专利名称：操作控制器和控制操作的方法
技术领域：
本发明涉及控制电气负载的操作的操作控制器，更具体而言，涉及协 调安装在车辆上的多个电气负载的操作的、用于车辆的控制器。本发明涉 及控制电气负载的操作的方法。
背景技术：
诸如汽车之类的车辆配备有用于控制诸如内燃机、电动机和变速器之 大口'J31^"刀WM'"J 、 力3i^^J]术I卜吓H7^口'j:j禾'l F"VM'"J守口、J廿TT ""hi L JA載。込"^屯飞
负载扮演重要的角色并极大地影响车辆的行驶性能和可驾驶性。此外，这 些电气负载中的一些负载包括具有较大起动/操作电力的诸如电动机之类的 致动器，因而车辆整体所需的供给电力量已经不断地增大。
例如，日本专利申请公开No. 2004-194495 (JP-A-2004-194495)提出
了一种车辆负载驱动控制器，其分别将电力分配给这些电气负载。在JP-A—2004-194495中描述的车辆负载驱动控制器计算能由安装在车辆上的电 源供应的电力量，并基于每个电气负载的预定优先级将电力供应到可分配 的电气负载。
此处，在JP-A-2004-194495中描述的车辆负载驱动控制器基于每个电 气负载的预定优先级将电力优先供应到发出起动要求的电气负载中具有更 高优先级的电气负载。然而，在允许将电力供应到电气负载之后，可以附 加执行将电力供应到具有更高优先级的另一电气负载。在此情况下，会出 现电力供应变得过度，结果受到限制的车辆电力量不足。
发明内容
本发明提供了一种操作控制器，其通过最佳地协调在车辆上的多个电 气负载的操作而能稳定地将电力供应到这些电气负载。
5本发明的第一方面提供了一种操作控制器，其控制多个电气负载的操 作，所述多个电气负载安装在车辆上并被分配有优先级。所述操作控制器 包括起动要求接收装置和起动协调装置。起动要求接收装置从所述电气负 载接收起动要求。起动协调装置基于分配给所述电器负荷的所述优先级来 控制输出所述起动要求的电气负载的起动。当所述起动要求接收装置从所 述多个电气负载当中具有相对较低优先级的第二电气负载接收到所述起动 要求时，所述起动协调装置向所述多个电气负载当中具有相对较高优先级 的第一电气负载输出用于限制起动的信号。当在从所述信号已经输出起经 过预定的等待时间之后所述第一电气负载停止时，所述起动协调装置控制 所述第二电气负载以使其起动。
利用以上构造，当起动具有相对较低优先级的第二电气负载时，用于 限制起动的信号被输出到具有相对较高优先级的第一电气负载，然后在对 第一电气负载执行起动限制所用的时间段经过之后允许第二电气负载起 动。因而，可以防止多个电气负载重叠起动的情况。
在根据以上方面的操作控制器中，当所述起动要求接收装置从所述第 二电气负载接收到所述起动要求时并且当此时所述第一电气负载停止时， 所述起动协调装置可以向所述第一电气负载输出用于限制起动的信号。
利用以上构造，当第二电气负载输出起动要求时，当第一电气负载正 在操作时限制第二电气负载的起动。因而，可以防止多个系统重叠操作的 情况。
在根据以上方面的操作控制器中，所述等待时间可以至少包括将信号 从所述操作控制器传输到所述第一电气负载所需的传输时间。
利用以上构造，考虑将信号从操作控制器传输到第一电气负载所需的 传输时间来设定等待时间。因而，可以防止由于传输起动限制时通信延迟 造成的多个系统重叠操作的状况。
在根据以上方面的操作控制器中，所述等待时间还可以包括将信号从 所述第一电气负载传输到所述操作控制器所需的接收时间。
利用以上构造，额外考虑将信号从第一电气负载传输到操作控制器所 需的接收时间来设定等待时间。因而，可以防止由于接收到表示起动的信息等时的通信延迟造成的多个系统重叠操作的状况。
在根据以上方面的操作控制器中，所述等待时间还可以包括所述第一电气负载从所述操作控制器接收信号然后对所述信号进行处理的处理时间。
利用以上构造，额外地考虑第一电气负载的处理时间来设定等待时间。因而，可以防止由于处理时间造成的多个系统重叠操作的状况。
根据以上方面的操作控制器还可以包括电源判定装置。电源判定装置可以判定安装在所述车辆上的电池的电力供应能力是否足够。当所述电源判定装置判定为所述电池的电力供应能力足够时，所述起动协调装置可以允许所述第一电气负载和所述第二电气负载起动。当所述电源判定装置判定为所述电池的电源供应能力不足时，所述起动协调装置可以允许所述第一电气负载起动并向所述第二电气负载输出用于限制起动的信号。当所述起动协调装置向所述第二电气负载输出用于限制起动的所述信号时，所述起动要求接收装置可以从所述第二电气负载接收所述起动要求。
利用以上构造，可以基于电池的电力供应能力适当地协调起动。
在根据以上方面的操作控制器中，当所述起动要求接收装置从所述第二电气负载接收到所述起动要求时，所述起动协调装置可以向所述第一电气负载输出用于限制起动的信号，并且当在从所述信号已经输出起经过所述等待时间之后所述第一电气负载正在起动或正在操作时，所述起动协调装置可以再次允许所述第一电气负载起动，并继续向所述第二电气负载输出用于限制起动的信号。
利用以上构造，即使当第一电气负载和第二电气负载基本上同时要求起动时，也可以通过将最高优先级赋予给具有更高优先级的第一电气负载的起动和操作来执行协调。
在根据以上方面的操作控制器中，在其他电气负载正在操作时所述起动要求接收装置从所述电气负载接收到所述起动要求的情况下，在所述其他电气负载停止之后，所述起动协调装置可以控制发出所述起动要求的所述电气负载以使其起动。
