JP2012157209A - Power supply control device - Google Patents

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聖一 北村
Yasuhiro Kojima
康弘 小島
Takuto Yano
拓人 矢野
Hideki Sugita
英樹 杉田
Atsushi Yuyama
篤 湯山
Yuji Okuyama
裕司 奥山
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technology for ensuring appropriate power supply control in a viewpoint of energy efficiency, running performance and power supply life.SOLUTION: A power supply control device comprises a request output determination means 24 for determining a request output Pn which is requested of the whole of a lithium ion secondary battery and an electric double layer capacitor based on an operation and a running state, and a control function determination means 25 having a plurality of output limit functions ft and determining one output limit function ft, or the like. The power supply control device further comprises an output limit determination means 26 for determining the output limits Cmax, Cmin of the electric double layer capacitor based on the request output Pn, the charged state Cs of the electric double layer capacitor, and the output limit function ft, and a request output distribution means 27 for distributing the request output Pn to the lithium ion secondary battery and the electric double layer capacitor based on the request output Pn, and the output limits Cmax, Cmin of the electric double layer capacitor.

Description

本発明は、車両において、主電源及びアシスト電源からの出力を制御する電源制御装置に関するものである。   The present invention relates to a power supply control device for controlling outputs from a main power supply and an assist power supply in a vehicle.

従来から、電気モータを駆動源として走行する電気自動車について様々な技術が提案されており、電気モータを駆動するための電源として、リチウムイオン二次電池や燃料電池などが提案されている。しかしながら、これら電源の負荷応答性は低く、また、出力変化が急峻になると寿命が短くなるという欠点がある。そこで、主電源としてリチウムイオン二次電池などを使用しつつ、主電源をアシストする電源として、小容量ではあるが瞬発性に優れた電気二重層キャパシタなどを使用することが提案されている。   Conventionally, various technologies have been proposed for electric vehicles that run using an electric motor as a drive source, and lithium ion secondary batteries, fuel cells, and the like have been proposed as power sources for driving the electric motors. However, load responsiveness of these power supplies is low, and there is a drawback that the life is shortened when the output change becomes steep. Therefore, it has been proposed to use a lithium ion secondary battery or the like as the main power source, and an electric double layer capacitor having a small capacity but excellent in flashing property as a power source for assisting the main power source.

例えば、特許文献1に記載された車両装置においては、大容量蓄電装置と、大出力蓄電装置と、充放電量を調整するための制御装置とを備えている。この車両装置においては、走行時に必要な平均電力を大容量蓄電装置が電動機に放電するように放電量調整手段が制御される。そして、加速時を含む高負荷時の不足電力を大出力蓄電装置が電動機に放電し、軽負荷時の余剰電力を大容量蓄電装置から大出力蓄電装置へ充電するように充放電量調整手段が制御される。また、減速時の回生電力を電動機から大出力蓄電装置へ充電するように充放電量調整手段が制御される。この技術によると、消費電力の変動の有無に関わらず電源の劣化を抑えることができ、電源の長寿命化が可能となる。   For example, the vehicle device described in Patent Document 1 includes a large-capacity power storage device, a large-output power storage device, and a control device for adjusting the charge / discharge amount. In this vehicle device, the discharge amount adjusting means is controlled so that the large-capacity power storage device discharges the average power required for traveling to the electric motor. Then, the charge / discharge amount adjusting means is arranged so that the large output power storage device discharges the insufficient power at the time of high load including acceleration to the motor, and the surplus power at the time of light load is charged from the large capacity power storage device to the large output power storage device. Be controlled. Further, the charge / discharge amount adjusting means is controlled so as to charge the regenerative electric power during deceleration from the electric motor to the high output power storage device. According to this technology, it is possible to suppress the deterioration of the power source regardless of whether the power consumption fluctuates, and it is possible to extend the life of the power source.

特許文献2に記載された電動車両駆動制御装置においては、リチウムイオン二次電池とキャパシタとを備え、リチウムイオン二次電池とキャパシタとの電力残量を検出する。そして、キャパシタの残量に余裕があればキャパシタで、当該残量に余裕がなければリチウムイオン二次電池で力行及び回生を行う。さらにリチウムイオン二次電池にも余裕がなければエンジンで駆動する。このように、キャパシタを優先的に使用することによりリチウムイオン二次電池の使用頻度を低くすることで、リチウムイオン二次電池の寿命を長くすること、及び、耐久力を向上させることを可能している。   The electric vehicle drive control device described in Patent Document 2 includes a lithium ion secondary battery and a capacitor, and detects the remaining power of the lithium ion secondary battery and the capacitor. If the remaining amount of the capacitor has a margin, the capacitor is operated. If the remaining amount is not, the lithium ion secondary battery performs power running and regeneration. Furthermore, if the lithium ion secondary battery has no room, it is driven by the engine. In this way, it is possible to prolong the life of the lithium ion secondary battery and improve the durability by reducing the frequency of use of the lithium ion secondary battery by preferentially using the capacitor. ing.

特許文献3に記載された車両用制御装置においては、車両を駆動するモータと、このモータに対して並列に接続された燃料電池と、キャパシタとが設けられている。そして、入力及び出力が、燃料電池及びキャパシタとそれぞれ接続されたDC−DCコンバータと、少なくとも燃料電池、キャパシタ及びDC−DCコンバータに連絡した制御手段とが設けられている。制御手段には、車速を検出する車速検出手段が接続されており、制御手段は、車速検出手段により検出される車速に応じてDC−DCコンバータの出力電圧を変化させる電圧制御部を備えている。この発明によると、車速に応じてDC−DCコンバータの出力電圧を調整することにより、キャパシタに蓄えられたエネルギーを積極的に有効利用することを可能にしている。その一方で、エネルギーを放出したキャパシタには直ちに充電している。以上のような動作により、燃料電池の負荷応答性が低い欠点を補完している。   In the vehicle control device described in Patent Document 3, a motor for driving the vehicle, a fuel cell connected in parallel to the motor, and a capacitor are provided. A DC-DC converter whose input and output are respectively connected to the fuel cell and the capacitor, and a control means connected to at least the fuel cell, the capacitor and the DC-DC converter are provided. A vehicle speed detecting means for detecting the vehicle speed is connected to the control means, and the control means includes a voltage control unit that changes the output voltage of the DC-DC converter in accordance with the vehicle speed detected by the vehicle speed detecting means. . According to the present invention, the energy stored in the capacitor can be actively used effectively by adjusting the output voltage of the DC-DC converter according to the vehicle speed. On the other hand, the capacitor that has released the energy is immediately charged. The operation as described above compensates for the drawback of low load response of the fuel cell.

特開2010−41847号公報JP 2010-41847 A 特開2008−61405号公報JP 2008-61405 A 特開2007−181328号公報JP 2007-181328 A

さて、従来技術においては、アシスト電源を優先的に使用することにより、二次電池の寿命を長くしているが、走行性能及び消費電力を考慮するものではなかった。また、加速要求に応じてアシスト電源を充電することにより走行性能を向上させているが、電源寿命及び消費電力を考慮するものではなかった。   In the prior art, the life of the secondary battery is extended by preferentially using the assist power supply, but the running performance and power consumption are not considered. Further, although the driving performance is improved by charging the assist power supply in response to the acceleration request, the life of the power supply and the power consumption are not considered.

そこで、本発明は、上記のような問題点を鑑みてなされたものであり、エネルギー効率、走行性能及び電源寿命の総合的な観点から適切な電源制御が可能な技術を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a technique capable of appropriate power control from the comprehensive viewpoints of energy efficiency, running performance, and power life. To do.

本発明に係る電源制御装置は、車両に備えられ、主電源及びアシスト電源からの出力を制御する電源制御装置であって、前記車両に対する操作を検出する操作検出手段と、前記車両の走行状態を検出する走行状態検出手段と、前記主電源に関する温度と、前記アシスト電源の充電状態とを検出する電源状態検出手段と、前記操作と前記走行状態とに基づいて、前記主電源及び前記アシスト電源の全体に要求されている要求出力を決定する要求出力決定手段とを備える。そして、複数の出力制限関数、複数の目標充電状態関数、及び、複数の充放電電力関数を有し、これら関数のそれぞれから、一の前記出力制限関数、一の前記目標充電状態関数、及び、一の前記充放電電力関数をそれぞれ決定する制御関数決定手段と、前記要求出力と、前記アシスト電源の充電状態と、前記出力制限関数とに基づいて、前記アシスト電源の出力制限を決定する出力制限決定手段と、前記要求出力と、前記アシスト電源の出力制限とに基づいて、前記要求出力を前記主電源と前記アシスト電源とに配分する要求出力配分手段と、前記走行状態と、前記一の目標充電状態関数とに基づいて、前記アシスト電源の目標充電状態を決定する目標充電状態決定手段とを備える。そして、前記充電状態と、前記目標充電状態と、前記一の充放電電力関数とに基づいて、前記主電源と前記アシスト電源との間の充放電電力を決定する充放電電力決定手段と、前記充放電電力と、前記主電源に配分された前記要求出力と、前記アシスト電源に配分された前記要求出力とに基づいて、前記主電源及び前記アシスト電源の出力を決定する電源出力決定手段と、前記電源出力決定手段で決定された前記主電源及び前記アシスト電源の出力に基づいて、前記主電源及び前記アシスト電源の出力を制御する電源出力制御手段とを備える。前記制御関数決定手段は、消費電力、不足電力及び電源劣化値を求め、前記消費電力、前記不足電力及び前記電源劣化値のそれぞれに重み係数をかけて、これらを総和して得られる評価値を算出し、当該評価値が所定の範囲に収まるように、前記一の出力制限関数、前記一の目標充電状態関数、及び、前記一の充放電電力関数をそれぞれ決定する。   A power supply control device according to the present invention is a power supply control device that is provided in a vehicle and controls output from a main power supply and an assist power supply, the operation detection means for detecting an operation on the vehicle, and the traveling state of the vehicle. Based on the driving state detecting means for detecting, the temperature related to the main power supply, the power state detecting means for detecting the charging state of the assist power supply, the operation and the driving state, the main power supply and the assist power supply Request output determining means for determining a request output required for the entirety. And a plurality of output limiting functions, a plurality of target charge state functions, and a plurality of charge / discharge power functions, and from each of these functions, one output limit function, one target charge state function, and An output limit for determining the output limit of the assist power source based on the control function determining means for determining each of the charge / discharge power functions, the required output, the charge state of the assist power source, and the output limit function Based on the determining means, the required output, and the output limit of the assist power supply, the required output distribution means for distributing the required output to the main power supply and the assist power supply, the running state, and the one target And a target charge state determining means for determining a target charge state of the assist power source based on a charge state function. And charge / discharge power determination means for determining charge / discharge power between the main power supply and the assist power supply based on the charge state, the target charge state, and the one charge / discharge power function, A power output determination means for determining outputs of the main power and the assist power based on charge / discharge power, the required output allocated to the main power, and the required output allocated to the assist power; Power output control means for controlling the outputs of the main power and the assist power based on the outputs of the main power and the assist power determined by the power output determining means. The control function determining means obtains power consumption, shortage power and power supply deterioration value, and applies a weighting factor to each of the power consumption, shortage power and power supply deterioration value, and obtains an evaluation value obtained by summing them. The one output limiting function, the one target charge state function, and the one charge / discharge power function are each determined so that the evaluation value falls within a predetermined range.

本発明によれば、要求出力と、アシスト電源の充電状態と、出力制限関数とに基づいて、アシスト電源の出力制限を決定する。これにより、主電源の寿命が短くなるのを抑制することができるとともに、エネルギー効率の低下を抑制することができる。また、消費電力、不足電力及び電源劣化値のそれぞれに予め定められた重み係数をかけて、それらを総和して得られる評価値に基づいて、出力制限関数、目標充電状態関数及び充放電電力関数を決定する。したがって、エネルギー効率、走行性能及び電源寿命の総合的な観点から適切な電源制御を行うことができる。   According to the present invention, the output limit of the assist power source is determined based on the requested output, the charge state of the assist power source, and the output limit function. Thereby, it is possible to suppress the life of the main power source from being shortened and to suppress a decrease in energy efficiency. Moreover, based on the evaluation value obtained by multiplying each of the power consumption, the shortage power and the power supply deterioration value by a predetermined weighting coefficient, and summing them, the output limiting function, the target charge state function, and the charge / discharge power function To decide. Therefore, appropriate power control can be performed from the comprehensive viewpoint of energy efficiency, running performance, and power source life.

電源制御装置を備える車両を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows a vehicle provided with a power supply control device. 実施の形態1に係る電源制御装置の構成を示すブロック図である。1 is a block diagram illustrating a configuration of a power supply control device according to a first embodiment. 実施の形態1に係る電源制御装置の動作を示すフローチャート図である。FIG. 3 is a flowchart showing an operation of the power supply control apparatus according to the first embodiment. キャパシタ出力制限関数の例を示す図である。It is a figure which shows the example of a capacitor output limiting function. 二次電池配分出力及びキャパシタ配分出力を決定する動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the operation | movement which determines a secondary battery distribution output and a capacitor distribution output. 目標充電状態関数を示す図である。It is a figure which shows a target charge condition function. 出力制限関数を決定する動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the operation | movement which determines an output limiting function. 目標充電状態関数を決定する動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the operation | movement which determines a target charge condition function. 充放電電力関数を決定する動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the operation | movement which determines a charging / discharging electric power function. 実施の形態2に係る電源制御装置の構成を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a power supply control device according to a second embodiment. 実施の形態2に係る電源制御装置で用いられる表を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a table used in the power supply control device according to the second embodiment.

<実施の形態1>
図1は、本発明の実施の形態1に係る電源制御装置を備える車両の駆動系の構成を示す模式図である。この車両の駆動系の構成は、駆動輪1と、ドライブシャフト2と、減速機3と、電気モータ4と、インバータ5と、電源制御装置6と、リチウムイオン二次電池7と、DC−DCコンバータ8と、電気二重層キャパシタ9と、電気負荷部10とを備える。そして、この車両には、例えば、CPU(Central Processing Unit)や記憶装置等で構成される、車両の各構成要素を統括的に制御する制御部(図示しない)が設けられている。
<Embodiment 1>
1 is a schematic diagram showing a configuration of a drive system of a vehicle including a power supply control device according to Embodiment 1 of the present invention. The configuration of the drive system of this vehicle includes a drive wheel 1, a drive shaft 2, a speed reducer 3, an electric motor 4, an inverter 5, a power supply control device 6, a lithium ion secondary battery 7, and a DC-DC. A converter 8, an electric double layer capacitor 9, and an electric load unit 10 are provided. The vehicle is provided with a control unit (not shown) that comprehensively controls each component of the vehicle, which includes, for example, a CPU (Central Processing Unit) and a storage device.

リチウムイオン二次電池7は、一般的にエネルギー密度が高いという利点を有する。しかし、リチウムイオン二次電池7には、低温環境下では出力が低下してしまう性質があり、また、エネルギーの損失は、電流値の2乗に比例することから、出力電流が増大するほどエネルギー効率が低下するという性質がある。さらに、出力変化が急峻になると、容量が低下する、あるいは内部抵抗が増大する結果、寿命が短くなるという性質がある。そこで、この車両では、リチウムイオン二次電池7が主電源として使用される一方で、それよりも低温環境、及び、急峻な出力変化に強い電気二重層キャパシタ9が、主電源をアシストするアシスト電源として使用されている。   The lithium ion secondary battery 7 generally has an advantage of high energy density. However, the lithium ion secondary battery 7 has the property that the output decreases in a low temperature environment, and the energy loss is proportional to the square of the current value, so the energy increases as the output current increases. It has the property of reducing efficiency. Further, when the output change becomes steep, the life is shortened as a result of a decrease in capacitance or an increase in internal resistance. Therefore, in this vehicle, the lithium ion secondary battery 7 is used as the main power supply, while the electric double layer capacitor 9 that is resistant to a low temperature environment and a sharp output change assists the main power supply. It is used as

この車両においては、電気モータ4が、リチウムイオン二次電池7、及び、電気二重層キャパシタ9からの出力を用いて駆動力を生成し、その駆動力により走行可能となっている。この際に、本実施の形態に係る電源制御装置6は、リチウムイオン二次電池7及び電気二重層キャパシタ9の出力を、エネルギー効率、走行性能、及び、電源寿命の観点から適切に制御する。このことについては、後で詳しく説明する。   In this vehicle, the electric motor 4 generates a driving force using outputs from the lithium ion secondary battery 7 and the electric double layer capacitor 9, and can travel by the driving force. At this time, the power supply control device 6 according to the present embodiment appropriately controls the outputs of the lithium ion secondary battery 7 and the electric double layer capacitor 9 from the viewpoints of energy efficiency, running performance, and power supply life. This will be described in detail later.

