(57)【要約】  車両の電源システムは、蓄電装置（１０）と、蓄電装置に外部から電力を充電するための複数の充電経路（４３，５３）と、複数の充電経路上にそれぞれ設けられ、電力の供給と遮断の切り替えを行なうための複数のリレー（５１−１，５１−２）と、複数のリレーの溶着状態に基づいて複数の充電経路のうちいずれの充電経路から蓄電装置に対する充電を許可するかを選択する充電制御部（４６）とを備える。
2012060009.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓄電装置（１０）と、
前記蓄電装置に外部から電力を充電するための複数の充電経路（４３，５３）と、
前記複数の充電経路上にそれぞれ設けられ、電力の供給と遮断の切り替えを行なうための複数のリレー（５１−１，５１−２）と、
前記複数のリレーの溶着状態に基づいて前記複数の充電経路のうちいずれの充電経路から前記蓄電装置に対する充電を許可するかを選択する充電制御部（４６）とを備える、車両の電源システム。
【請求項２】
前記充電制御部は、前記複数の充電経路のうちの第１の充電経路に設けられたリレーの溶着を検出した場合には、前記複数の充電経路のうちの第１の充電経路以外の充電経路を用いた前記蓄電装置の充電を禁止する、請求の範囲第１項に記載の車両の電源システム。
【請求項３】
前記充電制御部は、前記複数のリレーの２つ以上について溶着を検出した場合には、車両外部からの前記蓄電装置への充電を禁止する、請求の範囲第１項に記載の車両の電源システム。
【請求項４】
前記複数の充電経路のいずれかを外部電源から遮断するための蓋（７４−１，７４−２）と、
前記蓋を遮断状態に固定するためのロック部（７７，７８）とをさらに備え、
前記充電制御部は、前記複数のリレーの溶着状態に加えて、前記蓋のロック状態にさらに基づいて、前記複数の充電経路のいずれの充電経路から前記蓄電装置に対する充電を許可するかを選択する、請求の範囲第１項に記載の車両の電源システム。
【請求項５】
前記充電制御部は、前記蓋が外部電源から対応する充電経路を遮断する状態にロックされている場合には、他の充電経路からの充電を許可可能とする、請求の範囲第４項に記載の車両の電源システム。
【請求項６】
前記複数の充電経路のうちの第１の充電経路は、充電インレット（５４）による充電経路であり、
前記複数の充電経路のうちの第２の充電経路は、車両側に接続されたコードリール（７２）および前記コードリールの先端に設けられた接続部（４５）による充電経路である、請求の範囲第１項に記載の車両の電源システム。
【請求項７】
前記複数の充電経路のうちの第１の充電経路は、急速充電を行なうための第１の外部電源が接続される充電経路（５４Ａ）であり、
前記複数の充電経路のうちの第２の充電経路は、前記急速充電よりも遅い速度で充電を行なうための第２の外部電源が接続される充電経路（５４）である、請求の範囲第１項に記載の車両の電源システム。
【請求項８】
前記充電制御部は、充電を許可しない充電経路をユーザに報知する、請求の範囲第１項に記載の車両の電源システム。
【請求項９】
請求の範囲第１項〜第８項のいずれか１項に記載の車両の電源システムを備えた車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車両の電源システムおよびそれを備える車両に関し、特に、外部電源により充電可能に構成された蓄電装置を搭載する車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両駆動用の電動機およびその電動機に電力を供給するための蓄電装置を備えた車両がこれまでに提案されている。さらに、車両に搭載された蓄電装置を外部の電源により充電するための構成が提案されている。【０００３】
たとえば、国際公開第９７／１０９６７号パンフレット（特許文献１）には、各種性能を向上させた電気自動車の安全機構に関する開示がある。この電気自動車は、充電コードを収納した場合にのみ走行可能とする走行禁止装置や、ブレーキ性能や回生性能を向上させた回生ブレーキ装置や、スタンド操作が容易なメインスタンド装置や、ばね下重量を軽減できる後輪駆動機構や、回路から発生する熱を有効に使用できバッテリ交換等の操作が容易な構造などを有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第９７／１０９６７号パンフレット
【特許文献２】特開２００３−２４４８３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の先行文献には、車内にコードリールが設置され、充電コードを収納した場合にのみ走行可能とする電気自動車が記載されている。このような、コードリールを備えた車両では、コードリールの先端に設けられたプラグ部分に車両側からの電圧が印加されないように注意を払い、短絡や漏電が発生しないようにする必要がある。これを防止するために、種々の故障が発生した場合に充電を禁止してしまうことも考えられる。しかし搭載する蓄電装置に一切充電が行なえないのでは、故障を修理するために車両を修理工場へ移動させることもできなくなり不便である。【０００６】
この発明の目的は、漏電の防止と故障時の充電の機会の獲得とを両立させた車両の電源システムおよびそれを備える車両を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明は、要約すると、車両の電源システムであって、蓄電装置と、蓄電装置に外部から電力を充電するための複数の充電経路と、複数の充電経路上にそれぞれ設けられ、電力の供給と遮断の切り替えを行なうための複数のリレーと、複数のリレーの溶着状態に基づいて複数の充電経路のうちいずれの充電経路から蓄電装置に対する充電を許可するかを選択する充電制御部とを備える。【０００８】
