JP6237665B2 - ハイブリッド自動車 - Google Patents

Description

本発明は、ハイブリッド自動車に関し、詳しくは、エンジンと第１モータと第２モータとバッテリとリレーと第１制御手段と第２制御手段とを備えるハイブリッド自動車に関する。

従来、この種のハイブリッド自動車としては、エンジンと、エンジンの始動用の第１モータと、走行用の第２モータと、バッテリと、システムメインリレーと、コンデンサと、制御装置と、を備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。ここで、システムメインリレーは、第１モータおよび第２モータとバッテリとを接続する電力ラインに設けられている。コンデンサは、電力ラインにおけるシステムメインリレーよりも第１，第２モータ側に取り付けられている。制御装置は、低電圧バッテリからの電力供給によって作動し、エンジンと第１モータと第２モータとシステムメインリレーとを制御する。このハイブリッド自動車では、制御装置への電力供給が遮断されてシステムメインリレーがオフとなった後に制御装置への電力供給が復帰したときにおいて、走行中でエンジンを運転停止しているときには、システムメインリレーがオフで、コンデンサの容量の範囲内で第１モータによってエンジンがクランキングされて始動されるようにエンジンと第１モータと第２モータとを制御する。そして、エンジンを始動すると、システムメインリレーがオフでエンジンの運転を伴って走行するバッテリレス走行が行なわれるようにエンジンと第１モータと第２モータとを制御する。これにより、一旦停車することなく、走行を継続することができる。

特開２０１３−１２３９４１号公報

上述のハイブリッド自動車では、低電圧バッテリから制御装置への電力供給が遮断されたときに、システムメインリレーをオフとする。このため、走行中でエンジンを運転停止しているときに、コンデンサの容量とエンジンの始動に要するエネルギとの関係もあり、より確実にバッテリレス走行を行なうことが求められる。

本発明のハイブリッド自動車は、走行中でエンジンを運転停止しているときに、バッテリレス走行を行なう必要が生じたときに、バッテリレス走行をより確実に行なうことができるようにすることを主目的とする。

本発明のハイブリッド自動車は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明のハイブリッド自動車は、
走行用の動力を出力可能なエンジンと、
前記エンジンの出力軸に動力を入出力可能な第１モータと、
走行用の動力を入出力可能な第２モータと、
充放電可能なバッテリと、
前記第１モータおよび前記第２モータと前記バッテリとの接続および接続の解除を行なうリレーと、
前記エンジンと前記第１モータと前記第２モータとを制御する第１制御手段と、
前記バッテリを管理する第２制御手段と、
を備えるハイブリッド自動車であって、
前記リレーをオンオフするための駆動手段を備え、
前記第１制御手段と前記第２制御手段とのうち一方の制御手段は、前記リレーをオンとするための駆動信号を前記駆動手段に出力可能であり、
前記第１制御手段と前記第２制御手段とのうち他方の制御手段は、前記リレーをオンで保持するための駆動保持信号を前記駆動手段に出力可能であり、
前記駆動手段は、前記駆動信号と前記駆動保持信号とのうち少なくとも一方がオンのときには、前記リレーをオンとし、前記駆動信号と前記駆動保持信号とが共にオフのときには、前記リレーをオフとする、
ことを特徴とする。

この本発明のハイブリッド自動車では、エンジンと第１モータと第２モータとを制御する第１制御手段と、バッテリを管理する第２制御手段と、リレーをオンオフするための駆動手段と、を備える。そして、第１制御手段と第２制御手段とのうち一方の制御手段は、リレーをオンとするための駆動信号を駆動手段に出力可能である。第１制御手段と第２制御手段とのうち他方の制御手段は、リレーをオンで保持するための駆動保持信号を駆動手段に出力可能である。駆動手段は、駆動信号と駆動保持信号とのうち少なくとも一方がオンのときには、リレーをオンとし、駆動信号と駆動保持信号とが共にオフのときには、リレーをオフとする。

こうした構成とすることにより、以下のように動作することができる。いま、第２制御手段が駆動信号を駆動手段に出力可能であると共に第１制御手段が駆動保持信号を駆動手段に出力可能である場合を考える。この場合、第２制御手段からの駆動信号および第１制御手段からの駆動保持信号がオンのときには、駆動手段によってリレーはオンとされている。そして、この状態から、第２制御手段からの駆動信号がオフになったときには、第１制御手段からの駆動保持信号をオンとし続けることにより、駆動手段によってリレーをオンで保持することできる。したがって、リレーがオンでエンジンを運転停止して第２モータからの動力だけによって走行する電動走行を行なっている最中に、第２制御手段からの駆動信号がオフになったときには、第１制御手段からの駆動保持信号をオンとし続けて、駆動手段によってリレーをオンで保持することにより、バッテリと電力をやりとりしながら第１モータによってエンジンをクランキングして始動することができる。そして、エンジンの始動後に、第１制御手段からの駆動保持信号をオフとすると、駆動手段によってリレーがオフとされる。これにより、リレーがオフでエンジンの運転を伴って走行するバッテリレス走行を行なうことができる。このようにすることにより、電動走行を行なっている最中にバッテリレス走行を行なう必要が生じたときには、エンジンをより確実に始動して、バッテリレス走行をより確実に行なうことができる。なお、ここでは、第２制御手段が駆動信号を駆動手段に出力可能であると共に第１制御手段が駆動保持信号を駆動手段に出力可能である場合について説明した。しかし、第１制御手段が駆動信号を駆動手段に出力可能であると共に第２制御手段が駆動保持信号を駆動手段に出力可能である場合についても、同様に考えることができる。

本発明のハイブリッド自動車において、前記第１制御手段は、前記駆動保持信号を前記駆動手段に出力可能であり、前記第２制御手段は、前記駆動信号を前記駆動手段に出力可能である、ものとしてもよい。

第１制御手段が駆動保持信号を出力可能であると共に第２制御手段が駆動信号を出力可能である態様の本発明のハイブリッド自動車において、前記第１制御手段は、前記エンジンが運転されていないときには、前記駆動保持信号をオンとし、更に、前記第１制御手段は、前記エンジンが運転されていないときに、前記第２制御手段との間の通信異常である第１異常を検知したときには、前記エンジンを始動し、該エンジンの始動後に、前記駆動保持信号をオフとする、ものとしてもよい。

第１制御手段が、エンジンが運転されているか否かに応じて駆動保持信号をオフまたはオンとする、態様の本発明のハイブリッド自動車において、前記第２制御手段は、前記第１制御手段との間の通信異常である第２異常を検知していないときおよび該第２異常の検知が第１所定時間に亘って継続していないときには、前記駆動信号をオンとし、前記第２異常の検知が前記第１所定時間に亘って継続しているときには、前記駆動信号をオフとする、ものとしてもよい。この場合、第２制御手段による第２異常の検知が第１所定時間に亘って継続していないときに、第２制御手段と第１制御手段との間の通信異常が解消したときには、リレーはオンで保持されている。しがって、このときには、バッテリレス走行に移行せずに、リレーがオンでエンジンを間欠運転しながら走行すればよい。

第２制御手段が、第２異常を検知しているか否かと第２異常の検知の継続時間とに応じて駆動信号をオンまたはオフとする、態様の本発明のハイブリッド自動車において、前記第１制御手段は、前記第１異常を検知しているときにおいて、該第１異常の検知が前記第１所定時間以上の第２所定時間に亘って継続していないときには、前記エンジンが運転されている場合、前記エンジンを自立運転すると共に前記第１，第２モータを駆動するための第１，第２インバータをゲート遮断し、更に、前記第１制御手段は、前記第１異常を検知しているときにおいて、前記第１異常の検知が前記第２所定時間に亘って継続しているときには、前記エンジンからの動力の出力を伴って走行するように前記エンジンと前記第１，第２インバータとを制御する、ものとしてもよい。第１制御手段による第１異常の検知が第２所定時間に亘って継続していないときには、第２制御手段からの駆動信号がオンである可能性があり、駆動手段によってリレーがオンで保持されている可能性がある。このため、第１制御手段による第１異常の検知が第２所定時間に亘って継続していないときには、エンジンが運転されている場合に、エンジンを自立運転すると共に第１，第２インバータをゲート遮断することにより、第１，第２モータとバッテリとの間で電力がやりとりされるのを抑制することができる。また、第１制御手段による第１異常の検知が第２所定時間に亘って継続しているときには、第２制御手段からの駆動信号がオフになっていると考えられる。そして、このとき、エンジンが運転されている場合には、第１制御手段からの駆動保持信号もオフになっている。したがって、駆動手段によってリレーはオフにされていると考えられる。このため、バッテリレス走行を行なうことができる。

