(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に設けられた複数の電気負荷の作動を制御する作動制御装置であって、
前記電気負荷から、それぞれ起動要求を受け付ける起動要求受付手段と、
前記電気負荷に設けられた優先順位に応じて、前記起動要求を出力した電気負荷に対して起動調停する起動調停手段とを備え、
前記起動調停手段は、
前記優先順位が相対的に低い第２電気負荷から前記起動要求を前記起動要求受付手段が受け付けた場合には、前記優先順位が相対的に高い第１電気負荷に対して起動を制限する信号を出力し、当該出力してから予め設定された待機時間経過後に当該第１電気負荷が停止しているとき、当該第２電気負荷の起動制限を解除し、
前記第１電気負荷から前記起動要求を前記起動要求受付手段が受け付けた場合、その時点で前記第２電気負荷が作動している状態であれば当該第２電気負荷が停止するまで待機した後、当該第１電気負荷の起動制限を解除する、作動制御装置。
【請求項２】
前記起動調停手段は、前記第２電気負荷から前記起動要求を前記起動要求受付手段が受け付けた場合、その時点で前記第１電気負荷が停止している状態であれば前記第１電気負荷に対して起動を制限する信号を出力する、請求項１に記載の作動制御装置。
【請求項３】
前記待機時間は、前記作動制御装置から前記第１電気負荷へ信号を伝達するために要する送信伝達時間を少なくとも含む、請求項１または２に記載の作動制御装置。
【請求項４】
前記待機時間は、前記第１電気負荷から前記作動制御装置へ信号を伝達するために要する受信伝達時間を、さらに含む、請求項３に記載の作動制御装置。
【請求項５】
前記待機時間は、前記第１電気負荷が前記作動制御装置からの信号を受け付けて処理する処理時間を、さらに含む、請求項３または４に記載の作動制御装置。
【請求項６】
前記車両に設けられたバッテリの電力供給能力を判定する電源判定手段を、さらに備え、
前記電源判定手段が前記バッテリの電力供給能力が良好であると判定した場合、前記起動調停手段は、前記第１電気負荷および前記第２電気負荷それぞれの起動制限を解除し、
前記電源判定手段が前記バッテリの電力供給能力が低下していると判定した場合、前記起動調停手段は、前記第１電気負荷の起動制限を解除し、前記第２電気負荷に起動を制限する信号を出力する、請求項１または２に記載の作動制御装置。
【請求項７】
前記起動調停手段は、前記第２電気負荷から前記起動要求を前記起動要求受付手段が受け付けた場合、前記第１電気負荷に対して起動を制限する信号を出力し、当該出力してから前記待機時間経過後に前記第１電気負荷が起動または作動しているとき、前記第１電気負荷の起動制限を再び解除し、前記第２電気負荷に起動を制限する信号を継続して出力する、請求項１または２に記載の作動制御装置。
【請求項８】
前記起動調停手段は、前記第１電気負荷および前記第２電気負荷の何れか一方の電気負荷から前記起動要求を前記起動要求受付手段が受け付けたときに前記第１電気負荷および前記第２電気負荷の何れか片方の電気負荷が作動中の場合、当該作動中の電気負荷が停止した後、前記起動要求した電気負荷に対する起動調停を行う、請求項１に記載の作動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気負荷の作動を制御する作動制御装置に関し、特に、車両に設けられた複数の電気負荷の作動を調停する車両用作動制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車等の車両には、内燃機関、モータ、変速機等の駆動走行機構や運転操作に関わる操作機構等を制御するための電気負荷が各種搭載されている。これらの電気負荷は、車両の走行性能や操作性に大きく影響を与える重要なポジションを担っている。また、これらの電気負荷には、大きな起動／作動電力を有するモータ等のアクチュエータを含んでいることもあり、車両全体で必要な供給電力が増加する傾向にある。
【０００３】
このような電気負荷に、それぞれ電力を配分する車両用負荷駆動制御装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。上記特許文献１で開示された車両用負荷駆動制御装置は、車両に搭載された電源の供給可能電力を算出し、予め設定された電気負荷毎の優先度に基づいて、供給可能な電気負荷に電力を供給している。
【特許文献１】特開２００４−１９４４９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、上記特許文献１で開示された車両用負荷駆動制御装置は、予め設定された電気負荷毎の優先度に基づいて、起動要求があった電気負荷のうち、優先度が高い電気負荷に対して優先的に電力供給している。しかしながら、ある電気負荷に電力供給を許可した後に、より優先度の高い電気負荷に対する電力供給がさらに行われることがある。その場合、電力供給が過多となって、制限のある車両の電力量が不足する状態となることが考えられる。
【０００５】
それ故に、本発明の目的は、車両に設けられた複数の電気負荷の作動を最適に調停することによって、電気負荷へ安定した電力を供給することができる作動制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記のような目的を達成するために、本発明は、以下に示すような特徴を有している。
第１の発明は、車両に設けられた複数の電気負荷の作動を制御する作動制御装置である。作動制御装置は、起動要求受付手段および起動調停手段を備える。起動要求受付手段は、電気負荷から、それぞれ起動要求を受け付ける。起動調停手段は、電気負荷に設けられた優先順位に応じて、起動要求を出力した電気負荷に対して起動調停する。起動調停手段は、優先順位が相対的に低い第２電気負荷から起動要求を起動要求受付手段が受け付けた場合、優先順位が相対的に高い第１電気負荷に対して起動を制限する信号を出力し、当該出力してから予め設定された待機時間経過後に当該第１電気負荷が停止しているとき、当該第２電気負荷の起動制限を解除し、第１電気負荷から起動要求を起動要求受付手段が受け付けた場合、その時点で第２電気負荷が作動している状態であれば当該第２電気負荷が停止するまで待機した後、当該第１電気負荷の起動制限を解除する。
【０００７】
