DE112017003661T5 - Reservestromquellenvorrichtung und Reservesystem - Google Patents

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Abstract

Eine Reservesteuereinheit (11) einer Reservestromquellenvorrichtung (10) führt aus: einen Batterieausfall-Bestimmungsprozess der Bestimmung dessen, ob durch eine Ausfalldetektionseinheit (12) ein Batterieausfall detektiert wurde oder nicht; wenn bestimmt wird, dass in dem Batterieausfall-Bestimmungsprozess Batterieausfall detektiert wurde, einen Umschaltanweisungs-Bestimmungsprozess zum Bestimmen dessen, ob von einem Benutzer eine Anweisung zum Umschalten in einen P-Bereich erteilt wurde oder nicht, auf Basis eines Anweisungssignals (Sp) aus einer Überwachungsschaltung (13); und wenn in dem Umschaltanweisungs-Bestimmungsprozess bestimmt wird, dass eine Umschaltanweisung erteilt wurde, einen Umschaltanweisungsprozess zum Starten einer Stromzufuhr aus einer Reservestromquelle (16) zu einer Schaltsteuereinheit (21) und Anweisen der Schaltsteuereinheit (21), in den P-Bereich zu schalten.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die in der vorliegenden Anmeldung offenbarte Technik betrifft Reservestromquellenvorrichtungen und Reservesysteme und betrifft insbesondere eine Technik zum Zuführen von Reservestrom bei einem Batterieausfall zu einer Schaltsteuereinheit, die in einer sogenannten „Shift-by-Wire“-Vorrichtung enthalten ist, welche in einem Fahrzeug vorgesehen ist und den Schaltbereich eines Automatikgetriebes mithilfe der Antriebskraft eines Motors umschaltet.
  • Allgemeiner Stand der Technik
  • Als herkömmliche Technik zum Zuführen von Reservestrom zu einer Schaltsteuereinheit, die in einer in einem Fahrzeug vorgesehenen Shift-by-Wire-Vorrichtung enthalten ist, wie oben erwähnt, ist beispielsweise Patentdokument 1 bekannt. Patentdokument 1 offenbart eine Technik zum Zuführen von Reservestrom aus einem Kondensator (einer Reservestromquelle) zu einer SBW-ECU (Schaltsteuereinheit), wenn eine Stromquelle wie etwa eine Batterie, ein Kabel in einem Stromzufuhrsystem oder dergleichen, die in einem Fahrzeug vorgesehen ist, einer Fehlfunktion unterlegen ist, d.h. bei einem Batterieausfall, der bewirkt, dass die Stromzufuhr aus der Batterie verlorengeht. Gemäß der in diesem Dokument offenbarten Technik schaltet ein Steuersignal aus der mit Strom versorgten SBW-ECU den Schaltbereich eines Automatikgetriebes in den Parkbereich (P-Bereich) um, was ein sicheres Parken des Fahrzeugs ermöglicht.
  • Liste zitierter Druckschriften
  • Patentdokumente
  • Patentdokument 1: JP 2008-180250A
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Technische Aufgabe
  • Wie in dem vorgenannten Dokument ebenfalls erwähnt, will jedoch ein Fahrzeugbenutzer möglicherweise den Zeitpunkt bestimmen, zu dem der Schaltbereich bei einem Batterieausfall in den Parkbereich (P-Bereich) umgeschaltet wird, um das Fahrzeug an einer vorbestimmten Stelle zu parken. In diesem Fall ist es gemäß der Technik des vorgenannten Dokuments notwendig, vom Eintreten des Batterieausfalls bis zum Schalten in den Parkbereich (P-Bereich) Strom aus der Reservestromquelle zu der SBW-ECU zu führen. Es besteht also das Problem, dass die Kapazität der Reservestromquelle ausreichend hoch sein muss, um die erforderliche Stromzufuhr zu ermöglichen. Eine höhere Kapazität erhöht die Größe der Reservestromquelle.
  • Aus Konstruktionsgründen und dergleichen ist es auch vorstellbar, dass die Reservestromquellenvorrichtung, die die Zufuhr von Strom aus der Reservestromquelle wie etwa einem Kondensator zu der SBW-ECU (der Schaltsteuereinheit) steuert, separat von der Schaltsteuereinheit vorgesehen ist. Benötigt wird also eine Technik, bei der eine Reservestromquelle effizient in einer Situation verwendbar ist, in der bei einem Batterieausfall der Schaltbereich in Antwort auf eine Benutzeranweisung in den Parkbereich umzuschalten ist, und bei der die Reservestromquellenvorrichtung und die Schaltsteuereinheit separat vorgesehen sind.
  • Die in der vorliegenden Anmeldung offenbarte Technik, die aufgrund von Umständen wie etwa den oben beschriebenen entstand, stellt eine Reservestromquellenvorrichtung bereit, die bei einem Batterieausfall beim Umschalten eines Schaltbereichs in den Parkbereich in Antwort auf eine Benutzeranweisung eine Reservestromquelle für eine Schaltsteuereinheit effizient nutzen kann, und die kleiner gestaltet sein kann.
