JP7601019B2

JP7601019B2 - 車両

Info

Publication number: JP7601019B2
Application number: JP2022012855A
Authority: JP
Inventors: 徹安藤
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2022-01-31
Filing date: 2022-01-31
Publication date: 2024-12-17
Anticipated expiration: 2042-01-31
Also published as: US20230241989A1; JP2023111160A

Description

本開示は、車両に関する。

従来から、充電に使用する充電ケーブルが盗難にあったり、車両側コンセントに異物混入等のいたずらをされたりする事態を防止することができる車両が知られている。

特許文献１に記載の車両は、車両から乗員が離間するとき、ドアロック機構の開錠状態から施錠状態への切り替え指令に基づいて、充電ロック機構を開錠状態から施錠状態に切り替え作動させる。

特開２００９－８１９１７号公報

電動車両の充電口を開いて、充電口に充電ケーブルを接続して電動車両を充電しているときに、スライドドアが開いた場合には、スライドドアと充電ケーブルとが干渉するおそれがある。特許文献１には、このような問題になる対策が考慮されていない。

このような問題は、電動車両に限定されるものではなく、ガソリン、または水素などの他のエネルギーによって駆動力を発生する車両でも発生する。このような車両でも、スライドドアと、エネルギー供給口に接続されるエネルギー供給コネクタとが干渉するおそれがある。

それゆえに、本開示の目的は、充電中に、スライドドアとエネルギー供給コネクタとが干渉するのを回避することができる電動車両を提供することである。

本開示の車両は、スライドドアと、車両の駆動力の発生に用いられるエネルギーを蓄積するためのエネルギー蓄積装置と、スライドドアの可動域に位置し、外部のエネルギー供給源から与えられるエネルギーを受けてエネルギー蓄積装置にエネルギーを供給するためのエネルギー供給口と、エネルギー供給口にエネルギー供給コネクタが接続されている場合は、スライドドアの移動を制限する制御装置とを備える。

この構成によれば、エネルギー供給口にエネルギー供給コネクタが接続されている場合は、スライドドアの移動が制限されるので、スライドドアとエネルギー供給コネクタとが干渉するのを回避することができる。

好ましくは、制御装置は、エネルギー供給口にエネルギー供給コネクタが接続されている場合は、スライドドアの移動を禁止する。

この構成によれば、エネルギー供給口にエネルギー供給コネクタが接続されている場合は、スライドドアの移動が禁止されるので、スライドドアとエネルギー供給コネクタとが干渉するのを回避することができる。

好ましくは、制御装置は、エネルギー供給口にエネルギー供給コネクタが接続されている場合は、スライドドアの移動可能な範囲を制限する。

この構成によれば、エネルギー供給口にエネルギー供給コネクタが接続されている場合は、スライドドアの移動可能な範囲が制限されるので、スライドドアとエネルギー供給コネクタとが干渉するのを回避することができる。

好ましくは、外部のエネルギー供給源は、外部電源であり、エネルギー貯蔵部は、蓄電装置であり、エネルギー供給口は、充電口であり、エネルギー供給コネクタは、充電ケーブルの充電コネクタである。

これによれば、充電中に、スライドドアと充電ケーブルの充電コネクタとが干渉するのを回避することができる。

本開示によれば、充電中に、スライドドアとエネルギー供給口とが干渉するのを回避することができる。

第１の実施形態に係る電動車両１の全体構成を概略的に示す図である。スライドドア８１と充電リッド２および車両インレット９０を表わす図である。第１の実施形態におけるスライドドア８１の制御手順を表わすフローチャートである。第２の実施形態に係る電動車両１の全体構成を概略的に示す図である。第２の実施形態におけるスライドドア８１の制御手順を表わすフローチャートである。第３の実施形態に係る電動車両１の全体構成を概略的に示す図である。第３の実施形態におけるスライドドア８１の制御手順を表わすフローチャートである。第４の実施形態に係る電動車両１の全体構成を概略的に示す図である。第４の実施形態におけるスライドドア８１の制御手順を表わすフローチャートである。

