JP2006205867A - Electric power supply system and electric power supply control method - Google Patents

Electric power supply system and electric power supply control method Download PDF

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JP2006205867A JP2005019715A JP2005019715A JP2006205867A JP 2006205867 A JP2006205867 A JP 2006205867A JP 2005019715 A JP2005019715 A JP 2005019715A JP 2005019715 A JP2005019715 A JP 2005019715A JP 2006205867 A JP2006205867 A JP 2006205867A
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絵理 渡辺
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce a sense of discomfort of an occupant accompanying operation stop of a load by avoiding the operation stop of the load. <P>SOLUTION: A load control means 4 compensates shortage of supplied electric power by reducing effective electric power supplied to the load by controlling a duty ratio of the load driving PWM out of the loads 11a, 11b, 11c, ... when the available electric power to be supplied to the loads 11a, 11b, 11c, ... is lowered. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、車載された負荷に対して電力を供給する電力供給システム及び電力供給制御方法に関する。   The present invention relates to a power supply system and a power supply control method for supplying power to a load mounted on a vehicle.

近年、自動車等の車両に搭載される電気負荷は増加の一途を辿る傾向にあり、また、バイワイヤシステム等、操作装置とアクチュエータとを機械的接続を介さずに電気系統のみによって構成される負荷駆動系の導入にともない、負荷への供給可能電力が低下した場合であっても、重要な負荷に対しては確実に電力を供給できることが求められている。   In recent years, electric loads mounted on vehicles such as automobiles have been steadily increasing, and load driving configured by only an electric system without mechanical connection between an operation device and an actuator such as a by-wire system. Even when the power that can be supplied to the load is reduced due to the introduction of the system, it is required that power can be reliably supplied to an important load.

このような要求に対応するために、負荷をグループ化してグループ毎の優先度を設定し、さらにグループ内の各負荷に優先度を設定する技術が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。この技術によれば、供給可能電力の低下時には優先度の高い負荷から電力を供給することができ、また、車両に新たな負荷が追加された場合には、その負荷が属するグループ内で優先度の変更を行うのみで対応が可能となる。   In order to respond to such a request, a technique has been proposed in which loads are grouped to set a priority for each group, and a priority is set for each load in the group (see, for example, Patent Document 1). ). According to this technology, power can be supplied from a load with high priority when the available power decreases, and when a new load is added to the vehicle, the priority is assigned within the group to which the load belongs. It is possible to cope with this by simply changing

また、負荷に優先度を設定する技術を改良し、負荷の電力供給要求開始タイミング、乗員の作動要求操作頻度、及び負荷動作状態の目標レベルとの差等に応じて優先度を変化させる技術も提案されている(例えば、特許文献2参照。)。
特開2004−142662号公報 特開2004−194495号公報
There is also a technology that changes the priority according to the difference between the load power supply request start timing, the occupant's operation request operation frequency, the load operation state target level, etc. It has been proposed (see, for example, Patent Document 2).
JP 2004-142661 A JP 2004-194495 A

しかしながら、上述した従来の技術においては、負荷で要求される電力が供給可能電力を超える場合には、優先度の低い負荷の動作停止が避けられないため、乗員に不快感を与えてしまうという問題があった。   However, in the above-described conventional technology, when the power required by the load exceeds the suppliable power, it is inevitable that the operation of the load with low priority is stopped, so that the passengers feel uncomfortable. was there.

本発明は、以上のような従来の実情に鑑みて創案されたものであって、負荷の動作停止を極力回避して、負荷の動作停止に伴う乗員の不快感を低減させることが可能な電力供給システム及び電力供給制御方法を提供することを目的としている。   The present invention was devised in view of the conventional situation as described above, and is an electric power capable of avoiding a load operation stop as much as possible and reducing passenger discomfort associated with the load operation stop. An object of the present invention is to provide a supply system and a power supply control method.

本発明は、前記目的を達成するために、車載された負荷に対して供給可能な供給可能電力の低下時に、PWM(Pulse Width Modulation:パルス幅変調)駆動する負荷についてはそのデューティ比を制御することで、当該負荷へ供給される実効電力を低減させるようにしている。これにより、負荷の動作を停止させることなく消費電力を低減させることができ、供給可能電力の低下に対応することが可能となる。   In order to achieve the above object, the present invention controls the duty ratio of a load driven by PWM (Pulse Width Modulation) when the suppliable power that can be supplied to the on-vehicle load decreases. Thus, the effective power supplied to the load is reduced. As a result, power consumption can be reduced without stopping the operation of the load, and it is possible to cope with a decrease in suppliable power.

本発明によれば、負荷に対して供給可能な供給可能電力の低下時であっても、負荷の動作停止を極力回避することができ、負荷の動作停止に伴う乗員の不快感を低減させることができる。   According to the present invention, even when the suppliable power that can be supplied to the load is reduced, it is possible to avoid the operation stop of the load as much as possible, and to reduce the discomfort of the occupant accompanying the operation stop of the load. Can do.

