(57)【要約】【課題】限られた距離で充電量を多くする。【解決手段】非接触充電装置１０は、車載充電器１６０と要求トルク制御部１７４とを備える。車載充電器１６０は、路面に設けられた給電装置２００から非接触で受電した電力を車両１に搭載されたバッテリ１５０に供給する。要求トルク制御部１７４は、車載充電器１６０が給電装置２００から受電可能な位置にない場合のアクセル開度に対する第１要求トルクよりも、車載充電器１６０が給電装置２００から受電可能な位置にある場合のアクセル開度に対する第２要求トルクが、少なくとも一部のアクセル開度において低くなるように要求トルクを制御する要求トルク制御を行う。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
路面に設けられた給電装置から非接触で受電した電力を車両に搭載されたバッテリに供給する車載充電器と、
前記車載充電器が前記給電装置から受電可能な位置にない場合のアクセル開度に対する第１要求トルクよりも、前記車載充電器が前記給電装置から受電可能な位置にある場合のアクセル開度に対する第２要求トルクが、少なくとも一部のアクセル開度において低くなるように要求トルクを制御する要求トルク制御を行う要求トルク制御部と、
を備える非接触充電装置。
【請求項２】
少なくともアクセル開度が所定開度未満において、前記第１要求トルクよりも、前記第２要求トルクが低い請求項１に記載の非接触充電装置。
【請求項３】
アクセル開度が前記所定開度以上において、前記第１要求トルクと前記第２要求トルクとが等しくなるアクセル開度を有する請求項２に記載の非接触充電装置。
【請求項４】
アクセル開度を変数として前記第１要求トルクおよび前記第２要求トルクを各々導出するテーブルにおいて、
前記第１要求トルクと前記第２要求トルクとが等しくなる交点よりもアクセル開度が小さいときの前記第１要求トルクを示す線と前記第２要求トルクを示す線とによって囲まれる面積と、前記交点よりもアクセル開度が大きいときの前記第１要求トルクを示す線と前記第２要求トルクを示す線とによって囲まれる面積とが等しい請求項３に記載の非接触充電装置。
【請求項５】
前記要求トルク制御部は、前記車載充電器が前記給電装置から受電可能な位置から外れたときから所定時間に亘って、前記車載充電器が前記給電装置から受電可能な位置にある場合のアクセル開度に対する第２要求トルクを維持する請求項１から４のいずれか１項に記載の非接触充電装置。
【請求項６】
前記要求トルク制御部は、前記バッテリの電気残量が所定残量以下の場合に限り、前記要求トルク制御を行う請求項１から５のいずれか１項に記載の非接触充電装置。
【請求項７】
前記要求トルク制御を行うか否かを示す入力操作を受け付けるスイッチを備え、
前記要求トルク制御部は、前記スイッチがオン状態である場合に限り、前記要求トルク制御を行う請求項１から６のいずれか１項に記載の非接触充電装置。
【請求項８】
前記要求トルク制御部は、前記第１要求トルクと前記第２要求トルクとの間の要求トルクの切り替えの際に、単位時間あたりの要求トルクの変化量を抑制するフィルタ部を有する請求項１から７のいずれか１項に記載の非接触充電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載される非接触充電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、電気自動車やハイブリッド電気自動車などの車両のバッテリを、車両外の電源から非接触で充電する技術が開示されている。特許文献１では、走行する車両が停止すべき停止位置の直前の路面に、車両に非接触で電力を供給する給電装置が設置され、車両の減速中に給電装置からバッテリの充電が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１３３５３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
車両に非接触で電力を供給する給電装置が路面に設けられた非接触充電レーンは、コストの関係等により距離が限られている。この限られた距離の非接触充電レーンにおいて、給電装置によるバッテリの充電量を多くしたい。
【０００５】
そこで、本発明は、限られた距離で充電量を多くすることが可能な非接触充電装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の非接触充電装置は、路面に設けられた給電装置から非接触で受電した電力を車両に搭載されたバッテリに供給する車載充電器と、車載充電器が給電装置から受電可能な位置にない場合のアクセル開度に対する第１要求トルクよりも、車載充電器が給電装置から受電可能な位置にある場合のアクセル開度に対する第２要求トルクが、少なくとも一部のアクセル開度において低くなるように要求トルクを制御する要求トルク制御を行う要求トルク制御部と、を備える。
【０００７】
また、少なくともアクセル開度が所定開度未満において、第１要求トルクよりも、第２要求トルクが低くてもよい。
【０００８】
また、アクセル開度が所定開度以上において、第１要求トルクと第２要求トルクとが等しくなるアクセル開度を有してもよい。
【０００９】
また、アクセル開度を変数として第１要求トルクおよび第２要求トルクを各々導出するテーブルにおいて、第１要求トルクと第２要求トルクとが等しくなる交点よりもアクセル開度が小さいときの第１要求トルクを示す線と第２要求トルクを示す線とによって囲まれる面積と、交点よりもアクセル開度が大きいときの第１要求トルクを示す線と第２要求トルクを示す線とによって囲まれる面積とが等しくてもよい。
