(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンおよび車両駆動用の電動機を搭載したハイブリッド車両であって、
再充電可能な蓄電装置と、
前記蓄電装置から供給される電力を用いて前記エンジンを始動し、前記エンジンの出力を用いて発電した電力で前記蓄電装置を充電するとともに、前記蓄電装置から供給される電力を用いて前記電動機を駆動するように構成された電力変換装置と、
前記蓄電装置と前記電力変換装置との間に接続された開閉器と、
前記蓄電装置の状態値を管理するための第１の制御装置と、
前記開閉器のオンオフおよび前記電力変換装置を制御するための第２の制御装置と、
前記第１の制御装置および前記第２の制御装置の間の直接的な通信を可能とする第１の通信手段と、
前記第１の制御装置および前記第２の制御装置を含む複数の制御装置の間の通信を可能とする第２の通信手段とを備え、
前記第１の制御装置は、前記第１の通信手段に異常が生じたときには、前記蓄電装置の状態値に基づいて生成した前記エンジンの始動を許可するための始動許可信号を、前記第２の通信手段を用いて前記第２の制御装置に送信し、
前記第１の制御装置は、前記エンジンの始動を許可するときには前記始動許可信号を活性化する一方で、前記エンジンの始動を禁止するときには前記始動許可信号を非活性化するように構成され、
前記第２の制御装置は、前記第１の通信手段に異常が生じたときには、活性化された前記始動許可信号に応じて前記エンジンを始動した状態で前記開閉器をオフするとともに、前記エンジンの出力を用いて発電した電力で前記電動機を駆動するように前記電力変換装置を制御し、
前記第１の制御装置は、さらに、前記エンジンの始動を禁止するときには、前記第２の制御装置による前記開閉器のオン指令を無効化する、ハイブリッド車両。
【請求項２】
前記第１の制御装置は、前記エンジンの始動を許可するときに、前記開閉器のオンを許可する許可指令を出力し、
前記第２の制御装置は、前記始動許可信号を受信したときに前記エンジンが停止している場合には、前記開閉器の前記オン指令を出力する一方で、前記エンジンが起動すると、前記開閉器のオフ指令を出力し、
前記第１の制御装置からの前記許可指令と、前記第２の制御装置からのオンオフ指令との論理積を演算し、その演算結果に応じて前記開閉器をオンオフする論理積回路をさらに備える、請求項１に記載のハイブリッド車両。
【請求項３】
前記第１の制御装置は、前記エンジンの始動を許可するときに、前記許可指令を活性化する一方で、前記エンジンの始動を禁止するときに、前記許可指令を非活性化する、請求項２に記載のハイブリッド車両。
【請求項４】
前記第１の通信手段は、前記ハイブリッド車両のパワートレインの制御系統に用いられる通信ネットワークであり、
前記第２の通信手段は、前記ハイブリッド車両の電装品の制御系統に用いられる通信ネットワークである、請求項１から３のいずれか１項に記載のハイブリッド車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ハイブリッド車両に関し、より特定的には、車載蓄電装置を用いない走行（いわゆるバッテリレス走行）を実現するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境問題を考慮して、エンジンとモータとを効率的に組み合わせて走行するハイブリッド車両が実用化されている。このようなハイブリッド車両は、再充電可能に構成された蓄電装置（代表的には、二次電池）を搭載し、モータへ電力を供給して駆動力を発生する一方で、下り坂や制動時などに車両の運動エネルギーを電力として回収する。
【０００３】
このようなハイブリッド車両において、蓄電装置の異常発生時に蓄電装置を用いない走行（バッテリレス走行）を実現するための各種の方法が提案されている。
【０００４】
たとえば特開２００７−２５５２９４号公報（特許文献１）には、蓄電装置の異常が検出された場合に、蓄電装置をモータを含む電気システムから切り離すとともに、平滑コンデンサに蓄えられた電力を用いて電動機によりエンジンを始動させる構成が記載される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２５５２９４号公報
【特許文献２】特開２００８−１９５２５５号公報
【特許文献３】特開２００７−１３１２９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ハイブリッド車両においては、車両に搭載される複数の電子制御ユニット（ＥＣＵ：Electronic  Control  Unit）間での制御用の通信は、ＣＡＮ（Cable  Area  Network）などの通信ネットワークを用いて行なわれる。ＣＡＮでは、複数のＥＣＵ間は、通信線により相互に通信可能に接続される。特に、車両の駆動装置（パワートレイン）の制御系統は、蓄電装置の充電状態の管理を司るＥＣＵ（電池ＥＣＵ）と、パワートレイン全体を統括制御するハイブリッド用ＥＣＵ（ＨＶ−ＥＣＵ）とが、ＣＡＮ通信により各種情報や信号の授受を行なうことによって実現される。
【０００７】
しかしながら、車両の走行中に、バッテリＥＣＵおよびＨＶ−ＥＣＵの間のＣＡＮ通信に異常が発生すると、電池ＥＣＵおよびＨＶ−ＥＣＵの連携制御が破綻する虞がある。車両の安全性を保証するためのフェールセーフを実現するためには、蓄電装置の異常発生時と同様に、車両を通常走行からバッテリレス走行に移行させる必要がある。
【０００８】
一方、ＣＡＮ通信の異常が生じた場合には、電池ＥＣＵからＨＶ−ＥＣＵに対して蓄電装置の情報を送信できないため、ＨＶ−ＥＣＵは、蓄電装置に蓄えられた電力を用いてエンジンを始動させることが可能か否かを判断することが困難となる。その結果、車両をバッテリレス走行に移行させることが出来なくなる虞がある。
【０００９】
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであって、その目的は、パワートレインの制御系統に通信異常が発生した場合においても、蓄電装置の状態に応じてハイブリッド車両のバッテリレス走行を適切に実行することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明のある局面では、エンジンおよび車両駆動用の電動機を搭載したハイブリッド車両は、再充電可能な蓄電装置と、蓄電装置から供給される電力を用いてエンジンを始動し、エンジンの出力を用いて発電した電力で蓄電装置を充電するとともに、蓄電装置から供給される電力を用いて電動機を駆動するように構成された電力変換装置と、蓄電装置と電力変換装置との間に接続された開閉器と、蓄電装置の状態値を管理するための第１の制御装置と、開閉器のオンオフおよび電力変換装置を制御するための第２の制御装置と、第１の制御装置および第２の制御装置の間の直接的な通信を可能とする第１の通信手段と、第１の制御装置および第２の制御装置を含む複数の制御装置の間の通信を可能とする第２の通信手段とを備える。第１の制御装置は、第１の通信手段に異常が生じたときには、蓄電装置の状態値に基づいて生成したエンジンの始動を許可するための始動許可信号を、第２の通信手段を用いて第２の制御装置に送信する。
【００１１】
好ましくは、第２の制御装置は、第１の通信手段に異常が生じたときには、始動許可信号に応じてエンジンを始動した状態で開閉器をオフするとともに、エンジンの出力を用いて発電した電力で電動機を駆動するように電力変換装置を制御する。
【００１２】
好ましくは、第１の制御装置は、エンジンの始動を禁止するときには、第２の制御装置による開閉器のオン指令を無効化する。
【００１３】