第１制御手段が駆動保持信号を出力可能であると共に第２制御手段が駆動信号を出力可能である態様の本発明のハイブリッド自動車において、前記第２制御手段は、前記駆動信号に加えて、前記リレーをオフとするための駆動停止信号も、前記駆動手段に出力可能であり、前記駆動手段は、前記駆動停止信号がオフのときには、前記駆動信号がオンかオフかおよび前記駆動保持信号がオンかオフかに拘わらず、前記リレーをオフとする、ものとしてもよい。こうすれば、リレーを強制的にオフとする必要が生じたときに、駆動信号がオンかオフかおよび駆動保持信号がオンかオフかに拘わらず、リレーをオフとすることができる。

本発明のハイブリッド自動車において、前記第１モータの回転軸と前記エンジンの出力軸と車軸に連結された駆動軸とに３つの回転要素が共線図において前記回転軸，前記出力軸，前記駆動軸の順に並ぶように接続されたプラネタリギヤを備え、前記第２モータは、前記駆動軸に動力を入出力可能である、ものとしてもよい。

本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。 システムメインリレー５６およびリレー駆動ユニット６０周辺の構成の概略を示す構成図である。 実施例のバッテリＥＣＵ５２によって実行されるバッテリＥＣＵ実行ルーチンの一例を示すフローチャートである。 実施例のＨＶＥＣＵ７０によって実行されるＨＶＥＣＵ実行ルーチンの一例を示すフローチャートである。 走行中にバッテリＥＣＵ５２とＨＶＥＣＵ７０との間の通信異常が生じたときの様子の一例を示す説明図である。 走行中にバッテリＥＣＵ５２とＨＶＥＣＵ７０との間の通信異常が生じたときの様子の一例を示す説明図である。 リレー駆動ユニット１６０周辺の構成の概略を示す構成図である。 変形例のハイブリッド自動車１２０の構成の概略を示す説明図である。

次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。

図１は、本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車２０は、図示するように、エンジン２２と、プラネタリギヤ３０と、モータＭＧ１，ＭＧ２と、インバータ４１，４２と、高電圧バッテリ５０と、システムメインリレー５６と、リレー駆動ユニット６０と、低電圧バッテリ９０と、ＤＣ／ＤＣコンバータ９２と、ハイブリッド用電子制御ユニット（以下、「ＨＶＥＣＵ」という）７０と、を備える。

エンジン２２は、ガソリンや軽油などを燃料として動力を出力する内燃機関として構成されている。このエンジン２２は、エンジン用電子制御ユニット（以下、「エンジンＥＣＵ」という）２４によって運転制御されている。

エンジンＥＣＵ２４は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２を運転制御するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートから入力されている。各種センサからの信号としては、以下のものを挙げることができる。エンジン２２のクランクシャフト２６の回転位置を検出するクランクポジションセンサ２３からのクランク角θｃｒ。スロットルバルブのポジションを検出するスロットルバルブポジションセンサからのスロットル開度ＴＨ。エンジンＥＣＵ２４からは、エンジン２２を運転制御するための各種制御信号が出力ポートを介して出力されている。各種制御信号としては、以下のものを挙げることができる。スロットルバルブのポジションを調節するスロットルモータへの駆動制御信号。燃料噴射弁への駆動制御信号。イグナイタと一体化されたイグニッションコイルへの駆動制御信号。エンジンＥＣＵ２４は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。このエンジンＥＣＵ２４は、ＨＶＥＣＵ７０からの制御信号によってエンジン２２を運転制御する。また、エンジンＥＣＵ２４は、必要に応じてエンジン２２の運転状態に関するデータをＨＶＥＣＵ７０に出力する。エンジンＥＣＵ２４は、クランクポジションセンサ２３からのクランク角θｃｒに基づいて、クランクシャフト２６の回転数、即ち、エンジン２２の回転数Ｎｅを演算している。

プラネタリギヤ３０は、シングルピニオン式の遊星歯車機構として構成されている。プラネタリギヤ３０のサンギヤには、モータＭＧ１の回転子が接続されている。プラネタリギヤ３０のリングギヤには、駆動輪３８ａ，３８ｂにデファレンシャルギヤ３７を介して連結された駆動軸３６が接続されている。プラネタリギヤ３０のキャリヤには、エンジン２２のクランクシャフト２６が接続されている。

モータＭＧ１は、例えば同期発電電動機として構成されている。このモータＭＧ１は、上述したように、回転子がプラネタリギヤ３０のサンギヤに接続されている。モータＭＧ２は、例えば同期発電電動機として構成されている。このモータＭＧ２は、回転子が駆動軸３６に接続されている。インバータ４１，４２は、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動する。このインバータ４１，４２は、高電圧バッテリ５０と高電圧系電力ライン５４ａによって接続されている。この高電圧系電力ライン５４ａには、平滑用のコンデンサ６８が接続されている。モータＭＧ１，ＭＧ２は、ＨＶＥＣＵ７０によって、インバータ４１，４２の図示しない複数のスイッチング素子がスイッチング制御されることにより、回転駆動される。

高電圧バッテリ５０は、例えばリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池として構成されている。この高電圧バッテリ５０は、上述したように、インバータ４１，４２と高電圧系電力ライン５４ａによって接続されている。高電圧バッテリ５０は、バッテリ用電子制御ユニット（以下、「バッテリＥＣＵ」という）５２によって管理されている。

図２は、システムメインリレー５６およびリレー駆動ユニット６０周辺の構成の概略を示す構成図である。図１や図２に示すように、システムメインリレー５６は、正極側リレー５６Ａおよび負極側リレー５６Ｂを有する。図１に示すように、正極側リレー５６Ａおよび負極側リレー５６Ｂは、高電圧系電力ライン５４ａの正極母線および負極母線の、コンデンサ６８およびＤＣ／ＤＣコンバータ９２よりも高電圧バッテリ５０側に設けられている。このシステムメインリレー５６は、正極側リレー５６Ａおよび負極側リレー５６Ｂのオンオフによって、インバータ４１，４２と高電圧バッテリ５０との接続および接続の解除を行なう。図２に示すように、リレー駆動ユニット６０は、正極側リレー５６Ａおよび負極側リレー５６Ｂをオンオフするための正極側ユニット６０Ａおよび負極側ユニット６０Ｂを有する。正極側リレー５６Ａと負極側リレー５６Ｂとは同様に構成されており、正極側ユニット６０Ａと負極側ユニット６０Ｂとは同様に構成されている。したがって、以下の説明では、正極側リレー６０Ａおよび負極側リレー６０Ｂの構成，動作についてはシステムメインリレー５６の構成，動作として説明し、正極側ユニット６０Ａおよび負極側ユニット６０Ｂの構成，動作についてはリレー駆動ユニット６０の構成，動作として説明する。

図２に示すように、システムメインリレー５６は、コイル５７に通電されると、その電流に起因するコイル５７の磁力によって可動部材５８が移動する。そして、可動部材５８に取り付けられた可動接点が固定接点に接触すると、オンになる。また、コイル５７への励磁電流での印加が解除されて、可動接点と固定接点との接触が解除されると、オフになる。

リレー駆動ユニット６０は、ＯＲ回路６１と、スイッチング素子（トランジスタ）６２と、反転回路６３と、を備える。なお、システムメインリレー５６のコイル５７は、一方の端子５７ａがスイッチング素子６２を介して接地されると共に他方の端子がＯＲ回路６１の出力端子に接続されている。

