(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンを使わずにモータのみで走行するＥＶモードと、エンジンとモータを使って走行するＨＶモードを切り換え可能なハイブリッド車であり、
モータを駆動するための電力を蓄えるバッテリと、
バッテリの出力電圧を昇圧するコンバータと、
車輪を駆動する駆動力を出力することと、エンジンの駆動力又は車両の減速エネルギによって発電することの双方に用いられる第１モータと、
車輪を駆動する駆動力を出力する第２モータと、
第１モータに駆動力を出力させる場合にはコンバータの出力電力を交流に変換して第１モータへ供給し、第１モータが発電する場合には第１モータが発電した交流電力を直流に変換してバッテリ、又は、第２モータを含む電気デバイスに直流電力を供給する第１インバータと、
コンバータの出力電力を交流に変換して第２モータへ供給する第２インバータと、
コンバータの低圧側端子間の電圧を計測する低圧側電圧センサと、
コンバータの高圧側端子間の電圧を計測する高圧側電圧センサと、
コントローラと、を備えており、コントローラは、以下の処理、即ち、
（１）低圧側電圧センサの計測値が予め定められた閾値電圧を下回った場合にＥＶモードを禁止するとともに、第１モータの発電により得られる電力と、前記電気デバイスの消費電力との電力収支がバランスするように第１インバータを制御し、
（２）コンバータの低圧側端子と高圧側端子を短絡し、低圧側電圧センサの計測値と高圧側電圧センサの計測値が一致する場合はＥＶモード禁止を維持し、
（３）コンバータの低圧側端子と高圧側端子を短絡したにも関わらず低圧側電圧センサの計測値が高圧側電圧センサの計測値よりも低い場合はＥＶモード禁止を解除する、
処理を順次に実行することを特徴とするハイブリッド車。
【請求項２】
第１モータの出力軸がサンギアに連結しており、エンジンの出力軸がプラネタリキャリアに連結しており、第２モータの出力軸がリングギアに連結しているとともに車軸に連結しているプラネタリギアをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車。
【請求項３】
コンバータは、高圧側端子間に直列に接続されている２個のスイッチング回路と、一端が低圧側の正極端子に接続しており、他端が２個のスイッチング回路の中間点に接続しているリアクトルで構成されており、
コントローラは、コンバータの高圧側の正極端子とリアクトルとの間のスイッチング回路を閉じることにより低圧側端子と高圧側端子を短絡させることを特徴とする請求項１または２に記載のハイブリッド車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車輪駆動用のモータとエンジンを備えるハイブリッド車に関する。
【背景技術】
【０００２】
車輪駆動用のモータとエンジンを備えるハイブリッド車は、エンジンを使わずにモータのみで走行するＥＶモードと、エンジンとモータの双方を使って走行するＨＶモードを切り換えながら走行する。エンジンは、走行用の動力源としてだけでなく、モータを発電機として利用するときの動力源としても使われる。ハイブリッド車は、モータで発電した電力でバッテリを充電することができるため、エンジンを備えない純粋な電気自動車に比べて、搭載バッテリの容量が小さい。即ち、ハイブリッド車は、ＥＶモードだけではそう長い距離は走れない。
【０００３】
そこで、２個のモータを備え、バッテリの不具合（バッテリの電力を取り出す給電線の断線など、バッテリ周辺の部品の不具合を含む）が生じたときに、エンジンの駆動力を使って一方のモータで発電し、その電力で他方のモータを駆動してバッテリに頼らずに走行する技術が特許文献１や特許文献２にて提案されている。
【０００４】
なお、以下では、上記のごとくバッテリに頼らずに走行することをバッテリレス走行と表現することにする。また、バッテリを使ってモータを駆動して走行することを、「バッテリレス走行」に対する表現として「通常走行」と表現する。また、説明を簡単にするため、モータに電力を供給し車輪の駆動力を得ることを「力行」と表現し、車両の運動エネルギを利用してモータで発電することを「回生」と表現する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１９６７３３号公報
