用于车辆的电源控制装置的制作方法

专利名称：用于车辆的电源控制装置的制作方法
技术领域：
本发明一般地涉及用于车辆的电源控制装置。更具体而言，本发明涉 及用于车辆的电源控制装置，所述装置被配置为对设置于车辆中的电负载 的馈电进行控制。
背景技术：
传统地，已经提出了一种被配置为防止由于电力供应的不足导致功能
低劣的车辆电力分配调节装置(例如，见日本专利特开No. 5-77680)。此
车辆电力分配调节装置检测各个电力需求设备单元的需求电力水平，以计 算需求电力的总和。当需求电力的总和超过电源侧的允许电力吋，限制具 有较低优先极的电力需求设备的电力消耗。
但是，在上述现有技术中，在检测每个电负载的需求电力之后，基于 预设的优先极顺序来调节被分配至各个电负载的电力。因此，当具有较高 优先极的电需求设备单元的需求电力较大使得需求电力超过电源侧的允许 电力时，向其他电需求设备单元的电力供应变得更困难。

发明内容
因此，本发明的基本目的是提供一种创新且实用的用于车辆的电源控 制装置。
本发明的另一更具体的目的是提供一种用于车辆的电源控制装置，使 得可以有效地利用受到限制的待供应电力。
本发明的上述目的通过一种用于车辆的电源控制装置实现，其包括 安装在车辆中的多个电负载；馈电部分，其被配置为将电力供应至所述电 负载；以及推定部分，其被配置为基于对于所述电负载的可预测操作的征 兆信息来推定使所述电负载操作的电力需求；其中，基于由所述推定部分
5得到的推定结果来调节从所述馈电部分到每个电负载的电力供应。
根据该用于车辆的电源控制装置，对电力本身进行推定，使得可以在 电力需求实际产生之前预先调节向电负载单元的馈电。因此，不会供应太 多或太少的电力。
所述推定部分可以推定所述电负载的电力消耗的时机，并进行控制， 使得所述电负载的时机不重叠。
根据上述用于车辆的电源控制装置，可以稳定地供应电力。
在电负载处，在所述电负载处，可以当要求电力消耗之后经过缓期时 段时，产生电力消耗。
根据上述用于车辆的电源控制装置，为每个电负载设置了在电力消耗 开始之前的缓期时段。因此，将对紧急优先电负载(例如需要在操作要求 之后立即开始的电负载)给予在其他电负载的操作开始之前处理的优先 级。
所述缓期时段的长度可以基于所述征兆信息而改变。
根据上述用于车辆的电源控制装置，可以设定适于征兆信息的内容的 缓期时段。此外，通过将缓期时段设定得较短，不会发生中断，使得电力 可以根据需要供应至各个电负载。
所述电负载中的每个都可以对经由通信线路接收到的其他电负载的缓 期时段进行比较，并在自身的缓期时段最短时产生电力消耗。
根据上述用于车辆的电源控制装置，可以可靠地防止电负载之间的电 力消耗的重叠。
经由所述通信线路发送的所述缓期时段可以短于发送体的所述电负载 的缓期时段。
根据上述用于车辆的电源控制装置，可以对由于使用通信造成的延迟 时间进行考虑，使得更容易防止电负载之间的电力消耗的重叠。
所述推定部分可以推定所述电负载的消耗电流；并且可以执行控制， 使得由所述推定部分推定的所述消耗电流的总和不超过所述馈电部分的馈 电限制值。
根据上述用于车辆的电源控制装置，可以稳定地供应电力。从所述馈电部分供应至所述电负载的电流可以受到限制。可以通过增 大所述馈电部分的馈电能力，来提高所述馈电限制值。可以对每个电负载 都设置控制装置；并且每个控制装置可以都包括所述推定部分。
根据上述用于车辆的电源控制装置，为被配置为控制电负载的每个控 制装置都设置推定部分。为每个控制装置设置的每个推定部分仅执行对由 所述控制装置控制的电负载的推定。因此，可以提高推定精度。
可以在所述电负载中包括被配置为基于所述车辆的转向状态来消耗电 力的第一电负载；并且可以基于驾驶员的视线或面对方向，即所述第一电
负载的操作的征兆，来进行由所述推定部分完成的推定。可以在所述电负
载中包括被配置为基于所述车辆的转向状态来消耗电力的第一电负载；并 且可以基于驾驶员的视线或面对方向，即所述第一电负载的操作的征兆， 来进行由所述推定部分完成的推定。所述第一电负载可以是设置用于电驱 动电动转向的电动机。
可以在所述电负载中包括被配置为基于所述车辆的水平加速度来消耗 电力的第二电负载；并且可以基于负载状况，即所述第二电负载的操作的 征兆，来进行由所述推定部分完成的推定。所述第二电负载可以是设置用 于电驱动稳定性控制装置的电动机。
可以在所述电负载中包括被配置为基于所述车辆的制动状态来消耗电 力的第三电负载；并且可以基于驾驶员给予制动控制部分的负荷，即所述 第三电负载的操作的征兆，来进行由所述推定部分完成的推定。所述第三 电负载可以是设置用于电驱动制动装置的电动机。
可以在所述电负载中包括被配置为基于所述车辆的发动机的转速来消 耗电力的第四电负载；并且可以基于所述发动机的所述转速，即所述第四 电负载的操作的征兆，来进行由所述推定部分完成的推定。所述第四电负 载可以是二次空气供应装置。
