JP5853707B2

JP5853707B2 - 充電装置

Info

Publication number: JP5853707B2
Application number: JP2012001848A
Authority: JP
Inventors: 渋川　祐一; 祐一渋川; 孝志福重; 大高島
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2012-01-10
Filing date: 2012-01-10
Publication date: 2016-02-09
Anticipated expiration: 2032-01-10
Also published as: JP2013143800A

Description

本発明は、モータ駆動系のモータ駆動電源であるバッテリを外部電源からの電力で充電するための充電装置に関するものである。

モータ駆動系のバッテリを外部電源からの電力で充電するに際しては、モータ駆動系の充電ポートに外部電源のプラグを差し込んで当該充電を行うが、この充電に当たっては、外部電源の電力型式をバッテリへの充電が可能な電力型式に変化する充電器が必要である。
この充電器は、モータ駆動系側に設置するにしても、外部電源側に設置するにしても、追加設備であってコスト上の不利益を免れない。

そこで特許文献1に記載のごとく、モータを充電インダクタや充電トランスとして用いることにより、モータと充電器とを一体化することや、
特許文献2に記載のごとく、モータを充電器の一部として用いることが、従来から提案されている。

特許第３１６８８０７号明細書特開２０００−２３２７３７号公報

しかしいずれにしても、モータを充電器と一体化したり、充電器の一部として用いる場合は、特許文献1,2に記載のように、モータへの印加電流値を制御して磁石磁力を変更することから、充電中にモータのロータが磁場による回転力を受けて振動するのを避けられない。
この振動はモータ駆動系を経て車輪などの被駆動回転体に至り、振動や異音が発生するという問題を生ずるだけでなく、モータ駆動系の耐久性が低下するという問題を生ずる。

本発明は、モータへの印加電流値を制御して磁石磁力を変更することにより、モータを充電器と一体化したり、充電器の一部として用いる場合においても、上記した振動や異音の問題、およびモータ駆動系の耐久性に関する問題を生ずることのないようにした、モータ駆動系に用いる充電装置を提案することを目的とする。

この目的のため、本発明による充電装置は、以下のごとくにこれを構成する。
先ず、本発明の前提となる充電装置を説明するに、これは、
バッテリからの電力により駆動されるモータを具えた駆動系の上記バッテリを外部電源により充電するための装置であって、該充電に際し上記モータを充電器の一部として流用するものである。

本発明は、上記のような充電装置に対し以下のような断接手段およびモータ位相制御手段を設けた構成に特徴づけられる。
前者の断接手段は、非作動状態で締結され、作動により解放状態にされて上記の駆動系を断接可能にするものであり、
後者のモータ位相制御手段は、上記の充電に先立ち、当該断接手段を作動により解放状態にして前記モータの回転子を、充電時の磁場によるモータ回転子への回転力が低下する位相となるような所定回転位置となし、該所定回転位置が達成されたとき前記断接手段を非作動により締結状態にする位相制御を行うものである。
本発明の充電装置は、後者のモータ位相制御手段により上記のモータ回転子を上記所定回転位置にし、上記断接手段を非作動により締結させた状態で前記の充電を行わせるものである。

上記した本発明の充電装置によれば、充電に先立ち、断接手段の解放作動によりモータの駆動系を遮断状態となして、モータの回転子を、充電時の磁場によるモータ回転子への回転力が低下する位相となる所定回転位置にし、該所定回転位置が達成されたとき断接手段を非作動により締結させた状態で当該充電を行うため、
バッテリを外部電源により充電するに際し上記モータを充電器の一部として流用するため充電中にモータ回転子が磁場による回転力を受けて振動する傾向にあっても、この回転力が低下される所定回転位置にモータ回転子が居ることによって、当該振動そのものが小さく、この振動がモータ駆動系を経て車輪などの被駆動回転体に至ることによる振動や異音の発生を緩和し得ると共にモータ駆動系の耐久性低下に関する問題を緩和することができる。
本発明の充電装置では更に加えて、モータ回転子を上記の所定回転位置へ向かわせる位相制御中に断接手段を作動により解放させておくため、車両移動を全く生じさせることなしに上記の効果が得られるほか、上記の所定回転位置が達成されたとき断接手段を非作動により締結状態に戻すため、当該断接手段の作動による解放の時間が位相制御中のみの短時間となり、断接手段の解放作動に必要なエネルギーを必要最小限にし得る。