次に、このような車両の各構成要素について説明する。ドライブシャフト2は駆動輪1と固定されている。減速機3は、電気モータ4の駆動力により回転される回転軸(図示せず)と接続されており、当該回転軸の回転よりも遅い回転速度でドライブシャフト2を回転させる。これにより、電気モータ4の回転は、回転軸,減速機3を介してドライブシャフト2に伝達可能となっている。また、この伝達方向とは反対に、ドライブシャフト2の回転は、減速機3,回転軸を介して電気モータ4に伝達可能となっている。   Next, each component of such a vehicle will be described. The drive shaft 2 is fixed to the drive wheel 1. The speed reducer 3 is connected to a rotating shaft (not shown) that is rotated by the driving force of the electric motor 4, and rotates the drive shaft 2 at a rotation speed slower than the rotation of the rotating shaft. Thereby, the rotation of the electric motor 4 can be transmitted to the drive shaft 2 via the rotating shaft and the speed reducer 3. In contrast to this transmission direction, the rotation of the drive shaft 2 can be transmitted to the electric motor 4 via the speed reducer 3 and the rotation shaft.

ここで、車両が加速する際の駆動力を生成する動作(以下、この動作を「力行」と呼ぶこともある)について説明する。この動作において、リチウムイオン二次電池7及び電気二重層キャパシタ9のそれぞれが放電し、それにより生じた直流電流が電源制御装置6を介してインバータ5に出力される。インバータ5は、リチウムイオン二次電池7からの当該直流電流を交流電流に変換し、その交流電流を電気モータ4に供給する。また、インバータ5は、電気二重層キャパシタ9からの当該直流電流を交流電流に変換し、その交流電流を電気モータ4に供給する。インバータ5から電気モータ4に交流電流が供給されると、電気モータ4の駆動力により上述の回転軸が回転し、車両が加速する。   Here, an operation for generating a driving force when the vehicle accelerates (hereinafter, this operation may be referred to as “powering”) will be described. In this operation, each of the lithium ion secondary battery 7 and the electric double layer capacitor 9 is discharged, and a direct current generated thereby is output to the inverter 5 via the power supply control device 6. The inverter 5 converts the direct current from the lithium ion secondary battery 7 into an alternating current and supplies the alternating current to the electric motor 4. The inverter 5 converts the direct current from the electric double layer capacitor 9 into an alternating current and supplies the alternating current to the electric motor 4. When an alternating current is supplied from the inverter 5 to the electric motor 4, the rotating shaft described above is rotated by the driving force of the electric motor 4 and the vehicle is accelerated.

次に、車両が自身の運動エネルギーを電力に変換し、当該電力を充電する動作(以下、この動作を「回生」と呼ぶこともある)について説明する。この動作において、電気モータ4が上述の回転軸の回転エネルギーを受けて発電し、交流電流を生成する。インバータ5は、当該交流電流を直流電流に変換する。インバータ5から電源制御装置6を介してリチウムイオン二次電池7に直流電流が供給されると、リチウムイオン二次電池7において充電が行われる。インバータ5から電源制御装置6及びDC−DCコンバータ8を介して電気二重層キャパシタ9に直流電流が供給されると、電気二重層キャパシタ9において充電が行われる。   Next, an operation in which the vehicle converts its own kinetic energy into electric power and charges the electric power (hereinafter, this operation may be referred to as “regeneration”) will be described. In this operation, the electric motor 4 receives the rotational energy of the rotating shaft described above and generates electric power to generate an alternating current. The inverter 5 converts the alternating current into a direct current. When a direct current is supplied from the inverter 5 to the lithium ion secondary battery 7 through the power supply control device 6, the lithium ion secondary battery 7 is charged. When a direct current is supplied from the inverter 5 to the electric double layer capacitor 9 via the power supply control device 6 and the DC-DC converter 8, the electric double layer capacitor 9 is charged.

DC−DCコンバータ8は、電気二重層キャパシタ9の放電の際には、電気二重層キャパシタ9からの電圧を昇圧し、昇圧後の電圧を電源制御装置6に出力する。一方、DC−DCコンバータ8は、電気二重層キャパシタ9の充電の際には、電源制御装置6からの電圧を降圧し、降圧後の電圧を電気二重層キャパシタ9に出力する。   When the electric double layer capacitor 9 is discharged, the DC-DC converter 8 boosts the voltage from the electric double layer capacitor 9 and outputs the boosted voltage to the power supply control device 6. On the other hand, when the electric double layer capacitor 9 is charged, the DC-DC converter 8 steps down the voltage from the power supply control device 6 and outputs the stepped down voltage to the electric double layer capacitor 9.

電気負荷部10は、車両で使用される電気負荷全般に含まれる装置や部品であり、例えば、ヘッドライトなどの灯火類、空調、オーディオ機器、映像機器、室内照明、ワイパーである。電気負荷部10は、リチウムイオン二次電池7の電力を用いて動作する。   The electric load unit 10 is a device or component included in all electric loads used in vehicles, and is, for example, lights such as headlights, air conditioning, audio equipment, video equipment, room lighting, and wipers. The electric load unit 10 operates using the power of the lithium ion secondary battery 7.

図2は、リチウムイオン二次電池7及び電気二重層キャパシタ9の出力を制御する電源制御装置6の構成を示すブロック図である。図に示すように電源制御装置6は、操作検出手段21と、走行状態検出手段22と、電源状態検出手段23と、要求出力決定手段24と、制御関数決定手段25と、出力制限決定手段26と、要求出力配分手段27と、目標充電状態決定手段28と、充放電電力決定手段29と、電源出力決定手段30と、電源出力制御手段31とを備える。要求出力決定手段24、出力制限決定手段26、要求出力配分手段27、目標充電状態決定手段28、充放電電力決定手段29及び電源出力決定手段30は、上述の制御部が動作プログラムを実行することにより機能ブロックとして形成されている。以下、電源制御装置6の各構成要素について説明する。   FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the power supply control device 6 that controls the outputs of the lithium ion secondary battery 7 and the electric double layer capacitor 9. As shown in the figure, the power supply control device 6 includes an operation detection means 21, a running state detection means 22, a power supply state detection means 23, a required output determination means 24, a control function determination means 25, and an output restriction determination means 26. A required output distribution means 27, a target charge state determination means 28, a charge / discharge power determination means 29, a power output determination means 30, and a power output control means 31. The required output determining means 24, the output restriction determining means 26, the required output distributing means 27, the target charge state determining means 28, the charge / discharge power determining means 29, and the power output determining means 30 are such that the above-described control unit executes an operation program. Is formed as a functional block. Hereinafter, each component of the power supply control device 6 will be described.

操作検出手段21は、例えば、センサーから構成されており、アクセルペダルの踏込み量、及び、ブレーキペダルの踏込み量に基づいて、アクセル操作量Ac及びブレーキ操作量Bcをそれぞれ検出する。車両に対して行われる走行に関する操作である、アクセル操作量Ac及びブレーキ操作量Bcを、以下総称して、「走行操作(Ac,Bc)」と呼ぶこともある。操作検出手段21は、検出した走行操作(Ac,Bc)を要求出力決定手段24に出力する。   The operation detection means 21 is composed of, for example, a sensor and detects the accelerator operation amount Ac and the brake operation amount Bc based on the depression amount of the accelerator pedal and the depression amount of the brake pedal. Hereinafter, the accelerator operation amount Ac and the brake operation amount Bc, which are operations related to traveling performed on the vehicle, may be collectively referred to as “traveling operations (Ac, Bc)”. The operation detection unit 21 outputs the detected traveling operation (Ac, Bc) to the request output determination unit 24.

走行状態検出手段22は、例えば、車速センサー及び勾配センサーなどから構成されており、車両の車速v、及び、車両が走行している道路の勾配θを検出する。以下、車両の車速v及び勾配θを総称して「走行状態(v,θ)」と呼ぶこともある。走行状態検出手段22は、検出した走行状態(v,θ)を、要求出力決定手段24及び目標充電状態決定手段28に出力する。   The traveling state detection means 22 is composed of, for example, a vehicle speed sensor and a gradient sensor, and detects the vehicle speed v of the vehicle and the gradient θ of the road on which the vehicle is traveling. Hereinafter, the vehicle speed v and the gradient θ of the vehicle may be collectively referred to as “running state (v, θ)”. The traveling state detection unit 22 outputs the detected traveling state (v, θ) to the request output determination unit 24 and the target charging state determination unit 28.

電源状態検出手段23は、例えば、温度センサー及び充電状態検知センサーなどから構成され、リチウムイオン二次電池7に関する温度(以下、「二次電池温度Tb」と呼ぶ)、及び、電気二重層キャパシタ9の充電状態(以下、「キャパシタ充電状態Cs」と呼ぶ)を検出する。ここで、二次電池温度Tbは、リチウムイオン二次電池7自身の温度、または、リチウムイオン二次電池7周辺の温度を意味し、キャパシタ充電状態Csは、電気二重層キャパシタ9において充電されている電力と実質的に同じである。以下、二次電池温度Tb及びキャパシタ充電状態Csを総称して「電源状態(Tb,Cs)」と呼ぶこともある。電源状態検出手段23は、検出した電源状態(Tb,Cs)を、出力制限決定手段26、目標充電状態決定手段28及び充放電電力決定手段29に出力する。   The power supply state detection means 23 includes, for example, a temperature sensor, a charge state detection sensor, and the like. The temperature related to the lithium ion secondary battery 7 (hereinafter referred to as “secondary battery temperature Tb”) and the electric double layer capacitor 9 Is detected (hereinafter referred to as “capacitor charge state Cs”). Here, the secondary battery temperature Tb means the temperature of the lithium ion secondary battery 7 itself or the temperature around the lithium ion secondary battery 7, and the capacitor charge state Cs is charged in the electric double layer capacitor 9. The power is substantially the same. Hereinafter, the secondary battery temperature Tb and the capacitor charge state Cs may be collectively referred to as “power supply state (Tb, Cs)”. The power supply state detection unit 23 outputs the detected power supply state (Tb, Cs) to the output restriction determination unit 26, the target charge state determination unit 28 and the charge / discharge power determination unit 29.

要求出力決定手段24は、走行操作(Ac,Bc)、走行状態(v,θ)、及び、車両の重量Mなどの車両の既知の特徴を示す車両特徴情報に基づいて、運転者が望む走行が行われるのに必要な出力を決定する。換言すれば、要求出力決定手段24は、走行操作(Ac,Bc)、走行状態(v,θ)、及び、車両特徴情報に基づいて、リチウムイオン二次電池7及び電気二重層キャパシタ9の全体に要求されている、車両走行に関する出力(以下、「要求出力Pn」と呼ぶ)を決定する。   The requested output determining means 24 is a travel desired by the driver based on vehicle characteristic information indicating known characteristics of the vehicle such as the travel operation (Ac, Bc), the travel state (v, θ), and the vehicle weight M. Determine the output required to be done. In other words, the required output determination means 24 is based on the travel operation (Ac, Bc), the travel state (v, θ), and the vehicle characteristic information, and the entire lithium ion secondary battery 7 and the electric double layer capacitor 9. The output relating to the vehicle travel (hereinafter referred to as “request output Pn”) required is determined.

出力制限決定手段26は、要求出力Pn、及び、キャパシタ充電状態Cs等に基づいて、電気二重層キャパシタ9での出力の制限(出力制限)を示すキャパシタ出力制限(Cmax,Cmin)を決定する。ここで、Cmaxは力行出力の制限を示し、Cminは回生出力の制限を示す。   The output restriction determination unit 26 determines a capacitor output restriction (Cmax, Cmin) indicating an output restriction (output restriction) in the electric double layer capacitor 9 based on the required output Pn, the capacitor charge state Cs, and the like. Here, Cmax indicates a limit of powering output, and Cmin indicates a limit of regenerative output.

本実施の形態では、要求出力Pnが力行出力である場合において、キャパシタ充電状態Csが高い場合には、力行出力の制限が弱いキャパシタ出力制限Cmaxが決定され、逆に、キャパシタ充電状態Csが低い場合には、力行出力の制限が強いキャパシタ出力制限Cmaxが決定される。一方、要求出力Pnが回生出力である場合において、キャパシタ充電状態Csが高い場合には、回生出力の制限が強いキャパシタ出力制限Cminが決定され、逆に、キャパシタ充電状態Csが低い場合には、回生出力の制限が弱いキャパシタ出力制限Cminが決定される。これについては、後で詳しく説明する。なお、このキャパシタ出力制限(Cmax,Cmin)の決定には、DC−DCコンバータ8の変換効率が考慮されるものとする。   In the present embodiment, when the required output Pn is a power running output and the capacitor charge state Cs is high, the capacitor output limit Cmax with a weak power running output limit is determined, and conversely, the capacitor charge state Cs is low. In this case, a capacitor output limit Cmax that strongly limits the power running output is determined. On the other hand, when the required output Pn is a regenerative output, if the capacitor charge state Cs is high, a capacitor output limit Cmin that strongly restricts the regenerative output is determined. Conversely, if the capacitor charge state Cs is low, A capacitor output limit Cmin having a weak regenerative output limit is determined. This will be described in detail later. It is assumed that the conversion efficiency of the DC-DC converter 8 is taken into account in determining the capacitor output limit (Cmax, Cmin).

要求出力配分手段27には、リチウムイオン二次電池7での出力の制限を示す二次電池出力制限(Lmin,Lmax)を含む既知の出力制約情報が入力される。ここで、Lmaxは力行出力時のリチウムイオン二次電池7の出力制限を示し、Lminは回生出力時のリチウムイオン二次電池7の出力制限を示す。本実施の形態では、二次電池出力制限(Lmin,Lmax)は、電気負荷部10で必要とされる電気負荷を考慮しつつ、二次電池出力のうち要求出力Pnに可及的に割り当てることができる値を表している。   The required output distribution means 27 is input with known output constraint information including secondary battery output limits (Lmin, Lmax) indicating output limits in the lithium ion secondary battery 7. Here, Lmax indicates the output limit of the lithium ion secondary battery 7 during powering output, and Lmin indicates the output limit of the lithium ion secondary battery 7 during regenerative output. In the present embodiment, the secondary battery output limit (Lmin, Lmax) is assigned to the required output Pn as much as possible among the secondary battery outputs while taking into account the electrical load required by the electrical load unit 10. Represents a value that can be

この要求出力配分手段27は、二次電池出力制限(Lmin,Lmax)、及び、出力制限決定手段26で決定されたキャパシタ出力制限(Cmax,Cmin)に基づいて、要求出力Pnを、リチウムイオン二次電池7と電気二重層キャパシタ9とに配分する。以下、リチウムイオン二次電池7に配分される要求出力Pnを、「二次電池配分出力Ln」と呼び、電気二重層キャパシタ9に配分される要求出力Pnを、「キャパシタ配分出力Cn」と呼ぶ。   The required output distribution unit 27 converts the required output Pn into the lithium ion secondary based on the secondary battery output limit (Lmin, Lmax) and the capacitor output limit (Cmax, Cmin) determined by the output limit determination unit 26. The secondary battery 7 and the electric double layer capacitor 9 are distributed. Hereinafter, the required output Pn distributed to the lithium ion secondary battery 7 is referred to as “secondary battery distributed output Ln”, and the required output Pn allocated to the electric double layer capacitor 9 is referred to as “capacitor distributed output Cn”. .

本実施の形態に係る要求出力配分手段27は、まず、キャパシタ出力制限(Cmin,Cmax)に基づいてキャパシタ配分出力Cnを決定し、その後、二次電池出力制限(Lmin,Lmax)に基づいて二次電池配分出力Lnを決定する。詳細は後述するが、このような出力配分によれば、要求出力Pnに出力変化があっても、電気二重層キャパシタ9の出力が変化するが、リチウムイオン二次電池7における出力変化が抑制される。なお、キャパシタ配分出力Cnは、電気二重層キャパシタ9そのものに要求される出力ではなく、DC−DCコンバータ8と電気二重層キャパシタ9とから構成される部分に要求される出力である。   The required output distribution means 27 according to the present embodiment first determines the capacitor distribution output Cn based on the capacitor output limit (Cmin, Cmax), and then determines the second output based on the secondary battery output limit (Lmin, Lmax). Next battery distribution output Ln is determined. Although details will be described later, according to such output distribution, even if the output change in the required output Pn, the output of the electric double layer capacitor 9 changes, but the output change in the lithium ion secondary battery 7 is suppressed. The Note that the capacitor distribution output Cn is not an output required for the electric double layer capacitor 9 itself but an output required for a portion constituted by the DC-DC converter 8 and the electric double layer capacitor 9.

