JP7167757B2

JP7167757B2 - 調停装置

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Publication number: JP7167757B2
Application number: JP2019023910A
Authority: JP
Inventors: 徹大野; 暁梅本; 拓哉伊東; 智幸嘉藤; 誠藤井
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2019-02-13
Filing date: 2019-02-13
Publication date: 2022-11-09
Anticipated expiration: 2039-02-13
Also published as: CN111559331A; JP2020137168A; US11325549B2; US20200254946A1; CN111559331B

Description

本発明は、調停装置に関する。

特許文献１には、起動許可要求信号を受信したとき、先に起動中の電力負荷があれば、その起動が完了するまで待ってから起動許可を与え、遅延禁止電力負荷に対しては、許可を受けることなくそのまま起動させる電源供給システムが開示されている。

特開２０１６－１２４３９１号公報

作動要求が認可された場合に作動される複数の第１電力負荷と、認可に関わらず作動される少なくとも１つの第２電力負荷と、電源とを有する車両において、既に第１電力負荷が作動中の状態において、調停装置を用いて第１電力負荷の作動を調停したとする。ここで、特許文献１の電源供給システムでは、既に作動中の電力負荷については考慮されていないので、第２電力負荷が作動された場合に、第２電力負荷に流れる突入電流分の消費電力の増加によって、車両の総消費電力が閾値を超えてしまう可能性がある。

車両の総消費電力が閾値を超えてしまうと、電源の電圧が低下することになる。このように、作動要求が認可された場合に作動される複数の第１電力負荷と、認可に関わらず作動される少なくとも１つの第２電力負荷と、電源とを有する車両において、電源の電圧低下を抑制するには、改善の余地がある。

本発明は上記事実を考慮し、作動要求が認可された場合に作動される複数の第１電力負荷と、認可に関わらず作動される少なくとも１つの第２電力負荷と、電源とを有する車両において、電源の電圧低下を抑制することができる調停装置を得ることが目的である。

本発明の第１態様の調停装置は、作動前に作動要求情報が出力され、作動要求が認可された場合に作動される複数の第１電力負荷と、作動前に作動予告情報が出力され、認可に関わらず作動される少なくとも１つの第２電力負荷と、前記第１電力負荷及び前記第２電力負荷に電力を供給する電源と、を有する車両において、複数の前記第１電力負荷からの作動要求を調停する調停装置であって、前記作動要求情報及び前記作動予告情報の入力を受け付ける受付部と、前記第１電力負荷の第１消費電力及び前記第２電力負荷の第２消費電力を記憶する記憶部と、前記受付部に前記作動要求情報が入力された前記第１電力負荷の前記第１消費電力を前記記憶部から読み出し、且つ前記受付部において前記作動予告情報が入力された前記第２電力負荷の前記第２消費電力を前記記憶部から読み出して、前記第１消費電力と前記第２消費電力とを合わせた総消費電力を求める演算部と、複数の前記第１電力負荷の優先順位が設定され、前記総消費電力が閾値を超える場合には、前記優先順位に基づいて認可する前記第１電力負荷を選択し、作動中の前記第１電力負荷のうち認可しなかった前記第１電力負荷の作動を中断させ、前記総消費電力が前記閾値以下の場合には、作動中の前記第１電力負荷の作動を継続させる制御部と、を有する。

第１態様の調停装置において、受付部では、第１電力負荷の作動要求情報及び第２電力負荷の作動予告情報の入力が受け付けられる。記憶部では、第１電力負荷の第１消費電力及び第２電力負荷の第２消費電力が記憶される。演算部では、受付部に作動要求情報が入力された第１電力負荷の第１消費電力が記憶部から読み出され、且つ受付部において作動予告情報が入力された第２電力負荷の第２消費電力が記憶部から読み出され、第１消費電力と第２消費電力とを合わせた総消費電力が求められる。制御部では、複数の第１電力負荷の優先順位が設定されている。

ここで、制御部では、総消費電力が閾値を超える場合には、優先順位に基づいて認可する第１電力負荷が選択される。これにより、認可された第１電力負荷は作動が継続され、認可されなかった第１電力負荷の作動が中断される。また、制御部では、総消費電力が閾値以下の場合には、作動中の第１電力負荷の作動を継続させる。このように、演算部において演算された総消費電力が閾値を超える場合において、一部の第１電力負荷の作動が中断されることにより、総消費電力が閾値を超えなくなるので、電源の電圧低下を抑制することができる。

本発明の第２態様の調停装置の前記制御部では、複数の前記第１電力負荷にそれぞれランクが付与されており、前記ランクに基づいて前記優先順位が決定される。

第２態様の調停装置では、複数の第１電力負荷にランクが付与されている。これにより、ランクに基づいて優先順位が決定されるので、同程度の消費電力の第１電力負荷が作動中の場合であっても、中断させる第１電力負荷を決めることができる。

本発明の第３態様の調停装置の前記制御部には、前記ランクに基づいて、複数の前記第１電力負荷のそれぞれについて作動が中断される場合の中断時間が設定されており、前記ランクが高い前記第１電力負荷の方が、前記ランクが低い前記第１電力負荷よりも前記中断時間が短い。

第３態様の調停装置では、ランクが高い第１電力負荷の中断時間が、ランクが低い第１電力負荷の中断時間よりも短いことで、作動が中断された第１電力負荷のうち、ランクが高い第１電力負荷の方が先に作動が再開される。これにより、作動が中断された第１電力負荷のうち必要性の低い第１電力負荷の作動時間が長くなることが抑制されるので、必要な電力負荷を効率よく作動させることができる。

本発明の第４態様の調停装置は、複数の前記第１電力負荷のそれぞれの作動時間を計時する計時部が設けられ、前記制御部は、前記ランクよりも優先させて、前記計時部により計時された前記作動時間が短い前記第１電力負荷の優先順位を、前記計時部により計時された前記作動時間が長い前記第１電力負荷の優先順位よりも上にする。

第４態様の調停装置では、作動が中断された第１電力負荷のうち、作動時間が短い第１電力負荷の方が、作動時間が長い第１電力負荷よりも先に作動を再開される。これにより、各第１電力負荷の作動時間の差が短くなるので、複数の第１電力負荷のうち一部のみ作動時間が短くなるのを抑制することができる。

本発明の第５態様の調停装置の前記制御部は、作動が中断されている複数の前記第１電力負荷のうち、前記優先順位の高い前記第１電力負荷から時間をずらして作動を再開させる。

第５態様の調停装置では、優先順位の高い第１電力負荷の作動の再開から時間をずらして、優先順位の低い第１電力負荷の作動が再開されることで、作動が中断された複数の第１電力負荷が同時に作動を再開されることがなくなる。これにより、消費電力が一時的に大きくなることを抑制することができる。

本発明の第６態様の調停装置の前記制御部において、前記第１電力負荷は、消費電力が小さい小電力負荷と、該小電力負荷よりも消費電力が大きい大電力負荷とに区分され、該小電力負荷の方が該大電力負荷よりも優先順位が上にされている。

第６態様の調停装置では、総消費電力が閾値を超える場合には、複数の第１電力負荷のうち、小電力負荷の作動が継続され、大電力負荷の作動が中断される。これにより、大電力負荷の方を継続して作動させた場合に比べて、総消費電力が小さくなるので、作動中の第１電力負荷及び第２電力負荷のいずれかの消費電力が一時的に大きくなっても、総消費電力が閾値を超えるのを防ぐことができる。

本発明によれば、作動要求が認可された場合に作動される複数の第１電力負荷と、認可に関わらず作動される少なくとも１つの第２電力負荷と、電源とを有する車両において、電源の電圧低下を抑制することができる調停装置を得ることができる。

第１実施形態に係るＥＣＵが適用された車両の主な電力供給部分の構成を示すブロック図である。図１に示される電力供給部分のハードウェア構成を示すブロック図である。図１に示されるＥＣＵの機能構成の例を示すブロック図である。図１に示される各電力負荷に対して設定されたパラメータ及び作動判定結果を示す表である。図３に示されるＥＣＵを用いた電力制御処理の流れを示すフローチャートである。図３に示されるＥＣＵを用いた電力制御処理の流れを示すシーケンス図である。図３に示されるＥＣＵによって作動が制御された各電力負荷の消費電力を示すグラフである。図７に示される各電力負荷の消費電力を合計した総消費電力のグラフである。第２実施形態に係るＥＣＵの機能構成の例を示すブロック図である。第２実施形態に係るＥＣＵにおいて各電力負荷に対して設定されたパラメータ、作動判定結果及び再開順位を示す表である。図９に示されるＥＣＵによって作動が制御された各電力負荷の消費電力を示すグラフである。第３実施形態に係るＥＣＵの機能構成の例を示すブロック図である。第３実施形態に係るＥＣＵにおいて各電力負荷に対して設定されたパラメータ、優先順位、作動時間、作動判定結果及び再開順位を示す表である。図１２に示されるＥＣＵによって作動が制御された各電力負荷の消費電力を示すグラフである。第１実施形態の変形例に係るＥＣＵにおける電力制御処理の流れを示すフローチャートの前半部分である。第１実施形態の変形例に係るＥＣＵにおける電力制御処理の流れを示すフローチャートの後半部分である。

