車両および車両の制御方法
【課題】充電ケーブルを用いて外部充電が可能な車両において、車両のインレットへの充電ケーブルの接続が不十分であったことに起因して充電が実行されなかった場合の要因を事後的に認識可能とする。
【解決手段】充電ケーブル３００を介して外部充電が可能な車両１００は、蓄電装置１５０と、コネクタ３１０を接続するためのインレット２７０と、蓄電装置１５０を充電するための充電装置１６０と、車両ＥＣＵ１７０とを備える。車両ＥＣＵ１７０は、コネクタ３１０からのコネクタ３１０とインレット２７０との接続状態を示す信号ＳＩＧが、完全な接続状態であることを示している場合は充電動作の実行を許可し、接続が不完全な状態であることを示している場合は、充電動作を禁止するとともに、不完全な接続状態に起因して充電動作が行なわれなかったことを記憶する。
【解決手段】充電ケーブル３００を介して外部充電が可能な車両１００は、蓄電装置１５０と、コネクタ３１０を接続するためのインレット２７０と、蓄電装置１５０を充電するための充電装置１６０と、車両ＥＣＵ１７０とを備える。車両ＥＣＵ１７０は、コネクタ３１０からのコネクタ３１０とインレット２７０との接続状態を示す信号ＳＩＧが、完全な接続状態であることを示している場合は充電動作の実行を許可し、接続が不完全な状態であることを示している場合は、充電動作を禁止するとともに、不完全な接続状態に起因して充電動作が行なわれなかったことを記憶する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両および車両の制御方法に関し、より特定的には、充電ケーブルを介して伝達された外部電源からの電力を用いて充電が可能な車両における異常ログ機能に関する。
【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、単に「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、家屋に設けられたコンセントと車両に設けられた充電口（以下、インレットとも称する。）とを充電ケーブル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】
特許第３１３５０４０号公報（特許文献１）は、車両の外部充電を行なう際に用いられる充電ケーブルを車両のインレットに接続するための充電用コネクタの構成が開示される。特許第３１３５０４０号公報（特許文献１）に開示された充電用コネクタによれば、コネクタの嵌合作業と通電のためのスイッチ操作とを同時に行なうことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３１３５０４０号公報
【特許文献２】特開２００４−２７３１９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のような、充電ケーブルを用いて外部充電が可能な車両においては、インレットへ充電ケーブルが適切に接続されていることが、充電開始の条件の１つとされる場合がある。このような車両において外部充電を行なう際に、ユーザが、不運にも充電ケーブルの接続が不十分であり、完全に嵌合していないことに気付かなかった場合には、ユーザの意に反して充電が実行されないことが生じ得る。そうすると、充電が完了したことを期待してユーザが車両を運転しようとしたときに、車両の充電がなされていないことによって、車両の運転ができない場合が発生するおそれがある。
【０００７】
このときに、充電ケーブルの接続が不十分であることを認識してない状態で充電ケーブルを取り外した場合には、ユーザはなぜ充電が実行されなかったかを事後的に認識することができずに、違和感やシステムに対する不信感を感じる可能性がある。
【０００８】
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、着脱式の充電ケーブルを用いて外部充電が可能な車両において、車両のインレットへの充電ケーブルの接続が不十分であったことに起因して充電が実行されなかった場合の要因を事後的に認識可能とすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明による車両は、着脱式の充電ケーブルを介して、外部電源からの電力を用いて充電が可能な車両であり、充電が可能な蓄電装置と、充電ケーブルのコネクタを接続するための接続部と、充電装置と、充電装置による充電動作を制御するための制御装置とを備える。充電装置は、充電ケーブルにより接続部に供給される外部電源からの電力を用いて蓄電装置を充電する。コネクタは、コネクタと接続部との接続を検出するための接続検知装置を含む。制御装置は、接続検知装置からの信号の状態に基づいてコネクタと接続部との接続が不完全な接続状態であることを判定し、コネクタと接続部との接続が不完全な接続状態である場合は、充電動作の実行を禁止するとともに、不完全な接続状態であることに起因して充電動作が行なわれなかったことを記憶する。
【００１０】
好ましくは、接続検知装置は、第１の検出部および第２の検出部を有しする。制御装置は、第１の検出部に基づく接続検知装置からの信号の状態に応答して、第２の検出部に基づく信号の状態によってコネクタと接続部との接続が不完全な接続状態であることを判定する。
【００１１】
好ましくは、信号の状態は、第１の検出部のみが接続部の端子部に接続される場合に生じる第１の状態と、第１および第２の検出部の両方が端子部に接続される場合に生じる、第１の状態とは異なる第２の状態とを有する。制御装置は、信号の状態が、第１の状態の場合は、コネクタと接続部との接続が不完全な接続状態であると判定する。
【００１２】
好ましくは、制御装置は、第１の状態が予め定められた期間継続した場合に、コネクタと接続部との接続が不完全な接続状態であると判定する。
【００１３】
好ましくは、制御装置は、信号の状態が、第２の状態の場合は、コネクタと接続部との接続が完全な接続状態であると判定するとともに、充電動作の実行を許可する。
【００１４】
好ましくは、制御装置は、信号の状態が、第１の状態および第２の状態のいずれでもない第３の状態の場合は、コネクタと接続部とが非接続であると判定する。
【００１５】
本発明による車両の制御方法は、着脱式の充電ケーブルを介して、外部電源からの電力を用いて充電が可能な車両の制御方法である。車両は、充電が可能な蓄電装置と、充電ケーブルのコネクタを接続するための接続部と、充電ケーブルにより接続部に供給される外部電源からの電力を用いて、蓄電装置を充電するための充電装置とを含む。コネクタは、コネクタと接続部との接続を検出するための接続検知装置を含む。制御方法は、接続検知装置からの信号の状態を受けるステップと、信号の状態に基づいてコネクタと接続部との接続が不完全な接続状態であることを判定するステップと、コネクタと接続部との接続が不完全な接続状態であると判定された場合に、充電装置による充電動作の実行を禁止するステップと、コネクタと接続部との接続が不完全な接続状態であると判定された場合に、不完全な接続状態であることに起因して充電動作が行なわれなかったことを記憶するステップとを備える。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、着脱式の充電ケーブルを用いて外部充電が可能な車両において、車両のインレットへの充電ケーブルの接続が不十分であったことに起因して充電が実行されなかった場合の要因を事後的に認識可能とすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本実施の形態に従う車両を含む充電システムの概略図である。
【図２】図１に示した充電回路をより詳細に説明するための図である。
【図３】図１の充電ケーブルの外観図である。
【図４】コネクタが嵌合状態の場合の充電動作を説明するためのタイムチャートである。
【図５】コネクタが半嵌合状態の場合の充電動作を説明するためのタイムチャートである。
【図６】本実施の形態において、車両ＥＣＵで実行される充電中止判定処理を説明するためのフローチャートである。
【図７】本実施の形態において、車両ＥＣＵで実行される充電中止時のログ記録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】
【００１８】
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。
【００１９】
図１は、実施の形態１に従う車両１０の充電システムの概略図である。なお、車両１０は、外部電源により充電可能な蓄電装置からの電力によって走行可能であれば、その構成は特に限定されるものではない。車両１０には、たとえばハイブリッド自動車，電気自動車および燃料電池自動車などが含まれる。また、充電可能な蓄電装置が搭載された車両であれば、たとえば内燃機関によって走行する車両にも適用可能である。
【００２０】
図１を参照して、車両１０は、インレット２７０と、充電装置１６０と、リレー１５５と、蓄電装置１５０と、駆動部２０と、車両ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１７０と、電圧センサ１８２とを備える。駆動部２０は、モータ駆動装置１８０と、モータジュネレータ（以下「ＭＧ（Motor Generator）」とも称する。）１２０と、駆動輪１３０とを含む。
【００２１】
インレット２７０には、充電ケーブル３００のコネクタ３１０が接続される。
充電装置１６０は、電力線ＡＣＬ１，ＡＣＬ２によってインレット２７０と接続される。さらに、充電装置１６０は、リレー１５５を介して蓄電装置１５０と接続される。そして、充電装置１６０は、車両ＥＣＵ１７０からの制御信号ＰＷＥに基づいて、車両の外部電源４０２から供給される交流電力を、蓄電装置１５０が充電可能な直流電力に変換して、蓄電装置１５０に供給する。
【００２２】
蓄電装置１５０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１５０は、たとえば、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池あるいは鉛蓄電池などの二次電池や、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。
【００２３】
蓄電装置１５０は、充電装置１６０から供給される充電電力を蓄える。蓄電装置１５０は、ＭＧ１２０を駆動するモータ駆動装置１８０に接続され、車両を走行するための駆動力の発生に用いられる直流電力をモータ駆動装置１８０へ供給する。また蓄電装置１５０は、ＭＧ１２０で発電された電力を蓄電する。
【００２４】
また、蓄電装置１５０は、いずれも図示しないが、蓄電装置１５０の電圧を検出するための電圧センサ、および、蓄電装置１５０に入出力される電流を検出するための電流センサをさらに含み、これらのセンサによって検出された電圧，電流の検出値を車両ＥＣＵ１７０へ出力する。
【００２５】
モータ駆動装置１８０は、蓄電装置１５０およびＭＧ１２０に接続される。そして、モータ駆動装置１８０は、車両ＥＣＵ１７０によって制御されて、蓄電装置１５０から供給される電力を、ＭＧ１２０を駆動するための電力に変換する。モータ駆動装置１８０は、たとえば三相インバータを含んで構成される。
【００２６】
