(57)【要約】  ソフトウェアアルゴリズム（図３）は、コントローラ（３４）がハイブリッド電気自動車内のバッテリパック（３２）の充電状態（ＳＯＣ）を管理するストラテジを決定するが、常に、ドライバに、ドライバ自身の選択を行う機会も与える。アルゴリズムは、イグニッションスイッチが「オフ」位置から「オン」位置に操作されるごとに、２つのストラテジのうちの一つが選択されるようにする。アルゴリズムが実行する方法は、特定の自動車が工場で組み立てられるときに、その自動車のコントローラに電気的にプログラムされる調整可能パラメータの値に依存する。【選択図】図１
2011518705.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハイブリッド電気自動車であって、
前記自動車を走行させる車輪を備えたシャーシと、
前記車輪の複数を駆動するように連結されたパワートレーンと、
「オン」位置に操作されると、前記パワートレーンが前記自動車の走行を可能とし、「オフ」位置に操作されると、前記パワートレーンを停止させるイグニッションスイッチと、を備え、
前記パワートレーンは、駆動輪に連結される回転出力を有する電気モータ／発電機の回転入力に連結される回転出力を有する内燃エンジンを備え、前記自動車はさらに、
バッテリパックであって、前記モータ／発電機を、該バッテリパックから電気を引き出し前記パワートレーンにトルクを加えるモータとして、または、該バッテリパックの管理ストラテジが許容するときには前記パワートレーンからトルクを引き出して前記バッテリパックに電気を送る発電機として、選択的に作動させるコントローラを介して前記モータ／発電機に連結されるバッテリパック備え、
前記コントローラは、前記イグニッションスイッチが「オフ」位置から「オン」位置に操作されると、複数の値のうちの特定値に設定された前記自動車のための調整可能パラメータに従って、特定のバッテリパック管理ストラテジを選択するように動作するアルゴリズムを介して、前記バッテリパックを管理する複数のストラテジのいずれかを選択的に作動可能であり、
前記アルゴリズムに、前記バッテリパック管理ストラテジを、前記イグニッションスイッチが前回「オン」位置から「オフ」位置にされたときに使用されていたものと同一のバッテリパック管理ストラテジに設定させる効力を有する前記調整可能パラメータの第１の値と、
前記アルゴリズムに、前記バッテリパック管理ストラテジを、前記自動車の外部にある電源からの前記バッテリパックの前回の再充電以降、前記イグニッションスイッチが「オフ」位置から「オン」位置にされた回数によって決定されるストラテジに設定させる効力を有する前記調整可能パラメータの第２の値と、を備えている、
ことを特徴とするハイブリッド電気自動車。
【請求項２】
一つのストラテジは、バッテリパックＳＯＣを比較的大きいＳＯＣに規定し、
別のストラテジは、バッテリパックＳＯＣを比較的小さいＳＯＣに規定し、
前記調整可能パラメータが前記第２の値に設定され、前記イグニッションスイッチの「オフ」位置から「オン」位置への操作が、前記自動車の外部にある電源からのバッテリパックの前回の再充電以降で最初に行われる場合、前記アルゴリズムは、前記一つのストラテジに前記ストラテジを設定する、
請求項１に記載のハイブリッド電気自動車。
【請求項３】
前記アルゴリズムに代わって、人に、前記コントローラによる使用のためのバッテリパック管理ストラテジを選択させる前記コントローラへの選択入力部をさらに含む、
請求項１に記載のハイブリッド電気自動車。
【請求項４】
前記選択入力部は、バッテリパック管理ストラテジが視認可能な画面を表示するディスプレイのそばに配置されるスイッチを備える、
請求項３に記載のハイブリッド電気自動車。
【請求項５】
前記ディスプレイは、バッテリパックＳＯＣを示す画面を表示するように操作可能である、
請求項４に記載のハイブリッド電気自動車。
【請求項６】
前記自動車は、前記バッテリパックを送電網から再充電可能とするために、前記送電網からの電気取り出し口との接続に合うコネクタを有する、
請求項１に記載のハイブリッド電気自動車。
【請求項７】