根据本发明的实施例，可以提供一种用于车辆的电源控制装置，使得 可以有效地利用受到限制的待供应电力。
通过结合附图阅读以下详细说明，本发明的其他目的、特征和优点将 变得清楚。


图1是本发明的第一实施例的用于车辆的电源控制装置的框图2是示出被配置为调节电驱动式电动转向装置1的转向力的电动机
和被配置为调节电驱动式稳定控制装置2的侧倾角的电动机之间的操作时 机的关系的视图3是在本发明的第一实施例的用于车辆的电源控制装置处连接至电 源13的系统的操作的流程图4是本发明的第二实施例的用于车辆的电源控制装置的框图5是示出其中行驶车辆试图在道路上转弯(转过拐角)的状态的视
图6是示出导航装置21的曲线信息的图7是示出在车辆沿着曲线行驶时电驱动式电动转向装置1和电驱动 式稳定控制装置2的电动机产生的操作电流的变化的图8是本发明的第二实施例的用于车辆的电源控制装置的操作的流程
图9是本发明的第三实施例的用于车辆的电源控制装置的框图； 图10是电驱动式电动转向装置1的电动机的操作电流的随吋间变化 的图；并且
图11是本发明的第三实施例的用于车辆的电源控制装置的操作的流 程图。
具体实施例方式
现在将参考图1至图14，对本发明的实施例给出说明。
图1是本发明的第一实施例的用于车辆的电源控制装置的框图。 诸如电驱动式电动转向装置1、电驱动式稳定控制装置2、电驱动式
制动装置3、空气喷射系统4之类的多个电负载单元安装在本发明的第一
实施例的车辆中。电驱动式电动转向装置1被配置为基于转向状态产生转向力，以支持 驾驶员的转向操作。电驱动式电动转向装置1包括用于调节电动馈送力的 电动机和用于调节馈送力的计算机(电驱动式电动转向ECU)。用于调节 馈送力的电动机是例如用于调节转向机构的齿条的行程的电动机。例如，
在电驱动式电动转向ECU基于来自转矩传感器或转向角传感器的传感器
信号判断为需要起动用于调节转向力的电动机的情况下，电驱动式电动转
向ECU产生对用于调节转向力的电动机的起动要求产生标记，以输出用 于使用于调节转向力的电动机驱动的驱动信号。用于调节转向力的电动机 基于该驱动信号而操作。通过用于调节转向力的电动机的操作，可以辅助 驾驶员的转向操作。
电驱动式稳定控制装置2控制稳定器，其被配置为通过电驱动来防止 车辆的侧倾，以提高道路通行能力或上下车的方便性。电驱动式稳定控制 装置2控制车辆的姿态，使得产生与车辆的水平方向的加速度相对应的合 适侧倾角。
电驱动式稳定控制装置2包括用于调节侧倾角的电动机和用于调节侧 倾角的计算机(电驱动式稳定ECU)。用于调节侧倾角的电动机例如是被 配置为使扭杆扭转的旋转致动器。
例如，在电驱动式稳定ECU基于来自水平加速度传感器的传感器信 号判断为需要起动用于调节侧倾角的电动机的情况下，电驱动式稳定ECU 产生对用于调节侧倾角的电动机的起动要求产生标记，以输出用于使用于 调节侧倾角的电动机驱动的驱动信号。用于调节侧倾角的电动机基于该驱 动信号而操作。通过用于调节侧倾角的电动机的操作，可以调节车辆的侧 倾角。
除了电驱动式稳定控制装置2之外，还具有主动高度控制悬架 (AHC)装置，作为被配置为提高道路通行能力或上下车方便性的系统。 主动高度控制悬架装置基于车辆的状态或来自用户的命令来控制车辆的高 度。例如，主动高度控制悬架装置进行控制以将车辆保持在特定高度或者 基于车辆的速度实现合适的高度。主动高度控制悬架装置包括用于主动高 度控制的电动机(AHC电动机)和用于主动高度控制的计算机(AHC-
9ECU) 。 AHC电动机是用于驱动泵以调节用于控制车辆高度的油压的电动 机。例如，当AHC-ECU接收到车辆高度调剂要求信号(例如来自另一计 算机的命令信号)来自车辆高度调节操作装置(例如能够由用户操作的车 辆高度开关)的操作信号时，AHC-ECU设定AHC电动机的起动要求产生 标记，并输出用于驱动AHC电动机的驱动信号。此外，当AHC-ECU基 于来自车辆速度传感器、车辆高度传感器等的传感器信号判断为需要起动 AHC电动机时，AHC-ECU产生对AHC电动机的起动要求产生标记，并 输出用于使AHC电动机驱动的驱动信号。AHC电动机基于该驱动信号而 操作。通过AHC电动机的操作，可以调节车辆高度。
电驱动式制动装置3基于车辆的状态(例如水平方向上的加速度、横 摆率或方向角(rudder angle))来自动调节车辆的左侧和右侧的制动力， 以提高车辆行为的稳定性。电驱动式制动装置3包括制动力调节电动机 (车辆稳定控制电动机)和制动力调节计算机(VSC-ECU) 。 VSC电动 机用于驱动泵，所述泵被配置为调节油压，油压用于调节制动力。。 VSC-ECU基于来自车辆速度传感器、加速度传感器、横摆率传感器、方 向角传感器的传感器信号判断为需要起动VSC电动机吋，VSC-ECU设定 VSC电动机的起动要求产生标记，并输出用于驱动VSC电动机的驱动信 号。VSC电动机基于该驱动信号而操作。通过VSC电动机的操作，可以 调节制动力，使得能够稳定车辆的行为。此外，作为电驱动式制动装置 3，使用液压增压器，以不通过由于发动机的进气引起的负压，而是通过 电液压泵来辅助驾驶员的制动操作力。