ＭＧ１２０は、モータ駆動装置１８０と、図示しない動力分割機構や減速機等を介して駆動輪１３０とに接続される。そして、ＭＧ１２０は、モータ駆動装置１８０から供給された電力を受けて、車両１０を走行させるための駆動力を発生する。また、ＭＧ１２０は、駆動輪１３０からの回転力を受けて交流電力を発生するとともに、車両ＥＣＵ１７０からの回生トルク指令によって回生制動力を発生する。ＭＧ１２０は、たとえば、永久磁石が埋設されたロータとＹ結線された三相コイルを有するステータとを備える三相交流電動発電機を含んで構成される。
【００２７】
また、ＭＧ１２０の他にエンジン（図示しない）が搭載されたハイブリッド自動車では、車両ＥＣＵ１７０により、エンジンおよびＭＧ１２０の駆動力が最適な比率となるように制御が実行される。
【００２８】
電圧センサ１８２は、電力線ＡＣＬ１とＡＣＬ２との間に設置され、外部電源４０２から供給される電力の電圧を検出する。そして、電圧センサ１８２は、その電圧の検出値ＶＡＣを車両ＥＣＵ１７０に出力する。
【００２９】
リレー１５５は、充電装置１６０と蓄電装置１５０とを結ぶ経路に設置される。そしてリレー１５５は、車両ＥＣＵ１７０からの制御信号ＳＥによって制御され、充電装置１６０から蓄電装置１５０への電力の供給と遮断とを切替える。なお、本実施の形態においては、リレー１５５が個別に設けられる構成としているが、蓄電装置１５０または充電装置１６０の内部にリレー１５５が含まれる構成としてもよい。
【００３０】
車両ＥＣＵ１７０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受信や各機器への制御指令の出力を行なうとともに、車両１０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）で構築して処理することも可能である。
【００３１】
車両ＥＣＵ１７０は、充電ケーブル３００から、インレット２７０を介して、ケーブルの接続を表わす信号ＳＩＧおよびパイロット信号ＣＰＬＴを受ける。また、車両ＥＣＵ１７０は、電圧センサ１８２から受電電力の電圧検出値ＶＡＣを受ける。
【００３２】
また、車両ＥＣＵ１７０は、蓄電装置１５０内に設置されたセンサ（図示せず）から電流、電圧、温度に関する検出値の入力を受け、蓄電装置１５０の充電状態を示す状態量（以下「ＳＯＣ（State of Charge）」とも称する。）の算出を行なう。
【００３３】
そして、車両ＥＣＵ１７０は、これらの情報に基づいて、蓄電装置１５０を充電するために、充電装置１６０およびリレー１５５などを制御する。
【００３４】
充電ケーブル３００は、車両側の端部に設けられたコネクタ３１０と、外部電源側の端部に設けられたプラグ３２０と、充電回路遮断装置（以下、「ＣＣＩＤ（Charging Circuit Interrupt Device）」とも称する。）３３０と、それぞれの機器間を接続して電力および制御信号を入出力する電線部３４０とを備える。
【００３５】
電線部３４０は、プラグ３２０とＣＣＩＤ３３０との間を接続する電線部３４０Ａとコネクタ３１０とＣＣＩＤ３３０との間を接続する電線部３４０Ｂとを含む。また、電線部３４０は、外部電源４０２からの電力を伝達するための電力線３４１を含む。
【００３６】
充電ケーブル３００は、外部電源４０２（たとえば商用電源）のコンセント４００と充電ケーブル３００のプラグ３２０によって接続される。また、車両１０のボディーに設けられたインレット２７０と充電ケーブル３００のコネクタ３１０とが接続され、車両の外部電源４０２からの電力が車両１０へ伝達される。充電ケーブル３００は、外部電源４０２および車両１０に着脱可能である。
【００３７】
コネクタ３１０の内部には、コネクタ３１０の接続を検知する接続検知装置３１２が設けられ、インレット２７０とコネクタ３１０との接続状態を検知する。そして、接続検知装置３１２は接続状態を表わす信号ＳＩＧを、インレット２７０を経由して、車両１０の車両ＥＣＵ１７０へ出力する。接続検知装置３１２の詳細については、図２で後述する。
【００３８】
ＣＣＩＤ３３０は、ＣＣＩＤリレー３３２と、コントロールパイロット回路３３４とを含む。ＣＣＩＤリレー３３２は、充電ケーブル３００内の電力線３４１に介挿される。ＣＣＩＤリレー３３２は、コントロールパイロット回路３３４によって制御される。そして、ＣＣＩＤリレー３３２が開放されているときは、充電ケーブル３００内で電路が遮断される。一方、ＣＣＩＤリレー３３２が閉成されると、外部電源４０２から車両１０へ電力が供給される。
【００３９】
コントロールパイロット回路３３４は、コネクタ３１０およびインレット２７０を介して車両ＥＣＵ１７０へパイロット信号ＣＰＬＴを出力する。このパイロット信号ＣＰＬＴは、コントロールパイロット回路３３４から車両ＥＣＵ１７０へ充電ケーブル３００の定格電流を通知するための信号である。また、パイロット信号ＣＰＬＴは、車両ＥＣＵ１７０によって操作されるパイロット信号ＣＰＬＴの電位に基づいて、車両ＥＣＵ１７０からＣＣＩＤリレー３３２を遠隔操作するための信号としても使用される。そして、コントロールパイロット回路３３４は、パイロット信号ＣＰＬＴの電位変化に基づいてＣＣＩＤリレー３３２を制御する。
【００４０】
図２は、図１に示した充電回路をより詳細に説明するための図である。なお、図２において、図１と同じ参照符号が付された重複する要素についての説明は繰り返さない。
【００４１】
図２を参照して、ＣＣＩＤ３３０は、ＣＣＩＤリレー３３２およびコントロールパイロット回路３３４に加えて、電磁コイル６０６と、漏電検出器６０８と、ＣＣＩＤ制御部６１０と、電圧センサ６５０と、電流センサ６６０とをさらに含む。また、コントロールパイロット回路３３４は、発振装置６０２と、抵抗Ｒ２０と、電圧センサ６０４とを含む。
【００４２】
ＣＣＩＤ制御部６１０は、いずれも図示しないが、ＣＰＵと、記憶装置と、入出力バッファとを含み、各センサおよびコントロールパイロット回路３３４の信号の入出力を行なうとともに、充電ケーブル３００の充電動作の制御を行なう。
【００４３】
発振装置６０２は、電圧センサ６０４によって検出されるパイロット信号ＣＰＬＴの電位が規定の電位のときは非発振の信号を出力し、パイロット信号ＣＰＬＴの電位が上記の規定の電位から低下したときは、ＣＣＩＤ制御部６１０により制御されて、規定の周波数（たとえば１ｋＨｚ）およびデューティサイクルで発振する信号を出力する。
【００４４】
なお、パイロット信号ＣＰＬＴの電位は、図４で後述するように、車両ＥＣＵ１７０によって操作される。また、デューティサイクルは、外部電源４０２から充電ケーブル３００を介して車両１０へ供給可能な定格電流に基づいて設定される。
【００４５】
パイロット信号ＣＰＬＴは、上述のようにパイロット信号ＣＰＬＴの電位が規定の電位から低下すると、規定の周期で発振する。ここで、外部電源４０２から充電ケーブル３００を介して車両１０へ供給可能な定格電流に基づいてパイロット信号ＣＰＬＴのパルス幅が設定される。すなわち、この発振周期に対するパルス幅の比で示されるデューティによって、パイロット信号ＣＰＬＴを用いてコントロールパイロット回路３３４から車両１０の車両ＥＣＵ１７０へ定格電流が通知される。
【００４６】
なお、定格電流は、充電ケーブル毎に定められており、充電ケーブル３００の種類が異なれば定格電流も異なる。したがって、充電ケーブル３００毎にパイロット信号ＣＰＬＴのデューティも異なることになる。
【００４７】
車両ＥＣＵ１７０は、コントロールパイロット線Ｌ１を介して受信したパイロット信号ＣＰＬＴのデューティに基づいて、外部電源４０２から充電ケーブル３００を介して車両１０へ供給可能な定格電流を検知することができる。
【００４８】
車両ＥＣＵ１７０によってパイロット信号ＣＰＬＴの電位がさらに低下されると、コントロールパイロット回路３３４は、電磁コイル６０６へ電流を供給する。電磁コイル６０６は、コントロールパイロット回路３３４から電流が供給されると電磁力を発生し、ＣＣＩＤリレー３３２の接点を閉じて導通状態にする。
【００４９】
漏電検出器６０８は、ＣＣＩＤ３３０内部において充電ケーブル３００の電力線３４１の途中に設けられ、漏電の有無を検出する。具体的には、漏電検出器６０８は、対となる電力線３４１に互いに反対方向に流れる電流の平衡状態を検出し、その平衡状態が破綻すると漏電の発生を検知する。なお、特に図示しないが、漏電検出器６０８により漏電が検出されると、電磁コイル６０６への給電が遮断され、ＣＣＩＤリレー３３２の接点が開放されて非導通状態となる。
【００５０】
電圧センサ６５０は、充電ケーブル３００のプラグ３２０がコンセント４００に差し込まれると、外部電源４０２から伝達される電源電圧を検知し、その検出値をＣＣＩＤ制御部６１０に通知する。また、電流センサ６６０は、電力線３４１に流れる充電電流を検知し、その検出値をＣＣＩＤ制御部６１０に通知する。
【００５１】
コネクタ３１０内に含まれる接続検知装置３１２は、抵抗Ｒ１１，Ｒ１２およびスイッチＳＷ１０を含む。
【００５２】
抵抗Ｒ１１は、接続信号線Ｌ３と接地線Ｌ２との間に接続される。また、直列接続されたスイッチＳＷ１０および抵抗Ｒ１２は、抵抗Ｒ１１と並列に接続信号線Ｌ３と接地線Ｌ２との間に接続される。スイッチＳＷ１０は、図３で後述するコネクタ３１０の操作ボタンおよび係止爪と連動している。スイッチＳＷ１０は、コネクタ３１０がインレット２７０に完全に接続された状態（以下、嵌合状態とも称する。）において接点が閉成され、コネクタ３１０がインレット２７０に中途半端に接続されたような不完全な接続状態（以下、半嵌合状態とも称する。）である場合には接点が開放される。
【００５３】
このような構成とすることにより、コネクタ３１０がインレット２７０から切り離された状態では、車両ＥＣＵ１７０に含まれる電源ノード５１１の電圧およびプルアップ抵抗Ｒ１０によって定まる電位（たとえば、Ｖ１１）を有する信号が信号ＳＩＧとして接続信号線Ｌ３に発生する。また、コネクタ３１０とインレット２７０が嵌合状態の場合には、電源ノード５１１の電圧、プルアップ抵抗Ｒ１０、および抵抗Ｒ１１，Ｒ１２によって定まる電位（たとえば、Ｖ１３）を有する信号が信号ＳＩＧとして接続信号線Ｌ３に発生する。さらに、コネクタ３１０とインレット２７０が半嵌合状態の場合には、スイッチＳＷ１０が開放状態であるため、電源ノード５１１の電圧、プルアップ抵抗Ｒ１０および抵抗Ｒ１１によって定まる電位（たとえば、Ｖ１２）を有する信号が信号ＳＩＧとして接続信号線Ｌ３に発生する。
【００５４】
このとき、各状態で発生する信号ＳＩＧの電位の大きさは、Ｖ１１＞Ｖ１２＞Ｖ１３となる。したがって、信号ＳＩＧの電位の大きさを検出することによって、車両ＥＣＵ１７０は、コネクタ３１０の接続状態を検出することができる。
【００５５】
なお、上記において、抵抗Ｒ１１は本発明における「第１の検出部」に対応し、抵抗Ｒ１２は本発明における「第２の検出部」に対応する。また、信号ＳＩＧの電位Ｖが、Ｖ１２≧Ｖ＞Ｖ１３の場合が本発明における「第１の状態」に対応し、Ｖ１３≧Ｖの場合が本発明における「第２の状態」に対応し、Ｖ＞Ｖ１２の場合が本発明における「第３の状態」に対応する。
【００５６】
車両１０においては、車両ＥＣＵ１７０は、上記の電源ノード５１１およびプルアップ抵抗Ｒ１０に加えて、抵抗回路５０２と、入力バッファ５０４，５０６と、ＣＰＵ５０８とをさらに含む。抵抗回路５０２は、プルダウン抵抗Ｒ１，Ｒ２と、スイッチＳＷ１とを含む。プルダウン抵抗Ｒ１およびスイッチＳＷ１は、パイロット信号ＣＰＬＴが通信されるコントロールパイロット線Ｌ１と車両アース５１２との間に直列に接続される。プルダウン抵抗Ｒ２も、コントロールパイロット線Ｌ１と車両アース５１２との間に直列に接続される。そして、スイッチＳＷ１は、ＣＰＵ５０８からの制御信号Ｓ１に応じて導通または非導通に制御される。
