(57)【要約】【課題】  電源装置３の電力を、電動パワーステアリング装置、電気制御式ブレーキ、電気制御式サスペンション装置に適切に配分する。【解決手段】  電力需要に対して、電源装置３の最大供給可能電力が不足する場合には、電気制御式サスペンション装置５０に対して電動パワーステアリング装置３０への電力供給を優先する。そして、電気制御式サスペンション装置５０への電力供給を制限する上限値を、電源装置３の最大供給可能電力と電動パワーステアリング装置３０で必要とされる電力とに基づいて決定する。また、電気制御式ブレーキ装置７０への電力供給の優先度合いを最上位にする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の走行状態を制御する複数の走行状態制御手段と、
上記複数の走行状態制御手段へ電力供給する電源手段と
を備えた車両制御装置において、
上記電源手段の最大供給可能電力に対して、上記走行状態制御手段で必要となる電力が不足するか否かを判断する電力不足判断手段と、
上記電力が不足すると判断したとき、上記走行状態制御手段のうちの第１走行状態制御手段への電力供給を第２走行状態制御手段に対して優先し、上記第２走行状態制御手段への電力供給を制限する上限電力値を、少なくとも上記第１走行状態制御手段で必要とされる電力と上記電源手段の最大供給可能電力とに基づいて決定する上限電力値決定手段と
を備えたことを特徴とする車両制御装置。
【請求項２】
上記第１走行状態制御手段は、電気アクチュエータにより操舵輪に対して操舵トルクを付与する電動パワーステアリング装置であり、
上記第２走行状態制御手段は、車体の上下振動に対する減衰力を電気アクチュエータにより調整する電気制御式サスペンション装置であることを特徴とする請求項１記載の車両制御装置。
【請求項３】
上記第１走行状態制御手段は、車輪へのブレーキ力を電気アクチュエータにより調整する電気制御式ブレーキ装置であり、
上記第２走行状態制御手段は、電気アクチュエータにより操舵輪に対して操舵トルクを付与する電動パワーステアリング装置、あるいは、車体の上下振動に対する減衰力を電気アクチュエータにより調整する電気制御式サスペンション装置であることを特徴とする請求項１記載の車両制御装置。
【請求項４】
車両の走行速度に基づいて、上記電動パワーステアリング装置と上記電気制御式サスペンション装置との必要電力を予測し、少なくとも上記予測した必要電力と上記電源手段の最大供給可能電力とに基づいて、上記電力不足を判断することを特徴とする請求項２記載の車両制御装置。
【請求項５】
上記電気制御式サスペンション装置の上限電力値を、少なくとも上記車両の走行速度に基づいて予測した電動パワーステアリング装置の必要電力と上記電源手段の最大供給可能電力とに基づいて決定することを特徴とする請求項２または請求項４に記載の車両制御装置。
【請求項６】
車両の操舵関連量および走行速度に基づいて上記電動パワーステアリング装置の作動に必要となる必要電力を逐次算出し、少なくともその算出した必要電力と上記電源手段の最大供給可能電力とに基づいて、上記電気制御式サスペンション装置への上限電力値を逐次変更していくことを特徴とする請求項２または請求項４に記載の車両制御装置。
【請求項７】
上記上限電力値決定手段は、
上記電力が不足すると判断されたとき、上記第１走行状態制御手段への電力供給を所定の第１上限電力値以下に制限するとともに、上記第２走行状態制御手段への電力供給を制限する第２上限電力値を、少なくとも上記第１上限電力値以下に制限された上記第１走行状態制御手段で必要とされる電力と上記電源手段の最大供給可能電力とに基づいて決定することを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の車両制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、共通のバッテリから電動パワーステアリング装置や電気制御式サスペンション装置といった複数の走行状態制御装置へ電源供給を行う車両制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車両にはバッテリ電源を使って走行状態を制御する種々の制御装置が搭載されている。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、車体の上限振動に対する減衰力を調整する電気制御式サスペンション装置、車輪のスリップ状態を制御する電気制御式ブレーキ装置など挙げられる。
こうした、走行状態制御装置は、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、最近の各制御装置の高出力化に伴って、バッテリの状態によっては、十分な電力供給を受けられず所期の性能を発揮できないことがある。
【０００３】
例えば、凹凸路面の走行時等においては、電気制御式サスペンション装置の減衰力調整のためにバッテリから大電力が引き出されるが、こうしたときに運転者が急激なハンドル操作を行っても、必要電力がバッテリ能力を超えてしまい、電動パワーステアリング装置のモータにはその作動に必要なだけの電力がバッテリから供給されず、ハンドル操作を良好に行えなくなるといった不具合が生じる。
同様に、他の走行状態制御装置の作動により電気制御式ブレーキ装置が良好に作動できない場合もある。
こうしたバッテリの電力供給能力と各制御装置の電力需要との関係については、特許文献１に問題提示されている。
【特許文献１】特表２００２−５２３２８３
【０００４】
しかしながら、この特許文献１では、そうした問題に対して具体的な解決手法がなんら開示されていない。
【発明の開示】
【０００５】
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、バッテリ等の電源装置の供給可能な電力を各走行状態制御装置に適切に配分することにある。
