(57)【要約】【課題】複数の負荷の間で電力を適切に配分する。【解決手段】負荷電力制御装置１は、消費側の機器３への電力供給を制限する給電制御装置１５を有する。給電制御装置１５は、電力消費が大きい負荷である電動パワーステアリング３４が駆動される際に、車両Ｖの走行機能に関わる機器３０及び車両Ｖの安全機能２関わる機器４０以外の機器５０に対して、車両Ｖの車速Ｖｘに応じた電力規制を行う。  電力規制の程度は、ステアリング操作に必要な電力を、バッテリ２０の電力供給能力ＳＯＰの範囲内で確保できるようにするために決定される。電力規制の程度は、機器５０の数と、機器５０に対する給電量とのうちの少なくとも一方を増減させることで変更される。【選択図】図４
2020040638.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
負荷への電力供給を制限する車両用の負荷電力制御装置であって、
車両の走行機能及び安全機能を担保する負荷以外の負荷が、前記電力供給が制限される規制対象の負荷として設定されており、
一時的に電力消費が大きい負荷を駆動する際に、規制対象の負荷に対して、前記車両の速度に応じた電力規制を行うことを特徴とする車両用の負荷電力制御装置。
【請求項２】
前記電力消費が大きい負荷の駆動は、ステアリング操作であることを特徴とする請求項１に記載の車両用の負荷電力制御装置。
【請求項３】
前記車両の速度が第１の閾値速度以下であって、前記ステアリング操作の角速度が所定値以上である場合に、前記電力規制を行うことを特徴とする請求項２に記載の車両用の負荷電力制御装置。
【請求項４】
前記車両の速度が第１の閾値速度よりも速いときに、前記ステアリング操作が予想されると、前記規制対象の負荷に対して、１段階目の電力規制を行うことを特徴とする請求項２に記載の車両用の負荷電力制御装置。
【請求項５】
前記１段階目の電力規制を開始したのちに前記ステアリング操作が行われると、前記１段階目の電力規制よりも電力規制の程度が大きい２段階目の電力規制を開始することを特徴とする請求項４に記載の車両用の負荷電力制御装置。
【請求項６】
前記２段階目の電力規制の程度を、車速に応じて変更することを特徴とする請求項５に記載の車両用の負荷電力制御装置。
【請求項７】
前記電力規制は、前記ステアリング操作に必要な電力を、バッテリの電力供給能力の範囲内で確保するために実施されることを特徴とする請求項２に記載の車両用の負荷電力制御装置。
【請求項８】
前記電力規制の程度は、前記規制対象の負荷の数と、前記規制対象の負荷に対する給電量とのうちの少なくとも一方を増減させることで変更されることを特徴とする請求項２に記載の車両用の負荷電力制御装置。
【請求項９】
前記規制対象の負荷の各々には、前記電力規制の優先度が決められており、
前記規制対象の負荷の数を増やす場合は、前記電力規制の優先度が高い負荷から順番に、前記規制対象の負荷として選択されることを特徴とする請求項４に記載の車両用の負荷電力制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用の負荷電力制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、自動車の電源リソースを分配する電源マネージメントシステムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４６１８２７７号公報
【０００４】
特許文献１の電源マネージメントシステムでは、複数の電気負荷の間で優先順位をつけて電力を割り付けると共に、電気負荷への電力の割り付けを、各電気負荷への電力の割り付け状況を勘案して決定する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
電気負荷の状態は時々刻々と変化すると共に、複数の電気負荷の間での優先順位もまた変化する。そのため、新たな電力供給の要求があったときに、各電気負荷への電力の割り付け状況のみを勘案して、各電気負荷への電力の配分を決定し直すだけでは、消費電力の平準化という観点で十分ではない。
すなわち、常時駆動する負荷に加えて消費電力の大きい負荷が駆動すると、一時的に消費電力が大きくなり、それに耐え得るバッテリ容量を確保することが必要になる。言い換えれば、消費電力の平準化を改善できれば、バッテリ容量のマージンを小さくすることができる。
そこで、より適切に電力を配分できるようにすることが求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、
負荷への電力供給を制限する車両用の負荷電力制御装置であって、
車両の走行機能及び安全機能を担保する負荷以外の負荷が、前記電力供給が制限される規制対象の負荷として設定されており、
一時的に電力消費が大きい負荷を駆動する際に、前記規制対象の負荷に対して、前記車両の速度に応じた電力規制を行う構成とした。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、消費電力の平準化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】車両用の負荷電力制御装置の全体構成を説明する図である。
【図２】電動パワーステアリングの消費電力と車速との関係を説明する図である。
【図３】負荷電力制御装置による電力規制に関わる部分を説明する図である。
【図４】第１電力規制を説明するフローチャートである。
【図５】電力規制を説明する図である。
【図６】第２電力規制を説明するフローチャートである。
【図７】電力規制を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態を説明する。
図１は、車両用の負荷電力制御装置１の全体構成を説明する図である。
車両Ｖには、電力を供給する機器（給電側の機器２）と、電力を消費する機器（消費側の機器３：負荷）とが搭載されている。
【００１０】
