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公開番号2021083186
公報種別公開特許公報(A)
公開日20210527
出願番号2019207171
出願日20191115
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 20060101AFI20210430BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】外部充電における充電上限値を設定可能な設定装置を備えた車両において、設定装置が故障した場合であっても充電上限値の変更を可能にすることである。
【解決手段】車両のECUは、所定の条件が成立したか否かを監視する(S1)。車両のECUは、所定の条件が成立していない場合には(S1においてNO)、処理をリターンに進める。車両のECUは、所定の条件が成立した場合には(S1においてYES)、設定されている充電上限値を変更する(S3)。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項1】
車両外部の電源から供給される電力を受けて車載の蓄電装置を充電する外部充電が可能に構成された車両であって、
前記外部充電における前記蓄電装置の充電率の上限を示す充電上限値を設定可能に構成された設定装置と、
前記充電上限値に基づいて前記蓄電装置の充電を制御する制御装置と、
所定の条件が成立した場合に前記充電上限値の設定を変更可能に構成された変更手段とを備える、車両。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本開示は、車両外部の電源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に構成された車両に関する。
続きを表示(約 5,500 文字)【背景技術】
【0002】
特開2013−5485号公報(特許文献1)には、ナビゲーション装置への操作によってユーザが、外部充電における蓄電装置の充電率の上限を示す充電上限値を設定可能に構成された車両が開示されている。ユーザは、ナビゲーション装置への操作によって、充電上限値の設定を適宜変更することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
特開2013−5485号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ここで、ナビゲーション装置等に代表される設定装置に対する操作によって充電上限値の設定が可能である車両において、設定装置が故障することもあり得る。設定装置が故障すると、ユーザは充電上限値の設定を変更することができなくなってしまう。そのため、たとえば充電上限値を満充電値よりも低い値に設定していた場合には、外部充電においてユーザの意図に反して低い充電率までしか充電されないという状況が生じ得る。そこで、当該状況の発生を抑制するために、設定装置が故障した場合の対策が望まれている。
【0005】
本開示は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、外部充電における充電上限値を設定可能な設定装置を備えた車両において、設定装置が故障した場合であっても充電上限値の変更を可能にすることである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
この開示に係る車両は、車両外部の電源から供給される電力を受けて車載の蓄電装置を充電する外部充電が可能に構成された車両である。この車両は、外部充電における蓄電装置の充電率の上限を示す充電上限値を設定可能に構成された設定装置と、充電上限値に基づいて蓄電装置の充電を制御する制御装置と、所定の条件が成立した場合に充電上限値の設定を変更可能に構成された変更手段とを備える。
【0007】
上記構成によれば、たとえ設定装置が故障した場合であっても、変更手段によって充電上限値の設定を変更することができる。そのため、低い値に設定された充電上限値の設定を変更できないために、外部充電においてユーザの意図に反して蓄電装置が低い充電率までしか充電されないという状況の発生を抑制することができる。
【発明の効果】
【0008】
本開示によれば、外部充電における充電上限値を設定可能な設定装置を備えた車両において、設定装置が故障した場合であっても充電上限値の変更を可能にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
実施の形態に係る車両を含む充電システムの全体構成図である。
ナビゲーション装置のモニタに表示される画面の一例を示す図である。