好ましくは、第１の制御装置は、エンジンの始動を許可するときに、開閉器のオンを許可する許可指令を出力する。第２の制御装置は、始動許可信号を受信したときにエンジンが停止している場合には、開閉器のオン指令を出力する一方で、エンジンが起動すると、開閉器のオフ指令を出力する。ハイブリッド車両は、第１の制御装置からの許可指令と、第２の制御装置からのオンオフ指令との論理積を演算し、その演算結果に応じて開閉器をオンオフする論理積回路をさらに備える。
【００１４】
好ましくは、第１の制御装置は、エンジンの始動を許可するときに、許可指令を活性化する一方で、エンジンの始動を禁止するときに、許可指令を非活性化する。
【００１５】
好ましくは、第１の通信手段は、ハイブリッド車両のパワートレインの制御系統に用いられる通信ネットワークであり、第２の通信手段は、ハイブリッド車両の電装品の制御系統に用いられる通信ネットワークである。
【発明の効果】
【００１６】
この発明によれば、パワートレインの制御系統に通信異常が発生した場合においても、蓄電装置の状態に応じてハイブリッド車両のバッテリレス走行を適切に実行することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態１によるハイブリッド車両の概略構成図である。
【図２】図１における制御装置の機能ブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態１によるハイブリッド車両のバッテリレス走行を実現するための制御処理手順を示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施の形態１によるローカルＣＡＮの通信異常発生時におけるバッテリレス走行を実現するための処理手順を説明するタイミングチャートである。
【図５】本発明の実施の形態２によるハイブリッド車両の概略構成図である。
【図６】本発明の実施の形態２によるローカルＣＡＮの通信異常発生時におけるバッテリレス走行を実現するための処理手順を説明するタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、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を繰返さない。
【００１９】
［実施の形態１］
図１は、本発明の実施の形態１によるハイブリッド車両の概略構成図である。
【００２０】
図１を参照して、本発明の実施の形態１によるハイブリッド車両１００（以下、単に「車両１００」とも称す）は、内燃機関（エンジン）４と電動機（ＭＧ：Motor  Generator）とを搭載し、それぞれからの駆動力を最適な比率に制御して走行する。さらに、車両１００は、このモータジェネレータに電力を供給するための蓄電装置１０を搭載する。この蓄電装置１０は、車両１００のシステム起動状態（以下、「ＩＧオン状態」とも称す）において、エンジン４の作動により生じる動力を受けて充電可能である。さらに、車両１００のシステム停止中（以下、「ＩＧオフ状態」とも称す）において、図示しない接続部を介して車両外部の電源（たとえば商用電源）と電気的に接続されて充電可能である。
【００２１】
なお、本実施の形態においては、車両１００が２つのモータジェネレータおよびそれに対応するインバータを備える例について説明するが、１つのモータジェネレータおよびインバータを備える場合でも、３つ以上のモータジェネレータおよびインバータを備える場合でも本発明を適用可能である。
【００２２】
車両１００は、蓄電装置１０と、駆動部（以下、ＰＣＵ「Power  Control  Unit」とも称す）２０と、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２と、動力分割機構３と、エンジン４と、駆動輪２と、システムメインリレーＳＭＲと、電流センサ２４，２５と、回転角センサ２６，２７と、制御装置３０とを備える。
【００２３】
蓄電装置１０は、再充電可能な電力貯蔵要素であり、代表的には、リチウムイオン電池やニッケル水素電池などの二次電池が適用される。したがって、以下では、蓄電装置１０を、バッテリ１０とも称する。ただし、電気二重層キャパシタなどの電池以外の電力貯蔵要素、あるいは電池以外の電力貯蔵要素とバッテリとの組合せによって、蓄電装置１０を構成してもよい。
【００２４】
バッテリ１０には、バッテリ電圧ＶＢ、バッテリ電流ＩＢおよびバッテリ温度ＴＢを検出するための電池センサ１１が設けられる。電池センサ１１による検出値は、制御装置３０へ伝達される。以下では、バッテリ電圧ＶＢ、バッテリ電流ＩＢおよびバッテリ温度ＴＢを包括的に「電池データ」とも総称する。
【００２５】
システムメインリレーＳＭＲは、リレーＳＭＲ１〜ＳＭＲ３および抵抗Ｒ１を含む。リレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２は、電力線ＰＬ１および接地線ＮＬ１にそれぞれ介挿される。リレーＳＭＲ３は、リレーＳＭＲ２に対して並列に、かつ抵抗Ｒ１に対して直列に接続される。すなわち、リレーＳＭＲ３と抵抗Ｒ１とが直列に接続された回路が、リレーＳＭＲ２に対して並列に接続される。リレーＳＭＲ１〜ＳＭＲ３は、制御装置３０から与えられるリレー制御信号ＳＥ１〜ＳＥ３に応じてオン（閉成）／オフ（開放）が制御される。すなわち、リレー制御信号ＳＥ１〜ＳＥ３は、リレーＳＭＲ１〜ＳＭＲ３の「オンオフ指令」に相当する。具体的には、Ｈレベルのリレー制御信号ＳＥ１〜ＳＥ３はリレーＳＭＲ１〜ＳＭＲ３をオンさせるためのオン指令に相当し、Ｌレベルのリレー制御信号ＳＥ１〜ＳＥ３はリレーＳＭＲ１〜ＳＭＲ３をオフさせるためのオフ指令に相当する。
【００２６】
システムメインリレーＳＭＲは、バッテリ１０とＰＣＵ２０との電気的接続を遮断可能な「開閉器」の代表例として用いられる。すなわち、任意の形式の開閉器をシステムメインリレーＳＭＲに代えて適用することができる。
【００２７】
ＰＣＵ２０は、蓄電装置１０からの直流電力を、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を駆動するための交流電力に変換する。また、ＰＣＵ２０は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２によって発生した交流電力を、蓄電装置１０を充電するための直流電力に変換する。
【００２８】
モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は、交流回転電機であり、たとえば、永久磁石が埋設されたロータと中性点でＹ結線された三相コイルを有するステータとを備える永久磁石型同期電動機である。
【００２９】
モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は、ＰＣＵ２０から供給される交流電力を受けて車両の駆動力を発生する。モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の出力トルクは、動力分割機構３を介して駆動輪２に伝達されて、車両１００を走行させる。モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は、車両１００の回生制動時には、駆動輪２の回転力によって発電することができる。そして、その発電電力は、ＰＣＵ２０によってバッテリ１０の充電電力に変換される。
【００３０】
また、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は、動力分割機構３を介してエンジン４とも結合される。そして、制御装置３０により、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２およびエンジン４が協働的に運転されて必要な車両駆動力が発生される。さらに、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は、エンジン４の回転により発電が可能であり、この発電電力を用いてバッテリ１０を充電することができる。なお、本実施の形態においては、モータジェネレータＭＧ２を主として駆動輪２を駆動するための電動機として用い、モータジェネレータＭＧ１を主としてエンジン４により駆動される発電機として用いるものとする。