給電側の機器２には、エンジン３１の駆動力で発電する発電機２１、車両Ｖが減速する際の回生エネルギーで発電する電力供給源２２、そして、発電機２１や電力供給源２２で発電された電力を蓄積するバッテリ２０などが含まれる。
【００１１】
電力供給源２２として、モータ、オルタネータ、フライホイール、その他の車載発電機が例示される。
バッテリ２０として、リチウムイオン二次電池、鉛蓄電池などが例示される。バッテリ１２は、１２Ｖ系のバッテリ、２４Ｖ系のバッテリ、２００Ｖ系のバッテリの何れでも良い。
【００１２】
バッテリ２０は、発電機２１で生成された電力（電気エネルギー）や、電力供給源２２で生成された電力（電気エネルギー）を、化学エネルギーとして蓄える一方で、蓄えられた化学エネルギーを電力に変換して出力する。
なお、電力（電気エネルギー）を化学エネルギーとして蓄えることができ、蓄えられた化学エネルギーを電力として出力できるものであれば、他のものであっても良い。
【００１３】
消費側の機器３には、車両Ｖの走行機能に関わる機器３０と、安全機能に関わる機器４０と、これら以外の機能に関わる機器（その他の機器５０：規制対象の負荷）と、が含まれる。
車両の走行機能に関わる機器３０として、エンジン３１の制御装置（ＥＣＵ）、自動変速機３２の制御装置（ＡＴＣＵ）、パワーアシスト用モータ３３の制御装置、電動パワーステアリング３４（ＥＰＳ）の制御装置、自動ブレーキ装置３５の制御装置などが例示される。
【００１４】
安全機能に関わる機器４０として、横滑り防止装置４１（ＶＳＡ）の制御装置、定速走行・車間距離制御装置４２（ＡＣＣ）の制御装置、ワイパー４３の制御装置、前照灯４４の点消灯を制御する制御装置、ターンシグナル４５の制御装置などが例示される。
【００１５】
車両の走行機能及び安全機能に関わる機器以外の機器（その他の機器５０）として、ドアミラーなどの曇り止め装置５１の制御装置、パワーウインド５２の制御装置、車室内に設置された操作パネル５３の制御装置、車両用の空調装置５４の制御装置、リアデフォッガ５５の制御装置、シートヒータ５６の制御装置、などが例示される。
【００１６】
その他の機器５０に含まれる各機器（装置）には、後記する電力規制を実施した場合の影響が低い機器ほど、電力規制の実施の優先度が高くなるように設定されている。
図１の場合には、シートヒータ５６の優先度が最も高く、曇り止め装置５１の優先度が最も低い。そのため、シートヒータ５６のほうが、曇り止め装置５１よりも先に電力規制が実施される。
【００１７】
また、その他の機器５０に含まれる機器には、電力の消費量の調節が可能な機器と、可能でない機器がある。一例として、図３の場合には、曇り止め装置５１、パワーウインド５２が、電力の消費量の調節が可能でない機器に相当する。操作パネル５３、空調装置５４、リアデフォッガ５５、シートヒータ５６が、電力の消費量の調整が可能な機器に相当する。
【００１８】
操作パネル５３の場合には、操作パネル５３の照度を段階的に調節できる。照度を下げると、電力の消費量が低減する。
空調装置５４の場合には、風量を調節できる。風量を下げると、ブロワ（図示せず）の駆動に必要な電力の消費量が低減する。
【００１９】
リアデフォッガ５５の場合には、給電量を調整することで、加熱温度を調節できる。
シートヒータ５６の場合には、給電量を調整することで、加熱温度を段階的に調節できる。加熱温度を下げると、電力の消費量が低減する。
【００２０】
図１に示すように、給電側の機器２の各々と、消費側の機器３の各々は、電力供給線１０を介して互いに接続されている。
給電側の機器２から、消費側の機器３への電力の配分は、車両情報ネットワーク１１に接続された給電制御装置１５が実施する。
【００２１】
車両情報ネットワーク１１には、給電側の機器２と消費側の機器３の各制御装置、各種センサ１７、そして、車両制御装置１６などが接続されている。
車両制御装置１６は、給電制御装置１５よりも上位の制御装置である。車両制御装置１６は、車両の状態に応じて、車両の走行制御を含む車両全体の制御を行う。
【００２２】
負荷電力制御装置１では、給電側の機器２の制御装置と、消費側の機器３の制御装置と、各種センサ１７と、給電制御装置１５と、車両制御装置１６とが、車両情報ネットワーク１１を介して、情報交換可能に接続されている。
【００２３】
本実施形態では、給電制御装置１５が、電力消費が大きい機器を作動させる際に、車両Ｖの走行機能に関わる機器３０及び安全機能に関わる機器４０以外の機器（その他の機器５０）に対して、車両Ｖの速度（車速Ｖｘ）に応じた電力規制を実施する。
【００２４】
ここで、消費電力が大きくなる機器の一例として、電動パワーステアリング３４がある。電動パワーステアリング３４は、ステアリング操作がないときの消費電力は小さいが、大きなステアリング操作があったときの一時的に消費電力のピークが生じるため、バッテリ２０側への負荷が大きい。そのため、ステアリング操作があったときのバッテリ２０の供給能力の余力が厳しくなる。
図２は、電動パワーステアリング３４の消費電力［Ｗ］と車速Ｖｘ［ｋｍ／ｈ］との関係を説明する図である。
【００２５】
図２に示すように、電動パワーステアリング３４における消費電力には、以下のような傾向がある。
（ａ）車速Ｖｘが小さくなるほど（低速になるほど）、ステアリングホイールの操舵（ステアリング操作）での消費電力が大きくなる。
（ｂ）車速Ｖｘがゼロ（＝０）である時のステアリング操作（いわゆる、据え切り）において、消費電力が最大となる。
【００２６】
そのため、バッテリ２０の供給能力（ＳＯＰ＝１００％）の範囲内で電力を配分している際に、ステアリング操作が行われると、一時的に消費電力が増加する結果、必要電力がバッテリ２０の供給能力を超えてしまうことがある。
かかる場合に発電機２１を駆動して不足分の電力を補うと、車両Ｖの燃費が悪化してしまう。
【００２７】
本実施形態では、バッテリ２０の供給能力の範囲内で電力を配分できるようにするために、ステアリング操作が行われると、給電制御装置１５が、必要に応じて、その他の機器５０に対する電力供給の規制（電力規制）を実施する。