好ましくは、充電制御部は、複数の充電経路のうちの第１の充電経路に設けられたリレーの溶着を検出した場合には、複数の充電経路のうちの第１の充電経路以外の充電経路を用いた蓄電装置の充電を禁止する。【０００９】
好ましくは、充電制御部は、複数のリレーの２つ以上について溶着を検出した場合には、車両外部からの蓄電装置への充電を禁止する。【００１０】
好ましくは、車両の電源システムは、複数の充電経路のいずれかを外部電源から遮断するための蓋と、蓋を遮断状態に固定するためのロック部とをさらに備える。充電制御部は、複数のリレーの溶着状態に加えて、蓋のロック状態にさらに基づいて、複数の充電経路のいずれの充電経路から蓄電装置に対する充電を許可するかを選択する。【００１１】
より好ましくは、充電制御部は、蓋が外部電源から対応する充電経路を遮断する状態にロックされている場合には、他の充電経路からの充電を許可可能とする。【００１２】
好ましくは、複数の充電経路のうちの第１の充電経路は、充電インレットによる充電経路であり、複数の充電経路のうちの第２の充電経路は、車両側に接続されたコードリールおよびコードリールの先端に設けられた接続部による充電経路である。【００１３】
好ましくは、複数の充電経路のうちの第１の充電経路は、急速充電を行なうための第１の外部電源が接続される充電経路であり、複数の充電経路のうちの第２の充電経路は、急速充電よりも遅い速度で充電を行なうための第２の外部電源が接続される充電経路である。【００１４】
好ましくは、充電制御部は、充電を許可しない充電経路をユーザに報知する。
この発明は他の局面では、上記いずれかの車両の電源システムを備えた車両である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、リレー溶着等の故障が発生した場合でも可能であれば充電を行なうようにするので、蓄電装置に残容量が不足した状態でも充電して車両を移動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】この発明の実施の形態１による電動車両の一例として示されるハイブリッド車両の全体ブロック図である。
【図２】図１に示す電力ケーブル４３およびインレット５４の電動車両における配置を説明するための図である。
【図３】実施の形態１における蓄電装置の充電に係る構成を説明するためのブロック図である。
【図４】図１に示した充電コネクタ５６が接続されるインレット５４の詳細を示した正面図である。
【図５】図４中のＡ−Ａ線上に沿ったインレット５４の断面図である。
【図６】コードリールを使用して充電する場合の操作手順を示したフローチャートである。
【図７】インレット充電を行なう場合の操作手順を説明するためのフローチャートである。
【図８】車両１００の充電経路の概略図である。
【図９】リレー溶着時の充電の許可／禁止を説明するための図である。
【図１０】リレー溶着時の充電許可判断について説明するためのフローチャートである。
【図１１】変形例の車両１００Ａの充電経路を概略的に示した図である。
【図１２】図１１の変形例において充電の許可／禁止の判断を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明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返さない。
【００１８】
［実施の形態１］
図１は、この発明の実施の形態１による電動車両の一例として示されるハイブリッド車両の全体ブロック図である。なお、以下では「ハイブリッド車両」を単に「車両」と呼ぶこともある。
【００１９】
図１を参照して、ハイブリッド車両１００は、蓄電装置１０と、システムメインリレー（Ｓｙｓｔｅｍ  Ｍａｉｎ  Ｒｅｌａｙ）１１と、コンバータ１２と、主正母線ＭＰＬと、主負母線ＭＮＬと、平滑コンデンサＣと、補機２２とを備える。また、ハイブリッド車両１００は、インバータ３０−１，３０−２と、モータジェネレータ（Ｍｏｔｏｒ  Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）３２−１，３２−２と、動力分割装置３４と、エンジン３６と、駆動輪３８とをさらに備える。
【００２０】
ハイブリッド車両１００は、さらに、電圧センサ１４，１８，２０と、電流センサ１６と、ＭＧ−ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）４０とを備える。さらに、ハイブリッド車両１００は、充電器４２と、充電ＥＣＵ４６と、電力ケーブル５０，４３と、リレー５１−１と、外部電源４８に接続されたコネクタ４４（例えば家屋のコンセントなど）に挿入するためのプラグ４５とを備える。プラグ４５は、表面が露出した端子４５Ａ，４５Ｂを有する。
【００２１】
ハイブリッド車両１００は、さらに、電力ケーブル５３と、リレー５１−２と、充電ケーブル５５のコネクタ５６に接続するためのインレット５４とを備える。充電ケーブル５５は、外部電源５８に接続されたコネクタ５９（例えば家屋のコンセントなど）に接続するためのプラグ５７およびＣＣＩＤ（Ｃｈａｒｇｉｎｇ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｉｎｔｅｒｒｕｐｔ  Ｄｅｖｉｃｅ）６０とを備える。
【００２２】