ハイブリッド電気自動車を走行させる車輪を備えたシャーシと、前記車輪の少なくとも一つを駆動するように連結されたパワートレーンと、「オン」位置に操作されると、前記パワートレーンが前記自動車の走行を可能とし、「オフ」位置に操作されると、前記パワートレーンを停止させるイグニッションスイッチと、駆動輪に連結される回転出力を有する電気モータ／発電機の回転入力に連結される回転出力を有する内燃エンジンを備える前記パワートレーンと、トルクを加えるためにバッテリパックから電気を取り出して前記パワートレーンに供給するモータとして、及び前記バッテリパックの管理ストラテジが許可している場合、前記パワートレーンからトルクを減じて前記バッテリパックに電気を送る発電機として、前記モータ／発電機を選択的に動作させるコントローラを通じて、前記モータ／発電機に連結される前記バッテリパックとを有するハイブリッド電気自動車を操作する方法において、
イグニッションスイッチが「オフ」位置から「オン」位置に操作されると、アルゴリズムが、複数の値のうちの特定値に設定された前記自動車のための調整可能パラメータに従って、バッテリパックを管理するためのストラテジを選択し、前記調整可能パラメータの第１の値は、前記アルゴリズムに、前記バッテリパック管理ストラテジを、前記イグニッションスイッチが前回「オン」位置から「オフ」位置にされたときに使用されていたものと同一のバッテリパック管理ストラテジに設定させる効力を有し、前記調整可能パラメータの第２の値は、前記アルゴリズムに、前記バッテリパック管理ストラテジを、前記自動車の外部にある電源からの前記バッテリパックの前回の再充電以降、前記イグニッションスイッチが「オフ」位置から「オン」位置にされた回数によって決定されるストラテジに設定させる効力を有する、
ことを特徴とする方法。
【請求項８】
一つのストラテジは、バッテリパックＳＯＣを比較的大きいＳＯＣに規定し、別のストラテジは、バッテリパックＳＯＣを比較的小さいＳＯＣに規定し、
調整可能パラメータが前記第２の値に設定され、前記イグニッションスイッチの「オフ」位置から「オン」位置への操作が、前記自動車の外部にある電源からのバッテリパックの前回の再充電以降で最初に行われる場合、前記アルゴリズムは、前記一つのストラテジに前記ストラテジを設定する、
請求項７に記載の方法。
【請求項９】
使用のためのバッテリパック管理ストラテジが、現在使用されているストラテジと異なる場合、当該後者のストラテジに代わる前記使用のためのバッテリパック管理ストラテジを前記コントローラにより選択するための前記コントローラへの選択入力部を操作することをさらに含む、
請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
前記選択入力部を操作するステップは、バッテリパック管理ストラテジが視認可能な画面を表示するディスプレイのそばに配置されるスイッチを操作することを備える、
請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
バッテリパックＳＯＣを示す画面を表示するように前記ディスプレイを操作することをさらに備える、
請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
ハイブリッド電気自動車であって、
ハイブリッド電気自動車を走行させる車輪を備えたシャーシと、
前記車輪の少なくとも一つを駆動するように連結されたパワートレーンと、
「オン」位置に操作されると、前記パワートレーンが前記自動車の走行を可能とし、「オフ」位置に操作されると、前記パワートレーンを停止させるイグニッションスイッチと、を備え、
前記パワートレーンは、駆動輪に連結される回転出力を有する電気モータ／発電機の回転入力に連結される回転出力を有する内燃エンジンを備え、前記自動車は、さらに、
バッテリパックであって、前記モータ／発電機を、該バッテリパックから電気を引き出し前記パワートレーンにトルクを加えるモータとして、または、該バッテリパックの管理ストラテジが許容するときには前記パワートレーンからトルクを引き出して前記バッテリパックに電気を送る発電機として、選択的に作動させるコントローラを介して前記モータ／発電機に連結されるバッテリパック備え、
前記コントローラは、イグニッションスイッチが「オフ」位置から「オン」位置に操作されると、バッテリパック管理ストラテジを、複数のバッテリパック管理ストラテジの一つにデフォルトで設定するように動作するアルゴリズムを介して、バッテリパックを管理する複数のストラテジのいずれかを選択的に作動可能であり、前記自動車はさらに、
イグニッションスイッチが「オフ」位置から「オン」位置に操作された場合、前記アルゴリズムによって決定されたデフォルトのストラテジと異なる、コントローラによる使用のためのバッテリパック管理ストラテジの選択を、前記アルゴリズムに代わって、人に、前記コントローラによる使用のためのバッテリパック管理ストラテジを選択される前記コントローラへの選択入力部と、を備えている、
