プラグイン車両
【課題】バッテリのＳＯＣが大きい場合に使用者が誤ってバッテリを充電しないようにする。
【解決手段】プラグイン車両は、バッテリに充電される電力をプラグイン車両の外部の電源からプラグイン車両に伝達する充電ケーブルが接続されるインレット２５２と、閉じた場合にインレット２５０を覆うリッド２５２と、バッテリのＳＯＣに応じて、リッド２５２の開閉を制限するロック機構２６０とを備える。
【解決手段】プラグイン車両は、バッテリに充電される電力をプラグイン車両の外部の電源からプラグイン車両に伝達する充電ケーブルが接続されるインレット２５２と、閉じた場合にインレット２５０を覆うリッド２５２と、バッテリのＳＯＣに応じて、リッド２５２の開閉を制限するロック機構２６０とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラグイン車両に関し、特に、車両外部からの電力を伝達する伝達部材が接続される接続部を覆う蓋部の開閉を制御する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、電動モータの駆動力によって走行するハイブリッド車、電気自動車および燃料電池車などが知られている。これらの車両には、走行用の電力を蓄えるための、バッテリおよびキャパシタなどの蓄電装置が搭載されている。たとえば、エンジンにより駆動される発電機が発電した電力、もしくは回生制動により回生された電力によりバッテリが充電される。
【０００３】
ハイブリッド車、電気自動車および燃料電池車の中には、車両の外部の電源から供給された電力によりバッテリを充電することが可能なプラグイン車両がある。プラグイン車両の充電は、たとえば使用者がケーブルを用いてプラグイン車両と外部電源とを接続することにより行なわれる。ところで、バッテリが満充電された状態であるにもかかわらず、使用者はバッテリを充電しようと誤って行動することも考えられる。
【０００４】
このような誤操作を防止すべく、特開昭５４−９５３２８号公報（特許文献１）に記載されているように、充電完了時において発光ダイオードを点滅させることによって、充電完了を表示することが考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭５４−９５３２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、発光ダイオードが点滅していることを使用者が見落とした場合、バッテリが満充電であるにもかかわらず、使用者がバッテリを充電しようと使用者が誤って試み得る。
【０００７】
本発明は、上述の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、使用者に無駄な操作を行なわせないようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の発明に係るプラグイン車両は、蓄電装置を搭載したプラグイン車両である。プラグイン車両は、蓄電装置に充電される電力をプラグイン車両の外部の電源からプラグイン車両に伝達する伝達部材が接続される接続部と、閉じた場合に接続部を覆う蓋部と、蓄電装置の残存容量に応じて、蓋部の開閉を制限する制限装置とを備える。
【０００９】
この構成によると、蓄電装置の残存容量に応じて、接続部を覆う蓋部の開閉が制限される。これにより、たとえば、蓄電装置の残存容量が大きい場合に、蓋部が開かないように制限することができる。そのため、蓄電装置の残存容量が大きい場合に、接続部に伝達部材を接続できないようにすることができる。よって、蓄電装置の残存容量が大きい場合に、蓄電装置の充電を使用者が試みないようにすることができる。その結果、使用者に無駄な操作を行なわせないようにすることができる。
【００１０】
第２の発明に係るプラグイン車両においては、制限装置は、蓄電装置が満充電である状態において蓋部が閉じられると、蓋部を閉じた状態に制限し、蓄電装置の残存容量がしきい値以下になると蓋部の制限を解除する。
【００１１】
この構成によると、蓄電装置が満充電にされた後において、蓋部が開かないように制限することができる。そのため、蓄電装置が満充電である場合において、蓄電装置の充電を使用者が試みないようにすることができる。蓄電装置に蓄えられた電力が消費されると、蓋部を開くことが可能になる。よって、接続部に伝達部材を接続し、蓄電装置を充電することができる。
【００１２】
第３の発明に係るプラグイン車両においては、制限装置は、蓄電装置の残存容量がしきい値よりも大きい場合に蓋部を閉じた状態に制限する。
【００１３】
この構成によると、蓄電装置の残存容量がしきい値よりも大きい場合に、蓋部が開かないように制限することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】プラグイン車両を示す概略構成図である。
【図２】プラグイン車両の電気システムを示す図（その１）である。
【図３】プラグイン車両の電気システムを示す図（その２）である。
【図４】充電ケーブルのコネクタを示す図である。
【図５】インレットのリッドおよびロック機構を示す図である。
【図６】ＥＣＵが実行するプログラムの制御構造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】
【００１５】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。
【００１６】
図１を参照して、プラグイン車両には、エンジン１００と、第１ＭＧ（Motor Generator）１１０と、第２ＭＧ１２０と、動力分割機構１３０と、減速機１４０と、バッテリ１５０とが搭載される。本実施の形態におけるプラグイン車両は、エンジン１００および電動モータ（第２ＭＧ１２０）を駆動源として搭載したハイブリッド車両のプラグイン車両である。電動モータのみが駆動源として搭載された電気自動車または燃料電池車のプラグイン車両を用いてもよい。
【００１７】
エンジン１００、第１ＭＧ１１０、第２ＭＧ１２０、バッテリ１５０は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１７０により制御される。なお、ＥＣＵ１７０は複数のＥＣＵに分割するようにしてもよい。
【００１８】
この車両は、エンジン１００および第２ＭＧ１２０のうちの少なくともいずれか一方からの駆動力により走行する。すなわち、エンジン１００および第２ＭＧ１２０のうちのいずれか一方もしくは両方が、運転状態に応じて駆動源として自動的に選択される。
【００１９】
エンジン１００は、内燃機関である。燃料と空気の混合気を燃焼室内で燃焼することによって、出力軸であるクランクシャフトが回転する。エンジン１００から排出される排気ガスは、触媒１０２によって浄化された後、車外に排出される。触媒１０２は、特定の温度まで暖機されることによって浄化作用を発揮する。触媒１０２の暖機は、排気ガスの熱を利用して行なわれる。触媒１０２は、たとえば三元触媒である。
【００２０】
エンジン１００、第１ＭＧ１１０および第２ＭＧ１２０は、動力分割機構１３０を介して接続されている。エンジン１００が発生する動力は、動力分割機構１３０により、２経路に分割される。一方は減速機１４０を介して前輪１６０を駆動する経路である。もう一方は、第１ＭＧ１１０を駆動させて発電する経路である。
【００２１】
