JP2020020478A - Backup power source device and backup system - Google Patents
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Abstract
Description
本明細書に開示される技術は、バックアップ電源装置およびバックアップシステムに関し、詳しくは、バッテリ失陥時に、車両に設けられた、モータの駆動力によって自動変速機のシフトレンジを切り換える、いわゆるシフトバイワイヤ装置に含まれるシフト制御部にバックアップ電力を供給する技術に関する。 The technology disclosed in the present specification relates to a backup power supply device and a backup system, and more specifically, a so-called shift-by-wire device that switches a shift range of an automatic transmission by a driving force of a motor provided in a vehicle when a battery fails. The present invention relates to a technique for supplying backup power to a shift control unit included in the control unit.
従来、上記、車両に設けられたシフトバイワイヤ（ＳＢＷ）装置に含まれるシフト制御部にバックアップ電力を供給する技術として、例えば、特許文献１に記載のものが知られている。特許文献１には、車両に設けられたバッテリなどの電源、または電源供給系統などの配線に異常が生じた際に、すなわち、バッテリからの電力供給が失われるバッテリ失陥が発生した際に、キャパシタ（バックアップ電源）からバックアップ電力をＳＢＷ−ＥＣＵ（シフト制御部）に供給する技術が開示されている。同文献に開示された技術では、ＳＢＷ−ＥＣＵによって自動変速機のシフトレンジをパーキンングレンジ（Ｐレンジ）に切り換えることによって車両を安全に駐車させることができる。
Conventionally, as a technique for supplying backup power to a shift control unit included in a shift-by-wire (SBW) device provided in a vehicle, for example, a technique described in
しかしながら、上記文献にも記載されているように、バッテリ失陥時に車両を所定の場所に駐車させるために、車両のユーザがシフトレンジをパーキンングレンジ（Ｐレンジ）に切り換える時期を指定したい場合がある。その場合、上記文献の技術では、バッテリ失陥時からパーキンングレンジ（Ｐレンジ）に切り換えるまでの間、バックアップ電源からＳＢＷ−ＥＣＵに電力を供給する必要があり、バックアップ電源の容量が大きくなるという不都合が生じる。 However, as described in the above document, there is a case where the user of the vehicle wants to specify the timing of switching the shift range to the parking range (P range) in order to park the vehicle at a predetermined location when the battery fails. is there. In this case, according to the technique of the above-mentioned document, it is necessary to supply power from the backup power supply to the SBW-ECU from the time of battery failure to switching to the parking range (P range), and the capacity of the backup power supply increases. Inconvenience occurs.
また、設計上の都合等により、キャパシタ等のバックアップ電源からＳＢＷ−ＥＣＵ（シフト制御部）への電力供給を制御するバックアップ電源装置を、シフト制御部とは別個に設ける場合が考えられる。そのため、バッテリ失陥時に、ユーザの指示に従ってシフトレンジをパーキンングレンジに切り換える場合であって、且、そのようなバックアップ電源装置がシフト制御部とは個別に設けられる場合において、バックアップ電源を効率的に利用できる技術が所望されていた。 In addition, a backup power supply device that controls power supply from a backup power supply such as a capacitor to an SBW-ECU (shift control unit) may be provided separately from the shift control unit for design reasons. Therefore, in the case where the shift range is switched to the parking range in accordance with the user's instruction when the battery fails, and when such a backup power supply device is provided separately from the shift control unit, the backup power supply is efficiently used. There has been a demand for a technology that can be used for such applications.
本明細書に開示される技術は、上記のような事情に基づいて完成されたものであって、バッテリ失陥時にユーザの指示に従ってシフトレンジをパーキンングレンジに切り換える際に、シフト制御部に対するバックアップ電源を効率的に利用できるバックアップ電源装置を提供する。 The technology disclosed in the present specification has been completed based on the above-described circumstances, and when switching a shift range to a parking range according to a user's instruction when a battery fails, a backup for a shift control unit is provided. Provided is a backup power supply that can efficiently use a power supply.