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の特徴は、車両の走行状態を制御する複数の走行状態制御手段と、上記複数の走行状態制御手段へ電力供給する電源手段とを備えた車両制御装置において、上記電源手段の最大供給可能電力に対して、上記走行状態制御手段で必要となる電力が不足するか否かを判断する電力不足判断手段と、上記電力が不足すると判断したとき、上記走行状態制御手段のうちの第１走行状態制御手段への電力供給を第２走行状態制御手段に対して優先し、上記第２走行状態制御手段への電力供給を制限する上限電力値を、少なくとも上記第１走行状態制御手段で必要とされる電力と上記電源手段の最大供給可能電力とに基づいて決定する上限電力値決定手段とを備えたことにある。
【０００７】
上記のように構成した本発明によれば、電源手段の最大供給可能電力に対して走行状態制御手段で必要となる電力（ワット）が不足すると判断したときには、第１走行状態制御手段への電力供給を優先し、第２走行状態制御手段への電力供給に制限をかける。そして、第２走行状態制御手段へ供給する電力の上限値を、少なくとも第１走行状態制御手段で必要とされる電力と電源手段の最大供給可能電力とに基づいて決定する。
【０００８】
従って、複数の走行状態制御手段が同時に作動して電源手段に電力不足が発生しても、第１走行状態制御手段は、確実に電力供給されて良好に作動する。この場合、例えば、第２走行状態制御手段の上限電力値を、電源手段の最大供給可能電力から第１走行状態制御手段の必要電力を差し引いた値に設定してもよい。
また、第１走行状態制御手段には、その作動に必要とされる電力を必ずしも１００％供給する必要はなく、所期の性能を確保できる程度に優先度合いを調整して電力供給するようにしてもよい。
【０００９】
一方、第２走行状態制御手段への電力供給も電力不足量に基づいて上限電力制限が設定されることから、その制限量が適切になり、必要以上に電力制限されてしまうことがない。このため、本発明によれば、電源手段の限られた電力を両制御手段に適切に配分することができる。
尚、電力不足判断手段は、電源手段の最大供給可能電力を求める最大供給可能電力検出手段と、電源手段から電源供給を受ける電気負荷で必要となる電力を求める必要電力検出手段とを備えるとよいが、これらの検出手段は、演算により電力を求めてもよいし、予測により求めてもよい。また、複数の電気負荷の全ての必要電力を求める必要もない。
【００１０】
また、本発明の他の特徴は、上記第１走行状態制御手段は、電気アクチュエータにより操舵輪に対して操舵トルクを付与する電動パワーステアリング装置であり、上記第２走行状態制御手段は、車体の上下振動に対する減衰力を電気アクチュエータにより調整する電気制御式サスペンション装置であることにある。
【００１１】
これによれば、電動パワーステアリング装置と電気制御式サスペンション装置とが同時に作動する状況において電源装置の電力不足が生じた場合であっても、電動パワーステアリング装置への電力供給が優先されるため、操舵トルクが十分確保されて操舵ハンドルを良好に操作することができ所期の操縦性能が維持される。従って、従来装置のように、電気制御式サスペンション装置に電源手段の電力が奪われてしまって操舵ハンドルの操作が重くなり操縦性能が損なわれるといった不具合が防止される。
【００１２】
また、本発明の他の特徴は、上記第１走行状態制御手段は、車輪へのブレーキ力を電気アクチュエータにより調整する電気制御式ブレーキ装置であり、上記第２走行状態制御手段は、電気アクチュエータにより操舵輪に対して操舵トルクを付与する電動パワーステアリング装置、あるいは、車体の上下振動に対する減衰力を電気アクチュエータにより調整する電気制御式サスペンション装置であることにある。
【００１３】
これによれば、電気制御式ブレーキ装置と電動パワーステアリング装置あるいは電気制御式サスペンション装置とが同時に作動する状況において電源装置の電力不足が生じた場合であっても、電気制御式ブレーキ装置への電力供給が優先されるため、車輪のスリップ防止等のブレーキ制御を確実に行うことができ、操縦安定性や安全性を優先的に確保することができる。
【００１４】
また、本発明の他の特徴は、車両の走行速度に基づいて、上記電動パワーステアリング装置と上記電気制御式サスペンション装置との必要電力を予測し、少なくとも上記予測した必要電力と上記電源手段の最大供給可能電力とに基づいて、上記電力不足を判断することにある。
【００１５】
一般に、電動パワーステアリング装置においては、車速が速いほど必要電力は少なく、逆に、電気制御式サスペンション装置においては、車速が速いほど必要電力が多くなる。
そこで、本発明においては、この車速に基づいて必要電力を予測することで、非常に簡単な構成で電力不足を判断することが可能となる。つまり、必要電力の演算処理を簡単に行うことができる。
【００１６】
また、本発明の他の特徴は、上記電気制御式サスペンション装置の上限電力値を、少なくとも上記車両の走行速度に基づいて予測した電動パワーステアリング装置の必要電力と上記電源手段の最大供給可能電力とに基づいて決定することにある。
【００１７】
この場合においても、電動パワーステアリング装置の必要電力の予測を簡単に行うことができ、その結果、電気制御式サスペンション装置の上限電力値を決定する構成を簡単にすることができる。
【００１８】
また、本発明の他の特徴は、車両の操舵関連量および走行速度に基づいて上記電動パワーステアリング装置の作動に必要となる必要電力を逐次算出し、少なくともその算出した必要電力と上記電源手段の最大供給可能電力とに基づいて、上記電気制御式サスペンション装置への上限電力値を逐次変更していくことにある。
【００１９】
これによれば、電気制御式サスペンション装置の上限電力値は、実際の走行状態に応じて変化する電動パワーステアリング装置の必要電力に基づいて逐次変更されていくため、常に適切な値に設定される。