[第１実施形態]
図１には、第１実施形態に係るＥＣＵ６０が適用された車両１０の一部の構成が示されている。車両１０は、表示装置１２と、小電力負荷２２と、長期大電力負荷２４と、短期大電力負荷３２と、電力供給システムの一例としての給電部４０とを含んで構成されている。給電部４０に対しては、ＡＣ充電スタンド１４から充電が行われるようになっている。

なお、以後の説明において、「ＥＣＵ」とは、Electronic Control Unitを意味する。「ＡＣ」とは、Alternating Currentを意味する。「ＤＣ」とは、Direct Currentを意味する。「ＰＣＵ」とは、Power Control Unitを意味する。「ＤＤＣ」とは、ＤＣ／ＤＣコンバータを意味する。「ＳＭＲ」とは、システムメインリレーを意味する。「ＣＨＲ」とは、チャージリレーを意味する。

〔全体構成〕
表示装置１２は、図示されないタッチパネルを含んで構成されており、車両１０の各種の情報が表示される。また、表示装置１２では、タッチパネルが操作されることで、車両１０の各種の設定が可能となっている。

小電力負荷２２及び長期大電力負荷２４は、複数の第１電力負荷の一例である。また、小電力負荷２２及び長期大電力負荷２４は、作動前にＥＣＵ６０に作動要求情報が出力され、作動要求がＥＣＵ６０に認可された場合に作動される電力負荷である。さらに、小電力負荷２２及び長期大電力負荷２４は、ＥＣＵ６０によって作動が中断される。なお、本実施形態では、一例として、長期大電力負荷２４の作動が中断されるようになっている。

＜小電力負荷＞
小電力負荷２２は、一例として、図示されない複数の電力負荷で構成されている。また、小電力負荷２２は、作動時の消費電力が小さい電力負荷である。具体的には、小電力負荷２２は、ウォータポンプ、電池ファン、ミラーヒータ、ワイパー、インバータウォータポンプ、ナビゲーションシステム、オーディオ、カメラ、レーダ、ドアロック、メータ、ＨＵＤ（ヘッドアップディスプレイ）、スマートキーを含んでいる。さらに、小電力負荷２２は、チルテレ（ステアリングホイールの位置調整機構）、ＴＭＰ（タイヤの空気圧を求めるもの）、ホーン、ヘッドランプ、ドームランプ、ＥＧＲ（排気ガス再循環システム）モータ等を含んでいる。なお、第１実施形態では、これらの電力負荷をまとめて、１つの小電力負荷２２として説明する。

小電力負荷２２には、サブＥＣＵ２６が接続されている。サブＥＣＵ２６は、ＥＣＵ６０において判定された小電力負荷２２の作動認可の情報を受信して、小電力負荷２２を作動させる。また、サブＥＣＵ２６は、ＥＣＵ６０において判定された小電力負荷２２の作動不認可（作動の中断を含む）の情報を受信して、小電力負荷２２を非作動（作動の中断を含む）とする。

小電力負荷２２の作動要求情報は、図示されない各種スイッチが車両１０の乗員によって操作されることで、ＥＣＵ６０に送信されるようになっている。なお、小電力負荷２２に対応する各種スイッチ及びサブＥＣＵ２６については、小電力負荷２２に含める。

＜長期大電力負荷＞
長期大電力負荷２４は、第１電力負荷及び大電力負荷の一例として、図示されない複数の電力負荷で構成されている。また、長期大電力負荷２４は、小電力負荷２２よりも作動時の消費電力が大きい電力負荷である。具体的には、長期大電力負荷２４は、エアコン、デフォッガ、シートヒータ、ワイパデアイサ、ＥＨＷ（Electric Heated Windshield）等を含んでいる。なお、第１実施形態では、これらの電力負荷をまとめて、１つの長期大電力負荷２４として説明する。

長期大電力負荷２４には、サブＥＣＵ２８が接続されている。サブＥＣＵ２８は、ＥＣＵ６０において判定された長期大電力負荷２４の作動認可の情報を受信して、長期大電力負荷２４を作動させる。また、サブＥＣＵ２６は、ＥＣＵ６０において判定された長期大電力負荷２４の作動不認可（作動の中断を含む）の情報を受信して、長期大電力負荷２４を非作動（作動の中断を含む）とする。

長期大電力負荷２４の作動要求情報は、図示されない各種スイッチが車両１０の乗員によって操作されることで、ＥＣＵ６０に送信されるようになっている。なお、長期大電力負荷２４に対応する各種スイッチ及びサブＥＣＵ２８については、長期大電力負荷２４に含める。

＜短期大電力負荷＞
短期大電力負荷３２は、第２電力負荷の一例である。また、短期大電力負荷３２は、一例として、図示されない複数の電力負荷（脊髄反射系装置に含まれる電力負荷）で構成されている。さらに、短期大電力負荷３２は、小電力負荷２２よりも作動時の消費電力が大きく且つ長期大電力負荷２４に比べて使用（作動）される期間が短い電力負荷である。加えて、短期大電力負荷３２は、作動前にＥＣＵ６０に作動予告情報を出力する。作動前とは、作動開始時点に対して予め定められた設定時間だけ前の時点を意味する。また、短期大電力負荷３２は、ＥＣＵ６０による作動の認可に関わらず作動される電力負荷である。換言すると、短期大電力負荷３２は、作動開始予告情報を出力してから設定時間後に、強制的に作動される電力負荷である。

具体的には、短期大電力負荷３２は、ＥＰＳ（電動パワーステアリング）、ＥＣＢ（電子制御ブレーキシステム）、ＰＳＢ（プリクラッシュシートベルト）、エアサス（エアサスペンション）を含んでいる。なお、第１実施形態では、これらの電力負荷をまとめて、１つの短期大電力負荷３２として説明する。

短期大電力負荷３２には、サブＥＣＵ３４が接続されている。サブＥＣＵ３４は、図示されない各種スイッチが車両１０の乗員によって操作されることで送信された作動情報に基づいて、短期大電力負荷３２を作動させ又は非作動とする。つまり、短期大電力負荷３２は、ＥＣＵ６０の認可に関わらず作動される。なお、短期大電力負荷３２に対応する各種スイッチ類及びサブＥＣＵ３４については、短期大電力負荷３２に含める。

＜給電部＞
給電部４０は、一例として、高圧バッテリ４２、補機バッテリ４４、ＳＭＲ４６、ＣＨＲ４８、ＰＣＵ５０、ＡＣ充電器５２、サブＤＤＣ５４、ＡＣインレット５６、メインＤＤＣ５８及び後述するＥＣＵ６０を含んで構成されている。

高圧バッテリ４２及び補機バッテリ４４は、電源の一例である。高圧バッテリ４２には、ＳＭＲ４６を介してＰＣＵ５０及びメインＤＤＣ５８が接続されている。メインＤＤＣ５８は、補機バッテリ４４に接続されている。メインＤＤＣ５８と補機バッテリ４４との間の給電経路には、小電力負荷２２、長期大電力負荷２４及び短期大電力負荷３２が接続されている。ＰＣＵ５０は、小電力負荷２２、長期大電力負荷２４及び短期大電力負荷３２へ供給される電力の出力を制御する。メインＤＤＣ５８は、高圧バッテリ４２から供給される電力を降圧させて小電力負荷２２、長期大電力負荷２４及び短期大電力負荷３２へ供給する。

また、高圧バッテリ４２には、ＣＨＲ４８を介してＡＣ充電器５２が接続されている。ＡＣ充電器５２にはＡＣインレット５６が接続されている。これにより、ＡＣ充電スタンド１４からＡＣインレット５６を介してＡＣ充電器５２に電力が供給されるようになっている。ＡＣ充電器５２に供給された電力の一部は、ＣＨＲ４８を介して高圧バッテリ４２に充電される。また、ＡＣ充電器５２には、サブＤＤＣ５４が設けられている。サブＤＤＣ５４は、補機バッテリ４４に接続されている。ＡＣ充電器５２に供給された電力の残りは、サブＤＤＣ５４を介して補機バッテリ４４に充電される。

このように、給電部４０において、高圧バッテリ４２及び補機バッテリ４４には、ＡＣ充電スタンド１４からの充電が可能とされている。また、高圧バッテリ４２及び補機バッテリ４４から小電力負荷２２、長期大電力負荷２４及び短期大電力負荷３２に電力が供給されるようになっている。

〔要部構成〕
次に、調停装置の一例としてのＥＣＵ６０について説明する。

ＥＣＵ６０は、ＳＭＲ４６、ＣＨＲ４８、ＰＣＵ５０、ＡＣ充電器５２、メインＤＤＣ５８、サブＥＣＵ２６、２８、３４、及び表示装置１２に対して、情報（電気信号）の送信及び受信が可能とされている。図１の点線は、信号の送受信の経路を意味する。ＥＣＵ６０は、小電力負荷２２及び長期大電力負荷２４からの作動要求を調停する。また、ＥＣＵ６０は、短期大電力負荷３２からの作動予告を受け付ける。