【特許文献２】特開２０１０−１６２９９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
バッテリの不具合は、典型的には、バッテリの出力電圧を計測する電圧センサの計測値に基づいて判断される。具体的には、電圧センサの計測値が予め定められた閾値電圧を下回った場合に、バッテリに不具合が生じていると判断し、通常走行からバッテリレス走行に移行する。ところが、バッテリ自体に不具合はなく、電圧センサが故障している可能性もある。その場合には、バッテリレス走行でなく通常走行することが好ましい。本明細書は、バッテリの出力電圧を計測する電圧センサの計測値に基づいて一旦バッテリレス走行に移行した後に、電圧センサ自体が故障しているか否かをチェックし、電圧センサ自体が故障している蓋然性が高い場合にはバッテリレス走行から通常走行に戻すハイブリッド車を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
ハイブリッド車のなかには、バッテリの出力電圧を昇圧してインバータに供給するコンバータ（ＤＣＤＣコンバータ）を備えるタイプがある。その場合、コンバータの低圧側端子間の電圧を計測する低圧側電圧センサ（バッテリの出力電圧を計測する電圧センサに相当する）のほかに、コンバータの高圧側端子間の電圧を計測する高圧側電圧センサを備える。本明細書は、それら２個の電圧センサを利用して低圧側電圧センサが正常であるか否かを判断する。その結果、電圧センサが故障している蓋然性が高い場合にバッテリレス走行から通常走行に戻す。なお、高圧側電圧センサが計測する電圧は、インバータの直流側端子間の電圧に相当する。インバータの直流側端子間の電圧は、力行時はインバータへの入力電圧に相当し、回生時はインバータの直流出力電圧に相当する。
【０００８】
本明細書が開示する技術の一実施形態を説明する。本明細書が開示する技術は、エンジンを使わずにモータのみで走行するＥＶモードとエンジンとモータを使って走行するＨＶモードを切り換え可能なハイブリッド車を対象とする。そのハイブリッド車は、モータを駆動するための電力を蓄えるバッテリ、第１及び第２モータ、第１及び第２インバータ、コンバータ、及び、コントローラを備える。コンバータは、バッテリの出力電圧を昇圧して第１及び第２インバータへ供給する。コンバータは、回生時は、第１インバータが出力する直流電力の電圧をバッテリ充電に適した電圧まで降圧する機能も備える。第１モータは、車輪を駆動する駆動力を出力することと、エンジンの駆動力又は車両の減速エネルギによって発電することの双方に用いられる。第２モータは、車輪を駆動する駆動力を出力する。もちろん、第２モータも発電機として用いられてもよい。第１インバータは、第１モータに駆動力を出力させる場合にはコンバータの出力電力を交流に変換して第１モータへ供給し、第１モータが発電する場合には第１モータが発電した交流電力を直流に変換しコンバータを介してバッテリに供給し、及び／又は、第２モータを含む電気デバイスに供給する。第２インバータは、コンバータの出力電力を交流に変換して第２モータへ供給する。本明細書が開示するハイブリッド車はさらに、前述したように、コンバータの低圧側端子間の電圧を計測する低圧側電圧センサと、コンバータの高圧側端子間の電圧を計測する高圧側電圧センサを備える。低圧側電圧センサが、バッテリの電圧を計測する電圧センサに相当する。
【０００９】
コントローラは、以下の処理を順次に実行する。
（１）低圧側電圧センサの計測値が予め定められた閾値電圧を下回った場合にはＥＶモードを禁止するとともに、エンジンの駆動力で第１モータを回転させその発電により得られる電力と、第２モータを含む電気デバイスの消費電力との電力収支がバランスするように第１インバータを制御する処理。なお、ＥＶモードを禁止するとは、エンジンを駆動したままとすることに相当する。