このため、電気制御式サスペンション装置の電力制限を一層適切に設定することができるため、必要以上に電力制限を行って電気制御式サスペンション装置の能力を発揮できなかったり、逆に電力制限が不十分となって電動パワーステアリング装置の操舵アシスト力が不足してしまうといった不具合を防止できる。つまり、電源装置の電力不足時において、操舵アシスト力が必要とされるときには、電気制御式サスペンション装置への電力制限が確実に行われ、操舵アシスト力が必要ないときには、電気制御式サスペンション装置への電力制限を停止あるいは緩めるため、限られた電力を常に走行状態に応じて最適な配分で供給することができる。
【００２０】
また、本発明の他の特徴は、上記上限電力値決定手段は、上記電力が不足すると判断されたとき、上記第１走行状態制御手段への電力供給を所定の第１上限電力値以下に制限するとともに、上記第２走行状態制御手段への電力供給を制限する第２上限電力値を、少なくとも上記第１上限電力値以下に制限された上記第１走行状態制御手段で必要とされる電力と上記電源手段の最大供給可能電力とに基づいて決定することにある。
【００２１】
これによれば、第１走行状態制御手段への電力供給を必要電力分だけ（１００％）確保するのではなく、第１走行状態制御手段にも電力制限を負担させることで、第２走行状態制御手段への電力制限を緩めることができる。従って、各制御手段の重要性に基づいて優先度を決定することで、電源供給システム全体における電力配分を柔軟に設定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の一実施形態に係る車両制御装置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制御装置の特に電源供給制御システムを概略的に示している。
【００２３】
この車両制御装置は、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、電気制御式サスペンション装置５０、電気制御式ブレーキ装置７０など電気制御装置と、その電気制御装置への電力供給制限を行う電源コントローラ１０とを備える。
【００２４】
電動パワーステアリング装置３０（以下、単にパワーステアリング装置３０と呼ぶ）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。
【００２５】
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の下端部には操舵トルクセンサ３９が組みつけられている。
【００２６】
操舵アシストコントローラ３３は、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電子制御装置４５と、電子制御装置４５からの制御信号により電動モータ３２を駆動制御する駆動回路４６とを備える。駆動回路４６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。
電子制御装置３２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４０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もので、マイクロコンピュータを主要部として構成される。
【００２７】
電気制御式サスペンション装置５０（以下、単にサスペンション装置５０と呼ぶ）は、各車輪と車体Ｂとの間に設けられ、車体Ｂを支持するとともに、車体Ｂの上下振動に対して減衰力を発生する電磁サスペンション５１と、電磁サスペンション５１の電動モータ５２を制御して減衰力を制御するサスペンションコントローラ５３とからなる。
【００２８】
この電磁サスペンション５１は、車体Ｂを弾性支持するコイルスプリング５４と、このコイルスプリング５４による車体Ｂの上下振動を減衰させるショックアブソーバ５５とから構成される。
ショックアブソーバ５５は、同軸状に配置したアウタシリンダ５６およびインナシリンダ５７と、インナシリンダ５７の内側に設けられるボールねじ機構５８と、ボールねじ機構５８を動作させる電動モータ５２とを備える。ボールねじ機構５８は、電動モータ５２により回転するボールねじ５９と、ボールねじ５９に螺合してボールねじ５９の回転動作により上下軸方向に移動するボールねじナット６０とからなる。ボールねじナット６０の下端は、アウタシリンダ５６底面に固着されており、電動モータ５２の回転によりボールねじナット６０が上下動するとアウタシリンダ５６を下方に押し下げ又は上方に引き上げる。
【００２９】
電動モータ５２およびインナシリンダ５７は取付プレート６１に固定され、弾性材料からなるアッパーサポート６２を介して車体Ｂに固定される。
一方、アウタシリンダ５６の下端部は、車輪を支持する図示しないロアアームに取り付けられる。
コイルスプリング５４は、アウタシリンダ５６の外周に設けたバネ受け６３と車体Ｂとの間に設けられ車体Ｂを支持する。
【００３０】
車両が走行中に車輪ＷＨが上下動する場合は、インナシリンダ５７とアウタシリンダ５６との相対運動によりコイルスプリング５４が伸縮する。このとき、ボールねじナット６０がボールねじ５９に対して上下動してボールねじ５９を回転させ電動モータ５２が回転する。このとき電動モータ５２は発電機として作用し、このときに生じる抵抗力により減衰力が発生する。また、電動モータ５２への通電により車体Ｂの上下振動に対して所定の減衰力を与えることもできる。
【００３１】
サスペンションコントローラ５３は、車体Ｂの上下振動を抑えるために電動モータ５２への通電量を演算するマイクロコンピュータから構成される電子制御装置６５と、この電子制御装置６５からの制御信号により電動モータ５２を駆動制御する駆動回路６６とを備える。駆動回路６６には、電動モータ５２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。
