JP6380437B2 - ハイブリッド自動車 - Google Patents

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Description

本発明は、ハイブリッド自動車に関し、詳しくは、バッテリからの電力を昇圧して走行用のモータを駆動する駆動回路に供給する昇圧コンバータ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、バッテリと走行用のモータを駆動するインバータとの間の電力ラインに、バッテリ側の電力を昇圧してインバータ側に供給する昇圧コンバータと、バッテリを接続したり切り離したりするシステムメインリレーを備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このハイブリッド自動車では、バッテリに関する故障を検出すると、システムメインリレーをオフとしてバッテリを切り離し、その後、エンジンを始動し、バッテリの充放電なしで走行する。
特開２００７−２５５２９４号公報
上述のハイブリッド自動車では、走行用のモータの回生制御中に昇圧コンバータよりバッテリ側の電圧が過電圧状態となる異常が生じると、更なる過電圧となるのを抑制するために昇圧コンバータを遮断する。そして、上述したように、システムメインリレーをオフとしてエンジンを始動し、バッテリの充放電なしで走行するように制御するが、システムメインリレーがオン固着している場合には予期しない電力によりバッテリを充放電することになり、故障を生じているバッテリを破損させてしまう場合が生じる。このため、システムメインリレーがオフしているのを確認する必要があるが、昇圧コンバータを遮断しているため、昇圧コンバータの駆動によるシステムメインリレーのオフの確認を行なうことができない。このため、バッテリの充放電なしで走行する退避走行を行なうことができなくなってしまう。
本発明のハイブリッド自動車は、走行用のモータの回生制御中に昇圧コンバータよりバッテリ側の電圧が過電圧状態となる異常が生じたときにシステムメインリレーのオフを確認してバッテリの充放電なしに走行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、
エンジンと、
前記エンジンをクランキング可能で且つ前記エンジンからの動力を用いて発電可能な発電機と、
車軸に連結された駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、
前記発電機と前記電動機とを駆動する駆動回路と、
バッテリと、
前記バッテリ側の低電圧電力ラインと前記駆動回路側の高電圧電力ラインとに接続されて前記低電圧電力ライン側の電力を昇圧して前記高電圧電力ライン側に供給可能な昇圧コンバータと、
オンオフにより前記バッテリを前記低電圧電力ラインに接続したり接続を解除したりするシステムメインリレーと、
運転者の要求に応じた要求トルクを出力して走行するよう前記エンジンと前記発電機と前記電動機と前記昇圧コンバータとを制御する制御手段と、
を備えるハイブリッド自動車であって、
前記制御手段は、前記電動機を回生駆動している最中に前記低電圧電力ラインの電圧が過電圧状態となる異常が生じたときには、前記昇圧コンバータを遮断し、前記システムメインリレーをオフとし、前記エンジンを駆動状態とし、前記昇圧コンバータを用いて前記システムメインリレーがオン故障していないことを確認し、その後、前記エンジンからの動力により走行するように制御する、
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、車軸に連結された駆動軸に動力を入出力可能な電動機を回生駆動している最中にバッテリ側の低電圧電力ラインの電圧が過電圧状態となる異常が生じたときには、昇圧コンバータを遮断し、システムメインリレーをオフとしてエンジンを駆動状態とする。この状態では、システムメインリレーはオフとされているから、昇圧コンバータを駆動することが可能となる。そこで、昇圧コンバータを用いてシステムメインリレーがオン故障していないことを確認し、その後、エンジンからの動力により走行するように制御する。このように、一旦、昇圧コンバータを遮断し、システムメインリレーをオフとしてエンジンを駆動状態とした後は、昇圧コンバータを駆動することができる状態となるから、昇圧コンバータを用いてシステムメインリレーがオン故障していないことを確認することができる。これにより、システムメインリレーがオン固着している異常が生じているときにバッテリの充放電なしで走行する制御を実行することによって生じる不都合を回避することができる。即ち、走行用のモータの回生制御中に昇圧コンバータよりバッテリ側の電圧が過電圧状態となる異常が生じたときでもシステムメインリレーのオフを確認してバッテリの充放電なしに走行（退避走行）することができる。
こうした本発明のハイブリッド自動車において、前記制御手段は、前記異常が生じたことにより前記システムメインリレーをオフとする際には前記システムメインリレーに電流が流れない状態としてからオフとするものとしてもよい。こうすれば、システムメインリレーに電流が流れているときにオンすることによって生じ得るオン固着を抑制することができる。