【００３１】
動力分割機構３は、エンジン４の動力を、駆動輪２とモータジェネレータＭＧ１とに振り分けるために、遊星歯車機構（プラネタリギヤ）を含んで構成される。
【００３２】
電流センサ２４，２５は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２にそれぞれ流れるモータ電流（すなわち、インバータ出力電流）ＭＣＲＴ１，ＭＣＲＴ２をそれぞれ検出し、その検出したモータ電流を制御装置３０へ出力する。なお、Ｕ，Ｖ，Ｗ相の各電流ｉｕ，ｉｖ，ｉｗの瞬時値の和は零であるので、電流センサ２４，２５は、Ｕ，Ｖ，Ｗ相のうちの２相分のモータ電流（たとえば、Ｖ相電流ｉｖおよびＷ相電流ｉｗ）を検出するように配置すれば足りる。
【００３３】
回転角センサ（たとえば、レゾルバ）２６，２７は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の回転角θ１，θ２をそれぞれ検出し、その検出した回転角θ１，θ２を制御装置３０へ送出する。制御装置３０では、回転角θ１，θ２に基づきモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の回転速度および角速度が算出できる。なお、回転角センサ２６，２７については、回転角θ１，θ２を制御装置３０にてモータ電圧や電流から直接演算することによって、配置を省略してもよい。
【００３４】
ＰＣＵ２０は、コンバータ１２と、インバータ１４，２２と、平滑コンデンサＣ１，Ｃ２と、電圧センサ１３，２１とを含む。
【００３５】
コンバータ１２は、電力線ＰＬ２と、蓄電装置１０との間で双方向の直流電圧変換を実行するように構成される。たとえば、図１の構成例では、コンバータ１２は、非絶縁型チョッパ回路の構成を有する。
【００３６】
具体的には、コンバータ１２は、電力用半導体スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２と、リアクトルＬ１とを含む。本実施の形態において、電力用半導体スイッチング素子（以下、単に「スイッチング素子」とも称す）としては、ＩＧＢＴ（Insulated  Gate  Bipolar  Transistor）を例示する。ただし、バイポーラトランジスタ、ＭＯＳＦＥＴ（Metal  Oxide  Semiconductor  Field  Effect  Transistor）、もしくはＧＴＯ（Gate  Turn  Off  Thyristor）等、オンオフ制御が可能な任意の素子を用いることができる。スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２に対しては、逆並列ダイオードＤ１，Ｄ２がそれぞれ配置されている。
【００３７】
リアクトルＬ１は、電力線ＰＬ１およびノードＮ１の間に接続される。スイッチング素子Ｑ１は、電力線ＰＬ２およびノードＮ１の間に接続される。スイッチング素子Ｑ２は、ノードＮ１および接地線ＮＬ１の間に接続される。スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のオンオフは、制御装置３０からのスイッチング指令ＰＷＣによって制御される。
【００３８】
平滑コンデンサＣ１は、電力線ＰＬ１および接地線ＮＬ１の間に接続される。電圧センサ２１は、電力線ＰＬ１の直流電圧ＶＬを検出する。平滑コンデンサＣ２は、電力線ＰＬ２および接地線ＮＬ１の間に接続される。電圧センサ１３は、電力線ＰＬ２の直流電圧ＶＨを検出する。電圧センサ２１，１３の検出値ＶＬ，ＶＨは、制御装置３０へ伝達される。以下では、電力線ＰＬ２の直流電圧（すなわち、インバータ１４，２２の直流側電圧）ＶＨを、「システム電圧ＶＨ」とも称する。
【００３９】
コンバータ１２は、スイッチング素子Ｑ１および／またはＱ２のオンオフ制御により、電力線ＰＬ１の直流電圧ＶＬと、電力線ＰＬ２のシステム電圧ＶＨとの電圧変換比（ＶＨ／ＶＬ）を制御する。具体的には、システム電圧ＶＨが電圧指令値に一致するように、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のデューティ比が制御される。なお、システム電圧ＶＨを直流電圧ＶＬから昇圧する必要がない場合には、スイッチング素子Ｑ１およびＱ２をオンおよびオフにそれぞれ固定することにより、ＶＨ＝ＶＬ（電圧変換比＝１．０）とすることもできる。
【００４０】
コンバータ１２では、基本的に各スイッチング周期内でスイッチング素子Ｑ１およびＱ２が相補的かつ交互にオンオフするように制御される。このようにすると、電流方向に応じて特に制御動作を切替えることなく、バッテリ１０の充電および放電のいずれにも対応して、システム電圧ＶＨを電圧指令値に制御することができる。
【００４１】
インバータ１４は、電力線ＰＬ２および接地線ＮＬ１間の直流電力と、モータジェネレータＭＧ１に入出力される交流電力との間で双方向の電力変換を行なう。インバータ１４は、制御装置３０からのスイッチング指令ＰＷＩ１に応じて、エンジン４の出力によってモータジェネレータＭＧ１が発生する交流電力を直流電力に変換し、電力線ＰＬ２および接地線ＮＬ１へ供給する。このとき、コンバータ１２は、降圧回路として動作するように制御装置３０によって制御される。これにより、車両走行中も、エンジン４の出力によってバッテリ１０を能動的に充電できる。
【００４２】
また、インバータ１４は、エンジン４の始動時には、制御装置３０からのスイッチング指令ＰＷＩ１に応じて、バッテリ１０からの直流電力を交流電力に変換して、モータジェネレータＭＧ１へ供給する。これにより、エンジン４は、モータジェネレータＭＧ１をスタータとして始動することができる。
【００４３】
インバータ１４は、Ｕ相アーム１５と、Ｖ相アーム１６と、Ｗ相アーム１７とを含む。Ｕ相アーム１５、Ｖ相アーム１６およびＷ相アーム１７は、電力線ＰＬ２および接地線ＮＬ１の間に並列に接続される。
【００４４】
Ｕ相アーム１５は、電力線ＰＬ２および接地線ＮＬ１の間に直列接続されたスイッチング素子Ｑ３，Ｑ４と、スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４とそれぞれ逆並列に接続されるダイオードＤ３，Ｄ４とを含む。
【００４５】
Ｖ相アーム１６は、電力線ＰＬ２および接地線ＮＬ１の間に直列接続されたスイッチング素子Ｑ５，Ｑ６と、スイッチング素子Ｑ５，Ｑ６とそれぞれ逆並列に接続されるダイオードＤ５，Ｄ６とを含む。
【００４６】
Ｗ相アーム１７は、電力線ＰＬ２および接地線ＮＬ１の間に直列接続されたスイッチング素子Ｑ７，Ｑ８と、スイッチング素子Ｑ７，Ｑ８とそれぞれ逆並列に接続されるダイオードＤ７，Ｄ８とを含む。
【００４７】
インバータ２２は、コンバータ１２に対してインバータ１４と並列に接続される。インバータ２２は、制御装置３０からのスイッチング指令ＰＷＩ２に応じて、電力線ＰＬ２および接地線ＮＬ１を介して供給される直流電力を交流電力に変換して、モータジェネレータＭＧ２へ供給する。これにより、モータジェネレータＭＧ２は、車両の駆動力を発生する。
【００４８】
一方、車両１００の回生制動時には、モータジェネレータＭＧ２は、駆動輪２の減速に伴なって交流電力を発電する。このとき、インバータ２２は、制御装置３０からのスイッチング指令ＰＷＩ２に応じて、モータジェネレータＭＧ２が発生する交流電力を直流電力に変換し、電力線ＰＬ２および接地線ＮＬ１へ供給する。これにより、減速時や降坂走行時にバッテリ１０が充電される。インバータ２２の内部の構成は図示しないが、インバータ１４と同様であり、詳細な説明は繰り返さない。
【００４９】
