(57)【要約】  本発明は、内燃機関と、電気システム（２２）と、を備えるハイブリッド電気自動車の動作方法に関し、前記電気システムは、少なくとも１つの電子制御装置と、前記自動車を駆動するモータ又は高圧トラクションバス（２６）を介して１つ以上の電気負荷（２７）に対して電力を供給する発電機として動作可能な機関駆動電気機械（１８）と、少なくとも１つの接触器によって前記高圧トラクションバス（２６）に対して連結される高圧電池パック（２０）と、を備える。前記少なくとも１つのパラメータが、前記電池パック（２０）の高圧バス（２４）に対する接続を妨げる状態を決定すれば、前記状態が取り除かれるまで前記電機機械は前記自動車の動作中に電圧制御モードで動作し、その後前記高圧トラクションバス（２６）は予め充電され、前記高圧電池パック（２０）は再接続される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関と、電気システム（２２）と、を備えるハイブリッド電気自動車の動作方法であって、前記電気システムは、少なくとも１つの電子制御装置と、前記自動車を駆動するモータ又は高圧トラクションバス（２６）を介して１つ以上の電気負荷（２７）に対して電力を供給する発電機として動作可能な機関駆動電気機械（１８）と、少なくとも１つの接触器によって前記高圧トラクションバス（２６）に対して連結される高圧電池パック（２０）と、を備え、前記少なくとも１つの接触器は、前記高圧トラクションバス（２６）に対して前記電池パック（２０）を接続するように配置される方法において、
−  前記電気システムの状態に関連する少なくとも１つのパラメータを検出する工程と、
−  前記少なくとも１つのパラメータが、前記電池パック（２０）の高圧バス（２４）に対する接続を妨げる状態を示しているか否かを決定する工程と、
−  前記状態を監視し、前記電気システムの状態によって前記電池パック（２０）が前記高圧バス（２４）に対して接続可能となるか否かを決定する工程と、
−  前記機関を使用して、発電機として前記電気機械を駆動する工程と、
−  前記自動車の動作中に電圧制御モードで前記電気機械を動作させる工程と、
−  前記電気機械を使用して、前記高圧トラクションバス（２６）を予め充電する工程と、
−  前記状態が解消されている場合には、前記自動車の動作中に、前記少なくとも１つの接触器を遮断して、前記高圧トラクションバスに対して前記高圧電池パック（２０）を接続する工程と、を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記自動車の動作前に、前記電気システムの状態に関連する少なくとも１つのパラメータを検出する工程と、
前記少なくとも１つのパラメータが、前記電池パック（２０）の前記高圧トラクションバス（２６）に対する接続を妨げる状態を示している場合に、補助電池パックに対して接続される始動モータを使用して、前記機関を始動する工程と、をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記自動車の動作中に、前記電気システムの状態に関連する少なくとも１つのパラメータを検出し、前記機関を使用して、電圧制御モードで前記電気機械を動作させる工程をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
検出パラメータは、前記高圧電池が所定閾値を下回る電池温度を有することを示すことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
検出パラメータは、プリチャージ抵抗が動作不能であることを示すことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
検出パラメータは、プリチャージ回路スイッチが動作不能であることを示すことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
検出パラメータは、前記高圧電池が電池充電器に対して接続されていることを示すことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の方法。
【請求項８】
高圧トラクションバス容量を電池パック電圧の所定範囲内の所望の電圧に予め充電するために、前記少なくとも１つの接触器の遮断前に電圧制御モードで前記電気機械を動作させる工程をさらに含むことを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の方法。
【請求項９】
前記高圧トラクションバスの電圧が前記所定範囲内にあるときに、前記少なくとも１つの接触器（２８）を遮断し、前記高圧トラクションバスに対して前記高圧電池パック（２０）を接続する工程をさらに含むことを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
