特許 7371732 車両の制御装置およびそれを備えた車両ならびに車両の制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-10-23

(45)【発行日】2023-10-31

(54)【発明の名称】車両の制御装置およびそれを備えた車両ならびに車両の制御方法

(51)【国際特許分類】

   B60L 53/66 20190101AFI20231024BHJP

   H02J 7/00 20060101ALN20231024BHJP

【ＦＩ】

B60L53/66

H02J7/00 P

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2022113196

(22)【出願日】2022-07-14

(62)【分割の表示】P 2019018612の分割

【原出願日】2019-02-05

(65)【公開番号】P2022137222

(43)【公開日】2022-09-21

【審査請求日】2022-08-03

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】高山 大輝

【審査官】杉田 恵一

(56)【参考文献】

【文献】特開２００９－２９６８２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１２４０３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１２７２９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１３－５０４８３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１３／０２１４７３７（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｌ ５３／６６

Ｈ０２Ｊ ７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両外部に設けられた充電器から供給される電力により車載の蓄電装置を充電することが可能に構成された車両の制御装置であって、
前記車両と前記充電器との間で送受信される信号の入出力を行うように構成された入出力部と、
前記蓄電装置を充電するための規定の通信シーケンスに従って前記入出力部を介した信号の送受信を制御する制御部とを備え、
前記通信シーケンスでは、前記車両が前記充電器から受信した信号が表す内容を参照することが規定され、
前記制御部は、前記充電器から受信した信号が予め定められた特定信号である場合には、前記特定信号が表す内容を参照しない、車両の制御装置。

【請求項2】

前記特定信号は、第１～第４の信号のうちの少なくとも１つを含み、
前記第１の信号は、前記車両と前記充電器とのハンドシェイクを行うための信号であり、
前記第２の信号は、前記充電器の供給電圧および供給電流に関する情報を含む信号であり、
前記第３の信号は、前記充電器が電力供給を中止する原因に関する情報を含む信号であり、
前記第４の信号は、前記充電器から前記車両への充電実績に関する情報を含む信号である、請求項１に記載の車両の制御装置。

【請求項3】

前記制御部は、
前記充電器から受信した信号が前記特定信号である場合には、前記特定信号が表す内容に拘わらずに前記通信シーケンスを進める一方で、
前記充電器から受信した信号が前記特定信号以外の他の信号の場合には、前記他の信号が表す内容に応じて前記通信シーケンスを進めるか否かを判断する、請求項２に記載の車両の制御装置。

【請求項4】

前記他の信号は、第５～第７の信号のうちの少なくとも１つを含み、
前記第５の信号は、前記充電器が前記車両を識別したかどうかを表す信号であり、
前記第６の信号は、前記充電器から供給可能な最大電力を算出するための信号であり、
前記第７の信号は、前記充電器の電力供給の準備が完了したかどうかを表す信号である、請求項３に記載の車両の制御装置。

【請求項5】

前記蓄電装置と、
請求項１～４のいずれか１項に記載の制御装置とを備える、車両。

【請求項6】

車両外部に設けられた充電器から供給される電力により車載の蓄電装置を充電することが可能に構成された車両の制御方法であって、
前記車両は、前記蓄電装置を充電するための規定の通信シーケンスに従って前記充電器との間で信号を送受信するように構成され、
前記通信シーケンスでは、前記車両が前記充電器から受信した信号が表す内容を参照することが規定され、
前記車両の制御方法は、
前記充電器から受信した信号が予め定められた特定信号であるか否かを判定するステップと、
前記充電器から受信した信号が前記特定信号である場合には、前記特定信号が表す内容を参照しないステップとを含む、車両の制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、車両の制御装置およびそれを備えた車両ならびに車両の制御方法に関し、より特定的には、車両外部に設けられた充電器から供給される電力により車載の蓄電装置を充電する技術に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、プラグインハイブリッド車および電気自動車等の車両が市販されている。これらの車両は、車両外部に設けられた充電器から供給される電力により車載の蓄電装置を充電する「外部充電」が可能に構成されている。

【0003】

今後、車載の蓄電装置の容量が増大することが予想されている。これにより、車両のＥＶ走行距離（蓄電装置に蓄えられた電力により車両が走行可能な距離）を延ばすことができる。その一方で、蓄電装置の容量増大に伴い充電時間が過度に長くなると、ユーザの利便性が低下し得る。よって、充電時間を短縮すべく、従来の充電電力（たとえば数十ｋＷ）よりも大電力（たとえば数百ｋＷ）での外部充電が検討されている。以下、このような充電を「急速充電」とも称する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特表２０１３－５０４８３１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

急速充電は、充電規格に定められた一連の処理を車両と充電器とが協働して実行することにより進められる。急速充電では、充電規格に規定された通信シーケンスに従って車両と充電器との間で各種信号が送受信される。車両と充電器とは、当該通信シーケンスを実行することで、通信リンクを確立したり充電条件を決定したり充電準備の成否を相互に確認したりすることができる（詳細は後述）。

【0006】

急速充電では、従来とは異なる充電規格（以下、「新規格」とも呼ぶ）が採用される。たとえば急速充電の普及初期には様々な充電器が市場に出回り得るが、全ての充電器が新規格に完全に準拠（適合）しているとは必ずしも限らない。充電器の中には、新規格に規定された内容とは異なる内容を表す信号（新規格に規定されていない内容を表す信号）を送信するものが存在する可能性がある。そうすると、通信シーケンスを先に進めることができず、蓄電装置を適切に充電することができない。