本発明の第1実施例になる充電装置を具えた電動車両のモータ駆動系を、その充電システムを含む制御システムと共に示す概略系統図である。図1における電動モータの要部を示す拡大詳細断面図である。図1における充電システムが実行する充電制御プログラムのフローチャートである。本発明の第2実施例になる充電装置の充電制御プログラムを示す、図3と同様なフローチャートである。本発明の第3実施例になる充電装置の充電制御プログラムを示す、図3と同様なフローチャートである。本発明の第4実施例になる充電装置の充電制御プログラムを示す、図3と同様なフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態を、図面に示す実施例に基づき詳細に説明する。
＜第1実施例のモータ駆動系＞
図１は、本発明の第1実施例になる充電装置を具えた電動車両のモータ駆動系を、その充電システムを含む制御システムと共に示す概略系統図である。
図1において、1は駆動車輪を、また2は、動力源としての電動モータ（以後、単にモータと言う）を示す。
駆動車輪1およびモータ2間には、減速機を含む変速機3を介在させ、この変速機3を経てモータ2の駆動力を車輪1に向かわせることで、電動車両を走行可能となす。

なお変速機3は、その出力軸を回転ロックする所謂駐車用のパークロック機構3aを内包し、後述する位相制御中および充電中このパークロック機構3aの作動により駆動車輪1の回転を阻止して車両を駐車状態にするものとする。
従ってパークロック機構3aは、本発明における回転ロック手段に相当する。

モータ2は、バッテリ4を電源とし、これからの電力をインバータ5による後述の制御下で供給され、供給電力に応じた駆動力を変速機3に向け出力して、電動車両の上記走行を可能ならしめる。
モータ2の制御に際しては、モータコントローラ6が、バッテリ4の電力をインバータ5により直流−交流変換してモータ2へ供給し、またこの交流電力をインバータ5による制御下でモータ2へ供給することで、モータ2のトルクが、車両コントローラ7からのモータトルク指令値tTmに一致するよう、当該モータ2の駆動制御を行うものとする。

なお車両コントローラ7は、センサ8で検出したアクセル開度APOおよびセンサ9で検出した車速VSPを基にモータトルク指令値tTmを求め、これをモータコントローラ6に指令して上記のモータ制御に資する。

なお、モータトルク指令値tTmが、モータ2に回生制動作用を要求する負極性のものである場合、モータコントローラ6はインバータ5を介し、バッテリ4が過充電とならないような発電負荷をモータ2に与え、
この時モータ2が回生制動作用により発電した電力を、インバータ5により交流−直流変換してバッテリ4に充電する。

＜第1実施例の充電制御＞
本実施例においてはモータ2を、図2に一部のみを示すように、複数個のティース（磁極片）2aおよびこれらに集中巻きした独立コイル2bから成るステータ2sと、永久磁石2cが埋設されているロータ2rとで構成し、バッテリ4の充電に際しモータ2を、ステータコイル2bへの通電制御により充電器として用い得るものとする。

そしてモータコントローラ6および車両コントローラ7は、充電コントローラ11との共働によって、図示しなかった外部電源によるバッテリ4への充電を、後で詳述するごとくに行う。
この充電制御のために、車両コントローラ7には、イグニッションスイッチ12（駆動系使用開始操作スイッチ）からの信号と、外部電源の充電プラグが車両の充電ポートに嵌合されているのを検知する充電プラグ嵌合検知センサ13（プラグ接続検知センサ）からの信号とを入力する。
またモータコントローラ6には、モータ2の回転角（モータ回転量）を検出するモータ回転角センサ14からの信号を入力する。
そして、車両コントローラ7から充電コントローラ11には充電可否判断信号を入力し、充電コントローラ11からモータコントローラ6には、充電用磁力制御指令や充電指令を送信する。

モータ2および駆動車輪1間に、これら両者間の伝動系を適宜断接可能な断接手段21を介在させる。
当該断接手段21は、モータ2および駆動車輪1間のどこに介在させてもよく、図1のごとくモータ2および変速機3間の代わりに、変速機3および駆動車輪1間に介在させて追加することもできる。
なお断接手段21は上記のように追設する代わりに、変速機3内の変速摩擦要素を流用して、変速機3内の伝動系を断接する（今の変速段選択状態を選択している変速摩擦要素の解放により変速機3を適宜ニュートラル状態する）ようにしてもよい。

