JP2013212755A - Hybrid vehicle - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To appropriately execute a batteryless travel of a hybrid vehicle according to a state of an electric power storage device, even if a communication abnormality is occurred in a control system of a power train.SOLUTION: A hybrid vehicle 10 includes: a battery ECU 40 to manage a state value of an electric power storage device 10; an HV-ECU 50 to control on-off of a system main relay SMR and a PCU 20; an a communication line 70 that enables the immediate communication between a battery ECU 40 and an HV-ECU 50; and a communication line 80 that enables communication between a plurality of ECUs. The battery ECU 40, when an abnormality is caused in the communication line 70, transmits a starting permission signal to permit starting the engine 4 generated based on the state value of the electric power storage device 10 to the HV-ECU 80 by using the communication line 80.

Description

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。   The present invention relates to a hybrid vehicle, and more specifically, to a technique for realizing traveling without using an on-vehicle power storage device (so-called battery-less traveling).

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。   In recent years, in consideration of environmental problems, a hybrid vehicle that travels by efficiently combining an engine and a motor has been put into practical use. Such a hybrid vehicle has a power storage device (typically, a secondary battery) configured to be rechargeable and supplies electric power to the motor to generate driving force, while downhill or during braking. The vehicle's kinetic energy is recovered as electricity.

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。   In such a hybrid vehicle, various methods have been proposed for realizing travel (battery-less travel) that does not use the power storage device when an abnormality occurs in the power storage device.

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。   For example, Japanese Patent Laid-Open No. 2007-255294 (Patent Document 1) discloses that when an abnormality of a power storage device is detected, the power storage device is disconnected from an electric system including a motor, and an electric motor is used using electric power stored in a smoothing capacitor. Describes the configuration for starting the engine.

特開２００７−２５５２９４号公報JP 2007-255294 A 特開２００８−１９５２５５号公報JP 2008-195255 A 特開２００７−１３１２９３号公報JP 2007-131293 A

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。   In a hybrid vehicle, communication for control between a plurality of electronic control units (ECUs) mounted on the vehicle is performed using a communication network such as a CAN (Cable Area Network). In the CAN, a plurality of ECUs are connected to each other via a communication line so that they can communicate with each other. In particular, a control system for a vehicle drive device (powertrain) includes an ECU (battery ECU) that manages the charge state of the power storage device and a hybrid ECU (HV-ECU) that performs overall control of the entire powertrain. This is realized by exchanging various information and signals by communication.

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。   However, if an abnormality occurs in the CAN communication between the battery ECU and the HV-ECU while the vehicle is traveling, there is a possibility that the cooperative control between the battery ECU and the HV-ECU will fail. In order to realize fail-safe for guaranteeing the safety of the vehicle, it is necessary to shift the vehicle from the normal travel to the battery-less travel in the same manner as when an abnormality occurs in the power storage device.

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。   On the other hand, when an abnormality in CAN communication occurs, the battery ECU cannot transmit information on the power storage device to the HV-ECU, so the HV-ECU starts the engine using the electric power stored in the power storage device. It becomes difficult to determine whether or not it is possible. As a result, there is a possibility that the vehicle cannot be shifted to battery-less travel.

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。   The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a battery for a hybrid vehicle according to the state of the power storage device even when a communication abnormality occurs in the control system of the powertrain. It is to execute the less travel appropriately.

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。   In one aspect of the present invention, a hybrid vehicle equipped with an engine and a motor for driving the vehicle starts the engine using a rechargeable power storage device and power supplied from the power storage device, and uses the output of the engine. A power conversion device configured to charge the power storage device with the generated power and to drive the electric motor using the power supplied from the power storage device, and a switch connected between the power storage device and the power conversion device A first control device for managing the state value of the power storage device, a second control device for controlling on / off of the switch and the power conversion device, a first control device, and a second control device First communication means for enabling direct communication between the first control device and second communication means for enabling communication between a plurality of control devices including the first control device and the second control device. Prepare. When an abnormality occurs in the first communication unit, the first control unit uses a second communication unit to generate a start permission signal for permitting the start of the engine generated based on the state value of the power storage device. Transmit to the second controller.

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。   Preferably, when an abnormality occurs in the first communication unit, the second control device turns off the switch in a state where the engine is started according to the start permission signal and generates electric power using the output of the engine. The power converter is controlled to drive the electric motor.

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。   Preferably, the first control device invalidates a switch ON command by the second control device when prohibiting engine start.

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。   Preferably, the first control device outputs a permission command for permitting turning on of the switch when allowing the engine to start. When the engine is stopped when the second control device receives the start permission signal, the second control device outputs a switch-on command, while the engine starts, outputs a switch-off command. The hybrid vehicle further includes a logical product circuit that calculates a logical product of the permission command from the first control device and the on / off command from the second control device, and turns the switch on and off according to the calculation result.

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。   Preferably, the first control device activates the permission command when allowing the engine to be started, and deactivates the permission command when prohibiting the engine from starting.

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。   Preferably, the first communication means is a communication network used for a control system of a power train of a hybrid vehicle, and the second communication means is a communication network used for a control system of electrical components of the hybrid vehicle.

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。   According to the present invention, even when a communication abnormality occurs in the control system of the powertrain, it is possible to appropriately execute battery-less traveling of the hybrid vehicle according to the state of the power storage device.

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。1 is a schematic configuration diagram of a hybrid vehicle according to a first embodiment of the present invention. 図１における制御装置の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the control apparatus in FIG. 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。It is a flowchart which shows the control processing procedure for implement | achieving the battery-less driving | running | working of the hybrid vehicle by Embodiment 1 of this invention. 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。It is a timing chart explaining the process sequence for implement | achieving battery-less driving | running | working at the time of communication abnormality generation | occurrence | production of local CAN by Embodiment 1 of this invention. 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。It is a schematic block diagram of the hybrid vehicle by Embodiment 2 of this invention. 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。It is a timing chart explaining the process sequence for implement | achieving battery-less driving | running | working at the time of communication abnormality generation of the local CAN by Embodiment 2 of this invention.

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。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.

［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。 [Embodiment 1]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a hybrid vehicle according to Embodiment 1 of the present invention.