ＯＲ回路６１は、バッテリＥＣＵ５２からの信号とＨＶＥＣＵ７０からの信号とを入力して論理和をコイル５７の他方の端子５７ｂに出力する。ここで、バッテリＥＣＵ５２からの信号は、システムメインリレー５６をオンとするための信号（駆動信号）である。ＨＶＥＣＵ７０からの信号は、システムメインリレー５６をオンで保持するための信号（ラッチ信号）である。このＯＲ回路６１は、具体的には、バッテリＥＣＵ５２からの駆動信号とＨＶＥＣＵ７０からのラッチ信号とのうち少なくとも一方がオンのときには、オン出力し（コイル５７の他方の端子５７ｂの電位を正の所定電位とし）、駆動信号およびラッチ信号がオフのときには、オフ出力する（コイル５７の他方の端子５７ｂの電位を値０とする）。

スイッチング素子６２は、コイル５７の一方の端子５７ａと接地との間に取り付けられている。反転回路６３は、バッテリＥＣＵ５２からの信号を入力して反転してスイッチング素子６２に出力する。ここで、バッテリＥＣＵ５２からの信号は、スイッチング素子６２をオフとするための信号（ＥＮ信号）である。このＥＮ信号は、基本的にはオフであり、システムメインリレー５６を強制的にオフとする必要が生じたときにオンとされる。この反転回路６３は、具体的には、バッテリＥＣＵ５２からのＥＮ信号がオフのときには、オン出力し（スイッチング素子６２をオンとし）、バッテリＥＣＵ５２からのＥＮ信号がオンのときには、オフ出力する（スイッチング素子６２をオフとする）。

このリレー駆動ユニット６０では、バッテリＥＣＵ５２からのＥＮ信号に応じて、スイッチング素子６２は、基本的にはオンであり、システムメインリレー５６を強制的にオフとする必要が生じたときにオフとされる。このため、基本的には、ＯＲ回路６１からの出力がオンのときには、コイル５７に通電されてシステムメインリレー５６はオンとなる。また、ＯＲ回路６１からの出力がオフのときには、コイル５７には通電されず、リレー駆動ユニット６０はオフとなる。また、バッテリＥＣＵ５２からのＥＮ信号のオンに応じてスイッチング素子６２がオフとされると、ＯＲ回路６１からの出力がオンかオフかに拘わらず、システムメインリレー５６はオフとなる。これにより、バッテリＥＣＵ５２が作動しているときに、システムメインリレー５６を強制的にオフとする必要が生じたときには、バッテリＥＣＵ５２からの駆動信号がオンかオフかおよびＨＶＥＣＵ７０からの駆動保持信号がオンかオフかに拘わらず、システムメインリレー５６をオフとすることができる。

バッテリＥＣＵ５２は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。図１や図２に示すように、バッテリＥＣＵ５２には、高電圧バッテリ５０を管理するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。各種センサからの信号としては、以下のものを挙げることができる。高電圧バッテリ５０の端子間に設置された電圧センサ５１ａからの電池電圧Ｖｂ。高電圧バッテリ５０の出力端子に取り付けられた電流センサ５１ｂからの電池電流Ｉｂ。高電圧バッテリ５０に取り付けられた温度センサ５１ｃからの電池温度Ｔｂ。ＨＶＥＣＵ７０からのラッチ信号。リレー駆動ユニット６０のＯＲ回路６１からの出力（コイル５７の他方の端子５７ｂの電位）。バッテリＥＣＵ５２からは、各種制御信号が出力ポートを介して出力されている。各種制御信号としては、以下のものを挙げることができる。リレー駆動ユニット６０のＯＲ回路６１への駆動信号。リレー駆動ユニット６０の反転回路６３へのＥＮ信号。バッテリＥＣＵ５２は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。このバッテリＥＣＵ５２は、必要に応じて高電圧バッテリ５０の状態に関するデータをＨＶＥＣＵ７０に出力する。バッテリＥＣＵ５２は、電流センサ５１ｂからの電池電流Ｉｂの積算値に基づいて蓄電割合ＳＯＣを演算している。蓄電割合ＳＯＣは、高電圧バッテリ５０の全容量に対する高電圧バッテリ５０から放電可能な電力の容量の割合である。また、バッテリＥＣＵ５２は、演算した蓄電割合ＳＯＣと、温度センサ５１ｃからの電池温度Ｔｂと、に基づいて入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを演算している。入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、高電圧バッテリ５０を充放電してもよい最大許容電力である。

低電圧バッテリ９０は、例えば鉛蓄電池として構成されている。図１に示すように、この低電圧バッテリ９０は、低電圧系電力ライン５４ｂに接続されている。ＤＣ／ＤＣコンバータ９２は、高電圧系電力ライン５４ａのシステムメインリレー５６よりもインバータ４１，４２側に接続されると共に、低電圧系電力ライン５４ｂに接続されている。このＤＣ／ＤＣコンバータ９２は、ＨＶＥＣＵ７０によって制御されることにより、高電圧系電力ライン５４ａの電力を降圧して低電圧系電力ライン５４ｂに供給したり、低電圧系電力ライン５４ｂの電力を昇圧して高電圧系電力ライン５４ａに供給したりする。なお、エンジンＥＣＵ２４，ＨＶＥＣＵ７０は、低電圧バッテリ９０からの電力の供給を受けて作動する。

ＨＶＥＣＵ７０は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。図１や図２に示すように、ＨＶＥＣＵ７０には、各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。各種センサからの信号としては、以下のものを挙げることができる。モータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ４３，４４からの回転位置θｍ１，θｍ２。モータＭＧ１，ＭＧ２の各相に流れる電流を検出する電流センサからの相電流。イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号。シフトレバー８１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰ。アクセルペダル８３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃ。ブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰ。車速センサ８８からの車速Ｖ。ＨＶＥＣＵ７０からは、各種制御信号が出力ポートを介して出力されている。各種制御信号としては、以下のものを挙げることができる。インバータ４１，４２の図示しないスイッチング素子へのスイッチング制御信号。リレー駆動ユニット６０のＯＲ回路６１へのラッチ信号。ＨＶＥＣＵ７０は、上述したように、エンジンＥＣＵ２４やバッテリＥＣＵ５２と通信ポートを介して接続されている。このＨＶＥＣＵ７０は、エンジンＥＣＵ２４やバッテリＥＣＵ５２と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。ＨＶＥＣＵ７０は、回転位置検出センサ４３，４４からのモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置θｍ１，θｍ２に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２を演算している。

こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０では、ハイブリッド走行モード（ＨＶ走行モード），電動走行モード（ＥＶ走行モード），バッテリレス走行モードなどの走行モードで走行する。ＨＶ走行モードは、エンジン２２の運転とモータＭＧ１，ＭＧ２の駆動とを伴って走行する走行モードである。ＥＶ走行モードは、エンジン２２を運転停止すると共にモータＭＧ２を駆動して走行する走行モードである。バッテリレス走行モードは、バッテリ５０を充放電せずにエンジン２２の運転とモータＭＧ１，ＭＧ２の駆動とを伴って走行する走行モードである。なお、ＥＶ走行モードおよびＨＶ走行モードでは、システムメインリレー５６はオンとされている。また、バッテリレス走行モードでは、基本的には、システムメインリレー５６はオフとされている。