以下、本発明を適用した電力供給システムの具体的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。   Hereinafter, specific embodiments of a power supply system to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings.

(第1の実施形態)
まず、本発明を適用した第1の実施形態の電力供給システムについて説明する。
(First embodiment)
First, a power supply system according to a first embodiment to which the present invention is applied will be described.

本実施形態の電力供給システムの構成を図1に示す。この電力供給システムは、自動車等の車両に搭載された複数の負荷11a,11b,11c,・・・に対して電力を供給するためのシステムであり、負荷駆動用電源として、発電機1とバッテリ2とを備えている。また、この電力供給システムは、複数の負荷11a,11b,11c,・・・に流れる電流を検出する負荷電流センサ3と、これら負荷11a,11b,11c,・・・の動作を制御する負荷制御手段4と、負荷11a,11b,11c,・・・に対する供給可能電力を算出する電源制御手段5とを備えている。さらに、この電力供給システムは、バッテリ2から出力される電流を検出するバッテリ電流センサ6と、バッテリ2の温度を検出するバッテリ温度センサ7と、発電機1を制御する発電機制御手段8とを備えている。なお、図1において、各部を接続する実線は電源線を示し、破線は信号線を示している。   The configuration of the power supply system of this embodiment is shown in FIG. This power supply system is a system for supplying power to a plurality of loads 11a, 11b, 11c,... Mounted on a vehicle such as an automobile, and the generator 1 and a battery are used as load driving power sources. 2 are provided. Further, this power supply system includes a load current sensor 3 that detects currents flowing through a plurality of loads 11a, 11b, 11c,..., And load control that controls operations of these loads 11a, 11b, 11c,. Means 4 and power source control means 5 for calculating the power that can be supplied to the loads 11a, 11b, 11c,... The power supply system further includes a battery current sensor 6 that detects a current output from the battery 2, a battery temperature sensor 7 that detects the temperature of the battery 2, and a generator control means 8 that controls the generator 1. I have. In FIG. 1, solid lines connecting the respective parts indicate power supply lines, and broken lines indicate signal lines.

以上のように構成される本実施形態の電力供給システムにおいて、電源制御手段5は、負荷電流センサ3によって検出された負荷11a,11b,11c,・・・のそれぞれに流れる電流値と、負荷制御手段4から供給される負荷11a,11b,11c,・・・のそれぞれの状態等を示す情報とに基づいて、全ての負荷11a,11b,11c,・・・に必要とされる全負荷必要電力を算出する。また、電源制御手段5は、バッテリ電流センサ6によって検出されたバッテリ2の出力電流値と、バッテリ温度センサ7によって検出されたバッテリ2の温度と、発電機制御手段8から供給される発電機1の状態等を示す情報とに基づいて、負荷11a,11b,11c,・・・に対する供給可能電力を算出する。   In the power supply system of the present embodiment configured as described above, the power supply control means 5 includes the current values flowing through the loads 11a, 11b, 11c,... Detected by the load current sensor 3, and the load control. Based on the information indicating the state of each of the loads 11a, 11b, 11c,... Supplied from the means 4, the total load required power required for all the loads 11a, 11b, 11c,. Is calculated. Further, the power supply control means 5 includes the output current value of the battery 2 detected by the battery current sensor 6, the temperature of the battery 2 detected by the battery temperature sensor 7, and the generator 1 supplied from the generator control means 8. Based on the information indicating the state of the power supply, the power that can be supplied to the loads 11a, 11b, 11c,.

また、負荷制御手段4は、発電機1やバッテリ2から負荷11a,11b,11c,・・・への電力供給を制御して、これら負荷11a,11b,11c,・・・の動作を制御する。特に、本実施形態の電力供給システムにおいては、これら負荷11a,11b,11c,・・・に対する供給可能電力が低下して、全負荷必要電力が供給可能電力を上回る状態となったときには、負荷制御手段4が、これら負荷11a,11b,11c,・・・のうちでPWM(Pulse Width Modulation:パルス幅変調)駆動する負荷のデューティ比を制御することで当該負荷へ供給される実効電力を低減させて、供給可能電力の不足分を補うことができるようにしている。   Further, the load control means 4 controls the power supply from the generator 1 or the battery 2 to the loads 11a, 11b, 11c,..., And controls the operations of these loads 11a, 11b, 11c,. . In particular, in the power supply system of the present embodiment, when the power that can be supplied to these loads 11a, 11b, 11c,... Decreases and the total load power exceeds the power that can be supplied, load control is performed. The means 4 reduces the effective power supplied to the load by controlling the duty ratio of the load driven by PWM (Pulse Width Modulation) among these loads 11a, 11b, 11c,. This makes it possible to compensate for the shortage of available power.

