JP2004312920A - バッテリボックス排気システム、それを備えた自動車およびバッテリボックス排気システムにおける排気制御をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体 - Google Patents
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Abstract
【課題】十分な排気能力を得ることができる排気システムを提供する。
【解決手段】排気システム１００は外気導入弁２０、バッテリボックス３１、センサー３５、冷却ファン４０、排気ダクト５０、空調装置６０、検出器７０及び制御装置８０を備える。センサー３５はバッテリ３０内の圧力を検出して検出信号ＤＴＳを検出器７０へ出力する。検出器７０は検出信号ＤＴＳによって示される圧力が基準値以上であるときバッテリ３０の過放電又は過充電を検出したことを示す検出信号ＤＴＣを制御装置８０へ出力する。制御装置８０は検出信号ＤＴＣに応じて信号ＯＰ，ＥＸＣをそれぞれ外気導入弁２０及び空調装置６０へ出力する。そして、外気導入弁２０は開き、空調装置６０は動作モードを外気導入に切換え、外気５が車室内１１に導入される。その後、制御装置８０は信号ＯＮを出力して冷却ファン４０をオンする。
【選択図】 図１
【解決手段】排気システム１００は外気導入弁２０、バッテリボックス３１、センサー３５、冷却ファン４０、排気ダクト５０、空調装置６０、検出器７０及び制御装置８０を備える。センサー３５はバッテリ３０内の圧力を検出して検出信号ＤＴＳを検出器７０へ出力する。検出器７０は検出信号ＤＴＳによって示される圧力が基準値以上であるときバッテリ３０の過放電又は過充電を検出したことを示す検出信号ＤＴＣを制御装置８０へ出力する。制御装置８０は検出信号ＤＴＣに応じて信号ＯＰ，ＥＸＣをそれぞれ外気導入弁２０及び空調装置６０へ出力する。そして、外気導入弁２０は開き、空調装置６０は動作モードを外気導入に切換え、外気５が車室内１１に導入される。その後、制御装置８０は信号ＯＮを出力して冷却ファン４０をオンする。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、バッテリで発生する水素ガスを車外に排気するバッテリボックス排気システム、それを備えた自動車およびバッテリボックス排気システムにおける排気制御をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
最近、環境に配慮した自動車としてハイブリッド自動車（Ｈｙｂｒｉｄ Ｖｅｈｉｃｌｅ）または電気自動車（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）が大きな注目を集めている。そして、ハイブリッド自動車は、一部、実用化されている。
【０００３】
このハイブリッド自動車は、従来のエンジンに加え、直流電源とインバータとインバータによって駆動されるモータとを動力源とする自動車である。つまり、ハイブリッド自動車は、エンジンを駆動することにより動力源を得るとともに、直流電源からの直流電圧をインバータによって交流電圧に変換し、その変換した交流電圧によりモータを回転することによって動力源を得るものである。
【０００４】
また、電気自動車は、直流電源とインバータとインバータによって駆動されるモータとを動力源とする自動車である。そして、電気自動車は、直流電源からの直流電圧をインバータによって交流電圧に変換し、その変換した交流電圧によってモータを回転することによって動力源を得る。
【０００５】
このようなハイブリッド自動車または電気自動車は、ニッケル水素電池または鉛バッテリなどの二次電池または蓄電手段を直流電源として搭載している。
【０００６】
そこで、バッテリから放出されるガスを車外に排気するために換気ファンがハイブリッド自動車または電気自動車に搭載されている。そして、バッテリを構成する１つの電池の電圧が水素ガス発生電圧以上になると、換気ファンが駆動し、車室内の空気を車外へ換気する（特開平６−２１７４１２号公報）。
【０００７】
【特許文献１】
特開平６−２１７４１２号公報
【０００８】
【特許文献２】
特開平８−１８６９０１号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特開平６−２１７４１２号公報に開示された換気方法で車室内の換気を行なうと、車室内が負圧になり、十分な排気能力が得られない場合があるという問題がある。
【００１０】
そこで、この発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、十分な排気能力を得ることができるバッテリボックス排気システムを提供することである。
【００１１】
また、この発明の別の目的は、十分な排気能力を得ることができるバッテリボックス排気システムを備えた自動車を提供することである。
【００１２】
さらに、この発明の別の目的は、十分な排気能力を得ることができるバッテリボックス排気システムにおける排気制御をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
この発明によれば、バッテリボックス排気システムは、バッテリボックスと、排気ダクトと、ファンと、外気導入弁と、制御装置とを備える。バッテリボックスは、充電式電池からなるバッテリを設置するためのボックスである。排気ダクトは、一方端がバッテリボックスに接続され、他方端が外気に接する。ファンは、車室内の空気を吸引し、その吸引した空気を排気ダクトへ排気する。外気導入弁は、外気を車室内に導入する。制御装置は、バッテリボックスの換気要求時に、外気導入弁を開ける。
【００１４】
好ましくは、制御装置は、外気導入弁を開けた後にファンをオンする。
好ましくは、外気導入弁は、空調装置の一部を構成する。
【００１５】
好ましくは、排気システムは、空調装置をさらに備える。そして、制御装置は、バッテリボックスの換気要求時、空調装置の動作モードを外気導入に切換える。また、空調装置は、外気導入弁を介して導入された外気を車室内に導入する。
【００１６】
好ましくは、ファンは、バッテリの冷却ファンである。
好ましくは、排気システムは、検出装置をさらに備える。検出装置は、バッテリボックスの換気要求状態を検出し、バッテリボックスの換気要求状態を検出したことを示す検出信号を出力する。そして、制御装置は、検出装置から検出信号を受けると、外部導入弁を開ける。
【００１７】
好ましくは、検出装置は、圧力センサーと、検出器とを含む。圧力センサーは、充電式電池内の圧力を検出する。検出器は、圧力センサーにより検出された圧力が基準値以上であるとき、バッテリボックスの換気要求状態を検出したことを示す検出信号を出力する。
【００１８】
好ましくは、検出装置は、温度センサーと、検出器とを含む。温度センサーは、充電式電池内の温度を検出する。検出器は、温度センサーにより検出された温度が基準値以上であるとき、バッテリボックスの換気要求状態を検出したことを示す検出信号を出力する。
【００１９】
好ましくは、検出装置は、濃度センサーと、検出器とを含む。濃度センサーは、充電式電池内の水素濃度を検出する。検出器は、濃度センサーにより検出された水素濃度が基準値以上であるとき、バッテリボックスの換気要求状態を検出したことを示す検出信号を出力する。
【００２０】
また、この発明によれば、自動車は、充電式電池からなるバッテリと、請求項１から請求項９のいずれか１項に記載のバッテリボックス排気システムとを備える。
【００２１】
さらに、この発明によれば、充電式電池からなるバッテリを設置するためのバッテリボックスと、一方端がバッテリボックスに接続され、他方端が外気に接する排気ダクトと、車室内の空気を吸引し、その吸引した空気を排気ダクトへ排気するファンと、外気を車室内に導入するための外気導入弁とを備えるバッテリボックス排気システムにおける排気制御をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体は、バッテリボックスの換気要求状態を検出する第１のステップと、バッテリボックスの換気要求状態が検出されると、外気導入弁を開ける第２のステップとをコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体である。
【００２２】
好ましくは、排気システムは、外気導入モードにおいて、外気導入弁を介して導入された外気を車室内に導入する空調装置をさらに備える。プログラムは、バッテリボックス排気システムに含まれる空調装置の動作モードを外気導入モードに切換える第３のステップをコンピュータにさらに実行させる。
【００２３】
好ましくは、プログラムは、第２のステップの後にファンをオンする第４のステップをコンピュータにさらに実行させる。
【００２４】
好ましくは、プログラムは、第４のステップの後、所定時間経過し、かつ、バッテリボックスの換気要求状態が解除されると、ファンをオフする第５のステップをさらに実行させる。
【００２５】
好ましくは、第１のステップは、充電式電池内の圧力を検出する第１のサブステップと、検出された圧力を基準値と比較する第２のサブステップと、検出された圧力が基準値以上であるときバッテリボックスが換気要求状態であることを検出する第３のサブステップとを含む。
【００２６】
好ましくは、第５のステップは、第４のステップの後、所定時間経過したことを検出する第４のサブステップと、充電式電池内の圧力が所定の範囲になったことを検出する第５のサブステップと、第５のサブステップの後、ファンをオフする第６のサブステップとを含む。
【００２７】
好ましくは、第１のステップは、充電式電池内の温度を検出する第１のサブステップと、検出された温度を基準値と比較する第２のサブステップと、検出された温度が基準値以上であるときバッテリボックスが換気要求状態であることを検出する第３のサブステップとを含む。
【００２８】
好ましくは、第５のステップは、第４のステップの後、所定時間経過したことを検出する第４のサブステップと、充電式電池内の温度が所定の範囲になったことを検出する第５のサブステップと、第５のサブステップの後、ファンをオフする第６のサブステップとを含む。
【００２９】
好ましくは、第１のステップは、充電式電池内の水素濃度を検出する第１のサブステップと、検出された水素濃度を基準値と比較する第２のサブステップと、検出された水素濃度が基準値以上であるときバッテリボックスが換気要求状態であることを検出する第３のサブステップとを含む。
【００３０】
好ましくは、第５のステップは、第４のステップの後、所定時間経過したことを検出する第４のサブステップと、充電式電池内の水素濃度が所定の範囲になったことを検出する第５のサブステップと、第５のサブステップの後、ファンをオフする第６のサブステップとを含む。
【００３１】
この発明においては、バッテリボックスの換気要求状態が検出されると、外気導入弁が開かれて外気が車内に導入される。そして、車内が正圧になった後にファンがオンされ、車内の空気がバッテリに噴きつけられ、バッテリが冷却されるとともにバッテリボックス内の空気および水素ガスが排気ダクトを介して車外へ排気される。
【００３２】
そして、バッテリボックスの換気要求状態は、充電式電池内の圧力（または温度または水素濃度）を検出し、その検出した圧力（または温度または水素濃度）が基準値以上になったと判定することにより、検出される。
【００３３】
したがって、この発明によれば、車内の圧力を正圧に保持できる。その結果、十分な排気能力を得ることができる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
本発明の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返さない。
【００３５】
図１を参照して、この発明の実施の形態による排気システムを備える自動車２００は、ボディ１０と、外気導入弁２０と、バッテリ３０と、バッテリボックス３１と、センサー３５と、冷却ファン４０と、排気ダクト５０と、空調装置６０と、検出器７０と、制御装置８０と、前輪９０と、後輪１１０とを備える。
【００３６】
なお、外気導入弁２０、バッテリボックス３１、センサー３５、冷却ファン４０、排気ダクト５０、空調装置６０、検出器７０および制御装置８０は、この発明による排気システム１００を構成する。
【００３７】
自動車２００は、より具体的には、ハイブリッド自動車または電気自動車である。外気導入弁２０は、自動車２００の前部に設けられ、制御装置８０からの信号ＯＰ／ＣＬにより開閉する。より具体的には、外気導入弁２０は、制御装置８０からの信号ＯＰにより開き、制御装置８０からの信号ＣＬにより閉じる。そして、外気導入弁２０は、信号ＯＰによって開くと、外気５を空調装置６０に導く。
【００３８】
バッテリボックス３１は、後部座席の座席シート１２とトランク１３との間に配置される。バッテリ３０は、バッテリボックス３１内に設置される。そして、バッテリ３０は、直列接続された複数のニッケル水素電池からなり、所定の直流電圧をインバータ（図示せず）に供給する。センサー３５は、バッテリ３０内に設置される。センサー３５は、より具体的には、圧力センサー、温度センサーおよび濃度センサーのいずれかからなる。したがって、センサー３５は、バッテリ３０内の圧力、温度および水素濃度のいずれかを検出し、その検出値を示す検出信号ＤＴＳを検出器７０へ出力する。
【００３９】
冷却ファン４０は、バッテリボックス３１内であって、バッテリ３０が設置される位置を基準にして排気ダクト５０と反対側に設置される。そして、冷却ファン４０は、空気を吸引する側が車室内１１に接する。冷却ファン４０は、制御装置８０からの信号ＯＮ／ＯＦＦによりオン／オフされる。より具体的には、冷却ファン４０は、制御装置８０からの信号ＯＮによりオンされ、制御装置８０からの信号ＯＦＦによってオフされる。そして、冷却ファン４０は、信号ＯＮによってオンされると、バッテリ３０を冷却するとともに、車室内１１の空気を矢印１４で示すように吸引してバッテリボックス３１に導入し、その導入した空気を矢印１５で示すように排気ダクト５０を介して車外へ排気する。
【００４０】
排気ダクト５０は、一方端５１がバッテリボックス３１に接続され、他方端５２が外気に接している。そして、排気ダクト５０は、バッテリボックス３１から流れ込んだ空気および水素ガスを矢印１５で示すように車外に排気する。
【００４１】
空調装置６０は、外気導入弁２０の近くに設置される。空調装置６０は、制御装置８０からの信号ＥＸＣによって動作モードを外気導入に切換える。空調装置６０は、制御装置８０から信号ＥＸＣを受けると、動作モードを外気導入に切換え、開かれた外気導入弁２０を介して導入された外気５を矢印１６で示すように車室内１１に導く。
【００４２】
検出器７０は、センサー３５から検出信号ＤＴＳを受け、その受けた検出信号ＤＴＳによって示される検出値を基準値と比較する。そして、検出器７０は、検出値が基準値以上であるときニッケル水素電池の過放電または過充電を検出したことを示す検出信号ＤＴＣを制御装置８０へ出力する。また、検出器７０は、検出値が基準値よりも小さく、かつ、所定の範囲内にあるとき、ニッケル水素電池の過放電または過充電が解除されたことを示す検出信号ＤＴＮを制御装置８０へ出力する。
【００４３】
検出値は、バッテリ３０内の圧力、バッテリ３０の温度およびバッテリ３０内の水素濃度のいずれかからなる。バッテリ３０内の圧力が基準値以上である場合、バッテリ３０の温度が基準値以上である場合、およびバッテリ３０内の水素濃度が基準値以上である場合のいずれかの場合、バッテリ３０に含まれるニッケル水素電池が過放電または過充電されていることを示す。つまり、バッテリ３０内で多くの水素ガスが発生していることを示す。
【００４４】
したがって、この発明においては、バッテリ３０内の圧力が基準値以上であること、バッテリ３０の温度が基準値以上であること、およびバッテリ３０内の水素濃度が基準値以上であることのいずれかを検出することにより、ニッケル水素電池の過放電または過充電を検出することにしたものである。
【００４５】
制御装置８０は、検出器７０から検出信号ＤＴＣを受けると、信号ＯＰを外気導入弁２０へ出力し、検出器７０から検出信号ＤＴＮを受けると、信号ＣＬを外気導入弁２０へ出力する。
【００４６】
また、制御装置８０は、信号ＯＮ／ＯＦＦを冷却ファン４０へ出力する。特に、制御装置８０は、信号ＯＰを外気導入弁２０へ出力した後に信号ＯＮを冷却ファン４０へ出力し、信号ＯＮを冷却ファン４０へ出力した後、所定時間が経過し、かつ、検出器７０から検出信号ＤＴＮを受けると信号ＯＦＦを冷却ファン４０へ出力する。
【００４７】
さらに、制御装置８０は、信号ＥＸＣを空調装置６０へ出力する。
図２は、バッテリ３０で発生した水素ガスを車外へ排気する動作を説明するためのフローチャートを示す。図２を参照して、一連の動作が開始されると、センサー３５がバッテリ３０内の圧力、温度および水素濃度のいずれかを検出し、その検出した検出値を示す検出信号ＤＴＳを検出器７０へ出力する。検出器７０は、検出信号ＤＴＳによって示される検出値を基準値と比較し、検出値が基準値以上であることを検知してニッケル水素電池の過放電または過充電を検出し（ステップＳ１）、検出信号ＤＴＣを制御装置８０へ出力する。