第２の発明は、上記第１の発明において、起動調停手段は、第２電気負荷から起動要求を起動要求受付手段が受け付けた場合、その時点で第１電気負荷が停止している状態であれば第１電気負荷に対して起動を制限する信号を出力する。
【０００８】
第３の発明は、上記第１または第２の発明において、待機時間は、作動制御装置から第１電気負荷へ信号を伝達するために要する送信伝達時間を少なくとも含む。
【０００９】
第４の発明は、上記第３の発明において、待機時間は、第１電気負荷から作動制御装置へ信号を伝達するために要する受信伝達時間を、さらに含む。
【００１０】
第５の発明は、上記第３または第４の発明において、待機時間は、第１電気負荷が作動制御装置からの信号を受け付けて処理する処理時間を、さらに含む。
【００１１】
第６の発明は、上記第１または第２の発明において、電源判定手段を、さらに備える。電源判定手段は、車両に設けられたバッテリの電力供給能力を判定する。電源判定手段がバッテリの電力供給能力が良好であると判定した場合、起動調停手段は、第１電気負荷および第２電気負荷それぞれの起動制限を解除する。電源判定手段がバッテリの電力供給能力が低下していると判定した場合、起動調停手段は、第１電気負荷の起動制限を解除し、第２電気負荷に起動を制限する信号を出力する。
【００１２】
第７の発明は、上記第１または第２の発明において、起動調停手段は、第２電気負荷から起動要求を起動要求受付手段が受け付けた場合、第１電気負荷に対して起動を制限する信号を出力し、当該出力してから待機時間経過後に第１電気負荷が起動または作動しているとき、第１電気負荷の起動制限を再び解除し、第２電気負荷に起動を制限する信号を継続して出力する。
【００１３】
第８の発明は、上記第１の発明において、起動調停手段は、第１電気負荷および第２電気負荷の何れか一方の電気負荷から起動要求を起動要求受付手段が受け付けたときに第１電気負荷および第２電気負荷の何れか片方の電気負荷が作動中の場合、当該作動中の電気負荷が停止した後、起動要求した電気負荷に対する起動調停を行う。
【発明の効果】
【００１４】
上記第１の発明によれば、優先度が相対的に低い第２電気負荷を起動する場合には、優先度が相対的に高い第１電気負荷に起動を制限する信号を出力し、その起動制限が実行される時間が経過した後に第２電気負荷を起動させることができるので、複数の電気負荷が重複して起動することを防止することができる。
【００１５】
上記第２の発明によれば、第２電気負荷が起動を要求した際、第１電気負荷が作動中の場合は第２電気負荷の起動を制限するため、複数のシステムの起動が重複することを防止することができる。
【００１６】
上記第３の発明によれば、待機時間に作動制御装置から第１電気負荷へ信号を伝達するために要する送信伝達時間が考慮されるため、起動制限を送信する際の通信遅延に起因して複数のシステムの起動が重複することを防止することができる。
【００１７】
上記第４の発明によれば、待機時間に第１電気負荷かあら作動制御装置へ信号を伝達するために要する受信伝達時間がさらに考慮されるため、起動したことを示す情報等を受信する際の通信遅延に起因して複数のシステムの起動が重複することを防止することができる。
【００１８】
上記第５の発明によれば、待機時間に第１電気負荷の処理時間がさらに考慮されるため、当該処理時間に起因して複数のシステムの起動が重複することを防止することができる。
【００１９】
上記第６の発明によれば、バッテリの電力供給能力に応じて、適切な起動調停を行うことができる。
【００２０】
上記第７の発明によれば、同じタイミングで第１電気負荷および第２電気負荷が起動を要求した場合であっても、優先度が高い第１電気負荷の起動および作動を最優先して調停することができる。
【００２１】
上記第８の発明によれば、電気負荷が起動を要求した際、他の電気負荷が作動中の場合は起動要求した電気負荷の起動を制限するため、複数のシステムの起動が重複することを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図１を参照して、本発明の一実施形態に係る作動制御装置を含む電力供給システムについて説明する。典型的には、当該作動制御装置は、自動車等の車両に設置される。なお、図１は、当該作動制御装置を含む電力供給システムの構成の一例を示す概略構成図である。
【００２３】
図１において、当該作動制御装置を含む電力供給システムは、第１大電力システム１、第２大電力システム２、起動調停システム３、電源監視部４、およびバッテリ１０を備えている。当該電力供給システムでは、バッテリ１０に蓄電している電力が、少なくとも第１大電力システム１、第２大電力システム２、および起動調停システム３にそれぞれ供給される。
【００２４】
バッテリ１０は、オルタネータ（図示せず）が発電した電力を蓄電し、蓄電した電力を第１大電力システム１、第２大電力システム２、および起動調停システム３にそれぞれ供給する蓄電装置である。バッテリ１０は、例えば約１２Ｖを定格電圧とする鉛蓄電池が用いられるが、他の二次電池（例えば、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池）が用いられてもかまわない。
【００２５】
第１大電力システム１および第２大電力システム２は、内燃機関、モータ、変速機等の駆動走行機構や運転操作に関わる操作機構等を制御するために、車両に設けられた複数の電気負荷の一例である。例えば、第１大電力システム１および第２大電力システム２は、大きな起動／作動電力を有するモータ等のアクチュエータを含んでおり、それぞれ必要な起動／作動電力が相対的に大きいシステムである。具体的には、エアーインジェクション（ＡＩ）システム、シーケンシャルマニュアルトランスミッション（ＳＭＴ）システム、ブレーキアシストシステム等が、第１大電力システム１および第２大電力システム２の一例に相当する。
【００２６】
エアーインジェクションシステムとは、車両のエアクリーナからの空気をエンジン排気系に導くことによって、燃焼を促進するシステムである。そして、エアーインジェクションシステムを作動させる際、二次空気をエンジン排気系に導くエアインジェクションポンプを起動して作動するための電力が必要となる。
【００２７】
また、シーケンシャルマニュアルトランスミッションシステムとは、アキュムレータに蓄圧された油圧を用いてトランスミッションの変速を行うシステムであり、駆動モータを駆動させることによって当該アキュムレータを蓄圧する。そして、シーケンシャルマニュアルトランスミッションシステムを作動させる際に、上記駆動モータを起動して作動するための電力が必要となる。
