TOP特許意匠商標
特許ウォッチ DM通知 Twitter
公開番号2021138212
公報種別公開特許公報(A)
公開日20210916
出願番号2020035850
出願日20200303
発明の名称車両
出願人トヨタ自動車株式会社,株式会社SUBARU
代理人特許業務法人深見特許事務所
主分類B60K 1/04 20190101AFI20210820BHJP(車両一般)
要約【課題】充電ロック機構の耐久回数を低減する。
【解決手段】車両は、ドアロック機構と、充電リッド3を開けるユーザ操作を検出するプッシュリフタスイッチ31と、充電ロック機構4と、充電ロック機構4を制御するECU10とを備える。充電ロック機構4は、充電リッド3のロック状態およびアンロック状態、ならびに、充電コネクタ81とインレット2との接続のロック状態およびアンロック状態のうちの少なくとも一方を切り替える。ECU10は、充電リッド3へのユーザ操作が検出された場合に、ドアがロック状態であるときには充電ロック機構4にロック状態を維持させる一方で、ドアがアンロック状態であるときには充電ロック機構4をロック状態からアンロック状態に切り替える。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項1】
充電ケーブルを介して供給される電力による充電が可能な車両であって、
ドアのロック状態およびアンロック状態を切り替えるドアロック機構と、
インレットと、
開閉可能に構成され、閉じた状態では前記インレットを覆い、開いた状態では前記充電ケーブルの先端に設けられた充電コネクタを前記インレットに接続可能に構成された充電リッドと、
前記充電リッドを開けるユーザ操作を検出する検出部と、
前記充電リッドのロック状態およびアンロック状態、ならびに、前記充電コネクタと前記インレットとの接続のロック状態およびアンロック状態のうちの少なくとも一方を切り替える充電ロック機構と、
前記充電ロック機構を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記充電リッドへの前記ユーザ操作が検出された場合に、前記ドアがロック状態であるときには前記充電ロック機構にロック状態を維持させる一方で、前記ドアがアンロック状態であるときには前記充電ロック機構をロック状態からアンロック状態に切り替える、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、充電ケーブルを介して供給される電力による充電が可能な車両に関する。
続きを表示(約 5,400 文字)【背景技術】
【0002】
近年、充電ケーブルを介して供給される電力による充電(外部充電)が可能な車両である、プラグインハイブリッド車、電気自動車等の普及が進んでいる。これらの車両には一般に、充電ケーブルを接続するためのインレットが設けられている。さらに、インレットには、開閉可能に構成された充電リッドが設けられている。
【0003】
充電リッドのロック(施錠)およびアンロック(解錠)を行ったり、充電ケーブルの先端に位置する充電コネクタとインレットとのロック(固定)およびアンロック(解放)を行ったりする充電ロック機構を備える車両が知られている。また、典型的な車両には、ドアのロック状態およびアンロック状態を切り替えるドアロック機構が設けられている。
【0004】
ドアロック機構および充電ロック機構の制御に関する技術が提案されている。たとえば特開2009−81917号公報(特許文献1)に開示された車両の充電システムは、ドアロック機構と充電ロック機構とを連動させて制御する連動ロック制御手段を備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
特開2009−81917号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
特許文献1に記載された連動ロック制御手段は、ドアロック機構と充電ロック機構とを連動させて制御する。つまり、ドアロック機構がロックされれば充電ロック機構もロックされ、ドアロック機構がアンロックされれば充電ロック機構もアンロックされる。
【0007】
一般的な使用方法では、ドアロック機構のロック/アンロックの回数は、充電ロック機構のロック/アンロックの回数よりも多い。したがって、ドアロック機構に求められるロック/アンロックの耐久回数(ロック/アンロック動作の保証回数)は、充電ロック機構に求められるロック/アンロックの耐久回数よりも多い。
【0008】
しかしながら、特許文献1に記載されたような連動制御を行うと、充電ロック機構の耐久回数をドアロック機構の耐久回数と同程度(あるいはそれ以上)とすることが要求され得る。よって、特許文献1によれば、必要以上の耐久回数(言い換えれば過剰品質)が充電ロック機構に求められ、その結果、充電ロック機構のコストが増大し得る。
【0009】