電子制御装置６５は、各車輪に対する車体Ｂの上下動ストロークを検出するストロークセンサ６４からの検出信号を入力し、この検出信号を微分して得られるストローク速度に応じて電動モータ５２への通電量を制御することで車体Ｂの上下振動を抑える。
【００３２】
電気制御式ブレーキ装置７０（以下、単にブレーキ装置７０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７１と、各ブレーキ機構７１の作動を司るブレーキコントローラ７３とから構成される。
ブレーキ機構７１は、マスタシリンダ７４から各車輪ＷＨのホイルシリンダ７５に連通する油圧通路７６に第１電磁ソレノイド弁７７を備え、第１電磁ソレノイド弁７７とリザーバ７８とを連通する油圧通路７９に第２電磁ソレノイド弁８０を備える。また、リザーバ７８からブレーキ液を汲み上げて油圧通路７６内に戻すポンプ８３が設けられる。
【００３３】
ブレーキコントローラ７３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８２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７７、第２電磁ソレノイド弁８０、ポンプ８３の電動モータ８１への作動指令を出力する電子制御装置８５と、電子制御装置８５からの作動指令に基づいて第１電磁ソレノイド弁７７、第２電磁ソレノイド弁８０、電動モータ８１を通電駆動する駆動回路８６とを備える。
【００３４】
ブレーキコントローラ７３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７７を開弁、第２電磁ソレノイド弁８０を閉弁、ポンプ８３を停止状態にする。このため、マスタシリンダ７４とホイルシリンダ７５とが導通状態となり、ホイルシリンダ７５内の圧力は、マスタシリンダ７４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。
【００３５】
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８２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７７と第２電磁ソレノイド弁８０とを開閉制御するとともにポンプ８３の電動モータ８１を駆動制御する。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。
【００３６】
次に、電源コントローラ１０について説明する。この電源コントローラ１０は、上述したパワーステアリング装置３０、サスペンション装置５０、ブレーキ装置７０などの電気制御装置への電源電力の配分を決めるもので主要部を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、車両の走行中に電気制御装置で必要となる消費電力を予測する消費電力予測部１２と、電源状態検知部１１で検知した電源装置３の供給可能電力と消費電力予測部１２で予測した予測消費電力とから電力不足を生じるか否かを判断する電力不足判断部１３と、車速や操舵制御量といった車両の走行状態量を入力する車両状態入力部１４と、電力不足判断部１３において電力不足が判断されたときに、車両状態入力部１４に入力した車両の走行状態量に基づいて特定の電気制御装置の使用電力を制限する上限電力値を算出する上限電力決定部１５と、上限電力決定部１５で算出された上限電力値をその特定の電気制御装置に指令する上限電力指令部１６とから構成される。
【００３７】
また、電源コントローラ１０には、電力不足判断部１３にて電源電力が不足していると判断されているときに、運転者に対してバッテリ１の交換を促す報知器１７が接続されている。
【００３８】
次に、電源コントローラ１０の実行する電源配分制御ルーチンについて説明する。図２は、電源コントローラ１０の実行する電源配分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、短い周期で繰り返し実行される。
この例は、第１実施形態として、電源装置３からパワーステアリング装置３０への電源供給をサスペンション装置５０に対して優先させるものである。
【００３９】
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の供給可能な最大電力Ｗｂａｔがどの程度なのか推定する（Ｓ１１）。
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の供給可能な最大電力Ｗｂａｔを推定する。
【００４０】
電源装置３の供給可能な最大電力Ｗｂａｔの推定は、バッテリ１の充電状態とオルタネータ２の発電能力とにより行うことができる。例えば、バッテリ１の充電状態は、バッテリ１の端子電圧とバッテリ１から引き出される電流とを検出し、電流の変動に対する電圧の変化量（電圧降下）に基づいて、電圧降下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。また、オルタネータ２の発電能力は、発電電流量を検出することで推定できる。
【００４１】
続いて、電源装置３から電源供給を受ける全ての電気負荷で消費される総消費電力Ｗｘを予測する（Ｓ１２）。本実施形態では、次のように総消費電力Ｗｘを予測する。
電気制御装置のうち、消費電力が大きいものはパワーステアリング装置３０とサスペンション装置５０である。そして、パワーステアリング装置３０は車速が速いほど大電力を要し、逆に、サスペンション装置５０は車速が遅いほど大電力を要する。
そこで、パワーステアリング装置３０の予測消費電力Ｗｓｔｒおよびサスペンション装置５０の予測消費電力Ｗｓｕｓを、