  • Lösung der Aufgabe
  • Eine in der vorliegenden Anmeldung offenbarte Reservestromquellenvorrichtung ist eine Reservestromquellenvorrichtung, die eine Shift-by-Wire-Vorrichtung, welche einen Schaltbereich eines Automatikgetriebes mithilfe von Antriebskraft aus einem Motor umschaltet, und eine Reservestromquelle, die der Shift-by-Wire-Vorrichtung Strom zuführt, aufweist, wobei die Reservestromquellenvorrichtung bei einem Batterieausfall, bei dem die Stromzufuhr aus einer Batterie verlorengeht, einer in der Shift-by-Wire-Vorrichtung enthaltenen Schaltsteuereinheit Strom aus der Reservestromquelle zuführt, wobei die Reservestromquellenvorrichtung ferner aufweist: eine Ausfalldetektionseinheit, die den Batterieausfall detektiert; eine Überwachungseinheit, die, wenn der Batterieausfall durch die Ausfalldetektionseinheit detektiert wurde, eine Benutzerbetätigung einer Umschaltanweisungseinheit überwacht, die ein Umschalten des Schaltbereichs in einen Parkbereich anweist, und in Antwort auf die Betätigung der Umschaltanweisungseinheit ein Anweisungssignal erzeugt; und eine Reservesteuereinheit, wobei die Reservesteuereinheit ausführt: einen Batterieausfall-Bestimmungsprozess der Bestimmung dessen, ob der Batterieausfall durch die Ausfalldetektionseinheit detektiert wurde oder nicht; wenn in dem Batterieausfall-Bestimmungsprozess bestimmt wird, dass der Batterieausfall detektiert wurde, einen Umschaltanweisungs-Bestimmungsprozess der Bestimmung dessen, ob die Anweisung zum Umschalten erteilt wurde oder nicht, auf Basis des durch die Überwachungseinheit erzeugten Anweisungssignals; und wenn in dem Umschaltanweisungs-Bestimmungsprozess bestimmt wird, dass die Anweisung zum Umschalten erteilt wurde, einen Umschaltanweisungsprozess des Startens der Stromzufuhr aus der Reservestromquelle zu der Schaltsteuereinheit und Anweisens der Schaltsteuereinheit zum Umschalten in den Parkbereich.
  • Gemäß diesem Aufbau startet die Reservesteuereinheit bei einem Batterieausfall die Zufuhr von Strom zu der Schaltsteuereinheit und weist die Schaltsteuereinheit zum Umschalten in den Parkbereich an, wenn bestimmt wurde, dass der Benutzer ein Umschalten in den Parkbereich angewiesen hat. Dementsprechend wird in einem Zeitraum vom Eintreten des Batterieausfalls, bis der Benutzer die Anweisung zum Umschalten in den Parkbereich erteilt, aus der Reservestromquelle kein Strom zu der Schaltsteuereinheit geführt. Infolgedessen wird der Schaltsteuereinheit nicht unnötig Strom aus der Reservestromquelle zugeführt. Somit kann bei der Reservestromquellenvorrichtung gemäß diesem Aufbau die Reservestromquelle effizient für die Schaltsteuereinheit verwendet werden, wenn der Schaltbereich in Antwort auf eine bei einem Batterieausfall erteilte Benutzeranweisung in den Parkbereich geschaltet wird. Die Kapazität der Reservestromquelle kann verringert und infolgedessen die Reservestromquelle kleiner und leichter gestaltet sein. Es wird angemerkt, dass „Batterieausfall“ auch eine leere Batterie, die Trennung einer mit der Batterie verbundenen Stromleitung von der Batterie, ein Durchschneiden der Stromleitung auf halbem Verlauf und so weiter einschließt.
  • Bei der oben beschriebenen Reservestromquellenvorrichtung kann die Überwachungseinheit einen Parkbereichsschalter, der, als die Umschaltanweisungseinheit fungierend, ein Schalten in den Parkbereich anzeigt, und einen Türschalter, der, als die Umschaltanweisungseinheit fungierend, anzeigt, ob eine Tür des Fahrzeugs offen oder geschlossen ist, überwachen; und in dem Umschaltanweisungs-Bestimmungsprozess kann die Reservesteuereinheit im Fall, dass ein Anweisungssignal empfangen wurde, das ein Einschalten des Parkbereichsschalters anzeigt, oder ein Anweisungssignal empfangen wurde, das anzeigt, dass der Türschalter eingeschaltet wurde, bestimmen, dass die Anweisung zum Umschalten erteilt wurde.
  • Gemäß diesem Aufbau können der Parkbereichsschalter und der Türschalter, die in dem Fahrzeug vorgesehen sind, als die Umschaltanweisungseinheit verwendet werden, über die der Benutzer bei einem Batterieausfall eine Anweisung zum Umschalten in den Parkbereich erteilt. Es erübrigt sich daher, das Fahrzeug mit einem zusätzlichen Aufbau zum Erteilen von Umschaltanweisungen zu versehen.
  • Zusätzlich kann bei der oben beschriebenen Reservestromquellenvorrichtung die Reservesteuereinheit ferner einen Unterbindungsprozess des Unterbindens der Stromzufuhr aus der Reservestromquelle zu der Schaltsteuereinheit ausführen, wenn in dem Batterieausfall-Bestimmungsprozess bestimmt wurde, dass der Batterieausfall detektiert wurde.
  • Gemäß diesem Aufbau kann zuverlässig verhindert werden, dass die Stromzufuhr aus der Reservestromquelle zu der Schaltsteuereinheit gleichzeitig mit dem Eintreten eines Batterieausfalls startet.
