JP2007161016A - 車両内電源供給システム - Google Patents

Abstract

【課題】 複数の車両状態制御装置の電気負荷が同時に起動すると、その突入電流が重なって電源装置３の電源電圧が一時的に急激に低下してしまい、誤作動やシステムダウンを招くおそれがある。
【解決手段】 車両状態制御装置が電気負荷を起動する場合、その電気負荷が遅延可能電気負荷であれば、電源コントローラ１０に対して起動許可要求信号を送信し、遅延禁止電気負荷であれば起動通知信号を送信する。電源コントローラ１０は、起動許可要求信号を受信したとき、先に起動中の電気負荷があれば、その起動が完了するまで待ってから、車両状態制御装置に対して起動許可を与える。車両状態制御装置は、遅延禁止電気負荷に対しては、許可を受けることなくそのまま起動させる。この結果、複数の電気負荷が同時に起動することを極力避けることができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車両内に設けられた複数の車両状態制御装置に対して電源供給を制御する車両内電源供給システムに関する。

従来から、車両にはバッテリ電源を使って走行状態、運転状態、車室内状態などの車両状態を制御する種々の車両状態制御装置が搭載されている。こうした車両状態制御装置は、それぞれ必要な電力を随時バッテリから引き出しているが、例えば、操舵アシスト力を付与する電動パワーステアリング装置では、その電動モータを駆動するための消費電力が大きい。
そのため、バッテリ状態が低下している状況では、こうした大電力消費タイプの制御装置が作動したときに、バッテリ電圧が大きく低下してしまい所期の性能を発揮できないことがある。
そこで、例えば、特許文献１のものでは、ドライバーによる急操舵操作を検出したときに電動パワーステアリング装置以外の電力消費の大きな車両負荷への電力供給を遮断してバッテリ電圧低下の抑制を図っている。
特開昭６３−２５５１７２

しかしながら、こうした従来装置においては、電気負荷を起動するときに流れる突入電流による電源電圧の大幅な低下については、なんら考慮されていない。
つまり、電動モータなど起動時に一時的に大電力を消費する電気負荷を備えた車両状態制御装置においては、定常作動状態では電源電圧の低下を招かなくても、起動時には電源装置の状態によっては電源電圧が大きく低下してしまうことがある。
特に、複数の車両状態制御装置の電気負荷が同時に起動した場合には、図６に示すように、二つの車両状態制御装置（システムＡ、システムＢ）に突入電流が同時に流れ、電源装置から引き出す電流量が、電源電圧を規定電圧に確保できる電流許容限界Ｉｍａｘを超えてしまう。このため、電源電圧が一時的ではあっても規定電圧を大きく下回ってしまい、車両状態制御装置が誤動作したりシステムダウンしてしまう可能性がある。

本発明の目的は、上記問題に対処するためになされたもので、車両状態制御装置の電気負荷が起動するときに流れる突入電流の電源電圧への影響を低減して電源電圧低下を抑制することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の特徴は車両に搭載される電源装置と、上記電源装置から供給される電力により作動する電気負荷を有し、上記電気負荷へ通電して車両の状態を制御すると共に、上記電気負荷を起動するに際し起動信号を送信する複数の車両状態制御装置と、上記電源装置の電源供給能力に関する情報を取得する電源能力情報取得手段と、上記起動信号を受信し、上記電源供給能力に応じて上記車両状態制御装置の電気負荷の起動を制限する起動制御手段とを備えた車両内電源供給システムであって、上記起動制御手段は、上記車両状態制御装置から送信された起動信号が、起動を遅延できる遅延可能電気負荷の起動に際し送信された起動信号なのか、起動を遅延できない遅延禁止電気負荷の起動に際し送信された起動信号なのかを判別する判別手段を備え、上記判別手段により、上記送信された起動信号が上記遅延可能電気負荷の起動に際し送信された起動信号であると判別された場合には、上記起動信号の受信タイミングに応じて上記遅延可能電気負荷の起動を遅延させることにある。

上記のように構成した本発明によれば、起動制御手段は、電源供給能力に応じて車両状態制御手段に対してその電気負荷の起動を制限する。この場合、起動制御手段は、全ての車両状態制御手段の電気負荷に対して起動を制限できるわけではなく、起動を遅延できる遅延可能電気負荷と、起動を遅延できない遅延禁止電気負荷とに判別し、車両状態制御装置から送信される起動信号の受信タイミングに応じて遅延可能電気負荷の起動を遅延させる。