第１ＭＧ１１０は、Ｕ相コイル、Ｖ相コイルおよびＷ相コイルを備える、三相交流回転電機である。第１ＭＧ１１０は、動力分割機構１３０により分割されたエンジン１００の動力により発電する。第１ＭＧ１１０により発電された電力は、車両の走行状態や、バッテリ１５０の残存容量の状態に応じて使い分けられる。たとえば、通常走行時では、第１ＭＧ１１０により発電された電力はそのまま第２ＭＧ１２０を駆動させる電力となる。一方、バッテリ１５０の残存容量（ＳＯＣ：State Of Charge）が予め定められた値よりも低い場合、第１ＭＧ１１０により発電された電力は、後述するインバータにより交流から直流に変換される。その後、後述するコンバータにより電圧が調整されてバッテリ１５０に蓄えられる。
【００２２】
第１ＭＧ１１０が発電機として作用している場合、第１ＭＧ１１０は負のトルクを発生している。ここで、負のトルクとは、エンジン１００の負荷となるようなトルクをいう。第１ＭＧ１１０が電力の供給を受けてモータとして作用している場合、第１ＭＧ１１０は正のトルクを発生する。ここで、正のトルクとは、エンジン１００の負荷とならないようなトルク、すなわち、エンジン１００の回転をアシストするようなトルクをいう。なお、第２ＭＧ１２０についても同様である。
【００２３】
第２ＭＧ１２０は、Ｕ相コイル、Ｖ相コイルおよびＷ相コイルを備える、三相交流回転電機である。第２ＭＧ１２０は、バッテリ１５０に蓄えられた電力および第１ＭＧ１１０により発電された電力のうちの少なくともいずれかの電力により駆動する。
【００２４】
第２ＭＧ１２０の駆動力は、減速機１４０を介して前輪１６０に伝えられる。これにより、第２ＭＧ１２０はエンジン１００をアシストしたり、第２ＭＧ１２０からの駆動力により車両を走行させたりする。なお、前輪１６０の代わりにもしくは加えて後輪を駆動するようにしてもよい。
【００２５】
プラグイン車両の回生制動時には、減速機１４０を介して前輪１６０により第２ＭＧ１２０が駆動され、第２ＭＧ１２０が発電機として作動する。これにより第２ＭＧ１２０は、制動エネルギを電力に変換する回生ブレーキとして作動する。第２ＭＧ１２０により発電された電力は、バッテリ１５０に蓄えられる。
【００２６】
動力分割機構１３０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から構成される。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、ピニオンギヤが自転可能であるように支持する。サンギヤは第１ＭＧ１１０の回転軸に連結される。キャリアはエンジン１００のクランクシャフトに連結される。リングギヤは第２ＭＧ１２０の回転軸および減速機１４０に連結される。
【００２７】
エンジン１００、第１ＭＧ１１０および第２ＭＧ１２０が、遊星歯車からなる動力分割機構１３０を介して連結されることで、エンジン１００、第１ＭＧ１１０および第２ＭＧ
１２０の回転数は、共線図において直線で結ばれる関係になる。
【００２８】
バッテリ１５０は、複数のバッテリセルを一体化したバッテリモジュールを、さらに複数直列に接続して構成された組電池である。バッテリ１５０の電圧は、たとえば２００Ｖ程度である。バッテリ１５０には、第１ＭＧ１１０および第２ＭＧ１２０の他、車両の外部の電源から供給される電力が充電される。なお、バッテリ１５０の代わりにもしくは加えてキャパシタを用いるようにしてもよい。
【００２９】
図２を参照して、プラグイン車両の電気システムについてさらに説明する。プラグイン車両には、コンバータ２００と、第１インバータ２１０と、第２インバータ２２０と、ＳＭＲ（System Main Relay）２３０と、充電器２４０と、インレット２５０とが設けられる。
【００３０】
コンバータ２００は、リアクトルと、二つのｎｐｎ型トランジスタと、二つダイオードとを含む。リアクトルは、各バッテリの正極側に一端が接続され、２つのｎｐｎ型トランジスタの接続点に他端が接続される。
【００３１】
２つのｎｐｎ型トランジスタは、直列に接続される。ｎｐｎ型トランジスタは、ＥＣＵ１７０により制御される。各ｎｐｎ型トランジスタのコレクタ−エミッタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すようにダイオードがそれぞれ接続される。
【００３２】
なお、ｎｐｎ型トランジスタとして、たとえば、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）を用いることができる。ｎｐｎ型トランジスタに代えて、パワーＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor）等の電力スイッチング素子を用いることができる。
【００３３】
バッテリ１５０から放電された電力を第１ＭＧ１１０もしくは第２ＭＧ１２０に供給する際、電圧がコンバータ２００により昇圧される。逆に、第１ＭＧ１１０もしくは第２ＭＧ１２０により発電された電力をバッテリ１５０に充電する際、電圧がコンバータ２００により降圧される。
【００３４】
コンバータ２００と、各インバータとの間のシステム電圧ＶＨは、電圧センサ１８０により検出される。電圧センサ１８０の検出結果は、ＥＣＵ１７０に送信される。
【００３５】
第１インバータ２１０は、Ｕ相アーム、Ｖ相アームおよびＷ相アームを含む。Ｕ相アーム、Ｖ相アームおよびＷ相アームは並列に接続される。Ｕ相アーム、Ｖ相アームおよびＷ相アームは、それぞれ、直列に接続された２つのｎｐｎ型トランジスタを有する。各ｎｐｎ型トランジスタのコレクタ−エミッタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すダイオードがそれぞれ接続される。そして、各アームにおける各ｎｐｎ型トランジスタの接続点は、第１ＭＧ１１０の各コイルの中性点１１２とは異なる端部にそれぞれ接続される。
【００３６】
第１インバータ２１０は、バッテリ１５０から供給される直流電流を交流電流に変換し、第１ＭＧ１１０に供給する。また、第１インバータ２１０は、第１ＭＧ１１０により発電された交流電流を直流電流に変換する。
【００３７】
第２インバータ２２０は、Ｕ相アーム、Ｖ相アームおよびＷ相アームを含む。Ｕ相アーム、Ｖ相アームおよびＷ相アームは並列に接続される。Ｕ相アーム、Ｖ相アームおよびＷ相アームは、それぞれ、直列に接続された２つのｎｐｎ型トランジスタを有する。各ｎｐｎ型トランジスタのコレクタ−エミッタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流す
ダイオードがそれぞれ接続される。そして、各アームにおける各ｎｐｎ型トランジスタの接続点は、第２ＭＧ１２０の各コイルの中性点１２２とは異なる端部にそれぞれ接続される。
【００３８】
第２インバータ２２０は、バッテリ１５０から供給される直流電流を交流電流に変換し、第２ＭＧ１２０に供給する。また、第２インバータ２２０は、第２ＭＧ１２０により発電された交流電流を直流電流に変換する。
【００３９】
コンバータ２００、第１インバータ２１０および第２インバータ２２０は、ＥＣＵ１７０により制御される。
【００４０】
ＳＭＲ２３０は、バッテリ１５０と充電器２４０との間に設けられる。ＳＭＲ２３０は、バッテリ１５０と電気システムとを接続した状態および遮断した状態を切換えるリレーである。ＳＭＲ２３０が開いた状態であると、バッテリ１５０が電気システムから遮断される。ＳＭＲ２３０が閉じた状態であると、バッテリ１５０が電気システムに接続される。
【００４１】
すなわち、ＳＭＲ２３０が開いた状態であると、バッテリ１５０が、コンバータ２００および充電器２４０などから電気的に遮断される。ＳＭＲ２３０が閉じた状態であると、バッテリ１５０が、コンバータ２００および充電器２４０などと電気的に接続される。
【００４２】