  • Zusätzlich kann bei der oben beschriebenen Reservestromquellenvorrichtung die Reservestromquelle durch einen Kondensator gebildet sein.
  • Zusätzlich umfasst ein in der vorliegenden Anmeldung offenbartes Reservesystem: eine der oben beschriebenen Reservestromquellenvorrichtungen; eine Shift-by-Wire-Vorrichtung, die die Schaltsteuereinheit umfasst; und ein Karosseriesteuermodul, das mit einem Türschalter verbindbar ist, der, als die Umschaltanweisungseinheit fungierend, anzeigt, ob eine Tür eines Fahrzeugs offen oder geschlossen ist, wobei die Schaltsteuereinheit in Antwort auf eine Anweisung zum Schalten in den Parkbereich aus der Reservesteuereinheit einen Prozess des Schaltens in den Parkbereich ausführt.
  • Gemäß diesem Aufbau kann ein Reservesystem bereitgestellt werden, in dem beim Umschalten des Schaltbereichs in den Parkbereich in Antwort auf eine Benutzeranweisung, die bei einem Batterieausfall erteilt wird, die Reservestromquelle effizient für die Schaltsteuereinheit verwendet werden kann.
  • Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
  • Gemäß der Reservestromquellenvorrichtung, die in der vorliegenden Anmeldung offenbart ist, ist die Kapazität einer Reservestromquelle für eine Schaltsteuereinheit verringerbar, die beim Umschalten des Schaltbereichs in den Parkbereich in Antwort auf eine bei einem Batterieausfall erteilte Benutzeranweisung verwendet wird, und die Reservestromquelle kann kleiner gestaltet sein.
  • Figurenliste
    • 1 ist ein allgemeines Blockdiagramm, das ein Reservesystem gemäß einer Ausführungsform darstellt.
    • 2 ist ein allgemeines Flussdiagramm, das einen Prozess der Reservestromzufuhr darstellt.
    • 3 ist ein allgemeines Sequenzdiagramm, das den Prozess der Reservestromzufuhr darstellt.
    • 4 ist ein allgemeines Sequenzdiagramm, das ein Vergleichsbeispiel für einen Prozess der Reservestromzufuhr darstellt.
  • Beschreibung von Ausführungsformen
  • Ein Reservesystem 1 gemäß einer Ausführungsform wird mit Bezug auf 1 bis 3 beschrieben.
  • Aufbau des Reservesystems
  • Das Reservesystem 1 ist in einem Fahrzeug eingebaut und umfasst eine Reservestromquellenvorrichtung 10, eine Shift-by-Wire- (SBW-) Vorrichtung 20, ein Karosseriesteuermodul 30, eine Batterie Ba und dergleichen. Das Fahrzeug kann ein Kraftfahrzeug mit Benzinmotor, ein Hybridfahrzeug, das sowohl einen Antrieb per Benzinmotor als auch per Elektromotor verwendet, oder ein Elektrofahrzeug sein, das ausschließlich Elektroantrieb verwendet. Mit anderen Worten, das Fahrzeug kann jedes Fahrzeug mit einer Shift-by-Wire-Vorrichtung sein.
  • Die Shift-by-Wire-Vorrichtung 20 umfasst eine Schaltsteuer-ECU 21, einen Motor 22, ein Automatikgetriebe 23, einen Parkbereichsschalter (nachfolgend „P-Bereichs-Schalter“) 24 und dergleichen. Die Schaltsteuer-ECU 21 umfasst beispielsweise eine CPU und steuert den Motor 22 so, dass der Schaltbereich des Automatikgetriebes 23 durch Antriebskraft aus dem Motor 22 umgeschaltet wird. Der Schaltbereich umfasst beispielsweise einen Fahrbereich (D-Bereich), einen Rückwärtsbereich (R-Bereich), einen Neutralbereich (N-Bereich), einen Parkbereich (nachfolgend „P-Bereich“) und dergleichen. Die Schaltsteuer-ECU 21 ist ein Beispiel für eine „Schaltsteuereinheit“.
  • Der P-Bereichs-Schalter 24 schaltet den Schaltbereich des Automatikgetriebes 23 normalerweise in den P-Bereich um, indem er vom Benutzer beim Parken gedrückt wird. Der Benutzer verwendet den P-Bereichs-Schalter 24 auch dazu, ein Umschalten in den P-Bereich anzuweisen, wenn die Batterie Ba ausgefallen ist, wie später beschrieben wird. Ebenso verwendet der Benutzer einen Türschalter 31, der in einer Tür des Fahrzeugs eingebaut ist und mit dem Karosseriesteuermodul 30 verbunden ist, um ein Umschalten in den P-Bereich anzuweisen, wenn die Batterie Ba ausgefallen ist, wie später beschrieben wird. Der P-Bereichs-Schalter 24 und der Türschalter 31 sind hier Beispiele für eine „Umschaltanweisungseinheit“, die in Antwort auf eine Benutzerbetätigung ein Umschalten in den P-Bereich anweist.
  • Ein Zündungs- (IG-) Schalter 32 ist mit einer Spule eines Relais 33 verbunden. Wenn der IG-Schalter 32 eingeschaltet wird, wird die Spule erregt, ein Kontaktpunkt wird leitend, und eine 12-V-Batteriespannung Vb wird an eine Ausfalldetektionsschaltung 12 der Reservestromquellenvorrichtung 10 angelegt, die später beschrieben wird.