また、本発明のハイブリッド自動車において、前記制御手段は、前記エンジンをクランキングしている最中に前記異常が生じて前記昇圧コンバータを遮断したときには、前記発電機からのトルク出力を停止し、前記システムメインリレーをオフとしてから前記エンジンを始動して前記エンジンを駆動状態とするものとしてもよい。エンジンは発電機からのトルクによりクランキングされるから、発電機のトルク出力を一旦値０として高電圧電力ラインの電圧の調整を容易にするのが好ましいからである。
本発明のハイブリッド自動車において、前記制御手段は、前記異常が生じたことにより前記昇圧コンバータを遮断して前記エンジンを駆動状態としたときには、前記高電圧電力ラインの電圧を下げることにより前記低電圧電力ラインの過電圧状態を解消してから、前記昇圧コンバータを用いて前記システムメインリレーがオン故障していないことを確認するものとしてもよい。こうすれば、早期に低電圧電力ラインの過電圧状態を解消することができる。
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。 モータＭＧ１，ＭＧ２を含む電気系の構成の概略を示す構成図である。 ＨＶＥＣＵ７０により実行される回生中過電圧状態処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。
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、エンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２４と、プラネタリギヤ３０と、モータＭＧ１と、モータＭＧ２と、インバータ４１，４２と、モータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという）４０と、バッテリ５０と、バッテリ用電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという）５２と、昇圧コンバータ５６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、一般的な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おり、エンジンＥＣＵ２４により駆動制御される。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の運転状態を検出する各種センサからの信号、例えば、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からのクランクポジションθｃｒや、エンジン２２の冷却水の温度を検出する水温センサからの冷却水温Ｔｗｅ、吸気管に取り付けられたエアフローメータからの吸入空気量Ｑａ、吸気管に取り付けられた温度センサからの吸気温Ｔａなどが入力ポートを介して入力されている。エンジンＥＣＵ２４からは、エンジン２２を駆動するための種々の制御信号、例えば、燃料噴射弁への駆動信号や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信号や、イグナイタと一体化されたイグニッションコイルへの制御信号などが出力ポートを介して出力されている。また、エンジンＥＣＵ２４は、ＨＶＥＣＵ７０と通信しており、ＨＶＥＣＵ７０からの制御信号によりエンジン２２を運転制御すると共に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。なお、エンジンＥＣＵ２４は、クランクシャフト２６に取り付けられた図示しないクランクポジションセンサからの信号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も演算している。
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，リングギヤ，キャリアには、モータＭＧ１の回転子，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，エンジン２２のクランクシャフト２６がそれぞれ接続されている。
モータＭＧ１は、永久磁石が埋め込まれた回転子と三相コイルが巻回された固定子とを備える周知の同期発電電動機として構成されており、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、モータＭＧ１と同様に同期発電電動機として構成されており、回転子が駆動軸３６に接続されている。モータＭＧ１，ＭＧ２は、モータＥＣＵ４０によってインバータ４１，４２を制御することにより駆動する。インバータ４１，４２は、電力ライン（以下、駆動電圧系電力ラインという。）５４ａによりバッテリ５０とシステムメインリレー５５が接続された電力ライン（以下、電池電圧系電力ラインという。）５４ｂに接続された昇圧コンバータ５６に接続されている。