ECUで実行される処理の手順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】
【0010】
以下、本開示の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。
【0011】
<全体構成>
図1は、本実施の形態に係る車両1を含む充電システムの全体構成図である。この充電システムは、車両1外部から供給される電力を用いて車両1に搭載されるバッテリ50を充電する外部充電を行なうためのシステムである。本実施の形態では、外部充電は、車両1外部の交流電源から供給される電力を用いて車載のバッテリ50を充電するAC(Alternating current)充電である例について説明する。なお。外部充電は、AC充電に限られるものではなく、車両1外部の直流電源から供給される電力を用いて車載のバッテリ50を充電するDC(Direct Current)充電であってもよい。
【0012】
図1を参照して、充電システムは、車両1と、充電ケーブル2と、交流電源としてのAC充電設備3と、車両1のユーザのスマートフォン4とを含む。
【0013】
車両1は、外部充電(本実施の形態においてはAC充電)が可能に構成された電気自動車である。なお、車両1は、外部充電が可能に構成された車両であればよく、電気自動車に限られるものではない。たとえば、車両1は、プラグインハイブリッド自動車または燃料電池自動車であってもよい。
【0014】
車両1は、モータジェネレータ10と、伝達ギヤ22と、駆動輪23と、電力制御装置(PCU:Power Control Unit)30と、システムメインリレー(SMR:System Main Relay)41と、バッテリ50と、ナビゲーション装置(カーナビ)70と、マルチインフォメーションディスプレイ(MID:Multi Information Display)80と、充電インジケータ85と、通信装置90と、電子制御装置(ECU:Electronic Control Unit)100とを備える。また、車両1は、AC充電を行なうための構成として、充電リレー42と、充電器61と、インレット62とを備える。
【0015】
モータジェネレータ10は、交流回転電機であり、たとえば、永久磁石が埋設されたロータを備える永久磁石型同期電動機である。モータジェネレータ10のロータは、伝達ギヤ22を介して駆動輪23に機械的に接続される。モータジェネレータ10は、PCU30からの交流電力を受けることにより、車両1を走行させるための運動エネルギーを生成する。モータジェネレータ10によって生成された運動エネルギーは、伝達ギヤ22に伝達される。一方で、車両1を減速させるときや、車両1を停止させるとき、モータジェネレータ10は、車両1の運動エネルギーを電気エネルギーに変換する。モータジェネレータ10で生成された交流電力は、PCU30によって直流電力に変換されてバッテリ50に供給される。これにより、回生電力をバッテリ50に蓄えることができる。このように、モータジェネレータ10は、バッテリ50との間での電力の授受(すなわち、バッテリ50の充放電)を伴なって、車両1の駆動力または制動力を発生するように構成される。
【0016】
なお、動力源としてエンジン(図示せず)がさらに搭載されたプラグインハイブリッド自動車として車両1が構成される場合には、モータジェネレータ10の出力に加えて、エンジンの出力を走行のための駆動力に用いることができる。あるいは、エンジン出力によって発電するモータジェネレータ(図示せず)をさらに搭載して、エンジン出力によってバッテリ50の充電電力を発生させることも可能である。
【0017】
PCU30は、ECU100からの制御信号に応じて、バッテリ50に蓄えられた直流電力を交流電力に変換してモータジェネレータ10に供給する。また、PCU30は、モータジェネレータ10が発電した交流電力を直流電力に変換してバッテリ50に供給する。
【0018】
SMR41は、PCU30とバッテリ50とを結ぶ電力線に電気的に接続されている。SMR41は、ECU100からの制御信号に応じて、PCU30とバッテリ50との間での電力の供給と遮断とを切り替える。
【0019】
バッテリ50は、充放電が可能に構成された直流電源である。バッテリ50としては、リチウムイオン電池またはニッケル水素電池等の二次電池を用いることができる。バッテリ50は、車両1の駆動力を発生させるための電力をPCU30に供給する。また、バッテリ50は、モータジェネレータ10が発電した電力を蓄える。
【0020】