ハイブリッド電気自動車。
【請求項１３】
前記選択入力部は、バッテリパック管理ストラテジが視認可能な画面を表示するディスプレイのそばに配置されるスイッチを備える、
請求項１２に記載のハイブリッド電気自動車。
【請求項１４】
前記ディスプレイは、バッテリパックＳＯＣを示す画面を表示するように操作可能である、
請求項１３に記載のハイブリッド電気自動車。
【請求項１５】
前記アルゴリズムは、前記自動車の外部にある電源からの前記バッテリパックの前回の再充電後、前記イグニッションスイッチが「オフ」位置から「オン」位置に最初に操作される場合、デフォルトのストラテジを、バッテリパックＳＯＣを他のいかなるストラテジよりも比較的大きなＳＯＣ値に規定するストラテジにするように機能する、
請求項１２に記載のハイブリッド電気自動車。
【請求項１６】
前記アルゴリズムは、前記イグニッションスイッチが「オフ」位置であった間に前記車両の外部にある電源からのいかなるバッテリパックの再充電にもかかわらず、バッテリパックＳＯＣを規定するストラテジであるデフォルトのストラテジを、前記イグニッションスイッチが前回「オン」位置から「オフ」位置に操作されたときに使用されているものと同一のストラテジにするように作用する、
請求項１２に記載のハイブリッド電気自動車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド電気自動車に関し、特に、そのような自動車における高電圧バッテリパックの充電状態（ＳＯＣ）を管理するストラテジに関する。
【背景技術】
【０００２】
ハイブリッド電気自動車は、内燃エンジンによってのみ走る対応の自動車と比較して、燃料を著しく節約して運転することができる。３０％以上の燃料節約改善は珍しいことではない。ディーゼル燃料のような炭化水素燃料のコストは、商用トラックユーザに、当該ユーザの特定のビジネスについて、ハイブリッド自動車が提供するであろう見込みのある利益を調査するのを促してきた。
【０００３】
例えば、電気事業者のように、遠隔の仕事場で電動工具のような電気装置を動かす必要のある企業は、持ち出し可能なＡＣ電源を運ぶことができるハイブリッド電気自動車を購入することを検討するかもしれない。冷凍食品又は冷蔵食品を配達する会社のような別の企業は、自動車が運転されている間に車内のＡＣ電源を使うコンプレッサによって作動する冷蔵システムが搭載されたボディを有するハイブリッド電気自動車を購入することを検討するかもしれない。そのような自動車は、コールドプレート(cold plate)技術を使って冷却されたトラックと比較して、拡大された配達エリアを走行することができる。コールドプレート技術では、冷蔵システムはトラックのボディ内に置かれるが、自動車が駐車されているときのみ作動し、典型的には夜に、冷蔵システムは電気コンセントに差し込まれる。
【０００４】
コールドプレート技術を使うトラックの配達ルート時間は、コールドプレートが冷凍された商品及び冷蔵された商品を適温に維持できる時間長さによって制限される。
【０００５】
プラグインハイブリッド電気自動車（ＰＨＥＶ）は、所有者／運転者が、自動車の電気システムを電気事業者の送電網に差し込み接続するのを可能にする能力を提供する。これは、通常、典型的には送電網で利用できるＡＣ電力が余剰となり、典型的にはｋＷｈあたりの料金が最も安い夜の間に行われる。ＰＨＥＶを最も効果的にするために、ＰＨＥＶは、プラグイン式ではない電気自動車よりも大きいバッテリエネルギー蓄積容量を有することが望ましい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
発明者が認識している限りにおいて、現在のハイブリッド電気自動車は、一つのバッテリ管理ストラテジのみを有して造られている。そのような一つのストラテジによって、運転者（ドライバ）は、特定の日に自動車の予定された使用に、より適した異なるストラテジを選択することができない。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