内燃機関と、電気システム（２２）と、を備えるハイブリッド電気自動車であって、前記電気システムは、電子制御装置と、前記自動車を駆動するモータ又は高圧トラクションバス（２６）を介して１つ以上の電気負荷（２７）に対して電力を供給する発電機として動作可能な機関駆動電気機械（１８）と、少なくとも１つの接触器によって前記高圧トラクションバス（２６）に対して連結される高圧電池パック（２０）と、を備え、前記少なくとも１つの接触器は、前記高圧トラクションバス（２６）に対して前記電池パック（２０）を接続するように配置されるハイブリッド電気自動車において、
前記電子制御装置は、前記電気システムの状態に関連する少なくとも１つのパラメータを検出するように配置され、
前記電子制御装置は、前記少なくとも１つのパラメータが、前記電池パック（２０）の前記高圧トラクションバス（２６）に対する接続を妨げる状態を示しているか否かを決定するように配置され、
前記電子制御装置は、前記状態を監視し、前記電気システムの状態によって前記電池パック（２０）が前記高圧トラクションバス（２６）に対して接続可能となるか否かを決定するように配置され、
前記電気機械は、前記機関を使用して発電機として駆動されるように配置され、前記自動車の動作中に電圧制御モードで動作するように配置され、
前記電気機械は、前記高圧バスを予め充電するように配置され、及び、
前記電子制御装置は、前記状態が解消されていると決定された場合には、前記自動車の動作中に、前記少なくとも１つの接触器を遮断して、前記トラクション電圧バスに対して前記高圧電池パック（２０）を接続するように配置されることを特徴とするハイブリッド電気自動車。
【請求項１１】
前記少なくとも１つのパラメータが前記電池パック（２０）の前記高圧トラクションバス（２６）に対する接続を妨げる状態を示すと、前記自動車の動作前に決定された場合に、補助電池パックに対して接続される始動モータを使用して、前記機関を始動するように、前記電子制御装置が配置されることを特徴とする請求項１０に記載のハイブリッド電気自動車。
【請求項１２】
前記電子制御装置は、前記自動車の動作中に、前記電気システムの状態に関連する少なくとも１つのパラメータを検出するように配置され、前記機関は、前記電池パックが前記高圧トラクションバスから切断されている場合に、電圧制御モードで前記電気機械を動作させるように配置されることを特徴とする請求項１０に記載のハイブリッド電気自動車。
【請求項１３】
前記電気機械は、電圧制御モードで動作することにより、高圧トラクションバス容量を電池パック電圧の所定範囲内の所望の電圧に予め充電するように配置されることを特徴とする請求項１０乃至１２のいずれか１つに記載のハイブリッド電気自動車。
【請求項１４】
前記少なくとも１つの接触器は、前記高圧バスの電圧が前記所定範囲内にあるときに、遮断され、前記トラクション電圧バスに対して前記高圧電池パック（２０）を接続するように配置されることを特徴とする請求項１３に記載のハイブリッド電気自動車。
【請求項１５】
検出パラメータは、前記高圧電池が所定閾値を下回る電池温度を有することを示すことを特徴とする請求項１０乃至１４のいずれかに記載のハイブリッド電気自動車。
【請求項１６】
検出パラメータは、プリチャージ抵抗が動作不能であることを示すことを特徴とする請求項１０乃至１５のいずれかに記載のハイブリッド電気自動車。
【請求項１７】
検出パラメータは、プリチャージ回路スイッチが動作不能であることを示すことを特徴とする請求項１０乃至１６のいずれかに記載のハイブリッド電気自動車。
【請求項１８】
検出パラメータは、前記高圧電池が電池充電器に対して接続されていることを示すことを特徴とする請求項１０乃至１７のいずれかに記載のハイブリッド電気自動車。
【請求項１９】
プログラムコード手段を具備するコンピュータプログラムにおいて、
前記プログラムがコンピュータ上で実行されるときに、請求項１乃至９のいずれかに記載の工程を全て実行することを特徴とするコンピュータプログラム。
【請求項２０】
コンピュータ可読媒体上に記憶されるプログラムコード手段を具備するコンピュータプログラム製品において、
前記プログラム製品がコンピュータ上で実行されるときに、請求項１乃至９のいずれかに記載の工程を全て実行することを特徴とするコンピュータプログラム製品。
【請求項２１】
コンピュータメモリ（５２）又は不揮発性データ記憶媒体（５５）等の、コンピューティング環境用記憶媒体において、
前記メモリは、請求項１乃至９のいずれかに記載の方法を行うためのコンピュータ可読プログラムコードを具備することを特徴とする記憶媒体。
【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おける電池の接続方法であって、当該自動車は、高圧電池パックと、生成モード及び運転モードで動作可能な電気機械と、電気機械及び／又は自動車を駆動する内燃機関と、を備える接続方法に関する。特に、本発明は、車両走行中に電池パックが電気システムに接続されているときに、機関及び電気機械の継続的な動作を可能とする電気機械の動作方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、ハイブリッド電気自動車は、電気推進力を従来の内燃機関推進力と組み合わせ、燃費の向上及び／又は排ガスの抑制を実現する。電気推進力は、通常、電池及び電動機の使用により生成されてきた。このような電気推進システムによって、低速での高トルク、高効率、ならびに、失われた制動エネルギの回生回収等の所望の特性がもたらされる。内燃機関からの推進力によって高いエネルギ密度がもたらされ、既存のインフラを活用でき、規模の経済による低コスト化をもたらす。これら２つの推進システムを適切な制御方法と組み合わせることによる結果として、低効率な範囲内での各装置の使用を抑制する。さらに、パラレルハイブリッド構成において、小型化された機関と電気推進システムとを最小のハイブリッド電気自動車に組み合わせることによって、機関のより良好な利用をもたらし、これにより、燃費が向上する。さらにまた、電動機及び電池によって、機関サイズの縮小分を補うことが可能である。