利用以上构造，当电气负载输出起动要求时，在其他电气负载正在操作时，输出起动要求的电气负载的起动受到限制。因而，可以防止多个系统重叠操作的状况。
在根据以上方面的操作控制器中，所述起动要求接收装置从其接收到所述起动要求的所述第二电气负载的起动预先被所述起动协调装置限制。
在根据以上方面的操作控制器中，所述电源判定装置可以基于所述电池的电压值一者或者所述电池的电压值和所述电池的输出电流值两者来进行判定。
在根据以上方面的操作控制器中，所述电源判定装置可以基于所述电池的温度来判定所述电池的电力供应能力是否足够，并且当所述温度低于或等于预定温度时，所述电源判定装置可以判定为所述电池的电力供应能力不足。
在根据以上方面的操作控制器中，当所述电气负载正在操作时并且当所述起动协调装置输出用于限制所述电气负载的起动的信号时，正在操作的所述电气负载可以继续所述操作。
本发明的第二方面提供一种控制多个电气负载的操作的方法，所述多个电气负载安装在车辆上并被分配有优先级。所述方法包括以下步骤从所述电气负载接收起动要求；基于所述优先级控制输出所述起动要求的电气负载的起动；当从所述多个电气负载当中具有相对较低优先级并且其起动被预先限制的第二电气负载输出所述起动要求时，限制所述多个电气负载当中具有相对较高优先级的第一电气负载的起动；以及当在从所述第一电气负载的起动已经被限制起经过预定的等待时间之后所述第一电气负载停止时，控制所述第二电气负载以使其起动。
根据以上方面的方法还可以包括以下步骤判定安装在所述车辆上的电池的电力供应能力是否足够；当判定为所述电池的电力供应能力足够时，允许所述第一电气负载和所述第二电气负载起动；以及当判定为所述电池的电力供应能力不足时，允许所述第一电气负载起动并限制所述第二电气负载的起动。
将参照附图，在以下本发明示例实施例的详细描述中描述本发明的特征、优点、以及技术和工业意义，其中相似标号表示相似元件，其中
图1是示出包括根据本发明实施例的操作控制器的电力供应系统的构造的示例的示意构造图2是示出图1所示的起动协调系统的操作的示例的流程图3是示出图2的步骤S54中的优先系统起动要求处理的示例的子例
程；
图4是示出图2的步骤S55的非优先系统起动要求处理的示例的子例
程；
图5是示出了图1所示的第一高电力系统和第二高电力系统的操作的示例的流程图6是根据本发明实施例的当第一高电力系统和第二高电力系统的操作不重叠时操作控制的时序图的示例；并且
图7是根据本发明实施例的当第一高电力系统和第二高电力系统的操作部分重叠时操作控制的时序图的示例。
具体实施例方式
以下，将参照图1描述包括根据本发明实施例的操作控制器的电力供应系统。通常，操作控制器安装在诸如汽车之类的车辆上。注意，图1是示出包括操作控制器的电力供应系统的构造的示例的示意性构造图。
如图1所示，包括操作控制器的电力供应系统包括第一高电力系统1、第二高电力系统2、起动协调系统3、电源监视单元4和电池10。在电力供应系统中，存储在电池IO中的电力至少供应到第一高电力系统1、第二高电力系统2和起动协调系统3。
电池10是存储由交流发电机(未示出)产生的电力并将所存储的电力供应到第一高电力系统1、第二高电力系统2和起动协调系统3的蓄电装置。电池IO例如采用具有约12V额定电压的铅酸电池。取而代之，还可以使用其他二次电池(例如，镍氢电池或者锂离子电池)。
第一高电力系统1和第二高电力系统2是安装在车辆上用于控制诸如内燃机、电动机和变速器的驱动机构以及与驱动状况相关的操作机构等的多个电气负载的示例。例如，第一高电力系统l和第二高电力系统2各包括诸如电动机之类的并具有大的起动和操作电力的致动器。第一高电力系
统1和第二高电力系统2各要求比较大的起动和操作电力。具体地，空气喷射(AI)系统、连续手动变速器(SMT)系统、制动辅助系统等对应于第一高电力系统1和第二高电力系统2的示例。
空气喷射系统通过将来自车辆的空气滤清器的空气引入到发动机排气系统中来促进燃烧。为了操作空气喷射系统，必须确保用于起动空气喷射泵以进行操作的电力，其中空气喷射泵将二次空气引入到发动机排气系统中。
此外，连续手动变速器系统使用蓄积在蓄压器中的液压压力来改变变速器的档位(速比)。连续手动变速器系统对驱动电动机进行驱动以在蓄压器中蓄积压力。为了操作连续手动变速器系统，必须确保用于起动驱动电动机以进行操作的电力。
此外，制动辅助系统基于驾驶员下压制动踏板的力对制动液压压力进行加压。为了操作制动辅助系统，必须确保用于使泵或电动机起动以进行操作的电力，其中该泵或电动机被用于对制动液压压力进行加压。
注意，基于是否从起动协调系统3输出起动限制，来允许起动第一高电力系统1和第二高电力系统2中的各个。然后，起动协调系统3预设与第一高电力系统1和第二高电力系统2的起动相关的优先级。在以下描述中，第一高电力系统1被分配有最高起动优先级，并且第二高电力系统2被分配有低于第一高电力系统1的起动优先级。
电源监视单元4由各种检测电池10的充电状态的装置形成，并向起动协调系统3输出检测到的充电状态。例如，电源监视系统4由检测从电池IO输出的电流的电流传感器、检测电池10的温度的温度传感器和检测电池10的电压的电压传感器中的至少一者形成。注意，可以通过从电池10供应到起动协调系统3的电压来检测电池10的电压，因此检测电池电压的电压检测单元设置在起动协调系统3中。
起动协调系统3是基于第一高电力系统1和第二高电力系统2的操作状态、电池10的充电状态等来协调第一高电力系统1的起动和第二高电
