(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部電源からの電力を用いて充電が可能な蓄電装置を搭載した車両であって、
前記外部電源からの電力を前記蓄電装置へ伝達するためのコードと、
前記コードを巻き取って収納するための電線格納装置と、
前記車両の操舵輪の操舵角を変更するように構成されたアクチュエータと、
前記コードを前記電線格納装置へ巻取中に、前記コードの引っ掛かりを検出するとともに、前記引っ掛かりが検出された場合には、前記操舵角を変更するように前記アクチュエータを制御するための制御装置とを備える、車両。
【請求項２】
前記コードの引出方向を検出するための検出部をさらに備え、
前記制御装置は、前記検出部によって検出された引出方向に応じて、前記操舵輪の操舵方向を設定する、請求項１に記載の車両。
【請求項３】
前記電線格納装置は、
収納時に前記コードが周囲に巻回されるドラムと、
前記コードを前記ドラムに巻取る際の巻取トルクを供給するための巻取駆動部とを含み、
前記制御装置は、前記巻取駆動部による前記巻取トルクの供給を一時的に停止した状態で前記操舵角の変更を実行し、前記操舵角の変更が完了した後に前記巻取トルクの供給を再開する、請求項１または２に記載の車両。
【請求項４】
前記制御装置は、予め定められた角度ごとに前記操舵角を変更する、請求項３に記載の車両。
【請求項５】
前記電線格納装置は、
前記ドラムの回転角を検出するための回転角検出器をさらに含み、
前記制御装置は、前記巻取トルクが供給されている場合に、前記回転角検出器により検出される前記回転角から定まる前記ドラムの回転速度の変化の大きさが基準値を下回ったことに基づいて、前記引っ掛かりが生じたと判定する、請求項３または４に記載の車両。
【請求項６】
前記巻取駆動部は、電動モータを含み、
前記制御装置は、前記巻取トルクが供給されている場合に、前記電動モータに供給される負荷電力がしきい値を上回ったことに基づいて前記引っ掛かりが生じたと判定する、請求項３〜５のいずれか１項に記載の車両。
【請求項７】
前記コードを前記外部電源に接続するために、前記コードの端部に設けられた接続器をさらに備え、
前記接続器は、前記巻取駆動部を動作させて前記コードを巻き取るための巻取指示を、前記制御装置に対して出力するための操作スイッチを含む、請求項３に記載の車両。
【請求項８】
前記操作スイッチからの前記巻取指示は、無線通信によって前記制御装置へ伝達される、請求項７に記載の車両。
【請求項９】
前記制御装置は、前記コードの巻取りが完了した場合には、前記操舵角を予め定められた指定角度に移動させる、請求項１に記載の車両。
【請求項１０】
前記制御装置は、予め定められた動作可能角度まで前記操舵角を変更させても前記引っ掛かりが解消されない場合は、前記コードの巻取りを中止する、請求項１に記載の車両。
【請求項１１】
操作者に対して通知するための警報装置をさらに備え、
前記制御装置は、予め定められた動作可能角度まで前記操舵角を変更させても前記引っ掛かりが解消されない場合は、前記警報装置に警報を出力させる、請求項１に記載の車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に関し、より特定的には、外部電源からの電力を用いて充電を行なうための受電用コードを搭載した車両における、受電用コードの巻取制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境に配慮した車両として、蓄電装置（たとえば二次電池やキャパシタなど）を搭載し、蓄電装置に蓄えられた電力から生じる駆動力を用いて走行する車両が注目されている。このような車両には、たとえば電気自動車、ハイブリッド自動車、燃料電池車などが含まれる。そして、これらの車両に搭載される蓄電装置を発電効率の高い商用電源により充電する技術が提案されている。
【０００３】
ハイブリッド車においても、電気自動車と同様に、車両外部の電源（以下、単に「外部電源」とも称する。）から車載の蓄電装置の充電（以下、「外部充電」とも称する。）が可能な車両が知られている。たとえば、家屋に設けられた電源コンセントと車両に設けられた充電口とを受電用コードで接続することにより、一般家庭の電源から蓄電装置の充電が可能ないわゆる「プラグイン・ハイブリッド車」が知られている。これにより、ハイブリッド自動車の燃料消費効率を高めることが期待できる。
【０００４】
特開平１１−１９９１８９号公報（特許文献１）は、バッテリ充電用の充電器を搭載したバッテリ車において、充電器に電源側コンセントから電力を供給するための充電ケーブルと、この充電ケーブルを巻き取る巻取装置とが備えられる構成が開示される。このような構成とすることによって、充電ケーブルを設備側電源付近に置いておく必要がなく、また充電ケーブルが邪魔になったり紛失したりするおそれをなくすことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−１９９１８９号公報
【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】
【０００６】
特開平１１−１９９１８９号公報（特許文献１）のように、車両側に充電ケーブルと巻取装置を備える構成においては、充電ケーブルを巻き取る際に、車両のタイヤと地面とが接触する部分に充電ケーブルが引っ掛かってしまう場合がある。このような場合に、ユーザの操作によって引っ掛かりの解消動作を行なうことは、ユーザに対して不便さを与えてしまうおそれがある。