発明者は、異なる運転サイクルで異なる時間に異なる方法で運転されるＰＨＥＶの所有車／運転者は、自動車が駐車されている間にＰＨＥＶのバッテリパックに充電された電気エネルギーをどのように、そしていつ消費するか選択できることが望ましいと考えている。もし、自動車が、後述する本発明の特徴である「仕事場まで充電量を維持（Maintain Charge To Job Site）」ストラテジによって走行するならば、高電圧制御モジュールは、特定のバッテリ容量及びバッテリの化学的性質に応じてバッテリのＳＯＣをおよそ75-95％に維持するように努めながら、運転中の走行と回生のためのモータ／発電機の制限された使用を許可する。この比較的高いレベルのＳＯＣの維持は、自動車がブレーキをかけているときの運動エネルギーの回収を考慮に入れており、仕事場又は車内機器の作動のためにバッテリエネルギーのほとんどを蓄えておく。一方で、もし、自動車が、これも後述する本発明の特徴である「燃料節約最大化（Maximize Fuel Economy）」ストラテジによって走行するならば、高電圧制御モジュールは、上記同様に特定のバッテリ容量及びバッテリの化学的性質に応じて、モータ／発電機に、自動車の走行エネルギーにより大きな割合を提供することを許可し、バッテリパックのＳＯＣはより低いレベル−おそらく25-65％に維持される。
【０００８】
本発明は、特定のストラテジを決定するためにソフトウェアアルゴリズムを用い、それによって、コントローラがバッテリパックのＳＯＣを管理するが、それに代わって、常にドライバに選択の機会を与える。アルゴリズムは、自動車のイグニッションスイッチが「オフ」位置から「オン」位置に操作されるごとに、２つのストラテジのうちの一つ、すなわち「仕事場まで充電量を維持」ストラテジ又は「燃料節約最大化」ストラテジのうちの一つが自動的に選択されるようにする。
【０００９】
しかしながら、アルゴリズムが実行する手法は、自動車が工場で組み立てられるときに、特定の自動車の制御モジュールに電気的にプログラムされる調整可能パラメータの値に依存する。調整可能パラメータは、イグニッションスイッチがオフからオンされるごとに実行されるアルゴリズムの特定のブランチを決定する。
【００１０】
イグニッションスイッチが「オフ」から「オン」に作動され、運転サイクルの準備状態のとき、ドライバは、ディスプレイのそばに瞬時接触スイッチを有するインストルメントパネルモジュールのディスプレイ部分に、「燃料節約最大化」又は「仕事場まで充電量を維持」（代わりに他の類似の用語が使用されてもよい）の選択する機会が与えられる。ついで、ドライバは、選択する場合は、ディスプレイのそばの瞬時接触スイッチを押すことによって、自動選択（すなわち、デフォルト選択）を変更することができる。したがって、自動車のイグニッションスイッチが「オフ」から「オン」に作動されたとき、本発明は、何のストラテジが選択のためにコントローラにプログラムされたかに関係なく、ＰＨＥＶの所有者／運転者が選択することを望むならば、該所有者／運転者に、バッテリパックに蓄積されたエネルギーをどのように使用するかについて選択する能力を与える。
【００１１】
アルゴリズムによるデフォルトのバッテリ管理ストラテジ選択となることを効果的に無効とする機会をドライバに与えることは、蓄積されたエネルギーの大部分を自動車の走行目的のために使用するか、蓄積されたエネルギーを仕事場又は（冷蔵用コンプレッサのような）車内機器の作動のために保存しておくことのいずれかの選択を可能とする。例えば、「仕事場まで充電量を維持」ストラテジが、イグニッションスイッチが「オフ」から「オン」に作動された後の作動のデフォルトモードである場合、運転者は、本拠地に戻る前に、自動車がより燃料を節約して動作するように、「燃料節約最大化」を選択することができる。バッテリパックＳＯＣ管理ストラテジを選択する柔軟性を提供することにより、自動車の所有者／運転者は、蓄積されたバッテリエネルギーを、該所有者／運転者の最も良いと考える方法で使用することができる。
【００１２】
調整可能パラメータの一つの値は、自動車が前回停止したときに有効であったストラテジにバッテリ管理ストラテジを設定する方法を、アルゴリズムに実行させる。しかしながら、ドライバは、それにもかかわらず自己による選択をすることができる。
【００１３】
調整可能パラメータの別の値は、バッテリパックが最大プラグイン充電（ＳＯＣPlugin＞ＫＷＨＭｉｎ、アルゴリズムの所定値）を受けた後、又は前回イグニッションスイッチが「オン」から「オフ」になる前に「仕事場まで充電量を維持」ストラテジが有効であった場合、「仕事場まで充電量を維持」 にバッテリ管理ストラテジを設定する方法を、アルゴリズムに実行させる。繰り返しとなるが、ドライバは、それにもかかわらず自己による選択をすることができる。
【００１４】