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。   Referring to FIG. 1, hybrid vehicle 100 (hereinafter also simply referred to as “vehicle 100”) according to Embodiment 1 of the present invention includes an internal combustion engine (engine) 4 and an electric motor (MG: Motor Generator). The vehicle is driven by controlling the driving force from each to an optimal ratio. Further, vehicle 100 is equipped with power storage device 10 for supplying electric power to this motor generator. The power storage device 10 can be charged by receiving power generated by the operation of the engine 4 in a system activation state of the vehicle 100 (hereinafter also referred to as “IG on state”). Furthermore, when the system of the vehicle 100 is stopped (hereinafter also referred to as “IG off state”), the vehicle 100 can be charged by being electrically connected to a power source (for example, a commercial power source) outside the vehicle via a connection portion (not shown).

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。   In the present embodiment, an example in which vehicle 100 includes two motor generators and corresponding inverters will be described. However, even when one motor generator and inverter are included, three or more motor generators and inverters are included. Even in this case, the present invention can be applied.

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。   Vehicle 100 includes a power storage device 10, a drive unit (hereinafter also referred to as a PCU “Power Control Unit”) 20, motor generators MG1 and MG2, a power split mechanism 3, an engine 4, drive wheels 2, and a system main. A relay SMR, current sensors 24 and 25, rotation angle sensors 26 and 27, and a control device 30 are provided.

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。   The power storage device 10 is a rechargeable power storage element, and typically, a secondary battery such as a lithium ion battery or a nickel metal hydride battery is applied. Therefore, hereinafter, power storage device 10 is also referred to as battery 10. However, power storage device 10 may be configured by a power storage element other than a battery, such as an electric double layer capacitor, or a combination of a power storage element other than a battery and a battery.

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。   The battery 10 is provided with a battery sensor 11 for detecting the battery voltage VB, the battery current IB, and the battery temperature TB. The value detected by the battery sensor 11 is transmitted to the control device 30. Hereinafter, the battery voltage VB, the battery current IB, and the battery temperature TB are collectively referred to as “battery data”.

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。   System main relay SMR includes relays SMR1 to SMR3 and a resistor R1. Relays SMR1 and SMR2 are inserted in power line PL1 and ground line NL1, respectively. Relay SMR3 is connected in parallel with relay SMR2 and in series with resistor R1. That is, a circuit in which the relay SMR3 and the resistor R1 are connected in series is connected in parallel to the relay SMR2. Relays SMR1 to SMR3 are controlled to be turned on (closed) / off (opened) in accordance with relay control signals SE1 to SE3 given from control device 30. That is, relay control signals SE1 to SE3 correspond to “on / off commands” of relays SMR1 to SMR3. Specifically, H level relay control signals SE1 to SE3 correspond to ON commands for turning on relays SMR1 to SMR3, and L level relay control signals SE1 to SE3 are OFF to turn off relays SMR1 to SMR3. Corresponds to the directive.

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。   The system main relay SMR is used as a representative example of a “switch” that can cut off the electrical connection between the battery 10 and the PCU 20. That is, any type of switch can be applied in place of the system main relay SMR.

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。   PCU 20 converts the DC power from power storage device 10 into AC power for driving motor generators MG1, MG2. PCU 20 converts AC power generated by motor generators MG 1 and MG 2 into DC power for charging power storage device 10.

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。   Motor generators MG1 and MG2 are AC rotating electric machines, for example, permanent magnet type synchronous motors including a rotor having a permanent magnet embedded therein and a stator having a three-phase coil Y-connected at a neutral point.

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。   Motor generators MG1 and MG2 receive AC power supplied from PCU 20 and generate driving force for the vehicle. Output torques of motor generators MG1 and MG2 are transmitted to drive wheels 2 through power split mechanism 3 to cause vehicle 100 to travel. Motor generators MG <b> 1 and MG <b> 2 can generate electric power with the rotational force of drive wheel 2 during regenerative braking of vehicle 100. Then, the generated power is converted into charging power for the battery 10 by the PCU 20.

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。   Motor generators MG 1 and MG 2 are also coupled to engine 4 through power split mechanism 3. Control device 30 operates motor generators MG1 and MG2 and engine 4 in cooperation to generate a required vehicle driving force. Further, motor generators MG1 and MG2 can generate electric power by rotation of engine 4, and can charge battery 10 using this generated electric power. In the present embodiment, motor generator MG2 is mainly used as an electric motor for driving drive wheels 2, and motor generator MG1 is mainly used as a generator driven by engine 4.

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。   Power split device 3 is configured to include a planetary gear mechanism (planetary gear) in order to distribute the power of engine 4 to drive wheels 2 and motor generator MG1.

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。   Current sensors 24 and 25 detect motor currents (that is, inverter output currents) MCRT1 and MCRT2 flowing in motor generators MG1 and MG2, respectively, and output the detected motor currents to control device 30. Since the sum of the instantaneous values of the currents iu, iv, and iw of the U, V, and W phases is zero, the current sensors 24 and 25 are motor currents for two phases of the U, V, and W phases ( For example, it is sufficient to arrange to detect the V-phase current iv and the W-phase current iw).

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。   Rotation angle sensors (for example, resolvers) 26 and 27 detect rotation angles θ1 and θ2 of motor generators MG1 and MG2, respectively, and send the detected rotation angles θ1 and θ2 to control device 30. Control device 30 can calculate the rotational speed and angular speed of motor generators MG1, MG2 based on rotational angles θ1, θ2. The rotation angle sensors 26 and 27 may be omitted by directly calculating the rotation angles θ1 and θ2 from the motor voltage and current in the control device 30.

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。   PCU 20 includes a converter 12, inverters 14 and 22, smoothing capacitors C 1 and C 2, and voltage sensors 13 and 21.

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。   Converter 12 is configured to perform bidirectional DC voltage conversion between power line PL <b> 2 and power storage device 10. For example, in the configuration example of FIG. 1, converter 12 has a configuration of a non-insulated chopper circuit.

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。   Specifically, converter 12 includes power semiconductor switching elements Q1, Q2 and a reactor L1. In the present embodiment, an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) is exemplified as a power semiconductor switching element (hereinafter also simply referred to as “switching element”). However, any element capable of on / off control, such as a bipolar transistor, a MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor), or a GTO (Gate Turn Off Thyristor) can be used. Anti-parallel diodes D1 and D2 are arranged for switching elements Q1 and Q2, respectively.

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。   Reactor L1 is connected between power line PL1 and node N1. Switching element Q1 is connected between power line PL2 and node N1. Switching element Q2 is connected between node N1 and ground line NL1. Switching elements Q1 and Q2 are turned on / off by a switching command PWC from control device 30.