しかし何れにしても、断接手段21は摩擦クラッチのような摩擦式断接手段により構成し、しかも常態ではバネなどの弾性手段により締結されている常閉式断接手段とし、この非作動締結状態で電磁力などにより作動させるとき解放状態になるものであるのが、当該断接手段の締結・解放操作に要するエネルギーが少ない点で好ましい。
なお本実施例では上記の断接手段21を、変速機3の前（モータ2寄り）におけるモータ駆動系に挿入して追加する。

断接手段21を図1に例示するごとく常閉・摩擦式断接手段とし、変速機3およびモータ2間の駆動系に挿入して追設する場合、これを締結・解放制御（解放作動制御）するクラッチコントローラ22を設け、
このクラッチコントローラ22は、充電コントローラ11からの指令に応動して常閉・摩擦式断接手段21を締結・解放制御（解放作動制御）するものとする。
なお断接手段21として変速機3内の変速摩擦要素を流用する場合は、変速機3の変速コントローラ（図示せず）を充電コントローラ11からの指令に応動させて、対応する変速摩擦要素を締結、解放制御するのは言うまでもない。

モータコントローラ6、車両コントローラ7、充電コントローラ11およびクラッチコントローラ22は、これらコントローラへの前記した入力情報を基に図3の制御プログラムを実行して、外部電源によるバッテリ4の充電制御を以下のごとくに行う。

先ず図3のステップＳ11において、コントローラ6,7,11,22を充電制御用スタンバイ状態にするなどの充電準備を行う。
次のステップＳ12においては、充電開始スイッチが投入されているか否か、充電予約開始時刻になっているか否かなどに基づき、充電可能か否かの充電可否判断を行う。

ステップＳ12で充電不可と判断する間は、制御をステップＳ11に戻して充電準備状態のまま待機する。
ステップＳ12で充電可能と判断するとき制御をステップＳ13に進め、常閉・摩擦式断接手段21を非作動締結状態から作動させて解放状態にし、モータ伝動系を断接手段21の箇所で遮断させる。
従ってステップＳ13は、本発明におけるモータ位相制御手段に相当する。

次いでステップＳ14〜ステップＳ17において、モータ2のロータ2r（モータ回転子）を、充電時の磁場によるモータ回転子2rへの回転力が最小となる予め設定された位相（この回転力による振動や、異音や、耐久性の問題が最大限緩和される目標ロータ位相）に対応した回転位置となすべくモータ2を回転させる。

かようにモータ2のロータ2rを目標ロータ位相となすため、先ずステップＳ14において、モータ2への給電によりそのロータ2rを回転させ、次のステップＳ15において、モータ2のロータ2rを目標ロータ位相にする。
ステップＳ16においては、ロータ2rの位相が、前記した振動（異音）や耐久性の問題を最大限緩和し得る目標ロータ位相か否かをチェックする。

ステップＳ16でロータ2rの位相が目標ロータ位相でない（目標ロータ位相未達成）と判定する間は、制御をステップＳ15およびステップＳ16に戻して、ロータ2rの位相を目標ロータ位相に調整すると共に目標ロータ位相が達成されたか否かを再チェックしながら、目標ロータ位相が達成されるまで上記の操作を繰り返す。

ステップＳ16で目標ロータ位相が達成されたと判定する時、ステップＳ16は制御をステップＳ17に進め、ステップＳ14で開始したモータ2の回転を停止させる。

上記のように目標ロータ位相の達成を判定し（ステップＳ16）、モータ回転を停止させた（ステップＳ17）後に、ステップＳ18で断接手段21を非作動により締結状態にし、モータ伝動系を非遮断状態となす。
従ってステップＳ14〜ステップＳ18は、ステップＳ13と共に、本発明におけるモータ位相制御手段を構成する。

その後ステップＳ19において、外部電源によるバッテリ4の充電を開始させる。
ステップＳ21においては上記の充電を進行させ、ステップＳ22において、バッテリ4への充電が完了したか否かを判断する。
充電が未完である間は、制御をステップＳ21に戻して充電を更に進行させ続け、充電完了までステップＳ21を実行する。