力系统2的起动的控制器。起动协调系统3由电子控制单元等形成。然 后，起动协调系统3经由能进行信息传输的车载LAN (例如，控制器局域 网(CAN))或者连接线(直连线)连接到第一高电力系统1和第二高电 力系统2。例如，起动协调系统3基于从电源监视单元4输出的与电池10 相关的信息(电池IO相关信息)来判定电池IO的电力供应能力。此外， 起动协调系统3分别从第一高电力系统1和第二高电力系统2接收起动要 求信号。此外，起动协调系统3基于电池10的电力供应能力、是否发出 起动要求、第一高电力系统1和第二高电力系统2的操作状态等向第一高 电力系统l和/或第二高电力系统2输出起动限制状态信号。注意，起动协 调系统3对应于根据本发明一些方面的操作控制器的示例。
接着，将参照图2至图4描述起动协调系统3的操作。注意，图2是 示出起动协调系统3的操作的示例的流程图。图3是示出图2的步骤S54 中的优先系统起动要求处理的示例的子例程。图4是示出图2的步骤S55 中的非优先系统起动要求处理的示例的子例程。
在图2中，起动协调系统3基于从电源监视单元4输出的电池10相关 信息来判定电池IO的电力供应能力是否较低(不足)(歩骤S51)。当电 池IO的电力供应能力较低时，起动协调系统3进行到下一个步骤S52。另 一方面，当电池10的电力供应能力足够时，起动协调系统3进行到下一 个步骤S53。以下，将描述步骤S51中判定电池10的电力供应能力的方 法。
例如，起动协调系统3使用包括在从电源监视单元4输出的电池10相 关信息中的电池10的电压值(电池电压值)。然后，当电池电压值低于 或者等于阈值(例如，11V)时，起动协调系统3判定为电池IO的电力供 应能力较低。
例如，起动协调系统3使用包括在从电源监视单元4输出的电池10相 关信息中的电池10的输出电流值和电压值。然后，起动协调系统3使用 电池10的电流-电压特性计算电池充电率，并且当电池充电率低于或者等 于阈值(例如，50%)时，判定为电池IO的电力供应能力较低。可以使用当电池10的输出电流值为OA时的电池电压值来计算电池充电率。
例如，起动协调系统3使用包括在从电源监视单元4输出的电池IO相 关信息中的电池10的温度。然后，当电池10的温度低于或者等于阈值
(例如，0°C)时，起动协调系统3判定为电池IO的电力供应能力较低。 在第三示例中，因为铅酸电池一般具有放电能力随着电池温度降低而降低 的特性，所以使用此特性来判定电力供应能力。
例如，起动协调系统30使用包括在从电源监视单元4输出的电池10 相关信息中的电池10的输出电流值和电压值。然后，起动协调系统3使 用电池10的电流-电压特性计算电池内阻，并且当电池内阻高于或者等于 阈值(例如，10mfi)时，判定为电池10的电力供应能力较低。可以使用 电池10的电流-电压特性的斜率计算电池内阻值。
例如，起动协调系统3使用包括在从电源监视单元4输出的电池IO相 关信息中的电池10的输出电流值和电压值。然后，当与当前电池电压值 对应的预定容许放电电流值和当前输出电流值之间的差小于阈值(例如， 30A)时，起动协调系统3判定为电池IO的电力供应能力较低。注意，电 池容许放电电流值是表示基于电池状态可以对多大电流进行放电的指标 值，并且是对应于电池电压的预定值。
例如，起动协调系统3使用包括在从电源监视单元4输出的电池10相 关信息中的电池10的输出电流值和电压值。然后，当与当前电池电压值 对应的预定电流限制值小于阈值(例如，OA)时，起动协调系统3判定为 电池10的电力供应能力较低。此处，电流限制值是当起动第一高电力系 统l或者第二高电力系统2时用于判定电池电压值是否低于电池IO的目标 电压的电流值。从以下数学表达式计算电流限制值。 电流限制值=容许放电电流值一当前输出电流值一目标系统要求的电流值
然后，当电流限制值小于0A时，即，当容许放电电流值小于当前输 出电流值和目标系统要求的电流值之和时，判定为电池10的电力供应能 力较低。
在步骤S52，起动协调系统3对第一高电力系统1设定无起动限制， 并对第二高电力系统2设定起动限制，然后分别向第一高电力系统1和第
12二高电力系统2输出表示这些起动限制状态的起动限制状态信号。g口，在
步骤S52，当电池IO的电力供应能力较低时，仅对具有相对较低优先级的 第二高电力系统2设定起动限制。然后，起动协调系统3进行到下一个步 骤S54。
另一方面，在步骤S53，起动协调系统3对第一高电力系统1设定无 起动限制，并对第二高电力系统2设定无起动限制，然后分别对第一高电 力系统1和第二高电力系统2输出表示这些起动限制状态的起动限制状态 信号。即，在步骤S53，当电池IO的电力供应能力足够时，对第一高电力 系统1和第二高电力系统2两者均设定无起动限制。然后，起动协调系统 3进行到下一个步骤S54。
在S54，起动协调系统3执行优先系统起动要求处理，然后进行到下 一个步骤。以下，将参照图3描述由起动协调系统3执行的优先系统起动 要求处理的详细操作。
在图3中，起动协调系统3判定是否从第一高电力系统1发出了起动 要求(步骤S61)。如从以下描述中明显可见，当第一高电力系统1试图 起动自身的致动器时，第一高电力系统1向起动协调系统3输出起动要求 信号。然后，当起动协调系统3从第一高电力系统1接收到起动要求信号 时，起动协调系统3进行到下一个步骤S62。另一方面，当起动协调系统 3没有从第一高电力系统1接收到起动要求信号时，起动协调系统3结束 子例程。