図２に示されるＥＣＵ６０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）６２、ＲＯＭ（Read Only Memory）６４、ＲＡＭ（Random Access Memory）６６、ストレージ６８及び図示されない計時用のタイマを有する。そして、ＥＣＵ６０、小電力負荷２２、長期大電力負荷２４、短期大電力負荷３２、表示装置１２及び給電部４０（ＥＣＵ６０以外）は、バス５９を介して相互に通信可能に接続されている。

ＣＰＵ６２は、中央演算処理ユニットであり、電力制御プログラムを含む各種プログラムを実行したり、給電部４０の各部の作動を制御する。即ち、ＣＰＵ６２は、ＲＯＭ６４又はストレージ６８からプログラムを読み出し、ＲＡＭ６６を作業領域としてプログラムを実行する。そして、ＣＰＵ６２は、ＲＯＭ６４又はストレージ６８に記録されているプログラムに従って、上記各構成の制御及び各種の演算処理等を行う。

ＲＯＭ６４は、各種プログラム及び各種データを格納する。ＲＡＭ６６は、作業領域として一時的にプログラム又はデータを記憶する。ストレージ６８は、一例として、ｆｌａｓｈＲＯＭ（Read Only Memory）により構成され、オペレーティングシステムを含む各種プログラム、及び各種データを格納する。

図１には、ＥＣＵ６０に対して、矢印Ａ、矢印Ｂ、矢印Ｃで示す各種情報が送信される状態が示されている。矢印Ａは、一例として、カーテシスイッチのＯＮ、ＯＦＦ情報である。矢印Ｂは、一例として、ドアロックのＯＫ、ＮＧ情報である。矢印Ｃは、一例として、プッシュスタートスイッチのＯＮ、ＯＦＦ情報である。

＜機能構成＞
ＥＣＵ６０は、小電力負荷２２、長期大電力負荷２４及び短期大電力負荷３２への電力供給プログラムを実行する際に、上記のハードウェア資源を用いて、各種の機能を実現する。ＥＣＵ６０が実現する機能構成について説明する。

図３に示されるように、ＥＣＵ６０は、機能構成として、受付部７２、記憶部７４、演算部７６及び制御部７８を有する。各機能構成は、ＥＣＵ６０のＣＰＵ６２（図２参照）が、ＲＯＭ６４又はストレージ６８（図２参照）に記憶されたプログラム、情報（データ）を読み出し、実行することにより実現される。

受付部７２は、小電力負荷２２及び長期大電力負荷２４（図１参照）からの作動要求情報の入力を受け付ける。さらに、受付部７２は、短期大電力負荷３２（図１参照）からの作動予告情報の入力を受け付ける。そして、受付部７２は、作動要求情報が入力された小電力負荷２２及び長期大電力負荷２４の情報（区分及び名称を含む）をストレージ６８に格納する。

記憶部７４は、ストレージ６８（図２参照）を含んで構成されており、小電力負荷２２の消費電力及び長期大電力負荷２４の消費電力を、それぞれ第１消費電力として記憶する。さらに、記憶部７４は、短期大電力負荷３２の消費電力を第２消費電力として記憶する。本実施形態では、一例として、第１消費電力及び第２消費電力が予め記憶部７４に記憶されており、各電力負荷において消費電力を検出することは行わない。消費電力としては、一例として、突入電流により最大となった時点の最大消費電力値と、定常状態となった時点の定常消費電力値とがある。

演算部７６は、受付部７２に作動要求情報が入力された（作動中の）全ての小電力負荷２２及び長期大電力負荷２４の第１消費電力Ｐｗ１（図示省略）を記憶部７４から読み出す。さらに、演算部７６は、受付部７２において作動予告情報が入力された全ての短期大電力負荷３２の第２消費電力Ｐｗ２（図示省略）を記憶部７４から読み出す。そして、演算部７６は、合計した第１消費電力ＳＰｗ１（図示省略）と、合計した第２消費電力ＳＰｗ２（図示省略）とを合わせた総消費電力ＴＰｗ（＝ＳＰｗ１＋ＳＰｗ２：図示省略）を求める。得られた総消費電力ＴＰｗは、記憶部７４に記憶される。

制御部７８には、小電力負荷２２及び長期大電力負荷２４の優先順位が設定されている。また、制御部７８は、記憶部７４から総消費電力ＴＰｗを読み出す。そして、制御部７８は、総消費電力ＴＰｗが、予め設定された電力の閾値Ｋ（図８参照）を超える場合には、優先順位に基づいて、認可する小電力負荷２２及び長期大電力負荷２４を選択する。さらに、制御部７８は、作動中の小電力負荷２２及び長期大電力負荷２４のうち認可しなかった電力負荷の作動を中断させる。加えて、制御部７８は、総消費電力ＴＰｗが閾値Ｋ以下の場合には、作動中の小電力負荷２２及び長期大電力負荷２４の作動を認可する（作動を継続させる）。

図４には、記憶部７４（図３参照）に記憶された小電力負荷２２及び長期大電力負荷２４（図２参照）のランク及び中断時間と、制御部７８（図３参照）において決定された優先順位と、制御部７８による判定結果である作動判定とが示されている。ランク、中断時間、優先順位及び作動判定の各項目については、短期大電力負荷３２（図２参照）には関係しないため、記載されていない。

ランクとは、小電力負荷２２及び長期大電力負荷２４のそれぞれについて、予め設定（付与）された階級のことである。本実施形態では、一例として、小電力負荷２２にランクＡが設定され、長期大電力負荷２４にランクＢが設定されている。以後の説明では、ランクＡが最もランクが高く、ランクＺに向けてランクが下がる。

なお、ランクは、消費電力の大小で設定されなくてもよい。例えば、車両１０の安全に関係する電力負荷をランクＡ、法規に関係する電力負荷をランクＢ、部品保護に関係する電力負荷をランクＣ、商品性に関係する電力負荷をランクＤ、付加価値に関係する電力負荷をランクＥとして設定してもよい。この場合には、ランクＡの電力負荷及びランクＢの電力負荷は、作動中断の対象外となる。

ランクＡの例としては、カメラ、レーダがある。ランクＢの例としては、メータ、ヘッドランプがある。ランクＣの例としては、ポンプ、ファンがある。ランクＤの例としては、チルテレ、ＨＵＤ、ナビゲーションシステム、オーディオがある。ランクＥの例としては、ＴＭＰがある。

中断時間とは、電力負荷において、作動が停止される時点から作動が再開される時点までの時間を意味する。中断時間については、短期大電力負荷３２の消費電力が、突入電流によって最も大きくなる作動開始時点から、定常状態に落ち着く時点までの経過時間を考慮して設定される。本実施形態では、中断時間は、該経過時間よりも長くなるように設定される。なお、ＥＣＵ６０には、既述のランクに基づいて、小電力負荷２２及び長期大電力負荷２４のそれぞれについて、作動が中断される場合の中断時間が設定されている。一例として、ランクが高い小電力負荷２２の中断時間Ｔ１の方が、ランクが低い長期大電力負荷２４の中断時間Ｔ２よりも短い。

優先順位とは、作動を優先させる電力負荷を区別するために、ＥＣＵ６０が各電力負荷に対して付与した順位である。つまり、ランクは、予め記憶部７４に設定された情報であるのに対して、優先順位は、ＥＣＵ６０が順位を付与した情報である点が異なる。なお、本実施形態では、一例として、ＥＣＵ６０において、ランクの高い小電力負荷２２を１位、ランクの低い長期大電力負荷２４を２位として、ランクに基づいて（合わせて）優先順位が決定されるようになっている。つまり、小電力負荷２２の方が長期大電力負荷２４よりも優先順位が上にされている。

作動判定の欄に示された情報は、ＥＣＵ６０において判定された小電力負荷２２及び長期大電力負荷２４の作動の中断又は継続の結果である。図４では、一例として、ＥＣＵ６０が長期大電力負荷２４の作動の中断を判定し、小電力負荷２２の作動の継続を判定した結果が示されている。

〔作用及び効果〕
次に、第１実施形態のＥＣＵ６０の作用について説明する。

図５は、ＥＣＵ６０（図１参照）による小電力負荷２２及び長期大電力負荷２４（図１参照）の電力制御処理（調停処理）の流れを示すフローチャートである。なお、車両１０における各部については、図１から図３までの各図を参照することとし、個別の図番の記載を省略する。ＥＣＵ６０では、ＣＰＵ６２がＲＯＭ６４又はストレージ６８から電力制御プログラムを読み出して、ＲＡＭ６６に展開して実行することにより、電力制御処理が行われる。なお、各電力負荷の優先順位については、ＣＰＵ６２が各電力負荷のランクを読み出して決定してある。

ステップＳ１００において、ＣＰＵ６２は、作動中の長期大電力負荷２４及び小電力負荷２２の第１消費電力を、ストレージ６８から取得する。そして、ステップＳ１０２に移行する。