インバータ４１，４２は、図２に示すように、６つのトランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜２６と、トランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６に逆方向に並列接続された６つのダイオードＤ１１〜Ｄ１６，Ｄ２１〜Ｄ２６と、により構成されている。トランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６は、それぞれ駆動電圧系電力ライン５４ａの正極母線と負極母線とに対してソース側とシンク側になるよう２個ずつペアで配置されており、対となるトランジスタ同士の接続点の各々にモータＭＧ１，ＭＧ２の三相コイル（Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相）の各々が接続されている。したがって、インバータ４１，４２に電圧が作用している状態で対をなすトランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６のオン時間の割合を調節することにより、三相コイルに回転磁界を形成でき、モータＭＧ１，ＭＧ２を回転駆動することができる。インバータ４１，４２は、駆動電圧系電力ライン５４ａの正極母線と負極母線とを共用しているから、モータＭＧ１，ＭＧ２のいずれかで発電される電力を他のモータに供給することができる。
昇圧コンバータ５６は、図２に示すように、２つのトランジスタＴ５１，Ｔ５２とトランジスタＴ５１，Ｔ５２に逆方向に並列接続された２つのダイオードＤ５１，Ｄ５２とリアクトルＬとからなる昇圧コンバータとして構成されている。２つのトランジスタＴ５１，Ｔ５２は、それぞれ駆動電圧系電力ライン５４ａの正極母線，駆動電圧系電力ライン５４ａおよび電池電圧系電力ライン５４ｂの負極母線に接続されており、トランジスタＴ５１，Ｔ５２の接続点と電池電圧系電力ライン５４ｂの正極母線とにリアクトルＬが接続されている。したがって、トランジスタＴ５１，Ｔ５２をオンオフすることにより、電池電圧系電力ライン５４ｂの電力を昇圧して駆動電圧系電力ライン５４ａに供給したり、駆動電圧系電力ライン５４ａの電力を降圧して電池電圧系電力ライン５４ｂに供給したりすることができる。
駆動電圧系電力ライン５４ａには、平滑用の平滑コンデンサ５７と放電用の放電抵抗５８とが並列に接続されている。また、電池電圧系電力ライン５４ｂのバッテリ５０の出力端子側には、正極側リレーＳＢと負極側リレーＳＧとプリチャージ用リレーＳＰとプリチャージ用抵抗ＲＰとからなるシステムメインリレー５５が取り付けられており、さらに、電池電圧系電力ライン５４ｂの昇圧コンバータ５６側には、平滑用のフィルタコンデンサ５９が接続されている。
モータＥＣＵ４０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。モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するために必要な信号、例えば、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や、図示しない電流センサにより検出されるモータＭＧ１，ＭＧ２に印加される相電流などが入力ポートを介して入力されている。また、モータＥＣＵ４０には、平滑コンデンサ５７の端子間に取り付けられた電圧センサ５７ａからの平滑コンデンサ５７の電圧（駆動電圧系電力ライン５４ａの電圧。以下、駆動電圧系電圧という。）ＶＨや、フィルタコンデンサ５９の端子間に取り付けられた電圧センサ５９ａからのフィルタコンデンサ５９の電圧（電池電圧系電力ライン５４ｂの電圧。以下、電池電圧系電圧という）ＶＬなども入力されている。モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２や昇圧コンバータ５６を駆動するための制御信号、例えば、インバータ４１，４２のトランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６へのスイッチング制御信号や、昇圧コンバータ５６のトランジスタＴ５１，Ｔ５２へのスイッチング制御信号などが出力ポートを介して出力されている。また、モータＥＣＵ４０は、ＨＶＥＣＵ７０と通信しており、ＨＶＥＣＵ７０からの制御信号によってモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御すると共に必要に応じてモータＭＧ１，ＭＧ２の運転状態に関するデータをＨＶＥＣＵ７０に出力する。なお、モータＥＣＵ４０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も演算している。