空气喷射系统4是被配置为通过将来自空气滤清器的空气发送至排气 口以促进排气的完全燃烧的二次空气供应装置。当空气喷射系统4基于发 动机的转速或来自排气传感器的传感器信号判断为需要起动空气喷射系统 4时，计算机设定起动要求产生标记，使得空气喷射系统4起动。
设置在电驱动式电动转向装置1、电驱动式稳定控制装置2、电驱动 式制动装置3、空气喷射系统4和车辆高度调节装置处的计算机(ECU) 包括多个电路元件，例如被配置为存储控制程序或控制数据的ROM、被 配置为临时存储控制程序的处理数据的RAM、被配置为处理控制系统的CPU、以及被配置为与外部交换信息的输入输出接口。
电驱动式电动转向装置1、电驱动式稳定控制装置2、电驱动式制动
装置3、空气喷射系统4和车辆高度调节装置的ECU每个均经由通信线路 连接至其他ECU，以彼此进行通信。通信线路30例如是CAN (控制器局 域网)总线。
本发明的第一实施例的车辆中设置了电负载A和B，其不同于诸如上 述电驱动式电动转向装置1之类的电负载。例如，发动机控制装置、制动 控制装置、空气调节器、头灯、后除雾器、后刮水器、镜加热器、音响装 置、点烟器、各种ECU、以及电磁控制阀可以用作电负载A和B。
电池IO或交流发电机12可以用作诸如电驱动式电动转向装置1之类 的电负载单元的电源。电池IO或交流发电机12将电力经由电源线(线 束)13供应至每个电负载。诸如铅(Pb)蓄电池、锂离子电池、镍氢电池 和电双层电容器之类的蓄电装置可以用作电池10。
交流发电机12可以经由电源线13连接至电池10，以通过将动能转换 为电能来发电。交流发电机12通过用于使车辆移动的发动机11的输出来 发电。由交流发电机12产生的电力被供应至诸如电驱动式电动转向装置1 之类的电负载，并被存储在电池10中。在交流发电机12停止的状态下， 电力可以从电池IO供应至各个电负载。例如，在ll停止且交流发电机12 不操作的驻车状态下所需的电力可以从电池IO供应。
同时，在经由电源线13接收来自电池IO或交流发电机12的电力供应 的电负载的电力消耗量或数量增大时，电池10的电压可能降低到低劣的 程度。例如，当被配置为调节电驱动式电动转向装置1的转向力的电动机 和被配置为调节电驱动式稳定控制装置2的侧倾角的电动机的起动耍求在 几乎同时产生时，被配置为调节电驱动式电动转向装置1的转向力的电动 机和被配置为调节电驱动式稳定控制装置2的侧倾角的电动机的操作电流 (在一段时间内比稳定状态下的操作电流更大的冲击电流)比诸如弓I向装 置之类的电负载更大。因此，被配置为调节电驱动式电动转向装置1的转 向力的电动机和被配置为调节电驱动式稳定控制装置2的侧倾角的电动机 进行操作，使得在一段时间内被消耗的电力超过电池10或交流发电机12的馈电能力。
结果，产生电池10的电压的降低和连接至电池10的电负载单元(包 括电驱动式电动转向装置1和电驱动式稳定控制装置2)的故障，其是引 起电压低劣(尤其是，导航装置等其最低操作电压比其他电负载相对更高 的电负载)的原因。例如，可能发生计算机的重启或错误操作，或者电动 机的输出低劣。此外，如果连接至电池10的电负载单元是灯，则可能发 生闪烁。因此，需要采取措施来防止由于同时使用电源引起的电源电压的 降低。
图2是示出被配置为调节电驱动式电动转向装置1的转向力的电动机
和被配置为调节电驱动式稳定控制装置2的侧倾角的电动机之间的关系的视图。
图2的时段tl表示在被配置为调节转向力的电动机起动之后通过操作 电流使得在电池10处的电压降落等于或大于指定值的时段。图2的时段 t2表示在被配置为调节侧倾角的电动机起动之后通过操作电流使得在电池 10处的电压降落等于或大于指定值的时段。
如图2的(a)所示，被配置为调节电驱动式电动转向装置1的转向力 的电动机和被配置为调节电驱动式稳定控制装置2的侧倾角的电动机的起 动要求在几乎同吋产生。基于这些起动要求，被配置为调节电驱动式电动 转向装置1的转向力的电动机和被配置为调节电驱动式稳定控制装置2的 侧倾角的电动机的操作独立地开始，使得时段tl和吋段t2可以在相同时 段重叠。结果，电压在一段时间内超过电池IO和交流发电机12的馈电能 力，使得电池10的电压降落急剧地增大，并且可能发生对能够接收来自 电池IO的馈电的电负载单元的操作的阻碍。
由此，本发明第一实施例的车辆电源控制装置基于可延迟时段进行控 审U，使得诸如调节转向力的电驱动式电动转向装置1之类的电负载不同时 操作。这里，可延迟时段是为每个电负载设定的，并能够允许从电负载的 起动要求到实际起动的延时。如果每个电负载都在可延迟时段内起动，则 可以正常地实现每个电负载的功能。不是每个电负载都在产生起动要求时 立即起动的。每个电负载由其自身将起动可以延迟的可延迟吋段发送至其