【００４８】
そうすると、制御装置８０は、検出器７０からの検出信号ＤＴＣに応じて、信号ＯＰを外気導入弁２０へ出力する。外気導入弁２０は、制御装置８０からの信号ＯＰによって開き、外気を空調装置６０に導く（ステップＳ２）。
【００４９】
そして、制御装置８０は、信号ＥＸＣを空調装置６０へ出力し、空調装置６０は、信号ＥＸＣに応じて動作モードを外気導入に切換え、外気導入弁２０を介して外気を車室内１１へ導く（ステップＳ３）。そして、制御装置８０は、信号ＯＮを出力して冷却ファン４０をオンする（ステップＳ４）。これにより、冷却ファン４０は、オンされ、車室内１１の空気をバッテリボックス３１へ導入する。そして、冷却ファン４０は、バッテリ３０に車室内１１の空気を送ることにより、バッテリ３０を冷却するとともに、バッテリ３０で発生した水素ガスを空気とともに排気ダクト５０を介して車外へ排気する。
【００５０】
その後、制御装置８０は、所定時間が経過すると（ステップＳ５）、ニッケル水素電池の過放電または過充電が解除されたか否かを判定する（ステップＳ６）。そして、制御装置８０は、ニッケル水素電池の過放電または過充電が解除されると信号ＯＦＦを出力して冷却ファン４０をオフする（ステップＳ７）。これにより一連の動作が終了する。
【００５１】
図３は、図２に示すフローチャートのステップＳ１の詳細な動作を説明するためのフローチャートである。図３を参照して、一連の動作が開始されると、センサー３５は、ニッケル水素電池内の圧力を検出し、その検出した圧力の値を示す検出信号ＤＴＳを検出器７０へ出力する（ステップＳ１１）。そして、検出器７０は、検出信号ＤＴＳによって示される圧力が基準値以上であるか否かを判定し（ステップＳ１２）、圧力が基準値よりも低いときステップＳ１１，Ｓ１２が繰返し実行される。
【００５２】
検出器７０は、ステップＳ１２において、圧力が基準値以上であると判定すると、ニッケル水素電池の過放電または過充電を検出し、検出信号ＤＴＣを制御装置８０へ出力する（ステップＳ１３）。そして、一連の動作は、上述したステップＳ２へ移行する。
【００５３】
図４は、図２に示すフローチャートのステップＳ１の詳細な動作を説明するための他のフローチャートである。図４を参照して、一連の動作が開始されると、センサー３５は、ニッケル水素電池内の温度を検出し、その検出した温度の値を示す検出信号ＤＴＳを検出器７０へ出力する（ステップＳ２１）。そして、検出器７０は、検出信号ＤＴＳによって示される温度が基準値以上であるか否かを判定し（ステップＳ２２）、温度が基準値よりも低いときステップＳ２１，Ｓ２２が繰返し実行される。
【００５４】
検出器７０は、ステップＳ２２において、温度が基準値以上であると判定すると、ニッケル水素電池の過放電または過充電を検出し、検出信号ＤＴＣを制御装置８０へ出力する（ステップＳ１３）。そして、一連の動作は、上述したステップＳ２へ移行する。
【００５５】
図５は、図２に示すフローチャートのステップＳ１の詳細な動作を説明するためのさらに他のフローチャートである。図５を参照して、一連の動作が開始されると、センサー３５は、ニッケル水素電池内の水素濃度を検出し、その検出した水素濃度の値を示す検出信号ＤＴＳを検出器７０へ出力する（ステップＳ３１）。そして、検出器７０は、検出信号ＤＴＳによって示される水素濃度が基準値以上であるか否かを判定し（ステップＳ３２）、水素濃度が基準値よりも低いときステップＳ３１，Ｓ３２が繰返し実行される。
【００５６】
検出器７０は、ステップＳ３２において、水素濃度が基準値以上であると判定すると、ニッケル水素電池の過放電または過充電を検出し、検出信号ＤＴＣを制御装置８０へ出力する（ステップＳ１３）。そして、一連の動作は、上述したステップＳ２へ移行する。
【００５７】
図６は、図２に示すフローチャートのステップＳ６の詳細な動作を説明するためのフローチャートである。図６を参照して、図２に示すフローチャートのステップＳ５において“Ｙｅｓ”と判定されると、センサー３５は、ニッケル水素電池内の圧力を検出し、その検出した圧力の値を示す検出信号ＤＴＳを検出器７０へ出力する（ステップＳ６１）。
【００５８】
検出器７０は、検出信号ＤＴＳによって示される圧力が所定の範囲内にあるか否かを判定し（ステップＳ６２）、圧力が所定の範囲内にないときステップＳ６１，Ｓ６２が繰返し実行される。
【００５９】
検出器７０は、ステップＳ６２において圧力が所定の範囲内にあると判定すると、ニッケル水素電池の過放電または過充電が解除されたことを検出し、検出信号ＤＴＮを制御装置８０へ出力する（ステップＳ６３）。そして、一連の動作は、上述したステップＳ７へ移行する。
【００６０】
図７は、図２に示すフローチャートのステップＳ６の詳細な動作を説明するための他のフローチャートである。図７を参照して、図２に示すフローチャートのステップＳ５において“Ｙｅｓ”と判定されると、センサー３５は、ニッケル水素電池内の温度を検出し、その検出した温度の値を示す検出信号ＤＴＳを検出器７０へ出力する（ステップＳ７１）。
【００６１】
検出器７０は、検出信号ＤＴＳによって示される温度が所定の範囲内にあるか否かを判定し（ステップＳ７２）、温度が所定の範囲内にないときステップＳ７１，Ｓ７２が繰返し実行される。
【００６２】
検出器７０は、ステップＳ７２において温度が所定の範囲内にあると判定すると、ニッケル水素電池の過放電または過充電が解除されたことを検出し、検出信号ＤＴＮを制御装置８０へ出力する（ステップＳ６３）。そして、一連の動作は、上述したステップＳ７へ移行する。
【００６３】
図８は、図２に示すフローチャートのステップＳ６の詳細な動作を説明するためのさらに他のフローチャートである。図８を参照して、図２に示すフローチャートのステップＳ５において“Ｙｅｓ”と判定されると、センサー３５は、ニッケル水素電池内の水素濃度を検出し、その検出した水素濃度の値を示す検出信号ＤＴＳを検出器７０へ出力する（ステップＳ８１）。
【００６４】
検出器７０は、検出信号ＤＴＳによって示される水素濃度が所定の範囲内にあるか否かを判定し（ステップＳ８２）、水素濃度が所定の範囲内にないときステップＳ８１，Ｓ８２が繰返し実行される。
【００６５】
検出器７０は、ステップＳ８２において水素濃度が所定の範囲内にあると判定すると、ニッケル水素電池の過放電または過充電が解除されたことを検出し、検出信号ＤＴＮを制御装置８０へ出力する（ステップＳ６３）。そして、一連の動作は、上述したステップＳ７へ移行する。
【００６６】
上述したように、この発明においては、バッテリ３０に含まれるニッケル水素電池の過放電または過充電が検出されると、外気導入弁２０が開かれ、空調装置６０が外気導入に切換えられて（図２のステップＳ２，Ｓ３参照）、外気が車室内１１に導入される。したがって、車室内１１が負圧になるのを防止できる。その結果、排気能力を十分に得ることができる。
【００６７】
また、冷却ファン４０は、外気が車室内１１に導入された後にオンされるので（図２のステップＳ４参照）、車室内１１を換気することができる。
【００６８】
さらに、空調装置６０の動作モードを外気導入に切換えて外気を車室内１１に導入するので（図２のステップＳ３参照）、既存の設備を用いて外気を車室内１１に導入できる。その結果、外気を車室内１１に導入するために、新たな機構を追加する必要がない。
【００６９】
さらに、冷却ファン４０を用いてバッテリ３０で発生した水素ガスを車外に排気するので、バッテリ３０の冷却と水素ガスの排気とを１つのファンで兼用できる。その結果、システムの簡素化および低コスト化を実現できる。
【００７０】
なお、センサー３５および検出器７０は、「検出装置」を構成する。
また、バッテリ３０に含まれるニッケル水素電池の過放電または過充電を検出することは、バッテリボックス３１の換気要求を検出することに相当する。
【００７１】
さらに、排気システム１００における排気制御は、実際にはＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）によって行なわれ、ＣＰＵは、図２〜図８に示すフローチャートの各ステップを備えるプログラムをＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）から読出し、その読出したプログラムを実行して図２〜図８に示すフローチャートに従ってバッテリ３０内で発生した水素ガスの車外への排気を制御する。したがって、ＲＯＭは、図２〜図８に示すフローチャートの各ステップを備えるプログラムを記録したコンピュータ（ＣＰＵ）読取り可能な記録媒体に相当する。
【００７２】
さらに、外気導入弁２０は、空調装置６０の一部として構成されてもよい。
さらに、上記においては、冷却ファン４０は、バッテリ３０よりも車室内１１側、すなわち、バッテリ３０よりも上流側に配置されると説明したが、冷却ファン４０は、バッテリ３０よりも排気ダクト５０側、すなわち、バッテリ３０よりも下流側に配置されてもよい。
【００７３】
排気システム１００を搭載したハイブリッド自動車について説明する。図９は、図１に示す排気システム１００を搭載したハイブリッド自動車２００Ａの断面図を示す。図９を参照して、ハイブリッド自動車２００Ａは、排気システム１００に加え、モータ１３０，１５０と、ＩＰＭ（Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｐｏｗｅｒ Ｍｏｄｕｌｅ）１２０，１４０と、エンジン２４０とを備える。
【００７４】
モータ１３０は、ハイブリッド自動車２００Ａの前輪９０に近接して配置される。ＩＰＭ１２０は、モータ１３０の近くに配置され、ケーブル９１を介してモータ１３０と接続される。バッテリ３０は、ケーブル９２を介してＩＰＭ１２０と接続され、ケーブル９３を介してＩＰＭ１４０と接続される。モータ１３０は、前輪９０およびエンジン２４０に連結される。
【００７５】
モータ１５０は、ハイブリッド自動車２００Ａの後輪１１０に近接して配置される。ＩＰＭ１４０は、モータ１５０の近くに配置される。そして、ＩＰＭ１４０は、ケーブル９４を介してモータ１５０と接続される。モータ１５０は、後輪１１０と連結される。
【００７６】
制御装置８０は、外気導入弁２０、冷却ファン４０および空調装置６０の制御に加え、ＩＰＭ１２０，１４０の制御を行なう。
【００７７】
なお、ケーブル９２，９３は、（＋，−）を有する高圧直流電源線である。また、ケーブル９１，９４は、Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相を有するモータ駆動線である。
【００７８】
図１０は、図１に示す排気システム１００を搭載したハイブリッド自動車２００Ａのハイブリッド駆動システムを示す概略ブロック図である。図１０を参照して、ハイブリッド駆動システム４００は、駆動システム３００と、モータジェネレータＭＧ１〜ＭＧ３と、前輪９０と、後輪１１０と、動力分割機構２１０と、ディファレンシャルギア（ＤＧ：Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｇｅａｒ）２２０，２３０と、エンジン２４０とを備える。
【００７９】
ハイブリッド駆動システム４００においては、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２はモータ１３０に相当し、モータジェネレータＭＧ３はモータ１５０に相当する。そして、モータ１３０が２つのモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２によって構成されることに対応して、ＩＰＭ１２０は、２つのインバータ１２１，１２２を含む。インバータ１２１は、モータジェネレータＭＧ１を駆動し、インバータ１２２は、モータジェネレータＭＧ２を駆動する。また、ＩＰＭ１４０に収納されるインバータ１４１は、モータジェネレータＭＧ３を駆動する。インバータ１２１，１２２，１４１の各々は、Ｕ相アーム、Ｖ相アームおよびＷ相アームの３つのアームからなる。そして、Ｕ相アーム、Ｖ相アームおよびＷ相アームの各々は、電源ラインとアースラインとの間に直列に接続された２つのＮＰＮトランジスタからなる。
【００８０】
モータジェネレータＭＧ１は、動力分割機構２１０を介してエンジン２４０と連結される。そして、モータジェネレータＭＧ１は、エンジン２４０を始動し、またはエンジン２４０の回転力によって発電する。
【００８１】
また、モータジェネレータＭＧ２は、動力分割機構２１０を介して前輪９０を駆動する。
【００８２】
さらに、モータジェネレータＭＧ３は、後輪１１０を駆動する。
駆動システム３００は、バッテリ３０と、排気システム１００と、ＩＰＭ１２０，１４０とを含む。バッテリ３０は、ＩＰＭ１２０，１４０に所定の直流電圧を供給する。制御装置８０は、外気導入弁２０、冷却ファン４０および空調装置６０の制御に加え、ＩＰＭ１２０に含まれるインバータ１２１，１２２とＩＰＭ１４０に含まれるインバータ１４１との制御を行なう。より具体的には、制御装置８０は、ＩＰＭ１２０，１４０に入力される電圧Ｖｍ（「インバータ入力電圧」と言う。）を電圧センサー（図示せず）から受け、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２に流れるモータ電流ＭＣＲＴ１とモータジェネレータＭＧ３に流れるモータ電流ＭＣＲＴ２とを電流センサー（図示せず）から受け、モータ回転数ＭＲＮ１，２、トルク指令値ＴＲ１，２および信号ＲＧＥを駆動システム３００の外部に設けられた外部ＥＣＵから受ける。
【００８３】
そして、制御装置８０は、トルク指令値ＴＲ１、モータ電流ＭＣＲＴ１およびインバータ入力電圧Ｖｍに基づいて、モータジェネレータＭＧ１またはＭＧ２がトルク指令値ＴＲ１によって指定されたトルクを出力するための信号ＰＷＭＩ１１またはＰＷＭＩ１２を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ１１またはＰＷＭＩ１２をインバータ１２１または１２２へ出力する。
【００８４】
また、制御装置８０は、トルク指令値ＴＲ２、モータ電流ＭＣＲＴ２およびインバータ入力電圧Ｖｍに基づいて、モータジェネレータＭＧ３がトルク指令値ＴＲ２によって指定されたトルクを出力するための信号ＰＷＭＩ２を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ２をインバータ１４１へ出力する。
【００８５】
制御装置８０は、次の方法により信号ＰＷＭＩ１１，ＰＷＭＩ１２，ＰＷＭＩ２を生成する。制御装置８０は、トルク指令値ＴＲ１およびモータ電流ＭＣＲＴ１に基づいて、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の各相のコイルに印加する電圧を計算し、その計算結果に基づいて各インバータ１２１，１２２を構成する６個のＮＰＮトランジスタをオン／オンするための信号ＰＷＭＩ１１，ＰＷＭＩ１２を生成する。制御装置８０は、トルク指令値ＴＲ２およびモータ電流ＭＣＲＴ２に基づいて、モータジェネレータＭＧ３の各相のコイルに印加する電圧を計算し、その計算結果に基づいてインバータ１４１を構成する６個のＮＰＮトランジスタをオン／オンするための信号ＰＷＭＩ２を生成する。
【００８６】
さらに、制御装置８０は、ハイブリッド自動車２００Ａが回生制動モードに入ったことを示す信号ＲＧＥを外部ＥＣＵから受けると、モータジェネレータＭＧ１が発電した交流電圧を直流電圧に変換するための信号ＰＷＭＣ１１、モータジェネレータＭＧ２が発電した交流電圧を直流電圧に変換するための信号ＰＷＭＣ１２およびモータジェネレータＭＧ３が発電した交流電圧を直流電圧に変換するための信号ＰＷＭＣ２を生成し、その生成した信号ＰＷＭＣ１１，ＰＷＭＣ１２，ＰＷＭＣ２をそれぞれインバータ１２１，１２２，１４１へ出力する。
【００８７】
インバータ１２１は、制御装置８０からの信号ＰＷＭＩ１１に応じてモータジェネレータＭＧ１を駆動する。また、インバータ１２１は、制御装置８０からの信号ＰＷＭＣ１１に応じて、モータジェネレータＭＧ１が発電した交流電圧を直流電圧に変換する。
【００８８】
インバータ１２２は、制御装置８０からの信号ＰＷＭＩ１２に応じてモータジェネレータＭＧ２を駆動する。また、インバータ１２２は、制御装置８０からの信号ＰＷＭＣ１２に応じて、モータジェネレータＭＧ２が発電した交流電圧を直流電圧に変換する。
【００８９】
インバータ１４１は、制御装置８０からの信号ＰＷＭＩ２に応じてモータジェネレータＭＧ３を駆動する。また、インバータ１４１は、制御装置８０からの信号ＰＷＭＣ２に応じて、モータジェネレータＭＧ３が発電した交流電圧を直流電圧に変換する。
【００９０】
図１１は、図１０に示す動力分割機構２１０の模式図を示す。図１１を参照して、動力分割機構２１０は、リングギア２１１と、キャリアギア２１２と、サンギア２１３とから成る。エンジン２４０のシャフト２５１は、プラネタリキャリア２５３を介してキャリアギア２１２に接続され、モータジェネレータＭＧ１のシャフト２５２は、サンギア２１３に接続され、モータジェネレータＭＧ２のシャフト２５４は、リングギア２１１に接続されている。なお、モータジェネレータＭＧ２のシャフト２５４は、ＤＧ２２０を介して前輪９０の駆動軸に連結される。
