JP7348722B2 - 電動車両の非接触充電制御装置及び非接触充電制御システム - Google Patents

電動車両の非接触充電制御装置及び非接触充電制御システム Download PDF

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Description

本発明は、電動車両の非接触充電制御装置及び非接触充電制御システムに関する。
従来、送電設備から電動車両へ非接触に電力を伝送し、バッテリに走行用の電力を充電する非接触充電システムが提案されている。非接触充電システムは、送電設備の送電コイルと、電動車両に搭載された受電コイルとを対向配置させ、送電コイルから受電コイルへ電磁作用によって電力を送ることができる。
非接触充電システムにおいては、送電コイルに対して受電コイルを適正な位置に合わせることで効率的な電力伝送が可能となる。受電コイルの位置合せ方法としては、位置合せ用に送電コイルを弱く励磁させ、送電コイルから受電コイルに伝わる電気量を計測しながら電動車両を移動させ、計測された電気量が大きくなった位置を、適正な位置として採用する方法が一般にある。
非接触充電システムにおいては、電力伝送中、受電コイルが適正な位置からずれないように、電動車両が動かないことが要求される。特許文献１には、非接触の電力伝送中に、車両がずれ動いた場合に、これを速やかに検出して警告あるいは給電の停止を促すことのできる装置が示されている。
近年、電動のパーキングロック機構が多く実用化されている。電動のパーキングロック機構は、アクチュエータのセンサ信号に基づいて、パーキングロック機構が車輪をロックした状態にあるか、ロックが解除された状態にあるか、制御部が判別できるように構成される。
特開２０１４－０９０６０１号公報
非接触充電システムにおいては、受電コイルの位置合せの際、受電コイルが適正な位置に合ったときにパーキングロック機構が車輪をロックし、電動車両の位置がずれない状態で、位置合せの処理が終了することが好ましい。
しかしながら、電動のパーキングロック機構が採用された電動車両は、受電コイルの位置合せの際、パーキングロック機構のセンサ類に送電コイルからの磁界が作用し、センサ信号の信頼性が低下する場合があるという課題を有する。この場合、電動車両の制御部は、パーキングロック機構が車輪をロックしていなくても、車輪がロックされていると判断してしまう恐れが生じる。
一方、パーキングロック機構の周囲に電磁シールドを設けることで、送電コイルからの磁界がパーキングロック機構のセンサ類に作用することを防止できる。しかしながら、電磁シールドの追加は、車両の重量の増加と、製造コストの上昇を招く。
本発明は、電動のパーキングロック機構が採用された電動車両に搭載される非接触充電制御装置において、高い信頼性を持って、電動車両の位置がずれない状態で非接触の電力伝送を開始できるようにすることを目的とする。本発明は、同様の非接触充電制御装置と送電設備とを含む非接触充電制御システムにおいて、高い信頼性を持って、電動車両の位置がずれない状態で非接触の電力伝送を開始できるようにすることを目的とする。
請求項１記載の発明は、
送電設備の送電コイルから非接触に受電可能な受電コイルと、電動のパーキングロック機構とを有する電動車両に搭載される電動車両の非接触充電制御装置であって、
送電時よりも弱く励磁された前記送電コイルから前記受電コイルが磁界を受けて生じる電気量に基づいて前記受電コイルの位置合せ又は前記位置合せの支援を行う位置合せ処理部と、
前記送電コイルの励磁が停止されてから前記送電コイルによる送電が開始される前に前記パーキングロック機構による車輪のロック状態を確認する調査処理を実行する調査処理部と、
前記送電コイルが弱く励磁されている期間における前記パーキングロック機構のエラーの発生を記憶するエラー記憶処理部と、
を備え、
前記調査処理部は、前記エラー記憶処理部がエラーの発生を記憶している場合に、前記調査処理を実行する一方、前記エラー記憶処理部がエラーの発生を記憶していない場合に、前記調査処理を実行しないことを特徴とする電動車両の非接触充電制御装置である。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の電動車両の非接触充電制御装置において、
前記送電設備と通信が可能な通信部を更に備え、
前記位置合せ処理部は、前記送電コイルと前記受電コイルとの位置が合う際に、前記電動車両を停止又は停止支援し、かつ、前記パーキングロック機構を用いて車輪をロック又は車輪のロックを支援し、その後、前記通信部を介して前記送電設備に前記送電コイルの励磁の停止要求を行うことを特徴とする。