【0007】

本開示は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、充電器が通信シーケンスに準拠していない場合でもあっても蓄電装置を充電できる可能性を高めることである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

（１）本開示のある局面に従う車両の制御装置は、車両外部に設けられた充電器から供給される電力により車載の蓄電装置を充電することが可能に構成された車両の制御装置である。車両の制御装置は、車両と充電器との間で送受信される信号の入出力を行うように構成された入出力部と、蓄電装置を充電するための規定の通信シーケンスに従って入出力部を介した信号の送受信を制御する制御部とを備える。通信シーケンスでは、車両が充電器から受信した信号が表す内容に基づいて車両が通信シーケンスを進めることが規定される。制御部は、充電器から受信した信号が予め定められた特定信号である場合には、特定信号が表す内容に拘わらず通信シーケンスを進める。

【0009】

（２）特定信号は、第１～第４の信号のうちの少なくとも１つを含む。第１の信号は、車両と充電器とのハンドシェイクを行うための信号である。第２の信号は、充電器の供給電圧および供給電流に関する情報を含む信号である。第３の信号は、充電器が電力供給を中止する原因に関する情報を含む信号である。第４の信号は、充電器から車両への充電実績に関する情報を含む信号である。

【0010】

車両と充電器との間の電力授受に必須の内容を表すものではない特定信号（第１～第４の信号）については、制御部は、特定信号が表す内容に拘わらず通信シーケンスを先に進める。これにより、特定信号の内容の誤りに起因する通信シーケンスの中断を防止することができる。その結果、充電器側が新規格の通信シーケンスに完全には準拠していない場合であっても蓄電装置を充電できる可能性を高めることができる。

【0011】

（３）制御部は、充電器から受信した信号が特定信号である場合には、特定信号が表す内容に拘わらずに通信シーケンスを進める一方で、充電器から受信した信号が特定信号以外の他の信号の場合には、他の信号が表す内容に応じて通信シーケンスを進めるか否かを判断する。

【0012】

（４）他の信号は、第５～第７の信号のうちの少なくとも１つを含む。第５の信号は、充電器が車両を識別したかどうかを表す信号である。第６の信号は、充電器から供給可能な最大電力を算出するための信号である。第７の信号は、充電器の電力供給の準備が完了したかどうかを表す信号である。

【0013】

車両と充電器との間の電力授受に必須の内容を表す他の信号（第５～第７の信号）については、制御部は、当該信号の内容を参照し、その内容に応じて通信シーケンスを先に進めるかどうかを判断する。これにより、通信リンクの確立を確認したり（第５の信号）、電力授受の安全性を確保したり（第５または第６の信号）することができる。

【0014】

（５）本開示の他の局面に従う車両は、蓄電装置と、上記制御装置とを備える。

【0015】

上記（５）の構成によれば、充電器が通信シーケンスに準拠していない場合でもあっても蓄電装置を充電できる可能性を高めること可能な車両を提供することができる。

【0016】

（６）本開示のさらの他の局面に従う車両の制御装置において、車両は、車両外部に設けられた充電器から供給される電力により車載の蓄電装置を充電することが可能に構成される。車両は、蓄電装置を充電するための規定の通信シーケンスに従って充電器との間で信号を送受信するように構成される。通信シーケンスでは、車両が充電器から受信した信号が表す内容に基づいて車両が通信シーケンスを進めることが規定される。車両の制御方法は、充電器から受信した信号が予め定められた特定信号であるか否かを判定するステップと、充電器から受信した信号が特定信号である場合には、特定信号が表す内容に拘わらず通信シーケンスを進めるステップとを含む。

【0017】

上記（６）の方法によれば、上記（１）の構成と同様に、充電器が通信シーケンスに準拠していない場合でもあっても蓄電装置を充電できる可能性を高めることができる。

【発明の効果】

【0018】

本開示によれば、充電器が充電規格に規定された通信シーケンスに準拠していない場合でもあっても外部充電を行える可能性を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本開示の実施の形態に係る充電システムの全体構成を概略的に示す図である。

【図2】車両および充電器の構成を概略的に示すブロック図である。

【図3】充電規格に規定された外部充電制御の通信シーケンス図である。

【図4】充電中止メッセージのデータフィールドの構造の一例を示す図である。

【図5】充電中止メッセージを急速充電の充電規格の通信シーケンスに規定された通りに受信した場合（正常受信時）の処理を説明するための概念図である。

【図6】比較例における充電中止メッセージの受信時の処理を説明するための概念図である。

【図7】本実施の形態における充電中止メッセージの受信時の処理を説明するための概念図である。

【図8】メッセージ毎の処理内容の概要をまとめた図である。

【図9】本実施の形態における充電器識別メッセージの受信時の処理を説明するための概念図である。

【図10】本実施の形態における最大出力能力メッセージの受信時の処理を説明するための概念図である。

【図11】本実施の形態における外部充電制御の通信シーケンス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】

【0020】

以下、本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。

【0021】

［実施の形態］
＜充電システムの全体構成＞
図１は、本開示の実施の形態に係る充電システムの全体構成を概略的に示す図である。図１を参照して、充電システム１００は、車両１と、充電器２と、充電ケーブル３とを備える。図１には、車両１と充電器２とが充電ケーブル３により電気的に接続され、充電器２から車両１への外部充電時の状況が示されている。

