(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シフトレバーと、
前記シフトレバーの操作に基づいて、シフトレンジを切替える駆動部と、
現状のシフトレンジを検知する検知部と、
受電部と、
前記受電部に車両外部から送電を行なう送電装置を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記受電部で前記送電装置から電力を受電中に、前記検知部がシフトレンジを検知できない場合には、送電中断指令を前記送電装置に送信し、
前記制御部は、前記送電中断指令を送信した後の所定期間内に、現状のシフトレンジがパーキングレンジであることを検知した場合には、送電再開指令を前記送電装置に送信し、
前記制御部は、前記送電中断指令を送信した後の前記所定期間内に、前記検知部がシフトレンジを検知できないか、または、前記検知部が検知したシフトレンジがパーキングレンジではない場合には、送電終了指令を前記送電装置に送信する、受電部を備えた車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、受電部を備えた車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１〜６に開示されているように、非接触で電力を送受電する受電装置および送電装置が知られている。このような非接触で電力伝送する受電装置が車両に搭載された場合、本格的に車両が受電を行なう条件としてシフトレンジがパーキングレンジに入っていることが前提とされ、充電中には、シフトレンジをパーキングレンジから他のレンジに変更することが禁止されるのが一般である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１６９１３２号公報
【特許文献２】特開２０１３−１５４８１５号公報
【特許文献３】特開２０１３−１４６１５４号公報
【特許文献４】特開２０１３−１４６１４８号公報
【特許文献５】特開２０１３−１１０８２２号公報
【特許文献６】特開２０１３−１２６３２７号公報
【特許文献７】特開２０１０−０４８２９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、シフトバイワイヤ（ＳＢＷ）方式のシフト切替装置が車両に搭載されている。ＳＢＷ方式のシフト切替装置では、車両制御部がドライバーのシフトレバー操作を検出し、電子信号で変速機のアクチュエータに送信し、アクチュエータが変速機の状態を変更する。これにより、小さな力でもシフト操作が可能となるとともに、シフトレバーの配置の自由度が増し、たとえばドライバーが操作しやすい位置にすることができる。
【０００５】
一般に、ＳＢＷ方式のシフト切替装置は、特開２０１０−０４８２９７号公報に記載されているように、周面に複数の溝が形成されたパーキングギヤと、これらの溝に嵌るパーキングポールと、パーキングポールを動かすためのディテントレバーと、ディテントレバーを回転させるモータと、モータの回転角度からシフトレンジを検知するロータリーエンコーダとを含む。
【０００６】
ＳＢＷ方式のシフト切替装置は、ロータリーエンコーダで検知されたシフトレンジが信号によって車両制御部に送信される。しかし、ロータリーエンコーダの誤作動などにより、一時的に車両制御部がロータリーエンコーダから正しい信号を受信できない場合がある。このような場合には、車両制御部が現状のシフトレンジを判断することができなくなる。
【０００７】
たとえば、ＳＢＷ方式のシフト切替装置を特許文献１〜６に開示された受電装置を含む車両に搭載すると、車両制御部が現状のシフトレンジがパーキングレンジであると判定することができない場合には、充電を行なう条件が成立していないと判断され、充電が中止されてしまうことが考えられる。その結果、充電を開始させて十分な時間が経過しているにも関わらず、ユーザが車両のところに戻ってきてみると充電が中止されており、必要な充電が行なわれていないという問題が生じる。
【０００８】
また、たとえば、外部から車両に受電して車両内の電気負荷を駆動する場合も考えられる。気温が高いときや低いときに、空調装置を運転する場合などでも、受電が中止されると、ユーザが空調装置を作動させたにも拘わらず空調装置が停止していたり、ユーザの意図に反して空調装置を運転させるために車両の蓄電装置の残存容量が低下したりすることも考えられる。
【０００９】