請求項３記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の電動車両の非接触充電制御装置において、
前記調査処理部は、前記受電コイルの位置合せ又は前記位置合せの支援を行った際のシフト位置に応じて、前記調査処理の実行と非実行とを切り替えることを特徴とする。
請求項４記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の電動車両の非接触充電制御装置において、
前記送電コイルから前記受電コイルへの電力の伝送後、前記パーキングロック機構による車輪のロックが解除されずに、前記送電設備に再度送電が要求された場合には、前記調査処理部は前記調査処理を実行しないことを特徴とする。
請求項５に係る発明は、
送電コイルを備えた送電設備と、
前記送電コイルと非接触に受電可能な受電コイルと、電動のパーキングロック機構とを有する電動車両に搭載される電動車両の非接触充電制御装置とからなる非接触充電制御システムであって、
前記送電設備は、送電時よりも弱く励磁された前記送電コイルから前記受電コイルが磁界を受けて生じる電気量に基づいて前記受電コイルの位置合せの支援を行う位置合せ処理部を更に備え、
前記非接触充電制御装置は、
前記送電コイルの励磁が停止されてから前記送電コイルによる送電が開始される前に前記パーキングロック機構による車輪のロック状態を確認する調査処理を実行する調査処理部と、
前記送電コイルが弱く励磁されている期間における前記パーキングロック機構のエラーの発生を記憶するエラー記憶処理部と、を備え、
前記調査処理部は、前記エラー記憶処理部がエラーの発生を記憶している場合に、前記調査処理を実行する一方、前記エラー記憶処理部がエラーの発生を記憶していない場合に、前記調査処理を実行しないことを特徴とする非接触充電制御システムである。
位置合せ処理部が、受電コイルの位置合せの処理を行っている際、送電コイルの弱い励磁によってパーキングロック機構のセンサ信号の信頼性が低下する場合が生じ得る。しかし、本発明によれば、調査処理部が、送電コイルの励磁が停止されてから送電コイルによる送電が開始される前に、パーキングロック機構による車輪のロック状態を確認する。これにより、高い信頼性を持って、車輪のロック状態が確認され、電動車両の位置がずれない状態で、送電コイルからの電力伝送を実行することができる。
本発明の実施形態に係る非接触充電制御装置が搭載された電動車両を示すブロック図である。 制御装置によって実行される非接触充電移行処理の手順を示すフローチャートである。 制御装置によって実行される変形例の非接触充電移行処理の手順を示すフローチャートである。
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態に係る非接触充電制御装置が搭載された電動車両を示すブロック図である。
本実施形態の電動車両１は、ＥＶ（Electric Vehicle）又はＨＥＶ（Hybrid Electric Vehicle）等である。電動車両１は、走行モータ１０、インバータ１１、高電圧バッテリ１２、充電器１３、受電コイル１４、通信部１５、制御装置２０、運転操作部３１、非接触充電移行スイッチ３２及び電動のパーキングロック機構４０を備える。制御装置２０は、本発明に係る非接触充電制御装置の一例に相当する。
高電圧バッテリ１２は、例えばリチウムイオン二次電池又はニッケル水素二次電池などであり、走行用の電力を蓄積する二次電池である。インバータ１１は、制御装置２０の制御に基づいて、高電圧バッテリ１２の電力を変換して走行モータ１０へ出力する。走行モータ１０は、インバータ１１からの電力を受けて、電動車両１の駆動輪に伝達される動力を発生する。運転操作部３１は、操舵用のハンドル、シフトレバー、アクセルペダル及びブレーキペダル等を含み、ドライバの運転操作を受けて、運転操作の信号を制御装置２０へ出力する。運転操作の信号には、シフトレバーの操作に基づくシフト位置信号が含まれる。シフト位置には、電動車両１を前進させるドライブ、電動車両１を後退させるリバース、並びに、電動車両１の停車を保持させるパーキングが含まれる。制御装置２０は、ドライバの運転操作に基づきインバータ１１の動作を制御する。
受電コイル１４は、電動車両１の車体下部に配置され、送電コイル１０３から電磁作用により電力を受けることができる。
充電器１３は、非接触充電処理の際、送電コイル１０３から受電コイル１４を介して受けた電力から充電電流を生成し、高電圧バッテリ１２を充電する。また、充電器１３は、受電コイル１４の電気量（例えば誘起起電力）を検出する機能を有し、受電コイル１４の位置合せ処理の際、電力伝送時よりも弱く励磁された送電コイル１０３の磁界により受電コイル１４に生じる電気量を検出する。検出された電圧値は、制御装置２０へ送られる。なお、この電気量を検出する構成は、充電器１３と別箇に設けられていてもよい。
