JP6107988B2

JP6107988B2 - 車両の充電ケーブル接続時における移動制限装置

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Publication number: JP6107988B2
Application number: JP2016033206A
Authority: JP
Inventors: 山本　直樹; 直樹山本; 謙中山; 風間　勇; 勇風間
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2012-02-29
Filing date: 2016-02-24
Publication date: 2017-04-05
Anticipated expiration: 2032-02-29
Also published as: US9511671B2; JP5935388B2; US20150057859A1; RU2014138825A; EP2821277A1; CN104159778A; BR112014019210A2; MX2014009862A; JP2016165216A; EP2821277B1; CN104159778B; JP2013179797A; EP2821277A4; WO2013129218A1; BR112014019210A8

Description

本発明は、適宜に接続可能な充電ケーブルを介し外部電源により充電可能なバッテリを搭載した車両の充電ケーブル接続時における移動制限装置に関するものである。

自動車のような車両は、車載電源としてバッテリが不可欠で、また車載バッテリは充電が必要である。
この充電に際し、外部電源により車載バッテリへの充電を行う車両にあっては、電気自動車やプラグイン式ハイブリッド車両に見られるように、外部電源側または車両側（通常は外部電源側）に具えられた充電ケーブルの充電ガンを車両側または外部電源側（通常は車両側）の充電ポートに差し込んで充電ケーブルの接続を行い、この充電ケーブルを介して外部電源により車載バッテリを充電する。

上記の充電に際し充電ケーブルの接続を行うに当たっては通常、運転者が車両から降りて当該充電ケーブルの接続作業を行う。
このとき運転者は、車輪駆動軸を回転ロックする駐車位置（Pレンジ）へのシフト操作により車両を移動しない状態にして上記の充電ケーブル接続操作を行う必要がある。

しかし、運転者が駐車位置（Pレンジ）へのシフト操作を忘れて車両から降り、充電ケーブルの接続作業を行うと、車両が傾斜面上に停車されている場合などにおいて、車両が傾斜面方向における重力の分力を受けて移動することがある。
かかる車両の移動はバッテリの充電中、外部電源との間に延在している充電ケーブルを損傷するという問題を生ずる。

そこで従来、例えば特許文献1に記載のように、シフト操作位置が駐車位置（Pレンジ）でない間、つまり停車位置（Nレンジ）や、前進走行位置（Dレンジ）や、後退走行位置（Rレンジ）である場合、車両をブレーキアクチュエータの作動により制動状態にしておく対策が提案された。

この提案技術によれば、運転者が駐車位置（Pレンジ）へのシフト操作を忘れて充電ケーブルの接続作業を行っても、車両がブレーキアクチュエータの作動により制動状態にされるため、車両が傾斜面方向に移動することがなく、充電ケーブルの損傷を防止することができる。

特開２００９−１１８６５８号公報

しかし従来の上記提案技術を採用した場合、シフト操作位置が駐車位置（Pレンジ）以外の停車位置（Nレンジ）や、前進走行位置（Dレンジ）や、後退走行位置（Rレンジ）であることをもって直ちに、ブレーキアクチュエータの作動により車両を制動状態にするため、
運転者が駐車位置（Pレンジ）へのシフト操作を忘れて充電ケーブルの接続作業を行ったとき、車両は傾斜面上にあっても制動状態にされているため何ら移動することがない。

従って運転者は、充電ケーブル接続作業のために車両から降りたときに、駐車位置（Pレンジ）へシフト操作し忘れているのに気づくことができず、このシフト操作忘れに気づかないまま、充電ケーブルの接続により外部電源からの電力で車載バッテリを充電する虞がある。
このように駐車位置（Pレンジ）へのシフト操作忘れに気づかないまま充電を行うと、この充電中、シフト操作位置が駐車位置（Pレンジ）以外であることに呼応して、ブレーキアクチュエータが作動状態にされ続けることとなる。

かかるブレーキアクチュエータの継続作動は、ブレーキアクチュエータの過熱を惹起して最悪の場合ブレーキ性能が低下し、車両を制動状態にしておくことができなくなる。
このとき、車両は傾斜面上にある場合、重力でその傾斜方向へ移動し、本来の目的を達し得なくなる。

なお、駐車位置（Pレンジ）へのシフト操作忘れがあったときに、上記ブレーキアクチュエータの過熱を生じなかったとしても、ブレーキアクチュエータの上記継続的な作動による電力消費分だけ充電時間が長くなったり、充電コストが高くなるという問題は避けられない。

本発明は、車体移動の有無に応じ上記車両の制動を行わせるように構成しても、上記充電ケーブルの損傷を防止し得るとの観点から、
また当該構成によれば、上記の車体移動により運転者に駐車位置（Pレンジ）へのシフト操作忘れを知らせて当該シフト操作を促すことができ、運転者が駐車位置（Pレンジ）へのシフト操作忘れに気づかないまま充電を行うことのないようにし得るとの観点から、
この着想を具体化して上記の諸問題をことごとく解消可能にした、車両の充電ケーブル接続時における移動制限装置を提案することを目的とする。

この目的のため、本発明による車両の充電ケーブル接続時における移動制限装置は、これを以下のごとくに構成する。
先ず本発明の前提となる車両を説明するに、これは、
充電ケーブルを介し外部電源により充電可能なバッテリを搭載したものである。