（２）コンバータの低圧側端子と高圧側端子を短絡し、低圧側電圧センサの計測値と高圧側電圧センサの計測値が一致する場合はＥＶモード禁止を維持する処理。
（３）コンバータの低圧側端子と高圧側端子を短絡したにも関わらず低圧側電圧センサの計測値が高圧側電圧センサの計測値よりも低い場合はＥＶモード禁止を解除する処理。
【００１０】
上記（１）の処理が、バッテリレス走行に相当する。（２）と（３）の処理が、低圧側電圧センサ（即ちバッテリの出力電圧を計測する電圧センサ）が故障しているか否かをチェックする処理に相当する。（２）の処理は、低圧側電圧センサは正常であると判定したときにバッテリレス走行を維持する処理である。（３）の処理は、低圧側電圧センサが故障している蓋然性が高いとしてバッテリレス走行から通常走行に戻す処理に相当する。
【００１１】
本明細書が開示する技術は、コンバータの低圧側端子と高圧側端子を短絡し、低圧側電圧センサと高圧側電圧センサの値が一致すれば両電圧センサは正常であると判断し、そうでない場合は、バッテリ電圧出力の低下を検知した低圧側電圧センサが故障していると判断する。低圧側電圧センサが故障していると判断した場合は、バッテリレス走行から通常走行に戻す。これは、同時に２箇所が故障する確率は極めて低く、電圧センサが故障しているならばバッテリは故障していない蓋然性が高い、という知見に基づく。
【００１２】
なお、低圧側電圧センサの計測値が高圧側電圧センサの計測値に一致するか否かをコントローラが判定する際、当然ながら、２個の電圧センサの計測値の差が両センサの誤差の加算値程度の範囲内であれば「一致している」と判定してよい。判断の確実性を向上させるため、コントローラは、両電圧センサの計測値の差が、誤差の加算値に所定のマージンを加えた範囲内であれば「一致する」と判断するようにプログラムされていてもよい。
【００１３】
ハイブリッド車のギアトレインの典型例は、以下の接続関係を有するプラネタリギアである。即ち、サンギアが第１モータの出力軸に連結している。プラネタリキャリアがエンジンの出力軸に連結している。リングギアが第２モータの出力軸に連結している。また、リングギア（第２モータの出力軸）は、車軸にも連結している。
【００１４】
また、コンバータの典型例は、２個のスイッチング回路とリアクトルで構成される。具体的には、２個のスイッチング回路は、コンバータの高圧側の端子間に直列に接続されている。リアクトルは、その一端が低圧側の正極端子に接続しており、他端が２個のスイッチング回路の中間点に接続している。スイッチング回路の典型は、ＩＧＢＴなどのスイッチングトランジスタとダイオードが逆並列に接続した回路である。そのようなコンバータを有する場合、ハイブリッド車のコントローラは、コンバータの高圧側の正極端子とリアクトルとの間のスイッチング回路を閉じることにより低圧側端子と高圧側端子を短絡することができる。なお、コンバータの高圧側の正極端子とリアクトルとの間のスイッチング回路は、上アームと呼ばれることがある。
【００１５】
本明細書が開示する技術は、バッテリレス走行に移行した後、バッテリの出力電圧を計測する電圧センサが故障している蓋然性が高い場合は通常走行に戻し、安定して走行することのできるハイブリッド車を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施例のハイブリッド車の模式的ブロック図である。
【図２】動力分配機構のスケルトン図である。
【図３】コンバータの回路図である。
【図４】コントローラが実行する処理のフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１に、実施例のハイブリッド車１００の模式的ブロック図を示す。ハイブリッド車１００は、車輪駆動用のエンジン２１と２個のモータ（第１モータ８、及び、第２モータ１８）を有する。ハイブリッド車１００は、第１モータ８と第２モータ１８のそれぞれに対して第１インバータ７、第２インバータ１７を備える。いずれのインバータも、バッテリ（メインバッテリ２）から電力の供給を受ける。いずれのインバータも、ＰＷＭ駆動型であり、そのＰＷＭ信号は、コントローラ９が供給する。