【０００３】
これらのパラレルハイブリッド車は、各種制御を行い、例えば、車両加速時には、電動機が機関の出力を補助し、車両減速時には、電動機が減速回生によって電力を生成し電池等を充電する。従って、電池の電気エネルギ、即ち電池残量、を一定に保ち、車両運転手の要求に応えることが可能である。
【０００４】
ハイブリッド車において、機関の始動専用の始動モータを使用して機関を始動させるだけでなく、車両を動作させる駆動モータを使用して機関を始動させることが可能である。
【０００５】
機関始動時における従来のハイブリッド車の問題は、ハイブリッド車においては各種装置及び部品の保護を考慮し始動モータ又は駆動モータの選択が適切になされていないということである。さらに、従来のハイブリッド車において、運転手が機関の迅速な始動を望んでいる場合、あるいは、始動時に主要電池パックからの電力が利用できない場合を鑑みて始動モータ又は駆動モータの選択が機関の始動時に適切になされていない。
【０００６】
さらに別の問題は、車両走行時の主要電池パックの接続に関連する。始動時に主要電池が高圧バスに対して接続されていない場合、あるいは、一時的な誤動作によって電池パックが始動後に切断状態になっている場合に、通常、再接続の実行前には、車両は停止状態になければならない。
【０００７】
本発明は、上記の問題を解決する改善策の提供を目的とする。
【発明の概要】
【０００８】
上記の問題は、添付の特許請求の範囲に記載の方法及び配置によって解決される。
【０００９】
以下の説明において、「高圧」は、１００Ｖを上回る電圧、通常３００Ｖ以上の電圧で動作するシステムに対して使用される。同様に、「低圧」は、１２〜４２Ｖの範囲内の電圧で動作するシステムに対して使用される。
【００１０】
好適な実施形態によれば、本発明は、内燃機関と、電気システムと、を備えるハイブリッド電気自動車の動作方法であって、電気システムは、電子制御装置と、自動車を駆動するモータ又は高圧バスを介して１つ以上の電気負荷に対して電力を供給する発電機として動作可能な機関駆動電気機械と、を備える方法に関する。高圧電池パックは、少なくとも１つの接触器によって高圧バスに対して連結され、当該接触器は、高圧バスに対して電池パックを接続するように配置される。
【００１１】
本願方法は、
−  電気システムの状態に関連する少なくとも１つのパラメータを検出する工程と、
−  少なくとも１つのパラメータが、電池パックの高圧バスに対する接続を妨げる状態を示しているか否かを決定する工程と、
−  状態を監視し、電気システムの状態によって電池パックが高圧トラクションバスに対して接続可能となるか否かを決定する工程と、
−  機関を使用して、発電機として電気機械を駆動する工程と、
−  自動車の動作中に電圧制御モードで電気機械を動作させる工程と、
−  電気機械を使用して、高圧トラクションバスを予め充電する工程と、
−  状態が解消されている場合には、自動車の動作中に、少なくとも１つの接触器を遮断して、トラクション電圧バスに対して高圧電池パックを接続する工程と、を含む。
【００１２】
本発明によれば、始動時に電池パックの高圧トラクションバスに対する接続が妨げられている場合に、機関始動時から車両を電圧制御モードで動作させる。あるいは、車両の動作中に、電池パックが高圧トラクションバスから切断されている場合に、電池パックが再接続可能と検出されるまで、電圧制御モードで車両を動作させる。いずれの場合においても、電池パックの高圧トラクションバスに対する接続を妨げる状態を示す少なくとも１つのパラメータが監視される。この状態が解消されたときに、車両の動作中に電池パックは高圧トラクションバスに対して接続可能となる。
【００１３】
従って、第１の例は、自動車の動作前に、電気システムの状態に関連する少なくとも１つのパラメータを検出する工程と、少なくとも１つのパラメータが、電池パックの高圧トラクションバスに対する接続を妨げる状態を示している場合に、始動モータを使用して機関を始動する工程と、を含む。内燃機関を始動する始動モータは、補助電池パックに対して接続可能である。電気機械は、電池パックが接続可能となるまで、機関を使用して電圧制御モードで動作する。
【００１４】
第２の例は、自動車の動作中に、電気システムの状態に関連する少なくとも１つのパラメータを検出し、検出パラメータによって電池パックの切断が起こっている場合に、機関を使用して、電圧制御モードで電気機械を動作させる工程を含む。
【００１５】