非接触充電移行スイッチ３２は、電動車両１の搭乗者か操作可能なスイッチであり、非接触充電が可能な送電設備１００の近傍で、非接触充電を開始する際に操作される。
通信部１５は、無線を介した通信処理を行い、送電設備１００の通信部１０６とデータ通信可能に構成される。
パーキングロック機構４０は、電動で車輪のロックとロックの解除とを行う機構である。パーキングロック機構４０は、車輪に連結された歯車４１と、歯車４１の回転を規制可能なロック用のアーム４２と、アーム４２を回動させるアクチュエータ４３と、アクチュエータ４３の駆動量を検出するセンサ４４とを備える。パーキングロック機構４０は、制御装置２０の制御により、シフト位置がパーキングになったときに車輪をロックする。特に限定されないが、パーキングロック機構４０は、駆動輪に直結されたギヤをロックする。
アーム４２は、例えばバネにより歯車４１から離れる方向に付勢される一方、アクチュエータ４３の可動部によって歯車４１に接触する位置まで回動可能にされる。これにより、アクチュエータ４３の可動部が所定の第１位置にあるときには、アーム４２は歯車４１に係止しない位置に待機する。一方、アクチュエータ４３が動作して可動部が所定の第２位置に移動すると、アーム４２が回動して歯車４１を係止し、歯車４１及びこれに連結された車輪をロックできる。
アクチュエータ４３は、具体的な一例としては、回転駆動するモータと、モータの回転運動を直線運動に変換するスクリューナットなどを適用できる。スクリューナットの可動部が、例えばアーム４２の回動軸に沿った方向（図１の紙面に垂直な方向）に移動する直進カムと連結され、直進カムがアーム４２の一部に接触することで、アーム４２を回動させることができる。なお、可動部と直進カムとの間にバネを介在させ、歯車４１が高速に回転しているときには、可動部が第２位置に移動しても、直進カムがアーム４２を歯車４１の方へ押し込む位置まで移動しないように構成されてもよい。
センサ４４は、アクチュエータ４３の可動部の移動又は位置を表わすセンサ信号を出力する。センサ４４は、電磁作用を用いて可動部の移動又は位置を検出する構成であってもよいし、電磁作用を用いずに可動部の移動又は位置を検出する構成であってもよい。具体的な一例としては、センサ４４は、モータの出力軸の回転角に応じた２相のパルス信号又は正弦波信号を出力するロータリエンコーダを採用できる。２相のパルス信号又は正弦波信号は、例えば９０°の位相差を有する。この構成の場合、センサ信号を受けた制御装置２０は、センサ信号の位相差によって回転方向を判別し、センサ信号の山谷をカウントすることで回転量を計数できる。そして、制御装置２０は、回転方向に応じた符号を付して回転量を積算することで、可動部の位置を計数できる。
センサ４４がロータリエンコーダの場合、センサ４４又はその信号線に外部から磁界が作用することで、例えば２相のセンサ信号の位相差が正常な範囲から逸脱するような異常、あるいは、センサ信号の電圧の変動幅が正常な範囲から逸脱するような異常が生じえる。センサ信号に異常が生じた場合には、アクチュエータ４３の可動部の位置の計数値の信頼性が低下する。一方、この計数値の信頼性が低下した場合には、一旦、アクチュエータ４３の可動部を基準位置（始端位置又は終端位置など）まで移動させ、エンコード信号のカウント値を初期化することで、再び、可動部の位置を高い信頼性を持って計数することができる。
なお、センサ４４は、上記の例に限られない。センサ４４は、例えば可動部の位置を検出する近接スイッチなどであってもよい。この構成の場合、センサ４４又はその信号線に、外部から磁界が作用することで、センサ信号の電圧の変動幅が正常な範囲から逸脱するような異常が生じ得る。異常が生じた場合、信頼性を持ってアクチュエータ４３の可動部の位置を特定することが不可となる。このような場合、異常の原因が取り除かれた状態で、再度、センサ４４のセンサ信号を確認することで、信頼性を持ってアクチュエータ４３の可動部の位置を特定することが可能となる。
また、センサ４４は、可動部の位置を検出するストロークセンサであってもよい。この構成の場合、センサ４４又はその信号線に、外部から磁界が作用することで、センサ信号が表わす可動部の位置が、所定のストロークから逸脱するような異常が生じ得る。異常が生じた場合、信頼性を持ってアクチュエータ４３の可動部の位置を特定することが不可となる。このような場合、異常の原因が取り除かれた状態で、再度、センサ４４のセンサ信号を確認することで、信頼性を持ってアクチュエータ４３の可動部の位置を特定することが可能となる。