目標充電状態決定手段28は、走行状態(v,θ)、及び、二次電池温度Tb等に基づいて、電気二重層キャパシタ9に充電されるべき適切な目標充電状態(以下、「キャパシタ目標充電状態Cp」と呼ぶ)を決定する。後述するように、キャパシタ充電状態Csがキャパシタ目標充電状態Cpに一致する場合には、電力不足が抑制されて走行性能が向上するとともに、エネルギー効率が向上する。そこで、キャパシタ充電状態Csがキャパシタ目標充電状態Cpとなるべく一致するように、リチウムイオン二次電池7と電気二重層キャパシタ9との間で充放電が行われる。充放電電力決定手段29は、この際に充放電されるべき電力(以下、「充放電電力Pe」と呼ぶ)を、キャパシタ目標充電状態Cp、及び、キャパシタ充電状態Cs等に基づいて決定する。   The target charging state determining means 28 is configured to select an appropriate target charging state (hereinafter referred to as “capacitor target charging”) to be charged in the electric double layer capacitor 9 based on the running state (v, θ), the secondary battery temperature Tb, and the like. Called state Cp). As will be described later, when the capacitor state of charge Cs matches the capacitor target state of charge Cp, power shortage is suppressed, driving performance is improved, and energy efficiency is improved. Therefore, charging / discharging is performed between the lithium ion secondary battery 7 and the electric double layer capacitor 9 so that the capacitor charging state Cs matches the capacitor target charging state Cp as much as possible. The charge / discharge power determination means 29 determines the power to be charged / discharged at this time (hereinafter referred to as “charge / discharge power Pe”) based on the capacitor target charge state Cp, the capacitor charge state Cs, and the like.

電源出力決定手段30は、充放電電力Peと、二次電池配分出力Lnとに基づいて、実際にリチウムイオン二次電池7が出力すべき二次電池出力Lmを決定する。また、電源出力決定手段30は、充放電電力Peと、キャパシタ配分出力Cnとに基づいて、実際に電気二重層キャパシタ9が出力すべきキャパシタ出力Cmを決定する。   The power supply output determining means 30 determines the secondary battery output Lm that the lithium ion secondary battery 7 should actually output based on the charge / discharge power Pe and the secondary battery distribution output Ln. Moreover, the power supply output determination means 30 determines the capacitor output Cm that the electric double layer capacitor 9 should actually output based on the charge / discharge power Pe and the capacitor distribution output Cn.

電源出力制御手段31は、例えば、複数のスイッチを有するリレーから構成されており、二次電池出力Lmに基づいてリチウムイオン二次電池7の出力を制御するとともに、キャパシタ出力Cmに基づいて電気二重層キャパシタ9の出力を制御する。   The power supply output control means 31 is composed of, for example, a relay having a plurality of switches, and controls the output of the lithium ion secondary battery 7 based on the secondary battery output Lm, and the electric power output based on the capacitor output Cm. The output of the multilayer capacitor 9 is controlled.

制御関数決定手段25は、各種センサーと、上述の制御部が動作プログラムを実行することによって形成される機能ブロックとから構成されている。制御関数決定手段25には、複数の出力制限関数ft、複数の目標充電状態関数fp及び複数の充放電電力関数feが予め用意されている。   The control function determining means 25 is composed of various sensors and functional blocks formed by the above-described control unit executing an operation program. In the control function determination unit 25, a plurality of output restriction functions ft, a plurality of target charge state functions fp, and a plurality of charge / discharge power functions fe are prepared in advance.

制御関数決定手段25は、複数の出力制限関数ft、複数の目標充電状態関数fp及び複数の充放電電力関数feから、一の出力制限関数ft、一の目標充電状態関数fp及び一の充放電電力関数feをそれぞれ決定する。制御関数決定手段での当該決定については、後で詳しく説明する。制御関数決定手段25は、当該決定した一の出力制限関数ft、一の目標充電状態関数fp及び一の充放電電力関数feを、出力制限決定手段26、目標充電状態決定手段28及び充放電電力決定手段29にそれぞれ付与する。   The control function determining means 25 is configured to output one output limit function ft, one target charge state function fp, and one charge / discharge from a plurality of output limit functions ft, a plurality of target charge state functions fp, and a plurality of charge / discharge power functions fe. Each of the power functions fe is determined. The determination by the control function determining means will be described in detail later. The control function determining means 25 outputs the determined one output limiting function ft, one target charging state function fp and one charging / discharging power function fe to the output limiting determining means 26, the target charging state determining means 28 and the charging / discharging power. Each is given to the determination means 29.

上述の出力制限決定手段26は、要求出力Pn及びキャパシタ充電状態Csと、制御関数決定手段25から直近に付与された一の出力制限関数ftとに基づいて、キャパシタ出力制限(Cmax,Cmin)を決定する。目標充電状態決定手段28は、走行状態(v,θ)及び二次電池温度Tbと、制御関数決定手段25から直近に付与された一の目標充電状態関数fpとに基づいて、キャパシタ目標充電状態Cpを決定する。充放電電力決定手段29は、キャパシタ目標充電状態Cp及びキャパシタ充電状態Csと、制御関数決定手段25から直近に付与された一の充放電電力関数feとに基づいて、充放電電力Peを決定する。   The output limit determining unit 26 described above sets the capacitor output limit (Cmax, Cmin) based on the required output Pn and the capacitor charge state Cs and the one output limit function ft most recently given from the control function determining unit 25. decide. The target charge state determination means 28 is based on the running state (v, θ) and the secondary battery temperature Tb and the one target charge state function fp most recently given from the control function determination means 25, and the capacitor target charge state. Cp is determined. The charge / discharge power determining means 29 determines the charge / discharge power Pe based on the capacitor target charge state Cp and the capacitor charge state Cs and the one charge / discharge power function fe most recently given from the control function determining means 25. .

以下、複数の出力制限関数ft、複数の目標充電状態関数fp及び複数の充放電電力関数feをまとめて「三種類の関数群」と呼ぶこともある。また、出力制限決定手段26に付与される一の出力制限関数ft、目標充電状態決定手段28に付与される一の目標充電状態関数fp、及び、充放電電力決定手段29に付与される一の充放電電力関数feをまとめて「三種類の関数」と呼ぶこともある。   Hereinafter, the plurality of output restriction functions ft, the plurality of target charge state functions fp, and the plurality of charge / discharge power functions fe may be collectively referred to as “three types of function groups”. Further, one output restriction function ft given to the output restriction determination means 26, one target charge state function fp given to the target charge state determination means 28, and one given to the charge / discharge power determination means 29. The charge / discharge power function fe may be collectively referred to as “three types of functions”.

図3は、図2に示される電源制御装置6の動作を示すフローチャートである。以下、図3を参照して、電源制御装置6の動作について説明する。なお、以下の説明に表れる式においては、正の値は放電を、負の値は充電を意味するものとする。   FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the power supply control device 6 shown in FIG. Hereinafter, the operation of the power supply control device 6 will be described with reference to FIG. In the following expression, a positive value means discharging, and a negative value means charging.

まず、ステップs1では、操作検出手段21が、運転者のアクセル操作及びブレーキ操作から、走行操作(Ac,Bc)を検出する。次に、ステップs2では、走行状態検出手段22が、走行状態(v,θ)を検出する。それから、ステップs3では、電源状態検出手段23が、電源状態(Tb,Cs)を検出する。   First, in step s1, the operation detection means 21 detects a driving operation (Ac, Bc) from the driver's accelerator operation and brake operation. Next, in step s2, the traveling state detection means 22 detects the traveling state (v, θ). Then, in step s3, the power supply state detection unit 23 detects the power supply state (Tb, Cs).

ステップs4では、要求出力決定手段24が、走行操作(Ac,Bc)、走行状態(v,θ)、及び、情報特徴情報に基づいて、要求出力Pnを決定する。このステップs4において、まず、要求出力決定手段24は、走行操作(Ac,Bc)、走行状態(v,θ)に基づいて、運転者が望む走行が行なわれるのに必要な加速度aを次式(1)により算出する。
a(t)=fa(Ac(t),Bc(t),v(t),θ(t)) ・・・(1)
ここで、a(t)、Ac(t)、Bc(t)、v(t)及びθ(t)は、それぞれ時間tにおける、加速度a、アクセル操作量Ac、ブレーキ操作量Bc、車速v,勾配θを示す。
In step s4, the requested output determining means 24 determines the requested output Pn based on the traveling operation (Ac, Bc), the traveling state (v, θ), and the information feature information. In step s4, the required output determining means 24 first calculates the acceleration a necessary for the driver to perform the desired travel based on the travel operation (Ac, Bc) and the travel state (v, θ) as follows: Calculated according to (1).
a (t) = fa (Ac (t), Bc (t), v (t), θ (t)) (1)
Here, a (t), Ac (t), Bc (t), v (t) and θ (t) are acceleration a, accelerator operation amount Ac, brake operation amount Bc, vehicle speed v, The gradient θ is shown.

faは、アクセル操作量Ac、ブレーキ操作量Bc、車速v、勾配θから加速度aを算出するための関数であり、アクセル操作量Acが大きくなった場合にはfaは大きくなるが、ブレーキ操作量Bcが大きくなった場合にはfaは小さくなる。また、車速vが0に近い値をとる場合にはfaは大きくなるが、0から大きく離れた値をとる場合にはfaは小さくなる。また、勾配θが正の値(車両が登坂を走行している)場合には、faは負の値をとる傾向があるが、勾配θが負の値(車両が降坂を走行している)場合には、faは正の値をとる傾向がある。   fa is a function for calculating the acceleration a from the accelerator operation amount Ac, the brake operation amount Bc, the vehicle speed v, and the gradient θ. When the accelerator operation amount Ac increases, fa increases, but the brake operation amount When Bc increases, fa decreases. When the vehicle speed v takes a value close to 0, fa increases, but when the vehicle speed v takes a value far from 0, fa decreases. When the slope θ is a positive value (the vehicle is traveling uphill), fa tends to take a negative value, but the gradient θ is a negative value (the vehicle is traveling downhill). ), Fa tends to take a positive value.

加速度aが算出された後、要求出力決定手段24は、車両特徴情報に基づいて、車両が走行する際の全抵抗Rを次式(2)〜(6)により算出する。なお、本実施の形態に係る要求出力決定手段24は、既知の車両特徴情報として、車両の重量M、CD(Constant Drag)値λ、車両前面投影面積S、転がり抵抗係数μ、及び、回転部分の慣性相当重量ΔMが与えられている。
R(t)=Ra(t)+Rr(t)+Re(t)+Rc(t) ・・・(2)
Ra(t)=λ×S×v2(t) ・・・(3)
Rr(t)=μ×M ・・・(4)
Re(t)=M×sinθ(t) ・・・(5)
Rc(t)=a(t)×(M+ΔM)/g ・・・(6)
ここで、R(t)、Ra(t)、Rr(t)、Re(t)及びRc(t)は、それぞれ時間tにおける、全抵抗、空気抵抗、転がり抵抗、勾配抵抗及び加速抵抗を示し、gは重量加速度を示す。
After the acceleration a is calculated, the required output determination unit 24 calculates the total resistance R when the vehicle travels based on the vehicle characteristic information by the following equations (2) to (6). The required output determining means 24 according to the present embodiment includes the vehicle weight M, the CD (Constant Drag) value λ, the vehicle front projection area S, the rolling resistance coefficient μ, and the rotating part as known vehicle feature information. Inertia equivalent weight ΔM is given.
R (t) = Ra (t) + Rr (t) + Re (t) + Rc (t) (2)
Ra (t) = λ × S × v 2 (t) (3)
Rr (t) = μ × M (4)
Re (t) = M × sin θ (t) (5)
Rc (t) = a (t) × (M + ΔM) / g (6)
Here, R (t), Ra (t), Rr (t), Re (t), and Rc (t) indicate total resistance, air resistance, rolling resistance, gradient resistance, and acceleration resistance at time t, respectively. , G indicates weight acceleration.

そして、要求出力決定手段24は、車両が全抵抗R(t)の状況下において加速度a(t)で加速するのに必要な推進力Fnを次式(7)により算出し、その推進力Fnを実現するために必要な要求出力Pnを次式(8)により算出する。
Fn(t)=M×a(t)+R(t) ・・・(7)
Pn(t)=Fn(t)×v(t) ・・・(8)
ここで、Fn(t)及びPn(t)は、それぞれ時間tにおける、推進力Fn及び要求出力Pnを示す。以上により、要求出力決定手段24において要求出力Pnが求まる。
Then, the required output determining means 24 calculates the propulsive force Fn required for the vehicle to accelerate at the acceleration a (t) under the condition of the total resistance R (t) by the following equation (7), and the propulsive force Fn The required output Pn required for realizing is calculated by the following equation (8).
Fn (t) = M × a (t) + R (t) (7)
Pn (t) = Fn (t) × v (t) (8)
Here, Fn (t) and Pn (t) indicate the propulsive force Fn and the required output Pn at time t, respectively. As described above, the required output Pn is obtained in the required output determining means 24.

なお、車両を加速させたい場合(a(t)>0)、つまり力行を行おうとする場合には要求出力Pnは正の値をとり、車両を減速させたい場合(a(t)<0)、つまり回生を行おうとする場合には要求出力Pnは負の値をとる。   When the vehicle is to be accelerated (a (t)> 0), that is, when powering is to be performed, the required output Pn takes a positive value and the vehicle is to be decelerated (a (t) <0). That is, when the regeneration is to be performed, the required output Pn takes a negative value.

ステップs5において、制御関数決定手段25は、三種類の関数群から三種類の関数を決定する。この動作の詳細な説明については後述する。   In step s5, the control function determination unit 25 determines three types of functions from the three types of function groups. Details of this operation will be described later.

ステップs6では、出力制限決定手段26が、要求出力Pnの符号(正または負)及びキャパシタ充電状態Cs、及び、一の出力制限関数ftに基づいて、キャパシタ出力制限(Cmax,Cmin)を次式(9)及び(10)により決定する。ただし、このキャパシタ出力制限(Cmax,Cmin)の決定には、DC−DCコンバータ8の変換効率が考慮されているものとする。
力行(Pn(t)>0)の場合:Cmax(t)=ft(Cs(t)) ・・・(9)
回生(Pn(t)<0)の場合:Cmin(t)=ft(Cs(t))−ft(1) ・・・(10)
なお、この式(9)及び(10)においては、0≦Cs(t)≦1となるように、Cs(t)は規格化されており、ft(1)はCs(t)が最大のときのftの値を意味する。また、本説明では、力行時及び回生時の式は同一の出力制限関数ftで表されるが、力行時及び回生時で互いに異なる出力制限関数を使用してもよい。
In step s6, the output limit determining means 26 calculates the capacitor output limit (Cmax, Cmin) based on the sign (positive or negative) of the required output Pn, the capacitor charge state Cs, and one output limit function ft as follows: Determined by (9) and (10). However, it is assumed that the conversion efficiency of the DC-DC converter 8 is considered in the determination of the capacitor output limit (Cmax, Cmin).
When powering (Pn (t)> 0): Cmax (t) = ft (Cs (t)) (9)
In the case of regeneration (Pn (t) <0): Cmin (t) = ft (Cs (t)) − ft (1) (10)
In equations (9) and (10), Cs (t) is standardized so that 0 ≦ Cs (t) ≦ 1, and ft (1) has the largest Cs (t). Means the value of ft. In this description, the expressions for powering and regeneration are represented by the same output limiting function ft, but different output limiting functions may be used for powering and regeneration.