少なくとも１つの検出パラメータは、高圧電池が所定閾値を下回る電池温度を有する場合、プリチャージ抵抗が動作不能となっている場合、プリチャージ回路スイッチが動作不能となっている場合、自己診断テストが完了していない場合、又は高圧電池が電池充電器に接続されている場合等を示していてもよい。尚、これらのパラメータは、電気システムにおける誤動作を起こし得る状態に関連すると考えられる検出可能パラメータの包括的なリストを構成するものではない。
【００１６】
高圧トラクションバス容量を電池パック電圧の所定範囲内の所望の電圧に予め充電するために、少なくとも１つの接触器の遮断前に電圧制御モードで電気機械を動作させる。高圧トラクションバスの電圧が所定範囲内にあるときに、少なくとも１つの接触器を遮断し、高圧トラクションバスに対して高圧電池パックを接続する。
【００１７】
さらに、本発明は、内燃機関と、電気システムと、を備えるハイブリッド電気自動車に関し、電気システムは、電子制御装置と、を備える。機関駆動電気機械は、自動車を駆動するモータ又は高圧トラクションバスを介して１つ以上の電気負荷に対して電力を供給する発電機として動作可能である。高圧電池パックは、少なくとも１つの接触器によって高圧トラクションバスに対して連結され、当該接触器は、高圧トラクションバスに対して電池パックを接続するように配置される。機関は、補助的な低圧電池を使用する始動モータ、あるいは、高圧電池パックを使用する電気機械によって始動可能である。
【００１８】
電子制御装置は、電気システムの状態に関連する少なくとも１つのパラメータを検出するように配置される。さらに、電子制御装置は、少なくとも１つのパラメータが、電池パックの高圧トラクションバスに対する接続を妨げる状態を示しているか否かを決定するように配置される。当該状態が検出された場合、電子制御装置は、当該状態を監視し、電気システムの状態によって電池パックが高圧トラクションバスに対して接続可能となるか否かを決定するように配置される。
【００１９】
電気機械は、機関を使用して発電機として駆動されるように配置され、自動車の動作中に電圧制御モードで動作するように配置される。電気機械は、電池パックが高圧トラクションバスから切断されているときに、電圧制御モードで動作する。電気機械は、電池パックの接続を妨げる状態が存在している間は高圧トラクションバスを予め充電するように配置される。電子制御装置は、状態が解消されていると決定された場合には、自動車の動作中に、少なくとも１つの接触器を遮断して、高圧トラクションバスに対して高圧電池パックを接続するように配置される。
【００２０】
上述のように、始動時に電池パックの高圧トラクションバスに対する接続が妨げられている場合、あるいは、車両の動作中に電池パックが高圧トラクションバスから切断されている場合に、機関始動時から車両を電圧制御モードで動作させる。
【００２１】
第１の例によれば、少なくとも１つのパラメータが電池パックの高圧トラクションバスに対する接続を妨げる状態を示すと、自動車の動作前、即ち機関始動シーケンス前又はその最中に決定された場合に、始動モータを使用して機関を始動するように、電子制御装置が配置される。始動モータは、機関を始動するために、補助電池パックに接続されていてもよい。
【００２２】
第２の例によれば、電子制御装置は、自動車の動作中に、電気システムの状態に関連する少なくとも１つのパラメータを検出するように配置され、機関は、自動車の動作中に電池パックが高圧トラクションバスから切断されている場合に、電圧制御モードで電気機械を動作させるように配置される。
【００２３】
電気機械は、電圧制御モードで動作することにより、高圧トラクションバス容量を電池パック電圧の所定範囲内の所望の電圧に予め充電するように配置される。このようなプリチャージに続いて、少なくとも１つの接触器は、高圧トラクションバスの電圧が所定範囲内にあるときに、遮断され、高圧トラクションバスに対して高圧電池パックを接続するように配置される。
【００２４】
少なくとも１つの検出パラメータは、高圧電池が所定閾値を下回る電池温度を有する場合、プリチャージ抵抗が動作不能となっている場合、プリチャージ回路スイッチが動作不能となっている場合、又は高圧電池が電池充電器に接続されている場合等を示していてもよい。
【００２５】
さらに、本発明は、コンピュータプログラム、コンピュータプログラム製品、及びコンピュータ用の記憶媒体に関し、それら全ては、前述の例のいずれか１つで述べたような方法を実行するコンピュータと併用される。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
以下において、添付の図面を参照し本発明を詳細に説明する。これらの概略図は、説明のためのみに使用され、本発明の範囲を限定するものではない。
【００２７】
【図１】本発明に係る方法で使用されるハイブリッド車を概略的に示す。
【図２】図１に示す車両における使用に適したプリチャージ回路の概略図である。
【図３】コンピュータ配置に適用される本発明を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