ＳＭＲ２３０の状態は、ＥＣＵ１７０により制御される。たとえば、ＥＣＵ１７０が起動すると、ＳＭＲ２３０が閉じられる。ＥＣＵ１７０が停止する際、ＳＭＲ２３０が開かれる。
【００４３】
充電器２４０は、バッテリ１５０とコンバータ２００との間に接続される。図３に示すように、充電器２４０は、ＡＣ／ＤＣ変換回路２４２と、ＤＣ／ＡＣ変換回路２４４と、絶縁トランス２４６と、整流回路２４８とを含む。
【００４４】
ＡＣ／ＤＣ変換回路２４２は、単相ブリッジ回路から成る。ＡＣ／ＤＣ変換回路２４２は、ＥＣＵ１７０からの駆動信号に基づいて、交流電力を直流電力に変換する。また、ＡＣ／ＤＣ変換回路２４２は、コイルをリアクトルとして用いることにより電圧を昇圧する昇圧チョッパ回路としても機能する。
【００４５】
ＤＣ／ＡＣ変換回路２４４は、単相ブリッジ回路から成る。ＤＣ／ＡＣ変換回路２４４は、ＥＣＵ１７０からの駆動信号に基づいて、直流電力を高周波の交流電力に変換して絶縁トランス２４６へ出力する。
【００４６】
絶縁トランス２４６は、磁性材から成るコアと、コアに巻回された一次コイルおよび二次コイルを含む。一次コイルおよび二次コイルは、電気的に絶縁されており、それぞれＤＣ／ＡＣ変換回路２４４および整流回路２４８に接続される。絶縁トランス２４６は、ＤＣ／ＡＣ変換回路２４４から受ける高周波の交流電力を一次コイルおよび二次コイルの巻数比に応じた電圧レベルに変換して整流回路２４８へ出力する。整流回路２４８は、絶縁トランス２４６から出力される交流電力を直流電力に整流する。
【００４７】
ＡＣ／ＤＣ変換回路２４２とＤＣ／ＡＣ変換回路２４４との間の電圧（平滑コンデンサの端子間電圧）は、電圧センサ１８２により検出され、検出結果を表わす信号がＥＣＵ１７０に入力される。また、充電器２４０の出力電流は、電流センサ１８４により検出され、検出結果を表わす信号がＥＣＵ１７０に入力される。さらに、充電器２４０の温度は、温度センサ１８６により検出され、検出結果を表わす信号がＥＣＵ１７０に入力される。
【００４８】
ＥＣＵ１７０は、車両外部の電源からバッテリ１５０の充電が行なわれるとき、充電器２４０を駆動するための駆動信号を生成して充電器２４０へ出力する。
【００４９】
ＥＣＵ１７０は、充電器２４０の制御機能の他、充電器２４０のフェール検出機能を有する。電圧センサ１８２により検出される電圧、電流センサ１８４により検出される電流、温度センサ１８６により検出される温度などがしきい値以上であると、充電器２４０のフェールが検出される。
【００５０】
インレット２５０は、たとえばプラグイン車両の側部に設けられる。インレット２５０には、プラグイン車両と外部の電源４０２とを連結する充電ケーブル３００のコネクタ３１０が接続される。
【００５１】
充電ケーブル３００は、バッテリ１５０に充電される電力をプラグイン車両の外部の電源４０２からプラグイン車両に伝達する。充電ケーブル３００は、コネクタ３１０と、プラグ３２０と、ＣＣＩＤ（Charging Circuit Interrupt Device）３３０とを含む。
【００５２】
充電ケーブル３００のコネクタ３１０は、プラグイン車両に設けられたインレット２５０に接続される。コネクタ３１０には、スイッチ３１２が設けられる。充電ケーブル３００のコネクタ３１０が、プラグイン車両に設けられたインレット２５０に接続された状態でスイッチ３１２が閉じると、充電ケーブル３００のコネクタ３１０が、プラグイン車両に設けられたインレット２５０に接続された状態であることを表わすコネクタ信号ＣＮＣＴがＥＣＵ１７０に入力される。
【００５３】
スイッチ３１２は、充電ケーブル３００のコネクタ３１０をハイブリッド車のインレット２５０に係止する係止金具に連動して開閉する。係止金具は、コネクタ３１０に設けられたボタンを操作者が押すことにより揺動する。
【００５４】
たとえば、充電ケーブル３００のコネクタ３１０がハイブリッド車に設けられたインレット２５０に接続した状態で、操作者が、図４に示すコネクタ３１０のボタン３１４から指を離した場合、係止金具３１６がハイブリッド車に設けられたインレット２５０に係合するとともに、スイッチ３１２が閉じる。操作者がボタン３１４を押すと、係止金具３１６とインレット２５０との係合が解除されるとともに、スイッチ３１２が開く。なお、スイッチ３１２を開閉する方法はこれに限らない。
【００５５】
図３に戻って、充電ケーブル３００のプラグ３２０は、家屋に設けられたコンセント４００に接続される。コンセント４００には、プラグイン車両の外部の電源４０２から交流電力が供給される。
【００５６】
ＣＣＩＤ３３０は、リレー３３２およびコントロールパイロット回路３３４を有する。リレー３３２が開いた状態では、プラグイン車両の外部の電源４０２からプラグイン車両へ電力を供給する経路が遮断される。リレー３３２が閉じた状態では、プラグイン車両の外部の電源４０２からプラグイン車両へ電力を供給可能になる。リレー３３２の状態は、充電ケーブル３００のコネクタ３１０がプラグイン車両のインレット２５０に接続された状態でＥＣＵ１７０により制御される。
【００５７】
コントロールパイロット回路３３４は、充電ケーブル３００のプラグ３２０がコンセント４００、すなわち外部の電源４０２に接続され、かつコネクタ３１０がプラグイン車両に設けられたインレット２５０に接続された状態において、コントロールパイロット線にパイロット信号（方形波信号）ＣＰＬＴを送る。パイロット信号は、コントロールパイロット回路３３４内に設けられた発振器から発振される。
【００５８】
コントロールパイロット回路３３４は、充電ケーブル３００のプラグ３２０がコンセント４００に接続されると、コネクタ３１０がプラグイン車両に設けられたインレット２５０から外されていても、一定のパイロット信号ＣＰＬＴを出力し得る。ただし、コネクタ３１０がプラグイン車両に設けられたインレット２５０から外された状態で出力されたパイロット信号ＣＰＬＴを、ＥＣＵ１７０は検出できない。
【００５９】
充電ケーブル３００のプラグ３２０がコンセント４００に接続され、かつコネクタ３１０がプラグイン車両のインレット２５０に接続されると、コントロールパイロット回路３３４は、予め定められたパルス幅（デューティサイクル）のパイロット信号ＣＰＬＴを発振する。
【００６０】
パイロット信号ＣＰＬＴのパルス幅により、供給可能な電流容量がプラグイン車両に通知される。たとえば、充電ケーブル３００の電流容量がプラグイン車両に通知される。パイロット信号ＣＰＬＴのパルス幅は、外部の電源４０２の電圧および電流に依存せずに一定である。
【００６１】
一方、用いられる充電ケーブルの種類が異なれば、パイロット信号ＣＰＬＴのパルス幅は異なり得る。すなわち、パイロット信号ＣＰＬＴのパルス幅は、充電ケーブルの種類毎に定められ得る。
【００６２】
本実施の形態においては、充電ケーブル３００によりプラグイン車両と外部の電源４０２とが連結された状態において、外部の電源４０２から供給された電力がバッテリ１５０に充電される。バッテリ１５０の充電時には、ＳＭＲ２３０、ＣＣＩＤ３３０内のリレー３３２が閉じられる。
【００６３】
外部の電源４０２の交流電圧ＶＡＣは、プラグイン車両の内部に設けられた電圧センサ１８８により検出される。検出された電圧ＶＡＣは、ＥＣＵ１７０に送信される。
【００６４】
図５を参照して、インレット２５０についてさらに説明する。インレット２５０は、車体の側面２５４に設けられた凹部内に配置される。凹部の開口部には、閉じた場合にインレット２５０を覆うリッド２５２が設けられる。リッド２５２は、たとえば使用者により手動で開閉される。リッド２５２が閉じた状態であるか、開いた状態であるかは、センサ２５６により検出され、検出結果を表わす信号がＥＣＵ１７０に入力される。なお、周知の一般的な技術を用いてリッド２５２が閉じた状態であるか、開いた状態であるかを検出すればよいため、ここではその詳細な説明は繰返さない。