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。   Smoothing capacitor C1 is connected between power line PL1 and ground line NL1. Voltage sensor 21 detects DC voltage VL of power line PL1. Smoothing capacitor C2 is connected between power line PL2 and ground line NL1. Voltage sensor 13 detects DC voltage VH of power line PL2. Detection values VL and VH of voltage sensors 21 and 13 are transmitted to control device 30. Hereinafter, the DC voltage of power line PL2 (that is, the DC voltage of inverters 14 and 22) VH is also referred to as “system voltage VH”.

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。   Converter 12 controls a voltage conversion ratio (VH / VL) between DC voltage VL of power line PL1 and system voltage VH of power line PL2 by on / off control of switching elements Q1 and / or Q2. Specifically, the duty ratio of switching elements Q1, Q2 is controlled so that system voltage VH matches the voltage command value. When it is not necessary to boost system voltage VH from DC voltage VL, VH = VL (voltage conversion ratio = 1.0) is set by fixing switching elements Q1 and Q2 to on and off, respectively. You can also.

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。   In converter 12, basically, switching elements Q1 and Q2 are controlled to be turned on and off in a complementary manner in each switching period. In this way, it is possible to control the system voltage VH to the voltage command value corresponding to both charging and discharging of the battery 10 without switching the control operation particularly according to the current direction.

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。   Inverter 14 performs bidirectional power conversion between DC power between power line PL2 and ground line NL1 and AC power input / output to / from motor generator MG1. Inverter 14 converts AC power generated by motor generator MG1 from the output of engine 4 into DC power in response to switching command PWI1 from control device 30, and supplies the DC power to power line PL2 and ground line NL1. At this time, converter 12 is controlled by control device 30 so as to operate as a step-down circuit. Thereby, the battery 10 can be actively charged by the output of the engine 4 even while the vehicle is traveling.

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。   Further, when starting engine 4, inverter 14 converts DC power from battery 10 into AC power in accordance with switching command PWI1 from control device 30, and supplies the AC power to motor generator MG1. Thereby, engine 4 can be started using motor generator MG1 as a starter.

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。   Inverter 14 includes a U-phase arm 15, a V-phase arm 16, and a W-phase arm 17. U-phase arm 15, V-phase arm 16 and W-phase arm 17 are connected in parallel between power line PL2 and ground line NL1.

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。   U-phase arm 15 includes switching elements Q3 and Q4 connected in series between power line PL2 and ground line NL1, and diodes D3 and D4 connected in antiparallel with switching elements Q3 and Q4, respectively.

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。   V-phase arm 16 includes switching elements Q5 and Q6 connected in series between power line PL2 and ground line NL1, and diodes D5 and D6 connected in antiparallel with switching elements Q5 and Q6, respectively.

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。   W-phase arm 17 includes switching elements Q7, Q8 connected in series between power line PL2 and ground line NL1, and diodes D7, D8 connected in antiparallel with switching elements Q7, Q8, respectively.

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。   Inverter 22 is connected to converter 12 in parallel with inverter 14. Inverter 22 converts DC power supplied through power line PL2 and ground line NL1 into AC power in response to switching command PWI2 from control device 30, and supplies the AC power to motor generator MG2. Thereby, motor generator MG2 generates the driving force of the vehicle.

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。   On the other hand, at the time of regenerative braking of vehicle 100, motor generator MG <b> 2 generates AC power as drive wheel 2 decelerates. At this time, inverter 22 converts AC power generated by motor generator MG2 into DC power in accordance with switching command PWI2 from control device 30, and supplies the DC power to power line PL2 and ground line NL1. Thereby, the battery 10 is charged when decelerating or traveling downhill. Although the internal configuration of inverter 22 is not shown, it is the same as inverter 14 and will not be described in detail.

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。   Although not shown, control device 30 includes a CPU (Central Processing Unit), a storage device, and an input / output buffer, and controls system main relay SMR, converter 12 and inverters 14 and 22. Note that these controls are not limited to software processing, and can be constructed and processed by dedicated hardware (electronic circuit).

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。   Control device 30 receives battery data (battery voltage VB, battery current IB, battery temperature TB) from battery sensor 11. Further, control device 30 has detected values of motor currents MCRT1 and MCRT2 detected by current sensors 24 and 25, detected values of rotation angles θ1 and θ2 of motor generators MG1 and MG2 detected by rotation angle sensors 26 and 27, And the detection values of the voltages VL and VH across the smoothing capacitors C1 and C2 detected by the voltage sensors 13 and 21 are received. Furthermore, the control device 30 receives an ignition signal IG indicating an on / off state of an ignition switch (not shown).

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。   For example, when the driver turns on an ignition switch (not shown) to enter the IG on state, control device 30 controls system main relay SMR to electrically connect battery 10 to PCU 20. That is, the control device 30 sends relay control signals SE1 to SE3 to the system main relay SMR to control on / off of the relays SMR1 to SMR3.

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。   Specifically, when the ignition-on command is given and the IG is turned on, control device 30 first turns on relays SMR1 and SMR3 while relay SMR2 is turned off. At this time, a part of the current is consumed by the resistor R1, and the current flowing into the smoothing capacitor C1 can be reduced, so that an inrush current to the smoothing capacitor C1 can be prevented. Thereafter, when the precharge of the smoothing capacitor C1 is completed, the relay SMR2 is turned on, and subsequently, the relay SMR3 is turned off.

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。   Control device 30 outputs a switching command PWC for controlling a voltage conversion operation (step-up operation or step-down operation) to converter 12.

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。   Control device 30 also generates a switching command PWI1 for switching control of inverter 14, and outputs the generated signal PWI1 to inverter 14. Further, control device 30 generates a switching command PWI2 for switching control of inverter 22, and outputs the generated switching command PWI2 to inverter 22.

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。   FIG. 2 is a functional block diagram of the control device 30 in FIG. FIG. 2 particularly shows a control configuration of the control device 30 for performing battery-less running. Note that the configuration shown in FIG. 2 may be realized by software or hardware.

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。   Referring to FIG. 2, control device 30 includes a battery ECU 40 corresponding to a “first control device” and an HV-ECU 50 corresponding to a “second control device”. Each part which comprises vehicle 100 is realized by cooperation control of HV-ECU50 and battery ECU40. The HV-ECU 50 and the battery ECU 40 are connected to each other via a communication line (bus) 70 and can directly exchange various information and signals.

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。   In vehicle 100 according to the present embodiment, communication for control between a plurality of ECUs mounted on the vehicle is performed using a communication network such as a CAN (Cable Area Network). In the CAN, a plurality of ECUs are connected to each other via a communication line (bus) 80 so that they can communicate with each other. Although not shown, the plurality of ECUs include an engine ECU, a brake ECU, and the like in addition to the battery ECU 40 and the HV-ECU 50.