在步骤S62，起动协调系统3判定是否对第一高电力系统1设定了起 动限制。然后，当对第一高电力系统1设定起动限制时，起动协调系统3 进行到下个步骤S63。另一方面，当对第一高电力系统1没有设定起动限 制时，起动协调系统3结束子例程。
在步骤S63，起动协调系统3判定第二高电力系统2的致动器是否正 在操作。然后，当第二高电力系统2的致动器没有正在操作或者当第二高 电力系统2的致动器停止时，起动协调系统3进行到下一个步骤S64。另 一方面，当第二高电力系统2的致动器起动并正在操作时，起动协调系统 3等待，直到第二高电力系统2的致动器停止。以下，将描述步骤S63中判定第二高电力系统2的致动器是否正在操作的方法。
例如，起动协调系统3基于从第二高电力系统2的致动器已经起动起 经过的时间段来判定第二高电力系统2的致动器是否正在操作。如从以下 描述中明显可见，当对第二高电力系统2设定起动限制时，第二高电力系 统2输出其自身系统的起动触发(起动信号)，并等待直到起动限制解 除。然后，第二高电力系统2随着起动限制状态改变为无起动限制而开始 起动致动器。因而，在起动协调系统3已经从第二高电力系统2获得起动 要求信号的状态下，起动协调系统3对从第二高电力系统2的起动限制状 态已经改变为无起动限制起经过的时间段进行计时。因而，能获得从第二 高电力系统2的致动器己经起动起经过的时间段。此外，从以下描述中明 显可见，当对第二高电力系统2设定无起动限制时，第二高电力系统2输 出起动要求信号，并同时立即开始起动致动器。因而，当对第二高电力系 统2设定无起动限制时，起动协调系统3对从起动协调系统3己经从第二 高电力系统2获得起动要求信号起经过的时间段进行计时，由此可以获得 从第二高电力系统2的致动器已经起动起经过的时间段。
例如，随着从第二高电力系统2输出的起动要求信号关断，起动协调 系统3判定为第二高电力系统2的致动器停止。从以下描述中明显可见， 当第二高电力系统2停止自身的致动器时，第二髙电力系统2取消用于起 动自身系统的要求以关断起动要求信号的输出，因而使致动器停止。此 外，当第二高电力系统2没有用于使自身致动器进行操作的要求时，第二 高电力系统2不输出起动要求信号。因而，起动协调系统3检测到从第二 高电力系统2接收到的起动要求信号被关断，以识别为第二高电力系统2 的致动器停止。
例如，起动协调系统3监视电池10的输出电流波形，检测由于第二 高电力系统2的致动器的起动和操作造成的电流波形，然后对第二高电力 系统2的致动器结束操作或者未正在操作(即，第二高电力系统2的致动 器既未正在起动也未正在操作)的情况进行检测。例如，起动协调系统3 能通过使用包括在从电源监视单元4输出的电池IO相关信息中的电池10 的输出电流值，来监视电池10的输出电流波形。在步骤S64，起动协调系统3对第一高电力系统1设定无起动限制，并对第二高电力系统2设定起动限制，然后分别向第一高电力系统1和第二高电力系统2输出表示这些起动限制状态的起动限制状态信号。然后，在步骤S64的处理之后，起动协调系统3结束子例程。
再参照图2，在步骤S54的优先系统起动要求处理之后，起动协调系统3执行非优先系统起动要求处理(步骤S55)，然后进行到下一个步骤。以下，将参照图4描述由起动协调系统3执行的非优先系统起动要求处理的详细操作。
在图4中，起动协调系统3判定是否从第二高电力系统2发出起动要求(步骤S71)。如从以下描述中明显可见，当第二高电力系统2试图起动其自身的致动器时，第二高电力系统2还向起动协调系统3输出起动要求信号。然后，当起动协调系统3从第二高电力系统2接收到起动要求信号时，起动协调系统3进行到下一个步骤S72。另一方面，当起动协调系统3没有从第二高电力系统2接收到起动要求信号时，起动协调系统3结束子例程。
在步骤S72，起动协调系统3判定是否对第二卨电力系统2设定起动限制。然后，当对第二高电力系统2设定起动限制时，起动协调系统3进行到下一个步骤S73。另一方面，当对第二高电力系统2设定无起动限制时，起动协调系统3结束子例程。
在步骤S73，起动协调系统3判定第一高电力系统1的致动器是否正在操作。然后，当第一高电力系统1的致动器未正在操作时或者当第一高电力系统1的致动器停止时，起动协调系统3进行到下一个步骤S74。另一方面，当第一高电力系统1的致动器起动并正在操作时，起动协调系统3等待，直到第一高电力系统1的致动器停止。步骤S73中判定第一高电力系统1的致动器是否正在操作的方法类似于起动协调系统3在步骤S63中判定第二高电力系统2的致动器是否正在操作的方法，因此省略了详细的描述。
在步骤S74，起动协调系统3对第一高电力系统1设定起动限制，并向第一高电力系统1输出表示起动限制状态的起动限制状态信号。然后，起动协调系统3进行到下一个步骤。
随后，起动协调系统3等待，直到等待时间WT经过(步骤S75)，然后进行到下一个步骤S76。此处，等待时间WT是对以下情况进行考虑的时间段在表示起动限制状态的起动限制状态信号正传输到第一高电力系统1时第一高电力系统1开始起动的情况，并且等待时间WT是为了实现起动限制而第一高电力系统1所要求的时间段。
例如，通过将传输时间、处理时间和接收时间相加获得等待时间WT。传输时间从起动协调系统3输出起动限制状态信号时开始到第一高电力系统1接收到起动限制状态信号时为止。处理时间表示第一高电力系统i执行信息处理所用的处理时间段等。接收时间从第一高电力系统1输出起动要求信号开始到起动协调系统3接收到起动要求信号为止。此处，传输时间和接收时间是起动协调系统3和第一高电力系统1之间通信所需的时间段。处理时间是第一高电力系统1执行一系列处理所需的时间段(例如，第一高电力系统1判定为不被设定起动限制，然后向起动协调系统3输出起动要求信号所用的时间段)。