【００１０】
また、要求トルク制御部は、車載充電器が給電装置から受電可能な位置から外れたときから所定時間に亘って、車載充電器が給電装置から受電可能な位置にある場合のアクセル開度に対する第２要求トルクを維持してもよい。
【００１１】
また、要求トルク制御部は、バッテリの電気残量が所定残量以下の場合に限り、要求トルク制御を行ってもよい。
【００１２】
また、要求トルク制御を行うか否かを示す入力操作を受け付けるスイッチを備え、要求トルク制御部は、スイッチがオン状態である場合に限り、要求トルク制御を行ってもよい。
【００１３】
また、要求トルク制御部は、第１要求トルクと第２要求トルクとの間の要求トルクの切り替えの際に、単位時間あたりの要求トルクの変化量を抑制するフィルタ部を有してもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、限られた距離で充電量を多くすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】非接触充電装置が適用される車両の構成を示すブロック図である。
【図２】非接触充電装置が適用される他の車両の構成を示すブロック図である。
【図３】非接触充電装置が適用される他の車両の構成を示すブロック図である。
【図４】非接触充電装置の構成を示すブロック図である。
【図５】アクセル開度と要求トルクとの関係を示すテーブルの一例を示す図である。
【図６】非接触充電レーンを示す概略図である。
【図７】テーブルの切り替えの際の要求トルクの時間変化を説明する図である。
【図８】非接触充電装置の動作を示すフローチャートである。
【図９】アクセル開度と要求トルクとの関係を示すテーブルの他の例を示す図である。
【図１０】アクセル開度と要求トルクとの関係を示すテーブルの他の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易にするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
【００１７】
図１は、本実施形態による非接触充電装置１０が適用される車両１Ａの構成を示すブロック図である。図１では、各部の接続関係を実線で示し、電力の流れを実線の矢印で示し、信号の流れを破線の矢印で示す。車両１Ａは、エンジン１００、発電機１１０、インバータ１２０、モータ１３０、バッテリ１５０、車載充電器１６０、メインＥＣＵ１７０を含んで構成される。車両１Ａは、モータ１３０を駆動源とし、エンジン１００を発電に使用するシリーズ式のハイブリッド電気自動車である。
【００１８】
車両１Ａにおいて、エンジン１００は、発電機１１０を回転させて発電させる。インバータ１２０は、発電機１１０によって生成された交流電力を直流電力に変換し、その直流電力をスイッチング素子のスイッチングによって所望の周波数の交流電力に変換してモータ１３０に供給する。また、インバータ１２０は、エンジン１００が停止している場合、バッテリ１５０から供給される直流電力を所望の周波数の交流電力に変換してモータ１３０に供給する。モータ１３０は、供給された交流電力に応じて車輪１４０を駆動する。
【００１９】
また、インバータ１２０は、発電機１１０によって生成された交流電力のうち、モータ１３０によって消費されない残りの交流電力を直流電力に変換してバッテリ１５０に供給する。また、インバータ１２０は、車両１Ａの減速時にモータ１３０が発電機として機能することによって生成された交流電力（回生電力）を直流電力に変換してバッテリ１５０に供給する。バッテリ１５０は、インバータ１２０から供給される直流電力によって充電される。
【００２０】
また、バッテリ１５０は、車載充電器１６０によっても充電される。車載充電器１６０は、路面に設置された給電装置から交流電力を受電し、受電した交流電力を直流電力に変換してバッテリ１５０に供給する。車載充電器１６０は、例えば、路面に対向する車体の底部に設けられる。
【００２１】
メインＥＣＵ１７０は、中央処理装置（ＣＰＵ）、プログラム等が格納されたＲＯＭ、ワークエリアとしてのＲＡＭ等を含む半導体集積回路から構成される。メインＥＣＵ１７０は、車両１Ａ全体を統括制御する。なお、メインＥＣＵ１７０は、エンジン１００だけでなく、インバータ１２０を制御することでモータ１３０の駆動制御も行う。
【００２２】
図２は、非接触充電装置１０が適用される他の車両１Ｂの構成を示すブロック図である。図２では、各部の接続関係を実線で示し、電力の流れを実線の矢印で示し、信号の流れを破線の矢印で示す。図２の車両１Ｂは、エンジン１００をメインの駆動源とし、モータ１３０をサブの駆動源とするパラレル式のハイブリッド電気自動車である。
【００２３】
車両１Ｂにおいて、エンジン１００は、車輪１４０を駆動する。モータ１３０は、バッテリ１５０からインバータ１２０を介して供給される電力に応じて車輪１４０を駆動し、エンジン１００による車輪１４０の駆動をアシストする。また、モータ１３０は、車両１Ｂの減速時に発電機として機能し、インバータ１２０を介してバッテリ１５０を充電する。
【００２４】
