WO2011080814A1

WO2011080814A1 - 車両

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Publication number: WO2011080814A1
Application number: PCT/JP2009/071743
Authority: WO
Inventors: 真士市川
Original assignee: トヨタ自動車株式会社
Priority date: 2009-12-28
Filing date: 2009-12-28
Publication date: 2011-07-07
Also published as: EP2520456A1; JPWO2011080814A1; US9150113B2; EP2520456A4; CN102686442A; EP2520456B1; CN102686442B; JP5288004B2; US20120256589A1

Abstract

　外部充電が可能な車両において、蓄電装置（１１０）と、ＡＣ／ＤＣコンバータ（２１０）と、インレット（２９２）と、第１の電力線（ＡＣＬ１，ＡＣＬ２）と、第１の電力線（ＡＣＬ１，ＡＣＬ２）に介挿される少なくとも１つのコネクタ（２６０）と、第２の電力線（ＡＣＬ３，ＡＣＬ４）とを備える。インレット（２９２）は、外部電源（４００）からの電力を伝達するための充電ケーブル（４２０）が接続可能である。第１の電力線（ＡＣＬ１，ＡＣＬ２）は、インレット（２９２）とＡＣ／ＤＣコンバータ（２１０）とに接続される。そして、第２の電力線（ＡＣＬ３，ＡＣＬ４）は、第１の電力線（ＡＣＬ１，ＡＣＬ２）上の、コネクタ（２６０）およびＡＣ／ＤＣコンバータ（２１０）を結ぶ経路から分岐される。

Description

車両

　本発明は、車両に関し、より特定的には、車両外部の電源によって充電可能な蓄電装置を搭載した車両に関する。

　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。

　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が可能な車両が知られている。たとえば、家屋に設けられた電源コンセントと車両に設けられた充電口とを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。

　特開２００３－２４４８３２号公報（特許文献１）は、車体に設けられたコードにより充電を行なう電気自動車において、バッテリ充電コードとして巻き取り式コードを有し、充電コードが巻き取り状態のときにはバッテリの充電を禁止する技術について開示する。

　特開２００３－２４４８３２号公報（特許文献１）に開示される技術によれば、充電コードの収納スペースを小さくしながら、充電コードの発熱を抑制することができる。

特開２００３－２４４８３２号公報

　車両外部の電源からの受電方式としては、特開２００３－２４４８３２号公報（特許文献１）に開示されるような車載のコードを家庭用の電源コンセントに接続する方式のほかに、車両外部に設けられる専用の充電ケーブルを車両の受電口（インレット）に接続する方式がある。そして、家庭用の電源コンセントに接続可能な受電用コード、および専用の充電ケーブルが接続可能なインレットの両方を車両に備える構成が考えられる。

　このように、インレットおよび受電用コードの両方を備える構成において、車両外部からの交流電力を車両に搭載された蓄電装置に充電可能な直流電力に変換するための電力変換装置と、インレットおよび受電用コードとを接続する電力線には、部品交換等が容易にできるように、コネクタが設けられる場合がある。そして、インレットおよび電力変換装置を接続する第１の電力線と、受電用コードおよび電力変換装置を接続する第２の電力線との接続箇所によっては、コネクタを経由する回数が多くなってしまい、外部電源からの充電の際の効率低下の原因となるおそれがある。

　本発明は、このような課題を解決するためになされたものであって、その目的は、外部からの電源を複数の経路によって供給が可能な車両において、これら複数の経路について、充電効率の低減が抑制されるような接続構成を提供することである。

　本発明による車両は、外部電源からの電力を用いて充電を行なう外部充電が可能な車両であって、充電が可能な蓄電装置と、電力変換装置と、インレットと、第１および第２の電力線と、コネクタとを備える。電力変換装置は、外部電源からの電力を蓄電装置の充電電力に変換する。インレットは、車両の外表面に設置さ、外部電源からの電力を伝達するための充電ケーブルが車両外部から接続される。第１の電力線は、インレットと電力変換装置とに接続される。コネクタは、第１の電力線に少なくとも１つ介挿される。そして、第２の電力線は、第１の電力線上の、コネクタおよび電力変換装置を結ぶ経路から分岐される。

　好ましくは、車両は、外部電源のコンセントからの電力を車両に伝達するための受電用コードをさらに備える。そして、受電用コードは、一方端が第２の電力線に接続され、他方端がコンセントに接続するためのプラグに接続される。

　好ましくは、車両は、受電用コードを巻き取って収納するためのコードリールをさらに備える。

　好ましくは、車両は、受電用コードは、外部充電時にインレットと選択的に使用される。

　好ましくは、車両は、受電用コードから電力変換装置への電力の供給と遮断とを切替えるための切替部と、切替部を制御するための制御装置とをさらに備える。そして、制御装置は、受電用コードから供給される電力を用いて外部充電が行なわれる場合は切替部を導通状態にする一方で、インレットから供給される電力を用いて外部充電が行なわれる場合は切替部を非導通状態にするように、切替部を制御する。

　好ましくは、車両は、インレットが設けられる第１と、受電用コードの引出口が設けられる第２の受電ポートと、第１および第２の受電ポートにそれぞれに結合される第１および第２の蓋部とをさらに備える。第１の蓋部は、インレットを使用する場合に開放される。第２の蓋部は、第２の受電ポートに結合され、受電用コードを使用する場合に開放される。そして、第１の蓋部が開放されている場合は第２の蓋部の開放が禁止され、第２の蓋部が開放されている場合は第１の蓋部の開放が禁止される。