図4は、出力制限関数ftの例を示す図である。要求出力Pn(t)が力行である場合(図4の上側の図)において、キャパシタ充電状態Cs(t)が高い(つまり電気二重層キャパシタ9が十分に充電されている)場合には、電気二重層キャパシタ9における電力がなるべく用いられるようにするために、力行出力の制限が弱い(絶対値が大きい)キャパシタ出力制限Cmaxが決定される。また、要求出力Pn(t)が同様に力行である場合において、キャパシタ充電状態Cs(t)が低い(つまり電気二重層キャパシタ9がほとんど充電されていない)場合には、電気二重層キャパシタ9における電力がこれ以上用いられないようにするために、力行出力の制限が強い(絶対値が小さい)キャパシタ出力制限Cmaxが決定される。   FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the output restriction function ft. When the required output Pn (t) is power running (the upper diagram in FIG. 4), when the capacitor charge state Cs (t) is high (that is, the electric double layer capacitor 9 is sufficiently charged), In order to use the electric power in the double layer capacitor 9 as much as possible, the capacitor output limit Cmax whose power output limit is weak (absolute value is large) is determined. Similarly, in the case where the required output Pn (t) is also power running, when the capacitor charge state Cs (t) is low (that is, the electric double layer capacitor 9 is hardly charged), the electric double layer capacitor 9 In order to prevent the electric power from being used any more, the capacitor output limit Cmax having a strong power running output limit (small absolute value) is determined.

一方、要求出力Pn(t)が回生である場合(図4の下側の図)において、キャパシタ充電状態Cs(t)が高い(つまり電気二重層キャパシタ9が十分に充電されている)場合には、電気二重層キャパシタ9がこれ以上充電されないようにするために、回生出力の制限が強い(絶対値が小さい)キャパシタ出力制限Cminが決定される。また、要求出力Pn(t)が同様に回生である場合において、キャパシタ充電状態Cs(t)が低い(つまり電気二重層キャパシタ9がほとんど充電されていない)場合には、電気二重層キャパシタ9がなるべく充電されるようにするために、回生出力の制限が弱い(絶対値が大きい)キャパシタ出力制限Cminが決定される。   On the other hand, when the required output Pn (t) is regenerative (the lower diagram in FIG. 4), the capacitor charge state Cs (t) is high (that is, the electric double layer capacitor 9 is sufficiently charged). In order to prevent the electric double layer capacitor 9 from being charged any more, a capacitor output limit Cmin with a strong regenerative output limit (small absolute value) is determined. Similarly, when the required output Pn (t) is regenerative and the capacitor charge state Cs (t) is low (that is, the electric double layer capacitor 9 is hardly charged), the electric double layer capacitor 9 is In order to charge as much as possible, the capacitor output limit Cmin with a weak regenerative output limit (large absolute value) is determined.

このような本実施の形態に係る電源制御装置6によれば、電気二重層キャパシタ9に余裕がある場合には、電気二重層キャパシタ9において可能な限り力行及び回生を行おうとする。その結果、リチウムイオン二次電池7における出力の急峻な変化を抑制することができるため、リチウムイオン二次電池7の寿命が短くなるのを抑制することができる。また、リチウムイオン二次電池7の出力が大きくなるのを抑制することも期待できるため、エネルギー効率の低下を抑制することも期待できる。   According to the power supply control device 6 according to the present embodiment, when the electric double layer capacitor 9 has a margin, the electric double layer capacitor 9 tries to perform power running and regeneration as much as possible. As a result, since a sharp change in output in the lithium ion secondary battery 7 can be suppressed, the life of the lithium ion secondary battery 7 can be suppressed from being shortened. Moreover, since it can also be expected to suppress an increase in the output of the lithium ion secondary battery 7, it can also be expected to suppress a decrease in energy efficiency.

一方、後述するが、電気二重層キャパシタ9に余裕がない場合には、リチウムイオン二次電池7の出力も用いられる。したがって、車両の電力が不足する可能性を低減することができ、また、車両の運動エネルギーを変換して得られる電力をできるだけ充電することができることからエネルギー効率の低下を抑制することができる。   On the other hand, as will be described later, when the electric double layer capacitor 9 has no margin, the output of the lithium ion secondary battery 7 is also used. Therefore, the possibility that the electric power of the vehicle is insufficient can be reduced, and the electric power obtained by converting the kinetic energy of the vehicle can be charged as much as possible, so that a decrease in energy efficiency can be suppressed.

ステップs7では、要求出力配分手段27が、要求出力Pn、二次電池出力制限(Lmin,Lmax)及びステップs6で決定されたキャパシタ出力制限(Cmax,Cmin)に基づいて、二次電池配分出力Ln及びキャパシタ配分出力Cnを決定する。   In step s7, the required output distribution means 27 performs the secondary battery distribution output Ln based on the required output Pn, the secondary battery output limit (Lmin, Lmax) and the capacitor output limit (Cmax, Cmin) determined in step s6. And determine the capacitor distribution output Cn.

図5は、要求出力配分手段27におけるこのステップでの動作を説明するための図である。図5の上側には、キャパシタ配分出力Cn、二次電池配分出力Ln、要求出力Pnが、実線、破線、二点鎖線でそれぞれ示されている。図5の下側には、キャパシタ充電状態Cs(t)が示されている。以下、このステップでの動作について図5を参照しながら詳細に説明する。   FIG. 5 is a diagram for explaining the operation at this step in the request output distribution means 27. On the upper side of FIG. 5, the capacitor distribution output Cn, the secondary battery distribution output Ln, and the required output Pn are shown by a solid line, a broken line, and a two-dot chain line, respectively. On the lower side of FIG. 5, the capacitor charge state Cs (t) is shown. Hereinafter, the operation in this step will be described in detail with reference to FIG.

図5に示される時間帯T1においては、要求出力Pn(t)が力行出力(Pn>0)であり、かつ力行出力を制限するキャパシタ出力制限Cmax(t)が要求出力Pn(t)以上である場合が示されている。この場合、電気二重層キャパシタ9が十分に充電されており(キャパシタ充電状態Csが十分に大きく)、その力行出力だけで要求出力Pnを満たすことができる。そこで、要求出力配分手段27は、キャパシタ配分出力Cn(t)をPn(t)と決定し、二次電池配分出力Ln(t)を0と決定する。   In the time zone T1 shown in FIG. 5, the required output Pn (t) is the powering output (Pn> 0), and the capacitor output limit Cmax (t) for limiting the powering output is equal to or greater than the required output Pn (t). Some cases are shown. In this case, the electric double layer capacitor 9 is sufficiently charged (capacitor charge state Cs is sufficiently large), and the required output Pn can be satisfied only by the powering output. Therefore, the required output distribution unit 27 determines the capacitor distribution output Cn (t) as Pn (t) and the secondary battery distribution output Ln (t) as 0.

時間帯T2及び時間帯T3においては、要求出力Pn(t)が力行出力(Pn>0)であり、かつキャパシタ出力制限Cmax(t)が要求出力Pn(t)よりも小さい場合が示されている。この場合、電気二重層キャパシタ9の力行出力だけでは要求出力Pnを満たすことができないから、リチウムイオン二次電池7の力行出力を加える。ただし、なるべく電気二重層キャパシタ9において力行が行われるようにするために、要求出力配分手段27は、キャパシタ配分出力Cn(t)を、電気二重層キャパシタ9に許容されている最大の力行出力であるキャパシタ出力制限Cmax(t)と決定する。   In the time zone T2 and the time zone T3, a case where the required output Pn (t) is a powering output (Pn> 0) and the capacitor output limit Cmax (t) is smaller than the required output Pn (t) is shown. Yes. In this case, since the required output Pn cannot be satisfied only by the power running output of the electric double layer capacitor 9, the power running output of the lithium ion secondary battery 7 is added. However, in order to perform powering in the electric double layer capacitor 9 as much as possible, the required output distribution unit 27 sets the capacitor distribution output Cn (t) to the maximum powering output allowed for the electric double layer capacitor 9. A certain capacitor output limit Cmax (t) is determined.

なお、この時間帯T2及び時間帯T3のうち、時間帯T2においては、力行出力を制限する二次電池出力制限Lmax(t)がPn(t)−Cmax(t)以上である場合が示されている。この場合には、リチウムイオン二次電池7及び電気二重層キャパシタ9の力行出力で要求出力Pnを満たすことができるから、要求出力配分手段27は、二次電池配分出力Ln(t)をPn(t)−Cmax(t)と決定する。   Of the time zones T2 and T3, in the time zone T2, a case where the secondary battery output limit Lmax (t) for limiting the powering output is equal to or greater than Pn (t) −Cmax (t) is shown. ing. In this case, since the power output of the lithium ion secondary battery 7 and the electric double layer capacitor 9 can satisfy the required output Pn, the required output distribution means 27 sets the secondary battery distribution output Ln (t) to Pn ( t)-Cmax (t) is determined.

一方、時間帯T3においては、二次電池出力制限Lmax(t)がPn(t)−Cmax(t)よりも小さい場合が示されている。この場合には、リチウムイオン二次電池7及び電気二重層キャパシタ9の力行出力の和が、なるべく要求出力Pn(t)に近くなるようにするために、要求出力配分手段27は、二次電池配分出力Ln(t)をLmax(t)と決定する。なお、この場合には、要求出力Pn(t)は満たされないから、運転者が望む車両の加速を実現することができなくなる。そうならないように、運転者に電力残量が少ない旨を事前に通知することが望ましい。   On the other hand, in the time zone T3, a case where the secondary battery output limit Lmax (t) is smaller than Pn (t) −Cmax (t) is shown. In this case, in order to make the sum of the powering outputs of the lithium ion secondary battery 7 and the electric double layer capacitor 9 as close as possible to the required output Pn (t), the required output distribution means 27 includes the secondary battery. The distribution output Ln (t) is determined as Lmax (t). In this case, since the required output Pn (t) is not satisfied, the acceleration of the vehicle desired by the driver cannot be realized. In order to avoid this, it is desirable to notify the driver in advance that the remaining amount of power is low.

時間帯T4においては、要求出力Pnが回生出力(Pn<0)であり、かつ回生出力を制限するキャパシタ出力制限Cmin(t)の絶対値が要求出力Pn(t)の絶対値以上である場合が示されている。この場合、電気二重層キャパシタ9がほとんど充電されておらず(キャパシタ充電状態Csが十分に小さく)、その回生出力だけで要求出力Pnを満たすことができる。そこで、要求出力配分手段27は、キャパシタ配分出力Cn(t)をPn(t)と決定し、二次電池配分出力Ln(t)を0と決定する。   In the time zone T4, the required output Pn is the regenerative output (Pn <0), and the absolute value of the capacitor output limit Cmin (t) that limits the regenerative output is greater than or equal to the absolute value of the required output Pn (t) It is shown. In this case, the electric double layer capacitor 9 is hardly charged (capacitor charge state Cs is sufficiently small), and the required output Pn can be satisfied only by the regenerative output. Therefore, the required output distribution unit 27 determines the capacitor distribution output Cn (t) as Pn (t) and the secondary battery distribution output Ln (t) as 0.

時間帯T5及び時間帯T6においては、要求出力が回生出力(Pn<0)であり、かつキャパシタ出力制限Cmin(t)の絶対値が要求出力Pn(t)の絶対値よりも小さい場合が示されている。この場合、電気二重層キャパシタ9の回生出力だけでは要求出力Pnを満たすことができないから、リチウムイオン二次電池7の回生出力を加える。ただし、なるべく電気二重層キャパシタ9において回生が行われるようにするために、要求出力配分手段27は、キャパシタ配分出力Cn(t)を、電気二重層キャパシタ9に許容されている最大の回生出力であるキャパシタ出力制限Cmin(t)と決定する。   In the time zone T5 and the time zone T6, the request output is a regenerative output (Pn <0), and the absolute value of the capacitor output limit Cmin (t) is smaller than the absolute value of the request output Pn (t). Has been. In this case, since the required output Pn cannot be satisfied only by the regenerative output of the electric double layer capacitor 9, the regenerative output of the lithium ion secondary battery 7 is added. However, in order to regenerate the electric double layer capacitor 9 as much as possible, the required output distribution means 27 sets the capacitor distribution output Cn (t) to the maximum regenerative output allowed for the electric double layer capacitor 9. A certain capacitor output limit Cmin (t) is determined.

なお、この時間帯T5及び時間帯T6のうち、時間帯T5においては、回生出力を制限する二次電池出力制限Lmin(t)の絶対値が(Pn(t)−Cmin(t))の絶対値以上である場合が示されている。この場合には、リチウムイオン二次電池7及び電気二重層キャパシタ9の回生出力で要求出力Pnを満たすことができるから、要求出力配分手段27は、二次電池配分出力Ln(t)をPn(t)−Cmin(t)と決定する。   Of the time zones T5 and T6, in the time zone T5, the absolute value of the secondary battery output limit Lmin (t) that limits the regenerative output is (Pn (t) −Cmin (t)). The case where it is more than the value is shown. In this case, since the required output Pn can be satisfied by the regenerative outputs of the lithium ion secondary battery 7 and the electric double layer capacitor 9, the required output distribution unit 27 sets the secondary battery distribution output Ln (t) to Pn ( t) -Cmin (t).

一方、時間帯T6においては、二次電池出力制限Lmin(t)の絶対値が(Pn(t)−Cmin(t))の絶対値よりも小さい場合が示されている。この場合には、リチウムイオン二次電池7及び電気二重層キャパシタ9の回生出力の和の絶対値が、なるべく要求出力Pn(t)に近くなるようにするために、要求出力配分手段27は、二次電池配分出力Ln(t)をLmin(t)と決定する。なお、この場合には、要求出力Pn(t)は満たされないから、運転手が望む車両の減速を実現することができなくなる。そならないように、機械式ブレーキを補助的に設けておくことが望ましい。   On the other hand, in the time zone T6, the case where the absolute value of the secondary battery output limit Lmin (t) is smaller than the absolute value of (Pn (t) −Cmin (t)) is shown. In this case, in order to make the absolute value of the sum of the regenerative outputs of the lithium ion secondary battery 7 and the electric double layer capacitor 9 as close as possible to the required output Pn (t), the required output distribution means 27 The secondary battery distribution output Ln (t) is determined as Lmin (t). In this case, since the required output Pn (t) is not satisfied, the deceleration of the vehicle desired by the driver cannot be realized. In order to avoid this, it is desirable to provide a mechanical brake as an auxiliary.

さて、以上のような要求出力の配分においては、要求出力Pnが電気二重層キャパシタ9に積極的に配分されるようになっている。つまり、要求出力Pnがリチウムイオン二次電池7に配分されるのが抑制されている。ここで、上述したように、リチウムイオン二次電池7においては、電流値の2乗に比例してエネルギーの損失が生じるが、このような配分によればリチウムイオン二次電池7に要求される出力Pnが抑制されることから、エネルギーの損失を軽減することができ、エネルギー効率の向上が期待できる。また、この配分によればリチウムイオン二次電池7の劣化の要因となるリチウムイオン二次電池7での急峻な出力変化が抑制されることから、リチウムイオン二次電池7の劣化を抑制することが期待できる。   In the distribution of the required output as described above, the required output Pn is positively distributed to the electric double layer capacitor 9. That is, the distribution of the required output Pn to the lithium ion secondary battery 7 is suppressed. Here, as described above, in the lithium ion secondary battery 7, energy loss occurs in proportion to the square of the current value. According to such distribution, the lithium ion secondary battery 7 is required. Since the output Pn is suppressed, energy loss can be reduced, and improvement in energy efficiency can be expected. Further, according to this distribution, since a rapid output change in the lithium ion secondary battery 7 that causes deterioration of the lithium ion secondary battery 7 is suppressed, the deterioration of the lithium ion secondary battery 7 is suppressed. Can be expected.

さて、図3に戻って、ステップs8においては、目標充電状態決定手段28が、走行状態(v,θ)、二次電池温度Tb、及び、一の目標充電状態関数fpに基づいて、キャパシタ目標充電状態Cpを次式(11)により求める。
Cp(t)=fp(v(t),θ(t),Tb(t)) ・・・(11)
ここで、Cp(t)は、時間tにおけるキャパシタ目標充電状態Cpを示す。式(11)から明らかなように、目標充電状態関数fpは、キャパシタ目標充電状態Cpを示す、走行状態(v,θ)と、二次電池温度Tbとの関数である。
Now, referring back to FIG. 3, in step s8, the target charge state determination means 28 determines the capacitor target based on the running state (v, θ), the secondary battery temperature Tb, and the one target charge state function fp. The state of charge Cp is obtained by the following equation (11).
Cp (t) = fp (v (t), θ (t), Tb (t)) (11)
Here, Cp (t) indicates the capacitor target charge state Cp at time t. As is clear from the equation (11), the target charge state function fp is a function of the running state (v, θ) and the secondary battery temperature Tb that indicates the capacitor target charge state Cp.