【００５７】
この抵抗回路５０２は、車両１０側からパイロット信号ＣＰＬＴの電位を操作するための回路である。
【００５８】
入力バッファ５０４は、コントロールパイロット線Ｌ１のパイロット信号ＣＰＬＴを受け、その受けたパイロット信号ＣＰＬＴをＣＰＵ５０８へ出力する。入力バッファ５０６は、コネクタ３１０の接続検知装置３１２に接続される接続信号線Ｌ３から信号ＳＩＧを受け、その受けた信号ＳＩＧをＣＰＵ５０８へ出力する。
【００５９】
ＣＰＵ５０８は、入力バッファ５０４，５０６から、パイロット信号ＣＰＬＴおよび信号ＳＩＧをそれぞれ受ける。ＣＰＵ５０８は、パイロット信号ＣＰＬＴの発振状態およびデューティサイクルを検知することによって、上述のように充電ケーブル３００の定格電流を検出する。
【００６０】
ＣＰＵ５０８は、信号ＳＩＧの電位を検出し、コネクタ３１０の接続状態を検出する。ＣＰＵ５０８は、信号ＳＩＧの電位がＶ１２以下になると、インレット２７０内の接地線Ｌ２および接続信号線Ｌ３の端子に、コネクタ３１０内の対応する端子がそれぞれ接続されたことを示す接続信号ＣＮＣＴをオンに設定する。また、ＣＰＵ５０８は、信号ＳＩＧの電位がＶ１３以下になると、コネクタ３１０とインレット２７０が嵌合状態となったことを示す嵌合信号ＰＩＳＷをオンに設定する。
【００６１】
そして、ＣＰＵ５０８は、信号ＳＩＧの電位およびパイロット信号ＣＰＬＴの発振状態に基づいて、スイッチＳＷ１の制御信号Ｓ１を制御することによって、パイロット信号ＣＰＬＴの電位を操作する。これによって、ＣＰＵ５０８は、ＣＣＩＤリレー３３２を遠隔操作することができる。そして、充電ケーブル３００を介して外部電源４０２から車両１０への電力の伝達が行なわれる。
【００６２】
図１および図２を参照して、ＣＣＩＤリレー３３２の接点が閉じられると、充電装置１６０に外部電源４０２からの交流電力が与えられ、外部電源４０２から蓄電装置１５０への充電準備が完了する。ＣＰＵ５０８は、充電装置１６０に対し制御信号ＰＷＥを出力することによって電力変換を行なわせるとともに、制御信号ＳＥを出力してリレー１５５の接点を閉じることにより、蓄電装置１５０への充電を実行する。
【００６３】
図３は、図１の充電ケーブル３００の外観図である。図３を参照して、充電ケーブル３００は、上述のように、コネクタ３１０と、プラグ３２０と、電線部３４０とを含む。また、コネクタ３１０は、操作ボタン３１４と、カプラ部３１５と、係止爪３１６とをさらに含む。
【００６４】
カプラ部３１５には、複数の接続端子（図示せず）が設けられ、車両１０のインレット２７０に接続されることによって、電線部３４０内の電力線、接地線および信号線が、車両１０側の電力線、接地線および信号線と接続される。
【００６５】
本実施の形態においては、操作ボタン３１４は、コネクタ３１０の抜け防止のための係止爪３１６を動作させるためのボタンであり、操作ボタン３１４の操作に連動して係止爪３１６が動作する。
【００６６】
具体的には、コネクタ３１０がインレット２７０に完全に接続されて嵌合状態になると、車両１０側の係止爪受け部（図示せず）に係止爪３１６が引っ掛かり、コネクタ３１０がインレット２７０から誤って抜けてしまうことが防止される。そして、操作ボタン３１４が押下されると、係止爪３１６が係止爪受け部から外れることによって、コネクタ３１０をインレット２７０から引き抜くことが可能となる。
【００６７】
図２で説明したように、コネクタ３１０に内蔵されたスイッチＳＷ１０は、操作ボタン３１４および係止爪３１６の動作に連動して導通または非導通の状態とされる。コネクタ３１０とインレット２７０が嵌合状態の場合には、係止爪３１６が係止爪受け部に引っ掛かった状態となり、このときスイッチＳＷ１０は導通状態となる。
【００６８】
一方、コネクタ３１０とインレット２７０が半嵌合状態の場合には、係止爪３１６が係止爪受け部に押し上げられた状態、すなわち、操作ボタン３１４が押された状態となり、この状態においては、スイッチＳＷ１０は非導通状態となる。
【００６９】
このような構成の車両の充電システムにおいては、充電ケーブルのコネクタが車両のインレットに確実に接続されていることが、充電を実行するための条件とされる場合がある。これは、コネクタの接続が緩かったり、ユーザによって充電中にコネクタが取り外されたりした場合に、通電中にコネクタの端子部が離れてしまうことによって端子間でアークが発生し、それによって機器の破損や故障を誘発してしまうことを防止するためである。
【００７０】
そのため、たとえば、図３に示した充電ケーブル３００のような構成においては、コネクタ３１０の端子部がインレットの端子部と接続している状態（すなわち、接続信号ＣＮＣＴオン）に加えて、コネクタ３１０の係止爪３１６が確実に係止爪受け部に引っ掛かった状態（すなわち、嵌合信号ＰＩＳＷオン）であることが、充電実行の条件とされる場合がある。このような条件とすることによって、充電中に誤ってコネクタがインレットから外れてしまうことが防止できる。さらに、充電途中でユーザがコネクタを外そうとした場合であっても、係止爪を動作させるためにユーザにより操作ボタンが操作された時点で電力供給が停止されるので、コネクタの端子部がインレットの端子部から離れる際には、すでに非通電状態となっており、アーク等の発生が防止できる。
【００７１】
一方、このような充電実行条件の場合には、コネクタの接続が不完全であると充電が実行されない。したがって、ユーザによるコネクタの接続が不十分であったり、あるいは、端子部の接触不良等が生じていたりすることによって、完全に嵌合状態となっていない場合には充電が実行されず、それにユーザが気付かないままであると、ユーザが、充電が完了したと思って車両を運転しようとした時点では充電が全く行なわれていないという状態が起こり得る。
【００７２】
このような場合には、ユーザが、充電ケーブルを取り外したあとに、充電が実行されていないことに気付くことがある。そうすると、ユーザは充電が実行されなかった原因がわからず、充電システムに何らかの故障が生じていると認識する可能性がある。また、これによって、ディーラが、ユーザから修理を依頼されたり、さらには充電が実行されなかったことに対してユーザからのクレームを受けたりした場合に、その原因の特定およびユーザへの説明が適切に行なえないことが生じ得る。
【００７３】
そこで、本実施の形態においては、充電ケーブルを用いて外部充電が可能な車両の充電システムにおいて、充電ケーブルのコネクタの接続が不十分であったことに起因して充電が実行されなかった事実を、他の機器故障の発生などとは区別してログとして記憶する手法を採用する。このような手法を用いることによって、コネクタの接続が不十分であったことに起因して充電が実行されなかったことを事後的に認識することが可能となる。
【００７４】
図４は、コネクタ３１０がインレット２７０に完全に接続された嵌合状態の場合の、充電動作を説明するためのタイムチャートである。図４および後述する図５においては、横軸には時間が示され、縦軸にはパイロット信号ＣＰＬＴの電位、信号ＳＩＧの電位、接続信号ＣＮＣＴおよび嵌合信号ＰＩＳＷの状態、スイッチＳＷ１の状態、ＣＣＩＤリレー３３２の状態、充電処理の実行状態、および半嵌合検出フラグＦＬＧの状態が示される。
【００７５】
図２および図４を参照して、時刻ｔ１０になるまでは、充電ケーブル３００は、車両１０および外部電源４０２のいずれにも接続されていない状態である。この状態においては、各スイッチおよびＣＣＩＤリレー３３２はオフの状態であり、パイロット信号ＣＰＬＴの電位は０Ｖである。また、信号ＳＩＧの電位は、Ｖ１１（＞０Ｖ）である。
【００７６】
時刻ｔ１０において、充電ケーブル３００のプラグ３２０が外部電源４０２のコンセント４００に接続されると、外部電源４０２からの電力を受けてコントロールパイロット回路３３４がパイロット信号ＣＰＬＴを発生する。
【００７７】
なお、この時刻ｔ１０では、充電ケーブル３００のコネクタ３１０はインレット２７０に接続されていない。また、パイロット信号ＣＰＬＴの電位はＶ１（たとえば１２Ｖ）であり、パイロット信号ＣＰＬＴは非発振状態である。
【００７８】
時刻ｔ１１において、コネクタ３１０がインレット２７０に接続されると、接続検知装置３１２によって、信号ＳＩＧの電位が低下する。図４においては、コネクタ３１０とインレット２７０が嵌合状態であるので、接続検知装置３１２内のスイッチＳＷ１０が閉成され、抵抗Ｒ１１、Ｒ１２によって信号ＳＩＧの電位はＶ１３まで低下する。これによって、接続信号ＣＮＣＴおよび嵌合信号ＰＩＳＷがオンとなり、ＣＰＵ５０８によって、コネクタ３１０とインレット２７０との接続が検出される。
【００７９】
このとき、コントロールパイロット線Ｌ１が接続されるので、抵抗回路５０２のプルダウン抵抗Ｒ２によってパイロット信号ＣＰＬＴの電位はＶ２（たとえば９Ｖ）に低下する。
【００８０】
時刻ｔ１２において、ＣＣＩＤ制御部６１０によってパイロット信号ＣＰＬＴの電位がＶ２に低下したことが検出される。これに応じて、ＣＣＩＤ制御部６１０は、パイロット信号ＣＰＬＴを発振させる。
【００８１】
ＣＰＵ５０８は、パイロット信号ＣＰＬＴが発振されたことを検出すると、上述のようにパイロット信号ＣＰＬＴのデューティによって、充電ケーブル３００の定格電流を検出する。
【００８２】
そして、ＣＰＵ５０８は充電動作を開始するために制御信号Ｓ１を活性化させてスイッチＳＷ１をオンする。これに応じて、プルダウン抵抗Ｒ２によって、パイロット信号ＣＰＬＴの電位がＶ３（たとえば６Ｖ）に低下する（図４中の時刻ｔ１３）。
【００８３】
このパイロット信号ＣＰＬＴの電位がＶ３に低下したことが、ＣＣＩＤ制御部６１０によって検出されると、時刻ｔ１４においてＣＣＩＤリレー３３２の接点が閉じられて、外部電源４０２からの電力が充電ケーブル３００を介して車両１０に伝達される。
【００８４】
その後、ＣＰＵ５０８によって、交流電圧ＶＡＣが検出されると、リレー１５５（図１）の接点が閉じられるとともに充電装置１６０（図１）が制御されて、蓄電装置１５０（図１）の充電が開始される（図４中の時刻ｔ１５）。
【００８５】
蓄電装置１５０の充電が進み、蓄電装置１５０が満充電となったことが判定されると、ＣＰＵ５０８は、充電処理を停止する（図４中の時刻ｔ１６）とともに、制御信号Ｓ１を非活性化してスイッチＳＷ１を非導通状態とする（図４中の時刻ｔ１７）。これによって、パイロット信号ＣＰＬＴの電位がＶ２となり、ＣＣＩＤリレー３３２が非導通状態とされて（図４中の時刻ｔ１８）充電動作が終了する。
【００８６】
なお、図４の場合には、コネクタ３１０とインレット２７０が嵌合状態であるので、半嵌合検出フラグＦＬＧはオフのままである。
【００８７】
次に図５を用いて、コネクタ３１０とインレット２７０とが半嵌合状態の場合の充電動作について説明する。
【００８８】
図２および図５を参照して、時刻ｔ２０において充電ケーブル３００のプラグ３２０が外部電源４０２のコンセント４００に接続され、時刻ｔ２１において、コネクタ３１０がインレット２７０に接続される。
【００８９】
ところが、図５においては、コネクタ３１０とインレット２７０との接続が不十分であるので、スイッチＳＷ１０が閉成されず、信号ＳＩＧの電位はＶ１２になる。そうすると、接続信号ＣＮＣＴはオンとなるが、嵌合信号ＰＩＳＷはオフのままとなる。
【００９０】