12他电负载，使得按顺序使全部电负载单元中具有最短剩余时间的电负载单 元起动。此时，优选地，通过对可延迟时段预先减去其经由通信线路30 到达接收方的电负载单元所需的最大通信延迟时段，来发送可延迟时段。 如果在不减去最大通信延迟时段的情况下发送可延迟时段，当信号到达接 收方时，可延迟时段可能已经达到界限值。在所具有的可延迟时段短于通 信延迟时段的电负载单元的情况下，不向其他电负载单元发送可延迟时 段，并基于起动要求的产生立即执行起动。
图2 (b)的时段t5表示为被配置为调节电驱动式电动转向装置1的
转向力的电动机设定的可延迟时段。图2 (b)的时段t6表示为被配置为 调节电驱动式稳定控制装置2的侧倾角的电动机的设定的可延迟时段。
为了基于可延迟时段防止各个电负载同时操作，按顺序使具有较短的 从操作起动起的操作时间和较短的可延迟时间的电负载起动。被配置为调
节电驱动式稳定控制装置2的侧倾角的电动机的时段t6短于被配置为调节 电驱动式电动转向装置1的转向力的电动机的时段t5。此外，时段t3和t4 是用于通过通信确定起动哪个电负载的调节时段。因此，即使被配置为调 节电驱动式电动转向装置1的转向力的电动机的起动要求和被配置为调节 电驱动式稳定控制装置2的侧倾角的电动机的起动要求同时产生，仍在被 配置为调节电驱动式稳定控制装置2的侧倾角的电动机(其具有较短的n丁 延迟时段)起动之后使被配置为调节电驱动式电动转向装置1的转向力的 电动机起动，由此冲击电流不会重叠，并且可以防止电源电压的降落。
图3是在本发明的第一实施例的用于车辆的电源控制装置处连接至i乜 源13的系统的操作的流程图。连接至电源线13的系统的全部或一部分通 过遵循如图3所示的操作流程来进行操作。每个系统均经由电源线13连 接至其他系统以交换信息。每个系统具有用于管理自身系统的执行状态的 缓存器和用于管理其他系统的执行状态的缓存器。
连接至电源线13的电负载之一被假定为系统X。在步骤S10系统X (自身系统)确认对于连接至电源线13的系统Y (其他系统)的要求管 理缓存器[i]是否为"1"。这里，要求管理缓存器[i]是用于对每个系统的起 动管理通知信号(即，起动要求产生标记)的接收是否存在进行管理的缓存器。如果某个系统的起动要求管理缓存器[i]的值为"1"，这表示该系 统已经接收到相应系统的起动要求通知信息。起动要求通知信息是用于将 系统的起动通知给其他系统的信号，并从每个系统发送。与减去最大通信 延迟时间的可延迟时段相关的信息被包含在由每个系统发送的起动要求通 知信息中。
如果针对系统Y的起动要求管理缓存器[i]不为"1"(步骤S10中的
"否")，则在步骤S12对系统Y的起动要求通知信号的接收的存在性进 行监视。如果存在Y的起动要求通知信号(步骤S12中的"是")，则在 步骤S14将针对系统Y的起动要求管理缓存器[i]设定为"1"，并在步骤 S16将最终期限值设定给针对系统Y的最终期限计数器。最终期限值表示 当各个系统的工作起动时的时机。当最终期限计数器[i]的最终期限值变为 零时，与最终期限计数器[i]相关的系统的操作开始。最终期限值由包括在 起动要求通知信号中的可延迟时段来设定，并且对于各个系统而言不同。 另一方面，在针对系统Y的起动要求管理缓存器[i]为"1"的情况下
(歩骤S10中的"是")，在S18，系统X判断针对系统Y的起动完成通 知信号的接收的是否存在。起动完成通知信号是从一系统发送至其他系统 用于通知自身系统的起动完成的信号。在系统X接收到针对系统Y的起动 完成通知信号(步骤S18中的"是")时，在歩骤S20，系统X将针对系 统Y的起动要求管理缓存器[i]设定为零。另一方面，如果系统X未接收到 针对系统Y的起动完成通知信号(步骤S18中的"否")，在步骤S22将 最终期限计数器[i]递减指定数值。系统X不仅为系统Y还为其他系统执行 图3中由虚线包围的步骤。
在为全部系统执行了图3中由虚线包围的步骤的处理之后，在歩骤 S30，系统X确认作为其自身的起动要求管理缓存器的"自身起动要求管 理缓存器"是否为"1"。在自身起动要求管理缓存器不为"1"的情况下
(歩骤S30中的"否")，在步骤S32，系统X判断是否存在对自身系统 X的起动要求。在对系统X进行起动要求的情况下(歩骤S32中的
"是")，在歩骤S34，将自身起动要求管理缓存器设定为"1"。另一方 面，在自身起动要求管理缓存器为"1"的情况下(歩骤S30屮的"是")，在步骤S36，使系统X将自身的最终期限计数器递减指定数 值。
在步骤S38,系统X基于在各个系统的最终期限(即针对各个系统的 最终期限计数器的最终期限计数值)之前的剩余时间进行排序。在步骤 S40，系统X判断自身的最终期限值是否是全部系统中最小的，即，自身 剩余时间是否是最小的。