【００６５】
リッド２５２の開閉は、ロック機構２６０により制限される。ロック機構２６０は、バッテリ１５０のＳＯＣに応じて、リッド２５２の開閉を制限する。ロック機構２６０は、たとえば電動アクチュエータによりピン２６２を摺動することによって、リッド２５２の開閉を制限する。
【００６６】
ピン２６２がリッド２５２を係止するように図５において右方向に摺動した場合、リッド２５２は閉じた状態に制限される。すなわち、リッド２５２が開かないように制限される。ピン２６２が図５において左方向に摺動した場合、リッド２５２の制限が解除される。すなわち、リッド２５２を開くことが可能になる。なお、ロック機構２６０の構造はこれに限らない。
【００６７】
ロック機構２６０は、ＥＣＵ１７０により制御される。たとえば、バッテリ１５０のＳＯＣが満充電である状態においてリッド２５２が閉じられると、リッド２５２を閉じた状態に制限し、バッテリ１５０のＳＣＯがしきい値以下になるとリッド２５２の制限を解除するように制御される。しきい値は、開発者により定められる。
【００６８】
バッテリ１５０のＳＯＣが満充電であるか否かは、たとえばバッテリ１５０の電圧が予め定められた電圧以上であるか否かにより判断される。その他、周知の技術を利用して、バッテリ１５０のＳＯＣが満充電であるか否かを判断すればよいため、ここではそれらの詳細な説明は繰返さない。
【００６９】
なお、バッテリ１５０のＳＯＣがしきい値よりも大きい場合にリッド２５２を閉じた状態に制限し、バッテリ１５０のＳＯＣがしきい値以下である場合にリッド２５２の制限を解除するようにしてもよい。
【００７０】
図６を参照して、ＥＣＵ１７０が実行するプログラムの制御構造について説明する。なお、以下に説明する制御構造はソフトウェアにより実現してもよく、ハードウェアにより実現してもよい。
【００７１】
ステップ（以下、ステップをＳと略す）１００にて、ＥＣＵ１７０は、インレット２５０のリッド２５２が開いているか否かを判断する。インレット２５０のリッド２５２が開いていると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、処理はＳ１０２に移される。もしそうでないと（Ｓ１００にてＮＯ）、処理はＳ１００に戻される。
【００７２】
Ｓ１０２にて、ＥＣＵ１７０は、インレット２５０のリッド２５２が閉じられたか否かを判断する。インレット２５０のリッド２５２が閉じられると（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、処理はＳ１０４に移される。もしそうでないと（Ｓ１０２にてＮＯ）、処理はＳ１０２に戻される。
【００７３】
Ｓ１０４にて、ＥＣＵ１７０は、バッテリ１５０が満充電されたか否かを判断する。バッテリ１５０が満充電されると（Ｓ１０４にてＹＥＳ）、処理はＳ１０６に移される。もしそうでないと（Ｓ１０４にてＮＯ）、処理はＳ１００に戻される。
【００７４】
Ｓ１０６にて、ＥＣＵ１７０は、リッド２５２を閉じた状態に制限するようにロック機構２６０を制御する。すなわち、リッド２５２が開かないように制限される。
【００７５】
Ｓ１０８にて、ＥＣＵ１７０は、バッテリ１５０のＳＯＣがしきい値以下であるか否かを判断する。バッテリ１５０のＳＯＣがしきい値以下であると（Ｓ１０８にてＹＥＳ）、処理はＳ１１０に移される。もしそうでないと（Ｓ１０８にてＮＯ）、処理はＳ１０８に戻される。
【００７６】
Ｓ１１０にて、ＥＣＵ１７０は、リッド２５２の制限を解除するようにロック機構２６０を制御する。すなわち、リッド２５２を開くことが可能にされる。
【００７７】
以上のような構造およびフローチャートに基づく、ロック機構２６０の動作について説明する。
【００７８】
インレット２５０のリッド２５２が開いていると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、バッテリ１５０が外部の電源４０２により充電されていると考えられる。その後、インレット２５０のリッド２５２が閉じられると（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、バッテリ１５０が満充電されたか否かが判断される（Ｓ１０４）。
【００７９】
バッテリ１５０が満充電された場合（Ｓ１０４にてＹＥＳ）、リッド２５２を閉じた状態に制限するようにロック機構２６０が制御される（Ｓ１０６）。これにより、バッテリ１５０が満充電された状態である場合に、リッド２５２が開かないように制限することができる。そのため、インレット２５０に充電ケーブル３００を接続できないようにすることができる。よって、バッテリ１５０が満充電された状態である場合に、バッテリ１５０の充電を使用者が試みないようにすることができる。その結果、使用者に無駄な操作を行なわせないようにすることができる。
【００８０】
その後、バッテリ１５０のＳＯＣがしきい値以下になると（Ｓ１０８にてＹＥＳ）、リッド２５２の制限を解除するようにロック機構２６０が制御される（Ｓ１１０）。よって、バッテリ１５０を充電するために使用者がリッド２５２を開けることができる。
【００８１】
なお、バッテリ１５０が満充電された状態であっても、たとえば非常スイッチなどを押すことにより、リッド２５２の制限を強制的に解除するようにしてもよい。
【００８２】
バッテリ１５０が満充電されずにインレット２５０のリッド２５２が閉じられた場合（Ｓ１０２にてＹＥＳ，Ｓ１０４にてＮＯ）、リッド２５２は閉じた状態に制限されない。そのため、使用者はリッド２５２を開くことができる。そのため、使用者はバッテリ１５０の充電を後で再開することができる。
【００８３】
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】
【００８４】
１００ エンジン、１０２ 触媒、１１０ 第１ＭＧ、１２０ 第２ＭＧ、１３０ 動力分割機構、１４０ 減速機、１５０ バッテリ、１５２ サブバッテリ、１６０ 前輪、１７０ ＥＣＵ、２００ コンバータ、２１０ 第１インバータ、２２０ 第２インバータ、２３０ ＳＭＲ、２４０ 充電器、２４２ ＡＣ／ＤＣ変換回路、２４４ ＤＣ／ＡＣ変換回路、２４６ 絶縁トランス、２４８ 整流回路、２５０ インレット、２５２ リッド、２６０ ロック機構、２６２ ピン、３００ 充電ケーブル、３１０ コネクタ、３１２ スイッチ、３１４ ボタン、３１６ 係止金具、３２０ プラグ、３３２ リレー、３３４ コントロールパイロット回路、４００ コンセント、４０２ 電源。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラグイン車両に関し、特に、車両外部からの電力を伝達する伝達部材が接続される接続部を覆う蓋部の開閉を制御する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、電動モータの駆動力によって走行するハイブリッド車、電気自動車および燃料電池車などが知られている。これらの車両には、走行用の電力を蓄えるための、バッテリおよびキャパシタなどの蓄電装置が搭載されている。たとえば、エンジンにより駆動される発電機が発電した電力、もしくは回生制動により回生された電力によりバッテリが充電される。
【０００３】