本発明は、かかる車両に対し、以下のような充電ケーブル接続検知と、車体移動検出とを行い、これらからの信号に応動する制動手段を設けた構成に特徴づけられる。
充電ケーブル接続検知は、上記車両のシフト位置が駐車位置以外であるのを検出した後に上記充電ケーブルが上記外部電源および上記車両に接続されたのを検知するものであり、また車体移動検出は、車両の車体移動を検出するものである。
そして制動手段は、上記充電ケーブル接続検知および車体移動検出からの信号を基に、上記充電ケーブル接続検知中に上記車体移動検出がなされたとき車両を制動するための制動力制御を行うものである。

本発明による車両の充電ケーブル接続時における移動制限装置は、上記充電ケーブル接続検知中に上記車体移動検出がなされたとき、上記制動手段の制動力制御によって車両を制動するよう構成したため、
駐車位置（Pレンジ）へのシフト操作忘れに起因して、充電ケーブル接続状態であるにもかかわらず傾斜面などで継続的に車体が移動するのを、上記の制動力制御によって防止することができ、充電ケーブルが損傷する問題を解消するという本来の目的を達成可能である。

そして、上記の制動力制御により車両が停止するまでの間における車体移動によって運転者は、駐車位置（Pレンジ）へのシフト操作忘れに気づき、当該駐車位置（Pレンジ）へのシフト操作を行うことができる。
このため、運転者が駐車位置（Pレンジ）へのシフト操作忘れに気づかないまま充電を行うことがなく、当該シフト操作忘れ状態での充電に起因し上記の制動が継続的に行われるのを回避することができ、ブレーキアクチュエータの過熱に関する前記の問題や、充電時間が長くなったり、充電コストが高くなるという前記の問題を回避することができる。

本発明の一実施例になる、車両の充電ケーブル接続時における移動制限装置を具えた電気自動車の全体制御システムを、バッテリ充電システムと共に示す概略系統図である。図1における車両コントローラが実行する、充電ケーブル接続時における車体移動制限用の制動力制御プログラムを示すフローチャートである。図2に示す、充電ケーブル接続時における車体移動制限用制動力制御プログラムの動作例1に係わる動作タイムチャートである。図2に示す、充電ケーブル接続時における車体移動制限用制動力制御プログラムの動作例2に係わる動作タイムチャートである。図2に示す、充電ケーブル接続時における車体移動制限用制動力制御プログラムの動作例3に係わる動作タイムチャートである。図2に示す、充電ケーブル接続時における車体移動制限用制動力制御プログラムの動作例4に係わる動作タイムチャートである。図2に示す、充電ケーブル接続時における車体移動制限用制動力制御プログラムの動作例5に係わる動作タイムチャートである。図2に示す、充電ケーブル接続時における車体移動制限用制動力制御プログラムの動作例6に係わる動作タイムチャートである。

以下、本発明の実施の形態を、図面に示す実施例に基づき詳細に説明する。
＜実施例の構成＞
図1は、本発明の一実施例になる、車両の充電ケーブル接続時における移動制限装置を具えた電気自動車1の全体制御システムを、バッテリ充電システムと共に示す概略系統図である。

電気自動車1は、電動モータ11を動力源として具え、これにより車輪（図示せず）を駆動して走行可能なものとする。
電動モータ11は、強電バッテリ12を電源とし、車両コントローラ13によりインバータ14を介して供給電力を制御され、この供給電力に応じたトルクで上記車輪（図示せず）の駆動を行う。

車両コントローラ13は、インバータ14を介した電動モータ11への供給電力制御に際し、運転者が走行形態に応じて手動操作するシフトユニット15のシフト位置、つまり駐車位置（Pレンジ）、後退走行位置（Rレンジ）、停車位置（Nレンジ）、および前進走行位置（Dレンジ）に基づき当該制御を行う。

詳しくは本発明と関係ないため省略するが、シフトユニット15のこれらシフト位置を検出するシフト位置センサ15aからの信号を基に車両コントローラ13は、
駐車位置（Pレンジ）選択中の場合、電動モータ11への供給電力を0にし、シフト操作に機械的に応動するパークロック機構（図示せず）の作動による車輪回転ロックとで電気自動車1を駐車状態となし、
後退走行位置（Rレンジ）選択中の場合、電動モータ11への供給電力を車両後退（逆転）方向のものにすると共に、その大きさを図示せざるアクセルペダルの踏み込み量に応じたものにすることで、電気自動車1を後退走行させ、
停車位置（Nレンジ）選択中の場合、電動モータ11への供給電力を0にすることで電気自動車1を停車状態となし、
前進走行位置（Dレンジ）選択中の場合、電動モータ11への供給電力を車両前進（正転）方向のものにすると共に、その大きさを図示せざるアクセルペダルの踏み込み量に応じたものにすることで、電気自動車1を前進走行させる。

電気自動車1は、エアコンディショナーなどの強電補機系16と、12Vバッテリや各種ランプ類やワイパーなどの弱電補機系17とを具え、
強電補機系16は強電バッテリ12からの電力で直接駆動し、弱電補機系17は、強電バッテリ12からの電力をDC−DCコンバータ18により降圧して得られる電力で駆動する。

強電バッテリ12は、自宅等にある外部電源20、または充電スタンド等にある車外充電装置30により充電可能とする。
外部電源20は、商用電源21およびこれに接続された電源コンセント22よりなり、電源コンセント22に充電ケーブル40を接続する。