如果自身剩余时间最小(步骤S40中的"是")，在系统S42，系统 X将起动要求通知信号发送至其他系统。在步骤S42中发送起动要求通知 信号之后，如果在对通信延迟进行了考虑的指定时间经过之前接收到用于 取消自身起动的取消要求信号(步骤S44中的"是")，则在步骤S46， 系统X取消自身的起动。
另一方面，在步骤S42中发送起动要求通知信号之后，如果未在对通 信延迟进行了考虑的指定时间经过之前接收到用于取消自身起动的取消要 求信号(步骤S44中的"否")，则将指定最终期限值设定给用于管理白 身操作起动点的自身最终期间计数器。系统X在歩骤S50在自身的起动要 求管理缓存器中设定零，并在步骤S52起动系统并发送起动完成通知信 号。除了系统X之外的每个系统都执行如图3所示的流程。因此，可以防 止系统同时起动。
同时，系统的可延迟时段较长意味着可以在一段时间内进行等待，换 言之，系统具有较低的优先极。因此，例如，通过利用这--- 点，可以基于 系统的工作状态或来自用户的要求来改变可延迟时段，使得能够冇效地控 制各个系统。
例如，在特定系统不可以操作使得特定系统的电力需求的可能性较低 的情况下，预先将该系统的可延迟时段改变为较长，使得能够相对提高除 该系统之外的其他系统的响应性。另一方面，在特定系统可以操作由此特 定系统的电力需求的可能性较高的情况下，预先将该系统的可延迟时段改 变为较短，使得能够相对提高该系统的响应性。
由此，在本发明的第一实施例的车辆电源控制装置(其中每个系统都 基于每个系统对自身电力需求进行评估的征兆信息，来管理其他系统的可延迟时段(最终期限值))中，对电力需求的产生进行推定，使得设定基 于推定结果的自身可延迟时段。为了对由每个系统产生电力需求进行推 定，如图1所示，本发明的第一实施例的车辆电源控制装置包括视线检测
装置20、导航装置21、制动操作检测装置22和发动机ECU23。
视线检测装置20基于由车辆中的相机拍摄的拍摄图像来检测车辆上 的人员的视线或面部方向。当驾驶员使车辆转向时，视线或面部方向沿车 辆所转向的方向改变。由此，如果把驾驶员的视线或面部方向从正面方向 改变为非正面方向(倾斜方向)视为车辆的转向的征兆，则可以由于该改 变的检测由视线检测装置20预先推定车辆正在转向，即被配置为调节电 驱动式电动转向装置1的转向力的电动机的电力需求的产生。因此，当由 视线检测装置20检测到所述改变时，被配置为调节电驱动式电动转向装 置1的转向力的电动机的可延迟时段被縮短，使得被配置为调节转向力的 电动机在不与其他系统的操作重叠的情况下其响应性能够提高。
导航装置21包括GPS装置和地图DB数据库。GPS装置基于山GPS 接收器从GPS卫星接收到的信息，通过二维或三维坐标数据来指明A身乍 辆的位置。另一方面，地图DB存储了高精度地图信息。高精度地图伯'怠 包括诸如直线、曲线、分叉路、路面倾斜度之类的与道路形状或地形相关 的信息，并包括与诸如交叉点、铁路经过、停车场或收费站(ETC通道) 之类的设施位置相关的信息，以及位置的坐标数据。地图DB屮的地图信 息可以经由车辆之间的通信、道路与车辆之间的通信、与诸如指定管理中 心之类的外部、CD或DVD之类的介质等的通信来更新地图DB中的地图 信息。因此，导航装置21可以基于由GPS装置检测到的车辆位置和地图 DB中的地图信息，识别自身车辆所处的地图上的位置。
因此，当车辆沿着曲线行驶时，预期被配置为调节电驱动式电动转向 装置1的转向力的电动机、被配置为调节电驱动式电动转向装置1的转向 力的电动机以及车辆高度控制装置的AHC电动机进行操作。因此，如果 车辆在即将进入曲线之前的行驶被视为这些电动机的需求产生的征兆，则 可以通过由导航装置21检测车辆即将进入曲线之前的行驶，来预先推定 这些电动机的电力需求的产生。因此，在由导航装置21检测到车辆即将
16进入曲线之前的行驶的情况下，被配置为调节电驱动式电动转向装置1的 转向力的电动机、被配置为调节电驱动式电动转向装置1的转向力的电动 机以及车辆高度控制装置的AHC电动机的可延迟时段被縮短，使得这些 电动机在不与其他系统的操作重叠的情况下其响应性可以提高。
制动操作检测装置22被配置为检测驾驶员的制动操作。制动操作检 测装置22是例如接触传感器或制动传感器(由此可以检测驾驶员的脚与 制动踏板之间的接触)或者是例如速度传感器(由此可以检测由驾驶员对 制动踏板的踩踏操作的初始速度)。
当驾驶员踩踏制动踏板时，预期电驱动式制动装置3的VSC电动机或 液压增压器将操作。因此，如果将开始踩踏制动踏板视为VSC电动机的电 力需求的产生的征兆，则可以通过由制动操作检测装置22对开始踩踏制 动踏板的情况进行检测，来推定VSC电动机或液压增压器的电力需求的产 生。因此，在由制动操作检测装置22检测到开始踩踏制动踏板的情况 下，VSC电动机的可延迟时段被縮短，使得VSC电动机或液压增压器在 不与其他系统的操作重叠的情况下其响应性可以提高。