図6は、本実施の形態に係る目標充電状態関数fpを示す図である。この目標充電状態関数fpにおいては、低速つまり車速vが小さい場合には、キャパシタ目標充電状態Cpが高くなるようにし、高速つまり車速vが大きい場合には、キャパシタ目標充電状態Cpが低くなるようにしている。   FIG. 6 is a diagram showing a target charge state function fp according to the present embodiment. In this target charge state function fp, the capacitor target charge state Cp is increased when the vehicle speed is low, that is, the vehicle speed v is low, and the capacitor target charge state Cp is decreased when the vehicle speed is high, that is, the vehicle speed v is large. ing.

上述したように、リチウムイオン二次電池7と電気二重層キャパシタ9との間で充放電が行われることにより、キャパシタ充電状態Csは、キャパシタ目標充電状態Cpになるべく近づけられるように制御される。したがって、加速の要求が行われる可能性が高い低速で、車両が走行する際には、キャパシタ目標充電状態Cpとともにキャパシタ充電状態Csも十分に高くなっているので、仮に車速vを大きくするように加速が要求されたとしても、電気二重層キャパシタ9において電力不足が生じるのを抑制することができる。よって、走行性能を高めることができる。一方、減速の要求が行われる可能性が高い高速で、車両が走行する際には、キャパシタ目標充電状態Cpとともにキャパシタ充電状態Csも十分に低くなっているので、回生時のエネルギーを効率よく回収することができる。   As described above, by charging / discharging between the lithium ion secondary battery 7 and the electric double layer capacitor 9, the capacitor charge state Cs is controlled to be as close as possible to the capacitor target charge state Cp. Therefore, when the vehicle travels at a low speed at which acceleration is likely to be requested, the capacitor charge state Cs is sufficiently high as well as the capacitor target charge state Cp, so that the vehicle speed v is temporarily increased. Even if acceleration is required, it is possible to suppress the occurrence of power shortage in the electric double layer capacitor 9. Therefore, traveling performance can be improved. On the other hand, when the vehicle travels at a high speed that is likely to require deceleration, the capacitor charge state Cs as well as the capacitor target charge state Cp are sufficiently low, so that the energy during regeneration is efficiently recovered. can do.

なお、本実施の形態では、目標充電状態関数fpが示すキャパシタ目標充電状態Cpは、車速vだけでなく、勾配θ及び二次電池温度Tbによっても変化するようにする。   In the present embodiment, the capacitor target charge state Cp indicated by the target charge state function fp is changed not only by the vehicle speed v but also by the gradient θ and the secondary battery temperature Tb.

具体的には、本実施の形態に係る目標充電状態関数fpにおいては、勾配θが登坂を示す場合には、キャパシタ目標充電状態Cpが高くなるようにし、勾配θが降坂を示す場合には、キャパシタ目標充電状態Cpが低くなるようにする。これにより、加速の要求が行われる可能性が高い登坂を車両が走行する際には、キャパシタ充電状態Csが十分に高くなっているので、車速vを大きくするように加速が要求されたとしても、電気二重層キャパシタ9において電力不足が生じるのを抑制することができる。一方、減速の要求が行われる可能性が高い降坂を車両が走行する際には、キャパシタ充電状態Csが十分に低くなっているので、回生時のエネルギーを効率よく回収することができる。   Specifically, in the target charge state function fp according to the present embodiment, when the gradient θ indicates an uphill, the capacitor target charge state Cp is increased, and when the gradient θ indicates a downhill, The capacitor target charge state Cp is made low. As a result, when the vehicle travels on an uphill where there is a high possibility of requesting acceleration, the capacitor charge state Cs is sufficiently high, so even if acceleration is required to increase the vehicle speed v Further, it is possible to suppress the occurrence of power shortage in the electric double layer capacitor 9. On the other hand, when the vehicle travels on a downhill where there is a high possibility of a request for deceleration, the capacitor charge state Cs is sufficiently low, so that energy during regeneration can be efficiently recovered.

また、リチウムイオン二次電池7は、低温時に動作性能が低下する傾向にあるため、低温時には多少、出力不足となることが考えられる。そこで、二次電池温度Tbが低い場合に、電気二重層キャパシタ9が、リチウムイオン二次電池7の動作性能の低下を補うように積極的に出力すれば、電気二重層キャパシタ9での出力不足の回避が期待できる。具体的には、目標充電状態関数fpにおいて、図6に示されるように、二次電池温度Tbが低い場合には、キャパシタ目標充電状態Cpが高くなるようにする。これにより、低温時の出力不足を確実に抑制することができる。   In addition, since the lithium ion secondary battery 7 tends to have low operating performance at low temperatures, it is considered that the output is somewhat insufficient at low temperatures. Therefore, when the secondary battery temperature Tb is low, if the electric double layer capacitor 9 actively outputs so as to compensate for the decrease in the operating performance of the lithium ion secondary battery 7, the output of the electric double layer capacitor 9 is insufficient. Can be expected to avoid. Specifically, in the target charge state function fp, as shown in FIG. 6, when the secondary battery temperature Tb is low, the capacitor target charge state Cp is set high. Thereby, the output shortage at the time of low temperature can be suppressed reliably.

図3に戻って、ステップs9においては、充放電電力決定手段29が、キャパシタ充電状態Cs、キャパシタ目標充電状態Cp、二次電池出力制限(Lmin,Lmax)、ステップs6で決定したキャパシタ出力制限(Cmin,Cmax)、及び、一の充放電電力関数feに基づいて、リチウムイオン二次電池7と電気二重層キャパシタ9との間で充放電すべき充放電電力Peを次式(12)により求める。
Pe(t)=fe(Cp(t),Cs(t)) ・・・(12)
ここで、Pe(t)は、時間tにおける充放電電力Peを示す。式(12)から明らかなように、充放電電力関数feは、充放電電力Peを示す、キャパシタ充電状態Csと、キャパシタ目標充電状態Cpとの関数である。
Returning to FIG. 3, in step s9, the charge / discharge power determination means 29 has the capacitor charge state Cs, the capacitor target charge state Cp, the secondary battery output limit (Lmin, Lmax), and the capacitor output limit determined in step s6 ( Cmin, Cmax) and one charge / discharge power function fe, charge / discharge power Pe to be charged / discharged between the lithium ion secondary battery 7 and the electric double layer capacitor 9 is obtained by the following equation (12). .
Pe (t) = fe (Cp (t), Cs (t)) (12)
Here, Pe (t) represents the charge / discharge power Pe at time t. As is clear from the equation (12), the charge / discharge power function fe is a function of the capacitor charge state Cs and the capacitor target charge state Cp indicating the charge / discharge power Pe.

充放電電力Peが正であれば、リチウムイオン二次電池7が放電することを意味し、この場合には、リチウムイオン二次電池7の電力が電気二重層キャパシタ9に充電される。一方、充放電電力Peが負であれば、リチウムイオン二次電池7が充電することを意味し、この場合には、電気二重層キャパシタ9の電力がリチウムイオン二次電池7に充電される。   If the charge / discharge power Pe is positive, it means that the lithium ion secondary battery 7 is discharged. In this case, the electric double layer capacitor 9 is charged with the electric power of the lithium ion secondary battery 7. On the other hand, if the charge / discharge power Pe is negative, it means that the lithium ion secondary battery 7 is charged. In this case, the electric power of the electric double layer capacitor 9 is charged to the lithium ion secondary battery 7.

ただし、Pe(t)が正であるとき、リチウムイオン二次電池7及び電気二重層キャパシタ9の出力制限(つまりLmax(t),Cmax(t))を考慮し、Lmax(t)−Ln(t)及び−(Cmin(t)−Cn(t))のうち小さい方を充放電電力上限値Pemax(t)とする。すなわち、Pe(t)がPemax(t)より大きい場合は、Pe(t)の値をPemax(t)とする。同様に、Pe(t)が負であるとき、リチウムイオン二次電池7及び電気二重層キャパシタ9の出力制限(つまりLmin(t),Cmin(t))を考慮し、Lmin(t)−Ln(t)及び−(Cmin(t)−Cn(t))のうち大きいほう(これらの絶対値の小さい方)を充放電電力下限値Pemin(t)とする。すなわち、Pe(t)がPemin(t)より小さい(Pemin(t)の絶対値より大きい)場合は、Pe(t)の値をPemin(t)とする。   However, when Pe (t) is positive, the output limits of the lithium ion secondary battery 7 and the electric double layer capacitor 9 (that is, Lmax (t), Cmax (t)) are considered, and Lmax (t) −Ln ( The smaller one of t) and-(Cmin (t) -Cn (t)) is defined as the charge / discharge power upper limit value Pemax (t). That is, when Pe (t) is larger than Pemax (t), the value of Pe (t) is set to Pemax (t). Similarly, when Pe (t) is negative, Lmin (t) −Ln is considered in consideration of output limitations (that is, Lmin (t), Cmin (t)) of the lithium ion secondary battery 7 and the electric double layer capacitor 9. The larger one (the smaller of these absolute values) of (t) and-(Cmin (t) -Cn (t)) is defined as the charge / discharge power lower limit value Pemin (t). That is, when Pe (t) is smaller than Pemin (t) (greater than the absolute value of Pemin (t)), the value of Pe (t) is set to Pemin (t).

ステップs10では、電源出力決定手段30は、ステップs7で決定した二次電池配分出力Ln(t)及びキャパシタ配分出力Cn(t)と、ステップs9で決定した充放電電力Pe(t)とに基づいて、実際にリチウムイオン二次電池7が出力すべき二次電池出力Lm(t)と、実際に電気二重層キャパシタ9が出力すべきキャパシタ出力Cm(t)とを決定する。   In step s10, the power output determining means 30 is based on the secondary battery distribution output Ln (t) and capacitor distribution output Cn (t) determined in step s7 and the charge / discharge power Pe (t) determined in step s9. Thus, the secondary battery output Lm (t) to be actually output by the lithium ion secondary battery 7 and the capacitor output Cm (t) to be actually output by the electric double layer capacitor 9 are determined.

ここでは、電源出力決定手段30は、二次電池配分出力Ln(t)に対して充放電電力Pe(t)を減算したものを二次電池出力Lm(t)として決定し、キャパシタ配分出力Cn(t)に対して充放電電力Pe(t)を加算したものをキャパシタ出力Cm(t)として決定する。   Here, the power output determining means 30 determines the secondary battery output Lm (t) by subtracting the charge / discharge power Pe (t) from the secondary battery distributed output Ln (t), and the capacitor distributed output Cn. A value obtained by adding charge / discharge power Pe (t) to (t) is determined as capacitor output Cm (t).

ステップs11では、電源出力制御手段31は、二次電池出力Lm(t)に基づいてリチウムイオン二次電池7の出力を制御するとともに、キャパシタ出力Cm(t)に基づいて電気二重層キャパシタ9の出力を制御する。   In step s11, the power output control means 31 controls the output of the lithium ion secondary battery 7 based on the secondary battery output Lm (t), and the electric double layer capacitor 9 based on the capacitor output Cm (t). Control the output.

<制御関数決定手段の動作>
以上、ステップs5以外の動作については詳細に説明した。次に、ステップs5において、制御関数決定手段25が三種類の関数群から三種類の関数を決定する動作について説明する。なお、このステップs5は、車両走行時に行われることもあれば、車両の出荷時や、リチウムイオン二次電池7または電気二重層キャパシタ9の交換時に行われることもある。
<Operation of control function determining means>
The operation other than step s5 has been described in detail above. Next, the operation in which the control function determination unit 25 determines three types of functions from the three types of functions in step s5 will be described. This step s5 may be performed when the vehicle travels, or may be performed when the vehicle is shipped, or when the lithium ion secondary battery 7 or the electric double layer capacitor 9 is replaced.

<出力制限関数の決定>
制御関数決定手段25は、車両が一定時間走行するごとに、複数の出力制限関数ftのうち、出力制限決定手段26に付与する一の出力制限関数ftを順に変更していく。この際、制御関数決定手段25は、デフォルトとして予め定められた一の目標充電状態関数fp、及び、デフォルトとして予め定められた一の充放電電力関数feを、目標充電状態決定手段28及び充放電電力決定手段29にそれぞれ付与しているものとする。
<Determination of output limiting function>
The control function determination unit 25 sequentially changes one output limit function ft to be given to the output limit determination unit 26 among the plurality of output limit functions ft every time the vehicle travels for a certain period of time. At this time, the control function determination unit 25 uses the target charge state determination unit 28 and the charge / discharge function as one target charge state function fp determined in advance as a default and one charge / discharge power function fe predetermined as a default. It is assumed that the power determination unit 29 is provided with each.

ここで、図3に示されるステップs10において、二次電池出力Lm及びキャパシタ出力Cmが求められる際には、ステップs6において出力制限関数ftが加味されるため、出力制限関数ftが変わると、二次電池出力Lm及びキャパシタ出力Cmも変わる。その結果、出力制限関数ftが変わると、車両の走行も変わることになる。   Here, when the secondary battery output Lm and the capacitor output Cm are obtained in step s10 shown in FIG. 3, the output restriction function ft is added in step s6. The secondary battery output Lm and the capacitor output Cm also change. As a result, when the output restriction function ft changes, the traveling of the vehicle also changes.

目標充電状態関数fp及び充放電電力関数feがデフォルトの関数で固定され、一の出力制限関数ftが順に変更されている状態で車両が走行をしている際に、制御関数決定手段25は、以下のようにして、「消費電力」、「不足電力」及び「電源劣化値」のそれぞれを、複数の出力制限関数ftのそれぞれに対して求める。   When the vehicle is running with the target charge state function fp and the charge / discharge power function fe fixed by default functions and the one output restriction function ft being changed in order, the control function determination means 25 In the following manner, “power consumption”, “insufficient power”, and “power supply degradation value” are obtained for each of the plurality of output limiting functions ft.

まず、制御関数決定手段25が、「消費電力」を求める動作について以下説明する。本実施の形態に係る制御関数決定手段25は、例えば、リチウムイオン二次電池7の充電状態、及び、キャパシタ充電状態Csを測定し、これら充電状態に基づいて、車両が実際に走行したときに消費された実際のエネルギー(電力)を取得する。それと並行して、制御関数決定手段25は、車両がその走行を実現するために必要と予測された予測のエネルギーを算出する。そして、制御関数決定手段25は、(予測のエネルギー)/(実際のエネルギー)をエネルギー効率として求める。   First, an operation in which the control function determining unit 25 obtains “power consumption” will be described below. The control function determining means 25 according to the present embodiment measures, for example, the charging state of the lithium ion secondary battery 7 and the capacitor charging state Cs, and when the vehicle actually travels based on these charging states. Get the actual energy (power) consumed. In parallel with this, the control function determining means 25 calculates the energy of prediction predicted to be necessary for the vehicle to realize its travel. Then, the control function determining means 25 obtains (predicted energy) / (actual energy) as energy efficiency.

ここで、制御関数決定手段25は、エネルギー効率と消費電力とが一対一で対応付けられた表を有しており、求めたエネルギー効率と当該表とに基づいて、消費電力を出力制限関数ftごとに求める。なお、この表では、エネルギー効率が高い(実際のエネルギーが小さい)と消費電力が小さく、エネルギー効率が低い(実際のエネルギーが大きい)と消費電力が大きくなっている。   Here, the control function determining unit 25 has a table in which energy efficiency and power consumption are associated one-to-one, and based on the obtained energy efficiency and the table, the power consumption is output to the output limiting function ft. Ask for each. In this table, when the energy efficiency is high (actual energy is small), the power consumption is small, and when the energy efficiency is low (actual energy is large), the power consumption is large.

次に、制御関数決定手段25が、「不足電力」を求める動作について説明する。本実施の形態に係る制御関数決定手段25は、例えば、車速vを測定し、この車速vに基づいて、車両が要求された速度またはその近傍の速度で走行できなかった時間(以下、「車速逸脱時間」と呼ぶ)を取得する。そして、制御関数決定手段25は、((全走行時間−車速逸脱時間)/全走行時間)を走行性能値として求める。   Next, an operation in which the control function determining unit 25 calculates “insufficient power” will be described. The control function determining means 25 according to the present embodiment measures, for example, the vehicle speed v, and based on the vehicle speed v, the time during which the vehicle has not been able to travel at the requested speed or a speed in the vicinity thereof (hereinafter referred to as “vehicle speed”). Called "deviation time"). Then, the control function determining means 25 obtains ((total travel time−vehicle speed deviation time) / total travel time) as the travel performance value.