  • Aufbau einer Reservestromquellenvorrichtung
  • Die Reservestromquellenvorrichtung 10 ist in dem Fahrzeug vorgesehen, in dem die Shift-by-Wire-Vorrichtung 20 eingebaut ist. Die Reservestromquellenvorrichtung 10 ist separat von der in der Shift-by-Wire-Vorrichtung 20 enthaltenen Schaltsteuer-ECU 21 vorgesehen und führt bei einem Batterieausfall, wenn die Stromzufuhr aus der in dem Fahrzeug vorgesehenen Batterie Ba verlorengeht, der Schaltsteuer-ECU 21 Reservestrom zu.
  • Wie in 1 dargestellt, umfasst die Reservestromquellenvorrichtung 10 eine CPU 11, die Ausfalldetektionsschaltung 12, eine Überwachungsschaltung 13, eine Ladeschaltung 14, eine Entladeschaltung 15, einen Kondensator 16, eine Stromquellenschaltung 17, ein ROM 18 und dergleichen.
  • Die CPU 11 steuert die Reservestromquellenvorrichtung 10 als Ganzes entsprechend Programmen, die in dem ROM 18 gespeichert sind. Die CPU 11 führt bei einem Batterieausfall auch einen Reserveprozess für Batterieausfälle aus, der später beschrieben wird.
  • Insbesondere führt die CPU 11 in dem Reserveprozess Folgendes aus: einen Batterieausfall-Bestimmungsprozess der Bestimmung dessen, ob ein Batterieausfall detektiert wurde oder nicht; wenn in dem Batterieausfall-Bestimmungsprozess bestimmt wird, dass ein Batterieausfall detektiert wurde, einen Umschaltanweisungs-Bestimmungsprozess der Bestimmung dessen, ob eine Umschaltanweisung erteilt wurde oder nicht, auf Basis eines Anweisungssignals Sp aus der Überwachungsschaltung 13; und wenn in dem Umschaltanweisungs-Bestimmungsprozess bestimmt wird, dass eine Umschaltanweisung erteilt wurde, einen Umschaltanweisungsprozess des Startens der Stromzufuhr aus dem Kondensator 16 zu der Schaltsteuer-ECU 21 und Anweisens der Schaltsteuer-ECU 21 zum Umschalten in den P-Bereich. Wenn in dem Batterieausfall-Bestimmungsprozess bestimmt wurde, dass ein Batterieausfall detektiert wurde, führt die CPU 11 ferner einen Unterbindungsprozess zum Unterbinden der Zufuhr von Strom aus dem Kondensator 16 zu der Schaltsteuer-ECU 21 aus. Die CPU 11 ist ein Beispiel für eine „Reservesteuereinheit“.
  • Die Ausfalldetektionsschaltung 12 detektiert Batterieausfälle. Insbesondere überwacht in der vorliegenden Ausführungsform die Ausfalldetektionsschaltung 12 die Batteriespannung Vb (12 V) unmittelbar aus der Batterie Ba und die Batteriespannung Vb über das Relais 33, erzeugt im Fall, dass beide Batteriespannungen Vb nicht detektiert werden, ein Detektionssignal Sd, das einen Batterieausfall anzeigt, und führt das Detektionssignal Sd der CPU 11 zu, wie in 1 dargestellt. Wenn die Batteriespannung Vb unmittelbar aus der Batterie Ba detektiert wird, jedoch die Batteriespannung Vb über das Relais 33 nicht detektiert wird, zeigt dies keinen Batterieausfall an, sondern zeigt einfach an, dass der IG-Schalter 32 ausgeschaltet wurde. Somit erzeugt in diesem Fall die Ausfalldetektionsschaltung 12 nicht das Detektionssignal Sd. Die Ausfalldetektionsschaltung 12 ist ein Beispiel für eine „Ausfalldetektionseinheit“. Die Ausfalldetektionsschaltung 12 ist durch bekannte Schaltungen wie etwa eine Spannungsdetektionsschaltung, eine UND-Schaltung und dergleichen gebildet.
  • Wenn durch die Ausfalldetektionsschaltung 12 ein Batterieausfall detektiert wurde, überwacht die Überwachungsschaltung 13 den P-Bereichs-Schalter 24, der eine Anweisung zum Umschalten in den Parkbereich erteilt, und den Türschalter 31, der anzeigt, ob eine Tür des Fahrzeugs offen oder geschlossen ist, und erzeugt in Antwort auf die Betätigung des P-Bereichs-Schalters 24 oder des Türschalters 31 das Anweisungssignal Sp. Insbesondere wird in der vorliegenden Ausführungsform ein Detektionsanschluss der Überwachungsschaltung 13 hochgezogen und beispielsweise mit dem P-Bereichs-Schalter 24 und dem Türschalter 31 verbunden, wie in 1 dargestellt. Wenn ein Batterieausfall auftritt und der P-Bereichs-Schalter 24 oder der Türschalter 31 vom Benutzer eingeschaltet wird, wird dann der Detektionsanschluss der Überwachungsschaltung 13 heruntergezogen; infolgedessen detektiert die Überwachungsschaltung 13 die vom Benutzer erteilte Anweisung zum Schalten in den P-Bereich und erzeugt das Anweisungssignal Sp. Es wird angemerkt, dass der Türschalter 31 in Antwort darauf eingeschaltet wird, dass der Benutzer die Tür öffnet. Das Anweisungssignal Sp wird der CPU 11 zugeführt. Die Überwachungsschaltung 13 ist ein Beispiel für eine „Überwachungseinheit“.