发动机ECU 23是被配置为控制发动机11的计算机，并包括针对发动 机11的信息。因此，可以从发动机ECU 23获得发动机的转速的信息。W 此，如果发动机的转速等于或高于指定值，则预期AI4不进行操作。闪 此，如果将发动机的转速的改变为等于或低于指定值的情况视为AI 4的电 力需求的产生的征兆，则可以通过由发动机ECU 23对发动机的转速改变 为等于或低于指定值的情况进行检测，来预先推定AI4的电力需求的停 止。
因此，在由发动机ECU 23检测到发动机的转速改变为等于或低于指 定值的情况下，AI 4的可延迟时段被延长，使得可以在不与其他系统的操 作重叠的情况下，提高除了 AI4之的与电源线13连接的系统的响应性。
图4是本发明的第二实施例的用于车辆的电源控制装置的框图。在本 发明的第二实施例中，与本发明的第一实施例中讨论的部分相同的部分被 赋予相同的附图标记，并省略其解释。
本发明的第二实施例的车辆包括多个电负载单元(例如电驱动式电动转向装置1或电驱动式稳定控制装置2)以及被配置为管理各个电负载单
元的供电的电源ECU40。
速度传感器24检测轮速。与检测值相对应并基于从速度传感器24输 出的信号，由电源管理ECU40计算车辆的移动速度。
转向角传感器25设置在与转向盘部分或转向盘连接的主轴部分处。 转向角传感器25在驾驶员转动转向盘时检测转向角的大小和转向方向。 与该检测值相对应并基于从转向角传感器25输出的信号，由电源管理 ECU40计算转向角。此时，由正号和负号表示转向方向。例如，在右转 向的情况下设置"+ "并在左转向的情况下设置"_"。电源ECU 40可 以基于计算得到的转向角来计算转向角的微分值，即转向角速度。
电源管理ECU 40通过电压传感器14监视电池10的电压，以监视是 否检测到电压等于或低于指定值的情况。当检测到电池10的电压等于或 低于指定值时，认为电池IO或交流发电机12的供电能力低劣。可以在检 测到电池IO的剩余电量等于或小于指定值时认为电池IO或交流发电机12 的供电能力低劣。
图5示出其中行驶车辆试图在道路上转弯的状态的视图。-当以速皮V 移动的车辆在道路上转弯(进行转弯)时，被配置为调节电驱动式电动转 向装置1的转向力的电动机进行操作以辅助驾驶员的转向操作，被配置为 调节电驱动式稳定控制装置2的侧倾角的电动机进行操作，以与乍辆的减 速相对应。因此，因为被配置为调节电驱动式电动转向装置1的转向力的 电动机和被配置为调节电驱动式稳定控制装置2的侧倾角的电动机可以基 本同时进行操作，所以如上所讨论的，需要采取措施防止由于操作电流引 起电源的低劣。
由此，在本发明的第二实施例的车辆电源控制装置的电源管现ECU 50中，基于导航装置21的曲线信息、由速度传感器24检测的自身乍辆速 度信息、由转向角传感器25检测的转向角速度信息和其他信息，来推定 在车辆沿着曲线行驶时被配置为调节电驱动式电动转向装置1的转向力的 电动机和被配置为调节电驱动式稳定控制装置2的侧倾角的电动机的操作 电流。基于操作电流的推定结果，进行控制，使得被配置为调节电驱动式电动转向装置1的转向力的电动机和被配置为调节电驱动式稳定控制装置 2的侧倾角的电动机不同时操作。
图6是示出导航装置21的曲线信息的图。
"K0"表示曲线的最大曲率。"1"表示曲率成为K0之前的行驶距 离。被配置为调节电驱动式电动转向装置1的转向力的电动机的操作电流 基于转向角速度co而改变。在车辆以匀速V移动时，预期曲率如下改变。 K=VXK0/1
此外，转向角0如下表达，其中轮基(wheel base)长度表达为L。 6>=LXK=LX (VX謹) 因此，转向角速度co如下表达。 co = dL謹=L X V X薩[rad/s]
电源管理ECU 40通过使用界定了转向角速度co与被配置为调节电驱 动式电动转向装置1的转向力的电动机的操作电流之间的关系的对照图， 基于计算得到的转向角速度w来推定被配置为调节电驱动式电动转向装置 1的转向力的电动机的操作电流。
电源管理ECU 40基于导航装置21的曲线信息，推定在车辆沿着l山线 行驶时被配置为调节电驱动式稳定控制装置2的侧倾角的电动机的操作电 流。被配置为调节电驱动式稳定控制装置2的侧倾角的电动机的操作电流 基于施加于车辆的横向加速度a而改变。
施加于车辆的横向加速度a如下表达。
A=V2K
因此，电源管理ECU 40通过使用界定了横向加速度a与被配置为调 节电驱动式稳定控制装置2的侧倾角的电动机的操作电流之间的关系的对 照图，基于计算得到的横向加速度a来推定被配置为调节电驱动式稳定控 制装置2的侧倾角的电动机的操作电流。
电源管理ECU 40进行被配置为调节电驱动式电动转向装置1的转向 力的电动机的操作电流和被配置为调节电驱动式稳定控制装置2的侧倾角 的电动机的操作电流的相加。如果相加值可以引起电池10的电压的降 低，则电源管理ECU40进行控制，使得正在操作并与电源线13连接的电