図１は、ハイブリッド車を概略的に示し、当該ハイブリッド車は、クラッチ１３、電気機械１４、変速機１５、及び伝動軸を介して駆動車輪１２の一式に対して機械的に連結される燃焼機関１１を備える。電動機／発電機１４は、高圧電池パック１７に接続され、電力変換システムによって制御される。電気機械１４は、生成モード及び運転モードで選択的に動作可能な電動機／発電機であり、図１に示すように機関１１に対して直接機械的に連結されるか、駆動ベルト等の好適なトランスミッションを介して機関１１に対して機械的に連結される。電力変換システムは、多数の高圧ＤＣバス１８，１９，２０，２６と、高圧接続箱２２と、高圧バス１９を低圧ＤＣバス２４に対して接続するＤＣ／ＤＣ変換器２３と、ＤＣ／ＤＣ変換器２３の動作を制御するＤＣ／ＤＣ制御装置（ＤＣＵ）２５と、を備える。以下の説明において、符号１８，１９，２０，２６は全て、組立高圧バスを構成する異なるＤＣバスを示す。高圧接続箱２２を電動機／発電機１４に対して接続するＤＣバスは、高圧トラクションバス２６と称する。
【００２９】
図１に示す例においては、ハイブリッド接続箱とも呼ばれる高圧接続箱２２は、多数の異なる電装品に対して高圧バスを結合及び分配するために使用される。高圧電池パック１７の充電器（不図示）もまた、ソケットを介して高圧接続箱２２に対して接続されてもよい。第１高圧バス１８は、高圧接続箱２２に対して高圧電池パック１７を接続する。高圧電池パック１７は、電池管理装置（ＢＭＵ）３５を備え、ＢＭＵ３５は、電源コネクタと、電池パック１７及びそれを構成するセルを制御する電子機器（不図示）と、を備える。電源コネクタは、継電器等の制御要素又は接触器と並列にヒューズを備えるか、継電器と直列にヒューズを備えていてもよい。電源コネクタの機能ついては、図２を参照して以下で説明する。継電器のオン／オフ状態は、ＢＭＵ３５によって制御される。第２高圧バス１９は、高圧接続箱２２に対して低圧ＤＣバス２４及びＤＣ／ＤＣ変換器２３を接続する。第３高圧バス２０は、１つ以上の高圧電気負荷又は電気パワーテイクオフ負荷（ｅＰＴＯ：ｓ）２７に対して高圧接続箱２２を接続する。第４高圧バス又は高圧トラクションバス２６は、電子モータ駆動（ＥＭＤ）装置３７に対して高圧接続箱２２を接続する。ＥＭＤ３７は、電動機／発電機１４を制御するパワーエレクトロニクス機器を備え、モータ制御装置（ＭＣＵ）３２及びインバータ（不図示）も備える。同様に、燃焼機関１１は、電子機関制御装置（ＥＥＣＵ）３３によって制御され、変速機１５は、トランスミッション用電子制御装置（ＴＥＣＵ）３４によって制御される。各制御装置２５，３２，３３，３４，３５は、例えばＣＡＮバスを介してハイブリッドパワートレイン制御装置（ＨＰＣＵ）３６と通信するために、ワイヤハーネス３１にも接続される。ワイヤハーネス３１は、中央処理装置（不図示）に対して接続され、制御装置に対する制御信号の送受信を行う。
【００３０】
低圧ＤＣバス２４は、各種１２又は２４ボルト負荷及び補助的な１２又は２４ボルト蓄電池２８に対して接続される。低圧ＤＣバス２４は、また、ＤＣ／ＤＣ変換器２３を介して高圧バス２０に接続されることにより、バス電圧が維持され、システム故障時に例えば車両のステアリングサーボ又は空調装置等の高圧電気負荷（ｅＰＴＯ）２７に対して接続箱２２を介して一時的に電力が供給される。
【００３１】
代替的な例（不図示）によれば、接続箱それ自体は、多数の電装品を含み、当該電装品は、例えば、バス電圧を維持するための１つ以上のバスコンデンサ、主要電池パックに対して高圧バスの正極を接続する電源コネクタ、ならびに、高圧トラクションバスを介して電気機械に対して高圧ＤＣバスを接続するインバータ等である。この場合、接続箱は、ＣＡＮバス等の車両電気制御システムに対して接続されるワイヤハーネスに対して接続されてもよい。
【００３２】
図１の配置において、電源コネクタは、ヒューズ又はサーミスタと並列に継電器を備える。ＢＭＵ３５は、高圧電池パック１７の切断を要する状態が検出されたときに継電器を開放するようにプログラム化されている。継電器が遮断しなければならない電流を最小化し、過渡電圧を防ぐために、通常、継電器の開放前に、ＭＣＵ３２はインバータの電源を切り、ＤＣＵ２５はＤＣ／ＤＣ変換器２３の電源を切る。ＤＣバス容量は、ＤＣ／ＤＣ変換器２３及び電圧リップルを抑えるＥＭＤ３７によって構成される。しかしながら、継電器が開放され、電池パック１７が切断されると、電気機械１４を動作させるための、バスコンデンサにおける蓄積電力が不足する。また、電気負荷２７に対する唯一の電力源は、補助蓄電池２８である。
【００３３】
高圧電池パック１７の接続を妨げる状態が車両始動過程中に検出されたときに、同様の状況が起こる。電池パック１７の切断中、車両が電気モードで動作できないが、これは、補助蓄電池２８が当該目的のための十分な電力を有していないためである。
【００３４】
高圧電池パック１７の接続を妨げる状態が検出されたときに、燃焼機関１１が未だ動作していない場合に、始動モータを動作させるために補助蓄電池１７を使用する。始動モータは、図１に示す電気負荷２７の１つを備える。いずれの場合においても、機関１１の動作中は、発電機として電気機械１４を駆動するために使用される。この時、電気機械１４は、機関１１が車両の通常動作に使用されているときに、電圧制御モードに切り替えられ、当該モードで動作する。これにより、車両が駆動可能となり、ｅＰＴＯｓ２７に対する電力、及び／又は、駆動車輪に対して少なくとも部分的に付与されるけん引力が、高圧電池パック１７の切断中に利用可能な電気機械１４によって供給可能となる。車両は駆動可能であるが全けん引力が利用できないことを示す警告を、運転手に対して送信可能である。