以下、本実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。

［第１の実施形態］
以下、本実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。

［第１の実施形態］
図１は、第１の実施形態に係る電動車両１の全体構成を概略的に示す図である。電動車両１は、車外の交流電源に接続された充電ケーブルから供給される電力を用いて車載の蓄電装置を充電する外部充電が可能な車両である。電動車両１は、たとえば、電気自動車、プラグインハイブリッド自動車および燃料電池自動車などの電動車両である。本実施の形態においては、電動車両１は電気自動車である例について説明する。なお、本実施の形態においては、電動車両１の外部充電時に車外の交流電源から電力の供給を受ける例について説明するが、車外の電源は交流電源に限られるものではない。車外の電源は直流電源であってもよい。

電動車両１は、蓄電装置１０と、システムメインリレー（System Main Relay）３５と、パワーコントロールユニット（以下「ＰＣＵ（Power Control Unit）」ともいう）４０と、動力出力装置５０と、駆動輪６０と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１００とを備える。

蓄電装置１０は、複数の電池が積層されて構成される。電池は、たとえば、ニッケル水素、リチウムイオン等の二次電池である。また、電池は、正極と負極との間に液体電解質を有する電池であってもよいし、固体電解質を有する電池（全固体電池）であってもよい。

ＰＣＵ４０は、蓄電装置１０から電力を受けて動力出力装置５０を駆動するための電力変換装置を総括して示したものである。たとえば、ＰＣＵ４０は、動力出力装置５０に含まれるモータを駆動するためのインバータや、蓄電装置１０から出力される電力を昇圧してインバータへ供給するコンバータなどを含む。

動力出力装置５０は、駆動輪６０を駆動するための装置を総括して示したものである。たとえば、動力出力装置５０は、駆動輪６０を駆動するモータなどを含む。また、動力出力装置５０は、駆動輪６０を駆動するモータが回生モードで動作することによって、車両の制動時などに発電し、その発電された電力をＰＣＵ４０へ出力する。以下においては、動力出力装置５０および駆動輪６０を総称して「駆動部」ともいう。

システムメインリレー３５は、一端がＰＣＵ４０と電気的に接続され、他端が蓄電装置１０と電気的に接続される。システムメインリレー３５は、ＥＣＵ１００からの制御信号に従ってオンオフ状態が切り替えられる。システムメインリレー３５がオフ状態であると蓄電装置１０から駆動部への電力の供給が遮断され、システムメインリレー３５がオン状態であると蓄電装置１０から駆動部への電力の供給が可能となる。

ＥＣＵ１００は、いずれも図示しないがＣＰＵ（Central Processing Unit）、メモリおよび入出力バッファを含み、センサ等からの信号の入力や各機器への制御信号の出力を行なうとともに、各機器の制御を行なう。なお、これらの制御については、ソフトウェアによる処理に限られず、専用のハードウェア（電子回路）で構築して処理することも可能である。

電動車両１は、外部充電を行なうための構成として、充電リレー３０と、充電器７０と、車両インレット９０と、電力線ＣＰＬ，ＣＮＬと、電力線ＣＬとを備える。

車両インレット９０は、外部電源の充電ケーブル４００の先端部に設けられた充電コネクタ４１０と接続可能に構成される充電口である。車両インレット９０は、充電ケーブル４００の充電コネクタ４１０が接続されていない場合には、充電リッド２に覆われている。電動車両１の外部充電が行なわれる場合には、充電リッド２が開かれて車両インレット９０に充電ケーブル４００の充電コネクタ４１０が接続される。

充電器７０は、電力線ＣＬを介して車両インレット９０に接続されるとともに、電力線ＣＰＬ，ＣＮＬを介して充電リレー３０の一端に接続される。充電器７０は、ＥＣＵ１００からの制御信号によって作動し、充電コネクタ４１０から車両インレット９０を介して受けた交流電力を蓄電装置１０に充電可能な電力に変換して蓄電装置１０に供給する。これにより、充電コネクタ４１０から供給される交流電力を用いて蓄電装置１０が充電される。

