JP5895618B2 - 電動車両の充電ポート制御装置 - Google Patents
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Description
図1は実施例1の電動車両の充電ポート制御装置を備えた車両の充電時の様子を表す概略図である。車両3の前方であって、ボンネットフード31より更に前方側には、車両3のフロアに搭載された車載バッテリ6とケーブル43により電気的に接続された充電ポート4が設けられている。この充電ポート4は、タイヤホイルアーチ33の上端と略同じ高さであってサイドミラー34よりも低い位置に設けられ、非充電時は充電リッド32により閉塞されている。充電スタンド1には、電力供給用の充電用コネクタ2が設けられており、充電時には、充電リッド32を開き、充電用コネクタ2を充電ポート4に差し込んで接続することで、充電を実施する。尚、実施例1の車両では、急速充電器に接続する場合の急速充電ポートと、家庭用電気等で充電する場合の通常充電ポートとの両方を備えており、実施例1の場合は通常充電ポートを例に説明する。急速充電ポートを使用する場合、比較的短時間の接続であり、長時間放置するような場面は少ないからである。尚、急速充電ポート側にロック機構を備えてもよいことは言うまでもない。
充電ポート4の上方には、係合部材23の回動を制限するロック機構7が設けられている。ロック機構7は、爪部23dが凸部41aから離間する方向に位置することで離間を制限する状態(以下、ロック状態)を達成し、離間する方向に位置しないことで離間を制限しない状態(以下、アンロック状態)を達成するスイングアーム71と、このスイングアーム71を駆動するロックアクチュエータ73と、ロックアクチュエータ73及び充電ポート4の被挿入部材41を固定支持するブラケット74とを有する。
次に、スイングアーム71の初期位置の調整処理について説明する。上述したように、スイングアーム71を駆動する際、耐久性確保の観点から適正なロック状態もしくはアンロック状態よりも手前側までトルクを付与し、それ以降はトグルスプリング100の弾性力によって作動させている。しかしながら、異物の噛み込み等の何らかの理由で、手前側までトルクを付与しても、トグルスプリング力によってスイングアーム71が作動できない場合が想定される。また、アンロック状態を確保する工夫をしていたとしても、走行中の予想外の振動入力等によってアンロック位置から微妙にロック方向に位置がずれて存在する場合がある。このときは、やはり充電用コネクタ2を挿入することができない。
そこで、実施例1では、爪部23dと凸部41aとが係合する前に、一端ロック方向にトルクを付与し、再度アンロック方向にトルクを付与するという連続動作を行うことで、想定外の位置ずれやごみ等の影響を排除し、アンロック状態を達成する初期位置調整処理を行うこととした。
ステップS10では、充電リッド32を開く指令(open)が出力されたか否かを判断し、openが出力された場合は、充電用コネクタ2が充電ポート4に接続され、爪部23dと凸部41aとが係合すると考えられるため、この係合の前にステップS11に進んでロック動作とアンロック動作とを実行してスイングアーム71の初期位置調整を行う。一方、openが出力されず、充電用コネクタ2が接続されると想定されない場合、言い換えると、爪部23dと凸部41aとが係合することがない状態では、本制御フローを終了する。
(1)使用者の操作により充電用コネクタ2の爪部23d(係合部)と係合する凸部41a(被係合部)を有し、係合状態において外部電源からの電力が供給される充電ポート4と、爪部23dと凸部41aとが係合状態にある時に、スイングアーム71(制限部材)のロック方向への移動により爪部23dの解除操作を規制することで、係合状態の解除を制限するロック状態と、スイングアーム71のロック方向とは反対側のアンロック方向への移動により解除操作を許容するアンロック状態とを達成するロック機構7と、スイングアーム71をロック状態もしくはアンロック状態を達成する所定位置まで移動させるときに、所定位置よりも手前側までモータ731の通電駆動により移動させるコントローラ(ロック状態制御手段)と、爪部23dと凸部41aとが係合する前に、スイングアーム71をロック方向に移動させ、更にアンロック方向に移動させるステップS11(初期位置調整手段)と、を備えた。