【００２８】
また、ブレーキアシストシステムとは、運転者がブレーキペダルを踏んだ力に応じて、ブレーキ油圧を加圧加勢するシステムである。そして、ブレーキアシストシステムを作動させる際、ブレーキ油圧を加圧するためのポンプやモータを起動して作動するための電力が必要となる。
【００２９】
なお、第１大電力システム１および第２大電力システム２は、起動調停システム３から出力される起動制限にしたがって、それぞれ起動することが可能となる。そして、起動調停システム３は、第１大電力システム１および第２大電力システム２に対して、起動に関する優先順位を予め設定している。以下の説明においては、第１大電力システム１が起動を最優先するシステムとし、第２大電力システム２の起動の優先順位が第１大電力システム１より低いシステムとする。
【００３０】
電源監視部４は、バッテリ１０の充電状態を検知する各種装置で構成され、検知結果を起動調停システム３へ出力する。例えば、電源監視部４は、バッテリ１０が出力する出力電流を検出する電流センサ、バッテリ１０の温度を検出する温度センサ、およびバッテリ１０のバッテリ電圧を検出する電圧センサの少なくとも１つで構成される。なお、バッテリ１０のバッテリ電圧は、バッテリ１０から起動調停システム３へ電力供給される電圧で検出可能であるため、当該バッテリ電圧を検出する電圧検出部を起動調停システム３内に設けてもかまわない。
【００３１】
起動調停システム３は、第１大電力システム１および第２大電力システム２の作動状態やバッテリ１０の充電状態等に応じて、第１大電力システム１および第２大電力システム２の起動を調停する制御装置であり、電子制御装置（Electronic Control Unit）等で構成される。そして、起動調停システム３は、情報伝達を可能とする車載ＬＡＮ（例えば、ＣＡＮ（Controller Area Network））や接続配線（じか線）を介して、第１大電力システム１および第２大電力システム２とそれぞれ接続されている。例えば、起動調停システム３は、電源監視部４から出力されるバッテリ１０に関する情報に基づいて、バッテリ１０の電力供給能力を判断する。また、起動調停システム３は、第１大電力システム１および第２大電力システム２からそれぞれ起動要求信号を受け付ける。さらに、起動調停システム３は、バッテリ１０の上記電力供給能力、上記起動要求の有無、および第１大電力システム１および第２大電力システム２の作動状態等に基づいて、第１大電力システム１および第２大電力システム２に対する起動制限信号を出力する。なお、起動調停システム３が、本発明の作動制御装置の一例に相当する。
【００３２】
次に、図２〜図４を参照して、起動調停システム３の動作について説明する。なお、図２は、起動調停システム３の動作の一例を示すフローチャートである。図３は、図２のステップＳ５４における優先システム起動要求処理の一例を示すサブルーチンである。図４は、図２のステップＳ５５における非優先システム起動要求処理の一例を示すサブルーチンである。
【００３３】
図２において、起動調停システム３は、電源監視部４から出力されるバッテリ１０に関する情報に基づいて、バッテリ１０の電力供給能力が低下しているか否かを判断する（ステップＳ５１）。そして、起動調停システム３は、バッテリ１０の電力供給能力が低下している場合、次のステップＳ５２に処理を進める。一方、起動調停システム３は、バッテリ１０の電力供給能力が良好である場合、次のステップＳ５３に処理を進める。以下、上記ステップＳ５１におけるバッテリ１０の電力供給能力を判定する方法について説明する。
【００３４】
第１の例として、起動調停システム３は、電源監視部４から出力されるバッテリ１０に関する情報に含まれるバッテリ１０のバッテリ電圧値を用いる。そして、起動調停システム３は、バッテリ１０のバッテリ電圧値が閾値（例えば、１１Ｖ）以下の場合、バッテリ１０の電力供給能力が低下していると判断する。
【００３５】
第２の例として、起動調停システム３は、電源監視部４から出力されるバッテリ１０に関する情報に含まれるバッテリ１０の出力電流値およびバッテリ電圧値を用いる。そして、起動調停システム３は、バッテリ１０の電流−電圧特性を用いてバッテリ充電率を算出し、当該バッテリ充電率が閾値（例えば、５０％）以下の場合、バッテリ１０の電力供給能力が低下していると判断する。上記バッテリ充電率は、バッテリ１０の出力電流値が０Ａにときのバッテリ電圧値を用いることによって、算出することができる。
【００３６】
第３の例として、起動調停システム３は、電源監視部４から出力されるバッテリ１０に関する情報に含まれるバッテリ１０の温度を用いる。そして、起動調停システム３は、バッテリ１０の温度が閾値（例えば、０℃）以下の場合、バッテリ１０の電力供給能力が低下していると判断する。この第３の例では、一般的に鉛蓄電池はバッテリ温度が低いと放電能力が低下する特性があるため、このような特性を用いて電力供給能力を判定している。
【００３７】
第４の例として、起動調停システム３は、電源監視部４から出力されるバッテリ１０に関する情報に含まれるバッテリ１０の出力電流値およびバッテリ電圧値を用いる。そして、起動調停システム３は、バッテリ１０の電流−電圧特性を用いてバッテリ内部抵抗値を算出し、当該バッテリ内部抵抗値が閾値（例えば、１０ｍΩ）以上の場合、バッテリ１０の電力供給能力が低下していると判断する。上記バッテリ内部抵抗値は、バッテリ１０の電流−電圧特性の傾きを用いることによって、算出することができる。
【００３８】
第５の例として、起動調停システム３は、電源監視部４から出力されるバッテリ１０に関する情報に含まれるバッテリ１０の出力電流値およびバッテリ電圧値を用いる。そして、起動調停システム３は、現在のバッテリ電圧値に対応して予め設定されているバッテリ１０の許容放電電流値と現在の出力電流値との差が閾値（例えば、３０Ａ）より小さい場合、バッテリ１０の電力供給能力が低下していると判断する。なお、バッテリ許容放電電流値は、バッテリ状態に応じてどの程度の電流を放電してもいいかを示す指標であり、予めバッテリ電圧に対応してそれぞれ定められている値である。
【００３９】