例えば、自動車が、電動工具が使用される仕事場に頻繁に行き、操作の通常モードが一晩中バッテリパックを再充電するものである場合、運転者は、通常、仕事場に到着したときの高いＳＯＣを維持するために、アルゴリズムにより設定されたストラテジを無効にしない。一方、運転者は、所定日に持ち出し可能な電源が必要とされる仕事場に行く予定ではない場合、「燃料節約最大化」を手動で選択することにより、燃料効率が最適化される。
【００１５】
バッテリ充電アルゴリズムの仕様は、いかなる所定の自動車における特定のバッテリの化学的性質（ＮｉＭＨ、Ｌｉ−ｉｏｎなど）及びバッテリ容量（ＫＷ−Ｈｒ）に依存する。
【００１６】
本発明の一つの一般的な態様は、自動車を走行させる車輪を備えたシャーシと、車輪の少なくとも一つを駆動するように連結されたパワートレーンとを備える。パワートレーンは、駆動輪に連結される回転出力を有する電気モータ／発電機の回転入力に連結される回転出力を有する内燃エンジンを備える。自動車は、さらに、「オン」位置に操作されると、パワートレーンが自動車の走行を可能とし、「オフ」位置に操作されると、パワートレーンを停止させるイグニッションスイッチを有する。
【００１７】
バッテリパックは、コントローラを通じてモータ／発電機に連結され、コントローラは、モータ／発電機を、トルクを加えるためにバッテリパックから電気を取り出して、パワートレーンに供給するモータとして、及びバッテリパックの管理ストラテジが許可している場合、パワートレーンからトルクを減じてバッテリパックに電気を送る発電機として、選択的に動作させる。
【００１８】
コントローラは、イグニッションスイッチが「オフ」から「オン」に作動されると、複数の値のうちの特定値に設定された自動車のための調整可能パラメータに従って、特定のバッテリパック管理ストラテジを選択するように動作するアルゴリズムを介して、バッテリパックを管理する複数のストラテジのいずれかを選択的に作動可能である。
【００１９】
調整可能パラメータの第１の値は、アルゴリズムに、バッテリパック管理ストラテジを前回イグニッションスイッチが「オン」から「オフ」にされたときに有効であったものと同一のバッテリパック管理ストラテジに設定させる効力を有する。調整可能パラメータの第２の値は、アルゴリズムに、自動車の外部にある電源からの前回のバッテリパックの再充電以降、イグニッションスイッチが「オフ」から「オン」にされた回数によって決定されるストラテジに設定させる効力を有する。
【００２０】
本発明のもう一つの一般的な態様は、上述された自動車を操作する方法に関する。イグニッションスイッチが「オフ」位置から「オン」位置に操作されると、アルゴリズムは、複数の値のうちの特定値に設定された自動車のための調整可能パラメータに従って、特定のバッテリパック管理ストラテジを選択する。調整可能パラメータの第１の値は、アルゴリズムに、バッテリパック管理ストラテジを前回イグニッションスイッチが「オン」位置から「オフ」位置にされたときに有効であったものと同一のバッテリパック管理ストラテジに設定させる効力を有し、調整可能パラメータの第２の値は、アルゴリズムに、自動車の外部にある電源からの前回のバッテリパックの再充電以降、イグニッションスイッチが「オフ」から「オン」にされた回数によって決定されるストラテジに設定させる効力を有する。
【００２１】
もう一つの一般的な態様は、自動車を走行させる車輪と、車輪の少なくとも一つを駆動するように連結されるパワートレーンと、「オン」位置に操作されると、パワートレーンが自動車を走行させ、「オフ」位置に操作されると、パワートレーンを停止させるイグニッションスイッチとを備えるシャーシを備えるハイブリッド電気自動車に関する。パワートレーンは、駆動輪に連結される回転出力を有する電気モータ／発電機の回転入力に連結される回転出力を有する内燃エンジンを備える。
【００２２】
バッテリパックは、コントローラを通じてモータ／発電機に連結され、コントローラは、モータ／発電機を、トルクを加えるためにバッテリパックから電気を取り出して、パワートレーンに供給するモータとして、及びバッテリパックの管理ストラテジが許可している場合、パワートレーンからトルクを減じてバッテリパックに電気を送る発電機として、選択的に動作させる。
【００２３】
コントローラは、イグニッションスイッチが「オフ」位置から「オン」位置に操作されると、バッテリパック管理ストラテジを、複数のバッテリパック管理ストラテジの一つにデフォルトで設定するように動作するアルゴリズムを介して、バッテリパックを管理する複数のストラテジのいずれかを選択的に作動可能である。