制御装置２０は、１つのＥＣＵ（Electronic Control Unit）、あるいは、複数のＥＣＵが通信により連係して構成される。ＥＣＵは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＣＰＵが実行する制御プログラム及び制御データが記憶された記憶装置、ＣＰＵがデータを展開するＲＡＭ（Random Access Memory）、外部との間で信号の入出力を行うＩ／Ｏポートを有するコンピュータである。制御装置２０においては、ＣＰＵが制御プログラムを実行することで、複数の機能モジュールが実現される。複数の機能モジュールには、非接触充電の受電を開始する前に受電コイル１４の位置合せ又は位置合せの支援を行う位置合せ処理部と、非接触充電の電力伝送を開始する前にパーキングロック機構４０のロック状態を確認する調査処理部とが含まれる。加えて、複数の機能モジュールには、送電コイル１０３が弱励磁されている期間にパーキングロック機構４０のエラーの発生を記憶するエラー記憶処理部が含まれる。
送電設備１００は、非接触に送電可能な送電コイル１０３と、送電コイル１０３に交流電流を出力するインバータ１０２と、電動車両１と無線を介して通信を行う通信部１０６と、送電コイル１０３の駆動制御を行う送電設備コントローラ１０５とを有する。送電コイル１０３は、電動車両１が進入可能なスペースの地面に配置されている。送電設備コントローラ１０５は、通信部１０６を介して電動車両１からの要求を受け、この要求に基づいてインバータ１０２の駆動制御を行う。電動車両１からの要求には、送電用の励磁の要求と、送電用の励磁の停止要求と、位置合せ用の励磁の要求と、位置合せ用の励磁の停止の要求とが含まれる。送電用の励磁の要求に基づき、送電設備コントローラ１０５はインバータ１０２を駆動して送電コイル１０３を送電用に励磁する。位置合せ用の励磁の要求に基づき、送電設備コントローラ１０５はインバータ１０２を駆動して送電時よりも弱く送電コイル１０３を励磁する。
＜非接触充電移行処理＞
図２は、制御装置２０によって実行される非接触充電移行処理の手順を示すフローチャートである。非接触充電移行処理は、電動車両１が非接触充電を行うために、送電設備１００の近傍で、非接触充電移行スイッチ３２が操作された場合に開始される。
非接触充電移行処理が開始されると、制御装置２０は、通信部１５、１０６を介して送電設備１００と通信を開始する（ステップＳ１）。その後、制御装置２０は、送電設備１００との通信が確立したか判別し（ステップＳ２）、所定時間が経過しても通信が確立しない場合には、エラー処理へ処理を移行するが、通信が確立していれば処理を次のステップへ進める。
次のステップへ進むと、制御装置２０は、予め定められたフェールセーフモードへの移行条件の中から、パーキングロック機構４０のＰロック検出エラーによる移行条件をマスクする（ステップＳ３）。制御装置２０は、非接触充電移行処理と並行して、センサ４４からのセンサ信号に異常が無いか、短い時間間隔で検証処理を実行しており、異常があった場合にはＰロック検出エラーと識別する。センサ信号の異常については前述したセンサ４４の説明を参照。さらに、制御装置２０は、他の制御処理と並行して、様々なセンサ信号に異常があった場合に電動車両１をフェールセーフモードへ移行させるフェールセーフ制御処理を実行している。フェールセーフモードに移行すると、制御装置２０は、異常箇所を電動車両１の搭乗員へ報知しかつ電動車両１の動作を制限する。ステップＳ３のマスクとは、Ｐロック検出エラーと識別されても、フェールセーフ制御処理でフェールセーフモードへ移行しないように、移行条件にマスクを掛けることを意味する。
次に、制御装置２０は、Ｐロック検出エラーの記憶を開始し（ステップＳ４）、通信部１５、１０６の通信を介して、送電設備１００に弱励磁（位置合せ用の励磁）を要求する（ステップＳ５）。この要求に基づいて、送電設備１００では、送電設備コントローラ１０５がインバータ１０２を駆動して、送電コイル１０３が位置合せ用に励磁される。
続いて、制御装置２０は、受電コイル１４の位置合せのために電動車両１を移動あるいは移動の支援処理を行う（ステップＳ６）。例えば、電動車両１が自動運転システムを有する場合、制御装置２０は、自動運転システムを用いて、操舵ハンドルと走行モータ１０とを駆動し、電動車両１を移動させる。あるいは、電動車両１が自動運転システムを有さない場合、制御装置２０は、ドライバに電動車両をどちらにどのくらい動かせば良いかといった音声出力又は表示出力を行って、電動車両１の移動を支援する。ここで、制御装置２０は、受電コイル１４の誘導起電力の大きさを繰り返し検出し、この検出結果に基づいて受電コイル１４と送電コイル１０３とが近づいたこと又は離れたことを判別する。そして、この判別結果に基づいて、制御装置２０は、受電コイル１４が送電コイル１０３に対して適正な位置（例えば対向位置）へ来るように、電動車両１を移動させる。