このような本実施形態の電力供給システムにおいては、予め全ての負荷11a,11b,11c,・・・それぞれに対して優先度を設定しておくことが望ましい。この優先度の設定基準としては、例えば図2に示すように、車両という観点からの重要性を基準として優先度を設定する。具体的には、車両の操向や制動機能を保持する負荷が存在する場合には、この種の負荷の重要性が最も高いものとして優先度を高く設定する。その他、例えば、フューエルポンプやスロットルモータといった車両の走行機能を保持する負荷、ヘッドランプやワイパモータといった運転者の視認性を確保する負荷、ストップランプやテールランプといった周囲に対して車両の挙動を知らせる負荷、ラジエータファンモータ、ブロアーモータ、パワーウィンドウといった運転者の利便性や快適性を確保する負荷、及びフォグランプ、ルームランプ、リアデフォッガといった運転者の利便性や快適性を補足する負荷が存在する場合には、これらの順序に重要性が高いものとして優先度を設定する。また、重要性が同程度の負荷が複数存在する場合には、使用頻度が高い負荷ほど優先度を高く設定する。   In such a power supply system of this embodiment, it is desirable to set priorities for all of the loads 11a, 11b, 11c,. For example, as shown in FIG. 2, the priority is set based on the importance from the viewpoint of the vehicle. Specifically, when there is a load that holds the steering or braking function of the vehicle, the priority is set high as the highest importance of this type of load. In addition, for example, a load for maintaining the vehicle traveling function such as a fuel pump and a throttle motor, a load for ensuring driver visibility such as a headlamp and a wiper motor, a load for informing the vehicle behavior to the surroundings such as a stop lamp and a tail lamp, When there is a load that ensures the convenience and comfort of the driver such as radiator fan motor, blower motor, and power window, and a load that supplements the convenience and comfort of the driver such as fog lamp, room lamp, and rear defogger. Priority is set on the order of high importance. In addition, when there are a plurality of loads having the same importance, a higher priority is set for a load having a higher use frequency.

本実施形態の電力供給システムにおいては、以上のような前提のもとに、図3に示すような制御フローチャートにしたがって、負荷11a,11b,11c,・・・に対して電力を供給するための一連の制御が行われる。   In the power supply system of the present embodiment, for supplying power to the loads 11a, 11b, 11c,... According to the control flowchart as shown in FIG. A series of controls are performed.

まず、イグニッションスイッチがオン状態とされた後、ステップS1において、何らかの負荷がオン状態とされたり出力レベルが変更されたりした場合に、電源制御手段5が、その負荷作動状態の変更要求を負荷制御手段4から検知して、制御を開始する。   First, after the ignition switch is turned on, when any load is turned on or the output level is changed in step S1, the power supply control means 5 performs load control on the load operation state change request. It detects from the means 4 and starts control.

電源制御手段5は、制御を開始すると、ステップS2において、負荷制御手段4から得られるオン状態又は出力レベルが上げられた負荷の消費電力予測値と、負荷電流センサ3から得られる既にオン状態とされている負荷の総消費電力値とを加算することにより、全負荷必要電力を算出する。   When the control is started, the power supply control unit 5 starts the control in step S <b> 2, the predicted power consumption value of the load whose output level is increased or the on state obtained from the load control unit 4, and the already on state obtained from the load current sensor 3. The total load power requirement is calculated by adding the total power consumption value of the loaded load.

また、電源制御手段5は、ステップS3において、発電機制御手段8から得られる発電機1の回転数及び界磁電流等に基づいて、発電機1の発電電力を算出するとともに、当該電源制御手段5によって検出したバッテリ2の電圧、バッテリ電流センサ6から得られるバッテリ2の電流、及びバッテリ温度センサ7から得られるバッテリ2の温度等に基づいて、バッテリ2の放電可能電力を算出し、これら発電機1の発電電力とバッテリ2の放電可能電力とを加算することにより、負荷11a,11b,11c,・・・に対して供給可能な電力の総和を算出する。   Further, in step S3, the power supply control means 5 calculates the generated power of the generator 1 based on the rotational speed and field current of the generator 1 obtained from the generator control means 8, and the power supply control means. 5 is calculated based on the voltage of the battery 2 detected by the battery 5, the current of the battery 2 obtained from the battery current sensor 6, the temperature of the battery 2 obtained from the battery temperature sensor 7, and the like. The sum of the power that can be supplied to the loads 11a, 11b, 11c,... Is calculated by adding the generated power of the machine 1 and the dischargeable power of the battery 2.