充電ケーブル40は、その一端を電源コンセント22に接続すべくこの電源コンセント22に差し込む電源プラグ41と、充電ケーブル40の中程に介在させたコントロールボックス42と、充電ケーブル40の他端に接続した充電ガン43とからなる。

車外充電装置30は、充電スタンド等に設置されている充電器31と、この充電器31から延在して充電ガン32に至る充電ケーブル33とで構成する。

電気自動車1には、充電ガン43,32を差し込んで接続するための充電ポート51,52を設ける。
一方の充電ポート51は、電力供給装置53およびバッテリリレー54を順次経てバッテリ12に接続する。

電力供給装置53は、車両コントローラ13による制御下で外部電源20（充電ケーブル40および充電ポート51）からの電力を形式変換すると共に昇圧してバッテリ12の充電に供する。

バッテリリレー54は、車両コントローラ13からの指令に応答してバッテリコントローラ55が開閉する。
バッテリコントローラ55はその他に、バッテリ12の充電状態や温度を監視して、バッテリ12の充放電を制限したり、極低温下でバッテリ12の加温制御を行う。

充電ポート52は、充電リレー56およびバッテリリレー54を順次介してバッテリ12に接続する。

電気自動車1はブレーキユニット19を具え、このブレーキユニット19が、ブレーキペダルの踏み込みに応じたブレーキ油圧により作動され、ブレーキペダル踏力対応の制動力を車両に付与して車両の制動を行う。

＜充電ケーブル接続時における車両移動制限制御＞
上記のブレーキユニット19は上記のようにブレーキペダル踏力に応動するだけでなく、図示せざるブレーキアクチュエータによってもブレーキペダル操作とは無関係に作動されるようになし、
このブレーキユニット（ブレーキアクチュエータ）19は、充電ガン43（32）を充電ポート51(52)に差し込んだ充電ケーブル40（33）の接続状態で電気自動車1を制動することによりこの電気自動車1を移動制限するのにも用いる。

かかる充電ケーブル接続時の車両移動制限制御に際し車両コントローラ13は、図2の制御プログラムを実行してブレーキユニット19（ブレーキアクチュエータ）を介した制動力制御を以下のように行う。
先ずステップＳ11において、充電ケーブル40（33）が接続されているか否かをチェックし、ステップＳ12において、シフトユニット19によるシフト位置が駐車位置（Pレンジ）以外か否かをチェックする。
従ってステップＳ11およびステップS12は、図3〜8につき後述するようにシフト位置が駐車位置（Pレンジ）以外であるのを検出した後に充電ケーブル40（33）が外部電源21（31）および車両1に接続されたのを検知することとなり、本発明における充電ケーブル接続検知を行うことに相当する。

ステップＳ11で充電ケーブル40（33）が接続されていないと判定する時や、ステップＳ12でシフト位置が駐車位置（Pレンジ）であると判定する時は、充電ケーブル接続状態でなかったり、充電ケーブル接続状態であっても駐車位置（Pレンジ）故に車両が移動しなくて、充電ケーブル接続時における車両移動制限制御が不要であるため、制御をそのまま終了する。

ステップＳ11で充電ケーブル40（33）が接続されていると判定し、且つ、ステップＳ12でシフト位置が駐車位置（Pレンジ）以外であると判定する時は、充電ケーブル接続状態であって、駐車位置（Pレンジ）以外故に車両が移動可能なことから、充電ケーブル損傷防止などのために制御をステップＳ13以降に進めて、車両移動制限用にブレーキユニット19（ブレーキアクチュエータ）を介した制動力制御を以下のごとくに行う。

ステップＳ13では車体移動速度（車速）VSPおよび車体移動距離Lのモニタを開始し、次のステップＳ14においてこれら車体移動速度VSPおよび車体移動距離Lをそれぞれ所定車速VSPsおよび所定距離Ls1と大小比較することにより、上記車両移動制限用の制動力制御が必要な車体移動状態か否かをチェックする。
つまりステップＳ14では、VSP≧VSPsまたはL≧Ls1であるとき、車両移動制限用の制動力制御が必要な車体移動状態であると判定し、制御を順次ステップＳ16〜ステップＳ21に進め、
VSP<VSPs且つL<Ls1であるとき、車両移動制限用の制動力制御が必要な車体移動状態でないと判定し、ステップＳ16〜ステップＳ21をスキップして制御をステップＳ22に進める。
従ってステップＳ14は、本発明における車体移動検出を行うことに相当する。

ステップＳ22においては、以下の条件(1)〜(3)の何れかが成立したか否かをチェックする。
(1) シフト位置が駐車位置（Pレンジ）である。
(2)ブレーキペダルの踏み込みにより車両が制動されている。
(3)パーキングブレーキが作動状態である。
これら条件はいずれも、運転者が車両を停止状態にするための操作であり、これら条件(1)〜(3)の１つでも成立していれば、車両は移動することがなく、車両移動制限用の制動力制御は不要である。
このためステップＳ22で条件(1)〜(3)の何れかが成立していると判定する場合、制御をステップＳ23に進め、ここにおいて、車両移動制限用の制動力制御が実行中ならこれを解除することとする。

しかし、ステップＳ22において上記の条件(1)〜(3)が全て成立していないと判定する場合は、車両が移動可能であって車両移動制限用の制動力制御が必要であるから、制御をステップＳ14に戻して車両移動制限用の制動力制御を以下のように遂行する。