  • Die Ladeschaltung 14 empfängt die Batteriespannung Vb von 12 V und wandelt diese Spannung beispielsweise in eine Spannung von 11 V um. Die Ladeschaltung 14 steuert dann einen Ladestrom entsprechend dem Ladezustand des Kondensators 16.
  • Die Entladeschaltung 15 umfasst beispielsweise einen Halbleiterschaltstromkreis (nicht gezeigt) und führt bei einem Batterieausfall Strom aus dem Kondensator 16 zu der Schaltsteuer-ECU 21, indem der Schaltstromkreis in Antwort auf ein Kommando aus der CPU 11 eingeschaltet wird. Normalerweise ist der Schaltstromkreis ausgeschaltet, und der Schaltsteuer-ECU 21 wird kein Strom aus dem Kondensator 16 zugeführt.
  • Bei einem Batterieausfall führt der Kondensator 16 Strom zu den internen Schaltungen der Reservestromquellenvorrichtung 10, etwa der CPU 11 und der Schaltsteuer-ECU 21. Mit anderen Worten, der Kondensator 16 dient als Quelle für die Zufuhr von Reservestrom. Dementsprechend hat der Kondensator 16 eine Speicherkapazität, die mindestens fähig ist, die Schaltsteuer-ECU 21 zu verwenden, um bei einem Batterieausfall den Schaltbereich in den P-Bereich umzuschalten. Die Bestimmung der Kapazität des Kondensators 16 erfolgt vorab in geeigneter Weise durch Experimentieren oder dergleichen entsprechend einem Einstellwert für die verstrichene Zeitdauer von dem Eintreten eines Batterieausfalls bis zum Umschalten in den P-Bereich (siehe K1 in 3), einer Lastkapazität während des Batterieausfalls und dergleichen. Der Kondensator 16 ist ein Beispiel für eine „Reservestromquelle“. Es wird angemerkt, dass die Reservestromquelle nicht auf den Kondensator 16 begrenzt ist und beispielsweise auch eine Sekundärbatterie oder dergleichen sein kann.
  • Die Stromquellenschaltung 17 ist beispielsweise über entsprechende Dioden mit der Batterie Ba und dem Kondensator 16 verbunden, wie in 1 dargestellt. Normalerweise wird der Stromquellenschaltung 17 Strom aus der Batterie Ba zugeführt, bei einem Batterieausfall wird jedoch automatisch Strom aus dem Kondensator 16 zugeführt. Die Stromquellenschaltung 17 wandelt die empfangene Spannung in eine vorbestimmte Stromquellenspannung Vdd um und führt die Stromquellenspannung Vdd den verschiedenen Einheiten der Reservestromquellenvorrichtung 10 zu.
  • Reserveprozess bei Batterieausfall
  • Als Nächstes wird ein Reserveprozess bei Batterieausfall, der durch die CPU 11 nach vorbestimmten Programmen ausgeführt wird, mit Bezug auf 2 und 3 beschrieben. Obwohl die Zeit t1 und die Zeit t2, die Zeit t2 und die Zeit t4 sowie die Zeit t3 und die Zeit t4 im Wesentlichen den gleichen Zeiten entsprechen, sind diese Zeiten zu Beschreibungszwecken in 3 mit Abständen dazwischen dargestellt. Außerdem ist die in dem Flussdiagramm aus 2 dargestellte Reihenfolge der Prozesse lediglich ein Beispiel.
  • Wenn zu der Zeit t0 in 3 der IG-Schalter 32 vom Benutzer eingeschaltet wird, überwacht die CPU 11 durch die Ausfalldetektionsschaltung 12 die Batteriespannung Vb (Schritt S10 in 2). Während dieser Überwachung bestimmt die CPU 11, ob durch die Ausfalldetektionsschaltung 12 ein Batterieausfall detektiert wurde oder nicht (Schritt S20: der Batterieausfall-Bestimmungsprozess). Insbesondere wird bestimmt, ob das Detektionssignal Sd, das einen Batterieausfall anzeigt, aus der Ausfalldetektionsschaltung 12 empfangen wurde oder nicht. Wenn bestimmt wird, dass ein Batterieausfall nicht detektiert wurde, d.h. dass das Detektionssignal Sd nicht empfangen wurde (Schritt S20: NEIN), kehrt der Prozess zu Schritt S10 zurück. Mit anderen Worten, die Prozesse der Schritte S10 und S20 entsprechen einem schleifenförmigen Prozess, der mit jeder vorbestimmten Zeitdauer wiederholt wird.