バッテリ５０は、例えばリチウムイオン二次電池として構成されてインバータ４１，４２を介してモータＭＧ１，ＭＧ２と電力をやりとりをする。バッテリ５０を管理するバッテリ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。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な信号、例えば、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や、バッテリ５０の出力端子に接続された電力ラインに取り付けられた電流センサ５１ｂからの電池電流Ｉｂ、バッテリ５０に取り付けられた図示しない温度センサからの電池温度Ｔｂなどが入力ポートを介して入力されている。また、バッテリＥＣＵ５２はＨＶＥＣＵ７０と通信しており、必要に応じてバッテリ５０の状態に関するデータを通信によりＨＶＥＣＵ７０に送信する。バッテリＥＣＵ５２は、バッテリ５０を管理するために、電流センサにより検出された充放電電流Ｉｂの積算値に基づいてそのときのバッテリ５０から放電可能な電力の容量の全容量に対する割合である蓄電割合ＳＯＣを演算したり、演算した蓄電割合ＳＯＣと電池温度Ｔｂとに基づいてバッテリ５０を充放電してもよい最大許容電力である入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを演算したりしている。
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。ＨＶＥＣＵ７０には、駆動制御などに必要な各種信号、例えば、イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号や、車速センサ８８からの車速Ｖなどが入力ポートを介して入力されている。また、ＨＶＥＣＵ７０には、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なども入力されている。ＨＶＥＣＵ７０からは、システムメインリレー５５への駆動信号などの制御信号が出力ポートを介して出力されている。ＨＶＥＣＵ７０は、前述したように、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と通信ポートを介して接続されており、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，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。
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、特に、モータＭＧ２を回生制御している最中に電池電圧系電圧ＶＬが過電圧状態となる異常が生じたときの動作について説明する。モータＭＧ２を回生制御している最中としては、下り坂をアクセルオフして制動力を作用させながら走行しているときや運転者がブレーキペダル８５を踏み込んだことにより制動力を作用させながら走行しているときを想定することができる。電池電圧系電圧ＶＬの過電圧状態となる異常は、電池電圧系電圧ＶＬがバッテリ５０の電圧Ｖｂより高い電圧として予め定められた閾値より大きくなったときに検出される。図３は、モータＭＧ２を回生制御している最中に電池電圧系電圧ＶＬが過電圧状態となったときにＨＶＥＣＵ７０により実行される回生中過電圧状態処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。
回生中過電圧状態処理ルーチンが実行されると、ＨＶＥＣＵ７０は、まず、昇圧コンバータ５６の遮断処理を開始する（ステップＳ１００）。この遮断処理は、実施例では、昇圧コンバータ５６を遮断し、モータＭＧ１，ＭＧ２の駆動制御により駆動電圧系電圧ＶＨを目標電圧ＶＨ＊で安定させる処理である。昇圧コンバータ５６を遮断することにより、電池電圧系電圧ＶＬがそれ以上高くなるのを抑制するためである。モータＭＧ１，ＭＧ２の駆動制御により駆動電圧系電圧ＶＨを目標電圧ＶＨ＊で安定させるのは、その後の制御を容易に行なうためである。昇圧コンバータ５６の遮断は２つのトランジスタＴ５１，Ｔ５２をゲート遮断（オフ）することにより行なうことができる。なお、モータＭＧ２により車両に付与していた制動力は、図示しない油圧ブレーキによる制動力に置き換えることにより継続して車両に付与することができる。
続いて、電池電圧系電圧ＶＬが過電圧状態となる異常がバッテリ５０の異常であるか或いは電池電圧系電力ライン５４ｂの断線による異常であるかの確認を行なう（ステップＳ１１０）。電池電圧系電圧ＶＬが過電圧状態となる異常がバッテリ５０の異常であるか否かの判定や電池電圧系電力ライン５４ｂの断線による異常であるか否かの判定は、このルーチンとは異なる異常判定処理ルーチンにより行なわれる。したがって、ステップＳ１１０では、異常判定処理ルーチンにより判定された結果がバッテリ５０の異常であるか否か電池電圧系電力ライン５４ｂの断線による異常であるか否かを調べる処理となる。なお、異常判定処理ルーチンにより電池電圧系電圧ＶＬが過電圧状態となる異常がどのような異常であるかの判定を実行している最中は、ステップＳ１１０では確認できないので否定的判定が行なわれる。