第６の例として、起動調停システム３は、電源監視部４から出力されるバッテリ１０に関する情報に含まれるバッテリ１０の出力電流値およびバッテリ電圧値を用いる。そして、起動調停システム３は、現在のバッテリ電圧値に対応して予め設定されているバッテリ１０の電流制限値が閾値（例えば、０Ａ）未満となる場合、バッテリ１０の電力供給能力が低下していると判断する。ここで、電流制限値は、さらに第１大電力システム１および第２大電力システム２を起動すると、バッテリ１０の目標電圧を下回るかどうかを判定する電流値であり、
電流制限値＝許容放電電流値−現在の出力電流値−対象システムが必要とする電流値
で算出される。そして、電流制限値が０Ａ未満、すなわち
許容放電電流値＜現在の出力電流値＋対象システムが必要とする電流値
となるとき、バッテリ１０の電力供給能力が低下していると判断する。
【００４０】
ステップＳ５２において、起動調停システム３は、第１大電力システム１を起動制限なし、第２大電力システム２を起動制限ありに設定し、それらの起動制限を示す起動制限信号を第１大電力システム１および第２大電力システム２にそれぞれ出力する。つまり、上記ステップＳ５２においては、バッテリ１０の電力供給能力が低下している場合、優先順位が相対的に低い第２大電力システム２のみが起動制限ありに設定される。そして、起動調停システム３は、次のステップＳ５４に処理を進める。
【００４１】
一方、ステップＳ５３において、起動調停システム３は、第１大電力システム１を起動制限なし、第２大電力システム２を起動制限なしに設定し、それらの起動制限を示す起動制限信号を第１大電力システム１および第２大電力システム２にそれぞれ出力する。つまり、上記ステップＳ５３においては、バッテリ１０の電力供給能力が良好である場合、第１大電力システム１および第２大電力システム２ともに、起動制限なしに設定される。そして、起動調停システム３は、次のステップＳ５４に処理を進める。
【００４２】
ステップＳ５４において、起動調停システム３は、優先システム起動要求処理を行い、次のステップに処理を進める。以下、図３を参照して、起動調停システム３が行う優先システム起動要求処理の詳細な動作について説明する。
【００４３】
図３において、起動調停システム３は、第１大電力システム１から起動要求があるか否かを判断する（ステップＳ６１）。後述により明らかとなるが、第１大電力システム１は、自機のアクチュエータを起動しようとする際、起動調停システム３に対して起動要求信号を出力している。そして、起動調停システム３は、第１大電力システム１から起動要求信号を取得した場合、次のステップＳ６２に処理を進める。一方、起動調停システム３は、第１大電力システム１から起動要求信号を取得していない場合、当該サブルーチンによる処理を終了する。
【００４４】
ステップＳ６２において、起動調停システム３は、第１大電力システム１が起動制限ありに設定されているか否かを判断する。そして、起動調停システム３は、第１大電力システム１が起動制限ありに設定されている場合、次のステップＳ６３に処理を進める。一方、起動調停システム３は、第１大電力システム１が起動制限なしに設定されている場合、当該サブルーチンによる処理を終了する。
【００４５】
ステップＳ６３において、起動調停システム３は、第２大電力システム２のアクチュエータが作動中であるか否かを判断する。そして、起動調停システム３は、第２大電力システム２のアクチュエータが作動していない場合、または作動を停止した場合、次のステップＳ６４に処理を進める。一方、起動調停システム３は、第２大電力システム２のアクチュエータが起動して作動中である場合、第２大電力システム２のアクチュエータが停止するのを待つ。以下、上記ステップＳ６３における第２大電力システム２のアクチュエータの作動を判定する方法について説明する。
【００４６】
第１の例として、起動調停システム３は、第２大電力システム２のアクチュエータが起動してからの経過時間に応じて、第２大電力システム２のアクチュエータが作動中であるか否かを判定する。後述により明らかとなるが、第２大電力システム２は、起動制限ありの場合、自機の起動トリガー（起動要求信号）を出力して、起動制限が解除されるのを待つ。そして、第２大電力システム２は、起動制限がなしに変わったことに応じて、アクチュエータ起動を開始する。したがって、起動調停システム３は、第２大電力システム２から起動要求信号を取得している状態で、かつ、第２大電力システム２の起動制限をありからなしに変更した時点からの経過時間を計測することによって、第２大電力システム２のアクチュエータが起動してからの経過時間を得ることができる。また、後述により明らかとなるが、第２大電力システム２は、起動制限なしの場合、起動要求信号を出力すると同時に、即時アクチュエータの起動を開始する。したがって、起動調停システム３は、第２大電力システム２が起動制限なしの場合、第２大電力システム２から得られる起動要求信号を取得した時点からの経過時間を計測することによって、第２大電力システム２のアクチュエータが起動してからの経過時間を得ることができる。
【００４７】
第２の例として、起動調停システム３は、第２大電力システム２から出力されている起動要求信号がＯＦＦされたことに応じて、第２大電力システム２のアクチュエータが停止されたと判定する。後述より明らかとなるが、第２大電力システム２は、自機のアクチュエータを停止する場合、自機の起動要求を解除し起動要求信号の出力をＯＦＦしてアクチュエータを停止する。また、第２大電力システム２は、自機のアクチュエータを作動する要求がない場合、起動要求信号を出力していない。したがって、起動調停システム３は、第２大電力システム２から得られる起動要求信号がＯＦＦであることを検出することによって、第２大電力システム２のアクチュエータが停止していることがわかる。
【００４８】
第３の例として、起動調停システム３は、バッテリ１０の出力電流波形を監視し、第２大電力システム２のアクチュエータの起動および作動による電流波形を検出して、第２大電力システム２のアクチュエータが作動終了または作動停止中である（すなわち、第２大電力システム２のアクチュエータが起動中でも作動中でもない）ことを検出する。例えば、起動調停システム３は、電源監視部４から出力されるバッテリ１０に関する情報に含まれるバッテリ１０の出力電流値を用いて、バッテリ１０の出力電流波形を監視することができる。
【００４９】
ステップＳ６４において、起動調停システム３は、第１大電力システム１を起動制限なし、第２大電力システム２を起動制限ありに設定し、それらの起動制限を示す起動制限信号を第１大電力システム１および第２大電力システム２にそれぞれ出力する。そして、起動調停システム３は、上記ステップＳ６４の処理の後、当該サブルーチンによる処理を終了する。