この発明の目的は、受電を開始させた場合にユーザの意図に反する受電の中止を抑制することができる受電装置を備えた車両を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明は、要約すると、受電部を備えた車両であって、シフトレバーと、シフトレバーの操作に基づいて、シフトレンジを切替える駆動部と、現状のシフトレンジを検知する検知部と、受電部と、受電部に車両外部から送電を行なう送電装置を制御する制御部とを備える。制御部は、受電部で送電装置から電力を受電中に、検知部がシフトレンジを検知できない場合には、送電中断指令を送電装置に送信する。制御部は、送電中断指令を送信した後の所定期間内に、現状のシフトレンジがパーキングレンジであることを検知した場合には、送電再開指令を送電装置に送信する。制御部は、送電中断指令を送信した後の所定期間内に、検知部がシフトレンジを検知できないか、または、検知部が検知したシフトレンジがパーキングレンジではない場合には、送電終了指令を送電装置に送信する。
【００１１】
制御部は、検知部が現状のシフトレンジを一時的に認識できなくなったため、送電装置に送電を中断させた場合でも、所定期間内に検知部がシフトレンジがパーキングレンジであることを検知した場合には、再び送電を送電装置を要求して受電部での受電を再開させるので、たとえば、車両の蓄電装置の充電や、車両内の電気負荷の駆動が中断したままになってしまうという不都合を防ぐことができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ユーザの意図に反する受電装置の受電の中止を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】発明の実施の形態による電力伝送システムの全体構成図である。
【図２】送電装置と受電部の配置例である。
【図３】充電中にシフトレンジの認識ができなくなった場合の処理について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】
【００１４】
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。
【００１５】
図１は、この発明の実施の形態による電力伝送システムの全体構成図である。
図１を参照して、車両１０は、シフトレバー４１４と、シフトレバーの位置を検出するシフトレバーポジションセンサ４１５と、シフトレバー４１４の操作に基づいて、シフトレンジを切替えるシフトレンジ駆動部４１０と、現状のシフトレンジを検知するシフトレンジ検知部４１２と、受電部１００と、受電部１００に車両外部から送電を行なう送電装置２０を制御する車両ＥＣＵ（Electronic  Control  Unit）５００とを含む。
【００１６】
車両ＥＣＵ５００は、受電部１００で送電装置２０から電力を受電中に、シフトレンジ検知部４１２がシフトレンジを検知できない場合には、送電中断指令を送電装置２０に送信する。車両ＥＣＵ５００は、送電中断指令を送信した後の所定期間内に、現状のシフトレンジがパーキングレンジであることを検知した場合には、送電再開指令を送電装置２０に送信する。車両ＥＣＵ５００は、送電中断指令を送信した後の所定期間内に、シフトレンジ検知部４１２がシフトレンジを検知できないか、または、シフトレンジ検知部４１２が検知したシフトレンジがパーキングレンジではない場合には、送電終了指令を送電装置２０に送信する。
【００１７】
図１の車両１０はシフトバイワイヤ方式のシフト切替装置を搭載している。シフトレバー４１４の位置（シフトポジション）は、シフトレバーポジションセンサ４１５によって検出され、車両ＥＣＵ５００に送信される。車両ＥＣＵ５００は、検出されたシフトポジションに基づいて、シフトレンジ駆動部４１０を駆動させ、対応するシフトレンジに動力生成装置４００の状態（シフトレンジ）を設定する。シフトレンジ駆動部４１０のアクチュエータの状態は、シフトレンジ検知部４１２で検知され、車両ＥＣＵ５００に送信される。
【００１８】
本実施の形態では、シフトレンジ検知部４１２がシフトレンジが検知できない状態となった場合には、一時的には送受電が中断されるが、所定期間内であればシフトレンジが検知できる状態に回復し、パーキングレンジであることが確認されたら送受電を再開する。これにより、ユーザの意図しない送受電中止を減らすことができる。
【００１９】
以下、車両１０と送電装置２０の具体的な構成の詳細について、さらに説明する。実施の形態による電力伝送システムは、車両１０と、送電装置２０とを備える。車両１０は、さらに、フィルタ回路１５０と、整流部２００と、蓄電装置３００と、動力生成装置４００とを含む。