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。   Further, regarding the control system of the driving device (powertrain) of vehicle 100, battery ECU 40 and HV-ECU 50 are connected to each other by communication line 70 so that direct communication is possible. The CAN communication using the communication line 70 realizes a higher communication speed than the CAN communication using the communication line 80. Therefore, the HV-ECU 50 can quickly obtain information on the state of charge of the battery 10 from the battery ECU 40. And HV-ECU50 can control the charge condition of the battery 10 appropriately by reflecting the acquired information in control of the electric power charged / discharged by the battery 10. FIG.

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。   In the following description, in order to distinguish each communication means, CAN communication using the communication line 80 is also referred to as “body CAN”, and CAN communication using the communication line 70 is also referred to as “local CAN”. In addition, each communication means is not restricted to a thing by a communication line, For example, you may use radio | wireless communication. The local CAN corresponds to “first communication means”, and the body CAN corresponds to “second communication means”.

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。   The battery ECU 40 is a control device that mainly manages the charge state of the battery 10 and detects an abnormality. Specifically, the battery ECU 40 calculates a state of charge (SOC) of the battery 10 based on the battery voltage VB, the battery current IB, and the battery temperature TB (battery data) detected by the battery sensor 11. To do. The state of charge value (SOC) indicates the amount of charge (remaining charge amount) when the fully charged state of the battery 10 is used as a reference. As an example, the ratio of the current charge amount to the full charge capacity (0 to 0) 100%).

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。   The battery ECU 40 transmits the calculated SOC to the HV-ECU 50 via the communication line 70, and constantly monitors whether the SOC of the battery 10 is within a predetermined reference range. If the SOC of battery 10 is outside the reference range (overdischarge side or overcharge side), it is determined that battery 10 is abnormal, and a signal (diag code) indicating abnormality of battery 10 is output.

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。   Further, the battery ECU 40 constantly monitors the communication state of the communication line 70 (local CAN). Since a known technique may be used for this communication state monitoring method, a detailed description thereof is omitted here. When abnormality in the communication state is detected, the battery ECU 40 outputs a signal (diag code) indicating communication abnormality of the local CAN. These diagnostic codes are stored in a maintenance history storage device (not shown) or the like mounted on the vehicle 100 and used for visual display to the user.

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。   The battery ECU 40 further generates a cranking permission signal for permitting the start (cranking) of the engine 4 based on the “state value” of the battery 10, and the generated cranking permission signal is used as the local CAN ( It transmits to HV-ECU50 via the communication line 70). The “state value” includes battery data and SOC detected by the battery sensor 11.

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。   As described above, when the engine 4 is started, the engine 4 is cranked by the motor generator MG1 using the electric power stored in the battery 10. Then, the battery 10 is charged with the electric power generated by the motor generator MG1 by the output of the engine 4. On the other hand, in order to prevent overcharging and overdischarging of the battery 10, it is necessary to limit charging / discharging power so that the charging / discharging of the battery 10 is performed within a power range in which the battery 10 can be charged / discharged.

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。   Therefore, the battery ECU 40 determines the cranking of the engine 4 when the electric power charged / discharged to the battery 10 with the start of the engine 4 is expected to exceed the electric power range in which the battery 10 can be charged / discharged. Ban. Specifically, battery ECU 40 sets charging power upper limit value Win and discharging power upper limit value Wout based at least on the SOC of battery 10 and battery temperature TB. And when the electric power charged / discharged to the battery 10 by starting of the engine 4 is expected not to exceed the electric power range (Win-Wout) that can be charged / discharged determined by the charging power upper limit value Win and the discharging power upper limit value Wout Permits cranking of the engine 4. In this case, the battery ECU 40 outputs a cranking permission signal activated to the H (logic high) level.

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。   On the other hand, when the charge / discharge power of battery 10 is expected to exceed the chargeable / dischargeable power range, battery ECU 40 prohibits cranking of engine 4. In this case, the battery ECU 40 outputs a cranking permission signal deactivated to an L (logic low) level.

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。   HV-ECU 50 is a control device for controlling engine 4, PCU 20, and motor generators MG <b> 1 and MG <b> 2 to generate vehicle driving force in response to a driver's request when vehicle 100 is traveling. The HV-ECU 50 controls the electric power charged / discharged by the battery 10 in addition to the control of the vehicle driving force.

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。   Specifically, the HV-ECU 50 stops the engine 4 according to the SOC of the battery 10 and travels using only the motor generator MG2 (hereinafter also referred to as “EV (Electric Vehicle) travel”), and the engine 4 Is selectively applied to travel using the motor generator MG2 and the engine 4 (hereinafter also referred to as “HV (Hybrid Vehicle) travel”).

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。   The HV-ECU 50 determines the output request to the motor generators MG1 and MG2 and the output request to the engine 4 so that the engine 4 is stopped by EV driving and only the driving force from the motor generator MG2 is driven. The output request to motor generators MG1 and MG2 is set after limiting so that charging / discharging of battery 10 is performed within a power range (Win to Wout) in which charging / discharging of battery 10 is possible.

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。   On the other hand, in HV traveling, HV-ECU 50 controls charging by engine 4 and motor generator MG1 so that the SOC of battery 10 is maintained within a certain control range. That is, when charging by motor generator MG1 is requested, engine 4 also starts to start. A part of the driving force generated by starting the engine 4 may be used for traveling of the vehicle 100.

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。   Then, in HV traveling, HV-ECU 50 maintains an SOC of battery 10 and requests output to motor generators MG1 and MG2 and output request to engine 4 so that the overall fuel efficiency is optimized. To decide. The HV-ECU 50 generates an engine control instruction indicating the engine power and the engine target rotational speed in response to the determined output request to the engine 4. Further, HV-ECU 50 generates switching commands PWI1 and PWI2 for driving motor generators MG1 and MG2 in response to output requests to motor generators MG1 and MG2. Further, HV-ECU 50 generates switching command PWC such that system voltage VH is controlled in accordance with a control command value determined based on an output request to motor generators MG1, MG2.

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。   Further, when an abnormality occurs in battery 10 during travel of vehicle 100, HV-ECU 50 turns off relays SMR1 to SMR3 by sending relay control signals SE1 to SE3 to system main relay SMR. Thereby, the electrical connection between the battery 10 and the PCU 20 is interrupted.

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。   In this case, the vehicle 100 executes traveling without using the battery 10 (battery-less traveling). Specifically, the DC power supplied to inverter 22 is generated by motor generator MG1 and inverter 14.