【０００７】
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであって、その目的は、外部充電用の受電用コードおよびその巻取装置を搭載した車両において、受電用コードのタイヤへの引っ掛かりが生じた場合に、ユーザ操作を伴わずに受電用コードの引っ掛かり状態を解消する可能性を高めることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明による車両は、外部電源からの電力を用いて充電が可能な蓄電装置を搭載した車両であって、外部電源からの電力を蓄電装置へ伝達するためのコードと、コードを巻き取って収納するための電線格納装置と、車両の操舵輪の操舵角を変更するように構成されたアクチュエータと、制御装置とを備える。制御装置は、コードを電線格納装置へ巻取中にコードの引っ掛かりを検出するとともに、引っ掛かりが検出された場合には、操舵角を変更するようにアクチュエータを制御する。
【０００９】
好ましくは、車両は、コードの引出方向を検出するための検出部をさらに備える。そして、制御装置は、検出部によって検出された引出方向に応じて、操舵輪の操舵方向を設定する。
【００１０】
好ましくは、電線格納装置は、収納時にコードが周囲に巻回されるドラムと、コードをドラムに巻取る際の巻取トルクを供給するための巻取駆動部とを含む。そして、制御装置は、巻取駆動部による巻取トルクの供給を一時的に停止した状態で操舵角の変更を実行し、操舵角の変更が完了した後に巻取トルクの供給を再開する。
【００１１】
好ましくは、制御装置は、予め定められた角度ごとに操舵角を変更する。
好ましくは、電線格納装置は、ドラムの回転角を検出するための回転角検出器をさらに含む。制御装置は、巻取トルクが供給されている場合に、回転角検出器により検出される回転角から定まるドラムの回転速度の変化の大きさが基準値を下回ったことに基づいて、引っ掛かりが生じたと判定する。
【００１２】
好ましくは、巻取駆動部は、電動モータを含む。制御装置は、巻取トルクが供給されている場合に、電動モータに供給される負荷電力がしきい値を上回ったことに基づいて引っ掛かりが生じたと判定する。
【００１３】
好ましくは、車両は、コードを外部電源に接続するために、コードの端部に設けられた接続器をさらに備える。接続器は、巻取駆動部を動作させてコードを巻き取るための巻取指示を、制御装置に対して出力するための操作スイッチを含む。
【００１４】
好ましくは、操作スイッチからの巻取指示は、無線通信によって制御装置へ伝達される。
【００１５】
好ましくは、制御装置は、コードの巻取りが完了した場合には、操舵角を予め定められた指定角度に移動させる。
【００１６】
好ましくは、制御装置は、予め定められた動作可能角度まで操舵角を変更させても引っ掛かりが解消されない場合は、コードの巻取りを中止する。
【００１７】
好ましくは、操作者に対して通知するための警報装置をさらに備える。制御装置は、予め定められた動作可能角度まで操舵角を変更させても引っ掛かりが解消されない場合は、警報装置に警報を出力させる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、外部充電用の受電用コードおよびその巻取装置を搭載した車両において、受電用コードのタイヤへの引っ掛かりが生じた場合に、ユーザ操作を伴わずに受電用コードの引っ掛かり状態を解消する可能性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施の形態１に従う車両の全体構成図である。
【図２】実施の形態１における、コードリールの詳細を示す図である。
【図３】実施の形態１において、受電用コードの引っ掛かりの検出手法の第１の例を説明するための図である。
【図４】実施の形態１において、受電用コードの引っ掛かりの検出手法の第２の例を説明するための図である。
【図５】受電用コードの引出方向検出を説明するための図である。
【図６】引出方向検出部の構成の一例を示す図である。
【図７】受電用コードの引出方向検出とステアリング動作を説明するための第１の図である。
【図８】受電用コードの引出方向検出とステアリング動作を説明するための第２の図である。
【図９】実施の形態１において、ＥＣＵで実行される受電用コードの巻取制御処理を説明するためのフローチャートである。
【図１０】実施の形態２において、ＥＣＵで実行される受電用コードの巻取制御処理を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
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り返さない。
【００２１】
［実施の形態１］
図１は、電線格納装置であるコードリール６００が搭載された、実施の形態１に従う車両１００の全体ブロック図である。
【００２２】
図１を参照して、車両１００は、蓄電装置１１０と、システムメインリレー（System  Main  Relay：ＳＭＲ）と、駆動装置であるＰＣＵ（Power  Control  Unit）１２０と、モータジェネレータ１３０と、動力伝達ギヤ１４０と、駆動輪１５０と、アクチュエータ１６０と、操舵輪１７０と、警報装置１９０と、ＥＣＵ（Electronic  Control  Unit）３００とを備える。なお、本実施の形態においては、駆動輪１５０と操舵輪１７０とが別個の場合を例として説明するが、車両の形態によっては、駆動輪１５０と操舵輪１７０とが同じ場合がある。