ＨＶ走行モードでの走行時には、ＨＶＥＣＵ７０は、まず、アクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃと車速センサ８８からの車速Ｖとに基づいて、走行に要求される（駆動軸３６に出力すべき）要求トルクＴｒ＊を設定する。続いて、設定した要求トルクＴｒ＊に駆動軸３６の回転数Ｎｒを乗じて、走行に要求される走行用パワーＰｄｒｖ＊を計算する。ここで、駆動軸３６の回転数Ｎｒとしては、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２，車速Ｖに換算係数を乗じて得られる回転数などを用いることができる。そして、計算した走行用パワーＰｄｒｖ＊から高電圧バッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊（高電圧バッテリ５０から放電するときが正の値）を減じて、車両に要求される要求パワーＰｅ＊を設定する。次に、要求パワーＰｅ＊がエンジン２２から出力されると共に高電圧バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で要求トルクＴｒ＊が駆動軸３６に出力されるように、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊，モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定する。そして、モータＭＧ１，ＭＧ２がトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊で駆動されるようにインバータ４１，４２のスイッチング素子のスイッチング制御を行なうと共に、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊をエンジンＥＣＵ２４に送信する。エンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊を受信すると、受信した目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊に基づいてエンジン２２が運転されるように、エンジン２２の吸入空気量制御，燃料噴射制御，点火制御などを行なう。このＨＶ走行モードでの走行時には、要求パワーＰｅ＊が停止用閾値Ｐｓｔｏｐ以下に至ったときなどに、エンジン２２の停止条件が成立したと判断し、エンジン２２の運転を停止してＥＶ走行モードでの走行に移行する。

ＥＶ走行モードでの走行時には、ＨＶＥＣＵ７０は、まず、ＨＶ走行モードと同様に、要求トルクＴｒ＊を設定する。続いて、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定する。そして、高電圧バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で要求トルクＴｒ＊が駆動軸３６に出力されるように、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定する。そして、モータＭＧ１，ＭＧ２がトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊で駆動されるようにインバータ４１，４２のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。このＥＶ走行モードでの走行時には、ＨＶ走行モードと同様に要求パワーＰｅ＊を計算し、この要求パワーＰｅ＊が停止用閾値Ｐｓｔｏｐよりも大きい始動用閾値Ｐｓｔａｒｔ以上に至ったときなどに、エンジン２２の始動条件が成立したと判断し、エンジン２２を始動してＨＶ走行モードでの走行に移行する。

ここで、エンジン２２の始動は、高電圧バッテリ５０と電力をやりとりしながらモータＭＧ１によってエンジン２２をクランキングし、エンジン２２の回転数Ｎｅが所定回転数（例えば、８００ｒｐｍ，９００ｒｐｍ，１０００ｒｐｍなど）以上に至ったときにエンジン２２の運転制御（燃料噴射制御や点火制御）を開始する、ことによって行なわれる。ここで、エンジン２２をクランキングする際には、エンジン２２をクランキングするためのクランキングトルクをモータＭＧ１から出力すると共に、このクランキングトルクの出力に伴って駆動軸３６に作用するトルクをキャンセルするためのキャンセルトルクをモータＭＧ２から出力する。なお、このエンジン２２の始動の最中も、要求トルクＴｒ＊が駆動軸３６に出力されるように、モータＭＧ２の駆動制御が行なわれる。

バッテリレス走行モードでの走行時には、ＨＶＥＣＵ７０は、まず、ＨＶ走行モードと同様に、要求トルクＴｒ＊および走行用パワーＰｄｒｖ＊を計算する。そして、走行用パワーＰｄｒｖ＊を要求パワーＰｅ＊に設定する。そして、要求パワーＰｅ＊がエンジン２２から出力されると共に要求トルクＴｒ＊が駆動軸３６に出力されるように、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊，モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定する。そして、モータＭＧ１，ＭＧ２がトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊で駆動されるようにインバータ４１，４２のスイッチング素子のスイッチング制御を行なうと共に、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊をエンジンＥＣＵ２４に送信する。エンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊を受信すると、受信した目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊に基づいてエンジン２２が運転されるように、エンジン２２の吸入空気量制御，燃料噴射制御，点火制御などを行なう。なお、上述したように、バッテリレス走行モードでの走行時には、基本的には、システムメインリレー５６はオフとされている。このため、コンデンサ６８の容量の範囲内でコンデンサ６８が充放電されるように要求パワーＰｅ＊を調節しながら走行するものとしてもよい。

次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０の動作について説明する。図３は、実施例のバッテリＥＣＵ５２によって実行されるバッテリＥＣＵ実行ルーチンの一例を示すフローチャートであり、図４は、実施例のＨＶＥＣＵ７０によって実行されるＨＶＥＣＵ実行ルーチンの一例を示すフローチャートである。これらのルーチンは、繰り返し実行される。以下、順に説明する。なお、上述したように、スイッチング素子６２は、基本的にはオンとなっており、システムメインリレー５６を強制的にオフとする必要が生じたときにオフとされる。

図３のバッテリＥＣＵ実行ルーチンが実行されると、バッテリＥＣＵ５２は、まず、ＨＶＥＣＵ７０との間の通信異常を検知しているか否かを判定する（ステップＳ１００）。実施例では、ＨＶＥＣＵ７０からの信号が所定時間（例えば数百ｍｓｅｃなど）に亘って途絶しているときに、ＨＶＥＣＵ７０との間の通信異常を検知するものとした。また、その後、ＨＶＥＣＵ７０から信号を受信すると（ＨＶＥＣＵ７０との間の通信異常が解消すると）、ＨＶＥＣＵ７０との間の通信異常の検知を解除するものとした。ここで、バッテリＥＣＵ５２から見てＨＶＥＣＵ７０との間に通信異常が生じているときとしては、ＨＶＥＣＵ７０の作動中にバッテリＥＣＵ５２とＨＶＥＣＵ７０との間に通信異常が生じているときだけでなく、ＨＶＥＣＵ７０の停止によってバッテリＥＣＵ５２とＨＶＥＣＵ７０との間に通信異常が生じているときも含まれる。なお、ＨＶＥＣＵ７０が停止する要因としては、低電圧バッテリ９０からＨＶＥＣＵ７０への電力供給の停止などが考えられる。また、ＨＶＥＣＵ７０が停止したときには、エンジン２２やモータＭＧ１，ＭＧ２を制御することができないから、惰性走行する。

ステップＳ１００で、ＨＶＥＣＵ７０との間の通信異常を検知していないと判定されたときには、ＯＲ回路６１への駆動信号をオンとして（ステップＳ１１０）、本ルーチンを終了する。この場合、システムメインリレー５６はオンで保持される。

ステップＳ１００で、ＨＶＥＣＵ７０との間の通信異常を検知していると判定されたときには、ＨＶＥＣＵ７０との間の通信異常を検知している時間としての異常検知時間ｔｂｔを入力する（ステップＳ１２０）。ここで、異常検知時間ｔｂｔとしては、ＨＶＥＣＵ７０との間の通信異常を検知したときに計時が開始されるタイマの計時値を入力するものとした。

続いて、異常検知時間ｔｂｔを所定時間ｔｂｔ１と比較する（ステップＳ１３０）。ここで、所定時間ｔｂｔ１は、例えば、１秒，２秒などが用いられる。そして、異常検知時間ｔｂｔが所定時間ｔｂｔ１未満のときには、ＯＲ回路６１への駆動信号をオンとして（ステップＳ１１０）、本ルーチンを終了する。この場合、システムメインリレー５６はオンで保持される。

ステップＳ１３０で、異常検知時間ｔｂｔが所定時間ｔｂｔ１以上のときには、ＯＲ回路６１への駆動信号をオフとして（ステップＳ１４０）、本ルーチンを終了する。この場合、ＨＶＥＣＵ７０からＯＲ回路６１へのラッチ信号がオンのときには、システムメインリレー５６はオンで保持され、このラッチ信号がオフのときには、システムメインリレー５６はオフになる。

なお、異常検知時間ｔｂｔが所定時間ｔｂ１以上に至る前に、ＨＶＥＣＵ７０との間の通信異常が解消したときには、ステップＳ１００でＨＶＥＣＵ７０との間の通信異常を検知していないと判定され、ＯＲ回路６１への駆動信号をオンとして（ステップＳ１１０）、本ルーチンを終了する。この場合、ＯＲ回路６１への駆動信号はオフとされない。したがって、システムメインリレー５６はオンで保持される。