Ｗｓｔｒ＝Ｗｓｔｒ０×Ｋｖｓｔｒ
Ｗｓｕｓ＝Ｗｓｕｓ０×Ｋｖｓｕｓ
と予測する。但し、
Ｗｓｔｒ０は、予め定めたパワーステアリング装置３０で消費する標準消費電力、
Ｗｓｕｓ０は、予め定めたサスペンション装置５０で消費する標準消費電力、
Ｋｖｓｔｒ，Ｋｖｓｕｓは、車速に応じて設定される係数である。
この係数Ｋｖｓｔｒは、車速が速いほど小さな値に設定され、係数Ｋｖｓｕｓは車速が速いほど大きな値に設定される。
また、ブレーキ装置７０で使用される電力をＷｂｒａ、その他の電気負荷で消費される電力をＷｏｔｈと予測する。
【００４２】
本実施形態では、ブレーキ装置７０で使用される電力Ｗｂｒａは、第１電磁ソレノイド弁７７、第2電磁ソレノイド弁８０、ポンプ用モータ８１で消費される電力に基づいて予め想定される固定値とする。また、その他の電気負荷で使用される電力Ｗｏｔｈは、利用率等を加味して予め設定した固定値とする。尚、これら予測電力Ｗｂｒａ、Ｗｏｔｈは、実際に作動している電気負荷ごとの消費電力をリアルタイムで合算して求めてもよい。
従って、電源装置３から電源供給を受ける電気負荷で消費される予測総消費電力Ｗｘは、
Ｗｘ＝Ｗｓｔｒ＋Ｗｓｕｓ＋Ｗｂｒａ＋Ｗｏｔｈ
となる。
【００４３】
次に、ステップＳ１１，Ｓ１２から得られた情報に基づいて、電源装置３の供給可能な最大電力Ｗｂａｔが予測総消費電力Ｗｘを下回るか否かを判断する（Ｓ１３）。そして、この判断が「ＹＥＳ」、つまり、電源装置３の供給可能な最大電力Ｗｂａｔが予測総消費電力Ｗｘを下回る場合には、以下に示す処理によりサスペンション装置５０の電力制限を行う。
【００４４】
まず、パワーステアリング装置３０の電子制御装置４５から、操舵トルク信号および車速信号を入力する（Ｓ１４）。
続いて、この入力した操舵トルク信号、車速信号に基づいて、パワーステアリング装置３０で必要とされる電力Ｗｓｔｒ＊を算出する（Ｓ１５）。パワーステアリング装置３０で所定の操舵アシスト力を得るためには、操舵トルクおよび車速に応じた電流を電動モータ３２に通電する必要がある。この必要アシスト電流は、図３に示すように、操舵トルクと車速によって決定される。パワーステアリング装置３０の電子制御装置４５は、図３に示すアシスト電流テーブル（ＲＯＭに記憶している）を参照して、必要アシスト電流Ｉａｓを計算し通電制御するが、電源装置３の能力が低下している場合には、目標とする必要アシスト電流Ｉａｓを電動モータ３２に流すことができず所望の操舵アシスト力が得られなくなる。
【００４５】
そこで、電源コントローラ１０は、同様なアシスト電流テーブルを記憶し、実際の操舵状況に基づいて、必要アシスト電流Ｉａｓを求め、この必要アシスト電流Ｉａｓ分だけの電流を電動モータ３２に通電できるように、次のステップＳ１６にてサスペンション装置５０の消費電力を制限する。
尚、パワーステアリング装置３０においては、電動モータ３２への通電量（電流値）を制御するために必要アシスト電流Ｉａｓを算出しているが、本実施形態のステップＳ１５においては、必要アシスト電流Ｉａｓに電動モータ３２の電源電圧を乗じた必要電力Ｗｓｔｒ＊を算出する。但し、電動モータ３２の電源電圧がほぼ一定に制御されている場合、あるいは操舵アシストコントローラ３３の電子制御装置４５でモニタされている場合には、電力値に換算せずに、そのまま必要電流値の算出であっても実質同一である。
【００４６】
次に、ステップＳ１６において、サスペンション装置５０で利用可能な電力の上限値Ｗｓｕｓｍａｘを算出する。
具体的には、ステップＳ１１において推定した電源装置３の供給可能な最大電力Ｗｂａｔと、ステップＳ１５において算出したパワーステアリング装置３０で必要とされる電力Ｗｓｔｒ＊と、ブレーキ装置７０で消費される予測電力Ｗｂｒａと、他の電気負荷で消費される予測電力をＷｏｔｈとから、
Ｗｓｕｓｍａｘ＝Ｗｂａｔ−（Ｗｓｔｒ＊＋Ｗｂｒａ＋Ｗｏｔｈ）
として算出する。
【００４７】
続いて、この算出された上限値Ｗｓｕｓｍａｘを表す制御信号をサスペンションコントローラ５３の電子制御装置６５に出力して（Ｓ１７）、本制御ルーチンを一旦抜け、再度同様の処理を繰り返す。
従って、サスペンションコントローラ５３は、この上限値Ｗｓｕｓｍａｘ以下の範囲で電磁サスペンション５１の電動モータ５２に電力供給して車体の上下振動に対する減衰力を制御する。つまり、ストローク速度に応じて算出される電動モータ５２への目標電力供給量が上限値Ｗｓｕｓｍａｘを超える場合には、この上限値Ｗｓｕｓｍａｘに制御される。
【００４８】
また、こうした制御ルーチンが繰り返し実行される途中でステップＳ１３の判断が「ＮＯ」、つまり電源装置３の電力不足が生じていないと判断された場合には、サスペンションコントローラ５３の電子制御装置６５に電力制限を解除する信号を出力する（Ｓ１８）。
【００４９】
以上説明した第１実施形態の電源配分制御によれば、電源装置３の能力が低下した場合には、パワーステアリング装置３０への電力供給がサスペンション装置５０に対して優先され、操舵アシスト力が十分確保されて操舵ハンドル３４を良好に操作することができ所期の操縦性能が維持される。従って、従来装置のように、サスペンション装置５０に電源電力が奪われてしまって操舵ハンドル３４の操作が重くなり操縦性能が損なわれるといった不具合が防止される。
しかも、この制御ルーチンは、車両の走行中において、常に繰り返し実行されることから、サスペンション装置５０に供給される電力上限値Ｗｓｕｓｍａｘは、実際の操舵状態に応じて変化するパワーステアリング装置３０の必要電力Ｗｓｔｒ＊に基づいて逐次変更されていくため適切な値に設定される。
【００５０】