充電リレー３０の他端は、蓄電装置１０に電気的に接続される。充電リレー３０は、ＥＣＵ１００からの制御信号に従ってオンオフ状態が切り替えられる。充電リレー３０は、蓄電装置１０の外部充電が行なわれる際にオン状態に切り替えられる。

リッド開閉センサＳ１は、充電リッド２の開閉状態（すなわち、充電リッド２が開状態及び閉状態のいずれであるか）を検出するように構成される。リッド開閉センサＳ１としては、公知のセンサを採用できる。リッド開閉センサＳ１の例としては、リミットスイッチ、近接センサ、光電センサが挙げられる。リッド開閉センサＳ１による検出結果は、ＥＣＵ１００へ出力される。

コネクタ接続センサＳ２は、電動車両１の車両インレット９０に充電コネクタ４１０が接続されているか否かを検出するように構成される。コネクタ接続センサＳ２としては、公知のセンサを採用できる。コネクタ接続センサＳ２の例としては、リミットスイッチ、近接センサ、光電センサが挙げられる。コネクタ接続センサＳ２による検出結果は、ＥＣＵ１００へ出力される。

スライドドア８１は、電動車両１の開口部を開閉するように構成される。本実施の形態において、スライドドア８１は、電動スライドドア（パワースライドドア）である。スライドドア８１は、電動での開閉が可能である。

電動車両１は、スライドドア８１を駆動制御するためのスライドドア駆動制御部９１を備える。スライドドア駆動制御部９１は、ドアモータ（ドア駆動部）９２、およびスライド機構９３を備える。

ドアモータ９２は、スライドドア８１を駆動する。スライド機構９３は、ドアモータ９２の駆動力によりスライドドア８１を前後方向にスライドさせる。

図２は、スライドドア８１と充電リッド２および車両インレット９０を表わす図である。スライドドア８１を充電リッド２および車両インレット９０の位置まで移動させたときに、充電リッド２が開いており、車両インレット９０に充電ケーブル４００の充電コネクタ４１０が接続されている場合に、スライドドア８１と充電リッド２および充電ケーブル４００が干渉するおそれがある。

本実施の形態では、ＥＣＵ１０は、車両インレット９０に充電コネクタ４１０が接続されている場合は、スライドドア８１の移動を禁止する。より具体的には、ＥＣＵ１０は、車両インレット９０に充電コネクタ４１０が接続されている場合は、スライドドア８１の開操作が実行されても、ドアモータ９２にスライドドア８１を駆動させずに、スライドドア８１を全閉状態で維持させる。

図３は、第１の実施形態におけるスライドドア８１の制御手順を表わすフローチャートである。

Ｓ１０１において、スライドドア８１の開操作が実行される。
Ｓ１０２において、リッド開閉センサＳ１が、充電リッド２が閉じた状態であることを検出したときには、処理がＳ１０３に進む。リッド開閉センサＳ１が、充電リッド２が開いた状態であることを検出したときには、処理がＳ１０５に進む。

Ｓ１０３において、コネクタ接続センサＳ２が、電動車両１の車両インレット９０に充電コネクタ４１０が接続されていないことを検出したときには、処理がＳ１０４に進む。コネクタ接続センサＳ２が、電動車両１の車両インレット９０に充電コネクタ４１０が接続されていることを検出したときには、処理がＳ１０５に進む。

Ｓ１０４において、ＥＣＵ１００は、ドアモータ９２にスライドドア８１を駆動させて、スライドドア８１を全開させる。

Ｓ１０５において、ＥＣＵ１００は、ドアモータ９２にスライドドア８１を駆動させなずに、スライドドア８１を全閉状態で維持させる。

［第２の実施形態］
図４は、第２の実施形態に係る電動車両１の全体構成を概略的に示す図である。

電動車両１は、スライドドア８１を駆動制御するためのスライドドア駆動制御部９１Ａを備える。スライドドア駆動制御部９１Ａは、第１の実施形態のスライドドア駆動制御部９１と同様に、ドアモータ（ドア駆動部）９２、およびスライド機構９３とを備える。スライドドア駆動制御部９１Ａは、さらに、位置センサ９４を備える。