制御装置３０は、いずれも図示しないが、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、記憶装置および入出力バッファを含み、システムメインリレーＳＭＲ、コンバータ１２およびインバータ１４，２２を制御する。なお、これらの制御については、ソフトウェアによる処理に限られず、専用のハードウェア（電子回路）で構築して処理することも可能である。
【００５０】
制御装置３０は、電池センサ１１からの電池データ（バッテリ電圧ＶＢ、バッテリ電流ＩＢ、バッテリ温度ＴＢ）を受ける。また、制御装置３０は、電流センサ２４，２５によって検出されたモータ電流ＭＣＲＴ１，ＭＣＲＴ２の検出値、回転角センサ２６，２７によって検出されたモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の回転角θ１，θ２の検出値、および、電圧センサ１３，２１によって検出された平滑コンデンサＣ１，Ｃ２の両端の電圧ＶＬ，ＶＨの検出値を受ける。さらに、制御装置３０は、図示しないイグニッションスイッチのオン／オフ状態を示すイグニッション信号ＩＧを受ける。
【００５１】
たとえば運転者がイグニッションスイッチ（図示せず）をオンすることにより、ＩＧオン状態になると、制御装置３０は、バッテリ１０をＰＣＵ２０に電気的に接続するためにシステムメインリレーＳＭＲを制御する。すなわち、制御装置３０は、システムメインリレーＳＭＲにリレー制御信号ＳＥ１〜ＳＥ３を送り、リレーＳＭＲ１〜ＳＭＲ３のオンオフを制御する。
【００５２】
具体的には、イグニッションオン指令が与えられてＩＧオン状態となると、制御装置３０は、まず、リレーＳＭＲ２をオフ状態のまま、リレーＳＭＲ１，ＳＭＲ３をオンする。このとき、抵抗Ｒ１により一部の電流が消費されて、平滑コンデンサＣ１に流れ込む電流を小さくできるので、平滑コンデンサＣ１への突入電流を防止することができる。その後、平滑コンデンサＣ１のプリチャージが完了すると、リレーＳＭＲ２がオンされ、それに引き続いてリレーＳＭＲ３がオフされる。
【００５３】
制御装置３０は、コンバータ１２に対して電圧変換動作（昇圧動作または降圧動作）を制御するためのスイッチング指令ＰＷＣを出力する。
【００５４】
また制御装置３０は、インバータ１４をスイッチング制御するためのスイッチング指令ＰＷＩ１を生成し、その生成した信号ＰＷＩ１をインバータ１４へ出力する。さらに制御装置３０は、インバータ２２をスイッチング制御するためのスイッチング指令ＰＷＩ２を生成し、その生成したスイッチング指令ＰＷＩ２をインバータ２２へ出力する。
【００５５】
図２は、図１における制御装置３０の機能ブロック図である。図２は、特に、バッテリレス走行を行なうための制御装置３０の制御構成を示すものである。なお、図２に示した構成は、ソフトウェアによって実現されてもよいし、ハードウェアによって実現されてもよい。
【００５６】
図２を参照して、制御装置３０は、「第１の制御装置」に対応する電池ＥＣＵ４０と、「第２の制御装置」に対応するＨＶ−ＥＣＵ５０とを含む。車両１００を構成する各部位は、ＨＶ−ＥＣＵ５０と電池ＥＣＵ４０との連携制御によって実現される。ＨＶ−ＥＣＵ５０と電池ＥＣＵ４０とは、互いに通信線（バス）７０を介して接続され、各種情報や信号の直接的な授受が可能となっている。
【００５７】
本実施の形態による車両１００において、車両に搭載される複数のＥＣＵ間での制御用の通信は、ＣＡＮ（Cable  Area  Network）などの通信ネットワークを用いて行なわれる。ＣＡＮでは、複数のＥＣＵ間は、通信線（バス）８０により相互に通信可能に接続される。図示は省略するが、複数のＥＣＵには、電池ＥＣＵ４０およびＨＶ−ＥＣＵ５０の他に、エンジンＥＣＵや、ブレーキＥＣＵなどが含まれる。
【００５８】
さらに、車両１００の駆動装置（パワートレイン）の制御系統については、電池ＥＣＵ４０およびＨＶ−ＥＣＵ５０は、通信線７０によって直接的な通信が可能に接続される。この通信線７０によるＣＡＮ通信は、通信線８０によるＣＡＮ通信と比較して、高い通信速度を実現する。そのため、ＨＶ−ＥＣＵ５０は、電池ＥＣＵ４０からバッテリ１０の充電状態に関する情報を迅速に取得することができる。そして、ＨＶ−ＥＣＵ５０は、取得した情報を、バッテリ１０で充放電される電力の制御に反映させることによって、バッテリ１０の充電状態を適切に制御することができる。
【００５９】
以下の説明では、それぞれの通信手段を区別するために、通信線８０によるＣＡＮ通信を「ボディＣＡＮ」とも記し、通信線７０によるＣＡＮ通信を「ローカルＣＡＮ」とも表記する。なお、各通信手段は、通信線によるものに限られず、たとえば、無線通信を用いてもよい。また、ローカルＣＡＮは「第１の通信手段」に対応し、ボディＣＡＮは「第２の通信手段」に対応する。
【００６０】
電池ＥＣＵ４０は、主として、バッテリ１０の充電状態の管理や異常検出を司る制御装置である。具体的には、電池ＥＣＵ４０は、電池センサ１１で検出されるバッテリ電圧ＶＢ、バッテリ電流ＩＢおよびバッテリ温度ＴＢ（電池データ）に基づいて、バッテリ１０の充電状態値（ＳＯＣ：State  Of  Charge）を算出する。充電状態値（ＳＯＣ）とは、バッテリ１０の満充電状態を基準にしたときの充電量（残存電荷量）を示すものであり、一例として、満充電容量に対する現在の充電量の比率（０〜１００％）で表される。
【００６１】
電池ＥＣＵ４０は、算出したＳＯＣを通信線７０を介してＨＶ−ＥＣＵ５０へ伝送するとともに、バッテリ１０のＳＯＣが所定の基準範囲であるか否かを常時監視する。そして、バッテリ１０のＳＯＣが基準範囲外（過放電側または過充電側）にあれば、バッテリ１０が異常であると判断し、バッテリ１０の異常を示す信号（ダイアグコード）を出力する。
【００６２】
また、電池ＥＣＵ４０は、通信線７０（ローカルＣＡＮ）の通信状態を常時監視する。この通信状態の監視方法については、公知の技術を用いればよいので、ここでの詳細な説明は省略する。そして、通信状態の異常が検知された場合には、電池ＥＣＵ４０は、ローカルＣＡＮの通信異常を示す信号（ダイアグコード）を出力する。これらのダイアグコードは、車両１００に搭載されるメンテナンス用の経歴記憶装置（図示せず）などに格納されるとともに、ユーザに対する視覚的表示にも用いられる。
【００６３】
電池ＥＣＵ４０は、さらに、バッテリ１０の「状態値」に基づいて、エンジン４の始動（クランキング）を許可するためのクランキング許可信号を生成し、その生成したクランキング許可信号を、ローカルＣＡＮ（通信線７０）を介してＨＶ−ＥＣＵ５０へ送信する。「状態値」は、電池センサ１１で検出される電池データおよびＳＯＣを含む。
【００６４】
上述したように、エンジン４の始動時には、バッテリ１０に蓄えられた電力を用いてモータジェネレータＭＧ１によりエンジン４をクランキングする。そして、エンジン４の出力によるモータジェネレータＭＧ１の発電電力によりバッテリ１０が充電される。一方、バッテリ１０の過充電や過放電を防止するためには、バッテリ１０の充放電可能な電力範囲内でバッテリ１０の充放電が実行されるように、充放電電力を制限する必要がある。
【００６５】
このため、電池ＥＣＵ４０は、エンジン４の起動に伴なってバッテリ１０に充放電される電力が、バッテリ１０の充放電可能な電力範囲を超えると予想される場合には、エンジン４のクランキングを禁止する。具体的には、電池ＥＣＵ４０は、バッテリ１０のＳＯＣおよびバッテリ温度ＴＢに少なくとも基づいて、充電電力上限値Ｗｉｎおよび放電電力上限値Ｗｏｕｔを設定する。そして、エンジン４の起動によりバッテリ１０に充放電される電力が、充電電力上限値Ｗｉｎおよび放電電力上限値Ｗｏｕｔにより定まる充放電可能な電力範囲（Ｗｉｎ〜Ｗｏｕｔ）を超えないと予想される場合には、エンジン４のクランキングを許可する。この場合、電池ＥＣＵ４０は、Ｈ（論理ハイ）レベルに活性化されたクランキング許可信号を出力する。
【００６６】