ここで、制御関数決定手段25は、走行性能値と不足電力とが一対一で対応付けられた表を有しており、求めた走行性能値と当該表とに基づいて、不足電力を出力制限関数ftごとに求める。なお、この表では、走行性能値が高い(車速逸脱時間が短い)と不足電力が小さく、走行性能値が低い(車速逸脱時間が長い)と不足電力が大きくなっている。   Here, the control function determination means 25 has a table in which the running performance value and the insufficient power are associated one-to-one, and the output limitation of the insufficient power is performed based on the obtained running performance value and the table. Obtained for each function ft. In this table, when the running performance value is high (vehicle speed deviation time is short), the insufficient power is small, and when the running performance value is low (vehicle speed deviation time is long), the insufficient power is large.

最後に、制御関数決定手段25が、「電源劣化値」を求める動作について説明する。本実施の形態に係る制御関数決定手段25は、例えば、リチウムイオン二次電池7のエネルギー容量の減少量を測定する。ここで、制御関数決定手段25は、リチウムイオン二次電池7のエネルギー容量の減少量と電源劣化値とが一対一で対応付けられた表を有しており、測定した減少量と当該表とに基づいて、電源劣化値を求める。なお、この表では、エネルギー容量の減少量が大きいと電源劣化値が高く、エネルギー容量の減少量が小さいと電源劣化値が低くなっている。   Finally, an operation in which the control function determining unit 25 obtains the “power supply deterioration value” will be described. The control function determining unit 25 according to the present embodiment measures, for example, a reduction amount of the energy capacity of the lithium ion secondary battery 7. Here, the control function determining means 25 has a table in which the amount of decrease in the energy capacity of the lithium ion secondary battery 7 and the power supply deterioration value are associated one-to-one. Based on the above, the power supply deterioration value is obtained. In this table, the power supply deterioration value is high when the energy capacity decrease amount is large, and the power supply deterioration value is low when the energy capacity decrease amount is small.

なお、ここでは、制御関数決定手段25は、リチウムイオン二次電池7のエネルギー容量の減少量に基づいて電源劣化値を求めたがこれに限ったものではなく、リチウムイオン二次電池7の内部抵抗の増加量に基づいて電源劣化値を求めてもよい。具体的には、制御関数決定手段25は、例えば、当該内部抵抗の増加量を測定する。ここで、制御関数決定手段25は、リチウムイオン二次電池7の内部抵抗の増加量と電源劣化値とが一対一で対応付けられた表を有しており、測定した増加量と当該表とに基づいて、電源劣化値を求める。なお、この表では、内部抵抗の増加量が大きいと電源劣化値が高く、内部抵抗の増加量が小さいと電源劣化値が低くなっている。   Here, the control function determination unit 25 calculates the power supply deterioration value based on the decrease amount of the energy capacity of the lithium ion secondary battery 7, but is not limited to this. The power supply deterioration value may be obtained based on the amount of increase in resistance. Specifically, the control function determination unit 25 measures, for example, an increase amount of the internal resistance. Here, the control function determining means 25 has a table in which the increase amount of the internal resistance of the lithium ion secondary battery 7 and the power supply deterioration value are associated one-to-one. Based on the above, the power supply deterioration value is obtained. In this table, the power supply deterioration value is high when the increase amount of the internal resistance is large, and the power supply deterioration value is low when the increase amount of the internal resistance is small.

あるいは、制御関数決定手段25は、エネルギー容量の減少量と内部抵抗の増加量の加重和に基づいて電源劣化値を求めてもよい。   Alternatively, the control function determining unit 25 may obtain the power supply deterioration value based on the weighted sum of the decrease amount of the energy capacity and the increase amount of the internal resistance.

以上のようにして、制御関数決定手段25は、消費電力、不足電力及び電源劣化値のそれぞれを、複数の出力制限関数ftのそれぞれに対して算出する。なお、制御関数決定手段25は、各種センサーを用いて、これらを算出するのに必要な測定を行うが、その各種センサーの一部には、操作検出手段21を構成するセンサー、走行状態検出手段22を構成するセンサー、及び、電源状態検出手段23を構成するセンサーが代用されてもよい。   As described above, the control function determining unit 25 calculates the power consumption, the insufficient power, and the power supply deterioration value for each of the plurality of output limiting functions ft. The control function determination unit 25 uses various sensors to perform measurements necessary to calculate them, and some of the various sensors include a sensor constituting the operation detection unit 21 and a traveling state detection unit. The sensor that constitutes the power source 22 and the sensor that constitutes the power supply state detection means 23 may be substituted.

図7は、消費電力、不足電力及び電源劣化値のシミュレーション結果を、出力制限特性係数α(出力制限関数ftを規定する係数)ごとに示すグラフである。ここでは、説明を簡潔にするために、力行時の出力制限Cmaxを表す上式(9)、及び、回生時の出力制限Cminを表す上式(10)として、ft(Cs(t))=α×Cs(t)とした次式(13)及び(14)の関数をそれぞれ用いる。
Cmax(t)=α×Cs(t) ・・・(13)
Cmin(t)=α×Cs(t)−α ・・・(14)
この式(13)及び(14)では、Cmax(t)とCmin(t)に同じ出力制限特性係数αを使用しているが、力行時と回生時とで異なる出力制限特性係数を使用してもよい。なお、出力制限関数ftのパターンを変えると、出力制限特性係数αの値が変わるので、ここでは、出力制限関数ftを出力制限特性係数αに代えて説明する。このシミュレーション結果により得られる消費電力、不足電力及び電源劣化値は、制御関数決定手段25により算出される消費電力、不足電力及び電源劣化値と実質的に同じである。図7においては、消費電力、不足電力及び電源劣化値は正規化された状態で、破線、一点鎖線及び二点鎖線によりそれぞれ示されている。各項目の正規化後の値は、グラフの左側の縦軸の値にしたがってプロットされている。
FIG. 7 is a graph showing simulation results of power consumption, insufficient power, and power supply deterioration value for each output limiting characteristic coefficient α (coefficient defining the output limiting function ft). Here, in order to simplify the description, ft (Cs (t)) = the above equation (9) representing the output limit Cmax during power running and the above equation (10) representing the output limit Cmin during regeneration The functions of the following equations (13) and (14), which are α × Cs (t), are used.
Cmax (t) = α × Cs (t) (13)
Cmin (t) = α × Cs (t) −α (14)
In these equations (13) and (14), the same output limiting characteristic coefficient α is used for Cmax (t) and Cmin (t), but different output limiting characteristic coefficients are used for power running and regeneration. Also good. Since the value of the output limiting characteristic coefficient α changes when the pattern of the output limiting function ft is changed, here, the output limiting function ft will be described in place of the output limiting characteristic coefficient α. The power consumption, the shortage power, and the power supply deterioration value obtained from the simulation result are substantially the same as the power consumption, the shortage power, and the power supply deterioration value calculated by the control function determining unit 25. In FIG. 7, the power consumption, the insufficient power, and the power supply deterioration value are normalized, and are indicated by a broken line, a one-dot chain line, and a two-dot chain line, respectively. The normalized value of each item is plotted according to the value of the vertical axis on the left side of the graph.

図7において、消費電力、不足電力及び電源劣化値はいずれも小さい方が望ましい。しかし、図7に示されるように、不足電力及び電源劣化値を小さくしようとすると、消費電力が大きくなってしまう。   In FIG. 7, it is desirable that the power consumption, the insufficient power, and the power supply deterioration value are all small. However, as shown in FIG. 7, when trying to reduce the insufficient power and the power supply deterioration value, the power consumption increases.

そこで、制御関数決定手段25は、消費電力、不足電力及び電源劣化値のそれぞれに予め定められた重み係数をかけて、それらを総和して得られる評価値(加重和した評価値)を、出力制限特性係数αごとに算出する。図7には、加重和した評価値が、正規化された状態で実線によって示されている。当該評価値はグラフの右側の縦軸の値にしたがってプロットされている。制御関数決定手段25は、加重和した評価値が、所定の範囲に収まるように一の出力制限特性係数αを決定する。本実施の形態では、制御関数決定手段25は、当該評価値が、閾値よりも小さくなる一の出力制限特性係数αを決定する。つまり、制御関数決定手段25は、エネルギー効率、走行性能及び電源寿命の観点から適切な一の出力制限特性係数α(一の出力制限関数ft)を決定する。   Therefore, the control function determining unit 25 outputs an evaluation value (evaluation value obtained by weighted sum) obtained by multiplying each of the power consumption, the insufficient power, and the power supply deterioration value by a predetermined weighting coefficient and summing them. Calculated for each limiting characteristic coefficient α. In FIG. 7, the weighted sum evaluation value is shown by a solid line in a normalized state. The evaluation value is plotted according to the value on the vertical axis on the right side of the graph. The control function determining means 25 determines one output limiting characteristic coefficient α so that the weighted evaluation value falls within a predetermined range. In the present embodiment, the control function determining means 25 determines one output limiting characteristic coefficient α whose evaluation value is smaller than the threshold value. That is, the control function determining means 25 determines one output limiting characteristic coefficient α (one output limiting function ft) appropriate from the viewpoints of energy efficiency, running performance, and power source life.

<目標充電状態関数の決定>
制御関数決定手段25は、上述と同様に、車両が一定時間走行するごとに、複数の目標充電状態関数fpのうち、目標充電状態決定手段28に付与する一の目標充電状態関数fpを順に変更していく。この際、制御関数決定手段25は、上述においてすでに決定した一の出力制限関数ft、及び、デフォルトとして予め定められた一の充放電電力関数feを、出力制限決定手段26及び充放電電力決定手段29にそれぞれ付与しているものとする。
<Determination of target charge state function>
Similarly to the above, the control function determination unit 25 sequentially changes one target charge state function fp to be given to the target charge state determination unit 28 among the plurality of target charge state functions fp every time the vehicle travels for a certain period of time. I will do it. At this time, the control function determining means 25 uses the output restriction determining means 26 and the charging / discharging power determining means for the one output limiting function ft already determined in the above and the one charging / discharging power function fe determined in advance as a default. 29 is assigned to each.

ここで、図3に示されるステップs10において、二次電池出力Lm及びキャパシタ出力Cmが求められる際には、ステップs8において目標充電状態関数fpが加味されるため、目標充電状態関数fpが変わると、車両の走行も目標充電状態関数fpによって変わることになる。   Here, when the secondary battery output Lm and the capacitor output Cm are obtained in step s10 shown in FIG. 3, since the target charge state function fp is added in step s8, the target charge state function fp changes. The traveling of the vehicle also varies depending on the target charge state function fp.

一の目標充電状態関数fpが順に変更されている状態で車両が走行をしている際に、制御関数決定手段25は、上述と同様に、消費電力、不足電力及び電源劣化値のそれぞれを、複数の目標充電状態関数fpのそれぞれに対して求める。   When the vehicle is traveling in a state where the one target charging state function fp is sequentially changed, the control function determining unit 25 determines each of the power consumption, the insufficient power, and the power supply deterioration value as described above. It calculates | requires with respect to each of several target charge state function fp.

図8は、図7と同様に、消費電力、不足電力及び電源劣化値のシミュレーション結果を、目標充電状態特性係数β(目標充電状態関数fpを規定する係数)ごとに示すグラフである。ここでは、説明を簡潔にするために、キャパシタ目標充電状態Cpを表す上式(11)の目標充電状態関数fpとして、次式(15)を用いる。なお、目標充電状態関数fpは、上式(11)で示したようにv(t),θ(t),Tb(t)の関数とすることが好ましいが、説明の便宜上、次式(15)で示す目標充電状態関数fpはv(t)のみの関数としている。
Cp(t)=exp(−β×v(t)) ・・・(15)
この式(15)においては、目標充電状態特性係数βが大きくなるにつれて、目標充電状態関数fpにより示されるキャパシタ目標充電状態Cp(t)は低くなる。
FIG. 8 is a graph showing simulation results of power consumption, insufficient power, and power supply degradation value for each target charge state characteristic coefficient β (coefficient defining the target charge state function fp), as in FIG. Here, in order to simplify the description, the following equation (15) is used as the target charge state function fp of the above equation (11) representing the capacitor target charge state Cp. The target charge state function fp is preferably a function of v (t), θ (t), and Tb (t) as shown in the above equation (11). However, for convenience of explanation, the following equation (15 The target charge state function fp indicated by () is a function of only v (t).
Cp (t) = exp (−β × v (t)) (15)
In this equation (15), as the target charge state characteristic coefficient β increases, the capacitor target charge state Cp (t) indicated by the target charge state function fp decreases.

図8には、目標充電状態特性係数βが大きくなるにつれて消費電力及び電源劣化値は変化しないが不足電力が大きくなることから、それに伴って上述の加重和した評価値も大きくなっている。そこで、制御関数決定手段25は、当該評価値が、閾値よりも小さくなる一の目標充電状態関数fpを決定する。つまり、制御関数決定手段25は、走行性能の観点から適切な一の目標充電状態関数fpを決定する。なお、ここでは、消費電力及び電源劣化値は変化しなかったが、目標充電状態関数fpがv(t),θ(t),Tb(t)である場合には変化する。この場合においても同様に、制御関数決定手段25が、上述の加重和した評価値に基づいて一の目標充電状態関数fpを決定すれば、エネルギー効率、走行性能及び電源寿命の観点から適切な一の目標充電状態関数fpが決定される。   In FIG. 8, as the target charge state characteristic coefficient β increases, the power consumption and the power supply deterioration value do not change, but the insufficient power increases. Accordingly, the above-described weighted sum evaluation value also increases. Therefore, the control function determination unit 25 determines one target charge state function fp whose evaluation value is smaller than the threshold value. That is, the control function determining means 25 determines one target charge state function fp appropriate from the viewpoint of running performance. Here, although the power consumption and the power supply deterioration value did not change, they change when the target charge state function fp is v (t), θ (t), or Tb (t). In this case as well, if the control function determining means 25 determines one target state-of-charge function fp based on the above-mentioned weighted sum evaluation value, an appropriate one from the viewpoints of energy efficiency, running performance, and power source life. Target charge state function fp is determined.

<充放電電力関数の決定>
制御関数決定手段25は、上述と同様に、車両が一定時間走行するごとに、複数の充放電電力関数feのうち、充放電電力決定手段29に付与する一の充放電電力関数feを順に変更していく。この際、制御関数決定手段25は、上述においてすでに決定した一の出力制限関数ft及び一の目標充電状態関数fpを、出力制限決定手段26及び目標充電状態決定手段28にそれぞれ付与しているものとする。
<Determination of charge / discharge power function>
Similarly to the above, the control function determining unit 25 sequentially changes one charging / discharging power function fe provided to the charging / discharging power determining unit 29 among the plurality of charging / discharging power functions fe every time the vehicle travels for a certain period of time. I will do it. At this time, the control function determination means 25 gives the output restriction function ft and the target charge state function fp already determined in the above to the output restriction determination means 26 and the target charge state determination means 28, respectively. And

ここで、図3に示されるステップs10において、二次電池出力Lm及びキャパシタ出力Cmが求められる際には、ステップs9において充放電電力関数feが加味されているため、充放電電力関数feが変わると、車両の走行も充放電電力関数feによって変わることになる。   Here, when the secondary battery output Lm and the capacitor output Cm are obtained in step s10 shown in FIG. 3, the charge / discharge power function fe is changed because the charge / discharge power function fe is added in step s9. Then, the running of the vehicle also changes depending on the charge / discharge power function fe.

一の充放電電力関数feが順に変更されている状態で車両が走行をしている際に、制御関数決定手段25は、上述と同様に、消費電力、不足電力及び電源劣化値のそれぞれを、複数の充放電電力関数feのそれぞれに対して求める。   When the vehicle is traveling in a state in which one charge / discharge power function fe is sequentially changed, the control function determining unit 25 determines each of the power consumption, the insufficient power, and the power supply deterioration value in the same manner as described above. It calculates | requires with respect to each of several charging / discharging electric power function fe.