電池電圧系電圧ＶＬが過電圧状態となる異常がバッテリ５０の異常であるか或いは電池電圧系電力ライン５４ｂの断線による異常であるかを確認できないときには、ステップＳ１００で開始した昇圧コンバータ５６の遮断処理が完了するまでこの確認を待つ（ステップＳ１１０，Ｓ１２０）。そして、昇圧コンバータ５６の遮断処理が完了するまで電池電圧系電圧ＶＬが過電圧状態となる異常がバッテリ５０の異常であるか或いは電池電圧系電力ライン５４ｂの断線による異常であるかの確認を行なうことができない場合には、エンジン２２が運転停止しているときにはエンジン２２を始動し（Ｓ１３０、Ｓ１３５）、昇圧コンバータ遮断走行を開始して（ステップＳ１４０）、本ルーチンを終了する。昇圧コンバータ遮断走行は、昇圧コンバータ５６を遮断した状態を維持して、運転者が要求する要求パワーをエンジン２２から出力すると共にエンジン２２からのパワーの一部を用いてモータＭＧ１により発電した電力の全てをモータＭＧ２によって消費するようにエンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２とを制御することによって行なうことができる。より具体的には、昇圧コンバータ５６の遮断状態を維持して以下のように行なわれる。まず、ＨＶＥＣＵ７０により要求パワーをエンジン２２から効率よく出力するエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊を設定してエンジンＥＣＵ２４に送信し、エンジン２２が目標回転数Ｎｅ＊で運転されるようにモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定すると共に駆動軸３６に要求パワーが出力されるようにモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定してモータＥＣＵ４０に送信する。目標回転数Ｎｅ＊を受信したエンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２が目標回転数Ｎｅ＊で運転されるように燃料噴射制御や点火制御を実行する。トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２からトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊に相当するトルクが出力されるようにトランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６をスイッチング制御する。こうした昇圧コンバータ遮断走行では、モータＭＧ１により発電した電力の全てをモータＭＧ２によって消費するから、バッテリ５０の充放電は行なわれない。
ステップＳ１１０で電池電圧系電圧ＶＬが過電圧状態となる異常がバッテリ５０の異常であるか或いは電池電圧系電力ライン５４ｂの断線による異常であるかを確認すると、エンジン２２が運転中であるか停止中であるかを判定する（ステップＳ１５０）。
エンジン２２が運転停止中であるときには、エンジン２２のクランキング中であるか否かを判定する（ステップＳ１６０）。この判定は、モータＭＧ１からクランキングトルクを出力しているか否かの判定で行なうことができる。エンジン２２のクランキング中であるときにはモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を値０としてモータＭＧ１からの出力トルクを値０として（ステップＳ１７０）、エンジン２２がクランキングされていない状態とする。ステップＳ１６０でエンジン２２のクランキング中ではないと判定されたとき、或いは、ステップＳ１７０でエンジン２２がクランキングされていない状態とされたときには、システムメインリレー５５を無電孤状態として（ステップＳ１８０）、システムメインリレー５５をオフ（遮断）する（ステップＳ１９０）。ここで、システムメインリレー５５の無電孤状態とは、システムメインリレー５５に電流が流れていない状態をいう。このように、無電孤状態にしてからシステムメインリレー５５をオフ（遮断）するのは、システムメインリレー５５のオン固着による異常の発生を防止するためである。そして、エンジン２２を始動する（ステップＳ２００）。エンジン２２の始動は、モータＭＧ１からクランキングトルクを出力するようにモータＭＧ１を駆動制御すると共にモータＭＧ１の電力（発電電力または消費電力）をモータＭＧ２の電力（消費電力または発電電力）により打ち消すことができるようにモータＭＧ２を駆動制御することにより行なうことができる。
こうしてエンジン２２を始動すると、電池電圧系電圧ＶＬの過電圧状態の解消処理を実行する（ステップＳ２３０）。過電圧状態の解消処理は、駆動電圧系電圧ＶＨの目標電圧ＶＨ＊を電池電圧系電圧ＶＬの通常電圧（例えばバッテリ５０の電圧Ｖｂ程度）まで低下させると共にモータＭＧ１とモータＭＧ２との駆動制御により駆動電圧系電圧ＶＨが目標電圧ＶＨ＊となるように制御することにより行なうことができる。こうした制御により、電池電圧系電力ライン５４ｂに取り付けられた平滑用のフィルタコンデンサ５９の電圧ＶＬは通常電圧まで下がり、過電圧状態が解消される。