  • Wenn dagegen in Schritt S20 bestimmt wird, dass ein Batterieausfall detektiert wurde, d.h. dass das Detektionssignal Sd empfangen wurde (Schritt S20: JA), geht der Prozess zu Schritt S30 über. Dies entspricht der Zeit t1 in 3. Mit anderen Worten, es wird angenommen, dass zu der Zeit t1 in 3 beispielsweise eine Stromleitung von der Batterie Ba getrennt wurde und infolgedessen ein Batterieausfall aufgetreten ist. Somit hält zu dieser Zeit die CPU 11 den Schaltstromkreis der Entladeschaltung 15 ausgeschaltet und unterbindet die Zufuhr von Strom aus dem Kondensator 16 zu der Schaltsteuer-ECU 21 (der Unterbindungsprozess). Mit anderen Worten, die Stromzufuhr zu der Schaltsteuer-ECU 21, dem P-Bereichs-Schalter 24 und dem Türschalter 31 ist zu der Zeit t1 in 3 abgeschnitten.
  • Zu der Zeit t2, die nahe an der Zeit t1 liegt, führt die CPU 11 über die Überwachungsschaltung 13 dem P-Bereichs-Schalter 24 und dem Türschalter 31 Strom zu und startet die Überwachung der Zustände des P-Bereichs-Schalters 24 und des Türschalters 31 (Schritt S30). Während der Überwachung bestimmt die CPU 11, ob der Benutzer eine Anweisung zum Umschalten in den P-Bereich erteilt hat oder nicht (Schritt S40: der Umschaltanweisungs-Bestimmungsprozess). Insbesondere wird bestimmt, ob aus der Überwachungsschaltung 13 das Anweisungssignal Sp empfangen wurde oder nicht. Wenn bestimmt wird, dass eine Anweisung zum Umschalten in den P-Bereich nicht erteilt wurde, d.h. dass das Anweisungssignal Sp nicht empfangen wurde (Schritt S40: NEIN), kehrt der Prozess zu Schritt S30 zurück. Mit anderen Worten, die Prozesse der Schritte S30 und S40 entsprechen einem schleifenförmigen Prozess, der mit jeder vorbestimmten Zeitdauer wiederholt wird.
  • Wenn dagegen in Schritt S40 bestimmt wird, dass eine Anweisung zum Umschalten in den P-Bereich erteilt wurde, d.h. dass das Anweisungssignal Sp empfangen wurde (Schritt S40: JA), geht der Prozess zu Schritt S50 über. Dies entspricht der Zeit t3 oder der Zeit t4 in 3. Mit anderen Worten, es wird angenommen, dass zu der Zeit t3 in 3 der P-Bereichs-Schalter 24 vom Benutzer eingeschaltet wird und dass zu der Zeit t4 in 3 die Tür vom Benutzer geöffnet wird und der Türschalter 31 eingeschaltet wird.
  • Dementsprechend bestimmt die CPU 11, dass vom Benutzer eine Anweisung zum Schalten in den P-Bereich erteilt wurde (entsprechend der Zeit t5). Sodann startet die CPU 11 in Schritt S50 die Zufuhr von Strom aus dem Kondensator 16 zu der Schaltsteuer-ECU 21 (die Zufuhr von Reservestrom) und meldet der Schaltsteuer-ECU 21 den Start eines Reservemodus, d.h. weist die Schaltsteuer-ECU 21 zum Schalten in den P-Bereich an (der Umschaltanweisungsprozess).
  • Infolgedessen bestimmt die Schaltsteuer-ECU 21, dass der Reservemodus gestartet wurde und ein Schalten in den P-Bereich notwendig ist, und steuert so den Motor 22 dazu an, den Schaltbereich des Automatikgetriebes 23 in den P-Bereich umzuschalten (ein Schaltprozess). Das Fahrzeug kann daher bei einem Batterieausfall sicher geparkt werden.
  • Vergleichsbeispiel
  • 4 stellt ein Vergleichsbeispiel in einer Situation dar, in der die Reservestromquellenvorrichtung 10 separat von der Schaltsteuer-ECU 21 vorgesehen ist. Das Vergleichsbeispiel ist der vorliegenden Ausführungsform darin gleich, dass bei einem Batterieausfall Strom aus dem Kondensator 16 zu der Schaltsteuer-ECU 21 geführt wird, das Verfahren der Zufuhr ist jedoch ein anderes. Bei dem Vergleichsbeispiel wird nämlich die Stromzufuhr aus dem Kondensator 16 zu der Schaltsteuer-ECU 21 automatisch zu der Zeit t1 in 4 gestartet, wenn ein Batterieausfall aufgetreten ist. Dies erfolgt beispielsweise mithilfe von zwei Dioden, wie bei dem oben beschriebenen Verfahren, bei dem mit der Stromzufuhr aus dem Kondensator 16 zu der Stromquellenschaltung 17 der Reservestromquellenvorrichtung 10 bei einem Batterieausfall begonnen wird.
  • Sodann überwacht in dem Vergleichsbeispiel die Schaltsteuer-ECU 21 eine vom Benutzer erteilte Anweisung zum Schalten in den P-Bereich und schaltet bei Bestimmung dessen, dass die Anweisung zum Schalten erteilt wurde (Zeit t5), in den P-Bereich. Mit anderen Worten, bei dem Vergleichsbeispiel erfolgt weiterhin die Stromzufuhr aus dem Kondensator 16 zu der Schaltsteuer-ECU 21 während eines gesamten Zeitraums K1, der von der Zeit t1, zu der der Batterieausfall detektiert wird, bis zu der Zeit t5 reicht, zu der in den P-Bereich geschaltet wird. Dieser Zeitraum K1 überspannt eine Zeitdauer beispielsweise von dem Zeitpunkt, zu dem der Benutzer während der Fahrt einen Batterieausfall bemerkt, das Fahrzeug an eine sichere Stelle bewegt und das Fahrzeug anhält, bis zu dem Zeitpunkt, zu dem der Benutzer den P-Bereichs-Schalter 24 drückt oder die Tür öffnet. Der Zeitraum K1 beträgt beispielsweise mehrere Minuten.