コントローラ９は、車速、アクセル開度、メインバッテリ２の残量（ＳＯＣ：Ｓｔａｔｅ  Ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ）などから、車輪２５が出力すべき駆動力を算出し、その駆動力を得るためのモータとエンジンの出力分担を算出する。さらにコントローラ９は、モータへは出力分担に応じたＰＷＭ信号を与え、エンジンには出力分担に応じた燃料噴射量を指令する。なお、コントローラ９は、場合によっては、エンジン２１の駆動力の一部を第１モータ８に加えて発電し、その電力でメインバッテリ２を充電するように各デバイスを制御することもある。
【００１８】
第１モータ８は主にセルモータ及び発電機として機能する。第２モータ１８は主として駆動力を発生する。ただし、高い駆動力が必要とされる場合は第１モータ８も駆動力を供給し、また、回生時は第２モータ１８も発電機として機能する。
【００１９】
第１モータ８の出力（駆動トルク）と第２モータ１８の出力（駆動トルク）とエンジン２１の出力（駆動トルク）は、動力分配機構２２で合成／分配され、車軸２３（車軸）に伝えられる。車軸２３は、デファレンシャルギア２４を介して車輪２５に繋がっている。第１モータ８と第２モータ１８は、車軸２３及びエンジン２１と連動して回転する。
【００２０】
動力分配機構２２について説明する。動力分配機構２２は、主としてプラネタリギアで構成されている。図２に、動力分配機構２２を構成するプラネタリギア５０のスケルトン図を示す。プラネタリギア５０は、サンギア５１、プラネタリキャリア５２、及び、リングギア５３が組み合わさったギアセットである。プラネタリキャリア５２は、エンジン２１の出力軸に連結している。サンギア５１は、第１モータ８（Ｍ１）の出力軸に連結している。リングギア５３は、第２モータ１８（Ｍ２）に連結している。なお、リングギア５３の一部が第２モータ１８のロータを構成している。また、リングギア５３は、リングギア５３に同軸に固定されているアウトプットギア５４と、アイドルギア５５を介して車軸２３と係合している。なお、図２の符号５６は、車軸２３に固定された伝達ギアである。上記構成の動力分配機構２２により、エンジン２１と第１モータ８、及び、第２モータ１８の出力の合計によって車軸２３の出力トルクが定まる。場合によっては、エンジン２１と第２モータ１８の出力で車軸２３を駆動するとともに、エンジン２１の駆動力で第１モータ８を回転させて電力を得る。あるいは、エンジン２１と第１モータ８及び第２モータ１８の全てが出力を出し、大きな駆動力を得る場合もある。以上の場合がエンジンとモータを使うＨＶモードである。また、エンジン２１を停止しておくと、第１モータ８、第２モータ１８のいずれの出力も車軸２３へ伝達できる。エンジン２１を停止し、第１モータ８と第２モータ１８の少なくとも一方の駆動力で走行する状態がＥＶモードである。
【００２１】
プラネタリギア５０の構造と機能は良く知られているので詳しい説明は省略する。図２から明らかなとおり、第１モータ８と第２モータ１８は共に、エンジン２１と車軸２３に連動して回転する。即ち、走行中にアクセルがＯＦＦされてもモータは回転し続ける。このとき、モータ８、１８が発生する逆起電力は、夫々のインバータ７、１７を介して直流電力に変換され、メインバッテリ２に蓄えられる。あるいは、発電した電力の一部は直接に他の電気デバイスへ供給される。即ち、ハイブリッド車１００は、車両の運動エネルギを電気エネルギに回生してバッテリ２に蓄えることもできる。回生電力によってメインバッテリ２を充電することができるので、メインバッテリ２の容量は、エンジンを備えない電気自動車のバッテリに比べると小さい。
【００２２】