　好ましくは、車両は、受電用コードを巻き取って収納するためのコードリールと、引出禁止部とをさらに備える。引出禁止部は、インレットから供給される電力によって外部充電が行なわれる場合に、受電用コードがコードリールから引出されることを禁止する。

　本発明によれば、外部からの電源を複数の経路によって供給が可能な車両において、充電効率の低減が抑制されるように、これら複数の経路が接続される。

本実施の形態に従う車両の全体ブロック図である。インレット側の受電ポートの詳細を示す図である。充電ケーブルの外観図である。受電用コード側の受電ポートの詳細を示す図である。比較例の車両の全体ブロック図である。本実施の形態における、充電ＥＣＵで実行される充電制御を説明するための機能ブロック図である。本実施の形態における、充電ＥＣＵで実行される充電制御処理の詳細を説明するためのフローチャートである。本実施の形態の他の例に従う車両の全体ブロック図である。本実施の形態のさらに他の例に従う車両の全体ブロック図である。

　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。

　図１は、本実施の形態に従う車両１００の全体ブロック図である。
　図１を参照して、車両１００は、蓄電装置１１０と、システムメインリレー（System　Main　Relay：ＳＭＲ）と、駆動装置であるＰＣＵ（Power　Control　Unit）１２０と、モータジェネレータ１３０と、動力伝達ギア１４０と、駆動輪１５０と、ＨＶ－ＥＣＵ（Electronic　Control　Unit）３００とを備える。

　蓄電装置１１０は、充放電可能に構成された電力貯蔵要素である。蓄電装置１１０は、たとえば、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池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。

　蓄電装置１１０は、電力線ＰＬ１および接地線ＮＬ１を介してＰＣＵ１２０に接続される。そして、蓄電装置１１０は、車両１００の駆動力を発生させるための電力をＰＣＵ１２０に供給する。また、蓄電装置１１０は、モータジェネレータ１３０で発電された電力を蓄電する。蓄電装置１１０の出力はたとえば２００Ｖ程度である。

　ＳＭＲに含まれるリレーは、蓄電装置１１０とＰＣＵ１２０とを結ぶ電力線ＰＬ１および接地線ＮＬ１にそれぞれ介挿される。そして、ＳＭＲは、ＨＶ－ＥＣＵ３００からの制御信号ＳＥ１に基づいて、蓄電装置１１０とＰＣＵ１２０との間での電力の供給と遮断とを切替える。

　ＰＣＵ１２０は、コンバータ１２１と、インバータ１２２と、コンデンサＣ１，Ｃ２とを含む。

　コンバータ１２１は、ＨＶ－ＥＣＵ３００からの制御信号ＰＷＣに基づいて、電力線ＰＬ１および接地線ＮＬ１と、電力線ＨＰＬおよび接地線ＮＬ１との間で電圧変換を行なう。

　インバータ１２２は、電力線ＨＰＬおよび接地線ＮＬ１に接続される。インバータ１２２は、ＨＶ－ＥＣＵ３００からの制御信号ＰＷＩに基づいて、コンバータ１２１から供給される直流電力を交流電力に変換して、モータジェネレータ１３０を駆動する。

　コンデンサＣ１は、電力線ＰＬ１および接地線ＮＬ１の間に設けられ、電力線ＰＬ１および接地線ＮＬ１間の電圧変動を減少させる。また、コンデンサＣ２は、電力線ＨＰＬおよび接地線ＮＬ１の間に設けられ、電力線ＨＰＬおよび接地線ＮＬ１間の電圧変動を減少させる。

　モータジェネレータ１３０は交流回転電機であり、たとえば、永久磁石が埋設されたロータを備える永久磁石型同期電動機である。

　モータジェネレータ１３０の出力トルクは、減速機や動力分割機構によって構成される動力伝達ギア１４０を介して駆動輪１５０に伝達されて、車両１００を走行させる。モータジェネレータ１３０は、車両１００の回生制動動作時には、駆動輪１５０の回転力によって発電することができる。そして、その発電電力は、ＰＣＵ１２０によって蓄電装置１１０の充電電力に変換される。

　なお、図１においては、モータジェネレータおよびインバータが１つずつ設けられる構成が示されるが、モータジェネレータおよびインバータの数はこれに限定されず、モータジェネレータおよびインバータのペアを複数設ける構成としてもよい。

　また、モータジェネレータ１３０の他にエンジン（図示せず）が搭載されたハイブリッド自動車では、このエンジンおよびモータジェネレータ１３０を協調的に動作させることによって、必要な車両駆動力が発生される。この場合、エンジンの回転による発電電力を用いて、蓄電装置１１０を充電することも可能である。

　すなわち、本実施の形態における車両１００は、車両駆動力発生用の電動機を搭載する車両を示すものであり、エンジンおよび電動機により車両駆動力を発生するハイブリッド自動車、エンジンを搭載しない電気自動車および燃料電池自動車などを含む。

　ＨＶ－ＥＣＵ３００は、いずれも図１には図示しないがＣＰＵ（Central　Processing　Unit）、記憶装置および入出力バッファを含み、各センサ等からの信号の入力や各機器への制御信号の出力を行なうとともに、車両１００および各機器の制御を行なう。なお、これらの制御については、ソフトウェアによる処理に限られず、専用のハードウェア（電子回路）で処理することも可能である。