蓄電装置１０は、再充電可能な直流電源であり、たとえば、ニッケル水素やリチウムイオン等の二次電池や、大容量のキャパシタ等を含むものである。蓄電装置１０は、システムメインリレー１１を介してコンバータ１２に接続される。システムメインリレー１１は、蓄電装置１０とコンバータ１２との間に設けられる。
【００２３】
コンバータ１２は、主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬに接続される。コンバータ１２は、ＭＧ−ＥＣＵ４０からの信号ＰＷＣ１に基づいて、蓄電装置１０と主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬとの間で電圧変換を行なう。
【００２４】
補機２２は、システムメインリレー１１とコンバータ１２との間に配設される正極線ＰＬ１および負極線ＮＬ１に接続される。平滑コンデンサＣは、主正母線ＭＰＬと主負母線ＭＮＬとの間に接続され、主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬに含まれる電力変動成分を低減する。
【００２５】
インバータ３０−１，３０−２は、並列的に主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬに接続される。インバータ３０−１は、ＭＧ−ＥＣＵ４０からの信号ＰＷＩ１に基づいてモータジェネレータ３２−１を駆動する。インバータ３０−２は、ＭＧ−ＥＣＵ４０からの信号ＰＷＩ２に基づいてモータジェネレータ３２−２を駆動する。
【００２６】
モータジェネレータ３２−１，３２−２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３２−１，３２−２は、動力分割装置３４に連結される。動力分割装置３４は、サンギヤと、ピニオンギヤと、キャリアと、リングギヤとを含む遊星歯車を含む。ピニオンギヤは、サンギヤおよびリングギヤと係合する。キャリアは、ピニオンギヤを自転可能に支持するとともに、エンジン３６のクランクシャフトに連結される。サンギヤは、モータジェネレータ３２−１の回転軸に連結される。リングギヤは、モータジェネレータ３２−２の回転軸および駆動輪３８に連結される。この動力分割装置３４によって、エンジン３６が発生する動力は、駆動輪３８へ伝達される経路と、モータジェネレータ３２−１へ伝達される経路とに分割される。
【００２７】
そして、モータジェネレータ３２−１は、動力分割装置３４によって分割されたエンジン３６の動力を用いて発電する。たとえば、蓄電装置１０のＳＯＣが低下すると、エンジン３６が始動してモータジェネレータ３２−１により発電が行なわれ、その発電された電力が蓄電装置へ供給される。
【００２８】
一方、モータジェネレータ３２−２は、蓄電装置１０から供給される電力およびモータジェネレータ３２−１により発電された電力の少なくとも一方を用いて駆動力を発生する。モータジェネレータ３２−２の駆動力は、駆動輪３８に伝達される。なお、車両の制動時には、車両の運動エネルギーが駆動輪３８からモータジェネレータ３２−２に伝達されてモータジェネレータ３２−２が駆動され、モータジェネレータ３２−２が発電機として作動する。これにより、モータジェネレータ３２−２は、車両の運動エネルギーを電力に変換して回収する回生ブレーキとして作動する。
【００２９】
ＭＧ−ＥＣＵ４０は、コンバータ１２駆動するための信号ＰＷＣ１を生成し、その生成した信号ＰＷＣ１をコンバータ１２へ出力する。また、ＭＧ−ＥＣＵ４０は、モータジェネレータ３２−１，３２−２をそれぞれ駆動するための信号ＰＷＩ１，ＰＷＩ２を生成し、その生成した信号ＰＷＩ１，ＰＷＩ２をそれぞれインバータ３０−１，３０−２へ出力する。
【００３０】
充電器４２は、電力ケーブル５０に入力端が接続され、システムメインリレー１１とコンバータ１２との間に配設される正極線ＰＬ１および負極線ＮＬ１に出力端が接続される。充電器４２は、車両外部の電源（以下「外部電源」とも称する。）から供給される電力を受ける。そして、充電器４２は、充電ＥＣＵ４６から制御信号ＣＨＰＷを受ける。充電器４２は、蓄電装置１０の充電に適する電圧を出力する。具体的には充電器４２は、外部電源からの交流電力を直流電力に変換するとともに、その直流電力の電圧を蓄電装置１０の充電に適する電圧に制御する。
【００３１】
図１に示すように、たとえばプラグ４５がコネクタ４４に接続され、かつリレー５１−１が閉状態である場合には、充電器４２は、外部電源４８から供給される電力を、プラグ４５および電力ケーブル４３，５０を介して受ける。この場合におけるプラグ４５は、外部電源４８から電力を受けるための電力インターフェースである。
【００３２】
また、たとえばハイブリッド車両１００のインレット５４が充電ケーブル５５のコネクタ５６に接続され、かつ、充電ケーブル５５のプラグ５７が外部電源５８のコネクタ５９に接続され、かつ、リレー５１−２が閉状態である場合には、充電器４２は、外部電源５８から供給される電力を、充電ケーブル５５、インレット５４および電力ケーブル４３，５０を介して受ける。この場合におけるインレット５４は、外部電源４８から電力を受けるための電力インターフェースである。
【００３３】
電圧センサ１４は、蓄電装置１０の電圧ＶＢ１を検出し、その検出値を充電ＥＣＵ４６へ出力する。電流センサ１６は、蓄電装置１０に対して入出力される電流ＩＢ１を検出し、その検出値を充電ＥＣＵ４６へ出力する。
【００３４】
電圧センサ１８は、正極線ＰＬ１と負極線ＮＬ１との間の電圧ＶＬ１を検出し、その検出値を充電ＥＣＵ４６へ出力する。電圧センサ２０は、主正母線ＭＰＬと主負母線ＭＮＬとの間の電圧ＶＨＭを検出し、その検出値を充電ＥＣＵ４６へ出力する。