つまり、ステップＳ14でVSP≧VSPsまたはL≧Ls1である（車両移動制限用の制動力制御が必要である）と判定したときに順次選択されるステップＳ16〜ステップＳ21のうち、ステップＳ16においてはブレーキユニット19（ブレーキアクチュエータ）の作動により制動力を発生させる。
従ってステップＳ16は、本発明における制動手段に相当する。
次のステップＳ17においては、上記も制動力により車体移動速度VSPが所定車速VSPs未満になったか否かをチェックし、VSP<VSPsになるまではステップＳ18で、ブレーキユニット19（ブレーキアクチュエータ）よる制動力を増大させ、車体移動速度VSPを更に低下させる。
従ってステップＳ18は、前記したステップＳ16と共に本発明における制動手段を構成する。

これにより車体移動速度VSPが所定車速VSPs未満になるとき、ステップＳ17は制御をステップＳ19に進め、以下の条件(4)〜(6)の何れかが成立したか否かをチェックする。
(4)充電ケーブル接続時から車両が所定距離Ls2以上移動した、つまり前記の車体移動距離LがL≧Ls2（但しLs2> Ls1）である。
(5)車両移動制限用の制動力制御時間ΔTが所定時間ΔTsに達した。
(6)後で詳述する車両移動制限用制動力制御の制動力増減パターンが所定回数繰り返された。
ここで、所定距離Ls2、所定時間ΔTs、および制動力増減パターンの所定繰り返し回数は、充電ケーブル損傷防止などのために車両を停止させるべきか否かを判断するための設定値である。
従ってステップＳ19は本発明における車体移動計測手段に相当する。

L<Ls2であり、且つΔT<ΔTsであり、且つ制動力増減パターンの繰り返し回数が所定回数未満であって、上記の条件(4)〜(6)の全てが成立していない間は、ステップＳ19からステップＳ20へと制御が進み、
ここで、ステップＳ17におけるVSP<VSPsが達成されたときの制動力を一定時間ΔTcだけ保持した後に、制動力を解除または緩和するようブレーキユニット19（ブレーキアクチュエータ）を作動させる。
従ってステップＳ20は本発明における制動手段に相当する。

ステップＳ20の実行後は、制御をステップＳ14へ戻すことで、VSP<VSPsである間はステップＳ22を経てステップＳ14へ戻るループにより、ステップＳ20での制動力解除（または緩和）状態が継続され、
この制動力解除（または緩和）状態によりVSP≧VSPsになった後は、ステップＳ14〜ステップＳ18を通るループにより車体移動速度VSPが所定速度VSPs未満にされ、制御がステップＳ19およびステップＳ20へ進む。

上記したサイクルの繰り返しにより、充電ケーブル接続時における車両移動制限用の制動力制御中、制動力は、
ステップＳ14からステップＳ16への移行による（VSP≧VSPsまたはL≧Ls1に起因した）制御開始時に、ステップＳ17およびステップＳ18で車体移動速度VSPを所定速度VSPs未満にするよう増大され、ステップＳ20でこの増大値に一定時間ΔTcだけ保たれた後に解除（または緩和）され、
再びステップＳ14からステップＳ16への移行による（VSP≧VSPsまたはL≧Ls1に起因した）制御再開時に、ステップＳ17およびステップＳ18で車体移動速度VSPを所定速度VSPs未満にするよう増大され、ステップＳ20でこの増大値に一定時間ΔTcだけ保たれた後に解除（または緩和）されるパターンで繰り返し増減される。

かかる制動力増減パターンの繰り返し回数が所定回数に達したとき、ステップＳ19は制御をステップＳ21に進め、ここで制動力を、車体移動速度VSPが0になるような値に保持して、車両が移動することのないようにする。
従ってステップＳ21は、前記したステップＳ16およびステップＳ17と共に本発明における制動手段を構成する。

次のステップＳ22においては、前記した条件(1)〜(3)の何れかが成立したか否かを、つまり運転者による停車操作があったか否かをチェックし、停車操作があったら車両移動制限用の制動力制御が不要であるため、ステップＳ23において、車両移動制限用の制動力制御が実行中ならこれを解除する。
従ってステップＳ22は、本発明における停車操作検知手段に相当する。

しかし、ステップＳ22で運転者による停車操作がないと判定する場合は、車両が移動可能であって車両移動制限用の制動力制御が必要であるから、制御をステップＳ14に戻して前記した車両移動制限用の制動力制御を継続する。

なおステップＳ19で、前記した制動力増減パターンの繰り返し回数が所定回数に達する前に、前記した条件(4)の成立により充電ケーブル接続時からの車体移動距離LがL≧Ls2であると判定したり、前記した条件(5)の成立により車両移動制限用の制動力制御時間ΔTが所定時間ΔTsに達したと判定する場合も、制御はステップＳ19からステップＳ21へと進み、制動力を、車体移動速度VSPが0になるような値に保持して、車両が移動することのないようにした後、制御をステップＳ22およびステップＳ23に進める。

ちなみにステップＳ19は、上記した制動力増減パターンの繰り返し回数が所定回数に達する前に、L≧Ls2になったり、またはΔT≧ΔTsになる場合も、制御をステップＳ21およびステップＳ22へと進めて上記の制御を実行する。