　ＨＶ－ＥＣＵ３００は、ＰＣＵ１２０、ＳＭＲなどを制御するための制御信号を生成して出力する。

　なお、図１においては、ＨＶ－ＥＣＵ３００を１つの制御装置を設ける構成としているが、たとえば、ＰＣＵ１２０用の制御装置や蓄電装置１１０用の制御装置などのように、機能ごとまたは制御対象機器ごとに個別の制御装置を設ける構成としてもよい。

　車両１００は、外部電源４００からの電力によって蓄電装置１１０を充電するための構成として、インレット２９２と、充電装置２００と、リレーＲＹ１０とを含む。また、充電装置２００は、ＡＣ／ＤＣコンバータ２１０と、切替部２２０と、充電ＥＣＵ２３０と、電圧センサ２４０とを含む。

　インレット２９２は、車両１００の外表面に設けられた受電ポート２９０に設けられる。また、受電ポート２９０には、外部充電を行なわないときにインレット２９２を覆うための、開閉可能な蓋部（以下、「リッド」とも称する。）２９１が結合される。

　インレット２９２には、充電ケーブル４２０の充電コネクタ４２１が接続される。そして、外部電源４００からの電力が、充電ケーブル４２０を介して車両１００に伝達される。

　充電ケーブル４２０は、充電コネクタ４２１に加えて、外部電源４００のコンセント４１０に接続するためのプラグ４２３と、充電コネクタ４２１およびプラグ４２３とを接続する電線部４２２とが含まれる。また、電線部４２２には、外部電源４００からの電力の供給および遮断を切替えるための充電回路遮断装置（以下「ＣＣＩＤ（Charging　Circuit　Interrupt　Device）」とも称する。）４２４が介挿される。

　インレット２９２は、電力線ＡＣＬ１，ＡＣＬ２を介して、充電装置２００に接続される。電力線ＡＣＬ１，ＡＣＬ２には、コネクタ２６０が設けられる。このコネクタ２６０は、接続および切り離しが可能であり、たとえば、インレット２９２に故障などが発生して交換が必要となった場合に、このコネクタ２６０によって、インレット２９２と充電装置２００とを切り離すことができる。

　また、車両１００は、外部電源４００からの電力によって蓄電装置１１０を充電するための他の経路として、受電用コード４３０と、コードリール２５０とをさらに備える。

　受電用コード４３０の一方端には、外部電源４００のコンセント４１０に接続するためのプラグ４３１が接続される。また、受電用コード４３０の他方端は、充電装置２００に接続された電力線ＡＣＬ３，ＡＣＬ４に接続される。

　電力線ＡＣＬ３，ＡＣＬ４には、コネクタ２７０が設けられる。このコネクタ２７０は、接続および切り離しが可能であり、たとえば、受電用コード４３０やコードリール２５０に故障などが発生して交換が必要となった場合に、このコネクタ２７０によって、受電用コード４３０やコードリール２５０と充電装置２００とを切り離すことができる。

　また、電力線ＡＣＬ３，ＡＣＬ４は、切替部２２０を介して、電力線ＡＣＬ１，ＡＣＬ２の、コネクタ２６０とＡＣ／ＤＣコンバータ２１０との間に接続される。

　受電用コード４３０は、外部充電が行なわれないときには、コードリール２５０に巻き取られて収納される。そして、受電用コード４３０を用いて外部充電が行なわれる際には、車両１００のの外表面に設けられた受電ポート２９５の引出口（図示せず）から引出される。そして、プラグ４３１がコンセント４１０に接続されることによって、外部電源４００からの電力が車両１００に伝達される。

　なお、図１においては、充電ケーブル４２０を用いる場合も、受電用コード４３０を用いる場合も、同じ外部電源４００のコンセント４１０に接続される構成を示すが、充電ケーブル４２０を用いる場合と、受電用コード４３０を用いる場合とで、異なる電源（電圧）から電力を供給するようにしてもよい。たとえば、外部電源の電圧が２００Ｖの場合は充電ケーブル４２０を用いるようにし、外部電源の電圧が１００Ｖの場合は受電用コード４３０を用いるようにしてもよい。

　また、受電ポート２９５には、外部充電を行なわないときに引出口を覆うための、開閉可能なリッド２９６が結合される。

　コードリール２５０は、たとえば、受電用コード４３０が周囲に巻きつけられるように構成されたドラム形状の巻き取り器である。なお、このコードリール２５０は必須の構成ではなく、コードリール２５０の代わりにたとえば受電用コード４３０を収納可能な収納箱を設ける構成としてもよいが、受電用コード４３０の収納スペースを小さくできる観点から、コードリールを採用することが好適である。

　また、コードリール２５０には、受電用コード４３０が引出されることを禁止するための引出禁止部２８０が設けられる。この引出禁止部２８０は、たとえば、充電ＥＣＵ２３０からの制御信号ＩＮＨに応じて、コードリール２５０の回転を固定することによって受電用コード４３０が引出されないようにする。

　ＡＣ／ＤＣコンバータ２１０は、電力線ＡＣＬ１，ＡＣＬ２を介して、インレット２９２に接続される。また、ＡＣ／ＤＣコンバータ２１０は、リレーＲＹ１０を介して、電力線ＰＬ２および接地線ＮＬ２によって蓄電装置１１０に接続される。