図１に戻り、ハイブリッド車１００の電気系統を説明する。ハイブリッド車１００は、２個のバッテリ２、２７を備える。メインバッテリ２は、モータ８、１８に供給する電力を蓄える高出力高容量のバッテリである。サブバッテリ２７は、モータ以外の電気デバイス、例えば、カーナビゲーション装置２８や、ルームランプなど、１２ボルトで駆動する電気デバイスに電力を供給するためのバッテリである。なお、本実施例ではサブバッテリ２７の出力電圧は１２ボルトであるが、サブバッテリの出力電圧は、１２ボルトに限られない。メインバッテリ２の出力電圧が一般に１００ボルト以上であるのに対して、サブバッテリの出力電圧は一般に５０Ｖ以下である。サブバッテリ２７の電力で作動する電気デバイスを補機と称することがある。なお、後述するインバータやコンバータも補機の一つである。また、メインバッテリ２の電力は、降圧コンバータ２６を介して補機にも供給されるので、サブバッテリ２７は、メインバッテリ２からの電力供給がストップした場合に補機に電力を供給する。
【００２３】
メインバッテリ２は、システムメインリレー３を介して昇降圧コンバータ５に接続している。システムメインリレー３は、メインバッテリ２と車両の電気系を接続したり切断したりする、いわゆるメインスイッチに相当する。システムメインリレー３はコントローラ９によって制御される。
【００２４】
昇降圧コンバータ５の先には第１インバータ７と第２インバータ１７が並列に接続されている。第１インバータ７の先には第１モータ８が接続されており、第２インバータ１７の先には第２モータ１８が接続されている。昇降圧コンバータ５は、ＤＣＤＣコンバータであり、メインバッテリ２の出力電圧を、第１及び第２モータ８、１８の駆動に適した電圧まで昇圧する機能と、第１モータ８の回生電力（交流）を入力として第１インバータ７が出力する直流電力をメインバッテリ２の充電に適した電圧まで降圧する機能を備える。同様に昇降圧コンバータ５は、第２モータ１８の回生電力（交流）を入力として第２インバータ１７が出力する直流電力をメインバッテリ２の充電に適した電圧まで降圧する機能を備える。
【００２５】
昇降圧コンバータ５の低圧側（バッテリ側）には、平滑化コンデンサ１５が接続されており、高圧側（インバータ側）には、平滑化コンデンサ１６が接続されている。平滑化コンデンサ１５、１６は、昇降圧コンバータ５の入力電流と出力電流を平滑化するために挿入されている。昇降圧コンバータ５にはモータを駆動するための大電流が流れるため、平滑化コンデンサ１５、１６も大容量である。
【００２６】
昇降圧コンバータ５の回路の一例を図３に示す。昇降圧コンバータ５は、高圧側（インバータ側）の端子間に直列に接続されている２個のスイッチング回路ＳＷ１、ＳＷ２と、一端が低圧側（バッテリ側）の正極（Ｐ１）に接続しており、他端が２個のスイッチング回路の中間点に接続しているリアクトル３１で構成されている。リアクトル３１と高圧側の正極端子Ｐ２との間のスイッチング回路ＳＷ１は、ＩＧＢＴ３２とダイオード３３の逆並列回路で構成されている。また、リアクトル３１と高圧側の負極端子Ｎとの間のスイッチング回路ＳＷ２は、ＩＧＢＴ３４とダイオード３５の逆並列回路で構成されている。よく知られているように、ＩＧＢＴ３２を開放し（オフ状態とし）、ＩＧＢＴ３４に所定のＰＷＭ信号を加えると、リアクトル３１とダイオード３３を通じてバッテリ２の電圧よりも高い電圧を高圧側に出力することができる。また、ＩＧＢＴ３４を開放し（オフ状態とし）、ＩＧＢＴ３２に所定のＰＷＭ信号を加えると、リアクトル３１とダイオード３５を通じ、回生時に第１インバータ７が出力する電圧よりも低い電圧を低圧側（バッテリ側）に出力することができる。ＩＧＢＴ３２は上アームと、ＩＧＢＴ３４は下アームと呼ばれることがある。
【００２７】
図１に戻って説明を続ける。第１インバータ７は、昇降圧コンバータ５によって昇圧されたメインバッテリ２の直流電力を、第１モータ８の駆動に適した交流電力に変換して第１モータ８へ出力する。モータへの出力はＵＶＷ３相の交流電力である。また、第１インバータ７は、第１モータ８が生成した回生電力（交流）を直流に変換する機能も有する。即ち、第１インバータ７は、第１モータ８に駆動力を出力させる場合にはメインバッテリ２の出力電力を交流に変換して第１モータ８へ供給し、第１モータ８が発電する場合には第１モータ８が発電した交流電力を直流に変換してバッテリ２、及び／又は、カーナビゲーション装置２８などの補機（電気デバイス）に直流電力を供給する。第２インバータ１７の機能も、第１インバータ７と同じである。
【００２８】