【００２３】
蓄電装置１１０は、充放電可能に構成された電力貯蔵要素である。蓄電装置１１０は、たとえば、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池または鉛蓄電池などの二次電池、あるいは電気二重層キャパシタなどの蓄電素子を含んで構成される。
【００２４】
蓄電装置１１０は、電力線ＰＬ１および接地線ＮＬ１を介してＰＣＵ１２０に接続される。そして、蓄電装置１１０は、車両１００の駆動力を発生させるための電力をＰＣＵ１２０に供給する。また、蓄電装置１１０は、モータジェネレータ１３０で発電された電力を蓄電する。蓄電装置１１０の出力はたとえば２００Ｖ程度である。
【００２５】
ＳＭＲに含まれるリレーは、蓄電装置１１０とＰＣＵ１２０とを結ぶ電力線ＰＬ１および接地線ＮＬ１にそれぞれ介挿される。そして、ＳＭＲは、ＥＣＵ３００からの制御信号ＳＥ１に基づいて、蓄電装置１１０とＰＣＵ１２０との間での電力の供給と遮断とを切換える。
【００２６】
ＰＣＵ１２０は、いずれも図示しないが、蓄電装置１１０からの電源電圧を昇圧するためのコンバータや、コンバータにより昇圧された直流電力を、モータジェネレータ１３０を駆動するための交流電力に変換するためのインバータなどを含んで構成される。
【００２７】
これらのコンバータおよびインバータは、ＥＣＵ３００からの制御信号ＰＷＣ，ＰＷＩによってそれぞれ制御される。
【００２８】
モータジェネレータ１３０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。
【００２９】
モータジェネレータ１３０の出力トルクは、減速機や動力分割機構を含んで構成される動力伝達ギヤ１４０を介して駆動輪１５０に伝達されて、車両１００を走行させる。モータジェネレータ１３０は、車両１００の回生制動動作時には、駆動輪１５０の回転力によって発電することができる。そして、その発電電力は、ＰＣＵ１２０によって蓄電装置１１０の充電電力に変換される。
【００３０】
なお、図１においては、モータジェネレータが１つ設けられる構成が示されるが、モータジェネレータの数はこれに限定されず、モータジェネレータを複数設ける構成としてもよい。
【００３１】
また、モータジェネレータ１３０の他にエンジン（図示せず）が搭載されたハイブリッド自動車では、このエンジンおよびモータジェネレータ１３０を協調的に動作させることによって、必要な車両駆動力が発生される。この場合、エンジンの回転による発電電力を用いて、蓄電装置１１０を充電することも可能である。
【００３２】
すなわち、本実施の形態における車両１００は、車両駆動力発生用の電動機を搭載する車両を示すものであり、エンジンおよび電動機により車両駆動力を発生するハイブリッド自動車、またはエンジンを搭載しない電気自動車および燃料電池自動車などを含む。
【００３３】
アクチュエータ１６０は、操舵輪１７０の操舵角を変更するための駆動装置である。アクチュエータ１６０は、ＥＣＵ３００からの制御信号ＳＴＲにより制御され、たとえば、電動モータまたは油圧装置（いずれも図示せず）などを用いて操舵輪１７０の操舵角を変更する。
【００３４】
ＥＣＵ３００は、いずれも図１には図示しないがＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、記憶装置および入出力バッファを含み、各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、車両１００および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）で処理することも可能である。
【００３５】
ＥＣＵ３００は、蓄電装置１１０に備えられる電圧センサ，電流センサ（いずれも図示せず）からの電圧ＶＢおよび電流ＩＢの検出値に基づいて、蓄電装置１１０の充電状態ＳＯＣ（State  of  Charge）を演算する。
【００３６】
ＥＣＵ３００は、ＰＣＵ１２０、ＳＭＲなどを制御するための制御信号を生成して出力する。なお、図１においては、ＥＣＵ３００を１つの制御装置を設ける構成としているが、たとえば、ＰＣＵ１２０用の制御装置や蓄電装置１１０用の制御装置などのように、機能ごとまたは制御対象機器ごとに個別の制御装置を設ける構成としてもよい。
【００３７】
車両１００は、外部電源５００Ａからの電力によって蓄電装置１１０を充電するための構成として、インレット２７０と、充電装置２００と、リレーＲＹ２とを含む。
【００３８】
インレット２７０は、車両１００の外表面に設けられた受電ポート２８０に設けられる。また、受電ポート２８０には、外部充電を行なわないときにインレット２７０を覆うための、開閉可能な蓋部（以下、「リッド」とも称する。）２８５が結合される。
【００３９】
インレット２７０には、充電ケーブル４００の充電コネクタ４１０が接続される。そして、外部電源５００Ａからの電力が、充電ケーブル４００を介して車両１００に伝達される。
【００４０】
充電ケーブル４００は、充電コネクタ４１０に加えて、外部電源５００Ａのコンセント５１０Ａに接続するためのプラグ４２０と、充電コネクタ４１０およびプラグ４２０とを接続する電線部４３０とを含む。なお、電線部４３０には、外部電源５００Ａからの電力の供給および遮断を切換えるための充電回路遮断装置（図示せず）が含まれるようにしてもよい。