  • Jedoch wird in der vorliegenden Ausführungsform während des Zeitraums K1, wie in 3 dargestellt, der Schaltsteuer-ECU 21 kein Strom aus dem Kondensator 16 zugeführt. Dementsprechend kann die vorliegende Ausführungsform gegenüber dem Vergleichsbeispiel den Strom verringern, der bei einem Batterieausfall zu der Schaltsteuer-ECU 21 geführt wird, und somit ist die Kapazität des Kondensators 16 verringerbar, d.h. der Kondensator 16 kann kleiner und leichter gestaltet sein.
  • Wirkungen der vorliegenden Ausführungsform
  • Bei Bestimmung dessen, dass der Benutzer bei einem Batterieausfall eine Anweisung zum Umschalten in den P-Bereich erteilt hat (Schritt S40: JA), startet die CPU 11 in der vorliegenden Ausführungsform die Zufuhr von Strom zu der Schaltsteuer-ECU 21 und weist die Schaltsteuer-ECU 21 an, in den P-Bereich an zu schalten. Dementsprechend erfolgt keine Zufuhr von Strom aus dem Kondensator 16 zu der Schaltsteuer-ECU 21 in dem Zeitraum K1, der vom Eintreten des Batterieausfalls (der Zeit t1) bis zum Erteilen der Anweisung zum Umschalten in den Parkbereich durch den Benutzer und dem Start der Zufuhr von Strom zu der Schaltsteuer-ECU 21 (der Zeit t5) reicht. Infolgedessen wird der Schaltsteuer-ECU 21 nicht unnötig Strom aus dem Kondensator 16 zugeführt. Somit kann gemäß der in der vorliegenden Ausführungsform beschriebenen Reservestromquellenvorrichtung 10 in einer Situation, in der die Reservestromquellenvorrichtung 10 und die Schaltsteuer-ECU 21 separat vorgesehen sind, der Kondensator 16 effizient für die Schaltsteuer-ECU 21 verwendet werden, wenn der Schaltbereich in Antwort auf eine bei einem Batterieausfall erteilte Benutzeranweisung in den P-Bereich geschaltet wird. Die Kapazität des Kondensators 16 ist verringerbar, und der Kondensator 16 kann infolgedessen kleiner und leichter gestaltet sein.
  • Zusätzlich können der P-Bereichs-Schalter 24 und der Türschalter 31, die in dem Fahrzeug vorgesehen sind, als die Umschaltanweisungseinheit verwendet werden, über die der Benutzer bei einem Batterieausfall eine Anweisung zum Umschalten in den Parkbereich erteilt. Es erübrigt sich daher, das Fahrzeug mit einem zusätzlichen Aufbau zum Erteilen von Umschaltanweisungen zu versehen.
  • Die vorliegende Ausführungsform kann auch ein Reservesystem 1 bereitstellen, in dem der Kondensator 16 effizient für die Schaltsteuer-ECU 21 verwendet werden kann, wenn der Schaltbereich in Antwort auf eine Benutzeranweisung bei einem Batterieausfall in den P-Bereich geschaltet wird.
  • Es wird angemerkt, dass das Fahrzeug bevorzugt ein mit einer elektronischen Parkbremse (EPB) ausgestattetes Fahrzeug ist. Dies hat den Grund, dass beim Eintreten eines Batterieausfalls die elektronische Parkbremse nicht verwendet werden kann und somit der Vorteil, im P-Bereich parken zu können, wie in der vorliegenden Ausführungsform beschrieben, viel ausgeprägter ist.
  • Weitere Ausführungsformen
  • Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Ausführungsform begrenzt, die oben mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben wurde, und es liegen auch Ausführungsformen wie beispielsweise die folgenden innerhalb des technischen Umfangs der vorliegenden Erfindung.
    1. (1) In der obigen Ausführungsform ist ein Beispiel beschrieben, bei dem die Reservesteuereinheit durch die CPU 11 gebildet ist und die Ausfalldetektionsschaltung 12, die Überwachungsschaltung 13, die Entladeschaltung 15, das ROM 18 und so weiter als separate Einheiten vorgesehen sind. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf begrenzt. Beispielsweise können die CPU 11, die Ausfalldetektionsschaltung 12 und die Überwachungsschaltung 13 durch einen einzigen ASIC (anwendungsspezifischen IC) gebildet sein. Mit anderen Worten, der Reservesteuereinheit kann die Funktionalität der Ausfalldetektionseinheit und der Überwachungsschaltung gegeben sein. Alternativ können die CPU 11, die Ausfalldetektionsschaltung 12, die Überwachungsschaltung 13, die Entladeschaltung 15 und das ROM 18 durch einen einzigen ASIC gebildet sein. Darüber hinaus kann die Reservesteuereinheit statt durch eine CPU durch mehrere Logikschaltungen gebildet sein, und die verschiedenen Prozesse können von dem Logik-Aufbau ausgeführt werden, den die mehreren Logikschaltungen bereitstellen.