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。   One form of battery-less traveling will be described below. The power generated by the engine 4 is distributed to the two paths of the motor generator MG1 and the drive wheels 2 by the power split mechanism 3. Motor generator MG <b> 1 generates power using the power of engine 4. Inverter 14 converts AC power generated by motor generator MG1 into DC power, and outputs the DC power between power line PL2 and ground line NL1. Inverter 22 drives motor generator MG2 by converting DC power input via power line PL2 and ground line NL1 into AC power and supplying the same to motor generator MG2.

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。   When an abnormality occurs in battery 10 during EV travel of vehicle 100, engine 4 needs to be cranked and started using motor generator MG1 as a starter. Inverter 14 converts DC power from battery 10 into AC power and supplies it to motor generator MG1. When engine 4 is started, relays SMR1 to SMR3 are turned off, so that the electrical connection between battery 10 and PCU 20 is interrupted.

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。   FIG. 3 is a flowchart showing a control processing procedure for realizing battery-less travel of the hybrid vehicle according to the first embodiment of the present invention.

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。   Referring to FIG. 3, HV-ECU 50 determines whether or not battery 10 is abnormal in step S01. For example, the HV-ECU 50 determines whether or not abnormality information (diag code) is received from the battery ECU 40. If it is determined that the battery 10 is not abnormal (NO determination in step S01), the series of processes ends.

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。   On the other hand, when it is determined that the battery 10 is abnormal (when YES is determined in step S01), the HV-ECU 50 proceeds to step S02 and determines whether or not the engine 4 is in an activated state. When engine 4 is in the activated state (when YES is determined in step S02), HV-ECU 50 skips steps S03 to S06, proceeds to step S07, and transmits relay control signals SE1 to SE3 to system main relay SMR. By sending, the system main relay SMR is turned off. Thereby, the electrical connection between the battery 10 and the PCU 20 is cut off.

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。   And in step S08, HV-ECU50 performs battery-less driving | running | working. The power of the engine 4 is supplied to the motor generator MG1, and the motor generator MG1 generates power. The AC power generated by the power generation of motor generator MG1 is converted into DC power by inverter 14 and supplied to inverter 22. Inverter 22 converts the DC power into AC power and supplies it to motor generator MG2. The HV-ECU 50 controls the inverters 14 and 22 so that the inverters 14 and 22 perform the above-described operation.

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。   On the other hand, when the engine 4 is in a stopped state (when NO is determined in step S02), the HV-ECU 50 proceeds to step S03 and determines whether or not cranking of the engine 4 is permitted. Specifically, HV-ECU 50 determines whether or not the cranking permission signal received from battery ECU 40 is at the H level. When it is determined that the received cranking permission signal is at the L level (when NO is determined in step S03), that is, when cranking is prohibited, the HV-ECU 50 ends a series of processes.

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。   On the other hand, when it is determined that the received cranking permission signal is at the H level (when YES is determined in step S03), HV-ECU 50 cranks and starts engine 4 in steps S04 to S06.

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。   Specifically, in step S04, HV-ECU 50 determines whether or not system main relay SMR is in an off state. When it is determined that system main relay SMR is in the off state (when YES is determined in step S04), HV-ECU 50 causes system main relay to electrically connect battery 10 and PCU 20 in step S05. Controls on / off of SMR.

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。   On the other hand, when it is determined that system main relay SMR is in the on state (NO in step S04), the process proceeds to step S06.

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。   In step S06, HV-ECU 50 performs cranking of engine 4 by motor generator MG1. Inverter 14 converts DC power supplied from battery 10 into AC power in accordance with signal PWI1 from HV-ECU 50, and supplies the AC power to motor generator MG1. Thereby, motor generator MG1 cranks engine 4 and starts it.

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。   When the cranking of the engine 4 by the motor generator MG1 is completed and the engine 4 is completely exploded, and the engine start is completed, the HV-ECU 50 proceeds to step S07, and sends relay control signals SE1 to SE3 to the system main relay SMR. By sending, relays SMR1 to SMR3 are turned off. When the electrical connection between the battery 10 and the PCU 20 is interrupted, the HV-ECU 50 executes control for causing the vehicle 100 to run in a battery-less manner (hereinafter also referred to as “battery-less running control”).

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。   As described above, in the vehicle 100 according to the present embodiment, the HV-ECU 50 electrically disconnects the battery 10 from the PCU 20 when the abnormality of the battery 10 occurs while the vehicle 100 is traveling. Is shifted from normal running to battery-less running.

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。   Furthermore, even when a local CAN communication abnormality occurs while the vehicle 100 is traveling, the HV-ECU 50 performs batteryless traveling by cutting off the electrical connection between the battery 10 and the PCU 20. This is because when the local CAN communication abnormality occurs, the cooperation control of the HV-ECU 50 and the battery ECU 40 breaks down, which may impair the reliability of charge / discharge control of the battery 10.

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。   Specifically, when a local CAN communication abnormality occurs while the vehicle 100 is traveling, the engine 4 is activated in accordance with the control processing procedure described with reference to FIG. Then, the electrical connection between the battery 10 and the PCU 20 is cut off. Thereby, vehicle 100 performs battery-less running.

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。   However, when a local CAN communication abnormality occurs, there is a possibility that the cranking permission signal cannot be normally transmitted from the battery ECU 40 to the HV-ECU 50 as shown in FIG. As a result, the HV-ECU 50 cannot determine whether or not the engine 4 can be cranked based on the cranking permission signal, and may not be able to shift to batteryless travel control. Alternatively, the HV-ECU 50 erroneously cranks the engine 4 even though the cranking permission signal is at L level, that is, the cranking of the engine 4 is prohibited, so that the battery 10 is overdischarged or overcharged. May occur.

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。   Therefore, in the vehicle according to the first embodiment, as shown in FIG. 2, when a communication abnormality of the local CAN (communication line 70) occurs, the battery ECU 40 uses the body CAN (communication line 80). A ranking permission signal is transmitted to the HV-ECU 50. As described above, since the body CAN has a lower communication speed than the local CAN, it is not suitable for charge / discharge control of the battery 10 that requires high control responsiveness. However, since high control responsiveness such as charge / discharge control of the battery 10 is not required when shifting to battery-less travel control, the body CAN is used instead of the local CAN for communication of the cranking permission signal. Can be used.

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。   When the HV-ECU 50 receives the cranking permission signal via the body CAN, the HV-ECU 50 determines whether cranking of the engine 4 is permitted based on the cranking permission signal. If cranking of engine 4 is permitted, cranking engine 4 by motor generator MG1 and starting the engine 4 then turns off system main relay SMR to cut off the electrical connection between battery 10 and PCU 20. .