【００４１】
インレット２７０は、電力線ＡＣＬ１，ＡＣＬ２を介して、充電装置２００に接続される。
【００４２】
また、車両１００は、外部電源５００Ｂからの電力によって蓄電装置１１０を充電するための他の経路として、受電用コード２５０と、電線格納装置であるコードリール６００とをさらに備える。
【００４３】
受電用コード２５０の一方端には、外部電源５００Ｂのコンセント５１０Ｂに接続するためのプラグ２６０が設けられる。また、受電用コード２５０の他方端は、充電装置２００に接続された電力線ＡＣＬ３，ＡＣＬ４に接続される。
【００４４】
プラグ２６０には、後述するように、コードリール６００によって受電用コード２５０の巻取動作および引出動作を行なうための操作スイッチ２６１が設けられる。
【００４５】
電力線ＡＣＬ３，ＡＣＬ４は、リレーＲＹ３を介して、電力線ＡＣＬ１，ＡＣＬ２に接続される。リレーＲＹ３は、ＥＣＵ３００からの制御信号ＳＥ３により制御される。リレーＲＹ３は、受電用コード２５０を用いた外部充電が行なわれる場合に電気的に接続され、受電用コード２５０を用いた外部充電が行なわれない場合には非接続とされる。
【００４６】
受電用コード２５０は、外部充電が行なわれないときには、コードリール６００に巻き取られて収納される。そして、受電用コード２５０を用いて外部充電が行なわれる際には、車両１００の外表面に設けられた受電ポート２４０の引出口（図示せず）から引き出される。そして、プラグ２６０がコンセント５１０Ｂに接続されることによって、外部電源５００Ｂからの電力が車両１００に伝達される。
【００４７】
なお、図１においては、充電ケーブル４００を用いる場合、および受電用コード２５０を用いる場合で、それぞれ外部電源５００Ａのコンセント５１０Ａおよび外部電源５００Ｂのコンセント５１０Ｂに接続される構成を示すが、外部電源５００Ａおよび５００Ｂの電源電圧は同じ電圧であってもよいし、異なる電圧であってもよい。異なる電圧とする場合には、たとえば、外部電源の電圧が２００Ｖの場合は充電ケーブル４００を用いるようにし、外部電源の電圧が１００Ｖの場合は受電用コード２５０を用いるようにしてもよい。また、本実施の形態においては、充電ケーブル４００を用いて充電を行なう構成は必須ではなく、少なくとも受電用コード２５０を用いて充電を行なう構成を有すればよい。
【００４８】
受電ポート２４０には、外部充電を行なわないときに引出口を覆うための、開閉可能なリッド２４５が結合される。また、受電ポート２４０の近傍には、受電用コード２５０が、受電ポート２４０から左右のいずれの方向に引き出されているかを検出するための引出方向検出部１８０が備えられる。
【００４９】
充電装置２００は、電力線ＡＣＬ１，ＡＣＬ２を介して、インレット２７０に接続される。また、充電装置２００は、リレーＲＹ２を介して、電力線ＰＬ２および接地線ＮＬ２によって蓄電装置１１０に接続される。
【００５０】
充電装置２００は、ＥＣＵ３００からの制御信号ＰＷＤによって制御され、インレット２７０または受電用コード２５０から供給される交流電力を、蓄電装置１１０の充電電力に変換する。
【００５１】
リレーＲＹ２は、ＥＣＵ３００からの制御信号ＳＥ２によって制御され、充電装置２００から蓄電装置１１０への充電電力の供給と停止とを切換える。
【００５２】
ここで、図１とともに図２をさらに参照して、コードリール６００は、巻取駆動部である電動モータ６１０と、回転角検出器６２０と、ドラム６３０とを含む。
【００５３】
ドラム６３０には、円筒状の胴部が設けられ、その胴部に受電用コード２５０が巻回される。そして、受電用コード２５０を用いて外部充電が行なわれるときには、ドラム６３０に巻回された受電用コード２５０が引き出される。また、外部充電が行なわれないときには、ドラム６３０は、受電用コード２５０を巻き取って収納する。
【００５４】
電動モータ６１０は、ドラム６３０の回転軸に接続される。電動モータ６１０は、ＥＣＵ３００からの制御信号ＤＲＶにより駆動され、受電用コード２５０の巻取動作、または引出動作を行なう。また、電動モータ６１０の駆動回路に設けられた電流センサ（図示せず）からの負荷電流に関する信号ＩＭが、ＥＣＵ３００へ出力される。
【００５５】
なお、実施の形態１においては、少なくとも電動モータ６１０を用いて受電用コード２５０の巻取動作を行なうことができればよく、電動モータ６１０を用いた引出動作は必須の構成ではない。
【００５６】
また、受電用コード２５０の巻取動作を行なうための巻取トルクを供給する巻取駆動部は、電動モータ６１０以外の構成とすることもできる。たとえば、巻取駆動部として、ドラム６３０の回転軸に取り付けられ、受電用コード２５０の巻取方向に回転力を付与するように構成されたコイル状のバネ機構を採用することも可能である。このような場合には、ドラム６３０の回転を停止させるための、ストッパあるいはブレーキまたはクラッチなどの摩擦係合要素などを併用することで、巻取動作の開始と停止とを制御することができる。
【００５７】
回転角検出器６２０は、ドラム６３０の回転軸に接続され、ドラム６３０の回転角θを検出する。検出された回転角θに関する信号はＥＣＵ３００に送られ、ＥＣＵ３００においてドラム６３０の位置および回転速度ωが算出される。
【００５８】
なお、上述のように、ＥＣＵ３００におけるコードリール６００の巻取制御についての機能は、ＥＣＵ３００とは個別の、コードリール６００に含まれる制御装置を用いて実行するようにしてもよい。