図３は、非接触充電装置１０が適用される他の車両１Ｃの構成を示すブロック図である。図３では、各部の接続関係を実線で示し、電力の流れを実線の矢印で示し、信号の流れを破線の矢印で示す。図３の車両１Ｃは、エンジン１００の動力を駆動用と発電用とに分割し、エンジン１００の駆動力とモータ１３０の駆動力とを合わせた駆動力で車輪１４０を駆動させるシリーズ・パラレル式のハイブリッド電気自動車である。
【００２５】
車両１Ｃにおいて、エンジン１００は、動力分割機構１８０に接続されている。動力分割機構１８０は、エンジン１００の動力を、発電機１１０を回転させる動力と、車輪１４０を回転させる動力とに分割する。発電機１１０は、インバータ１２０を介してモータ１３０に電力を供給する。モータ１３０は、供給された電力に応じて車輪１４０を駆動する。動力分割機構１８０は、発電機１１０およびモータ１３０を介して車輪１４０を駆動する駆動力と、エンジン１００が直接に車輪１４０を駆動する駆動力との割合が適切になるように制御される。
【００２６】
以下、車両１Ａ、１Ｂ、１Ｃを区別しない場合、車両１と表記する。なお、非接触充電装置１０は、ハイブリッド電気自動車に適用されるだけでなく、例えば、エンジン１００が搭載されていない電気自動車に適用されてもよい。
【００２７】
図４は、非接触充電装置１０の構成を示すブロック図である。図４では、車両１のうちの非接触充電装置１０に関係のない要素を省略している。また、図４には、非接触充電装置１０に加え、車両１に非接触で電力を給電する給電装置２００を示す。また、図４では、電力の流れを実線の矢印で示し、信号の流れを破線の矢印で示す。
【００２８】
給電装置２００は、例えば、商用電源の交流電力を商用の周波数よりも高い周波数の交流電力に変換するインバータと、インバータに接続される送電コイルとを含んで構成される。送電コイルは、インバータから交流電力が供給されると、電流に応じて変化する磁界を周囲に発生させる。給電装置２００は、路面に設置されており、地中に埋設されてもよいし、地上に置かれてもよい。以下、給電装置２００が設置されている車線を、非接触充電レーンと呼ぶ。
【００２９】
非接触充電装置１０は、バッテリ１５０、車載充電器１６０、メインＥＣＵ１７０、バッテリＥＣＵ３００、アクセルセンサ３１０、スイッチ３２０を含んで構成される。非接触充電装置１０では、後に詳述するが、車載充電器１６０が給電装置２００から受電可能な位置にない場合のアクセル開度に対する要求トルクよりも、車載充電器１６０が給電装置２００から受電可能な位置にある場合のアクセル開度に対する要求トルクが、少なくとも一部のアクセル開度において低くなるように要求トルクの制御が行われる。以下、このような要求トルクの制御を、要求トルク制御と呼ぶことがある。
【００３０】
車載充電器１６０は、受電部１６２、受電判定部１６４、充電部１６６を含んで構成される。受電部１６２は、受電コイルを含んで構成される。受電部１６２の受電コイルが給電装置２００の送電コイルに臨んで配置され、送電コイルに交流電力が供給されると、送電コイルと受電コイルとの間の電磁誘導によって受電コイルに交流電力が生じる。すなわち、受電部１６２は、給電装置２００から非接触で電力を受電する。
【００３１】
受電判定部１６４は、受電部１６２が予め設定された所定電力以上の電力を給電装置２００から受電したか否かを判定する。例えば、受電部１６２には、受電コイルに流れる電流を検出する計器用変流器（ＣＴ）が設けられる。受電判定部１６４は、計器用変流器の電流値に基づいて受電電力を導出し、導出した受電電力が所定電力以上であるか否かを判定する。所定電力は、例えば、給電装置２００による受電電力と、電磁ノイズなどによって生じる電力とを区別可能な値に設定される。
【００３２】
受電判定部１６４は、受電電力が所定電力以上である場合、所定電力以上の電力を受電したか否かの判定結果を示す受電フラグをオンする。つまり、受電判定部１６４は、車両１が非接触充電レーンを走行して所定電力以上の電力を給電装置２００から受電した場合に受電フラグをオンする。一方、受電判定部１６４は、受電電力が所定電力未満である場合、受電フラグをオフする。そして、受電判定部１６４は、受電フラグをメインＥＣＵ１７０に送信する。
【００３３】
充電部１６６は、受電部１６２が受電した交流電力を直流電力に変換する整流器を含んで構成される。充電部１６６は、整流器によって変換された直流電力をバッテリ１５０に供給する。すなわち、充電部１６６は、給電装置２００から受電部１６２を介して供給された電力をバッテリ１５０に供給してバッテリ１５０の充電を行う。
【００３４】
バッテリＥＣＵ３００は、中央処理装置（ＣＰＵ）、プログラム等が格納されたＲＯＭ、ワークエリアとしてのＲＡＭ等を含む半導体集積回路から構成される。バッテリＥＣＵ３００は、プログラムを実行することでＳＯＣ導出部３０２として機能する。ＳＯＣ導出部３０２は、バッテリ１５０のＳＯＣ（State of charge）を導出する。ＳＯＣは、電気容量に対して充電されている電気量を比率で表したものであり、バッテリ１５０の電気残量を示す。ＳＯＣ導出部３０２は、導出したＳＯＣを示すＳＯＣ信号をメインＥＣＵ１７０に送信する。
【００３５】
アクセルセンサ３１０は、不図示のアクセルペダルの踏込み量を検出し、検出値をメインＥＣＵ１７０に送信する。
【００３６】
スイッチ３２０は、要求トルク制御を行うか否かを示す入力操作（換言すると、要求トルク制御機能のオンオフを示す入力操作）を受け付ける。つまり、運転者は、要求トルク制御機能をオンするか、または、オフするかを、スイッチ３２０を介して入力することができる。スイッチ３２０は、入力操作結果を示すスイッチ信号をメインＥＣＵ１７０に送信する。