次に、図４のＨＶＥＣＵ実行ルーチンについて説明する。ＨＶＥＣＵ実行ルーチンが実行されると、ＨＶＥＣＵ７０は、まず、バッテリＥＣＵ５２との間の通信異常を検知しているか否かを判定する（ステップＳ２００）。実施例では、バッテリＥＣＵ５２からの信号が所定時間（例えば数百ｍｓｅｃなど）に亘って途絶しているときに、バッテリＥＣＵ５２との間の通信異常を検知するものとした。また、その後、バッテリＥＣＵ５２から信号を受信すると（バッテリＥＣＵ５２との間の通信異常が解消すると）、バッテリＥＣＵ５２との間の通信異常の検知を解除するものとした。ここで、ＨＶＥＣＵ７０から見てバッテリＥＣＵ５２との間に通信異常が生じているときとしては、バッテリＥＣＵ５２の作動中にバッテリＥＣＵ５２とＨＶＥＣＵ７０との間に通信異常が生じているときだけでなく、バッテリＥＣＵ５２の停止によってバッテリＥＣＵ５２とＨＶＥＣＵ７０との間に通信異常が生じているときも含まれる。なお、バッテリＥＣＵ５２が停止する要因としては、低電圧バッテリ９０からバッテリＥＣＵ５２への電力供給の停止などが考えられる。

ステップＳ２００で、バッテリＥＣＵ５２との間の通信異常を検知していないと判定されたときには、エンジン２２が運転されているか否かを判定する（ステップＳ２１０）。そして、エンジン２２が運転されていると判定されたときには、リレー駆動ユニット６０のＯＲ回路６１へのラッチ信号をオフとして（ステップＳ２２０）、本ルーチンを終了する。また、エンジン２２が運転されていないと判定されたときには、ＯＲ回路６１へのラッチ信号をオンとして（ステップＳ２３０）、本ルーチンを終了する。いま、ＨＶＥＣＵ７０とバッテリＥＣＵ５２との間の通信異常を検知していないときを考えている。このときには、バッテリＥＣＵ５２からＯＲ回路６１への駆動信号がオンであると共に反転回路６３へのＥＮ信号がオフであるから、システムメインリレー５６はオンとなっている。したがって、ＨＶ走行モードまたはＥＶ走行モードで走行することになる。

ステップＳ２００で、バッテリＥＣＵ５２との間の通信異常を検知していると判定されたときには、バッテリＥＣＵ５２との間の通信異常を検知している時間としての異常検知時間ｔｈｖを入力する（ステップＳ２４０）。ここで、異常検知時間ｔｈｖは、バッテリＥＣＵ５２との間の通信異常を検知したときに計時が開始されるタイマの計時値を入力するものとした。

続いて、エンジン２２が運転されているか否かを判定する（ステップＳ２５０）。そして、エンジン２２が運転されていないと判定されたときには、異常検知時間ｔｈｖを所定時間ｔｈｖ１と比較する（ステップＳ２６０）。ここで、所定時間ｔｈｖ１としては、例えば、１００ｍｓｅｃ，２００ｍｓｅｃ，３００ｍｓｅｃなどが用いられる。

ステップＳ２６０で、異常検知時間ｔｈｖが所定時間ｔｈｖ１未満のときには、ＯＲ回路６１へのラッチ信号をオンとして（ステップＳ２７０）、本ルーチンを終了する。ＨＶＥＣＵ７０は、バッテリＥＣＵ５２との間の通信異常を検知したときに、バッテリＥＣＵ５２が作動しているか停止しているかを判別することができない。バッテリＥＣＵ５２が作動しているときには、バッテリＥＣＵ５２からＯＲ回路６１への駆動信号がオンであることによって、システムメインリレー５６はオンで保持される。しかし、バッテリＥＣＵ５２が停止しているときには、バッテリＥＣＵ５２からＯＲ回路６１への駆動信号がオフとなってしまう。実施例では、上述したように、バッテリＥＣＵ５２との間の通信異常を検知していないときでも、エンジン２２が運転されていない場合、ＨＶＥＣＵ７０からＯＲ回路６１へのラッチ信号をオンとする。そして、その後に、バッテリＥＣＵ５２との間の通信異常を検知したときに、エンジン２２が運転されていない場合、ＯＲ回路６１へのラッチ信号をオンで保持する。これにより、システムメインリレー５６をオンで保持することができる。

なお、バッテリＥＣＵ５２とＨＶＥＣＵ７０との間に通信異常が生じた後にその通信異常が解消したときに、エンジン２２が運転されておらず且つ異常検知時間ｔｈｖが所定時間ｔｈｖ１未満のときには、ＥＶ走行モードでの走行を再開すればよい。

ステップＳ２６０で、異常検知時間ｔｈｖが所定時間ｔｈｖ１以上のときには、異常検知時間ｔｈｖを所定時間ｔｈｖ１よりも長い所定時間ｔｈｖ２と比較する（ステップＳ２８０）。ここで、所定時間ｔｈｖ２としては、上述の所定時間ｔｂｔ１と同一の時間またはそれよりも若干長い時間が用いられる。上述したように、バッテリＥＣＵ５２は、異常検知時間ｔｂｔが所定時間ｔｂｔ１以上になったときに、ＯＲ回路６１への駆動信号をオフとする。したがって、この判定は、バッテリＥＣＵ５２からＯＲ回路６１への駆動信号がオンかオフかを推定する処理である。

ステップＳ２８０で、異常検知時間ｔｈｖが所定時間ｔｈｖ２未満のときには、ＯＲ回路６１へのラッチ信号をオンとし（ステップＳ２９０）、エンジン２２を始動して（ステップＳ３００）、本ルーチンを終了する。ＯＲ回路６１へのラッチ信号を保持することにより、システムメインリレー５６をオンで保持することができる。したがって、ＨＶＥＣＵ７０とエンジンＥＣＵ２４との協調制御により、上述したように、高電圧バッテリ５０と電力をやりとりしながらモータＭＧ１によってエンジン２２をクランキングして始動することができる。

ステップＳ２８０で、異常検知時間ｔｈｖが所定時間ｔｈｖ２以上のときには、上述のエンジン２２の始動に失敗したと判断し、ＯＲ回路６１へのラッチ信号をオフとして（ステップＳ３１０）、本ルーチンを終了する。異常検知時間ｔｈｖが所定時間ｔｈｖ２以上のときには、バッテリＥＣＵ５２からＯＲ回路６１への駆動信号がオフになっていると考えられる。したがって、ＨＶＥＣＵ７０からＯＲ回路６１へのラッチ信号をオフとすると、システムメインリレー５６がオフになると考えられる。このため、惰性走行する。

ステップＳ２５０で、エンジン２２が運転されていると判定されたときには、ＯＲ回路６１へのラッチ信号をオフとする（ステップＳ３３０）。ＨＶＥＣＵ７０からＯＲ回路６１へのラッチ信号がオフになると、バッテリＥＣＵ５２からＯＲ回路６１への駆動信号がオンのときにはシステムメインリレー５６はオンで保持され、バッテリＥＣＵ５２からＯＲ回路６１への駆動信号がオフのときにはシステムメインリレー５６はオフになる。バッテリＥＣＵ５２からＯＲ回路６１への駆動信号がオフのときとしては、バッテリＥＣＵ５２が停止しているときと、バッテリＥＣＵ５２が作動していて異常検知時間ｔｂｔが所定時間ｔｂｔ１以上になったときと、がある。

続いて、異常検知時間ｔｈｖを所定時間ｔｈｖ２と比較する（ステップＳ３４０）。そして、異常検知時間ｔｈｖが所定時間ｔｈｖ２未満のときには、走行モードに駆動制限モードを設定して（ステップＳ３５０）、本ルーチンを終了する。ここで、駆動制限モードは、エンジン２２を自立運転すると共にインバータ４１，４２をゲート遮断するモードである。異常検知時間ｔｈｖが所定時間ｔｈｖ２未満のときには、バッテリＥＣＵ５２からＯＲ回路６１への駆動信号がオンで、システムメインリレー５６がオンで保持されている可能性がある。このため、実施例では、走行モードに駆動制限モードを設定することにより、高電圧バッテリ５０が充放電されないようにするものとした。

