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公開番号2021023059
公報種別公開特許公報(A)
公開日20210218
出願番号2019139319
出願日20190730
発明の名称車両
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人特許業務法人深見特許事務所
主分類H02J 7/00 20060101AFI20210122BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】充電コネクタとインレットとが非接続であるとの誤判定を低減する。
【解決手段】車両は、インレットと、接続検知装置とを備える。インレットは、中心軸を有し、車両外部からの供給電力を出力する充電コネクタを中心軸に沿って挿入可能に構成される。接続検知装置は、充電コネクタとインレットとの接続状態を検知する。インレットは、充電コネクタから第1の信号を受信する第1の信号端子と、第1の信号端子と比べて中心軸から離れた位置に配置され、充電コネクタから第2の信号を受信する第2の信号端子とを含む。接続検知装置は、第1の信号の受信が途絶している期間が第1の基準期間を上回った場合、または、第2の信号の受信が途絶している期間が第2の基準期間を上回った場合に、充電コネクタとインレットとが非接続であると判定する。第2の基準期間は、第1の基準期間よりも長い。
【選択図】図6
特許請求の範囲【請求項1】
中心軸を有し、車両外部からの供給電力を出力する充電コネクタを前記中心軸に沿って挿入可能に構成されたインレットと、
前記充電コネクタと前記インレットとの接続状態を検知する接続検知装置とを備え、
前記インレットは、
前記充電コネクタから第1の信号を受信する第1の信号端子と、
前記第1の信号端子と比べて前記中心軸から離れた位置に配置され、前記充電コネクタから第2の信号を受信する第2の信号端子とを含み、
前記接続検知装置は、前記第1の信号の受信が途絶している期間が第1の基準期間を上回った場合、または、前記第2の信号の受信が途絶している期間が第2の基準期間を上回った場合に、前記充電コネクタと前記インレットとが非接続であると判定し、
前記第2の基準期間は、前記第1の基準期間よりも長い、車両。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本開示は、車両に関し、より特定的には、車両外部からの供給電力により充電可能な車両に関する。
続きを表示(約 5,000 文字)【背景技術】
【0002】
車両外部からの供給電力により充電可能な車両として、プラグインハイブリッド車および電気自動車などが知られている。これらの車両は、充電ケーブルの先端に設けられた充電コネクタと車両側のインレットとの接続/非接続を検知する接続検知装置を備える。
【0003】
たとえば特開2018−19541号公報(特許文献1)に開示された接続検知装置は、インレットと充電コネクタとが接続されていることを示す接続信号と、車両と充電装置との間のCAN通信との両方が途絶すると、インレットと充電コネクタとの接続が解除されたと判定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
特開2018−19541号公報
特許第6504137号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
一般に、DC充電(急速充電)用の充電コネクタのサイズは、AC充電(普通充電)用の充電コネクタのサイズよりも大きい。充電コネクタのサイズが大きい場合、充電コネクタがインレットへと挿入された状態において充電コネクタとインレットとのガタつきが生じやすい。このガタつきに起因して、実際には充電コネクタとインレットとは接続されているにも拘わらず、充電コネクタとインレットとが非接続であると誤って判定してしまう可能性がある。
【0006】
本開示は、かかる課題を解決するためになされたものであり、本開示の目的は、充電コネクタとインレットとが非接続であるとの誤判定を低減することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本開示のある局面に従う車両は、インレットと、接続検知装置とを備える。インレットは、中心軸を有し、車両外部からの供給電力を出力する充電コネクタを中心軸に沿って挿入可能に構成される。接続検知装置は、充電コネクタとインレットとの接続状態を検知する。インレットは、充電コネクタから第1の信号を受信する第1の信号端子と、第1の信号端子と比べて中心軸から離れた位置に配置され、充電コネクタから第2の信号を受信する第2の信号端子とを含む。接続検知装置は、第1の信号の受信が途絶している期間が第1の基準期間を上回った場合、または、第2の信号の受信が途絶している期間が第2の基準期間を上回った場合に、充電コネクタとインレットとが非接続であると判定する。第2の基準期間は、第1の基準期間よりも長い。