【００５９】
ＥＣＵ３００は、プラグ２６０に設けられた操作スイッチ２６１からの操作信号ＳＩＧに応答して制御信号ＤＲＶを生成し、電動モータ６１０を駆動する。ＥＣＵ３００は、電動モータ６１０の負荷電流に関する信号ＩＭ、および回転角検出器６２０からの回転角θに関する信号を受ける。
【００６０】
ＥＣＵ３００は、これらの信号に基づいて、巻取動作中に受電用コード２５０が、たとえば操舵輪１７０等の障害物に引っ掛かったか否かを判定する。そして、その判定によって引っ掛かりが検出された場合に、ＥＣＵ３００は、警報装置１９０に警報信号ＡＬＭを出力して、ユーザに引っ掛かりの発生を通知する。また、ＥＣＵ３００は、それとともに、後述するような受電用コードの引っ掛かりを解消するための巻取制御を実行する。
【００６１】
警報装置１９０は、ＥＣＵ３００からの警報信号ＡＬＭに基づいて、受電用コード２５０の引っ掛かりなどの異常の有無をユーザに通知する。警報装置１９０としては、たとえば、表示ランプ、ＬＥＤ、または液晶表示パネルのように視覚的に異常の有無を表示するもの、あるいは、ブザーやチャイムなどのように聴覚的に異常の有無を出力するものなどが用いられる。
【００６２】
なお、上記説明した操作スイッチ２６１からの操作信号ＳＩＧは、受電用コード２５０に含まれる配線を用いて有線でＥＣＵ３００へ伝達してもよいが、図２に示すように、プラグ２６０および車両１００に、無線による通信が可能な通信装置２６２，１９５をそれぞれ設けることにより、無線通信により伝達する構成としてもよい。このような無線通信によって操作信号ＳＩＧを伝達する構成とすることは、通信装置１９５，２６２のような通信装置を別途備えることが必要となるが、一方で受電用コード内に信号伝達用の配線を設ける必要がなくなるという利点がある。このような通信手段の具体的な手法は、コスト等を勘案して適宜選択することができる。
【００６３】
このような、受電用コードとそれを巻き取って収納するためのコードリールを備える車両においては、受電用コードの巻取動作中に、受電用コードが障害物等に引っ掛かってしまい巻取動作ができなくなる場合がある。このような場合には、一般的には、ユーザによって受電用コードの引っ掛かり状態を解消することが行なわれるが、解消操作の際に、地面の状態によってはユーザの手を汚してしまいユーザに不快感を与えてしまうおそれがある。
【００６４】
受電用コードの引っ掛かり状態は様々な態様が考えられるが、たとえば、受電用コードが操舵輪と地面との間に引っ掛かっているような場合であれば、操舵輪を動作させることによって引っ掛かり状態を解消できる場合がある。
【００６５】
そこで、本実施の形態においては、受電用コードの引っ掛かりを自動で検出するとともに、受電用コードの引っ掛かりを検出した場合には、操舵輪の操舵角を自動で駆動して引っ掛かりを解消するような巻取制御を行なう。このような制御を行なうことによって、受電用コードの巻取動作中に引っ掛かりが生じた場合であっても、ユーザ操作を伴わずに引っ掛かり状態を解消する可能性を高め、ユーザに与える不快感を低減することが期待できる。
【００６６】
以下において、本実施の形態における巻取制御の詳細について説明する。まず、図３および図４を用いて、受電用コード２５０の引っ掛かりの検出手法について説明する。
【００６７】
図３は、電動モータ６１０に流れる負荷電流ＩＭを用いて受電用コード２５０の引っ掛かりを検出する手法を説明する図である。
【００６８】
図３を参照して、時刻ｔ１において、ユーザの操作によって電動モータ６１０が起動されて、受電用コード２５０の巻取動作が開始される。これによって、負荷に応じた負荷電流ＩＭが流れる。なお、図３においては、巻取方向の負荷電流を正とする。
【００６９】
そして、時刻ｔ２において、受電用コード２５０の引っ掛かりが生じて負荷が増大すると、それに応じて負荷電流ＩＭが増加する。そして、負荷電流ＩＭが、所定のしきい値Ｉｔｈを上回った場合（図３中の時刻ｔ３）に、ＥＣＵ３００において受電用コード２５０に引っ掛かりが生じていることが判定される。
【００７０】
なお、図３においては、電動モータ６１０に印加される電圧が一定の場合を前提として、負荷電力が負荷電流に比例する場合を例とした。しかしながら、電動モータ６１０の回転速度が可変であり、電動モータ６１０へ印加される電圧が変化するような場合には、上記の負荷電流と印加電圧との積で算出される負荷電力が所定のしきい値を上回ったか否かによって受電用コードの引っ掛かりを検出するようにすることが好ましい。
【００７１】
図４は、電動モータ６１０の回転速度ωを用いて引っ掛かりを検出する手法を説明する図である。
【００７２】
図４を参照して、時刻ｔ１１において、ユーザの操作によって電動モータ６１０が起動されて、受電用コード２５０の巻取動作が開始されるとドラム６３０が回転する。ＥＣＵ３００は、回転角検出器６２０で検出されたドラム６３０の回転角θに関する信号を用いて、その時間的変化である回転速度ωを演算により求める。受電用コード２５０に引っ掛かりがない状態では、ドラム６３０は所定の回転速度の範囲内で回転する。
【００７３】
そして、時刻ｔ１２において受電用コード２５０の引っ掛かりが生じると、ドラム６３０の回転速度ωが低下する。そして、回転速度ωが、所定のしきい値ωｔｈを下回った場合（図４中の時刻ｔ１３）に、ＥＣＵ３００において受電用コード２５０に引っ掛かりが生じていることが判定される。