ステップＳ３４０で、異常検知時間ｔｈｖが所定時間ｔｈｖ２以上のときには、走行モードにバッテリレス走行モードを設定して（ステップＳ３６０）、本ルーチンを終了する。異常検知時間ｔｈｖが所定時間ｔｈｖ２以上のときには、バッテリＥＣＵ５２からＯＲ回路６１への駆動信号がオフになっており、駆動信号およびラッチ信号がオフであることによってシステムメインリレー５６がオフになっていると考えられる。したがって、バッテリレス走行モードで走行すればよい。

なお、バッテリＥＣＵ５２とＨＶＥＣＵ７０との間に通信異常が生じた後にその通信異常が解消したときに、バッテリＥＣＵ５２からＯＲ回路６１への駆動信号がオフになる前である（異常検知時間ｔｂｔが所定時間ｔｂｔ１未満である）ときには、システムメインリレー５６は、オンで保持されている。したがって、このときには、バッテリレス走行モードでの走行に移行せずに、ＨＶ走行モードまたはＥＶ走行モードで走行すればよい。

図５および図６は、走行中にバッテリＥＣＵ５２とＨＶＥＣＵ７０との間の通信異常が生じたときの様子の一例を示す説明図である。図５は、バッテリＥＣＵ５２の作動中にバッテリＥＣＵ５２とＨＶＥＣＵ７０との間の通信異常が生じたときの様子を示し、図６は、バッテリＥＣＵ５２の停止によってバッテリＥＣＵ５２とＨＶＥＣＵ７０との間に通信異常が生じたときの様子を示す。以下、図５，図６の順に説明する。

まず、図５について説明する。なお、図５では、簡単のために、ＨＶＥＣＵ７０が高電圧バッテリ５０との間の通信異常を判定する（検知する）タイミングと、バッテリＥＣＵ５２がＨＶＥＣＵ７０との間の通信異常を判定する（検知する）タイミングと、を同一（時刻ｔ１４）とすると共に、異常検知時間ｔｈｖが所定時間ｔｈｖ２以上に至るタイミングと異常検知時間ｔｂｔが所定時間ｔｂｔ１以上に至るタイミングと、を同一（時刻ｔ１７）とした。

図５では、ＨＶＥＣＵ７０は、ＥＶ走行モードでの走行中にエンジン２２の始動条件が成立すると（時刻ｔ１１）、エンジンＥＣＵ２４との協調制御によってエンジン２２を始動する。そして、エンジン２２の始動が完了すると（時刻ｔ１２）、走行モードをＥＶ走行モードからＨＶ走行モードに切り替えると共にＯＲ回路６１へのラッチ信号をオンからオフに切り替える。また、ＨＶ走行モードでの走行中にエンジン２２の停止条件が成立すると（時刻ｔ１３）、エンジンＥＣＵ２４との協調制御によってエンジン２２を停止し、走行モードをＨＶ走行モードからＥＶ走行モードに切り替えると共にＯＲ回路６１へのラッチ信号をオフからオンに切り替える。

そして、ＨＶＥＣＵ７０は、バッテリＥＣＵ５２との間の通信異常を判定すると（時刻ｔ１４）、異常検知時間ｔｈｖの計時を開始する。これと並行して、バッテリＥＣＵ５２は、ＨＶＥＣＵ７０との通信異常を判定すると（時刻ｔ１４）、異常検知時間ｔｂｔの計時を開始する。その後、ＨＶＥＣＵ７０は、異常検知時間ｔｈｖが所定時間ｔｈｖ１以上に至ると（時刻ｔ１５）、エンジン２２を始動する。このとき、ＨＶＥＣＵ７０からＯＲ回路６１へのラッチ信号がオンであるから、システムメインリレー５６がオンで保持されている。したがって、高電圧バッテリ５０と電力をやりとりしながらモータＭＧ１によってエンジン２２をクランキングして始動することができる。

そして、ＨＶＥＣＵ７０は、エンジン２２の始動を完了すると（時刻ｔ１６）、走行モードをＨＶ走行モードから駆動制限モードに切り替えると共にＯＲ回路６１へのラッチ信号をオンからオフに切り替える。このとき、バッテリＥＣＵ５２は、異常検知時間ｔｂｔが所定時間ｔｂｔ１未満であり、ＯＲ回路６１への駆動信号はオンである。このため、システムメインリレー５６は、オンで保持されている。そして、バッテリＥＣＵ５２は、異常検知時間ｔｂｔが所定時間ｔｂｔ１以上に至ると（時刻ｔ１７）、ＯＲ回路６１への駆動信号をオンからオフに切り替える。これにより、ＯＲ回路６１に入力される駆動信号およびラッチ信号が共にオフとなり、システムメインリレー５６がオフとされる。そして、ＨＶＥＣＵ７０は、異常検知時間ｔｈｖが所定時間ｔｈｖ２以上に至ると（時刻ｔ１７）、走行モードを駆動制限モードからバッテリレス走行モードに切り替えて、バッテリレス走行モードでの走行を開始する。これにより、バッテリレス走行モードでの走行を行なうことができる。

次に、図６について説明する。なお、図６において、時刻ｔ２１〜ｔ２３は、図５の時刻ｔ１１〜ｔ１３に相当し、ＨＶＥＣＵ７０についての時刻ｔ２４〜ｔ２７は、図５のＨＶＥＣＵ７０についての時刻ｔ１４〜ｔ１７に相当する。

図６では、時刻ｔ２３と時刻ｔ２４との間でバッテリＥＣＵ５２が停止すると、ＨＶＥＣＵ７０は、バッテリＥＣＵ５２との間の通信異常を判定し（時刻ｔ２４）、異常検知時間ｔｈｖの計時を開始する。そして、異常検知時間ｔｈｖが所定時間ｔｈｖ１以上に至ると（時刻ｔ２５）、エンジン２２を始動する。エンジン２２の始動を完了すると（時刻ｔ２６）、走行モードをＨＶ走行モードから駆動制限モードに切り替えると共にＯＲ回路６１へのラッチ信号をオンからオフに切り替える。いまＨＶＥＣＵ７０が停止しているときを考えているから、ラッチ信号がオフになると、システムメインリレー５６はオフとされる。ＨＶＥＣＵ７０は、バッテリＥＣＵ５２が作動しているか停止しているかを判別することができないから、異常検知時間ｔｈｖが所定時間ｔｈｖ２以上に至ったときに（時刻ｔ２７）、走行モードを駆動制限モードからバッテリレス走行モードに切り替えて、バッテリレス走行モードでの走行を開始する。これにより、バッテリレス走行モードでの走行を行なうことができる。