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。   FIG. 4 is a timing chart illustrating a processing procedure for realizing battery-less travel when a local CAN communication abnormality occurs according to Embodiment 1 of the present invention. Battery ECU 40 and HV-ECU 50 are connected to each other by body CAN (communication line 80) and local CAN (communication line 70).

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。   Referring to FIG. 4, when an ignition-on command is given and vehicle 100 enters an IG-on state (time t1), local CAN (communication line 70) and body CAN (communication line 80) are in a communicable state ( Hereinafter, it is also referred to as an “on state”. The body CAN is turned on at a timing slightly delayed from the local CAN.

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。   The battery ECU 40 generates a cranking permission signal by the above-described method based on the power range (Win to Wout) in which the battery 10 can be charged and discharged. In addition, since charging of the battery 10 is stopped after the vehicle 100 shifts to battery-less traveling, when the traveling and stopping of the vehicle 100 are repeated, the battery 10 changes to the motor generator MG1 every time the engine 4 is restarted. Electricity is taken out. Thereby, the battery 10 may be overdischarged. Therefore, the battery ECU 40 counts the number of times the engine 4 has been cranked after the vehicle 100 shifts to battery-less travel, and prohibits cranking of the engine 4 when the count value exceeds a predetermined allowable value. To do. That is, the battery ECU 40 outputs a cranking permission signal deactivated to the L level.

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。   The battery ECU 40 transmits the generated cranking permission signal to the HV-ECU 50 via the local CAN. When receiving the cranking permission signal activated to the H level, the HV-ECU 50 controls the on / off of the system main relay SMR so as to electrically connect the battery 10 and the PCU 20. That is, HV-ECU 50 turns on relays SMR1 and SMR2 in accordance with the processing procedure described above.

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。   The battery ECU 40 further transmits the state value (battery data and SOC) of the battery 10 to the HV-ECU 50 via the local CAN. HV-ECU 50 restricts charging / discharging of battery 10 within the set range when charging power upper limit value Win and discharging power upper limit value Wout are set based on the state value of battery 10. Thus, the output request to the motor generators MG1 and MG2 and the output request to the engine 4 are determined.

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。   Here, when a communication abnormality occurs in the local CAN while the vehicle 100 is traveling (time t2), the HV-ECU 50 turns off the system main relay SMR and causes the vehicle 100 to travel with the battery 10 disconnected from the PCU 20. Perform fail-safe control (battery-less travel control).

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。   If the engine 4 is in a stopped state when a local CAN communication abnormality occurs, is the HV-ECU 50 permitted to crank the engine 4 based on a cranking permission signal transmitted from the battery ECU 40? Determine whether or not.

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。   At this time, the battery ECU 40 transmits a cranking permission signal via the body CAN instead of the local CAN where the communication abnormality has occurred. When the cranking permission signal received via the body CAN is at the H level, the HV-ECU 50 cranks and starts the engine 4 by the motor generator MG1 (time t3). When the engine start is completed, HV-ECU 50 turns off system main relay SMR (time t4). When the electrical connection between the battery 10 and the PCU 20 is interrupted, the HV-ECU 50 executes the batteryless travel control until the ignition off command is given (time t5).

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）。   When the ignition-on command is given again during the IG-off period (time t6), the body CAN (communication line 80) is switched from the off state to the on state. Note that the local CAN is maintained in the off state after the occurrence of the communication abnormality. The battery ECU 40 generates a cranking permission signal based on the chargeable / dischargeable power range (Win to Wout) of the battery 10 and the number of times the engine 4 has been cranked after the transition to batteryless travel. The battery ECU 40 transmits the generated cranking permission signal to the HV-ECU 50 via the body CAN (time t7).

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。   When HV-ECU 50 receives the cranking permission signal activated to H level via body CAN, HV-ECU 50 controls on / off of system main relay SMR to electrically connect battery 10 and PCU 20 (time t9). ). Then, HV-ECU 50 cranks engine 4 by motor generator MG1 and starts it (time t10). When the engine start is completed, the HV-ECU 50 turns off the system main relay SMR (time t11). When the electrical connection between the battery 10 and the PCU 20 is interrupted, the HV-ECU 50 executes the batteryless travel control until a time point (not shown) where an ignition off command is given.

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。   In addition, since the information of the battery 10 is unnecessary for battery-less traveling control, communication is not performed between the battery ECU 40 and the HV-ECU 50 during battery-less traveling. That is, the body CAN is used only for transmission / reception of the cranking permission signal.

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。   Further, when the HV-ECU 50 does not receive the cranking permission signal within a predetermined time from the time when the IG is again turned on (time t6), the HV-ECU 50 does not execute the batteryless travel control. As a result, the vehicle 100 enters a state where it cannot travel (Ready-OFF state).

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。   As described above, according to the hybrid vehicle according to the first embodiment, when a communication abnormality occurs in the local CAN that is a direct communication means between the battery ECU 40 and the HV-ECU 50, the battery ECU 40 replaces the local CAN. Then, a cranking permission signal is transmitted to the HV-ECU 50 using the body CAN which is a communication means between the plurality of ECUs. Thereby, the HV-ECU 50 can appropriately execute the battery-less traveling of the hybrid vehicle according to the state of the battery. As a result, it is possible to increase the reliability of the fail-safe function when a communication abnormality occurs.

［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。 [Embodiment 2]
FIG. 5 is a schematic configuration diagram of a hybrid vehicle according to the second embodiment of the present invention.

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。   Referring to FIG. 5, hybrid vehicle 100A according to the second embodiment is different from hybrid vehicle 100 according to the first embodiment shown in FIG. 1 in that control device 30A is provided instead of control device 30. .

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。   Control device 30A includes a battery ECU 40, an HV-ECU 50, and logical product circuits (AND circuits) 75, 76, and 77.

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。   The battery ECU 40 and the HV-ECU 50 are connected to each other by a local CAN (communication line 70) and a body CAN (communication line 80) in the same manner as in FIG. The battery ECU 40 transmits the state value of the battery 10 and the cranking permission signal to the HV-ECU 50 via the local CAN. On the other hand, when a local CAN communication abnormality occurs, the battery ECU 40 transmits a cranking permission signal to the HV-ECU 50 via the body CAN.