【００３５】
ＨＰＣＵ３６及び／又はＢＭＵ２５は、高圧バス１８，１９，２０，２６に対する高圧電池パック１７の接続を妨げる１つ以上の状態を監視する。車両の動作中に電気システムの状態に関連する少なくとも１つのパラメータを検出することによって監視が行われる。このようなパラメータが示す例としては、高圧電池が所定閾値を下回る電池温度を有する状態、プリチャージ抵抗が動作不能となっている状態、プリチャージ回路スイッチが動作不能となっている状態、始動前診断テストが完了していない状態、又は高圧電池が電池充電器に接続されている状態等である。これは、電気システムの状態を示すパラメータの包括的ではないリストであり、当該パラメータは、高圧トラクションバス２６に対する高圧電池パック１７の接続を妨げる状態が存在するか否かを決定するために監視可能である。
【００３６】
上記の状態の存在がなくなったと検出されたときに、ＨＰＣＵ３６及び／又はＢＭＵ２５は、高圧電池パック１７の再接続を開始する。電気機械１４は、高圧バス容量を電池パック電圧の所定範囲内の所望の電圧に予め充電するために、少なくとも１つの接触器の遮断前に電圧制御モードで動作する。高圧トラクションバス２６の電圧が所定範囲内にあるときに、当該少なくとも１つの接触器を遮断し、高圧トラクションバス２６に対して高圧電池パック１７を接続する。この目的のための好適な電圧範囲は、主要電池パック電圧の±５〜１０％の範囲であってもよい。
【００３７】
図２は、負荷に対する電力を制御するプリチャージモジュール４０を有するプリチャージ回路の一例を示す概略図である。プリチャージモジュール４０は、ソリッドステート型であってもよく、例えば１０オームのプリチャージ抵抗等のプリチャージ抵抗４２と直列にあるソリッドステートモジュールとして構成されてもよく、プリチャージモジュール４０及びプリチャージ抵抗４２は、接触器４５の接点４３，４４の両端に接続されている。図示の実施形態において、接触器４５は、負荷に対する電力のオン／オフを切り替える主要継電器又は主要接触器である。図２において、負荷は、ハイブリッド電気自動車内のＥＭＤ３７（図１）に配置されるインバータ４７として示される。接触器４６によってオン／オフが切り替えられた電力は、高圧電池パック１７からの電気出力である。尚、プリチャージモジュール４０が図１における特定の適用例に関して述べられているが、その使用は本実施形態に限られず、プリチャージモジュール４０は、プリチャージを要する任意の用途で使用可能であることに留意されたい。プリチャージ回路それ自体は、当該技術分野において周知であり、ここにおいて詳細に説明しない。
【００３８】
動作中、プリチャージモジュール４０は、１つ以上のコンデンサ４６を予め充電する。図１の例において、概略的に示されるコンデンサは、ＤＣ／ＤＣ変換器２３及びＥＭＤ３７から成るＤＣバス容量として設けられる。コンデンサ４６は、プリチャージモジュール４０がフルパワー電圧（例えば、３００ボルト又は６００ボルト）からプリチャージ電圧を隔離した状態で、１０００マイクロファラド（ｍＦ）又は２０００ｍＦ等のように比較的大きい。プリチャージモジュール４０が接地されているときには、プリチャージモジュール４０の電源がオンとなることにより、コンデンサ４６を予め充電し、例えばコンデンサ４６の全電荷容量の約８０〜９５パーセントを上回る所望の所定プリチャージレベルにコンデンサ４６が達しているときには、プリチャージモジュール４０の電源をオフ（接触器４５の電源がオンになることが可能）にする。しかしながら、プリチャージ継電器４０は、コンデンサ４６が前述のレベルを上回るか下回る任意の所定プリチャージレベルに達することができるように構成されていてもよい。
【００３９】
さらに、本発明は、コンピュータプログラム、コンピュータプログラム製品、及びコンピュータ用の記憶媒体に関し、それら全ては、前述の例のいずれか１つで述べたような方法を実行するコンピュータと併用される。
【００４０】
図３は、コンピュータ配置に適用される本発明を示す。図３は、本発明の一実施形態に係る装置５０を示し、装置５０は、不揮発性メモリ５２と、処理装置５１と、読出し／書込みメモリ５６と、を備える。メモリ５２は、第１メモリ部５３を有し、ここにおいて、装置５０を制御するコンピュータプログラムが記憶される。メモリ部５３における、装置５０を制御するためのコンピュータプログラムは、オペレーティングシステムであってもよい。
【００４１】
装置５０は、例えば制御装置内に設けられていてもよい。データ処理装置５１は、例えばマイクロコンピュータを備えていてもよい。
【００４２】
メモリ５２は、第２メモリ部５４も有し、ここにおいて、本発明に係る対象ギア選択機能を制御するプログラムが記憶される。代替的な実施形態において、トランスミッションを制御するプログラムが、例えばＣＤ又は交換可能な半導体メモリ等の、個別のデータ用不揮発性記憶媒体５５に記憶される。当該プログラムは、実行可能な形式又は圧縮状態で記憶されていてもよい。