以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０では、ＨＶＥＣＵ７０がエンジン２２の運転停止中にバッテリＥＣＵ５２との間の通信異常を検知したときには、ＨＶＥＣＵ７０からリレー駆動ユニット６０のＯＲ回路６１へのラッチ信号をオンで保持する。このため、システムメインリレー５６はオンで保持される。したがって、ＨＶＥＣＵ７０とエンジンＥＣＵ２４との協調制御により、高電圧バッテリ５０と電力をやりとりしながらモータＭＧ１によってエンジン２２をクランキングして始動することができる。こうしてエンジン２２を始動すると、その後に、バッテリＥＣＵ５２からＯＲ回路６１への駆動信号およびＨＶＥＣＵ７０からＯＲ回路６１へのラッチ信号が共にオフとなったときに、システムメインリレー５６がオフになる。したがって、バッテリレス走行を行なうことができる。このようにすることにより、ＥＶ走行モードで走行している最中にバッテリレス走行モードでの走行を行なう必要が生じたときには、エンジン２２をより確実に始動して、バッテリレス走行モードでの走行をより確実に行なうことができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、ＨＶＥＣＵ７０は、バッテリＥＣＵ５２との間の通信異常を検知していないときにおいて、エンジン２２が運転されているときには、ＯＲ回路６１へのラッチ信号をオフとし、エンジン２２が運転されていないときには、ＯＲ回路６１へのラッチ信号をオンとするものとした。しかし、ＨＶＥＣＵ７０は、バッテリＥＣＵ５２との間の通信異常を検知していないときには、エンジン２２が運転されているか否かに拘わらず、ＯＲ回路６１へのラッチ信号をオンとするものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、ＨＶＥＣＵ７０は、バッテリＥＣＵ５２との間の通信異常を検知しておらず且つエンジン２２が運転されていないときには、異常検知時間ｔｈｖが所定時間ｔｈｖ１以上に至るのを待って、エンジン２２を始動するものとした。しかし、ＨＶＥＣＵ７０は、バッテリＥＣＵ５２との間の通信異常を検知しておらず且つエンジン２２が運転されていないときには、異常検知時間ｔｈｖが所定時間ｔｈｖ１以上に至るのを待たずに、エンジン２２を始動するものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、バッテリＥＣＵ５２は、ＨＶＥＣＵ７０との間の通信異常を検知しているときには、異常検知時間ｔｂｔが所定時間ｔｂｔ１以上に至ったときに、ＯＲ回路６１への駆動信号をオンからオフに切り替えるものとした。しかし、バッテリＥＣＵ５２は、ＨＶＥＣＵ７０との間の通信異常を検知しているときには、異常検知時間ｔｂｔが所定時間ｔｂｔ１以上に至るのを待たずに、ＯＲ回路６１への駆動信号をオンからオフに切り替えるものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、ＨＶＥＣＵ７０は、バッテリＥＣＵ５２との間の通信異常を検知しているときにおいて、エンジン２２が運転されている場合、異常検知時間ｔｈｖが所定時間ｔｈｖ２未満のときには走行モードに駆動制限モードを設定し、異常検知時間ｔｈｖが所定時間ｔｈｖ２以上に至ると、走行モードをバッテリレス走行モードに切り替えるものとした。しかし、ＨＶＥＣＵ７０は、バッテリＥＣＵ５２との間の通信異常を検知しているときにおいて、エンジン２２が運転されている場合、異常検知時間ｔｈｖが所定時間ｔｈｖ２以上に至るのを待たずに、走行モードにバッテリレス走行モードを設定するものとしてもよい。この場合、バッテリＥＣＵ５２からＯＲ回路６１への駆動信号がオンで保持されているためにシステムメインリレー５６がオンで保持されている可能性がある。このため、バッテリ５０を充放電せずに走行するようにエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２とを制御するのが好ましい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、図２に示したように、リレー駆動ユニット６０は、ＯＲ回路６１とスイッチング素子６２と反転回路６３とを備えるものとした。しかし、スイッチング素子６２および反転回路６３を備えないものとしてもよい。この場合、システムメインリレー５６のコイル５７は、一方の端子５７ａが接地されると共に他方の端子がＯＲ回路６１の出力端子に接続される。

実施例のハイブリッド自動車２０では、リレー駆動ユニット６０は、図２に示す構成とした。しかし、リレー駆動ユニット１６０は、図７に示す構成としてもよい。図７に示すように、リレー駆動ユニット１６０は、正極側リレー５６Ａおよび負極側リレー５６Ｂをオンオフするための正極側ユニット１６０Ａおよび負極側ユニット１６０Ｂを有する。ここで、正極側ユニット１６０Ａと負極側ユニット１６０Ｂとは同様に構成されている。したがって、以下の説明では、正極側ユニット１６０Ａおよび負極側ユニット１６０Ｂの構成，動作についてはリレー駆動ユニット１６０の構成，動作として説明する。

リレー駆動ユニット１６０は、ＡＮＤ回路１６１と、ＯＲ回路１６２と、反転回路１６３と、ＡＮＤ回路１６４と、ダイオード１６５と、コンデンサ１６６と、抵抗１６７と、を備える。なお、この場合、システムメインリレー５６のコイル５７は、一方の端子５７ａが接地されると共に他方の端子５７ｂがＡＮＤ回路１６４の出力端子に接続されている。

ここで、ＡＮＤ回路１６１は、ＨＶＥＣＵ７０からの信号（ラッチ信号）とコンデンサ１６６の一方の端子が接続された接続線１６１ａの信号（電位）とを入力して論理積を出力する。このＡＮＤ回路１６１は、具体的には、ＨＶＥＣＵ７０からのラッチ信号がオンおよび接続線１６１ａの電位が閾値Ｖｒｅｆ以上のときには、オン出力し、ＨＶＥＣＵ７０からのラッチ信号がオフおよび／または接続線１６１ａの電位が閾値Ｖｒｅｆ未満のときには、オフ出力する。ＯＲ回路１６２は、ＡＮＤ回路１６１からの信号とバッテリＥＣＵ５２からの信号（駆動信号）とを入力して論理和を出力する。このＯＲ回路１６２は、具体的には、ＡＮＤ回路１６１からの出力がオンおよび／またはバッテリＥＣＵ５２からの駆動信号がオンのときには、オン出力し、ＡＮＤ回路１６１からの出力がオフおよびバッテリＥＣＵ５２からの駆動信号がオフのときには、オフ出力する。反転回路１６３は、バッテリＥＣＵ５２からの信号（ＥＮ信号）を入力して反転して出力する。この反転回路１６３は、具体的には、バッテリＥＣＵ５２からのＥＮ信号がオフのときには、オン出力し、バッテリＥＣＵ５２からのＥＮ信号がオンのときには、オフ出力する。ＡＮＤ回路１６４は、ＯＲ回路１６２からの信号と反転回路１６３からの信号とを入力して論理積をコイル５７の他方の端子５７ｂに出力する。このＡＮＤ回路１６４は、具体的には、ＯＲ回路１６２からの出力がオンおよび反転回路１６３からの出力がオンのときには、オン出力し（コイル５７の他方の端子５７ｂの電位を正の所定電位とし）、ＯＲ回路１６２からの出力がオフおよび／または反転回路１６３からの出力がオフのときには、オフ出力する（コイル５７の他方の端子５７ｂの電位を値０とする）。ダイオード１６５は、ＯＲ回路１６２の出力端子からコンデンサ１６６の他方の端子の方向が順方向になるようにＯＲ回路１６２の出力端子とコンデンサ１６６の他方の端子とに接続されている。抵抗１６７は、コンデンサ１６６に並列に接続されている。

このリレー駆動ユニット１６０では、実施例のリレー駆動ユニット６０と同様に、ＥＮ信号は、基本的には、オフとなっている。したがって、バッテリＥＣＵ５２からの駆動信号がオンのときには、ＯＲ回路１６２でオン出力され、ＡＮＤ回路１６４でオン出力され、コイル５７に通電されてシステムメインリレー５６はオンとなる。また、このときには、ＯＲ回路１６２からＡＮＤ回路１６４への出力がオンである（正の所定電位である）ことにより、ダイオード１６５を介してコンデンサ１６６に電荷が蓄積される。したがって、ＨＶＥＣＵ７０からＯＲ回路１６２へのラッチ信号がオンである場合、その後に、バッテリＥＣＵ５２からＯＲ回路１６２への駆動信号がオフになったときに、コンデンサ１６６の電荷が抵抗１６７によって消費されるまで（接続線１６１ａの電位が閾値Ｖｒｅｆ以上の間）は、ＡＮＤ回路１６１からオン出力され、ＯＲ回路１６２からオン出力され、ＡＮＤ回路１６４からオン出力される。これにより、システムメインリレー５６は、オンで保持される。これを踏まえて、この変形例では、実施例と同様に、エンジン２２が運転されていないときに、ＨＶＥＣＵ７０からＡＮＤ回路１６１へのラッチ信号をオンとするものとした。こうすれば、実施例と同様に、エンジン２２の運転停止中にバッテリＥＣＵ５２との間の通信異常を検知したときには、ラッチ信号をオンで保持することによってシステムメインリレー５６をオンで保持して、高電圧バッテリ５０と電力をやりとりしながらモータＭＧ１によってエンジン２２をクランキングして始動することができる。そして、バッテリレス走行モードで走行することができる。なお、この変形例のリレー駆動ユニット１６０では、コンデンサ１６６の電荷が消費されると（接続線１６１ａの電位が閾値Ｖｒｅｆ未満に至ると）、ＨＶＥＣＵ７０からＡＮＤ回路１６１へのラッチ信号がオンかオフかに拘わらず、ＡＮＤ回路１６１は、オフ出力になる。したがって、バッテリＥＣＵ５２からＯＲ回路１６２への駆動信号がオンになるまで、システムメインリレー５６はオフで保持される。