【００９１】
モータジェネレータＭＧ１は、シャフト２５２、サンギア２１３、キャリアギア２１２およびプラネタリキャリア２５３を介してシャフト２５１を回転し、エンジン２４０を始動する。また、モータジェネレータＭＧ１は、シャフト２５１、プラネタリキャリア２５３、キャリアギア２１２、サンギア２１３およびシャフト２５２を介してエンジン２４０の回転力を受け、その受けた回転力によって発電する。
【００９２】
再び、図１０を参照して、ハイブリッド駆動システム４００が搭載されたハイブリッド自動車の始動時、発進時、軽負荷走行モード、中速低負荷走行モード、加速・急加速モード、低μ路走行モードおよび減速・制動モードにおけるハイブリッド駆動システム４００の動作について説明する。なお、始動時、発進時、軽負荷走行モード、中速低負荷走行モード、加速・急加速モード、低μ路走行モードおよび減速・制動モードにおけるモータ１３０，１５０のトルク指令値ＴＲ１，ＴＲ２および信号ＰＷＭＩ１，ＰＷＭＩ２，ＰＷＭＣ１，ＰＷＭＣ２を表１に示す。
【００９３】
【表１】
【００９４】
まず、ハイブリッド自動車２００Ａのエンジン始動時におけるハイブリッド駆動システム４００の動作について説明する。一連の動作が開始されると、制御装置８０は、外部ＥＣＵからトルク指令値ＴＲ１１を受ける。そして、制御装置８０は、電圧センサー（図示せず）からのインバータ入力電圧Ｖｍと、電流センサー（図示せず）からのモータ電流ＭＣＲＴ１１（モータ電流ＭＣＲＴ１の一種）と、外部ＥＣＵからのトルク指令値ＴＲ１１とに基づいて、上述した方法によって信号ＰＷＭＩ１１を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ１１をインバータ１２１へ出力する。
【００９５】
そうすると、インバータ１２１は、バッテリ３０からの直流電圧を信号ＰＷＭＩ１１に応じて交流電圧に変換し、トルク指令値ＴＲ１１によって指定されたトルクを出力するようにモータジェネレータＭＧ１を駆動する。
【００９６】
これによって、モータジェネレータＭＧ１は、動力分割機構２１０を介してエンジン２４０のクランクシャフト２５１を回転数ＭＲＮ１で回転し、エンジン２４０を始動する。これにより、ハイブリッド自動車２００Ａのエンジン始動時におけるハイブリッド駆動システム４００の動作が終了する。
【００９７】
次に、ハイブリッド自動車２００Ａの発進時におけるハイブリッド駆動システム４００の動作について説明する。一連の動作が開始されると、制御装置８０は、トルク指令値ＴＲ１２およびＴＲ２１と、モータ回転数ＭＲＮ２と、始動後のエンジン２４０の回転力によってモータジェネレータＭＧ１を発電機として機能させるための信号ＲＧＥ１（信号ＲＧＥの一種）とを外部ＥＣＵから受ける。この場合、トルク指令値ＴＲ１２は、モータジェネレータＭＧ２を発進用に用いるためのトルク指令値であり、トルク指令値ＴＲ２１は、モータジェネレータＭＧ３を発進用に用いるためのトルク指令値である。
【００９８】
制御装置８０は、インバータ入力電圧Ｖｍと、モータ電流ＭＣＲＴ１２（モータ電流ＭＣＲＴ１の一種）と、外部ＥＣＵからのトルク指令値ＴＲ１２とに基づいて、上述した方法によって信号ＰＷＭＩ１２を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ１２をインバータ１２２へ出力する。また、制御装置８０は、外部ＥＣＵからの信号ＲＧＥ１に応じて信号ＰＷＭＣ１を生成してインバータ１２１へ出力する。
【００９９】
そうすると、インバータ１２１は、モータジェネレータＭＧ１がエンジン２４０の回転力により発電した交流電圧を信号ＰＷＭＣ１によって直流電圧に変換し、その変換した直流電圧をインバータ１２２に供給する。インバータ１２２は、バッテリ３０からの直流電圧とインバータ１２１からの直流電圧とを受け、その受けた直流電圧を信号ＰＷＭＩ１２に応じて交流電圧に変換し、トルク指令値ＴＲ１２によって指定されたトルクを出力するようにモータジェネレータＭＧ２を駆動する。そして、モータジェネレータＭＧ２は、動力分割機構２１０およびディファレンシャルギア２２０を介して前輪９０を駆動する。
【０１００】
また、制御装置８０は、トルク指令値ＴＲ２１と、モータ電流ＭＣＲＴ２１（モータ電流ＭＣＲＴ２の一種）と、インバータ入力電圧Ｖｍとに基づいて信号ＰＷＭＩ２１を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ２１をインバータ１４１へ出力する。
【０１０１】
そうすると、インバータ１４１は、バッテリ３０から供給された直流電圧を信号ＰＷＭＩ２１によって交流電圧に変換してトルク指令値ＴＲ２１によって指定されたトルクを出力するようにモータジェネレータＭＧ３を駆動する。そして、モータジェネレータＭＧ３は、ディファレンシャルギア２３０を介して後輪１１０を駆動する。
【０１０２】
このようにして、ハイブリッド自動車２００Ａの前輪９０はモータジェネレータＭＧ２によって回転され、後輪１１０はモータジェネレータＭＧ３によって回転され、ハイブリッド自動車２００Ａは４ＷＤで発進する。これにより、ハイブリッド自動車２００Ａの発進時におけるハイブリッド駆動システム４００の動作が終了する。
【０１０３】
次に、ハイブリッド自動車２００Ａが軽負荷走行モードにある場合のハイブリッド駆動システム４００の動作について説明する。一連の動作が開始されると、制御装置８０は、トルク指令値ＴＲ１３を外部ＥＣＵから受ける。なお、トルク指令値ＴＲ１３は、ハイブリッド自動車２００Ａの前輪９０をモータジェネレータＭＧ２のみで駆動するためのトルク指令値である。
【０１０４】
制御装置８０は、インバータ入力電圧Ｖｍと、モータ電流ＭＣＲＴ１３（モータ電流ＭＣＲＴ１の一種）と、トルク指令値ＴＲ１３とに基づいて、上述した方法によって信号ＰＷＭＩ１３を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ１３をインバータ１２２へ出力する。
【０１０５】
そうすると、インバータ１２２は、バッテリ３０からの直流電圧を信号ＰＷＭＩ１３に応じて交流電圧に変換し、トルク指令値ＴＲ１３によって指定されたトルクを出力するようにモータジェネレータＭＧ２を駆動する。そして、モータジェネレータＭＧ２は、動力分割機構２１０およびディファレンシャルギア２２０を介して前輪９０を駆動し、ハイブリッド自動車２００Ａは、モータジェネレータＭＧ２によって軽負荷走行を行なう。これにより、ハイブリッド自動車２００Ａが軽負荷走行モードにある場合のハイブリッド駆動システム４００の動作が終了する。
【０１０６】
次に、ハイブリッド自動車２００Ａが中速低負荷走行モードにある場合のハイブリッド駆動システム４００の動作について説明する。この場合のハイブリッド駆動システム４００の動作は、上述したハイブリッド自動車２００Ａのエンジン２４０の始動時におけるハイブリッド駆動システム４００の動作と同じである。そして、モータジェネレータＭＧ１は、エンジン２４０を始動し、ハイブリッド自動車２００Ａは、エンジン２４０の駆動力によって走行する。
【０１０７】
次に、ハイブリッド自動車２００Ａが加速・急加速モードにある場合のハイブリッド駆動システム４００の動作について説明する。一連の動作が開始されると、制御装置８０は、トルク指令値ＴＲ１４およびＴＲ２２と、モータ回転数ＭＲＮ２と、モータジェネレータＭＧ１を発電機として機能させるための信号ＲＧＥ１とを外部ＥＣＵから受ける。なお、トルク指令値ＴＲ１４は、モータジェネレータＭＧ２を加速・急加速用に用いるためのトルク指令値であり、トルク指令値ＴＲ２２は、モータジェネレータＭＧ３を加速・急加速用に用いるためのトルク指令値である。
【０１０８】
制御装置８０は、インバータ入力電圧Ｖｍと、モータ電流ＭＣＲＴ１４（モータ電流ＭＣＲＴ１の一種）と、トルク指令値ＴＲ１４とに基づいて、上述した方法によって信号ＰＷＭＩ１４を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ１４をインバータ１２２へ出力する。また、制御装置８０は、外部ＥＣＵからの信号ＲＧＥ１に応じて信号ＰＷＭＣ１を生成してインバータ１２１へ出力する。
【０１０９】
そうすると、インバータ１２１は、モータジェネレータＭＧ１がエンジン２４０の回転力（エンジン２４０の回転数は加速前よりも高くなっている。）により発電した交流電圧を信号ＰＷＭＣ１によって直流電圧に変換し、その変換した直流電圧をインバータ１２２に供給する。インバータ１２２は、バッテリ３０からの直流電圧とインバータ１２１からの直流電圧とを受け、その受けた直流電圧を信号ＰＷＭＩ１４に応じて交流電圧に変換し、トルク指令値ＴＲ１４によって指定されたトルクを出力するようにモータジェネレータＭＧ２を駆動する。また、加速・急加速時には、エンジン２４０の出力が上昇される。そして、エンジン２４０およびモータジェネレータＭＧ２は、動力分割機構２１０およびディファレンシャルギア２２０を介して前輪９０を駆動する。
【０１１０】
また、制御装置８０は、インバータ入力電圧Ｖｍと、トルク指令値ＴＲ２２と、モータ電流ＭＣＲＴ２２（モータ電流ＭＣＲＴ２の一種）とに基づいて信号ＰＷＭＩ２２を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ２２をインバータ１４１へ出力する。
【０１１１】
そうすると、インバータ１４１は、バッテリ３０から供給された直流電圧を信号ＰＷＭＩ２２によって交流電圧に変換してトルク指令値ＴＲ２２によって指定されたトルクを出力するようにモータジェネレータＭＧ３を駆動する。そして、モータジェネレータＭＧ３は、ディファレンシャルギア２３０を介して後輪１１０を駆動する。
【０１１２】
このようにして、ハイブリッド自動車２００Ａの前輪９０はエンジン２４０およびモータジェネレータＭＧ２によって回転され、後輪１１０はモータジェネレータＭＧ３によって回転され、ハイブリッド自動車２００Ａは４ＷＤで加速・急加速する。これにより、ハイブリッド自動車２００Ａの加速・急加速モードにおけるハイブリッド駆動システム４００の動作が終了する。
【０１１３】
次に、ハイブリッド自動車２００Ａが低μ路走行モードにある場合のハイブリッド駆動システム４００の動作について説明する。一連の動作が開始されると、制御装置８０は、信号ＲＧＥ１、トルク指令値ＴＲ２３およびモータ回転数ＭＲＮ２を外部ＥＣＵから受ける。なお、信号ＲＧＥ１は、モータジェネレータＭＧ２を回生モードで駆動するための信号であり、トルク指令値ＴＲ２３は、モータジェネレータＭＧ３を駆動モータとして用いるためのトルク指令値である。
【０１１４】
制御装置８０は、外部ＥＣＵからの信号ＲＧＥ１に応じて信号ＰＷＭＣ１を生成してインバータ１２２へ出力する。
【０１１５】
この低μ路走行モードにおいては、エンジン２４０は前輪９０を駆動しており、前輪９０の駆動力の一部がモータジェネレータＭＧ２に伝達される。
【０１１６】
そうすると、インバータ１２２は、信号ＰＷＭＣ１に応じて、モータジェネレータＭＧ２を回生モードで駆動し、前輪９０の駆動力の一部を受けてモータジェネレータＭＧ２が発電した交流電圧を直流電圧に変換してインバータ１４１へ供給する。
【０１１７】
制御装置８０は、インバータ入力電圧Ｖｍと、トルク指令値ＴＲ２３と、モータ電流ＭＣＲＴ２３（モータ電流ＭＣＲＴ２の一種）とに基づいて、上述した方法によって信号ＰＷＭＩ２３を生成してインバータ１４１へ出力する。
【０１１８】
そうすると、インバータ１４１は、インバータ１２２から供給された直流電圧を信号ＰＷＭＩ２３によって交流電圧に変換してトルク指令値ＴＲ２３によって指定されたトルクを出力するようにモータジェネレータＭＧ３を駆動する。そして、モータジェネレータＭＧ３は、ディファレンシャルギア２３０を介して後輪１１０を駆動する。これにより、ハイブリッド自動車２００Ａは、エンジン２４０の駆動力によって前輪９０を駆動し、前輪９０の駆動力の一部を受けてモータジェネレータＭＧ２が発電した電力によって後輪１１０を駆動し、４ＷＤにより低μ路走行を行なう。その結果、ハイブリッド自動車２００Ａは、安定して低μ路走行を行なう。そして、ハイブリッド自動車２００Ａの低μ路走行時におけるハイブリッド駆動システム４００の動作が終了する。
【０１１９】
最後に、ハイブリッド自動車２００Ａが減速・制動モードにある場合のハイブリッド駆動システム４００の動作について説明する。一連の動作が開始されると、制御装置８０は、外部ＥＣＵから信号ＲＧＥ１，ＲＧＥ２を受ける。そして、制御装置８０は、信号ＲＧＥ１，ＲＧＥ２に応じて、信号ＰＷＭＣ１および／または信号ＰＷＭＣ２を生成してそれぞれインバータ１２２およびインバータ１４１へ出力し、モータジェネレータＭＧ２および／またはモータジェネレータＭＧ３を回生モードで駆動する。これにより、ハイブリッド自動車２００Ａは、回生ブレーキおよび／または機械ブレーキによって減速・制動を行なう。そして、ハイブリッド自動車２００Ａの減速・制動時におけるハイブリッド駆動システム４００の動作が終了する。
【０１２０】
上述したハイブリッド自動車２００Ａの各状態において、センサー３５からの検出信号ＤＴＳによって示される圧力（または温度または水素濃度）が基準値以上であるとき、検出器７０は、バッテリ３０に含まれるニッケル水素電池の過放電または過充電を検出したことを示す検出信号ＤＴＣを制御装置８０へ出力する。
【０１２１】
そうすると、制御装置８０は、検出信号ＤＴＣに応じて、信号ＯＰを外気導入弁２０へ出力し、信号ＥＸＣを空調装置６０へ出力する。外気導入弁２０は、信号ＯＰに応じて開き、空調装置６０は、信号ＥＸＣに応じて動作モードを「外気導入」に切換える。これにより、外気がハイブリッド自動車２００Ａの車室内１１に導入される。
【０１２２】
その後、制御装置８０は、信号ＯＮを冷却ファン４０へ出力する。冷却ファン４０は、信号ＯＮに応じて駆動し、車室内１１の空気をバッテリボックス３１に導入してバッテリ３０を冷却するとともに、バッテリボックス３１内の空気および水素ガスを排気ダクト５０を介して車外へ排気する。
【０１２３】
制御装置８０は、信号ＯＮを冷却ファン４０へ出力した後、一定時間が経過し、かつ、検出器７０から検出信号ＤＴＮを受けると、信号ＯＦＦを冷却ファン４０へ出力する。そして、冷却ファン４０は、信号ＯＦＦに応じて停止する。
【０１２４】
このように、ハイブリッド自動車２００Ａにおいては、各状態において、バッテリ３０内のニッケル水素電池の過放電または過充電が常に監視され、過放電または過充電が検出されると、外気導入弁２０が開かれ、空調装置６０の動作モードが「外気導入」に切換えられて車室内１１が正圧に保持される。そして、車室内１１が正圧になった後、冷却ファン４０が駆動され、バッテリ３０の冷却とニッケル水素電池から発生した水素ガスの車外への排気とが行なわれる。
【０１２５】
したがって、ハイブリッド自動車２００Ａの各状態において十分な排気能力を得ることができる。
【０１２６】
図１２は、図１に示す排気システム１００を搭載した電気自動車２００Ｂの断面図を示す。図１２を参照して、電気自動車２００Ｂは、排気システム１００に加え、モータ１３０，１５０と、ＩＰＭ１２０Ａ，１４０とを備える。モータ１３０，１５０およびＩＰＭ１４０については、上述したとおりである。
【０１２７】
ＩＰＭ１２０Ａは、モータ１３０の近くに配置され、ケーブル９１を介してモータ１３０と接続される。また、ＩＰＭ１２０Ａは、ケーブル９２を介してバッテリ３０と接続され、バッテリ３０から所定の直流電圧を受ける。
【０１２８】
図１３は、図１に示す排気システム１００を搭載した電気自動車２００Ｂの電気駆動システムを示す概略ブロック図である。図１３を参照して、電気駆動システム６００は、駆動システム５００と、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２と、前輪９０と、後輪１１０と、ディファレンシャルギア２２０，２３０とを備える。
【０１２９】
電気駆動システム６００においては、モータジェネレータＭＧ１はモータ１３０に相当し、モータジェネレータＭＧ２はモータ１５０に相当する。そして、モータ１３０が１つのモータジェネレータＭＧ１によって構成されることに対応して、ＩＰＭ１２０Ａは、１つのインバータ１２１を含む。インバータ１２１は、モータジェネレータＭＧ１を駆動する。また、ＩＰＭ１４０に収納されるインバータ１４１は、モータジェネレータＭＧ２を駆動する。
【０１３０】
モータジェネレータＭＧ１は、前輪９０を駆動する。また、モータジェネレータＭＧ２は、後輪１１０を駆動する。
【０１３１】
駆動システム５００は、バッテリ３０と、排気システム１００と、ＩＰＭ１２０Ａ，１４０とを含む。
【０１３２】
なお、駆動システム５００においては、制御装置８０は、上述した方法によって信号ＰＷＭＩ１，ＰＷＭＣ１を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ１，ＰＷＭＣ１をインバータ１２１へ出力する。その他については、上述したとおりである。
【０１３３】