【００７４】
なお、上記の受電用コード２５０の引っ掛かり検出においては、図３においては負荷電流ＩＭがしきい値Ｉｔｈを上回ったこと、および図４においては回転相速度ωがしきい値ωｔｈを下回ったことが、それぞれ一定時間継続した場合に引っ掛かりが生じていると判定するようにしてもよい。
【００７５】
次に、図５から図８を用いて、実施の形態１における巻取制御の概要について説明する。実施の形態１においては、受電用コード２５０の引っ掛かりを検出した場合に、受電用コード２５０の引出方向に応じて、操舵輪１７０の操舵方向（以下、「ステアリング方向」とも称する。）を決定する。
【００７６】
図５は、受電用コード２５０の引出方向検出を説明するための図である。図５を参照して、実施の形態１に従う車両１００においては、受電用コード２５０の受電ポート２４０が車両のフロント部に備えられる。そして、受電用コード２５０は、車載のコードリール６００から、引出方向検出部１８０を通って車両外部に引き出される。
【００７７】
図６は、引出方向検出部１８０の具体的な構成の一例を示す図である。図６を参照して、引出方向検出部１８０は、角度検出器１８１と、角度検出器１８１の回転軸に取り付けられたピニオンギヤ１８２と、ピニオンギヤ１８２に係合するラック部１８３とを含む。
【００７８】
ラック部１８３には、ラック部１８３に固定された支持部１８４が設けられ、受電用コード２５０はこの支持部１８４に通される。受電用コード２５０は、ユーザによって引き出される際に、一般的にその引出方向（車両進行方向に対して左側または右側の方向）側に引っ張られる。ユーザによるこの引出操作によって、受電用コード２５０を支持するラック部１８３が、図６中の矢印ＡＲ１の方向に移動する。
【００７９】
そして、このラック部１８３の動作によって、ラック部１８３と係合しているピニオンギヤ１８２が回転され、角度検出器１８１の回転軸が動作する。ＥＣＵ３００は、角度検出器１８１で検出された回転角度αを受け、その回転角度αに基づいて、受電用コード２５０の引出方向を判定する。
【００８０】
再び図５を参照して、ＥＣＵ３００は、図３および図４で説明したような手法によって、受電用コード２５０の引っ掛かりを検出した場合には、まずコードリール６００による巻取動作を一時的に停止させる。ＥＣＵ３００は、引出方向検出部１８０からの回転角度αに基づいて受電用コード２５０の引出方向を判定する。そして、ＥＣＵ３００は、その引出方向に応じた操舵信号ＳＴＲをアクチュエータ１６０へ出力し、操舵輪１７０の操舵角を予め定められた角度だけ変更する。
【００８１】
操舵角の変更後、ＥＣＵ３００は、コードリール６００による巻取動作を再開する。操舵角の変更によって、受電用コード２５０の引っ掛かりが解消された場合は、そのまま受電用コード２５０がコードリール６００に巻き取られる。一方、受電用コード２５０の引っ掛かりが解消されていない場合、あるいは、一旦解消した後にさらに引っ掛かりが発生した場合には、ＥＣＵ３００は、再度コードリール６００の巻取動作を一時的に停止させるとともに、操舵輪１７０の操舵角をさらに変更する。このような動作を繰り返すことによって、操舵輪１７０への受電用コード２５０の引っ掛かりが生じた場合に、ユーザ操作を伴うことなく、自動で引っ掛かりを解消する可能性を高めることができる。
【００８２】
ただし、操舵輪１７０以外の障害物等に受電用コード２５０が引っ掛かった場合や、操舵輪１７０の操舵角がフルステアリング状態となった場合には、上記の操舵輪の動作によっても引っ掛かりを解消できない場合がある。このような場合には、ＥＣＵ３００は、ユーザ操作によって引っ掛かりを解消させるように促すために、警報装置１９０によってユーザに対してその旨を通知する。
【００８３】
次に、図７および図８を用いて、受電用コード２５０の引出方向と、操舵輪１７０の動作方向について説明する。図７は、車両進行方向に対して左側に受電用コード２５０が引き出された場合を示し、図８は、車両進行方向に対して右側に受電用コード２５０が引き出された場合を示す。
【００８４】
図７を参照して、受電用コード２５０が車両進行方向に対して左側に引き出されている場合は、多くの場合、図７の上段のように、左側の操舵輪に受電用コード２５０が引っ掛かることが考えられる。このような場合には、操舵輪１７０を車両進行方向に対して右側に動かすことによって、図７の下段のように、操舵輪１７０と受電用コード２５０とが平行に近づく。これにより操舵輪１７０への受電用コード２５０の引っ掛かりが解消されやすくなる。
【００８５】
一方、図８のように、受電用コード２５０が車両進行方向に対して右側に引き出されている場合は、逆に右側の操舵輪に受電用コード２５０が引っ掛かることが多く考えられる。そのため、この場合には、操舵輪１７０を車両進行方向に対して左側に動かすことによって、受電用コード２５０の引っ掛かりが解消されやすくなる。
【００８６】
なお、上記の説明においては、受電用コード２５０の引出口が車両のフロント側に配置される場合を例として説明したが、受電用コード２５０の引出口の位置はこれに限定されない。受電用コード２５０の引出口は、車両の側面あるいは車両の後面側に配置されてもよく、そのような場合には、受電用コード２５０の引っ掛かりが検出された場合のステアリング方向は、引出口の配置と操舵輪との位置関係で適宜決定される。
【００８７】