【００３５】
充電ＥＣＵ４６は、プラグ４５に接続される外部電源４８による蓄電装置１０の充電時、あるいは充電ケーブル５５を用いた蓄電装置１０の充電時において、蓄電装置１０の充電電力（ｋＷ／ｈ）の目標値ＰＲを図示されない車両ＥＣＵから受ける。
【００３６】
電力ケーブル４３，５３は、充電器４２の入力端に対して並列的に設けられる。プラグ４５がコネクタ４４に接続された場合には、充電ＥＣＵ４６はリレー５１−１をオン状態にするとともにリレー５１−２をオフ状態にする。リレー５１−１がオン状態となることにより、電力ケーブル４３の端部は電力ケーブル５０を介して充電器４２の入力端に電気的に接続される。一方リレー５１−２がオフ状態となることにより、電力ケーブル５３の端部は電力ケーブル５０とは接続されないので、電力ケーブル５３の端部と充電器４２の入力端との接続が遮断される。これにより充電器４２は、外部電源４８から供給される電力を、プラグ４５および電力ケーブル４３，５０を介して受ける。
【００３７】
一方、インレット５４が充電ケーブル５５のコネクタ５６に接続され、かつ、充電ケーブル５５のプラグ５７が外部電源５８のコネクタ５９に接続された場合には、充電ＥＣＵ４６はリレー５１−１をオフ状態にするとともにリレー５１−２をオン状態にする。リレー５１−１がオフ状態となることにより、電力ケーブル４３の端部は電力ケーブル５０とは接続されないので、電力ケーブル４３の端部と充電器４２の入力端との接続が遮断される。一方、リレー５１−２がオン状態となることにより、電力ケーブル５３の端部は電力ケーブル５０を介して充電器４２の入力端に電気的に接続される。これにより充電器４２は、外部電源５８から供給される電力を、充電ケーブル５５、インレット５４および電力ケーブル４３，５０を介して受ける。
【００３８】
このように実施の形態１に係るハイブリッド車両１００は、蓄電装置を充電するための複数の充電手段（電力ケーブル４３およびインレット５４）を備える。ユーザは、２つの充電方式を利用可能であるので、車両周辺の環境に応じて最適な充電方式を選ぶことができる。たとえば、充電ケーブル５５が車両に搭載されていない場合には、電力ケーブル４３を車両から取り出すことによって蓄電装置を充電できる。これによりユーザの利便性を高めることができる。
【００３９】
図２は、図１に示す電力ケーブル４３およびインレット５４の電動車両における配置を説明するための図である。図３は、実施の形態１における蓄電装置の充電に係る構成を説明するためのブロック図である。
【００４０】
図２および図３に示すように、車両内部には電力ケーブル４３を収納するための収納部７１が設けられる。収納部７１の内部には、電力ケーブル４３を巻き取るためのコードリール７２が設けられる。さらに、車体の表面には、収納部７１に収納された電力ケーブル４３をユーザが取り出すための取出口７３が形成される。取出口７３（収納部７１）には、開閉可能なリッド７４−１が取り付けられる。さらに、リッド７４−１を閉状態で固定するためのロック装置７７が収納部７１に設置される。ロック装置７７は充電ＥＣＵ４６からの信号ＬＣＫ１により、リッド７４−１を閉状態でロックし、あるいはそのロックを解除する。
【００４１】
同様に、車両にはインレット５４を収納するための収納部７５が設けられる。収納部７５には、インレット５４を充電ケーブル５５に接続するための開口部が形成される。さらに開口部（収納部７５）には、開閉可能なリッド７４−２が取り付けられる。リッド７４−２が開くことにより、インレット５４が車両外部に露出する。さらに、リッド７４−２を閉状態で固定するためのロック装置７８が収納部７５に設置される。ロック装置７８は充電ＥＣＵ４６からの信号ＬＣＫ２により、リッド７４−２を閉状態でロックし、あるいはそのロックを解除する。なお、インレット５４からは、インレット５４にコネクタが接続されたことに応じて接続検出信号ＣＯＮが充電ＥＣＵに送信される。
【００４２】
さらに、車両には、リッド７４−１の開状態および閉状態を検出するためのリッド検出装置８４および、リッド７４−２の開状態および閉状態を検出するためのリッド検出装置８５が設けられる。リッド検出装置８４はリッド７４−１の開状態または閉状態を表わす信号ＬＩＤ１を充電ＥＣＵ４６に送信する。リッド検出装置８５はリッド７４−２の開状態または閉状態を表わす信号ＬＩＤ２を充電ＥＣＵ４６に送信する。
【００４３】
リレー５１−１は充電ＥＣＵ４６からの信号ＳＥ１に応じて、オンおよびオフする。リレー５１−２は充電ＥＣＵ４６からの信号ＳＥ２に応じて、オンおよびオフする。
【００４４】
車両は、さらに表示装置８８を備える。表示装置８８は、充電ＥＣＵ４６からの制御信号に応じて、所定の情報を表示する。表示装置８８は、ユーザが認識可能な情報を表示する機能を有するものであり、たとえば液晶ディスプレイ、表示ランプ等である。
【００４５】
図４は、図１に示した充電コネクタ５６が接続されるインレット５４の詳細を示した正面図である。図５は、図４中のＶ−Ｖ線上に沿ったインレット５４の断面図である。
【００４６】
図４および図５を参照して、インレット５４は、本体部１６０と、接続部としての接続端子１６６，１６７，１６８，１６９，１７０とを含んで構成される。
【００４７】
本体部１６０は、図２で示した収納部７５において、車両１００のボディに取り付けられる。本体部１６０は、その構成部位として、端子保護部１６１と、外周部１６２と、係止爪受け部１６５とを有し、これらの各部が一体となるように樹脂成形により形成される。接続端子１６６，１６７，１６８，１６９，１７０、端子保護部１６１および外周部１６２により嵌合部１７３が形成される。