【００３７】
メインＥＣＵ１７０は、プログラムを実行することで、アクセル開度導出部１７２および要求トルク制御部１７４として機能する。アクセル開度導出部１７２は、アクセルセンサ３１０の検出値に基づいてアクセル開度を導出する。
【００３８】
要求トルク制御部１７４は、アクセル開度導出部１７２によって導出されたアクセル開度に基づき、予め記憶されたテーブルを参照して要求トルクを導出する。このテーブルでは、アクセル開度と要求トルクとが関連付けられている。なお、テーブルで設定されている複数のアクセル開度の途中のアクセル開度が導出された場合、導出されたアクセル開度に対応する要求トルクを、設定されている複数のアクセル開度に基づいて線形補間などによって導出してもよい。また、要求トルク制御部１７４は、テーブルを参照して要求トルクを導出する態様に限らず、例えば、アクセル開度と要求トルクとが関連付けられたマップを参照して要求トルクを導出してもよいし、アクセル開度と要求トルクとを関連付ける関係式を用いて要求トルクを導出してもよい。
【００３９】
導出された要求トルクは、エンジン１００に供給する目標空気量や燃料の目標噴射量の決定に用いられる。また、導出された要求トルクは、その要求トルクでモータ１３０を駆動させるために、インバータ１２０のスイッチング素子へ送信するゲート信号の決定に用いられる。
【００４０】
また、要求トルク制御部１７４は、要求トルクを導出するために参照するテーブルを、スイッチ３２０のスイッチ信号、ＳＯＣ導出部３０２のＳＯＣ信号および受電判定部１６４の受電フラグに基づいて決定する。
【００４１】
図５は、アクセル開度と要求トルクとの関係を示すテーブルの一例を示す図である。図５では、第１テーブルを示す線を一点鎖線で示し、第２テーブルを示す線を実線で示す。
【００４２】
第１テーブルは、アクセル開度に対して要求トルクが通常のレベルで対応付けられたテーブルである。以下、第１テーブルによって導出される要求トルクを第１要求トルクと呼ぶことがある。第１テーブルにおいて、第１要求トルクは、アクセル開度が増加するに応じて比例的に漸増している。また、アクセル開度Ａ０は、例えば、０％を示し、アクセル開度Ａ１０は、例えば、１００％を示す。第１要求トルクＴ１１は、アクセル開度Ａ１０のときの第１要求トルクの値を示す。
【００４３】
第２テーブルは、第１テーブルに比べ、アクセル開度に対する要求トルクが低いテーブルである。以下、第２テーブルによって導出される要求トルクを第２要求トルクと呼ぶことがある。第２テーブルにおいて、第２要求トルクは、アクセル開度が増加するに応じて漸増している。しかし、アクセル開度Ａ０からアクセル開度Ａ２０までの範囲では、アクセル開度の増加量に応じた第２要求トルクの増加量が、第１テーブルの第１要求トルクの増加量に比べ、少なくなっている。アクセル開度Ａ２０は、例えば、７０％を示すが、これに限らず、アクセル開度０％からアクセル開度１００％の間であればよい。
【００４４】
アクセル開度Ａ２０に対応する第２テーブルの第２要求トルクＴ２２は、アクセル開度Ａ２０に対応する第１テーブルの第１要求トルクＴ２１以下となっている。第２要求トルクＴ２２は、例えば、第１要求トルクＴ２１の５０％程度となっている。なお、第２要求トルクＴ２２は、この例に限らず、例えば、第１要求トルクＴ２１の０％から１００％の間であればよい。
【００４５】
また、第２テーブルにおいて、アクセル開度Ａ２０からアクセル開度Ａ１０までの範囲では、アクセル開度の増加量に応じた第２要求トルクの増加量が、アクセル開度Ａ０からＡ２０までの範囲に比べ、多くなっている。そして、アクセル開度Ａ１０に対応する第２要求トルクＴ１２は、アクセル開度Ａ１０に対応する第１要求トルクＴ１１と等しい値になっている。
【００４６】
このように、第２テーブルでは、第１テーブルに比べ、アクセル開度に対する要求トルクが小さい。このため、要求トルク制御部１７４において第２テーブルが参照されることで、導出される要求トルクが抑えられ、車両１の加速が抑制される。
【００４７】
また、第２テーブルでは、アクセル開度が１００％に近いときに、第２要求トルクが第１要求トルクに近づく。このため、第２テーブルが参照されており、車両１の加速が抑制されることに反して車両１を加速したい走行シーンなどにおいて、運転者がアクセルペダルを上限近くまで踏み込むことで、通常の走行と同様に要求トルクを増加させて車両１を加速させることができる。
【００４８】
第１テーブルは、以下の３つの条件のうちの少なくともいずれかの条件が満たされていないときに、参照するテーブルとして決定される。
【００４９】
３つの条件のうちの第１の条件は、スイッチ３２０のスイッチ信号が、要求トルク制御機能がオン状態であることを示すスイッチオン信号であることである。第２の条件は、ＳＯＣ導出部３０２のＳＯＣ信号が示すＳＯＣが、所定残量以下であることである。ＳＯＣにおける所定残量は、例えば、９０％などであり、車種やバッテリ１５０の種類などに基づいて設定される。第３の条件は、受電判定部１６４の受電フラグがオンであることである。受電フラグがオンであれば、車載充電器１６０が給電装置２００から受電可能な位置にあることとなる。
【００５０】