【0022】

車両１は、たとえば電気自動車である。ただし、車両１は、外部充電が可能に構成された車両であれば、たとえばプラグインハイブリッド車であってもよい。充電器２は、たとえば公共の充電スタンド（充電ステーションとも呼ばれる）に設けられた急速充電器である。

【0023】

図２は、車両１および充電器２の構成を概略的に示すブロック図である。図２を参照して、充電器２は、直流（ＤＣ：Direct Current）充電器であって、系統電源４からの供
給電力（交流電力）を、車両１に搭載されたバッテリ１４の充電電力（直流電力）に変換する。充電器２は、電力線ＡＣＬと、ＡＣ／ＤＣ変換器２１と、電圧センサ２２と、給電線ＰＬ０，ＮＬ０と、制御回路２０とを含む。

【0024】

電力線ＡＣＬは、系統電源４に電気的に接続されている。電力線ＡＣＬは、系統電源４からの交流電力をＡＣ／ＤＣ変換器２１へ伝送する。

【0025】

ＡＣ／ＤＣ変換器２１は、電力線ＡＣＬ上の交流電力を、車両１に搭載されたバッテリ１４を充電するための直流電力に変換する。ＡＣ／ＤＣ変換器２１による電力変換は、力率改善のためのＡＣ／ＤＣ変換と、電圧レベル調整のためのＤＣ／ＤＣ変換との組み合わせによって実行されてもよい。ＡＣ／ＤＣ変換器２１から出力された直流電力は、正極側の給電線ＰＬ０および負極側の給電線ＮＬ０によって供給される。

【0026】

電圧センサ２２は、給電線ＰＬ０と給電線ＮＬ０との間に電気的に接続されている。電圧センサ２２は、給電線ＰＬ０と給電線ＮＬ０との間の電圧を検出し、その検出結果を制御回路２０に出力する。

【0027】

制御回路２０は、ＣＰＵと、メモリと、入出力ポート（いずれも図示せず）とを含んで構成されている。制御回路２０は、電圧センサ２２により検出された電圧、車両１からの信号、ならびに、メモリに記憶されたマップおよびプログラムに基づいて、ＡＣ／ＤＣ変換器２１による電力変換動作を制御する。

【0028】

車両１は、インレット１１と、充電線ＰＬ１，ＮＬ１と、電圧センサ１２１と、電流センサ１２２と、充電リレー１３１，１３２と、システムメインリレー（ＳＭＲ：System Main Relay）１３３，１３４と、バッテリ１４と、電力線ＰＬ２，ＮＬ２と、ＰＣＵ（Power Control Unit）１６と、モータジェネレータ１７と、動力伝達ギヤ１８１と、駆動輪１８２と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１０とを備える。

【0029】

インレット（充電ポート）１１は、嵌合等の機械的な連結を伴って充電ケーブル３のコネクタ３１を挿入することが可能に構成されている。コネクタ３１の挿入に伴い、給電線ＰＬ０とインレット１１の正極側の接点との間の電気的な接続が確保されるとともに、給電線ＮＬ０とインレット１１の負極側の接点との間の電気的な接続が確保される。また、インレット１１とコネクタ３１とが充電ケーブル３により接続されることで、車両１のＥＣＵ１０と充電器２の制御回路２０とがＣＡＮ（Controller Area Network）等の通信規格に従う通信により、信号、指令、メッセージまたはデータ等の各種情報を相互に送受信することが可能になる。

【0030】

電圧センサ１２１は、充電リレー１３１，１３２よりもインレット１１側において、充電線ＰＬ１と充電線ＮＬ１との間に電気的に接続されている。電圧センサ１２１は、充電線ＰＬ１と充電線ＮＬ１との間の直流電圧を検出し、その検出結果をＥＣＵ１０に出力する。電流センサ１２２は、充電線ＰＬ１に設けられている。電流センサ１２２は、充電線ＰＬ１を流れる電流を検出し、その検出結果をＥＣＵ１０に出力する。ＥＣＵ１０は、電圧センサ１２１および電流センサ１２２による検出結果に基づき、充電器２からの供給電力（バッテリ１４の充電量）を算出することもできる。

【0031】

充電リレー１３１は充電線ＰＬ１に接続され、充電リレー１３２は充電線ＮＬ１に接続されている。充電リレー１３１，１３２の閉成／開放は、ＥＣＵ１０からの指令に応じて制御される。充電リレー１３１，１３２が閉成され、かつＳＭＲ１３３，１３４が閉成されると、インレット１１とバッテリ１４との間での電力伝送が可能な状態となる。

【0032】

バッテリ１４は、車両１の駆動力を発生させるための電力を供給する。また、バッテリ１４は、モータジェネレータ１７により発電された電力を蓄える。バッテリ１４は、複数のセル１４０を含んで構成された組電池である。各セル１４０は、リチウムイオン二次電池またはニッケル水素電池等の二次電池である。なお、バッテリ１４は、本開示に係る「蓄電装置」に相当する。バッテリ１４に代えて、電気二重層キャパシタなどのキャパシタを用いてもよい。