このため、サスペンション装置５０の電力制限を一層適切に設定することができ、必要以上に電力制限を行ってサスペンション装置５０の能力を発揮できなかったり、逆に電力制限が不十分となってパワーステアリング装置３０の操舵アシスト力が不足してしまうといった不具合を防止できる。つまり、電源装置３の電力不足時において、操舵アシスト力が必要とされるときには、サスペンション装置５０への電力制限が確実に行われ、操舵アシスト力が必要ないときには、サスペンション装置５０への電力制限を停止あるいは緩めるため、限られた電力を常に走行状態に応じて最適な配分で供給することができる。
【００５１】
また、ブレーキ装置７０に対しては、優先的に電力供給が確保されているため、所期のブレーキ性能が得られ安全性が向上する。
更に、電源装置３の電力不足の判断を、ステップＳ１１〜ステップＳ１３の処理により車速のみに基づいて大まかに予測し、電力不足有りと判断されてはじめて、操舵関連情報から必要電力量を算出するという手法を採用しているため、演算処理の負担が少なくなる。
【００５２】
次に、第２実施形態としての電源配分制御ルーチンについて説明する。図４は、電源コントローラ１０の実行する電源配分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、短い周期で繰り返し実行される。
この第２実施形態は、ブレーキ装置７０およびパワーステアリング装置３０の必要電力に基づいてサスペンション装置５０への電力制限を行うもので、先の第１実施形態のものとは、ステップＳ１１〜ステップＳ１５、ステップＳ１８の処理が共通する。以下、第１実施形態と同じ処理については同一のステップ番号を付して説明を省略し、相違する処理についてのみ説明する。
【００５３】
ステップＳ１３において、電源装置３の供給可能な最大電力Ｗｂａｔが予測総消費電力Ｗｘを下回っていると判断されると、車速、操舵トルクに基づいてパワーステアリング装置３０で必要とされる電力Ｗｓｔｒ＊を算出する（Ｓ１４〜Ｓ１５）。続いて、ブレーキ装置７０の電子制御装置８５からブレーキ作動情報を入力する（Ｓ２６）。つまり、そのアクチュエータである第１電磁ソレノイド弁７７、第２電磁ソレノイド弁８０、ポンプ駆動用のモータ８１の作動状況情報を読み込む。
続いて、入力した作動状況情報からブレーキ装置７０において必要とされる電力Ｗｂｒａ＊を算出する（Ｓ２７）。この場合、各電磁ソレノイド７７，８０、電動モータ８１の消費電力は予めわかっていることから、通電状態にあるアクチュエータの消費電力を合計することで必要電力Ｗｂｒａ＊を算出することができる。
【００５４】
次に、サスペンション装置５０で消費できる電力の上限値Ｗｓｕｓｍａｘを算出する（Ｓ２８）。
具体的には、ステップＳ１１において推定した電源装置３の供給可能な最大電力Ｗｂａｔと、ステップＳ１５にて算出したパワーステアリング装置３０で必要とされる電力Ｗｓｔｒ＊と、ステップＳ２７において算出したブレーキ装置７０で必要とされる電力Ｗｂｒａ＊と、他の電気負荷で消費される電力をＷｏｔｈとから、
Ｗｓｕｓｍａｘ＝Ｗｂａｔ−（Ｗｓｔｒ＊＋Ｗｂｒａ＊＋Ｗｏｔｈ）
として算出する。
【００５５】
続いて、この算出された上限値Ｗｓｕｓｍａｘを表す制御信号をサスペンションコントローラ５３の電子制御装置６５に出力し（Ｓ２９）、本制御ルーチンを一旦抜ける。従って、サスペンションコントローラ５３は、この上限値Ｗｓｕｓｍａｘ以下の範囲で電磁サスペンション５１の電動モータ５２に電力供給して車体の上下振動に対する減衰力を制御する。
【００５６】
以上説明した第２実施形態の電源配分制御によれば、ブレーキ装置７０およびパワーステアリング装置３０への電力供給がサスペンション装置５０に対して優先され、車輪のスリップ防止等、所期のブレーキ性能が得られ安全性が向上するとともに、良好な操舵操作性が確保される。
しかも、サスペンション装置５０に供給される電力上限値Ｗｓｕｓｍａｘは、実際の走行状態に応じて変化するパワーステアリング装置３０の必要電力Ｗｓｔｒ＊およびブレーキ装置７０の必要電力Ｗｂｒａ＊に基づいて逐次変更されていくため、車両の走行状態に応じた適切な値に設定され、必要以上に電力制限を行ってサスペンション装置５０の能力を発揮できなかったりすることがない。逆に、電力制限が不十分となってパワーステアリング装置３０による操舵アシスト力が不足したり、ブレーキ装置７０のブレーキ制御が実行できなくなるといった不具合も防止できる。
更に、電源装置３の電力不足の判断を、ステップＳ１１〜ステップＳ１３の処理により車速のみに基づいて大まかに予測し、電力不足有りと判断されてはじめて、操舵関連情報およびブレーキ作動情報から必要電力量を算出するという手法を採用しているため、演算処理の負担が少なくなる。
【００５７】
次に、第３実施形態としての電源配分制御ルーチンについて説明する。図５は、電源コントローラ１０の実行する電源配分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、短い周期で繰り返し実行される。
この第３施形態は、ブレーキ装置７０およびサスペンション装置５０の必要電力に基づいてパワーステアリング装置３０への電力制限を行うもので、先の第２実施形態のものとは、ステップＳ１１〜ステップＳ１３およびステップＳ２６〜Ｓ２７の処理が共通する。以下、第２実施形態と同じ処理については同一のステップ番号を付して説明を省略し、相違する処理についてのみ説明する。
【００５８】
ステップＳ１３において、電源装置３の供給可能な最大電力Ｗｂａｔが予測総消費電力Ｗｘを下回っていると判断されると、次に、サスペンションコントローラ５３の電子制御装置６５からストロークセンサ６４の検出信号を入力し（Ｓ３４）、そのストローク信号の微分値であるストローク速度に基づいてサスペンション装置５０で必要とされる電力Ｗｓｕｓ＊を算出する（Ｓ３５）。
【００５９】
続いて、第２実施形態と同様にブレーキコントローラ７３の電子制御装置８５からブレーキ作動情報を入力し（Ｓ２６）、入力した作動状況情報からブレーキ装置７０において必要とされる電力Ｗｂｒａ＊を算出する（Ｓ２７）。
【００６０】