ここで、その他の機器５０とは、車両Ｖの走行機能に関わる機器３０及び安全機能に関わる機器４０以外の機器（規制対象の負荷）を意味する。
【００２８】
給電制御装置１５は、以下のような手順にて、電力規制を実施する。
（ａ）給電制御装置１５は、電力規制が必要であると判断した時点での車両Ｖの速度（車速Ｖｘ）に応じて、電力規制を実施する機器を、その他の機器５０の中から少なくとも一つ決定する。
（ｂ）給電制御装置１５は、電力規制を実施する機器を複数決定する場合に、優先度が高いほうから順番に機器を決定する。その他の機器５０に含まれる機器（装置）では、電力規制を実施した場合の影響が低い機器（装置）ほど、先の優先度（高い優先度）が設定されている。
【００２９】
（ｃ）給電制御装置１５は、電力の消費量が調節可能でない機器に対して電力規制を行う場合には、電力の供給を中断して、機器を一時的に停止させる。
（ｄ）給電制御装置１５は、電力の消費量が調節可能な機器に対して電力規制を行う場合には、電力の供給量を段階的に低減させる。
この場合において、例えば電力の供給量を一段階低減させただけでは、バッテリ２０の供給能力ＳＯＰを超えてしまうことが予測される場合には、電力の供給量をさらに一段階低減させる。
【００３０】
（ｅ）電力規制を実施する期間は、ステアリング操作により消費電力が一時的に増加する期間（大凡、１秒〜１．５秒）である。
ステアリング操作により消費電力が増加する期間は、ごく短期間である。この短期間だけ、その他の機器５０への給電量を低減／給電を中断させたのち、給電量を元に戻すことで、必要電力のピークカットを行いつつ、給電量を低減／給電を中断させていた機器５０に及ぶ影響を最小に抑えることができる。
【００３１】
以下、電力消費が大きい機器が電動パワーステアリング３４である場合を例に挙げて、給電制御装置１５による電力規制を説明する。
【００３２】
図３は、負荷電力制御装置１における電力規制に関わる部分を説明する図である。
給電制御装置１５は、ＣＰＵ１５１と、不揮発性メモリなどからなる記憶部１５２と、を有している。
記憶部１５２には、（ａ）電力の配分のための処理や（ｂ）電力規制のための処理に必要なプログラムが記憶されている。
記憶部１５２には、これらの処理（ａ）、（ｂ）の過程で算出された値や、処理（ａ）、（ｂ）の過程で参照される参照値などが記憶される。
【００３３】
さらに、記憶部１５２には、稼働状況テーブル１５３と、必要電力テーブル１５４と、バッテリ情報テーブル１５５と、が含まれている。
【００３４】
稼働状況テーブル１５３では、車両Ｖに搭載された消費側の機器３（負荷）の各々の動作の有無と、動作中の機器３に供給している電力量などの情報が記憶されている。
稼働状況テーブル１５３の内容は、車両情報ネットワーク１１を介して消費側の機器３の各々から供給される情報に基づいて逐次更新される。
【００３５】
必要電力テーブル１５４では、車両Ｖに搭載された消費側の機器３（負荷）の各々を稼働させるのに必要な電力量の情報や、その他の機器５０に含まれる各機器に設定された優先度を示す情報が、記憶されている。
【００３６】
バッテリ情報テーブル１５５には、以下の情報が記憶されている。
（ｉ）バッテリ２０のＳＯＣ（充電率：Ｓｔａｔｅ  ｏｆ  ｃｈａｒｇｅ）を示す情報。
（ｉｉ）バッテリ２０のＳＯＰ（充放電可能電力：Ｓｔａｔｅ  ｏｆ  ｐｏｗｅｒ）を示す情報。
（ｉｉｉ）バッテリ２０の温度を示す情報。
【００３７】
バッテリ２０のＳＯＣ、バッテリ２０のＳＯＰ、バッテリ２０の温度は、車両情報ネットワーク１１を介して、バッテリ２０から給電制御装置１５に入力されて、バッテリ情報テーブル１５５が逐次更新される。
【００３８】
ＣＰＵ１５１は、記憶部１５２に記憶されているプログラムに基づいて、給電制御や電力規制を主として実施する。
給電制御装置１５が実施する電力規制には、ステアリングホイールの据え切り時に実施する第１電力規制（停車または低速走行時の電力規制）と、走行中の車両Ｖでのステアリングホイールの操作時に実施される第２電力規制（走行時の電力規制）と、がある。
これら第１電力規制および第２電力規制では、電動パワーステアリング３４を作動させる際に、その他の機器５０の中から選択された機器５０（規制対象の負荷）への給電量を制御する。これにより、電動パワーステアリング３４の駆動に電力を消費しても、バッテリ２０の供給能力（ＳＯＰ＝１００％）を超えないようにする。
発電機２１を駆動させずに、必要電力を賄えるようにするためである。
【００３９】
車速センサ１７１は、車両Ｖの走行速度（車速Ｖｘ）を示す信号を、給電制御装置１５に入力する。
電動パワーステアリング３４は、ステアリングホイールの操舵角θと、角速度Ｖｓを示す信号を給電制御装置１５に入力する。
【００４０】
以下、給電制御装置１５が実施する電力規制の制御例（第１電力規制、第２電力規制）を説明する。
［第１電力規制］
図４は、第１電力規制を説明するフローチャートである。
図５は、電力規制を説明する図である。図５の（ａ）は、その他の機器５０に関する稼働状況テーブル１５３の一例を説明する図である。図５の（ｂ）、（ｃ）は、電力規制の一例であって、シートヒータ５６に対する電力規制を説明する図である。図５の（ｄ）は、電力規制の一例であって、シートヒータ５６に加えて、リアデフォッガ５５と空調装置５４にも電力規制が行われる場合を説明する図である。
【００４１】
第１電力規制は、ステアリングホイールの据え切り時に実施される。
第１電力規制は、駐車スペースに対して車両Ｖを出し入れする際のステアリング操作や、切り返しを行う際のステアリング操作などを念頭において用意されている。
【００４２】
駐車スペースに対して車両を出し入れする際には、車両Ｖが停止している状態や、極低速で走行している状態であるときに、大きなステアリング操作が行われる。
【００４３】
このような状況の時にステアリング操作が行われると、車輪の転舵に大きなトルクが必要であるので、電動パワーステアリング３４では、モータの駆動に必要な電力が一時的に過大になる。