ハイブリッド車、電気自動車および燃料電池車の中には、車両の外部の電源から供給された電力によりバッテリを充電することが可能なプラグイン車両がある。プラグイン車両の充電は、たとえば使用者がケーブルを用いてプラグイン車両と外部電源とを接続することにより行なわれる。ところで、バッテリが満充電された状態であるにもかかわらず、使用者はバッテリを充電しようと誤って行動することも考えられる。
【０００４】
このような誤操作を防止すべく、特開昭５４−９５３２８号公報（特許文献１）に記載されているように、充電完了時において発光ダイオードを点滅させることによって、充電完了を表示することが考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭５４−９５３２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、発光ダイオードが点滅していることを使用者が見落とした場合、バッテリが満充電であるにもかかわらず、使用者がバッテリを充電しようと使用者が誤って試み得る。
【０００７】
本発明は、上述の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、使用者に無駄な操作を行なわせないようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の発明に係るプラグイン車両は、蓄電装置を搭載したプラグイン車両である。プラグイン車両は、蓄電装置に充電される電力をプラグイン車両の外部の電源からプラグイン車両に伝達する伝達部材が接続される接続部と、閉じた場合に接続部を覆う蓋部と、蓄電装置の残存容量に応じて、蓋部の開閉を制限する制限装置とを備える。
【０００９】
この構成によると、蓄電装置の残存容量に応じて、接続部を覆う蓋部の開閉が制限される。これにより、たとえば、蓄電装置の残存容量が大きい場合に、蓋部が開かないように制限することができる。そのため、蓄電装置の残存容量が大きい場合に、接続部に伝達部材を接続できないようにすることができる。よって、蓄電装置の残存容量が大きい場合に、蓄電装置の充電を使用者が試みないようにすることができる。その結果、使用者に無駄な操作を行なわせないようにすることができる。
【００１０】
第２の発明に係るプラグイン車両においては、制限装置は、蓄電装置が満充電である状態において蓋部が閉じられると、蓋部を閉じた状態に制限し、蓄電装置の残存容量がしきい値以下になると蓋部の制限を解除する。
【００１１】
この構成によると、蓄電装置が満充電にされた後において、蓋部が開かないように制限することができる。そのため、蓄電装置が満充電である場合において、蓄電装置の充電を使用者が試みないようにすることができる。蓄電装置に蓄えられた電力が消費されると、蓋部を開くことが可能になる。よって、接続部に伝達部材を接続し、蓄電装置を充電することができる。
【００１２】
第３の発明に係るプラグイン車両においては、制限装置は、蓄電装置の残存容量がしきい値よりも大きい場合に蓋部を閉じた状態に制限する。
【００１３】
この構成によると、蓄電装置の残存容量がしきい値よりも大きい場合に、蓋部が開かないように制限することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】プラグイン車両を示す概略構成図である。
【図２】プラグイン車両の電気システムを示す図（その１）である。
【図３】プラグイン車両の電気システムを示す図（その２）である。
【図４】充電ケーブルのコネクタを示す図である。
【図５】インレットのリッドおよびロック機構を示す図である。
【図６】ＥＣＵが実行するプログラムの制御構造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】
【００１５】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。
【００１６】
図１を参照して、プラグイン車両には、エンジン１００と、第１ＭＧ（Motor Generator）１１０と、第２ＭＧ１２０と、動力分割機構１３０と、減速機１４０と、バッテリ１５０とが搭載される。本実施の形態におけるプラグイン車両は、エンジン１００および電動モータ（第２ＭＧ１２０）を駆動源として搭載したハイブリッド車両のプラグイン車両である。電動モータのみが駆動源として搭載された電気自動車または燃料電池車のプラグイン車両を用いてもよい。
【００１７】
エンジン１００、第１ＭＧ１１０、第２ＭＧ１２０、バッテリ１５０は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１７０により制御される。なお、ＥＣＵ１７０は複数のＥＣＵに分割するようにしてもよい。
【００１８】
この車両は、エンジン１００および第２ＭＧ１２０のうちの少なくともいずれか一方からの駆動力により走行する。すなわち、エンジン１００および第２ＭＧ１２０のうちのいずれか一方もしくは両方が、運転状態に応じて駆動源として自動的に選択される。
【００１９】
エンジン１００は、内燃機関である。燃料と空気の混合気を燃焼室内で燃焼することによって、出力軸であるクランクシャフトが回転する。エンジン１００から排出される排気ガスは、触媒１０２によって浄化された後、車外に排出される。触媒１０２は、特定の温度まで暖機されることによって浄化作用を発揮する。触媒１０２の暖機は、排気ガスの熱を利用して行なわれる。触媒１０２は、たとえば三元触媒である。
【００２０】
エンジン１００、第１ＭＧ１１０および第２ＭＧ１２０は、動力分割機構１３０を介して接続されている。エンジン１００が発生する動力は、動力分割機構１３０により、２経路に分割される。一方は減速機１４０を介して前輪１６０を駆動する経路である。もう一方は、第１ＭＧ１１０を駆動させて発電する経路である。
【００２１】
第１ＭＧ１１０は、Ｕ相コイル、Ｖ相コイルおよびＷ相コイルを備える、三相交流回転電機である。第１ＭＧ１１０は、動力分割機構１３０により分割されたエンジン１００の動力により発電する。第１ＭＧ１１０により発電された電力は、車両の走行状態や、バッテリ１５０の残存容量の状態に応じて使い分けられる。たとえば、通常走行時では、第１ＭＧ１１０により発電された電力はそのまま第２ＭＧ１２０を駆動させる電力となる。一方、バッテリ１５０の残存容量（ＳＯＣ：State Of Charge）が予め定められた値よりも低い場合、第１ＭＧ１１０により発電された電力は、後述するインバータにより交流から直流に変換される。その後、後述するコンバータにより電圧が調整されてバッテリ１５０に蓄えられる。
【００２２】
第１ＭＧ１１０が発電機として作用している場合、第１ＭＧ１１０は負のトルクを発生している。ここで、負のトルクとは、エンジン１００の負荷となるようなトルクをいう。第１ＭＧ１１０が電力の供給を受けてモータとして作用している場合、第１ＭＧ１１０は正のトルクを発生する。ここで、正のトルクとは、エンジン１００の負荷とならないようなトルク、すなわち、エンジン１００の回転をアシストするようなトルクをいう。なお、第２ＭＧ１２０についても同様である。
【００２３】
第２ＭＧ１２０は、Ｕ相コイル、Ｖ相コイルおよびＷ相コイルを備える、三相交流回転電機である。第２ＭＧ１２０は、バッテリ１５０に蓄えられた電力および第１ＭＧ１１０により発電された電力のうちの少なくともいずれかの電力により駆動する。
【００２４】
第２ＭＧ１２０の駆動力は、減速機１４０を介して前輪１６０に伝えられる。これにより、第２ＭＧ１２０はエンジン１００をアシストしたり、第２ＭＧ１２０からの駆動力により車両を走行させたりする。なお、前輪１６０の代わりにもしくは加えて後輪を駆動するようにしてもよい。
【００２５】