次に、パワーステアリング装置３０で消費できる電力の上限値Ｗｓｔｒｍａｘを算出する（Ｓ３８）。
具体的には、ステップＳ１１において推定した電源装置３の供給可能な最大電力Ｗｂａｔと、ステップＳ３５にて算出したサスペンション装置５０で必要とされる電力Ｗｓｕｓ＊と、ステップＳ２７において算出したブレーキ装置７０で必要とされる電力Ｗｂｒａ＊と、他の電気負荷で消費される予測電力Ｗｏｔｈとから、
Ｗｓｔｒｍａｘ＝Ｗｂａｔ−（Ｗｓｕｓ＊＋Ｗｂｒａ＊＋Ｗｏｔｈ）
として算出する。
【００６１】
続いて、この算出された上限値Ｗｓｔｒｍａｘを表す制御信号を操舵アシストコントローラ３３の電子制御装置４５に出力して（Ｓ３９）、本制御ルーチンを一旦抜ける。従って、操舵アシストコントローラ３３は、この上限値Ｗｓｔｒｍａｘ以下の範囲で電動モータ３２に電力供給して操舵アシストトルクを発生させる。
尚、ステップＳ１３において、電源装置３の供給可能な最大電力Ｗｂａｔが予測総消費電力Ｗｘ以上あると判断された場合には、ステップＳ４０にて操舵アシストコントローラ３３の電子制御装置４５に電力制限を解除する信号を出力する。
【００６２】
以上説明した第３実施形態の電源配分制御によれば、ブレーキ装置７０およびサスペンション装置５０がパワーステアリング装置３０に対して優先され、所期のブレーキ性能による安全性と振動抑制制御による良好な乗り心地性が得られる。この第３実施形態においては、特に振動抑制を重点においた場合に好適である。
【００６３】
次に、第４実施形態としての電源配分制御ルーチンについて説明する。図６は、電源コントローラ１０の実行する電源配分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、短い周期で繰り返し実行される。
この第４実施形態は、先の第１実施形態において、電源装置３の電力不足時には、パワーステアリング装置３０に対しても所定の電力制限を設けたものであり、第１実施形態とはステップＳ１１〜ステップＳ１３の処理が共通する。以下、第１実施形態と同じ処理については同一のステップ番号を付して説明を省略し、相違する処理についてのみ説明する。
【００６４】
ステップＳ１３において、電源装置３の供給可能な最大電力Ｗｂａｔが予測総消費電力Ｗｘを下回っていると判断されると、ステップＳ４４の処理に移行し、パワーステアリング装置３０にて使用できる電力の上限値を、通常時（使用電力制限しない時）の上限値に対して所定の係数Ｋ（＜１）を乗じた値に設定する。この係数Ｋは、固定値でもよく、電力不足量が多いほどその値を下げるように設定してもよい。
パワーステアリング装置３０においては、図３のアシスト電流テーブルに示すように、最大電流Ｉｍａｘが決まっている。従って、この最大電流Ｉｍａｘに所定係数Ｋ（例えば、Ｋ＝０．９）を乗じた値を電力不足時における最大電流として、この最大電流に基づいて電動パワーステアリング装置３０で使用可能な電力の上限値Ｗｓｔｒｍａｘを設定する。つまり、パワーステアリング装置３０において通常時の使用可能電力に対して若干の制限をかける。
【００６５】
続いて、ステップＳ４５、Ｓ４６の処理により、車速、操舵トルクに基づいてパワーステアリング装置３０で必要とされる電力Ｗｓｔｒ＊を算出する。この処理については、第１実施形態のステップＳ１４，Ｓ１５と同一であるので説明を省略する。
【００６６】
次に、電気制御式サスペンション制御装置で使用可能な電力の上限値Ｗｓｕｓｍａｘを算出する（Ｓ４７）。
この上限値Ｗｓｕｓｍａｘは、この電力制限のかけられたパワーステアリング装置３０の必要電力Ｗｓｔｒ＊＊と、ステップＳ１１において推定した電源装置３の供給可能な最大電力Ｗｂａｔと、ブレーキ装置７０で消費される予測電力Ｗｂｒａと、他の電気負荷で消費される予測電力Ｗｏｔｈとから、
Ｗｓｕｓｍａｘ＝Ｗｂａｔ−（Ｗｓｔｒ＊＊＋Ｗｂｒａ＋Ｗｏｔｈ）
として算出する。
但し、Ｗｓｔｒ＊＊は、
Ｗｓｔｒ＊＊＝Ｗｓｔｒ＊  （Ｗｓｔｒ＊≦Ｗｓｔｒｍａｘの場合）
Ｗｓｔｒ＊＊＝Ｗｓｔｒｍａｘ  （Ｗｓｔｒ＊＞Ｗｓｔｒｍａｘの場合）
である。
【００６７】
続いて、先のステップＳ４４で算出された上限値Ｗｓｔｒｍａｘを表す制御信号を、操舵アシストコントローラ３３の電子制御装置４５に出力し（Ｓ４８ａ）、次に、ステップＳ４７で算出された上限値Ｗｓｕｓｍａｘを表す制御信号を、サスペンションコントローラ５３の電子制御装置４５に出力し（Ｓ４８ｂ）、本制御ルーチンを一旦抜ける。
従って、操舵アシストコントローラ３３においては、この上限値Ｗｓｔｒｍａｘ以下の範囲で電動モータ３２に電力供給して操舵アシストトルクを発生させる。
一方、サスペンションコントローラ５３においては、この上限値Ｗｓｕｓｍａｘ以下の範囲で電磁サスペンション５１の電動モータ５２に電力供給して車体の上下振動に対する減衰力を制御する。
【００６８】
尚、ステップＳ１３において、電源装置３の供給可能な最大電力Ｗｂａｔが予測総消費電力Ｗｘ以上あると判断された場合には、ステップＳ４９ａおよびステップＳ４９ｂにて、操舵アシストコントローラ３３の電子制御装置４５およびサスペンションコントローラ５３の電子制御装置６５に電力制限を解除する信号を出力する。
【００６９】
以上説明した第4実施形態の電源配分制御によれば、第1実施形態の制御に比べて、サスペンション装置５０への電力供給制限が緩和される。従って、パワーステアリング装置３０への電力制限度合いを決める係数Ｋを適宜設定することで、限られた電源電力をバランスよく配分することができ、両装置３０，５０の性能をそれぞれ有効に発揮することができる。
また、この場合においてもブレーキ装置７０への電力供給が最優先となり、確実なブレーキ制御を行うことができ安全性が維持される。
【００７０】
次に、第５実施形態としての電源配分制御ルーチンについて説明する。図７は、電源コントローラ１０の実行する電源配分制御ルーチンを表し、電源コントローラのＲＯＭ内に制御プログラムとして記憶され、短い周期で繰り返し実行される。