一方、バッテリ１０の充放電電力が、充放電可能な電力範囲を超えると予想される場合には、電池ＥＣＵ４０は、エンジン４のクランキングを禁止する。この場合、電池ＥＣＵ４０は、Ｌ（論理ロー）レベルに非活性化されたクランキング許可信号を出力する。
【００６７】
ＨＶ−ＥＣＵ５０は、車両１００の走行時において、運転者要求に応じた車両駆動力を発生させるために、エンジン４、ＰＣＵ２０、およびモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を制御するための制御装置である。ＨＶ−ＥＣＵ５０は、車両駆動力の制御に加えて、バッテリ１０で充放電される電力も制御する。
【００６８】
具体的には、ＨＶ−ＥＣＵ５０は、バッテリ１０のＳＯＣに応じて、エンジン４を停止してモータジェネレータＭＧ２のみを用いた走行（以下、「ＥＶ（Electric  Vehicle）走行」とも称す）と、エンジン４を作動させてモータジェネレータＭＧ２およびエンジン４を用いた走行（以下、「ＨＶ（Hybrid  Vehicle）走行」とも称す）とを選択的に適用する。
【００６９】
ＨＶ−ＥＣＵ５０は、ＥＶ走行では、エンジン４を停止して、モータジェネレータＭＧ２からの駆動力のみで走行するように、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２への出力要求およびエンジン４への出力要求を決定する。なお、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２への出力要求は、バッテリ１０の充放電可能な電力範囲内（Ｗｉｎ〜Ｗｏｕｔ）でバッテリ１０の充放電が実行されるように制限した上で設定される。
【００７０】
一方、ＨＶ走行では、ＨＶ−ＥＣＵ５０は、バッテリ１０のＳＯＣが一定の制御範囲内に維持されるように、エンジン４およびモータジェネレータＭＧ１による充電を制御する。すなわち、モータジェネレータＭＧ１による充電が要求されると、エンジン４も起動を開始する。なお、エンジン４の起動によって生じる駆動力の一部が車両１００の走行に用いられてもよい。
【００７１】
そして、ＨＶ−ＥＣＵ５０は、ＨＶ走行では、バッテリ１０のＳＯＣを維持しつつ、かつ、総合的な燃費が最適化されるように、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２への出力要求およびエンジン４への出力要求を決定する。ＨＶ−ＥＣＵ５０は、決定されたエンジン４への出力要求に応じて、エンジンパワーおよびエンジン目標回転速度を示すエンジン制御指示を生成する。また、ＨＶ−ＥＣＵ５０は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２への出力要求に応じてモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を駆動するためのスイッチング指令ＰＷＩ１，ＰＷＩ２を生成する。さらに、ＨＶ−ＥＣＵ５０は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２への出力要求に基づいて決定された制御指令値に従ってシステム電圧ＶＨが制御されるように、スイッチング指令ＰＷＣを生成する。
【００７２】
さらに、ＨＶ−ＥＣＵ５０は、車両１００の走行中にバッテリ１０の異常が生じた場合、システムメインリレーＳＭＲにリレー制御信号ＳＥ１〜ＳＥ３を送ることにより、リレーＳＭＲ１〜ＳＭＲ３をオフする。これにより、バッテリ１０とＰＣＵ２０との電気的接続が遮断される。
【００７３】
この場合、車両１００は、バッテリ１０を用いない走行（バッテリレス走行）を実行する。具体的には、インバータ２２に供給される直流電力は、モータジェネレータＭＧ１およびインバータ１４によって生成される。
【００７４】
バッテリレス走行の一形態を以下に説明する。エンジン４により発生された動力は、動力分割機構３によって、モータジェネレータＭＧ１と駆動輪２との２経路に分配される。モータジェネレータＭＧ１は、エンジン４の動力により発電する。インバータ１４は、モータジェネレータＭＧ１により発電された交流電力を直流電力に変換し、その直流電力を電力線ＰＬ２および接地線ＮＬ１の間に出力する。インバータ２２は、電力線ＰＬ２および接地線ＮＬ１を介して入力される直流電力を交流電力に変換してモータジェネレータＭＧ２に供給することにより、モータジェネレータＭＧ２を駆動する。
【００７５】
なお、車両１００のＥＶ走行中にバッテリ１０の異常が発生した場合には、モータジェネレータＭＧ１をスタータとしてエンジン４をクランキングして始動する必要がある。インバータ１４は、バッテリ１０からの直流電力を交流電力に変換して、モータジェネレータＭＧ１へ供給する。そして、エンジン４が始動すると、リレーＳＭＲ１〜ＳＭＲ３をオフすることにより、バッテリ１０とＰＣＵ２０との電気的接続が遮断される。
【００７６】
図３は、本発明の実施の形態１によるハイブリッド車両のバッテリレス走行を実現するための制御処理手順を示すフローチャートである。
【００７７】
図３を参照して、ＨＶ−ＥＣＵ５０は、ステップＳ０１により、バッテリ１０が異常であるか否かを判定する。たとえば、ＨＶ−ＥＣＵ５０は、電池ＥＣＵ４０からの異常情報（ダイアグコード）の受信の有無を判定する。バッテリ１０が異常でないと判定された場合（ステップＳ０１のＮＯ判定時）には、一連の処理は終了する。
【００７８】
一方、バッテリ１０が異常であると判定された場合（ステップＳ０１のＹＥＳ判定時）には、ＨＶ−ＥＣＵ５０は、ステップＳ０２に進み、エンジン４が起動状態であるか否かを判定する。エンジン４が起動状態である場合（ステップＳ０２のＹＥＳ判定時）には、ＨＶ−ＥＣＵ５０は、ステップＳ０３〜Ｓ０６をスキップして、ステップＳ０７に進み、リレー制御信号ＳＥ１〜ＳＥ３をシステムメインリレーＳＭＲに送ることによって、システムメインリレーＳＭＲをオフする。これにより、バッテリ１０とＰＣＵ２０との電気的接続を遮断する。
【００７９】
そして、ステップＳ０８では、ＨＶ−ＥＣＵ５０は、バッテリレス走行を実行する。エンジン４の動力がモータジェネレータＭＧ１に供給されてモータジェネレータＭＧ１が発電する。モータジェネレータＭＧ１の発電により生成された交流電力は、インバータ１４によって直流電力に変換されるとともにインバータ２２に供給される。インバータ２２は、その直流電力を交流電力に変換してモータジェネレータＭＧ２に供給する。ＨＶ−ＥＣＵ５０は、インバータ１４，２２が上述の動作を行なうようにインバータ１４，２２を制御する。
【００８０】
これに対して、エンジン４が停止状態である場合（ステップＳ０２のＮＯ判定時）には、ＨＶ−ＥＣＵ５０は、ステップＳ０３に進み、エンジン４のクランキングが許可されているか否かを判定する。具体的には、ＨＶ−ＥＣＵ５０は、電池ＥＣＵ４０から受信したクランキング許可信号がＨレベルであるか否かを判定する。受信したクランキング許可信号がＬレベルであると判定された場合（ステップＳ０３のＮＯ判定時）、すなわち、クランキングが禁止されている場合には、ＨＶ−ＥＣＵ５０は、一連の処理を終了する。
【００８１】
一方、受信したクランキング許可信号がＨレベルであると判定された場合（ステップＳ０３のＹＥＳ判定時）、ＨＶ−ＥＣＵ５０は、ステップＳ０４〜Ｓ０６により、エンジン４をクランキングして始動する。
【００８２】
具体的には、ＨＶ−ＥＣＵ５０は、ステップＳ０４では、システムメインリレーＳＭＲがオフ状態であるか否かを判定する。システムメインリレーＳＭＲがオフ状態であると判定された場合（ステップＳ０４のＹＥＳ判定時）には、ＨＶ−ＥＣＵ５０は、ステップＳ０５により、バッテリ１０およびＰＣＵ２０を電気的に接続するように、システムメインリレーＳＭＲのオンオフを制御する。
【００８３】
これに対して、システムメインリレーＳＭＲがオン状態であると判定された場合（ステップＳ０４のＮＯ判定時）には、処理をステップＳ０６に進める。