第１インバータ７と第２インバータ１７は、ＰＷＭ信号で作動する。昇降圧コンバータ５も、同様に、ＰＷＭ信号で作動する。さらに、降圧コンバータ２６もＰＷＭ信号で作動する。それらＰＷＭ信号はコントローラ９が生成し、各デバイスへ送信する。
【００２９】
メインバッテリ２と昇降圧コンバータ５の間、別言すれば、昇降圧コンバータ５の低圧側の２個の端子の間に、電圧センサ（低圧側電圧センサ４）が備えられている。また、昇降圧コンバータ５と第１インバータ７の間、別言すれば、昇降圧コンバータ５の高圧側の端子の間にも、電圧センサ（高圧側電圧センサ６）が備えられている。低圧側電圧センサ４は、メインバッテリ２の出力電圧を計測する。高圧側電圧センサ６は、力行時の昇降圧コンバータ５の出力、即ち、第１インバータ７の入力電圧を計測する。高圧側電圧センサ６が計測する電圧は、回生時には、第１インバータ７の直流出力電圧に相当する。電圧センサ４と６の計測値はコントローラ９に送られる。
【００３０】
コントローラ９は、低圧側電圧センサ４が計測するバッテリ電圧が所定の閾値電圧よりも低くなると、メインバッテリ２あるいはその周辺の部品に故障が生じている可能性が高いとして、エンジンを始動してＨＶモードに移行する。バッテリ電圧が閾値電圧よりも低い間は、コントローラ９はＥＶモードへの移行を禁止する。別言すれば、このとき、コントローラ９は、エンジン２１の稼働を維持する。ＥＶモードへの移行を禁止している間、コントローラ９は、低圧側電圧センサ４が故障しているか否かをチェックし、もし低圧側電圧センサ４が故障しているのであれば、メインバッテリ２は正常である蓋然性が高いとしてＥＶモードの禁止を解除する。なお、２箇所で同時に故障が発生する確率は極めて小さいので、低圧側電圧センサ４が故障している蓋然性が高い場合には、メインバッテリ２は正常であると判定しても差し支えない。次に、低圧側電圧センサ４の計測値に基づくコントローラ９の処理を詳しく説明する。
【００３１】
図４にコントローラ９が実行する処理のフローチャートを示す。なお、以下では、低圧側電圧センサ４が計測する電圧値をＶＬ（低圧側電圧ＶＬ）で表し、高圧側電圧センサ６が計測する電圧値をＶＨ（高圧側電圧ＶＨ）で表す。低圧側電圧ＶＬと高圧側電圧ＶＨは図３にも図示してあるので参照されたい。
【００３２】
コントローラ９は、常に低圧側電圧ＶＬを監視しており、低圧側電圧ＶＬが予め定められた閾値電圧ＶＬｔｈを下回ると、図４のフローチャートの処理（バッテリ異常時処理）を開始する。なお、閾値電圧ＶＬｔｈは、メインバッテリ２が正常であるときのメインバッテリ２の出力電圧範囲の下限値に設定される。より厳密には、閾値電圧ＶＬｔｈは、前述の下限値からさらに幾らかのマージンの分だけ下げた値である。マージンは、電圧センサの計測誤差などである。閾値電圧ＶＬｔｈは、メインバッテリ２の性能やハイブリッド車１００の電気系統の特性により予め定められ、コントローラ９に記憶されている。
【００３３】
バッテリ異常時処理が開始されると、コントローラ９は、まず、そのときにエンジン２１が稼働中であるか否かをチェックする（Ｓ３）。エンジン２１が停止している場合（Ｓ３：ＮＯ）、コントローラ９は、エンジン２１を始動する（Ｓ４）。エンジン２１を始動するので以後はＨＶモードとなる。コントローラ９は、以後、ステップＳ１２（後述）を実施するか、あるいは、運転者によって車両のメインスイッチがＯＦＦに切り換えられるまでは、エンジンを停止しない。即ち、コントローラ９は、以後、ＥＶモードへの移行を禁止する（Ｓ５）。ＥＶモードへの移行が禁止されている間、第１モータ８はエンジンの駆動力により発電する。なお、このとき、ハイブリッド車１００は、エンジン２１と第２モータ１８の駆動力により走行を続ける。
【００３４】