【００４４】
そのため、給電制御装置１５は、電動パワーステアリング３４の駆動に必要な電力を、バッテリ２０の供給能力（ＳＯＰ）の範囲内で賄うために、電力規制を実施する。
これにより、車両Ｖの走行機能に関わる機器３０及び安全機能に関わる機器４０以外の機器（その他の機器５０：規制対象の負荷）に対する給電が規制（抑制）される。
【００４５】
給電制御装置１５は、図示しないパワースイッチやイグニッションスイッチの操作により、バッテリ２０から消費側の機器３への電力供給が行われている間、消費側の機器３の各々に電力を分配する消費電力制御を実施する。
給電制御装置１５は、この消費電力制御の実行中に、電力規制の要否を定期的に判断し、電力規制が必要と判断された場合に、電力規制を実施する。
【００４６】
具体的には、図４に示すように、ステップＳ１０１において給電制御装置１５は、車速Ｖｘが、閾値車速Ｖ＿ｔｈ１（例えば、５ｋｍ／ｈ）以下であるかを確認する。据え切り時に実施される第１電力規制の開始条件を満たしているか否かを確認するためである。
【００４７】
本実施形態では、据え切りに対応する電力規制を実施するか否かを判定するにあたり、閾値車速Ｖ＿ｔｈ１を、「５ｋｍ／ｈ」に設定している。
これは、図２に示すように、車速Ｖｘが遅くなるほど、電動パワーステアリング３４での消費電力が大きくなり、消費電力量が大きくなるときのステアリング操作において、電力規制が確実に行なわれるようにするためである。
【００４８】
なお、据え切り時の消費電力は、車輪と接地面との間の摩擦力に応じて変化する。そして、摩擦力は、車輪の接地面積に応じて変化するので、閾値車速Ｖ＿ｔｈ１は、車輪のサイズに応じて適宜設定される任意の速度である。
よって、いわゆる自家用の自動車の場合には、閾値車速Ｖ＿ｔｈ１は、大凡５〜１５ｋｍ／ｈの範囲であれば良い。
【００４９】
車速Ｖｘが、閾値車速Ｖ＿ｔｈ１よりも大きい場合（ステップＳ１０１、Ｎｏ）には、据え切りを念頭においた電力規制が必要ないので、処理を終了する。
車速Ｖｘが、閾値車速Ｖ＿ｔｈ１以下である場合（ステップＳ１０１、Ｙｅｓ）には、ステップＳ１０２において給電制御装置１５は、ステアリング操作の有無を確認する。
【００５０】
ステアリング操作がない場合（ステップＳ１０２、Ｎｏ）には、据え切りを念頭においた電力規制が必要ないので、ステップＳ１０１の処理にリターンする。
ステアリング操作があった場合（ステップＳ１０２、Ｙｅｓ）には、ステップＳ１０３において給電制御装置１５は、ステアリング操作の角速度Ｖｓが、閾値角速度Ｖｓ＿ｔｈ（例えば、５０ｄｅｇ／ｓｅｃ）以上であるか否かを確認する。ステアリング操作が、据え切りに相当する操作（例えば、駐車スペースに対する車両の出し入れに相当する操作）であるか否かを確認するためである。
【００５１】
ステアリング操作の角速度Ｖｓが、閾値角速度Ｖｓ＿ｔｈ未満である場合には、ステップＳ１０１の処理にリターンする。
ステアリング操作が、据え切りのために行われたものではないと判断されるからである。
【００５２】
本実施形態では、閾値角速度Ｖｓ＿ｔｈを、「５０ｄｅｇ／ｓｅｃ」に設定している。
なお、閾値角速度Ｖｓ＿ｔｈは、駐車スペースに対する車両の出し入れを行う際（据え切りを行う際）の一般的なステアリング操作の操作速度に基づいて決定された値である。
【００５３】
ステアリング操作の角速度Ｖｓが閾値角速度Ｖｓ＿ｔｈ以上である場合（ステップＳ１０３、Ｙｅｓ）には、電力規制が実施されることになる。
具体的には、ステップＳ１０４において給電制御装置１５が、稼働状況テーブル１５３を参照して、現在稼働中の消費側の機器３と、現時点での消費電力を確認すると共に、バッテリ情報テーブル１５５を参照して、現時点におけるバッテリ２０の供給能力（ＳＯＰ）を確認する。
【００５４】
続くステップＳ１０５において給電制御装置１５が、必要電力テーブル１５４を参照して、その他の機器５０に含まれる各機器の優先度を確認する。そして、給電制御装置１５は、電力規制を実施する機器５０（規制対象の負荷）を優先度に基づいて決定すると共に、決定した機器５０における規制内容を設定する。
【００５５】
この際に、規制対象の機器が、電力の消費量の調節が可能である場合には、電力の供給量を段階的に低減させたときの各々について、電動パワーステアリング３４の駆動に必要な電力量をバッテリ２０の供給能力（ＳＯＰ）の範囲内で賄うことができるか否かを確認する。
【００５６】
給電制御装置１５は、優先度が最も高い機器への電力規制（電力規制）により、電動パワーステアリング３４の駆動に必要な電力量を、バッテリ２０の供給能力（ＳＯＰ）の範囲内で賄うことができる場合には、優先度が最も高い機器のみを電力規制の対象（規制対象の負荷）とする。
【００５７】
例えば、図５の（ａ）に示す稼働状況テーブル１５３では、その他の機器５０に含まれる各機器の稼働状況が示されている。
給電制御装置１５は、最初に、優先度が最も高いシートヒータ５６を電力規制の対象とする。
【００５８】
ここで、シートヒータ５６は、電力の消費量の調節が可能な機器である。そのため、給電制御装置１５は、シートヒータ５６の動作レベルを、現時点の「Ｍａｘ」から、供給電電力を半減させた場合の「Ｍｉｄ」に変更することで、電動パワーステアリング３４の駆動に必要な電力量をバッテリ２０の供給能力（ＳＯＰ）の範囲内で賄うことができるか否かを確認する。
【００５９】
給電制御装置１５は、バッテリ２０の供給能力の範囲内で賄うことができる場合には、シートヒータ５６に対する規制内容を、動作レベルを「Ｍａｘ」から、供給電電力を半減させた場合の「Ｍｉｄ」に決定する（図５の（ｂ）参照）。できない場合には、シートヒータ５６に対する規制内容を停止（給電停止）に決定する（図５の（ｃ）参照）。
【００６０】
優先度が最も高い機器への電力規制のみで、電動パワーステアリング３４の駆動に必要な電力量をバッテリ２０の供給能力（ＳＯＰ）の範囲内で賄うことができない場合には、給電制御装置１５は、次に優先度が高い機器を電力規制の対象に含める。