図9は、図7と同様に、消費電力、不足電力及び電源劣化値のシミュレーション結果を、充放電電力特性係数γ(充放電電力関数feを規定する係数)ごとに示すグラフである。ここでは、充放電電力Peを表す上式(12)の充放電電力関数feとして、次式(16)を用いる。
Pe(t)=γ×(Cp(t)−Cs(t)) ・・・(16)
この式(16)においては、充放電電力特性係数γが大きくなるにつれて、充放電電力関数feにより示される充放電電力Pe(t)の絶対値は大きくなる。
FIG. 9 is a graph showing simulation results of power consumption, insufficient power, and power supply degradation value for each charge / discharge power characteristic coefficient γ (coefficient defining charge / discharge power function fe), as in FIG. 7. Here, the following formula (16) is used as the charge / discharge power function fe of the above formula (12) representing the charge / discharge power Pe.
Pe (t) = γ × (Cp (t) −Cs (t)) (16)
In this equation (16), as the charge / discharge power characteristic coefficient γ increases, the absolute value of the charge / discharge power Pe (t) indicated by the charge / discharge power function fe increases.

この式(16)に示される充放電電力関数feは、充放電電力Peを示す、キャパシタ充電状態Csとキャパシタ目標充電状態Cpとの差分の関数である。この充放電電力関数feにおいては、差分の絶対値が小さい場合には、充放電電力Peの絶対値が小さくなり、差分の絶対値が大きい場合には、充放電電力Peの絶対値が大きくなる。したがって、式(16)に示される充放電電力関数feによれば、差分の絶対値が小さいときは充放電電力Peの絶対値を低くしてリチウムイオン二次電池7の出力変化を抑えることができ、その一方で、差分の絶対値が大きいときは充放電電力Peの絶対値を高くしてキャパシタ充電状態Csのキャパシタ目標充電状態Cpへの追従性を上げることができる。したがって、キャパシタ充電状態Csをキャパシタ目標充電状態Cpに適切に追従させることができる。   The charge / discharge power function fe shown in the equation (16) is a function of the difference between the capacitor charge state Cs and the capacitor target charge state Cp, which indicates the charge / discharge power Pe. In the charge / discharge power function fe, when the absolute value of the difference is small, the absolute value of the charge / discharge power Pe is small, and when the absolute value of the difference is large, the absolute value of the charge / discharge power Pe is large. . Therefore, according to the charge / discharge power function fe shown in Expression (16), when the absolute value of the difference is small, the absolute value of the charge / discharge power Pe can be lowered to suppress the output change of the lithium ion secondary battery 7. On the other hand, when the absolute value of the difference is large, the absolute value of the charge / discharge power Pe can be increased to improve the followability of the capacitor charge state Cs to the capacitor target charge state Cp. Therefore, the capacitor charge state Cs can be appropriately followed by the capacitor target charge state Cp.

図9には、消費電力及び電源劣化値を小さくすると、不足電力が大きくなってしまうことが示されている。そこで、制御関数決定手段25は、上述の加重和した評価値が、閾値よりも小さくなる一の充放電電力関数feを決定する。つまり、制御関数決定手段25は、エネルギー効率、走行性能及び電源寿命の観点から適切な一の充放電電力関数feを決定する。   FIG. 9 shows that when the power consumption and the power supply deterioration value are reduced, the power shortage increases. Therefore, the control function determination unit 25 determines one charge / discharge power function fe in which the weighted evaluation value described above is smaller than the threshold value. That is, the control function determination unit 25 determines one appropriate charge / discharge power function fe from the viewpoints of energy efficiency, running performance, and power source life.

以上のような本実施の形態に係る電源制御装置6によれば、要求出力Pnと、キャパシタ充電状態Csと、出力制限関数ftとに基づいて、キャパシタ出力制限(Cmax,Cmin)を決定する。これにより、リチウムイオン二次電池7の寿命が短くなるのを抑制することができるとともに、エネルギー効率の低下を抑制することができる。また、消費電力、不足電力及び電源劣化値のそれぞれに予め定められた重み係数をかけて、それらを総和して得られる評価値に基づいて、一の出力制限関数ft、一の目標充電状態関数fp及び一の充放電電力関数feを決定する。したがって、エネルギー効率、走行性能及び電源寿命の総合的な観点から適切な電源制御を行うことができる。   According to the power supply control device 6 according to the present embodiment as described above, the capacitor output limit (Cmax, Cmin) is determined based on the required output Pn, the capacitor charge state Cs, and the output limit function ft. Thereby, while being able to suppress that the lifetime of the lithium ion secondary battery 7 becomes short, the fall of energy efficiency can be suppressed. In addition, one output limiting function ft, one target charge state function, based on an evaluation value obtained by multiplying each of power consumption, insufficient power, and power supply deterioration value by a predetermined weighting coefficient and summing them. fp and one charge / discharge power function fe are determined. Therefore, appropriate power control can be performed from the comprehensive viewpoint of energy efficiency, running performance, and power source life.

なお、以上では理解を容易にするために、制御関数決定手段25が、三種類の関数群のうち二種類の関数群を固定した状態で、残りの一種類の関数群から一の関数を選択し、この選択方法を三種類の関数群に対して順に行うことにより、三種類の関数を選択した。しかしこれに限ったものではなく、三種類の関数群を同時に変化させて、三種類の関数群から三種類の関数を同時に選択するようにしてもよい。このようにすれば、選択範囲が広がるため、より適切な三種類の関数を決定することができ、さらに満足度の高い電源制御を行うことができる。   In the above, in order to facilitate understanding, the control function determination means 25 selects one function from the remaining one type of function group in a state where two types of function groups are fixed out of the three types of function groups. Then, three types of functions were selected by sequentially performing this selection method on the three types of function groups. However, the present invention is not limited to this, and three types of functions may be changed simultaneously, and three types of functions may be selected from the three types of functions. In this way, since the selection range is widened, more appropriate three types of functions can be determined, and power supply control with higher satisfaction can be performed.

また、以上の説明では、各関数はそれぞれα、β、γというパラメータにより規定されているが、これに限ったものではなく、各関数が複数のパラメータによって規定されてもよい。また、出力制限関数ftは力行時と回生時とで同じ出力制限関数ftを使用したが、これに限ったものではなく、力行時と回生時とで異なる出力制限関数を使用してもよい。この場合には、力行時と回生時の出力制限関数を個別に変化させるため、上記の「三種類の関数」が「四種類の関数」となるが、この場合であっても上述と同様にすれば各関数を決定することは可能である。つまり、四種類の関数群のうち三種類の関数群を固定した状態で、残りの一種類の関数群から一の関数を選択し、この選択方法を四種類の関数群に対して順に行えば、四種類の関数を決定することが可能である。あるいは、四種類の関数群を同時に変化させて、四種類の関数群から四種類の関数を同時に選択するようにしてもよい。   In the above description, each function is defined by parameters α, β, and γ. However, the present invention is not limited to this, and each function may be defined by a plurality of parameters. Further, although the same output restriction function ft is used for power running and regeneration, the output restriction function ft is not limited to this, and different output restriction functions may be used for power running and regeneration. In this case, since the output limiting function at the time of power running and regeneration is individually changed, the above “three types of functions” become “four types of functions”. Then, it is possible to determine each function. That is, if three functions are fixed out of the four function groups, one function is selected from the remaining one function group, and this selection method is sequentially performed on the four function groups. It is possible to determine four types of functions. Alternatively, four types of functions may be changed simultaneously, and four types of functions may be selected simultaneously from the four types of functions.

また、以上の説明では、例えば、制御関数決定手段25は、加重和した評価値が閾値よりも小さくなる一の関数を決定したが、最も評価値が小さい関数を決定するようにすることが望ましい。   In the above description, for example, the control function determining unit 25 determines one function whose weighted evaluation value is smaller than the threshold value, but it is desirable to determine a function having the smallest evaluation value. .

また、以上の説明では、主電源としてリチウムイオン二次電池、アシスト電源として電気二重層キャパシタを用いたが、アシスト電源が主電源よりも出力変化に強く、かつ、主電源とアシスト電源との間で充放電できるものであれば、これに限ったものではない。例えば、主電源として燃料電池を用いてもよく、アシスト電源として二次電池を用いてもよい。また、以上の説明では、電気モータ4により走行する電気自動車について説明したが、電気自動車以外に、エンジンと二次電池を組み合わせたハイブリッド車などに、本実施の形態に係る電源制御装置6が備えられてもよい。   In the above description, a lithium ion secondary battery is used as the main power source and an electric double layer capacitor is used as the assist power source. However, the assist power source is more resistant to changes in output than the main power source, and between the main power source and the assist power source. If it can charge / discharge with, it will not be restricted to this. For example, a fuel cell may be used as the main power source, and a secondary battery may be used as the assist power source. In the above description, the electric vehicle driven by the electric motor 4 has been described. However, in addition to the electric vehicle, the power supply control device 6 according to the present embodiment is provided in a hybrid vehicle in which an engine and a secondary battery are combined. May be.

また、以上の説明では、図3に示すように、ステップs1〜s4及びステップs6〜s11を直列的に順に行う場合について説明したが、これらステップは部分的に並列的に行われてもよい。   In the above description, as shown in FIG. 3, the case where steps s1 to s4 and steps s6 to s11 are performed in series has been described. However, these steps may be partially performed in parallel.

また、電源制御装置6を説明した際に述べたが、車両の制動時、すなわち回生エネルギーの発生時に、運転者が望む車両の減速ができなくなりそうな場合には、制動力の不足分を機械式ブレーキ(図示しない)で補うようにしてもよい。また、本実施の形態に係る車両がハイブリッド車であれば、車両の駆動時に、すなわち力行エネルギー発生時に、運転者が望む車両の加速ができなくなりそうな場合には、駆動力の不足分をエンジン(図示しない)で補うようにしてもよい。   Further, as described in the description of the power supply control device 6, when the vehicle is braked, that is, when regenerative energy is generated, if it is likely that the driver will not be able to decelerate the vehicle, the shortage of the braking force is You may make it supplement with a type brake (not shown). In addition, if the vehicle according to the present embodiment is a hybrid vehicle, when the vehicle is driven, that is, when powering energy is generated, the vehicle that the driver desires cannot be accelerated. You may make it supplement with (not shown).

<実施の形態2>
図10は、本実施の形態に係る電源制御装置6の構成を示すブロック図である。本実施の形態に係る電源制御装置6は、制御関数決定手段25の動作が異なる点、事前情報検出手段32が追加されている点以外は、以上の電源制御装置6と同じである。
<Embodiment 2>
FIG. 10 is a block diagram showing a configuration of power supply control device 6 according to the present embodiment. The power supply control device 6 according to the present embodiment is the same as the power supply control device 6 described above except that the operation of the control function determination unit 25 is different and a prior information detection unit 32 is added.

本実施の形態に係る電源制御装置6が備える事前情報検出手段32は、例えば、カーナビなどからなり、車両が近い将来に走行しようとしている道路に関する情報(以下、「事前情報」と呼ぶ)を検出する。本実施の形態では、事前情報検出手段32は、車両が近い将来に走行しようとしている道路の勾配(以下、「事前勾配θp」と呼ぶ)を事前情報として検出するものとしている。   The prior information detection means 32 included in the power supply control device 6 according to the present embodiment includes, for example, a car navigation system and detects information related to a road on which the vehicle is about to travel in the near future (hereinafter referred to as “preliminary information”). To do. In the present embodiment, the prior information detection means 32 detects the gradient of the road on which the vehicle is about to travel in the near future (hereinafter referred to as “preliminary gradient θp”) as the prior information.

また、本実施の形態に係る制御関数決定手段25は、複数の出力制限関数ft、複数の目標充電状態関数fp及び複数の充放電電力関数feの組合せにそれぞれ関連付けられた複数の走行モードを有している。以下、このような本実施の形態に係る制御関数決定手段25について説明する。なお、以下においても、出力制限関数ftを出力制限特性係数αに代えて説明する。   Further, the control function determination unit 25 according to the present embodiment has a plurality of travel modes respectively associated with combinations of a plurality of output restriction functions ft, a plurality of target charge state functions fp, and a plurality of charge / discharge power functions fe. is doing. Hereinafter, the control function determination unit 25 according to this embodiment will be described. In the following, the output limiting function ft will be described in place of the output limiting characteristic coefficient α.

図11は、制御関数決定手段25が有する走行モードの表を示す。図11に示される表においては、事前勾配θp及び二次電池温度Tbの組に対して、走行モードが一対一で関連付けられている。一つの走行モードは、表中の一つのセルに対応しており、セル中のカッコ内の3つの数字は、その走行モードに関連付けられた、出力制限特性係数αの値、目標充電状態特性係数βの値、充放電電力特性係数γの値を示している。例えば、この表の上から3行目、左から2列目に(7,0.01,0.06)と記載されたセルの走行モードは、値が「7」の出力制限特性係数αと、値が「0.01」の目標充電状態特性係数βと、値が「0.06」の充放電電力特性係数γと関連付けられていることを示している。   FIG. 11 shows a table of travel modes that the control function determination means 25 has. In the table shown in FIG. 11, the driving modes are associated one-to-one with the set of the pre-gradient θp and the secondary battery temperature Tb. One driving mode corresponds to one cell in the table, and the three numbers in parentheses in the cell indicate the value of the output limiting characteristic coefficient α, the target charge state characteristic coefficient associated with the driving mode. The value of β and the value of the charge / discharge power characteristic coefficient γ are shown. For example, the travel mode of the cell described as (7, 0.01, 0.06) in the third row from the top and the second column from the left is the output limiting characteristic coefficient α having the value “7”. , The target charge state characteristic coefficient β having a value of “0.01” and the charge / discharge power characteristic coefficient γ having a value of “0.06”.

出力制限特性係数α、目標充電状態特性係数β、充放電電力特性係数γの傾向について説明する。   The tendency of the output restriction characteristic coefficient α, the target charge state characteristic coefficient β, and the charge / discharge power characteristic coefficient γ will be described.

事前勾配θpが登坂を示し、かつ、二次電池温度Tbが低温を示す場合には、リチウムイオン二次電池7の出力変化による劣化が比較的小さいと考えられる。そこで、この場合に行われるべき走行モードに対しては、二次電池温度Tbが高温を示す場合よりも小さい出力制限特性係数αが割り当てられている。ただし、図11に示されるように、出力制限特性係数αは、事前勾配θpの変化に対しては一定であってもよい。   When the pre-gradient θp indicates an uphill and the secondary battery temperature Tb indicates a low temperature, it is considered that the deterioration due to the output change of the lithium ion secondary battery 7 is relatively small. Therefore, a smaller output restriction characteristic coefficient α is assigned to the travel mode to be performed in this case than when the secondary battery temperature Tb indicates a high temperature. However, as shown in FIG. 11, the output limiting characteristic coefficient α may be constant with respect to the change in the prior gradient θp.

また、上述の事前勾配θpが登坂、かつ二次電池温度Tbが低温の場合において出力不足を回避するために、この場合に行われるべき走行モードに対しては、キャパシタ目標充電状態Cpが高くなるように事前勾配θpが降板を示す場合よりも小さい目標充電状態特性係数βが割り当てられ、充放電電力Peが大きくなるように事前勾配θpが降板を示す場合よりも大きい充放電電力特性係数γが割り当てられている。   Further, in order to avoid insufficient output when the above-mentioned pre-gradient θp is uphill and the secondary battery temperature Tb is low, the capacitor target charge state Cp is high for the travel mode to be performed in this case. Thus, a smaller target charge state characteristic coefficient β is assigned than when the pre-gradient θp indicates a descending plate, and the charge / discharge power characteristic coefficient γ is larger than when the pre-gradient θp indicates a descending plate so that the charge / discharge power Pe increases. Assigned.

一方、事前勾配θpが降坂を示し、かつ、二次電池温度Tbが高い場合には、リチウムイオン二次電池7の出力変化による劣化が比較的大きいと考えられる。そこで、この場合に行われるべき走行モードに対しては、二次電池温度Tbが低温を示す場合よりも大きい出力制限特性係数αが割り当てられている。ただし、図11に示されるように、出力制限特性係数αは、事前勾配θpの変化に対しては一定であってもよい。   On the other hand, when the prior gradient θp indicates a downhill and the secondary battery temperature Tb is high, it is considered that the deterioration due to the output change of the lithium ion secondary battery 7 is relatively large. Therefore, a larger output limiting characteristic coefficient α is assigned to the travel mode to be performed in this case than when the secondary battery temperature Tb indicates a low temperature. However, as shown in FIG. 11, the output limiting characteristic coefficient α may be constant with respect to the change in the prior gradient θp.