【0008】
詳細は後述するが、信号端子が中心軸から離れて配置されているほどガタつき度合いが大きいので、誤判定が生じやすい。これに対し、上記構成においては、第2の基準期間は、第1の基準期間よりも長い。つまり、信号端子の位置が中心軸から離れて配置されているほど、充電コネクタとインレットとが非接続であると判定するまでの基準期間が長い。これにより、中心軸から離れた信号端子ほど非接続と判定されにくくなるので、上記構成によれば、充電コネクタとインレットとが非接続であるとの誤判定を低減することができる。
【発明の効果】
【0009】
本開示によれば、充電コネクタとインレットとが非接続であるとの誤判定を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
本開示の実施の形態に係る充電システムの全体構成を概略的に示す図である。
車両、充電器および充電ケーブルの構成を概略的に示すブロック図である。
インレットの構造の一例を示す図である。
インレットの構造の他の一例を示す図である。
インレットへの挿入時の充電コネクタのガタつきを説明するための図である。
本実施の形態における接続検知処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0011】
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。
【0012】
[実施の形態]
<充電システムの全体構成>
図1は、本開示の実施の形態に係る充電システムの全体構成を概略的に示す図である。図1を参照して、充電システム100は、車両1と、充電器2と、充電ケーブル3とを備える。図1には、車両1と充電器2とが充電ケーブル3により電気的に接続され、充電器2から車両1へ電力を供給する外部充電制御時の状況が示されている。車両1は、たとえば電気自動車である。ただし、車両1は、外部充電制御が可能に構成された車両であればよく、たとえばプラグインハイブリッド車または燃料電池車などであってもよい。
【0013】
図2は、車両1、充電器2および充電ケーブル3の構成を概略的に示すブロック図である。図2を参照して、充電器2は、DC(Direct Current)充電器であり、いわゆる「急速充電」が可能な充電器である。充電器2は、電源系統9から供給される交流電力を車両1に充電可能な直流電力に変換する。充電器2は、電力線ACLと、AC/DC変換器21と、給電線PL0,NL0と、複数の信号線SL0と、制御回路20とを含む。
【0014】
電力線ACLは、電源系統9に電気的に接続されている。電力線ACLは、電源系統9からの交流電力をAC/DC変換器21へ伝送する。
【0015】
AC/DC変換器21は、電力線ACL上の交流電力を、車両1に搭載されたバッテリ13(後述)を充電するための直流電力に変換する。AC/DC変換器21による電力変換は、力率改善のためのAC/DC変換と、電圧レベル調整のためのDC/DC変換との組み合わせによって実行されてもよい。AC/DC変換器21から出力された直流電力は、正極側の給電線PL0および負極側の給電線NL0に供給される。
【0016】
制御回路20は、CPU(Central Processing Unit)と、メモリと、入出力ポート(いずれも図示せず)とを含む。制御回路20は、給電線PL0と給電線NL0との間の電圧、車両1からの信号、ならびに、メモリに記憶されたマップおよびプログラムに基づいて、AC/DC変換器21による電力変換動作を制御する。
【0017】
充電ケーブル3の先端には充電コネクタ31が設けられている。充電コネクタ31は、電力端子41,42と、信号端子群43,44とを含む。電力端子41は、給電線PL0に電気的に接続されている。電力端子42は、給電線NL0に電気的に接続されている。信号端子群43,44は、複数の信号線SL0によって制御回路20に接続されている。
【0018】
車両1は、インレット11(またはインレット11A)と、充電線PL,NLと、リレー121,122と、バッテリ13と、複数の信号線SLと、ECU(Electronic Control Unit)10とを備える。
