JP7276113B2 - 車両、車両制御システム - Google Patents

Description

本開示は、車両、車両制御システム、車両制御方法に関する。

特開２０１９－１５６００７号公報（特許文献１）には、車両に搭載された二次電池の出力電力の上限値を示す電力上限値（Ｗｏｕｔ）を用いて、二次電池の出力電力を制御する制御装置が開示されている。

特開２０１９－１５６００７号公報

近年、二次電池を動力源とする電動車両（たとえば、電気自動車又はハイブリッド車）の普及が進んでいる。電動車両において、電池劣化などに起因して二次電池の容量又は性能が低下した場合に、電動車両に搭載された二次電池を交換することが考えられる。

二次電池は、一般に電池パックの形態で車両に搭載される。電池パックは、二次電池と、二次電池の状態（たとえば、電流、電圧、及び温度）を検出するセンサと、制御装置とを含んで構成される。以下、電池パックに内蔵される制御装置、センサを、それぞれ「電池ＥＣＵ」、「電池センサ」と記載する場合がある。電池パックには、二次電池に合った周辺機器（たとえば、センサ及び制御装置）が搭載される。電池パックにおいては、二次電池及びその周辺機器が正常に動作するように整備されている。このため、車両に搭載された二次電池を交換するときには、二次電池のみを交換するのではなく、車両に搭載された電池パックごと交換することが、車両整備の観点から好ましいと考えられる。

上記特許文献１に記載されるように、電池パックとは別個に車両に搭載され、電力上限値を用いて二次電池の出力電力を制御する制御装置（以下、「電力制限型の制御装置」とも称する）が知られている。電力制限型の制御装置は、電力基準の出力制限を行なうように構成される。電力基準の出力制限は、二次電池の出力電力が電力上限値を超えないように二次電池の出力電力を制御する処理である。一般に、電力基準の出力制限を行なう制御装置を採用する車両には、電池センサの検出値を用いて電力上限値を求める電池ＥＣＵを含む電池パック（以下、「電力制限型の電池パック」とも称する）が搭載される。

一方で、電池パックとは別個に車両に搭載され、二次電池の出力電流の上限値を示す電流上限値を用いて二次電池の出力電流を制御する制御装置（以下、「電流制限型の制御装置」とも称する）も知られている。電流制限型の制御装置は、電流基準の出力制限を行なうように構成される。電流基準の出力制限は、二次電池の出力電流が電流上限値を超えないように二次電池の出力電流を制御する処理である。一般に、電流基準の出力制限を行なう制御装置を採用する車両には、電池センサの検出値を用いて電流上限値を求める電池ＥＣＵを含む電池パック（以下、「電流制限型の電池パック」とも称する）が搭載される。

電池パックの需給状況（あるいは、在庫状況）によっては、電力制限型の電池パックよりも電流制限型の電池パックのほうが入手しやすい場合がある。しかし、従来の車両では、電流制限型の電池パックと電力制限型の制御装置とを組み合わせて使用することが想定されておらず、電流制限型の電池パックと電力制限型の制御装置とを組み合わせて使用するための手段について何ら検討がなされていない。このため、電力制限型の制御装置を搭載する車両において、電流制限型の電池パックを採用することは困難である。

本開示は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、電流制限型の電池パックに含まれる二次電池に対して電力基準の出力制限を行なうことができる車両、車両制御システム、車両制御方法を提供することである。

本開示に係る車両は、第１制御装置を含む電池パックと、電池パックとは別個に設けられた第２制御装置とを備える。電池パックは、二次電池と、二次電池の状態を検出する電池センサとをさらに含む。第１制御装置は、電池センサの検出値を用いて、二次電池の出力電流の上限値を示す電流上限値を求めるように構成される。第２制御装置は、二次電池の出力電力の上限値を示す電力上限値を用いて、二次電池の出力電力を制御するように構成される。当該車両には、電流上限値に相当する電流が流れている状態の二次電池の電圧値（以下、「電圧推定値」と称する）と、電流上限値とを乗算することにより、電流上限値を電力上限値に変換する変換器が搭載されている。

上記車両には、電流上限値を電力上限値に変換する変換器が搭載されている。二次電池の電圧は電流の大きさによって変化するが、変換器は、上記のような電圧推定値（すなわち、電流上限値に相当する電流が流れている状態の二次電池の電圧値）を用いて、電流上限値を電力上限値に変換する。具体的には、変換器は、電流上限値と電圧推定値とを乗算することにより、電流上限値を電力上限値に変換する。こうすることで、電流上限値に対応する電力上限値を高い精度で取得することが可能になる。上記車両によれば、電流制限型の電池パックを採用した場合でも、第２制御装置が電力基準の出力制限を適切に行なうことが可能になる。なお、第２制御装置は、前述した電力制限型の制御装置に相当する。

上記の変換器は、電池センサによって検出された二次電池の電流及び電圧の各々の実測値と、二次電池の内部抵抗と、電流上限値とを用いて、上記の電圧推定値を取得するように構成されてもよい。

上記構成を有する変換器は、容易かつ適切に電圧推定値を求めることができる。そして、変換器は、上記のように取得した電圧推定値を用いて、高い精度で電流上限値を電力上限値に変換することができる。以下、電池センサによって検出された二次電池の電流実測値、電圧実測値を、「実電流」、「実電圧」と記載する場合がある。二次電池の電流、電圧、及び内部抵抗は、「内部抵抗＝電圧／電流」のような関係を有する。上記電圧推定値の取得に用いられる二次電池の内部抵抗は、予め記憶装置に記憶されていてもよい。記憶装置に記憶されている二次電池の内部抵抗は、固定値であってもよいし、二次電池の温度に応じて可変であってもよい。上記の変換器は、たとえば「電圧推定値＝実電圧＋（電流上限値－実電流）×内部抵抗」のような式に従い、実電流、実電圧、電流上限値、及び内部抵抗から電圧推定値を取得してもよい。

上記の車両は、電池パックとは別個に設けられ、第１制御装置と第２制御装置との間の通信を中継する第３制御装置をさらに備えてもよい。上記の変換器は、第３制御装置に搭載されてもよい。電池パックは、電流上限値を出力するように構成されてもよい。上記の車両は、電池パックから第３制御装置に電流上限値が入力されると、変換器によって電流上限値が電力上限値に変換され、第３制御装置から第２制御装置へ電力上限値が出力されるように構成されてもよい。

上記構成では、電池パックとは別個に設けられた第３制御装置が、前述の変換器を含み、変換器によって電流上限値を電力上限値に変換する。このため、電池パック（第１制御装置を含む）及び第２制御装置の構成を変更することなく、車両に前述の変換器を搭載することができる。

上記の第３制御装置は、電流上限値が入力された場合には上述の変換を行なって電力上限値を出力し、電力上限値が入力された場合には上述の変換を行なうことなく電力上限値を出力するように構成されてもよい。

上記構成では、車両に電流制限型の電池パックが搭載された場合には、上記の第３制御装置が、電流制限型の電池パックから入力された電流上限値に前述の変換を行なって電力上限値を出力する。他方、車両に電力制限型の電池パックが搭載された場合には、上記の第３制御装置は、電力制限型の電池パックから入力された電力上限値に前述の変換を行なうことなく電力上限値を出力する。このため、こうした車両では、電流制限型の電池パックと電力制限型の電池パックとのいずれが採用された場合にも、第２制御装置が電力基準の出力制限を適切に行なうことができる。

上記の第１制御装置、第２制御装置、及び第３制御装置の各々は、車載ＬＡＮに接続されたマイクロコンピュータであってもよい。車載ＬＡＮにおいて、第１制御装置は第３制御装置を介して第２制御装置と通信可能に接続されてもよい。なお、ＬＡＮは、「Local Area Network」の略称である。

上記構成では、第１～第３制御装置の各々がマイクロコンピュータである。マイクロコンピュータは、小型で処理能力が高く、車載制御装置として好適である。また、上記の第３制御装置は、車載ＬＡＮを通じて第１制御装置から電流上限値を受信し、前述の変換器によって電流上限値を電力上限値に変換した後、車載ＬＡＮを通じて電力上限値を第２制御装置へ送信することができる。上記構成では、各制御装置が、要求される演算及び通信を好適に行なうことができる。車載ＬＡＮの通信プロトコルとして、ＣＡＮ（Controller Area Network）又はＦｌｅｘＲａｙを採用してもよい。

なお、第３制御装置は、上限値の変換（すなわち、電流上限値から電力上限値への変換）以外の目的で使用することもできる。第３制御装置は、情報の管理（たとえば、車両データの蓄積）を行なうように構成されてもよい。また、第３制御装置は、ＣＧＷ（セントラルゲートウェイ）として機能してもよい。

上記の変換器は、第１制御装置に搭載されてもよい。第１制御装置は、第２制御装置と接続されている場合に、電池センサの検出値を用いて求めた電流上限値を変換器によって電力上限値に変換し、電力上限値を第２制御装置へ出力するように構成されてもよい。

前述の変換器は、第１制御装置（すなわち、電池パックの内部）に組み込まれてもよい。こうした構成では、電池パックの内部において電流上限値が電力上限値に変換され、電池パックから電力上限値を出力することが可能になる。このため、前述した第３制御装置を追加することなく、第２制御装置が電力基準の出力制限を適切に行なうことが可能になる。

上記の変換器は、第２制御装置に搭載されてもよい。電池パックは、電流上限値を出力するように構成されてもよい。第２制御装置は、電池パックから入力される電流上限値を変換器によって電力上限値に変換し、二次電池の出力電力が電力上限値を超えないように二次電池の出力電力を制御するように構成されてもよい。

上記構成では、電池パックとは別個に設けられた第２制御装置が、前述の変換器を含み、変換器によって電流上限値を電力上限値に変換する。このため、電池パック（第１制御装置を含む）の構成を変更することなく、車両に前述の変換器を搭載することができる。また、前述した第３制御装置を追加することなく、第２制御装置が電力基準の出力制限を適切に行なうことが可能になる。

上述したいずれかの車両は、電池パック内の二次電池に蓄えられた電力を用いて走行する電動車両であってもよい。電動車両には、ＥＶ（電気自動車）、ＨＶ（ハイブリッド車）、及びＰＨＶ（プラグインハイブリッド車）が含まれる。

上記の車両は、第１モータジェネレータと、第２モータジェネレータと、エンジンとを備えるハイブリッド車であってもよい。第１モータジェネレータ及び第２モータジェネレータの各々には、電池パック内の二次電池から電力が供給されてもよい。エンジン及び第１モータジェネレータの各々は、プラネタリギヤを介して当該ハイブリッド車の駆動輪に機械的に連結されてもよい。プラネタリギヤ及び第２モータジェネレータは、プラネタリギヤから出力される動力と第２モータジェネレータから出力される動力とが合わさって駆動輪に伝達されるように構成されてもよい。第２制御装置は、二次電池の出力電力が電力上限値を超えないように、第１モータジェネレータ、第２モータジェネレータ、及びエンジンの各々に対する制御指令を作成してもよい。