【００４８】
端子保護部１６１は、接続端子１６６〜１７０の各端子を取り囲むように設けられる。端子保護部１６１は、接続端子１６６〜１７０の延伸方向に沿って柱状に延在する。外周部１６２は、端子保護部１６１の外周上に設けられる。端子保護部１６１と外周部１６２との間には、環状に延在する隙間１６４が形成される。係止爪受け部１６５は、端子保護部１６１に対して鉛直上側となる位置に設けられる。係止爪受け部１６５は、図１で示した充電コネクタ５６に備えられる係止爪を係止可能な形状を有する。
【００４９】
本体部１６０は、接続端子１６６〜１７０が、充電時における作業者の立ち位置である車両側方に向けて延伸するように取り付けられる。本体部１６０には、さらに、リッド部１７１が設けられる。リッド部１７１は、図２で示した収納部７５に設けられ、図３におけるリッド７４−２のさらに内側に設けられる。リッド部１７１は、接続端子１６６〜１７０を臨む端子保護部１６１および外周部１６２の前面に開閉可能に設けられる。リッド部１７１の内側面１７２は端子保護部１６１と当接し、雨水などの端子部分への侵入を防ぐ。
【００５０】
インレット５４には、ガイド溝１５８が形成される。ガイド溝１５８は、充電ケーブル５５の充電コネクタ５６をインレット５４における所定の接続位置に向けて案内する機能と、接続端子１６６〜１７０および充電コネクタ５６側の接続端子のそれぞれの位置を合わせるために、充電コネクタ５６の位置（角度）を規制する機能とを有する。
【００５１】
ガイド溝１５８は、本体部１６０に形成される。ガイド溝１５８は、外周部１６２の内周面から凹み、接続端子１６６〜１７０の延伸方向に平行な方向に延びている。ガイド溝１５８は、接続端子１６６〜１７０と隣り合う位置で直線状に延びている。ガイド溝１５８は、端子保護部１６１に対して鉛直下側となる位置に形成される。
【００５２】
接続端子１６６〜１７０は、充電のための電流が流れるパワーケーブル用の端子２本と、アース用の端子１本と、信号線用の端子２本とを含んで構成される。接続端子１６６〜１７０は、柱状に延びる端子保護部１６１の中心軸に対して、その軸周りの周方向に互いに間隔を隔てて配置される。接続端子１６６〜１７０の各端子は、端子保護部１６１に取り囲まれた柱状の空間に配置される。
【００５３】
以上車両の充電に関する構成を説明した。次に充電操作についての説明を行なう。
図６は、コードリールを使用して充電する場合の操作手順を示したフローチャートである。
【００５４】
図３、図６を参照して、コードリール７２を使用して充電する場合には、まずステップＳ１において、インレット５４側のリッド７４−２を閉じてリッド７４−２をロックする。ロック装置７８によってリッド７４−２がロックされてリッド検出装置８５によりリッド７４−２が閉状態にあることを示す信号ＬＩＤ２が充電ＥＣＵ４６に送信される。
【００５５】
続いてステップＳ２において、コードリール７２側のリッド７４−１を開ける操作が行なわれる。充電ＥＣＵ４６に運転者（操作者）からのスイッチ操作などによりリッド７４−１を開ける指令が入力されると、充電ＥＣＵ４６は、信号ＬＣＫ１をロック装置７７に送信してロックの解除を行なう。
【００５６】
次にステップＳ３において、運転者（操作者）はケーブル４３をコードリール７２から引出してプラグ４５をコンセント（ウォールアウトレット）に挿入する。そしてステップＳ４において充電が開始され、ステップＳ５で処理が終了する。
【００５７】
図７は、インレット充電を行なう場合の操作手順を説明するためのフローチャートである。
【００５８】
図３、図７を参照して、インレット５４を使用して充電を行なう場合には、まずステップＳ１１において、コードリール７２側のリッド７４−１を閉じると、ロック装置７７によってリッド７４−１がロックされる。また、リッド７４−１が閉状態にあることがリッド検出装置８４によって検出され、信号ＬＩＤ１が充電ＥＣＵ４６に送信される。
【００５９】
続いてステップＳ１３において、運転者（操作者）からの指示によりインレット５４側のリッド７４−２を開ける指令が充電ＥＣＵ４６に入力される。充電ＥＣＵ４６は信号ＬＣＫ２をロック装置７８に送信し、リッド７４−２のロックを解除させる。そしてステップＳ１４において開いたリッド７４−２の開口部分から図１に示した充電ケーブル５５のコネクタ５６をインレット５４に挿入する。そしてステップＳ１５において充電が開始され、ステップＳ１６において充電開始の手順が終了する。
【００６０】
図８は、車両１００の充電経路の概略図である。この概略図を用いて、このような２系統の充電経路を有する場合の問題点を説明する。
【００６１】
図８を参照して、充電器４２からインレット５４側とコードリール７２側に電力線が分岐される。これらの分岐路には、それぞれリレー５１−１，５１−２が設置されている。充電ＥＣＵ４６は、コネクタ５６がインレット５４に挿入されれば、リレー５１−２を導通させて、インレット５４側の充電経路で充電を行なうように制御する。一方、コードリール７２の出口のリッド７４−１が開かれれば、充電ＥＣＵ４６は、リレー５１−１を導通させてコードリール７２側の充電経路で充電を行なうように制御する。
【００６２】
これらに関し、充電ＥＣＵ４６は、コネクタ５６の挿入と、リッド７４−１の開状態がともに成立している場合には、この成立が早かった方のリレーを導通させる。インレット５４の充電リッド７４−２およびコードリール出口のリッド７４−１には、ロック機構が設けられている。また図３に示したリッド検出装置８４，８５によって、リッドの開閉情報が充電ＥＣＵ４６に送られている。