よって、スイングアーム71の作動範囲全域をモータ731により動作させないため、制限手段に過剰な負荷が作用することを回避することができ、耐久性の向上を図ることができる。また、スイングアーム71をアンロック位置として適正な初期位置に戻すことができる。
よって、スイングアーム71の作動範囲全域をモータにより動作させないため、スイングアーム71はモータ等に過剰な負荷が作用することを回避することができ、耐久性の向上を図ることができる。また、トグルスプリング100により移動させるため、所定位置に付勢力を作用させることができ、安定して所定位置を維持することができる。
よって、スイングアーム71をトグルスプリング100のトルクによってロック位置もしくはアンロック位置に移動させることができる。
よって、走行中に振動等が入力された場合であっても確実にアンロック状態を確保することが可能となり、操作者の違和感を回避することができる。
また、実施例1では、充電リッド32のopen指令をトリガーとしてスイングアーム71の初期位置調整を開始したが、他の信号をトリガーとしてスイングアーム71の初期位置調整を開始してもよい。例えば、運転者が操作可能な充電モード選択スイッチ等を操作した場合や、充電スタンド側の設備から無線等によって充電が行われるエリア内に存在すること等を認識し、その認識に基づいて初期位置調整を開始してもよい。要するに、爪部23dと凸部41aとが係合する前の段階で初期位置調整を開始すればよい。
2 充電用コネクタ
4 充電ポート
6 車載バッテリ
7 ロック機構
8 ロック機構
9 カバー部材
23 係合部材
23a 解除ボタン
23c 支持点
23d 爪部
31 ボンネットフード
32 充電リッド
41 被挿入部材
41a 凸部
71 スイングアーム
71f 最外径部
71g 上面視側端部
72 固定ネジ
73 ロックアクチュエータ
74a フェール時強制作動用開口
74b 支持延設部
74g カバー部材
Claims (5)
- 使用者の操作により充電用コネクタの係合部と係合する被係合部を有し、係合状態において外部電源からの電力が供給される充電ポートと、
前記係合部と前記被係合部とが係合状態にある時に、制限部材のロック方向への移動により前記係合部の解除操作を規制することで、係合状態の解除を制限するロック状態と、前記制限部材のロック方向とは反対側のアンロック方向への移動により前記解除操作を許容するアンロック状態とを達成するロック機構と、
前記制限部材をロック状態もしくはアンロック状態を達成する所定位置まで移動させるときに、前記所定位置よりも手前側までモータの通電駆動により移動させるロック状態制御手段と、
前記係合部と前記被係合部とが係合する前に、前記手前側から前記所定位置までを弾性力により前記制限部材をロック方向に移動させ、更に前記手前側位置から前記所定位置までを弾性力によりアンロック方向に移動させる付勢手段と、
を備えたことを特徴とする電動車両の充電ポート制御装置。 - 請求項1に記載の電動車両の充電ポート制御装置において、
前記制限部材と前記車体側との間にトグルスプリングを設け、
前記手前側から前記所定位置までを前記トグルスプリングの弾性力によって移動させることを特徴とする電動車両の充電ポート制御装置。 - 請求項2に記載の電動車両の充電ポート制御装置において、
前記ロック状態制御手段は、前記制限部材をロック状態に動作させるときに前記モータを駆動する第1の領域と、前記アンロック状態に動作させるときに前記モータを駆動する第2の領域とがオーバーラップするように前記モータを制御すると共に、前記トグルスプリングのスプリング力により前記制限部材が動作しない不感帯が、前記オーバーラップする領域と重なる位置に形成されていることを特徴とする電動車両の充電ポート制御装置。 - 請求項3に記載の電動車両の充電ポート制御装置において、
前記不感帯が前記制限部材の中立位置からアンロック状態側に存在する領域内よりも中立位置からロック状態側に存在する領域内に多く重なる位置に形成されていることを特徴とする電動車両の充電ポート制御装置。 - 請求項1ないし3いずれか一つに記載の電動車両の充電ポート制御装置において、
前記制限部材は、回動によりロック状態とアンロック状態とに切り替えるスイングアームであることを特徴とする電動車両の充電ポート制御装置。
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