プラグイン車両の回生制動時には、減速機１４０を介して前輪１６０により第２ＭＧ１２０が駆動され、第２ＭＧ１２０が発電機として作動する。これにより第２ＭＧ１２０は、制動エネルギを電力に変換する回生ブレーキとして作動する。第２ＭＧ１２０により発電された電力は、バッテリ１５０に蓄えられる。
【００２６】
動力分割機構１３０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から構成される。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、ピニオンギヤが自転可能であるように支持する。サンギヤは第１ＭＧ１１０の回転軸に連結される。キャリアはエンジン１００のクランクシャフトに連結される。リングギヤは第２ＭＧ１２０の回転軸および減速機１４０に連結される。
【００２７】
エンジン１００、第１ＭＧ１１０および第２ＭＧ１２０が、遊星歯車からなる動力分割機構１３０を介して連結されることで、エンジン１００、第１ＭＧ１１０および第２ＭＧ
１２０の回転数は、共線図において直線で結ばれる関係になる。
【００２８】
バッテリ１５０は、複数のバッテリセルを一体化したバッテリモジュールを、さらに複数直列に接続して構成された組電池である。バッテリ１５０の電圧は、たとえば２００Ｖ程度である。バッテリ１５０には、第１ＭＧ１１０および第２ＭＧ１２０の他、車両の外部の電源から供給される電力が充電される。なお、バッテリ１５０の代わりにもしくは加えてキャパシタを用いるようにしてもよい。
【００２９】
図２を参照して、プラグイン車両の電気システムについてさらに説明する。プラグイン車両には、コンバータ２００と、第１インバータ２１０と、第２インバータ２２０と、ＳＭＲ（System Main Relay）２３０と、充電器２４０と、インレット２５０とが設けられる。
【００３０】
コンバータ２００は、リアクトルと、二つのｎｐｎ型トランジスタと、二つダイオードとを含む。リアクトルは、各バッテリの正極側に一端が接続され、２つのｎｐｎ型トランジスタの接続点に他端が接続される。
【００３１】
２つのｎｐｎ型トランジスタは、直列に接続される。ｎｐｎ型トランジスタは、ＥＣＵ１７０により制御される。各ｎｐｎ型トランジスタのコレクタ−エミッタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すようにダイオードがそれぞれ接続される。
【００３２】
なお、ｎｐｎ型トランジスタとして、たとえば、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）を用いることができる。ｎｐｎ型トランジスタに代えて、パワーＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor）等の電力スイッチング素子を用いることができる。
【００３３】
バッテリ１５０から放電された電力を第１ＭＧ１１０もしくは第２ＭＧ１２０に供給する際、電圧がコンバータ２００により昇圧される。逆に、第１ＭＧ１１０もしくは第２ＭＧ１２０により発電された電力をバッテリ１５０に充電する際、電圧がコンバータ２００により降圧される。
【００３４】
コンバータ２００と、各インバータとの間のシステム電圧ＶＨは、電圧センサ１８０により検出される。電圧センサ１８０の検出結果は、ＥＣＵ１７０に送信される。
【００３５】
第１インバータ２１０は、Ｕ相アーム、Ｖ相アームおよびＷ相アームを含む。Ｕ相アーム、Ｖ相アームおよびＷ相アームは並列に接続される。Ｕ相アーム、Ｖ相アームおよびＷ相アームは、それぞれ、直列に接続された２つのｎｐｎ型トランジスタを有する。各ｎｐｎ型トランジスタのコレクタ−エミッタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すダイオードがそれぞれ接続される。そして、各アームにおける各ｎｐｎ型トランジスタの接続点は、第１ＭＧ１１０の各コイルの中性点１１２とは異なる端部にそれぞれ接続される。
【００３６】
第１インバータ２１０は、バッテリ１５０から供給される直流電流を交流電流に変換し、第１ＭＧ１１０に供給する。また、第１インバータ２１０は、第１ＭＧ１１０により発電された交流電流を直流電流に変換する。
【００３７】
第２インバータ２２０は、Ｕ相アーム、Ｖ相アームおよびＷ相アームを含む。Ｕ相アーム、Ｖ相アームおよびＷ相アームは並列に接続される。Ｕ相アーム、Ｖ相アームおよびＷ相アームは、それぞれ、直列に接続された２つのｎｐｎ型トランジスタを有する。各ｎｐｎ型トランジスタのコレクタ−エミッタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流す
ダイオードがそれぞれ接続される。そして、各アームにおける各ｎｐｎ型トランジスタの接続点は、第２ＭＧ１２０の各コイルの中性点１２２とは異なる端部にそれぞれ接続される。
【００３８】
第２インバータ２２０は、バッテリ１５０から供給される直流電流を交流電流に変換し、第２ＭＧ１２０に供給する。また、第２インバータ２２０は、第２ＭＧ１２０により発電された交流電流を直流電流に変換する。
【００３９】
コンバータ２００、第１インバータ２１０および第２インバータ２２０は、ＥＣＵ１７０により制御される。
【００４０】
ＳＭＲ２３０は、バッテリ１５０と充電器２４０との間に設けられる。ＳＭＲ２３０は、バッテリ１５０と電気システムとを接続した状態および遮断した状態を切換えるリレーである。ＳＭＲ２３０が開いた状態であると、バッテリ１５０が電気システムから遮断される。ＳＭＲ２３０が閉じた状態であると、バッテリ１５０が電気システムに接続される。
【００４１】
すなわち、ＳＭＲ２３０が開いた状態であると、バッテリ１５０が、コンバータ２００および充電器２４０などから電気的に遮断される。ＳＭＲ２３０が閉じた状態であると、バッテリ１５０が、コンバータ２００および充電器２４０などと電気的に接続される。
【００４２】
ＳＭＲ２３０の状態は、ＥＣＵ１７０により制御される。たとえば、ＥＣＵ１７０が起動すると、ＳＭＲ２３０が閉じられる。ＥＣＵ１７０が停止する際、ＳＭＲ２３０が開かれる。
【００４３】
充電器２４０は、バッテリ１５０とコンバータ２００との間に接続される。図３に示すように、充電器２４０は、ＡＣ／ＤＣ変換回路２４２と、ＤＣ／ＡＣ変換回路２４４と、絶縁トランス２４６と、整流回路２４８とを含む。
【００４４】
ＡＣ／ＤＣ変換回路２４２は、単相ブリッジ回路から成る。ＡＣ／ＤＣ変換回路２４２は、ＥＣＵ１７０からの駆動信号に基づいて、交流電力を直流電力に変換する。また、ＡＣ／ＤＣ変換回路２４２は、コイルをリアクトルとして用いることにより電圧を昇圧する昇圧チョッパ回路としても機能する。
【００４５】
ＤＣ／ＡＣ変換回路２４４は、単相ブリッジ回路から成る。ＤＣ／ＡＣ変換回路２４４は、ＥＣＵ１７０からの駆動信号に基づいて、直流電力を高周波の交流電力に変換して絶縁トランス２４６へ出力する。
【００４６】
絶縁トランス２４６は、磁性材から成るコアと、コアに巻回された一次コイルおよび二次コイルを含む。一次コイルおよび二次コイルは、電気的に絶縁されており、それぞれＤＣ／ＡＣ変換回路２４４および整流回路２４８に接続される。絶縁トランス２４６は、ＤＣ／ＡＣ変換回路２４４から受ける高周波の交流電力を一次コイルおよび二次コイルの巻数比に応じた電圧レベルに変換して整流回路２４８へ出力する。整流回路２４８は、絶縁トランス２４６から出力される交流電力を直流電力に整流する。
【００４７】