例えば、車両の安全走行維持のためには遅延することのできない重要な車両状態制御装置の電気負荷に対しては遅延禁止電気負荷に割り当てて、その起動を妨げないようにし、起動が遅れても問題ない車両状態制御装置の電気負荷に対しては遅延可能電気負荷に割り当てて、複数の電気負荷が同時に起動しないように、遅延可能電気負荷の起動タイミングを遅延させて電源電圧の低下を抑制する。
つまり、起動タイミングをずらすことにより複数の電気負荷の同時起動を抑制するとともに、起動遅延させる電気負荷を車両状態維持に支障のない負荷に特定することにより、車両状態を大きく悪化させること無く電源電圧低下を抑制することができる。
この結果、車両の適正な状態維持と急激な電源電圧低下抑制との両立を図ることができる。従って、車両状態制御装置が誤動作したりシステムダウンしてしまう不具合を低減することができる。

この場合、例えば、車両状態制御装置から送信する起動信号を、遅延可能電気負荷を起動する際に送信する起動信号と、遅延禁止電気負荷を起動する際に送信する起動信号とで異なる信号に設定しておくことで、判別手段の判別を容易にすることができる。
また、例えば、電源装置の電源供給能力が所定レベルより下回っているときに、上記起動制御手段による起動制限を行うようにするとよい。
また、電源装置から消費される電力消費状況を検出する電力消費状況検出手段を設け、その検出した電力消費に対する電源装置の電源供給能力の余裕度が所定レベル以下に下回っているときに、上記起動制御手段による起動制限を行うようにしてもよい。この場合、電源消費状況は、実際の消費電力を測定してもよいが、各車両状態制御装置で定常的に消費される電力を予め見積もってデータとして記憶しておき、そのデータを電力消費状況に代用してもよい。

本発明の他の特徴は、上記遅延可能電気負荷を通電制御する車両状態制御装置は、上記遅延可能電気負荷の起動に際し上記起動制御手段に対して起動許可を要求する起動信号を送信し、上記起動制御手段から起動許可信号を受信したときに上記遅延可能電気負荷を起動させることにある。

これによれば、起動許可要求を受けた起動制限手段から起動許可信号を送信することで、遅延可能電気負荷が起動できるようになるため、遅延可能電気負荷の起動を確実に制限することが可能となる。従って、車両の適正な状態維持と電源電圧低下抑制を精度よく行うことができる。

本発明の他の特徴は、上記起動制御手段は、上記電気負荷が起動し定常状態に至るまでの起動期間を検出する起動期間検出手段を備え、任意の車両状態制御装置の電気負荷の起動中に、他の車両状態制御装置から起動信号を受信したとき、その起動信号が上記遅延可能電気負荷の起動に際し送信された起動信号である場合には、起動中の電気負荷の起動期間が略終了するまでは、上記遅延可能電気負荷の起動を禁止することにある。

これによれば、任意の車両状態制御装置の電気負荷の起動中（突入電流が流れている期間）に遅延可能電気負荷が起動しようとしても、先の起動中の電気負荷が定常状態になるまでは、その起動が確実に禁止される。
つまり、同時期に複数の電気負荷が起動しようとするときに、その起動タイミングをずらし、突入電流による消費電流のピーク値を低減する。
この結果、起動時における電源電圧の低下を良好に抑制することができる。
尚、起動期間検出手段は、実際に電気負荷に流れる電流値の推移を検出して起動中か否かを判断してもよいが、突入電流の流れる起動時間は電気負荷に応じてそれぞれ略一定時間内におさまるため、起動からの所定の時間経過を検出することにより起動期間の終了を推定してもよい。

また、本発明の他の特徴は、車両に搭載される電源装置と、上記電源装置から供給される電力により作動する電気負荷を有し、上記電気負荷へ通電して車両の状態を制御すると共に、上記電気負荷を起動するに際し起動信号を送信する複数の車両状態制御装置と、上記電源装置の電源供給能力に関する情報を取得する電源能力情報取得手段と、上記起動信号を受信し、上記電源供給能力に応じて上記車両状態制御装置の電気負荷の起動を遅延させる起動制御手段とを備えた車両内電源供給システムであって、上記起動制御手段は、上記電気負荷の起動遅延を行う条件を、安全走行に関係する電気負荷に対しては、安全走行に関係しない電気負荷に比べて厳しくしたことにある。

上記のように構成した本発明によれば、起動制御手段が電源供給能力に応じて電気負荷の起動を遅延させるが、その起動遅延を行う条件を電気負荷に応じて変え、安全走行に関係する電気負荷に対しては、安全走行に関係しない電気負荷よりも起動遅延を行う条件を厳しくしている。
つまり、安全走行を維持するために必要な電気負荷（例えば、走行状態制御用の電気負荷）に対しては、起動遅延しても安全走行に支障の出ない電気負荷に比べて、起動遅延の実行が行われにくくする。この場合、安全走行に関係する電気負荷に対しては、起動遅延の実行を禁止するようにしてもよい。
この結果、複数の電気負荷の同時起動による電源電圧の低下を抑制するとともに、車両の安全走行を維持することができる。
つまり、電源電圧低下抑制と車両の安全走行維持との両立を図ることができる。