　ＡＣ／ＤＣコンバータ２１０は、インレット２９２または受電用コード４３０から供給される交流電力を、蓄電装置１１０の充電電力に変換する。

　切替部２２０に含まれるリレーＲＹ３，ＲＹ４は、それぞれ電力線ＡＣＬ３，ＡＣＬ４に介挿される。リレーＲＹ３，ＲＹ４は、充電ＥＣＵ２３０からの制御信号ＣＴＬにより制御され、受電用コード４３０を経由して伝達される交流電力の供給と遮断とを切替える。リレーＲＹ３，ＲＹ４は、受電用コード４３０を用いて外部充電が行なわれる場合に閉成され、受電用コード４３０を用いて外部充電が行なわれない場合に開放される。

　充電ケーブル４２０を用いて外部充電がされる際に、もし切替部２２０がない場合には、受電用コード４３０のプラグ４３１は通電状態となる。プラグ４３１は、一般的にコンセントへの差し込み部分において電路が露出しているため、プラグ４３１が通電状態となってしまうと、車両のボデーなどとの接触によって短絡や地絡が発生する可能性があり、これによって機器の故障や破損につながるおそれがある。そのため、電力線ＡＣＬ３，ＡＣＬ４側に切替部２２０を設けることによって、受電用コード４３０を用いて外部充電が行なわれる場合にプラグ４３１を非通電状態とすることができ、地絡故障などを防止することができる。

　なお、本実施の形態においては、切替部２２０が充電装置２００に含まれる構成について説明したが、この切替部２２０を充電装置２００の外部に配置するようにしてもよい。

　充電ＥＣＵ２３０は、ＨＶ－ＥＣＵ３００と同様に、いずれも図１には図示しないＣＰＵ、記憶装置および入出力バッファを含み、各センサ等からの信号の入力や各機器への制御信号の出力を行なうとともに、充電装置２００の制御を行なう。なお、これらの制御については、ソフトウェアによる処理に限られず、専用のハードウェア（電子回路）で処理することも可能である。

　充電ＥＣＵ２３０は、電力線ＡＣＬ１，ＡＣＬ２の間に設けられた電圧センサ２４０から、外部電源の電圧ＶＡＣを受ける。そして、充電ＥＣＵ２３０は、この電圧ＶＡＣに基づいて、ＡＣ／ＤＣコンバータ２１０を制御するための制御信号ＰＷＤを生成する。

　充電ＥＣＵ２３０は、制御信号ＳＥによってリレーＲＹ１０を制御する。また、充電ＥＣＵ２３０は、制御信号ＣＴＬによって、切替部２２０を制御する。

　充電ＥＣＵ２３０は、受電ポート２９０，２９５に備えられたスイッチ（図示せず）によって検出された、リッド２９１，２９６の開閉状態を表わす開閉信号ＯＰＮ１，ＯＰＮ２を受ける。また、充電ＥＣＵ２３０は、充電コネクタ４２１がインレット２９２に接続されたことを示す接続信号ＣＮＣＴを受ける。

　充電ＥＣＵ２３０は、リッド２９１，２９６の開放を禁止するためのロック信号ＬＣＫ１，ＬＣＫ２を、受電ポート２９０，２９５へ出力する。そして充電ＥＣＵ２３０は、ロック信号ＬＣＫ１，ＬＣＫ２によって、受電ポート２９０，２９５に備えられた図示しないロック機構を制御して、リッド２９１，２９６が開放されないようにする。なお、ロック信号ＬＣＫ１がオンに設定されている場合は、ロック機構によってリッド２９１の開放が禁止される。また、ロック信号ＬＣＫ２がオンに設定されている場合は、リッド２９６の開放が禁止される。

　図２は、受電ポート２９０の詳細を示す図である。
　図２を参照して、受電ポート２９０には、ヒンジ等の継手２９３によってリッド２９１が結合される。また、受電ポート２９０には、インレット２９２と、リッド２９１の開閉状態を検出するためのスイッチ２９４と、突起部２８５とが備えられる。リッド２９１は、リッド２９１を閉じた場合にインレット２９２が覆われるような形状となっている。リッド２９１は、インレット２９２を使用する場合に開放され、インレット２９２が不使用の場合に閉じられる。スイッチ２９４は、リッド２９１が閉じられると接点が閉じられるように構成されており、これによって開閉信号ＯＰＮ１を充電ＥＣＵ２３０に出力する。

　図３には、充電ケーブル４２０の外観図が示される。図３を参照して、充電ケーブル４２０は、上述のように、充電コネクタ４２１と、電線部４２２た、プラグ４２３と、ＣＣＩＤ４２４とを含む。また、充電コネクタ４２１は、操作スイッチ４２５と、カプラ部４２６と、ラッチ部４２７とを含む。

　カプラ部４２６には、複数の接続端子（図示せず）が設けられ、車両１００のインレット２９２に挿入されることによって、電線部４２２内の電力線（図示せず）が、車両側の電力線ＡＣＬ１，ＡＣＬ２と接続される。

　本実施の形態においては、操作スイッチ４２５は、充電コネクタ４２１の抜け防止のためのラッチ部４２７を動作させるための解除ボタンであり、操作スイッチ４２５の操作に連動してラッチ部４２７が動作する。