位置センサ９４は、スライドドア８１の位置を検出する。たとえば、位置センサ９４は、ドアモータ９２の回転数をカウントすることによって、スライドドア８１の位置を検出する。

本実施の形態では、ＥＣＵ１０は、車両インレット９０に充電コネクタ４１０が接続されている場合は、ドアモータ９２によるスライドドア８１の移動可能な範囲を制限する。より具体的には、ＥＣＵ１０は、スライドドア８１の開操作が実行されたときには、位置センサ９４の出力に従って、ドアモータ９２を制御することによって、スライドドア８１を電動車両１の開口部の中間位置まで移動させる。

図５は、第２の実施形態におけるスライドドア８１の制御手順を表わすフローチャートである。

Ｓ２０１において、ＥＣＵ１００は、位置センサ９４の出力に従って、ドアモータ９２を制御することによって、スライドドア８１を電動車両１の開口部の中間位置まで移動させる。

［第３の実施形態］
本実施の形態において、スライドドア８１は、手動スライドドアである。スライドドア８１は、手動での開閉が可能である。

図６は、第３の実施形態に係る電動車両１の全体構成を概略的に示す図である。
電動車両１は、スライドドア８１を駆動制御するためのスライドドア駆動制御部９１Ｂを備える。スライドドア駆動制御部９１Ｂは、第１の実施形態のスライドドア駆動制御部９１と同様に、スライド機構９３を備える。スライドドア駆動制御部９１Ｂは、さらに、ドアロック機構９８を備える。

ドアロック機構９８は、ドアロックアクチュエータおよびドアロックリンクを備える。ギヤおよびモータからなるドアロックアクチュエータが、ドアロックリンクを上下に可動させることによって、スライドドア８１をロック、またはアンロックする。

本実施の形態では、ＥＣＵ１０は、車両インレット９０に充電コネクタ４１０が接続されている場合は、スライドドア８１の移動を禁止する。より具体的には、ＥＣＵ１０は、車両インレット９０に充電コネクタ４１０が接続されている場合は、ドアロック機構９８にスライドドア８１をロックさせる。

図７は、第３の実施形態におけるスライドドア８１の制御手順を表わすフローチャートである。

Ｓ３０２において、リッド開閉センサＳ１が、充電リッド２が閉じた状態であることを検出したときには、処理がＳ３０３に進む。リッド開閉センサＳ１が、充電リッド２が開いた状態であることを検出したときには、処理がＳ３０５に進む。

Ｓ３０３において、コネクタ接続センサＳ２が、電動車両１の車両インレット９０に充電コネクタ４１０が接続されていないことを検出したときには、処理がＳ３０４に進む。コネクタ接続センサＳ２が、電動車両１の車両インレット９０に充電コネクタ４１０が接続されていることを検出したときには、処理がＳ３０５に進む。

Ｓ３０４において、ＥＣＵ１００は、ドアロック機構９８にスライドドア８１をロックさせない。これによって、ユーザの操作に従って、スライドドア８１が開方向に移動する。

Ｓ３０５において、ＥＣＵ１００は、ドアロック機構９８にスライドドア８１をロックさせる。これによって、スライドドア８１はロックされて、開方向に移動することができない。

［第４の実施形態］
図８は、第４の実施形態に係る電動車両１の全体構成を概略的に示す図である。

電動車両１は、スライドドア８１を駆動制御するためのスライドドア駆動制御部９１Ｃを備える。スライドドア駆動制御部９１Ｃは、第１の実施形態のスライドドア駆動制御部９１と同様に、スライド機構９３を備える。スライドドア駆動制御部９１Ｃは、さらに、ストッパ機構９９を備える。

ストッパ機構９９は、スライドドア８１に設けられて、ＥＣＵ１０の制御によって、電動車両１の開口部の中間位置に突出するように構成されたストッパレバーと、車体に設けられて中間位置に突出したストッパレバーに係合する中間ストライカを備える。