尚、安全走行に関係する電気負荷に加えて、乗員の操作に応答して作動しその作動状況を乗員が確認できる電気負荷（例えば、パワーウインドー等）についても、安全走行に関係しない電気負荷よりも起動遅延条件を厳しくするようにしてもよい。この場合には、電気負荷の起動遅れ原因が電気負荷故障にあると乗員が勘違いしてしまうという不具合を防止できる。

以下、本発明の一実施形態に係る車両内電源供給システムについて図面を用いて説明する。図１は、同実施形態に係る車両内電源供給システムを概略的に示している。

この車両内電源供給システムは、バッテリ１およびオルタネータ２からなる電源装置３と、電源装置３から電力供給される電動パワーステアリング装置３０、電気制御式ブレーキ装置４０、パワーウインドー装置６０などの複数の車両状態制御装置と、その車両状態制御装置への電力供給を制御する電源コントローラ１０と、各車両状態制御装置および電源コントローラ１０を接続して互いに双方向通信を行うＣＡＮ通信装置２０とを備える。

電源コントローラ１０は、電動パワーステアリング装置３０、電気制御式ブレーキ装置４０、パワーウインドー装置６０などの車両状態制御装置の作動状況をモニタし、それらの作動状況と電源装置３の電源供給能力とに基づいて車両状態制御装置に設けられる電気負荷の起動を制限するもので主要部がマイクロコンピュータにより構成される。

電源コントローラ１０は、その機能から大別すると、バッテリ１およびオルタネータ２からなる電源装置３の状態を検知する電源状態検知部１１と、電源装置３から電源供給を受ける車両状態制御装置の作動状態（起動信号による起動状態、作動モニタ信号による作動制御状態量、作動オン・オフ状態等）を検出して電源装置３からどの程度の電力を引き出しているかを判断する作動状況検知部１２と、車両状態制御装置からの起動許可要求信号を受信したときに、電源供給能力と作動状況（電力使用状況）とから起動許可要求信号送信した車両状態制御装置に対して起動許可のタイミングを決める起動許可決定部１３と、起動許可決定部１３にて起動許可が決定したときに該当する車両状態制御装置に起動許可信号を送信する起動許可指令部１４とから構成される。
尚、電源状態検知部１１は、電源電圧値を計測するために電圧信号をデジタル信号に変換する図示しないＡ／Ｄコンバータを備えるとともに、電源装置３に接続される電源供給主ライン４に流れる電流値を計測する電流センサ５の信号を入力する。

車両運転状態を制御する車両状態制御装置の１つとしての電動パワーステアリング装置３０は、操舵輪ＷＨへ操舵アシスト力を付与する操舵アシスト機構３１と、操舵アシスト機構３１に設けられる電動モータ３２を駆動制御する操舵アシストコントローラ３３とから構成される。

操舵アシスト機構３１は、操舵ハンドル３４の回動操作に連動したステアリングシャフト３５の軸線周りの回転をラックアンドピニオン機構３６によりラックバー３７の軸線方向の運動に変換して、このラックバー３７の軸線方向の運動に応じて左右の操舵輪ＷＨを操舵するようになっている。ラックバー３７には電動モータ３２が組み付けられている。電動モータ３２は、その回転に応じてボールねじ機構３８を介してラックバー３７を軸線方向に駆動することにより、操舵ハンドル３４の回動操作に対してアシスト力を付与する。また、ステアリングシャフト３５には操舵トルクセンサ３９が組みつけられている。

操舵アシストコントローラ３３は、マイクロコンピュータを備え、所定の操舵アシスト力を付与するために電動モータ３２への通電量を演算するとともに、図示しないインバータを制御して電動モータ３２を駆動するモータ制御部３３ａと、電源コントローラ１０や他の車両制御装置との通信を行う通信部３３ｂとから構成される。また、モータ制御部３３ａには、電動モータ３２に流れる電流量を測定する図示しない電流センサを備える。
モータ制御部３３ａは、操舵トルクセンサ３９および車両の走行速度を検出する車速センサ７１の検出信号を入力し、これらの検出信号に基づいて電動モータ３２への通電量を演算して操舵アシスト力を制御する。

車両状態制御装置の１つである電気制御式ブレーキ装置４０（以下、単にブレーキ装置４０と呼ぶ）は、各車輪ＷＨごとに設けられブレーキ力を発生するブレーキ機構４１と、各ブレーキ機構４１の作動を司るブレーキコントローラ４３とから構成される。
ブレーキ機構４１は、マスタシリンダ４４から各車輪ＷＨのホイルシリンダ４５に連通する油圧通路４６に第１電磁ソレノイド弁４７を備え、第１電磁ソレノイド弁４７とリザーバ４８とを連通する油圧通路４９に第２電磁ソレノイド弁５０を備える。また、リザーバ４８からブレーキ液を汲み上げて油圧通路４６内に戻すポンプ５１と、その上流側油圧通路４６に油圧を蓄圧するアキュムレータ５２が設けられる。