注意，被相加以获得等待时间WT的传输时间、接收时间和处理时间可以是在电力供应系统中的预期平均时间或者可以是最大时间。此外，当处理时间比传输时间和接收时间短很多时，可以通过仅将预期的传输时间和接收时间相加来计算等待时间WT。此外，取决于起动协调系统3和第一高电力系统1之间的通信模式，可以将传输时间和接收时间中的一者与处理时间相加来计算等待时间WT。例如，当在起动协调系统3和第一高电力系统1之间执行事件通信时，可以将传输时间与处理时间相加来计算等待时间WT。
在歩骤S76，起动协调系统3判定第一高电力系统1的致动器是正被起动还是正在操作。当第一高电力系统1的致动器停止时，gp，既未起动也不正在操作，起动协调系统3进行到下一个步骤S77。另一方面，当第一高电力系统1的致动器正在起动或者正在操作，起动协调系统3进行到下一个步骤S80。
步骤S76中判定第一高电力系统1的致动器是正在起动还是正在操作的方法可以使用从第一高电力系统1输出的起动要求信号(步骤S63中的第二示例)或者电池10的输出电流波形(步骤S63中的第三示例)。具体地，当从第一高电力系统1输出的起动要求信号表示起动限制时或者当检测到由第一高电力系统1的致动器的起动或者操作引起的电流波形时，起动协调系统3判定为第一高电力系统1的致动器正在起动或者正在操作。此外，当从第一高电力系统1输出的起动要求信号表示无起动限制时或者当没有检测到由第一高电力系统1的致动器的起动或者操作引起的电流波形时，起动协调系统3判定为第一高电力系统1的致动器停止。
在步骤S77，起动协调系统3对第二高电力系统2设定无起动限制，并向第二高电力系统2输出表示起动限制状态的起动限制状态信号，然后进行到下一个步骤。以此方式，表示无起动限制的起动限制状态信号被输出到第二高电力系统2，以允许第二高电力系统2的致动器起动。
随后，起动协调系统3判定第二高电力系统2的致动器是否停止(歩骤S78)。然后，当第二高电力系统2的致动器停止时，起动协调系统3进行到下一个步骤S79。另一方面，当第二高电力系统2的致动器起动并正在操作时，起动协调系统3等待，直到第二高电力系统2的致动器停止。在步骤S78中判定第二高电力系统2的致动器是否停止的方法类似于步骤S63，因此省略其详细描述。
在步骤S79，起动协调系统3对第一高电力系统1设定无起动限制，并对第二高电力系统2设定起动限制，然后分别向第一高电力系统1和第二高电力系统2输出表示这些起动限制状态的起动限制状态信号。在步骤S79中的处理之后，起动协调系统3结束子例程。
另一方面，当在步骤S76中判定为第一高电力系统1的致动器起动和正在操作时，起动协调系统3再次对第一高电力系统1设定无起动限制，并向第一高电力系统1输出表示起动限制状态的起动限制状态信号(歩骤S80)。然后，起动协调系统3进行到下一个步骤。
此后，起动协调系统3判定第一高电力系统1的致动器是否停止(步骤S81)。然后，当第一高电力系统1的致动器停止时，起动协调系统3返回到步骤S74以重复该处理。另一方面，当第一高电力系统1的致动器
17起动和正在操作时，起动协调系统3等待直到第一高电力系统1的致动器
停止。在步骤S81判定第一高电力系统1的致动器是否停止的方法类似于 在步骤S63中判定第二高电力系统2是否正在操作的方法，因此省略其详 细描述。
再参照图2，在步骤S55中非优先系统起动要求处理之后，起动协调 系统3判定是否结束协调(步骤S56)。例如，当车辆驾驶员手动结束协 调(例如，关断点火开关)时，起动协调系统3判定结束协调。然后，当 起动协调系统3进行此处理时，起动协调系统3返回到步骤S51以重复该 处理。另一方面，当起动协调系统3结束该处理时，起动协调系统3根据 流程图结束处理。
将参照图5描述第一高电力系统1和第二高电力系统2的操作。注 意，图5是示出第高电力系统1和第二高电力系统2的操作的示例的流 程图。注意，在以下描述中，第一高电力系统l和第二高电力系统2统称 为高电力系统。
在图5中，高电力系统判定是否起动自身的致动器(步骤S91)。然 后，当高电力系统试图起动致动器时，高电力系统进行到下个歩骤S92。 另一方面，当高电力系统不试图起动致动器时，高电力系统进行到下一个 步骤S97。
在步骤S92，高电力系统向起动协调系统3输出表示起动要求的起动 要求信号。随后，高电力系统参照从起动协调系统3输出的起动限制状态 信号以判定是否对高电力系统设定起动限制(步骤S93)。然后，当对高 电力系统没有设定起动限制时，高电力系统进行到下一个步骤S94。另一 方面，当对高电力系统设定起动限制时，高电力系统返回到步骤S91以重 复该处理。
接着，高电力系统起动其自身的致动器(步骤S94),并取决于致动 器的操作状况继续致动器的操作(步骤S95)。然后，当高电力系统停止 致动器时(在步骤S96中的"是")，高电力系统进行到下个步骤S97。 另一方面，当高电力系统继续致动器的操作时(步骤S96中的"否")， 高电力系统返回到步骤S95以重复该处理。以此方式，高电力系统参照从起动协调系统3输出的起动限制状态信号，并且能够仅当对自身系统设定 无起动限制时起动自身的致动器。此外，即使当在自身致动器操作过程中
从起动协调系统3输出的起动限制状态信号改变为起动限制时，高电力系
统也继续操作。