本開示に係る車両制御システムは、二次電池と、二次電池の状態を検出する電池センサとを含む電池パックを取り付け可能に構成される車両制御システムであって、当該車両制御システムに電池パックが取り付けられた場合に、二次電池の出力電力が電力上限値を超えないように二次電池の出力電力を制御する制御部と、電池パックから、二次電池の出力電流の上限値を示す電流上限値と、電池センサの検出値とが入力されると、電池センサの検出値と電流上限値とを用いて電圧推定値（すなわち、電流上限値に相当する電流が流れている状態の二次電池の電圧値）を求めるとともに、電流上限値と電圧推定値とを乗算することにより電流上限値を電力上限値に変換する変換部とを備える。

上記車両制御システムでは、電流上限値と電圧推定値とを乗算することにより、電流上限値に対応する電力上限値が取得される。このため、電流制限型の電池パックを採用した場合でも、電流制限型の電池パックに含まれる二次電池に対して電力基準の出力制限を適切に行なうことができる。

本開示に係る車両制御方法は、以下に説明する第１～第４ステップを含む。第１ステップでは、二次電池と、二次電池の状態を検出する電池センサとを含む電池パックが取り付けられた車両制御システムが、電池パックから、二次電池の出力電流の上限値を示す電流上限値と、電池センサの検出値とを取得する。第２ステップでは、上記の車両制御システムが、電池センサの検出値と、電流上限値とを用いて、電圧推定値（すなわち、電流上限値に相当する電流が流れている状態の二次電池の電圧値）を取得する。第３ステップでは、上記の車両制御システムが、電流上限値と電圧推定値とを乗算することにより、電流上限値を、二次電池の出力電力の上限値を示す電力上限値に変換する。第４ステップでは、上記の車両制御システムが、電力上限値を用いて二次電池の出力電力を制御する。

上記車両制御方法においても、電流上限値と電圧推定値とを乗算することにより、電流上限値に対応する電力上限値が取得される。このため、電流制限型の電池パックを採用した場合でも、電流制限型の電池パックに含まれる二次電池に対して電力基準の出力制限を適切に行なうことができる。

本開示によれば、電流制限型の電池パックに含まれる二次電池に対して電力基準の出力制限を行なうことができる車両、車両制御システム、車両制御方法を提供することが可能になる。

本開示の実施の形態に係る車両の構成を示す図である。 本開示の実施の形態に係る車両に含まれる各制御装置の接続態様を示す図である。 本開示の実施の形態に係る車両において、目標電池電力を設定するために使用されるマップの一例を示す図である。 図１に示した電池パック、ゲートＥＣＵ、及びＨＶＥＣＵの詳細構成を示す図である。 図４に示した変換部の詳細構成を示す図である。 本開示の実施の形態に係る電圧推定値の取得方法について説明するための図である。 本開示の実施の形態に係る車両制御システムの第１の例を示す図である。 本開示の実施の形態に係る車両制御システムの第２の例を示す図である。 図４に示したゲートＥＣＵの変形例を示す図である。 図４に示したＨＶＥＣＵの変形例を示す図である。 図４に示した車両制御システムの第１変形例を示す図である。 図４に示した車両制御システムの第２変形例を示す図である。

本開示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。図中、同一又は相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。以下では、電子制御ユニット（Electronic Control Unit）を「ＥＣＵ」とも称する。

図１は、この実施の形態に係る車両の構成を示す図である。この実施の形態では、前輪駆動の４輪自動車（より特定的には、ハイブリッド車）を想定しているが、車輪の数及び駆動方式は適宜変更可能である。たとえば、駆動方式は４輪駆動であってもよい。

図１を参照して、車両１００には、電池ＥＣＵ１３を含む電池パック１０が搭載されている。また、電池パック１０とは別個に、モータＥＣＵ２３と、エンジンＥＣＵ３３と、ＨＶＥＣＵ５０と、ゲートＥＣＵ６０とが、車両１００に搭載されている。モータＥＣＵ２３、エンジンＥＣＵ３３、ＨＶＥＣＵ５０、及びゲートＥＣＵ６０の各々は、電池パック１０の外側に位置する。電池ＥＣＵ１３は電池パック１０の内部に位置する。この実施の形態に係る電池ＥＣＵ１３、ＨＶＥＣＵ５０、ゲートＥＣＵ６０は、それぞれ本開示に係る「第１制御装置」、「第２制御装置」、「第３制御装置」の一例に相当する。

電池パック１０は、バッテリ１１と、電圧センサ１２ａと、電流センサ１２ｂと、温度センサ１２ｃと、電池ＥＣＵ１３と、ＳＭＲ（System Main Relay）１４とを含む。バッテリ１１は、二次電池として機能する。この実施の形態では、電気的に接続された複数のリチウムイオン電池を含む組電池を、バッテリ１１として採用する。組電池を構成する各二次電池は、「セル」とも称される。この実施の形態では、バッテリ１１を構成する各リチウムイオン電池が、「セル」に相当する。なお、電池パック１０に含まれる二次電池は、リチウムイオン電池に限られず、他の二次電池（たとえば、ニッケル水素電池）であってもよい。二次電池として、電解液式二次電池を採用してもよいし、全固体式二次電池を採用してもよい。

電圧センサ１２ａは、バッテリ１１のセル毎の電圧を検出する。電流センサ１２ｂは、バッテリ１１に流れる電流（充電側を負とする）を検出する。温度センサ１２ｃは、バッテリ１１のセル毎の温度を検出する。各センサは、その検出結果を電池ＥＣＵ１３へ出力する。電流センサ１２ｂは、バッテリ１１の電流経路に設けられる。この実施の形態では、電圧センサ１２ａ及び温度センサ１２ｃの各々が、１つのセル毎に１つずつ設けられる。ただしこれに限られず、電圧センサ１２ａ及び温度センサ１２ｃの各々は、複数個のセル毎に１つずつ設けられていてもよいし、１つの組電池に対して１つだけ設けられていてもよい。以下、電圧センサ１２ａ、電流センサ１２ｂ、及び温度センサ１２ｃを、包括的に「電池センサ１２」と総称する。電池センサ１２は、上記センサ機能に加えて、ＳＯＣ（State Of Charge）推定機能、ＳＯＨ（State of Health）推定機能、セル電圧の均等化機能、診断機能、及び通信機能をさらに有するＢＭＳ（Battery Management System）であってもよい。

ＳＭＲ１４は、電池パック１０の外部接続端子Ｔ１，Ｔ２とバッテリ１１とを結ぶ電力経路の接続／遮断を切り替えるように構成される。ＳＭＲ１４としては、たとえば電磁式のメカニカルリレーを採用できる。この実施の形態では、電池パック１０の外部接続端子Ｔ１，Ｔ２にＰＣＵ（Power Control Unit）２４が接続される。バッテリ１１は、ＳＭＲ１４を介してＰＣＵ２４と接続されている。ＳＭＲ１４が閉状態（接続状態）であるときには、バッテリ１１とＰＣＵ２４との間で電力の授受を行なうことが可能になる。他方、ＳＭＲ１４が開状態（遮断状態）であるときには、バッテリ１１とＰＣＵ２４とを結ぶ電力経路が遮断される。この実施の形態では、ＳＭＲ１４が、電池ＥＣＵ１３によって制御される。電池ＥＣＵ１３は、ＨＶＥＣＵ５０からの指示に従ってＳＭＲ１４を制御する。ＳＭＲ１４は、たとえば車両１００の走行時に閉状態（接続状態）にされる。

車両１００は、エンジン３１と、第１モータジェネレータ２１ａ（以下、「ＭＧ２１ａ」と表記する）と、第２モータジェネレータ２１ｂ（以下、「ＭＧ２１ｂ」と表記する）とを、走行用の動力源として備える。ＭＧ２１ａ及び２１ｂの各々は、駆動電力が供給されることによりトルクを出力するモータとしての機能と、トルクが与えられることにより発電電力を発生する発電機としての機能との両方を兼ね備えるモータジェネレータである。ＭＧ２１ａ及び２１ｂの各々としては、交流モータ（たとえば、永久磁石式同期モータ又は誘導モータ）が用いられる。ＭＧ２１ａ及び２１ｂの各々は、ＰＣＵ２４を介してバッテリ１１に電気的に接続されている。ＭＧ２１ａ、ＭＧ２１ｂはそれぞれロータ軸４２ａ、４２ｂを有する。ロータ軸４２ａ、４２ｂはそれぞれＭＧ２１ａ、ＭＧ２１ｂの回転軸に相当する。

車両１００は、シングルピニオン型のプラネタリギヤ４２をさらに備える。エンジン３１の出力軸４１とＭＧ２１ａのロータ軸４２ａとの各々は、プラネタリギヤ４２に連結されている。エンジン３１は、たとえば複数の気筒（たとえば、４つの気筒）を含む火花点火式内燃機関である。エンジン３１は、各気筒内で燃料（たとえば、ガソリン）を燃焼させることによって動力を生成し、生成された動力によって全ての気筒に共通のクランクシャフト（図示せず）を回転させる。エンジン３１のクランクシャフトは、図示しないトーショナルダンパを介して、出力軸４１に接続されている。クランクシャフトが回転することによって出力軸４１も回転する。なお、エンジン３１は、ガソリンエンジンに限られず、ディーゼルエンジンであってもよい。

プラネタリギヤ４２は、３つの回転要素、すなわち入力要素、出力要素、及び反力要素を有する。より具体的には、プラネタリギヤ４２は、サンギヤと、サンギヤと同軸に配置されたリングギヤと、サンギヤ及びリングギヤに噛み合うピニオンギヤと、ピニオンギヤを自転及び公転可能に保持するキャリヤとを有する。キャリヤが入力要素に、リングギヤが出力要素に、サンギヤが反力要素に相当する。

エンジン３１及びＭＧ２１ａは、互いにプラネタリギヤ４２を介して機械的に連結されている。エンジン３１の出力軸４１は、プラネタリギヤ４２のキャリヤに連結されている。ＭＧ２１ａのロータ軸４２ａは、プラネタリギヤ４２のサンギヤに連結されている。キャリヤには、エンジン３１が出力するトルクが入力される。プラネタリギヤ４２は、エンジン３１が出力軸４１に出力するトルクをサンギヤ（ひいては、ＭＧ２１ａ）とリングギヤとに分割して伝達するように構成される。エンジン３１が出力するトルクがリングギヤへ出力されるときには、ＭＧ２１ａによる反力トルクがサンギヤに作用する。