そして、制御装置２０は、受電コイル１４が送電コイル１０３との対向位置に来る直前など、受電コイル１４と送電コイル１０３との結合状態が良好になったか判別する（ステップＳ７）。そして、このような結合が得られたら、制御装置２０は、電動車両１を停止又は停止の支援を行い（ステップＳ８）、続いて、シフト位置をパーキングに切り替える又は切替えの支援を行うことでパーキングロック機構４０を駆動させ、車輪をロックした状態（以下、「Ｐロック」と呼ぶ）に切り替える（ステップＳ９）。例えば、電動車両１が自動運転システムを有する場合、制御装置２０は、自動運転システムを用いて、ブレーキを駆動し、電動車両１を停止させ、シフト位置をパーキングに変える。あるいは、電動車両１が自動運転システムを有さない場合、制御装置２０は、ドライバに電動車両１の停止指示を音声出力又は表示出力により行って、電動車両１を停止し、シフト位置をパーキングに変えるように支援する。
一方、ステップＳ７の判別処理で、所定期間が経過しても、良好な結合と判別できなかった場合には、制御装置２０は、処理をエラー処理へ移行する。エラー処理では、制御装置２０は、送電設備１００に弱励磁（位置合せ用の励磁）の停止要求を行って、非接触充電移行処理及び非接触充電処理を終了する。
ステップＳ６でＰロックに切替えたら、制御装置２０は、通信部１５、１０６の通信を介して送電設備１００に弱励磁の停止を要求する（ステップＳ１０）。そして、送電コイル１０３の励磁が停止されたら、制御装置２０は、ステップＳ３で付加したマスクを解除する（ステップＳ１１）。
ステップＳ８～Ｓ１０に示したように、非接触充電移行処理によれば、パーキングロック機構４０により電動車両１が完全に停止するまで、送電コイル１０３の弱励磁が継続される。これにより、制御装置２０は、電動車両１の車輪がロックされた位置で、受電コイル１４と送電コイル１０３とが適正な相対位置に位置合せされたか識別した上で、充電処理へ移行することが可能となる。
次に、制御装置２０は、ステップＳ４からの記憶処理で、Ｐロック検出エラーが記憶されているか否かを判別する（ステップＳ１２）。ステップＳ６～Ｓ９の受電コイル１４の位置合せ中、送電コイル１０３の弱励磁によって、パーキングロック機構４０のセンサ４４のセンサ信号に異常が生じていた場合、ステップＳ９のＰロックの切替えが正常に行われているか信頼性が低下する。そこで、ステップＳ１２では、この判別を行っている。
ステップＳ１２の判別の結果、Ｐロック検出エラーの記憶が無ければ、ステップＳ９のＰロックへの切替えは正常に行われていると判断できることから、制御装置２０は、処理を充電処理へ移行する。充電処理では、制御装置２０の送電の要求に基づき送電コイル１０３が電力伝送用に励磁され、受電コイル１４から充電器１３を経て高電圧バッテリ１２へ充電電流が供給される。
一方、ステップＳ１２の判別の結果、Ｐロック検出エラーの記憶が有れば、ステップＳ９のＰロックへの切替え処理の信頼性が低いと判断できる。したがって、制御装置２０は、パーキングロック機構４０がＰロック状態にあるか確認する調査処理を実行する（ステップＳ１３）。
ここで、センサ４４が、アクチュエータ４３のモータの回転を検出するロータリエンコーダである場合、制御装置２０は続いて示されるように調査処理を行う。先ず、制御装置２０は、アクチュエータ４３の可動部を基準位置（始端位置又は終端位置など）まで移動させ、エンコード信号のカウンタを初期化する。その後、制御装置２０は、基準位置まで移動させたときと同じ移動量だれ可動部を戻し、可動部の位置をエンコード信号のカウント値で確認する。この調査処理では、送電コイル１０３が励磁されていない状態で、カウンタの初期化とエンコード信号の計数とが行われているので、制御装置２０は可動部の位置を高い信頼性を持って確認できる。
次に、センサ４４が、アクチュエータ４３の可動部の位置を検出する近接スイッチ又はストロークセンサである場合、制御装置２０は、センサ４４のセンサ信号を再度入力することで、アクチュエータ４３の可動部の位置を確認する。この調査処理では、送電コイル１０３が励磁されていない状態で、センサ信号が入力されるので、制御装置２０は可動部の位置を高い信頼性を持って確認できる。
続いて、制御装置２０は、可動部の位置に基づき、Ｐロックされているか否かを判別し（ステップＳ１４）、されていれば、そのまま、処理を充電処理へ移行する。一方、Ｐロックされていなければ、アクチュエータ４３を駆動してＰロックに切替えてから（ステップＳ１５）、処理を充電処理へ移行する。