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、本開示の目的は、充電ロック機構の耐久回数を低減可能な技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本開示のある局面に従う車両は、充電ケーブルを介して供給される電力による充電が可能な車両である。車両は、ドアのロック状態およびアンロック状態を切り替えるドアロック機構と、インレットと、充電リッドと、充電リッドを開けるユーザ操作を検出する検出部と、充電ロック機構と、充電ロック機構を制御する制御装置とを備える。充電リッドは、開閉可能に構成され、閉じた状態ではインレットを覆い、開いた状態では充電ケーブルの先端に設けられた充電コネクタをインレットに接続可能に構成される。充電ロック機構は、充電リッドのロック状態およびアンロック状態、ならびに、充電コネクタとインレットとの接続のロック状態およびアンロック状態のうちの少なくとも一方を切り替える。制御装置は、充電リッドへのユーザ操作が検出された場合に、ドアがロック状態であるときには充電ロック機構にロック状態を維持させる一方で、ドアがアンロック状態であるときには充電ロック機構をロック状態からアンロック状態に切り替える。
【0011】
上記構成においては、充電リッドへのユーザ操作が検出されたことと、ドアがアンロックされていることとを条件に充電ロック機構をロック状態からアンロック状態に切り替える。単に充電リッドへのユーザ操作が検出されただけでは充電ロック機構をアンロック状態に切り替えず、また、ドアがロック状態である場合にも充電ロック機構をアンロック状態に切り替えない。このように充電ロック機構の動作条件(アンロック条件)を厳しくすることで、充電ロック機構の動作回数が少なくなる。したがって、上記構成によれば、充電ロック機構の耐久回数を低減できる。
【発明の効果】
【0012】
本開示によれば、充電ロック機構の耐久回数を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
本開示の実施の形態に係る車両を含む充電システムの全体構成を概略的に示す図である。
充電システムの構成をより詳細に示すブロック図である。
充電リッドの構造の一例を説明するための模式図である。
本実施の形態におけるロック装置の動作を説明するための回路ブロック図である。
本実施の形態におけるリッドロック機構およびコネクタロック機構の制御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】
【0014】
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。
【0015】
<車両構成>
図1は、本開示の実施の形態に係る車両を含む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、充電ケーブル8と、充電設備9とを含む。図1には、車両1と充電設備9とが充電ケーブル8により電気的に接続された状況が示されている。これにより、充電設備9から充電ケーブル8を介して車両1に電力が供給され、車両1に搭載されたバッテリ71(図2参照)が充電される。このような充電は「外部充電」とも呼ばれる。
【0016】
車両1は、たとえば電気自動車である。ただし、車両1は、外部充電が可能に構成された車両であれば、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。充電設備9は、ユーザの家庭等に設けられた専用の充電器であってもよいし、公共の充電スタンド(充電ステーションとも呼ばれる)に設けられた充電器であってよい。
【0017】
図2は、充電システム100の構成をより詳細に示すブロック図である。図2を参照して、充電設備9は、この例では直流(DC:Direct Current)充電器である。充電設備9はAC/DC変換器91を含む。充電ケーブル8は、充電コネクタ81と、給電線PL0,NL0とを含む。
【0018】
AC/DC変換器91は、系統電源900から電力線を介して供給される交流電力を、車両1に搭載されたバッテリ71(後述)を充電するための直流電力に変換する。AC/DC変換器91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得る。AC/DC変換器91から出力された直流電力は充電ケーブル8の給電線PL0,NL0を介して車両1に供給される。
【0019】
なお、充電設備9がDC充電器(いわゆる急速充電器)であることは必須ではない。充電設備9は、交流電力を車両1に供給する、いわゆる普通充電器であってもよい。その場合には、充電設備9は、系統電源900からの交流電力の電圧レベルを調整し、調整後の交流電力を車両1に供給する。
【0020】
車両1は、インレット2と、充電リッド3と、充電ロック機構4と、電力線PL1,NL1と、電圧センサ51と、電流センサ52と、充電リレー61,62と、システムメインリレー(SMR:System Main Relay)63,64と、バッテリ71と、PCU(Power Control Unit)72と、モータジェネレータ73と、動力伝達ギヤ74と、駆動輪75と、ECU(Electronic Control Unit)10とを備える。
【0021】