第１モータ８が発電した交流電力は、第１インバータ７によって直流に変換される。第１インバータ７の直流側は第２インバータ１７の直流側と並列に接続されているから、第１モータ８が発電した電力の一部は第１インバータ７から第２インバータ１７へと流れ、第２モータ１８を駆動する電力となる。また、第１インバータ７の直流側には昇降圧コンバータ５が接続している。それゆえ、第１モータ８が発電した電力の他の一部は、昇降圧コンバータ５、及び、降圧コンバータ２６を通じてカーナビゲーション装置２８などの電気デバイスへ供給される。コントローラ９は、第２モータ１８の消費電力とサブバッテリ２７に繋がっている電気デバイス群の消費電力を加算した値が、第１モータ８が発電する電力とほぼ等しくなるように、第１インバータ７を制御する。電力収支をバランスさせるために、コントローラ９は、場合によっては第１インバータ７だけでなく、第１モータ８の回転を決めるエンジン２１、及び／又は、第２モータ１８の出力を決める第２インバータ１７も制御する。電力収支をバランスさせることは、別言すれば、コントローラ９が、高圧側電圧ＶＨが一定となるように第１インバータ７等を制御することに相当する（Ｓ６）。具体的には、コントローラ９は、高圧側電圧センサ６の計測値ＶＨをモニタし、計測値ＶＨが一定となるように、第１インバータ７（及びエンジン２１や第２インバータ１７）を制御する。高圧側電圧ＶＨを一定に維持することができれば、即ち、第１モータ８が発電する電力と、第２モータ１８及び車載の電気デバイスの消費電力が釣り合えば、メインバッテリ２から電力の供給を受けることなく、エンジン２１と第２モータ１８の駆動力で車両を走行させ続けることができる。これが、バッテリレス走行である。なお、高圧側電圧ＶＨを一定に維持することは、厳密には、第１モータ８が発電した電力と、第２モータ１８と他の電気デバイスの消費電力にインバータやコンバータのロスを加えた電力を釣り合わせることである。
【００３５】
ステップＳ６が実行された場合は、力行に使える電力が第１モータ８の発電量で制約されるので、第２モータ１８の定格最大出力を出すことはできない。即ち、このとき、ハイブリッド車１００は、正常時の最大出力を出すことができないことに留意されたい。具体的には、運転者が強くアクセルペダルを踏み込んでも、ハイブリッド車１００の出力（駆動トルク）は、本来予定されている出力よりも低い値に制限される。
【００３６】
次のステップＳ７で昇降圧コンバータ５の入出力端子を短絡するので、コントローラ９は、ステップＳ６において高圧側電圧ＶＨ（第１モータ８の発電による電圧）を一定に維持する際、その電圧ＶＨが、メインバッテリ２の許容電圧以下となるように、第１モータ８を駆動するエンジン２１の回転数や、発電された交流電力を直流電力に変換する第１インバータ７などを制御する。
【００３７】
次にコントローラ９は、昇降圧コンバータ５の上アーム（スイッチング回路ＳＷ１）のトランジスタ（ＩＧＢＴ３２）を閉じ、昇降圧コンバータ５の低圧側の正極端子Ｐ１と高圧側の正極端子Ｐ２を短絡させる（Ｓ７）。Ｐ１、Ｐ２は図３に図示しているので参照されたい。なお、低圧側の負極端子と高圧側の負極端子は元々繋がっている。次いで、コントローラ９は、低圧側電圧ＶＬが高圧側電圧ＶＨに一致しているか否かをチェックする（Ｓ８）。ここで、電圧センサの計測値には誤差があるので、ステップＳ８の処理は、より詳しくは、次のとおりである。即ち、コントローラ９は、低圧側電圧ＶＬと高圧側電圧ＶＨの差が、予め定められた誤差範囲内であるか否かをチェックする。この既定の誤差範囲には、計測誤差のほかマージンが含まれていてもよい。昇降圧コンバータ５の入出力端子を短絡するのであるから、電圧センサが故障していない限り、低圧側電圧ＶＬは高圧側電圧ＶＨに一致する（Ｓ８：ＹＥＳ）。この場合は、メインバッテリ２あるいはメインバッテリ２からの電力供給ラインに異常（例えば断線や接触不良など）が生じている可能性が高いので、コントローラ９は、システムメインリレー３（図１参照）を開放し、メインバッテリ２を回路から切り離す（Ｓ９）。以後、ハイブリッド車１００は、バッテリレス走行を続ける。
【００３８】
逆に、低圧側電圧ＶＬが高圧側電圧ＶＨに一致しない場合（Ｓ８：ＮＯ）、電圧センサが故障している蓋然性が高い。一般に、２箇所が同時に故障する確率は極めて低いから、電圧センサが故障している場合は（即ち、Ｓ８の判断がＮＯの場合は）、メインバッテリ２は故障していない蓋然性が極めて高いと判断できる。その場合は、エンジン停止を禁止する必要がなくなるから、コントローラ９は、ステップＳ５で設定したエンジン停止禁止を解除する（Ｓ１２）。別言すれば、コントローラ９は、ＥＶモードへの移行を許容する。ステップＳ１２の後は、コントローラ９は、ＥＶモードとＨＶモードを適宜に切り換える通常走行に戻る。