【0033】

バッテリ１４の正極は、ＳＭＲ１３３を経由してノードＮＤ１に電気的に接続されている。ノードＮＤ１は、充電線ＰＬ１および電力線ＰＬ２に電気的に接続されている。同様に、バッテリ１４の負極は、ＳＭＲ１３４を経由してノードＮＤ２に電気的に接続されている。ノードＮＤ２は、充電線ＮＬ１および電力線ＮＬ２に電気的に接続されている。ＳＭＲ１３３，１３４の閉成／開放は、ＥＣＵ１０からの指令に応じて制御される。

【0034】

バッテリ１４には、電圧センサ１４１と、電流センサ１４２と、電池温度センサ１４３とが設けられている。電圧センサ１４１は、バッテリ１４の電圧ＶＢを検出する。電流センサ１４２は、バッテリ１４に入出力される電流ＩＢを検出する。電池温度センサ１４３は、バッテリ１４の温度ＴＢを検出する。各センサは、その検出結果をＥＣＵ１０に出力する。ＥＣＵ１０は、電圧センサ１４１および／または電流センサ１４２による検出結果に基づいて、バッテリ１４のＳＯＣ（State Of Charge）を算出することができる。

【0035】

ＰＣＵ１６は、電力線ＰＬ２，ＮＬ２とモータジェネレータ１７との間に電気的に接続されている。ＰＣＵ１６は、コンバータおよびインバータ（いずれも図示せず）を含んで構成され、ＥＣＵ１０からの指令に従ってモータジェネレータ１７を駆動する。

【0036】

モータジェネレータ１７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１７の出力トルクは、動力伝達ギヤ１８１を通じて駆動輪１８２に伝達され、車両１を走行させる。また、モータジェネレータ１７は、車両１の制動動作時には、駆動輪１８２の回転力によって発電することができる。モータジェネレータ１７による発電電力は、ＰＣＵ１６によってバッテリ１４の充電電力に変換される。

【0037】

ＥＣＵ１０は、制御回路２０と同様に、ＣＰＵ１０１と、ＲＯＭ（Read Only Memory）およびＲＡＭ（Random Access Memory）などのメモリ１０２と、入出力ポート１０３とを含んで構成されている。ＥＣＵ１０は、各センサ等からの信号に応じて、車両１が所望の状態となるように機器類を制御する。ＥＣＵ１０は、機能毎に複数のＥＣＵに分割して構成されていてもよい。なお、ＣＰＵ１０１は本開示に係る「制御部」に相当し、入出力ポート１０３は本開示に係る「入出力部」に相当する。

【0038】

ＥＣＵ１０により実行される主要な制御として、充電器２から供給される電力により車載のバッテリ１４を充電する外部充電制御が挙げられる。外部充電制御は、車両１のＥＣＵ１０と充電器２の制御回路２０との間で充電ケーブル３を介して各種メッセージを相互に送受信することにより進められる。このメッセージの送受信について、以下、詳細に説明する。

【0039】

＜標準通信シーケンス＞
外部充電制御では、車両１と充電器２との間でのメッセージの授受に関する通信シーケンスが進められるとともに、車両１と充電器２との間で電力の授受に関する充電シーケンスが進められる。通信シーケンスおよび充電シーケンスは、いずれも急速充電の充電規格（新規格）に規定されている。以下では通信シーケンスの一例を概略的に説明する。

【0040】

図３は、外部充電制御の通信シーケンスの一例を示すシーケンス図である。図３および後述する図４～図１１では、図中左側に充電器２の制御回路２０により実行されるシーケンス処理が示され、図中右側に車両１のＥＣＵ１０により実行されるシーケンス処理が示されている。なお、以下では簡単のため、ＥＣＵ１０により実行される処理の実行主体を車両１と記載し、制御回路２０により実行される処理の実行主体を充電器２と記載する場合がある。

【0041】

図３を参照して、この通信シーケンスは、車両１と充電器２とが充電ケーブル３により物理的に接続され、さらに、車両１と充電器２との間のＣＡＮ等の通信を実現するための低圧電源が投入された場合に開始される。なお、図３に示す通信シーケンスを「標準通信シーケンス」と呼ぶ場合がある。

【0042】

標準通信シーケンスに含まれる処理は、充電準備段階（充電ハンドシェイク段階および充電パラメータ配置段階）、充電段階および充電終了段階に分類される。充電準備段階では、車両１と充電器２との間の通信リンク確立、充電条件の決定、充電準備の成否の確認などが行われる。充電段階では、図示しない充電シーケンスに従って充電器２から車両１への実際の電力供給が行われる。充電終了段階では、電力供給後に車両１と充電器２との間で今回の充電に関する統計データの授受が行われる。

【0043】

まず、充電準備段階において、車両１と充電器２とのハンドシェイクが行われる。具体的に、充電器２は、充電器ハンドシェイクメッセージＣＨＭを車両１に送信する（ＳＱ１）。充電器ハンドシェイクメッセージＣＨＭは、充電器２が準拠する通信シーケンス（通信プロトコル）のバージョン番号に関する情報を含んでもよい。車両１は、充電器ハンドシェイクメッセージＣＨＭに応答して、車両ハンドシェイクメッセージＢＨＭを充電器２に送信する（ＳＱ２）。車両ハンドシェイクメッセージＢＨＭは、車両１の最高許容電圧に関する情報を含んでもよい。