そして、電源制御手段5は、ステップS4において、全負荷必要電力と供給可能電力とを比較する。ここで、全負荷必要電力が供給可能電力よりも小さい場合には、電力が十分にある状態であることから、ステップS5において、全ての負荷11a,11b,11c,・・・に対して電力を供給するように、電源制御手段5から負荷制御手段4に対して電力供給指令を出力する。これにより、負荷制御手段4の制御のもとで、全ての負荷11a,11b,11c,・・・に対して規定値での電力供給が行われることになる(ステップS5)。一方、全負荷必要電力が供給可能電力よりも大きい場合には、電力が不足している状態であることから、電源制御手段5から負荷制御手段4に対して必要電力削減要求が出力され、電源制御手段5と負荷制御手段4との協調により、詳細を後述する必要電力削減ルーチンが実行される(ステップS6)。   Then, in step S4, the power control unit 5 compares the total load required power with the suppliable power. Here, when the total load required power is smaller than the suppliable power, the power is sufficient, so in step S5, the power is supplied to all the loads 11a, 11b, 11c,. A power supply command is output from the power supply control means 5 to the load control means 4 so as to be supplied. As a result, under the control of the load control means 4, power is supplied at a specified value to all the loads 11a, 11b, 11c,... (Step S5). On the other hand, when the total load required power is larger than the suppliable power, the power is insufficient, so that the power control means 5 outputs a required power reduction request to the load control means 4, and the power supply A necessary power reduction routine whose details will be described later is executed by the cooperation of the control means 5 and the load control means 4 (step S6).

そして、ステップS6での必要電力削減ルーチンを実行することによって全負荷必要電力が供給可能電力よりも小さくなった段階で、ステップS5へと処理を移行して、負荷制御手段4の制御のもとで、負荷11a,11b,11c,・・・に対して必要電力削減ルーチンでの処理を反映させた電力供給が行われる。本実施形態の電力供給システムにおいては、イグニッションスイッチがオン状態とされている間、以上の一連の制御が繰り返し行われ、イグニッションスイッチがオフ状態とされた段階で一連の制御が終了する(ステップS7)。   Then, when the necessary power reduction routine in step S6 is executed and the required power for the entire load becomes smaller than the power that can be supplied, the process proceeds to step S5, and the load control means 4 controls the process. Thus, power supply reflecting the processing in the required power reduction routine is performed on the loads 11a, 11b, 11c,. In the power supply system of the present embodiment, the above series of control is repeatedly performed while the ignition switch is on, and the series of control ends when the ignition switch is off (step S7). ).

ここで、上述したステップS6で実行される必要電力削減ルーチンの一例について説明する。この必要電力削減ルーチンは、例えば図4に示す一連の手順からなるものである。   Here, an example of the required power reduction routine executed in step S6 described above will be described. This required power reduction routine comprises a series of procedures shown in FIG. 4, for example.

本実施形態の電力供給システムにおいては、前提条件として、制御対象となる負荷11a,11b,11c,・・・のうちでPWM駆動している負荷に対して、切替え可能な複数段階のデューティ比、例えば3段階のデューティ比を予め設定している。PWM駆動している各負荷における複数段階のデューティ比は任意に設定可能であるが、デューティ比の下限値については、その負荷の性能を補償する最低電圧が確保できる値にすることが望ましく、例えばランプ系の負荷については、法規照度を満足するレベルをデューティ比の下限値とすることが望ましい。   In the power supply system of the present embodiment, as a precondition, a duty ratio of a plurality of stages that can be switched with respect to a load that is PWM-driven among the loads 11a, 11b, 11c,. For example, a three-stage duty ratio is set in advance. The duty ratio of a plurality of stages in each PWM-driven load can be arbitrarily set, but the lower limit value of the duty ratio is preferably a value that can secure a minimum voltage for compensating the performance of the load. As for the load of the lamp system, it is desirable to set the level satisfying the legal illuminance as the lower limit value of the duty ratio.

必要電力削減ルーチンが開始されると、まず、ステップS11において、負荷制御手段4での制御によって、電力不足分だけ実効電力を下げられるように、PWM駆動する負荷に対して、優先度の低い負荷から順にデューティ比を1段階ずつ下げる処理が行われる。   When the required power reduction routine is started, first, in step S11, a load having a low priority with respect to the load driven by PWM so that the effective power can be lowered by the power shortage by the control by the load control means 4 A process for decreasing the duty ratio one step at a time is performed.

続いて、ステップS12において、電源制御手段5が、負荷制御手段4から得られるオン状態とされている電力削減後の負荷の消費電力予測値と、負荷電流センサ3から得られる電力削減後の負荷の総消費電力値とを加算することにより、電力削減後の負荷消費電力を算出する。   Subsequently, in step S12, the power control unit 5 determines the power consumption predicted value of the load after power reduction obtained from the load control unit 4 and the load after power reduction obtained from the load current sensor 3. Is added to the total power consumption value to calculate the load power consumption after power reduction.