本実施の形態では、ＥＣＵ１０は、車両インレット９０に充電コネクタ４１０が接続されている場合は、ドアモータ９２によるスライドドア８１の移動可能な範囲を制限する。より具体的には、ＥＣＵ１０は、スライドドア８１の開操作が実行されたときには、ストッパ機構９９を制御して、スライドドア８１を電動車両１の開口部の中間位置で停止させる。

図９は、第４の実施形態におけるスライドドア８１の制御手順を表わすフローチャートである。

Ｓ３０３において、コネクタ接続センサＳ２が、電動車両１の車両インレット９０に充電コネクタ４１０が接続されていないことを検出したときには、処理がＳ３０４に進む。コネクタ接続センサＳ２が、電動車両１の車両インレット９０に充電コネクタ４１０が接続されていることを検出したときには、処理がＳ４０５に進む。

Ｓ３０４において、ＥＣＵ１００は、ストッパ機構９９にスライドドア８１の停止制御を実行させない。これによって、ユーザによる操作に従って、スライドドア８１が開方向に移動する、スライドドア８１は、全開位置までの移動が可能となる。

Ｓ４０５において、ＥＣＵ１００は、ストッパ機構９９にスライドドア８１の停止制御を実行させる。これによって、ユーザによる操作に従って、スライドドア８１が開方向に移動するが、スライドドア８１は、電動車両１の開口部の中間位置で停止する。

（変形例）
上記の実施形態では、車両の駆動力の発生に用いられるのが電力であり、充電ケーブルの充電コネクタが接続される電動車両について説明したが、本開示は、これに限定されるものではない。上記の実施形態の内容は、他のエネルギーによって駆動力を発生する車両にも適用することもできる。上記の実施形態の内容は、たとえば、内燃機関で走行し、給油ガンまたは給水素ガンが接続される車両、および給水素ガンが接続される燃料電池車両にも適用することができる。

実施の形態で説明した電動車両の充電口、充電口に接続される充電ケーブルの充電コネクタ、および電力を蓄積するための蓄電装置は、エネルギーが電力に限定されない一般的な車両のエネルギー供給口、エネルギー供給口に接続されるエネルギー供給コネクタ、およびエネルギーを蓄積するためのエネルギー蓄積装置の一例である。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１電動車両、２充電リッド、１０蓄電装置、３０充電リレー、３５システムメインリレー、５０動力出力装置、６０駆動輪、７０充電器、８１スライドドア、９０車両インレット、９１，９１Ａ，９１Ｂ，９１Ｃスライドドア駆動制御部、９２ドアモータ、９３スライド機構、９４位置センサ、９８ドアロック機構、９９ストッパ機構、４００充電ケーブル、４１０充電コネクタ、ＣＬ，ＣＮＬ，ＣＰＬ電力線、Ｓ１リッド開閉センサ、Ｓ２コネクタ接続センサ。

Claims

車両であって、
前記車両の開口部を開閉するように構成されるスライドドアと、
前記車両の駆動力の発生に用いられるエネルギーを蓄積するためのエネルギー蓄積装置と、
前記スライドドアの可動域に位置し、外部のエネルギー供給源から与えられるエネルギーを受けて前記エネルギー蓄積装置にエネルギーを供給するためのエネルギー供給口と、
前記開口部の中間位置に突出するように構成されたストッパレバーと、前記車両の車体に設けられて前記中間位置に突出したストッパレバーに係合する中間ストライカとを含むストッパ機構と、
前記エネルギー供給口にエネルギー供給コネクタが接続されている場合は、前記ストッパ機構を制御して、前記スライドドアを前記中間位置で停止させる制御装置と、を備えた車両。
前記外部のエネルギー供給源は、外部電源であり、
前記エネルギー蓄積装置は、蓄電装置であり、
前記エネルギー供給口は、充電口であり、
前記エネルギー供給コネクタは、充電ケーブルの充電コネクタである、請求項１に記載の車両。