ステップＳ22でバッテリ4への充電が完了したと判断するとき、制御を順次ステップＳ23およびステップＳ24に進める。
ステップＳ23においては充電を終了させ、最後のステップＳ24においてはモータ2を、ステータコイル2bへの通常通りの通電制御によりモータ駆動し、車両を走行開始させる。

＜第1実施例の効果＞
上記した第1実施例の充電装置においては、モータ2を充電器として用い、これを介して外部電源によりバッテリ4を充電するのに（ステップＳ19〜ステップＳ23に）先立ち、断接手段21の解放によりモータ2の駆動系を遮断状態となして（ステップＳ13）、モータ2のロータ2rを、充電時の磁場によるロータ2rへの回転力が最低となる目標ロータ位相に対応した位置へ回転させた（ステップＳ14〜ステップＳ17）状態で当該充電を行うため、
バッテリ4を外部電源により充電するに際しモータ2を充電器の一部として流用するため充電中にロータ2rが磁場による回転力を受けて振動する傾向にあっても、この回転力が最低となる回転位置にロータ2rが居ることによって、当該振動そのものが小さく、この振動がモータ駆動系を経て車輪1に至ることによる振動や異音の発生を緩和し得ると共にモータ駆動系の耐久性低下を緩和することができる。

また、かかる作用・効果を達成するため上記位相制御中モータ伝動系を遮断状態にする断接手段として常閉式摩擦クラッチ21を用い、位相制御中のみ当該常閉式摩擦クラッチ21を作動させて解放状態となし（ステップＳ13）、位相制御後は当該常閉式摩擦クラッチ21を非作動にして締結状態となすため（ステップＳ18）、
常閉式摩擦クラッチ21を作動させるためのエネルギー消費期間が位相制御中のみの短時間となり、上記の作用・効果を達成するのに必要なエネルギー消費量が少なくて、エネルギー効率を高めることができる。

更に、断接手段（常閉式摩擦クラッチ）21と駆動車輪1との間に変速機3が存在するため、断接手段（常閉式摩擦クラッチ）21を解放させた状態で行う位相制御中に坂道などで車輪1が勝手に回転して車体姿勢が変化するのを防止し得ると共に、断接手段（常閉式摩擦クラッチ）21を締結させた状態で行うバッテリ4の充電中に駆動車輪1が転がってモータ2が上記制御後の位相を崩されてしまうのを防止することができる。

なおこれらの効果は、図3の制御プログラムに盛り込まなかったが、上記の位相制御中および充電中にパークロック機構3aを作動させて駆動車輪1の回転を阻止する場合、一層顕著なものとなる。

＜第2実施例の充電制御＞
図4は、本発明の第2実施例になる充電装置の充電制御プログラムを示す、図3と同様なフローチャートで、図3のステップＳ13とステップＳ18との間におけるステップＳ14〜ステップＳ17をステップＳ51〜ステップＳ56に置換したものである。
なお本実施例の充電制御も、図1に示した電動車両のモータ駆動系を充電制御するためのものとする。

図4のステップＳ11〜ステップＳ13はそれぞれ、図3に同符号で示すステップと同様に機能するもので、
ステップＳ11において、コントローラ6,7,11,22を充電制御用スタンバイ状態にするなどの充電準備を行い、
ステップＳ12において、充電可能か否かの充電可否判断を行い、
ステップＳ13において、常閉・摩擦式断接手段21を非作動締結状態から作動させて解放状態にし、モータ伝動系を断接手段21の箇所で遮断させる。

本実施例においては、ステップＳ13で断接手段21の解放によりモータ伝動系を遮断させた後に行うロータ位相制御を、図3とは異なり、ステップＳ51〜ステップＳ56によって以下のように行うものとする。
ただし、ロータ位相制御の結果は図3と同様なもので、モータ2のロータ2r（モータ回転子）が前記した振動（異音）や耐久性の問題を最大限緩和し得る位置となるようモータ2を回転させることを主旨とする。