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。   In system main relay SMR, each of relays SMR1 to SMR3 is typically closed (ON) when an H level excitation signal is supplied, and is opened (OFF) when an L level excitation signal is supplied. Consists of electromagnetic relays. Specifically, relay SMR1 is turned on / off in response to excitation signal SE1 #, relay SMR2 is turned on / off in response to excitation signal SE2 #, and relay SMR3 is turned on / off in response to excitation signal SE3 #. Excitation signals SE1 to SE3 constitute a relay control signal (on / off command).

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。   HV-ECU 50 includes an excitation power supply 52 for generating excitation signals SE1 to SE3 of relays SMR1 to SMR3. Excitation power supply 52 generates excitation signals SE1 to SE3 so that battery 10 and PCU 20 are electrically connected when a cranking permission signal transmitted from battery ECU 40 is at an H level. On the other hand, when the cranking permission signal is at L level, the excitation power supply 52 stops generating the excitation signals SE1 to SE3. Thereby, the excitation signals SE1 to SE3 are fixed at the L level. Excitation signals SE1 to SE3 generated by the excitation power supply 52 are input to AND circuits 75, 76, and 77, respectively.

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。   Battery ECU 40 includes an excitation power source 42 for generating excitation signal SEB for relays SMR1-SMR3. When the cranking permission signal generated by the battery ECU 40 is at the H level, the excitation power source 42 outputs the excitation signal SEB activated to the H level. On the other hand, when the cranking permission signal is at the L level, the excitation power supply 42 outputs the excitation signal SEB deactivated to the L level. Excitation signal SEB constitutes a “permission command” for permitting relays SMR1 to SMR3 to be turned on. The excitation signal SEB output from the excitation power supply 42 is input to the logical product circuits 75, 76, and 77.

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。   The AND circuit 75 generates an excitation signal SE1 # based on the logical product of the excitation signal SE1 from the excitation power supply 52 and the excitation signal SEB from the excitation power supply 42. Specifically, when excitation signal SEB is at H level, excitation signal SE1 # has the same logic level as excitation signal SE1, while when excitation signal SEB is at L level, excitation signal SE1 # is fixed at L level. The Thus, relay SMR1 is turned on and off substantially in response to excitation signal SE1 when excitation signal SEB is at the H level, that is, when the cranking permission signal is at the H level. On the other hand, when the excitation signal SEB is at L level, that is, when the cranking permission signal is at L level, the excitation signal SE1 is invalidated and the relay SMR1 is forcibly turned off.

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。   Similarly to the AND circuit 75, the AND circuit 76 generates the excitation signal SE2 # based on the logical product of the excitation signal SE2 from the excitation power supply 52 and the excitation signal SEB from the excitation power supply 42. Similar to relay SMR1, relay SMR2 is turned on and off in response to excitation signal SE2 when excitation signal SEB is at the H level, and is forcibly turned off when excitation signal SEB is at the L level.

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。   The AND circuit 77 generates an excitation signal SE3 # based on the logical product of the excitation signal SE3 from the excitation power supply 52 and the excitation signal SEB from the excitation power supply 42, as in the AND circuits 75 and 76. Similar to relays SMR1 and SMR2, relay SMR3 is turned on / off in response to excitation signal SE3 when excitation signal SEB is at the H level, and is forcibly turned off when excitation signal SEB is at the L level.

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。   That is, the excitation power source 52 generates relay control signals SE1 to SE3 for turning on and off the system main relay SMR, while the excitation power source 42 generates the relay control generated by the excitation power source 52 according to whether or not cranking is possible. A signal (permission command) SEB for validating / invalidating the signal is generated. With this configuration, when the cranking of the engine 4 is permitted, the relay control signals SE1 to SE3 from the HV-ECU 50 are validated, and the system responds to the relay control signals SE1 to SE3. The main relay SMR is turned on / off. On the other hand, when cranking of engine 4 is prohibited, relay control signals SE1 to SE3 are invalidated and system main relay SMR is forcibly turned off. Therefore, when the HV-ECU 50 runs away due to a local CAN communication abnormality or the like, it is possible to avoid the HV-ECU 50 from accidentally cranking the engine 4 in a situation where cranking is prohibited.

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。   FIG. 6 is a timing chart illustrating a processing procedure for realizing battery-less traveling when a local CAN communication abnormality occurs according to Embodiment 2 of the present invention.

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。   Referring to FIG. 6, when an ignition-on command is given and vehicle 100 is turned on (time t1), local CAN (communication line 70) and body CAN (communication line 80) are each turned on. The body CAN is turned on at a timing (time ta) slightly delayed from the local CAN.

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。   The battery ECU 40 generates a cranking permission signal by the above-described method based on the power range (Win to Wout) in which the battery 10 can be charged and discharged. Then, the battery ECU 40 transmits the generated cranking permission signal to the HV-ECU 50 via the local CAN.

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。   Further, in the battery ECU 40, the excitation power source 42 generates the excitation signal SEB based on the generated cranking permission signal. The excitation power supply 42 generates an H level excitation signal SEB based on the H level cranking permission signal, and inputs the generated excitation signal SEB to the AND circuits 75 to 77.

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。   When the HV-ECU 50 receives the cranking permission signal activated to the H level via the local CAN, the HV-ECU 50 controls on / off of the system main relay SMR so as to electrically connect the battery 10 and the PCU 20. Excitation power supply 52 of HV-ECU 50 generates excitation signals SE1 to SE3 so as to electrically connect battery 10 to PCU 20, and inputs the generated excitation signals SE1 to SE3 to AND circuits 75 to 77, respectively. .

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。   Relays SMR1-SMR3 are turned on / off in response to excitation signals SE1 # -SE3 # output from AND circuits 75-77, respectively. In FIG. 6, since the excitation signal SEB is at the H level, the relays SMR1 to SMR3 are substantially turned on and off in response to the excitation signals SE1 to SE3 from the excitation power supply 52 of the HV-ECU 50.

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。   The HV-ECU 50 determines the open failure of the relays SMR1 and SMR3 by detecting the increase in the voltage VL when outputting the ON commands (H level excitation signals SE1 and SE3) of the relays SMR1 and SMR3. To do. Specifically, HV-ECU 50 determines that relays SMR1 and SMR3 are normal when voltage VL detected by voltage sensor 21 is equal to or higher than a predetermined threshold value Vth. On the other hand, when voltage VL is lower than threshold value Vth, HV-ECU 50 determines that at least one of relays SMR1, SMR3 has an open failure. If it is determined that relay SMR1 or SMR3 is open, HV-ECU 50 does not execute the travel control of vehicle 100.