　具体的には、充電コネクタ４２１がインレット２９２に接続されると、図２の突起部２８５にラッチ部４２７先端の爪が引っ掛かり、充電コネクタ４２１がインレット２９２から誤って抜けてしまうことが防止される。そして、操作スイッチ４２５が押下されると、ラッチ部４２７先端の爪が突起部２８５から外れることによって、充電コネクタ４２１をインレット２９２から引き抜くことが可能となる。

　ＣＣＩＤ４２４には、外部電源４００から車両１００へ供給される電力の供給と遮断とを切替えるためのリレー（図示せず）が含まれている。また、ＣＣＩＤ４２４は、漏電検出器（図示せず）をさらに含み、充電ケーブル４２０において漏電が検出されると上記のリレーによって、外部電源４００からの電力を遮断する。

　図４は、受電ポート２９５の詳細を示す図である。
　図４を参照して、受電ポート２９５には、ヒンジ等の継手２９８によってリッド２９６が結合される。また、受電ポート２９５には、受電用コード４３０の引出口２９７と、リッド２９６の開閉状態を検出するためのスイッチ２９９とが備えられる。リッド２９６は、リッド２９６を閉じた場合に引出口２９７が覆われるような形状となっている。リッド２９６は、受電用コード４３０を使用する場合に開放され、受電用コード４３０が不使用の場合に閉じられる。スイッチ２９９は、リッド２９６が閉じられると接点が閉じられるように構成されており、これによって開閉信号ＯＰＮ２を充電ＥＣＵ２３０に出力する。

　本実施の形態においては、上述のように、受電用コード４３０からの電力を充電装置２００に伝達する電力線ＡＣＬ３，ＡＣＬ４は、電力線ＡＣＬ１，ＡＣＬ２のコネクタ２６０とＡＣ／ＤＣコンバータ２１０との間に接続される。図５に、比較例として、電力線ＡＣＬ３，ＡＣＬ４が、電力線ＡＣＬ１，ＡＣＬ２のインレット２９２とコネクタ２６０との間に接続される車両１００Ａの全体ブロック図を示す。

　図５の比較例のような構成であると、受電用コード４３０から電力が供給される場合、コネクタ２６０およびコネクタ２７０の２つのコネクタを経由することになる。一般的に、コネクタにおいては、コネクタの接続側（オス側）および被接続側（メス側）にそれぞれ配置された金属導体を接触させることによって導通状態が形成される。そのため、金属導体の嵌合状態や、酸化・腐食などによる金属導体の表面状態によっては、金属導体どうしの接触面積が減少することが考えられる。そうすると、接触部分での抵抗が増加してしまい、金属導体の接触部分の発熱が生ずるおそれがある。その結果として、発熱により消費されたエネルギによって、電力の伝達効率が低下することが考えられる。したがって、電力を伝達する場合にはできるかぎりコネクタを経由する回数を減らすことが必要となる。

　一方、車両の組立や修理の場合には、個々の部品の設置や交換を容易にするためにコネクタを用いた接続が有効であり、それぞれの部品がコネクタによって独立して交換できることが望ましい。

　これらの観点を考慮すると、比較例で示される車両１００Ａのような構成では、受電用コード４３０から電力が供給される場合、コネクタ２６０およびコネクタ２７０の２つのコネクタを経由することになる。さらに、比較例においては、インレット２９２を交換する際は、電力線ＡＣＬ３，ＡＣＬ４について、少なくとも電力線ＡＣＬ１，ＡＣＬ２との分岐部分からコネクタ２７０までの部分を併せて交換することが必要となる。

　したがって、本実施の形態においては、図１のように、インレット２９２およびＡＣ／ＤＣコンバータ２１０を結ぶ電力線ＡＣＬ１，ＡＣＬ２に設けられる少なくとも１つコネクタ（図１においてはコネクタ２６０）と、ＡＣ／ＤＣコンバータ２１０とを結ぶ経路に、電力線ＡＣＬ３、ＡＣＬ４が接続される。このような接続構成とすることによって、外部充電の際に、伝達される電力がコネクタを経由する回数を減少できるので、電力の伝達効率の低減が抑制できる。さらに、部品交換時において、各部品を独立して交換することが可能となる。

　なお、図１において、コネクタ２６０とＡＣ／ＤＣコンバータ２１０との間に、さらにコネクタを有する場合であっても、コネクタ２６０とＡＣ／ＤＣコンバータ２１０との間であれば、電力線ＡＣＬ３、ＡＣＬ４を分岐する位置については限定されない。ただし、伝達される電力がコネクタを経由する回数をできるだけ減らすために、ＡＣ／ＤＣコンバータ２１０に最も近いコネクタとＡＣ／ＤＣコンバータ２１０との間から、電力線ＡＣＬ３、ＡＣＬ４を分岐することが望ましい。

　次に、図６および図７を用いて、本実施の形態における充電制御について説明する。
　図１に示されるような、外部充電の際に２つの経路によって電力の供給が可能な車両においては、一方の経路から電力が供給されている場合には、他方の経路からは電力が供給されないようにすることが望ましい。

　たとえば、上述のように、充電ケーブル４２０を用いる場合と受電用コード４３０を用いる場合とで異なる電圧を供給する場合、両方の経路から同時に電力を供給すると、供給される電圧が異なるので、ＡＣ／ＤＣコンバータ２１０で適切な電力変換ができないだけでなく、機器の破損の原因となるおそれがある。