例えば、第１テーブルは、受電フラグがオンでない（換言すると、受電フラグがオフである）場合に、参照するテーブルとして決定される。このため、第１テーブルを参照して導出される第１要求トルクは、車載充電器１６０が給電装置２００から受電可能な位置にない場合のアクセル開度に対する要求トルクに相当する。なお、第１テーブルは、車載充電器１６０が給電装置２００から受電可能な位置にある（受電フラグがオンである）場合であっても、上述の第１の条件および第２の条件の一方または双方を満たさない場合には、参照するテーブルとして決定される。
【００５１】
一方、第２テーブルは、上述の３つの条件がすべて満たされたときに、参照するテーブルとして決定される。上述の３つの条件がすべて満たされたときは、受電フラグが必ずオンであるため、第２テーブルを参照して導出される第２要求トルクは、車載充電器１６０が給電装置２００から受電可能な位置にある場合のアクセル開度に対する要求トルクに相当する。
【００５２】
また、第２テーブルは、後に詳述するが、上述の３つの条件がすべて満たされている状況において受電フラグがオフとなった場合、受電フラグがオフとなったときから所定時間の間も、参照するテーブルとして決定される。
【００５３】
このように、要求トルク制御部１７４は、車載充電器１６０が給電装置２００から受電可能な位置に移動し、上述の３つの条件をすべて満たした場合、参照するテーブルを第１テーブルから第２テーブルへ切り替えることで、導出する要求トルクを第１要求トルクから第２要求トルクへ変更する。
【００５４】
また、図４に示すように、要求トルク制御部１７４は、フィルタ部１７６を含んで構成される。フィルタ部１７６は、第１テーブルと第２テーブルとの間のテーブルの切り替えの際、つまり、第１要求トルクと第２要求トルクとの間の要求トルクの切り替えの際、単位時間あたりの要求トルクの変化量を抑制する。フィルタ部１７６は、例えば、１次または複数次のローパスフィルタによって構成される。要求トルク制御部１７４は、切り替え後のテーブルによって導出された要求トルクをフィルタ部１７６に入力し、フィルタ部１７６の出力を要求トルク制御部１７４の出力とする。これにより、フィルタ部１７６は、要求トルクの切り替えの際の要求トルクの時間変化を平滑にする。
【００５５】
図６は、非接触充電レーンＬを示す概略図である。非接触充電レーンＬの路面には、給電装置２００を構成する複数の送電コイル２２０が、車両１の進行方向に連続して並べられている。換言すると、非接触充電レーンＬの路面には、給電装置２００が車両１の進行方向に沿って設けられている。
【００５６】
図６の実線の矢印Ｐ１で示すように、非接触充電レーンＬでは、送電コイル２２０の上方を車両１が通過するように車両１の運転操作がなされる。これにより、車載充電器１６０の受電コイルが、送電コイル２２０の上方において複数の送電コイル２２０に亘って移動するようになり、車載充電器１６０は、車両１の走行中に給電装置２００から受電が可能となる。
【００５７】
本実施形態では、スイッチ３２０がオン状態であり、かつ、バッテリ１５０のＳＯＣが所定残量以下の状態で、受電コイルが送電コイル２２０上に移動すると、参照するテーブルが第１テーブルから第２テーブルに切り替えられて、導出される要求トルクが減少する。アクセルペダルの踏込み量に変化がないとすれば、要求トルクの減少によって車両１の加速が抑制され、速度の上昇が抑えられるので、複数の送電コイル２２０の上方を車両１が通過する時間が長くなる。その結果、車載充電器１６０が給電装置２００から受電する時間、すなわち、バッテリ１５０へ電力を供給する時間が長くなり、充電量を多くすることが可能となる。
【００５８】
ここで、図６の一点鎖線の矢印Ｐ２で示すように、受電コイルが送電コイル２２０の上方の位置から一時的に外れた後に、受電コイルが送電コイル２２０の上方の位置にすぐに戻るように、車両１の運転操作がなされる場合がある。受電コイルが送電コイル２２０の上方の位置から外れた状態では、車載充電器１６０は、給電装置２００から受電ができず、バッテリ１５０の充電は一時的に中断される。
【００５９】
このとき、受電コイルが送電コイル２２０の上方の位置から外れたことに応じて、参照するテーブルが第２テーブルから第１テーブルに切り替わり、受電コイルが送電コイル２２０の上方の位置に戻ることに応じて、参照するテーブルが第１テーブルから第２テーブルに切り替わるとした場合、要求トルクの切り替えが頻繁に起こり得る。このような場合、車輪１４０に与えられるトルクが頻繁に変わるハンチングが生じる。
【００６０】
そこで、本実施形態では、受電コイルが送電コイル２２０の上方の位置から外れたとき（すなわち、受電フラグがオフとなったとき）から所定時間に亘って、参照するテーブルが第２テーブルに維持される。つまり、受電の終了時から所定時間に亘って、受電時の第２要求トルクが維持される。所定時間は、例えば、数秒に設定されるが、数秒に限らず、車両１が非接触充電レーンＬを通過する時間内に、車載充電器１６０が給電装置２００から受電可能な位置に戻ることが可能な時間であればよい。
【００６１】
これにより、受電コイルが送電コイル２２０の上方の位置から一時的に外れたとしても、所定時間以内に受電コイルが送電コイル２２０の上方の位置に戻れば、参照するテーブルが第１テーブルに切り替わることなく第２テーブルに維持される。その結果、要求トルクの切り替えが頻繁に行われず、ハンチングが生じることを防止することができる。
【００６２】