ブレーキコントローラ４３は、主要部をマイクロコンピュータにより構成され、スリップ率センサ７２からの検出信号を入力し、その検出したスリップ率に基づいて第１電磁ソレノイド弁４７、第２電磁ソレノイド弁５０、ポンプ５１の電動モータ４２を駆動制御する油圧制御部４３ａと、電源コントローラ１０や他の車両状態制御装置との通信を行う通信部４３ｂとから構成される。

ブレーキコントローラ４３は、運転者によるブレーキ操作量に応じた制動力を発生する通常ブレーキ制御、および、急ブレーキ時の車輪ロックを防止するＡＢＳ制御を行い、通常ブレーキ制御時においては、第１電磁ソレノイド弁４７を開弁、第２電磁ソレノイド弁５０を閉弁、ポンプ５１を停止状態にする。このため、マスタシリンダ４４とホイルシリンダ４５とが導通状態となり、ホイルシリンダ４５内の圧力は、マスタシリンダ４４内の圧力に等しい液圧に制御される。従って、車輪ＷＨに発生する制動力はブレーキ踏力に応じた大きさに制御される。

一方、ＡＢＳ制御時は、車輪ＷＨのスリップ率が目標スリップ率となるように制御し、スリップ率センサ７２で検出した検出スリップ率が目標スリップ率に近づくように第１電磁ソレノイド弁４７と第２電磁ソレノイド弁５０とを開閉制御する。尚、車輪ＷＨのスリップ率は、車両の走行速度である車速と、車輪ＷＨの回転速度である車輪速との差に基づいて算出される。
また、アキュムレータ５２の油圧が低下した場合には、その都度ポンプ５１の電動モータ４２を駆動してマスタシリンダ４４の油圧を所定圧以上に保持する。

車両状態制御装置の１つであるパワーウインドー装置６０は、図示しないドアガラスを昇降駆動する電動モータ６２と、この電動モータ６２を駆動制御するウインドーコントローラ６３とからなる。ウインドーコントローラ６３は、マイクロコンピュータを備え、前後左右のドアに設けた操作スイッチ盤７３のスイッチ操作に応じて電動モータ６２を駆動制御する駆動部６３ａと、電源コントローラ１０や他の車両状態制御装置との通信を行う通信部６３ｂとから構成される。

電源装置３により電源供給される車両状態を制御する車両状態制御装置は、他にも、例えば、エンジン制御装置、サスペンション制御装置、空調制御装置、ワイパー制御装置等、種々あるが、発明の特徴を説明する上でこれ以上必要ないため、本実施形態においてはその説明を省略する。

次に、ＣＡＮ通信装置２０について説明する。
ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）通信装置２０は、複数項目の情報やデータを一対のＣＡＮ通信線（バス）２１で伝送する時分割多重双方向通信システムである。このＣＡＮ通信線２１には、各車両状態制御装置の通信部３３ｂ，４３ｂ，６３ｂ、電源コントローラ１０、およびＣＡＮ通信全体を統括するＣＡＮ制御装置２２が接続される。

ＣＡＮ通信線２１に接続される各車両状態制御装置、電源コントローラ１０は、共通の通信プロトコルに従って作動状況モニタ信号、センサ信号、起動信号、起動許可信号などのデータの送受信を行う。この場合、ＣＡＮ通信線２１に他のデータが流れていない状態でデータを送信開始するが、同時に２つ以上の車両状態制御装置から送信が開始されたときには、送信されるデータ自体が有する優先順位情報に応じたタイミングで送信される。

次に、電源コントローラ１０の実行する起動制限処理について説明する。
図２は、電源コントローラ１０の実行する起動制限制御ルーチンを表し、電源コントローラ１０のＲＯＭ内に制御プログラムとして記憶され、所定の周期で繰り返し実行される。

図示しないイグニッションスイッチのオン動作により、本制御ルーチンが起動すると、まず電源装置３の状態、つまり、電源装置３の電源供給能力がどの程度なのか推定する（Ｓ１１）。この電源供給能力とは、電源装置３から取り出すことのできる最大電力あるいは最大電流の大きさに相当する度合いである。
電源装置３の状態チェックは、本制御ルーチンとは別に、電源状態検知部１１において適宜行われ、そのチェック結果が電源コントローラ１０の不揮発性メモリ内に逐次記憶更新されている。従って、この電源チェック結果を読み込むことにより電源装置３の電源供給能力を推定する。