これにより、ＣＰＵ５０８は、コネクタ３１０とインレット２７０とが半嵌合状態であることを検出する。
【００９１】
ＣＣＩＤ制御部６１０は、時刻ｔ２１においてパイロット信号ＣＰＬＴの電位がＶ２に低下したことを検出したことに応じて、パイロット信号ＣＰＬＴを発振状態とする（図５中の時刻ｔ２２）。しかしながら、ＣＰＵ５０８は、コネクタ３１０が半嵌合状態であることを検出しているために、スイッチＳＷ１を非活性状態に維持する。これによって、パイロット信号ＣＰＬＴの電位がＶ３まで低下されないため、ＣＣＩＤリレー３３２が閉成されず充電操作は開始されない。
【００９２】
一方で、ＣＰＵ５０８は、パイロット信号ＣＰＬＴが発振状態であり、さらに接続信号ＣＮＣＴがオンでかつ嵌合信号ＰＩＳＷがオフ（すなわち、半嵌合状態）である状態の継続時間を計測する。そして、この状態が予め定められた期間ＴＩＭだけ継続したことに応答して、ＣＰＵ５０８は、半嵌合状態のために充電動作が実行できないと判断し、半嵌合検出フラグＦＬＧをオンに設定して充電を中止する。
【００９３】
ここで、半嵌合状態の継続時間を考慮するのは、たとえば、ユーザがコネクタ３１０をインレット２７０に接続する際に、操作ボタン３１４（図３）を押しながら操作したような場合に、ユーザが操作ボタン３１４から手を離すまでの間に発生する一次的な半嵌合状態によって、誤って充電が中止されないようにするためである。
【００９４】
ＣＰＵ５０８は、さらに、半嵌合検出フラグＦＬＧがオンになったことに応じて、コネクタ３１０とインレット２７０とが半嵌合状態であるために充電が実行されなかったことをログとして記憶する。そして、ＣＰＵ５０８は、この記憶された情報に基づいて、警告装置（図示せず）などに充電が中止された要因を出力したり、他の解析装置等からの要求に応じて記憶情報を出力したりする。
【００９５】
図６は、本実施の形態において、車両ＥＣＵ１７０で実行される充電中止判定処理を説明するためのフローチャートである。図６および後述する図７に示すフローチャートは、車両ＥＣＵ１７０に予め格納されたプログラムがメインルーチンから呼び出されて、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、一部のステップについては、専用のハードウェア（電子回路）を構築して処理を実現することも可能である。
【００９６】
図２および図６を参照して、車両ＥＣＵ１７０は、ステップ（以下、ステップをＳと略す。）１００にて、充電異常が発生しているか否かを判定する。充電異常としては、たとえば、充電装置１６０（図１）の異常やＣＣＩＤ３３０の漏電検出器６０８が動作したことなどが含まれる。
【００９７】
充電異常が発生している場合（Ｓ１００にてＹＥＳ）は、処理がＳ１３０に進められて、車両ＥＣＵ１７０は、充電中止要求フラグをオンに設定し、処理をメインルーチンに戻す。充電中止フラグがオンに設定されると、充電動作が中断されるか、あるいは充電動作の開始が禁止される。
【００９８】
充電異常が発生していない場合（Ｓ１００にてＮＯ）は、処理がＳ１１０に進められて、次に、車両ＥＣＵ１７０は、蓄電装置１５０（図１）が満充電状態となったか否かを判定する。
【００９９】
蓄電装置１５０が満充電状態である場合（Ｓ１１０にてＹＥＳ）は、処理がＳ１３０に進められる。
【０１００】
蓄電装置１５０が満充電状態でない場合（Ｓ１１０にてＮＯ）は、処理がＳ１２０に進められて、車両ＥＣＵ１７０は、コネクタ３１０とインレット２７０とが半嵌合状態であるか否かを判定する。具体的には、図５において説明したように、パイロット信号ＣＰＬＴが発振状態であり、さらに接続信号ＣＮＣＴがオンでかつ嵌合信号ＰＩＳＷがオフの状態が、予め定められた期間ＴＩＭ継続したか否かが判定される。
【０１０１】
コネクタ３１０とインレット２７０とが半嵌合状態でない場合（Ｓ１２０にてＮＯ）は、充電動作を中止する要因はないため、車両ＥＣＵ１７０は処理をメインルーチンに戻し、その他の条件が成立したことに応じて充電動作を実行または継続する。
【０１０２】
一方、コネクタ３１０とインレット２７０とが半嵌合状態である場合（Ｓ１２０にてＹＥＳ）は、処理がＳ１３０に進められて、車両ＥＣＵ１７０は、充電中止要求フラグをオンに設定する。
【０１０３】
なお、図示しないが、充電中止要求フラグは、充電が中止された要因が解消された場合（たとえば、異常状態の復旧や充電量の低下など）にオフに設定される。
【０１０４】
図７は、本実施の形態において、車両ＥＣＵ１７０で実行される充電中止時のログ記録処理を説明するためのフローチャートである。
【０１０５】
図２および図７を参照して、車両ＥＣＵ１７０は、Ｓ２００にて、充電終了直後であるか否かを判定する。具体的には、前回の充電動作の際の充電中止要求フラグがオフ、すなわちリセットされ、今回の充電動作の充電中止要求フラグがオンに設定されたか否かが判定される。
【０１０６】
充電終了直後でない場合（Ｓ２００にてＮＯ）は、車両ＥＣＵ１７０は、処理をメインルーチンに戻す。
【０１０７】
充電終了直後である場合（Ｓ２００にてＹＥＳ）は、処理がＳ２１０に進められ、車両ＥＣＵ１７０は、充電が中止された要因が、満充電によるものおよび充電異常によるもののいずれにも該当しないか否かを判定する。
【０１０８】
満充電および充電異常のいずれかである場合（Ｓ２１０にてＮＯ）は、処理がメインルーチンに戻される。
【０１０９】
満充電および充電異常のいずれでもない場合（Ｓ２１０にてＹＥＳ）は、処理がＳ２２０に進められ、車両ＥＣＵ１７０は、コネクタ３１０の半嵌合検出によって充電が中止されたか否かを判定する。具体的には、パイロット信号ＣＰＬＴが発振状態であり、さらに接続信号ＣＮＣＴがオンでかつ嵌合信号ＰＩＳＷがオフの状態が、予め定められた期間ＴＩＭ継続したか否かが判定される。
【０１１０】
半嵌合検出によって充電が中止されていない場合（Ｓ２２０にてＮＯ）は、処理がメインルーチンに戻される。
【０１１１】
半嵌合検出によって充電が中止された場合（Ｓ２２０にてＹＥＳ）は、処理がＳ２３０に処理が進められ、車両ＥＣＵ１７０は、半嵌合検出によって充電が中止されたことをログとして記憶する。
【０１１２】
なお、図７には図示しないが、半嵌合検出によって充電が中止された場合以外においても、対応する充電中止要因をログとして記憶するようにしてもよい。さらに、充電中止要因とは関係なく、充電が中止されたことをログとして記憶するようにしてもよい。
【０１１３】
以上のような処理に従って制御することによって、充電ケーブルを用いて外部充電が可能な車両において、車両のインレットへの充電ケーブルの接続が不十分であったことに起因して充電が実行されなかった場合の要因を、他の充電中止要因を区別して記憶させることができる。これによって、充電ケーブルの接続が不十分であったことに起因して充電が実行されなかったことを事後的に認識することができるので、ユーザによる不必要なクレームが発生することを抑制できるとともに、ユーザに対して正しい使用方法を促すことが可能となる。
【０１１４】
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】
【０１１５】
１０ 車両、２０ 駆動部、１２０ ＭＧ、１３０ 駆動輪、１５０ 蓄電装置、１５５ リレー、１６０ 充電装置、１７０ 車両ＥＣＵ、１８０ モータ駆動装置、１８２，６０４，６５０ 電圧センサ、２７０ インレット、３００ 充電ケーブル、３１０ コネクタ、３１２ 接続検知装置、３１４ 操作ボタン、３１５ カプラ部、３１６ 係止爪、３２０ プラグ、３３０ ＣＣＩＤ、３３２ リレー、３３４ コントロールパイロット回路、３４０，３４０Ａ，３４０Ｂ 電線部、３４１，ＡＣＬ１，ＡＣＬ２ 電力線、４００ コンセント、４０２ 外部電源、５０２ 抵抗回路、５０４，５０６ 入力バッファ、５１１ 電源ノード、５１２ 車両アース、６０２ 発振装置、６０６ 電磁コイル、６０８ 漏電検出器、６１０ ＣＣＩＤ制御部、６６０ 電流センサ、Ｌ１ コントロールパイロット線、Ｌ２ 接地線、Ｌ３ 接続信号線、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ１０〜Ｒ１２，Ｒ２０ 抵抗、ＳＷ１，ＳＷ１０ スイッチ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両および車両の制御方法に関し、より特定的には、充電ケーブルを介して伝達された外部電源からの電力を用いて充電が可能な車両における異常ログ機能に関する。
【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、単に「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、家屋に設けられたコンセントと車両に設けられた充電口（以下、インレットとも称する。）とを充電ケーブル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】
特許第３１３５０４０号公報（特許文献１）は、車両の外部充電を行なう際に用いられる充電ケーブルを車両のインレットに接続するための充電用コネクタの構成が開示される。特許第３１３５０４０号公報（特許文献１）に開示された充電用コネクタによれば、コネクタの嵌合作業と通電のためのスイッチ操作とを同時に行なうことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３１３５０４０号公報
【特許文献２】特開２００４−２７３１９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のような、充電ケーブルを用いて外部充電が可能な車両においては、インレットへ充電ケーブルが適切に接続されていることが、充電開始の条件の１つとされる場合がある。このような車両において外部充電を行なう際に、ユーザが、不運にも充電ケーブルの接続が不十分であり、完全に嵌合していないことに気付かなかった場合には、ユーザの意に反して充電が実行されないことが生じ得る。そうすると、充電が完了したことを期待してユーザが車両を運転しようとしたときに、車両の充電がなされていないことによって、車両の運転ができない場合が発生するおそれがある。
【０００７】
このときに、充電ケーブルの接続が不十分であることを認識してない状態で充電ケーブルを取り外した場合には、ユーザはなぜ充電が実行されなかったかを事後的に認識することができずに、違和感やシステムに対する不信感を感じる可能性がある。
【０００８】
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、着脱式の充電ケーブルを用いて外部充電が可能な車両において、車両のインレットへの充電ケーブルの接続が不十分であったことに起因して充電が実行されなかった場合の要因を事後的に認識可能とすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明による車両は、着脱式の充電ケーブルを介して、外部電源からの電力を用いて充電が可能な車両であり、充電が可能な蓄電装置と、充電ケーブルのコネクタを接続するための接続部と、充電装置と、充電装置による充電動作を制御するための制御装置とを備える。充電装置は、充電ケーブルにより接続部に供給される外部電源からの電力を用いて蓄電装置を充電する。コネクタは、コネクタと接続部との接続を検出するための接続検知装置を含む。制御装置は、接続検知装置からの信号の状態に基づいてコネクタと接続部との接続が不完全な接続状態であることを判定し、コネクタと接続部との接続が不完全な接続状態である場合は、充電動作の実行を禁止するとともに、不完全な接続状態であることに起因して充電動作が行なわれなかったことを記憶する。