プラネタリギヤ４２及びＭＧ２１ｂは、プラネタリギヤ４２から出力される動力（すなわち、リングギヤに出力される動力）とＭＧ２１ｂから出力される動力（すなわち、ロータ軸４２ｂに出力される動力）とが合わさって駆動輪４５ａ，４５ｂに伝達されるように構成される。より具体的には、プラネタリギヤ４２のリングギヤには、ドリブンギヤ４３に噛み合う出力ギヤ（図示せず）が取り付けられている。また、ＭＧ２１ｂのロータ軸４２ｂに取り付けられたドライブギヤ（図示せず）も、ドリブンギヤ４３に噛み合っている。ドリブンギヤ４３は、ＭＧ２１ｂがロータ軸４２ｂに出力するトルクと、プラネタリギヤ４２のリングギヤから出力されるトルクとを合成するように作用する。このように合成された駆動トルクは、デファレンシャルギヤ４４に伝達され、さらに、デファレンシャルギヤ４４から左右に延びたドライブシャフト４４ａ，４４ｂを介して駆動輪４５ａ，４５ｂに伝達される。

ＭＧ２１ａ、２１ｂには、それぞれＭＧ２１ａ、２１ｂの状態（たとえば、電流、電圧、温度、及び回転速度）を検出するモータセンサ２２ａ、２２ｂが設けられている。モータセンサ２２ａ及び２２ｂの各々は、その検出結果をモータＥＣＵ２３へ出力する。エンジン３１には、エンジン３１の状態（たとえば、吸気量、吸気圧、吸気温度、排気圧、排気温度、触媒温度、エンジン冷却水温、及び回転速度）を検出するエンジンセンサ３２が設けられている。エンジンセンサ３２は、その検出結果をエンジンＥＣＵ３３へ出力する。

ＨＶＥＣＵ５０は、エンジン３１を制御するための指令（制御指令）をエンジンＥＣＵ３３へ出力するように構成される。エンジンＥＣＵ３３は、ＨＶＥＣＵ５０からの指令に従ってエンジン３１の各種アクチュエータ（たとえば、図示しないスロットル弁、点火装置、及びインジェクタ）を制御するように構成される。ＨＶＥＣＵ５０はエンジンＥＣＵ３３を通じてエンジン制御を行なうことができる。

ＨＶＥＣＵ５０は、ＭＧ２１ａ及びＭＧ２１ｂの各々を制御するための指令（制御指令）をモータＥＣＵ２３へ出力するように構成される。モータＥＣＵ２３は、ＨＶＥＣＵ５０からの指令に従って、ＭＧ２１ａ及びＭＧ２１ｂの各々の目標トルクに対応した電流信号（たとえば、電流の大きさ及び周波数を示す信号）を生成し、生成した電流信号をＰＣＵ２４へ出力するように構成される。ＨＶＥＣＵ５０はモータＥＣＵ２３を通じてモータ制御を行なうことができる。

ＰＣＵ２４は、たとえば、ＭＧ２１ａ，２１ｂに対応して設けられる２つのインバータと、各インバータとバッテリ１１との間に配置されたコンバータと（いずれも図示せず）を含んで構成される。ＰＣＵ２４は、バッテリ１１に蓄積された電力をＭＧ２１ａ及びＭＧ２１ｂの各々に供給するとともに、ＭＧ２１ａ及びＭＧ２１ｂの各々により発電された電力をバッテリ１１に供給するように構成される。ＰＣＵ２４は、ＭＧ２１ａ及びＭＧ２１ｂの状態を別々に制御可能に構成され、たとえば、ＭＧ２１ａを回生状態（すなわち、発電状態）にしつつ、ＭＧ２１ｂを力行状態にすることができる。ＰＣＵ２４は、ＭＧ２１ａ及びＭＧ２１ｂの一方で発電された電力を他方に供給可能に構成される。ＭＧ２１ａ及びＭＧ２１ｂは相互に電力の授受が可能に構成される。

車両１００は、ＨＶ走行とＥＶ走行とを行なうように構成される。ＨＶ走行は、エンジン３１で走行駆動力を発生させながらエンジン３１及びＭＧ２１ｂによって行なわれる走行である。ＥＶ走行は、エンジン３１が停止した状態でＭＧ２１ｂによって行なわれる走行である。エンジン３１が停止した状態では、各気筒における燃焼が行なわれなくなる。各気筒における燃焼が停止すると、エンジン３１で燃焼エネルギー（ひいては、走行駆動力）が発生しなくなる。ＨＶＥＣＵ５０は状況に応じてＥＶ走行及びＨＶ走行を切り替えるように構成される。

図２は、この実施の形態に係る車両１００に含まれる各制御装置の接続態様を示す図である。図１とともに図２を参照して、車両１００は、ローカルバスＢ１及びグローバルバスＢ２を含む車載ＬＡＮを備える。車両１００に搭載された各制御装置（たとえば、電池ＥＣＵ１３、モータＥＣＵ２３、及びエンジンＥＣＵ３３）は、車載ＬＡＮに接続されている。この実施の形態では、車載ＬＡＮの通信プロトコルとして、ＣＡＮ（Controller Area Network）を採用する。ローカルバスＢ１及びグローバルバスＢ２の各々は、たとえばＣＡＮバスである。ただし、車載ＬＡＮの通信プロトコルは、ＣＡＮに限られず任意であり、たとえばＦｌｅｘＲａｙであってもよい。

ローカルバスＢ１には、電池ＥＣＵ１３と、モータＥＣＵ２３と、エンジンＥＣＵ３３とが接続されている。図示は省略しているが、グローバルバスＢ２には、複数の制御装置が接続されている。グローバルバスＢ２に接続される複数の制御装置は、たとえばＨＭＩ（Human Machine Interface）制御装置を含む。ＨＭＩ制御装置の例としては、ナビゲーションシステム又はメータパネルを制御する制御装置が挙げられる。また、グローバルバスＢ２は、図示しないＣＧＷ（セントラルゲートウェイ）を介して他のグローバルバスに接続されている。

ＨＶＥＣＵ５０は、グローバルバスＢ２に接続されている。ＨＶＥＣＵ５０は、グローバルバスＢ２に接続される各制御装置と相互にＣＡＮ通信を行なうように構成される。また、ＨＶＥＣＵ５０は、ゲートＥＣＵ６０を介してローカルバスＢ１に接続されている。ゲートＥＣＵ６０は、ＨＶＥＣＵ５０と、ローカルバスＢ１に接続される各制御装置（たとえば、電池ＥＣＵ１３、モータＥＣＵ２３、及びエンジンＥＣＵ３３）との間の通信を中継するように構成される。ＨＶＥＣＵ５０は、ゲートＥＣＵ６０を介して、ローカルバスＢ１に接続される各制御装置と相互にＣＡＮ通信を行なうように構成される。ゲートＥＣＵ６０は、車両１００に関するデータ（たとえば、車載センサによって取得された各種情報、並びに後述するＩＷｉｎ，ＩＷｏｕｔ，Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔ及び制御指令Ｓ_Ｍ１，Ｓ_Ｍ２，Ｓ_Ｅ）を集約し、保存するように構成されてもよい。また、ゲートＥＣＵ６０は、ファイアウォール機能を有してもよい。ゲートＥＣＵ６０は、たとえばファイアウォールとＣＡＮ通信のエラー検出機能との少なくとも一方と連携して、不正な通信を検知するように構成されてもよい。

この実施の形態では、電池ＥＣＵ１３、モータＥＣＵ２３、エンジンＥＣＵ３３、ＨＶＥＣＵ５０、及びゲートＥＣＵ６０の各々として、マイクロコンピュータを採用する。電池ＥＣＵ１３、モータＥＣＵ２３、エンジンＥＣＵ３３、ＨＶＥＣＵ５０、ゲートＥＣＵ６０は、それぞれプロセッサ１３ａ、２３ａ、３３ａ、５０ａ、６０ａと、ＲＡＭ（Random Access Memory）１３ｂ、２３ｂ、３３ｂ、５０ｂ、６０ｂと、記憶装置１３ｃ、２３ｃ、３３ｃ、５０ｃ、６０ｃと、通信Ｉ／Ｆ（インターフェース）１３ｄ、２３ｄ、３３ｄ、５０ｄ、６０ｄとを含んで構成される。各プロセッサとしては、たとえばＣＰＵ（Central Processing Unit）を採用できる。各通信Ｉ／Ｆは、ＣＡＮコントローラを含む。ＲＡＭは、プロセッサによって処理されるデータを一時的に記憶する作業用メモリとして機能する。記憶装置は、格納された情報を保存可能に構成される。各記憶装置は、たとえば、ＲＯＭ（Read Only Memory）及び書き換え可能な不揮発性メモリを含む。各記憶装置には、プログラムのほか、プログラムで使用される情報（たとえば、マップ、数式、及び各種パラメータ）が記憶されている。各記憶装置に記憶されているプログラムを各プロセッサが実行することで、車両１００の各種制御が実行される。ただしこれに限られず、各種制御は、専用のハードウェア（電子回路）によって実行されてもよい。各ＥＣＵが備えるプロセッサの数も任意であり、いずれかのＥＣＵが複数のプロセッサを備えてもよい。

再び図１を参照して、バッテリ１１の充放電制御について説明する。以下、バッテリ１１の入力電力とバッテリ１１の出力電力とを包括的に「電池電力」と総称する。ＨＶＥＣＵ５０は、バッテリ１１のＳＯＣ（State Of Charge）を用いて目標電池電力を決定する。そして、ＨＶＥＣＵ５０は、電池電力が目標電池電力に近づくようにバッテリ１１の充放電を制御する。ただし、こうしたバッテリ１１の充放電制御は、後述する入出力制限による制約を受ける。以下では、充電側（入力側）の目標電池電力を「目標入力電力」、放電側（出力側）の目標電池電力を「目標出力電力」と記載する場合がある。この実施の形態では、放電側の電力を正（＋）、充電側の電力を負（－）で表わす。ただし、電力の大きさを比較するときは、符号（＋／－）によらず絶対値で比較する。すなわち、値が０に近い電力ほど小さい。電力に対して上限値及び下限値を設ける場合には、電力の絶対値が大きい側に上限値が位置し、電力の絶対値が小さい側に下限値が位置する。電力が正側の上限値を超えることは、電力が上限値よりも正側に大きくなる（すなわち、０に対して正側に遠ざかる）ことを意味する。電力が負側の上限値を超えることは、電力が上限値よりも負側に大きくなる（すなわち、０に対して負側に遠ざかる）ことを意味する。ＳＯＣは、蓄電残量を示し、たとえば、満充電状態の蓄電量に対する現在の蓄電量の割合を０～１００％で表わしたものである。ＳＯＣの測定方法としては、たとえば電流積算法又はＯＣＶ推定法のような公知の手法を採用できる。