＜実施例の作用・効果＞
上記した実施例の作用および効果を、図3〜8に示す動作例1〜6に基づき以下に説明する。
(a)動作例1
図3は、運転者がシフト位置を駐車位置（Pレンジ）にするのを忘れて、駐車位置（Pレンジ）以外の位置にしたまま車両から降り、瞬時t1に充電ケーブル40（33）を充電ポート51(52)に接続してバッテリ12への充電を開始した場合の動作タイムチャートである。

車両が傾斜面上に停車されている場合などにおいては、車両が駐車位置（Pレンジ）にシフトされていないため、傾斜面方向における重力の分力を受けて移動し、車体移動速度VSPが例えば図示のごとくに発生する。
この車体移動速度VSPが所定車速VSPs以上になる瞬時t2に制動力が発生するようブレーキユニット19を作動させて制動力制御を開始し（ステップＳ14およびステップＳ16）、この制動力を車体移動速度VSPが所定車速VSPs未満になるよう（図3では、VSPが0近辺まで低下するよう）増大させる（ステップＳ17およびステップＳ18）。

かかる制動力の増大でVSP<VSPsになったら、増大後の制動力を一定時間ΔTcだけ保持した後に解除または緩和させる（ステップＳ20）。
かかる制動力の解除または緩和により車体移動速度VSPは再び上昇し始めるが、当初はVSP<VSPsであるため、ステップＳ14がステップＳ22を経て制御をステップＳ14に戻すループを繰り返し、ステップＳ16〜ステップＳ18によるブレーキユニット19の作動が生起されることがなく、制動力はステップＳ20で解除または緩和されたままの値である。

そのため上昇する車体移動速度VSPが所定車速VSPs以上になる瞬時t3に、再び制動力が発生するようブレーキユニット19が作動され（ステップＳ16）、この制動力を車体移動速度VSPが所定車速VSPs未満になるよう増大させる（ステップＳ17およびステップＳ18）。
かかる制動力の増大でVSP<VSPsになったら、増大後の制動力を一定時間ΔTcだけ保持した後に解除または緩和させる（ステップＳ20）。

かかる制動力の解除または緩和により車体移動速度VSPは再び上昇し始めるが、当初はVSP<VSPsであるため、ステップＳ14からステップＳ22を経てステップＳ14に戻るループが繰り返され、制動力はステップＳ20で解除または緩和されたままの値である。
そのため上昇する車体移動速度VSPが所定車速VSPs以上になる瞬時t4以降、再び制動力を発生させると共に（ステップＳ16）、この制動力を車体移動速度VSP<VSPsになるよう増大させ（ステップＳ17およびステップＳ18）、かかる制動力の増大でVSP<VSPsになったら、増大後の制動力を一定時間ΔTcだけ保持した後に解除または緩和させる（ステップＳ20）。

以上の制動力制御の繰り返しにより制動力の増減パターンが所定回数（図3では3回）繰り返された瞬時t5に至ると（ステップＳ19）、制動力を車体移動速度VSPが0となる制動力に保持し（ステップＳ21）、この制動力によって車体が移動するのを防止する。

よって、充電ケーブル40（33）が接続状態である間に車体移動（速度VSP）が検出されたとき、車両を制動して停車させることができる。
このため、駐車位置（Pレンジ）へのシフト操作忘れに起因して、充電ケーブル接続状態であるにもかかわらず傾斜面などで継続的に車体が移動するのを防止し得ることとなり、充電ケーブル40（33）が損傷する問題を解消するという本来の目的を達成可能である。

そして、上記車両停止までの間における車体移動（速度VSPの発生）によって運転者は、駐車位置（Pレンジ）へのシフト操作忘れに気づき、車内に戻って当該駐車位置（Pレンジ）へのシフト操作を図3の瞬時t6におけるごとくに行うことができる。
このため、運転者が駐車位置（Pレンジ）へのシフト操作忘れに気づかないまま充電を行うことがなく、当該シフト操作忘れ状態での充電に起因し上記の制動が継続的に行われるのを回避することができ、ブレーキユニット19（ブレーキアクチュエータ）の過熱に関する問題や、充電時間が長くなったり、充電コストが高くなるという問題を回避することができる。

図3の瞬時t6に運転者が、駐車位置（Pレンジ）へのシフト操作忘れに気づいてシフト操作を行うと、ステップＳ22がステップＳ23を選択するようになり、ここで上記の制動力制御を解除して終了する。

なお図3に示すように、制動力制御開始時t1から車両停止瞬時t5までの間、制動力を所定のパターンで増減変化させ、この制動力増減パターンが所定回数（3回）繰り返された後に車両を停止させるため、同様な変化パターンを繰り返しつつ車体移動速度VSPも変化することとなり、駐車位置（Pレンジ）へのシフト操作忘れを運転者に、一層確実に気づかせることができ、上記の効果を更に顕著なものにすることができる。

このとき、制動力の減少時における値を0にする場合、車体移動速度VSPの変化幅が大きくなって、運転者に駐車位置（Pレンジ）へのシフト操作忘れを更に確実に気づかせることができ、上記の効果を一層顕著なものにし得る。

また上記の制動力増減パターンに、車体移動速度VSPを0となす制動力制御時間を設定することで、このVSP＝0の制動力制御中に運転者は車内に戻って、忘れていた駐車位置（Pレンジ）へのシフト操作を、時間のゆとりを持って確実に行うことができる。