図２の非接触充電移行処理において、ステップＳ４の処理が、本発明に係るエラー記憶処理部が実行する処理の一例に相当する。ステップＳ５～Ｓ９の処理が、本発明に係る位置合せ処理部が実行する処理の一例に相当する。ステップＳ１２～Ｓ１４の処理が、本発明に係る調査処理部が実行する処理の一例に相当する。
以上のように、本実施形態の電動車両１によれば、制御装置２０（位置合せ処理部）が、送電時よりも弱く励磁された送電コイル１０３から磁界を受けて生じる電気量に基づいて、受電コイル１４の位置合せ又は位置合せの支援を行う（ステップＳ６～Ｓ８）。一方、受電コイル１４の位置合せの最後に、パーキングロック機構４０をＰロックにした際、送電コイル１０３からの磁界によりセンサ４４から異常なセンサ信号が出力されている場合に、正常にＰロック状態にあるのか信頼性が低下する。しかし、本実施形態の電動車両では、その後、送電コイル１０３の弱励磁が停止されてから送電コイル１０３による送電が開始される前に、制御装置２０（調査処理部）が、Ｐロックの確認を行う（ステップＳ１３、Ｓ１４）。したがって、Ｐロックの調査処理により、正常にＰロックされていない場合には、Ｐロックし直すことができる。これにより、パーキングロック機構４０により電動車両１の車輪が正常にロックされた状態で、非接触の電力伝送を開始することができ、電力伝送中に受電コイル１４が適切な位置からずれてしまうことが回避され、高い電力伝送効率の充電を実現できる。
さらに、本実施形態の電動車両１によれば、制御装置２０（位置合せ処理部）が、受電コイル１４の位置が合う際に、電動車両１を停止又は停止支援し（ステップＳ８）、続いて、パーキングロック機構４０をＰロックの状態に切替える又は切替えの支援を行う（ステップＳ９）。そして、制御装置２０は、その後に、送電コイル１０３の弱励磁の停止要求を行う（ステップＳ１０）。このような制御処理により、パーキングロック機構４０により車輪がロックされ、電動車両１が完全に停止するまで、送電コイル１０３の弱励磁を継続することができる。これにより、制御装置２０は、電動車両１が完全に停止した状態で、受電コイル１４が送電コイル１０３に対して適正な位置に合っているか、送電コイル１０３の弱励磁を利用して識別することが可能となり、その上で、充電処理を開始することができる。
さらに、本実施形態の電動車両１によれば、制御装置２０（エラー記憶処理部）が、受電コイル１４の位置合せ中、パーキングロック機構４０のセンサ４４から異常なセンサ信号が出力されてＰロック検出エラーが発生した場合に、これを記憶する。そして、制御装置２０（調査処理部）は、上記の期間にＰロック検出エラーが記憶されていない場合には、パーキングロック機構４０がＰロックの状態にあるか否かを確認する調査処理を省略する。したがって、Ｐロックの状態であることの信頼性が低下していない場合には、調査処理（ステップＳ１３）が省略され、充電開始までの短縮化を図れる。
（変形例）
変形例の電動車両１において、パーキングロック機構４０は、受電コイル１４よりも前方に配置され、前輪をロックするように構成される。
図３は、制御装置によって実行される変形例の非接触充電移行処理の手順を示すフローチャートである。変形例の非接触充電移行処理では、前述の非接触充電移行処理（図２）に幾つかのステップが追加されている。以下、追加されたステップについて詳細に説明する。
送電設備１００の近傍で、非接触充電移行スイッチ３２が操作されて、非接触充電移行処理が開始されると、先ず、制御装置２０は、前回の電力伝送からＰロックが継続されているか判別する（ステップＳ２１）。ここで、制御装置２０は、例えば、前回の電力伝送からシフト位置がパーキングのまま変更されていないか確認することで、Ｐロックが継続されているか否かを判別できる。ステップＳ２１の判別の結果、Ｐロックが継続されていると判別されたら、制御装置２０は、再送電フラグをセットする（ステップＳ２２）。そして、ステップＳ１へ処理を進める。また、ステップＳ２１でＰロックが継続されていない（Ｐロックが解除又は一旦解除されている）と判別されたら、制御装置２０は、そのままステップＳ１へ処理を進める。再送電は、例えば、非接触電力伝送中に、車載コンセント又はエアコンなどの使用により電力を消費し、再度、電力伝送が必要となった場合などに実施されることがある。