図３は、目標電池電力を決定するために使用されるマップの一例を示す図である。図３において、基準値Ｃ_０はＳＯＣの制御中心値を、電力値Ｐ_Ａは目標入力電力の最大値を、電力値Ｐ_Ｂは目標出力電力の最大値を示している。図１とともに図３を参照して、このマップによれば、バッテリ１１のＳＯＣが基準値Ｃ_０であるときには、目標電池電力が「０」になり、バッテリ１１の充放電は行なわれない。バッテリ１１のＳＯＣが基準値Ｃ_０よりも小さい領域（放電過多領域）では、目標入力電力が最大値（電力値Ｐ_Ａ）に達するまではバッテリ１１のＳＯＣが小さくなるほど目標入力電力が大きくなる。一方、バッテリ１１のＳＯＣが基準値Ｃ_０よりも大きい領域（充電過多領域）では、目標出力電力が最大値（電力値Ｐ_Ｂ）に達するまではバッテリ１１のＳＯＣが大きくなるほど目標出力電力も大きくなる。ＨＶＥＣＵ５０は、図３に示すマップに従って目標電池電力を決定し、決定された目標電池電力に電池電力が近づくようにバッテリ１１の充放電を行なうことで、バッテリ１１のＳＯＣを基準値Ｃ_０に近づけることができる。ＳＯＣの基準値Ｃ_０は、固定値であってもよいし、車両１００の状況に応じて可変であってもよい。

ＨＶＥＣＵ５０は、バッテリ１１の入力制限及び出力制限を行なうように構成される。ＨＶＥＣＵ５０は、バッテリ１１の入力電力の上限値を示す第１電力上限値（以下、「Ｗｉｎ」と表記する）と、バッテリ１１の出力電力の上限値を示す第２電力上限値（以下、「Ｗｏｕｔ」と表記する）とを設定し、設定されたＷｉｎ及びＷｏｕｔを超えないように、電池電力を制御する。ＨＶＥＣＵ５０は、エンジン３１及びＰＣＵ２４を制御することにより、電池電力を調整する。Ｗｉｎ又はＷｏｕｔが目標電池電力よりも小さい（すなわち、０に近い）場合には、電池電力は、目標電池電力ではなくＷｉｎ又はＷｏｕｔに制御される。この実施の形態では、Ｗｏｕｔが、本開示に係る「電力上限値」の一例に相当する。

電池ＥＣＵ１３は、電池センサ１２の検出値を用いて、バッテリ１１の入力電流の上限値を示す第１電流上限値（以下、「ＩＷｉｎ」と表記する場合がある）を求めるように構成される。また、電池ＥＣＵ１３は、電池センサ１２の検出値を用いて、バッテリ１１の出力電流の上限値を示す第２電流上限値（以下、「ＩＷｏｕｔ」と表記する場合がある）を求めるように構成される。すなわち、電池パック１０は、電流制限型の電池パックに相当する。一方、ＨＶＥＣＵ５０は、Ｗｉｎを用いてバッテリ１１の入力電力を制御するように構成される。ＨＶＥＣＵ５０は、電力基準の入力制限（すなわち、バッテリ１１の入力電力がＷｉｎを超えないようにバッテリ１１の入力電力を制御する処理）を行なうように構成される。また、ＨＶＥＣＵ５０は、Ｗｏｕｔを用いてバッテリ１１の出力電力を制御するように構成される。ＨＶＥＣＵ５０は、電力基準の出力制限（すなわち、バッテリ１１の出力電力がＷｏｕｔを超えないようにバッテリ１１の出力電力を制御する処理）を行なうように構成される。すなわち、ＨＶＥＣＵ５０は、電力制限型の制御装置に相当する。この実施の形態では、ＩＷｏｕｔが、本開示に係る「電流上限値」の一例に相当する。

上記のように、車両１００は、電流制限型の電池パック（すなわち、電池パック１０）と、電力制限型の制御装置（すなわち、ＨＶＥＣＵ５０）とを備える。車両１００では、電流制限型の電池パックと電力制限型の制御装置とが組み合わされて使用される。電池パック１０からは、ＩＷｉｎ及びＩＷｏｕｔが出力されるが、電池パック１０とＨＶＥＣＵ５０との間に介在するゲートＥＣＵ６０により、ＩＷｉｎ，ＩＷｏｕｔはＷｉｎ，Ｗｏｕｔに変換される。これにより、ＨＶＥＣＵ５０にはＷｉｎ及びＷｏｕｔが入力される。こうした構成により、ＨＶＥＣＵ５０は、電池パック１０に含まれるバッテリ１１に対して電力基準の入力制限及び出力制限を適切に行なうことが可能になる。

図４は、電池パック１０、ゲートＥＣＵ６０、及びＨＶＥＣＵ５０の詳細構成を示す図である。図４中のＳ１、Ｓ４は、それぞれ後述する第１ステップ、第４ステップを示している。図２とともに図４を参照して、この実施の形態では、電池パック１０に含まれるバッテリ１１が、複数のセル１１１を含む組電池である。各セル１１１は、たとえばリチウムイオン電池である。各セル１１１は、正極端子１１１ａと、負極端子１１１ｂと、電池ケース１１１ｃとを具備する。正極端子１１１ａと負極端子１１１ｂとの間の電圧が、セル電圧Ｖｓに相当する。バッテリ１１においては、一のセル１１１の正極端子１１１ａと、隣接する別のセル１１１の負極端子１１１ｂとが、導電性を有するバスバー１１２によって電気的に接続されている。セル１１１同士は直列に接続されている。ただしこれに限られず、組電池におけるセルの接続方式は任意である。

電池パック１０は、上記バッテリ１１に加えて、電池センサ１２と、電池ＥＣＵ１３と、ＳＭＲ１４とを内蔵する。電池センサ１２から電池ＥＣＵ１３へ出力される信号（以下、「電池センサ信号」とも称する）は、電圧センサ１２ａから出力される電圧信号ＶＢと、電流センサ１２ｂから出力される電流信号ＩＢと、温度センサ１２ｃから出力される温度信号ＴＢとを含む。電圧信号ＶＢは、各セル１１１の電圧（セル電圧Ｖｓ）の実測値を示す。電流信号ＩＢは、バッテリ１１に流れる電流の実測値（充電側を負とする）を示す。温度信号ＴＢは、各セル１１１の温度の実測値を示す。

電池ＥＣＵ１３は、最新の電池センサ信号を繰り返し取得する。電池ＥＣＵ１３が電池センサ信号を取得する間隔（以下、「サンプリング周期」とも称する）は、固定値であってもよいし、可変であってもよい。この実施の形態では、サンプリング周期を８ｍ秒とする。しかしこれに限られず、サンプリング周期は、所定範囲（たとえば、１ｍ秒以上１秒以下の範囲）内で可変であってもよい。以下、単位時間あたりに電池ＥＣＵ１３が電池センサ信号を取得する回数を、「サンプリングレート」と記載する場合がある。サンプリングレートが高くなるほど、後述する変換処理によってＷｉｎ，Ｗｏｕｔを求める精度（すなわち、変換精度）が高くなる傾向がある。

電池ＥＣＵ１３は、ＩＷｉｎ演算部１３１と、ＩＷｏｕｔ演算部１３２とを含む。ＩＷｉｎ演算部１３１は、電池センサ１２の検出値（すなわち、電池センサ信号）を用いて、ＩＷｉｎを求めるように構成される。ＩＷｉｎの演算方法としては、公知の方法を採用可能である。ＩＷｉｎ演算部１３１は、バッテリ１１を保護するための充電電流制限が行なわれるようにＩＷｉｎを決定してもよい。ＩＷｉｎは、たとえば、バッテリ１１における過充電、Ｌｉ析出、ハイレート劣化、及び電池過熱を抑制するように決定されてもよい。ＩＷｏｕｔ演算部１３２は、電池センサ１２の検出値（すなわち、電池センサ信号）を用いて、ＩＷｏｕｔを求めるように構成される。ＩＷｏｕｔの演算方法としては、公知の方法を採用可能である。ＩＷｏｕｔ演算部１３２は、バッテリ１１を保護するための放電電流制限が行なわれるようにＩＷｏｕｔを決定してもよい。ＩＷｏｕｔは、たとえば、バッテリ１１における過放電、Ｌｉ析出、ハイレート劣化、及び電池過熱を抑制するように決定されてもよい。電池ＥＣＵ１３においては、たとえば、図２に示したプロセッサ１３ａと、プロセッサ１３ａにより実行されるプログラムとによって、ＩＷｉｎ演算部１３１及びＩＷｏｕｔ演算部１３２が具現化される。ただしこれに限られず、これら各部は、専用のハードウェア（電子回路）によって具現化されてもよい。

電池パック１０は、ＩＷｉｎ演算部１３１が求めたＩＷｉｎと、ＩＷｏｕｔ演算部１３２が求めたＩＷｏｕｔと、電池センサ１２から取得した信号（すなわち、電池センサ信号）とを、ゲートＥＣＵ６０へ出力する。これらの情報は、電池パック１０に含まれる電池ＥＣＵ１３から、電池パック１０の外部に設けられたゲートＥＣＵ６０へ出力される。図２に示されるように、電池ＥＣＵ１３とゲートＥＣＵ６０とは、ＣＡＮ通信によって情報をやり取りする。

ゲートＥＣＵ６０は、以下に説明する変換部６００を含む。図５は、変換部６００の詳細構成を示す図である。図５中のＳ２、Ｓ３は、それぞれ後述する第２ステップ、第３ステップを示している。図４とともに図５を参照して、変換部６００は、第１推定部６１１と、第２推定部６２１と、演算部６１２，６２２とを含む。ゲートＥＣＵ６０においては、たとえば、図２に示したプロセッサ６０ａと、プロセッサ６０ａにより実行されるプログラムとによって、変換部６００（ひいては、第１推定部６１１、第２推定部６２１、及び演算部６１２，６２２）が具現化される。ただしこれに限られず、変換部６００は、専用のハードウェア（電子回路）によって具現化されてもよい。この実施の形態に係る変換部６００は、本開示に係る「変換器」の一例に相当する。

第１推定部６１１は、ＩＷｉｎに相当する電流が流れている状態のバッテリ１１の電圧値（以下、「Ｖ１」と表記する）を推定する。また、第２推定部６２１は、ＩＷｏｕｔに相当する電流が流れている状態のバッテリ１１の電圧値（以下、「Ｖ２」と表記する）を推定する。この実施の形態に係るＶ２は、本開示に係る「電圧推定値」の一例に相当する。

図６は、第２推定部６２１によるＶ２の推定方法について説明するための図である。図５とともに図６を参照して、第２推定部６２１は、バッテリ１１の実電流及び実電圧（すなわち、電池センサ１２によって検出されたバッテリ１１の電流及び電圧の各々の実測値）と、バッテリ１１の内部抵抗と、ＩＷｏｕｔとを用いて、Ｖ２を取得する。図６中のグラフＭ１は、以下に示す関係式を示している。