ステップＳ１０２において、ＣＰＵ６２は、短期大電力負荷３２の作動開始予告の有無を確認する。そして、ステップＳ１０４に移行する。

ステップＳ１０４において、ＣＰＵ６２が短期大電力負荷３２の作動開始予告が有ると判定した場合（ＹＥＳ）には、図示されないタイマが作動開始され、ステップＳ１０６に移行する。ＣＰＵ６２が短期大電力負荷３２の作動開始予告が無いと判定した場合（ＮＯ）には、ステップＳ１０２に移行する。

ステップＳ１０６において、ＣＰＵ６２は、作動開始予告のあった短期大電力負荷３２について、ストレージ６８から第２消費電力を取得する。さらに、ＣＰＵ６２は、取得済の第１消費電力と、取得した第２消費電力とを合計することで、総消費電力を算出する。なお、この場合の総消費電力とは、基本的に、第１消費電力の最大値と第２消費電力の最大値とを合計したものである。そして、ステップＳ１０８に移行する。

ステップＳ１０８において、ＣＰＵ６２は、総電力量が閾値Ｋ以上であるか否かを判定する。総電力量が閾値Ｋ以上である場合（ＹＥＳ）には、ステップＳ１１０に移行する。総電力量が閾値Ｋよりも少ない場合（ＮＯ）には、ステップＳ１２０に移行する。

ステップＳ１１０において、ＣＰＵ６２は、作動中の長期大電力負荷２４及び小電力負荷２２から、優先順位が低い長期大電力負荷２４を選択する。そして、ステップＳ１１２に移行する。

ステップＳ１１２において、ＣＰＵ６２は、選択された長期大電力負荷２４に作動中断の信号を送信する。これにより、選択された長期大電力負荷２４の作動が中断される。そして、ステップＳ１１４に移行する。

ステップＳ１１４において、ＣＰＵ６２は、図示されないタイマを用いて、短期大電力負荷３２の作動開始予告の確認時点から経過した時間を計時する。そして、ステップＳ１１６に移行する。

ステップＳ１１６において、ＣＰＵ６２は、ステップＳ１１４で計時された時間が、予め設定された設定時間を経過したか否かを判定する。計時された時間が設定時間よりも長い場合（ＹＥＳ）には、ステップＳ１１８に移行する。計時された時間が設定時間以内の場合（ＮＯ）には、ステップＳ１１６を繰り返す。なお、計時された時間が設定時間よりも長いということは、短期大電力負荷３２の第２消費電力の状態が、突入電流による最大となる状態から定常状態に移行されたことを意味する。

ステップＳ１１８において、ＣＰＵ６２は、選択された長期大電力負荷２４に作動再開の信号を送信する。これにより、選択された長期大電力負荷２４の作動が再開される。そして、ステップＳ１２０に移行する。

ステップＳ１２０において、ＣＰＵ６２は、図示されないエンジンの動作の有無（例えば、プッシュスタートスイッチのＯＮ、ＯＦＦ情報）に基づいて、車両１０の運転終了の有無を判定する。運転終了の場合（ＹＥＳ）には、プログラムを終了する。運転継続の場合（ＮＯ）には、ステップＳ１００に移行する。

図６は、ＥＣＵ６０による小電力負荷２２及び長期大電力負荷２４の電力制御処理（調停処理）の流れを示すシーケンス図である。なお、車両１０における各部については、図１から図３までの各図を参照することとし、個別の図番の記載を省略する。また、図６では、小電力負荷２２及び長期大電力負荷２４から作動要求が行われた（送信された）時点からの状態が示されている。

ステップＳ２００において、長期大電力負荷２４からＥＣＵ６０へ作動要求が行われる。

ステップＳ２０２において、小電力負荷２２からＥＣＵ６０へ作動要求が行われる。

ステップＳ２０４において、ＥＣＵ６０は、小電力負荷２２及び長期大電力負荷２４の第１消費電力の合計が閾値Ｋを超えるか否かの判定処理を行う。なお、一例として、短期大電力負荷３２は作動されていないものとする。ここでは、合計の第１消費電力が閾値Ｋを超えないため、小電力負荷２２及び長期大電力負荷２４の作動が認可されたものとする。

ステップＳ２０６において、ＥＣＵ６０は、作動認可の信号を小電力負荷２２に送信する。これにより、小電力負荷２２が作動を開始する。小電力負荷２２は、長期大電力負荷２４よりも後から作動要求を行っているが、小電力負荷２２の方が長期大電力負荷２４よりも消費電力が少ないため、ここでは、長期大電力負荷２４よりも先に小電力負荷２２に作動認可の信号を送信している。

ステップＳ２０８において、ＥＣＵ６０は、作動認可の信号を長期大電力負荷２４に送信する。これにより、長期大電力負荷２４が作動を開始する。

ステップＳ２１０において、短期大電力負荷３２からＥＣＵ６０へ作動予告が行われる。なお、短期大電力負荷３２では、作動予告時点から予め定められた時間が経過した時点において、ＥＣＵ６０の制御に関係なく作動が開始される。

ステップＳ２１２において、ＥＣＵ６０は、第１消費電力及び第２消費電力の合計が閾値Ｋを超えるか否かの判定処理を行う。ここでは、短期大電力負荷３２が作動されることで、第１消費電力及び第２消費電力の合計が閾値Ｋを超えるため、小電力負荷２２及び長期大電力負荷２４の作動中断の有無（認可の有無）が判定される。

ステップＳ２１４において、ＥＣＵ６０は、優先順位に基づいて、一例として、長期大電力負荷２４の作動中断を選択する。換言すると、ＥＣＵ６０は、小電力負荷２２のみ作動を認可する。

ステップＳ２１６において、ＥＣＵ６０は、長期大電力負荷２４へ作動停止の信号を送信する。これにより、長期大電力負荷２４の作動が停止（中断）される。

ステップＳ２１８において、ＥＣＵ６０は、図示されないタイマを用いて、短期大電力負荷３２の作動開始予告の確認時点から経過した時間を計時する。

ステップＳ２２０において、ＥＣＵ６０は、経過した時間が設定時間よりも長い場合に、長期大電力負荷２４へ作動再開の信号を送信する。これにより、長期大電力負荷２４の作動が再開される。

ステップＳ２２２において、短期大電力負荷３２からＥＣＵ６０へ作動終了の信号が送信される。

図７には、上記の各処理が行われた場合の各電力負荷の消費電力がグラフＧ１、Ｇ２、Ｇ３で示されている。グラフＧ１は、短期大電力負荷３２の消費電力の変化を表している。グラフＧ２は、長期大電力負荷２４の消費電力の変化を表している。グラフＧ３は、小電力負荷２２の消費電力の変化を表している。いずれのグラフも、横軸が時点を表し、縦軸が消費電力を表している。なお、図７に示された時点ｔは、数字が大きい方が後の時点であることを意味しているが、各時点の間隔は同じではない。

短期大電力負荷３２については、時点ｔ５に作動開始されることで消費電力が最大のＰａ２となっている。定常状態の消費電力はＰａ１（＜Ｐａ２）となっている。また、短期大電力負荷３２は、時点ｔ７で作動停止されている。

長期大電力負荷２４については、時点ｔ２に作動開始されることで消費電力が最大のＰｂ２となっている。定常状態の消費電力はＰｂ１（＜Ｐｂ２）となっている。また、長期大電力負荷２４は、時点ｔ４で作動中断され、時点ｔ６で作動再開され、時点ｔ８で作動停止されている。作動再開時の消費電力はＰｂ２であり、作動再開後の消費電力はＰｂ１となっている。

小電力負荷２２については、時点ｔ１に作動開始されることで消費電力が最大のＰｃ２となっている。定常状態の消費電力はＰｃ１（＜Ｐｃ２）となっている。また、小電力負荷２２は、時点ｔ９で作動停止されている。小電力負荷２２は、一例として、作動中断されていない。

図８には、グラフＧ１、Ｇ２、Ｇ３（図７参照）の消費電力を合計した総消費電力のグラフＧ４が示されている。Ｐ１＝Ｐｃ２、Ｐ２＝Ｐｃ１＋Ｐｂ２、Ｐ３＝Ｐｃ１＋Ｐｂ２＋Ｐａ１、Ｐ４＝Ｐｃ１＋Ｐａ２、Ｐ５＝Ｐｃ１＋Ｐｂ１＋Ｐａ２となっている。総消費電力Ｐ４は、閾値Ｋよりも小さい。総消費電力Ｐ５は、閾値Ｋよりも大きい。なお、総消費電力Ｐ５については、点Ａで示されている。

ここで、比較例として、時点ｔ４から時点ｔ６まで長期大電力負荷２４の作動を継続した場合には、時点ｔ５において総消費電力がＰ５（点Ａで示す値）となり、閾値Ｋを超えてしまう。このため、高圧バッテリ４２及び補機バッテリ４４（図１参照）の電圧低下が生じる可能性がある。

一方、本実施形態のＥＣＵ６０を用いた場合には、時点ｔ４から時点ｔ６まで長期大電力負荷２４の作動が中断されるので、時点ｔ５において総消費電力がＰ４となり、閾値Ｋを超えることがなくなる。このため、高圧バッテリ４２及び補機バッテリ４４の電圧低下を抑制することができる。