【0044】

さらに、車両１と充電器２との間の通信リンクを確立するための処理が実行される。具体的には、充電器２は、充電器２が車両１をまだ識別していないことを示す第１充電器識別メッセージＣＲＭ（０ｘ００）を車両１に送信する（ＳＱ３）。車両１は、第１充電器識別メッセージＣＲＭ（０ｘ００）に応答して、充電器２が車両１を識別するための車両識別メッセージＢＲＭを充電器２に送信する（ＳＱ４）。車両識別メッセージＢＲＭは、車両１が準拠する通信シーケンスのバージョン番号、バッテリ１４の種類（リチウムイオン二次電池、ニッケル水素電池など）、車両１の定格容量および定格電圧に関する情報を含んでもよい。充電器２は、車両識別メッセージＢＲＭに応答して、充電器２が車両１を識別したことを示す第２充電器識別メッセージＣＲＭ（０ｘＡＡ）を車両１に送信する（ＳＱ５）。

【0045】

次に、車両１は、車両１に搭載されたバッテリ１４の仕様に関する充電諸元メッセージＢＣＰを充電器２に送信する（ＳＱ６）。充電諸元メッセージＢＣＰは、バッテリ１４およびセル１４０の最高許容電圧、ならびに、バッテリ１４の最高許容電流、最高許容温度、ＳＯＣおよび電圧ＶＢに関する情報などを含み得る。充電器２は、充電諸元メッセージＢＣＰに応答して、充電器２から出力可能な最大電力を算出するための最大出力能力メッセージＣＭＬを車両１に送信する（ＳＱ７）。最大出力能力メッセージＣＭＬは、最高出力電圧および最大出力電流に加えて、最低出力電圧および最小出力電流に関する情報を含み得る。

【0046】

続いて、車両１は、車両１の充電準備がまだ完了していないことを示す第１充電準備完了メッセージＢＲＯ（０ｘ００）を充電器２に送信する（ＳＱ８）。さらに、車両１は、車両１の充電準備が完了したことを示す第２充電準備完了メッセージＢＲＯ（０ｘＡＡ）を充電器２に送信する（ＳＱ９）。充電器２は、第２充電準備完了メッセージＢＲＯ（０ｘＡＡ）に応答して、充電器２からの出力（電力供給）準備がまだ完了していないことを示す第１出力準備完了メッセージＣＲＯ（０ｘ００）を車両１に送信する（ＳＱ１０）。さらに、充電器２は、充電器２からの出力準備が完了したことを示す第２出力準備完了メッセージＣＲＯ（０ｘＡＡ）を車両１に送信する（ＳＱ１１）。これにより充電準備段階が終了し、処理が充電段階へと進められる。

【0047】

充電段階において、車両１は、充電要求メッセージＢＣＬを充電器２に送信するとともに、電池充電状態メッセージＢＣＳを充電器２に送信する（ＳＱ１２）。充電要求メッセージＢＣＬは、車両１から充電器２への要求電圧および要求電流ならびに充電モード（定電圧充電モードまたは定電流充電モード）に関する情報を含み得る。電池充電状態メッセージＢＣＳは、バッテリ１４の充電電圧ＶＢ、充電電流ＩＢおよびＳＯＣならびに残り充電時間の推定値に関する情報等を含み得る。一方、充電器２は、充電開始（継続）を通知するための充電器充電状態メッセージＣＣＳを車両１に送信する（ＳＱ１３）。充電器充電状態メッセージＣＣＳは、充電器２の出力電圧（供給電圧）および出力電流（供給電流）に関する情報を含み得る。

【0048】

その後、車両１は、車両１が充電を中止することを示す充電中止メッセージＢＳＴを充電器２に送信する（ＳＱ１４）。充電中止メッセージＢＳＴは、車両１が充電を中止する原因等に関する情報を含み得る。充電器２は、充電器２が充電を中止することを示す充電中止メッセージＣＳＴを車両１に送信する（ＳＱ１５）。充電器２が充電を中止する原因等に関する情報を含み得る。これにより充電段階が終了し、処理が充電終了段階へと進められる。

【0049】

充電終了段階において、車両１は、今回の充電過程における車両１の統計データを示す統計データメッセージＢＳＤを充電器２に送信する（ＳＱ１６）。統計データメッセージＢＳＤは、充電中止時のバッテリ１４のＳＯＣ、ならびに、バッテリ１４の最低電圧、最高電圧、最低温度および最高温度に関する情報を含み得る。一方、充電器２は、今回の充電過程における充電器２の統計データを示す統計データメッセージＣＳＤを車両１に送信する（ＳＱ１７）。統計データメッセージＣＳＤは、今回の充電実績（たとえば、充電時間および今回の充電での充電器２からの出力電力量）に関する情報を含み得る。これにより、車両１と充電器２との間の一連の通信シーケンスが終了する。

【0050】

このように、急速充電の充電規格（新規格）に規定された標準通信シーケンスは、車両１と充電器２との間で基本的に交互にメッセージ（信号）のやり取りを行いながら、充電準備段階、充電段階、充電終了段階の順に進められる。以下では、これらの段階におけるメッセージ受信時の車両１側の処理について、充電中止メッセージＣＳＴの受信時を例に説明する。

【0051】

＜正常受信時＞
図４は、充電中止メッセージＣＳＴのデータフィールドの構造（フォーマット）の一例を示す図である。図４を参照して、充電中止メッセージＣＳＴのデータフィールド（いわばメッセージの中身）は、たとえば４バイトのバイト長を有し、以下のような内容を表す。