インレット(充電ポート)2は、充電ケーブル8の先端に設けられた充電コネクタ81を嵌合等の機械的な連結を伴って挿入することが可能に構成されている。充電コネクタ81の挿入に伴い、給電線PL0とインレット2の正極側の接点との間の電気的な接続が確保されるとともに、給電線NL0とインレット2の負極側の接点との間の電気的な接続が確保される。また、インレット2と充電コネクタ81とが接続されることで、車両1のECU10と充電設備9の制御装置(図示せず)とがCAN(Controller Area Network)等の通信規格に従って各種指令およびデータを相互に送受信することが可能になる。
【0022】
充電リッド3は、開閉可能に構成されている。充電リッド3は、閉じた状態ではインレット2を覆い隠す。一方、充電リッド3が開いた状態では、インレット2に充電ケーブル8の充電コネクタ81が接続可能になる。
【0023】
充電ロック機構4は、ECU10からの指令に従って充電リッド3の機械的なロック(施錠)/アンロック(解錠)を行う。また、充電ロック機構4は、ECU10からの指令に従い、インレット2から外れないように充電コネクタ81を機械的にロックする。充電ロック機構4の詳細な構成については図3および図4にて説明する。
【0024】
電圧センサ51は、充電リレー61,62よりもインレット2側において、電力線PL1と電力線NL1との間に電気的に接続されている。電圧センサ51は、電力線PL1と電力線NL1との間の直流電圧を検出し、その検出結果をECU10に出力する。電流センサ52は、電力線PL1を流れる電流を検出し、その検出結果をECU10に出力する。ECU10は、電圧センサ51および電流センサ52による検出結果に基づき、充電設備9から車両1への供給電力(バッテリ71の充電電力)を算出できる。
【0025】
充電リレー61は、電力線PL1に電気的に接続されている。充電リレー62は、電力線NL1に電気的に接続されている。SMR63は、電力線PL1とバッテリ71の正極との間に電気的に接続されている。SMR64は、電力線NL1とバッテリ71の負極との間に電気的に接続されている。ECU10からの指令に従って充電リレー61,62が閉成され、かつSMR63,64が閉成されると、インレット2とバッテリ71との間での電力伝送が可能となる。
【0026】
バッテリ71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。バッテリ71は、車両1の駆動力を発生させるための電力を供給する。また、バッテリ71は、モータジェネレータ73により発電された電力を蓄える。
【0027】
PCU72は、電力線PL1,NL1とモータジェネレータ73との間に電気的に接続されている。PCU72は、コンバータおよびインバータ(いずれも図示せず)を含み、ECU10からの指令に従ってモータジェネレータ73を駆動する。
【0028】
モータジェネレータ73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73の出力トルクは、動力伝達ギヤ74を通じて駆動輪75に伝達され、車両1を走行させる。また、モータジェネレータ73は、車両1の制動動作時には、駆動輪75の回転力によって発電することができる。モータジェネレータ73による発電電力は、PCU72によってバッテリ71の充電電力に変換される。
【0029】
ECU10は、CPU(Central Processing Unit)などのプロセッサ11と、ROM(Read Only Memory)およびRAM(Random Access Memory)などのメモリ12と、入出力ポート(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。なお、ECU10は、機能毎に複数のECUに分割して構成されていてもよい。
【0030】
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、充電設備9から充電ケーブル8を介して供給される電力によりバッテリ71を充電する外部充電制御が挙げられる。外部充電制御に先立ち、ユーザは外部充電の準備を行う。すなわち、ユーザは、インレット2を覆う充電リッド3を開け、充電コネクタ81をインレット2に接続する。以下、この操作に関して詳細に説明する。
(【0031】以降は省略されています)

この特許をJ-PlatPatで参照する

関連特許

トヨタ自動車株式会社
車両
トヨタ自動車株式会社
車両
トヨタ自動車株式会社
車両
トヨタ自動車株式会社
車両
トヨタ自動車株式会社
車両
トヨタ自動車株式会社
車両
トヨタ自動車株式会社
車両
トヨタ自動車株式会社
治具
トヨタ自動車株式会社
車両
トヨタ自動車株式会社
車両
トヨタ自動車株式会社
金型
トヨタ自動車株式会社
車両
トヨタ自動車株式会社
車両
トヨタ自動車株式会社
車両
トヨタ自動車株式会社
車両
トヨタ自動車株式会社
車両
トヨタ自動車株式会社
車両
トヨタ自動車株式会社
車両
トヨタ自動車株式会社
車両
トヨタ自動車株式会社
車両
トヨタ自動車株式会社
車両
トヨタ自動車株式会社
電池
トヨタ自動車株式会社
車両
トヨタ自動車株式会社
車両
トヨタ自動車株式会社
金型
トヨタ自動車株式会社
車両
トヨタ自動車株式会社
車両
トヨタ自動車株式会社
車両
トヨタ自動車株式会社
車両
トヨタ自動車株式会社
装置
トヨタ自動車株式会社
装置
トヨタ自動車株式会社
車両
トヨタ自動車株式会社
車両
トヨタ自動車株式会社
車両
トヨタ自動車株式会社
車両
トヨタ自動車株式会社
車両
続きを見る