【００８４】
ステップＳ０６では、ＨＶ−ＥＣＵ５０は、モータジェネレータＭＧ１によりエンジン４のクランキングを実行する。インバータ１４は、ＨＶ−ＥＣＵ５０からの信号ＰＷＩ１に応じて、バッテリ１０から供給される直流電力を交流電力に変換して、モータジェネレータＭＧ１へ供給する。これにより、モータジェネレータＭＧ１は、エンジン４をクランキングして始動する。
【００８５】
そして、モータジェネレータＭＧ１によるエンジン４のクランキングが完了してエンジン４が完爆し、エンジン始動が完了すると、ＨＶ−ＥＣＵ５０は、ステップＳ０７に進み、システムメインリレーＳＭＲにリレー制御信号ＳＥ１〜ＳＥ３を送ることにより、リレーＳＭＲ１〜ＳＭＲ３をオフする。バッテリ１０とＰＣＵ２０との電気的接続が遮断されると、ＨＶ−ＥＣＵ５０は、車両１００をバッテリレス走行させる制御（以下、「バッテリレス走行制御」とも称す）を実行する。
【００８６】
以上説明したように、本実施の形態による車両１００では、ＨＶ−ＥＣＵ５０は、車両１００の走行中にバッテリ１０の異常が生じた場合には、バッテリ１０をＰＣＵ２０から電気的に遮断して車両１００を通常走行からバッテリレス走行に移行させる。
【００８７】
さらに、ＨＶ−ＥＣＵ５０は、車両１００の走行中にローカルＣＡＮの通信異常が生じた場合においても、バッテリ１０とＰＣＵ２０との電気的接続を遮断してバッテリレス走行を実行する。ローカルＣＡＮの通信異常が発生すると、ＨＶ−ＥＣＵ５０および電池ＥＣＵ４０の連携制御が破綻することによって、バッテリ１０の充放電制御の信頼性が損なわれる虞があるためである。
【００８８】
具体的には、車両１００の走行中にローカルＣＡＮの通信異常が生じた場合には、バッテリ１０の異常が発生した場合と同様に、図３で説明した制御処理手順に従って、エンジン４を起動状態にした後にバッテリ１０とＰＣＵ２０との電気的接続を遮断する。これにより、車両１００はバッテリレス走行を実行する。
【００８９】
しかしながら、ローカルＣＡＮの通信異常が生じた場合には、図２に示すように、電池ＥＣＵ４０からＨＶ−ＥＣＵ５０に対してクランキング許可信号を正常に送信できない可能性がある。その結果、ＨＶ−ＥＣＵ５０は、クランキング許可信号に基づいてエンジン４のクランキングの可否を判断できず、バッテリレス走行制御に移行できない虞がある。あるいは、クランキング許可信号がＬレベル、すなわち、エンジン４のクランキングが禁止されているにも拘わらず、誤ってＨＶ−ＥＣＵ５０がエンジン４をクランキングすることによって、バッテリ１０の過放電や過充電を生じさせる可能性がある。
【００９０】
そのため、本実施の形態１による車両では、図２に示すように、電池ＥＣＵ４０は、ローカルＣＡＮ（通信線７０）の通信異常が生じた場合には、ボディＣＡＮ（通信線８０）を用いてクランキング許可信号をＨＶ−ＥＣＵ５０に送信する。上述したように、ボディＣＡＮは、ローカルＣＡＮに比べて通信速度が遅いため、高い制御応答性が求められるバッテリ１０の充放電制御には不向きである。しかしながら、バッテリレス走行制御へ移行する際には、バッテリ１０の充放電制御のような高い制御応答性が求められていないため、クランキング許可信号の通信に、ローカルＣＡＮに代えて、ボディＣＡＮを利用することができる。
【００９１】
ＨＶ−ＥＣＵ５０は、ボディＣＡＮを経由してクランキング許可信号を受信すると、クランキング許可信号に基づいてエンジン４のクランキングが許可されているか否かを判定する。そして、エンジン４のクランキングが許可されている場合には、モータジェネレータＭＧ１によりエンジン４をクランキングして始動した後に、システムメインリレーＳＭＲをオフしてバッテリ１０およびＰＣＵ２０の電気的接続を遮断する。
【００９２】
図４は、本発明の実施の形態１によるローカルＣＡＮの通信異常発生時におけるバッテリレス走行を実現するための処理手順を説明するタイミングチャートである。なお、電池ＥＣＵ４０およびＨＶ−ＥＣＵ５０は、ボディＣＡＮ（通信線８０）およびローカルＣＡＮ（通信線７０）によって相互に通信可能に接続されている。
【００９３】
図４を参照して、イグニッションオン指令が与えられて車両１００がＩＧオン状態となると（時刻ｔ１）、ローカルＣＡＮ（通信線７０）およびボディＣＡＮ（通信線８０）はそれぞれ、通信可能な状態（以下、「オン状態」とも称す）となる。なお、ボディＣＡＮは、ローカルＣＡＮよりも若干遅れたタイミングでオン状態となる。
【００９４】
電池ＥＣＵ４０は、バッテリ１０の充放電可能な電力範囲（Ｗｉｎ〜Ｗｏｕｔ）に基づいて、上述した方法によって、クランキング許可信号を生成する。なお、車両１００がバッテリレス走行に移行した後はバッテリ１０の充電が停止されるため、車両１００の走行と停止とが繰り返されると、エンジン４の再始動の度にバッテリ１０からモータジェネレータＭＧ１に電力が持ち出される。これにより、バッテリ１０が過放電となる虞がある。そのため、電池ＥＣＵ４０は、車両１００がバッテリレス走行に移行した後は、エンジン４をクランキングした回数をカウントし、このカウント値が所定の許容値を超えたときに、エンジン４のクランキングを禁止する。すなわち、電池ＥＣＵ４０は、Ｌレベルに非活性化されたクランキング許可信号を出力する。
【００９５】
電池ＥＣＵ４０は、生成したクランキング許可信号を、ローカルＣＡＮを経由してＨＶ−ＥＣＵ５０へ送信する。ＨＶ−ＥＣＵ５０は、Ｈレベルに活性化されたクランキング許可信号を受信すると、バッテリ１０およびＰＣＵ２０を電気的に接続するように、システムメインリレーＳＭＲのオンオフを制御する。すなわち、ＨＶ−ＥＣＵ５０は、上述した処理手順に従ってリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２をオンする。
【００９６】
電池ＥＣＵ４０はさらに、バッテリ１０の状態値（電池データおよびＳＯＣ）を、ローカルＣＡＮを経由してＨＶ−ＥＣＵ５０へ送信する。ＨＶ−ＥＣＵ５０は、バッテリ１０の状態値に基づいて、充電電力上限値Ｗｉｎおよび放電電力上限値Ｗｏｕｔを設定すると、その設定された範囲内でバッテリ１０の充放電が実行されるように制限した上で、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２への出力要求およびエンジン４への出力要求を決定する。
【００９７】
ここで、車両１００の走行中にローカルＣＡＮに通信異常が発生すると（時刻ｔ２）、ＨＶ−ＥＣＵ５０は、システムメインリレーＳＭＲをオフして、バッテリ１０をＰＣＵ２０から遮断した状態で車両１００を走行させるフェールセーフ制御（バッテリレス走行制御）を行なう。
【００９８】
なお、ローカルＣＡＮの通信異常が発生したときにエンジン４が停止状態である場合、ＨＶ−ＥＣＵ５０は、電池ＥＣＵ４０から送信されるクランキング許可信号に基づいて、エンジン４のクランキングが許可されているか否かを判定する。
【００９９】
このとき、電池ＥＣＵ４０は、通信異常が発生しているローカルＣＡＮに代えて、ボディＣＡＮを経由してクランキング許可信号を送信する。ＨＶ−ＥＣＵ５０は、ボディＣＡＮを経由して受信したクランキング許可信号がＨレベルであるとき、モータジェネレータＭＧ１によりエンジン４をクランキングして始動する（時刻ｔ３）。そして、エンジン始動が完了すると、ＨＶ−ＥＣＵ５０は、システムメインリレーＳＭＲをオフする（時刻ｔ４）。バッテリ１０とＰＣＵ２０との電気的接続が遮断されると、イグニッションオフ指令が与えられる時点まで（時刻ｔ５）、ＨＶ−ＥＣＵ５０は、バッテリレス走行制御を実行する。
【０１００】
そして、ＩＧオフの期間中に再びイグニッションオン指令が与えられると（時刻ｔ６）、ボディＣＡＮ（通信線８０）は、オフ状態からオン状態に切り替わる。なお、ローカルＣＡＮは、通信異常の発生以降はオフ状態に維持される。電池ＥＣＵ４０は、バッテリ１０の充放電可能な電力範囲（Ｗｉｎ〜Ｗｏｕｔ）、およびバッテリレス走行移行後にエンジン４をクランキングした回数に基づいて、クランキング許可信号を生成する。電池ＥＣＵ４０は、その生成したクランキング許可信号を、ボディＣＡＮを経由してＨＶ−ＥＣＵ５０へ送信する（時刻ｔ７）。