Ｖ２＝ＶＢｓ＋（ＩＷｏｕｔ－ＩＢ）×Ｒ
上記関係式において、「Ｒ」は内部抵抗、「ＩＢ」は実電流、「ＶＢｓ」は実電圧を示す。この実施の形態では、平均セル電圧（すなわち、各セル１１１の電圧の平均値）を、ＶＢｓとして採用する。ただしこれに限られず、平均セル電圧に代えて、最大セル電圧（すなわち、各セル１１１の電圧のうち最も高い電圧値）、最小セル電圧（すなわち、各セル１１１の電圧のうち最も低い電圧値）、又は組電池の端子間電圧（すなわち、ＳＭＲ１４が閉状態であるときに外部接続端子Ｔ１，Ｔ２間に印加される電圧）を、ＶＢｓとして採用してもよい。第２推定部６２１は、電池センサ信号（特に、電圧信号ＶＢ）を用いてＶＢｓを取得することができる。上記の関係式は、予め記憶装置６０ｃ（図２）に記憶されている。なお、上記の関係式は、所定の補正項（たとえば、分極に関する補正項）を含んでもよい。

この実施の形態では、第２推定部６２１が、マップＭ２を参照して、バッテリ１１の内部抵抗を取得する。マップＭ２において、「Ｒ」は内部抵抗、「ＴＢ」はバッテリ１１の温度を示す。マップＭ２は、バッテリ１１の温度（ＴＢ）とバッテリ１１の内部抵抗（Ｒ）との関係を示す情報であり、予め記憶装置６０ｃ（図２）に記憶されている。第２推定部６２１は、バッテリ１１の温度からバッテリ１１の内部抵抗を取得できる。内部抵抗の取得に用いられるバッテリ１１の温度は、たとえば温度センサ１２ｃによって検出されるバッテリ１１の温度の実測値である。たとえば、平均セル温度、最大セル温度、及び最小セル温度のいずれかを、上記バッテリ１１の温度として採用してもよい。マップＭ２で示されるように、バッテリ１１の温度が高くなるほどバッテリ１１の内部抵抗は低下する傾向がある。第２推定部６２１は、定期的に実電流及び実電圧を検出し、実電流と実電圧との関係に基づいてマップＭ２を補正してもよい。

上記では、図６を参照して、第２推定部６２１によるＶ２の推定方法について説明した。Ｖ１も、上述したＶ２の推定方法に準ずる方法で推定される。第１推定部６１１は、次に示す関係式に従ってＶ１を推定する。第１推定部６１１によるＶ１の推定方法は、基本的には、上述したＶ２の推定方法と同じであるため、関係式のみを示して詳細な説明は割愛する。

Ｖ１＝ＶＢｓ－（ＩＷｉｎ－ＩＢ）×Ｒ
再び図４とともに図５を参照して、演算部６１２は、第１推定部６１１によって取得されたＶ１を用いて、ＩＷｉｎをＷｉｎに変換する。より具体的には、演算部６１２は、下記式Ｆ１に示す演算を行なってＩＷｉｎをＷｉｎに変換する。式Ｆ１は、予め記憶装置６０ｃ（図２）に記憶されている。

Ｗｉｎ＝ＩＷｉｎ×Ｖ１ …（Ｆ１）
演算部６１２は、第１推定部６１１からＶ１を受け取り、電池パック１０（図４）から入力されるＩＷｉｎにＶ１を乗算する。このように、演算部６１２は、上記式Ｆ１に従い、ＩＷｉｎとＶ１とを乗算することにより、ＩＷｉｎをＷｉｎに変換する。

演算部６２２は、第２推定部６２１によって取得されたＶ２を用いて、ＩＷｏｕｔをＷｏｕｔに変換する。より具体的には、演算部６２２は、下記式Ｆ２に示す演算を行なってＩＷｏｕｔをＷｏｕｔに変換する。式Ｆ２は、予め記憶装置６０ｃ（図２）に記憶されている。

Ｗｏｕｔ＝ＩＷｏｕｔ×Ｖ２ …（Ｆ２）
演算部６２２は、第２推定部６２１からＶ２を受け取り、電池パック１０（図４）から入力されるＩＷｏｕｔにＶ２を乗算する。このように、演算部６２２は、上記式Ｆ２に従い、ＩＷｏｕｔとＶ２とを乗算することにより、ＩＷｏｕｔをＷｏｕｔに変換する。

図４を参照して、電池パック１０からゲートＥＣＵ６０にＩＷｉｎ、ＩＷｏｕｔ、及び電池センサ信号が入力されると、ゲートＥＣＵ６０の変換部６００（詳細構成は図５参照）によってＩＷｉｎ及びＩＷｏｕｔがそれぞれＷｉｎ及びＷｏｕｔに変換される。そして、ゲートＥＣＵ６０からＨＶＥＣＵ５０へＷｉｎ、Ｗｏｕｔ、及び電池センサ信号が出力される。ゲートＥＣＵ６０は、電池パック１０からＩＷｉｎ，ＩＷｏｕｔ，ＶＢｓをリアルタイムで逐次取得し、Ｗｉｎ及びＷｏｕｔを算出してＨＶＥＣＵ５０へ送信する。ゲートＥＣＵ６０からＨＶＥＣＵ５０へ送信されるＷｉｎ及びＷｏｕｔは最新のＩＷｉｎ，ＩＷｏｕｔ，ＶＢｓ（すなわち、リアルタイム値）により逐次更新される。図２に示されるように、ゲートＥＣＵ６０とＨＶＥＣＵ５０とは、ＣＡＮ通信によって情報をやり取りする。

ＨＶＥＣＵ５０は、以下に説明する制御部５１を含む。ＨＶＥＣＵ５０においては、たとえば、図２に示したプロセッサ５０ａと、プロセッサ５０ａにより実行されるプログラムとによって、制御部５１が具現化される。ただしこれに限られず、制御部５１は、専用のハードウェア（電子回路）によって具現化されてもよい。

制御部５１は、Ｗｉｎを用いてバッテリ１１の入力電力を制御するように構成される。また、制御部５１は、Ｗｏｕｔを用いてバッテリ１１の出力電力を制御するように構成される。この実施の形態では、制御部５１が、バッテリ１１の入力電力及び出力電力がそれぞれＷｉｎ及びＷｏｕｔを超えないように、図１に示したＭＧ２１ａ、ＭＧ２１ｂ、及びエンジン３１に対する制御指令Ｓ_Ｍ１、Ｓ_Ｍ２、及びＳ_Ｅを作成する。制御部５１は、ＭＧ２１ａ及びＭＧ２１ｂに対する制御指令Ｓ_Ｍ１及びＳ_Ｍ２をモータＥＣＵ２３へ出力し、エンジン３１に対する制御指令Ｓ_ＥをエンジンＥＣＵ３３へ出力する。ＨＶＥＣＵ５０から出力された制御指令Ｓ_Ｍ１及びＳ_Ｍ２はゲートＥＣＵ６０を通じてモータＥＣＵ２３へ送られる。モータＥＣＵ２３は、受信した制御指令Ｓ_Ｍ１及びＳ_Ｍ２に従ってＰＣＵ２４（図１）を制御する。ＨＶＥＣＵ５０から出力された制御指令Ｓ_ＥはゲートＥＣＵ６０を通じてエンジンＥＣＵ３３へ送られる。エンジンＥＣＵ３３は、受信した制御指令Ｓ_Ｅに従ってエンジン３１を制御する。制御指令Ｓ_Ｍ１、Ｓ_Ｍ２、及びＳ_Ｅに従ってＭＧ２１ａ、ＭＧ２１ｂ、及びエンジン３１が制御されることによって、バッテリ１１の入力電力及び出力電力がそれぞれＷｉｎ及びＷｏｕｔを超えないように制御される。ＨＶＥＣＵ５０は、エンジン３１及びＰＣＵ２４を制御することにより、バッテリ１１の入力電力及び出力電力を調整することができる。ＨＶＥＣＵ５０は、ゲートＥＣＵ６０からＷｉｎ及びＷｏｕｔをリアルタイムで逐次取得し、最新のＷｉｎ及びＷｏｕｔ（すなわち、リアルタイム値）を用いて制御指令Ｓ_Ｍ１，Ｓ_Ｍ２，Ｓ_Ｅを作成してモータＥＣＵ２３及びエンジンＥＣＵ３３へ送信する。

以上説明したように、この実施の形態に係る車両１００は、電池ＥＣＵ１３を含む電池パック１０と、電池パック１０とは別個に設けられたＨＶＥＣＵ５０及びゲートＥＣＵ６０とを備える。ゲートＥＣＵ６０は、電池ＥＣＵ１３とＨＶＥＣＵ５０との間の通信を中継するように構成される。ゲートＥＣＵ６０には、変換部６００が搭載されている。変換部６００は、Ｖ１（すなわち、ＩＷｉｎに相当する電流が流れている状態のバッテリ１１の電圧値）とＩＷｉｎとを乗算することにより、ＩＷｉｎをＷｉｎに変換する。変換部６００は、Ｖ２（すなわち、ＩＷｏｕｔに相当する電流が流れている状態のバッテリ１１の電圧値）とＩＷｏｕｔとを乗算することにより、ＩＷｏｕｔをＷｏｕｔに変換する。電池ＥＣＵ１３は、電池センサ１２の検出値を用いてＩＷｉｎ（すなわち、バッテリ１１の入力電流の上限値を示す電流上限値）及びＩＷｏｕｔ（すなわち、バッテリ１１の出力電流の上限値を示す電流上限値）を求めるように構成される。電池パック１０は、ＩＷｉｎ及びＩＷｏｕｔを出力するように構成される。電池パック１０からゲートＥＣＵ６０にＩＷｉｎ，ＩＷｏｕｔが入力されると、ゲートＥＣＵ６０の変換部６００によってＩＷｉｎ及びＩＷｏｕｔがそれぞれＷｉｎ及びＷｏｕｔに変換され、ゲートＥＣＵ６０からＨＶＥＣＵ５０へＷｉｎ、Ｗｏｕｔが出力される。ＨＶＥＣＵ５０は、Ｗｉｎ（すなわち、バッテリ１１の入力電力の上限値を示す電力上限値）を用いてバッテリ１１の入力電力を制御するように構成される。また、ＨＶＥＣＵ５０は、Ｗｏｕｔ（すなわち、バッテリ１１の出力電力の上限値を示す電力上限値）を用いてバッテリ１１の出力電力を制御するように構成される。

上記車両１００は、変換部６００を備えることにより、電流制限型の電池パック（たとえば、電池パック１０）から出力されるＩＷｉｎ及びＩＷｏｕｔをそれぞれＷｉｎ及びＷｏｕｔに変換することができる。バッテリ１１の電圧は電流の大きさによって変化するが、変換部６００は、Ｖ１及びＶ２をそれぞれＩＷｉｎ及びＩＷｏｕｔに乗算することで、ＩＷｉｎ及びＩＷｏｕｔに対応するＷｉｎ及びＷｏｕｔを高い精度で取得することができる。ＨＶＥＣＵ５０は、こうして取得されたＷｉｎ及びＷｏｕｔを用いて、電力基準の入力制限と電力基準の出力制限とを適切に行なうことができる。