【００４３】
データ処理装置５１が特定の機能を動作すると以下で述べる際には、データ処理装置５１がメモリ５４に記憶されるプログラムの特定の部分、あるいは、不揮発性記憶媒体５５に記憶されるプログラムの特定の部分を動作していることは明白である。
【００４４】
データ処理装置５１は、データバス６１を介した記憶メモリ５５との通信用に構成されている。また、データ処理装置５１は、データバス６２を介したメモリ５２との通信用に構成されている。さらに、データ処理装置５１は、データバス６３を介したメモリ５６との通信用に構成されている。データ処理装置５１は、データバス６４を使用したデータポート５９との通信用にも構成されている。
【００４５】
本発明に係る方法は、メモリ５４に記憶されるプログラム又は不揮発性記憶媒体５５に記憶されるプログラムを動作するデータ処理装置５１によって実行可能である。
【００４６】
本発明は、上述の実施形態に限られるものではなく、多数のさらなる変形及び修正を以下の特許請求の範囲内において想定することができる。
【図１】
2016510706.tif 000003
【図２】
2016510706.tif 000004
【図３】
2016510706.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成27年3月31日(2015.3.31)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関と、電気システム（２２）と、を備えるハイブリッド電気自動車の動作方法であって、前記電気システムは、少なくとも１つの電子制御装置と、前記自動車を駆動するモータ又は高圧トラクションバス（２６）を介して１つ以上の電気負荷（２７）に対して電力を供給する発電機として動作可能な機関駆動電気機械（１８）と、少なくとも１つの接触器によって前記高圧トラクションバス（２６）に対して連結される高圧電池パック（２０）と、を備え、前記少なくとも１つの接触器は、前記高圧トラクションバス（２６）に対して前記電池パック（２０）を接続するように配置される方法において、
−  前記電気システムの状態に関連する少なくとも１つのパラメータを検出する工程と、
−  前記少なくとも１つのパラメータが、前記電池パック（２０）の高圧バス（２４）に対する接続を妨げる状態を示しているか否かを決定する工程と、
−  前記状態を監視し、前記電気システムの状態によって前記電池パック（２０）が前記高圧バス（２４）に対して接続可能となるか否かを決定する工程と、
−  前記機関を使用して、発電機として前記電気機械を駆動する工程と、
−  前記自動車の通常動作のために前記機関を使用しながら、電圧制御モードで前記電気機械を動作させる工程と、
−  前記電気機械を使用して、前記高圧トラクションバス（２６）を予め充電する工程と、
−  前記状態が解消されている場合には、前記自動車の動作中に、前記少なくとも１つの接触器を遮断して、前記高圧トラクションバスに対して前記高圧電池パック（２０）を接続する工程と、を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記自動車の動作前に、前記電気システムの状態に関連する少なくとも１つのパラメータを検出する工程と、
前記少なくとも１つのパラメータが、前記電池パック（２０）の前記高圧トラクションバス（２６）に対する接続を妨げる状態を示している場合に、補助電池パックに対して接続される始動モータを使用して、前記機関を始動する工程と、をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記自動車の動作中に、前記電気システムの状態に関連する少なくとも１つのパラメータを検出し、前記機関を使用して、電圧制御モードで前記電気機械を動作させる工程をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
検出パラメータは、前記高圧電池が所定閾値を下回る電池温度を有することを示すことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
検出パラメータは、プリチャージ抵抗が動作不能であることを示すことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
検出パラメータは、プリチャージ回路スイッチが動作不能であることを示すことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
検出パラメータは、前記高圧電池が電池充電器に対して接続されていることを示すことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の方法。
【請求項８】
高圧トラクションバス容量を電池パック電圧の所定範囲内の所望の電圧に予め充電するために、前記少なくとも１つの接触器の遮断前に電圧制御モードで前記電気機械を動作させる工程をさらに含むことを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の方法。