ＡＣ／ＤＣ変換回路２４２とＤＣ／ＡＣ変換回路２４４との間の電圧（平滑コンデンサの端子間電圧）は、電圧センサ１８２により検出され、検出結果を表わす信号がＥＣＵ１７０に入力される。また、充電器２４０の出力電流は、電流センサ１８４により検出され、検出結果を表わす信号がＥＣＵ１７０に入力される。さらに、充電器２４０の温度は、温度センサ１８６により検出され、検出結果を表わす信号がＥＣＵ１７０に入力される。
【００４８】
ＥＣＵ１７０は、車両外部の電源からバッテリ１５０の充電が行なわれるとき、充電器２４０を駆動するための駆動信号を生成して充電器２４０へ出力する。
【００４９】
ＥＣＵ１７０は、充電器２４０の制御機能の他、充電器２４０のフェール検出機能を有する。電圧センサ１８２により検出される電圧、電流センサ１８４により検出される電流、温度センサ１８６により検出される温度などがしきい値以上であると、充電器２４０のフェールが検出される。
【００５０】
インレット２５０は、たとえばプラグイン車両の側部に設けられる。インレット２５０には、プラグイン車両と外部の電源４０２とを連結する充電ケーブル３００のコネクタ３１０が接続される。
【００５１】
充電ケーブル３００は、バッテリ１５０に充電される電力をプラグイン車両の外部の電源４０２からプラグイン車両に伝達する。充電ケーブル３００は、コネクタ３１０と、プラグ３２０と、ＣＣＩＤ（Charging Circuit Interrupt Device）３３０とを含む。
【００５２】
充電ケーブル３００のコネクタ３１０は、プラグイン車両に設けられたインレット２５０に接続される。コネクタ３１０には、スイッチ３１２が設けられる。充電ケーブル３００のコネクタ３１０が、プラグイン車両に設けられたインレット２５０に接続された状態でスイッチ３１２が閉じると、充電ケーブル３００のコネクタ３１０が、プラグイン車両に設けられたインレット２５０に接続された状態であることを表わすコネクタ信号ＣＮＣＴがＥＣＵ１７０に入力される。
【００５３】
スイッチ３１２は、充電ケーブル３００のコネクタ３１０をハイブリッド車のインレット２５０に係止する係止金具に連動して開閉する。係止金具は、コネクタ３１０に設けられたボタンを操作者が押すことにより揺動する。
【００５４】
たとえば、充電ケーブル３００のコネクタ３１０がハイブリッド車に設けられたインレット２５０に接続した状態で、操作者が、図４に示すコネクタ３１０のボタン３１４から指を離した場合、係止金具３１６がハイブリッド車に設けられたインレット２５０に係合するとともに、スイッチ３１２が閉じる。操作者がボタン３１４を押すと、係止金具３１６とインレット２５０との係合が解除されるとともに、スイッチ３１２が開く。なお、スイッチ３１２を開閉する方法はこれに限らない。
【００５５】
図３に戻って、充電ケーブル３００のプラグ３２０は、家屋に設けられたコンセント４００に接続される。コンセント４００には、プラグイン車両の外部の電源４０２から交流電力が供給される。
【００５６】
ＣＣＩＤ３３０は、リレー３３２およびコントロールパイロット回路３３４を有する。リレー３３２が開いた状態では、プラグイン車両の外部の電源４０２からプラグイン車両へ電力を供給する経路が遮断される。リレー３３２が閉じた状態では、プラグイン車両の外部の電源４０２からプラグイン車両へ電力を供給可能になる。リレー３３２の状態は、充電ケーブル３００のコネクタ３１０がプラグイン車両のインレット２５０に接続された状態でＥＣＵ１７０により制御される。
【００５７】
コントロールパイロット回路３３４は、充電ケーブル３００のプラグ３２０がコンセント４００、すなわち外部の電源４０２に接続され、かつコネクタ３１０がプラグイン車両に設けられたインレット２５０に接続された状態において、コントロールパイロット線にパイロット信号（方形波信号）ＣＰＬＴを送る。パイロット信号は、コントロールパイロット回路３３４内に設けられた発振器から発振される。
【００５８】
コントロールパイロット回路３３４は、充電ケーブル３００のプラグ３２０がコンセント４００に接続されると、コネクタ３１０がプラグイン車両に設けられたインレット２５０から外されていても、一定のパイロット信号ＣＰＬＴを出力し得る。ただし、コネクタ３１０がプラグイン車両に設けられたインレット２５０から外された状態で出力されたパイロット信号ＣＰＬＴを、ＥＣＵ１７０は検出できない。
【００５９】
充電ケーブル３００のプラグ３２０がコンセント４００に接続され、かつコネクタ３１０がプラグイン車両のインレット２５０に接続されると、コントロールパイロット回路３３４は、予め定められたパルス幅（デューティサイクル）のパイロット信号ＣＰＬＴを発振する。
【００６０】
パイロット信号ＣＰＬＴのパルス幅により、供給可能な電流容量がプラグイン車両に通知される。たとえば、充電ケーブル３００の電流容量がプラグイン車両に通知される。パイロット信号ＣＰＬＴのパルス幅は、外部の電源４０２の電圧および電流に依存せずに一定である。
【００６１】
一方、用いられる充電ケーブルの種類が異なれば、パイロット信号ＣＰＬＴのパルス幅は異なり得る。すなわち、パイロット信号ＣＰＬＴのパルス幅は、充電ケーブルの種類毎に定められ得る。
【００６２】
本実施の形態においては、充電ケーブル３００によりプラグイン車両と外部の電源４０２とが連結された状態において、外部の電源４０２から供給された電力がバッテリ１５０に充電される。バッテリ１５０の充電時には、ＳＭＲ２３０、ＣＣＩＤ３３０内のリレー３３２が閉じられる。
【００６３】
外部の電源４０２の交流電圧ＶＡＣは、プラグイン車両の内部に設けられた電圧センサ１８８により検出される。検出された電圧ＶＡＣは、ＥＣＵ１７０に送信される。
【００６４】
図５を参照して、インレット２５０についてさらに説明する。インレット２５０は、車体の側面２５４に設けられた凹部内に配置される。凹部の開口部には、閉じた場合にインレット２５０を覆うリッド２５２が設けられる。リッド２５２は、たとえば使用者により手動で開閉される。リッド２５２が閉じた状態であるか、開いた状態であるかは、センサ２５６により検出され、検出結果を表わす信号がＥＣＵ１７０に入力される。なお、周知の一般的な技術を用いてリッド２５２が閉じた状態であるか、開いた状態であるかを検出すればよいため、ここではその詳細な説明は繰返さない。
【００６５】
リッド２５２の開閉は、ロック機構２６０により制限される。ロック機構２６０は、バッテリ１５０のＳＯＣに応じて、リッド２５２の開閉を制限する。ロック機構２６０は、たとえば電動アクチュエータによりピン２６２を摺動することによって、リッド２５２の開閉を制限する。
【００６６】
ピン２６２がリッド２５２を係止するように図５において右方向に摺動した場合、リッド２５２は閉じた状態に制限される。すなわち、リッド２５２が開かないように制限される。ピン２６２が図５において左方向に摺動した場合、リッド２５２の制限が解除される。すなわち、リッド２５２を開くことが可能になる。なお、ロック機構２６０の構造はこれに限らない。
【００６７】
ロック機構２６０は、ＥＣＵ１７０により制御される。たとえば、バッテリ１５０のＳＯＣが満充電である状態においてリッド２５２が閉じられると、リッド２５２を閉じた状態に制限し、バッテリ１５０のＳＣＯがしきい値以下になるとリッド２５２の制限を解除するように制御される。しきい値は、開発者により定められる。
【００６８】
バッテリ１５０のＳＯＣが満充電であるか否かは、たとえばバッテリ１５０の電圧が予め定められた電圧以上であるか否かにより判断される。その他、周知の技術を利用して、バッテリ１５０のＳＯＣが満充電であるか否かを判断すればよいため、ここではそれらの詳細な説明は繰返さない。
【００６９】
なお、バッテリ１５０のＳＯＣがしきい値よりも大きい場合にリッド２５２を閉じた状態に制限し、バッテリ１５０のＳＯＣがしきい値以下である場合にリッド２５２の制限を解除するようにしてもよい。