【００１０】
好ましくは、接続検知装置は、第１の検出部および第２の検出部を有しする。制御装置は、第１の検出部に基づく接続検知装置からの信号の状態に応答して、第２の検出部に基づく信号の状態によってコネクタと接続部との接続が不完全な接続状態であることを判定する。
【００１１】
好ましくは、信号の状態は、第１の検出部のみが接続部の端子部に接続される場合に生じる第１の状態と、第１および第２の検出部の両方が端子部に接続される場合に生じる、第１の状態とは異なる第２の状態とを有する。制御装置は、信号の状態が、第１の状態の場合は、コネクタと接続部との接続が不完全な接続状態であると判定する。
【００１２】
好ましくは、制御装置は、第１の状態が予め定められた期間継続した場合に、コネクタと接続部との接続が不完全な接続状態であると判定する。
【００１３】
好ましくは、制御装置は、信号の状態が、第２の状態の場合は、コネクタと接続部との接続が完全な接続状態であると判定するとともに、充電動作の実行を許可する。
【００１４】
好ましくは、制御装置は、信号の状態が、第１の状態および第２の状態のいずれでもない第３の状態の場合は、コネクタと接続部とが非接続であると判定する。
【００１５】
本発明による車両の制御方法は、着脱式の充電ケーブルを介して、外部電源からの電力を用いて充電が可能な車両の制御方法である。車両は、充電が可能な蓄電装置と、充電ケーブルのコネクタを接続するための接続部と、充電ケーブルにより接続部に供給される外部電源からの電力を用いて、蓄電装置を充電するための充電装置とを含む。コネクタは、コネクタと接続部との接続を検出するための接続検知装置を含む。制御方法は、接続検知装置からの信号の状態を受けるステップと、信号の状態に基づいてコネクタと接続部との接続が不完全な接続状態であることを判定するステップと、コネクタと接続部との接続が不完全な接続状態であると判定された場合に、充電装置による充電動作の実行を禁止するステップと、コネクタと接続部との接続が不完全な接続状態であると判定された場合に、不完全な接続状態であることに起因して充電動作が行なわれなかったことを記憶するステップとを備える。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、着脱式の充電ケーブルを用いて外部充電が可能な車両において、車両のインレットへの充電ケーブルの接続が不十分であったことに起因して充電が実行されなかった場合の要因を事後的に認識可能とすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本実施の形態に従う車両を含む充電システムの概略図である。
【図２】図１に示した充電回路をより詳細に説明するための図である。
【図３】図１の充電ケーブルの外観図である。
【図４】コネクタが嵌合状態の場合の充電動作を説明するためのタイムチャートである。
【図５】コネクタが半嵌合状態の場合の充電動作を説明するためのタイムチャートである。
【図６】本実施の形態において、車両ＥＣＵで実行される充電中止判定処理を説明するためのフローチャートである。
【図７】本実施の形態において、車両ＥＣＵで実行される充電中止時のログ記録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】
【００１８】
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。
【００１９】
図１は、実施の形態１に従う車両１０の充電システムの概略図である。なお、車両１０は、外部電源により充電可能な蓄電装置からの電力によって走行可能であれば、その構成は特に限定されるものではない。車両１０には、たとえばハイブリッド自動車，電気自動車および燃料電池自動車などが含まれる。また、充電可能な蓄電装置が搭載された車両であれば、たとえば内燃機関によって走行する車両にも適用可能である。
【００２０】
図１を参照して、車両１０は、インレット２７０と、充電装置１６０と、リレー１５５と、蓄電装置１５０と、駆動部２０と、車両ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１７０と、電圧センサ１８２とを備える。駆動部２０は、モータ駆動装置１８０と、モータジュネレータ（以下「ＭＧ（Motor Generator）」とも称する。）１２０と、駆動輪１３０とを含む。
【００２１】
インレット２７０には、充電ケーブル３００のコネクタ３１０が接続される。
充電装置１６０は、電力線ＡＣＬ１，ＡＣＬ２によってインレット２７０と接続される。さらに、充電装置１６０は、リレー１５５を介して蓄電装置１５０と接続される。そして、充電装置１６０は、車両ＥＣＵ１７０からの制御信号ＰＷＥに基づいて、車両の外部電源４０２から供給される交流電力を、蓄電装置１５０が充電可能な直流電力に変換して、蓄電装置１５０に供給する。
【００２２】
蓄電装置１５０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１５０は、たとえば、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池あるいは鉛蓄電池などの二次電池や、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。
【００２３】
蓄電装置１５０は、充電装置１６０から供給される充電電力を蓄える。蓄電装置１５０は、ＭＧ１２０を駆動するモータ駆動装置１８０に接続され、車両を走行するための駆動力の発生に用いられる直流電力をモータ駆動装置１８０へ供給する。また蓄電装置１５０は、ＭＧ１２０で発電された電力を蓄電する。
【００２４】
また、蓄電装置１５０は、いずれも図示しないが、蓄電装置１５０の電圧を検出するための電圧センサ、および、蓄電装置１５０に入出力される電流を検出するための電流センサをさらに含み、これらのセンサによって検出された電圧，電流の検出値を車両ＥＣＵ１７０へ出力する。
【００２５】
モータ駆動装置１８０は、蓄電装置１５０およびＭＧ１２０に接続される。そして、モータ駆動装置１８０は、車両ＥＣＵ１７０によって制御されて、蓄電装置１５０から供給される電力を、ＭＧ１２０を駆動するための電力に変換する。モータ駆動装置１８０は、たとえば三相インバータを含んで構成される。
【００２６】
ＭＧ１２０は、モータ駆動装置１８０と、図示しない動力分割機構や減速機等を介して駆動輪１３０とに接続される。そして、ＭＧ１２０は、モータ駆動装置１８０から供給された電力を受けて、車両１０を走行させるための駆動力を発生する。また、ＭＧ１２０は、駆動輪１３０からの回転力を受けて交流電力を発生するとともに、車両ＥＣＵ１７０からの回生トルク指令によって回生制動力を発生する。ＭＧ１２０は、たとえば、永久磁石が埋設されたロータとＹ結線された三相コイルを有するステータとを備える三相交流電動発電機を含んで構成される。
【００２７】
また、ＭＧ１２０の他にエンジン（図示しない）が搭載されたハイブリッド自動車では、車両ＥＣＵ１７０により、エンジンおよびＭＧ１２０の駆動力が最適な比率となるように制御が実行される。
【００２８】
電圧センサ１８２は、電力線ＡＣＬ１とＡＣＬ２との間に設置され、外部電源４０２から供給される電力の電圧を検出する。そして、電圧センサ１８２は、その電圧の検出値ＶＡＣを車両ＥＣＵ１７０に出力する。
【００２９】
リレー１５５は、充電装置１６０と蓄電装置１５０とを結ぶ経路に設置される。そしてリレー１５５は、車両ＥＣＵ１７０からの制御信号ＳＥによって制御され、充電装置１６０から蓄電装置１５０への電力の供給と遮断とを切替える。なお、本実施の形態においては、リレー１５５が個別に設けられる構成としているが、蓄電装置１５０または充電装置１６０の内部にリレー１５５が含まれる構成としてもよい。
【００３０】
車両ＥＣＵ１７０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受信や各機器への制御指令の出力を行なうとともに、車両１０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）で構築して処理することも可能である。
【００３１】
車両ＥＣＵ１７０は、充電ケーブル３００から、インレット２７０を介して、ケーブルの接続を表わす信号ＳＩＧおよびパイロット信号ＣＰＬＴを受ける。また、車両ＥＣＵ１７０は、電圧センサ１８２から受電電力の電圧検出値ＶＡＣを受ける。
【００３２】
また、車両ＥＣＵ１７０は、蓄電装置１５０内に設置されたセンサ（図示せず）から電流、電圧、温度に関する検出値の入力を受け、蓄電装置１５０の充電状態を示す状態量（以下「ＳＯＣ（State of Charge）」とも称する。）の算出を行なう。
【００３３】
そして、車両ＥＣＵ１７０は、これらの情報に基づいて、蓄電装置１５０を充電するために、充電装置１６０およびリレー１５５などを制御する。
【００３４】
充電ケーブル３００は、車両側の端部に設けられたコネクタ３１０と、外部電源側の端部に設けられたプラグ３２０と、充電回路遮断装置（以下、「ＣＣＩＤ（Charging Circuit Interrupt Device）」とも称する。）３３０と、それぞれの機器間を接続して電力および制御信号を入出力する電線部３４０とを備える。
【００３５】
電線部３４０は、プラグ３２０とＣＣＩＤ３３０との間を接続する電線部３４０Ａとコネクタ３１０とＣＣＩＤ３３０との間を接続する電線部３４０Ｂとを含む。また、電線部３４０は、外部電源４０２からの電力を伝達するための電力線３４１を含む。
【００３６】
充電ケーブル３００は、外部電源４０２（たとえば商用電源）のコンセント４００と充電ケーブル３００のプラグ３２０によって接続される。また、車両１０のボディーに設けられたインレット２７０と充電ケーブル３００のコネクタ３１０とが接続され、車両の外部電源４０２からの電力が車両１０へ伝達される。充電ケーブル３００は、外部電源４０２および車両１０に着脱可能である。
【００３７】
コネクタ３１０の内部には、コネクタ３１０の接続を検知する接続検知装置３１２が設けられ、インレット２７０とコネクタ３１０との接続状態を検知する。そして、接続検知装置３１２は接続状態を表わす信号ＳＩＧを、インレット２７０を経由して、車両１０の車両ＥＣＵ１７０へ出力する。接続検知装置３１２の詳細については、図２で後述する。
【００３８】
ＣＣＩＤ３３０は、ＣＣＩＤリレー３３２と、コントロールパイロット回路３３４とを含む。ＣＣＩＤリレー３３２は、充電ケーブル３００内の電力線３４１に介挿される。ＣＣＩＤリレー３３２は、コントロールパイロット回路３３４によって制御される。そして、ＣＣＩＤリレー３３２が開放されているときは、充電ケーブル３００内で電路が遮断される。一方、ＣＣＩＤリレー３３２が閉成されると、外部電源４０２から車両１０へ電力が供給される。
【００３９】
コントロールパイロット回路３３４は、コネクタ３１０およびインレット２７０を介して車両ＥＣＵ１７０へパイロット信号ＣＰＬＴを出力する。このパイロット信号ＣＰＬＴは、コントロールパイロット回路３３４から車両ＥＣＵ１７０へ充電ケーブル３００の定格電流を通知するための信号である。また、パイロット信号ＣＰＬＴは、車両ＥＣＵ１７０によって操作されるパイロット信号ＣＰＬＴの電位に基づいて、車両ＥＣＵ１７０からＣＣＩＤリレー３３２を遠隔操作するための信号としても使用される。そして、コントロールパイロット回路３３４は、パイロット信号ＣＰＬＴの電位変化に基づいてＣＣＩＤリレー３３２を制御する。