【0019】
インレット(充電ポート)11は、嵌合等の機械的な連結を伴って充電ケーブル3の充電コネクタ31を挿入することが可能に構成されている。充電コネクタ31のインレット11への挿入に伴い、車両1と充電器2との間で電気的な接続が確保されるとともに、各種情報(信号、指令、メッセージまたはデータ等)を相互に送受信することが可能になる。インレット11の構造の詳細については図3または図4にて説明する。
【0020】
充電線PL,NLは、インレット11とバッテリ13との間に設けられ、インレット11からの直流電力をバッテリ13に伝送する。
【0021】
リレー121は充電線PLに接続され、リレー122は充電線NLに接続されている。リレー121,122の閉成/開放は、ECU10からの指令に応じて制御される。リレー121,122が閉成されると、インレット11からバッテリ13への電力伝送が可能な状態となる。
【0022】
バッテリ13は、複数のセルを含む組電池である。各セルは、リチウムイオン電池またはニッケル水素電池などの二次電池である。充電器2から充電ケーブル3を介して供給される電力は、バッテリ13に蓄えられる。バッテリ13は、車両1の駆動力を発生させるための電力を供給する。
【0023】
ECU10は、制御回路20と同様に、CPUと、ROM(Read Only Memory)およびRAM(Random Access Memory)などのメモリと、入出力ポート(いずれも図示せず)とを含む。ECU10は、各センサ等からの信号に応じて、車両1が所望の状態となるように機器類を制御する。
【0024】
本実施の形態においてECU10により実行される主要な制御として、充電器2から供給される電力により車載のバッテリ13を充電する外部充電制御が挙げられる。ECU10は、充電器2の制御回路20との双方向通信を行うことで、制御回路20と協調して外部充電制御を実現する。また、EC10は、後述するように、インレット11の構造に応じた「接続検知制御」を実行する。ECU10は、本開示に係る「接続検知装置」に相当する。以下ではまず、インレット11の構造について説明する。
【0025】
<インレット構成>
図3は、インレットの構造の一例を示す図である。図3には、インレット11の正面図が示されている。なお、図3ならびに後述する図4および図5では、鉛直方向上方をzで表す。正のz方向を単に「上方」と称し、負のz方向を単に「下方」と称する場合がある。
【0026】
図3を参照して、インレット11は、一例として、チャデモ(CHAdeMO)(登録商標)方式に準拠した構造を有する。インレット11は、案内壁51と、留め具52と、P(ポジティブ)端子61と、N(ネガティブ)端子62と、端子群63,64とを含む。
【0027】
案内壁51は円柱状に形成されている。案内壁51の中心軸をOで示す。留め具52は、インレット11に挿入された充電コネクタ31のロック部32(図5参照)を係止する機構である。留め具52は、案内壁51の上端部に設けられている。P端子61、N端子62および端子群63,64の各々は、案内壁51の内側に設けられている。
【0028】
P端子61は、インレット11の中心軸Oの左側に配置されている。N端子62は、インレット11の中心軸Oの右側に配置されている。P端子61には充電線PLが電気的に接続され、N端子62には充電線NLが電気的に接続されている(図2参照)。
【0029】
端子群63は、インレット11の中心軸Oよりも上方に配置されている。端子群64は、インレット11の中心軸Oよりも下方に配置されている。各端子群63,64は、複数の信号線SLにそれぞれ接続された複数の信号端子を含む。より詳細には、端子群63は、グランド端子631と、第1信号端子632と、第2信号端子633とを含む。端子群64は、第3信号端子641と、CAN(Controller Area Network)信号端子642,643と、第4信号端子644とを含む。
【0030】
第4信号端子644は、インレット11の最下部に位置し、接続検知端子(DCS2端子)とも呼ばれる。第4信号端子644の非接続が検知されると、ECU10は、インレット11から充電コネクタ31が取り外されたと認識し、外部充電を停止する。ただし、非接続検知時に充電停止に至るのは第4信号端子644に限られない。本実施の形態では、端子群63,64に含まれる複数の信号端子のうちの1つでも非接続が検知されると、外部充電が停止される。
(【0031】以降は省略されています)

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