【０１０１】
ＨＶ−ＥＣＵ５０は、ボディＣＡＮを介してＨレベルに活性化されたクランキング許可信号を受信すると、バッテリ１０およびＰＣＵ２０を電気的に接続するように、システムメインリレーＳＭＲのオンオフを制御する（時刻ｔ９）。そして、ＨＶ−ＥＣＵ５０は、モータジェネレータＭＧ１によりエンジン４をクランキングして始動する（時刻ｔ１０）。エンジン始動が完了すると、ＨＶ−ＥＣＵ５０は、システムメインリレーＳＭＲをオフする（時刻ｔ１１）。バッテリ１０とＰＣＵ２０との電気的接続が遮断されると、イグニッションオフ指令が与えられる時点（図示せず）まで、ＨＶ−ＥＣＵ５０はバッテリレス走行制御を実行する。
【０１０２】
なお、バッテリレス走行制御にはバッテリ１０の情報は不要であるため、バッテリレス走行中は電池ＥＣＵ４０およびＨＶ−ＥＣＵ５０の間で通信は行なわれない。すなわち、ボディＣＡＮは、クランキング許可信号の送受信にのみ用いられる。
【０１０３】
また、ＨＶ−ＥＣＵ５０は、再びＩＧオン状態になった時点（時刻ｔ６）から予め定められた時間内にクランキング許可信号を受信しない場合には、バッテリレス走行制御を不実行とする。これにより、車両１００は、走行不能状態（Ｒｅａｄｙ−ＯＦＦ状態）となる。
【０１０４】
このように、実施の形態１によるハイブリッド車両によれば、電池ＥＣＵ４０およびＨＶ−ＥＣＵ５０間の直接的な通信手段であるローカルＣＡＮに通信異常が発生した場合には、電池ＥＣＵ４０は、ローカルＣＡＮに代えて、複数のＥＣＵ間の通信手段であるボディＣＡＮを用いてクランキング許可信号をＨＶ−ＥＣＵ５０に送信する。これにより、ＨＶ−ＥＣＵ５０は、バッテリの状態に応じてハイブリッド車両のバッテリレス走行を適切に実行することができる。その結果、通信異常発生時のフェールセーフ機能の信頼度を高めることができる。
【０１０５】
［実施の形態２］
図５は、本発明の実施の形態２によるハイブリッド車両の概略構成図である。
【０１０６】
図５を参照して、実施の形態２によるハイブリッド車両１００Ａは、図１に示した実施の形態１によるハイブリッド車両１００と比較して、制御装置３０に代えて、制御装置３０Ａを備える点で異なる。
【０１０７】
制御装置３０Ａは、電池ＥＣＵ４０と、ＨＶ−ＥＣＵ５０と、論理積回路（ＡＮＤ回路）７５，７６，７７とを含む。
【０１０８】
電池ＥＣＵ４０およびＨＶ−ＥＣＵ５０は、図２と同様に、ローカルＣＡＮ（通信線７０）およびボディーＣＡＮ（通信線８０）によって互いに通信可能に接続されている。電池ＥＣＵ４０は、ローカルＣＡＮを経由してバッテリ１０の状態値およびクランキング許可信号をＨＶ−ＥＣＵ５０に送信する。一方、ローカルＣＡＮの通信異常が生じた場合には、電池ＥＣＵ４０は、ボディＣＡＮを経由してクランキング許可信号をＨＶ−ＥＣＵ５０に送信する。
【０１０９】
システムメインリレーＳＭＲにおいて、リレーＳＭＲ１〜ＳＭＲ３の各々は、代表的には、Ｈレベルの励磁信号の供給時に閉成（オン）する一方で、Ｌレベルの励磁信号の供給時に開放（オフ）される電磁リレーにより構成される。具体的には、リレーＳＭＲ１は励磁信号ＳＥ１♯に応答してオンオフされ、リレーＳＭＲ２は励磁信号ＳＥ２♯に応答してオンオフされ、リレーＳＭＲ３は励磁信号ＳＥ３♯に応答してオンオフされる。励磁信号ＳＥ１〜ＳＥ３は、リレー制御信号（オンオフ指令）を構成する。
【０１１０】
ＨＶ−ＥＣＵ５０は、リレーＳＭＲ１〜ＳＭＲ３の励磁信号ＳＥ１〜ＳＥ３を発生するための励磁電源５２を含む。励磁電源５２は、電池ＥＣＵ４０から伝達されるクランキング許可信号がＨレベルのときに、バッテリ１０およびＰＣＵ２０を電気的に接続するように、励磁信号ＳＥ１〜ＳＥ３を生成する。一方、クランキング許可信号がＬレベルのときには、励磁電源５２は、励磁信号ＳＥ１〜ＳＥ３の生成を停止する。これにより、励磁信号ＳＥ１〜ＳＥ３はＬレベルに固定される。励磁電源５２により生成された励磁信号ＳＥ１〜ＳＥ３は、論理積回路７５，７６，７７にそれぞれ入力される。
【０１１１】
電池ＥＣＵ４０は、リレーＳＭＲ１〜ＳＭＲ３の励磁信号ＳＥＢを発生するための励磁電源４２を含む。励磁電源４２は、電池ＥＣＵ４０で生成されたクランキング許可信号がＨレベルのとき、Ｈレベルに活性化された励磁信号ＳＥＢを出力する。一方、クランキング許可信号がＬレベルのとき、励磁電源４２は、Ｌレベルに非活性化された励磁信号ＳＥＢを出力する。励磁信号ＳＥＢは、リレーＳＭＲ１〜ＳＭＲ３のオンを許可する「許可指令」を構成する。励磁電源４２から出力された励磁信号ＳＥＢは、論理積回路７５，７６，７７に入力される。
【０１１２】
論理積回路７５は、励磁電源５２からの励磁信号ＳＥ１および励磁電源４２からの励磁信号ＳＥＢの論理積に基づいて励磁信号ＳＥ１♯を生成する。詳細には、励磁信号ＳＥＢがＨレベルのときに、励磁信号ＳＥ１♯は励磁信号ＳＥ１と同じ論理レベルとなる一方で、励磁信号ＳＥＢがＬレベルのときには、励磁信号ＳＥ１♯はＬレベルに固定される。これにより、リレーＳＭＲ１は、励磁信号ＳＥＢがＨレベルのとき、すなわち、クランキング許可信号がＨレベルのとき、実質的に励磁信号ＳＥ１に応答してオンオフされる。一方、励磁信号ＳＥＢがＬレベルのとき、すなわち、クランキング許可信号がＬレベルのとき、励磁信号ＳＥ１が無効化され、リレーＳＭＲ１は強制的にオフされる。
【０１１３】
論理積回路７６は、論理積回路７５と同様に、励磁電源５２からの励磁信号ＳＥ２および励磁電源４２からの励磁信号ＳＥＢの論理積に基づいて励磁信号ＳＥ２♯を生成する。リレーＳＭＲ２は、リレーＳＭＲ１と同様に、励磁信号ＳＥＢがＨレベルのときに励磁信号ＳＥ２に応答してオンオフされる一方で、励磁信号ＳＥＢがＬレベルのときに強制的にオフされる。
【０１１４】
論理積回路７７は、論理積回路７５，７６と同様に、励磁電源５２からの励磁信号ＳＥ３および励磁電源４２からの励磁信号ＳＥＢの論理積に基づいて励磁信号ＳＥ３♯を生成する。リレーＳＭＲ３は、リレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２と同様に、励磁信号ＳＥＢがＨレベルのときに励磁信号ＳＥ３に応答してオンオフされる一方で、励磁信号ＳＥＢがＬレベルのときに強制的にオフされる。
【０１１５】
すなわち、励磁電源５２はシステムメインリレーＳＭＲをオンオフするためのリレー制御信号ＳＥ１〜ＳＥ３を生成するのに対して、励磁電源４２は、クランキングの可否に応じて励磁電源５２により生成されたリレー制御信号を有効化／無効化するための信号（許可指令）ＳＥＢを生成する。このような構成とすることにより、エンジン４のクランキングが許可されている場合には、ＨＶ−ＥＣＵ５０からのリレー制御信号ＳＥ１〜ＳＥ３が有効化され、リレー制御信号ＳＥ１〜ＳＥ３に応答してシステムメインリレーＳＭＲがオンオフされる。一方、エンジン４のクランキングが禁止されている場合には、リレー制御信号ＳＥ１〜ＳＥ３が無効化され、システムメインリレーＳＭＲが強制的にオフされる。したがって、ローカルＣＡＮの通信異常などによってＨＶ−ＥＣＵ５０が暴走した場合において、クランキングが禁止されている状況下でＨＶ−ＥＣＵ５０が誤ってエンジン４をクランキングするのを回避することができる。
【０１１６】
図６は、本発明の実施の形態２によるローカルＣＡＮの通信異常発生時におけるバッテリレス走行を実現するための処理手順を説明するタイミングチャートである。
【０１１７】
図６を参照して、イグニッションオン指令が与えられて車両１００がＩＧオン状態となると（時刻ｔ１）、ローカルＣＡＮ（通信線７０）およびボディＣＡＮ（通信線８０）はそれぞれオン状態となる。なお、ボディＣＡＮは、ローカルＣＡＮよりも若干遅れたタイミング（時刻ｔａ）でオン状態となる。