車両１００に含まれる制御パーツは所定の単位でモジュール化されて車両制御システムを構成してもよい。

図７は、車両制御システムの第１の例を示す図である。図７を参照して、車両制御システム２０１は、ＭＧ２１ａ，２１ｂと、モータセンサ２２ａ，２２ｂと、モータＥＣＵ２３と、ＰＣＵ２４と、エンジン３１と、エンジンセンサ３２と、エンジンＥＣＵ３３と、プラネタリギヤ４２と、ＨＶＥＣＵ５０と、ゲートＥＣＵ６０とが、モジュール化されて構成される。車両制御システム２０１は、電池パック１０（図４）を取り付け可能に構成される。

図８は、車両制御システムの第２の例を示す図である。図８を参照して、車両制御システム２０２は、車両制御システム２０１からエンジン制御パーツ（すなわち、エンジン３１と、エンジンセンサ３２と、及びエンジンＥＣＵ３３）が除かれてモジュール化されたものである。車両制御システム２０２は、電池パック１０（図４）及び上記エンジン制御パーツを取り付け可能に構成される。

モジュール化された車両制御システムは、１つの部品として扱うことができる。上記のように制御パーツがモジュール化されることで、車両を製造しやすくなる。また、異なる車種で部品を共有化することが可能になる。

車両制御システム２０１，２０２は、ＨＶＥＣＵ５０及びゲートＥＣＵ６０を備える。ＨＶＥＣＵ５０は、当該車両制御システムに電池パック１０（図４）が取り付けられた場合に、バッテリ１１の入力電力がＷｉｎを超えないようにバッテリ１１の入力電力を制御するとともに、バッテリ１１の出力電力がＷｏｕｔを超えないようにバッテリ１１の出力電力を制御する。車両制御システム２０１，２０２では、ＨＶＥＣＵ５０が、本開示に係る「制御部」の一例に相当する。ゲートＥＣＵ６０は、電池パック１０からＩＷｉｎが入力されると、電池センサ１２の検出値（たとえば、電圧、電流、及び温度）とＩＷｉｎとを用いてＶ１を求めるとともに、ＩＷｉｎとＶ１とを乗算することにより、ＩＷｉｎをＷｉｎに変換する。また、ゲートＥＣＵ６０は、電池パック１０からＩＷｏｕｔが入力されると、電池センサ１２の検出値（たとえば、電圧、電流、及び温度）とＩＷｏｕｔとを用いてＶ２を求めるとともに、ＩＷｏｕｔとＶ２とを乗算することにより、ＩＷｏｕｔをＷｏｕｔに変換する。車両制御システム２０１，２０２では、ゲートＥＣＵ６０が、本開示に係る「変換部」の一例に相当する。

また、電池パック１０が取り付けられた車両制御システム２０１，２０２は、以下に説明する第１～第４ステップを含む車両制御方法により、バッテリ１１の出力電力を制御することができる。

第１ステップ（たとえば、図４中のＳ１）では、当該車両制御システムが、電池パック１０から、ＩＷｏｕｔと電池センサ１２の検出値とを取得する。第２ステップ（たとえば、図５中のＳ２）では、当該車両制御システムが、電池センサ１２の検出値（たとえば、電圧、電流、及び温度）とＩＷｏｕｔとを用いてＶ２を取得する。第３ステップ（たとえば、図５中のＳ３）では、当該車両制御システムが、ＩＷｏｕｔとＶ２とを乗算することによりＩＷｏｕｔをＷｏｕｔに変換する。第４ステップ（たとえば、図４中のＳ４）では、当該車両制御システムがＷｏｕｔを用いてバッテリ１１の出力電力を制御する。

電池パック１０が取り付けられた車両制御システム２０１，２０２は、以下に説明する第５～第８ステップを含む車両制御方法により、バッテリ１１の入力電力を制御することができる。

第５ステップでは、当該車両制御システムが、電池パック１０から、ＩＷｉｎと電池センサ１２の検出値とを取得する。第６ステップでは、当該車両制御システムが、電池センサ１２の検出値（たとえば、電圧、電流、及び温度）とＩＷｉｎとを用いてＶ１を取得する。第７ステップでは、当該車両制御システムが、ＩＷｉｎとＶ１とを乗算することによりＩＷｉｎをＷｉｎに変換する。第８ステップでは、当該車両制御システムがＷｉｎを用いてバッテリ１１の入力電力を制御する。

上記車両制御方法によれば、車両制御システム２０１，２０２は、Ｗｉｎ及びＷｏｕｔを用いて、電力基準の入力制限と電力基準の出力制限とを適切に行なうことができる。

上記実施の形態では、電力制限型の制御装置に電流制限型の電池パックを接続する場合に、ゲートＥＣＵ６０を採用することにより、電流制限型の電池パックに含まれる二次電池に対して電力基準の入力制限と電力基準の出力制限とを行なうようにしている。すなわち、上記実施の形態では、電流制限型の電池パックに接続可能に構成され、電力制限型の電池パックには接続できないゲートＥＣＵ６０を採用している。しかしこれに限られず、上記実施の形態で採用したゲートＥＣＵ６０に代えて、図９に示すゲートＥＣＵ６０Ｘを採用してもよい。図９は、図４に示したゲートＥＣＵの変形例を示す図である。

図９を参照して、ゲートＥＣＵ６０Ｘは、電池パック１０Ａを接続するためのコネクタＣ２１と、電池パック１０Ｂを接続するためのコネクタＣ２２とを備える。電池パック１０Ａは、外部接続のためのコネクタＣ１１を備え、コネクタＣ１１にＩＷｉｎ、ＩＷｏｕｔ、及び電池センサ信号を出力する電流制限型の電池パックである。電池パック１０Ｂは、外部接続のためのコネクタＣ１２を備え、コネクタＣ１２にＷｉｎ、Ｗｏｕｔ、及び電池センサ信号を出力する電力制限型の電池パックである。また、ゲートＥＣＵ６０Ｘの出力ポートＣ３には信号線を介してＨＶＥＣＵ５０が接続されている。

電池パック１０ＡのコネクタＣ１１がゲートＥＣＵ６０ＸのコネクタＣ２１に接続されると、電池パック１０ＡからコネクタＣ２１にＩＷｉｎ、ＩＷｏｕｔ、及び電池センサ信号が入力される。そして、ゲートＥＣＵ６０Ｘの変換部６００によってＩＷｉｎ及びＩＷｏｕｔがそれぞれＷｉｎ及びＷｏｕｔに変換され、Ｗｉｎ、Ｗｏｕｔ、及び電池センサ信号が出力ポートＣ３に出力される。このため、ゲートＥＣＵ６０ＸからＨＶＥＣＵ５０へＷｉｎ、Ｗｏｕｔ、及び電池センサ信号が出力される。

他方、電池パック１０ＢのコネクタＣ１２がゲートＥＣＵ６０ＸのコネクタＣ２２に接続されると、電池パック１０ＢからコネクタＣ２２にＷｉｎ、Ｗｏｕｔ、及び電池センサ信号が入力される。ゲートＥＣＵ６０Ｘは、コネクタＣ２２に入力されたＷｉｎ、Ｗｏｕｔ、及び電池センサ信号を、そのまま出力ポートＣ３に出力する。すなわち、前述の変換は行なわれない。このため、ゲートＥＣＵ６０ＸからＨＶＥＣＵ５０へＷｉｎ、Ｗｏｕｔ、及び電池センサ信号が出力される。

上記のように、この変形例に係るゲートＥＣＵ６０Ｘは、ＩＷｉｎ，ＩＷｏｕｔが入力された場合には前述の式Ｆ１，Ｆ２による変換を行なってＷｉｎ，Ｗｏｕｔを出力し、Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔが入力された場合には上記の変換を行なうことなくＷｉｎ，Ｗｏｕｔを出力するように構成される。こうしたゲートＥＣＵ６０Ｘを備える車両では、電流制限型の電池パック１０Ａを使用する場合と、電力制限型の電池パック１０Ｂを使用する場合とのいずれにおいても、ゲートＥＣＵ６０ＸからＷｉｎ，Ｗｏｕｔが出力される。このため、こうした車両では、電流制限型の電池パック１０Ａと電力制限型の電池パック１０Ｂとのいずれが採用された場合にも、ＨＶＥＣＵ５０が電力基準の入力制限と電力基準の出力制限とを適切に行なうことができる。

なお、図９に示す例では、ゲートＥＣＵ６０Ｘが、電流制限型の電池パック用の入力ポート（コネクタＣ２１）と電力制限型の電池パック用の入力ポート（コネクタＣ２２）とを別々に備えているが、ゲートＥＣＵは、別の形態で電流制限型の電池パックと電力制限型の電池パックとの両方に接続可能に構成されてもよい。たとえば、ゲートＥＣＵは、電流制限型の電池パックと電力制限型の電池パックとの両方が接続される１つの入力ポートを備えてもよい。そして、この入力ポートに電池パックが接続された際のイニシャル処理で電池パックが電流制限型／電力制限型のいずれであるかをゲートＥＣＵが認識するように構成されてもよい。入力ポートに接続された電池パックが電流制限型である場合には、ゲートＥＣＵは、変換ロジック（たとえば、図９に示した変換部６００）を起動して、入力されるＩＷｉｎ及びＩＷｏｕｔをそれぞれＷｉｎ及びＷｏｕｔに変換するとともにＷｉｎ及びＷｏｕｔを出力ポートへ出力してもよい。他方、入力ポートに接続された電池パックが電力制限型である場合には、ゲートＥＣＵは、変換ロジックを起動せずに、入力されるＷｉｎ及びＷｏｕｔをそのまま出力ポートへ出力してもよい。

上記実施の形態では、バッテリ１１の出力制限のために求められる電力上限値の数が１つである。しかしこれに限られず、複数の電力上限値を用いて出力制限を行なってもよい。たとえば、上記実施の形態で採用したＨＶＥＣＵ５０に代えて、図１０に示すＨＶＥＣＵ５０Ｘを採用してもよい。図１０は、図４に示したＨＶＥＣＵ５０の変形例を示す図である。

図４とともに図１０を参照して、ＨＶＥＣＵ５０Ｘのハードウェア構成は、図２に示したＨＶＥＣＵ５０の構成と同じである。ただし、ＨＶＥＣＵ５０Ｘは、制御部５１に加えてガード部５３を含む。ＨＶＥＣＵ５０Ｘにおいては、たとえば、図２に示したプロセッサ５０ａと、プロセッサ５０ａにより実行されるプログラムとによって、制御部５１及びガード部５３が具現化される。ただしこれに限られず、これら各部は、専用のハードウェア（電子回路）によって具現化されてもよい。