【００４０】
図２は、図１に示した充電回路をより詳細に説明するための図である。なお、図２において、図１と同じ参照符号が付された重複する要素についての説明は繰り返さない。
【００４１】
図２を参照して、ＣＣＩＤ３３０は、ＣＣＩＤリレー３３２およびコントロールパイロット回路３３４に加えて、電磁コイル６０６と、漏電検出器６０８と、ＣＣＩＤ制御部６１０と、電圧センサ６５０と、電流センサ６６０とをさらに含む。また、コントロールパイロット回路３３４は、発振装置６０２と、抵抗Ｒ２０と、電圧センサ６０４とを含む。
【００４２】
ＣＣＩＤ制御部６１０は、いずれも図示しないが、ＣＰＵと、記憶装置と、入出力バッファとを含み、各センサおよびコントロールパイロット回路３３４の信号の入出力を行なうとともに、充電ケーブル３００の充電動作の制御を行なう。
【００４３】
発振装置６０２は、電圧センサ６０４によって検出されるパイロット信号ＣＰＬＴの電位が規定の電位のときは非発振の信号を出力し、パイロット信号ＣＰＬＴの電位が上記の規定の電位から低下したときは、ＣＣＩＤ制御部６１０により制御されて、規定の周波数（たとえば１ｋＨｚ）およびデューティサイクルで発振する信号を出力する。
【００４４】
なお、パイロット信号ＣＰＬＴの電位は、図４で後述するように、車両ＥＣＵ１７０によって操作される。また、デューティサイクルは、外部電源４０２から充電ケーブル３００を介して車両１０へ供給可能な定格電流に基づいて設定される。
【００４５】
パイロット信号ＣＰＬＴは、上述のようにパイロット信号ＣＰＬＴの電位が規定の電位から低下すると、規定の周期で発振する。ここで、外部電源４０２から充電ケーブル３００を介して車両１０へ供給可能な定格電流に基づいてパイロット信号ＣＰＬＴのパルス幅が設定される。すなわち、この発振周期に対するパルス幅の比で示されるデューティによって、パイロット信号ＣＰＬＴを用いてコントロールパイロット回路３３４から車両１０の車両ＥＣＵ１７０へ定格電流が通知される。
【００４６】
なお、定格電流は、充電ケーブル毎に定められており、充電ケーブル３００の種類が異なれば定格電流も異なる。したがって、充電ケーブル３００毎にパイロット信号ＣＰＬＴのデューティも異なることになる。
【００４７】
車両ＥＣＵ１７０は、コントロールパイロット線Ｌ１を介して受信したパイロット信号ＣＰＬＴのデューティに基づいて、外部電源４０２から充電ケーブル３００を介して車両１０へ供給可能な定格電流を検知することができる。
【００４８】
車両ＥＣＵ１７０によってパイロット信号ＣＰＬＴの電位がさらに低下されると、コントロールパイロット回路３３４は、電磁コイル６０６へ電流を供給する。電磁コイル６０６は、コントロールパイロット回路３３４から電流が供給されると電磁力を発生し、ＣＣＩＤリレー３３２の接点を閉じて導通状態にする。
【００４９】
漏電検出器６０８は、ＣＣＩＤ３３０内部において充電ケーブル３００の電力線３４１の途中に設けられ、漏電の有無を検出する。具体的には、漏電検出器６０８は、対となる電力線３４１に互いに反対方向に流れる電流の平衡状態を検出し、その平衡状態が破綻すると漏電の発生を検知する。なお、特に図示しないが、漏電検出器６０８により漏電が検出されると、電磁コイル６０６への給電が遮断され、ＣＣＩＤリレー３３２の接点が開放されて非導通状態となる。
【００５０】
電圧センサ６５０は、充電ケーブル３００のプラグ３２０がコンセント４００に差し込まれると、外部電源４０２から伝達される電源電圧を検知し、その検出値をＣＣＩＤ制御部６１０に通知する。また、電流センサ６６０は、電力線３４１に流れる充電電流を検知し、その検出値をＣＣＩＤ制御部６１０に通知する。
【００５１】
コネクタ３１０内に含まれる接続検知装置３１２は、抵抗Ｒ１１，Ｒ１２およびスイッチＳＷ１０を含む。
【００５２】
抵抗Ｒ１１は、接続信号線Ｌ３と接地線Ｌ２との間に接続される。また、直列接続されたスイッチＳＷ１０および抵抗Ｒ１２は、抵抗Ｒ１１と並列に接続信号線Ｌ３と接地線Ｌ２との間に接続される。スイッチＳＷ１０は、図３で後述するコネクタ３１０の操作ボタンおよび係止爪と連動している。スイッチＳＷ１０は、コネクタ３１０がインレット２７０に完全に接続された状態（以下、嵌合状態とも称する。）において接点が閉成され、コネクタ３１０がインレット２７０に中途半端に接続されたような不完全な接続状態（以下、半嵌合状態とも称する。）である場合には接点が開放される。
【００５３】
このような構成とすることにより、コネクタ３１０がインレット２７０から切り離された状態では、車両ＥＣＵ１７０に含まれる電源ノード５１１の電圧およびプルアップ抵抗Ｒ１０によって定まる電位（たとえば、Ｖ１１）を有する信号が信号ＳＩＧとして接続信号線Ｌ３に発生する。また、コネクタ３１０とインレット２７０が嵌合状態の場合には、電源ノード５１１の電圧、プルアップ抵抗Ｒ１０、および抵抗Ｒ１１，Ｒ１２によって定まる電位（たとえば、Ｖ１３）を有する信号が信号ＳＩＧとして接続信号線Ｌ３に発生する。さらに、コネクタ３１０とインレット２７０が半嵌合状態の場合には、スイッチＳＷ１０が開放状態であるため、電源ノード５１１の電圧、プルアップ抵抗Ｒ１０および抵抗Ｒ１１によって定まる電位（たとえば、Ｖ１２）を有する信号が信号ＳＩＧとして接続信号線Ｌ３に発生する。
【００５４】
このとき、各状態で発生する信号ＳＩＧの電位の大きさは、Ｖ１１＞Ｖ１２＞Ｖ１３となる。したがって、信号ＳＩＧの電位の大きさを検出することによって、車両ＥＣＵ１７０は、コネクタ３１０の接続状態を検出することができる。
【００５５】
なお、上記において、抵抗Ｒ１１は本発明における「第１の検出部」に対応し、抵抗Ｒ１２は本発明における「第２の検出部」に対応する。また、信号ＳＩＧの電位Ｖが、Ｖ１２≧Ｖ＞Ｖ１３の場合が本発明における「第１の状態」に対応し、Ｖ１３≧Ｖの場合が本発明における「第２の状態」に対応し、Ｖ＞Ｖ１２の場合が本発明における「第３の状態」に対応する。
【００５６】
車両１０においては、車両ＥＣＵ１７０は、上記の電源ノード５１１およびプルアップ抵抗Ｒ１０に加えて、抵抗回路５０２と、入力バッファ５０４，５０６と、ＣＰＵ５０８とをさらに含む。抵抗回路５０２は、プルダウン抵抗Ｒ１，Ｒ２と、スイッチＳＷ１とを含む。プルダウン抵抗Ｒ１およびスイッチＳＷ１は、パイロット信号ＣＰＬＴが通信されるコントロールパイロット線Ｌ１と車両アース５１２との間に直列に接続される。プルダウン抵抗Ｒ２も、コントロールパイロット線Ｌ１と車両アース５１２との間に直列に接続される。そして、スイッチＳＷ１は、ＣＰＵ５０８からの制御信号Ｓ１に応じて導通または非導通に制御される。
【００５７】
この抵抗回路５０２は、車両１０側からパイロット信号ＣＰＬＴの電位を操作するための回路である。
【００５８】
入力バッファ５０４は、コントロールパイロット線Ｌ１のパイロット信号ＣＰＬＴを受け、その受けたパイロット信号ＣＰＬＴをＣＰＵ５０８へ出力する。入力バッファ５０６は、コネクタ３１０の接続検知装置３１２に接続される接続信号線Ｌ３から信号ＳＩＧを受け、その受けた信号ＳＩＧをＣＰＵ５０８へ出力する。
【００５９】
ＣＰＵ５０８は、入力バッファ５０４，５０６から、パイロット信号ＣＰＬＴおよび信号ＳＩＧをそれぞれ受ける。ＣＰＵ５０８は、パイロット信号ＣＰＬＴの発振状態およびデューティサイクルを検知することによって、上述のように充電ケーブル３００の定格電流を検出する。
【００６０】
ＣＰＵ５０８は、信号ＳＩＧの電位を検出し、コネクタ３１０の接続状態を検出する。ＣＰＵ５０８は、信号ＳＩＧの電位がＶ１２以下になると、インレット２７０内の接地線Ｌ２および接続信号線Ｌ３の端子に、コネクタ３１０内の対応する端子がそれぞれ接続されたことを示す接続信号ＣＮＣＴをオンに設定する。また、ＣＰＵ５０８は、信号ＳＩＧの電位がＶ１３以下になると、コネクタ３１０とインレット２７０が嵌合状態となったことを示す嵌合信号ＰＩＳＷをオンに設定する。
【００６１】
そして、ＣＰＵ５０８は、信号ＳＩＧの電位およびパイロット信号ＣＰＬＴの発振状態に基づいて、スイッチＳＷ１の制御信号Ｓ１を制御することによって、パイロット信号ＣＰＬＴの電位を操作する。これによって、ＣＰＵ５０８は、ＣＣＩＤリレー３３２を遠隔操作することができる。そして、充電ケーブル３００を介して外部電源４０２から車両１０への電力の伝達が行なわれる。
【００６２】
図１および図２を参照して、ＣＣＩＤリレー３３２の接点が閉じられると、充電装置１６０に外部電源４０２からの交流電力が与えられ、外部電源４０２から蓄電装置１５０への充電準備が完了する。ＣＰＵ５０８は、充電装置１６０に対し制御信号ＰＷＥを出力することによって電力変換を行なわせるとともに、制御信号ＳＥを出力してリレー１５５の接点を閉じることにより、蓄電装置１５０への充電を実行する。
【００６３】
図３は、図１の充電ケーブル３００の外観図である。図３を参照して、充電ケーブル３００は、上述のように、コネクタ３１０と、プラグ３２０と、電線部３４０とを含む。また、コネクタ３１０は、操作ボタン３１４と、カプラ部３１５と、係止爪３１６とをさらに含む。
【００６４】
カプラ部３１５には、複数の接続端子（図示せず）が設けられ、車両１０のインレット２７０に接続されることによって、電線部３４０内の電力線、接地線および信号線が、車両１０側の電力線、接地線および信号線と接続される。
【００６５】
本実施の形態においては、操作ボタン３１４は、コネクタ３１０の抜け防止のための係止爪３１６を動作させるためのボタンであり、操作ボタン３１４の操作に連動して係止爪３１６が動作する。
【００６６】
具体的には、コネクタ３１０がインレット２７０に完全に接続されて嵌合状態になると、車両１０側の係止爪受け部（図示せず）に係止爪３１６が引っ掛かり、コネクタ３１０がインレット２７０から誤って抜けてしまうことが防止される。そして、操作ボタン３１４が押下されると、係止爪３１６が係止爪受け部から外れることによって、コネクタ３１０をインレット２７０から引き抜くことが可能となる。
【００６７】
図２で説明したように、コネクタ３１０に内蔵されたスイッチＳＷ１０は、操作ボタン３１４および係止爪３１６の動作に連動して導通または非導通の状態とされる。コネクタ３１０とインレット２７０が嵌合状態の場合には、係止爪３１６が係止爪受け部に引っ掛かった状態となり、このときスイッチＳＷ１０は導通状態となる。
【００６８】
一方、コネクタ３１０とインレット２７０が半嵌合状態の場合には、係止爪３１６が係止爪受け部に押し上げられた状態、すなわち、操作ボタン３１４が押された状態となり、この状態においては、スイッチＳＷ１０は非導通状態となる。
【００６９】
このような構成の車両の充電システムにおいては、充電ケーブルのコネクタが車両のインレットに確実に接続されていることが、充電を実行するための条件とされる場合がある。これは、コネクタの接続が緩かったり、ユーザによって充電中にコネクタが取り外されたりした場合に、通電中にコネクタの端子部が離れてしまうことによって端子間でアークが発生し、それによって機器の破損や故障を誘発してしまうことを防止するためである。
【００７０】