そして上記の制動力制御に際し、車体移動速度VSPが所定車速VSPs未満になるよう当該制動力制御を行うため（ステップＳ17およびステップＳ18）、急な傾斜面上に車両がいる場合の充電時も車体移動速度VSPが所定車速VSPs以上になることがない。
このため運転者は、急な傾斜面上に車両がいる場合の充電時も、上記のごとく駐車位置（Pレンジ）へのシフト操作忘れに気づいたとき、車内に戻って当該シフト操作を確実に行うことができる。

更に上記の制動力増減パターンが所定回数（3回）繰り返された後は車両を停止させるようにしたため（ステップＳ19およびステップＳ21）、当該所定回数の適切な選定により充電ケーブル40（33）が損傷するという問題を解消する効果を確実なものにすることができる。

そして、車両を動かないようにする操作が行われた時、上記の制動力制御を終了するため（ステップＳ22およびステップＳ23）、車両が動かないのに無用な制動力制御が継続されるのを防止することができ、ブレーキアクチュエータの過熱に伴う問題を回避し得ると共に、無用な電力消費を回避し得る。

(b)動作例2
図4は、運転者がシフト位置を駐車位置（Pレンジ）にするのを忘れて、駐車位置（Pレンジ）以外の位置にしたまま車両から降り、瞬時t1に充電ケーブル40（33）を充電ポート51(52)に接続してバッテリ12への充電を開始した場合の動作タイムチャートである。

車両が傾斜面上に停車されている場合などにおいては、車両が駐車位置（Pレンジ）にシフトされていないため、傾斜面方向における重力の分力を受けて移動し、車体移動速度VSPおよび車体移動距離Lが例えば図示のごとくに発生する。
車体移動距離Lが所定距離Ls1以上になる瞬時t2に制動力が発生するようブレーキユニット19を作動させて制動力制御を開始し（ステップＳ14およびステップＳ16）、この制動力制御開始時t2における車体移動速度VSPを図4の動作例では所定車速VSPsとして定め、このように定めた所定車速VSPsをステップＳ17での判定に用いる。

かくして図4の動作例においては、瞬時t2にステップＳ16で発生させた制動力を、車体移動速度VSPが当該瞬時t2における車速値（所定車速VSPs）未満になるよう（図4では、VSPが0近辺まで低下するよう）増大させる（ステップＳ17およびステップＳ18）。

以上の制動力制御の繰り返しにより制動力の増減パターンが所定回数（図4では3回）繰り返された瞬時t5（図4では、車体移動距離Lが所定距離Ls2になった瞬時と同時）に至ると（ステップＳ19）、制動力を車体移動速度VSPが0となる制動力に保持し（ステップＳ21）、この制動力によって車体が移動するのを防止する。

図4の瞬時t6に運転者が、駐車位置（Pレンジ）へのシフト操作忘れに気づいてシフト操作を行うと、ステップＳ22がステップＳ23を選択するようになり、ここで上記の制動力制御を解除して終了する。

なお図4に示すように、制動力制御開始時t1から車両停止瞬時t5までの間、制動力を所定のパターンで増減変化させ、この制動力増減パターンが所定回数（3回）繰り返された後に車両を停止させるため、同様な変化パターンを繰り返しつつ車体移動速度VSPも変化することとなり、駐車位置（Pレンジ）へのシフト操作忘れを運転者に、一層確実に気づかせることができ、上記の効果を更に顕著なものにすることができる。

更に上記の制動力増減パターンが所定回数（3回）繰り返された後、または車体移動距離Lが所定距離Ls2になる時（車体移動時間ΔTが所定時間ΔTsになる時も同様）は、車両を停止させるようにしたため（ステップＳ19およびステップＳ21）、当該所定回数および所定距離Ls2並びに所定時間ΔTsの適切な選定により充電ケーブル40（33）が損傷するという問題を解消する効果を確実なものにすることができる。

(c)動作例3
図5は、運転者がシフト位置を駐車位置（Pレンジ）にするのを忘れて、駐車位置（Pレンジ）以外の位置にしたまま車両から降り、瞬時t1に充電ケーブル40（33）を充電ポート51(52)に接続してバッテリ12への充電を開始した場合の動作タイムチャートである。

図5の動作例は、図3の動作例におけると同様に制動力制御が行われている場合のタイムチャートであるが、制動力制御の開始時t2から瞬時t3までの間における最初の制動力増減パターンである第1サイクルが終了し、瞬時t3から瞬時t5までの間における次の制動力増減パターンである第2サイクルの途中（瞬時t4）に充電ケーブル40（33）を充電ポート51(52)から取り外して充電を終了させた場合の動作を示す。

図5の瞬時t2以降に見られるように、充電ケーブル接続状態で車体移動が検出されたことに呼応して制動力制御が一旦開始されたら（ステップＳ14〜ステップＳ22）、当該制動力制御中の瞬時t4におけるごとく途中で充電ケーブル40（33）を充電ポート51(52)から取り外して充電を終了させたとしても、
充電ケーブル接続判定ステップＳ11に戻るループが存在せず、ステップＳ14〜ステップＳ22を含むループが繰り返されるだけであるため、瞬時t4以降も上記の制動力制御を図5の制動力波形により示す通り引き続き行わせることができる。