電気駆動システム６００が搭載された電気自動車の発進時、軽負荷走行モード、中速低負荷走行モード、加速・急加速モード、低μ路走行モードおよび減速・制動モードにおける電気駆動システム６００の動作について説明する。なお、発進時、軽負荷走行モード、中速低負荷走行モード、加速・急加速モード、低μ路走行モードおよび減速・制動モードにおけるモータ１３０，１５０のトルク指令値ＴＲ１，ＴＲ２および信号ＰＷＭＩ１，ＰＷＭＩ２，ＰＷＭＣ１，ＰＷＭＣ２を表２に示す。
【０１３４】
【表２】
【０１３５】
まず、電気自動車２００Ｂの発進時における電気駆動システム６００の動作について説明する。一連の動作が開始されると、制御装置８０は、トルク指令値ＴＲ１１およびＴＲ２１を外部ＥＣＵから受ける。この場合、トルク指令値ＴＲ１１は、モータジェネレータＭＧ１を発進用に用いるためのトルク指令値であり、トルク指令値ＴＲ２１は、モータジェネレータＭＧ２を発進用に用いるためのトルク指令値である。
【０１３６】
制御装置８０は、インバータ入力電圧Ｖｍと、モータ電流ＭＣＲＴ１１（モータ電流ＭＣＲＴ１の一種）と、外部ＥＣＵからのトルク指令値ＴＲ１１とに基づいて、上述した方法によって信号ＰＷＭＩ１１を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ１１をインバータ１２１へ出力する。また、制御装置８０は、トルク指令値ＴＲ２１と、モータ電流ＭＣＲＴ２１（モータ電流ＭＣＲＴ２の一種）と、インバータ入力電圧Ｖｍとに基づいて信号ＰＷＭＩ２１を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ２１をインバータ１４１へ出力する。
【０１３７】
そうすると、インバータ１２１は、バッテリ３０からの直流電圧を信号ＰＷＭＩ１１に応じて交流電圧に変換し、トルク指令値ＴＲ１１によって指定されたトルクを出力するようにモータジェネレータＭＧ１を駆動する。そして、モータジェネレータＭＧ１は、ディファレンシャルギア２２０を介して前輪９０を駆動する。
【０１３８】
また、インバータ１４１は、バッテリ３０から供給された直流電圧を信号ＰＷＭＩ２１によって交流電圧に変換してトルク指令値ＴＲ２１によって指定されたトルクを出力するようにモータジェネレータＭＧ２を駆動する。そして、モータジェネレータＭＧ２は、ディファレンシャルギア２３０を介して後輪１１０を駆動する。
【０１３９】
このようにして、電気自動車２００Ｂの前輪９０はモータジェネレータＭＧ１によって回転され、後輪１１０はモータジェネレータＭＧ２によって回転され、電気自動車２００Ｂは４ＷＤで発進する。これにより、電気自動車２００Ｂの発進時における電気駆動システム６００の動作が終了する。
【０１４０】
次に、電気自動車２００Ｂが軽負荷走行モードにある場合の電気駆動システム６００の動作について説明する。一連の動作が開始されると、制御装置８０は、トルク指令値ＴＲ１２を外部ＥＣＵから受ける。なお、トルク指令値ＴＲ１２は、電気自動車２００Ｂの前輪９０をモータジェネレータＭＧ１のみで駆動するためのトルク指令値である。
【０１４１】
制御装置８０は、インバータ入力電圧Ｖｍと、モータ電流ＭＣＲＴ１２（モータ電流ＭＣＲＴ１の一種）と、トルク指令値ＴＲ１２とに基づいて、上述した方法によって信号ＰＷＭＩ１２を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ１２をインバータ１２１へ出力する。
【０１４２】
そうすると、インバータ１２１は、バッテリ３０からの直流電圧を信号ＰＷＭＩ１２に応じて交流電圧に変換し、トルク指令値ＴＲ１２によって指定されたトルクを出力するようにモータジェネレータＭＧ１を駆動する。そして、モータジェネレータＭＧ１は、ディファレンシャルギア２２０を介して前輪９０を駆動し、電気自動車２００Ｂは、モータジェネレータＭＧ１によって軽負荷走行を行なう。これにより、電気自動車２００Ｂが軽負荷走行モードにある場合の電気駆動システム６００の動作が終了する。
【０１４３】
次に、電気自動車２００Ｂが中速低負荷走行モードにある場合の電気駆動システム６００の動作について説明する。一連の動作が開始されると、制御装置８０は、外部ＥＣＵからトルク指令値ＴＲ１３を受ける。そして、制御装置８０は、インバータ入力電圧Ｖｍと、モータ電流ＭＣＲＴ１３（モータ電流ＭＣＲＴ１の一種）と、トルク指令値ＴＲ１３とに基づいて、上述した方法によって信号ＰＷＭＩ１３を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ１３をインバータ１２１へ出力する。
【０１４４】
そうすると、インバータ１２１は、バッテリ３０からの直流電圧を信号ＰＷＭＩ１３に応じて交流電圧に変換し、トルク指令値ＴＲ１３によって指定されたトルクを出力するようにモータジェネレータＭＧ１を駆動する。
【０１４５】
これによって、モータジェネレータＭＧ１は、ディファレンシャルギア２２０を介して前輪９０を駆動する。そして、電気自動車２００Ｂは、中速低負荷で走行する。これにより、電気自動車２００Ｂの中速低負荷走行モードにおける電気駆動システム６００の動作が終了する。
【０１４６】
次に、電気自動車２００Ｂが加速・急加速モードにある場合の電気駆動システム６００の動作について説明する。一連の動作が開始されると、制御装置８０は、トルク指令値ＴＲ１４およびＴＲ２２を外部ＥＣＵから受ける。なお、トルク指令値ＴＲ１４は、モータジェネレータＭＧ１を加速・急加速用に用いるためのトルク指令値であり、トルク指令値ＴＲ２２は、モータジェネレータＭＧ２を加速・急加速用に用いるためのトルク指令値である。
【０１４７】
制御装置８０は、インバータ入力電圧Ｖｍと、モータ電流ＭＣＲＴ１４（モータ電流ＭＣＲＴ１の一種）と、トルク指令値ＴＲ１４とに基づいて、上述した方法によって信号ＰＷＭＩ１４を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ１４をインバータ１２１へ出力する。また、制御装置８０は、インバータ入力電圧Ｖｍと、モータ電流ＭＣＲＴ２２（モータ電流ＭＣＲＴ２の一種）と、トルク指令値ＴＲ２２とに基づいて、上述した方法によって信号ＰＷＭＩ２２を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ２２をインバータ１４１へ出力する。
【０１４８】
そうすると、インバータ１２１は、バッテリ３０からの直流電圧を信号ＰＷＭＩ１４に応じて交流電圧に変換し、トルク指令値ＴＲ１４によって指定されたトルクを出力するようにモータジェネレータＭＧ１を駆動する。また、加速・急加速時には、エンジン２４０の出力が上昇される。そして、モータジェネレータＭＧ１は、ディファレンシャルギア２２０を介して前輪９０を駆動する。
【０１４９】
また、インバータ１４１は、バッテリ３０から供給された直流電圧を信号ＰＷＭＩ２２によって交流電圧に変換してトルク指令値ＴＲ２２によって指定されたトルクを出力するようにモータジェネレータＭＧ２を駆動する。そして、モータジェネレータＭＧ２は、ディファレンシャルギア２３０を介して後輪１１０を駆動する。
【０１５０】
このようにして、電気自動車２００Ｂの前輪９０はモータジェネレータＭＧ１によって回転され、後輪１１０はモータジェネレータＭＧ２によって回転され、電気自動車２００Ｂは４ＷＤで加速・急加速する。これにより、電気自動車２００Ｂの加速・急加速モードにおける電気駆動システム６００の動作が終了する。
【０１５１】
次に、電気自動車２００Ｂが低μ路走行モードにある場合の電気駆動システム６００の動作について説明する。一連の動作が開始されると、制御装置８０は、信号ＲＧＥ１１（信号ＲＧＥ１の一種）およびトルク指令値ＴＲ２３を外部ＥＣＵから受ける。なお、信号ＲＧＥ１１は、モータジェネレータＭＧ１を回生モードで駆動するための信号であり、トルク指令値ＴＲ２３は、モータジェネレータＭＧ２を駆動モータとして用いるためのトルク指令値である。
【０１５２】
制御装置８０は、外部ＥＣＵからの信号ＲＧＥ１１に応じて信号ＰＷＭＣ１１を生成してインバータ１２１へ出力する。
【０１５３】
そうすると、インバータ１２１は、信号ＰＷＭＣ１１に応じて、モータジェネレータＭＧ１を回生モードで駆動し、前輪９０の駆動力の一部を受けてモータジェネレータＭＧ１が発電した交流電圧を直流電圧に変換してインバータ１４１へ供給する。
【０１５４】
制御装置８０は、インバータ入力電圧Ｖｍと、トルク指令値ＴＲ２３と、モータ電流ＭＣＲＴ２３（モータ電流ＭＣＲＴ２の一種）とに基づいて、上述した方法によって信号ＰＷＭＩ２３を生成してインバータ１４１へ出力する。
【０１５５】
そうすると、インバータ１４１は、インバータ１２１から供給された直流電圧を信号ＰＷＭＩ２３によって交流電圧に変換してトルク指令値ＴＲ２３によって指定されたトルクを出力するようにモータジェネレータＭＧ２を駆動する。そして、モータジェネレータＭＧ２は、ディファレンシャルギア２３０を介して後輪１１０を駆動する。これにより、電気自動車２００Ｂは、前輪９０の駆動力の一部を受けてモータジェネレータＭＧ１が発電した電力によって後輪１１０を駆動し、４ＷＤにより低μ路走行を行なう。その結果、電気自動車２００Ｂは、安定して低μ路走行を行なう。そして、電気自動車２００Ｂの低μ路走行時における電気駆動システム６００の動作が終了する。
【０１５６】
最後に、電気自動車２００Ｂが減速・制動モードにある場合の電気駆動システム６００の動作について説明する。一連の動作が開始されると、制御装置８０は、外部ＥＣＵから信号ＲＧＥ１２，ＲＧＥ２１を受ける。そして、制御装置８０は、信号ＲＧＥ１１，ＲＧＥ２１に応じて、信号ＰＷＭＣ１２および／または信号ＰＷＭＣ２１を生成してそれぞれインバータ１２１および／またはインバータ１４１へ出力し、モータジェネレータＭＧ１および／またはモータジェネレータＭＧ１を回生モードで駆動する。これにより、電気自動車２００Ｂは、回生ブレーキおよび／または機械ブレーキによって減速・制動を行なう。そして、電気自動車２００Ｂの減速・制動時における電気駆動システム６００の動作が終了する。
【０１５７】
上述した電気自動車２００Ｂの各状態において、センサー３５からの検出信号ＤＴＳによって示される圧力（または温度または水素濃度）が基準値以上であるとき、検出器７０は、バッテリ３０に含まれるニッケル水素電池の過放電または過充電を検出したことを示す検出信号ＤＴＣを制御装置８０へ出力する。
【０１５８】
そうすると、制御装置８０は、検出信号ＤＴＣに応じて、信号ＯＰを外気導入弁２０へ出力し、信号ＥＸＣを空調装置６０へ出力する。外気導入弁２０は、信号ＯＰに応じて開き、空調装置６０は、信号ＥＸＣに応じて動作モードを「外気導入」に切換える。これにより、外気が電気自動車２００Ｂの車室内１１に導入される。
【０１５９】
その後、制御装置８０は、信号ＯＮを冷却ファン４０へ出力する。冷却ファン４０は、信号ＯＮに応じて駆動し、車室内１１の空気をバッテリボックス３１に導入してバッテリ３０を冷却するとともに、バッテリボックス３１内の空気および水素ガスを排気ダクト５０を介して車外へ排気する。
【０１６０】
制御装置８０は、信号ＯＮを冷却ファン４０へ出力した後、一定時間が経過し、かつ、検出器７０から検出信号ＤＴＮを受けると、信号ＯＦＦを冷却ファン４０へ出力する。そして、冷却ファン４０は、信号ＯＦＦに応じて停止する。
【０１６１】
このように、電気自動車２００Ｂにおいては、各状態において、バッテリ３０内のニッケル水素電池の過放電または過充電が常に監視され、過放電または過充電が検出されると、外気導入弁２０が開かれ、空調装置６０の動作モードが「外気導入」に切換えられて車室内１１が正圧に保持される。そして、車室内１１が正圧になった後、冷却ファン４０が駆動され、バッテリ３０の冷却とニッケル水素電池から発生した水素ガスの車外への排気とが行なわれる。
【０１６２】
したがって、電気自動車２００Ｂの各状態において十分な排気能力を得ることができる。
【０１６３】
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。本発明の範囲は、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。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態による排気システムを備えた自動車の概略ブロック図である。
【図２】図１に示すバッテリで発生した水素ガスを車外へ排気する動作を説明するためのフローチャートである。
【図３】図２に示すステップＳ１の詳細な動作を説明するためのフローチャートである。
【図４】図２に示すステップＳ１の詳細な動作を説明するための他のフローチャートである。
【図５】図２に示すステップＳ１の詳細な動作を説明するためのさらに他のフローチャートである。
【図６】図２に示すステップＳ６の詳細な動作を説明するためのフローチャートである。
【図７】図２に示すステップＳ６の詳細な動作を説明するための他のフローチャートである。
【図８】図２に示すステップＳ６の詳細な動作を説明するためのさらに他のフローチャートである。
【図９】図１に示す排気システムを搭載したハイブリッド自動車の断面図である。
【図１０】図１に示す排気システムを搭載したハイブリッド自動車のハイブリッド駆動システムを示す概略ブロック図である。
【図１１】図１０に示す動力分割機構の模式図である。
【図１２】図１に示す排気システムを搭載した電気自動車の断面図である。
【図１３】図１に示す排気システムを搭載した電気自動車の電気駆動システムを示す概略ブロック図である。
【符号の説明】
５ 外気、１０ ボディ、１１ 車室内、１２ 座席シート、１３ トランク、１４，１５ 矢印、２０ 外気導入弁、３０ バッテリ、３１ バッテリボックス、３５ センサー、４０ 冷却ファン、５０ 排気ダクト、５１ 一方端、５２ 他方端、６０ 空調装置、７０ 検出器、８０ 制御装置、９０ 前輪、１００ 排気システム、１１０ 後輪、２００ 自動車、２００Ａ ハイブリッド自動車、２００Ｂ 電気自動車、９１〜９４ ケーブル、１２０，１４０ ＩＰＭ、１２１，１２２，１４１ インバータ、１３０，１５０ モータ、２１０動力分割機構、２１１ リングギア、２１２ キャリアギア、２１３ サンギア、２２０，２３０ ディファレンシャルギア、２４０ エンジン、２５１，２５２，２５４ シャフト、２５３ プラネタリキャリア、３００，５００ 駆動システム、４００ ハイブリッド駆動システム、６００ 電気駆動システム、ＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３ モータジェネレータ。
【発明の属する技術分野】
この発明は、バッテリで発生する水素ガスを車外に排気するバッテリボックス排気システム、それを備えた自動車およびバッテリボックス排気システムにおける排気制御をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
最近、環境に配慮した自動車としてハイブリッド自動車（Ｈｙｂｒｉｄ Ｖｅｈｉｃｌｅ）または電気自動車（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）が大きな注目を集めている。そして、ハイブリッド自動車は、一部、実用化されている。
【０００３】
このハイブリッド自動車は、従来のエンジンに加え、直流電源とインバータとインバータによって駆動されるモータとを動力源とする自動車である。つまり、ハイブリッド自動車は、エンジンを駆動することにより動力源を得るとともに、直流電源からの直流電圧をインバータによって交流電圧に変換し、その変換した交流電圧によりモータを回転することによって動力源を得るものである。
【０００４】
また、電気自動車は、直流電源とインバータとインバータによって駆動されるモータとを動力源とする自動車である。そして、電気自動車は、直流電源からの直流電圧をインバータによって交流電圧に変換し、その変換した交流電圧によってモータを回転することによって動力源を得る。
【０００５】
このようなハイブリッド自動車または電気自動車は、ニッケル水素電池または鉛バッテリなどの二次電池または蓄電手段を直流電源として搭載している。
【０００６】
そこで、バッテリから放出されるガスを車外に排気するために換気ファンがハイブリッド自動車または電気自動車に搭載されている。そして、バッテリを構成する１つの電池の電圧が水素ガス発生電圧以上になると、換気ファンが駆動し、車室内の空気を車外へ換気する（特開平６−２１７４１２号公報）。
【０００７】
【特許文献１】
特開平６−２１７４１２号公報
【０００８】
【特許文献２】
特開平８−１８６９０１号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特開平６−２１７４１２号公報に開示された換気方法で車室内の換気を行なうと、車室内が負圧になり、十分な排気能力が得られない場合があるという問題がある。
【００１０】
そこで、この発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、十分な排気能力を得ることができるバッテリボックス排気システムを提供することである。
【００１１】