そして、電源制御手段5は、ステップS13において、全負荷必要電力と供給可能電力とを比較する。ここで、PWM駆動する負荷のデューティ比を下げたことによって全負荷必要電力が供給可能電力よりも小さくなった場合には、電力の不足が解消された状態であることから、必要電力削減ルーチンを抜けて図3中ステップS5へと処理を移行し、負荷制御手段4の制御のもとで、PWM駆動する負荷のデューティ比を下げた状態で、負荷11a,11b,11c,・・・に対する電力供給が行われる。一方、全負荷必要電力が供給可能電力よりも大きい場合には、電力の不足が未だ解消されない状態にあるので、ステップS14へと処理を移行する。   Then, in step S13, the power supply control means 5 compares the total load required power with the suppliable power. Here, when the required power of the entire load becomes smaller than the power that can be supplied due to the reduction of the duty ratio of the load to be driven by PWM, the shortage of power has been solved, so the required power reduction routine is executed. 3, the process proceeds to step S5 in FIG. 3, and the power to the loads 11a, 11b, 11c,... Supply is made. On the other hand, when the total load power is larger than the power that can be supplied, the shortage of power has not been solved yet, and the process proceeds to step S14.

ステップS14では、負荷制御手段4が、PWM駆動する負荷においてデューティ比の下げしろがなお存在するか否かを判定する。ここで、デューティ比の下げしろがなお存在する場合には、ステップS11に戻ってPWM駆動する負荷のデューティ比をさらに下げる処理が行われ、以降の処理が繰り返される。一方、デューティ比の下げしろが既に存在しない場合、すなわち、優先度の高い負荷の最小レベルまで既にデューティ比を下げている状態の場合には、ステップS15において、負荷制御手段4の制御のもとで、優先度の低い負荷から動作を停止させる処理が行われる。その後、負荷の動作停止によって全負荷必要電力が削減され、ステップS13での判定の結果、全負荷必要電力が供給可能電力よりも小さくなった場合には、必要電力削減ルーチンを抜けて図3中ステップS5へと処理を移行し、負荷制御手段4の制御のもとで、残りの負荷に対する電力供給が行われる。   In step S14, the load control means 4 determines whether or not there is still a margin for reducing the duty ratio in the load driven by PWM. If there is still a margin for reducing the duty ratio, the process returns to step S11 to further reduce the duty ratio of the load to be PWM driven, and the subsequent processes are repeated. On the other hand, when there is no lowering of the duty ratio, that is, when the duty ratio has already been lowered to the minimum load level with high priority, in step S15, the control of the load control means 4 is performed. Thus, a process of stopping the operation from a load with a low priority is performed. Thereafter, the required power for the full load is reduced by stopping the operation of the load. As a result of the determination in step S13, if the required power for the full load is smaller than the suppliable power, the required power reduction routine is exited and the process shown in FIG. The process proceeds to step S5, and power is supplied to the remaining loads under the control of the load control means 4.

以上のように、本実施形態の電力供給システムにおいては、電源制御手段5の制御のもとで、全負荷必要電力が供給可能電力よりも小さくなるまで、PWM駆動する負荷のデューティ比を1段階ずつ下げていくようにしている。具体的には、本実施形態の電力供給システムでは、まず1段階目において、図5(a)に示すように、PWM駆動する負荷のデューティ比を例えば90%から80%に低下させることにより、当該負荷へ供給される実効電力を例えば1割程度低減できるようにしている。そして、この段階で未だ全負荷必要電力が供給可能電力を超えていれば、次に2段階目において、図5(b)に示すように、当該負荷のデューティ比を例えば80%から70%にまで低下させることにより、当該負荷へ供給される実効電力を例えば2割程度低減できるようにしている。そして、この段階で未だ全負荷必要電力が供給可能電力を超えていれば、さらに3段階目において、図5(c)に示すように、当該負荷のデューティ比を例えば70%から60%にまで低下させることにより、当該負荷へ供給される実効電力を例えば3割程度低減できるようにしている。本実施形態の電力供給システムでは、以上のようなデューティ比の変更を、PWM駆動する負荷のうちで優先度の低い負荷から順に行って、全負荷必要電力を低減させるようにしている。そして、デューティ比を下げることができる全ての負荷に対して以上の処理を行ってもなお全負荷必要電力が供給可能電力を上回っている場合にのみ、優先度の低い負荷から順に動作を停止させるようにしている。   As described above, in the power supply system of the present embodiment, under the control of the power supply control unit 5, the duty ratio of the load driven by PWM is set to one step until the total load required power becomes smaller than the suppliable power. I try to lower it one by one. Specifically, in the power supply system of the present embodiment, in the first stage, as shown in FIG. 5A, by reducing the duty ratio of the load to be PWM driven from 90% to 80%, for example, For example, the effective power supplied to the load can be reduced by about 10%. If the total load power still exceeds the suppliable power at this stage, then in the second stage, as shown in FIG. 5B, the duty ratio of the load is increased from 80% to 70%, for example. For example, the effective power supplied to the load can be reduced by about 20%. At this stage, if the total load power still exceeds the suppliable power, the duty ratio of the load is increased from 70% to 60%, for example, as shown in FIG. By reducing it, the effective power supplied to the load can be reduced by about 30%, for example. In the power supply system of the present embodiment, the duty ratio is changed as described above in order from the load with the lowest priority among the loads driven by PWM, so as to reduce the total load power requirement. And even if the above processing is performed for all loads that can reduce the duty ratio, the operation is stopped in order from the load with the lowest priority only when the required power of the entire load exceeds the power that can be supplied. I am doing so.