　そのため、本実施の形態の充電制御においては、一方の受電ポートのリッドが開放された場合には、他方の受電ポートのリッドが開放できないようにロックを行なう。また、本実施の形態の充電制御においては、インレット２９２側からの電力を用いて外部充電を行なう場合には、コードリール２５０から受電用コード４３０が引出せないようにする。

　このような構成とすることによって、両方の経路から同時に電力が供給されることが防止できる。

　図６は、本実施の形態における、充電ＥＣＵ２３０で実行される充電制御を説明するための機能ブロック図である。図６で説明される機能ブロック図に記載された各機能ブロックは、充電ＥＣＵ２３０によるハードウェア的あるいはソフトウェア的な処理によって実現される。

　図１および図６を参照して、充電ＥＣＵ２３０は、判定部２３１と、切替制御部２３２と、リール制御部２３３と、リッド制御部２３４と、充電制御部２３５とを含む。

　判定部２３１は、スイッチ２９４，２９９によってそれぞれ検出された、リッド２９１，２９６の開閉信号ＯＰＮ１，ＯＰＮ２を受ける。判定部２３１は、開閉信号ＯＰＮ１，ＯＰＮ２によって、いずれのリッドが開放されているかを示す状態信号ＦＬＧを生成する。そして、判定部２３１は、この状態信号ＦＬＧを、切替制御部２３２、リール制御部２３３、リッド制御部２３４および充電制御部２３５へ出力する。

　切替制御部２３２は、判定部２３１からの状態信号ＦＬＧに応じて、切替部２２０を制御するための制御信号ＣＴＬを設定し、切替部２２０へ出力する。具体的には、状態信号ＦＬＧによって、受電用コード４３０を引出すために受電ポート２９５のリッド２９６が開放されている場合は、切替部２２０に含まれるリレーＲＹ３，ＲＹ４を閉成するように制御信号ＣＴＬを設定する。一方、充電ケーブル４２０をインレット２９２に接続するための受電ポート２９０のリッド２９１が開放されている場合、およびいずれのリッドも閉じられている場合は、切替部２２０に含まれるリレーＲＹ３，ＲＹ４を開放するように制御信号ＣＴＬを設定する。

　リール制御部２３３は、判定部２３１から状態信号ＦＬＧを受ける。そして、リール制御部２３３は、インレット２９２側のリッド２９１が開放されている場合は、制御信号ＩＮＨをオンに設定して引出禁止部２８０に出力し、受電用コード４３０を引出し禁止状態とする。一方、受電用コード４３０側のリッド２９６が開放されている場合は、リール制御部２３３は、制御信号ＩＮＨをオフに設定して、受電用コード４３０の引出し禁止状態を解除する。

　リッド制御部２３４は、判定部２３１からの状態信号ＦＬＧに応じて、リッドの開放を禁止するためのロック信号ＬＣＫ１，ＬＣＫ２を設定する。具体的には、インレット２９２側のリッド２９１が開放されている場合は、リッド制御部２３４は、受電用コード４３０側のリッド２９６が開放されないようにするために、ロック信号ＬＣＫ２をオンに設定する。一方、受電用コード４３０側のリッド２９６が開放されている場合は、リッド制御部２３４は、インレット２９２側のリッド２９１が開放されないようにするために、ロック信号ＬＣＫ１をオンに設定する。両方のリッドが閉じられている場合は、ロック信号ＬＣＫ１，ＬＣＫ２は共にオフに設定される。

　充電制御部２３５は、判定部２３１からの状態信号ＦＬＧ、電圧センサ２４０からの電圧ＶＡＣの検出値、および充電コネクタ４２１が接続されたことを示す接続信号ＣＮＣＴを受ける。そして、充電制御部２３５は、リッドが開放され、かつ外部電源４００からの電圧が検出されると、制御信号ＳＥ２を出力してリレーＲＹ１０を閉成する。さらに、充電制御部２３５は、電圧ＶＡＣに応じて、ＡＣ／ＤＣコンバータ２１０の制御信号ＰＷＤを生成して、ＡＣ／ＤＣコンバータ２１０を制御する。なお、充電ケーブル４２０を用いて外部充電を行なう場合には、接続信号ＣＮＣＴの状態を考慮するようにしてもよい。

　図７は、充電ＥＣＵ２３０で実行される充電制御処理の詳細を説明するためのフローチャートである。図７に示すフローチャート中の各ステップについては、充電ＥＣＵ２３０に予め格納されたプログラムを所定周期で実行することによって実現される。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）で処理を実現することも可能である。

　図１および図７を参照して、充電ＥＣＵ２３０は、ステップ（以下、ステップをＳと略す。）５００にて、リッド２９１，２９６の開閉信号ＯＰＮ１，ＯＰＮ２を取得する。

　次に、充電ＥＣＵ２３０は、Ｓ５１０にて、開閉信号ＯＰＮ１によってインレット２９２側のリッド２９１が開放しているか否かを判定する。

　リッド２９１が開放している場合（Ｓ５１０にてＹＥＳ）は、充電ＥＣＵ２３０は、充電ケーブル４２０による外部充電であると判断する。そして、処理がＳ５３５に進められ、充電ＥＣＵ２３０は、ロック信号ＬＣＫ２をオンに設定して、受電用コード４３０側のリッド２９６をロックする。これにより、リッド２９６が開放できなくなる。