続く、ステップＳ１～ステップＳ１２は前述の通りであるが、制御装置２０は、受電コイル１４の位置合せ又は位置合せの支援を行うステップＳ６～Ｓ９の前に、シフト位置の記憶を開始し（ステップＳ２３）、ステップＳ６～Ｓ９の後に、シフト位置の記憶を終了する（ステップＳ２４）。電動車両１が前進して位置合せを行っていれば記憶されるシフト位置はドライブとなり、後退して位置合せを行っていれば記憶されるシフト位置はリバースとなる。また、前後に移動して位置合せを行っていれば、複数のタイミングの記憶結果として、ドライブの記憶とリバースの記憶とが含まれる。シフト位置の情報は、位置合せ中のタイミング情報と対応づけて記憶されてもよい。
変形例の非接触充電移行処理では、Ｐロック調査処理を省略する条件として、Ｐロック検出エラーの記憶の有無に加え、再送電フラグのセットの有無と、受電コイル１４の位置合せ中のシフト位置とが加えられている。制御装置２０は、ステップＳ１２、ステップＳ２５、ステップＳ２６で、これらの判別を行い、Ｐロック検出エラーの記憶が無いか、再送電フラグがセットされているか、あるいは、受電コイル１４の位置合せ中のシフト位置がリバースのみだった場合に、ステップＳ１３～Ｓ１５をジャンプして、非接触充電移行処理を終了し、充電処理へ移行する。なお、ステップＳ２６の判別処理は、位置合せ中の全期間におけるシフト位置の情報に基づく判別に限られない。例えば、位置合せが終了するＰロック前のシフト位置、位置合せを開始する際のシフト位置、位置合せ途中の複数のタイミングのシフト位置、又は、これらの組み合わせの情報に基づいて判別が行われてもよい。
以上のように、変形例の電動車両１によれば、前回の電力伝送から電動車両１がＰロックを継続したまま送電の要求が再度なされた場合、位置合せ中のシフト位置がリバースのみだった場合に、制御装置２０は、パーキングロック機構４０がＰロックの状態にあるか否かを確認する調査処理を省略する。再送電のときには、送電コイル１０３の送電前に、電動車両１は動いていないので、パーキングロック機構４０の信頼性は低下していない。また、リバースで受電コイル１４の位置合せが行われた場合には、パーキングロック機構４０は送電コイル１０３から離れた位置にあり、パーキングロック機構４０の信頼性は低下していない。したがって、このようにパーキングロック機構４０の信頼性が低下していないときに、調査処理（ステップＳ１３）が省略されて、充電開始までの短縮化を図れる。
なお、本変形例では、パーキングロック機構４０が受電コイル１４よりも前方に配置され、前輪をロックすると説明したが、パーキングロック機構４０が受電コイル１４よりも後方に配置され、後輪をロックする構成であってもよい。この場合、ステップＳ２６の判別処理では、制御装置２０は、位置合せ期間のシフト位置がドライブのみであるか判別すればよい。
以上、本発明の実施形態について説明した。しかし、本発明は上記実施形態に限られない。例えば、上記実施形態では、制御装置として、電動車両の運転制御を行う制御部と、非接触充電の制御を行う制御部とを含む、一体的な構成として示した。しかし、例えば、走行モータの制御を行う制御部、エンジン及び走行モータの動力源の振り分け等を含めた電動車両１の全体の制御を行う制御部、並びに、非接触充電の制御を行う制御部など、電動車両には複数の制御部が、別々に設けられてもよい。そして、複数の制御部が、通信により互いに連係して制御動作を実行してもよい。このような構成の場合、本発明に係る非接触充電制御装置は、非接触充電の制御を行う制御部、あるいは、この制御部と他の制御部とを含めた構成により実現してもよい。
また、上記実施形態では、制御装置２０が、送電コイル１０３の弱励磁中にＰロック検出エラーの発生を記憶する処理を行い（ステップＳ４）、この記憶がある場合のみ、弱励磁停止後のＰロックの調査処理を行う（ステップＳ１２、Ｓ１３）例を示した。しかし、ステップＳ４の記憶処理及びステップＳ１２の記憶の有無の判別処理が省略され、毎回の非接触充電移行処理でステップＳ１３のＰロックの調査処理が実行されるようにしてもよい。また、図２のフローチャートには、Ｐロックへの切替え（ステップＳ９）の後に、受電コイル１４の位置ズレがないか再確認するステップを示していない。しかし、制御装置２０は、Ｐロックに切替えた（ステップＳ９）後、弱励磁の停止要求（ステップＳ１０）を行う前に、受電コイル１４が送電コイル１０３に対して適正な位置にあるか再確認を行うようにしてもよい。
また、変形例の非接触充電移行処理では、Ｐロック調査処理を省略する条件として、Ｐロック検出エラーの記録が無い場合と、前回の電力伝送からＰロックを継続している場合と、受電コイルの位置合せ中のシフト位置が所定の条件を満たしている場合との、３つの条件が適用されている。しかし、Ｐロック調査処理を省略する条件としては、上記の３つの条件のいずれか１つ又は２つのみ適用してもよい。