したがって、本実施形態の電力供給システムにおいては、負荷への供給可能電力が低下して全負荷必要電力が供給可能電力を超える状態が生じた場合であっても、負荷の動作停止を極力回避することができ、負荷の動作停止に伴う乗員の不快感を低減させることができる。また、従来であれば、負荷必要電力が供給可能電力を超えたために優先度の低い負荷の動作を停止させた場合に、不快感を感じた乗員が当該負荷の優先度を上げるべく、当該負荷を駆動させるための操作を行うことが多々あったが、本実施形態の電力供給システムにおいては、負荷の動作停止自体を極力回避するようにしているので、かかる操作を乗員に強いることがなく、乗員の負担も軽減される。さらに、従来は、乗員の操作履歴に基づいて、例えばエアーコンディショナ機器の設定温度といった乗員の嗜好を推定して、電力を供給する負荷の優先度を設定しておくといった処理も行われており、この場合、乗員が変わった場合等には、再度乗員の嗜好を推定して負荷の優先度を変更するまで、乗員の嗜好に応じた電力供給制御が行われず、必要な負荷の動作停止によって乗員の不快感を招来するといった問題が生じていたが、本実施形態の電力供給システムにおいては、負荷の動作停止自体を極力回避するようにしているので、かかる事態が生じることもない。   Therefore, in the power supply system according to the present embodiment, even when the state where the power that can be supplied to the load is reduced and the total load power exceeds the power that can be supplied occurs, the operation of the load is avoided as much as possible. It is possible to reduce occupant discomfort associated with stopping the load operation. In addition, in the past, when the operation of a low priority load is stopped because the required load power exceeds the suppliable power, an occupant who feels uncomfortable increases the load priority. However, in the power supply system of the present embodiment, the operation stop of the load itself is avoided as much as possible, so that the operation is not forced on the occupant. The burden on passengers is also reduced. Furthermore, conventionally, processing such as estimating the passenger's preference such as the set temperature of the air conditioner device based on the operation history of the passenger and setting the priority of the load for supplying power has been performed. In this case, when the occupant changes, the power supply control according to the occupant's preference is not performed until the occupant's preference is estimated again and the load priority is changed. Although the problem of causing passenger discomfort has occurred, in the power supply system of the present embodiment, since the operation stop of the load is avoided as much as possible, such a situation does not occur.

以上詳細に説明したように、本実施形態の電力供給システムにおいては、負荷11a,11b,11c,・・・に対して供給可能な供給可能電力の低下時に、負荷制御手段4が、負荷11a,11b,11c,・・・のうちでPWM駆動する負荷のデューティ比を制御して当該負荷に供給される実効電力を低減させるようにしているので、負荷必要電力が供給可能電力を超える場合であっても、負荷へ供給される実効電力の低減によって供給可能電力の不足分を補うことができ、負荷の動作停止を極力回避することができる。したがって、本実施形態の電力供給システムによれば、負荷の動作停止に伴う乗員の不快感を低減させることができる。   As described above in detail, in the power supply system of the present embodiment, when the suppliable power that can be supplied to the loads 11a, 11b, 11c,. Since the effective power supplied to the load is reduced by controlling the duty ratio of the load driven by PWM among 11b, 11c,..., The required load power exceeds the suppliable power. However, the shortage of the power that can be supplied can be compensated for by reducing the effective power supplied to the load, and the stop of the load operation can be avoided as much as possible. Therefore, according to the electric power supply system of this embodiment, the passenger | crew's discomfort accompanying the stop of operation | movement of load can be reduced.

また、本実施形態の電力供給システムにおいては、負荷11a,11b,11c,・・・に対してそれぞれ優先度を設定しておき、供給可能電力の低下時に、負荷制御手段4が、PWM駆動する負荷のうちで優先度の低い負荷から順にデューティ比を下げるようにしているので、実効電力の低減に伴って性能低下が生じるのは優先度の低い負荷からとなり、供給可能電力の低下による車両走行等への影響を最低限に抑えることができる。   In the power supply system of the present embodiment, priorities are set for the loads 11a, 11b, 11c,..., And the load control means 4 performs PWM drive when the suppliable power is reduced. Since the duty ratio is lowered in order from the load with the lowest priority among the loads, the performance degradation with the reduction of the effective power is caused by the load with the lower priority, and the vehicle travels due to the reduction of the suppliable power Etc. can be minimized.