電池電圧系電圧ＶＬの過電圧状態が解消されると、システムメインリレー５５のオフ（遮断）をチェックし（ステップＳ２４０）、バッテリレス走行を開始して（ステップＳ２５０）、本ルーチンを終了する。システムメインリレー５５のオフ（遮断）のチェックは、昇圧コンバータ５６を駆動制御して電池電圧系電圧ＶＬを変更することによりシステムメインリレー５５がオン固着しているか否かを判定することにより行なうことができる。バッテリレス走行は、運転者が要求する要求パワーをエンジン２２から出力すると共にエンジン２２からのパワーの一部を用いてモータＭＧ１により発電した電力の全てをモータＭＧ２によって消費するようにエンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２とを制御することによって行なうことができる。より具体的には以下のように行なわれる。まず、ＨＶＥＣＵ７０により要求パワーをエンジン２２から効率よく出力するエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊を設定してエンジンＥＣＵ２４に送信し、エンジン２２が目標回転数Ｎｅ＊で運転されるようにモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定すると共に駆動軸３６に要求パワーが出力されるようにモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定してモータＥＣＵ４０に送信する。目標回転数Ｎｅ＊を受信したエンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２が目標回転数Ｎｅ＊で運転されるように燃料噴射制御や点火制御を実行する。トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２からトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊に相当するトルクが出力されるようにトランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６をスイッチング制御する。こうしたバッテリレス走行では、モータＭＧ１により発電した電力の全てをモータＭＧ２によって消費するから、バッテリ５０の充放電は行なわれない。このため、バッテリ５０のシステムメインリレー５５による接続または遮断に拘わらず、バッテリレス走行と称されている。
ステップＳ１５０でエンジン２２は運転中であると判定されると、システムメインリレー５５を無電孤状態として（ステップＳ２１０）、システムメインリレー５５をオフ（遮断）する（ステップＳ２２０）。そして、電池電圧系電圧ＶＬの過電圧状態の解消処理を実行し（ステップＳ２３０）、システムメインリレー５５のオフ（遮断）をチェックし（ステップＳ２４０）、バッテリレス走行を開始して（ステップＳ２５０）、本ルーチンを終了する。
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ２を回生制御している最中に電池電圧系電圧ＶＬが過電圧状態となる異常が生じたときには、電池電圧系電圧ＶＬが過電圧状態となる異常がバッテリ５０の異常であるか或いは電池電圧系電力ライン５４ｂの断線による異常であるかを確認する。この確認ができたときには、システムメインリレー５５を無電孤状態としてシステムメインリレー５５をオフ（遮断）し、エンジン２２が運転停止中のときにはエンジン２２を始動する。そして、昇圧コンバータ５６を用いてシステムメインリレー５５のオフ（遮断）を確認し、その後、バッテリレス走行を開始する。システムメインリレー５５のオフ（遮断）を確認した後でバッテリレス走行を開始するから、システムメインリレー５５にオン固着の異常が生じているときにバッテリレス走行を開始することによって生じ得る不都合（例えば、バッテリの破損など）を回避することができる。これらにより、モータＭＧ２の回生制御中に昇圧コンバータ５６よりバッテリ５０側の電池電圧系電圧ＶＬが過電圧状態となる異常が生じたときでも、システムメインリレー５５のオフを確認して退避走行することができる。しかも、システムメインリレー５５をオフ（遮断）した後に駆動電圧系電圧ＶＨの目標電圧ＶＨ＊を電池電圧系電圧ＶＬの通常電圧まで低下させてモータＭＧ１およびモータＭＧ２を制御することにより、電池電圧系電圧ＶＬの過電圧状態を解消するから、早期に電池電圧系電圧ＶＬの過電圧状態を解消することができる。電池電圧系電圧ＶＬが過電圧状態となる異常が生じたときにエンジン２２をクランキングしている最中であったときには、モータＭＧ１のトルクを値０としてエンジン２２がクランキングされていない状態としてから、システムメインリレー５５をオフ（遮断）してエンジン２２を始動する。これにより、エンジン２２をクランキングしている最中であっても適正に対処することができる。