また、上記実施形態では、受電コイルの位置合せ又はその支援と、送電コイルの弱励磁が停止されてから送電が開始される前の電動車両のＰロックの確認処理とを、電動車両の制御装置が実行する構成を一例にとって説明した。しかし、受電コイルの位置合せ支援の処理は、送電設備でも行うことができる。例えば、送電コイルの励磁により受電コイルに発生する電気量を、通信により送電設備の制御部（例えば送電設備コントローラ）が電動車両から受け、この電気量の大小に応じて、移動、停止等をランプ又は音声でドライバに知らせることで、位置合せの支援ができる。したがって、受電コイルの位置合せ支援を行う位置合せ処理部は、送電設備に設けてもよい。その他、パーキングロック機構の具体的な構造例など、実施形態で示した細部は、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
１ 電動車両
１０ 走行モータ
１１ インバータ
１２ 高電圧バッテリ
１３ 充電器
１４ 受電コイル
１５ 通信部
２０ 制御装置
３１ 運転操作部
３２ 非接触充電移行スイッチ
４０ パーキングロック機構
４１ 歯車
４２ アーム
４３ アクチュエータ
４４ センサ
１００ 送電設備
１０２ インバータ
１０３ 送電コイル
１０５ 送電設備コントローラ
１０６ 通信部

Claims (5)

  1. 送電設備の送電コイルから非接触に受電可能な受電コイルと、電動のパーキングロック機構とを有する電動車両に搭載される電動車両の非接触充電制御装置であって、
    送電時よりも弱く励磁された前記送電コイルから前記受電コイルが磁界を受けて生じる電気量に基づいて前記受電コイルの位置合せ又は前記位置合せの支援を行う位置合せ処理部と、
    前記送電コイルの励磁が停止されてから前記送電コイルによる送電が開始される前に前記パーキングロック機構による車輪のロック状態を確認する調査処理を実行する調査処理部と、
    前記送電コイルが弱く励磁されている期間における前記パーキングロック機構のエラーの発生を記憶するエラー記憶処理部と、
    を備え、
    前記調査処理部は、前記エラー記憶処理部がエラーの発生を記憶している場合に、前記
    調査処理を実行する一方、前記エラー記憶処理部がエラーの発生を記憶していない場合に、前記調査処理を実行しないことを特徴とする電動車両の非接触充電制御装置。
  2. 前記送電設備と通信が可能な通信部を更に備え、
    前記位置合せ処理部は、前記送電コイルと前記受電コイルとの位置が合う際に、前記電動車両を停止又は停止支援し、かつ、前記パーキングロック機構を用いて車輪をロック又は車輪のロックを支援し、その後、前記通信部を介して前記送電設備に前記送電コイルの励磁の停止要求を行うことを特徴とする請求項１記載の電動車両の非接触充電制御装置。
  3. 前記調査処理部は、前記受電コイルの位置合せ又は前記位置合せの支援を行った際のシフト位置に応じて、前記調査処理の実行と非実行とを切り替えることを特徴とする、
    請求項１又は請求項２に記載の電動車両の非接触充電制御装置。
  4. 前記送電コイルから前記受電コイルへの電力の伝送後、前記パーキングロック機構による車輪のロックが解除されずに、前記送電設備に再度送電が要求された場合には、前記調査処理部は前記調査処理を実行しないことを特徴とする、
    請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の電動車両の非接触充電制御装置。
  5. 送電コイルを備えた送電設備と、
    前記送電コイルと非接触に受電可能な受電コイルと、電動のパーキングロック機構とを有する電動車両に搭載される電動車両の非接触充電制御装置とからなる非接触充電制御システムであって、
    前記送電設備は、送電時よりも弱く励磁された前記送電コイルから前記受電コイルが磁界を受けて生じる電気量に基づいて前記受電コイルの位置合せの支援を行う位置合せ処理部を更に備え、
    前記非接触充電制御装置は、
    前記送電コイルの励磁が停止されてから前記送電コイルによる送電が開始される前に前記パーキングロック機構による車輪のロック状態を確認する調査処理を実行する調査処理部と、
    前記送電コイルが弱く励磁されている期間における前記パーキングロック機構のエラーの発生を記憶するエラー記憶処理部と、を備え、
    前記調査処理部は、前記エラー記憶処理部がエラーの発生を記憶している場合に、前記調査処理を実行する一方、前記エラー記憶処理部がエラーの発生を記憶していない場合に、前記調査処理を実行しないことを特徴とする非接触充電制御システム。
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