【０１１８】
電池ＥＣＵ４０は、バッテリ１０の充放電可能な電力範囲（Ｗｉｎ〜Ｗｏｕｔ）に基づいて、上述した方法によって、クランキング許可信号を生成する。そして、電池ＥＣＵ４０は、生成したクランキング許可信号をローカルＣＡＮを経由してＨＶ−ＥＣＵ５０へ送信する。
【０１１９】
さらに電池ＥＣＵ４０では、生成したクランキング許可信号に基づいて、励磁電源４２が励磁信号ＳＥＢを生成する。励磁電源４２は、Ｈレベルのクランキング許可信号に基づいて、Ｈレベルの励磁信号ＳＥＢを生成し、その生成した励磁信号ＳＥＢを論理積回路７５〜７７に入力する。
【０１２０】
ＨＶ−ＥＣＵ５０は、ローカルＣＡＮを経由してＨレベルに活性化されたクランキング許可信号を受信すると、バッテリ１０およびＰＣＵ２０を電気的に接続するように、システムメインリレーＳＭＲのオンオフを制御する。ＨＶ−ＥＣＵ５０の励磁電源５２は、バッテリ１０をＰＣＵ２０に電気的に接続するように、励磁信号ＳＥ１〜ＳＥ３を生成し、その生成した励磁信号ＳＥ１〜ＳＥ３を論理積回路７５〜７７にそれぞれ入力する。
【０１２１】
リレーＳＭＲ１〜ＳＭＲ３は、論理積回路７５〜７７から出力される励磁信号ＳＥ１♯〜ＳＥ３♯に応答してそれぞれオンオフされる。図６では、励磁信号ＳＥＢがＨレベルであるため、リレーＳＭＲ１〜ＳＭＲ３は、実質的に、ＨＶ−ＥＣＵ５０の励磁電源５２からの励磁信号ＳＥ１〜ＳＥ３に応答してオンオフされる。
【０１２２】
なお、ＨＶ−ＥＣＵ５０は、リレーＳＭＲ１，ＳＭＲ３のオン指令（Ｈレベルの励磁信号ＳＥ１，ＳＥ３）を出力しているときの電圧ＶＬの上昇を検出することによって、リレーＳＭＲ１，ＳＭＲ３の開故障を判定する。具体的には、ＨＶ−ＥＣＵ５０は、電圧センサ２１により検出される電圧ＶＬが所定の閾値Ｖｔｈ以上であるとき、リレーＳＭＲ１，ＳＭＲ３が正常であると判定する。一方、電圧ＶＬが閾値Ｖｔｈより低いとき、ＨＶ−ＥＣＵ５０は、リレーＳＭＲ１，ＳＭＲ３の少なくとも一方が開故障していると判定する。リレーＳＭＲ１またはＳＭＲ３の開故障と判定された場合、ＨＶ−ＥＣＵ５０は、車両１００の走行制御を不実行とする。
【０１２３】
車両１００の走行中にローカルＣＡＮに通信異常が発生すると（時刻ｔ２）、ＨＶ−ＥＣＵ５０は、バッテリレス走行制御に移行する。ローカルＣＡＮの通信異常が発生したときにエンジン４が停止状態である場合、ＨＶ−ＥＣＵ５０は、電池ＥＣＵ４０から送信されるクランキング許可信号に基づいて、エンジン４のクランキングが許可されているか否かを判定する。
【０１２４】
電池ＥＣＵ４０は、通信異常が発生しているローカルＣＡＮに代えて、ボディＣＡＮを経由してクランキング許可信号を送信する。ＨＶ−ＥＣＵ５０は、ボディＣＡＮを経由して受信したクランキング許可信号がＨレベルであるとき、モータジェネレータＭＧ１によりエンジン４をクランキングして始動する（時刻ｔ３）。エンジン始動が完了すると、ＨＶ−ＥＣＵ５０の励磁電源５２は、励磁信号ＳＥ１，ＳＥ２をＬレベルに非活性化して出力する。これにより、論理積回路７５，７６は、Ｌレベルに非活性化された励磁信号ＳＥ１♯，ＳＥ２♯をリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２にそれぞれ出力する。この結果、システムメインリレーＳＭＲがオフされ、バッテリ１０とＰＣＵ２０との電気的接続が遮断される（時刻ｔ４）。そして、イグニッションオフ指令が与えられる時点まで（時刻ｔ５）、ＨＶ−ＥＣＵ５０は、バッテリレス走行制御を実行する。
【０１２５】
ＩＧオフの期間中に再びイグニッションオン指令が与えられると（時刻ｔ６）、ボディＣＡＮ（通信線８０）は、オフ状態からオン状態に切り替わる。なお、ローカルＣＡＮは、通信異常の発生以降はオフ状態に維持される。電池ＥＣＵ４０は、バッテリ１０の充放電可能な電力範囲、およびバッテリレス走行移行後にエンジン４をクランキングした回数に基づいて、クランキング許可信号を生成する。電池ＥＣＵ４０は、その生成したクランキング許可信号をボディＣＡＮを経由してＨＶ−ＥＣＵ５０へ送信する（時刻ｔ７）。
【０１２６】
ＨＶ−ＥＣＵ５０は、Ｈレベルに活性化されたクランキング許可信号を受信すると、バッテリ１０およびＰＣＵ２０を電気的に接続するように、システムメインリレーＳＭＲのオンオフを制御する（時刻ｔ８）。具体的には、ＨＶ−ＥＣＵ５０の励磁電源５２は、バッテリ１０をＰＣＵ２０に電気的に接続するように、励磁信号ＳＥ１〜ＳＥ３を生成し、その生成した励磁信号ＳＥ１〜ＳＥ３を論理積回路７５〜７７にそれぞれ入力する。
【０１２７】
電池ＥＣＵ４０では、生成したクランキング許可信号に基づいて、励磁電源４２が励磁信号ＳＥＢを生成する。図６では、励磁電源４２は、Ｈレベルのクランキング許可信号に基づいて、Ｈレベルの励磁信号ＳＥＢを生成して論理積回路７５〜７７に入力する。
【０１２８】
これにより、システムメインリレーＳＭＲは、論理積回路７５〜７７から出力される励磁信号ＳＥ１♯〜ＳＥ３♯に応答してオンオフされる（時刻ｔ９）。励磁信号ＳＥＢがＨレベルであるため、システムメインリレーＳＭＲは、実質的に、ＨＶ−ＥＣＵ５０の励磁電源５２からの励磁信号ＳＥ１〜ＳＥ３に応答してオンオフされる。
【０１２９】
そして、ＨＶ−ＥＣＵ５０は、モータジェネレータＭＧ１によりエンジン４をクランキングして始動する（時刻ｔ１０）。エンジン始動が完了すると、ＨＶ−ＥＣＵ５０は、システムメインリレーＳＭＲをオフする（時刻ｔ１１）。バッテリ１０とＰＣＵ２０との電気的接続が遮断されると、イグニッションオフ指令が与えられる時点（図示せず）まで、ＨＶ−ＥＣＵ５０はバッテリレス走行制御を実行する。
【０１３０】
なお、ＨＶ−ＥＣＵ５０は、システムメインリレーＳＭＲにオン指令を与えているにも拘わらず電圧ＶＬが閾値Ｖｔｈより低い状態が一定時間以上継続した場合には、システムメインリレーＳＭＲが開故障していると判定し、バッテリレス走行制御を不実行とする。
【０１３１】
このように、実施の形態２によるハイブリッド車両によれば、ローカルＣＡＮに通信異常が発生した場合には、電池ＥＣＵ４０は、ローカルＣＡＮに代えて、ボディＣＡＮを用いてクランキング許可信号をＨＶ−ＥＣＵ５０に送信するとともに、クランキング許可信号に応じてシステムメインリレーＳＭＲのオンを許可するための許可指令を発生する。これにより、エンジンのクランキングが禁止されているときには、電池ＥＣＵ４０側でシステムメインリレーＳＭＲを強制的にオフすることができる。その結果、通信異常によるシステムメインリレーＳＭＲの誤動作を防止できるため、バッテリの状態に応じてハイブリッド車両のバッテリレス走行を適切に実行することができる。その結果、通信異常発生時のフェールセーフ機能の信頼度をより一層高めることができる。
【０１３２】
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説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１３３】
２  駆動輪、３  動力分割機構、４  エンジン、１０  蓄電装置、１１  電池センサ、１２  コンバータ、１３，２１  電圧センサ、１４，２２  インバータ、２０  ＰＣＵ、２４，２５  電流センサ、２６，２７  回転角センサ、３０  制御装置、４０  電池ＥＣＵ、５０  ＨＶ−ＥＣＵ、７０，８０  通信線、１００，１００Ａ  ハイブリッド車両、ＭＧ１，ＭＧ２  モータジェネレータ、ＳＭＲ  システムメインリレー。
【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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【図６】
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