また、この発明の別の目的は、十分な排気能力を得ることができるバッテリボックス排気システムを備えた自動車を提供することである。
【００１２】
さらに、この発明の別の目的は、十分な排気能力を得ることができるバッテリボックス排気システムにおける排気制御をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
この発明によれば、バッテリボックス排気システムは、バッテリボックスと、排気ダクトと、ファンと、外気導入弁と、制御装置とを備える。バッテリボックスは、充電式電池からなるバッテリを設置するためのボックスである。排気ダクトは、一方端がバッテリボックスに接続され、他方端が外気に接する。ファンは、車室内の空気を吸引し、その吸引した空気を排気ダクトへ排気する。外気導入弁は、外気を車室内に導入する。制御装置は、バッテリボックスの換気要求時に、外気導入弁を開ける。
【００１４】
好ましくは、制御装置は、外気導入弁を開けた後にファンをオンする。
好ましくは、外気導入弁は、空調装置の一部を構成する。
【００１５】
好ましくは、排気システムは、空調装置をさらに備える。そして、制御装置は、バッテリボックスの換気要求時、空調装置の動作モードを外気導入に切換える。また、空調装置は、外気導入弁を介して導入された外気を車室内に導入する。
【００１６】
好ましくは、ファンは、バッテリの冷却ファンである。
好ましくは、排気システムは、検出装置をさらに備える。検出装置は、バッテリボックスの換気要求状態を検出し、バッテリボックスの換気要求状態を検出したことを示す検出信号を出力する。そして、制御装置は、検出装置から検出信号を受けると、外部導入弁を開ける。
【００１７】
好ましくは、検出装置は、圧力センサーと、検出器とを含む。圧力センサーは、充電式電池内の圧力を検出する。検出器は、圧力センサーにより検出された圧力が基準値以上であるとき、バッテリボックスの換気要求状態を検出したことを示す検出信号を出力する。
【００１８】
好ましくは、検出装置は、温度センサーと、検出器とを含む。温度センサーは、充電式電池内の温度を検出する。検出器は、温度センサーにより検出された温度が基準値以上であるとき、バッテリボックスの換気要求状態を検出したことを示す検出信号を出力する。
【００１９】
好ましくは、検出装置は、濃度センサーと、検出器とを含む。濃度センサーは、充電式電池内の水素濃度を検出する。検出器は、濃度センサーにより検出された水素濃度が基準値以上であるとき、バッテリボックスの換気要求状態を検出したことを示す検出信号を出力する。
【００２０】
また、この発明によれば、自動車は、充電式電池からなるバッテリと、請求項１から請求項９のいずれか１項に記載のバッテリボックス排気システムとを備える。
【００２１】
さらに、この発明によれば、充電式電池からなるバッテリを設置するためのバッテリボックスと、一方端がバッテリボックスに接続され、他方端が外気に接する排気ダクトと、車室内の空気を吸引し、その吸引した空気を排気ダクトへ排気するファンと、外気を車室内に導入するための外気導入弁とを備えるバッテリボックス排気システムにおける排気制御をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体は、バッテリボックスの換気要求状態を検出する第１のステップと、バッテリボックスの換気要求状態が検出されると、外気導入弁を開ける第２のステップとをコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体である。
【００２２】
好ましくは、排気システムは、外気導入モードにおいて、外気導入弁を介して導入された外気を車室内に導入する空調装置をさらに備える。プログラムは、バッテリボックス排気システムに含まれる空調装置の動作モードを外気導入モードに切換える第３のステップをコンピュータにさらに実行させる。
【００２３】
好ましくは、プログラムは、第２のステップの後にファンをオンする第４のステップをコンピュータにさらに実行させる。
【００２４】
好ましくは、プログラムは、第４のステップの後、所定時間経過し、かつ、バッテリボックスの換気要求状態が解除されると、ファンをオフする第５のステップをさらに実行させる。
【００２５】
好ましくは、第１のステップは、充電式電池内の圧力を検出する第１のサブステップと、検出された圧力を基準値と比較する第２のサブステップと、検出された圧力が基準値以上であるときバッテリボックスが換気要求状態であることを検出する第３のサブステップとを含む。
【００２６】
好ましくは、第５のステップは、第４のステップの後、所定時間経過したことを検出する第４のサブステップと、充電式電池内の圧力が所定の範囲になったことを検出する第５のサブステップと、第５のサブステップの後、ファンをオフする第６のサブステップとを含む。
【００２７】
好ましくは、第１のステップは、充電式電池内の温度を検出する第１のサブステップと、検出された温度を基準値と比較する第２のサブステップと、検出された温度が基準値以上であるときバッテリボックスが換気要求状態であることを検出する第３のサブステップとを含む。
【００２８】
好ましくは、第５のステップは、第４のステップの後、所定時間経過したことを検出する第４のサブステップと、充電式電池内の温度が所定の範囲になったことを検出する第５のサブステップと、第５のサブステップの後、ファンをオフする第６のサブステップとを含む。
【００２９】
好ましくは、第１のステップは、充電式電池内の水素濃度を検出する第１のサブステップと、検出された水素濃度を基準値と比較する第２のサブステップと、検出された水素濃度が基準値以上であるときバッテリボックスが換気要求状態であることを検出する第３のサブステップとを含む。
【００３０】
好ましくは、第５のステップは、第４のステップの後、所定時間経過したことを検出する第４のサブステップと、充電式電池内の水素濃度が所定の範囲になったことを検出する第５のサブステップと、第５のサブステップの後、ファンをオフする第６のサブステップとを含む。
【００３１】
この発明においては、バッテリボックスの換気要求状態が検出されると、外気導入弁が開かれて外気が車内に導入される。そして、車内が正圧になった後にファンがオンされ、車内の空気がバッテリに噴きつけられ、バッテリが冷却されるとともにバッテリボックス内の空気および水素ガスが排気ダクトを介して車外へ排気される。
【００３２】
そして、バッテリボックスの換気要求状態は、充電式電池内の圧力（または温度または水素濃度）を検出し、その検出した圧力（または温度または水素濃度）が基準値以上になったと判定することにより、検出される。
【００３３】
したがって、この発明によれば、車内の圧力を正圧に保持できる。その結果、十分な排気能力を得ることができる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
本発明の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返さない。
【００３５】
図１を参照して、この発明の実施の形態による排気システムを備える自動車２００は、ボディ１０と、外気導入弁２０と、バッテリ３０と、バッテリボックス３１と、センサー３５と、冷却ファン４０と、排気ダクト５０と、空調装置６０と、検出器７０と、制御装置８０と、前輪９０と、後輪１１０とを備える。
【００３６】
なお、外気導入弁２０、バッテリボックス３１、センサー３５、冷却ファン４０、排気ダクト５０、空調装置６０、検出器７０および制御装置８０は、この発明による排気システム１００を構成する。
【００３７】
自動車２００は、より具体的には、ハイブリッド自動車または電気自動車である。外気導入弁２０は、自動車２００の前部に設けられ、制御装置８０からの信号ＯＰ／ＣＬにより開閉する。より具体的には、外気導入弁２０は、制御装置８０からの信号ＯＰにより開き、制御装置８０からの信号ＣＬにより閉じる。そして、外気導入弁２０は、信号ＯＰによって開くと、外気５を空調装置６０に導く。
【００３８】
バッテリボックス３１は、後部座席の座席シート１２とトランク１３との間に配置される。バッテリ３０は、バッテリボックス３１内に設置される。そして、バッテリ３０は、直列接続された複数のニッケル水素電池からなり、所定の直流電圧をインバータ（図示せず）に供給する。センサー３５は、バッテリ３０内に設置される。センサー３５は、より具体的には、圧力センサー、温度センサーおよび濃度センサーのいずれかからなる。したがって、センサー３５は、バッテリ３０内の圧力、温度および水素濃度のいずれかを検出し、その検出値を示す検出信号ＤＴＳを検出器７０へ出力する。
【００３９】
冷却ファン４０は、バッテリボックス３１内であって、バッテリ３０が設置される位置を基準にして排気ダクト５０と反対側に設置される。そして、冷却ファン４０は、空気を吸引する側が車室内１１に接する。冷却ファン４０は、制御装置８０からの信号ＯＮ／ＯＦＦによりオン／オフされる。より具体的には、冷却ファン４０は、制御装置８０からの信号ＯＮによりオンされ、制御装置８０からの信号ＯＦＦによってオフされる。そして、冷却ファン４０は、信号ＯＮによってオンされると、バッテリ３０を冷却するとともに、車室内１１の空気を矢印１４で示すように吸引してバッテリボックス３１に導入し、その導入した空気を矢印１５で示すように排気ダクト５０を介して車外へ排気する。
【００４０】
排気ダクト５０は、一方端５１がバッテリボックス３１に接続され、他方端５２が外気に接している。そして、排気ダクト５０は、バッテリボックス３１から流れ込んだ空気および水素ガスを矢印１５で示すように車外に排気する。
【００４１】
空調装置６０は、外気導入弁２０の近くに設置される。空調装置６０は、制御装置８０からの信号ＥＸＣによって動作モードを外気導入に切換える。空調装置６０は、制御装置８０から信号ＥＸＣを受けると、動作モードを外気導入に切換え、開かれた外気導入弁２０を介して導入された外気５を矢印１６で示すように車室内１１に導く。
【００４２】
検出器７０は、センサー３５から検出信号ＤＴＳを受け、その受けた検出信号ＤＴＳによって示される検出値を基準値と比較する。そして、検出器７０は、検出値が基準値以上であるときニッケル水素電池の過放電または過充電を検出したことを示す検出信号ＤＴＣを制御装置８０へ出力する。また、検出器７０は、検出値が基準値よりも小さく、かつ、所定の範囲内にあるとき、ニッケル水素電池の過放電または過充電が解除されたことを示す検出信号ＤＴＮを制御装置８０へ出力する。
【００４３】
検出値は、バッテリ３０内の圧力、バッテリ３０の温度およびバッテリ３０内の水素濃度のいずれかからなる。バッテリ３０内の圧力が基準値以上である場合、バッテリ３０の温度が基準値以上である場合、およびバッテリ３０内の水素濃度が基準値以上である場合のいずれかの場合、バッテリ３０に含まれるニッケル水素電池が過放電または過充電されていることを示す。つまり、バッテリ３０内で多くの水素ガスが発生していることを示す。
【００４４】
したがって、この発明においては、バッテリ３０内の圧力が基準値以上であること、バッテリ３０の温度が基準値以上であること、およびバッテリ３０内の水素濃度が基準値以上であることのいずれかを検出することにより、ニッケル水素電池の過放電または過充電を検出することにしたものである。
【００４５】
制御装置８０は、検出器７０から検出信号ＤＴＣを受けると、信号ＯＰを外気導入弁２０へ出力し、検出器７０から検出信号ＤＴＮを受けると、信号ＣＬを外気導入弁２０へ出力する。
【００４６】
また、制御装置８０は、信号ＯＮ／ＯＦＦを冷却ファン４０へ出力する。特に、制御装置８０は、信号ＯＰを外気導入弁２０へ出力した後に信号ＯＮを冷却ファン４０へ出力し、信号ＯＮを冷却ファン４０へ出力した後、所定時間が経過し、かつ、検出器７０から検出信号ＤＴＮを受けると信号ＯＦＦを冷却ファン４０へ出力する。
【００４７】
さらに、制御装置８０は、信号ＥＸＣを空調装置６０へ出力する。
図２は、バッテリ３０で発生した水素ガスを車外へ排気する動作を説明するためのフローチャートを示す。図２を参照して、一連の動作が開始されると、センサー３５がバッテリ３０内の圧力、温度および水素濃度のいずれかを検出し、その検出した検出値を示す検出信号ＤＴＳを検出器７０へ出力する。検出器７０は、検出信号ＤＴＳによって示される検出値を基準値と比較し、検出値が基準値以上であることを検知してニッケル水素電池の過放電または過充電を検出し（ステップＳ１）、検出信号ＤＴＣを制御装置８０へ出力する。
【００４８】
そうすると、制御装置８０は、検出器７０からの検出信号ＤＴＣに応じて、信号ＯＰを外気導入弁２０へ出力する。外気導入弁２０は、制御装置８０からの信号ＯＰによって開き、外気を空調装置６０に導く（ステップＳ２）。
【００４９】
そして、制御装置８０は、信号ＥＸＣを空調装置６０へ出力し、空調装置６０は、信号ＥＸＣに応じて動作モードを外気導入に切換え、外気導入弁２０を介して外気を車室内１１へ導く（ステップＳ３）。そして、制御装置８０は、信号ＯＮを出力して冷却ファン４０をオンする（ステップＳ４）。これにより、冷却ファン４０は、オンされ、車室内１１の空気をバッテリボックス３１へ導入する。そして、冷却ファン４０は、バッテリ３０に車室内１１の空気を送ることにより、バッテリ３０を冷却するとともに、バッテリ３０で発生した水素ガスを空気とともに排気ダクト５０を介して車外へ排気する。
【００５０】
その後、制御装置８０は、所定時間が経過すると（ステップＳ５）、ニッケル水素電池の過放電または過充電が解除されたか否かを判定する（ステップＳ６）。そして、制御装置８０は、ニッケル水素電池の過放電または過充電が解除されると信号ＯＦＦを出力して冷却ファン４０をオフする（ステップＳ７）。これにより一連の動作が終了する。
【００５１】
図３は、図２に示すフローチャートのステップＳ１の詳細な動作を説明するためのフローチャートである。図３を参照して、一連の動作が開始されると、センサー３５は、ニッケル水素電池内の圧力を検出し、その検出した圧力の値を示す検出信号ＤＴＳを検出器７０へ出力する（ステップＳ１１）。そして、検出器７０は、検出信号ＤＴＳによって示される圧力が基準値以上であるか否かを判定し（ステップＳ１２）、圧力が基準値よりも低いときステップＳ１１，Ｓ１２が繰返し実行される。
【００５２】
検出器７０は、ステップＳ１２において、圧力が基準値以上であると判定すると、ニッケル水素電池の過放電または過充電を検出し、検出信号ＤＴＣを制御装置８０へ出力する（ステップＳ１３）。そして、一連の動作は、上述したステップＳ２へ移行する。
【００５３】
図４は、図２に示すフローチャートのステップＳ１の詳細な動作を説明するための他のフローチャートである。図４を参照して、一連の動作が開始されると、センサー３５は、ニッケル水素電池内の温度を検出し、その検出した温度の値を示す検出信号ＤＴＳを検出器７０へ出力する（ステップＳ２１）。そして、検出器７０は、検出信号ＤＴＳによって示される温度が基準値以上であるか否かを判定し（ステップＳ２２）、温度が基準値よりも低いときステップＳ２１，Ｓ２２が繰返し実行される。
【００５４】
検出器７０は、ステップＳ２２において、温度が基準値以上であると判定すると、ニッケル水素電池の過放電または過充電を検出し、検出信号ＤＴＣを制御装置８０へ出力する（ステップＳ１３）。そして、一連の動作は、上述したステップＳ２へ移行する。
【００５５】
図５は、図２に示すフローチャートのステップＳ１の詳細な動作を説明するためのさらに他のフローチャートである。図５を参照して、一連の動作が開始されると、センサー３５は、ニッケル水素電池内の水素濃度を検出し、その検出した水素濃度の値を示す検出信号ＤＴＳを検出器７０へ出力する（ステップＳ３１）。そして、検出器７０は、検出信号ＤＴＳによって示される水素濃度が基準値以上であるか否かを判定し（ステップＳ３２）、水素濃度が基準値よりも低いときステップＳ３１，Ｓ３２が繰返し実行される。
【００５６】
検出器７０は、ステップＳ３２において、水素濃度が基準値以上であると判定すると、ニッケル水素電池の過放電または過充電を検出し、検出信号ＤＴＣを制御装置８０へ出力する（ステップＳ１３）。そして、一連の動作は、上述したステップＳ２へ移行する。
【００５７】
図６は、図２に示すフローチャートのステップＳ６の詳細な動作を説明するためのフローチャートである。図６を参照して、図２に示すフローチャートのステップＳ５において“Ｙｅｓ”と判定されると、センサー３５は、ニッケル水素電池内の圧力を検出し、その検出した圧力の値を示す検出信号ＤＴＳを検出器７０へ出力する（ステップＳ６１）。
【００５８】
検出器７０は、検出信号ＤＴＳによって示される圧力が所定の範囲内にあるか否かを判定し（ステップＳ６２）、圧力が所定の範囲内にないときステップＳ６１，Ｓ６２が繰返し実行される。
【００５９】
検出器７０は、ステップＳ６２において圧力が所定の範囲内にあると判定すると、ニッケル水素電池の過放電または過充電が解除されたことを検出し、検出信号ＤＴＮを制御装置８０へ出力する（ステップＳ６３）。そして、一連の動作は、上述したステップＳ７へ移行する。
【００６０】