図７は、テーブルの切り替えの際の要求トルクの時間変化を説明する図である。図７では、テーブルの切り替えの前後においてアクセル開度が一定であるとする。図７では、時刻ｔ１０において、参照するテーブルが第１テーブルから第２テーブルに切り替わり、時刻ｔ２０において、参照するテーブルが第２テーブルから第１テーブルに切り替わる。
【００６３】
時刻ｔ１０の前、要求トルク制御部１７４は、第１テーブルを参照してアクセル開度に対応する第１要求トルクＴ３１を導出している。時刻ｔ１０において上述の３つの条件をすべて満たし、要求トルク制御部１７４は、第２テーブルを参照してアクセル開度に対応する第２要求トルクＴ３２を導出する。このとき、要求トルク制御部１７４は、第２テーブルを参照して導出した第２要求トルクＴ３２をフィルタ部１７６に入力する。フィルタ部１７６から出力された第２要求トルクが第２要求トルクＴ３２に達する時刻は、時刻ｔ１０から遅延する。これにより、時刻ｔ１０の前後において、要求トルクは、第１要求トルクＴ３１から第２要求トルクＴ３２に指数関数的に滑らかに変化する。
【００６４】
また、時刻ｔ２０において、要求トルク制御部１７４は、第１テーブルを参照してアクセル開度に対応する第１要求トルクＴ３１を導出する。このとき、要求トルク制御部１７４は、第１テーブルを参照して導出した第１要求トルクＴ３１をフィルタ部１７６に入力する。フィルタ部１７６から出力された第１要求トルクが第１要求トルクＴ３１に達する時刻は、時刻ｔ２０から遅延する。これにより、時刻ｔ２０の前後において、要求トルクは、第２要求トルクＴ３２から第１要求トルクＴ３１に指数関数的に滑らかに変化する。
【００６５】
このように、第１テーブルと第２テーブルとを切り替える際、要求トルクを滑らかに変化させることで、車輪１４０に与えられるトルクを滑らかに変化させ、ハンチングが生じることを防止することができる。
【００６６】
図８は、非接触充電装置の動作を示すフローチャートである。要求トルク制御部１７４が実行する要求トルク制御処理は、所定時間間隔の割り込み処理として実行される。
【００６７】
要求トルク制御部１７４は、所定の割り込みタイミングになると、スイッチ３２０のスイッチ信号がオン状態を示すスイッチオン信号であるか否かを判定する（Ｓ１００）。スイッチ信号がスイッチオン信号ではない場合（Ｓ１００におけるＮＯ）、要求トルク制御部１７４は、第１テーブルを参照して第１要求トルクを導出する（Ｓ１１０）。
【００６８】
スイッチ信号がスイッチオン信号である場合（Ｓ１００におけるＹＥＳ）、要求トルク制御部１７４は、ＳＯＣ信号が示すＳＯＣが所定残量以下であるか否かを判定する（Ｓ１２０）。ＳＯＣが所定残量以下ではない場合（Ｓ１２０におけるＮＯ）、要求トルク制御部１７４は、第１テーブルを参照して第１要求トルクを導出する（Ｓ１１０）。
【００６９】
ＳＯＣが所定残量以下である場合（Ｓ１２０におけるＹＥＳ）、要求トルク制御部１７４は、受電フラグがオンであるか否かを判定する（Ｓ１３０）。受電フラグがオンである場合（Ｓ１３０におけるＹＥＳ）、上述の３つの条件がすべて満たされることとなり、要求トルク制御部１７４は、第２テーブルを参照して第２要求トルクを導出する（Ｓ１４０）。
【００７０】
要求トルク制御部１７４は、例えば、前回の割り込みタイミングにおいて参照したテーブルの種類（第１テーブル、第２テーブル）を、レジスタなどに記憶している。前回の割り込みタイミングにおいて第１テーブルが参照され、今回の割り込みタイミングにおいて第２テーブルが参照されたとすれば、参照するテーブルが第１テーブルから第２テーブルに切り替えられたこととなる。また、前回の割り込みタイミングにおいて第２テーブルが参照され、今回の割り込みタイミングにおいて第１テーブルが参照されたとすれば、参照するテーブルが第２テーブルから第１テーブルに切り替えられたこととなる。このようなとき、図８では省略したが、要求トルク制御部１７４は、導出した第１要求トルクおよび第２要求トルクをフィルタ部１７６に入力し、要求トルクを滑らかに変化させる。
【００７１】
また、受電フラグがオンである場合、車載充電器１６０が給電装置２００から受電するため、車載充電器１６０は、受電した電力をバッテリ１５０へ供給する。これにより、受電フラグがオンである場合、バッテリ１５０の充電が為される。
【００７２】
受電フラグがオンではない場合（Ｓ１３０におけるＮＯ）、要求トルク制御部１７４は、受電フラグがオンからオフに変化したときから所定時間が経過したか否かを判定する（Ｓ１５０）。
【００７３】
要求トルク制御部１７４は、例えば、前回の割り込みタイミングにおける受電フラグの状態（受電フラグのオンオフ）を、レジスタなどに記憶している。このため、要求トルク制御部１７４は、前回の割り込みタイミングの受電フラグと今回の割り込みタイミングの受電フラグとに基づいて、受電フラグがオンからオフに変化したタイミングを知ることができる。図８では省略したが、要求トルク制御部１７４は、受電フラグがオンからオフに変化したタイミングにおいて計時を開始する。ステップＳ１５０は、受電フラグがオンからオフに変化したことに応じて開始された計時時間が、所定時間を超えたか否かを判定することに相当する。
【００７４】
また、受電フラグがオンではない（受電フラグがオフである）場合、車載充電器１６０が給電装置２００から受電できないため、車載充電器１６０からバッテリ１５０への電力の供給がされず、車載充電器１６０によるバッテリ１５０の充電は為されない。
【００７５】