【００６３】
インレット５４に関しては、図４、図５で説明したように、接続端子１６６〜１７０は、端子保護部１６１が周囲に設けられており外部から端子に周辺の物が接触しにくい構造となっている。また、インレット５４は車両に固定されている。
【００６４】
しかし、プラグ４５に関しては家庭用のコンセント（ウォールアウトレット）に挿入するためある程度自由に動かすことができ、さらに端子が剥き出しになっている。車両側からこれらの端子に電圧が印加されると周辺物や地面などが接触することにより短絡や漏電等が発生するおそれがある。たとえばインレット側からコネクタ５６を経由して外部から電圧が与えられている場合にリレー５１−１，５１−２に溶着が発生しているとこのような懸念が生じる。
【００６５】
図９は、リレー溶着時の充電の許可／禁止を説明するための図である。なお、図９において、条件付許可は、充電リッド７４−２が閉じていてロックされていることが確認できたときのみコードリール７２側の経路での充電が許可されることを示す。
【００６６】
図９の第１行目に示すように、図８のインレット５４側のリレー５１−２が溶着した場合、コードリール７２側の経路を用いた充電を原則禁止する。この理由は、インレット５４に外部から電圧が印加されている可能性がありリレー５１−１を導通させるとプラグ４５の端子に電圧がかかり漏電や短絡のおそれがあるからである。ただし、一切充電ができないのは、車両が充電不足で動かせないなどの不便も予測されるので、条件付で充電を許可する。すなわち、充電リッド７４−２が閉じていてロックされていることが確認できたときのみ充電ＥＣＵ４６はコードリール７２側の経路を用いた充電を許可する。
【００６７】
次に図９の第２行目に示すように、インレット側のリレー５１−２に異常がなくかつコードリール側のリレー５１−１が溶着している場合には、インレット５４側の充電を禁止しコードリール７２側のみ許可とする。この理由は、インレット５４側で充電を行なうと、溶着しているリレー５１−１を介してコードリール７２側のプラグ４５の先端に電圧がかかり短絡や漏電のおそれがあるからである。
【００６８】
続いて図９の第３行目に示すように、インレット側のリレー５１−２およびコードリール側のリレー５１−１がともに溶着している場合には、インレット側の経路の充電とコードリール７２側の経路の充電をともに禁止する。ただし、充電リッド７４−２が閉じていてロックされることが確認できたときのみ、充電ＥＣＵ４６はコードリール７２側の経路での充電を許可する。
【００６９】
なお、２系統以上の複数の充電経路が車両に設けられていることも考えられる、その場合には、充電ＥＣＵ４６は、複数の充電経路にそれぞれ設けられた複数のリレーの２つ以上について溶着を検出した場合には、車両外部からの蓄電装置１０への充電を禁止する。そして、充電を行なうために選択した充電経路以外の充電経路であってリレーに溶着が発生した経路について充電リッドが閉じておりロックされているときに選択した充電経路からの充電を許可する。
【００７０】
図９の第４行目に示すようにインレット側のリレー５１−２，コードリール側のリレー５１−１がともに異常がないことが確認できている場合には、充電ＥＣＵ４６は、インレット側の経路での充電およびコードリール７２側の経路での充電をともに許可する。
【００７１】
以上の許可および禁止を制御することに加えて、充電ＥＣＵ４６は、ディスプレイ画面などに充電を許可しない充電経路を表示し、ユーザに報知するようにしても良い。
【００７２】
図１０は、リレー溶着時の充電許可判断について説明するためのフローチャートである。なお、図１０に示したフローチャートの実行に先立って、前回の充電の終了時においてリレー５１−１，５１−２の溶着判断が行なわれる。リレー５１−１，５１−２の溶着判断は、リレー５１−１，５１−２のいずれかをオフしたときに充電器４２の入口に設けられた電圧センサの検出電圧が降下するか否かに基づいて行なわれる。その判断結果が充電ＥＣＵ４６内部のメモリに保持されている。
【００７３】
図８、図１０を参照して、まず処理が開始されると、ステップＳ３１において、コードリールリレー（リレー５１−１）が溶着しているかどうかが判断される。この溶着判断は、前回充電終了時に溶着の判断を行なった結果が読出されることによって行なわれる。
【００７４】
ステップＳ３１において、リレー５１−１が溶着していないと判断された場合には、ステップＳ３２に処理が進む。ステップＳ３２においては、インレットリレー（リレー５１−２）は溶着しているか否かが判断される。ステップＳ３２においてリレー５１−２の溶着が発生していないと判断された場合には、さらにステップＳ３３において、インレット５４側の充電経路で充電が可能であり、かつコードリール７２側の充電経路でも充電が可能であると判断されステップＳ４２に処理が進む。
【００７５】
ステップＳ３２において、リレー５１−２に溶着が発生していると判断された場合には、ステップＳ３４に処理が進む。ステップＳ３４では、インレット５４側のリッド７４−２がロックされているか否かが判断される。リッド検出装置８５によってリッド７４−２が開いていることが検出されリッド７４−２がロックしていないと判断された場合には、ステップＳ３５に処理が進む。ステップＳ３５では、インレット５４側の充電は可能であるが、コードリール７２側の充電経路は充電不可であると判断されステップＳ４２に処理が進む。
【００７６】