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。   If a communication abnormality occurs in the local CAN while the vehicle 100 is traveling (time t2), the HV-ECU 50 shifts to batteryless traveling control. When engine 4 is in a stopped state when a local CAN communication abnormality occurs, HV-ECU 50 determines whether or not cranking of engine 4 is permitted based on a cranking permission signal transmitted from battery ECU 40. Determine.

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。   The battery ECU 40 transmits a cranking permission signal via the body CAN instead of the local CAN where the communication abnormality has occurred. When the cranking permission signal received via the body CAN is at the H level, the HV-ECU 50 cranks and starts the engine 4 by the motor generator MG1 (time t3). When the engine start is completed, the excitation power source 52 of the HV-ECU 50 deactivates the excitation signals SE1 and SE2 to the L level and outputs them. Thereby, AND circuits 75 and 76 output excitation signals SE1 # and SE2 # deactivated to L level to relays SMR1 and SMR2, respectively. As a result, system main relay SMR is turned off, and the electrical connection between battery 10 and PCU 20 is interrupted (time t4). The HV-ECU 50 executes the batteryless travel control until the ignition off command is given (time t5).

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）。   When an ignition-on command is given again during the IG-off period (time t6), body CAN (communication line 80) switches from the off state to the on state. Note that the local CAN is maintained in the off state after the occurrence of the communication abnormality. The battery ECU 40 generates a cranking permission signal based on the chargeable / dischargeable power range of the battery 10 and the number of times the engine 4 has been cranked after the transition to batteryless travel. Battery ECU 40 transmits the generated cranking permission signal to HV-ECU 50 via body CAN (time t7).

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。   When receiving the cranking permission signal activated to the H level, the HV-ECU 50 controls the on / off of the system main relay SMR so as to electrically connect the battery 10 and the PCU 20 (time t8). Specifically, the excitation power source 52 of the HV-ECU 50 generates excitation signals SE1 to SE3 so as to electrically connect the battery 10 to the PCU 20, and generates the excitation signals SE1 to SE3 from the AND circuits 75 to 75. 77, respectively.

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。   In the battery ECU 40, the excitation power source 42 generates the excitation signal SEB based on the generated cranking permission signal. In FIG. 6, the excitation power supply 42 generates an H level excitation signal SEB based on the H level cranking permission signal and inputs it to the AND circuits 75-77.

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。   Thus, system main relay SMR is turned on / off in response to excitation signals SE1 # -SE3 # output from AND circuits 75-77 (time t9). Since excitation signal SEB is at the H level, system main relay SMR is substantially turned on / off in response to excitation signals SE1 to SE3 from excitation power supply 52 of HV-ECU 50.

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。   Then, HV-ECU 50 cranks engine 4 by motor generator MG1 and starts it (time t10). When the engine start is completed, the HV-ECU 50 turns off the system main relay SMR (time t11). When the electrical connection between the battery 10 and the PCU 20 is interrupted, the HV-ECU 50 executes the batteryless travel control until a time point (not shown) where an ignition off command is given.

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。   In the HV-ECU 50, when the state where the voltage VL is lower than the threshold value Vth continues for a certain time or more despite the ON command being given to the system main relay SMR, the system main relay SMR is in an open failure state. Batteryless travel control is not executed.

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。   Thus, according to the hybrid vehicle according to the second embodiment, when communication abnormality occurs in the local CAN, the battery ECU 40 uses the body CAN instead of the local CAN to send the cranking permission signal to the HV-ECU 50. And a permission command for allowing the system main relay SMR to be turned on in response to the cranking permission signal. Thus, when engine cranking is prohibited, system main relay SMR can be forcibly turned off on the battery ECU 40 side. As a result, malfunction of system main relay SMR due to communication abnormality can be prevented, so that battery-less traveling of the hybrid vehicle can be appropriately executed according to the state of the battery. As a result, the reliability of the fail-safe function when a communication abnormality occurs can be further increased.

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。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

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。   2 drive wheels, 3 power split mechanism, 4 engine, 10 power storage device, 11 battery sensor, 12 converter, 13, 21 voltage sensor, 14, 22 inverter, 20 PCU, 24, 25 current sensor, 26, 27 rotation angle sensor, 30 control device, 40 battery ECU, 50 HV-ECU, 70, 80 communication line, 100, 100A hybrid vehicle, MG1, MG2 motor generator, SMR system main relay.

Claims (6)

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の制御装置に送信する、ハイブリッド車両。 A hybrid vehicle equipped with an engine and an electric motor for driving the vehicle,
A rechargeable power storage device;
The engine is started using the power supplied from the power storage device, the power storage device is charged with the power generated using the output of the engine, and the electric motor is used using the power supplied from the power storage device. A power converter configured to drive;
A switch connected between the power storage device and the power conversion device;
A first control device for managing a state value of the power storage device;
A second control device for controlling on / off of the switch and the power converter;
First communication means for enabling direct communication between the first control device and the second control device;
A second communication means for enabling communication between a plurality of control devices including the first control device and the second control device;
When an abnormality occurs in the first communication unit, the first control device generates a start permission signal for permitting the start of the engine generated based on a state value of the power storage device. A hybrid vehicle that transmits to the second control device using communication means. 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、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する、請求項１に記載のハイブリッド車両。   When an abnormality occurs in the first communication means, the second control device turns off the switch in a state where the engine is started according to the start permission signal, and uses the output of the engine. The hybrid vehicle according to claim 1, wherein the power converter is controlled so that the electric motor is driven by the generated power. 前記第１の制御装置は、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、請求項１または２に記載のハイブリッド車両。   The hybrid vehicle according to claim 1, wherein the first control device invalidates an ON command of the switch by the second control device when prohibiting starting of the engine. 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３に記載のハイブリッド車両。 The first control device outputs a permission command for allowing the switch to turn on when allowing the engine to start.
When the engine is stopped when the second control device receives the start permission signal, the second control device outputs an on command of the switch, while the engine starts, OFF command is output,
A logical product circuit that calculates a logical product of the permission command from the first control device and an on / off command from the second control device, and turns the switch on and off according to a result of the calculation; The hybrid vehicle according to claim 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４に記載のハイブリッド車両。   5. The first control device activates the permission command when allowing the engine to start, and deactivates the permission command when prohibiting the engine from starting. The hybrid vehicle described in 1. 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５のいずれか１項に記載のハイブリッド車両。 The first communication means is a communication network used for a control system of a powertrain of the hybrid vehicle,
The hybrid vehicle according to any one of claims 1 to 5, wherein the second communication means is a communication network used for a control system of electrical components of the hybrid vehicle.
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