さらに、本実施形態の電力供給システムにおいては、PWM駆動する負荷に対して切替え可能な複数段階のデューティ比を予め設定しておき、供給可能電力の低下時に、負荷制御手段4が、PWM駆動する負荷のデューティ比を1段階ずつ下げるようにしているので、供給可能電力の不足量が少ない場合には、実効電力の低減に伴う負荷の性能低下を最低限にすることができ、乗員に負荷の性能低下を認識させることなく電力不足を補うことができる。   Furthermore, in the power supply system of the present embodiment, a plurality of duty ratios that can be switched with respect to the load to be PWM driven are set in advance, and the load control means 4 performs PWM driving when the suppliable power decreases. Since the duty ratio of the load is lowered step by step, if the amount of power that can be supplied is small, the performance degradation of the load due to the reduction in effective power can be minimized, and The power shortage can be compensated without recognizing the performance degradation.

(第2の実施形態)
次に、本発明を適用した第2の実施形態の電力供給システムについて説明する。
(Second Embodiment)
Next, a power supply system according to a second embodiment to which the present invention is applied will be described.

本実施形態の電力供給システムの構成を図6に示す。本実施形態の電力供給システムにおいては、負荷11a,11b,11c,・・・に対する電力供給制御を行う負荷制御手段4が、PWM駆動する負荷への電力供給制御用のスイッチングデバイスとして、インテリジェントパワースイッチ(IPS:Intelligent Power Switch)12a,12b,12c,・・・を備えている。このインテリジェントパワースイッチ12a,12b,12c,・・・は、負荷電流値を検出することができるので、本実施形態の電力供給システムにおいては、上述した第1の実施形態における負荷電流センサ3が不要とされている。   The configuration of the power supply system of this embodiment is shown in FIG. In the power supply system of the present embodiment, the load control means 4 that performs power supply control for the loads 11a, 11b, 11c,... Is an intelligent power switch as a switching device for power supply control to the load that is PWM driven. (IPS: Intelligent Power Switch) 12a, 12b, 12c,. Since the intelligent power switches 12a, 12b, 12c,... Can detect the load current value, the load current sensor 3 in the first embodiment described above is unnecessary in the power supply system of the present embodiment. It is said that.

また、本実施形態の電力供給システムにおいては、上述した第1の実施形態における電源制御手段5や発電機制御手段8の機能を負荷制御手段4で実現するようにしており、電源制御手段5や発電機制御手段8が不要とされている。すなわち、本実施形態の電力供給システムにおいては、負荷制御手段4の制御のもとで、先に図3及び図4に示した必要電力削減ルーチンをともなう一連の処理を行うことにより、全負荷必要電力が供給可能電力よりも小さくなるまで、PWM駆動する負荷のうちで優先度の低い負荷から順にデューティ比を1段階ずつ下げていき、PWM駆動する全ての負荷でデューティ比を下げることができなくなってから初めて優先度の低い負荷から動作を停止させるようにしている。   Further, in the power supply system of the present embodiment, the functions of the power supply control means 5 and the generator control means 8 in the first embodiment described above are realized by the load control means 4, and the power supply control means 5 and The generator control means 8 is unnecessary. That is, in the power supply system of the present embodiment, the full load is required by performing a series of processes with the necessary power reduction routine shown in FIGS. 3 and 4 under the control of the load control unit 4. Until the power becomes smaller than the power that can be supplied, the duty ratio is decreased one step at a time from the low priority load among the PWM driven loads, and the duty ratio cannot be decreased for all the PWM driven loads. The operation is stopped from a low priority load for the first time.

以上のように、本実施形態の電力供給システムにおいては、負荷制御手段4にインテリジェントパワースイッチ12a,12b,12c,・・・を設けて負荷電流センサ3を不要とし、また、負荷制御手段4に電源制御手段5や発電機制御手段8の機能を持たせて、負荷制御手段4での処理として先に図3及び図4に示した必要電力削減ルーチンをともなう一連の処理を実行するようにしているので、上述した第1の実施形態と比較してシステム構成をより簡素なものとしながら、上述した第1の実施形態と同様に、供給可能電力の低下時であっても負荷の動作停止を極力回避して、負荷の動作停止に伴う乗員の不快感を低減させることができるといった効果を得ることが可能となる。   As described above, in the power supply system of this embodiment, the load control means 4 is provided with intelligent power switches 12a, 12b, 12c,. The functions of the power supply control means 5 and the generator control means 8 are provided so that a series of processing with the necessary power reduction routine shown in FIGS. 3 and 4 is executed as processing in the load control means 4. Therefore, while making the system configuration simpler than the first embodiment described above, the load operation is stopped even when the suppliable power is reduced, as in the first embodiment described above. It is possible to obtain the effect of avoiding as much as possible and reducing the discomfort of the occupant accompanying the stoppage of the load operation.

なお、以上説明した電力供給システムは本発明の一適用例であり、本発明が以上の例に限定されるものではなく、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、負荷に対する優先度の設定やデューティ比の設定など、種々の変更が可能であることは勿論である。   Note that the power supply system described above is an application example of the present invention, and the present invention is not limited to the above example, and priority is given to the load as long as it does not depart from the technical idea of the present invention. Of course, various changes such as setting of the degree and setting of the duty ratio are possible.