【００６１】
例えば、図５の（ａ）に示す稼働状況テーブル１５３では、リアデフォッガ５５の優先度が、シートヒータ５６の優先度の次に高いので、給電制御装置１５は、リアデフォッガ５５を次の電力規制の対象とする。
そして、リアデフォッガ５５は、電力の消費量の調節が可能な機器である。そのため、給電制御装置１５は、リアデフォッガ５５の動作レベルを、現時点の「Ｍａｘ」から「Ｍｉｄ」や「Ｍｉｎ」に変更することや、リアデフォッガ５５を停止状態に変更することで、電動パワーステアリング３４の駆動に必要な電力量をバッテリ２０の供給能力（ＳＯＰ）の範囲内で賄うことができるか否かを確認する。
【００６２】
そして、給電制御装置１５は、バッテリ２０の供給能力の範囲内で賄うことができない場合には、優先度が次に高い空調装置５４において、電動パワーステアリング３４の駆動に必要な電力量をバッテリ２０の供給能力の範囲内で賄うことができるか否かを確認する。
【００６３】
図５の（ｄ）には、最終的に、シートヒータ５６およびリアデフォッガ５５に対する規制内容が停止（給電停止）であり、空調装置５４の動作レベルを「強」から「中」に決定した状態が示されている。
【００６４】
このように、給電制御装置１５は、電力規制を実施する機器５０の決定と、決定した機器５０における規制内容を設定することで、電動パワーステアリング３４の駆動に必要な電力量を、バッテリ２０の供給能力（ＳＯＰ）の範囲内で賄えるようにする。
【００６５】
図４のフローチャートに戻って、ステップＳ１０６において給電制御装置１５は、決定した機器５０に対する電力規制を実施しつつ、電動パワーステアリング３４への給電を開始する。
これにより、ステアリング操作による電動パワーステアリング３４の駆動により、消費電力が一時的に増加しても、バッテリ２０の供給能力（ＳＯＰ）を超える電力が必要とされない。
決定した機器５０に対する電力規制により、電動パワーステアリング３４の駆動に必要な電力量を、バッテリ２０の供給能力（ＳＯＰ）の範囲内で賄えるからである。
【００６６】
ステップＳ１０６の処理が終了すると、ステップＳ１０１の処理に移行する。
そして、以降、車速Ｖｘが、閾値車速Ｖ＿ｔｈ１以下である間、電力規制が継続される。
【００６７】
ここで、第１電力規制を、駐車スペースに駐車中の車両が、旋回しながら駐車スペースの外に移動する場合に当てはめて説明する。
【００６８】
駐車スペースに駐車中の車両が、旋回しながら駐車スペースの外に移動する場合、車両は、駐車スペースからゆっくりと移動する。移動を開始した直後は、車速Ｖｘは、閾値車速Ｖ＿ｔｈ１以下である（ステップＳ１０１、Ｙｅｓ）。
【００６９】
そして、車両の移動方向を変更するためにステアリング操作が行われて（ステップＳ１０２、Ｙｅｓ）、ステアリングの角速度Ｖｓが閾値角速度Ｖｓ＿ｔｈを超えると（ステップＳ１０３、Ｙｅｓ）、電力規制（ステップＳ１０４〜Ｓ１０６）が実施される。
【００７０】
これにより、ステアリング操作により、電動パワーステアリング３４の駆動に電力が必要とされる間、例えば、シートヒータ５６が停止状態にされる（図５の（ｃ）参照）。これにより、電動パワーステアリング３４の駆動に必要な電力量がバッテリ２０の供給能力（ＳＯＰ）の範囲内で賄われる。
【００７１】
このように、給電制御装置１５は、バッテリ２０の電力の配分を、過去の制御状況を考慮して行うのではなく、ステアリング操作があったときの車速Ｖｘや、規制対象の負荷の実際の作動状況に基づいて行われる。そのため、複数の負荷の間で電力を適切に配分できる。
また、特定の負荷のみに電力規制を行って電力供給を完全に止めてしまうのではなく、電力の不足が見込まれる場合には、複数の負荷にまたがって電力規制を行う。そしてこの際に、稼働状況などに応じて不可ごとの電力規制の程度を調整するようにすることで、消費電力の平準化を行うことができる。これにより、バッテリ容量のマージンを小さくすることができる。
【００７２】
［第２電力規制］
次に、車両の第２電力規制を説明する。
図６は、第２電力規制を説明するフローチャートである。
図７は、電力規制を説明する図である。図７の（ａ）は、その他の機器５０に関する稼働状況テーブル１５３の一例を説明する図である。図７の（ｂ）は、レベル１の電力規制の一例であって、シートヒータ５６とリアデフォッガ５５に対する電力規制を説明する図である。図７の（ｃ）は、レベル２の電力規制１の一例であって、シートヒータ５６とリアデフォッガ５５と空調装置５４に対する電力規制を説明する図である。図７の（ｄ）は、電力規制の一例であって、シートヒータ５６に対する電力規制を説明する図である。
【００７３】
第２電力規制は、車両の走行時のステアリング操作を念頭において用意されている。
車両の走行中のステアリング操作には、車線変更のためのステアリング操作と、右左折のためのステアリング操作がある。そして、車線変更のためのステアリング操作と、右左折のためのステアリング操作では、必要とされる電力量が異なり、右左折のためのステアリング操作の場合のほうが、車線変更のためのステアリング操作の場合よりも多くの電力を必要とする。
【００７４】
第２電力規制では、給電制御装置１５が、レベル１の電力規制と、レベル２の電力規制に分けて、電力規制を実施する。
レベル１の電力規制は、車線変更の場合を念頭においた電力規制であり、右左折を念頭に置いたレベル２の電力規制よりも、規制の程度が小さい。
【００７５】
レベル２の電力規制は、レベル１の電力規制の後に、右左折のステアリング操作が行われたと判断された場合に実施される。
レベル２の電力規制には、電力規制の程度が最も厳しい電力規制（レベル２の電力規制１）と、レベル１の電力規制よりも規制の程度が大きく、レベル２の電力規制１よりも規制の程度が低い電力規制（レベル２の電力規制２）と、が用意されている。
本実施形態では、右左折のステアリング操作が行われた時点の車速Ｖｘに応じて、レベル２の電力規制１と、レベル２の電力規制２のうちの何れかが実施される。
【００７６】