【0052】

充電中止メッセージＣＳＴの１バイト目（ＣＳＴ１で示す）のフィールドは、バイト長１バイトであり、充電器が充電を中止する原因（事前に設定された終了条件が成立したことによる中止、ユーザ操作による中止、充電器の故障による中止など）を表す。充電中止メッセージＣＳＴの２バイト目（ＣＳＴ２で示す）のフィールドは、バイト長２バイトであり、充電器が充電を中止する故障原因（充電器の過熱故障、充電器のコネクタ故障など）を表す。充電中止メッセージＣＳＴの４バイト目（ＣＳＴ４で示す）のフィールドは、バイト長１バイトであり、充電器が充電を中止するエラー原因（電流異常、電圧異常など）を表す。

【0053】

フィールドＣＳＴ１に含まれる各ビットが表す内容は、新規格の通信シーケンスに定義されている。たとえば、第１ビットおよび第２ビットの両方が０であること＜００＞は、正常な充電中止を表す。第１ビットが０であり、第２ビットが１であること＜０１＞は、充電器側が設定条件に達したことによる中止を表す。第１ビットが１であり、第２ビットが０であること＜１０＞は、車両１または充電器２が信頼できない状態であることを表す。一方で、第１ビットおよび第２ビットの両方が１であること＜１１＞は、通信シーケンスに定義されていない。他のフィールドＣＳＴ２，ＣＳＴ４についても同様の定義が行われている。

【0054】

図５は、充電中止メッセージＣＳＴを急速充電の充電規格（新規格）の通信シーケンスに規定された通りに受信した場合（正常受信時）の処理を説明するための概念図である。図５を参照して、車両１は、充電中止メッセージＣＳＴを受信すると、充電中止メッセージＣＳＴに含まれるデータフィールドを参照する。より詳細には、車両１は、充電中止メッセージＣＳＴに含まれるデータフィールドが図４にて説明した内容（通信シーケンスに規定された内容）を表すものであるか否かを解析する。そして、車両１は、その解析結果に応じて、当該充電中止メッセージＣＳＴを受け取るか否かを判断する。車両１は、充電中止メッセージＣＳＴを受け取ると判断した場合に肯定応答（図５ではＡＣＫと示す）を充電器２に返すとともに、次のメッセージを充電器２に送信すべく通信シーケンスを先に進める。ただし、肯定応答ＡＣＫの返信は本開示に必須ではない。

【0055】

正常な充電器２から送信された充電中止メッセージＣＳＴには、通信シーケンスに規定通りの内容を表すデータフィールドが含まれるため、車両１は、通信シーケンスを進めることができる。しかしながら、新規格に完全に準拠（適合）していない一部の充電器は、以下の比較例に示すように、通信シーケンスに規定された内容とは異なる内容を表すデータフィールド（言い換えると、規定されていない内容を表す、あるいは規定された内容を表さないデータフィールド）を車両１に送信する可能性がある。

【0056】

以下では、新規格に準拠した充電器２に対して、新規格に完全に準拠していない充電器を「充電器８」と記載するとともに、比較例における車両を「車両９」と記載する。充電器８および車両９の基本的な構成は、図１および図２に示した構成と同様である。

【0057】

＜比較例における受信時＞
図６は、比較例における充電中止メッセージＣＳＴの受信時の処理を説明するための概念図である。図６を参照して、比較例における充電器８は、通信シーケンスに規定された内容とは異なる内容を表すデータフィールドを含む充電中止メッセージＣＳＴを車両９に送信する。たとえば図４に示した例では、第１ビットおよび第２ビットの両方が１であって未定義のフィールドＣＳＴ１を含む充電中止メッセージＣＳＴが送信される。

【0058】

車両９は、受信した充電中止メッセージＣＳＴの内容を参照し、その充電中止メッセージＣＳＴに含まれるデータフィールドが通信シーケンスに規定された内容を表すものではないことが判明すると、充電中止メッセージＣＳＴを受け取らない。そうすると、通信シーケンスに規定された通りの別の充電中止メッセージＣＳＴが充電器８から送信されない限り、車両１では通信シーケンスを先に進められない。その結果、タイムアウト処理（後述）に至り、外部充電制御が終了してしまう。

【0059】

＜本実施の形態における受信時＞
図７は、本実施の形態における充電中止メッセージＣＳＴの受信時の処理を説明するための概念図である。図７を参照して、本実施の形態においても比較例と同様に、充電器８は、通信シーケンスに規定された内容とは異なる内容を表すデータフィールドを車両１に送信する。

【0060】

本実施の形態において、車両１は、受信した充電中止メッセージＣＳＴの内容を参照しない。つまり、車両１は、受信したメッセージが充電中止メッセージＣＳＴであることが分かると、その充電中止メッセージＣＳＴに含まれるデータフィールドが通信シーケンスに規定された内容を表すものであるか否かを解析することなく充電中止メッセージＣＳＴを受け取り、通信シーケンスを先に進める。これにより、充電中止メッセージＣＳＴの送信元の充電器８が通信シーケンスに準拠していない場合に、充電中止メッセージＣＳＴのデータフィールドに起因する通信シーケンスの中断を防止することができる。

【0061】

図４～図７では充電中止メッセージＣＳＴを例に説明したが、他のメッセージについても同様の処理を行うことができる。その一方で、全てのメッセージに対して同様の処理を行うことは望ましくない。