【００２４】
コントローラへの選択入力部は、イグニッションスイッチがオフからオンにされたときに、アルゴリズムによって決定されたデフォルトのストラテジと異なる、コントローラによる使用のためのバッテリパック管理ストラテジを、アルゴリズムに代わって、人が、選択するのを可能とする。
【００２５】
上述の事項は、本発明のさらなる特徴及び利点とともに、本発明を実行するために現時点で考えられるベストモードを記載する以下の本発明の好ましい実施の形態の開示から明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】図１は、本発明の原理の理解に関するハイブリッド電気自動車の一部の一般的な概略図である。
【図２】図２は、図１の部分に関連して、ディスプレイを有するモジュールを含んだ詳細を示す図である。
【図３】図３は、バッテリパック管理ストラテジを設定するためのアルゴリズムを示す図である。
【図４】図４は、図２のモジュールを示し、ディスプレイが図２と異なる情報を表示している状態を示す図である。
【図５】図５は、図２のモジュールを示し、ディスプレイが図２又は図４のいずれとも異なる情報を表示している状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
図１は、本発明の原理の理解に関するハイブリッド電気自動車の一部の一般的な概略図である。具体的な自動車はＰＨＥＶである。
【００２８】
ＰＨＥＶ１０は、一例として、パワートレーン１２を備える後輪駆動タイプとして示される。パワートレーン１２の内燃エンジン１４のクランクシャフトが回転ＤＣ電気装置（すなわち、モータ／発電機）１６のロータを介してトランスミッション１８の入力に連結される。トランスミッション１８の出力は、ドライブシャフト２０を介して、それぞれのシャフトの外端部に取り付けられる車輪２６を有する後軸２４の差動装置２２に連結される。本発明の原理は、後輪駆動構成以外のさまざまな自動車ドライブトレーン構成に適用可能である。
【００２９】
エンジン制御モジュール２８は、モジュール２８へのさまざまな入力に基づいたエンジン動作のさまざまな態様を制御するために、エンジン１４と関連している。
【００３０】
ＰＨＥＶ１０は、１２及び／又は２４ＶＤＣ出力に基づいた低電圧電気システムを備える。ＰＨＥＶ１０は、さらに、３００ＶＤＣから６００ＶＤＣの範囲のＤＣ電圧に基づいた高電圧電気システムを備える。
【００３１】
低電圧システムは、一つ以上のＤＣ蓄積バッテリを備えるＤＣバッテリパック３０を備える。高電圧システムは、一つ以上のバッテリを備えるＤＣバッテリパック３２を備える。
【００３２】
集合的に、高電圧システム及び低電圧システムは、自動車内のさまざまな電気的付属品及び装置の必要とする電力を供給する。
【００３３】
高電圧システムは、さらに、高電圧制御モジュール３４を備え、その主要な目的は、パワートレーン１２を介してＰＨＥＶ１０を走行させるために、蓄積された電気エネルギーの全部又は一部が使用されるのに適切な時に、バッテリパックにモータ／発電機１６を動作させるように、バッテリパック３２とモータ／発電機１６をインターフェースすることである。モジュール３４は、さらに、エンジン制御モジュール２８及びバッテリパック３０それぞれとの通信チャネル３６、２８を有する。
【００３４】
モジュール４０は、ＰＨＥＶ１０の乗員室内のインストルメントパネル上にある。モジュール４０は、図４及び図５に単独で詳細に示され、プッシュボタン作動スイッチ４２及び電気的ディスプレイ４４を備える。
【００３５】
図１は、商用電力会社からのように、ＡＣ電圧を提供する送電網のコンセント（図示せず）差し込み可能なプラグ４６を示す。プラグ４６が送電網に接続されると、送電網から取り出される交流電流は、バッテリパック３２の再充電のために、モジュール３４内の通常のＡＣ／ＤＣ変換器により、直流電流に変換可能である。
【００３６】
ＰＨＥＶ１０は、さらに、バッテリパック３２に蓄積された電気エネルギーを、図１に示される代表的なＡＣ電圧のような一つ以上のＡＣ電圧に変換できる高電圧電力インバータ４８を有する。そのような電圧は、さまざまな電動工具や装置を仕事場で動作させるのに使用可能である。インバータ４８は、モジュール３４を介してバッテリパック３２と接続し、モジュール３４は、そのような工具や装置が使用されるときに、バッテリパックからの電流によってインバータ４８を作動可能とする適当な制御と機能性を提供する。ＤＣ／ＤＣ変換器は、図１に示されないが、追加されてもよく、また、インバータ４８の適切な位置にあってよい。ＤＣ／ＤＣ変換器は、バッテリパック３２の高いＤＣ電圧を、より低いＤＣ電圧又はＡＣ電力よりもＤＣで動作する他の電動工具や装置により使用される電圧に変換する。そのような変換器は、モジュール３４を介してバッテリパックと接続する。