図７は、図２に示すフローチャートのステップＳ６の詳細な動作を説明するための他のフローチャートである。図７を参照して、図２に示すフローチャートのステップＳ５において“Ｙｅｓ”と判定されると、センサー３５は、ニッケル水素電池内の温度を検出し、その検出した温度の値を示す検出信号ＤＴＳを検出器７０へ出力する（ステップＳ７１）。
【００６１】
検出器７０は、検出信号ＤＴＳによって示される温度が所定の範囲内にあるか否かを判定し（ステップＳ７２）、温度が所定の範囲内にないときステップＳ７１，Ｓ７２が繰返し実行される。
【００６２】
検出器７０は、ステップＳ７２において温度が所定の範囲内にあると判定すると、ニッケル水素電池の過放電または過充電が解除されたことを検出し、検出信号ＤＴＮを制御装置８０へ出力する（ステップＳ６３）。そして、一連の動作は、上述したステップＳ７へ移行する。
【００６３】
図８は、図２に示すフローチャートのステップＳ６の詳細な動作を説明するためのさらに他のフローチャートである。図８を参照して、図２に示すフローチャートのステップＳ５において“Ｙｅｓ”と判定されると、センサー３５は、ニッケル水素電池内の水素濃度を検出し、その検出した水素濃度の値を示す検出信号ＤＴＳを検出器７０へ出力する（ステップＳ８１）。
【００６４】
検出器７０は、検出信号ＤＴＳによって示される水素濃度が所定の範囲内にあるか否かを判定し（ステップＳ８２）、水素濃度が所定の範囲内にないときステップＳ８１，Ｓ８２が繰返し実行される。
【００６５】
検出器７０は、ステップＳ８２において水素濃度が所定の範囲内にあると判定すると、ニッケル水素電池の過放電または過充電が解除されたことを検出し、検出信号ＤＴＮを制御装置８０へ出力する（ステップＳ６３）。そして、一連の動作は、上述したステップＳ７へ移行する。
【００６６】
上述したように、この発明においては、バッテリ３０に含まれるニッケル水素電池の過放電または過充電が検出されると、外気導入弁２０が開かれ、空調装置６０が外気導入に切換えられて（図２のステップＳ２，Ｓ３参照）、外気が車室内１１に導入される。したがって、車室内１１が負圧になるのを防止できる。その結果、排気能力を十分に得ることができる。
【００６７】
また、冷却ファン４０は、外気が車室内１１に導入された後にオンされるので（図２のステップＳ４参照）、車室内１１を換気することができる。
【００６８】
さらに、空調装置６０の動作モードを外気導入に切換えて外気を車室内１１に導入するので（図２のステップＳ３参照）、既存の設備を用いて外気を車室内１１に導入できる。その結果、外気を車室内１１に導入するために、新たな機構を追加する必要がない。
【００６９】
さらに、冷却ファン４０を用いてバッテリ３０で発生した水素ガスを車外に排気するので、バッテリ３０の冷却と水素ガスの排気とを１つのファンで兼用できる。その結果、システムの簡素化および低コスト化を実現できる。
【００７０】
なお、センサー３５および検出器７０は、「検出装置」を構成する。
また、バッテリ３０に含まれるニッケル水素電池の過放電または過充電を検出することは、バッテリボックス３１の換気要求を検出することに相当する。
【００７１】
さらに、排気システム１００における排気制御は、実際にはＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）によって行なわれ、ＣＰＵは、図２〜図８に示すフローチャートの各ステップを備えるプログラムをＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）から読出し、その読出したプログラムを実行して図２〜図８に示すフローチャートに従ってバッテリ３０内で発生した水素ガスの車外への排気を制御する。したがって、ＲＯＭは、図２〜図８に示すフローチャートの各ステップを備えるプログラムを記録したコンピュータ（ＣＰＵ）読取り可能な記録媒体に相当する。
【００７２】
さらに、外気導入弁２０は、空調装置６０の一部として構成されてもよい。
さらに、上記においては、冷却ファン４０は、バッテリ３０よりも車室内１１側、すなわち、バッテリ３０よりも上流側に配置されると説明したが、冷却ファン４０は、バッテリ３０よりも排気ダクト５０側、すなわち、バッテリ３０よりも下流側に配置されてもよい。
【００７３】
排気システム１００を搭載したハイブリッド自動車について説明する。図９は、図１に示す排気システム１００を搭載したハイブリッド自動車２００Ａの断面図を示す。図９を参照して、ハイブリッド自動車２００Ａは、排気システム１００に加え、モータ１３０，１５０と、ＩＰＭ（Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｐｏｗｅｒ Ｍｏｄｕｌｅ）１２０，１４０と、エンジン２４０とを備える。
【００７４】
モータ１３０は、ハイブリッド自動車２００Ａの前輪９０に近接して配置される。ＩＰＭ１２０は、モータ１３０の近くに配置され、ケーブル９１を介してモータ１３０と接続される。バッテリ３０は、ケーブル９２を介してＩＰＭ１２０と接続され、ケーブル９３を介してＩＰＭ１４０と接続される。モータ１３０は、前輪９０およびエンジン２４０に連結される。
【００７５】
モータ１５０は、ハイブリッド自動車２００Ａの後輪１１０に近接して配置される。ＩＰＭ１４０は、モータ１５０の近くに配置される。そして、ＩＰＭ１４０は、ケーブル９４を介してモータ１５０と接続される。モータ１５０は、後輪１１０と連結される。
【００７６】
制御装置８０は、外気導入弁２０、冷却ファン４０および空調装置６０の制御に加え、ＩＰＭ１２０，１４０の制御を行なう。
【００７７】
なお、ケーブル９２，９３は、（＋，−）を有する高圧直流電源線である。また、ケーブル９１，９４は、Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相を有するモータ駆動線である。
【００７８】
図１０は、図１に示す排気システム１００を搭載したハイブリッド自動車２００Ａのハイブリッド駆動システムを示す概略ブロック図である。図１０を参照して、ハイブリッド駆動システム４００は、駆動システム３００と、モータジェネレータＭＧ１〜ＭＧ３と、前輪９０と、後輪１１０と、動力分割機構２１０と、ディファレンシャルギア（ＤＧ：Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｇｅａｒ）２２０，２３０と、エンジン２４０とを備える。
【００７９】
ハイブリッド駆動システム４００においては、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２はモータ１３０に相当し、モータジェネレータＭＧ３はモータ１５０に相当する。そして、モータ１３０が２つのモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２によって構成されることに対応して、ＩＰＭ１２０は、２つのインバータ１２１，１２２を含む。インバータ１２１は、モータジェネレータＭＧ１を駆動し、インバータ１２２は、モータジェネレータＭＧ２を駆動する。また、ＩＰＭ１４０に収納されるインバータ１４１は、モータジェネレータＭＧ３を駆動する。インバータ１２１，１２２，１４１の各々は、Ｕ相アーム、Ｖ相アームおよびＷ相アームの３つのアームからなる。そして、Ｕ相アーム、Ｖ相アームおよびＷ相アームの各々は、電源ラインとアースラインとの間に直列に接続された２つのＮＰＮトランジスタからなる。
【００８０】
モータジェネレータＭＧ１は、動力分割機構２１０を介してエンジン２４０と連結される。そして、モータジェネレータＭＧ１は、エンジン２４０を始動し、またはエンジン２４０の回転力によって発電する。
【００８１】
また、モータジェネレータＭＧ２は、動力分割機構２１０を介して前輪９０を駆動する。
【００８２】
さらに、モータジェネレータＭＧ３は、後輪１１０を駆動する。
駆動システム３００は、バッテリ３０と、排気システム１００と、ＩＰＭ１２０，１４０とを含む。バッテリ３０は、ＩＰＭ１２０，１４０に所定の直流電圧を供給する。制御装置８０は、外気導入弁２０、冷却ファン４０および空調装置６０の制御に加え、ＩＰＭ１２０に含まれるインバータ１２１，１２２とＩＰＭ１４０に含まれるインバータ１４１との制御を行なう。より具体的には、制御装置８０は、ＩＰＭ１２０，１４０に入力される電圧Ｖｍ（「インバータ入力電圧」と言う。）を電圧センサー（図示せず）から受け、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２に流れるモータ電流ＭＣＲＴ１とモータジェネレータＭＧ３に流れるモータ電流ＭＣＲＴ２とを電流センサー（図示せず）から受け、モータ回転数ＭＲＮ１，２、トルク指令値ＴＲ１，２および信号ＲＧＥを駆動システム３００の外部に設けられた外部ＥＣＵから受ける。
【００８３】
そして、制御装置８０は、トルク指令値ＴＲ１、モータ電流ＭＣＲＴ１およびインバータ入力電圧Ｖｍに基づいて、モータジェネレータＭＧ１またはＭＧ２がトルク指令値ＴＲ１によって指定されたトルクを出力するための信号ＰＷＭＩ１１またはＰＷＭＩ１２を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ１１またはＰＷＭＩ１２をインバータ１２１または１２２へ出力する。
【００８４】
また、制御装置８０は、トルク指令値ＴＲ２、モータ電流ＭＣＲＴ２およびインバータ入力電圧Ｖｍに基づいて、モータジェネレータＭＧ３がトルク指令値ＴＲ２によって指定されたトルクを出力するための信号ＰＷＭＩ２を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ２をインバータ１４１へ出力する。
【００８５】
制御装置８０は、次の方法により信号ＰＷＭＩ１１，ＰＷＭＩ１２，ＰＷＭＩ２を生成する。制御装置８０は、トルク指令値ＴＲ１およびモータ電流ＭＣＲＴ１に基づいて、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の各相のコイルに印加する電圧を計算し、その計算結果に基づいて各インバータ１２１，１２２を構成する６個のＮＰＮトランジスタをオン／オンするための信号ＰＷＭＩ１１，ＰＷＭＩ１２を生成する。制御装置８０は、トルク指令値ＴＲ２およびモータ電流ＭＣＲＴ２に基づいて、モータジェネレータＭＧ３の各相のコイルに印加する電圧を計算し、その計算結果に基づいてインバータ１４１を構成する６個のＮＰＮトランジスタをオン／オンするための信号ＰＷＭＩ２を生成する。
【００８６】
さらに、制御装置８０は、ハイブリッド自動車２００Ａが回生制動モードに入ったことを示す信号ＲＧＥを外部ＥＣＵから受けると、モータジェネレータＭＧ１が発電した交流電圧を直流電圧に変換するための信号ＰＷＭＣ１１、モータジェネレータＭＧ２が発電した交流電圧を直流電圧に変換するための信号ＰＷＭＣ１２およびモータジェネレータＭＧ３が発電した交流電圧を直流電圧に変換するための信号ＰＷＭＣ２を生成し、その生成した信号ＰＷＭＣ１１，ＰＷＭＣ１２，ＰＷＭＣ２をそれぞれインバータ１２１，１２２，１４１へ出力する。
【００８７】
インバータ１２１は、制御装置８０からの信号ＰＷＭＩ１１に応じてモータジェネレータＭＧ１を駆動する。また、インバータ１２１は、制御装置８０からの信号ＰＷＭＣ１１に応じて、モータジェネレータＭＧ１が発電した交流電圧を直流電圧に変換する。
【００８８】
インバータ１２２は、制御装置８０からの信号ＰＷＭＩ１２に応じてモータジェネレータＭＧ２を駆動する。また、インバータ１２２は、制御装置８０からの信号ＰＷＭＣ１２に応じて、モータジェネレータＭＧ２が発電した交流電圧を直流電圧に変換する。
【００８９】
インバータ１４１は、制御装置８０からの信号ＰＷＭＩ２に応じてモータジェネレータＭＧ３を駆動する。また、インバータ１４１は、制御装置８０からの信号ＰＷＭＣ２に応じて、モータジェネレータＭＧ３が発電した交流電圧を直流電圧に変換する。
【００９０】
図１１は、図１０に示す動力分割機構２１０の模式図を示す。図１１を参照して、動力分割機構２１０は、リングギア２１１と、キャリアギア２１２と、サンギア２１３とから成る。エンジン２４０のシャフト２５１は、プラネタリキャリア２５３を介してキャリアギア２１２に接続され、モータジェネレータＭＧ１のシャフト２５２は、サンギア２１３に接続され、モータジェネレータＭＧ２のシャフト２５４は、リングギア２１１に接続されている。なお、モータジェネレータＭＧ２のシャフト２５４は、ＤＧ２２０を介して前輪９０の駆動軸に連結される。
【００９１】
モータジェネレータＭＧ１は、シャフト２５２、サンギア２１３、キャリアギア２１２およびプラネタリキャリア２５３を介してシャフト２５１を回転し、エンジン２４０を始動する。また、モータジェネレータＭＧ１は、シャフト２５１、プラネタリキャリア２５３、キャリアギア２１２、サンギア２１３およびシャフト２５２を介してエンジン２４０の回転力を受け、その受けた回転力によって発電する。
【００９２】
再び、図１０を参照して、ハイブリッド駆動システム４００が搭載されたハイブリッド自動車の始動時、発進時、軽負荷走行モード、中速低負荷走行モード、加速・急加速モード、低μ路走行モードおよび減速・制動モードにおけるハイブリッド駆動システム４００の動作について説明する。なお、始動時、発進時、軽負荷走行モード、中速低負荷走行モード、加速・急加速モード、低μ路走行モードおよび減速・制動モードにおけるモータ１３０，１５０のトルク指令値ＴＲ１，ＴＲ２および信号ＰＷＭＩ１，ＰＷＭＩ２，ＰＷＭＣ１，ＰＷＭＣ２を表１に示す。
【００９３】
【表１】
まず、ハイブリッド自動車２００Ａのエンジン始動時におけるハイブリッド駆動システム４００の動作について説明する。一連の動作が開始されると、制御装置８０は、外部ＥＣＵからトルク指令値ＴＲ１１を受ける。そして、制御装置８０は、電圧センサー（図示せず）からのインバータ入力電圧Ｖｍと、電流センサー（図示せず）からのモータ電流ＭＣＲＴ１１（モータ電流ＭＣＲＴ１の一種）と、外部ＥＣＵからのトルク指令値ＴＲ１１とに基づいて、上述した方法によって信号ＰＷＭＩ１１を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ１１をインバータ１２１へ出力する。
【００９５】
そうすると、インバータ１２１は、バッテリ３０からの直流電圧を信号ＰＷＭＩ１１に応じて交流電圧に変換し、トルク指令値ＴＲ１１によって指定されたトルクを出力するようにモータジェネレータＭＧ１を駆動する。
【００９６】
これによって、モータジェネレータＭＧ１は、動力分割機構２１０を介してエンジン２４０のクランクシャフト２５１を回転数ＭＲＮ１で回転し、エンジン２４０を始動する。これにより、ハイブリッド自動車２００Ａのエンジン始動時におけるハイブリッド駆動システム４００の動作が終了する。
【００９７】
次に、ハイブリッド自動車２００Ａの発進時におけるハイブリッド駆動システム４００の動作について説明する。一連の動作が開始されると、制御装置８０は、トルク指令値ＴＲ１２およびＴＲ２１と、モータ回転数ＭＲＮ２と、始動後のエンジン２４０の回転力によってモータジェネレータＭＧ１を発電機として機能させるための信号ＲＧＥ１（信号ＲＧＥの一種）とを外部ＥＣＵから受ける。この場合、トルク指令値ＴＲ１２は、モータジェネレータＭＧ２を発進用に用いるためのトルク指令値であり、トルク指令値ＴＲ２１は、モータジェネレータＭＧ３を発進用に用いるためのトルク指令値である。
【００９８】
制御装置８０は、インバータ入力電圧Ｖｍと、モータ電流ＭＣＲＴ１２（モータ電流ＭＣＲＴ１の一種）と、外部ＥＣＵからのトルク指令値ＴＲ１２とに基づいて、上述した方法によって信号ＰＷＭＩ１２を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ１２をインバータ１２２へ出力する。また、制御装置８０は、外部ＥＣＵからの信号ＲＧＥ１に応じて信号ＰＷＭＣ１を生成してインバータ１２１へ出力する。
【００９９】
そうすると、インバータ１２１は、モータジェネレータＭＧ１がエンジン２４０の回転力により発電した交流電圧を信号ＰＷＭＣ１によって直流電圧に変換し、その変換した直流電圧をインバータ１２２に供給する。インバータ１２２は、バッテリ３０からの直流電圧とインバータ１２１からの直流電圧とを受け、その受けた直流電圧を信号ＰＷＭＩ１２に応じて交流電圧に変換し、トルク指令値ＴＲ１２によって指定されたトルクを出力するようにモータジェネレータＭＧ２を駆動する。そして、モータジェネレータＭＧ２は、動力分割機構２１０およびディファレンシャルギア２２０を介して前輪９０を駆動する。
【０１００】
また、制御装置８０は、トルク指令値ＴＲ２１と、モータ電流ＭＣＲＴ２１（モータ電流ＭＣＲＴ２の一種）と、インバータ入力電圧Ｖｍとに基づいて信号ＰＷＭＩ２１を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ２１をインバータ１４１へ出力する。
【０１０１】
そうすると、インバータ１４１は、バッテリ３０から供給された直流電圧を信号ＰＷＭＩ２１によって交流電圧に変換してトルク指令値ＴＲ２１によって指定されたトルクを出力するようにモータジェネレータＭＧ３を駆動する。そして、モータジェネレータＭＧ３は、ディファレンシャルギア２３０を介して後輪１１０を駆動する。