【0062】

図８は、メッセージ毎の処理内容の概要をまとめた図である。図８を参照して、充電器ハンドシェイクメッセージＣＨＭのデータフィールドに含まれる通信シーケンスのバージョン番号等の情報は、電力供給に必須の情報ではない。また、充電器充電状態メッセージＣＣＳに含まれる充電器２の出力電圧および出力電流に関する情報も必ずしも必要ではない。さらに、統計データメッセージＣＳＤのデータフィールドに含まれる情報も、充電実績（充電時間や充電器２からの出力電力量）に関する情報を充電終了段階で伝達するものであり、電力供給に必須の情報ではない。したがって、車両１は、充電器ハンドシェイクメッセージＣＨＭ、充電器充電状態メッセージＣＣＳおよび充電器統計データメッセージＣＳＤについても、車両１が充電器８からメッセージを受信したことをもって、メッセージのデータフィールド（内容または中身）については参照することなく、通信シーケンスの後続する処理を進めることができる。

【0063】

これに対し、充電器識別メッセージＣＲＭ（第１充電器識別メッセージＣＲＭ（０ｘ００）および第２充電器識別メッセージＣＲＭ（０ｘＡＡ））、最大出力能力メッセージＣＭＬ、ならびに、出力準備完了メッセージＣＲＯ（第１出力準備完了メッセージＣＲＯ（０ｘ００）および第２出力準備完了メッセージＣＲＯ（０ｘＡＡ））については、車両１は、メッセージのデータフィールドを参照し、通信シーケンスの処理を先に進めるかどうかを判断する。

【0064】

図９は、本実施の形態における充電器識別メッセージＣＲＭの受信時の処理を説明するための概念図である。図９を参照して、受信したメッセージが充電器識別メッセージＣＲＭであることが分かると、本実施の形態においても、車両１は、充電器識別メッセージＣＲＭのデータフィールドを参照する。具体的には、車両１は、まず、充電器８が車両１を未識別であることを示す第１充電器識別メッセージＣＲＭ（０ｘ００）を充電器８から受信する。その後、メッセージのデータフィールドが充電器８により変更され、車両１は、充電器８が車両１を識別済みであることを示す第２充電器識別メッセージＣＲＭ（０ｘＡＡ）を充電器８から受信する。そうすると、車両１は、充電器識別メッセージＣＲＭを受け取ったとして通信シーケンスを先に進める。

【0065】

図３にて説明した通信シーケンスによれば、車両１は、第１充電器識別メッセージＣＲＭ（０ｘ００）に応答して車両識別メッセージＢＲＭを充電器８に送信する（ＳＱ４）。しかし、本実施の形態では、車両１が車両識別メッセージＢＲＭを充電器８に送信することなく充電器８から第２充電器識別メッセージＣＲＭ（０ｘＡＡ）を受信した場合にも、通信シーケンスが先に進められる。

【0066】

一方、充電器８が車両１を識別済みであることが第２充電器識別メッセージＣＲＭ（０ｘＡＡ）の受信により確認されてまま通信シーケンスを進めることは望ましくない。したがって、車両１は、充電器識別メッセージＣＲＭが第１充電器識別メッセージＣＲＭ（０ｘ００）から第２充電器識別メッセージＣＲＭ（０ｘＡＡ）へと切り替えられていない場合には、通信シーケンスを先に進めず、タイムアウト処理の発生を許容する。

【0067】

なお、図９では充電器識別メッセージＣＲＭを例に説明したが、出力準備完了メッセージＣＲＯについても同様の処理が実行される。

【0068】

図１０は、本実施の形態における最大出力能力メッセージＣＭＬの受信時の処理を説明するための概念図である。図１０を参照して、受信したメッセージが最大出力能力メッセージＣＭＬであることが分かると、車両１は、最大出力能力メッセージＣＭＬのデータフィールドを参照する。具体的には、車両１は、最大出力能力メッセージＣＭＬのデータフィールドに含まれる、充電器８から出力可能な最大電力を算出するための情報が通信シーケンスに規定されたものであるかどうかを解析する。

【0069】

最大出力能力メッセージＣＭＬに含まれる情報は、具体的には充電器８の最大最高出力電圧および最大出力電流ならびに最低出力電圧および最小出力電流に関する情報であり、車両１と充電器８との間での安全な電力授受のための充電条件の決定に必要不可欠である。したがって、車両１は、充電器８から受信した最大出力能力メッセージＣＭＬのデータフィールドに含まれる情報が通信シーケンスに規定されたものである場合には通信シーケンスを先に進める一方で、上記情報が通信シーケンスに規定されたものでない場合には通信シーケンスを先に進めない。

【0070】

なお、充電器ハンドシェイクメッセージＣＨＭは本開示に係る「第１の信号」に相当し、充電器充電状態メッセージＣＣＳは本開示に係る「第２の信号」に相当し、充電中止メッセージＣＳＴは本開示に係る「第３の信号」に相当し、出力準備完了メッセージＣＲＯは本開示に係る「第４の信号」に相当する。本実施の形態では、上記４つの信号の全てに対して、その内容を参照することなく通信シーケンスを進めるが、上記４つの信号のうちのいずれか１つ～３つのみに対して当該処理を適用してもよい。つまり、上記４つの信号のうちの少なくとも１つに当該処理を適用すればよい。