19负载的消耗电流减小，并防止电池10的电压的降低。此外，如果相加值
可以引起电池IO的电压的降低，则电源管理ECU40进行控制，使得被配
置为调节电驱动式电动转向装置1的转向力的电动机和被配置为调节电驱
动式稳定控制装置2的侧倾角的电动机的操作电流减小，并防止电池10
的电压的降低。为了推定电压降落，可以预先完成对电池的内阻状态的检
图8是本发明的第二实施例的用于车辆的电源控制装置的操作的流程图。
电源管理ECU 40在步骤S62基于由方向指示器给出的方向警示信息 或由转向角传感器给出的转向的转向角信息(步骤S60)来预测车辆在道 路上转弯。如果预期车辆在道路上转弯(步骤S62中的"是")，在步骤 S66由导航装置21检测车辆在那个曲线或交叉点转弯，使得能够获得曲线 信息或交叉点信息。电源管理ECU 40在步骤S66中基于曲线信息和其他 信息计算横向加速度和转向角速度。
在步骤S68,基于计算得到的转向角速度来推定被配置为调节电驱动 式电动转向装置1的转向力的电动机的操作电流，并基于计算得到的横向 加速度来推定被配置为调节电驱动式稳定控制装置2的侧倾角的电动机的 操作电流。当操作电流的总和超过用于确定电压降落的阈值，由此推定'tl 源电压降落(步骤S70中的"是")时，在步骤S72，将电源线13中流动 的电流限制为指定值。
此外，基于车辆速度信息、转向状况和诸如曲线信息之类的道路信 息，可以预测当电驱动式电动转向装置1和电驱动式稳定控制装置2的电 动机的峰值电流发生时的车辆状况和移动位置。
图7是示出在车辆沿着曲线行驶时电驱动式电动转向装置1和电驱动 式稳定控制装置2的电动机产生的操作电流的变化的图。当预期到操作电 流的峰值电流将发生重叠的位置时，可以改变电动机的操作开始时机，使 得峰值电流不重叠。图9是本发明的第三实施例的用于车辆的电源控制装置的框图。在本发明的第三实施例中，与第一实施例和第二实施例所讨论的部分相同的部分被赋予相同的附图标记，并省略其解释。
在本发明的第二实施例中，电源管理ECU 40进行推定计算。在本发
明的第三实施例中，设置在电驱动式电动转向装置1处的计算装置(电驱
动式电动转向ECU la)推定被配置为调节转向力的电动机的操作电流(整个电驱动式电动转向装置1的操作电流)，设置在电驱动式稳定控制装置2处的计算装置(电驱动式电动稳定ECU 2a)推定被配置为调节侧倾角的电动机的操作电流(整个电驱动式稳定控制装置2的操作电流)。
每个ECU计算由自身ECU控制的电动机的操作电流，使得与电源管理ECU 40从各个ECU收集信息并计算各个电动机的操作电流的推定值的情况相比，可以防止通信延迟，并可以提高推定精度。此外，要被推定的电动机的对象负载增大得越多，则计算工作负载增大得越多。因此，相比单个ECU进行全部推定计算的情况，在各个ECU处分散并进行推定计算的情况下，可以防止推定计算的对象工作负载的增大。
图10是电驱动式电动转向装置1的电动机的操作电流的随时间变化的图。
如图IO所示，电驱动式电动转向ECU la基于对被配置为调节转向力的电动机的电流控制命令值、车辆速度信息、由转向角传感器25提供的转向角信息、由转向转矩传感器提供的转向转矩信息以及其他信息，来对指定时间(例如，400ms)之后预期的被配置为调节转向力的电动机的设大操作电流值进行推定计算。指定时间可以长于交流发电机12的响应时间。这是因为即使命令了由交流发电机12产生的电力的产生量的增大或减小，仍可以在指定时间内完成增大和减小的调节。电驱动式电动转向ECU la经由通信线路31将操作电流的推定计算值发送至电源管现ECU40。电驱动式电动稳定ECU 2a对指定时间之后预期的被配置为调节侧倾角的电动机的最大操作电流值进行推定计算，并经由通信线路31将推定计算值发送至电源管理ECU 40。
电源管理ECU 40计算从被配置为对消耗大电流的电负载进行控制的ECU (例如，电驱动式电动转向ECU la)获得的推定计算值的总和。此
时，如果简单地计算总和，则值变为过大。由此，基于界定了各个电负载的关系的对照图，来计算推定计算值的总和。界定了各个电负载的关系的对照图例如界定了在计算推定时为车辆的各个操作状况计算总和的情况下各个电负载的权重。
图11是本发明的第三实施例的用于车辆的电源控制装置的操作的流
程图。在步骤S80，电驱动式电动稳定ECU2a等对在由电驱动式电动稳定ECU2a等控制的电负载的指定时间经过之后、操作电流的最大值进行推定计算。在步骤S82，在电驱动式电动稳定ECU 2a等将推定计算值发送至电源管理ECU 40。在步骤S84，从各个ECU获得推定计算值的电源管理ECU 40计算在指定时间经过之后推定的推定计算值的最差值。在步骤S86，基于最差值和当前电池IO的电压，计算在指定时间经过之后的电池电压的推定值。