ＨＶＥＣＵ５０Ｘには、たとえば図４に示したゲートＥＣＵ６０からＷｉｎ、Ｗｏｕｔ、及び電池センサ信号が入力される。ガード部５３は、マップＭを用いて、バッテリ１１の入力電力の上限値を示す第３電力上限値（以下、「ＧＷｉｎ」と表記する場合がある）と、バッテリ１１の出力電力の上限値を示す第４電力上限値（以下、「ＧＷｏｕｔ」と表記する場合がある）とを求める。ＧＷｉｎは、Ｗｉｎに対するガード値であり、Ｗｉｎが異常値（より特定的には、過剰に大きい値）であるときに、Ｗｉｎに代わってバッテリ１１の入力電力を制限する。ＧＷｏｕｔは、Ｗｏｕｔに対するガード値であり、Ｗｏｕｔが異常値（より特定的には、過剰に大きい値）であるときに、Ｗｏｕｔに代わってバッテリ１１の出力電力を制限する。

マップＭは、バッテリ１１の温度とＧＷｉｎ及びＧＷｏｕｔの各々との関係を示す情報であり、予め記憶装置５０ｃ（図２）に記憶されている。マップＭ中の線Ｌ１１は、バッテリ１１の温度とＧＷｉｎとの関係を示している。マップＭ中の線Ｌ１２は、バッテリ１１の温度とＧＷｏｕｔとの関係を示している。

ガード部５３は、マップＭを参照して、現在のバッテリ１１の温度に対応するＧＷｉｎ，ＧＷｏｕｔを取得する。そして、ＷｉｎとＧＷｉｎとのうち小さいほうを制御部５１へ出力するとともに、ＷｏｕｔとＧＷｏｕｔとのうち小さいほうを制御部５１へ出力する。たとえば、マップＭにおけるバッテリ１１の温度とＷｉｎとが、状態Ｐ１１であるときにはＷｉｎが、状態Ｐ１２であるときにはＧＷｉｎ（線Ｌ１１）が、制御部５１へ出力される。以下、ＷｉｎがＧＷｉｎを超えること（たとえば、状態Ｐ１２になること）を、「Ｗｉｎガードあり」と記載する場合がある。また、マップＭにおけるバッテリ１１の温度とＷｏｕｔとが、状態Ｐ２１であるときにはＷｏｕｔが、状態Ｐ２２であるときにはＧＷｏｕｔ（線Ｌ１２）が、制御部５１へ出力される。以下、ＷｏｕｔがＧＷｏｕｔを超えること（たとえば、状態Ｐ２２になること）を、「Ｗｏｕｔガードあり」と記載する場合がある。

上記ＧＷｉｎ，ＧＷｏｕｔの取得に用いられるバッテリ１１の温度は、たとえば図４に示した温度センサ１２ｃによって検出されるバッテリ１１の温度の実測値である。たとえば、平均セル温度、最大セル温度、及び最小セル温度のいずれかを、上記バッテリ１１の温度として採用してもよい。

上記電力上限値に加えて、電池センサ信号も、ガード部５３から制御部５１へ出力される。制御部５１は、ガード部５３から受け取った電力上限値を用いて、バッテリ１１の入力電力及び出力電力を制御する。より具体的には、制御部５１は、バッテリ１１の入力電力及び出力電力の各々が電力上限値を超えないように、図１に示したＭＧ２１ａ、ＭＧ２１ｂ、及びエンジン３１に対する制御指令Ｓ_Ｍ１、Ｓ_Ｍ２、及びＳ_Ｅを作成する。制御部５１により、バッテリ１１の入力電力は、ＷｉｎとＧＷｉｎとのうち小さいほうを超えないように制御される。これにより、バッテリ１１の入力電力は、Ｗｉｎ及びＧＷｉｎの両方を超えないことになる。また、制御部５１により、バッテリ１１の出力電力は、ＷｏｕｔとＧＷｏｕｔとのうち小さいほうを超えないように制御される。これにより、バッテリ１１の出力電力は、Ｗｏｕｔ及びＧＷｏｕｔの両方を超えないことになる。

ガード部５３は、Ｗｉｎガードあり及びＷｏｕｔガードありを記憶装置５０ｃ（図２）に記録し、記録されたデータに基づいて、車両に搭載された電池パック（たとえば、図４に示した電池パック１０）の適合／不適合を判断してもよい。たとえば、ガード部５３は、Ｗｉｎガードありの頻度とＷｏｕｔガードありの頻度との少なくとも一方が所定値を超えたときに、電池パックが不適合であると判断してもよい。また、ガード部５３は、Ｗｉｎガードありの状態が継続する時間とＷｏｕｔガードありの状態が継続する時間との少なくとも一方が所定値を超えたときに、電池パックが不適合であると判断してもよい。

ＨＶＥＣＵ５０Ｘは、電池パックの適合／不適合の判断結果を記憶装置５０ｃ（図２）に記録してもよい。また、ＨＶＥＣＵ５０Ｘは、電池パックが不適合であると判断された場合に、その旨をユーザに報知してもよい。この報知により、ユーザに電池パックの交換を促してもよい。ユーザへの報知処理は任意であり、表示装置への表示（たとえば、文字又は画像の表示）で知らせてもよいし、スピーカにより音（音声を含む）で知らせてもよいし、所定のランプを点灯（点滅を含む）させてもよい。

ＩＷｉｎ，ＩＷｏｕｔからＷｉｎ，Ｗｏｕｔへの変換精度が不十分であることに起因してＷｉｎ，ＷｏｕｔがＧＷｉｎ，ＧＷｏｕｔを超えることがある。このため、ＨＶＥＣＵ５０Ｘは、ＷｉｎがＧＷｉｎを超えたとき、及び／又は、ＷｏｕｔがＧＷｏｕｔを超えたときに、図４に示した電池ＥＣＵ１３へ所定の信号を送ることにより、電池ＥＣＵ１３のサンプリングレート（ひいては、単位時間あたりに電池ＥＣＵ１３からゲートＥＣＵ６０へ送られる電池センサ信号のデータ数）を高めてもよい。

上記図１０に示した変形例によれば、何らかの要因でＷｉｎ，Ｗｏｕｔが過剰に大きい値になったときに、ＧＷｉｎ，ＧＷｏｕｔによってバッテリ１１を保護することが可能になる。

上記実施の形態では、ゲートＥＣＵ６０に変換部６００が搭載されている。しかしこれに限られず、これらの機能を別のＥＣＵに持たせてもよい。

図１１は、図４に示した車両制御システムの第１変形例を示す図である。図１１を参照して、この変形例に係る車両制御システムは、ＨＶＥＣＵ５０の代わりにＨＶＥＣＵ５０Ｙが採用され、ゲートＥＣＵ６０が割愛されたこと以外は、図４に示した車両制御システムと同じである。ＨＶＥＣＵ５０Ｙのハードウェア構成は、図２に示したＨＶＥＣＵ５０の構成と同じである。ただし、ＨＶＥＣＵ５０Ｙは、制御部５１に加えて、前述の変換部６００（図５参照）を備える。ＨＶＥＣＵ５０Ｙにおいては、たとえば、図２に示したプロセッサ５０ａと、プロセッサ５０ａにより実行されるプログラムとによって、制御部５１及び変換部６００が具現化される。ただしこれに限られず、これら各部は、専用のハードウェア（電子回路）によって具現化されてもよい。

電池パック１０はＩＷｉｎ、ＩＷｏｕｔ、及び電池センサ信号をＨＶＥＣＵ５０Ｙへ出力する。ＨＶＥＣＵ５０Ｙの変換部６００は、電池パック１０から入力されるＩＷｉｎ及びＩＷｏｕｔをそれぞれＷｉｎ及びＷｏｕｔに変換する。Ｗｉｎ及びＷｏｕｔは、変換部６００から制御部５１に入力される。制御部５１は、バッテリ１１の入力電力及び出力電力がそれぞれＷｉｎ及びＷｏｕｔを超えないように、図１に示したＭＧ２１ａ、ＭＧ２１ｂ、及びエンジン３１に対する制御指令Ｓ_Ｍ１、Ｓ_Ｍ２、及びＳ_Ｅを作成して、制御指令Ｓ_Ｍ１，Ｓ_Ｍ２及び制御指令Ｓ_ＥをそれぞれモータＥＣＵ２３及びエンジンＥＣＵ３３へ出力する。

上記変形例に係る車両制御システムでは、電池パック１０とは別個に設けられたＨＶＥＣＵ５０Ｙが、変換器（すなわち、変換部６００）を含み、変換器によってＩＷｉｎ，ＩＷｏｕｔをＷｉｎ，Ｗｏｕｔに変換する。このため、電池パック１０の構成を変更することなく、車両に変換器を搭載することができる。また、前述したゲートＥＣＵ６０（図４）を追加することなく、ＨＶＥＣＵ５０Ｙが電力基準の入力制限と電力基準の出力制限とを適切に行なうことが可能になる。

図１２は、図４に示した車両制御システムの第２変形例を示す図である。図１２を参照して、この変形例に係る車両制御システムは、電池パック１０（電池ＥＣＵ１３を含む）の代わりに電池パック１０Ｘ（電池ＥＣＵ１３Ｘを含む）が採用され、ゲートＥＣＵ６０が割愛されたこと以外は、図４に示した車両制御システムと同じである。電池パック１０Ｘに含まれる電池ＥＣＵ１３Ｘのハードウェア構成は、図２に示した電池ＥＣＵ１３の構成と同じである。ただし、電池ＥＣＵ１３Ｘは、ＩＷｉｎ演算部１３１及びＩＷｏｕｔ演算部１３２に加えて、前述の変換部６００（図５参照）を備える。電池ＥＣＵ１３Ｘにおいては、たとえば、図２に示したプロセッサ１３ａと、プロセッサ１３ａにより実行されるプログラムとによって、ＩＷｉｎ演算部１３１、ＩＷｏｕｔ演算部１３２、及び変換部６００が具現化される。ただしこれに限られず、これら各部は、専用のハードウェア（電子回路）によって具現化されてもよい。

電池ＥＣＵ１３Ｘの変換部６００は、ＩＷｉｎ演算部１３１及びＩＷｏｕｔ演算部１３２からＩＷｉｎ及びＩＷｏｕｔを受け取り、ＩＷｉｎ及びＩＷｏｕｔをＷｉｎ及びＷｏｕｔに変換する。電池パック１０ＸはＷｉｎ、Ｗｏｕｔ、及び電池センサ信号をＨＶＥＣＵ５０へ出力する。ＨＶＥＣＵ５０の制御部５１は、バッテリ１１の入力電力及び出力電力がそれぞれＷｉｎ及びＷｏｕｔを超えないように、図１に示したＭＧ２１ａ、ＭＧ２１ｂ、及びエンジン３１に対する制御指令Ｓ_Ｍ１、Ｓ_Ｍ２、及びＳ_Ｅを作成して、制御指令Ｓ_Ｍ１，Ｓ_Ｍ２及び制御指令Ｓ_ＥをそれぞれモータＥＣＵ２３及びエンジンＥＣＵ３３へ出力する。