在步骤S97，高电力系统取消起动要求，关断输出到起动协调系统3 的起动要求信号，然后进行到下一个步骤。注意，在以上所述的步骤S94 至步骤S96的处理过程中，表示起动要求的起动要求信号持续输出到起动 协调系统3。即，表示起动要求的起动要求信号在高电力系统试图起动致 动器的时段(起动要求时段)、致动器正在起动的时段(起动时段)和致 动器起动并正在操作的时段(操作时段)中被持续地输出。
此后，高电力系统判定是否结束处理(步骤S98)。例如，当车辆驾 驶员手动结束协调(例如，关断点火开关)时，高电力系统判定为结束处 理。然后，当高电力系统继续该处理时，高电力系统返回到步骤S91以重 复该处理。另一方面，当高电力系统结束处理时，高电力系统根据流程图 结束该处理。
接着，将参照图6和图7描述根据图2至图5所示的流程图的电力供 应系统的操作时间。注意，图6是当第一高电力系统l和第二高电力系统 2的操作不重叠时操作控制的时序图的示例。图7是当第一高电力系统1 和第二高电力系统2的操作局部重叠时操作控制的时序图的示例。此处， 图6和图7所示的时序图各以横轴表示时间轴示出了系统的操作和状态。
在图6中，当电池10的电力供应能力较低(在步骤S51中的 "是")时，起动协调系统3对具有相对较低优先级的第二高电力系统2 设定起动限制(步骤S52;附图中箭头A)。注意，即使当电池10的电力 供应能力较低时，起动协调系统3对第一高电力系统1继续设定无起动限 制。
在此状态下，当第一高电力系统1要求起动时，起动要求(附图中的 TRG)从第一高电力系统1输出到起动协调系统3 (步骤S92;附图中的 箭头B) d然后，因为对第一高电力系统1设定无起动限制(步骤S93中 的"否")，所以第一高电力系统1立即开始起动致动器(附图中的ACT)(步骤S94)。注意，当致动器起动并正在操作时，对第一高电力 系统1继续设定无起动限制，并对第二高电力系统2继续设定起动限制。
在第一高电力系统1的致动器停止之后，当第二高电力系统2要求起 动时，起动要求从第二高电力系统2输出到起动协调系统3 (步骤S92; 附图中的箭头C)。此时，因为对第二高电力系统2设定起动限制，所以 不允许第二高电力系统2起动致动器(在步骤S93中的"是")。另一方 面，当起动协调系统3从第二高电力系统2接收到起动要求时，起动协调 系统3对第一高电力系统1设定起动限制(步骤S74)，并等待直到等待 时间WT经过(步骤S75)。然后，当等待时间WT已经经过时，起动协 调系统3判定第一高电力系统1是否正在操作(步骤S76)，然后对第二 高电力系统2设定无起动限制(步骤S77;附图中的箭头D)。然后，当 对第二高电力系统2设定无起动限制时(步骤S93中的"否")，第二高 电力系统2开始起动致动器(步骤S94)。注意，当致动器起动并正在操 作时，对第一高电力系统1设定起动限制，并对第二高电力系统2设定无 起动限制。
当第二高电力系统2的致动器停止时(在步骤S96中的"是")，取 消来自第二高电力系统2的起动要求(步骤S97;附图中的箭头E)。然 后，当第二高电力系统2的致动器停止时(步骤S78中的"是")，起动 协调系统3对第一高电力系统设定无起动限制，并对第二高电力系统2设 定起动限制(步骤S79)。
在图7中，假定在第一高电力系统1要求起动(步骤S92;附图中的 箭头F)并接着起动致动器(步骤S94)之后，第二高电力系统2在第一 高电力系统1的致动器的操作过程中要求起动(步骤S92;附图中的箭头 G)。此时，因为对第二高电力系统2设定起动限制，所以不允许第二高 电力系统2起动致动器(步骤S93中的"是")。另一方面，起动协调系 统3从第二高电力系统2接收起动要求(步骤S71中的"是")，然后等 待直到第一高电力系统1的致动器停止(步骤S73中的"是")。随后， 当第一高电力系统1的致动器停止(步骤S73中的"否")时，起动协调 系统3对第一高电力系统1设定起动限制(步骤S74;附图中的箭头H)。然后，起动协调系统3等待，直到等待时间WT经过(步骤 S75)。然后，当等待时间WT已经经过时，起动协调系统3判定第一高 电力系统1是否正在操作(步骤S76)，然后对第二高电力系统2设定无 起动限制(步骤S77;附图中的箭头I)。当对第二高电力系统2设定无起 动限制时(步骤S93中的"否")，第二高电力系统2开始起动致动器 (步骤S94)。
当第二高电力系统2的致动器停止时(步骤S96中的"是")，取消 来自第二高电力系统2的起动要求(步骤S97;附图中的箭头J)。然后， 当第二高电力系统2的致动器停止时(步骤S78中的"是")，起动协调 系统3对第一高电力系统1设定无起动限制，并对第二高电力系统2设定 起动限制(步骤S79)。
假定第一高电力系统1和第二高电力系统2基本上同时要求起动(步 骤S92)。于是，因为对第一高电力系统1没有设定起动限制(步骤S93 中的"否")，所以第一高电力系统1立即开始起动致动器(步骤S94; 附图中的X)。另一方面，因为对第二高电力系统2设定起动限制，所以 不允许第二高电力系统2起动致动器(步骤S93中的"是")。在起动协 调系统3从第二高电力系统2接收到起动要求时(步骤S71中的 "是")，第一高电力系统1的致动器停止(步骤S73中的"否")。因 而，起动协调系统3立即对第一高电力系统1设定起动限制(步骤S74; 附图中的箭头K)。
此后，起动协调系统3 —旦对第一高电力系统1设定起动限制，然后 等待直到等待时间WT经过(步骤S75)。然后，在等待时间WT已经经 过时，第一高电力系统1正在操作(步骤S76中的"是")。因而，起动 协调系统3对第一高电力系统l设定无起动限制(步骤S80)。