受電フラグがオンからオフに変化したときから所定時間が経過していない場合（Ｓ１５０におけるＮＯ）、要求トルク制御部１７４は、第２テーブルを参照して第２要求トルクを導出する（Ｓ１４０）。つまり、車載充電器１６０が給電装置２００から受電可能な位置から外れたときから所定時間を経過するまでは、車載充電器１６０が給電装置２００から受電可能な位置にある場合のアクセル開度に対する第２要求トルクが維持される。
【００７６】
また、ステップＳ１５０の所定時間が経過する前に、受電フラグがオンとなった場合（Ｓ１３０におけるＹＥＳ）、要求トルク制御部１７４は、第２テーブルを参照して第２要求トルクを導出する（Ｓ１４０）とともに、ステップＳ１５０に関する計時をクリアする。また、このとき、車載充電器１６０が給電装置２００から受電可能となるため、車載充電器１６０からバッテリ１５０への電力の供給が再開される。
【００７７】
受電フラグがオンからオフに変化したときから所定時間が経過した場合（Ｓ１５０におけるＹＥＳ）、要求トルク制御部１７４は、第１テーブルを参照して第１要求トルクを導出する（Ｓ１１０）。つまり、車両１が非接触充電レーンＬを通過したとみなされ、参照するテーブルが第２テーブルから第１テーブルへ切り替えられる。また、ステップＳ１５０の所定時間が経過した場合、要求トルク制御部１７４は、ステップＳ１５０に関する計時をクリアする。
【００７８】
以上のように、本実施形態による非接触充電装置１０では、車載充電器１６０が給電装置２００から受電可能な位置にない場合のアクセル開度に対する第１要求トルクよりも、車載充電器１６０が給電装置２００から受電可能な位置にある場合のアクセル開度に対する第２要求トルクが、低くなるように要求トルク制御が行われる。これによって車両１の加速が抑制され、速度の上昇が抑えられるため、非接触充電レーンＬを走行する時間を長くすることができる。その結果、車載充電器１６０が給電装置２００から受電する時間を長くすることができ、バッテリ１５０の充電時間を長くすることが可能となる。
【００７９】
したがって、本実施形態による非接触充電装置１０によれば、限られた距離で充電量を多くすることが可能となる。
【００８０】
また、本実施形態による非接触充電装置１０では、車載充電器１６０が給電装置２００から受電可能な位置から外れたときから所定時間に亘って、車載充電器１６０が給電装置２００から受電可能な位置にある場合のアクセル開度に対する要求トルクが維持される。このため、車載充電器１６０が給電装置２００から受電可能な位置から一時的に外れたとしても、ハンチングを防止することができる。
【００８１】
また、本実施形態では、ＳＯＣが所定残量以下ではない場合、すなわち、バッテリ１５０の電気残量が十分にある場合、第２テーブルへの切り替えが行われない。このため、充電量を多くする必要がない状況において、車両１の加速が抑制される事態を回避することができる。
【００８２】
また、本実施形態では、要求トルク制御を行うか否かを示す入力操作を受け付けるスイッチ３２０が設けられている。このため、要求トルク制御機能を使用するか否かを、運転者が決めることができる。また、スイッチ３２０への入力操作によって、運転者に要求トルク制御機能がオンとなっていることを認識させることができ、車両１の加速が抑制されることによって運転者に違和感を与えることを回避することが可能となる。
【００８３】
また、本実施形態では、上述の３つの条件のすべてを満たした場合に、第１テーブルから第２テーブルへの切り替えが行われていた。しかし、上述の３つの条件のすべてを満たした場合に第１テーブルから第２テーブルへ切り替える例に限らない。少なくとも、受電フラグがオンである場合（すなわち、車載充電器１６０が給電装置２００から受電可能な位置にある場合）に、第１テーブルから第２テーブルへの切り替えが行われるとよい。
【００８４】
つまり、スイッチ３２０が設けられていなくてもよいし、ＳＯＣが所定残量以下であるか否かの判定が行われなくてもよい。例えば、スイッチ３２０が設けられていない態様では、ＳＯＣが所定残量以下であるか否かの条件と、受電フラグがオンであるか否かの条件との両方を満たした場合に、第１テーブルから第２テーブルへの切り替えが行われてもよい。また、例えば、ＳＯＣが所定残量以下であるか否かの判定を行わない態様では、スイッチ３２０のスイッチ信号がスイッチオン信号であるか否かの条件と、受電フラグがオンであるか否かの条件との両方を満たした場合に、第１テーブルから第２テーブルへの切り替えが行われてもよい。また、スイッチ３２０が設けられず、かつ、ＳＯＣが所定残量以下であるか否かの判定を行わない態様では、受電フラグがオンであるか否かの条件のみを満たした場合に、第１テーブルから第２テーブルへの切り替えが行われてもよい。
【００８５】
また、本実施形態の第２テーブルは、図５に示すように、アクセル開度Ａ２０からアクセル開度Ａ１０までの範囲の要求トルクの増加量が、アクセル開度Ａ０からアクセル開度Ａ２０までの範囲の要求トルクの増加量よりも大きくなっていた。しかし、アクセル開度Ａ２０からアクセル開度Ａ１０までの範囲の要求トルクの増加量を、アクセル開度Ａ０からアクセル開度Ａ２０までの範囲の要求トルクの増加量よりも小さくしてもよいし、同じにしてもよい。
【００８６】
また、本実施形態の第２テーブルでは、図５に示すように、アクセル開度の増加量に対する要求トルクの増加量が、アクセル開度Ａ２０を境にして段階的に変化していた。しかし、第２テーブルは、この例に限らない。例えば、図９の実線で示すように、第２テーブルでは、アクセル開度の増加量に対する要求トルクの増加量が、滑らかに変化してもよい。