図９は、実施の形態１において、ＥＣＵ３００で実行される受電用コード２５０の巻取制御処理を説明するためのフローチャートである。図９および後述する図１０に示されるフローチャートは、ＥＣＵ３００に予め格納されたプログラムが所定周期で実行されることによって処理が実現される。あるいは、一部または全部のステップについては、専用のハードウェア（電子回路）で処理を実現することも可能である。
【００８８】
図１および図９を参照して、ＥＣＵ３００は、ステップ（以下、ステップをＳと略す。）１００にて、操作信号ＳＩＧに基づいて、プラグ２６０に備えられた操作スイッチ２６１により、ユーザから巻取動作が指示されたか否かを判定する。
【００８９】
巻取動作が指示されていない場合（Ｓ１００にてＮＯ）は、ＥＣＵ３００は、処理を終了する。
【００９０】
巻取動作が指示されている場合（Ｓ１００にてＹＥＳ）は、Ｓ１１０にて、ＥＣＵ３００は、電動モータ６１０に対して駆動指令を出力して、受電用コード２５０の巻取動作を開始する。
【００９１】
そして、ＥＣＵ３００は、Ｓ１２０にて、図３および図４で説明したような手法によって、巻取動作中に受電用コード２５０の引っ掛かりを検出したか否かを判定する。
【００９２】
受電用コード２５０の引っ掛かりが検出された場合（Ｓ２１０にてＹＥＳ）は、処理がＳ１６０に進められ、ＥＣＵ３００は、電動モータ６１０による巻取動作を停止する。そして、Ｓ１７０にて、ＥＣＵ３００は、引出方向検出部１８０からの信号に基づいて受電用コード２５０の引出方向を検出するとともに、図７および図８で示したように、その検出した引出方向に応じて操舵輪１７０のステアリング方向を決定する。
【００９３】
その後、ＥＣＵ３００は、Ｓ１８０にて、操舵輪１７０が、決定したステアリング方向について、最大の操舵角であるフルステアリング状態であるか否かを判定する。
【００９４】
フルステアリング状態でない場合（Ｓ１８０にてＮＯ）は、ＥＣＵ３００は、Ｓ２００にて、予め定められた指定量（操舵角）だけ操舵輪１７０のステアリング動作を実行する。そして、Ｓ１１０に処理が戻され、電動モータ６１０の駆動を再開して巻取動作を再開し、受電用コード２５０の引っ掛かりが解消されたか否かをＳ１２０にて判定する。
【００９５】
一方、Ｓ１８０において、フルステアリング状態である場合（Ｓ１８０にてＹＥＳ）は、それ以上、操舵輪１７０のステアリング動作を行なうことができないので、ＥＣＵ３００は、ユーザ操作を促すために、Ｓ１９０にて警報装置１９０によりユーザに対して警報を出力する。
【００９６】
受電用コード２５０の引っ掛かりがない場合、あるいはＳ２００におけるステアリング動作によって引っ掛かりが解消された場合で、受電用コード２５０の引っ掛かりが検出されないとき（Ｓ１２０にてＮＯ）は、ＥＣＵ３００は、Ｓ１３０にて受電用コード２５０の巻取りが完了したか否かを判定する。なお、巻取りが完了したか否かを判定する具体的な手法としては、たとえば、回転角検出器６２０が巻取完了位置を示す角度となったことにより判定したり、プラグ２６０が巻取完了位置まで到達したことを検出するマイクロスイッチ（図示せず）等のセンサの信号によって判定したりすることができる。
【００９７】
受電用コード２５０の巻取りが完了していない場合（Ｓ１３０にてＮＯ）は、処理がＳ１２０に戻され、ＥＣＵ３００は、巻取動作を継続しつつ、受電用コード２５０の引っ掛かりが発生していないかを継続して監視する（Ｓ１２０）。
【００９８】
一方、受電用コード２５０の巻取りが完了した場合（Ｓ１３０にてＹＥＳ）は、Ｓ１４０に処理が進められ、ＥＣＵ３００は、コードリール６００の電動モータ６１０の巻取動作を停止する。
【００９９】
その後、ＥＣＵ３００は、Ｓ１５０にて、操舵輪１７０の位置を、車両進行方向または巻取動作開始時の操舵角に戻し、次回走行開始時にユーザの意図しない方向へ車両が移動することを防止する。
【０１００】
このような処理に従って制御することによって、車両に搭載された受電用コードを用いて外部充電の実行が可能な車両において、受電用コードを収納するコードリールへの受電用コードの巻取動作中に、受電用コードのタイヤへの引っ掛かりが生じた場合に、ユーザ操作による操作を伴わずに受電用コードの引っ掛かり状態を解消する可能性を高めることができる。
【０１０１】
［実施の形態２］
実施の形態１においては、受電用コードの引出方向に応じて操舵輪のステアリング方向を設定する構成について説明した。
【０１０２】
ところが、実施の形態１の構成においては、受電用コードの引出方向を検出するための引出方向検出部が必要となるので、機器を追加することによってコスト増加の要因となるおそれがある。また、引出方向検出部をもともと備えた構成であっても、受電用コードの引出方向から定まるステアリング方向とは逆の方向に操舵輪を動作させることで引っ掛かりが解消する場合もあり得る。
【０１０３】
そこで、実施の形態２においては、受電用コードの引出方向にかかわらず、左右両方のステアリング方向に操舵輪を動作させて引っ掛かりを解消する構成について説明する。
【０１０４】
図１０は、実施の形態２において、ＥＣＵ３００で実行される受電用コード２５０の巻取制御処理を説明するためのフローチャートである。図１０は、実施の形態１の図９のフローチャートにおけるステップＳ１７０およびＳ１８０が、ステップＳ１６１〜Ｓ１６６に置き換わったものとなっている。図１０において、図９と重複するステップの説明は繰り返さない。
【０１０５】