電源状態検知部１１は、電源装置３の電源電圧（出力電圧）Ｖｘと電源装置３から引き出される電流Ｉｘとをモニタして電源装置３の電源供給能力を推定する。
例えば、エンジン始動時（エンジンスタータ起動時）における電流値に対する電源電圧の電圧変動（電圧降下量）からバッテリ１の充電状態を推定できる。つまり、バッテリ１から引き出した電流量に対する電圧変動が大きいほどバッテリ１の充電状態が低下していると判断できることから、この電圧変動に基づいてバッテリ１の充電状態を推定できる。
また、電源装置３の電源供給能力は、オルタネータ２の発電状態も影響するため、走行中におけるエンジン回転数からオルタネータ２の発電量を推定する。エンジン回転数は、図示しないエンジン制御装置から回転数信号を読み込んで行えばよい。

従って、電源状態検知部１１は、こうしたバッテリ１の充電状態とオルタネータ２の発電量とから電源装置３の電源供給能力を推定する。
尚、電源装置３の電源供給能力の推定は、いろいろな手法で行うことができる。例えば、バッテリ１としてリチウムイオンバッテリが用いられている場合には、その出力電圧と電源供給能力とがほぼ比例することから、出力電圧を検出することでバッテリ能力を推定することができる。
また、車両走行中に、電源装置３から所定電流が引き出されているときの電源電圧値の検出により推定してもよい。つまり、同じ量の電流が引き出されている状態においては、その時の電源電圧値が高いほど電源装置３の電源供給能力が高いと判断できるため、その特性を利用して電源供給能力を推定する。

そして、推定した電源装置３の電源供給能力から、電源装置３から引き出すことのできる最大電流値を求める。この最大電流値は、電源装置３が規定の電源電圧Ｖ０を確保できる最大の電流値である。

図２の起動制限制御処理の説明に戻り、ステップＳ１１における電源供給能力の推定処理が終了すると、次に、電源装置３から電力供給を受ける全ての車両状態制御装置の作動状況を検出して、使用電力を推定する（Ｓ１２）。この場合、ＣＡＮ通信線２１を介して全ての車両状態制御装置から送信されてくる作動信号を読み込み、作動中の車両状態制御装置を把握するとともにそれぞれの消費電力を推定する。

後述するように、各車両状態制御装置は、電気負荷（例えば、電動モータ３２，４２，６２等）を起動するときに起動信号を電源コントローラ１０に出力するとともに、作動中はその制御量あるいはオン／オフ状態信号を電源コントローラ１０に出力する。
例えば、図示しないデフォッガー装置やシートヒータ装置のように消費電力があらかじめ決まっている車両状態制御装置の場合には、その作動状況（オンまたはオフ）を表す信号を読み込むことで消費電力が求められる。

また、制御状態に応じて消費電力が大きく変動する車両状態制御装置においては、電動モータ等の電気負荷を駆動制御するために演算する制御量データを受信して消費電力を求める。例えば、電動パワーステアリング装置３０においては、電動モータ３２を駆動するために必要な電力を、図６の電力算出マップに示すように車速と操舵トルクとから演算することができるが、その演算結果（駆動制御量）を受信することで消費電力を求めてもよい。また、図示しないモータ駆動回路に設けた電流センサの検出値を読み込むようにしてもよい。

こうしてステップＳ１２にて電力使用状況が推定されると、次に、車両状態制御装置の起動制限が必要であるか否かを判断する（Ｓ１３）。つまり、ステップＳ１１で推定した電源供給能力から求めた電源装置３から引き出すことのできる最大電流Ｉｍａｘと、ステップＳ１２で推定した電力使用状況から求めた電源装置３から引き出している電流Ｉｘとの差ΔＩｘが基準値ΔＩ０よりも大きい場合には（ΔＩｘ＝Ｉｍａｘ−Ｉｘ＞ΔＩ０）、電源装置３の電源供給能力に十分に余裕があるとして、車両状態制御装置の電気負荷の起動制限を行う必要がないと判断し、逆に、ΔＩｘが基準値ΔＩ０以下であれば電源装置３の電源供給能力にあまり余裕がないとして、車両制御装置の電気負荷の起動制限が必要であると判断する。この基準値ΔＩ０は、後述する電気負荷の起動時の突入電流による電流増加分に設定するとよい。

尚、先のステップＳ１２の電力使用状況検出処理においては、消費電力の算出演算処理が必要となり、電源コントローラ１０のマイクロコンピュータの負担が大きくなる場合には、次のように簡単に推定してもよい。
例えば、各車両状態制御装置の定常的な消費最大電流に基づいて車両全体として電源装置３から消費する定常的な最大電流を見積もり、その見積もった最大電流を消費電流Ｉｘとして電源コントローラ１０にデータとして記憶しておく。そして、記憶された消費電流Ｉｘと電源供給能力との比較により、電源供給余裕度を判断してもよい。また、この余裕判定用の基準値ΔＩについても、電気負荷を起動したときに流れる突入電流の最大値を予め見積もり、その見積もった最大突入電流をΔＩとして記憶しておけばよい。