【００５０】
図２に戻り、起動調停システム３は、ステップＳ５４の優先システム起動要求処理の後、非優先システム起動要求処理を行い（ステップＳ５５）、次のステップに処理を進める。以下、図４を参照して、起動調停システム３が行う非優先システム起動要求処理の詳細な動作について説明する。
【００５１】
図４において、起動調停システム３は、第２大電力システム２から起動要求があるか否かを判断する（ステップＳ７１）。後述により明らかとなるが、第２大電力システム２も、自機のアクチュエータを起動しようとする際、起動調停システム３に対して起動要求信号を出力している。そして、起動調停システム３は、第２大電力システム２から起動要求信号を取得した場合、次のステップＳ７２に処理を進める。一方、起動調停システム３は、第２大電力システム２から起動要求信号を取得していない場合、当該サブルーチンによる処理を終了する。
【００５２】
ステップＳ７２において、起動調停システム３は、第２大電力システム２が起動制限ありに設定されているか否かを判断する。そして、起動調停システム３は、第２大電力システム２が起動制限ありに設定されている場合、次のステップＳ７３に処理を進める。一方、起動調停システム３は、第２大電力システム２が起動制限なしに設定されている場合、当該サブルーチンによる処理を終了する。
【００５３】
ステップＳ７３において、起動調停システム３は、第１大電力システム１のアクチュエータが作動中であるか否かを判断する。そして、起動調停システム３は、第１大電力システム１のアクチュエータが作動していない場合、または作動を停止した場合、次のステップＳ７４に処理を進める。一方、起動調停システム３は、第１大電力システム１のアクチュエータが起動して作動中である場合、第１大電力システム１のアクチュエータが停止するのを待つ。上記ステップＳ７３における第１大電力システム１のアクチュエータの作動を判定する方法については、上述したステップＳ６３において、第２大電力システム２のアクチュエータの作動を起動調停システム３が判定する方法と同様であるため、詳細な説明を省略する。
【００５４】
ステップＳ７４において、起動調停システム３は、第１大電力システム１を起動制限ありに設定し、その起動制限を示す起動制限信号を第１大電力システム１に出力する。そして、起動調停システム３は、処理を次のステップに進める。
【００５５】
次に、起動調停システム３は、待機時間ＷＴが経過するのを待って（ステップＳ７５）、次のステップＳ７６に処理を進める。ここで、待機時間ＷＴとは、起動制限ありを示す起動制限信号を第１大電力システム１に送信している間に、第１大電力システム１が起動を開始している場合を考慮するための時間であり、第１大電力システム１が起動制限を実行するために必要な時間である。
【００５６】
例えば、待機時間ＷＴは、起動調停システム３が起動制限信号を出力してから第１大電力システム１が当該起動制限信号を取得するまでの送信伝達時間と、第１大電力システム１が情報処理するための処理周期等を示す処理時間と、第１大電力システム１が起動要求信号を出力してから起動調停システム３が当該起動要求信号を取得するまでの受信伝達時間とを加算した時間である。ここで、上記送信伝達時間および上記受信伝達時間は、起動調停システム３および第１大電力システム１間の通信に要する時間であり、上記処理時間は第１大電力システム１が一連の処理に要する時間（例えば、第１大電力システム１が起動制限なしを確認して起動要求信号を起動調停システム３に出力するまでの時間）である。
【００５７】
なお、待機時間ＷＴとして加算される上記送信伝達時間、上記受信伝達時間、および上記処理時間は、電力供給システムで想定されている平均時間でもいいし、最大時間でもかまわない。また、上記送信伝達時間および上記受信伝達時間に比べて上記処理時間が極めて短い場合、想定される上記送信伝達時間および上記受信伝達時間のみを加算することによって待機時間ＷＴを算出してもかまわない。また、起動調停システム３および第１大電力システム１間の通信方式に応じて、上記送信伝達時間および上記受信伝達時間の一方と上記処理時間とを加算することによって待機時間ＷＴを算出してもかまわない。例えば、起動調停システム３および第１大電力システム１間でイベント通信される場合、上記送信伝達時間と上記処理時間とを加算することによって待機時間ＷＴを算出してもかまわない。
【００５８】
ステップＳ７６において、起動調停システム３は、第１大電力システム１のアクチュエータが起動または作動中であるか否かを判断する。そして、起動調停システム３は、第１大電力システム１のアクチュエータが起動も作動もしていない停止状態の場合、次のステップＳ７７に処理を進める。一方、起動調停システム３は、第１大電力システム１のアクチュエータが起動または作動中である場合、次のステップＳ８０に処理を進める。
【００５９】
上記ステップＳ７６における第１大電力システム１のアクチュエータの起動または作動を判定する方法については、第１大電力システム１から出力されている起動要求信号（上記ステップＳ６３における第２の例）やバッテリ１０の出力電流波形（上記ステップＳ６３における第３の例）を用いればよい。具体的には、起動調停システム３は、第１大電力システム１から出力されている起動要求信号が起動要求ありを示す場合、または第１大電力システム１のアクチュエータの起動または作動による電流波形が検出された場合、第１大電力システム１のアクチュエータが起動または作動中であると判断する。また、起動調停システム３は、第１大電力システム１から出力されている起動要求信号が起動要求なしを示す場合、または第１大電力システム１のアクチュエータの起動または作動による電流波形が検出されない場合、第１大電力システム１のアクチュエータが停止していると判断する。
【００６０】
ステップＳ７７において、起動調停システム３は、第２大電力システム２を起動制限なしに設定し、その起動制限を示す起動制限信号を第２大電力システム２に出力し、次のステップに処理を進める。このように、起動制限なしを示す起動制限信号を第２大電力システム２に出力することによって、第２大電力システム２のアクチュエータを起動することが可能になる。
【００６１】