【０１０２】
このようにして、ハイブリッド自動車２００Ａの前輪９０はモータジェネレータＭＧ２によって回転され、後輪１１０はモータジェネレータＭＧ３によって回転され、ハイブリッド自動車２００Ａは４ＷＤで発進する。これにより、ハイブリッド自動車２００Ａの発進時におけるハイブリッド駆動システム４００の動作が終了する。
【０１０３】
次に、ハイブリッド自動車２００Ａが軽負荷走行モードにある場合のハイブリッド駆動システム４００の動作について説明する。一連の動作が開始されると、制御装置８０は、トルク指令値ＴＲ１３を外部ＥＣＵから受ける。なお、トルク指令値ＴＲ１３は、ハイブリッド自動車２００Ａの前輪９０をモータジェネレータＭＧ２のみで駆動するためのトルク指令値である。
【０１０４】
制御装置８０は、インバータ入力電圧Ｖｍと、モータ電流ＭＣＲＴ１３（モータ電流ＭＣＲＴ１の一種）と、トルク指令値ＴＲ１３とに基づいて、上述した方法によって信号ＰＷＭＩ１３を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ１３をインバータ１２２へ出力する。
【０１０５】
そうすると、インバータ１２２は、バッテリ３０からの直流電圧を信号ＰＷＭＩ１３に応じて交流電圧に変換し、トルク指令値ＴＲ１３によって指定されたトルクを出力するようにモータジェネレータＭＧ２を駆動する。そして、モータジェネレータＭＧ２は、動力分割機構２１０およびディファレンシャルギア２２０を介して前輪９０を駆動し、ハイブリッド自動車２００Ａは、モータジェネレータＭＧ２によって軽負荷走行を行なう。これにより、ハイブリッド自動車２００Ａが軽負荷走行モードにある場合のハイブリッド駆動システム４００の動作が終了する。
【０１０６】
次に、ハイブリッド自動車２００Ａが中速低負荷走行モードにある場合のハイブリッド駆動システム４００の動作について説明する。この場合のハイブリッド駆動システム４００の動作は、上述したハイブリッド自動車２００Ａのエンジン２４０の始動時におけるハイブリッド駆動システム４００の動作と同じである。そして、モータジェネレータＭＧ１は、エンジン２４０を始動し、ハイブリッド自動車２００Ａは、エンジン２４０の駆動力によって走行する。
【０１０７】
次に、ハイブリッド自動車２００Ａが加速・急加速モードにある場合のハイブリッド駆動システム４００の動作について説明する。一連の動作が開始されると、制御装置８０は、トルク指令値ＴＲ１４およびＴＲ２２と、モータ回転数ＭＲＮ２と、モータジェネレータＭＧ１を発電機として機能させるための信号ＲＧＥ１とを外部ＥＣＵから受ける。なお、トルク指令値ＴＲ１４は、モータジェネレータＭＧ２を加速・急加速用に用いるためのトルク指令値であり、トルク指令値ＴＲ２２は、モータジェネレータＭＧ３を加速・急加速用に用いるためのトルク指令値である。
【０１０８】
制御装置８０は、インバータ入力電圧Ｖｍと、モータ電流ＭＣＲＴ１４（モータ電流ＭＣＲＴ１の一種）と、トルク指令値ＴＲ１４とに基づいて、上述した方法によって信号ＰＷＭＩ１４を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ１４をインバータ１２２へ出力する。また、制御装置８０は、外部ＥＣＵからの信号ＲＧＥ１に応じて信号ＰＷＭＣ１を生成してインバータ１２１へ出力する。
【０１０９】
そうすると、インバータ１２１は、モータジェネレータＭＧ１がエンジン２４０の回転力（エンジン２４０の回転数は加速前よりも高くなっている。）により発電した交流電圧を信号ＰＷＭＣ１によって直流電圧に変換し、その変換した直流電圧をインバータ１２２に供給する。インバータ１２２は、バッテリ３０からの直流電圧とインバータ１２１からの直流電圧とを受け、その受けた直流電圧を信号ＰＷＭＩ１４に応じて交流電圧に変換し、トルク指令値ＴＲ１４によって指定されたトルクを出力するようにモータジェネレータＭＧ２を駆動する。また、加速・急加速時には、エンジン２４０の出力が上昇される。そして、エンジン２４０およびモータジェネレータＭＧ２は、動力分割機構２１０およびディファレンシャルギア２２０を介して前輪９０を駆動する。
【０１１０】
また、制御装置８０は、インバータ入力電圧Ｖｍと、トルク指令値ＴＲ２２と、モータ電流ＭＣＲＴ２２（モータ電流ＭＣＲＴ２の一種）とに基づいて信号ＰＷＭＩ２２を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ２２をインバータ１４１へ出力する。
【０１１１】
そうすると、インバータ１４１は、バッテリ３０から供給された直流電圧を信号ＰＷＭＩ２２によって交流電圧に変換してトルク指令値ＴＲ２２によって指定されたトルクを出力するようにモータジェネレータＭＧ３を駆動する。そして、モータジェネレータＭＧ３は、ディファレンシャルギア２３０を介して後輪１１０を駆動する。
【０１１２】
このようにして、ハイブリッド自動車２００Ａの前輪９０はエンジン２４０およびモータジェネレータＭＧ２によって回転され、後輪１１０はモータジェネレータＭＧ３によって回転され、ハイブリッド自動車２００Ａは４ＷＤで加速・急加速する。これにより、ハイブリッド自動車２００Ａの加速・急加速モードにおけるハイブリッド駆動システム４００の動作が終了する。
【０１１３】
次に、ハイブリッド自動車２００Ａが低μ路走行モードにある場合のハイブリッド駆動システム４００の動作について説明する。一連の動作が開始されると、制御装置８０は、信号ＲＧＥ１、トルク指令値ＴＲ２３およびモータ回転数ＭＲＮ２を外部ＥＣＵから受ける。なお、信号ＲＧＥ１は、モータジェネレータＭＧ２を回生モードで駆動するための信号であり、トルク指令値ＴＲ２３は、モータジェネレータＭＧ３を駆動モータとして用いるためのトルク指令値である。
【０１１４】
制御装置８０は、外部ＥＣＵからの信号ＲＧＥ１に応じて信号ＰＷＭＣ１を生成してインバータ１２２へ出力する。
【０１１５】
この低μ路走行モードにおいては、エンジン２４０は前輪９０を駆動しており、前輪９０の駆動力の一部がモータジェネレータＭＧ２に伝達される。
【０１１６】
そうすると、インバータ１２２は、信号ＰＷＭＣ１に応じて、モータジェネレータＭＧ２を回生モードで駆動し、前輪９０の駆動力の一部を受けてモータジェネレータＭＧ２が発電した交流電圧を直流電圧に変換してインバータ１４１へ供給する。
【０１１７】
制御装置８０は、インバータ入力電圧Ｖｍと、トルク指令値ＴＲ２３と、モータ電流ＭＣＲＴ２３（モータ電流ＭＣＲＴ２の一種）とに基づいて、上述した方法によって信号ＰＷＭＩ２３を生成してインバータ１４１へ出力する。
【０１１８】
そうすると、インバータ１４１は、インバータ１２２から供給された直流電圧を信号ＰＷＭＩ２３によって交流電圧に変換してトルク指令値ＴＲ２３によって指定されたトルクを出力するようにモータジェネレータＭＧ３を駆動する。そして、モータジェネレータＭＧ３は、ディファレンシャルギア２３０を介して後輪１１０を駆動する。これにより、ハイブリッド自動車２００Ａは、エンジン２４０の駆動力によって前輪９０を駆動し、前輪９０の駆動力の一部を受けてモータジェネレータＭＧ２が発電した電力によって後輪１１０を駆動し、４ＷＤにより低μ路走行を行なう。その結果、ハイブリッド自動車２００Ａは、安定して低μ路走行を行なう。そして、ハイブリッド自動車２００Ａの低μ路走行時におけるハイブリッド駆動システム４００の動作が終了する。
【０１１９】
最後に、ハイブリッド自動車２００Ａが減速・制動モードにある場合のハイブリッド駆動システム４００の動作について説明する。一連の動作が開始されると、制御装置８０は、外部ＥＣＵから信号ＲＧＥ１，ＲＧＥ２を受ける。そして、制御装置８０は、信号ＲＧＥ１，ＲＧＥ２に応じて、信号ＰＷＭＣ１および／または信号ＰＷＭＣ２を生成してそれぞれインバータ１２２およびインバータ１４１へ出力し、モータジェネレータＭＧ２および／またはモータジェネレータＭＧ３を回生モードで駆動する。これにより、ハイブリッド自動車２００Ａは、回生ブレーキおよび／または機械ブレーキによって減速・制動を行なう。そして、ハイブリッド自動車２００Ａの減速・制動時におけるハイブリッド駆動システム４００の動作が終了する。
【０１２０】
上述したハイブリッド自動車２００Ａの各状態において、センサー３５からの検出信号ＤＴＳによって示される圧力（または温度または水素濃度）が基準値以上であるとき、検出器７０は、バッテリ３０に含まれるニッケル水素電池の過放電または過充電を検出したことを示す検出信号ＤＴＣを制御装置８０へ出力する。
【０１２１】
そうすると、制御装置８０は、検出信号ＤＴＣに応じて、信号ＯＰを外気導入弁２０へ出力し、信号ＥＸＣを空調装置６０へ出力する。外気導入弁２０は、信号ＯＰに応じて開き、空調装置６０は、信号ＥＸＣに応じて動作モードを「外気導入」に切換える。これにより、外気がハイブリッド自動車２００Ａの車室内１１に導入される。
【０１２２】
その後、制御装置８０は、信号ＯＮを冷却ファン４０へ出力する。冷却ファン４０は、信号ＯＮに応じて駆動し、車室内１１の空気をバッテリボックス３１に導入してバッテリ３０を冷却するとともに、バッテリボックス３１内の空気および水素ガスを排気ダクト５０を介して車外へ排気する。
【０１２３】
制御装置８０は、信号ＯＮを冷却ファン４０へ出力した後、一定時間が経過し、かつ、検出器７０から検出信号ＤＴＮを受けると、信号ＯＦＦを冷却ファン４０へ出力する。そして、冷却ファン４０は、信号ＯＦＦに応じて停止する。
【０１２４】
このように、ハイブリッド自動車２００Ａにおいては、各状態において、バッテリ３０内のニッケル水素電池の過放電または過充電が常に監視され、過放電または過充電が検出されると、外気導入弁２０が開かれ、空調装置６０の動作モードが「外気導入」に切換えられて車室内１１が正圧に保持される。そして、車室内１１が正圧になった後、冷却ファン４０が駆動され、バッテリ３０の冷却とニッケル水素電池から発生した水素ガスの車外への排気とが行なわれる。
【０１２５】
したがって、ハイブリッド自動車２００Ａの各状態において十分な排気能力を得ることができる。
【０１２６】
図１２は、図１に示す排気システム１００を搭載した電気自動車２００Ｂの断面図を示す。図１２を参照して、電気自動車２００Ｂは、排気システム１００に加え、モータ１３０，１５０と、ＩＰＭ１２０Ａ，１４０とを備える。モータ１３０，１５０およびＩＰＭ１４０については、上述したとおりである。
【０１２７】
ＩＰＭ１２０Ａは、モータ１３０の近くに配置され、ケーブル９１を介してモータ１３０と接続される。また、ＩＰＭ１２０Ａは、ケーブル９２を介してバッテリ３０と接続され、バッテリ３０から所定の直流電圧を受ける。
【０１２８】
図１３は、図１に示す排気システム１００を搭載した電気自動車２００Ｂの電気駆動システムを示す概略ブロック図である。図１３を参照して、電気駆動システム６００は、駆動システム５００と、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２と、前輪９０と、後輪１１０と、ディファレンシャルギア２２０，２３０とを備える。
【０１２９】
電気駆動システム６００においては、モータジェネレータＭＧ１はモータ１３０に相当し、モータジェネレータＭＧ２はモータ１５０に相当する。そして、モータ１３０が１つのモータジェネレータＭＧ１によって構成されることに対応して、ＩＰＭ１２０Ａは、１つのインバータ１２１を含む。インバータ１２１は、モータジェネレータＭＧ１を駆動する。また、ＩＰＭ１４０に収納されるインバータ１４１は、モータジェネレータＭＧ２を駆動する。
【０１３０】
モータジェネレータＭＧ１は、前輪９０を駆動する。また、モータジェネレータＭＧ２は、後輪１１０を駆動する。
【０１３１】
駆動システム５００は、バッテリ３０と、排気システム１００と、ＩＰＭ１２０Ａ，１４０とを含む。
【０１３２】
なお、駆動システム５００においては、制御装置８０は、上述した方法によって信号ＰＷＭＩ１，ＰＷＭＣ１を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ１，ＰＷＭＣ１をインバータ１２１へ出力する。その他については、上述したとおりである。
【０１３３】
電気駆動システム６００が搭載された電気自動車の発進時、軽負荷走行モード、中速低負荷走行モード、加速・急加速モード、低μ路走行モードおよび減速・制動モードにおける電気駆動システム６００の動作について説明する。なお、発進時、軽負荷走行モード、中速低負荷走行モード、加速・急加速モード、低μ路走行モードおよび減速・制動モードにおけるモータ１３０，１５０のトルク指令値ＴＲ１，ＴＲ２および信号ＰＷＭＩ１，ＰＷＭＩ２，ＰＷＭＣ１，ＰＷＭＣ２を表２に示す。
【０１３４】
【表２】
まず、電気自動車２００Ｂの発進時における電気駆動システム６００の動作について説明する。一連の動作が開始されると、制御装置８０は、トルク指令値ＴＲ１１およびＴＲ２１を外部ＥＣＵから受ける。この場合、トルク指令値ＴＲ１１は、モータジェネレータＭＧ１を発進用に用いるためのトルク指令値であり、トルク指令値ＴＲ２１は、モータジェネレータＭＧ２を発進用に用いるためのトルク指令値である。
【０１３６】
制御装置８０は、インバータ入力電圧Ｖｍと、モータ電流ＭＣＲＴ１１（モータ電流ＭＣＲＴ１の一種）と、外部ＥＣＵからのトルク指令値ＴＲ１１とに基づいて、上述した方法によって信号ＰＷＭＩ１１を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ１１をインバータ１２１へ出力する。また、制御装置８０は、トルク指令値ＴＲ２１と、モータ電流ＭＣＲＴ２１（モータ電流ＭＣＲＴ２の一種）と、インバータ入力電圧Ｖｍとに基づいて信号ＰＷＭＩ２１を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ２１をインバータ１４１へ出力する。
【０１３７】
そうすると、インバータ１２１は、バッテリ３０からの直流電圧を信号ＰＷＭＩ１１に応じて交流電圧に変換し、トルク指令値ＴＲ１１によって指定されたトルクを出力するようにモータジェネレータＭＧ１を駆動する。そして、モータジェネレータＭＧ１は、ディファレンシャルギア２２０を介して前輪９０を駆動する。
【０１３８】
また、インバータ１４１は、バッテリ３０から供給された直流電圧を信号ＰＷＭＩ２１によって交流電圧に変換してトルク指令値ＴＲ２１によって指定されたトルクを出力するようにモータジェネレータＭＧ２を駆動する。そして、モータジェネレータＭＧ２は、ディファレンシャルギア２３０を介して後輪１１０を駆動する。
【０１３９】
このようにして、電気自動車２００Ｂの前輪９０はモータジェネレータＭＧ１によって回転され、後輪１１０はモータジェネレータＭＧ２によって回転され、電気自動車２００Ｂは４ＷＤで発進する。これにより、電気自動車２００Ｂの発進時における電気駆動システム６００の動作が終了する。
【０１４０】
次に、電気自動車２００Ｂが軽負荷走行モードにある場合の電気駆動システム６００の動作について説明する。一連の動作が開始されると、制御装置８０は、トルク指令値ＴＲ１２を外部ＥＣＵから受ける。なお、トルク指令値ＴＲ１２は、電気自動車２００Ｂの前輪９０をモータジェネレータＭＧ１のみで駆動するためのトルク指令値である。
【０１４１】
制御装置８０は、インバータ入力電圧Ｖｍと、モータ電流ＭＣＲＴ１２（モータ電流ＭＣＲＴ１の一種）と、トルク指令値ＴＲ１２とに基づいて、上述した方法によって信号ＰＷＭＩ１２を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ１２をインバータ１２１へ出力する。
【０１４２】
そうすると、インバータ１２１は、バッテリ３０からの直流電圧を信号ＰＷＭＩ１２に応じて交流電圧に変換し、トルク指令値ＴＲ１２によって指定されたトルクを出力するようにモータジェネレータＭＧ１を駆動する。そして、モータジェネレータＭＧ１は、ディファレンシャルギア２２０を介して前輪９０を駆動し、電気自動車２００Ｂは、モータジェネレータＭＧ１によって軽負荷走行を行なう。これにより、電気自動車２００Ｂが軽負荷走行モードにある場合の電気駆動システム６００の動作が終了する。
【０１４３】
次に、電気自動車２００Ｂが中速低負荷走行モードにある場合の電気駆動システム６００の動作について説明する。一連の動作が開始されると、制御装置８０は、外部ＥＣＵからトルク指令値ＴＲ１３を受ける。そして、制御装置８０は、インバータ入力電圧Ｖｍと、モータ電流ＭＣＲＴ１３（モータ電流ＭＣＲＴ１の一種）と、トルク指令値ＴＲ１３とに基づいて、上述した方法によって信号ＰＷＭＩ１３を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ１３をインバータ１２１へ出力する。
【０１４４】
そうすると、インバータ１２１は、バッテリ３０からの直流電圧を信号ＰＷＭＩ１３に応じて交流電圧に変換し、トルク指令値ＴＲ１３によって指定されたトルクを出力するようにモータジェネレータＭＧ１を駆動する。
【０１４５】