ここで、車両状態制御装置の起動制限について説明する。
車両状態制御装置がその電気負荷を起動すると、電気負荷によっては大きな突入電流が流れる。例えば、電動モータを起動するものでは、その起動時における消費電流が大きい。特に、複数の電気負荷が同時に起動した場合には、突入電流が重なって消費電流が電源装置３の規定電圧を維持可能な最大電流Ｉｍａｘを超えてしまうことがある。従って、一時的ではあっても電源装置３の電源電圧が大きく低下してしまう。

この場合、電気負荷の起動タイミングが重ならないようにするために起動タイミングをずらして突入電流のピーク値を低減するようにすればよいが、車両状態制御装置によっては、その電気負荷の起動を遅らせることができないものがある。
そこで、本実施形態においては、各車両制御装置が備える電気負荷を、起動を遅らせることのできない遅延禁止電気負荷と、起動を遅らせることのできる遅延可能電気負荷とに分類し、遅延可能電気負荷に対しては起動タイミングを調整して、できるだけ突入電流のピーク値を低減する。

遅延禁止電気負荷としては、電動パワーステアリング装置３０の電動モータ３２やブレーキ装置の電磁ソレノイド弁４７，５０、図示しないサスペンション制御装置の減衰力調整用アクチュエータなど安全走行を維持するために必要な電気負荷が割り当てられる。また、パワーウインドー装置６０の電動モータ６２や図示しないワイパー装置の電動モータといったスイッチ操作に応答して乗員が作動状況を確認できる電気負荷に対しても遅延禁止電気負荷として割り当てられる。
一方、遅延可能電気負荷としては、例えば、ブレーキ装置４０のポンプ５１を駆動する電動モータ４２や、図示しない空調装置の送風ファンモータなど安全走行に支障の無い電気負荷に割り当てられる。ブレーキ装置４０のポンプ５１は、油圧回路内の圧力低下を検知したときに起動して油圧回路を所定圧に維持するものであり、起動タイミングを遅らせても支障はない。
また、この電気負荷の割り当ては、安全走行に関係する電気負荷および乗員の操作に応答して作動しその作動状況を乗員が確認できる電気負荷と、起動遅延しても安全走行に関係しない電気負荷との判別を行うためのものでもある。

そして、各車両状態制御装置は、自身の電気負荷を起動する際し電源コントローラ１０に対して起動信号をＣＡＮ通信線２１を介して送信する。この場合、車両状態制御装置は、遅延可能電気負荷を起動するに際しては起動許可要求信号を送信し、遅延禁止電気負荷を起動するに際しては単にその起動を電源コントローラ１０に通知する起動通知信号を送信する。

図２の起動制限制御処理の説明に戻り、ステップＳ１３の判断において、車両状態制御装置の起動制限が必要でない（Ｓ１３：ＮＯ）、つまり、電源装置３の電源供給能力に余裕があると判断した場合には、そのまま本制御ルーチンを一旦終了する。
本制御ルーチンは、所定の制御周期で繰り返し実行される。そして、電源装置３の電源供給能力に余裕が少なくなると、ステップＳ１３の判断が「ＮＯ」、つまり起動制限を必要とするモードに入る。

この起動制限が必要となった状態においては、ステップＳ１４において、車両状態制御装置からの起動許可要求信号が送信されてきたか否かを判断する。各車両状態制御装置は、各自の電気負荷を作動するときに起動信号を電源コントローラ１０送信する。この場合、遅延可能電気負荷を起動するに際しては起動許可要求信号を送信し、遅延禁止電気負荷を起動するに際しては起動通知信号を送信する。
従って、電源コントローラ１０は、この起動信号の種類によって、その起動しようとする電気負荷が遅延可能電気負荷なのか遅延可能電気負荷なのかを判別する。尚、電源コントローラ１０は、起動信号を送信した車両制御装置の種類に基づいて、起動しようとする電気負荷が遅延可能電気負荷なのか遅延可能電気負荷なのかを判別するようにしてもよい。
また、起動しようとする電気負荷が、安全走行に関係する電気負荷および乗員の操作に応答して作動しその作動状況を乗員が確認できる電気負荷なのか、起動遅延しても安全走行に関係しない電気負荷なのかを判別する判別手段でもある。

そして、起動許可要求信号を受信した場合（Ｓ１４：ＹＥＳ）、その時点において定常状態に至ってない電気負荷があるか否かを判断する（Ｓ１５）。つまり、起動中の電気負荷が存在するか否かを判断する。この判断は、各電気負荷ごとに起動に必要な時間、つまり一時的に突入電流が流れる予想時間を予め記憶素子内に記憶しておき、起動してからこの起動時間分だけ時間経過していない電気負荷があるか否かの判断となる。
尚、電気負荷の起動期間の検出は、時間経過により行わずに、実際に電流値の推移を検出して行ってもよい。