　そして、充電ＥＣＵ２３０は、Ｓ５４５にて、制御信号ＩＮＨをオンに設定する。これによって、コードリール２５０から受電用コード４３０の引出しが禁止される。

　次に、充電ＥＣＵ２３０は、Ｓ５５５にて、制御信号ＣＴＬをオフに設定する。これによって、切替部２２０のリレーＲＹ３，ＲＹ４が開放される。その後、処理がＳ５６０に進められる。

　一方、リッド２９１が閉じている場合（Ｓ５１０にてＮＯ）は、次に処理がＳ５２０に進められて、受電用コード４３０側のリッド２９６が開放しているか否かを判定する。

　リッド２９６が閉じている場合（Ｓ５２０にてＮＯ）は、充電ＥＣＵ２３０は、外部充電が行なわれないと判断し処理を終了する。

　一方、リッド２９６が開放している場合（Ｓ５２０にてＹＥＳ）は、充電ＥＣＵ２３０は、受電用コード４３０による外部充電であると判断する。そして、処理がＳ５３０に進められ、充電ＥＣＵ２３０は、ロック信号ＬＣＫ１をオンに設定して、インレット２９２側のリッド２９１をロックする。これにより、リッド２９１が開放できなくなる。

　そして、充電ＥＣＵ２３０は、Ｓ５４０にて、制御信号ＩＮＨをオフに設定する。これによって、コードリール２５０から受電用コード４３０の引出禁止状態が解除される。

　次に、充電ＥＣＵ２３０は、Ｓ５５０にて、制御信号ＣＴＬをオンに設定する。これによって、切替部２２０のリレーＲＹ３，ＲＹ４が閉成される。その後、処理がＳ５６０に進められる。

　充電ＥＣＵ２３０は、Ｓ５６０では、電圧センサ２４０からの電圧ＶＡＣの検出値などに基づいて、外部充電の準備が完了しているか否かを判定する。

　外部充電の準備が完了していない場合（Ｓ５６０にてＮＯ）は、処理がＳ５６０に戻されて、外部充電の準備が完了するのを待つ。

　一方、外部充電の準備が完了した場合（Ｓ５６０にてＹＥＳ）は、処理がＳ５７０に進められ、充電ＥＣＵ２３０は、制御信号ＳＥ２を出力してリレーＲＹ１０を閉成するとともに、制御信号ＰＷＤを出力してＡＣ／ＤＣコンバータ２１０に電力変換動作を行なわせる。そして、蓄電装置１１０の充電が完了すると、充電ＥＣＵ２３０は処理を終了する。

　以上のような処理に従って制御を行なうことによって、外部充電の際に複数の経路によって外部からの電力の供給が可能な車両において、１つの電源供給経路が選択された場合に、それ以外の経路から同時に電源が供給されることを防止することができる。これによって、外部充電時に、複数の経路から同時に電力が供給されることに起因する故障等を防止することができる。

　なお、上述の説明においては、切替部２２０は、図１に示すように、電力線ＡＣＬ３，ＡＣＬ４上のコネクタ２７０とＡＣ／ＤＣコンバータ２１０との間に設けられる構成としたが、図８のように、切替部２２０が、電力線ＡＣＬ３，ＡＣＬ４上のコードリール２５０とコネクタ２７０との間に設けられる構成としてもよい。

　また、切替部２２０においては、受電用コード４３０から伝達される電力について、供給と遮断とを切替える構成について説明したが、本実施の形態のさらに他の例として示す図９の車両１００Ｂに含まれる切替部２２０Ａのように、インレット２９２側から伝達される電力についても、供給と遮断とを切替えるようにしてもよい。

　図９に示される車両１００Ｂは、図１の車両１００における切替部２２０が切替部２２０Ａに置き換わったものとなっている。

　切替部２２０Ａは、リレーＲＹ１～ＲＹ３を含む。リレーＲＹ３，ＲＹ４は、車両１００と同様に、電力線ＡＣＬ３，ＡＣＬ４にそれぞれ介挿される。また、リレーＲＹ１，ＲＹ２は、電力線ＡＣＬ１，ＡＣＬ２にそれぞれ介挿され、インレット２９２側から伝達される電力の供給と遮断とを切替える。

　このリレーＲＹ１～ＲＹ４は、充電ＥＣＵ２３０からの制御信号ＣＴＬに応じて連動して動作する。具体的には、制御信号ＣＴＬがオフの場合には、リレーＲＹ１，ＲＹ２が閉成されるとともに、リレーＲＹ３，ＲＹ４が開放される。また、制御信号ＣＴＬがオンの場合には、リレーＲＹ１，ＲＹ２が開放されるとともに、リレーＲＹ３，ＲＹ４が閉成される。

　このような構成とすることで、一方の経路から電力が供給される場合に、他方からの電力を確実に遮断することが可能となる。

　なお、本実施の形態においては、上述のリッド２９１，２９６のロック動作、および引出禁止部２８０の動作については、充電ＥＣＵ２３０によって電気的に制御する構成について説明したが、このリッド２９１，２９６のロック動作、および引出禁止部２８０の動作は、リッド２９１，２９６の開放動作に機械的に連動して動作するようにしてもよい。

　なお、本実施の形態におけるＡＣ／ＤＣコンバータ２１０は、本発明の「電力変換装置」の一例である。本実施の形態における電力線ＡＣＬ１，ＡＣＬ２および電力線ＡＣＬ３，ＡＣＬ４は、それぞれ本発明の「第１の電力線」および「第２の電力線」の一例である。本実施の形態における充電ＥＣＵ２３０は、本発明の「制御装置」の一例である。本実施の形態における受電ポート２９０および２９５は、それぞれ本発明の「第１の受電ポート」および「第２の受電ポート」の一例である。本実施の形態におけるリッド２９１および２９６は、それぞれ本発明の「第１の蓋部」および「第２の蓋部」の一例である。