そのため、たとえば、図３に示した充電ケーブル３００のような構成においては、コネクタ３１０の端子部がインレットの端子部と接続している状態（すなわち、接続信号ＣＮＣＴオン）に加えて、コネクタ３１０の係止爪３１６が確実に係止爪受け部に引っ掛かった状態（すなわち、嵌合信号ＰＩＳＷオン）であることが、充電実行の条件とされる場合がある。このような条件とすることによって、充電中に誤ってコネクタがインレットから外れてしまうことが防止できる。さらに、充電途中でユーザがコネクタを外そうとした場合であっても、係止爪を動作させるためにユーザにより操作ボタンが操作された時点で電力供給が停止されるので、コネクタの端子部がインレットの端子部から離れる際には、すでに非通電状態となっており、アーク等の発生が防止できる。
【００７１】
一方、このような充電実行条件の場合には、コネクタの接続が不完全であると充電が実行されない。したがって、ユーザによるコネクタの接続が不十分であったり、あるいは、端子部の接触不良等が生じていたりすることによって、完全に嵌合状態となっていない場合には充電が実行されず、それにユーザが気付かないままであると、ユーザが、充電が完了したと思って車両を運転しようとした時点では充電が全く行なわれていないという状態が起こり得る。
【００７２】
このような場合には、ユーザが、充電ケーブルを取り外したあとに、充電が実行されていないことに気付くことがある。そうすると、ユーザは充電が実行されなかった原因がわからず、充電システムに何らかの故障が生じていると認識する可能性がある。また、これによって、ディーラが、ユーザから修理を依頼されたり、さらには充電が実行されなかったことに対してユーザからのクレームを受けたりした場合に、その原因の特定およびユーザへの説明が適切に行なえないことが生じ得る。
【００７３】
そこで、本実施の形態においては、充電ケーブルを用いて外部充電が可能な車両の充電システムにおいて、充電ケーブルのコネクタの接続が不十分であったことに起因して充電が実行されなかった事実を、他の機器故障の発生などとは区別してログとして記憶する手法を採用する。このような手法を用いることによって、コネクタの接続が不十分であったことに起因して充電が実行されなかったことを事後的に認識することが可能となる。
【００７４】
図４は、コネクタ３１０がインレット２７０に完全に接続された嵌合状態の場合の、充電動作を説明するためのタイムチャートである。図４および後述する図５においては、横軸には時間が示され、縦軸にはパイロット信号ＣＰＬＴの電位、信号ＳＩＧの電位、接続信号ＣＮＣＴおよび嵌合信号ＰＩＳＷの状態、スイッチＳＷ１の状態、ＣＣＩＤリレー３３２の状態、充電処理の実行状態、および半嵌合検出フラグＦＬＧの状態が示される。
【００７５】
図２および図４を参照して、時刻ｔ１０になるまでは、充電ケーブル３００は、車両１０および外部電源４０２のいずれにも接続されていない状態である。この状態においては、各スイッチおよびＣＣＩＤリレー３３２はオフの状態であり、パイロット信号ＣＰＬＴの電位は０Ｖである。また、信号ＳＩＧの電位は、Ｖ１１（＞０Ｖ）である。
【００７６】
時刻ｔ１０において、充電ケーブル３００のプラグ３２０が外部電源４０２のコンセント４００に接続されると、外部電源４０２からの電力を受けてコントロールパイロット回路３３４がパイロット信号ＣＰＬＴを発生する。
【００７７】
なお、この時刻ｔ１０では、充電ケーブル３００のコネクタ３１０はインレット２７０に接続されていない。また、パイロット信号ＣＰＬＴの電位はＶ１（たとえば１２Ｖ）であり、パイロット信号ＣＰＬＴは非発振状態である。
【００７８】
時刻ｔ１１において、コネクタ３１０がインレット２７０に接続されると、接続検知装置３１２によって、信号ＳＩＧの電位が低下する。図４においては、コネクタ３１０とインレット２７０が嵌合状態であるので、接続検知装置３１２内のスイッチＳＷ１０が閉成され、抵抗Ｒ１１、Ｒ１２によって信号ＳＩＧの電位はＶ１３まで低下する。これによって、接続信号ＣＮＣＴおよび嵌合信号ＰＩＳＷがオンとなり、ＣＰＵ５０８によって、コネクタ３１０とインレット２７０との接続が検出される。
【００７９】
このとき、コントロールパイロット線Ｌ１が接続されるので、抵抗回路５０２のプルダウン抵抗Ｒ２によってパイロット信号ＣＰＬＴの電位はＶ２（たとえば９Ｖ）に低下する。
【００８０】
時刻ｔ１２において、ＣＣＩＤ制御部６１０によってパイロット信号ＣＰＬＴの電位がＶ２に低下したことが検出される。これに応じて、ＣＣＩＤ制御部６１０は、パイロット信号ＣＰＬＴを発振させる。
【００８１】
ＣＰＵ５０８は、パイロット信号ＣＰＬＴが発振されたことを検出すると、上述のようにパイロット信号ＣＰＬＴのデューティによって、充電ケーブル３００の定格電流を検出する。
【００８２】
そして、ＣＰＵ５０８は充電動作を開始するために制御信号Ｓ１を活性化させてスイッチＳＷ１をオンする。これに応じて、プルダウン抵抗Ｒ２によって、パイロット信号ＣＰＬＴの電位がＶ３（たとえば６Ｖ）に低下する（図４中の時刻ｔ１３）。
【００８３】
このパイロット信号ＣＰＬＴの電位がＶ３に低下したことが、ＣＣＩＤ制御部６１０によって検出されると、時刻ｔ１４においてＣＣＩＤリレー３３２の接点が閉じられて、外部電源４０２からの電力が充電ケーブル３００を介して車両１０に伝達される。
【００８４】
その後、ＣＰＵ５０８によって、交流電圧ＶＡＣが検出されると、リレー１５５（図１）の接点が閉じられるとともに充電装置１６０（図１）が制御されて、蓄電装置１５０（図１）の充電が開始される（図４中の時刻ｔ１５）。
【００８５】
蓄電装置１５０の充電が進み、蓄電装置１５０が満充電となったことが判定されると、ＣＰＵ５０８は、充電処理を停止する（図４中の時刻ｔ１６）とともに、制御信号Ｓ１を非活性化してスイッチＳＷ１を非導通状態とする（図４中の時刻ｔ１７）。これによって、パイロット信号ＣＰＬＴの電位がＶ２となり、ＣＣＩＤリレー３３２が非導通状態とされて（図４中の時刻ｔ１８）充電動作が終了する。
【００８６】
なお、図４の場合には、コネクタ３１０とインレット２７０が嵌合状態であるので、半嵌合検出フラグＦＬＧはオフのままである。
【００８７】
次に図５を用いて、コネクタ３１０とインレット２７０とが半嵌合状態の場合の充電動作について説明する。
【００８８】
図２および図５を参照して、時刻ｔ２０において充電ケーブル３００のプラグ３２０が外部電源４０２のコンセント４００に接続され、時刻ｔ２１において、コネクタ３１０がインレット２７０に接続される。
【００８９】
ところが、図５においては、コネクタ３１０とインレット２７０との接続が不十分であるので、スイッチＳＷ１０が閉成されず、信号ＳＩＧの電位はＶ１２になる。そうすると、接続信号ＣＮＣＴはオンとなるが、嵌合信号ＰＩＳＷはオフのままとなる。
【００９０】
これにより、ＣＰＵ５０８は、コネクタ３１０とインレット２７０とが半嵌合状態であることを検出する。
【００９１】
ＣＣＩＤ制御部６１０は、時刻ｔ２１においてパイロット信号ＣＰＬＴの電位がＶ２に低下したことを検出したことに応じて、パイロット信号ＣＰＬＴを発振状態とする（図５中の時刻ｔ２２）。しかしながら、ＣＰＵ５０８は、コネクタ３１０が半嵌合状態であることを検出しているために、スイッチＳＷ１を非活性状態に維持する。これによって、パイロット信号ＣＰＬＴの電位がＶ３まで低下されないため、ＣＣＩＤリレー３３２が閉成されず充電操作は開始されない。
【００９２】
一方で、ＣＰＵ５０８は、パイロット信号ＣＰＬＴが発振状態であり、さらに接続信号ＣＮＣＴがオンでかつ嵌合信号ＰＩＳＷがオフ（すなわち、半嵌合状態）である状態の継続時間を計測する。そして、この状態が予め定められた期間ＴＩＭだけ継続したことに応答して、ＣＰＵ５０８は、半嵌合状態のために充電動作が実行できないと判断し、半嵌合検出フラグＦＬＧをオンに設定して充電を中止する。
【００９３】
ここで、半嵌合状態の継続時間を考慮するのは、たとえば、ユーザがコネクタ３１０をインレット２７０に接続する際に、操作ボタン３１４（図３）を押しながら操作したような場合に、ユーザが操作ボタン３１４から手を離すまでの間に発生する一次的な半嵌合状態によって、誤って充電が中止されないようにするためである。
【００９４】
ＣＰＵ５０８は、さらに、半嵌合検出フラグＦＬＧがオンになったことに応じて、コネクタ３１０とインレット２７０とが半嵌合状態であるために充電が実行されなかったことをログとして記憶する。そして、ＣＰＵ５０８は、この記憶された情報に基づいて、警告装置（図示せず）などに充電が中止された要因を出力したり、他の解析装置等からの要求に応じて記憶情報を出力したりする。
【００９５】
図６は、本実施の形態において、車両ＥＣＵ１７０で実行される充電中止判定処理を説明するためのフローチャートである。図６および後述する図７に示すフローチャートは、車両ＥＣＵ１７０に予め格納されたプログラムがメインルーチンから呼び出されて、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、一部のステップについては、専用のハードウェア（電子回路）を構築して処理を実現することも可能である。
【００９６】
図２および図６を参照して、車両ＥＣＵ１７０は、ステップ（以下、ステップをＳと略す。）１００にて、充電異常が発生しているか否かを判定する。充電異常としては、たとえば、充電装置１６０（図１）の異常やＣＣＩＤ３３０の漏電検出器６０８が動作したことなどが含まれる。
【００９７】
充電異常が発生している場合（Ｓ１００にてＹＥＳ）は、処理がＳ１３０に進められて、車両ＥＣＵ１７０は、充電中止要求フラグをオンに設定し、処理をメインルーチンに戻す。充電中止フラグがオンに設定されると、充電動作が中断されるか、あるいは充電動作の開始が禁止される。
【００９８】
充電異常が発生していない場合（Ｓ１００にてＮＯ）は、処理がＳ１１０に進められて、次に、車両ＥＣＵ１７０は、蓄電装置１５０（図１）が満充電状態となったか否かを判定する。
【００９９】
蓄電装置１５０が満充電状態である場合（Ｓ１１０にてＹＥＳ）は、処理がＳ１３０に進められる。
【０１００】
蓄電装置１５０が満充電状態でない場合（Ｓ１１０にてＮＯ）は、処理がＳ１２０に進められて、車両ＥＣＵ１７０は、コネクタ３１０とインレット２７０とが半嵌合状態であるか否かを判定する。具体的には、図５において説明したように、パイロット信号ＣＰＬＴが発振状態であり、さらに接続信号ＣＮＣＴがオンでかつ嵌合信号ＰＩＳＷがオフの状態が、予め定められた期間ＴＩＭ継続したか否かが判定される。
【０１０１】
コネクタ３１０とインレット２７０とが半嵌合状態でない場合（Ｓ１２０にてＮＯ）は、充電動作を中止する要因はないため、車両ＥＣＵ１７０は処理をメインルーチンに戻し、その他の条件が成立したことに応じて充電動作を実行または継続する。
【０１０２】
一方、コネクタ３１０とインレット２７０とが半嵌合状態である場合（Ｓ１２０にてＹＥＳ）は、処理がＳ１３０に進められて、車両ＥＣＵ１７０は、充電中止要求フラグをオンに設定する。
【０１０３】
なお、図示しないが、充電中止要求フラグは、充電が中止された要因が解消された場合（たとえば、異常状態の復旧や充電量の低下など）にオフに設定される。
【０１０４】
図７は、本実施の形態において、車両ＥＣＵ１７０で実行される充電中止時のログ記録処理を説明するためのフローチャートである。
【０１０５】
図２および図７を参照して、車両ＥＣＵ１７０は、Ｓ２００にて、充電終了直後であるか否かを判定する。具体的には、前回の充電動作の際の充電中止要求フラグがオフ、すなわちリセットされ、今回の充電動作の充電中止要求フラグがオンに設定されたか否かが判定される。