以上、説明したように、ＥＣＵ６０において、受付部７２では、小電力負荷２２及び長期大電力負荷２４の作動要求情報の入力と、短期大電力負荷３２の作動予告情報の入力とが受け付けられる。記憶部７４では、小電力負荷２２及び長期大電力負荷２４の第１消費電力、及び短期大電力負荷３２の第２消費電力が記憶される。演算部７６では、受付部７２に作動要求情報が入力された小電力負荷２２及び長期大電力負荷２４の第１消費電力が記憶部７４から読み出される。さらに、演算部７６では、受付部７２において作動予告情報が入力された短期大電力負荷３２の第２消費電力が記憶部７４から読み出される。そして、演算部７６では、第１消費電力と第２消費電力とを合わせた総消費電力が求められる。制御部７８では、小電力負荷２２及び長期大電力負荷２４の優先順位が設定されている。

ここで、制御部７８では、総消費電力が閾値Ｋを超える場合には、優先順位に基づいて認可する小電力負荷２２が選択される。これにより、認可された小電力負荷２２は作動が継続され、認可されなかった長期大電力負荷２４の作動が中断される。また、制御部７８では、総消費電力が閾値Ｋ以下の場合には、作動中の小電力負荷２２及び長期大電力負荷２４の作動を継続させる。このように、演算部７６において演算された総消費電力が閾値Ｋを超える場合において、長期大電力負荷２４の作動が中断されることにより、総消費電力が閾値Ｋを超えなくなるので、高圧バッテリ４２及び補機バッテリ４４の電圧低下を抑制することができる。

また、ＥＣＵ６０では、小電力負荷２２及び長期大電力負荷２４にランクが付与されている。これにより、ランクに基づいて優先順位が決定されるので、同程度の消費電力の小電力負荷２２及び長期大電力負荷２４が作動中の場合であっても、中断させる電力負荷を決めることができる。

さらに、ＥＣＵ６０では、総消費電力が閾値Ｋを超える場合には、小電力負荷２２及び長期大電力負荷２４のうち、小電力負荷２２の作動が継続され、長期大電力負荷２４の作動が中断される。このため、長期大電力負荷２４の方を継続して作動させた場合に比べて、総消費電力が小さくなる。これにより、作動中の小電力負荷２２、長期大電力負荷２４及び短期大電力負荷３２のいずれかの消費電力が一時的に大きくなっても、総消費電力が閾値Ｋを超えるのを防ぐことができる。

[第２実施形態]
次に、第２実施形態に係る調停装置の一例としてのＥＣＵ８０について説明する。ＥＣＵ８０は、車両１０において、ＥＣＵ６０（図１参照）に替えて設けられている。第２実施形態の車両１０において、ＥＣＵ８０以外の構成は、各電気負荷の数を除いて、第１実施形態と同様とされている。なお、ＥＣＵ６０と基本的に同一の構成については、ＥＣＵ６０と同一の符号を付与してその説明を省略する。

図９に示されるＥＣＵ８０は、機能構成として、受付部７２、記憶部７４、演算部７６及び制御部８２を有する。各機能構成は、ＣＰＵ６２（図２参照）が、ＲＯＭ６４又はストレージ６８（図２参照）に記憶された電力制御プログラムを読み出し、実行することにより実現される。

制御部８２は、総消費電力が閾値Ｋ（図８参照）を超える場合には、優先順位に基づいて認可する小電力負荷２２及び長期大電力負荷２４を選択し、作動中の小電力負荷２２及び長期大電力負荷２４のうち認可しなかった電力負荷の作動を中断させる。また、制御部８２は、総消費電力が閾値Ｋ以下の場合には、作動中の小電力負荷２２及び長期大電力負荷２４の作動を継続させる。

制御部８２では、複数の小電力負荷２２及び複数の長期大電力負荷２４にそれぞれランクが付与されており、該ランクに基づいて優先順位が決定される。また、制御部８２には、該ランクに基づいて、複数の小電力負荷２２及び複数の長期大電力負荷２４のそれぞれについて作動が中断される場合の中断時間が設定されている。ランクが高い電力負荷の方が、ランクが低い電力負荷よりも中断時間が短い。

さらに、制御部８２は、作動が中断されている複数の小電力負荷２２及び複数の長期大電力負荷２４のうち、優先順位の高い電力負荷から時間をずらして作動を再開させるようになっている。制御部８２では、小電力負荷２２の方が長期大電力負荷２４よりも優先順位が上にされている。

図１０には、一例として、２つの小電力負荷２２と３つの長期大電力負荷２４とについて、ランク、優先順位、中断時間、作動判定、再開順位が示されている。ランク及び中断時間は、予め記憶部７４に設定されている項目である。優先順位、作動判定、再開順位は、ランクに基づいて、ＥＣＵ８０によって決定される項目である。ランク及び各順位の上下については、第１実施形態と同様である。中断時間については、数字が小さい方が、時間が短いことを表している。

２つの短期大電力負荷３２については、区分のみ示されている。なお、第２実施形態では、２つの短期大電力負荷３２については、短期大電力負荷Ａ、短期大電力負荷Ｂに区分されている。３つの長期大電力負荷２４については、長期大電力負荷Ｃ、長期大電力負荷Ｄ、長期大電力負荷Ｅに区分されている。２つの小電力負荷２２については、小電力負荷Ｆ、小電力負荷Ｇに区分されている。第２実施形態における総消費電力は、短期大電力負荷Ａ、Ｂにおける合計の消費電力と、長期大電力負荷Ｃ、Ｄ、Ｅにおける合計の消費電力と、小電力負荷Ｆ、Ｇにおける合計の消費電力とを合計することで求められる電力である。

長期大電力負荷Ｃは、ランクＣ、優先順位３位、中断時間Ｔ３、作動判定継続となっている。長期大電力負荷Ｄは、ランクＤ、優先順位４位、中断時間Ｔ４、作動判定中断、再開順位１位となっている。長期大電力負荷Ｅは、ランクＥ、優先順位５位、中断時間Ｔ５、作動判定中断、再開順位２位となっている。小電力負荷Ｆは、ランクＡ、優先順位１位、中断時間Ｔ１、作動判定継続となっている。小電力負荷Ｇは、ランクＢ、優先順位２位、中断時間Ｔ２、作動判定継続となっている。

〔作用及び効果〕
次に、第２実施形態のＥＣＵ８０の作用について、図１１を用いて説明する。図１１は、ＥＣＵ８０によって電力制御された各電力負荷の消費電力の変化を表している。なお、ＥＣＵ８０を含む車両１０の各部については、図１、図２及び図９を参照することとし、個別の図番の記載を省略する。図１１に示された時点ｔは、図７及び図８の時点ｔとは異なっている。

グラフＧ５は、短期大電力負荷Ａの消費電力の変化を表している。グラフＧ６は、短期大電力負荷Ｂの消費電力の変化を表している。グラフＧ７は、長期大電力負荷Ｃの消費電力の変化を表している。グラフＧ８は、長期大電力負荷Ｄの消費電力の変化を表している。グラフＧ９は、長期大電力負荷Ｅの消費電力の変化を表している。グラフＧ１０は、小電力負荷Ｆの消費電力の変化を表している。グラフＧ１１は、小電力負荷Ｇの消費電力の変化を表している。いずれのグラフも、横軸が時点を表し、縦軸が消費電力を表している。

短期大電力負荷Ａは、作動開始の時点ｔ４で消費電力が最大となり、時点ｔ８で作動停止されている。短期大電力負荷Ｂは、作動開始の時点ｔ５で消費電力が最大となり、時点ｔ９で作動停止されている。図示は省略するが、短期大電力負荷Ａ及び短期大電力負荷Ｂでは、いずれも、時点ｔ４よりも前に作動開始予告情報が送信されている。

ＥＣＵ８０は、設定されたランクに基づいて、優先順位を設定する。また、ＥＣＵ８０は、時点ｔ１よりも前に作動要求情報の入力を受け付けた長期大電力負荷Ｃ、Ｄ、Ｅ及び小電力負荷Ｆ、Ｇについて、総消費電力が閾値Ｋを超えない場合に作動を認可している。そして、ＥＣＵ８０は、時点ｔ３よりも前の時点で短期大電力負荷Ａ、Ｂの作動予告情報の入力を受け付けた場合に、総消費電力を演算して、優先順位に基づき、長期大電力負荷Ｄ、Ｅの作動を中断させる（時点ｔ３）。さらに、ＥＣＵ８０は、中断時間Ｔ４が経過した時点ｔ６において、長期大電力負荷Ｄの作動を再開させる。加えて、ＥＣＵ８０は、中断時間Ｔ５が経過した時点ｔ７において、長期大電力負荷Ｅの作動を再開させる。

ＥＣＵ８０による制御によって、長期大電力負荷Ｃは、作動開始の時点ｔ２で消費電力が最大となり、時点ｔ１０で作動停止されている。長期大電力負荷Ｄは、作動開始の時点ｔ２で消費電力が最大となり、時点ｔ３で作動中断されている。さらに、長期大電力負荷Ｄは、作動再開の時点ｔ６で消費電力が最大となり、時点ｔ１１で作動停止されている。時点ｔ３から時点ｔ６までが、中断時間Ｔ４に相当する。