図６に示すように、車両Ｖが閾値車速Ｖ＿ｔｈ１より速い速度で走行しているときに（ステップＳ２０１、Ｙｅｓ）ターンシグナル４５が操作されると（ステップＳ２０２、Ｙｅｓ）、給電制御装置１５は、レベル１の電力規制を実施する（ステップＳ２０３）。
車線変更や右左折の際には、ステアリングホイールの操作の前に、車両の移動方向を周囲に報知するために、ターンシグナル４５が操作される。そのため、ターンシグナル４５が操作されると、以降のステアリング操作の発生が予測されるからである。
【００７７】
レベル１の電力規制では、給電制御装置１５が、稼働状況テーブル１５３（図３参照）を参照して、現在稼働中の消費側の機器３と、消費電力を確認すると共に、バッテリ情報テーブル１５５（図３参照）を参照して、現時点におけるバッテリ２０の供給能力（ＳＯＰ）を確認する。
【００７８】
続いて、給電制御装置１５は、必要電力テーブル１５４（図３参照）を参照して、その他の機器５０に含まれる各機器の優先度を確認する。そして、給電制御装置１５は、電力規制を実施する機器５０を優先度に基づいて決定すると共に、決定した機器５０における規制内容を設定する。
【００７９】
車線変更の場合のステアリング操作は、右左折の場合のステアリング操作に比べて、ステアリングホイールの操舵量が少ないので、電力の消費量もまた少ない。
そのため、本実施形態では、電力規制を実施する機器５０を停止させるのではなく、電力消費が抑えられるように、決定した機器５０における規制内容を設定する（レベル１の電力規制）。
例えば、優先順位が高いシートヒータ５６や、次に順位が高いリアデフォッガ５５での消費電力が半減するように、現時点の「Ｍａｘ」から「Ｍｉｎ」に変更する（図７の（ａ）、（ｂ）参照）。
【００８０】
これにより、車線変更のためのステアリング操作に必要な電力量を、バッテリ２０の供給能力（ＳＯＰ）の範囲内で賄えるようにする。
【００８１】
ステップＳ２０４において給電制御装置１５は、ステアリング操作の有無を確認する。
ステアリング操作がない場合（ステップＳ２０４、Ｎｏ）には、ステップＳ２０２の処理にリターンする。
ステアリング操作があった場合（ステップＳ２０４、Ｙｅｓ）には、ステップＳ２０５において給電制御装置１５は、ステアリング操作の操舵角θが、閾値角度θ＿ｔｈ（例えば、２０ｄｅｇ）以上であるか否かを確認する。
ステアリング操作が、右左折のための操作であるか否かを確認するためである。
【００８２】
ステアリング操作の操舵角θが、閾値角度θ＿ｔｈ未満である場合には、ステップＳ２０２の処理にリターンする。ステアリング操作が車線変更を目的としたものであり、車線変更の際に電動パワーステアリング３４で消費される電力を、レベル１の電力規制で賄うことができるからである。
【００８３】
ステアリング操作の操舵角θが、閾値角度θ＿ｔｈ以上である場合（ステップＳ２０５、Ｙｅｓ）には、ステップＳ２０６において給電制御装置１５は、現時点の車両Ｖの速度（車速Ｖｘ）が、閾値車速Ｖ＿ｔｈ２（例えば、６０ｋｍ／ｈ）以下であるか否かを確認する。
右左折をする際の車速Ｖｘが遅くなるほど、電動パワーステアリング３４での消費電力が大きくなるので、車速Ｖｘに応じた電力規制が必要だからである。
【００８４】
車速Ｖｘが、閾値車速Ｖ＿ｔｈ２（例えば、６０ｋｍ／ｈ）以下である場合には、給電制御装置１５は、レベル２の電力規制１を実施する（ステップＳ２０７）。
車速Ｖｘが、閾値車速Ｖ＿ｔｈ２（例えば、６０ｋｍ／ｈ）以下でない場合には、給電制御装置１５は、レベル２の電力規制２を実施する（ステップＳ２０８）。
【００８５】
レベル２の電力規制１では、給電制御装置１５が、稼働状況テーブル１５３（図３参照）を参照して、現在稼働中の消費側の機器３と、消費電力を確認すると共に、バッテリ情報テーブル１５５（図３参照）を参照して、現時点におけるバッテリ２０の供給能力（ＳＯＰ）を確認する。
【００８６】
続いて、給電制御装置１５は、必要電力テーブル１５４（図３参照）を参照して、その他の機器５０に含まれる各機器の優先度を確認する。そして、給電制御装置１５は、電力規制を実施する機器５０を優先度に基づいて決定すると共に、決定した機器５０における規制内容を設定する。
【００８７】
右左折の場合のステアリング操作は、車速Ｖｘが遅くなるほど、電力の消費量が多くなる。
そのため、本実施形態では、車速Ｖｘが閾値車速Ｖ＿ｔｈ２以下である場合には（ステップＳ２０６、Ｙｅｓ）、電力規制の程度が最も厳しい条件（レベル２の電力規制１）を実施する。
【００８８】
図７の（ｃ）に示すように、レベル２の電力規制１では、優先順位が最も高いシートヒータと、次に順位が高いリアデフォッガを停止させ、その次に順位が高い空調装置の動作レベルを「強」から「中」に落としている。
【００８９】
車速Ｖｘが閾値車速Ｖ＿ｔｈ２以下でない場合には（ステップＳ２０６、Ｎｏ）、レベル２の電力規制２を実施する。このレベル２の電力規制２は、レベル２の電力規制１よりも、電力規制の程度が緩くなっている。
【００９０】
このように、給電制御装置１５は、電力規制を実施する機器５０の決定と、決定した機器５０における規制内容（レベル１の電力規制、レベル２の電力規制１、レベル２の電力規制２）を設定することで、電動パワーステアリング３４の駆動に必要な電力量を、バッテリ２０の供給能力（ＳＯＰ）の範囲内で賄えるようにする。
【００９１】
そして、給電制御装置１５は、決定した機器５０に対する電力規制を実施しつつ、電動パワーステアリング３４への給電を開始する。
よって、ステアリング操作による電動パワーステアリング３４の駆動により、消費電力が一時的に増加しても、バッテリ２０の供給能力（ＳＯＰ）を超える電力が必要とされない。
【００９２】
ステップＳ２０７、Ｓ２０８の処理が終了すると、ステップＳ２０２の処理に移行する。
そして、以降、ターンシグナル４５が操作されている間（ステップＳ２０２、Ｙｅｓ）、電力規制が継続される。
【００９３】
ここで、第２電力規制を、走行中の車両が、車速Ｖｘを４０ｋｍ／ｈまで落として左折する場合に当てはめて説明する。