【００７０】
図６を参照して、ＥＣＵ１７０が実行するプログラムの制御構造について説明する。なお、以下に説明する制御構造はソフトウェアにより実現してもよく、ハードウェアにより実現してもよい。
【００７１】
ステップ（以下、ステップをＳと略す）１００にて、ＥＣＵ１７０は、インレット２５０のリッド２５２が開いているか否かを判断する。インレット２５０のリッド２５２が開いていると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、処理はＳ１０２に移される。もしそうでないと（Ｓ１００にてＮＯ）、処理はＳ１００に戻される。
【００７２】
Ｓ１０２にて、ＥＣＵ１７０は、インレット２５０のリッド２５２が閉じられたか否かを判断する。インレット２５０のリッド２５２が閉じられると（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、処理はＳ１０４に移される。もしそうでないと（Ｓ１０２にてＮＯ）、処理はＳ１０２に戻される。
【００７３】
Ｓ１０４にて、ＥＣＵ１７０は、バッテリ１５０が満充電されたか否かを判断する。バッテリ１５０が満充電されると（Ｓ１０４にてＹＥＳ）、処理はＳ１０６に移される。もしそうでないと（Ｓ１０４にてＮＯ）、処理はＳ１００に戻される。
【００７４】
Ｓ１０６にて、ＥＣＵ１７０は、リッド２５２を閉じた状態に制限するようにロック機構２６０を制御する。すなわち、リッド２５２が開かないように制限される。
【００７５】
Ｓ１０８にて、ＥＣＵ１７０は、バッテリ１５０のＳＯＣがしきい値以下であるか否かを判断する。バッテリ１５０のＳＯＣがしきい値以下であると（Ｓ１０８にてＹＥＳ）、処理はＳ１１０に移される。もしそうでないと（Ｓ１０８にてＮＯ）、処理はＳ１０８に戻される。
【００７６】
Ｓ１１０にて、ＥＣＵ１７０は、リッド２５２の制限を解除するようにロック機構２６０を制御する。すなわち、リッド２５２を開くことが可能にされる。
【００７７】
以上のような構造およびフローチャートに基づく、ロック機構２６０の動作について説明する。
【００７８】
インレット２５０のリッド２５２が開いていると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、バッテリ１５０が外部の電源４０２により充電されていると考えられる。その後、インレット２５０のリッド２５２が閉じられると（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、バッテリ１５０が満充電されたか否かが判断される（Ｓ１０４）。
【００７９】
バッテリ１５０が満充電された場合（Ｓ１０４にてＹＥＳ）、リッド２５２を閉じた状態に制限するようにロック機構２６０が制御される（Ｓ１０６）。これにより、バッテリ１５０が満充電された状態である場合に、リッド２５２が開かないように制限することができる。そのため、インレット２５０に充電ケーブル３００を接続できないようにすることができる。よって、バッテリ１５０が満充電された状態である場合に、バッテリ１５０の充電を使用者が試みないようにすることができる。その結果、使用者に無駄な操作を行なわせないようにすることができる。
【００８０】
その後、バッテリ１５０のＳＯＣがしきい値以下になると（Ｓ１０８にてＹＥＳ）、リッド２５２の制限を解除するようにロック機構２６０が制御される（Ｓ１１０）。よって、バッテリ１５０を充電するために使用者がリッド２５２を開けることができる。
【００８１】
なお、バッテリ１５０が満充電された状態であっても、たとえば非常スイッチなどを押すことにより、リッド２５２の制限を強制的に解除するようにしてもよい。
【００８２】
バッテリ１５０が満充電されずにインレット２５０のリッド２５２が閉じられた場合（Ｓ１０２にてＹＥＳ，Ｓ１０４にてＮＯ）、リッド２５２は閉じた状態に制限されない。そのため、使用者はリッド２５２を開くことができる。そのため、使用者はバッテリ１５０の充電を後で再開することができる。
【００８３】
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】
【００８４】
１００ エンジン、１０２ 触媒、１１０ 第１ＭＧ、１２０ 第２ＭＧ、１３０ 動力分割機構、１４０ 減速機、１５０ バッテリ、１５２ サブバッテリ、１６０ 前輪、１７０ ＥＣＵ、２００ コンバータ、２１０ 第１インバータ、２２０ 第２インバータ、２３０ ＳＭＲ、２４０ 充電器、２４２ ＡＣ／ＤＣ変換回路、２４４ ＤＣ／ＡＣ変換回路、２４６ 絶縁トランス、２４８ 整流回路、２５０ インレット、２５２ リッド、２６０ ロック機構、２６２ ピン、３００ 充電ケーブル、３１０ コネクタ、３１２ スイッチ、３１４ ボタン、３１６ 係止金具、３２０ プラグ、３３２ リレー、３３４ コントロールパイロット回路、４００ コンセント、４０２ 電源。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓄電装置を搭載したプラグイン車両であって、
前記蓄電装置に充電される電力を前記プラグイン車両の外部の電源から前記プラグイン車両に伝達する伝達部材が接続される接続部と、
閉じた場合に前記接続部を覆う蓋部と、
前記蓄電装置の残存容量に応じて、前記蓋部の開閉を制限する制限装置とを備える、プラグイン車両。
【請求項２】
前記制限装置は、前記蓄電装置が満充電である状態において前記蓋部が閉じられると、前記蓋部を閉じた状態に制限し、前記蓄電装置の残存容量がしきい値以下になると前記蓋部の制限を解除する、請求項１に記載のプラグイン車両。
【請求項３】
前記制限装置は、前記蓄電装置の残存容量がしきい値よりも大きい場合に前記蓋部を閉じた状態に制限する、請求項１に記載のプラグイン車両。
【請求項１】
蓄電装置を搭載したプラグイン車両であって、
前記蓄電装置に充電される電力を前記プラグイン車両の外部の電源から前記プラグイン車両に伝達する伝達部材が接続される接続部と、
閉じた場合に前記接続部を覆う蓋部と、
前記蓄電装置の残存容量に応じて、前記蓋部の開閉を制限する制限装置とを備える、プラグイン車両。
【請求項２】
前記制限装置は、前記蓄電装置が満充電である状態において前記蓋部が閉じられると、前記蓋部を閉じた状態に制限し、前記蓄電装置の残存容量がしきい値以下になると前記蓋部の制限を解除する、請求項１に記載のプラグイン車両。
【請求項３】
前記制限装置は、前記蓄電装置の残存容量がしきい値よりも大きい場合に前記蓋部を閉じた状態に制限する、請求項１に記載のプラグイン車両。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−９８６４８（Ｐ２０１１−９８６４８Ａ）
【公開日】平成２３年５月１９日（２０１１．５．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２５４７２６（Ｐ２００９−２５４７２６）
【出願日】平成２１年１１月６日（２００９．１１．６）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年５月１９日（２０１１．５．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月６日（２００９．１１．６）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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