【００３９】
実施例のハイブリッド車１００の利点を説明する。ハイブリッド車１００は、メインバッテリ２あるいはその周辺で異常が発生すると、エンジンの稼働を維持しつつバッテリの電力に頼らないバッテリレス走行に移行する。なお、メインバッテリ２あるいはその周辺に不具合が生じたとき、モータを使わずにエンジンだけで走行することも可能である。しかしながら、ハイブリッド車は元々エンジン出力とモータ出力を合わせて高い駆動力を得ることを前提としているため、エンジンだけでは十分な駆動力が出せない。本明細書が開示するハイブリッド車１００は、メインバッテリ２あるいはその周辺に故障が発生しても、バッテリに頼ることなくエンジンとモータを使って走行することができるので、メインバッテリ２が故障しても相応の駆動力で走行することができる。
【００４０】
メインバッテリ２あるいはその周辺の異常の例には、メインバッテリ２の内部、あるいは、メインバッテリ２から昇降圧コンバータ５への電力供給ラインの切断や接触不良がある。なお、昇降圧コンバータ５の低圧側と高圧側には大容量の平滑化コンデンサ１５、１６が並列に接続されているため、メインバッテリ２からの電力供給ラインが切断しても、それら平滑化コンデンサが電力を供給するため、瞬時には電力ゼロとはならない。
【００４１】
ハイブリッド車１００のコントローラ９は、低圧側電圧センサ４の計測値ＶＬが電圧閾値ＶＬｔｈを下回ると、一旦ＥＶモードを禁止するが、その後、低圧側電圧センサ４が故障していないか否かを確かめる。低圧側電圧センサ４が故障していない場合は（低圧側電圧ＶＬと高圧側電圧ＶＨが一致している場合）、メインバッテリ２あるいはその周辺で故障が発生していると判断し、システムメインリレー３を開放し、バッテリレス走行を続ける。他方、低圧側電圧センサ４が故障している場合は（低圧側電圧ＶＬと高圧側電圧ＶＨが一致しない場合）、メインバッテリ２あるいはその周辺で故障が発生している蓋然性は低いので、ステップＳ１２にて、通常の走行に戻る。即ち、ステップＳ５で設定したエンジン停止禁止を解除し、ＥＶモードへの移行を許容する。
【００４２】
また、実施例のハイブリッド車１００は、図４のステップＳ７で昇降圧コンバータ５の入出力端を短絡させるのに先立って、高圧側電圧ＶＨがメインバッテリ２の許容電圧内となるように調整する。そうすることによって、昇降圧コンバータ５の入出力端を短絡したときでもメインバッテリ２が保護される。
【００４３】
実施例の技術に関する留意点を述べる。メインバッテリ２が着脱式である場合など、メインバッテリ２の内部に独自の電圧センサが備えられていることがある。そこで、ステップＳ１２において（即ち、低圧側電圧センサ４が故障している可能性が高い場合）、コントローラ９は、メインバッテリ内の電圧センサの計測値を、低圧側電圧センサ４の計測値の代わりに利用することも好適である。
【００４４】
図４のフローチャートの処理は、コントローラ９に実装されたプログラムに記述されている。
【００４５】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【符号の説明】
【００４６】
２：メインバッテリ
３：システムメインリレー
４：低圧側電圧センサ
５：昇降圧コンバータ
６：高圧側電圧センサ
７：第１インバータ
８：第１モータ
９：コントローラ
１５、１６：平滑化コンデンサ
１７：第２インバータ
１８：第２モータ
２１：エンジン
２２：動力分配機構
２３：車軸
２６：降圧コンバータ
２７：サブバッテリ
３１：リアクトル
３２、３４：ＩＧＢＴ
３３、３５：ダイオード
５０：プラネタリギア
５１：サンギア
５２：プラネタリキャリア
５３：リングギア
１００：ハイブリッド車
ＶＨ：高圧側電圧
ＶＬ：低圧側電圧（バッテリ出力電圧）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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