次に、起動調停システム３は、第２大電力システム２のアクチュエータが停止したか否かを判断する（ステップＳ７８）。そして、起動調停システム３は、第２大電力システム２のアクチュエータが停止した場合、次のステップＳ７９に処理を進める。一方、起動調停システム３は、第２大電力システム２のアクチュエータが起動して作動中である場合、第２大電力システム２のアクチュエータが停止するのを待つ。上記ステップＳ７８における第２大電力システム２のアクチュエータの作動停止を判定する方法については、上述したステップＳ６３と同様であるため、詳細な説明を省略する。
【００６２】
ステップＳ７９において、起動調停システム３は、第１大電力システム１を起動制限なし、第２大電力システム２を起動制限ありに設定し、それらの起動制限を示す起動制限信号を第１大電力システム１および第２大電力システム２にそれぞれ出力する。そして、起動調停システム３は、上記ステップＳ７９の処理の後、当該サブルーチンによる処理を終了する。
【００６３】
一方、上記ステップＳ７６において、第１大電力システム１のアクチュエータが起動して作動中であると判断された場合、起動調停システム３は、第１大電力システム１を起動制限なしに再度設定し、その起動制限を示す起動制限信号を第１大電力システム１に出力する（ステップＳ８０）。そして、起動調停システム３は、処理を次のステップに進める。
【００６４】
次に、起動調停システム３は、第１大電力システム１のアクチュエータが停止したか否かを判断する（ステップＳ８１）。そして、起動調停システム３は、第１大電力システム１のアクチュエータが停止した場合、上記ステップＳ７４に戻って処理を繰り返す。一方、起動調停システム３は、第１大電力システム１のアクチュエータが起動して作動中である場合、第１大電力システム１のアクチュエータが停止するのを待つ。上記ステップＳ８１における第１大電力システム１のアクチュエータの作動停止を判定する方法については、上述したステップＳ６３において第２大電力システム２の作動を判定する方法と同様であるため、詳細な説明を省略する。
【００６５】
図２に戻り、起動調停システム３は、ステップＳ５５の非優先システム起動要求処理の後、調停を終了するか否かを判断する（ステップＳ５６）。例えば、起動調停システム３は、車両の運転者が調停を終了する操作（例えば、イグニッションスイッチをＯＦＦする操作）を行った場合等において、調停を終了すると判断する。そして、起動調停システム３は、処理を継続する場合、上記ステップＳ５１に戻って処理を繰り返す。一方、起動調停システム３は、処理を終了する場合、当該フローチャートによる処理を終了する。
【００６６】
図５を参照して、第１大電力システム１および第２大電力システム２の動作について説明する。なお、図５は、第１大電力システム１および第２大電力システム２の動作の一例を示すフローチャートである。なお、以下の説明においては、第１大電力システム１および第２大電力システム２を大電力システムと総称して説明する。
【００６７】
図５において、大電力システムは、自機のアクチュエータを起動させるか否かを判断する（ステップＳ９１）。そして、大電力システムは、アクチュエータを起動させる場合、次のステップＳ９２に処理を進める。一方、大電力システムは、アクチュエータを起動させない場合、次のステップＳ９７に処理を進める。
【００６８】
ステップＳ９２において、大電力システムは、起動要求を示す起動要求信号を起動調停システム３に出力する。次に、大電力システムは、起動調停システム３から出力されている起動制限信号を参照して、自機に起動制限があるか否かを判断する（ステップＳ９３）。そして、大電力システムは、自機に起動制限がない場合、次のステップＳ９４に処理を進める。一方、大電力システムは、自機に起動制限がある場合、上記ステップＳ９１に戻って処理を繰り返す。
【００６９】
次に、大電力システムは、自機のアクチュエータを起動し（ステップＳ９４）、当該アクチュエータの作動条件に応じて、当該アクチュエータの作動を継続する（ステップＳ９５）。そして、大電力システムは、アクチュエータの作動を終了する場合（ステップＳ９６でＹｅｓ）、次のステップＳ９７に処理を進める。一方、大電力システムは、アクチュエータの作動を継続する場合（ステップＳ９６でＮｏ）、上記ステップＳ９５に戻って処理を繰り返す。このように、大電力システムは、起動調停システム３から出力されている起動制限信号を参照して、自機に起動制限がない場合のみ、自機のアクチュエータを起動することができる。また、大電力システムは、自機のアクチュエータの作動中に、起動調停システム３から出力されている起動制限信号が起動制限ありに変更されたとしても、その作動を継続する。
【００７０】
ステップＳ９７において、大電力システムは、起動要求を解除して、起動調停システム３へ出力する起動要求信号をＯＦＦして、処理を次のステップに進める。なお、上述したステップＳ９４〜ステップＳ９６の処理の間、起動調停システム３へ起動要求を示す起動要求信号の出力が継続されている。つまり、起動要求を示す起動要求信号は、大電力システムがアクチュエータを起動しようとする期間（起動要求期間）、アクチュエータを起動している期間（起動期間）、およびアクチュエータを起動して作動している期間（作動期間）において出力されることになる。
【００７１】
次に、大電力システムは、処理を終了するか否かを判断する（ステップＳ９８）。例えば、大電力システムは、車両の運転者が処理を終了する操作（例えば、イグニッションスイッチをＯＦＦする操作）を行った場合等において、処理を終了すると判断する。そして、大電力システムは、処理を継続する場合、上記ステップＳ９１に戻って処理を繰り返す。一方、大電力システムは、処理を終了する場合、当該フローチャートによる処理を終了する。
【００７２】
次に、図６および図７を用いて、図２〜図５に示したフローチャートに基づいた電力供給システムの動作タイミングについて説明する。なお、図６は、第１大電力システム１と第２大電力システム２との作動重複が生じていない場合の作動制御のタイミングチャートの一例である。図７は、第１大電力システム１と第２大電力システム２との作動重複が生じた場合の作動制御のタイミングチャートの一例である。ここで、図６および図７のタイミングチャートは、共に横軸を時間軸として各システムの動作や状態がそれぞれ示されている。
【００７３】