    2. (2) In der obigen Ausführungsform ist ein Beispiel beschrieben, bei dem der P-Bereichs-Schalter 24 und der Türschalter 31 die Umschaltanweisungseinheit bilden, die vom Benutzer zum Anweisen eines Umschaltens in den P-Bereich verwendet wird, wenn die Batterie Ba ausgefallen ist. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf begrenzt. Beispielsweise kann zu den Schaltern ein Start-Druckschalter hinzugefügt werden. Alternativ kann für Fälle eines Batterieausfalls zusätzlich eine eigene Umschaltanweisungseinheit vorgesehen sein.
  • Bezugszeichenliste
    • 1...
    Reservesystem
    10...
    Reservestromquellenvorrichtung
    11...
    CPU (Reservesteuereinheit)
    12...
    Ausfalldetektionsschaltung
    13...
    Überwachungsschaltung
    16...
    Kondensator (Reservestromquelle)
    20...
    Shift-by-Wire-Vorrichtung
    21...
    Schaltsteuer-ECU (Schaltsteuereinheit)
    24...
    Schalter zum Schalten in den P-Bereich (Umschaltanweisungseinheit)
    30...
    Karosseriesteuermodul
    31...
    Türschalter (Umschaltanweisungseinheit)
    Ba...
    Batterie
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2008180250 A [0003]

Claims (5)

  1. Reservestromquellenvorrichtung, die eine Shift-by-Wire-Vorrichtung, welche einen Schaltbereich eines Automatikgetriebes mithilfe von Antriebskraft aus einem Motor umschaltet, und eine Reservestromquelle, die der Shift-by-Wire-Vorrichtung Strom zuführt, aufweist, wobei die Reservestromquellenvorrichtung bei einem Batterieausfall, bei dem die Stromzufuhr aus einer Batterie verlorengeht, einer in der Shift-by-Wire-Vorrichtung enthaltenen Schaltsteuereinheit Strom aus der Reservestromquelle zuführt, wobei die Reservestromquellenvorrichtung ferner aufweist: eine Ausfalldetektionseinheit, die den Batterieausfall detektiert; eine Überwachungseinheit, die, wenn der Batterieausfall durch die Ausfalldetektionseinheit detektiert wurde, eine Benutzerbetätigung einer Umschaltanweisungseinheit überwacht, die ein Umschalten des Schaltbereichs in einen Parkbereich anweist, und in Antwort auf die Betätigung der Umschaltanweisungseinheit ein Anweisungssignal erzeugt; und eine Reservesteuereinheit, wobei die Reservesteuereinheit ausführt: einen Batterieausfall-Bestimmungsprozess der Bestimmung dessen, ob der Batterieausfall durch die Ausfalldetektionseinheit detektiert wurde oder nicht; wenn in dem Batterieausfall-Bestimmungsprozess bestimmt wird, dass der Batterieausfall detektiert wurde, einen Umschaltanweisungs-Bestimmungsprozess der Bestimmung dessen, ob die Anweisung zum Umschalten erteilt wurde oder nicht, auf Basis des durch die Überwachungseinheit erzeugten Anweisungssignals; und wenn in dem Umschaltanweisungs-Bestimmungsprozess bestimmt wird, dass die Anweisung zum Umschalten erteilt wurde, einen Umschaltanweisungsprozess des Startens der Stromzufuhr aus der Reservestromquelle zu der Schaltsteuereinheit und Anweisens der Schaltsteuereinheit zum Umschalten in den Parkbereich.
  2. Reservestromquellenvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Überwachungseinheit einen Parkbereichsschalter, der, als die Umschaltanweisungseinheit fungierend, ein Schalten in den Parkbereich anzeigt, und einen Türschalter, der, als die Umschaltanweisungseinheit fungierend, anzeigt, ob eine Tür des Fahrzeugs offen oder geschlossen ist, überwacht; und in dem Umschaltanweisungs-Bestimmungsprozess die Reservesteuereinheit im Fall, dass ein Anweisungssignal empfangen wurde, das ein Einschalten des Parkbereichsschalters anzeigt, oder ein Anweisungssignal empfangen wurde, das anzeigt, dass der Türschalter eingeschaltet wurde, bestimmt, dass die Anweisung zum Umschalten erteilt wurde.
  3. Reservestromquellenvorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Reservesteuereinheit ferner einen Unterbindungsprozess des Unterbindens der Zufuhr von Strom aus der Reservestromquelle zu der Schaltsteuereinheit ausführt, wenn in dem Batterieausfall-Bestimmungsprozess bestimmt wurde, dass der Batterieausfall detektiert wurde.
  4. Reservestromquellenvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Reservestromquelle durch einen Kondensator gebildet ist.
  5. Reservesystem, das aufweist: die Reservestromquellenvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4; eine Shift-by-Wire-Vorrichtung, die die Schaltsteuereinheit umfasst; und ein Karosseriesteuermodul, das mit einem Türschalter verbindbar ist, der, als die Umschaltanweisungseinheit fungierend, anzeigt, ob eine Tür eines Fahrzeugs offen oder geschlossen ist, wobei die Schaltsteuereinheit in Antwort auf eine Anweisung zum Schalten in den Parkbereich aus der Reservesteuereinheit einen Prozess des Schaltens in den Parkbereich ausführt.
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