【００９４】
走行中の車両が左折するためにターンシグナルを操作すると（ステップＳ２０２、Ｙｅｓ）、給電制御装置１５は、レベル１の電力規制を開始する。
そして、左折のためにステアリングホイールが閾値角度θ＿ｔｈ以上操作されると（ステップＳ２０４、Ｙｅｓ、ステップＳ２０５、Ｙｅｓ）、ステップＳ２０６において、給電制御装置１５は、現時点の車速Ｖｘを確認する。
【００９５】
そして、給電制御装置１５は、車速Ｖｘに基づいて、レベル２の電力規制１と、レベル２の電力規制２の何れかを実施する。
車速Ｖｘを４０ｋｍ／ｈまで落とした左折である場合には、レベル２の電力規制１が開始される（ステップＳ２０７）。
【００９６】
これにより、左折のためのステアリング操作により、電動パワーステアリング３４の駆動に電力が必要とされる間、例えば、シートヒータ５６と、リアデフォッガ５５が停止状態にされると共に、空調装置５４の動作レベルが一段階落とされる（図７の（ｃ）参照）。
そうすると、電動パワーステアリング３４の駆動に必要な電力を、バッテリ２０の供給能力（ＳＯＰ）の範囲内で賄うことが可能になる。
【００９７】
以上の通り、本実施形態にかかる車両用の負荷電力制御装置１は、以下の構成を有している。
（１）負荷電力制御装置１は、消費側の機器３（負荷）への電力供給を制限する給電制御装置１５を有する。
給電制御装置１５では、車両Ｖの走行機能に関わる機器３０及び車両Ｖの安全機能に関わる機器４０（車両の走行機能及び安全機能を担保する負荷）以外の負荷が、規制対象の負荷（その他の機器５０）として設定されている。
給電制御装置１５は、電動パワーステアリング３４（一時的に電力消費が大きい負荷）を駆動する際に、規制対象の負荷（その他の機器５０）に対して、車両Ｖの速度（車速Ｖｘ）に応じた電力規制を行う。
【００９８】
ここで、常時駆動する負荷（安全機能に関わる機器４０）に加えて、消費電力の大きい負荷（電動パワーステアリング３４）が駆動すると、一時的に消費電力が大きくなり、それに耐え得るバッテリ２０の容量を確保することが必要になる。言い換えれば、消費電力の平準化を改善できれば、バッテリ２０の容量のマージンを小さくすることができる。
【００９９】
そこで、上記のように構成すると、規制対象の負荷（その他の機器５０）に対する給電が、車速に応じて規制（抑制）されて、規制（抑制）された分の電力を、電動パワーステアリング３４の駆動に用いることができる。
ここで、車速Ｖｘが遅くなるほど、電動パワーステアリング３４での消費電力が大きくなる（図２参照）。よって、車速Ｖｘに応じて電力規制を行う、例えば車速Ｖｘが遅くなるほど電力規制の程度を大きくすることにより、電動パワーステアリング３４の駆動に必要な電力を、バッテリ２０の供給能力（ＳＯＰ）の範囲内で確実に賄うことができるようになる。
これにより、負荷への電力の割り付け状況のみを勘案して、各負荷への電力の配分を決定し直す場合に比べて、消費電力の平準化を改善できる分だけ、より適切に電力を配分できる。
【０１００】
これにより、電動パワーステアリング３４の駆動に必要な電力を、バッテリ２０の供給能力（ＳＯＰ）の範囲内で賄うことができる。すなわち、複数の負荷の間で電力を適切に配分できる。
必要電力がバッテリ２０の供給能力を超えてしまうと、発電機２１を駆動して不足分の電力を補う必要があるが、この場合には、車両Ｖの燃費が悪化してしまう。
上記のとおり、電動パワーステアリング３４の駆動に必要な電力を、バッテリ２０の供給能力（ＳＯＰ）の範囲内で賄えるようにしたことで、発電機２１の駆動を必要としないので、車両Ｖの燃費悪化を防止できる。
【０１０１】
負荷電力制御装置１は、以下の構成を有している。
（２）電力消費が大きい負荷は、電動パワーステアリング３４であり、ステアリング操作が、電力消費が大きい負荷の駆動に相当する。
【０１０２】
ステアリング操作が行われると、一時的に消費電力が大きくなる。そして、車速Ｖｘが小さくなるほど、消費電力が多くなる。
そのため、ステアリング操作が行われた際に電力規制が行われるようにすることで、ステアリング操作時に必要電力がバッテリ２０を超えて、発電機２１を駆動させる必要が生じることを好適に防止できる。
【０１０３】
なお、電力消費が大きい負荷は、電動パワーステアリング３４のみに限定されない。例えば、車両の加速時に用いられるパワーアシスト用モータ３３もまた、電力消費が大きい負荷に相当する。
【０１０４】
負荷電力制御装置１は、以下の構成を有している。
（３）給電制御装置１５は、車両Ｖの車速Ｖｘが閾値車速Ｖ＿ｔｈ１（第１の閾値速度）以下であって、ステアリング操作の角速度Ｖｓが閾値角速度Ｖｓ＿ｔｈ（所定値）以上である場合に、電力規制を行う。
閾値車速Ｖ＿ｔｈ１と閾値角速度Ｖｓ＿ｔｈは、ステアリング操作が据え切りであるか否かを判定するための閾値である。
【０１０５】
電動パワーステアリング３４では、車速Ｖｘが小さくなるほど（低速になるほど）、ステアリングホイールの操舵（ステアリング操作）での消費電力が大きくなる。車速Ｖｘがゼロ（＝０）である時のステアリング操作（いわゆる、据え切り）において、消費電力が最大となる。
そのため、ステアリング操作が据え切りであると判定された際に、適切に電力規制を行うことで、電動パワーステアリング３４の駆動に必要な電力を、バッテリ２０の供給能力（ＳＯＰ）の範囲内で賄うことができる。
【０１０６】
なお、ステアリング操作の角速度Ｖｓに替えて、ステアリングの操作角度θに基づいて、ステアリング操作が据え切りであるか否かを判定する構成としても良い。但し、据え切りの場合には、角速度Ｖｓの方が操舵角θよりも、ステアリング操作の初期における立ち上がりが大きいので、より短時間で据え切りであるか否かを判定できる。
【０１０７】
負荷電力制御装置１は、以下の構成を有している。
（４）給電制御装置１５は、車両Ｖの車速Ｖｘが閾値車速Ｖ＿ｔｈ１（第１の閾値速度）よりも速いときに、ターンシグナル４５の操作などによりステアリング操作が予想されると、規制対象の負荷（機器５０）に対して、１段階目の電力規制を行う。