図６において、バッテリ１０の電力供給能力が低下すると（ステップＳ５１でＹｅｓ）、起動調停システム３は、優先順位が相対的に低い第２大電力システム２の起動制限を、起動制限ありに変更する（ステップＳ５２；図示矢印Ａ）。なお、起動調停システム３は、バッテリ１０の電力供給能力が低下しても、第１大電力システム１の起動制限を起動制限なしで継続している。
【００７４】
この状態で、第１大電力システム１が起動を要求すると、第１大電力システム１から起動要求（図示ＴＲＧ）が起動調停システム３へ出力される（ステップＳ９２；図示矢印Ｂ）。そして、第１大電力システム１は、起動制限なしに設定されているため（ステップＳ９３でＮｏ）、即時アクチュエータ（図示ＡＣＴ）の起動を開始する（ステップＳ９４）。なお、上記アクチュエータが起動して作動している状態でも、第１大電力システム１が起動制限なしに引き続き設定され、第２大電力システム２が起動制限ありに引き続き設定される。
【００７５】
第１大電力システム１のアクチュエータが停止した後、第２大電力システム２が起動を要求すると、第２大電力システム２から起動要求が起動調停システム３へ出力される（ステップＳ９２；図示矢印Ｃ）。このとき、第２大電力システム２は、起動制限ありに設定されているため、アクチュエータを起動できない（ステップＳ９３でＹｅｓ）。一方、起動調停システム３は、第２大電力システム２から起動要求を受けたことに応じて、第１大電力システム１を起動制限ありに設定して（ステップＳ７４）、待機時間ＷＴの経過を待つ（ステップＳ７５）。そして、起動調停システム３は、待機時間ＷＴが経過すると、第１大電力システム１が作動中でないことを確認（ステップＳ７６）した上で、第２大電力システム２を起動制限なしに設定する（ステップＳ７７；図示矢印Ｄ）。そして、第２大電力システム２は、起動制限なしに変更されたことに応じて（ステップＳ９３でＮｏ）、アクチュエータの起動を開始する（ステップＳ９４）。なお、上記アクチュエータが起動して作動している状態では、第１大電力システム１が起動制限ありに設定され、第２大電力システム２が起動制限なしに設定されている。
【００７６】
第２大電力システム２のアクチュエータが停止すると（ステップＳ９６でＹｅｓ）、第２大電力システム２からの起動要求が解除される（ステップＳ９７；図示矢印Ｅ）。そして、起動調停システム３は、第２大電力システム２のアクチュエータが停止したことに応じて（ステップＳ７８でＹｅｓ）、第１大電力システム１を起動制限なしに設定し、第２大電力システム２を起動制限ありに設定する（ステップＳ７９）。
【００７７】
図７において、第１大電力システム１が起動を要求（ステップＳ９２；図示矢印Ｆ）してアクチュエータを起動（ステップＳ９４）した後、当該アクチュエータの作動中に第２大電力システム２が起動を要求する（ステップＳ９２；図示矢印Ｇ）場合を想定する。このとき、第２大電力システム２は、起動制限ありに設定されているため、アクチュエータを起動できない（ステップＳ９３でＹｅｓ）。一方、起動調停システム３は、第２大電力システム２から起動要求を受けた後（ステップＳ７１でＹｅｓ）、第１大電力システム１のアクチュエータ作動が停止するのを待つ（ステップＳ７３でＹｅｓ）。次に、第１大電力システム１のアクチュエータが停止したとき（ステップＳ７３でＮｏ）、起動調停システム３は、第１大電力システム１を起動制限ありに設定する（ステップＳ７４；図示矢印Ｈ）。そして、起動調停システム３は、待機時間ＷＴの経過を待つ（ステップＳ７５）。そして、起動調停システム３は、待機時間ＷＴが経過すると、第１大電力システム１が作動中でないことを確認（ステップＳ７６）した上で、第２大電力システム２を起動制限なしに設定する（ステップＳ７７；図示矢印Ｉ）。第２大電力システム２は、起動制限なしに変更されたことに応じて（ステップＳ９３でＮｏ）、アクチュエータの起動を開始する（ステップＳ９４）。
【００７８】
第２大電力システム２のアクチュエータが停止すると（ステップＳ９６でＹｅｓ）、第２大電力システム２からの起動要求が解除される（ステップＳ９７；図示矢印Ｊ）。そして、起動調停システム３は、第２大電力システム２のアクチュエータが停止したことに応じて（ステップＳ７８でＹｅｓ）、第１大電力システム１を起動制限なしに設定し、第２大電力システム２を起動制限ありに設定する（ステップＳ７９）。
【００７９】
第１大電力システム１と第２大電力システム２とが、同じようなタイミングで起動を要求する（ステップＳ９２）場合を想定する。このとき、第１大電力システム１は、起動制限なしに設定されているため（ステップＳ９３でＮｏ）、即時アクチュエータの起動を開始する（ステップＳ９４；図示時点Ｘ）。一方、第２大電力システム２は、起動制限ありに設定されているため、アクチュエータを起動できない（ステップＳ９３でＹｅｓ）。そして、起動調停システム３は、第２大電力システム２から起動要求を受けた（ステップＳ７１でＹｅｓ）時点では第１大電力システム１のアクチュエータが停止中であるため（ステップＳ７３でＮｏ）、一旦第１大電力システム１を起動制限ありに設定する（ステップＳ７４；図示矢印Ｋ）。
【００８０】
次に、起動調停システム３は、一旦第１大電力システム１を起動制限ありに設定した後、待機時間ＷＴの経過を待つ（ステップＳ７５）。そして、起動調停システム３は、待機時間ＷＴが経過した時点では、第１大電力システム１が作動中であるため（ステップＳ７６でＹｅｓ）、第１大電力システム１を起動制限ありから起動制限なしに設定する（ステップＳ８０）。
【００８１】
このように、一旦第１大電力システム１が起動制限ありに設定された後、再び起動制限なしに設定されるが、第２大電力システム２は、起動制限ありが継続しているため、アクチュエータを起動できない状態が継続する（ステップＳ９３でＹｅｓ）。
【００８２】
その後、起動調停システム３は、第２大電力システム２から起動要求を受けた後（ステップＳ７１でＹｅｓ）、第１大電力システム１のアクチュエータ作動が停止するのを待つ（ステップＳ７３でＹｅｓ）。次に、第１大電力システム１のアクチュエータが停止したとき（ステップＳ７３でＮｏ）、起動調停システム３は、第１大電力システム１を起動制限ありに設定する（ステップＳ７４；図示矢印Ｌ）。そして、起動調停システム３は、再度待機時間ＷＴの経過を待つ（ステップＳ７５）。そして、起動調停システム３は、待機時間ＷＴが経過すると、第１大電力システム１が作動中でないことを確認（ステップＳ７６）した上で、第２大電力システム２を起動制限なしに設定する（ステップＳ７７；図示矢印Ｍ）。第２大電力システム２は、起動制限なしに変更されたことに応じて（ステップＳ９３でＮｏ）、アクチュエータの起動を開始する（ステップＳ９４）。そして、第２大電力システム２のアクチュエータが停止すると（ステップＳ９６でＹｅｓ）、第２大電力システム２からの起動要求が解除される（ステップＳ９７；図示矢印Ｎ）。そして、起動調停システム３は、第２大電力システム２のアクチュエータが停止したことに応じて（ステップＳ７８でＹｅｓ）、第１大電力システム１を起動制限なしに設定し、第２大電力システム２を起動制限ありに設定する（ステップＳ７９）。