これによって、モータジェネレータＭＧ１は、ディファレンシャルギア２２０を介して前輪９０を駆動する。そして、電気自動車２００Ｂは、中速低負荷で走行する。これにより、電気自動車２００Ｂの中速低負荷走行モードにおける電気駆動システム６００の動作が終了する。
【０１４６】
次に、電気自動車２００Ｂが加速・急加速モードにある場合の電気駆動システム６００の動作について説明する。一連の動作が開始されると、制御装置８０は、トルク指令値ＴＲ１４およびＴＲ２２を外部ＥＣＵから受ける。なお、トルク指令値ＴＲ１４は、モータジェネレータＭＧ１を加速・急加速用に用いるためのトルク指令値であり、トルク指令値ＴＲ２２は、モータジェネレータＭＧ２を加速・急加速用に用いるためのトルク指令値である。
【０１４７】
制御装置８０は、インバータ入力電圧Ｖｍと、モータ電流ＭＣＲＴ１４（モータ電流ＭＣＲＴ１の一種）と、トルク指令値ＴＲ１４とに基づいて、上述した方法によって信号ＰＷＭＩ１４を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ１４をインバータ１２１へ出力する。また、制御装置８０は、インバータ入力電圧Ｖｍと、モータ電流ＭＣＲＴ２２（モータ電流ＭＣＲＴ２の一種）と、トルク指令値ＴＲ２２とに基づいて、上述した方法によって信号ＰＷＭＩ２２を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ２２をインバータ１４１へ出力する。
【０１４８】
そうすると、インバータ１２１は、バッテリ３０からの直流電圧を信号ＰＷＭＩ１４に応じて交流電圧に変換し、トルク指令値ＴＲ１４によって指定されたトルクを出力するようにモータジェネレータＭＧ１を駆動する。また、加速・急加速時には、エンジン２４０の出力が上昇される。そして、モータジェネレータＭＧ１は、ディファレンシャルギア２２０を介して前輪９０を駆動する。
【０１４９】
また、インバータ１４１は、バッテリ３０から供給された直流電圧を信号ＰＷＭＩ２２によって交流電圧に変換してトルク指令値ＴＲ２２によって指定されたトルクを出力するようにモータジェネレータＭＧ２を駆動する。そして、モータジェネレータＭＧ２は、ディファレンシャルギア２３０を介して後輪１１０を駆動する。
【０１５０】
このようにして、電気自動車２００Ｂの前輪９０はモータジェネレータＭＧ１によって回転され、後輪１１０はモータジェネレータＭＧ２によって回転され、電気自動車２００Ｂは４ＷＤで加速・急加速する。これにより、電気自動車２００Ｂの加速・急加速モードにおける電気駆動システム６００の動作が終了する。
【０１５１】
次に、電気自動車２００Ｂが低μ路走行モードにある場合の電気駆動システム６００の動作について説明する。一連の動作が開始されると、制御装置８０は、信号ＲＧＥ１１（信号ＲＧＥ１の一種）およびトルク指令値ＴＲ２３を外部ＥＣＵから受ける。なお、信号ＲＧＥ１１は、モータジェネレータＭＧ１を回生モードで駆動するための信号であり、トルク指令値ＴＲ２３は、モータジェネレータＭＧ２を駆動モータとして用いるためのトルク指令値である。
【０１５２】
制御装置８０は、外部ＥＣＵからの信号ＲＧＥ１１に応じて信号ＰＷＭＣ１１を生成してインバータ１２１へ出力する。
【０１５３】
そうすると、インバータ１２１は、信号ＰＷＭＣ１１に応じて、モータジェネレータＭＧ１を回生モードで駆動し、前輪９０の駆動力の一部を受けてモータジェネレータＭＧ１が発電した交流電圧を直流電圧に変換してインバータ１４１へ供給する。
【０１５４】
制御装置８０は、インバータ入力電圧Ｖｍと、トルク指令値ＴＲ２３と、モータ電流ＭＣＲＴ２３（モータ電流ＭＣＲＴ２の一種）とに基づいて、上述した方法によって信号ＰＷＭＩ２３を生成してインバータ１４１へ出力する。
【０１５５】
そうすると、インバータ１４１は、インバータ１２１から供給された直流電圧を信号ＰＷＭＩ２３によって交流電圧に変換してトルク指令値ＴＲ２３によって指定されたトルクを出力するようにモータジェネレータＭＧ２を駆動する。そして、モータジェネレータＭＧ２は、ディファレンシャルギア２３０を介して後輪１１０を駆動する。これにより、電気自動車２００Ｂは、前輪９０の駆動力の一部を受けてモータジェネレータＭＧ１が発電した電力によって後輪１１０を駆動し、４ＷＤにより低μ路走行を行なう。その結果、電気自動車２００Ｂは、安定して低μ路走行を行なう。そして、電気自動車２００Ｂの低μ路走行時における電気駆動システム６００の動作が終了する。
【０１５６】
最後に、電気自動車２００Ｂが減速・制動モードにある場合の電気駆動システム６００の動作について説明する。一連の動作が開始されると、制御装置８０は、外部ＥＣＵから信号ＲＧＥ１２，ＲＧＥ２１を受ける。そして、制御装置８０は、信号ＲＧＥ１１，ＲＧＥ２１に応じて、信号ＰＷＭＣ１２および／または信号ＰＷＭＣ２１を生成してそれぞれインバータ１２１および／またはインバータ１４１へ出力し、モータジェネレータＭＧ１および／またはモータジェネレータＭＧ１を回生モードで駆動する。これにより、電気自動車２００Ｂは、回生ブレーキおよび／または機械ブレーキによって減速・制動を行なう。そして、電気自動車２００Ｂの減速・制動時における電気駆動システム６００の動作が終了する。
【０１５７】
上述した電気自動車２００Ｂの各状態において、センサー３５からの検出信号ＤＴＳによって示される圧力（または温度または水素濃度）が基準値以上であるとき、検出器７０は、バッテリ３０に含まれるニッケル水素電池の過放電または過充電を検出したことを示す検出信号ＤＴＣを制御装置８０へ出力する。
【０１５８】
そうすると、制御装置８０は、検出信号ＤＴＣに応じて、信号ＯＰを外気導入弁２０へ出力し、信号ＥＸＣを空調装置６０へ出力する。外気導入弁２０は、信号ＯＰに応じて開き、空調装置６０は、信号ＥＸＣに応じて動作モードを「外気導入」に切換える。これにより、外気が電気自動車２００Ｂの車室内１１に導入される。
【０１５９】
その後、制御装置８０は、信号ＯＮを冷却ファン４０へ出力する。冷却ファン４０は、信号ＯＮに応じて駆動し、車室内１１の空気をバッテリボックス３１に導入してバッテリ３０を冷却するとともに、バッテリボックス３１内の空気および水素ガスを排気ダクト５０を介して車外へ排気する。
【０１６０】
制御装置８０は、信号ＯＮを冷却ファン４０へ出力した後、一定時間が経過し、かつ、検出器７０から検出信号ＤＴＮを受けると、信号ＯＦＦを冷却ファン４０へ出力する。そして、冷却ファン４０は、信号ＯＦＦに応じて停止する。
【０１６１】
このように、電気自動車２００Ｂにおいては、各状態において、バッテリ３０内のニッケル水素電池の過放電または過充電が常に監視され、過放電または過充電が検出されると、外気導入弁２０が開かれ、空調装置６０の動作モードが「外気導入」に切換えられて車室内１１が正圧に保持される。そして、車室内１１が正圧になった後、冷却ファン４０が駆動され、バッテリ３０の冷却とニッケル水素電池から発生した水素ガスの車外への排気とが行なわれる。
【０１６２】
したがって、電気自動車２００Ｂの各状態において十分な排気能力を得ることができる。
【０１６３】
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。本発明の範囲は、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。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態による排気システムを備えた自動車の概略ブロック図である。
【図２】図１に示すバッテリで発生した水素ガスを車外へ排気する動作を説明するためのフローチャートである。
【図３】図２に示すステップＳ１の詳細な動作を説明するためのフローチャートである。
【図４】図２に示すステップＳ１の詳細な動作を説明するための他のフローチャートである。
【図５】図２に示すステップＳ１の詳細な動作を説明するためのさらに他のフローチャートである。
【図６】図２に示すステップＳ６の詳細な動作を説明するためのフローチャートである。
【図７】図２に示すステップＳ６の詳細な動作を説明するための他のフローチャートである。
【図８】図２に示すステップＳ６の詳細な動作を説明するためのさらに他のフローチャートである。
【図９】図１に示す排気システムを搭載したハイブリッド自動車の断面図である。
【図１０】図１に示す排気システムを搭載したハイブリッド自動車のハイブリッド駆動システムを示す概略ブロック図である。
【図１１】図１０に示す動力分割機構の模式図である。
【図１２】図１に示す排気システムを搭載した電気自動車の断面図である。
【図１３】図１に示す排気システムを搭載した電気自動車の電気駆動システムを示す概略ブロック図である。
【符号の説明】
５ 外気、１０ ボディ、１１ 車室内、１２ 座席シート、１３ トランク、１４，１５ 矢印、２０ 外気導入弁、３０ バッテリ、３１ バッテリボックス、３５ センサー、４０ 冷却ファン、５０ 排気ダクト、５１ 一方端、５２ 他方端、６０ 空調装置、７０ 検出器、８０ 制御装置、９０ 前輪、１００ 排気システム、１１０ 後輪、２００ 自動車、２００Ａ ハイブリッド自動車、２００Ｂ 電気自動車、９１〜９４ ケーブル、１２０，１４０ ＩＰＭ、１２１，１２２，１４１ インバータ、１３０，１５０ モータ、２１０動力分割機構、２１１ リングギア、２１２ キャリアギア、２１３ サンギア、２２０，２３０ ディファレンシャルギア、２４０ エンジン、２５１，２５２，２５４ シャフト、２５３ プラネタリキャリア、３００，５００ 駆動システム、４００ ハイブリッド駆動システム、６００ 電気駆動システム、ＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３ モータジェネレータ。
Claims (20)
- 充電式電池からなるバッテリを設置するためのバッテリボックスと、
一方端が前記バッテリボックスに接続され、他方端が外気に接する排気ダクトと、
車室内の空気を吸引し、その吸引した空気を前記排気ダクトへ排気するファンと、
外気を車室内に導入するための外気導入弁と、
前記バッテリボックスの換気要求時に、前記外気導入弁を開ける制御装置とを備えるバッテリボックス排気システム。 - 前記制御装置は、前記外気導入弁を開けた後に前記ファンをオンする、請求項１に記載のバッテリボックス排気システム。
- 前記外気導入弁は、空調装置の一部を構成する、請求項１または請求項２に記載のバッテリボックス排気システム。
- 空調装置をさらに備え、
前記制御装置は、前記バッテリボックスの換気要求時、前記空調装置の動作モードを外気導入に切換え、
前記空調装置は、前記外気導入弁を介して導入された外気を車室内に導入する、請求項１または請求項２に記載のバッテリボックス排気システム。 - 前記ファンは、バッテリの冷却ファンである、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のバッテリボックス排気システム。
- 前記バッテリボックスの換気要求状態を検出し、前記バッテリボックスの換気要求状態を検出したことを示す検出信号を出力する検出装置をさらに備え、
前記制御装置は、前記検出装置から前記検出信号を受けると、前記外部導入弁を開ける、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のバッテリボックス排気システム。 - 前記検出装置は、
前記充電式電池内の圧力を検出する圧力センサーと、
前記検出された圧力が基準値以上であるとき前記検出信号を出力する検出器とを含む、請求項６に記載のバッテリボックス排気システム。 - 前記検出装置は、
前記充電式電池内の温度を検出する温度センサーと、
前記検出された温度が基準値以上であるとき前記検出信号を出力する検出器とを含む、請求項６に記載のバッテリボックス排気システム。 - 前記検出装置は、
前記充電式電池内の水素濃度を検出する濃度センサーと、
前記検出された水素濃度が基準値以上であるとき前記検出信号を出力する検出器とを含む、請求項６に記載のバッテリボックス排気システム。 - 充電式電池からなるバッテリと、
請求項１から請求項９のいずれか１項に記載のバッテリボックス排気システムとを備える自動車。 - バッテリボックス排気システムにおける排気制御をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体であって、
前記バッテリボックス排気システムは、
充電式電池からなるバッテリを設置するためのバッテリボックスと、
一方端が前記バッテリボックスに接続され、他方端が外気に接する排気ダクトと、
車室内の空気を吸引し、その吸引した空気を前記排気ダクトへ排気するファンと、
外気を車室内に導入するための外気導入弁とを備え、
前記プログラムは、
前記バッテリボックスの換気要求状態を検出する第１のステップと、
前記バッテリボックスの換気要求状態が検出されると、前記外気導入弁を開ける第２のステップとをコンピュータに実行させる、コンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体。 - 前記排気システムは、外気導入モードにおいて、前記外気導入弁を介して導入された外気を車室内に導入する空調装置をさらに備え、
前記プログラムは、前記空調装置の動作モードを前記外気導入モードに切換える第３のステップをコンピュータにさらに実行させる、請求項１１に記載のコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体。 - 前記プログラムは、前記第２のステップの後に前記ファンをオンする第４のステップをコンピュータにさらに実行させる、請求項１１または請求項１２に記載のコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体。
- 前記プログラムは、前記第４のステップの後、所定時間経過し、かつ、前記バッテリボックスの換気要求状態が解除されると、前記ファンをオフする第５のステップをさらに実行させる、請求項１３に記載のコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体。
- 前記第１のステップは、
前記充電式電池内の圧力を検出する第１のサブステップと、
前記検出された圧力を基準値と比較する第２のサブステップと、
前記検出された圧力が前記基準値以上であるとき前記バッテリボックスが前記換気要求状態であることを検出する第３のサブステップとを含む、請求項１１から請求項１４のいずれか１項に記載のコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体。 - 前記第５のステップは、
前記第４のステップの後、所定時間経過したことを検出する第４のサブステップと、
前記充電式電池内の圧力が所定の範囲になったことを検出する第５のサブステップと、
前記第５のサブステップの後、前記ファンをオフする第６のサブステップとを含む、請求項１５に記載のコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体。 - 前記第１のステップは、
前記充電式電池内の温度を検出する第１のサブステップと、
前記検出された温度を基準値と比較する第２のサブステップと、
前記検出された温度が前記基準値以上であるとき前記バッテリボックスが前記換気要求状態であることを検出する第３のサブステップとを含む、請求項１１から請求項１４のいずれか１項に記載のコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体。 - 前記第５のステップは、
前記第４のステップの後、所定時間経過したことを検出する第４のサブステップと、
前記充電式電池内の温度が所定の範囲になったことを検出する第５のサブステップと、
前記第５のサブステップの後、前記ファンをオフする第６のサブステップとを含む、請求項１７に記載のコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体。 - 前記第１のステップは、
前記充電式電池内の水素濃度を検出する第１のサブステップと、
前記検出された水素濃度を基準値と比較する第２のサブステップと、
前記検出された水素濃度が前記基準値以上であるとき前記バッテリボックスが前記換気要求状態であることを検出する第３のサブステップとを含む、請求項１１から請求項１４のいずれか１項に記載のコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体。 - 前記第５のステップは、
前記第４のステップの後、所定時間経過したことを検出する第４のサブステップと、
前記充電式電池内の水素濃度が所定の範囲になったことを検出する第５のサブステップと、
前記第５のサブステップの後、前記ファンをオフする第６のサブステップとを含む、請求項１９に記載のコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体。
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