一方ステップＳ３４においてインレット５４側のリッド７４−２がロックしていると判断された場合、すなわちリッド検出装置８５においてリッド７４−２が閉じていることが確認され、充電ＥＣＵ４６からロック装置７８によってリッド７４−２が開かないようにロックが行なわれている場合には、ステップＳ３６に処理が進む。ステップＳ３６では、インレット５４側の充電経路で充電が可能であり、かつ、コードリール７２側の充電経路でも充電可能であると判断される。
【００７７】
ステップＳ３１において、コードリール７２側のリレー５１−１が溶着していると判断された場合には、ステップＳ３７に処理が進む。ステップＳ３７では、インレット５４側のリレー５１−２が溶着しているか否かが判断される。この判断も、前回充電終了時に溶着チェックが行なわれた結果が読出されることによって行なわれる。
【００７８】
ステップＳ３７においてインレット５４側のリレー５１−２が溶着していないと判断された場合には、ステップＳ３８に処理が進む。ステップＳ３８では、インレット５４側の充電経路では充電が不可であるが、コードリール７２側の充電経路では充電が可能であると判断されステップＳ４２に処理が進む。
【００７９】
ステップＳ３７においてインレット５４側のリレー５１−２が溶着していると判断された場合には、ステップＳ３９に処理が進む。ステップＳ３９では、インレット５４側のリッド７４−２がロックされているか否かが判断される。すなわちリッド検出装置８５においてリッド７４−２が開いていることが検出された場合には、ロックしていないと判断される。一方、リッド検出装置８５においてリッド７４−２が閉状態にあり、充電ＥＣＵ４６がロック装置７８を用いてリッド７４−２が開かないようにロックが行なわれている場合には、リッド７４−２がロックしたと判断される。
【００８０】
ステップＳ３９においてリッド７４−２がロックしていないと判断された場合には、ステップＳ４０に処理が進む。ステップＳ４０では、インレット５４側の充電経路では充電が不可であり、コードリール７２側の充電経路でも充電が不可であると判断されステップＳ４２に処理が進む。
【００８１】
一方、ステップＳ３９において、インレット５４側のリッド７４−２がロックされていると判断された場合にはステップＳ４１に処理が進む。ステップＳ４１では、インレット５４側の充電経路では充電が不可であるが、コードリール７２側の充電経路では充電可能であると判断される。そしてステップＳ４２に処理が進み、充電可否の判断が終了する。
【００８２】
充電ＥＣＵ４６は、図１０で説明したフローチャートで決定された充電可否の判断に基づいて、ロック装置７７，７８、リレー５１−１，５１−２および充電器４２の制御を行なう。
【００８３】
以上の説明を概略的に述べる。すなわち、コードリール充電システムとインレット充電を併用するシステムにおいて、一方の充電電力切換リレーが溶着した場合にもう一方の充電経路で充電を行なうと、リレー５１−１，５１−２の両方が導通した状態となり漏電や短絡などの懸念が生じる。これに対し、一方のリレーが溶着した場合に他方の経路での充電を禁止する。また、両方のリレーが溶着した場合には、充電を禁止する。ただし一方のリッドが閉じた状態でロックしておりかつコネクタ部が短絡や漏電の起こりにくい構造になっておれば、他方すなわちコードリール側での充電を許可する。
【００８４】
このようにすることにより、リレーが溶着した場合でも漏電や短絡を防止することができる。さらにリレーが溶着している場合でも、インレット側の充電リッドのロックを確認できれば、コードリール側の充電経路で充電を可能とする。これにより蓄電装置の残存容量が低下しており車両を充電しなければ移動させることができない、すなわち修理工場へ運ぶことができない場合においても、充電を行ない修理工場へ車両を移動させることが可能となる。
【００８５】
［変形例］
上記実施の形態１では、インレット５４側の充電経路と、コードリール７２側の充電経路の２系統の充電経路を有する場合の例を示した。他にも急速充電経路と普通充電経路のような２系統の充電経路が設けられる場合も考えられる。
【００８６】
図１１は、変形例の車両１００Ａの充電経路を概略的に示した図である。
図１１に示す車両１００Ａは、図８におけるリレー５１−１，コードリール７２およびリッド７４−１、プラグ４５に代えてリレー５１−１Ａ，インレット５４Ａ，充電リッド７４１Ａを含む。インレット５４Ａにはコネクタ５６Ａが接続される。コネクタ５６Ａは、急速充電用の充電ケーブルの端部に設けられており、このケーブルにはＣＣＩＤ６０Ａが中間に設けられプラグ５７Ａが他端に設けられている。
【００８７】
図１２は、図１１の変形例において充電の許可／禁止の判断を説明するための図である。なお、条件付許可は、他方の充電リッドが閉じていてロックされていることが確認できたときには充電を許可することを示す。
【００８８】
図１２の第１行目に示すように、普通充電リレー５１−２には溶着が生じ、かつ急速充電リレー５１−１Ａには異常がない場合には、普通充電側の充電を許可し、急速充電側の充電は不可とする。
【００８９】
また第２行目に示すように普通充電リレー５１−２には異常がないが、急速充電リレー５１−１Ａには溶着が生じている場合には、普通充電側の充電経路での充電を禁止し、急速充電側の充電経路での充電は許可とする。また第３行目に示すようにリレー５１−２，５１−１Ａがともに溶着している場合には、普通充電側の充電経路および急速充電側の充電経路ともに充電を禁止する。
【００９０】
第４行目に示すようにリレー５１−２，５１−１Ａがともに異常がない場合には普通充電側の充電経路および急速充電側の充電経路の充電をともに許可とする。
【００９１】