【００３７】
イグニッションスイッチが「オフ」から「オン」にされると、高電圧バッテリパック管理ストラテジは、２つのストラテジ、すなわち、「燃料節約最大化」ストラテジ又は「仕事場まで充電量を維持」ストラテジのうちの一つに決定される。アルゴリズム又はドライバが「仕事場まで充電量を維持」を選択した場合、自動車は「仕事場まで充電量を維持」モードで動作していると判断され、アルゴリズム又はドライバが「燃料節約最大化」ストラテジを選択した場合、自動車は「燃料節約最大化」モードで動作している判断される。使用されている特定のストラテジは、ディスプレイ４４に表示される。図２では、動作中のストラテジが、「燃料節約最大化」として、ディスプレイ４４に示される。
【００３８】
スイッチ４２は、ＰＨＥＶ１０の運転者に、そのプッシュボタンアクチュエータを押すことによって、ストラテジの変更を可能とする。図４は、「仕事場まで充電量を維持」ストラテジに変更されたストラテジを示す。
【００３９】
イグニッションスイッチが「オフ」から「オン」にされると、バッテリパック管理が動作される特定のストラテジは、ＰＨＥＶの組み立て時にモジュール３４にプログラムされた調整可能パラメータの作用である。調整可能パラメータは、いくつかの異なる値、ここでは、一例として、「１」及び「２」のうちのいずれか一つとすることができる。
【００４０】
もし、調整可能パラメータが「１」に設定された場合、管理ストラテジは、バッテリパックが、プラグイン再充電を受けたか受けていないかにかかわらず、前回オフされたときに動作していたストラテジとする。
【００４１】
もし、調整可能パラメータが「２」に設定されたならば、バッテリパックがプラグイン再充電を受けた後イグニッションスイッチが「オフ」から「オン」に操作されたのが最初である場合、アルゴリズムは、「仕事場まで充電量を維持」ストラテジを自動的に選択する、すなわち、デフォルトで選択する。プラグイン再充電後イグニッションスイッチが「オフ」から「オン」に操作されたのが最初でない場合、アルゴリズムは、イグニッションスイッチが前回オフされたときに有効であったストラテジを、デフォルトのストラテジとして選択する。
【００４２】
「燃料節約最大化」ストラテジは、好ましくは、ＰＨＥＶ１０が実際にどのように運転されているかに応じて、「燃料節約最大化」の調整を行う「適応学習機能（Adaptive Learning Feature）」を含む。モジュール３４の適応学習アルゴリズムは、バッテリパック３２のＳＯＣ、自動車の運転経過時間、回生ブレーキバッテリ再充電によるバッテリパックの再充電量、及び走行距離のようなさまざまパラメータを監視し、バッテリパック再充電ストラテジを動的に更新する。
【００４３】
例えば、もし、ＰＨＥＶ１０が、頻繁に発進と停止（加速と減速）を行いながら、おおかた遅い速度で運転されている場合、適応学習アルゴリズムは、バッテリパックからより多くの回生電気エネルギーが加速のために用いられるように、比較的多量のバッテリ放電（ＳＯＣにより測定される）を容認し、それにより、燃料節約を最大化する。一方、もし、ＰＨＥＶが、たまに減速するのみで、おおかた主要道路を巡航する速度で運転されている場合、アルゴリズムは、バッテリＳＯＣが確定された比較的高い上限値に到達した場合に、電気エネルギーを走行のために供給する以外、バッテリパックに、たまの減速の間にエネルギーを回復するようにさせ、バッテリパックＳＯＣが、確定された比較的高いＳＯＣに維持されるようにする。
【００４４】
図３は、調整可能パラメータの特徴を使用するアルゴリズム５０を示す。アルゴリズムは、イグニッションスイッチがオフからオンに操作されると実行する。
【００４５】
調整可能パラメータが「１」に設定されると、ステップ５２に示されるように、バッテリパック管理ストラテジは、イグニッションスイッチがオフされたときの前のストラテジが何であろうとも、当該前のストラテジをデフォルトに設定する。自動車運転者は、デフォルトストラテジをディスプレイ４４で知ることができる。運転者は、スイッチ４２を操作して、他のストラテジを選択することによって、いつでもストラテジを変更する機会を有する。ステップ５４は、そのような変更を監視する。