【００２０】
受電部１００は、送電装置２０の送電部７００から出力される電力（交流）を非接触で受電するためのコイルを含む。受電部１００は、受電した電力を整流部２００へ出力する。たとえば、図２に示されるように、送電装置２０が地表または地中に設けられ、受電部１００は、車体前方寄りの車体下部に配置される。
【００２１】
なお、受電部１００の配置箇所はこれに限定されるものではない。たとえば、車体後方寄りの車体下部に設けてもよいし、仮に送電装置２０が車両上方に設けられる場合には、受電部１００を車体上部に設けてもよい。
【００２２】
整流部２００は、受電部１００によって受電された交流電力を整流して蓄電装置３００へ出力する。フィルタ回路１５０は、受電部１００と整流部２００との間に設けられ、送電装置２０からの受電時に発生する高調波ノイズを抑制する。フィルタ回路１５０は、たとえば、インダクタおよびキャパシタを含むＬＣフィルタによって構成される。
【００２３】
蓄電装置３００は、再充電可能な直流電源であり、たとえばリチウムイオン電池やニッケル水素電池などの二次電池によって構成される。蓄電装置３００の電圧は、たとえば２００Ｖ程度である。蓄電装置３００は、整流部２００から出力される電力を蓄えるほか、動力生成装置４００によって発電される電力も蓄える。そして、蓄電装置３００は、その蓄えられた電力を動力生成装置４００へ供給する。なお、蓄電装置３００として大容量のキャパシタも採用可能である。特に図示しないが、整流部２００と蓄電装置３００との間に、整流部２００の出力電圧を調整するＤＣ−ＤＣコンバータを設けてもよい。
【００２４】
動力生成装置４００は、蓄電装置３００に蓄えられる電力を用いて車両１０の走行駆動力を発生する。特に図示しないが、動力生成装置４００は、たとえば、蓄電装置３００から電力を受けるインバータ、インバータによって駆動されるモータ、モータによって駆動される駆動輪等を含む。なお、動力生成装置４００は、蓄電装置３００を充電するための発電機と、その発電機を駆動可能なエンジンとを含んでもよい。
【００２５】
車両ＥＣＵ５００は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、記憶装置、入出力バッファ等を含み（いずれも図示せず）、各種センサ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１０における各機器の制御を行なう。一例として、車両ＥＣＵ５００は、車両１０の走行制御や、蓄電装置３００の充電制御を実行する。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。
【００２６】
なお、整流部２００と蓄電装置３００との間には、リレー２１０が設けられる。リレー２１０は、送電装置２０による蓄電装置３００の充電時に車両ＥＣＵ５００によってオンされる。また、蓄電装置３００と動力生成装置４００との間には、システムメインリレー（ＳＭＲ）３１０が設けられる。ＳＭＲ３１０は、動力生成装置４００の起動が要求されると、車両ＥＣＵ５００によってオンされる。
【００２７】
なお、車両ＥＣＵ５００は、送電装置２０による蓄電装置３００の充電時には、通信装置５１０を用いて送電装置２０と通信を行ない、充電の開始／停止や車両１０の受電状況等の情報を送電装置２０とやり取りする。
【００２８】
送電装置２０は、電源部６００と、フィルタ回路６１０と、送電部７００と、電源ＥＣＵ８００とを含む。電源部６００は、商用系統電源等の外部電源９００から電力を受け、所定の伝送周波数を有する交流電力を発生する。
【００２９】
送電部７００は、車両１０の受電部１００へ非接触で送電するためのコイルを含む。送電部７００は、伝送周波数を有する交流電力を電源部６００から受け、送電部７００の周囲に生成される電磁界を介して、車両１０の受電部１００へ非接触で送電する。
【００３０】
フィルタ回路６１０は、電源部６００と送電部７００との間に設けられ、電源部６００から発生する高調波ノイズを抑制する。フィルタ回路６１０は、インダクタおよびキャパシタを含むＬＣフィルタによって構成される。
【００３１】
電源ＥＣＵ８００は、ＣＰＵ、記憶装置、入出力バッファ等を含み（いずれも図示せず）、各種センサ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、送電装置２０における各機器の制御を行なう。一例として、電源ＥＣＵ８００は、伝送周波数を有する交流電力を電源部６００が生成するように、電源部６００のスイッチング制御を行なう。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。