このため充電ケーブル外脱瞬時t4に制動力制御が強制終了されて、車両が一気に動き出すことがなく、安全上大いに有益である。

(d)動作例4
図6は、運転者がシフト位置を駐車位置（Pレンジ）にするのを忘れて、駐車位置（Pレンジ）以外の位置にしたまま車両から降り、瞬時t1に充電ケーブル40（33）を充電ポート51(52)に接続してバッテリ12への充電を開始した場合の動作タイムチャートである。

車両が傾斜面上に停車されている場合などにおいては、車両が駐車位置（Pレンジ）にシフトされていないため、傾斜面方向における重力の分力を受けて移動し、車体移動速度VSPおよび車体移動時間ΔTが例えば図示のごとくに発生する。
車体移動速度VSPが所定車速VSPs以上になる瞬時t2に、制動力が発生するようブレーキユニット19を作動させて制動力制御を開始し（ステップＳ14およびステップＳ16）、これにより発生する制動力は、車体移動速度VSPを所定車速VSPs未満となすよう増大させる（ステップＳ17およびステップＳ18）。

ところで図6の動作例では、図2のステップＳ20を除去し、ステップＳ17でVSP<VSPsと判定されるときに選択されるステップＳ19が「No」判定時に破線で示すごとく当該ステップＳ19での判定を繰り返しつつ待機するようになすと共に、ステップＳ22が「No」判定時に破線で示すごとく当該ステップＳ22から制御をステップＳ19に戻すようになす。
これにより、図6の瞬時t3におけるごとく上記制動力の増大でVSP<VSPsになったら、当該瞬時t3における増大後の制動力が瞬時t3以降も継続的に保持され、車体移動速度VSPを所定車速VSPs未満にしておくことができる。

以上の制動力制御により車体移動速度VSPが所定車速VSPs未満に保たれている状態で、瞬時t4に車体移動時間ΔTが所定時間ΔTsになると（ステップＳ19）、制動力を車体移動速度VSPが0となる制動力に保持し（ステップＳ21）、この制動力によって車体が移動するのを防止する。

そして、上記車両停止までの間における車体移動（速度VSPの発生）によって運転者は、駐車位置（Pレンジ）へのシフト操作忘れに気づき、車内に戻って当該駐車位置（Pレンジ）へのシフト操作を図6の瞬時t5におけるごとくに行うことができる。
このため、運転者が駐車位置（Pレンジ）へのシフト操作忘れに気づかないまま充電を行うことがなく、当該シフト操作忘れ状態での充電に起因し上記の制動が継続的に行われるのを回避することができ、ブレーキユニット19（ブレーキアクチュエータ）の過熱に関する問題や、充電時間が長くなったり、充電コストが高くなるという問題を回避することができる。

図6の瞬時t5に運転者が、駐車位置（Pレンジ）へのシフト操作忘れに気づいてシフト操作を行うと、ステップＳ22がステップＳ23を選択するようになり、ここで上記の制動力制御を解除して終了する。

更に車体移動時間ΔTが所定時間ΔTsになる瞬時t4に、車両を停止させるようにしたため（ステップＳ19およびステップＳ21）、当該所定時間ΔTsの適切な選定により充電ケーブル40（33）が損傷するという問題を解消する効果を確実なものにすることができる。

(e)動作例5
図7は、運転者がシフト位置を駐車位置（Pレンジ）にするのを忘れて、駐車位置（Pレンジ）以外の位置にしたまま車両から降り、瞬時t1に充電ケーブル40（33）を充電ポート51(52)に接続してバッテリ12への充電を開始した場合の動作タイムチャートである。

車両が傾斜面上に停車されている場合などにおいては、車両が駐車位置（Pレンジ）にシフトされていないため、傾斜面方向における重力の分力を受けて移動し、車体移動速度VSPおよび車体移動距離Lが例えば図示のごとくに発生する。
車体移動距離Lが所定距離Ls1以上になる瞬時t2に、制動力が発生するようブレーキユニット19を作動させて制動力制御を開始し（ステップＳ14およびステップＳ16）、これにより発生する制動力は、車体移動速度VSPを所定車速VSPs未満となすよう増大させる（ステップＳ17およびステップＳ18）。

ところで図7の動作例でも、図6の動作例の場合と同様、図2のステップＳ20を除去し、ステップＳ17でVSP<VSPsと判定されるときに選択されるステップＳ19が「No」判定時に破線で示すごとく当該ステップＳ19での判定を繰り返しつつ待機するようになすと共に、ステップＳ22が「No」判定時に破線で示すごとく当該ステップＳ22から制御をステップＳ19に戻すようになす。
これにより、図7の瞬時t3におけるごとく上記制動力の増大でVSP<VSPsになったら、当該瞬時t3における増大後の制動力が瞬時t3以降も継続的に保持され、車体移動速度VSPを所定車速VSPs未満にしておくことができる。

以上の制動力制御により車体移動速度VSPが所定車速VSPs未満に保たれている状態で、瞬時t4に車体移動距離Lが所定距離Ls2になると（ステップＳ19）、制動力を車体移動速度VSPが0となる制動力に保持し（ステップＳ21）、この制動力によって車体が移動するのを防止する。

図7の瞬時t5に運転者が、駐車位置（Pレンジ）へのシフト操作忘れに気づいてシフト操作を行うと、ステップＳ22がステップＳ23を選択するようになり、ここで上記の制動力制御を解除して終了する。