長期大電力負荷Ｅは、作動開始の時点ｔ２で消費電力が最大となり、時点ｔ３で作動中断されている。さらに、長期大電力負荷Ｅは、作動再開の時点ｔ７で消費電力が最大となり、時点ｔ１２で作動停止されている。時点ｔ３から時点ｔ７までが、中断時間Ｔ５（＞Ｔ４）に相当する。

小電力負荷Ｆは、作動開始の時点ｔ１で消費電力が最大となり、時点ｔ１３で作動停止されている。小電力負荷Ｇは、作動開始の時点ｔ１で消費電力が最大となり、時点ｔ１４で作動停止されている。

以上、説明したように、ＥＣＵ８０では、総消費電力が閾値Ｋを超える場合には、優先順位に基づいて認可する小電力負荷Ｆ、Ｇ及び長期大電力負荷Ｃが選択される。これにより、認可された小電力負荷Ｆ、Ｇ及び長期大電力負荷Ｃは作動が継続され、認可されなかった長期大電力負荷Ｄ、Ｅの作動が中断される。また、ＥＣＵ８０では、総消費電力が閾値Ｋ以下の場合には、作動中の小電力負荷Ｆ、Ｇ及び長期大電力負荷Ｃ、Ｄ、Ｅの作動を継続させる。このように、総消費電力が閾値Ｋを超える場合において、長期大電力負荷Ｄ、Ｅの作動が中断されることにより、総消費電力が閾値Ｋを超えなくなるので、高圧バッテリ４２及び補機バッテリ４４（図１参照）の電圧低下を抑制することができる。

また、ＥＣＵ８０では、小電力負荷２２及び長期大電力負荷２４にランクが付与されている。これにより、ランクに基づいて優先順位が決定されるので、同程度の消費電力の小電力負荷２２及び長期大電力負荷２４が作動中の場合であっても、中断させる電力負荷を決めることができる。

さらに、ＥＣＵ８０では、ランクが高い長期大電力負荷Ｄの中断時間Ｔ４が、ランクが低い長期大電力負荷Ｅの中断時間Ｔ５よりも短いことで、作動が中断された長期大電力負荷Ｄ、Ｅのうち、ランクが高い長期大電力負荷Ｄの方が先に作動が再開される。これにより、作動が中断された長期大電力負荷Ｄ、Ｅのうち必要性の低い長期大電力負荷Ｅの作動時間が長くなることが抑制されるので、必要な電力負荷を効率よく作動させることができる。

加えて、ＥＣＵ８０では、優先順位の高い長期大電力負荷Ｄの作動の再開から時間をずらして、優先順位の低い長期大電力負荷Ｅの作動が再開されることで、作動が中断された長期大電力負荷Ｄ、Ｅが同時に作動を再開されることがなくなる。これにより、消費電力が一時的に大きくなることを抑制することができる。

また、ＥＣＵ８０では、総消費電力が閾値Ｋを超える場合には、小電力負荷Ｆ、Ｇ及び長期大電力負荷Ｃ、Ｄ、Ｅのうち、小電力負荷Ｆ、Ｇの作動が継続され、長期大電力負荷Ｄ、Ｅの作動が中断される。このため、長期大電力負荷Ｃ、Ｄ、Ｅの方を継続して作動させた場合に比べて、総消費電力が小さくなる。これにより、作動中の小電力負荷Ｆ、Ｇ、長期大電力負荷Ｃ、Ｄ、Ｅ、及び短期大電力負荷Ａ、Ｂのいずれかの消費電力が一時的に大きくなっても、総消費電力が閾値Ｋを超えるのを防ぐことができる。

[第３実施形態]
次に、第３実施形態に係る調停装置の一例としてのＥＣＵ９０について説明する。ＥＣＵ９０は、車両１０において、ＥＣＵ６０（図１参照）に替えて設けられている。第３実施形態の車両１０において、ＥＣＵ９０以外の構成は、第２実施形態と同様とされている。なお、ＥＣＵ８０（図９参照）と基本的に同一の構成については、ＥＣＵ８０と同一の符号を付与してその説明を省略する。

図１２に示されるＥＣＵ９０は、機能構成として、受付部７２、記憶部７４、演算部７６、制御部９２及び計時部９４を有する。各機能構成は、ＣＰＵ６２（図２参照）が、ＲＯＭ６４又はストレージ６８（図２参照）に記憶された電力制御プログラムを読み出し、実行することにより実現される。

総消費電力は、第２実施形態と同様に、短期大電力負荷Ａ、Ｂにおける合計の消費電力と、長期大電力負荷Ｃ、Ｄ、Ｅにおける合計の消費電力と、小電力負荷Ｆ、Ｇにおける合計の消費電力とを合計することで求められる電力である。なお、以後の説明では、２つの短期大電力負荷３２、３つの長期大電力負荷２４及び２つの小電力負荷２２をそれぞれ区別する場合には、ＡからＧまでの符号を付与して区別する。一方、区別の必要が無い場合には、短期大電力負荷３２、長期大電力負荷２４、小電力負荷２２と記載する。

計時部９４は、長期大電力負荷Ｃ、Ｄ、Ｅ及び小電力負荷Ｆ、Ｇのそれぞれの作動時間を計時する。具体的には、計時部９４は、長期大電力負荷Ｃ、Ｄ、Ｅ及び小電力負荷Ｆ、Ｇのそれぞれについて、作動開始時点から短期大電力負荷Ａ、Ｂのうち早い方の作動開始予告時点までの経過時間を計時して作動時間としている。

制御部９２は、総消費電力が閾値Ｋを超える場合には、優先順位に基づいて認可する小電力負荷２２及び長期大電力負荷２４を選択し、作動中の小電力負荷２２及び長期大電力負荷２４のうち認可しなかった電力負荷の作動を中断させる。また、制御部９２は、総消費電力が閾値Ｋ以下の場合には、作動中の小電力負荷２２及び長期大電力負荷２４の作動を継続させる。

制御部９２では、複数の小電力負荷２２及び複数の長期大電力負荷２４にそれぞれランクが付与されており、該ランクに基づいて優先順位が決定される。また、制御部９２には、該ランクに基づいて、複数の小電力負荷２２及び複数の長期大電力負荷２４のそれぞれについて作動が中断される場合の中断時間が設定されている。ランクが高い電力負荷の方が、ランクが低い電力負荷よりも中断時間が短い。

さらに、制御部９２は、作動が中断されている複数の小電力負荷２２及び複数の長期大電力負荷２４のうち、優先順位の高い電力負荷から時間をずらして作動を再開させる。制御部９２では、小電力負荷２２の方が長期大電力負荷２４よりも優先順位が上にされている。

加えて、制御部９２は、計時部９４により計時された作動時間が短い小電力負荷２２及び長期大電力負荷２４の優先順位を、計時部９４により計時された作動時間が長い小電力負荷２２及び長期大電力負荷２４の優先順位よりも上にする。

図１３には、小電力負荷Ｆ、Ｇと長期大電力負荷Ｃ、Ｄ、Ｅとについて、ランク、設定優先順位、変更優先順位、設定中断時間、変更中断時間、作動時間、作動判定、再開順位が示されている。２つの短期大電力負荷Ａ、Ｂについては、区分のみ示されている。ランクは、予め記憶部７４に設定されている項目である。作動時間は、計時部９４により計時された時間である。設定優先順位、変更優先順位、設定中断時間、変更中断時間、作動判定、再開順位は、変更優先順位に基づいて、ＥＣＵ９０によって決定される項目である。ランク及び各順位の上下については、第１、第２実施形態と同様である。中断時間については、数字が小さい方が、時間が短いことを表している。

設定優先順位とは、ＥＣＵ９０がランクの高い順に設定した優先順位を意味する。変更優先順位とは、ＥＣＵ９０が各電力負荷の作動時間を参照して設定し直した変更後の優先順位を意味する。変更中断時間とは、ＥＣＵ９０が各電力負荷の作動時間を参照して設定し直した変更後の中断時間を意味する。ＥＣＵ９０は、作動時間が短い電力負荷の優先順位が、作動時間が長い電力負荷の優先順位よりも上になるように、優先順位を変更する。そして、ＥＣＵ９０は、変更優先順位の高い電力負荷について、変更中断時間を短く且つ再開順位を上に設定して、作動を中断させるようになっている。