【０１０６】
充電終了直後でない場合（Ｓ２００にてＮＯ）は、車両ＥＣＵ１７０は、処理をメインルーチンに戻す。
【０１０７】
充電終了直後である場合（Ｓ２００にてＹＥＳ）は、処理がＳ２１０に進められ、車両ＥＣＵ１７０は、充電が中止された要因が、満充電によるものおよび充電異常によるもののいずれにも該当しないか否かを判定する。
【０１０８】
満充電および充電異常のいずれかである場合（Ｓ２１０にてＮＯ）は、処理がメインルーチンに戻される。
【０１０９】
満充電および充電異常のいずれでもない場合（Ｓ２１０にてＹＥＳ）は、処理がＳ２２０に進められ、車両ＥＣＵ１７０は、コネクタ３１０の半嵌合検出によって充電が中止されたか否かを判定する。具体的には、パイロット信号ＣＰＬＴが発振状態であり、さらに接続信号ＣＮＣＴがオンでかつ嵌合信号ＰＩＳＷがオフの状態が、予め定められた期間ＴＩＭ継続したか否かが判定される。
【０１１０】
半嵌合検出によって充電が中止されていない場合（Ｓ２２０にてＮＯ）は、処理がメインルーチンに戻される。
【０１１１】
半嵌合検出によって充電が中止された場合（Ｓ２２０にてＹＥＳ）は、処理がＳ２３０に処理が進められ、車両ＥＣＵ１７０は、半嵌合検出によって充電が中止されたことをログとして記憶する。
【０１１２】
なお、図７には図示しないが、半嵌合検出によって充電が中止された場合以外においても、対応する充電中止要因をログとして記憶するようにしてもよい。さらに、充電中止要因とは関係なく、充電が中止されたことをログとして記憶するようにしてもよい。
【０１１３】
以上のような処理に従って制御することによって、充電ケーブルを用いて外部充電が可能な車両において、車両のインレットへの充電ケーブルの接続が不十分であったことに起因して充電が実行されなかった場合の要因を、他の充電中止要因を区別して記憶させることができる。これによって、充電ケーブルの接続が不十分であったことに起因して充電が実行されなかったことを事後的に認識することができるので、ユーザによる不必要なクレームが発生することを抑制できるとともに、ユーザに対して正しい使用方法を促すことが可能となる。
【０１１４】
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】
【０１１５】
１０ 車両、２０ 駆動部、１２０ ＭＧ、１３０ 駆動輪、１５０ 蓄電装置、１５５ リレー、１６０ 充電装置、１７０ 車両ＥＣＵ、１８０ モータ駆動装置、１８２，６０４，６５０ 電圧センサ、２７０ インレット、３００ 充電ケーブル、３１０ コネクタ、３１２ 接続検知装置、３１４ 操作ボタン、３１５ カプラ部、３１６ 係止爪、３２０ プラグ、３３０ ＣＣＩＤ、３３２ リレー、３３４ コントロールパイロット回路、３４０，３４０Ａ，３４０Ｂ 電線部、３４１，ＡＣＬ１，ＡＣＬ２ 電力線、４００ コンセント、４０２ 外部電源、５０２ 抵抗回路、５０４，５０６ 入力バッファ、５１１ 電源ノード、５１２ 車両アース、６０２ 発振装置、６０６ 電磁コイル、６０８ 漏電検出器、６１０ ＣＣＩＤ制御部、６６０ 電流センサ、Ｌ１ コントロールパイロット線、Ｌ２ 接地線、Ｌ３ 接続信号線、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ１０〜Ｒ１２，Ｒ２０ 抵抗、ＳＷ１，ＳＷ１０ スイッチ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
着脱式の充電ケーブルを介して、外部電源からの電力を用いて充電が可能な車両であって、
充電が可能な蓄電装置と、
前記充電ケーブルのコネクタを接続するための接続部と、
前記充電ケーブルにより前記接続部に供給される前記外部電源からの電力を用いて、前記蓄電装置を充電するための充電装置と、
前記充電装置による充電動作を制御するための制御装置とを備え、
前記コネクタは、前記コネクタと前記接続部との接続を検出するための接続検知装置を含み、
前記制御装置は、前記接続検知装置からの信号の状態に基づいて前記コネクタと前記接続部との接続が不完全な接続状態であることを判定し、前記コネクタと前記接続部との接続が不完全な接続状態である場合は、前記充電動作の実行を禁止するとともに、不完全な接続状態であることに起因して前記充電動作が行なわれなかったことを記憶する、車両。
【請求項２】
前記接続検知装置は、第１の検出部および第２の検出部を有し、
前記制御装置は、前記第１の検出部に基づく前記接続検知装置からの信号の状態に応答して、前記第２の検出部に基づく前記信号の状態によって前記コネクタと前記接続部との接続が不完全な接続状態であることを判定する、請求項１に記載の車両。
【請求項３】
前記信号の状態は、前記第１の検出部のみが前記接続部の端子部に接続される場合に生じる第１の状態と、前記第１および第２の検出部の両方が前記端子部に接続される場合に生じる、前記第１の状態とは異なる第２の状態とを有し、
前記制御装置は、前記信号の状態が、前記第１の状態の場合は、前記コネクタと前記接続部との接続が不完全な接続状態であると判定する、請求項２に記載の車両。
【請求項４】
前記制御装置は、前記第１の状態が予め定められた期間継続した場合に、前記コネクタと前記接続部との接続が不完全な接続状態であると判定する、請求項３に記載の車両。
【請求項５】
前記制御装置は、前記信号の状態が、前記第２の状態の場合は、前記コネクタと前記接続部との接続が完全な接続状態であると判定するとともに、前記充電動作の実行を許可する、請求項３に記載の車両。
【請求項６】
前記制御装置は、前記信号の状態が、前記第１の状態および前記第２の状態のいずれでもない第３の状態の場合は、前記コネクタと前記接続部とが非接続であると判定する、請求項３に記載の車両。
【請求項７】
着脱式の充電ケーブルを介して、外部電源からの電力を用いて充電が可能な車両の制御方法であって、
前記車両は、
充電が可能な蓄電装置と、
前記充電ケーブルのコネクタを接続するための接続部と、
前記充電ケーブルにより前記接続部に供給される前記外部電源からの電力を用いて、前記蓄電装置を充電するための充電装置とを含み、
前記コネクタは、前記コネクタと前記接続部との接続を検出するための、接続検知装置を含み、
前記制御方法は、
前記接続検知装置からの信号の状態を受けるステップと、
前記信号の状態に基づいて前記コネクタと前記接続部との接続が不完全な接続状態であることを判定するステップと、
前記コネクタと前記接続部との接続が不完全な接続状態であると判定された場合に、前記充電装置による充電動作の実行を禁止するステップと、
前記コネクタと前記接続部との接続が不完全な接続状態であると判定された場合に、前記不完全な接続状態であることに起因して前記充電動作が行なわれなかったことを記憶するステップとを備える、車両の制御方法。
【請求項１】
着脱式の充電ケーブルを介して、外部電源からの電力を用いて充電が可能な車両であって、
充電が可能な蓄電装置と、
前記充電ケーブルのコネクタを接続するための接続部と、
前記充電ケーブルにより前記接続部に供給される前記外部電源からの電力を用いて、前記蓄電装置を充電するための充電装置と、
前記充電装置による充電動作を制御するための制御装置とを備え、
前記コネクタは、前記コネクタと前記接続部との接続を検出するための接続検知装置を含み、
前記制御装置は、前記接続検知装置からの信号の状態に基づいて前記コネクタと前記接続部との接続が不完全な接続状態であることを判定し、前記コネクタと前記接続部との接続が不完全な接続状態である場合は、前記充電動作の実行を禁止するとともに、不完全な接続状態であることに起因して前記充電動作が行なわれなかったことを記憶する、車両。
【請求項２】
前記接続検知装置は、第１の検出部および第２の検出部を有し、
前記制御装置は、前記第１の検出部に基づく前記接続検知装置からの信号の状態に応答して、前記第２の検出部に基づく前記信号の状態によって前記コネクタと前記接続部との接続が不完全な接続状態であることを判定する、請求項１に記載の車両。
【請求項３】
前記信号の状態は、前記第１の検出部のみが前記接続部の端子部に接続される場合に生じる第１の状態と、前記第１および第２の検出部の両方が前記端子部に接続される場合に生じる、前記第１の状態とは異なる第２の状態とを有し、
前記制御装置は、前記信号の状態が、前記第１の状態の場合は、前記コネクタと前記接続部との接続が不完全な接続状態であると判定する、請求項２に記載の車両。
【請求項４】
前記制御装置は、前記第１の状態が予め定められた期間継続した場合に、前記コネクタと前記接続部との接続が不完全な接続状態であると判定する、請求項３に記載の車両。
【請求項５】
前記制御装置は、前記信号の状態が、前記第２の状態の場合は、前記コネクタと前記接続部との接続が完全な接続状態であると判定するとともに、前記充電動作の実行を許可する、請求項３に記載の車両。
【請求項６】
前記制御装置は、前記信号の状態が、前記第１の状態および前記第２の状態のいずれでもない第３の状態の場合は、前記コネクタと前記接続部とが非接続であると判定する、請求項３に記載の車両。
【請求項７】
着脱式の充電ケーブルを介して、外部電源からの電力を用いて充電が可能な車両の制御方法であって、
前記車両は、
充電が可能な蓄電装置と、
前記充電ケーブルのコネクタを接続するための接続部と、
前記充電ケーブルにより前記接続部に供給される前記外部電源からの電力を用いて、前記蓄電装置を充電するための充電装置とを含み、
前記コネクタは、前記コネクタと前記接続部との接続を検出するための、接続検知装置を含み、
前記制御方法は、
前記接続検知装置からの信号の状態を受けるステップと、
前記信号の状態に基づいて前記コネクタと前記接続部との接続が不完全な接続状態であることを判定するステップと、
前記コネクタと前記接続部との接続が不完全な接続状態であると判定された場合に、前記充電装置による充電動作の実行を禁止するステップと、
前記コネクタと前記接続部との接続が不完全な接続状態であると判定された場合に、前記不完全な接続状態であることに起因して前記充電動作が行なわれなかったことを記憶するステップとを備える、車両の制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−１６２１７６（Ｐ２０１２−１６２１７６Ａ）
【公開日】平成２４年８月３０日（２０１２．８．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３９１２（Ｐ２０１１−２３９１２）
【出願日】平成２３年２月７日（２０１１．２．７）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【出願人】（０００２３７５９２）富士通テン株式会社 (3,383)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月３０日（２０１２．８．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月７日（２０１１．２．７）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【出願人】（０００２３７５９２）富士通テン株式会社 (3,383)
【Ｆターム（参考）】
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