そのため、先ずステップＳ51において、モータ2への給電によりロータ位相が、電気角一周期分を数分割した1ステップずつ進むよう、モータ2を回転させる。
ステップＳ52においては、上記のごとくモータロータ位相が1ステップずつ進む度に充電を行い、
ステップＳ53においては、この充電時におけるロータ位相変動をモータ回転角センサ14により測定する。

ステップＳ54においては、ステップＳ51で進めたロータ位相ステップ数が設定ステップ数に達したか否かにより、ステップＳ51〜ステップＳ53が設定回数だけ実行されたか否かをチェックし、「否」と判定する間ステップＳ51へ制御を戻すことにより、ステップＳ51〜ステップＳ53を設定回数だけ実行する。

かようにステップＳ51〜ステップＳ53が設定回数だけ実行された後は、ステップＳ55が選択されるようになり、ここで以下のごとくに目標ロータ位相を決定する。
つまりステップＳ55においては、ステップＳ51でロータ位相を1ステップずつ進める度にステップＳ53で測定したロータ位相変動のうち、ロータ位相変動が最も小さかった時のロータ位相を目標ロータ位相と決定する。
ロータ位相変動が最も小さかった時のロータ位相（目標ロータ位相）は、前記した振動（異音）や耐久性に関わる問題が最大限緩和されるロータ位相である。

ステップＳ56においては、モータ2のロータ回転位置を、ロータ位相が当該目標ロータ位相となるよう調整する。
従ってステップＳ51〜ステップＳ56は、本発明におけるモータ位相制御手段に相当する。

上記のようにモータ2のロータ位相が目標ロータ位相となるようモータ2のロータを回転位置調整した（ステップＳ56）後は、図3と同様なステップＳ18〜ステップＳ24を実行する。

つまり先ずステップＳ18で断接手段21を非作動により締結状態となし、モータ伝動系を非遮断状態となす。
その後ステップＳ19で、外部電源によるバッテリ4の充電を開始させる。

次のステップＳ21では上記の充電を進行させ、ステップＳ22において、バッテリ4への充電が完了したか否かを判断する。
充電が未完である間は、制御をステップＳ21に戻して充電を更に進行させ続け、充電完了までステップＳ21を実行する。

＜第2実施例の効果＞
上記した第2実施例の充電装置においては、第1実施例の前記した作用・効果を全て奏し得るほか、以下の効果をも奏し得る。
つまり、ロータ位相が目標ロータ位相となるようモータ2のロータ2rを位相制御するに際し、モータ2の電気角一周期分を数分割したステップごとにロータ2rの位相を変化させた状態で、充電を行いながらロータ2rの位相変動を検出し、当該検出したロータ2rの位相変動が最小となるロータ回転位置が、前記した振動（異音）や耐久性に関わる問題が最大限緩和される目標ロータ位相に対応すると定めるため、
温度などの環境変化が激しい環境下や、磁束可変モータのように状態変化の激しいモータであっても、これらに左右されることなくロータ2rを確実に目標ロータ位相に対応した位置にして充電を開始させることができ、耐外乱性に優れた充電制御装置となし得る。

＜第3実施例の充電制御＞
図5は、本発明の第3実施例になる充電装置の充電制御プログラムを示す、図3と同様なフローチャートで、図3のステップＳ13とステップＳ18との間におけるステップＳ14〜ステップＳ17をステップＳ31〜ステップＳ33に置換したものである。
なお本実施例の充電制御も、図1に示した電動車両のモータ駆動系を充電制御するためのものとする。

図5のステップＳ11〜ステップＳ13はそれぞれ、図3に同符号で示すステップと同様に機能するもので、
ステップＳ11において、コントローラ6,7,11,22を充電制御用スタンバイ状態にするなどの充電準備を行い、
ステップＳ12において、充電可能か否かの充電可否判断を行い、
ステップＳ13において、常閉・摩擦式断接手段21を非作動締結状態から作動させて解放状態にし、モータ伝動系を断接手段21の箇所で遮断させる。

本実施例においては、ステップＳ13で断接手段21の解放によりモータ伝動系を遮断させた後に行うロータ位相制御を、図3とは異なり、ステップＳ31〜ステップＳ33によって以下のように行うものとする。
ただし、ロータ位相制御の結果は図3と同様なもので、モータ2のロータ2r（モータ回転子）が前記した振動（異音）や耐久性の問題を最大限緩和し得る位置となるようモータ2を回転させることを主旨とする。