ただし図１２において条件付許可と表示されている場合は、禁止しても良いが、他方の充電リッドが閉じていてロックされていることが確認できたときには充電を許可してもよい。このようにすることによって、リレー溶着時であっても可能な限り充電を行なうことができ、修理工場への車両の移動などの際には有利となる。
【００９２】
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。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、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。
【符号の説明】
【００９３】
１，２，４５Ａ，４５Ｂ  端子、１０  蓄電装置、１１  システムメインリレー、１２  コンバータ、１４，１８，２０  電圧センサ、１６  電流センサ、２２  補機、３０  インバータ、３２  モータジェネレータ、３４  動力分割装置、３６  エンジン、３８  駆動輪、４２  充電器、４３，５０，５３  電力ケーブル、４４，５６Ａ，５９  コネクタ、４５，５７，５７Ａ  プラグ、４８，５８  外部電源、５１−１，５１−２  リレー、５４，５４Ａ  インレット、５５  充電ケーブル、５６  充電コネクタ、７１，７５  収納部、７２  コードリール、７３  取出口、７４−１，７４−２  充電リッド、７７，７８  ロック装置、８４，８５  リッド検出装置、８８  表示装置、１００，１００Ａ  車両、１５８  ガイド溝、１６０  本体部、１６１  端子保護部、１６２  外周部、１６４  隙間、１６６〜１７０，１６６，１６７，１６８，１６９，１７０  接続端子、１７１  リッド部、１７２  内側面、１７３  合部、７４１Ａ  充電リッド、Ｃ  平滑コンデンサ、４６  充電ＥＣＵ、ＭＮＬ  主負母線、ＭＰＬ  主正母線、ＮＬ１  負極線、ＰＬ１  正極線。
【図１】
2012060009.tif 000003
【図２】
2012060009.tif 000004
【図３】
2012060009.tif 000005
【図４】
2012060009.tif 000006
【図５】
2012060009.tif 000007
【図６】
2012060009.tif 000008
【図７】
2012060009.tif 000009
【図８】
2012060009.tif 000010
【図９】
2012060009.tif 000011
【図１０】
2012060009.tif 000012
【図１１】
2012060009.tif 000013
【図１２】
2012060009.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成24年12月4日(2012.12.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓄電装置と、
前記蓄電装置に外部から電力を充電するための複数の充電経路と、
前記複数の充電経路上にそれぞれ設けられ、電力の供給と遮断の切り替えを行なうための複数のリレーと、
前記複数のリレーの溶着状態に基づいて前記複数の充電経路のうちいずれの充電経路から前記蓄電装置に対する充電を許可するかを選択する充電制御部とを備える、車両の電源システム。
【請求項２】
前記充電制御部は、前記複数の充電経路のうちの第１の充電経路に設けられたリレーの溶着を検出した場合には、前記複数の充電経路のうちの第１の充電経路以外の充電経路を用いた前記蓄電装置の充電を禁止する、請求項１に記載の車両の電源システム。
【請求項３】
前記充電制御部は、前記複数のリレーの２つ以上について溶着を検出した場合には、車両外部からの前記蓄電装置への充電を禁止する、請求項１に記載の車両の電源システム。
【請求項４】
前記複数の充電経路のいずれかを外部電源から遮断するための蓋と、
前記蓋を遮断状態に固定するためのロック部とをさらに備え、
前記充電制御部は、前記複数のリレーの溶着状態に加えて、前記蓋のロック状態にさらに基づいて、前記複数の充電経路のいずれの充電経路から前記蓄電装置に対する充電を許可するかを選択する、請求項１に記載の車両の電源システム。
【請求項５】
前記充電制御部は、前記蓋が外部電源から対応する充電経路を遮断する状態にロックされている場合には、他の充電経路からの充電を許可可能とする、請求項４に記載の車両の電源システム。
【請求項６】
前記複数の充電経路のうちの第１の充電経路は、充電インレットによる充電経路であり、
前記複数の充電経路のうちの第２の充電経路は、車両側に接続されたコードリールおよび前記コードリールの先端に設けられた接続部による充電経路である、請求項１に記載の車両の電源システム。
【請求項７】
前記複数の充電経路のうちの第１の充電経路は、急速充電を行なうための第１の外部電源が接続される充電経路であり、
前記複数の充電経路のうちの第２の充電経路は、前記急速充電よりも遅い速度で充電を行なうための第２の外部電源が接続される充電経路である、請求項１に記載の車両の電源システム。
【請求項８】
前記充電制御部は、充電を許可しない充電経路をユーザに報知する、請求項１に記載の車両の電源システム。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の車両の電源システムを備えた車両。
【国際調査報告】
2012060009.tif 000015
2012060009.tif 000016
2012060009.tif 000017
2012060009.tif 000018