【００４６】
もし、変更が選択されない場合、ステップ５６は、現在のストラテジを維持する。もし、変更が選択される場合、ステップ５８は、新しく選択されたストラテジでバッテリパックを管理させる。
【００４７】
ステップ５６又は５８いずれかの発生後、ステップ６０は、イグニッションスイッチの状態を確認する。イグニッションスイッチがオンのままである限り、アルゴリズムは、ステップ５４に戻るループを続ける。イグニッションスイッチがオンのままである限り、一つのストラテジから別のストラテジに切り換えることができる。
【００４８】
ステップ６０が、イグニッションスイッチがオフされたことを検出すると、ストラテジは、そのときに使用されていたストラテジが、イグニッションスイッチが次ぎにオンされたときのデフォルトになる。アルゴリズムの実行は、イグニッションスイッチがオフの間停止する。
【００４９】
もし、調整可能パラメータが「２」に設定された場合、アルゴリズムは、イグニッションスイッチがオンされたときステップ６２を実行する。ステップ６２の目的は、バッテリパック３２が送電網から再充電された後（プラグイン再充電後）イグニッションスイッチがオンされるのが最初であるかどうかを判定することである。もし、最初であれば、バテリーパック管理ストラテジは、「仕事場まで充電量を維持」をデフォルトに設定する。「仕事場まで充電量を維持」は、ステップ６４に示され、図中、「仕事場又は車内機器用のバッテリＳＯＣに維持（Maintain Battery SOC for Job Site or On Board Equipment）」として代替名称が付されている。
【００５０】
ドライバは、ステップ５４、５６、５８、６０に対応する一連のステップ６８、７０、７２、７４により、調整可能パラメータが「１」に設定された場合と同様に、ストラテジを変更することができる。
【００５１】
しかしながら、ステップ６２が、前回のプラグイン再充電以降イグニッションスイッチがオンされたのが最初ではないと判定する場合、ステップ６５が、イグニッションスイッチが前回オフされたときに有効だったストラテジが「仕事場まで充電量を維持」であるかどうかの判定を実行する。
もし、イグニッションスイッチが前回オフされたときに有効だったストラテジが「仕事場まで充電量を維持」である場合、同じストラテジが継続し、その一方で、ステップ６８、７０、７２及び７４は、ドライバにいつでもストラテジを変更すること可能とする。
【００５２】
もし、イグニッションスイッチが前回オフされたときに有効だったストラテジが「仕事場まで充電量を維持」ではない場合、ステップ６６は、バッテリ管理ストラテジを、「燃料節約最大化」ストラテジをデフォルトとして設定し、ステップ６８、７０、７２及び７４により、ドライバがいつでも「仕事場まで充電量を維持」ストラテジに変更することを可能とする。このようにして、介在するプラグイン再充電が行われた場合を除いて、ストラテジは、イグニッションスイッチが前回オフされたときに有効であったストラテジをデフォルトとして設定する。プラグイン再充電が行われた場合は、ストラテジは、「仕事場まで充電量を維持」ストラテジをデフォルトとして設定する。
【００５３】
ステップ６４又はステップ６６のいずれかによりストラテジが設定されると、調整可能パラメータが「１」に設定されたときと同じように、運転者がストラテジを変更することは常に可能なままである。
【００５４】
ディスプレイ４４上の特定のストラテジがドライバによって一定時間変更されない場合、ディスプレイは、図５に示すように、レベルが最小と最大の間の強調表示された量によって示される図表式のような現在のバッテリパックＳＯＣ情報を表す画面をデフォルトで表示する。
【００５５】
ドライバ４２がスイッチ４２のアクチュエータを押すと、ディスプレイは、現在のストラテジを示す画面に戻る。この画面が表示されている間にスイッチアクチュエータを押すと、ストラテジが変更され、アクチュエータが押されなければ、ストラテジは変更されないままである。一定時間以内にアクチュエータが押されなければ、図５に示す画面に戻ることになる。
【００５６】
本発明の好ましい実施の形態が例示され、記載されたが、本発明の原理は、特許請求の範囲の技術範囲内に属するすべての実施の形態に適用されることが理解されるであろう。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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