【0071】

また、充電器識別メッセージＣＲＭは本開示に係る「第５の信号」に相当し、最大出力能力メッセージＣＭＬは本開示に係る「第６の信号」に相当し、出力準備完了メッセージＣＲＯは本開示に係る「第７の信号」に相当する。

【0072】

＜外部充電制御フロー＞
図１１は、本実施の形態における外部充電制御の通信シーケンスを示すフローチャートである。図１１を参照して、このフローチャートは、車両１と充電器８（充電器２であってもよい）とが充電ケーブル３により接続された状態で低圧電源が投入され、車両１と充電器８との間のＣＡＮ通信等が可能となった場合に実行される。各ステップ（以下、ステップをＳと略す）は、ＥＣＵ１０によるソフトウェア処理により実現されるが、ＥＣＵ１０内に作製されたハードウェア（電気回路）により実現されてもよい。

【0073】

図１１を参照して、Ｓ１において、ＥＣＵ１０は、充電器８からメッセージを受信したか否かを判定する。メッセージを受信すると（Ｓ１においてＹＥＳ）、ＥＣＵ１０は、そのメッセージが特定のメッセージであるか否かを判定する（Ｓ２）。

【0074】

受信したメッセージが特定のメッセージ、すなわち、充電中止メッセージＣＳＴ、充電器ハンドシェイクメッセージＣＨＭ、充電器充電状態メッセージＣＣＳ、および、充電器統計データメッセージＣＳＤのうちのいずれかである場合（Ｓ２においてＮＯ）には、ＥＣＵ１０は、そのメッセージのデータフィールドに含まれる情報が必須のものではないとして、データフィールドを参照することなく通信シーケンスを進める（Ｓ３）。その後、処理がＳ１に戻される。

【0075】

これに対し、受信したメッセージが特定のメッセージ以外の他のメッセージ、すなわち、充電器識別メッセージＣＲＭ、最大出力能力メッセージＣＭＬ、および、出力準備完了メッセージＣＲＯのうちのいずれかである場合（Ｓ２においてＹＥＳ）には、ＥＣＵ１０は、そのメッセージのデータフィールドに含まれる情報を取得するためにデータフィールドを参照する（Ｓ４）。そして、ＥＣＵ１０は、データフィールドが通信シーケンスに規定された内容を表すものであるか否かを解析する（Ｓ５）。データフィールドの内容が規定された内容であるか否かについては図９または図１０にて詳細に説明したので、詳細な説明は繰り返さない。

【0076】

受信したメッセージのデータフィールドが通信シーケンスに規定された内容を表すものである場合（Ｓ５においてＹＥＳ）、ＥＣＵ１０は、処理をＳ３に進め、後続する通信シーケンスを実行する。これに対し、受信したメッセージのデータフィールドが通信シーケンスに規定された内容を表すものでない場合（Ｓ５においてＮＯ）、ＥＣＵ１０は、外部充電制御がタイムアウトに至ったかどうか判定する（Ｓ６）。

【0077】

図１１に示すフローの開始時からの経過時間が予め定められたタイムアウト時間（たとえば数十秒）に達すると（Ｓ６においてＹＥＳ）、ＥＣＵ１０は、外部充電制御を正常には実行できなかったとして処理を終了する。外部充電制御がタイムアウトに至っていない場合（Ｓ６においてＮＯ）には、処理がＳ１に戻される。

【0078】

以上のように、本実施の形態によれば、データフィールドが電力授受に必須の内容を表すものではない特定のメッセージ（ＣＨＭ，ＣＣＳ，ＣＳＴ，ＣＳＤ）については、車両１は、当該メッセージのデータフィールド（メッセージの中身または内容）に拘わらず、通信シーケンスを先に進める。これにより、充電器８側が新規格の通信シーケンスに完全には準拠していない場合であっても、データフィールドの誤りに起因する通信シーケンスの中断を防止することができる。一方、データフィールドが電力授受に必須の内容を表す他のメッセージ（ＣＲＭ，ＣＭＬ，ＣＲＯ）については、車両１は、当該メッセージのデータフィールドを参照し、通信シーケンスを先に進めるかどうかを判断する。これにより、通信リンクの確立を確認したり（ＣＲＭ）、電力授受の安全性を確保したり（ＣＭＬ，ＣＲＯ）することができる。

【0079】

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。本開示の範囲は、上記した実施の形態の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】

【0080】

１００ 充電システム、１，９ 車両、１１ インレット、１２１ 電圧センサ、１２２ 電流センサ、１３１，１３２ 充電リレー、１３３，１３４ ＳＭＲ、１４ バッテリ、１４０ セル、１４１ 電圧センサ、１４２ 電流センサ、１４３ 電池温度センサ、１６ ＰＣＵ、１７ モータジェネレータ、１８１ 動力伝達ギヤ、１８２ 駆動輪、１０ ＥＣＵ、１０１ ＣＰＵ、１０２ メモリ、１０３ 入出力ポート、２，８ 充電器、２０ 制御回路、２１ ＡＣ／ＤＣ変換器、２２ 電圧センサ、３ 充電ケーブル、３１ コネクタ、４ 系統電源、ＡＣＬ，ＮＬ２，ＰＬ２ 電力線、ＮＬ０，ＰＬ０ 給電線，ＮＬ１，ＰＬ１ 充電線。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】