【００８３】
このように、当該実施形態に係る作動制御装置は、優先度が相対的に低い第２大電力システム２を起動する場合には、優先度が相対的に高い第１大電力システム１に起動を制限する信号を出力し、その起動制限が実行される時間が経過した後に第２大電力システム２を起動させることができるので、複数の電気負荷が重複して起動することを防止することができる。例えば、同じようなタイミングで複数のシステムから起動要求が行われた場合、優先度の高いシステムの起動が優先されて、作動重複なくアクチュエータを起動することができる。具体的には、図７の矢印Ｋに示す第２大電力システム２の起動要求に応じて、即時第２大電力システム２に起動許可を与えた場合、第１大電力システム１に起動制限があることを通知している間に第１大電力システム１のアクチュエータが起動開始していることがあり、複数のシステム間で作動重複が生じる。しかしながら、図示矢印Ｋの第２大電力システム２の起動要求を受けてから、待機時間ＷＴの経過を待ってから第２大電力システム２に起動許可を与えるか否かを判断することによって、複数のシステム間で作動重複が生じることを防止することができる。
【００８４】
なお、上述した動作では、バッテリ１０の電力供給能力が良好であるとき、第１大電力システム１および第２大電力システム２を共に起動制限なしにして、作動重複を許可する例を用いたが、バッテリ１０の状態によらずに作動制御を行ってもかまわない。例えば、上記ステップＳ５１において、バッテリ１０の電力供給能力が良好であると判定された場合も、上記ステップＳ５２の動作、すなわち第１大電力システム１を起動制限なし、第２大電力システム２を起動制限ありに設定し、それらの起動制限を示す起動制限信号を第１大電力システム１および第２大電力システム２にそれぞれ出力する。これによって、バッテリ１０の電力供給能力が良好であっても、当該能力が低下しているときに行われる起動調停と同様の調停を行うことができる。この場合、バッテリ１０の電力供給能力を判定する手段（電源監視部４）が不要となり、さらに簡素化した処理手順で起動調停を行うことができる。
【００８５】
また、上述した説明では、起動調停システム３が優先度の異なる２つの大電力システム間の作動調停を行う例を用いたが、優先度の異なる３つ以上の大電力システム間の作動調停を行うことも可能である。例えば、３つ以上の大電力システムのうち、最優先となるシステムを上述した第１大電力システム１と同様に取り扱い、他のシステムを上述した第２大電力システム２と同様に取り扱う。そして、最優先ではない大電力システムにおいては、上記ステップＳ７４において、起動要求があったシステムより優先順位が高いシステムに対してそれぞれ起動制限ありに設定し、上記ステップＳ７６において当該優先順位が高いシステムの作動確認をそれぞれ行えば、同様の処理が可能となる。
【００８６】
また、上述した説明では、第１大電力システム１および第２大電力システム２の例として、エアーインジェクションシステム、シーケンシャルマニュアルトランスミッションシステム、ブレーキアシストシステム等を列挙した。これら列挙したシステムは、何れを第１大電力システム１としてもいいし、何れを第２大電力システム２としてもかまわない。車両におけるシステムの重要度に応じてそれぞれ優先順位をシステムに設けて、起動調停システム３がシステムの作動調停を行えばよい。また、第１大電力システム１および第２大電力システム２は、駆動走行機構や操作機構を制御する電気負荷とは異なる電気負荷でもかまわない。本発明の作動制御装置は、車両に設けられた電気負荷であれば、様々な電気負荷の作動制御を行うことができる。
【００８７】
また、上述した動作順序や電力供給能力を判定するための閾値等は、単なる一例に過ぎず他の動作順序や閾値であっても、本発明を実現できることは言うまでもない。また、上述した説明では、定格電圧約１２Ｖの電力供給を想定したが、大型車等で用いられている定格電圧約２４Ｖの電力供給を行う電力供給システムであっても、同様に本発明を適用できることは言うまでもない。
【００８８】
以上、本発明を詳細に説明してきたが、前述の説明はあらゆる点において本発明の例示にすぎず、その範囲を限定しようとするものではない。本発明の範囲を逸脱することなく種々の改良や変形を行うことができることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００８９】
本発明に係る作動制御装置は、車両に設けられた複数の電気負荷の作動を最適に調停することによって、電気負荷へ安定した電力を供給することができ、複数の電気負荷が設けられた車両等に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本発明の一実施形態に係る作動制御装置を含む電力供給システムの構成の一例を示す概略構成図
【図２】図１の起動調停システム３の動作の一例を示すフローチャート
【図３】図２のステップＳ５４における優先システム起動要求処理の一例を示すサブルーチン
【図４】図２のステップＳ５５における非優先システム起動要求処理の一例を示すサブルーチン
【図５】図１の第１大電力システム１および第２大電力システム２の動作の一例を示すフローチャート
【図６】第１大電力システム１と第２大電力システム２との作動重複が生じていない場合の作動制御のタイミングチャートの一例
【図７】第１大電力システム１と第２大電力システム２との作動重複が生じた場合の作動制御のタイミングチャートの一例
【符号の説明】
【００９１】
１…第１大電力システム
２…第２大電力システム
３…起動調停システム
４…電源監視部
１０…バッテリ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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