如果电池电压的推定值低于指定阈值(例如10V)，则电源管理ECU40命令发动机转速提高，向交流发电机12命令提高电力的产生量，或向其他与电源线13连接的电负载发出命令使得电负载向减小消耗电流的方向操作(例如，操作停止命令、或空气调节器的温度降低或空气流动量减小命令)。结果，在步骤S88，在达到指定时间之前，电池10的电压超过阈值。
虽然为了完整清楚的公开，针对具体实施例描述了本发明，但是所附权利要求并非就此收到限制，而是被构成能够实现落在本文所述的基木教导范围内的、对于本领域的技术人员而言可以进行的、全部修改和替换结构。
本发明基于2006年10月23日递交的日本在先专利申请No. 2006-287762，其全文通过引用结合于此。
权利要求
1.一种用于车辆的电源控制装置，包括安装在车辆中的多个电负载；馈电部分，其被配置为将电力供应至所述电负载；以及推定部分，其被配置为基于对于所述电负载的可预测操作的征兆信息来推定使所述电负载操作的电力需求；其中，基于由所述推定部分得到的推定结果来调节从所述馈电部分到每个电负载的电力供应。
2. 根据权利要求1所述的用于车辆的电源控制装置，其中，所述推定部分推定所述电负载的电力消耗的时机，并进行控 制，使得所述电负载的时机不重叠。
3. 根据权利要求2所述的用于车辆的电源控制装置，其中，在所述电负载处，当要求电力消耗之后经过缓期时段时，产t 电力消耗。
4. 根据权利要求3所述的用于车辆的电源控制装置， 其中，所述缓期时段的长度基于所述征兆信息而改变。
5. 根据权利要求3所述的用于车辆的电源控制装置，其中，所述电负载中的每个都对经由通信线路接收到的其他电负载的 缓期时段进行比较，并在自身的缓期时段最短时产生电力消耗。
6. 根据权利要求5所述的用于车辆的电源控制装置，其中，经由所述通信线路发送的所述缓期时段短于发送体的所述电负 载的缓期时段。
7. 根据权利要求1所述的用于车辆的电源控制装置， 其中，所述推定部分推定所述电负载的消耗电流；并且 执行控制，使得由所述推定部分推定的所述消耗电流的总和不超过所述馈电部分的馈电限制值。
8. 根据权利要求7所述的用于车辆的电源控制装置， 其中，从所述馈电部分供应至所述电负载的电流受到限制。
9. 根据权利要求7所述的用于车辆的电源控制装置，其中，通过增大所述馈电部分的馈电能力，来提高所述馈电限制值。
10. 根据权利要求1所述的用于车辆的电源控制装置， 其中，对每个电负载都设置控制装置；并且 每个控制装置都包括所述推定部分。
11. 根据权利要求1所述的用于车辆的电源控制装置，其中，在所述电负载中包括被配置为基于所述车辆的转向状态来消耗 电力的第一电负载；并且基于驾驶员的视线或面对方向，即所述第一电负载的操作的征兆，来 进行由所述推定部分完成的推定。
12. 根据权利要求1所述的用于车辆的电源控制装置，其中，在所述电负载中包括被配置为基于所述车辆的转向状态来消耗 电力的第一电负载；并且基于负载状况，即所述第一电负载的操作的征兆，来进行由所述推定 部分完成的推定。
13. 根据权利要求1所述的用于车辆的电源控制装置，其中，在所述电负载中包括被配置为基于所述车辆的水平加速度来消 耗电力的第二电负载；并且基于负载状况，即所述第二电负载的操作的征兆，来进行由所述推定 部分完成的推定。
14. 根据权利要求1所述的用于车辆的电源控制装置，其中，在所述电负载中包括被配置为基于所述车辆的制动状态来消耗 电力的第三电负载；并且基于驾驶员给予制动控制部分的负荷，即所述第三电负载的操作的征 兆，来进行由所述推定部分完成的推定。
15. 根据权利要求1所述的用于车辆的电源控制装置，其中，在所述电负载中包括被配置为基于所述车辆的发动机的转速来 消耗电力的第四电负载；并且基于所述发动机的所述转速，即所述第四电负载的操作的征兆，来进行由所述推定部分完成的推定。
16. 根据权利要求11所述的用于车辆的电源控制装置，其中，所述第一 电负载是设置用于电驱动电动转向的电动机。
17. 根据权利要求11所述的用于车辆的电源控制装置，其中，所述第二电负载是设置用于电驱动稳定性控制装置的电动机。
18. 根据权利要求14所述的用于车辆的电源控制装置， 其中，所述第三电负载是设置用于电驱动制动装置的电动机。
19. 根据权利要求15所述的用于车辆的电源控制装置， 其中，所述第四电负载是二次空气供应装置。
全文摘要
一种用于车辆的电源控制装置，包括安装在车辆中的多个电负载；馈电部分，其被配置为将电力供应至所述电负载；以及推定部分，其被配置为基于对于所述电负载的可预测操作的征兆信息来推定使所述电负载操作的电力需求。基于由所述推定部分得到的推定结果来调节从所述馈电部分到每个电负载的电力供应。
文档编号B62D5/04GK101528508SQ200780039090
公开日2009年9月9日 申请日期2007年10月4日 优先权日2006年10月23日
发明者品川昌彦, 本谷谦治, 片冈显二 申请人:丰田自动车株式会社