この変形例のリレー駆動ユニット１６０は、図７に示したように、リレー駆動ユニット６０は、ＯＲ回路１６２と反転回路１６３とＡＮＤ回路１６４をを備えるものとした。しかし、反転回路１６３およびＡＮＤ回路１６４を備えないものとしてもよい。この場合、ＯＲ回路１６２の出力端子は、コイル５７の他方の端子５７ｂに接続されると共にダイオード１６５に接続される。

実施例のハイブリッド自動車２０では、バッテリＥＣＵ５２からリレー駆動ユニット６０のＯＲ回路６１に駆動信号を出力すると共にＨＶＥＣＵ７０からＯＲ回路６１にラッチ信号を出力するものとした。しかし、ＨＶＥＣＵ７０からＯＲ回路６１に駆動信号を出力すると共にバッテリＥＣＵ５２からＯＲ回路６１にラッチ信号を出力するものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ２からの動力を駆動輪３８ａ，３８ｂに接続された駆動軸３６に出力するものとした。しかし、図８の変形例のハイブリッド自動車１２０に例示するように、モータＭＧ２からの動力を、駆動軸３６が接続された車軸（駆動輪３８ａ，３８ｂに接続された車軸）とは異なる車軸（図８における車輪３９ａ，３９ｂに接続された車軸）に出力するものとしてもよい。

実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、エンジン２２が「エンジン」に相当し、モータＭＧ１が「第１モータ」に相当し、モータＭＧ２が「第２モータ」に相当し、高電圧バッテリ５０が「バッテリ」に相当し、システムメインリレー５６が「リレー」に相当し、リレー駆動ユニット６０が「駆動手段」に相当し、ＨＶＥＣＵ７０とエンジンＥＣＵ２４とが「第１制御手段」に相当し、バッテリＥＣＵ５２が「第２制御手段」に相当する。

なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。

以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明は、ハイブリッド自動車の製造産業などに利用可能である。

２０，１２０ ハイブリッド自動車、２２ エンジン、２３ クランクポジションセンサ、２４ エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２６ クランクシャフト、３０ プラネタリギヤ、３６ 駆動軸、３７ デファレンシャルギヤ、３８ａ，３８ｂ 駆動輪、３９ａ，３９ｂ 車輪、４１，４２ インバータ、４３，４４ 回転位置検出センサ、５０ バッテリ、５１ａ 電圧センサ、５１ｂ 電流センサ、５１ｃ 温度センサ、５２ バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５４ａ 高電圧系電力ライン、５４ｂ 低電圧系電力ライン、５６ システムメインリレー、５６Ａ 正極側リレー、５６Ｂ 負極側リレー、５７ コイル、５７ａ，５７ｂ 端子、５８ 可動部材、６０ リレー駆動ユニット、６０Ａ 正極側ユニット、６０Ｂ 負極側ユニット、６１ ＯＲ回路、６２ スイッチング素子、６３ 反転回路、６８ コンデンサ、７０ ハイブリッド用電子制御ユニット（ＨＶＥＣＵ）、８０ イグニッションスイッチ、８１ シフトレバー、８２ シフトポジションセンサ、８３ アクセルペダル、８４ アクセルペダルポジションセンサ、８５ ブレーキペダル、８６ ブレーキペダルポジションセンサ、８８ 車速センサ、９０ 低電圧バッテリ、９２ ＤＣ／ＤＣコンバータ、１６０ リレー駆動ユニット、１６０Ａ 正極側ユニット、１６０Ｂ 負極側ユニット、１６１ ＡＮＤ回路、１６１ａ 接続線、１６２ ＯＲ回路、１６３ 反転回路、１６４ ＡＮＤ回路、１６５ ダイオード、１６６ コンデンサ、１６７ 抵抗、ＭＧ１，ＭＧ２ モータ。

Claims (7)

1. 走行用の動力を出力可能なエンジンと、
   前記エンジンの出力軸に動力を入出力可能な第１モータと、
   走行用の動力を入出力可能な第２モータと、
   充放電可能なバッテリと、
   前記第１モータおよび前記第２モータと前記バッテリとの接続および接続の解除を行なうリレーと、
   前記エンジンと前記第１モータと前記第２モータとを制御する第１制御手段と、
   前記バッテリを管理する第２制御手段と、
   を備えるハイブリッド自動車であって、
   前記リレーをオンオフするための駆動手段を備え、
   前記第１制御手段と前記第２制御手段とのうち一方の制御手段は、前記リレーをオンとするための駆動信号を前記駆動手段に出力可能であり、
   前記第１制御手段と前記第２制御手段とのうち他方の制御手段は、前記リレーをオンで保持するための駆動保持信号を前記駆動手段に出力可能であり、
   前記駆動手段は、前記駆動信号と前記駆動保持信号とのうち少なくとも一方がオンのときには、前記リレーをオンとし、前記駆動信号と前記駆動保持信号とが共にオフのときには、前記リレーをオフとする、
   ことを特徴とするハイブリッド自動車。
2. 請求項１記載のハイブリッド自動車であって、
   前記第１制御手段は、前記駆動保持信号を前記駆動手段に出力可能であり、
   前記第２制御手段は、前記駆動信号を前記駆動手段に出力可能である、
   ことを特徴とするハイブリッド自動車。
3. 請求項２記載のハイブリッド自動車であって、
   前記第１制御手段は、前記エンジンが運転されていないときには、前記駆動保持信号をオンとし、
   更に、前記第１制御手段は、前記エンジンが運転されていないときに、前記第２制御手段との間の通信異常である第１異常を検知したときには、前記エンジンを始動し、該エンジンの始動後に、前記駆動保持信号をオフとする、
   ことを特徴とするハイブリッド自動車。
4. 請求項３記載のハイブリッド自動車であって、
   前記第２制御手段は、前記第１制御手段との間の通信異常である第２異常を検知していないときおよび該第２異常の検知が第１所定時間に亘って継続していないときには、前記駆動信号をオンとし、前記第２異常の検知が前記第１所定時間に亘って継続しているときには、前記駆動信号をオフとする、
   ことを特徴とするハイブリッド自動車。
5. 請求項４記載のハイブリッド自動車であって、
   前記第１制御手段は、前記第１異常を検知しているときにおいて、該第１異常の検知が前記第１所定時間以上の第２所定時間に亘って継続していないときには、前記エンジンが運転されている場合、前記エンジンを自立運転すると共に前記第１，第２モータを駆動するための第１，第２インバータをゲート遮断し、
   更に、前記第１制御手段は、前記第１異常を検知しているときにおいて、前記第１異常の検知が前記第２所定時間に亘って継続しているときには、前記エンジンからの動力の出力を伴って走行するように前記エンジンと前記第１，第２インバータとを制御する、
   ことを特徴とするハイブリッド自動車。
6. 請求項２ないし５のいずれか１つの請求項に記載のハイブリッド自動車であって、
   前記第２制御手段は、前記駆動信号に加えて、前記リレーをオフとするための駆動停止信号も、前記駆動手段に出力可能であり、
   前記駆動手段は、前記駆動停止信号がオンのときには、前記駆動信号がオンかオフかおよび前記駆動保持信号がオンかオフかに拘わらず、前記リレーをオフとする、
   ことを特徴とするハイブリッド自動車。
7. 請求項１ないし６のいずれか１つの請求項に記載のハイブリッド自動車であって、
   前記第１モータの回転軸と前記エンジンの出力軸と車軸に連結された駆動軸とに３つの回転要素が共線図において前記回転軸，前記出力軸，前記駆動軸の順に並ぶように接続されたプラネタリギヤを備え、
   前記第２モータは、前記駆動軸に動力を入出力可能である、
   ことを特徴とするハイブリッド自動車。
   

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