　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請求の範囲によって示され、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。

　１００，１００Ａ，１００Ｂ　車両、１１０　蓄電装置、１２０　ＰＣＵ、１２１　コンバータ、１２２　インバータ、１３０　モータジェネレータ、１４０　動力伝達ギア、１５０　駆動輪、２００　充電装置、２１０　ＡＣ／ＤＣコンバータ、２２０、２００Ａ　切替部、２３０　充電ＥＣＵ、２３１　判定部、２３２　切替制御部、２３３　リール制御部、２３４　リッド制御部、２３５　充電制御部、２４０　電圧センサ、２５０　コードリール、２６０，２７０　コネクタ、２８０　引出禁止部、２８５　突起部、２９０，２９５　受電ポート、２９１，２９６　リッド、２９２　インレット、２９３，２９８　継手、２９４，２９９　スイッチ、２９７　引出口、３００　ＨＶ－ＥＣＵ、４００　外部電源、４１０　コンセント、４２０　充電ケーブル、４２１　充電コネクタ、４２２　電線部、４２３，４３１　プラグ、４２４　ＣＣＩＤ、４２５　操作スイッチ、４２６　カプラ部、４２７　ラッチ部、４３０　受電用コード、４３１　電源プラグ、ＡＣＬ１～ＡＣＬ４，ＨＰＬ，ＰＬ１，ＰＬ２　電力線、Ｃ１，Ｃ２　コンデンサ、ＮＬ１，ＮＬ２　接地線、ＲＹ１～ＲＹ４，ＲＹ１０　リレー。

Claims

　外部電源（４００）からの電力を用いて充電を行なう外部充電が可能な車両であって、
　充電が可能な蓄電装置（１１０）と、
　前記外部電源（４００）からの電力を前記蓄電装置（１１０）の充電電力に変換するように構成された電力変換装置（２１０）と、
　前記外部電源（４００）からの電力を伝達するための充電ケーブル（４２０）が車両外部から接続可能であり、前記車両の外表面に設置されたインレット（２９２）と、
　前記インレット（２９２）と前記電力変換装置（２１０）とに接続される第１の電力線（ＡＣＬ１，ＡＣＬ２）と、
　前記第１の電力線（ＡＣＬ１，ＡＣＬ２）に介挿される少なくとも１つのコネクタ（２６０）と、
　前記第１の電力線（ＡＣＬ１，ＡＣＬ２）上の、前記コネクタ（２６０）および前記電力変換装置（２１０）を結ぶ経路から分岐された、第２の電力線（ＡＣＬ３，ＡＣＬ４）とを備える、車両。
　前記外部電源（４００）のコンセント（４１０）からの電力を前記車両に伝達するための受電用コード（４３０）をさらに備え、
　前記受電用コード（４３０）は、一方端が前記第２の電力線（ＡＣＬ３，ＡＣＬ４）に接続され、他方端が前記コンセント（４１０）に接続するためのプラグ（４３１）に接続される、請求の範囲第１項に記載の車両。
　前記受電用コード（４３０）を巻き取って収納するためのコードリール（２５０）をさらに備える、請求の範囲第２項に記載の車両。
　前記受電用コード（４３０）は、前記外部充電時に前記インレット（２９２）と選択的に使用される、請求の範囲第２項に記載の車両。
　前記受電用コード（４３０）から前記電力変換装置（２１０）への電力の供給と遮断とを切替えるための切替部（２２０，２２０Ａ）と、
　前記切替部（２２０，２２０Ａ）を制御するための制御装置（２３０）とをさらに備え、
　前記制御装置（２３０）は、前記受電用コード（４３０）から供給される電力を用いて前記外部充電が行なわれる場合は前記切替部（２２０，２２０Ａ）を導通状態にする一方で、前記インレット（２９２）から供給される電力を用いて前記外部充電が行なわれる場合は前記切替部（２２０，２２０Ａ）を非導通状態にするように、前記切替部（２２０，２２０Ａ）を制御する、請求の範囲第４項に記載の車両。
　前記インレット（２９２）が設けられる第１の受電ポート（２９０）と、
　前記第１の受電ポート（２９０）に結合され、前記インレット（２９２）を使用する場合に開放される第１の蓋部（２９１）と、
　前記受電用コード（４３０）の引出口（２９７）が設けられる第２の受電ポート（２９５）と、
　前記第２の受電ポート（２９５）に結合され、前記受電用コード（４３０）を使用する場合に開放される第２の蓋部（２９６）とをさらに備え、
　前記第１の蓋部（２９１）が開放されている場合は前記第２の蓋部（２９６）の開放が禁止され、前記第２の蓋部（２９６）が開放されている場合は前記第１の蓋部（２９１）の開放が禁止される、請求の範囲第４項に記載の車両。
　前記受電用コード（４３０）を巻き取って収納するためのコードリール（２５０）と、
　前記インレット（２９２）から供給される電力によって前記外部充電が行なわれる場合に、前記受電用コード（４３０）が前記コードリール（２５０）から引出されることを禁止するように構成された引出禁止部(２８０)とをさらに備える、請求の範囲第４項に記載の車両。