【００３２】
なお、電源ＥＣＵ８００は、車両１０への送電時には、通信装置８１０を用いて車両１０と通信を行ない、充電の開始／停止や車両１０の受電状況等の情報を車両１０とやり取りする。
【００３３】
送電装置２０において、電源部６００からフィルタ回路６１０を介して送電部７００へ、所定の伝送周波数を有する交流電力が供給される。送電部７００および車両１０の受電部１００の各々は、コイルとキャパシタとを含み、伝送周波数において共振するように設計されている。送電部７００および受電部１００の共振強度を示すＱ値は、１００以上であることが好ましい。
【００３４】
電源部６００からフィルタ回路６１０を介して送電部７００へ交流電力が供給されると、送電部７００のコイルと、受電部１００のコイルとの間に形成される電磁界を通じて、送電部７００から受電部１００へエネルギ（電力）が移動する。そして、受電部１００へ移動したエネルギ（電力）は、フィルタ回路１５０および整流部２００を介して蓄電装置３００へ供給される。
【００３５】
なお、特に図示しないが、送電装置２０において、送電部７００と電源部６００との間（たとえば送電部７００とフィルタ回路６１０との間）に絶縁トランスを設けてもよい。また、車両１０においても、受電部１００と整流部２００との間（たとえば受電部１００とフィルタ回路１５０との間）に絶縁トランスを設けてもよい。
【００３６】
図３は、充電中にシフトレンジの認識ができなくなった場合の処理について説明するためのフローチャートである。図１、図３を参照して、このフローチャートの処理は、ユーザから図示しないスイッチやリモートコントローラなどの入力装置から受電開始指令が与えられたときにスタートする。
【００３７】
まず、ステップＳ１において、車両ＥＣＵ５００は、パーキングロック（Ｐロック）が検出されているか否かを判断する。シフトレンジ駆動部４１０のアクチュエータ位置がパーキングレンジに対応する位置である場合にＰロックが検出される。具体的には、シフトレンジ検知部４１２（たとえばロータリエンコーダなど）によってアクチュエータ位置が読みとられ、車両ＥＣＵ５００に送信される。車両ＥＣＵ５００は、シフトレンジ検知部４１２の出力に基づいて、Ｐロックを検出する。ステップＳ１においてＰロックが検出されない場合には、Ｐロックが検出されるまでステップＳ１において時間待ちが行なわれる。なお、所定の時間が経過してもＰロックが検出されない場合には、タイムアウト処理を行なうようにしても良い。
【００３８】
ステップＳ１においてＰロックが検出された場合には、ステップＳ２に処理が進められる。ステップＳ２では、非接触充電が開始される。より具体的には、車両ＥＣＵ５００は、リレー２１０を導通状態にした後に、通信装置５１０を介して送電開始指令を送電装置に送信する。送電開始指令は、送電装置２０の通信装置８１０を介して電源ＥＣＵ８００で受信され、これに応じて電源ＥＣＵ８００は電源部６００に送電を開始させる。
【００３９】
その結果、送電部７００から受電部１００に非接触で送電が行なわれ、受電部１００で受電された電力が整流部２００で直流に変換された後に蓄電装置３００に充電される。
【００４０】
続いて、ステップＳ３において、車両ＥＣＵ５００は充電完了条件が成立したか否かを判断する。なお、充電完了条件がＯＮであるというのは、充電完了条件が成立したことを意味する。充電完了条件は、たとえば、蓄電装置３００の充電状態（ＳＯＣ：State  Of  Charge）が目標値まで増加したとか、充電時間が目標時間に到達した等という正常終了を示す条件と、充電中に故障検出された等という異常終了を示す条件とを含む。
【００４１】
ステップＳ３において、充電完了条件が成立するまでは、ステップＳ３に処理がとどまり充電が継続される。ステップＳ３において充電完了条件が成立した場合には、ステップＳ４に処理が進められる。
【００４２】
ステップＳ４では、車両ＥＣＵ５００は、シフト状態が不明であるか否かを判断する。シフト状態が不明であるというのは、シフトレンジ検知部４１２からの信号がノイズなどによって車両ＥＣＵ５００が正しく受信できない場合などを含む。このような場合は、一時的にシフトレンジが検知不能であっても、時間が経過すると再び正常に検知可能となるときもある。
【００４３】