上記変形例に係る車両制御システムでは、電池ＥＣＵ１３Ｘ（すなわち、電池パック１０Ｘの内部）に変換器（すなわち、変換部６００）が組み込まれる。こうした構成では、電池パック１０Ｘの内部においてＩＷｉｎ及びＩＷｏｕｔがＷｉｎ及びＷｏｕｔに変換され、電池パック１０ＸからＷｉｎ及びＷｏｕｔを出力することが可能になる。このため、前述したゲートＥＣＵ６０（図４）を追加することなく、ＨＶＥＣＵ５０が電力基準の入力制限と電力基準の出力制限とを適切に行なうことが可能になる。

上記実施の形態及び各変形例では、二次電池の出力制限に準ずる態様で二次電池の入力制限を行なっているが、二次電池の入力制限の方法は任意に変更可能である。たとえば、二次電池の入力側の電力上限値は、二次電池の出力側の電力上限値とは異なる演算方法で算出されてもよい。

上記実施の形態及び各変形例では、ローカルバスＢ１に電池ＥＣＵ１３、モータＥＣＵ２３、及びエンジンＥＣＵ３３が接続されている（図２参照）。しかしこれに限られず、モータＥＣＵ２３及びエンジンＥＣＵ３３はグローバルバスＢ２に接続されてもよい。

車両の構成は、図１に示した構成に限られない。たとえば、図１にはハイブリッド車を示しているが、車両は、ハイブリッド車に限定されず、エンジンを搭載しない電気自動車であってもよい。また、車両は、車両外部から供給される電力を用いて電池パック内の二次電池を充電可能に構成されるＰＨＶであってもよい。また、ＨＶＥＣＵ５０は、電池ＥＣＵ１３を介さず直接的にＳＭＲ１４を制御するように構成されてもよい。また、電池パック１０に含まれるバッテリ１１（二次電池）は、組電池に限られず、単電池であってもよい。

上記の各種変形例は任意に組み合わせて実施されてもよい。
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、上記した実施の形態の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及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。

１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｘ 電池パック、１１ バッテリ、１２ 電池センサ、１２ａ 電圧センサ、１２ｂ 電流センサ、１２ｃ 温度センサ、１３，１３Ｘ 電池ＥＣＵ、１３ａ，５０ａ，６０ａ プロセッサ、１３ｃ，５０ｃ，６０ｃ 記憶装置、１４ ＳＭＲ、２１ａ 第１モータジェネレータ、２１ｂ 第２モータジェネレータ、２２ａ，２２ｂ モータセンサ、２３ モータＥＣＵ、２４ ＰＣＵ、３１ エンジン、３２ エンジンセンサ、３３ エンジンＥＣＵ、４１ 出力軸、４２ プラネタリギヤ、４２ａ，４２ｂ ロータ軸、４３ ドリブンギヤ、４４ デファレンシャルギヤ、４４ａ，４４ｂ ドライブシャフト、４５ａ，４５ｂ 駆動輪、５０，５０Ｘ，５０Ｙ ＨＶＥＣＵ、５１ 制御部、５３ ガード部、６０，６０Ｘ ゲートＥＣＵ、１００ 車両、１１１ セル、１１１ａ 正極端子、１１１ｂ 負極端子、１１１ｃ 電池ケース、１１２ バスバー、１３１ ＩＷｉｎ演算部、１３２ ＩＷｏｕｔ演算部、２０１，２０２ 車両制御システム、６００ 変換部、６１１ 第１推定部、６１２ 演算部、６２１ 第２推定部、６２２ 演算部、Ｂ１ ローカルバス、Ｂ２ グローバルバス、Ｃ１１，Ｃ１２，Ｃ２１，Ｃ２２ コネクタ、Ｔ１，Ｔ２ 外部接続端子。

Claims (9)

1. 二次電池と、前記二次電池の状態を検出する電池センサと、第１制御装置とを含む電池パックと、
   前記電池パックとは別個に設けられた第２制御装置と、
   前記電池パックとは別個に設けられ、前記第１制御装置と前記第２制御装置との間の通信を中継する第３制御装置と、
   を備える、車両であって、
   前記第３制御装置は、前記電池パックとして当該車両に搭載可能な、電流制限型の電池パックと電力制限型の電池パックとの両方に接続可能であり、
   前記電流制限型の電池パックにおける前記第１制御装置は、前記電池センサの検出値を用いて、前記二次電池の出力電流の上限値を示す電流上限値を求めるように構成され、
   前記電力制限型の電池パックにおける前記第１制御装置は、前記電池センサの検出値を用いて、前記二次電池の出力電力の上限値を示す第１電力上限値を求めるように構成され、
   前記第３制御装置は、接続された前記電池パックから、前記二次電池の電流及び電圧の各々の実測値を含む前記電池センサの検出値を取得するように構成され、
   前記第３制御装置は、
   前記電流上限値に相当する電流が流れている状態の前記二次電池の電圧値である電圧推定値と、前記電流上限値とを乗算することにより、前記電流上限値を、前記二次電池の出力電力の上限値を示す第２電力上限値に変換する変換器
   を備え、
   前記第３制御装置は、前記電流制限型の電池パックと前記電力制限型の電池パックとのいずれが接続されたかを認識可能に構成され、
   前記第３制御装置は、前記電池パックとして前記電流制限型の電池パックが接続されたことを認識した場合には、前記電流制限型の電池パックから入力される前記電流上限値を前記変換器によって前記第２電力上限値に変換するとともに、得られた前記第２電力上限値を前記第２制御装置へ出力するように構成され、
   前記第３制御装置は、前記電池パックとして前記電力制限型の電池パックが接続されたことを認識した場合には、前記変換器による変換を行なうことなく、前記電力制限型の電池パックから入力される前記第１電力上限値をそのまま前記第２制御装置へ出力するように構成され、
   前記第２制御装置は、前記第３制御装置から入力される前記第１又は第２電力上限値を用いて、前記二次電池の出力電力を制御するように構成される、車両。
2. 前記変換器は、前記電池センサによって検出された前記二次電池の電流及び電圧の各々の実測値と、前記二次電池の内部抵抗と、前記電流上限値とを用いて、前記電圧推定値を取得する、請求項１に記載の車両。
3. 前記第１制御装置、前記第２制御装置、及び前記第３制御装置の各々は、車載ＬＡＮに接続されたマイクロコンピュータであり、
   前記車載ＬＡＮにおいて、前記第１制御装置は前記第３制御装置を介して前記第２制御装置と通信可能に接続されている、請求項１又は２に記載の車両。
4. 前記第３制御装置は、
   前記電流制限型の電池パックを接続するための第１コネクタと、
   前記電力制限型の電池パックを接続するための第２コネクタと、
   を備え、
   前記第３制御装置は、前記第１コネクタと前記第２コネクタとのいずれに前記電池パックが接続されたかに基づいて、前記電流制限型の電池パックと前記電力制限型の電池パックとのいずれが接続されたかを認識するように構成される、請求項１～３のいずれか１項に記載の車両。
5. 前記第３制御装置は、前記電流制限型の電池パックと前記電力制限型の電池パックとの両方が接続可能な１つの入力ポートを備え、
   前記第３制御装置は、前記入力ポートに前記電池パックが接続された際のイニシャル処理により、前記電流制限型の電池パックと前記電力制限型の電池パックとのいずれが接続されたかを認識するように構成される、請求項１～３のいずれか１項に記載の車両。
6. 前記第３制御装置は、接続された前記電池パックから、前記二次電池の温度の実測値をさらに含む前記電池センサの検出値を取得するように構成され、
   前記第２制御装置は、前記二次電池の前記温度の実測値を、前記電池パックから前記第３制御装置を介して取得するように構成され、
   前記第２制御装置は、前記二次電池の前記温度の実測値を用いて、前記第３制御装置から入力される前記第１又は第２電力上限値に対するガード値を求めるように構成され、
   前記第２制御装置は、前記第３制御装置から入力される前記第１又は第２電力上限値と前記ガード値とのうち小さいほうを超えないように前記二次電池の出力電力を制御するように構成される、請求項１～５のいずれか１項に記載の車両。
7. 前記第２制御装置は、前記第３制御装置から入力される前記第１又は第２電力上限値が前記ガード値を超えた履歴を示すデータを記録し、記録された前記データを用いて、当該車両に搭載された前記電池パックが当該車両に適合しているか否かを判断するように構成される、請求項６に記載の車両。
8. 前記第２制御装置は、前記第３制御装置から入力される前記第１又は第２電力上限値が前記ガード値を超えたときに、前記電池パックから前記第３制御装置へ送られる前記電池センサの検出値の単位時間あたりのデータ数を増やすことを前記第１制御装置に対して要求するように構成される、請求項６又は７に記載の車両。
9. 電池パックを取り付け可能に構成される車両制御システムであって、
   取り付け可能な前記電池パックには、電流制限型の電池パックと電力制限型の電池パックとが含まれ、
   前記電流制限型の電池パックと前記電力制限型の電池パックとの各々は、二次電池と、前記二次電池の状態を検出する電池センサと、第１制御装置とを含み、
   前記電流制限型の電池パックにおける前記第１制御装置は、前記電池センサの検出値を用いて、前記二次電池の出力電流の上限値を示す電流上限値を求めるように構成され、
   前記電力制限型の電池パックにおける前記第１制御装置は、前記電池センサの検出値を用いて、前記二次電池の出力電力の上限値を示す第１電力上限値を求めるように構成され、
   当該車両制御システムは、
   前記電池パックとは別個に設けられた第２制御装置と、
   前記電池パックとは別個に設けられ、前記第１制御装置と前記第２制御装置との間の通信を中継する第３制御装置と、
   を備え、
   前記第３制御装置は、取り付けられた前記電池パックから、前記二次電池の電流及び電圧の各々の実測値を含む前記電池センサの検出値を取得するように構成され、
   前記第３制御装置は、
   前記電流上限値に相当する電流が流れている状態の前記二次電池の電圧値である電圧推定値と、前記電流上限値とを乗算することにより、前記電流上限値を、前記二次電池の出力電力の上限値を示す第２電力上限値に変換する変換器
   を備え、
   前記第３制御装置は、前記電流制限型の電池パックと前記電力制限型の電池パックとのいずれが取り付けられたかを認識可能に構成され、
   前記第３制御装置は、前記電流制限型の電池パックが取り付けられたことを認識した場合には、前記電流制限型の電池パックから入力される前記電流上限値を前記変換器によって前記第２電力上限値に変換するとともに、得られた前記第２電力上限値を前記第２制御装置へ出力するように構成され、
   前記第３制御装置は、前記電力制限型の電池パックが取り付けられたことを認識した場合には、前記変換器による変換を行なうことなく、前記電力制限型の電池パックから入力される前記第１電力上限値をそのまま前記第２制御装置へ出力するように構成され、
   前記第２制御装置は、前記第３制御装置から入力される前記第１又は第２電力上限値を用いて、前記二次電池の出力電力を制御するように構成される、車両制御システム。

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