そのため先ずステップＳ31において、ステップＳ13による断接手段21の解放状態（モータ伝動系の遮断状態）でモータ2のロータ2rを空転させ、これにより生じた誘起電圧をステップＳ32で測定して誘起電圧波形を得る。
ステップＳ33においては、この誘起電圧波形に基づき、トルクが最小となる回転位置を決定することにより、前記した振動（異音）や耐久性の問題を最大限緩和し得る目標ロータ位相（目標ロータ回転位置）を決定し、ロータ2rの位相を当該目標ロータ位相に調整する。

ロータ2rの位相が目標ロータ位相になったとき、ステップＳ33は制御をステップＳ18以降に進めて、図3につき前述したと同様な処理によりバッテリ4への充電を完遂させる。
従ってステップＳ31〜ステップＳ33は、本発明におけるモータ位相制御手段に相当する。

＜第3実施例の効果＞
上記した第3実施例の充電装置においては、第1実施例の前記した作用・効果を全て奏し得るほか、以下の効果をも奏し得る。
つまり、ロータ位相が目標ロータ位相となるようモータ2のロータ2rを位相制御するに際し、ロータ2rを空転させて生じた誘起電圧波形が目標誘起電圧波形に基づき、トルクが最小となるロータ回転位置である時をもって、前記した振動（異音）や耐久性の問題を最大限緩和し得る目標ロータ位相（目標ロータ回転位置）になったと判定するため、
温度などの環境変化が激しい環境下や、磁束可変モータのように状態変化の激しいモータであっても、これらに左右されることなくロータ2rを確実に目標ロータ位相に対応した位置にして充電を開始させることができ、耐外乱性に優れた充電制御装置となし得る。

＜第4実施例の充電制御＞
図6は、本発明の第4実施例になる充電装置の充電制御プログラムを示す、図3と同様なフローチャートで、図3のステップＳ13とステップＳ18との間におけるステップＳ14〜ステップＳ17をステップＳ41〜ステップＳ43に置換したものである。
なお本実施例の充電制御も、図1に示した電動車両のモータ駆動系を充電制御するためのものとする。

図6のステップＳ11〜ステップＳ13はそれぞれ、図3に同符号で示すステップと同様に機能するもので、
ステップＳ11において、コントローラ6,7,11,22を充電制御用スタンバイ状態にするなどの充電準備を行い、
ステップＳ12において、充電可能か否かの充電可否判断を行い、
ステップＳ13において、常閉・摩擦式断接手段21を非作動締結状態から作動させて解放状態にし、モータ伝動系を断接手段21の箇所で遮断させる。

本実施例においては、ステップＳ13で断接手段21の解放によりモータ伝動系を遮断させた後に行うロータ位相制御を、図3とは異なり、ステップＳ41〜ステップＳ43によって以下のように行うものとする。
ただし、ロータ位相制御の結果は図3と同様なもので、モータ2のロータ2r（モータ回転子）が前記した振動（異音）や耐久性の問題を最大限緩和し得る位置となるようモータ2を回転させることを主旨とする。

そのため先ずステップＳ41において、ステップＳ13による断接手段21の解放状態（モータ伝動系の遮断状態）でモータ2への給電によりロータ2rを回転させる。
ステップＳ42においては、ロータ磁石2cの磁石センター位置α（図2ではｄ軸）がステータコイル2bの少なくとも1つのティースセンタβ（図2参照）に一致したか否かにより、前記した振動（異音）や耐久性に関わる問題が最大限緩和されるロータ回転位置であるか否かをチェックする。

このようなロータ回転位置でない間、制御をステップＳ42からステップＳ41に戻して、モータ2への給電によりロータ2rを更に回転させ、当該ロータ回転位置になったとき、制御をステップＳ42からステップＳ43に進めて、モータ2を停止させることによりそのロータ回転位置を、磁石センター位置αがステータコイル2bの少なくとも1つのティースセンタβに一致した回転位置（前記した振動、異音、耐久性に関わる問題を最大限緩和可能な目標ロータ回転位置）に保つ。
従ってステップＳ41〜ステップＳ43は、本発明におけるモータ位相制御段に相当する。