【００８７】
また、本実施形態では、図５に示すように、アクセル開度Ａ１０に対応する第２要求トルクＴ１２と、アクセル開度Ａ１０に対応する第１要求トルクＴ１１とが、等しい値になっていた。しかし、第２要求トルクＴ１２と第１要求トルクＴ１１とが等しい値である例に限らない。例えば、アクセル開度Ａ１０に対応する第２要求トルクＴ１２が、アクセル開度Ａ１０に対応する第１要求トルクＴ１１よりも小さくてもよい。
【００８８】
また、例えば、図１０で示すように、アクセル開度Ａ１０に対応する第２テーブル（図１０における実線）の第２要求トルクＴ１２が、アクセル開度Ａ１０に対応する第１テーブル（図１０における一点鎖線）の第１要求トルクＴ１１よりも大きくてもよい。アクセル開度が１００％に近いところで要求トルクをより大きくすることで、車両１の加速が抑制されることに反して加速したいという運転者の意思を、より反映させることが可能となる。
【００８９】
また、図１０では、アクセル開度Ａ２０とアクセル開度Ａ１０との間のアクセル開度Ａ４０において、第２テーブルの第２要求トルクＴ４２と第１テーブルの第１要求トルクＴ４１とが等しい値となっている。そして、このアクセル開度Ａ４０未満において、第１テーブルの第１要求トルクよりも、第２テーブルの第２要求トルクが低い。このようにアクセル開度が所定開度（図１０ではアクセル開度Ａ４０）未満において、第２要求トルクを第１要求トルクよりも低くすることで、車両１の加速を効率よく抑制することができる。
【００９０】
また、図１０において、第１要求トルクと第２要求トルクとが等しくなる交点（アクセル開度Ａ４０のときの第１要求トルクＴ４１、第２要求トルクＴ４２）よりもアクセル開度が小さいときの第１要求トルクを示す線Ｌ１０と第２要求トルクを示す線Ｌ２０とによって囲まれる面積を面積Ｓ１０とする。また、当該交点よりもアクセル開度が大きいときの第１要求トルクを示す線Ｌ１０と第２要求トルクを示す線Ｌ２０とによって囲まれる面積を面積Ｓ２０とする。図１０では、面積Ｓ１０と面積Ｓ２０とが等しい。これにより、当該交点よりもアクセル開度が小さい領域で抑えられた加速度分だけ、当該交点よりもアクセル開度が大きい領域で加速度を上昇させることができる。
【００９１】
また、第２テーブルは、アクセル開度が所定開度未満において、第１要求トルクよりも第２要求トルクが低い態様に限らない。例えば、第２テーブルは、アクセル開度が所定開度未満において、第１要求トルクよりも第２要求トルクが高く、アクセル開度が所定開度以上において、第１要求トルクよりも第２要求トルクが低くてもよい。第２テーブルは、少なくとも一部のアクセル開度において、第１要求トルクよりも第２要求トルクが低ければよい。
【００９２】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００９３】
上記実施形態において、第２テーブルは、複数パターン分だけ準備されていてもよい。そして、例えば、要求トルク制御部１７４は、車両１のシフト状態（例えば、Ｄレンジ、Ｒレンジ、Ｎレンジなど）に応じて、参照する第２テーブルを複数の第２テーブルから選択してもよい。
【００９４】
上記実施形態において、車外環境を認識する車外環境認識装置を車両１に設け、車外環境認識装置によって非接触充電レーンＬや給電装置２００を認識させ、その結果に応じて受電フラグのオンオフを決定してもよい。
【００９５】
また、上記実施形態では、第１テーブルから第２テーブルに切り替えることで要求トルクを抑制していた。しかし、テーブルを切り替えずにアクセル開度自体を抑制することで、要求トルクを抑制してもよい。
【００９６】
また、上記実施形態では、車載充電器１６０が給電装置２００から受電可能な位置にある場合に要求トルクを抑制していた。しかし、車載充電器１６０が給電装置２００から受電可能な位置にある場合にモータ１３０やエンジン１００の負荷を増加させて、車両１を減速させてもよい。例えば、車輪１４０に制動を与えて、モータ１３０やエンジン１００の負荷を増加させてもよい。この態様では、車両１が減速されることで、給電装置２００および車載充電器１６０を介したバッテリ１５０の充電時間を長くすることが可能であるとともに、減速時に生じる回生電力もバッテリ１５０に供給することができ、充電量をより多くすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００９７】
本発明は、車両に搭載される非接触充電装置に利用できる。
【符号の説明】
【００９８】
１  車両
１０  非接触充電装置
１５０  バッテリ
１６０  車載充電器
１７４  要求トルク制御部
２００  給電装置
３２０  スイッチ
【図１】
2019122089.tif 000003
【図２】
2019122089.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2019122089.tif 000008
【図７】
2019122089.tif 000009
【図８】
2019122089.tif 000010
【図９】
2019122089.tif 000011
【図１０】
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