以此方式，曾经一度对第一高电力系统1设定起动限制，然后不再对 第一高电力系统l设定起动限制。然而，因为对第二高电力系统2继续设 定起动限制，所以继续不允许第二高电力系统2起动致动器(步骤S93中 的"是")。
此后，起动协调系统3从第二高电力系统2接收到起动要求(步骤S71中的"是")，然后等待直到第一高电力系统1的致动器停止(步骤
S73中的"是")。随后，当第一高电力系统1的致动器停止(步骤S73 中的"是")时，起动协调系统3对第一高电力系统1设定起动限制(歩 骤S74;附图中的箭头L)。然后，起动协调系统3再次等待直到等待时 间WT经过(步骤S75)。随着等待时间WT已经经过，起动协调系统3 判定第一高电力系统l是否正在操作(步骤S76)，然后对第二高电力系 统2设定无起动限制(步骤S77;附图中的箭头M)。当对第二高电力系 统2设定无起动限制时(步骤S93中的"否")，第二高电力系统2开始 起动致动器(步骤S94)。当第二高电力系统2的致动器停止时(步骤 S96中的"是")，取消来自第二高电力系统2的起动要求(步骤S97; 附图中的箭头N)。然后，当第二高电力系统2的致动器停止时(步骤 S78中的"是")，起动协调系统3对第一高电力系统1设定无起动限 制，并对第二高电力系统2设定起动限制(步骤S97)。
以此方式，当起动具有相对较低优先级的第二高电力系统2时，根据 本实施例的操作控制器向具有相对较高优先级的第一高电力系统1输出用 于限制起动的信号，然后在执行第一高电力系统的起动限制所用的时间段 经过之后允许第二高电力系统2起动。因而，可以防止多个电气负载重叠 起动的情况。例如，当基本上同时从多个系统发出起动要求时，优先执行 具有更高优先级的系统的起动，因而可以在不使操作重叠的情况下起动致 动器。具体地，如果响应于如图7中的箭头K所示的来自第二高电力系统 2的起动要求立即允许第二高电力系统2的起动，则第一高电力系统1的 致动器可能在正将起动限制通知提供给第一高电力系统1的情况下开始起 动。这造成多个系统之间的重叠操作。然而，在等待直到从第二高电力系 统2已经接收到如附图中的箭头K所示的起动要求起经过等待时间WT之 后，判定是否允许第二高电力系统2起动。因而，可以防止在多个系统之 间重叠操作。
注意，在以上所述操作中，当电池10的电力供应能力足够时，对第 一高电力系统1和第二高电力系统2两者均设定无起动限制以允许重复操 作；取而代之，可以不管电池10的状态如何都执行操作控制。例如，同
22样当在步骤S51判定为电池10的电力供应能力足够时，执行步骤S52中 的操作，即，对第一高电力系统1设定无起动限制，并对第二高电力系统 2设定起动限制，然后分别向第一高电力系统1和第二高电力系统2输出 表示这些起动限制状态的起动限制状态信号。因而，同样当电池10的电 力供应能力足够时，可以执行与当电力供应能力较低时执行的起动协调类 似的协调。在此情况下，用于判定电池10的电力供应能力的装置(电源 监视单元4)不是必需的，结果可以以更简单的处理过程执行起动协调。
此外，在以上描述中，起动协调系统3协调具有不同优先级的两个高 电力系统之间的操作。取而代之，起动协调系统3可以协调具有不同优先 级的三个或者更多个高电力系统的操作。例如，在三个或者更多个高电力 系统当中，类似于以上所述第一高电力系统1处理具有最高优先级的系 统，类似于以上所述第二高电力系统2处理其他系统。然后，在步骤S74 中，在未给予最高优先级的各个高电力系统的中，当第一系统发出起动要 求时，相对于具有比第一系统更高优先级的第二系统设定起动限制，然后 在步骤S76判定具有更高优先级的第二系统是否正在操作。以此方式，可 以进行类似的处理。
此外，在以上描述中，空气喷射系统、连续手动变速器系统、制动辅 助系统等被列举为第一高电力系统1和第二高电力系统2的示例。这些列 举系统中的任一者可以是第一高电力系统1。并且所列举的这些系统中的 任何一者可以是第二高电力系统2。可以基于车辆中每个系统的重要性将 优先级分配这些系统，然后起动协调系统3可以协调这些系统的操作。此 外，第一高电力系统1和第二高电力系统2可以是与控制驱动机构或者操 作机构的电气负载不同的电气负载。根据本发明的各方面的操作控制器能 控制各种电气负载的操作，只要这些电气负载安装在车辆上即可。
此外，用于判定以上所述操作顺序或者电力供应能力的阈值等仅仅是 示例性的；当然，本发明的各方面可以用其他操作顺序或者其他阈值来实 现。此外，在以上描述中，假定供应具有约12V额定电压的电力。当然， 本发明的各方面可以应用到供应具有在大车辆中使用的约24V额定电压的 电力的电力供应系统。己经详细描述了本发明的实施例；然而，以上所述实施例在每个方面 仅是示例性的，并不意图限制本发明的范围。以上实施例可以在不脱离本 发明范围的情况下改进或者修改成各种形式。
根据本发明实施例的操作控制器通过最佳协调电气负载的操作而能将 电力稳定地供应到安装在车辆上的多个电气负载。因而，操作控制器在配 备有多个电气负载的车辆等中是有效的。
权利要求
1.一种操作控制器，其控制多个电气负载的操作，所述多个电气负载安装在车辆上并被分配有优先级，所述操作控制器的特征在于包括起动要求接收装置，其用于从所述电气负载接收起动要求；以及起动协调装置，其用于基于所述优先级对发出所述起动要求的电气负载的起动进行控制，其中当所述起动要求接收装置从所述多个电气负载当中具有相对较低优先级的第二电气负载接收到所述起动要求时，所述起动协调装置向所述多个电气负载当中具有相对较高优先级的第一电气负载输出用于限制起动的信号，并且当在从所述信号已经输出起经过预定的等待时间之后所述第一电气负载停止时，所述起动协调装置控制所述第二电气负载以使其起动。