本発明を適用した第1の実施形態の電力供給システムの概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram showing a schematic structure of a power supply system of a 1st embodiment to which the present invention is applied. 前記第1の実施形態の電力供給システムにおいて各負荷に対して設定される優先度の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the priority set with respect to each load in the electric power supply system of the said 1st Embodiment. 前記第1の実施形態の電力供給システムにおける一連の制御処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows a series of control processing in the electric power supply system of the said 1st Embodiment. 前記第1の実施形態の電力供給システムにおいて実行される必要電力削減ルーチンの手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the required power reduction routine performed in the electric power supply system of the said 1st Embodiment. 前記第1の実施形態の電力供給システムにおいて、PWM駆動する負荷のデューティ比を1段階ずつ下げていく処理の具体例を示す図であり、(a)はPWM駆動する負荷のデューティ比を90%から80%に低下した様子を示し、(b)はPWM駆動する負荷のデューティ比を80%から70%に低下した様子を示し、(c)はPWM駆動する負荷のデューティ比を70%から60%に低下した様子を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a specific example of processing for decreasing the duty ratio of a load driven by PWM one step at a time in the power supply system of the first embodiment, and (a) shows a duty ratio of a load driven by PWM of 90%. (B) shows a state where the duty ratio of the load driven by PWM is reduced from 80% to 70%, and (c) shows a state where the duty ratio of the load driven by PWM is reduced from 70% to 60%. It is a figure which shows a mode that it fell to%. 本発明を適用した第2の実施形態の電力供給システムの概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the electric power supply system of 2nd Embodiment to which this invention is applied.

符号の説明Explanation of symbols

1 発電機
2 バッテリ
3 負荷電流センサ
4 負荷制御手段
5 電源制御手段
6 バッテリ電流センサ
7 バッテリ温度センサ
8 発電機制御手段
11a,11b,11c,・・・ 負荷
12a,12b,12c,・・・ インテリジェントパワースイッチ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Generator 2 Battery 3 Load current sensor 4 Load control means 5 Power supply control means 6 Battery current sensor 7 Battery temperature sensor 8 Generator control means 11a, 11b, 11c, ... Load 12a, 12b, 12c, ... Intelligent Power switch

Claims (5)

車載された負荷に対して電力を供給する電力供給システムにおいて、
前記負荷に対して供給可能な供給可能電力の低下時に、前記負荷のうちでPWM駆動する負荷のデューティ比を制御することで当該負荷へ供給される実効電力を低減させる負荷制御手段を備えること
を特徴とする電力供給システム。
In a power supply system that supplies power to an onboard load,
Load control means for reducing the effective power supplied to the load by controlling the duty ratio of the load that is PWM driven among the loads when the suppliable power that can be supplied to the load decreases. A featured power supply system.
前記PWM駆動する負荷には優先度が設定されており、
前記負荷制御手段は、前記負荷に対して供給可能な供給可能電力の低下時に、前記PWM駆動する負荷のうちで優先度の低い負荷から順にデューティ比を下げること
を特徴とする請求項1に記載の電力供給システム。
A priority is set for the load to be driven by PWM,
2. The load control unit according to claim 1, wherein when the suppliable power that can be supplied to the load is reduced, the duty ratio is decreased in order from a load with a lower priority among the loads driven by the PWM. Power supply system.
前記PWM駆動する負荷には切替え可能な複数段階のデューティ比が予め設定されており、
前記負荷制御手段は、前記負荷に対して供給可能な供給可能電力の低下時に、前記PWM駆動する負荷のデューティ比を1段階ずつ下げること
を特徴とする請求項1又は2に記載の電力供給システム。
A plurality of duty ratios that can be switched are preset for the load to be driven by PWM,
3. The power supply system according to claim 1, wherein the load control unit decreases the duty ratio of the load driven by PWM one step at a time when the suppliable power that can be supplied to the load decreases. .
前記負荷制御手段は、前記PWM駆動する負荷への電力供給制御用スイッチングデバイスとして、インテリジェントパワースイッチを備えること
を特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載の電力供給システム。
The power supply system according to any one of claims 1 to 3, wherein the load control unit includes an intelligent power switch as a switching device for controlling power supply to the load driven by PWM.
車載された負荷に対する電力の供給を制御する方法であって、
前記負荷に対して供給可能な供給可能電力の低下時に、前記負荷のうちでPWM駆動する負荷のデューティ比を制御することで当該負荷へ供給される実効電力を低減させること
を特徴とする電力供給制御方法。
A method for controlling power supply to a load mounted on a vehicle,
When the suppliable power that can be supplied to the load decreases, the effective power supplied to the load is reduced by controlling the duty ratio of the load that is PWM-driven among the loads. Control method.
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