実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２とモータＭＧ１と車軸に連結された駆動軸３６とに接続されたプラネタリギヤ３０と、駆動軸３６に動力を入出力するモータＭＧ２と、バッテリ５０の電力を昇圧してインバータ４１，４２に供給する昇圧コンバータ５６と、バッテリ５０と昇圧コンバータ５６との間の電池電圧系電力ライン５４ｂに取り付けられたシステムメインリレー５５とを備える構成とした。しかし、エンジンと、エンジンからの動力を用いて発電可能な発電機と、駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、バッテリからの電力を昇圧して電動機や発電機に供給する昇圧コンバータと、バッテリと昇圧コンバータとの間の電力ラインに取り付けられたシステムメインリレーとを備えるものであれば如何なる構成としてもよい。例えば、いわゆるシリーズハイブリッド自動車の構成としてもよい。
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「発電機」に相当し、モータＭＧ２が「電動機」に相当し、インバータ４１，４２が「駆動回路」に相当し、昇圧コンバータ５６が「昇圧コンバータ」に相当し、システムメインリレー５５が「システムメインリレー」に相当し、図３の回生中過電圧状態処理ルーチンを実行するＨＶＥＣＵ７０とエンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０とが「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 ハイブリッド自動車、２２ エンジン、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、４０ モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２ インバータ、４３，４４ 回転位置検出センサ、５０ バッテリ、５２ バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５４ａ 駆動電圧系電力ライン、５４ｂ 電池電圧系電力ライン、５５ システムメインリレー、５６ 昇圧コンバータ、５７ 平滑コンデンサ、５７ａ 電圧センサ、５８ 放電抵抗、５９ フィルタコンデンサ、５９ａ 電圧センサ、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、Ｄ１１〜Ｄ１６，Ｄ２１〜Ｄ２６，Ｄ５１，Ｄ５２ ダイオード、Ｌ リアクトル、ＭＧ１，ＭＧ２ モータ、Ｔ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６，Ｔ５１，Ｔ５２ トランジスタ、ＳＢ 正極側リレー、ＳＧ 負極側リレー、ＳＰ プリチャージ用リレー、ＲＰ プリチャージ用抵抗。

Claims (3)

  1. エンジンと、
    前記エンジンをクランキング可能で且つ前記エンジンからの動力を用いて発電可能な発電機と、
    車軸に連結された駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、
    前記発電機と前記電動機とを駆動する駆動回路と、
    バッテリと、
    前記バッテリ側の低電圧電力ラインと前記駆動回路側の高電圧電力ラインとに接続されて前記低電圧電力ライン側の電力を昇圧して前記高電圧電力ライン側に供給可能な昇圧コンバータと、
    オンオフにより前記バッテリを前記低電圧電力ラインに接続したり接続を解除したりするシステムメインリレーと、
    運転者の要求に応じた要求トルクを出力して走行するよう前記エンジンと前記発電機と前記電動機と前記昇圧コンバータとを制御する制御手段と、
    を備えるハイブリッド自動車であって、
    前記制御手段は、前記電動機を回生駆動している最中に前記低電圧電力ラインの電圧が過電圧状態となる異常が生じたときには、前記昇圧コンバータを遮断し、前記システムメインリレーをオフとし、前記エンジンを駆動状態とし、前記昇圧コンバータを用いて前記システムメインリレーがオン故障していないことを確認し、その後、前記エンジンからの動力により走行するように制御し、
    更に、前記制御手段は、前記エンジンをクランキングしている最中に前記異常が生じて前記昇圧コンバータを遮断したときには、前記発電機からのトルク出力を停止し、前記システムメインリレーをオフとしてから前記エンジンを始動して前記エンジンを駆動状態とする、
    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、
    前記制御手段は、前記異常が生じたことにより前記システムメインリレーをオフとする際には前記システムメインリレーに電流が流れない状態としてからオフとする、
    ハイブリッド自動車。
  3. 請求項１または２記載のハイブリッド自動車であって、
    前記制御手段は、前記異常が生じたことにより前記昇圧コンバータを遮断して前記エンジンを駆動状態としたときには、前記高電圧電力ラインの電圧を下げることにより前記低電圧電力ラインの過電圧状態を解消してから、前記昇圧コンバータを用いて前記システムメインリレーがオン故障していないことを確認する、
    ハイブリッド自動車。
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