そして、ステップＳ１５の判断が「ＹＥＳ」、つまり、他の電気負荷が起動中であると判断した場合には、起動許可要求信号を送信してきた車両状態制御装置に対して起動許可を与えずに保留する（Ｓ１６）。続いて、その起動許可保留した車両状態制御装置を特定するデータをメモリ内に記憶して（Ｓ１７）、一旦本制御ルーチンを抜ける。
この場合、起動許可要求信号を送信した車両状態制御装置は、電源コントローラ１０から起動許可信号を受信できないため、電気負荷の起動が禁止される。

一方、遅延禁止電気負荷を制御する車両状態制御装置においては、その電気負荷の起動時に電源コントローラ１０に対して起動通知信号を送信するだけで、電源コントローラ１０からの許可を得ることなく、そのまま電気負荷を起動する。
従って、電源コントローラ１０は、各車両状態制御装置の制御する電気負荷の起動信号を受信するものの、遅延可能電気負荷のみ、その起動タイミングをコントロールすることができる。
このことは、起動遅延する条件を、安全走行に関係する電気負荷や乗員の操作に応答して作動しその作動状況を乗員が確認できる電気負荷に対しては、安全走行に関係しない電気負荷に比べて厳しくしたものといえる。
尚、電気負荷の起動許可が保留されている場合には、起動許可要求信号が保持された状態となり、ステップＳ１４の判断は「ＹＥＳ」となる。

こうした処理を繰り返し、起動中であった電気負荷が定常状態に推移したと判断されたとき（Ｓ１５：ＮＯ）、ステップＳ１８の処理に移行して、保留中の電気負荷が複数あるか否かを判断し、ひとつであれば、その保留されていた電気負荷を制御する車両状態制御装置に対して起動許可信号を送信する（Ｓ２０）。また、保留中の電気負荷が複数あれば、その中から優先順位の最も高い電気負荷を選択し（Ｓ１９）、その選択された電気負荷を制御する車両状態制御装置に対して起動許可信号を送信する（Ｓ２０）。これにより起動許可信号を受信した車両状態制御装置は、電気負荷を起動する。
この優先順位は、起動遅延を行うことによる支障度合いに応じて遅延可能電気負荷ごとに予め決められている。あるいは、起動許可要求信号を受信した順に起動許可を与えるようにしてもよい。

尚、車両状態制御装置側の起動制御処理としては、上述したが、図３のフローチャートに示すように行う。図３は、各車両状態制御装置が実行する起動制御ルーチンを表すもので、車両状態制御装置内のＲＯＭ内に制御プログラムとして記憶される。
この制御ルーチンは、車両状態制御装置が電気負荷を作動させるときに起動するもので、まず、ステップＳ１にて作動を開始する電気負荷の種類を判断し、その電気負荷が遅延禁止電気負荷であれば、電源コントローラ１０に対して起動通知信号を送信して（Ｓ２）、そのまま電気負荷を起動する（Ｓ３）。
一方、遅延可能電気負荷であれば、起動許可要求信号を電源コントローラ１０に送信し（Ｓ４）、電源コントローラ１０から起動許可信号を受信するまで待ってから（Ｓ５）、電気負荷を起動する（Ｓ３）。
この場合、電源コントローラ１０は、この起動許可信号の送信に基づいて遅延可能電気負荷の起動タイミングを推定するが、遅延可能電気負荷が実際に起動するときにその車両制御装置から起動通知信号を電源コントローラ１０に送信するようにしてもよい。

尚、この例は、遅延可能電気負荷と遅延禁止電気負荷との両方を備えた車両状態制御装置の起動制御について示しているが、遅延可能電気負荷のみを制御する車両状態制御装置であれば、ステップＳ４、Ｓ５、Ｓ３を行い、遅延禁止電気負荷のみを制御する車両状態制御装置であれば、ステップＳ２、Ｓ３を行えばよい。

この結果、電源装置３の電源供給能力が必要電力に対して低下している状態においては、車両状態制御装置が制御する電気負荷の同時起動をできるだけ防止して、突入電流の重なりによる電源装置３の電源電圧の一時的な低下を回避する。

例えば、図４に示すように、２つの車両状態制御装置（システムＡ、システムＢ）が同時期に起動しようとしても、システムＢの電気負荷の起動期間が終了するまで、システムＡ側の電気負荷の起動が遅延されるため、複数の電気負荷の同時起動が防止されて、電源装置３から引き出される電流値のピークを電源装置３から引き出すことのできる最大電流Ｉｍａｘ以下に抑えることができる。

従って、車両状態制御装置が一時的な電圧不足により誤動作したりシステムダウンしてしまうといった不具合が防止される。また、安全走行に欠くことのできない重要な電気負荷に対しては、その起動を遅らせないようにしているため安全性をも確保することができる。また、遅延可能電気負荷においても優先順位を設けて、複数の遅延可能電気負荷が同時期に起動許可要求信号を送信してきた場合には、起動保留後に優先順位の高い順に起動許可を与えるようにしているため、極力支障の無いように電源供給制限を行うことができる。