また、上述の事前勾配θpが降坂、かつ二次電池温度Tbが高温の場合において電気二重層キャパシタ9で回生エネルギーを十分に回収するために、この場合に行われるべき走行モードに対しては、キャパシタ目標充電状態Cpが低くなるように事前勾配θpが登板を示す場合よりも大きい目標充電状態特性係数βが割り当てられるとともに、充放電電力Peが小さくなるように事前勾配θpが登坂を示す場合よりも小さい充放電電力特性係数γが割り当てられている。なお、この際に、充放電電力Peが小さくなるように小さい充放電電力特性係数γが割り当てられることが望ましいが、二次電池温度Tbが高いときに充放電電力Peが大きくなると、リチウムイオン二次電池7が劣化しやすくなる。そこで、二次電池温度Tbが高温(図11では40℃以上)である走行モードに対しては、充放電電力Peの大きさが中程度となる充放電電力特性係数γが割り当てられている。そして、二次電池温度Tbが中温である走行モードに対しては、当該二次電池温度Tbが高温である走行モードよりも充放電電力Peが大きくなるように、大きい充放電電力特性係数γが割り当てられている。   Further, in order to sufficiently recover the regenerative energy in the electric double layer capacitor 9 when the above-mentioned pre-gradient θp is a downhill and the secondary battery temperature Tb is high, the driving mode to be performed in this case is When the pre-gradient θp indicates a climb so that the capacitor target charge state Cp is low, a larger target charge state characteristic coefficient β is assigned, and the pre-gradient θp indicates a climb so that the charge / discharge power Pe is small A smaller charge / discharge power characteristic coefficient γ is assigned. At this time, it is desirable to assign a small charge / discharge power characteristic coefficient γ so that the charge / discharge power Pe is small. However, when the charge / discharge power Pe increases when the secondary battery temperature Tb is high, the lithium ion secondary battery The secondary battery 7 is likely to deteriorate. Therefore, a charge / discharge power characteristic coefficient γ is assigned to the traveling mode in which the secondary battery temperature Tb is high (40 ° C. or higher in FIG. 11), with the charge / discharge power Pe having a medium magnitude. For the travel mode in which the secondary battery temperature Tb is medium temperature, a large charge / discharge power characteristic coefficient γ is set so that the charge / discharge power Pe is larger than that in the travel mode in which the secondary battery temperature Tb is high. Assigned.

本実施の形態に係る制御関数決定手段25は、事前情報検出手段32で検出される事前勾配θp及び二次電池温度Tbに基づいて、複数の走行モードから一の走行モードを選択する。そして、制御関数決定手段25は、当該一の走行モードに関連付けられている出力制限特性係数α(出力制限関数ft)を上述の表から読み出し、当該出力制限関数ftを、出力制限決定手段26に用いられる一の出力制限関数ftとして決定する。同様に、制御関数決定手段25は、当該一の走行モードに関連付けられている目標充電状態特性係数β(目標充電状態関数fp)を上述の表から読み出し、当該目標充電状態関数fpを、目標充電状態決定手段28に用いられる一の目標充電状態関数fpとして決定する。同様に、制御関数決定手段25は、当該一の走行モードに関連付けられている充放電電力特性係数γ(充放電電力関数fe)を上述の表から読み出し、当該充放電電力関数feを、充放電電力決定手段29に用いられる一の充放電電力関数feとして決定する。なお、これらの決定は、例えば、事前情報が更新される際に行われる。   The control function determination unit 25 according to the present embodiment selects one travel mode from a plurality of travel modes based on the prior gradient θp detected by the prior information detection unit 32 and the secondary battery temperature Tb. Then, the control function determining unit 25 reads the output limiting characteristic coefficient α (output limiting function ft) associated with the one traveling mode from the above table, and outputs the output limiting function ft to the output limiting determining unit 26. It is determined as one output limiting function ft to be used. Similarly, the control function determination unit 25 reads the target charge state characteristic coefficient β (target charge state function fp) associated with the one travel mode from the above table, and uses the target charge state function fp as the target charge state. It is determined as one target charge state function fp used for the state determination means 28. Similarly, the control function determining unit 25 reads the charge / discharge power characteristic coefficient γ (charge / discharge power function fe) associated with the one travel mode from the above table, and uses the charge / discharge power function fe as the charge / discharge power function fe. It is determined as one charge / discharge power function fe used in the power determination means 29. These determinations are made when, for example, prior information is updated.

以上のような本実施の形態に係る電源制御装置6によれば、事前勾配θp(事前情報)及び二次電池温度Tbに基づいて、一の出力制限関数ft、一の目標充電状態関数fp及び一の充放電電力関数feを決定する。したがって、エネルギー効率、走行性能及び電源寿命の観点から適切な電源制御を行うことができる。   According to the power supply control device 6 according to the present embodiment as described above, one output limiting function ft, one target charge state function fp, and one target charge state function fp based on the prior gradient θp (preliminary information) and the secondary battery temperature Tb. One charge / discharge power function fe is determined. Therefore, appropriate power control can be performed from the viewpoint of energy efficiency, running performance, and power source life.

なお、以上では、事前情報は、事前勾配θpであるものとして説明した。しかし、事前情報は、これに限ったものではない。例えば、事前情報は、車両が近い将来に走行しようとしている道路(以下、「将来走行道路」と呼ぶ)の制限速度、渋滞の程度、信号による停止表示の可能性の高低の程度であってもよい。例えば、将来走行道路の制限速度が低い場合、あるいは、将来走行道路の渋滞の程度が高い場合、あるいは、将来走行道路における信号の表示が「赤」となる可能性が高い場合には、将来、減速する可能性が高いと考えられる。そこで、これらの場合には、事前勾配θpが降坂を示す際に割り当てた走行モードのように、回生重視の走行モードを割り当てる。一方、将来走行道路の制限速度が高い場合、あるいは、将来走行道路の渋滞の程度が低い場合には、将来、加速する可能性が高いと考えられる。そこで、これらの場合には、事前勾配θpが登坂を示す際に割り当てた走行モードのように、力行重視の走行モードを割り当てる。   In the above description, the prior information is assumed to be the prior gradient θp. However, prior information is not limited to this. For example, even if the prior information includes the speed limit of the road on which the vehicle is about to travel in the near future (hereinafter referred to as “future driving road”), the degree of traffic congestion, and the possibility of a stop display by a signal Good. For example, if the speed limit on the future driving road is low, the degree of traffic congestion on the future driving road is high, or if the signal display on the future driving road is likely to be “red”, The possibility of slowing down is considered high. Therefore, in these cases, a travel mode emphasizing regeneration is assigned, such as the travel mode assigned when the prior gradient θp indicates a downhill. On the other hand, if the speed limit on the future driving road is high, or if the degree of traffic congestion on the future driving road is low, the possibility of acceleration in the future is considered high. Therefore, in these cases, a powering-oriented travel mode is assigned, such as the travel mode assigned when the pre-gradient θp indicates climbing.

6 電源制御装置、21 操作検出手段、22 走行状態検出手段、23 電源状態検出手段、24 要求出力決定手段、25 制御関数決定手段、26 出力制限決定手段、27 要求出力配分手段、28 目標充電状態決定手段、29 充放電電力決定手段、30 電源出力決定手段、31 電源出力制御手段、32 事前情報検出手段。   6 power supply control device, 21 operation detection means, 22 running state detection means, 23 power supply state detection means, 24 required output determination means, 25 control function determination means, 26 output limit determination means, 27 required output distribution means, 28 target charge state Determination means, 29 Charge / discharge power determination means, 30 Power output determination means, 31 Power output control means, 32 Prior information detection means.

Claims (4)

車両に備えられ、主電源及びアシスト電源からの出力を制御する電源制御装置であって、
前記車両に対する操作を検出する操作検出手段と、
前記車両の走行状態を検出する走行状態検出手段と、
前記主電源に関する温度と、前記アシスト電源の充電状態とを検出する電源状態検出手段と、
前記操作と前記走行状態とに基づいて、前記主電源及び前記アシスト電源の全体に要求されている要求出力を決定する要求出力決定手段と、
複数の出力制限関数、複数の目標充電状態関数、及び、複数の充放電電力関数を有し、これら関数のそれぞれから、一の前記出力制限関数、一の前記目標充電状態関数、及び、一の前記充放電電力関数をそれぞれ決定する制御関数決定手段と、
前記要求出力と、前記アシスト電源の充電状態と、前記一の出力制限関数とに基づいて、前記アシスト電源の出力制限を決定する出力制限決定手段と、
前記要求出力と、前記アシスト電源の出力制限とに基づいて、前記要求出力を前記主電源と前記アシスト電源とに配分する要求出力配分手段と、
前記走行状態と、前記一の目標充電状態関数とに基づいて、前記アシスト電源の目標充電状態を決定する目標充電状態決定手段と、
前記充電状態と、前記目標充電状態と、前記一の充放電電力関数とに基づいて、前記主電源と前記アシスト電源との間の充放電電力を決定する充放電電力決定手段と、
前記充放電電力と、前記主電源に配分された前記要求出力と、前記アシスト電源に配分された前記要求出力とに基づいて、前記主電源及び前記アシスト電源の出力を決定する電源出力決定手段と、
前記電源出力決定手段で決定された前記主電源及び前記アシスト電源の出力に基づいて、前記主電源及び前記アシスト電源の出力を制御する電源出力制御手段とを備え、
前記制御関数決定手段は、消費電力、不足電力及び電源劣化値を求め、前記消費電力、前記不足電力及び前記電源劣化値のそれぞれに重み係数をかけて、これらを総和して得られる評価値を算出し、当該評価値が所定の範囲に収まるように、前記一の出力制限関数、前記一の目標充電状態関数、及び、前記一の充放電電力関数をそれぞれ決定する、電源制御装置。
A power supply control device that is provided in a vehicle and controls output from a main power supply and an assist power supply,
Operation detecting means for detecting an operation on the vehicle;
Traveling state detecting means for detecting the traveling state of the vehicle;
Power supply state detection means for detecting a temperature related to the main power supply and a charge state of the assist power supply;
Request output determination means for determining a request output required for the main power supply and the assist power supply as a whole based on the operation and the running state;
A plurality of output limiting functions, a plurality of target charge state functions, and a plurality of charge / discharge power functions, each of which includes one output limit function, one target charge state function, and one Control function determining means for respectively determining the charge / discharge power function;
Output limit determination means for determining an output limit of the assist power source based on the required output, a charge state of the assist power source, and the one output limit function;
Request output distribution means for distributing the request output to the main power supply and the assist power supply based on the request output and the output limit of the assist power supply;
Target charging state determination means for determining a target charging state of the assist power source based on the running state and the one target charging state function;
Charge / discharge power determining means for determining charge / discharge power between the main power supply and the assist power supply based on the charge state, the target charge state, and the one charge / discharge power function;
Power output determining means for determining outputs of the main power supply and the assist power supply based on the charge / discharge power, the required output distributed to the main power supply, and the required output distributed to the assist power supply; ,
Power output control means for controlling the outputs of the main power and the assist power based on the outputs of the main power and the assist power determined by the power output determining means,
The control function determining means obtains power consumption, shortage power and power supply deterioration value, and applies a weighting factor to each of the power consumption, shortage power and power supply deterioration value, and obtains an evaluation value obtained by summing them. A power supply control device that calculates and determines the one output limit function, the one target charge state function, and the one charge / discharge power function so that the evaluation value falls within a predetermined range.
請求項1に記載の電源制御装置であって、
前記走行状態は車速を含み、
前記複数の目標充電状態関数のそれぞれは、前記目標充電状態を示す、前記車速の関数であり、
前記複数の目標充電状態関数のそれぞれにおいて、前記車速が大きい場合には前記目標充電状態は低くなり、前記車速が小さい場合には前記目標充電状態は高くなる、電源制御装置。
The power supply control device according to claim 1,
The traveling state includes a vehicle speed,
Each of the plurality of target charge state functions is a function of the vehicle speed indicating the target charge state,
In each of the plurality of target charge state functions, the target charge state is low when the vehicle speed is high, and the target charge state is high when the vehicle speed is low.
請求項1または請求項2に記載の電源制御装置であって、
前記複数の充放電電力関数のそれぞれは、前記充放電電力を示す、前記アシスト電源の前記充電状態と前記アシスト電源の前記目標充電状態との差分の関数である、電源制御装置。
The power supply control device according to claim 1 or 2,
Each of the plurality of charge / discharge power functions is a power control device that is a function of a difference between the charge state of the assist power source and the target charge state of the assist power source, which indicates the charge / discharge power.
車両に備えられ、主電源及びアシスト電源からの出力を制御する電源制御装置であって、
前記車両に対する操作を検出する操作検出手段と、
前記車両の走行状態を検出する走行状態検出手段と、
前記主電源に関する温度と、前記アシスト電源の充電状態とを検出する電源状態検出手段と、
前記操作と前記走行状態とに基づいて、前記主電源及び前記アシスト電源の全体に要求されている要求出力を決定する要求出力決定手段と、
複数の出力制限関数、複数の目標充電状態関数、及び、複数の充放電電力関数を有し、これら関数のそれぞれから、一の前記出力制限関数、一の前記目標充電状態関数、及び、一の前記充放電電力関数をそれぞれ決定する制御関数決定手段と、
前記要求出力と、前記アシスト電源の充電状態と、前記一の出力制限関数とに基づいて、前記アシスト電源の出力制限を決定する出力制限決定手段と、
前記要求出力と、前記アシスト電源の出力制限とに基づいて、前記要求出力を前記主電源と前記アシスト電源とに配分する要求出力配分手段と、
前記走行状態と、前記一の目標充電状態関数とに基づいて、前記アシスト電源の目標充電状態を決定する目標充電状態決定手段と、
前記充電状態と、前記目標充電状態と、前記一の充放電電力関数とに基づいて、前記主電源と前記アシスト電源との間の充放電電力を決定する充放電電力決定手段と、
前記充放電電力と、前記主電源に配分された前記要求出力と、前記アシスト電源に配分された前記要求出力とに基づいて、前記主電源及び前記アシスト電源の出力を決定する電源出力決定手段と、
前記電源出力決定手段で決定された前記主電源及び前記アシスト電源の出力に基づいて、前記主電源及び前記アシスト電源の出力を制御する電源出力制御手段と
前記車両が走行しようとしている道路に関する事前情報を検出する事前情報検出手段とを備え、
前記制御関数決定手段は、
複数の出力制限関数、複数の目標充電状態関数、及び、複数の充放電電力関数の組合せにそれぞれ関連付けられた複数の走行モードを有し、前記事前情報と、前記主電源に関する温度とに基づいて、前記複数の走行モードから一の走行モードを選択し、当該一の走行モードに関連付けられている前記出力制限関数、前記目標充電状態関数、及び、前記充放電電力関数を、前記一の出力制限関数、前記一の目標充電状態関数、及び、前記一の充放電電力関数としてそれぞれ決定する、電源制御装置。
A power supply control device that is provided in a vehicle and controls output from a main power supply and an assist power supply,
Operation detecting means for detecting an operation on the vehicle;
Traveling state detecting means for detecting the traveling state of the vehicle;
Power supply state detection means for detecting a temperature related to the main power supply and a charge state of the assist power supply;
Request output determination means for determining a request output required for the main power supply and the assist power supply as a whole based on the operation and the running state;
A plurality of output limiting functions, a plurality of target charge state functions, and a plurality of charge / discharge power functions, each of which includes one output limit function, one target charge state function, and one Control function determining means for respectively determining the charge / discharge power function;
Output limit determination means for determining an output limit of the assist power source based on the required output, a charge state of the assist power source, and the one output limit function;
Request output distribution means for distributing the request output to the main power supply and the assist power supply based on the request output and the output limit of the assist power supply;
Target charging state determination means for determining a target charging state of the assist power source based on the running state and the one target charging state function;
Charge / discharge power determining means for determining charge / discharge power between the main power supply and the assist power supply based on the charge state, the target charge state, and the one charge / discharge power function;
Power output determining means for determining outputs of the main power supply and the assist power supply based on the charge / discharge power, the required output distributed to the main power supply, and the required output distributed to the assist power supply; ,
Power supply output control means for controlling the outputs of the main power supply and the assist power supply based on the outputs of the main power supply and the assist power supply determined by the power supply output determination means, and advance information on the road on which the vehicle is about to travel A prior information detecting means for detecting
The control function determining means includes
It has a plurality of driving modes respectively associated with a combination of a plurality of output limiting functions, a plurality of target charge state functions, and a plurality of charge / discharge power functions, and based on the prior information and the temperature related to the main power source Selecting one driving mode from the plurality of driving modes, and outputting the output limiting function, the target charging state function, and the charge / discharge power function associated with the one driving mode to the one output A power supply control device that determines the limiting function, the one target charge state function, and the one charge / discharge power function, respectively.
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