先の第１〜第４実施形態においては、車両の走行運転状態に応じて逐次上限電力値を変更していくものであったが、この実施形態においては、車速のみに基づいて必要電力量を予測し、電源電力の配分を行うものである。
この第５実施形態の電源配分制御ルーチンは、先の第１実施形態のものとはステップＳ１１〜Ｓ１３が共通する。以下、第１実施形態と同じ処理については同一のステップ番号を付して説明を省略し、相違する処理についてのみ説明する。
【００７１】
ステップＳ１３において、電源装置３の供給可能な最大電力Ｗｂａｔが予測総消費電力Ｗｘを下回っていると判断されると、ステップＳ１２で予測したパワーステアリング装置３０での予測消費電力からサスペンション装置５０で使用可能な電力の上限値Ｗｓｕｓｍａｘを算出する（Ｓ５４）。
つまり、ステップＳ１１において推定した電源装置３の供給可能な最大電力Ｗｂａｔと、ステップＳ１２において予測したパワーステアリング装置３０の予測消費電力Ｗｓｔｒと、ブレーキ装置７０の予測消費電力Ｗｂｒａと、他の電気負荷で消費される予測消費電力Ｗｏｔｈとから、
Ｗｓｕｓｍａｘ＝Ｗｂａｔ−（Ｗｓｔｒ＋Ｗｂｒａ＋Ｗｏｔｈ）
として算出する。
【００７２】
そして、この算出された上限値Ｗｓｕｓｍａｘを表す制御信号をサスペンションコントローラ５３の電子制御装置６５に出力して（Ｓ５５）、本制御ルーチンを一旦抜ける。従って、サスペンションコントローラ５３は、この上限値Ｗｓｕｓｍａｘ以下の範囲で電磁サスペンション５１の電動モータ５２に電力供給して車体の上下振動に対する減衰力を制御する。
尚、本制御ルーチンを繰り返し実行する途中で、電源装置３の供給可能な最大電力Ｗｂａｔが予測総消費電力Ｗｘ以上あると判断された場合には（Ｓ１３：ＮＯ）、ステップＳ５６にて、サスペンションコントローラ５３の電子制御装置６５に電力制限を解除する信号を出力する。
【００７３】
以上説明した第５実施形態の電源配分制御によれば、パワーステアリング装置３０やブレーキ装置７０への電源供給は確保され、所期のブレーキ性能による安全性と振動抑制制御による良好な乗り心地性が得られる。
また、車速のみに基づいて上限値Ｗｓｕｓｍａｘを演算するため、第１〜第５実施例のように複雑な演算処理や高速演算能力も必要なく、電源コントローラ１０の構成を簡単にすることができ、コストメリットを図ることができる。
【００７４】
尚、バッテリ１が劣化している状態では、もともとバッテリ交換が必要であるため、第１〜第４実施形態のように、車両の操舵状態や振動状態に基づいて逐次電力供給量の上限値を変更するといった複雑な制御をしなくても、運転者に対して報知器１７によりバッテリ交換を促すことで、第5実施形態のような簡単な制御でも十分に機能するものである。
【００７５】
以上、本実施形態の車両制御装置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。
【００７６】
例えば、本実施形態では、その他の電気負荷についての電力上限値の設定について触れなかったが、電源装置３の電力不足時においては、シートヒータなどの安全性、操縦性、乗り心地性にあまり関係しないものについては、電力供給を停止したり、あるいは電力供給の優先度をサスペンション装置などの走行制御装置に対して下位におくようにするとよい。
【００７７】
また、パワーステアリング装置３０やサスペンション装置５０においては、それぞれ電動モータ３２，５２を発電機として機能させて回生電力を発生させることができる。これを利用して、例えば、各実施形態において、電源電力不足が検出されたとき、サスペンション装置５０の電動モータ５２に通電せずに（上限電力Ｗｓｕｓｍａｘ＝０）、電磁サスペンション５１の上下ストローク運動により電動モータ５２を正逆回転させるようにして電源装置３からの消費電力を低減するようにしてもよい。この場合においても、電動モータ５２の発電による抵抗により上下振動に応じた減衰力が得られる。
【００７８】
また、パワーステアリング装置３０あるいはサスペンション装置５０の一方において回生電力の発生が検知された場合には、他方の電力上限値を緩める（増大させる）ようにしてもよい。例えば、上限値Ｗｓｕｓｍａｘに緩め係数Ｋｙ（＞１）を乗じるようにしてもよい。回生電力の検知は、例えば、電動モータ３２，５２への電源電圧の上昇を検知することにより可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本発明の実施形態に係る車両制御装置の全体構成図である。
【図２】第１実施形態としての電源配分制御ルーチンを表すフローチャートである。
【図３】アシスト電流テーブルを表す説明図である。
【図４】第２実施形態としての電源配分制御ルーチンを表すフローチャートである。
【図５】第３実施形態としての電源配分制御ルーチンを表すフローチャートである。
【図６】第４実施形態としての電源配分制御ルーチンを表すフローチャートである。
【図７】第５実施形態としての電源配分制御ルーチンを表すフローチャートである。
【符号の説明】
【００８０】
バッテリ…１、オルタネータ…２、電源装置…３、電源コントローラ…１０、電動パワーステアリング装置…３０、操舵アシストコントローラ…３３、電気制御式サスペンション装置…５０、サスペンションコントローラ…５３、電気制御式ブレーキ装置…７０、ブレーキコントローラ７３、車速センサ…４０、操舵トルクセンサ…３９、ストロークセンサ…６４、スリップ率センサ…８２。
【図１】
2007055537.tif 000003
【図２】
2007055537.tif 000004
【図３】
2007055537.tif 000005
【図４】
2007055537.tif 000006
【図５】
2007055537.tif 000007
【図６】
2007055537.tif 000008
【図７】
2007055537.tif 000009