以上、本実施形態の車両内電源供給システムについて説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。
例えば、電気負荷を起動するときに送信する起動信号は、起動時に大きな突入電流が流れる電気負荷のみを対象として、その起動時に送信するようにしてもよい。
また、本実施形態においては、電源供給能力と電力消費状況とから求めた電源供給余裕度に基づいて起動制限を行うか否かを決定する構成を採用しているが、単に、電源装置３の電源供給能力のみに基づいて起動制限の実行可否を決定するようにしてもよい。
また、車両状態制御装置の電力消費状況は、電源供給主ライン４に設けた電流センサ５の検出信号に基づいて判断してもよい。

尚、上述した起動制限制御処理を行う電源コントローラ１０の起動許可決定部１３および起動許可指令部１４が本発明の起動制御手段に相当する。特に、その起動制限制御処理におけるステップ１４の判断を行う機能部が、本発明の判別手段に相当する。また、起動制限制御処理におけるステップ１５の判断を行う機能部が、本発明の起動期間検出手段に相当する。

本発明の実施形態に係る車両内電源供給システムの全体構成図である。 実施形態としての起動制限制御ルーチンを表すフローチャートである。 車両状態制御装置側の起動制御ルーチンを表すフローチャートである。 起動時における電流の推移を表すグラフである。 電動パワーステアリング装置における必要電力算出マップである。 従来例の起動時における電流の推移を表すグラフである。

符号の説明

１…バッテリ、２…オルタネータ、３…電源装置、１０…電源コントローラ、１１…電源状態検知部、１２…作動状況検知部、１３…起動許可決定部、１４…起動許可指令部、２０…ＣＡＮ通信装置、３０…電動パワーステアリング装置、３２…電動モータ、３３…操舵アシストコントローラ、４０…電気制御式ブレーキ装置、４２…電動モータ、４３…ブレーキコントローラ、６０…パワーウインドー装置、６２…電動モータ、６３…ウインドーコントローラ。

Claims (4)

1. 車両に搭載される電源装置と、
   上記電源装置から供給される電力により作動する電気負荷を有し、上記電気負荷へ通電して車両の状態を制御すると共に、上記電気負荷を起動するに際し起動信号を送信する複数の車両状態制御装置と、
   上記電源装置の電源供給能力に関する情報を取得する電源能力情報取得手段と、
   上記起動信号を受信し、上記電源供給能力に応じて上記車両状態制御装置の電気負荷の起動を制限する起動制御手段と
   を備えた車両内電源供給システムであって、
   上記起動制御手段は、
   上記車両状態制御装置から送信された起動信号が、起動を遅延できる遅延可能電気負荷の起動に際し送信された起動信号なのか、起動を遅延できない遅延禁止電気負荷の起動に際し送信された起動信号なのかを判別する判別手段を備え、
   上記判別手段により、上記送信された起動信号が上記遅延可能電気負荷の起動に際し送信された起動信号であると判別された場合には、上記起動信号の受信タイミングに応じて上記遅延可能電気負荷の起動を遅延させることを特徴とする車両内電源供給システム。
2. 上記遅延可能電気負荷を通電制御する車両状態制御装置は、上記遅延可能電気負荷の起動に際し上記起動制御手段に対して起動許可を要求する起動信号を送信し、上記起動制御手段から起動許可信号を受信したときに上記遅延可能電気負荷を起動させることを特徴とする請求項１記載の車両内電源供給システム。
3. 上記起動制御手段は、上記電気負荷が起動し定常状態に至るまでの起動期間を検出する起動期間検出手段を備え、任意の車両状態制御装置の電気負荷の起動中に、他の車両状態制御装置から起動信号を受信したとき、その起動信号が上記遅延可能電気負荷の起動に際し送信された起動信号である場合には、起動中の電気負荷の起動期間が略終了するまでは、上記遅延可能電気負荷の起動を禁止することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両内電源供給システム。
4. 車両に搭載される電源装置と、
   上記電源装置から供給される電力により作動する電気負荷を有し、上記電気負荷へ通電して車両の状態を制御すると共に、上記電気負荷を起動するに際し起動信号を送信する複数の車両状態制御装置と、
   上記電源装置の電源供給能力に関する情報を取得する電源能力情報取得手段と、
   上記起動信号を受信し、上記電源供給能力に応じて上記車両状態制御装置の電気負荷の起動を遅延させる起動制御手段と
   を備えた車両内電源供給システムであって、
   上記起動制御手段は、上記電気負荷の起動遅延を行う条件を、安全走行に関係する電気負荷に対しては、安全走行に関係しない電気負荷に比べて厳しくしたことを特徴とする車両内電源供給システム。
   

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