【請求項９】
前記高圧トラクションバスの電圧が前記所定範囲内にあるときに、前記少なくとも１つの接触器（２８）を遮断し、前記高圧トラクションバスに対して前記高圧電池パック（２０）を接続する工程をさらに含むことを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
内燃機関と、電気システム（２２）と、を備えるハイブリッド電気自動車であって、前記電気システムは、電子制御装置と、前記自動車を駆動するモータ又は高圧トラクションバス（２６）を介して１つ以上の電気負荷（２７）に対して電力を供給する発電機として動作可能な機関駆動電気機械（１８）と、少なくとも１つの接触器によって前記高圧トラクションバス（２６）に対して連結される高圧電池パック（２０）と、を備え、前記少なくとも１つの接触器は、前記高圧トラクションバス（２６）に対して前記電池パック（２０）を接続するように配置されるハイブリッド電気自動車において、
前記電子制御装置は、前記電気システムの状態に関連する少なくとも１つのパラメータを検出するように配置され、
前記電子制御装置は、前記少なくとも１つのパラメータが、前記電池パック（２０）の前記高圧トラクションバス（２６）に対する接続を妨げる状態を示しているか否かを決定するように配置され、
前記電子制御装置は、前記状態を監視し、前記電気システムの状態によって前記電池パック（２０）が前記高圧トラクションバス（２６）に対して接続可能となるか否かを決定するように配置され、
前記電気機械は、前記機関を使用して発電機として駆動されるように配置され、前記自動車の通常動作のために前記機関を使用しながら、前記電気機械は電圧制御モードで動作するように配置され、
前記電気機械は、前記高圧バスを予め充電するように配置され、及び、
前記電子制御装置は、前記状態が解消されていると決定された場合には、前記自動車の動作中に、前記少なくとも１つの接触器を遮断して、前記トラクション電圧バスに対して前記高圧電池パック（２０）を接続するように配置されることを特徴とするハイブリッド電気自動車。
【請求項１１】
前記少なくとも１つのパラメータが前記電池パック（２０）の前記高圧トラクションバス（２６）に対する接続を妨げる状態を示すと、前記自動車の動作前に決定された場合に、補助電池パックに対して接続される始動モータを使用して、前記機関を始動するように、前記電子制御装置が配置されることを特徴とする請求項１０に記載のハイブリッド電気自動車。
【請求項１２】
前記電子制御装置は、前記自動車の動作中に、前記電気システムの状態に関連する少なくとも１つのパラメータを検出するように配置され、前記機関は、前記電池パックが前記高圧トラクションバスから切断されている場合に、電圧制御モードで前記電気機械を動作させるように配置されることを特徴とする請求項１０に記載のハイブリッド電気自動車。
【請求項１３】
前記電気機械は、電圧制御モードで動作することにより、高圧トラクションバス容量を電池パック電圧の所定範囲内の所望の電圧に予め充電するように配置されることを特徴とする請求項１０乃至１２のいずれかに記載のハイブリッド電気自動車。
【請求項１４】
前記少なくとも１つの接触器は、前記高圧バスの電圧が前記所定範囲内にあるときに、遮断され、前記トラクション電圧バスに対して前記高圧電池パック（２０）を接続するように配置されることを特徴とする請求項１３に記載のハイブリッド電気自動車。
【請求項１５】
検出パラメータは、前記高圧電池が所定閾値を下回る電池温度を有することを示すことを特徴とする請求項１０乃至１４のいずれかに記載のハイブリッド電気自動車。
【請求項１６】
検出パラメータは、プリチャージ抵抗が動作不能であることを示すことを特徴とする請求項１０乃至１５のいずれかに記載のハイブリッド電気自動車。
【請求項１７】
検出パラメータは、プリチャージ回路スイッチが動作不能であることを示すことを特徴とする請求項１０乃至１６のいずれかに記載のハイブリッド電気自動車。
【請求項１８】
検出パラメータは、前記高圧電池が電池充電器に対して接続されていることを示すことを特徴とする請求項１０乃至１７のいずれかに記載のハイブリッド電気自動車。
【請求項１９】
プログラムコード手段を具備するコンピュータプログラムにおいて、
前記プログラムがコンピュータ上で実行されるときに、請求項１乃至９のいずれかに記載の工程を全て実行することを特徴とするコンピュータプログラム。
【請求項２０】
コンピュータ可読媒体上に記憶されるプログラムコード手段を具備するコンピュータプログラム製品において、
前記プログラム製品がコンピュータ上で実行されるときに、請求項１乃至９のいずれかに記載の工程を全て実行することを特徴とするコンピュータプログラム製品。
【請求項２１】
コンピュータメモリ（５２）又は不揮発性データ記憶媒体（５５）等の、コンピューティング環境用記憶媒体において、
前記メモリは、請求項１乃至９のいずれかに記載の方法を行うためのコンピュータ可読プログラムコードを具備することを特徴とする記憶媒体。
【国際調査報告】
2016510706.tif 000006
2016510706.tif 000007