2. 根据权利要求1所述的操作控制器，其中，当所述起动要求接收装置从所述第二电气负载接收到所述起动要求时并且此时所述第一电气负载 停止时，所述起动协调装置向所述第一电气负载输出用于限制起动的信号
3. 根据权利要求1或2所述的操作控制器，其中，所述等待时间至少 包括将信号从所述操作控制器传输到所述第一电气负载所需的传输时间。
4. 根据权利要求3所述的操作控制器，其中，所述等待时间还包括将 信号从所述第一电气负载传输到所述操作控制器所需的接收时间。
5. 根据权利要求3或4所述的操作控制器，其中，所述等待时间还包 括所述第一电气负载从所述操作控制器接收信号然后对所述信号进行处理 的处理时间。
6. 根据权利要求1或2所述的操作控制器，还包括电源判定装置，其 用于判定安装在所述车辆上的电池的电力供应能力是否足够，其中当所述电源判定装置判定为所述电池的电力供应能力足够时，所述起 动协调装置允许所述第一电气负载和所述第二电气负载起动，当所述电源判定装置判定为所述电池的电源供应能力不足时，所述起动协调装置允许所述第一电气负载起动，并向所述第二电气负载输出用于限制起动的信号，并且当所述起动协调装置向所述第二电气负载输出所述用于限制起动的信号时，所述起动要求接收装置从所述第二电气负载接收所述起动要求。
7. 根据权利要求1或2所述的操作控制器，其中当所述起动要求接收装置从所述第二电气负载接收到所述起动要求时，所述起动协调装置向所述第一电气负载输出用于限制起动的信号，并且当在从所述信号已经输出起经过所述等待时间之后所述第一电气负载正在起动或正在操作时，所述起动协调装置再次允许所述第一电气负载起动，并继续向所述第二电气负载输出用于限制起动的信号。
8. 根据权利要求1所述的操作控制器，其中，在其他电气负载正在操作时所述起动要求接收装置从所述电气负载接收到所述起动要求的情况下，在所述其他电气负载停止之后，所述起动协调装置控制发出所述起动要求的所述电气负载以使其起动。
9. 根据权利要求1至5中任一项所述的操作控制器，其中，所述起动要求接收装置从其接收到所述起动要求的所述第二电气负载的起动预先被所述起动协调装置限制。
10. 根据权利要求1至9中任一项所述的操作控制器，其中，所述电源判定装置基于所述电池的电压值一者或者所述电池的电压值和所述电池的输出电流值两者来进行判定。
11. 根据权利要求1至10中任一项所述的操作控制器，其中所述电源判定装置基于所述电池的温度来判定所述电池的电力供应能力是否足够，并且当所述温度低于或等于预定温度时，所述电源判定装置判定为所述电池的电力供应能力不足。
12. 根据权利要求1至11中任一项所述的操作控制器，其中，当所述电气负载正在操作时并且当所述起动协调装置输出用于限制所述电气负载的起动的信号时，正在操作的所述电气负载继续所述操作。
13. —种控制多个电气负载的操作的方法，所述多个电气负载安装在车辆上并被分配有优先级，所述方法的特征在于包括以下步骤从所述电气负载接收起动要求；基于所述优先级控制输出所述起动要求的所述电气负载的起动；当从所述多个电气负载当中具有相对较低优先级并且其起动被预先限制的第二电气负载输出所述起动要求时，限制所述多个电气负载当中具有相对较高优先级的第一电气负载的起动；以及当在从所述第一电气负载的起动己经被限制起经过预定的等待时间之后所述第一电气负载停止时，控制所述第二电气负载以使其起动。
14. 根据权利要求13所述的方法，还包括以下步骤判定安装在所述车辆上的电池的电力供应能力是否足够；当判定为所述电池的电力供应能力足够时，允许所述第一电气负载和所述第二电气负载起动；以及当判定为所述电池的电力供应能力不足时，允许所述第一电气负载起动并限制所述第二电气负载的起动。
15. —种操作控制器，其控制多个电气负载的操作，所述多个电气负载安装在车辆上并被分配有优先级，所述操作控制器的特征在于包括起动要求接收部分，其用于从所述电气负载接收起动要求；以及起动协调部分，其用于基于所述优先级来控制输出所述起动要求的电气负载的起动，其中当所述起动要求接收部分从所述多个电气负载当中具有相对较低优先级的第二电气负载接收到所述起动要求时，所述起动协调部分向所述多个电气负载当中具有相对较高优先级的第一电气负载输出用于限制起动的信号，并且当在从所述信号已经输出起经过预定的等待时间之后所述第一电气负载停止时，所述起动协调部分控制所述第二电气负载以使其起动。
全文摘要
操作控制器控制安装在车辆上的多个电气负载(1，2)的操作，并包括起动要求接收单元(3)和起动协调单元(3)。起动要求接收单元(3)从电气负载(1，2)接收起动要求。起动协调单元(3)基于分配给电气负载的优先级来控制输出起动要求的电气负载的起动；在起动要求接收单元(3)从具有相对较低优先级的第二电气负载(2)接收到起动要求时向具有相对较高优先级的第一电气负载(1)输出用于限制起动的信号；并在从该信号已经输出起经过预定的等待时间之后第一电气负载(1)停止时允许第二电气负载起动。
文档编号B60R16/03GK101687482SQ200980000509
公开日2010年3月31日 申请日期2009年3月23日 优先权日2008年3月24日
发明者中川信之 申请人:丰田自动车株式会社