１段階目の電力規制は、車線変更を念頭に置いた電力規制である。
【０１０８】
ステアリング操作が予想された時点で、１段階目の電力規制を行うことで、その後ステアリング操作があったときに、電動パワーステアリング３４の駆動に必要な電力を、バッテリ２０の供給能力（ＳＯＰ）の範囲内で賄うことができる。
【０１０９】
負荷電力制御装置１は、以下の構成を有している。
（５）給電制御装置１５は、１段階目の電力規制を開始したのちにステアリング操作が行われると、１段階目の電力規制よりも電力規制の程度が大きい２段階目の電力規制を開始する。
２段階目の電力規制は、右左折を念頭に置いた電力規制である。
【０１１０】
ステアリング操作が行われた時点で、２段階目の電力規制を行うことで、そのステアリング操作が車両Ｖの右左折のための操作であったときに、電動パワーステアリング３４の駆動に必要な電力を、バッテリ２０の供給能力（ＳＯＰ）の範囲内で賄うことができる。
【０１１１】
負荷電力制御装置１は、以下の構成を有している。
（６）給電制御装置１５は、２段階目の電力規制の程度を、車速Ｖｘに応じて変更する。
【０１１２】
電動パワーステアリング３４では、車速Ｖｘが小さくなるほど（低速になるほど）、ステアリングホイールの操舵（ステアリング操作）での消費電力が大きくなる。車速に応じて電力規制の程度を増減させることで、電動パワーステアリング３４の駆動に必要な電力を、バッテリ２０の供給能力（ＳＯＰ）の範囲内で賄う際に、必要のない機器５０までも停止させてしまうことを防止できる。
必要最小限の機器５０に対する電力規制により、電動パワーステアリング３４の駆動に必要な電力を、バッテリ２０の供給能力（ＳＯＰ）の範囲内で賄うことができるようになる。
【０１１３】
負荷電力制御装置１は、以下の構成を有している。
（７）電力規制の程度は、ステアリング操作に必要な電力を、バッテリ２０の電力供給能力ＳＯＰの範囲内で確保できるようにするために決定される。
【０１１４】
バッテリ２０の電力供給能力ＳＯＰは、車両の走行状態などの影響を受けて常に変動する。よって、電力規制の程度を、その時点のバッテリ２０の供給能力（ＳＯＰ）に基づいて、電動パワーステアリング３４の駆動に必要な電力を、バッテリ２０の供給能力（ＳＯＰ）の範囲内で賄えるように決定することで、発電機２１の駆動による燃費悪化を防止できる。
【０１１５】
負荷電力制御装置１は、以下の構成を有している。
（８）電力規制の程度は、規制対象の負荷（その他の機器５０）の数と、規制対象の負荷（その他の機器５０）に対する給電量とのうちの少なくとも一方を増減させることで変更される。
【０１１６】
このように構成すると、規制対象の負荷（その他の機器５０）の数と、規制対象の負荷（その他の機器５０）に対する給電量を、柔軟に調整して、電動パワーステアリング３４の駆動に必要な電力を、バッテリ２０の供給能力（ＳＯＰ）の範囲内で賄うことができる。
これにより、特定の機器５０のみの駆動に影響が及ぶことがないので、電力規制の影響を複数の機器５０の間で分散して吸収できる。
【０１１７】
負荷電力制御装置１は、以下の構成を有している。
（９）規制対象の負荷（その他の機器５０）の各々には、電力規制の優先度が決められている。
優先度は、電力規制により作動が停止した場合の影響が小さい負荷になるほど、高くなるように設定されている。
規制対象の負荷（その他の機器５０）の数を増やす場合は、電力規制の優先度が高い負荷（機器５０）から順番に、規制対象の負荷として選択される。
【０１１８】
このように構成すると、電力規制により作動が停止した場合の影響が小さい機器５０（負荷）を優先して、規制対象の負荷が決定されるので、電力規制の影響を抑えることができる。
【符号の説明】
【０１１９】
１          ：負荷電力制御装置
１０        ：電力供給線
１１        ：車両情報ネットワーク
１２        ：バッテリ
１５        ：給電制御装置
１５１      ：ＣＰＵ
１５２      ：記憶部
１５３      ：稼働状況テーブル
１５４      ：必要電力テーブル
１５５      ：バッテリ情報テーブル
１６        ：車両制御装置
１７        ：センサ
３７１      ：車速センサ
２          ：給電側の機器
２０        ：バッテリ
２１        ：発電機
２２        ：電力供給源
３          ：消費側の機器
３０        ：走行機能に関わる機器
３１        ：エンジン
３２        ：自動変速機
３３        ：パワーアシスト用モータ
３４        ：電動パワーステアリング
３５        ：自動ブレーキ装置
４０        ：安全機能に関わる機器
４１        ：横滑り防止装置
４２        ：車間距離制御装置
４３        ：ワイパー
４４        ：前照灯
４５        ：ターンシグナル
５０        ：その他の機器（規制対象の負荷）
５１        ：曇り止め装置
５２        ：パワーウインド
５３        ：操作パネル
５４        ：空調装置
５５        ：リアデフォッガ
５６        ：シートヒータ
ＳＯＰ      ：電力供給能力
Ｖ          ：車両
Ｖ＿ｔｈ１  ：閾値車速
Ｖ＿ｔｈ２  ：閾値車速
Ｖｓ        ：角速度
Ｖｓ＿ｔｈ  ：閾値角速度
Ｖｘ        ：車速
θ          ：操舵角
θ＿ｔｈ    ：閾値角度
【図１】
2020040638.tif 000003
【図２】
2020040638.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2020040638.tif 000007
【図６】
2020040638.tif 000008
【図７】
2020040638.tif 000009