一例として、長期大電力負荷Ｃは、ランクＣ、設定優先順位３位、変更優先順位５位、設定中断時間Ｔ３、変更中断時間Ｔ５、作動時間Ｔｅ、作動判定中断、再開順位２位となっている。長期大電力負荷Ｄは、ランクＤ、設定優先順位４位、変更優先順位３位、設定中断時間Ｔ４、変更中断時間Ｔ３、作動時間Ｔｃ、作動判定継続となっている。長期大電力負荷Ｅは、ランクＥ、設定優先順位５位、変更優先順位４位、設定中断時間Ｔ５、変更中断時間Ｔ４、作動時間Ｔｄ、作動判定中断、再開順位１位となっている。小電力負荷Ｆは、ランクＡ、設定優先順位１位、変更優先順位１位、設定中断時間Ｔ１、変更中断時間Ｔ１、作動時間Ｔａ、作動判定継続となっている。小電力負荷Ｇは、ランクＢ、設定優先順位２位、変更優先順位２位、設定中断時間Ｔ２、変更中断時間Ｔ２、作動時間Ｔｂ、作動判定継続となっている。なお、一例として、Ｔａ＝Ｔｂ＜Ｔｃ＜Ｔｄ＜Ｔｅとなっている。

〔作用及び効果〕
次に、第３実施形態のＥＣＵ９０（図１２参照）の作用について、図１４を用いて説明する。図１４は、ＥＣＵ９０によって電力制御された各電力負荷の消費電力の変化を表している。なお、ＥＣＵ９０を含む車両１０の各部については、図１、図２及び図１２を参照することとし、個別の図番の記載を省略する。図１４に示された時点ｔは、図７、図８、図１１の時点ｔとは異なっている。

グラフＧ１２は、短期大電力負荷Ａの消費電力の変化を表している。グラフＧ１３は、短期大電力負荷Ｂの消費電力の変化を表している。グラフＧ１４は、長期大電力負荷Ｃの消費電力の変化を表している。グラフＧ１５は、長期大電力負荷Ｄの消費電力の変化を表している。グラフＧ１６は、長期大電力負荷Ｅの消費電力の変化を表している。グラフＧ１７は、小電力負荷Ｆの消費電力の変化を表している。グラフＧ１８は、小電力負荷Ｇの消費電力の変化を表している。いずれのグラフも、横軸が時点を表し、縦軸が消費電力を表している。

短期大電力負荷Ａは、作動開始の時点ｔ６で消費電力が最大となり、時点ｔ１０で作動停止されている。短期大電力負荷Ｂは、作動開始の時点ｔ７で消費電力が最大となり、時点ｔ１１で作動停止されている。図示は省略するが、短期大電力負荷Ａ及び短期大電力負荷Ｂでは、いずれも、時点ｔ６よりも前に作動開始予告情報が送信されている。

ＥＣＵ９０は、設定されたランクに基づいて、優先順位を設定する。また、ＥＣＵ９０は、時点ｔ１よりも前に作動要求情報の入力を受け付けた長期大電力負荷Ｃ、Ｄ、Ｅ及び小電力負荷Ｆ、Ｇについて、総消費電力が閾値Ｋを超えない場合に作動を認可している。さらに、ＥＣＵ９０では、長期大電力負荷Ｃ、Ｄ、Ｅ及び小電力負荷Ｆ、Ｇについて、作動開始時点からの作動時間を計時している。

ここで、ＥＣＵ９０が、短期大電力負荷Ａ、Ｂの作動予告情報の入力を時点ｔ４から時点ｔ５までの間（時点ｔ６よりも前の時点）で受け付けたとする。この場合に、ＥＣＵ９０は、この時点までの各電力負荷の作動時間が短いものについて、優先順位を上げる変更を行う。具体的には、Ｔｃ＜Ｔｄ＜Ｔｅ（図１３参照）となっているため、ＥＣＵ９０は、長期大電力負荷Ｄの優先順位を４位から３位に変更し、長期大電力負荷Ｅの優先順位を５位から４位に変更し、長期大電力負荷Ｃの優先順位を３位から５位に変更する。

続いて、ＥＣＵ９０は、総消費電力を演算して、変更優先順位に基づき、長期大電力負荷Ｃ、Ｅの作動を中断させる（時点ｔ５）。また、長期大電力負荷Ｄの作動を継続させる。さらに、ＥＣＵ９０は、中断時間Ｔ４が経過した時点ｔ８において、長期大電力負荷Ｅの作動を再開させる。加えて、ＥＣＵ９０は、中断時間Ｔ５が経過した時点ｔ９において、長期大電力負荷Ｃの作動を再開させる。

ＥＣＵ９０による制御によって、長期大電力負荷Ｃは、作動開始の時点ｔ２で消費電力が最大となり、時点ｔ５で作動中断され、作動再開の時点ｔ９で消費電力が最大となり、時点ｔ１４で作動停止されている。長期大電力負荷Ｄは、作動開始の時点ｔ４で消費電力が最大となり、時点ｔ１２で作動停止されている。長期大電力負荷Ｅは、作動開始の時点ｔ３で消費電力が最大となり、時点ｔ５で作動中断され、作動再開の時点ｔ８で消費電力が最大となり、時点１３で作動停止されている。

小電力負荷Ｆは、作動開始の時点ｔ１で消費電力が最大となり、時点ｔ１５で作動停止されている。小電力負荷Ｇは、作動開始の時点ｔ１で消費電力が最大となり、時点ｔ１６で作動停止されている。

以上、説明したように、ＥＣＵ９０では、総消費電力が閾値Ｋを超える場合には、優先順位に基づいて認可する小電力負荷Ｆ、Ｇ及び長期大電力負荷Ｄが選択される。これにより、認可された小電力負荷Ｆ、Ｇ及び長期大電力負荷Ｄは作動が継続され、認可されなかった長期大電力負荷Ｃ、Ｅの作動が中断される。また、ＥＣＵ９０では、総消費電力が閾値Ｋ以下の場合には、作動中の小電力負荷Ｆ、Ｇ及び長期大電力負荷Ｃ、Ｄ、Ｅの作動を継続させる。このように、総消費電力が閾値Ｋを超える場合において、長期大電力負荷Ｃ、Ｅの作動が中断されることにより、総消費電力が閾値Ｋを超えなくなるので、高圧バッテリ４２及び補機バッテリ４４（図１参照）の電圧低下を抑制することができる。

また、ＥＣＵ９０では、小電力負荷２２及び長期大電力負荷２４にランクが付与されている。これにより、ランクに基づいて優先順位が決定されるので、同程度の消費電力の小電力負荷２２及び長期大電力負荷２４が作動中の場合であっても、中断させる電力負荷を決めることができる。

さらに、ＥＣＵ９０では、作動が中断された長期大電力負荷Ｃ、Ｅのうち、作動時間が短い長期大電力負荷Ｅの方が、作動時間が長い長期大電力負荷Ｃよりも先に作動を再開される。これにより、長期大電力負荷Ｃ、Ｅの作動時間の差が短くなるので、長期大電力負荷Ｅのみ作動時間が短くなるのを抑制することができる。

加えて、ＥＣＵ９０では、変更優先順位の高い長期大電力負荷Ｅの作動の再開から時間をずらして、変更優先順位の低い長期大電力負荷Ｃの作動が再開されることで、作動が中断された長期大電力負荷Ｃ、Ｅが同時に作動を再開されることがなくなる。これにより、消費電力が一時的に大きくなることを抑制することができる。

また、ＥＣＵ９０では、総消費電力が閾値Ｋを超える場合には、小電力負荷Ｆ、Ｇ及び長期大電力負荷Ｃ、Ｄ、Ｅのうち、小電力負荷Ｆ、Ｇの作動が継続され、長期大電力負荷Ｃ、Ｅの作動が中断される。このため、長期大電力負荷Ｃ、Ｄ、Ｅの方を継続して作動させた場合に比べて、総消費電力が小さくなる。これにより、作動中の小電力負荷Ｆ、Ｇ、長期大電力負荷Ｃ、Ｄ、Ｅ、及び短期大電力負荷Ａ、Ｂのいずれかの消費電力が一時的に大きくなっても、総消費電力が閾値Ｋを超えるのを防ぐことができる。

本発明は上記の各実施形態に限定されない。以下、各変形例について説明する。なお、第１、第２、第３実施形態の構成と基本的に同一の構成については、同一の符号を付与してその説明を省略する。

＜変形例＞
図１５及び図１６には、第１実施形態のＥＣＵ６０（図２参照）において、短期大電力負荷３２（図２参照）からの作動予告情報が入力される前に、小電力負荷２２及び長期大電力負荷２４を優先順位順に作動させる処理の流れが示されている。なお、図５に示された処理と同じステップについては、同じ番号を付与して説明を省略する。

ステップＳ１０では、ＣＰＵ６２（図２参照）が、長期大電力負荷２４及び小電力負荷２２の作動要求を確認する。そして、ステップＳ１２に移行する。

ステップＳ１２では、ＣＰＵ６２が、作動要求の有無を判定する。作動要求が有る場合にはステップＳ１４に移行する。作動要求が無い場合にはステップＳ１２を繰り返す。

ステップＳ１４では、ＣＰＵ６２が、作動要求の受け付けを開始する。そして、ステップＳ１６に移行する。

ステップＳ１６では、ＣＰＵ６２が、作動要求の受け付け残りの有無を判定する。受け付け残りが無い場合には、ステップＳ１８に移行する。受け付け残りが有る場合には、ステップＳ１６を繰り返す。