更に車体移動距離Lが所定距離Ls2になる瞬時t4に、車両を停止させるようにしたため（ステップＳ19およびステップＳ21）、当該所定距離Ls2の適切な選定により充電ケーブル40（33）が損傷するという問題を解消する効果を確実なものにすることができる。

(f)動作例6
図8は、運転者がシフト位置を駐車位置（Pレンジ）にするのを忘れて、駐車位置（Pレンジ）以外の位置にしたまま車両から降り、瞬時t1に充電ケーブル40（33）を充電ポート51(52)に接続してバッテリ12への充電を開始した場合の動作タイムチャートである。

図8の動作例は、図6の動作例におけると同様に制動力制御が行われている場合のタイムチャートであるが、制動力制御の開始時t2から終了時t5までの間における制動力制御の途中瞬時t3´に充電ケーブル40（33）を充電ポート51(52)から取り外して充電を終了させた場合の動作を示す。

図8の瞬時t2以降に見られるように、充電ケーブル接続状態で車体移動が検出されたことに呼応して制動力制御が一旦開始されたら（ステップＳ14〜ステップＳ22）、当該制動力制御中の瞬時t3´におけるごとく途中で充電ケーブル40（33）を充電ポート51(52)から取り外して充電を終了させたとしても、
充電ケーブル接続判定ステップＳ11に戻るループが存在せず、ステップＳ14〜ステップＳ22（ステップＳ20は除く）を含むループが繰り返されるだけであるため、瞬時t3´以降も上記の制動力制御を図8の制動力波形により示す通り引き続き行わせることができる。

このため充電ケーブル外脱瞬時t3´に制動力制御が強制終了されて、車両が一気に動き出すことがなく、安全上大いに有益である。

1 電気自動車（車両）
11 電動モータ
12 強電バッテリ
13 車両コントローラ
14 インバータ
15 シフトユニット
15a シフト位置センサ
16 強電補機系
17 弱電補機系
18 DC−DCコンバータ
19 ブレーキユニット（ブレーキアクチュエータ）
20 外部電源
21 商用電源
22 電源コンセント
30 車外充電装置
31 充電器
32 充電ガン
33 充電ケーブル
40 充電ケーブル
41 電源プラグ
42 コントロールボックス
43 充電ガン
51,52 充電ポート
53 電力供給装置
54 バッテリリレー
55 バッテリコントローラ
56 充電リレー

Claims

充電ケーブルを介し外部電源により充電可能なバッテリを搭載した車両において、
前記車両のシフト位置が駐車位置以外であるのを検出した後に前記充電ケーブルが前記外部電源および前記車両に接続されたのを検知する充電ケーブル接続検知と、前記車両の車体移動を検出する車体移動検出とからの信号を基に、前記充電ケーブル接続検知中に前記車体移動検出がなされたとき車両を制動するための制動力制御を行う制動手段を具備してなることを特徴とする車両の充電ケーブル接続時における移動制限装置。
請求項1に記載された車両の充電ケーブル接続時における移動制限装置において、
前記制動手段による制動中の車体移動距離または車体移動時間を計測する車体移動計測手段を設け、
前記制動手段は、これら計測された車体移動距離および車体移動時間のうち、車体移動距離が所定距離に達するか、車体移動時間が所定時間に達するとき、車体移動が生じないよう制動力を制御するものであることを特徴とする車両の充電ケーブル接続時における移動制限装置。
請求項1または2に記載された車両の充電ケーブル接続時における移動制限装置において、
前記制動手段は、充電ケーブルが前記外部電源および前記車両に接続された接続状態である間に車体移動が検出されたときに行う前記制動力制御に際し、車体移動速度が所定速度未満になるよう該制動力制御を遂行するものであることを特徴とする車両の充電ケーブル接続時における移動制限装置。
請求項1〜3のいずれか1項に記載された車両の充電ケーブル接続時における移動制限装置において、
前記制動手段は、充電ケーブルが前記外部電源および前記車両に接続された接続状態である間に車体移動が検出されたときに行う前記制動力制御中、車体移動速度が上昇するとき制動力を増大させるものであることを特徴とする車両の充電ケーブル接続時における移動制限装置。
請求項1〜4のいずれか1項に記載された車両の充電ケーブル接続時における移動制限装置において、
前記制動手段は、充電ケーブルが前記外部電源および前記車両に接続された接続状態である間に前記車体移動が検出されたことで前記制動力制御が開始されたら、該制動力制御を、充電ケーブルの外脱によっても中止することなく継続するものであることを特徴とする車両の充電ケーブル接続時における移動制限装置。
請求項1〜5のいずれか1項に記載された車両の充電ケーブル接続時における移動制限装置において、
前記車体移動が生じないようにするための手動操作を検知する停車操作検知手段を設け、
該停車操作検知手段により前記手動操作が検知されるとき、前記制動手段は、充電ケーブルが前記外部電源および前記車両に接続された接続状態である間に前記車体移動が検出されたことで開始された前記制動力制御を終了するものであることを特徴とする車両の充電ケーブル接続時における移動制限装置。
請求項6に記載された車両の充電ケーブル接続時における移動制限装置において、
前記停車操作検知手段は、前記手動操作として、車両の駐車状態をもたらすシフト操作、車両のパーキングブレーキ操作、およびブレーキペダル操作の少なくとも1つを検知するものであることを特徴とする車両の充電ケーブル接続時における移動制限装置。