バッテリ50は、バッテリ50の状態を監視する監視ユニット51を含む。監視ユニット51は、バッテリ50の電圧VBを検出する電圧センサと、バッテリ50に入出力される電流IBを検出する電流センサと、バッテリ50の温度TBを検出する温度センサ(いずれも図示せず)とを含む。各センサは、その検出結果を示す信号をECU100に出力する。ECU100は、監視ユニット51から受ける検出結果に基づいて、バッテリ50のSOC(State Of Charge)を算出することができる。なお、SOCは、バッテリ50の満充電容量に対する現在の蓄電量を百分率で示したものである。
【0021】
ナビゲーション装置70は、人工衛星からの電波に基づいて車両1の位置を特定するためのGPS(Global Positioning System)受信機と、ユーザ操作を受け付けたり各種情報を表示したりするタッチパネル付きのモニタ(いずれも図示せず)とを含む。ナビゲーション装置70において設定される各種情報についての詳細は後述する。なお、ナビゲーション装置70は、本開示に係る「設定装置」の一例に相当する。
【0022】
MID80は、たとえば車両1のインストルメントパネルに、車両1の速度を表示するスピードメータ等とともに設けられる。MID80は、ECU100の制御に従って車両1の様々な状態を表示する。MID80に表示される情報には、たとえば、航続可能距離、バッテリ50のSOC、平均車速、およびバッテリ50の回生/力行の状態等が含まれる。車両1のユーザは、たとえばハンドル等に設けられた操作スイッチを操作することによって、MID80に表示させる内容を選択することができる。
【0023】
充電インジケータ85は、たとえば車外からユーザが視認可能な位置に設けられる。充電インジケータ85は、点灯、消灯および点滅によって充電状態をユーザに報知する。充電インジケータ85は、ECU100からの制御信号に基づいて、点灯、消灯および点滅する。充電インジケータ85は、たとえば、インレット62に充電ケーブル2の充電コネクタ2Aが接続されていない場合には消灯する。充電インジケータ85は、たとえば、インレット62に充電ケーブル2の充電コネクタ2Aが接続されて充電が開始された場合には点灯する。充電インジケータ85は、たとえば、インレット62に充電ケーブル2の充電コネクタ2Aが接続された場合において、タイマ充電が設定されている場合には、インレット62に充電コネクタが接続されてから所定時間(たとえば数秒〜数十秒)の間、点滅する。なお、本実施の形態におけるタイマ充電とは、予め設定した時刻が到来した際に充電を開始する機能である。
【0024】
通信装置90は、車両1外部の装置との有線または無線での双方向通信が可能に構成されている。本実施の形態においては、車両1のユーザのスマートフォン4と無線での双方向通信が可能に構成されている。
【0025】
ECU100は、CPU(Central Processing Unit)110と、メモリ120と、入出力ポート(図示せず)とを含む。ECU100は、機能毎に複数のECUに分割されていてもよい。メモリ120は、ROM(Read Only Memory)およびRAM(Random Access Memory)を含み、ECU100により実行されるプログラム、および各種の制御に用いられるマップ等を記憶する。CPU110は、ROMに格納されているプログラムをRAMに展開して実行する。CPU110は、各センサからの信号およびメモリ120に記憶されたマップに基づいて制御信号を出力するとともに、車両1が所望の状態となるように各機器を制御する。
【0026】
本実施の形態におけるECU100により実行される主要な制御として、外部充電の制御が挙げられる。ECU100は、ユーザが設定した充電上限値(後述)に基づいて充電器61を制御することにより外部充電を制御する。
【0027】
充電リレー42は、バッテリ50と充電器61とを結ぶ電力線に電気的に接続されている。充電リレー42は、ECU100からの制御信号に応じて、バッテリ50と充電器61との間での電力の供給と遮断とを切り替える。
【0028】
充電器61は、たとえばAC/DCコンバータ(図示せず)を含む。充電器61は、AC充電設備3から充電ケーブル2を介して供給される交流電力を直流電力に変換してバッテリ50に出力する。
【0029】
インレット62は、AC充電設備3に接続された充電ケーブル2の充電コネクタ2Aが接続可能に構成される。インレット62は、通常時は充電リッド(図示せず)で覆われている。充電リッドが開かれると、ユーザが充電コネクタ2Aをインレット62に接続することができる。
【0030】
AC充電設備3は、たとえば車両1のユーザの自宅または公共の充電施設等に設置される。AC充電設備3は、充電ケーブル2を介して車両1に交流電力を供給する。
(【0031】以降は省略されています)

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