上記のようにモータ2のロータ回転位置を、磁石センター位置αがステータコイル2bの少なくとも1つのティースセンタβに一致するような位置となした（ロータ位相が目標ロータ位相になった）とき、ステップＳ43は制御をステップＳ18以降に進めて、図3につき前述したと同様な処理によりバッテリ4への充電を完遂させる。

＜第4実施例の効果＞
上記した第4実施例の充電装置においては、第1実施例の前記した作用・効果を全て奏し得るほか、以下の効果をも奏し得る。
つまり、ロータ位相が目標ロータ位相となるようモータ2のロータ2rを位相制御するに際し、ロータ2rを回転させて磁石センター位置αがステータコイル2bの少なくとも1つのティースセンタβに一致したロータ回転位置である時をもって、前記した振動（異音）や耐久性の問題を最大限緩和し得る目標ロータ位相（目標ロータ回転位置）になったと判定するため、
温度などの環境変化が激しい環境下や、磁束可変モータのように状態変化の激しいモータであっても、これらに左右されることなくロータ2rを確実に目標ロータ位相に対応した位置にして充電を開始させることができ、耐外乱性に優れた充電制御装置となし得る。

1 駆動車輪
2 電動モータ（モータ）
2a ティース
2b 集中巻きステータコイル
2c 磁石
2s ステータ
2r ロータ（モータ回転子）
3 変速機
3a パークロック機構（回転ロック手段）
4 バッテリ
5 インバータ
7 車両コントローラ
8 アクセル開度センサ
9 車速センサ
11 充電コントローラ
12 イグニッションスイッチ
13 充電プラグ嵌合検知センサ
14 モータ回転角センサ
21 常閉式摩擦クラッチ（断接手段）
22 クラッチコントローラ

Claims

バッテリからの電力により駆動されるモータを具えた駆動系の前記バッテリを外部電源により充電するための装置であって、該充電に際し前記モータを充電器の一部として流用するようにした充電装置において、
非作動状態で締結され、作動により解放状態にされて前記駆動系を断接可能にする断接手段と、
前記充電に先立ち、該断接手段を作動により解放状態にして前記モータの回転子を、充電時の磁場によるモータ回転子への回転力が低下する位相となるような所定回転位置となし、該所定回転位置が達成されたとき前記断接手段を非作動により締結状態にする位相制御を行うモータ位相制御手段とを設け、
該モータ位相制御手段により前記モータ回転子を前記所定回転位置にし、前記断接手段を非作動により締結させた状態で前記充電を行わせるよう構成したことを特徴とする充電装置。
請求項1に記載の充電装置において、
前記断接手段よりも駆動力伝達方向下流箇所で前記駆動系に変速機を挿置したことを特徴とする充電装置。
請求項1または2に記載の充電装置において、
前記断接手段よりも駆動力伝達方向下流箇所で前記駆動系に回転ロック手段を設け、
前記モータ位相制御手段は、前記位相制御中および充電中に該回転ロック手段を作動させておくものであることを特徴とする充電装置。
請求項1〜3のいずれか1項に記載の充電装置において、
前記モータ回転子の所定回転位置は、前記充電時の磁場によるモータ回転子への回転力が最小となる位相に対応した回転位置であることを特徴とする充電装置。
請求項4に記載の充電装置において、
前記モータ位相制御手段は、前記モータの電気角一周期分を数分割したステップごとに前記モータ回転子の位相を変化させた状態で、充電を行いながらモータ回転子の位相変動を検出し、該検出したモータ回転子の位相変動が最小となる時をもって、モータ回転子が前記所定回転位置になったとするものであることを特徴とする充電装置。
請求項4に記載の充電装置において、
前記モータ位相制御手段は、前記モータ回転子を空転させて生じた誘起電圧の波形から、モータ回転子が前記所定回転位置になったのを検出するものであることを特徴とする充電装置。
前記モータが、集中巻きしたステータコイルを具え、永久磁石を埋設したロータを前記モータ回転子として具えるものである、請求項4に記載の充電装置において、
前記ロータの磁石センター位置が前記ステータコイルの少なくとも1つのティースセンタに一致した時をもって、モータ回転子が前記所定回転位置になったとするものであることを特徴とする充電装置。