ステップＳ４でシフト状態が不明でないと判断された場合には、ステップＳ８に処理が進められる。シフト状態が不明でない場合とは、ここでは、シフト状態が不明であるという異常検出以外の充電終了条件が成立した場合である。たとえば、蓄電装置３００のＳＯＣが目標値まで達したとか、充電終了指令がユーザから与えられたとかいう場合が考えられる。
【００４４】
車両制御ＥＣＵ５００は、ステップＳ８で、充電を終了させ、ステップＳ９においてユーザに充電終了を告知した後に、ステップＳ１０において、車両ＥＣＵの電源をＯＦＦ状態とする。そしてステップＳ１１において処理が終了となる。
【００４５】
一方、ステップＳ４でシフト状態が不明であると判断された場合には、ステップＳ５に処理が進められる。
【００４６】
ステップＳ５では、充電が中断される。具体的には、車両ＥＣＵ５００は通信装置５１０および通信装置８１０を経由して電源ＥＣＵ８００に送電中断指令を送信する。電源ＥＣＵ８００は、これに応じて電源部６００からの送電を停止する。その後ステップＳ６において一定時間（たとえば、１〜２分間）の待機が行なわれた後に、再びシフトレンジ検知部４１２からの信号が正常に復帰したか否かが判断される。ここで、「シフトレンジ検知部４１２からの信号が正常に復帰する」というのは、ノイズが消えて信号が正常に受信できるようになるとともに、受信した信号によってシフトレンジがパーキングレンジであることが確認できることを意味している。
【００４７】
ステップＳ６において、正常に復帰した信号によって、動力生成装置がパーキングレンジに設定されていることが確認できた場合には、ステップＳ７に処理が進められ、充電が再開される。具体的には、車両ＥＣＵ５００は通信装置５１０および通信装置８１０を経由して電源ＥＣＵ８００に送電再開指令を送信する。電源ＥＣＵ８００は、これに応じて電源部６００からの送電を再開する。ステップＳ７の処理に続いて、再びステップＳ３以降の処理が行なわれる。
【００４８】
一方、ステップＳ６で一定時間経過してもシフトレンジ検知部４１２からの信号が正常に復帰しない場合には、ステップＳ１２に処理が進められる。ここで、「シフトレンジ検知部４１２からの信号が正常に復帰しない」というのは、ノイズのために信号が正常に受信できない場合や、受信した信号によって検出したシフトレンジがパーキングレンジでは無かった場合が該当する。
【００４９】
車両制御ＥＣＵ５００は、ステップＳ１２で、充電を終了させ、ステップＳ１３においてユーザに充電終了を告知した後に、ステップＳ１４において、車両ＥＣＵの電源をＯＦＦ状態とする。そしてステップＳ１５において処理が終了となる。
【００５０】
ステップＳ８またはステップＳ１２で充電が終了された場合には、その後車両ＥＣＵ５００自体の電源がＯＦＦされるので、ユーザによる車両起動操作が行なわれなければ充電は再開されない。
【００５１】
本実施の形態では、ステップＳ３〜Ｓ７に示すように、一定時間シフトレンジが不明となった場合の充電終了条件成立時には、すぐに充電を終了させず、充電を再開できる状態で一旦充電を中断する。そして、一定時間内に信号が正常に復帰した場合には、充電を再開させる。
【００５２】
すなわち、一時的は車両故障検出によって、充電が完全に中止されてしまうことが避けられるので、ユーザにとって便利である。
【００５３】
なお、本実施の形態では、非接触送受電を行なう車両について例示して説明したが、充電ケーブルなどを用いた接触充電であっても、本願発明を適用することが可能である。
【００５４】
今回開示された各実施の形態は、適宜組合わせて実施することも予定されている。そして、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、上記した実施の形態の説明ではなくて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】
【００５５】
１０  車両、２０  送電装置、１００  受電部、１５０，６１０  フィルタ回路、２００  整流部、２１０  リレー、３００  蓄電装置、４００  動力生成装置、４１０  シフトレンジ駆動部、４１２  シフトレンジ検知部、４１４  シフトレバー、５００  車両制御ＥＣＵ、５１０，８１０  通信装置、６００  電源部、７００  送電部、８００  電源ＥＣＵ、９００  外部電源。
【図１】
0006015632.tif 000002
【図２】
0006015632.tif 000003
【図３】
0006015632.tif 000004