図１および図１０を参照して、ＥＣＵ３００は、受電用コード２５０の引っ掛かりを検出した場合（Ｓ１２０にてＹＥＳ）は、電動モータ６１０を停止させ（Ｓ１６０）、次にＳ１６１にて右方向のフルステアリングフラグがオンに設定されているか否かを判定する。
【０１０６】
ここで、「フルステアリングフラグ」とは、Ｓ１６５およびＳ１６６の動作において後述するが、操舵輪１７０の操舵角がフルステアリング状態となった場合にオンに設定されるフラグである。なお、フローチャートには図示されていないが、このフルステアリングフラグは、当該巻取制御が終了した場合にはオフにリセットされ、当該巻取制御の開始時においてはオフの状態とされる。
【０１０７】
右方向のフルステアリングフラグがオンに設定されていない場合（Ｓ１６１にてＮＯ）は、処理がＳ１６４に進められ、ＥＣＵ３００は、まず、ステアリング方向を右方向に設定する。そして、ＥＣＵ３００は、Ｓ１６５にて、操舵輪１７０が右方向にフルステアリング状態であるか否かを判定する。
【０１０８】
操舵輪１７０が右方向にフルステアリング状態でない場合（Ｓ１６５にてＮＯ）は、Ｓ２００に処理が進められ、ＥＣＵ３００は、右方向に指定量だけステアリング動作を実行して、処理をＳ１１０に戻す。ＥＣＵ３００は、受電用コード２５０の引っ掛かりが解消されなければ、操舵輪１７０が右方向のフルステアリング状態となるまで、巻取動作を停止させつつ指定量のステアリング動作を繰り返す。
【０１０９】
そして、操舵輪１７０が右方向にフルステアリング状態となった場合（Ｓ１６５にてＹＥＳ）は、ＥＣＵ３００は、Ｓ１６６にて右方向フルステアリングフラグをオンに設定するとともに、Ｓ１６２にてステアリング方向を左方向に変更する。
【０１１０】
ＥＣＵ３００は、その後、Ｓ１６３にて、操舵輪１７０が左方向のフルステアリング状態であるか否かを判定する。
【０１１１】
操舵輪１７０が左方向のフルステアリング状態でない場合（Ｓ１６３にてＮＯ）は、処理がＳ２００に進められて、ＥＣＵ３００は、左方向に指定量だけステアリング動作を実行し、処理をＳ１１０に戻す。
【０１１２】
これによっても受電用コード２５０の引っ掛かりが解消されない場合（Ｓ１２０にてＹＥＳ）は、電動モータ６１０が停止され（Ｓ１６０）、Ｓ１６１に処理が進められるが、今度は、右方向フルステアリングフラグがオンに設定されている（Ｓ１６１にてＹＥＳ）ので、処理がＳ１６２に進められる。そして、受電用コード２５０の引っ掛かりが解消されなければ、ＥＣＵ３００は、操舵輪１７０が左方向のフルステアリング状態となるまで、巻取動作を停止させつつ指定量のステアリング動作を繰り返す。
【０１１３】
そして、左方向のフルステアリング状態までステアリング動作が実行された場合（Ｓ１６３にてＹＥＳ）は、操舵輪１７０が左右両方向の可動範囲の全範囲の動作を行なったことになる。そのため、ＥＣＵ３００は、ステアリング動作によっては、受電用コード２５０の引っ掛かりを解消できないと判断し、処理をＳ１９０に進めて警報を出力して、ユーザ操作を促す。
【０１１４】
操舵輪１７０が可動範囲の全範囲の動作が行なわれるまでに引っ掛かりが解消されたとき（Ｓ１２０にてＮＯ）には、図９で説明したように、Ｓ１３０以降の処理が行なわれる。なお、ステアリング動作によって、一旦受電用コード２５０の引っ掛かりが解消された場合には、フルステアリングフラグをリセットし、再度の引っ掛かりが生じた場合には、改めて操舵輪１７０の可動範囲の全範囲の動作が可能となるようにすることが好ましい。
【０１１５】
なお、図１０においては、ステアリング方向のデフォルトを右方向とした例を説明したが、左方向をデフォルトのステアリング方向としてもよい。
【０１１６】
以上のような処理に従って制御を行なうことによって、引出方向検出部を有しない構成においても操舵輪のステアリング動作によって、受電用コードの操舵輪への引っ掛かりを解消する可能性を高めることができる。
【０１１７】
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。
【符号の説明】
【０１１８】
１００  車両、１１０  蓄電装置、１２０  ＰＣＵ、１３０  モータジェネレータ、１４０  動力伝達ギヤ、１５０  駆動輪、１６０  アクチュエータ、１７０  操舵輪、１８０  引出方向検出部、１８１  角度検出器、１８２  ピニオンギヤ、１８３  ラック部、１８４  支持部、１９０  警報装置、１９５，２６２  通信装置、２００  充電装置、２４０，２８０  受電ポート、２４５，２８５  リッド、２５０  受電用コード、２６０，４２０  プラグ、２６１  操作スイッチ、２７０  インレット、３００  ＥＣＵ、４００  充電ケーブル、４１０  充電コネクタ、４３０  電線部、５００Ａ，５００Ｂ  外部電源、５１０Ａ，５１０Ｂ  コンセント、６００  コードリール、６１０  電動モータ、６２０  回転角検出器、６３０  ドラム、ＡＣＬ１〜ＡＣＬ４，ＰＬ１，ＰＬ２  電力線、ＮＬ１，ＮＬ２  接地線、ＲＹ２，ＲＹ３  リレー、ＳＭＲ  システムメインリレー。
【図１】
0005516335.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0005516335.tif 000008
【図８】
0005516335.tif 000009
【図９】
0005516335.tif 000010
【図１０】
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