ステップＳ１８では、ＣＰＵ６２が、作動要求を受け付けた長期大電力負荷２４及び小電力負荷２２について優先順位を確認する。そして、ステップＳ２０に移行する。

ステップＳ２０では、ＣＰＵ６２が、優先順位の上のものから優先順位の順に作動許可を送信する。そして、ステップＳ２２に移行する。

ステップＳ２２では、ＣＰＵ６２が、予め設定された設定時間だけ待つ。そして、ステップＳ１００に移行する。このように、中断以外の場合において、優先順位に基づいて小電力負荷２２及び長期大電力負荷２４を作動させてもよい。

＜他の変形例＞
第１実施形態において、ランクを設定せずに、予め優先順位を設定しておいてもよい。また、第１実施形態において、小電力負荷２２の方が長期大電力負荷２４よりも優先順位が低くされていてもよい。

第２実施形態において、ランクを設定せずに、予め優先順位を設定しておいてもよい。また、第２実施形態において、ランクが高い電力負荷の方が、ランクが低い電力負荷よりも中断時間が長くてもよい。さらに、第２実施形態において、総消費電力が閾値Ｋを超えない場合には、作動が中断されている複数の電気負荷の作動を同時に再開してもよい。加えて、第２実施形態において、小電力負荷２２の方が長期大電力負荷２４よりも優先順位が低くされ、小電力負荷２２の作動が中断されてもよい。

第３実施形態において、ランクを設定せずに、予め優先順位を設定しておいてもよい。また、第３実施形態において、作動時間が短い電力負荷の優先順位を、作動時間が長い電力負荷の優先順位よりも下にしてもよい。さらに、第３実施形態において、総消費電力が閾値Ｋを超えない場合には、作動が中断されている複数の電気負荷の作動を同時に再開してもよい。加えて、第３実施形態において、小電力負荷２２の方が長期大電力負荷２４よりも優先順位が低くされ、小電力負荷２２の作動が中断されてもよい。

短期大電力負荷３２の数は、１つ又は２つに限らず、３つ以上あってもよい。小電力負荷２２の数は、１つ又は２つに限らず、３つ以上あってもよい。長期大電力負荷２４の数は、１つ又は３つに限らず、２つ又は４つ以上あってもよい。

小電力負荷２２、長期大電力負荷２４、短期大電力負荷３２の作動開始時点及び停止（作動終了）時点は、既述の各時点とは異なる時点で設定されていてもよい。

第１電力負荷の区分は、小電力負荷２２及び長期大電力負荷２４の２つに限らず、１つとされ、あるいは、３つ以上に区分されていてもよい。第２電力負荷の区分は、短期大電力負荷３２の１つに限らず、２つ以上に区分されていてもよい。

演算部７６における総消費電力の演算方法は、予め記憶部７４に記憶された情報（グラフに相当する情報）を読み出して演算する方法に限らない。例えば、各電力負荷にリアルタイムで消費電力を検出する検出部を設けて、各検出部において検出された消費電力の情報を記憶部７４に記憶させてから、該消費電力の情報に基づいて総消費電力を求めてもよい。なお、該検出部における消費電力の検出は、電流検出方式、電圧検出方式のいずれか一方又は両方を用いてもよい。

各電力負荷の作動開始及び作動中断は、通信プロトコル上、比較的短い周期のフレーム等で即時に送信することが好ましい。

なお、上記各実施形態でＣＰＵ６２がソフトウェア（プログラム）を読み込んで実行した電力制御処理を、ＣＰＵ６２以外の各種のプロセッサが実行してもよい。この場合のプロセッサとしては、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）等の製造後に回路構成を変更可能なＰＬＤ（Programmable Logic Device）、及びＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等の特定の処理を実行させるために専用に設計された回路構成を有するプロセッサである専用電気回路等が例示される。また、電力制御処理を、これらの各種のプロセッサのうちの１つで実行してもよいし、同種又は異種の２つ以上のプロセッサの組み合わせ（例えば、複数のＦＰＧＡ、及びＣＰＵとＦＰＧＡとの組み合わせ等）で実行してもよい。これらの各種のプロセッサのハードウェア的な構造は、より具体的には、半導体素子等の回路素子を組み合わせた電気回路である。

また、上記各実施形態では、電力制御プログラムがＲＯＭ６４またはストレージ６８に予め記憶（インストール）されている態様を説明したが、これに限定されない。プログラムは、ＣＤ－ＲＯＭ（Compact Disk Read Only Memory）、ＤＶＤ－ＲＯＭ（Digital Versatile Disk Read Only Memory）、及びＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリ等の記録媒体に記録された形態で提供されてもよい。また、電力制御プログラムは、ネットワークを介して外部装置からダウンロードされる形態としてもよい。

１０車両
２２小電力負荷（第１電力負荷の一例）
２４長期大電力負荷（第１電力負荷及び大電力負荷の一例）
３２短期大電力負荷（第２電力負荷の一例）
４２高圧バッテリ（電源の一例）
４４補機バッテリ（電源の一例）
６０ＥＣＵ（調停装置の一例）
７２受付部
７４記憶部
７６演算部
７８制御部
８０ＥＣＵ（調停装置の一例）
８２制御部
９０ＥＣＵ（調停装置の一例）
９２制御部
９４計時部

Claims

作動前に作動要求情報が出力され、作動要求が認可された場合に作動される複数の第１電力負荷と、作動前に作動予告情報が出力され、認可に関わらず作動される少なくとも１つの第２電力負荷と、前記第１電力負荷及び前記第２電力負荷に電力を供給する電源と、を有する車両において、複数の前記第１電力負荷からの作動要求を調停する調停装置であって、
前記作動要求情報及び前記作動予告情報の入力を受け付ける受付部と、
前記第１電力負荷の第１消費電力及び前記第２電力負荷の第２消費電力を記憶する記憶部と、
前記受付部に前記作動要求情報が入力された前記第１電力負荷の前記第１消費電力を前記記憶部から読み出し、且つ前記受付部において前記作動予告情報が入力された前記第２電力負荷の前記第２消費電力を前記記憶部から読み出して、前記第１消費電力と前記第２消費電力とを合わせた総消費電力を求める演算部と、
複数の前記第１電力負荷の優先順位が設定され、前記総消費電力が閾値を超える場合には、前記優先順位に基づいて認可する前記第１電力負荷を選択し、作動中の前記第１電力負荷のうち認可しなかった前記第１電力負荷の作動を中断させ、前記総消費電力が前記閾値以下の場合には、作動中の前記第１電力負荷の作動を継続させる制御部と、
を有し、
前記制御部では、複数の前記第１電力負荷にそれぞれランクが付与されており、前記ランクに基づいて前記優先順位が決定され、
前記制御部には、前記ランクに基づいて、複数の前記第１電力負荷のそれぞれについて作動が中断される場合の中断時間が設定されており、前記ランクが高い前記第１電力負荷の方が、前記ランクが低い前記第１電力負荷よりも前記中断時間が短い調停装置。
作動前に作動要求情報が出力され、作動要求が認可された場合に作動される複数の第１電力負荷と、作動前に作動予告情報が出力され、認可に関わらず作動される少なくとも１つの第２電力負荷と、前記第１電力負荷及び前記第２電力負荷に電力を供給する電源と、を有する車両において、複数の前記第１電力負荷からの作動要求を調停する調停装置であって、
前記作動要求情報及び前記作動予告情報の入力を受け付ける受付部と、
前記第１電力負荷の第１消費電力及び前記第２電力負荷の第２消費電力を記憶する記憶部と、
前記受付部に前記作動要求情報が入力された前記第１電力負荷の前記第１消費電力を前記記憶部から読み出し、且つ前記受付部において前記作動予告情報が入力された前記第２電力負荷の前記第２消費電力を前記記憶部から読み出して、前記第１消費電力と前記第２消費電力とを合わせた総消費電力を求める演算部と、
複数の前記第１電力負荷の優先順位が設定され、前記総消費電力が閾値を超える場合には、前記優先順位に基づいて認可する前記第１電力負荷を選択し、作動中の前記第１電力負荷のうち認可しなかった前記第１電力負荷の作動を中断させ、前記総消費電力が前記閾値以下の場合には、作動中の前記第１電力負荷の作動を継続させる制御部と、
を有し、
前記制御部では、複数の前記第１電力負荷にそれぞれランクが付与されており、前記ランクに基づいて前記優先順位が決定され、
複数の前記第１電力負荷のそれぞれの作動時間を計時する計時部が設けられ、
前記制御部は、前記ランクよりも優先させて、前記計時部により計時された前記作動時間が短い前記第１電力負荷の優先順位を、前記計時部により計時された前記作動時間が長い前記第１電力負荷の優先順位よりも上にする調停装置。
前記制御部は、作動が中断されている複数の前記第１電力負荷のうち、前記優先順位の高い前記第１電力負荷から時間をずらして作動を再開させる請求項１または請求項２記載の調停装置。
前記制御部において、前記第１電力負荷は、消費電力が小さい小電力負荷と、該小電力負荷よりも消費電力が大きい大電力負荷とに区分され、該小電力負荷の方が該大電力負荷よりも優先順位が上にされている請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の調停装置。