本明細書に開示されるバックアップ電源装置は、シフト制御部がモータを制御して、前記モータの駆動力によって自動変速機のシフトレンジを切り換えるシフトバイワイヤ装置が搭載される車両に設けられ、バッテリからの電力供給が失われるバッテリ失陥の発生時に、パーキングレンジへのシフト指示を行うシフト指示部のユーザによる操作が行われた時に、前記シフト制御部にバックアップ電力を供給するとともに前記シフト制御部が前記モータを駆動して前記自動変速機のシフトレンジをパーキングレンジに切り替えるバックアップ電源装置であって、前記バックアップ電力の供給源であるバックアップ電源と、前記バッテリ失陥を検出する失陥検出部と、前記失陥検出部によって前記バッテリ失陥が検出された際に、前記ユーザによる前記操作をモニタし、前記シフト指示部の前記操作に応じて指示信号を生成するモニタ部と、バックアップ制御部と、を備え、前記バックアップ制御部は、前記バッテリ失陥が検出されたか否かを判定するバッテリ失陥判定処理と、前記バッテリ失陥判定処理において前記バッテリ失陥が検出されたと判定した際に、前記モニタ部から生成される前記指示信号に基づいて、前記シフト指示がなされたか否かを判定するシフト指示判定処理と、前記シフト指示判定処理において前記シフト指示がなされたと判定した場合、前記バックアップ電源から前記シフト制御部への電力供給を開始するとともに、前記シフト制御部に前記パーキングレンジへの移行を指示する移行指示処理と、を実行する。 The backup power supply device disclosed in this specification is provided in a vehicle equipped with a shift-by-wire device that controls a motor by a shift control unit and switches a shift range of an automatic transmission by a driving force of the motor, and includes a battery. When a user operates a shift instructing unit that instructs a shift to a parking range when a battery failure that causes a loss of power supply occurs, backup power is supplied to the shift control unit and the shift control unit is operated. A backup power supply device that drives the motor to switch a shift range of the automatic transmission to a parking range, a backup power supply that is a supply source of the backup power, and a failure detection unit that detects the battery failure, When the battery failure is detected by the failure detection unit, the user A monitor unit that monitors the operation and generates an instruction signal in accordance with the operation of the shift instruction unit, and a backup control unit, wherein the backup control unit determines whether the battery failure has been detected. Determining whether the shift instruction has been issued based on the instruction signal generated from the monitor when it is determined in the battery failure determination processing that the battery failure has been detected in the battery failure determination processing. When it is determined that the shift instruction has been made in the shift instruction determination process and the shift instruction determination process, power supply from the backup power supply to the shift control unit is started, and the shift control unit performs the parking operation. And a shift instruction process for instructing shift to the range.
本構成によれば、バックアップ制御部は、バッテリ失陥時に、ユーザによるパーキングレンジへのシフト指示がなされたと判定した際に、シフト制御部への電力供給を開始するとともに、シフト制御部にパーキングレンジへの移行を指示する。そのため、バッテリ失陥時からユーザによるパーキングレンジへのシフト指示がなされるまでの期間においては、バックアップ電源からシフト制御部への電力供給がおこなわれない。それによって、バックアップ電源からシフト制御部への不要な電力供給がなされない。そのため、本構成によるバックアップ電源装置によれば、バッテリ失陥時にユーザの指示に従ってシフトレンジをパーキンングレンジに切り換える際に、シフト制御部に対するバックアップ電源を効率的に利用できる。それによって、バックアップ電源の容量を低減でき、バックアップ電源を小型・軽量化できる。なお、ここで「バッテリ失陥」には、バッテリ上がり、バッテリに接続される電源線がバッテリから離脱すること、あるいは電源線が途中で切断されること等が含まれる。 According to this configuration, when the backup control unit determines that the user has issued a shift instruction to the parking range at the time of the battery failure, the backup control unit starts power supply to the shift control unit, and transmits the parking range to the shift control unit. Instruct the transition to. Therefore, power is not supplied from the backup power supply to the shift control unit during a period from the time of battery failure to the time when the user issues a shift instruction to the parking range. This prevents unnecessary power supply from the backup power supply to the shift control unit. Therefore, according to the backup power supply device having this configuration, when the shift range is switched to the parking range in accordance with a user's instruction when the battery fails, the backup power supply for the shift control unit can be efficiently used. Thereby, the capacity of the backup power supply can be reduced, and the backup power supply can be reduced in size and weight. Here, the “battery failure” includes a dead battery, a disconnection of a power supply line connected to the battery from the battery, a disconnection of the power supply line in the middle, and the like.
上記バックアップ電源装置において、前記モニタ部は、前記車両に設けられた、前記シフト指示部としての前記パーキングレンジへの移行を示すパーキングレンジスイッチをモニタし、前記バックアップ制御部は、前記シフト指示判定処理において、前記パーキングレンジスイッチがオンされたことを示す指示信号を受け取った場合に、前記シフト指示がなされたと判定するようにしてもよい。
本構成によれば、バッテリ失陥時のユーザによるパーキングレンジへのシフト指示を示すシフト指示部として、車両に設けられるパーキングレンジスイッチおよびドアスイッチを利用できる。そのため、新たにシフト指示のための構成を車両に設ける必要がない。
また、上記バックアップ電源装置において、前記バックアップ制御部は、前記バッテリ失陥判定処理において前記バッテリ失陥が検出されたと判定した際に、前記バックアップ電源から前記シフト制御部への電力供給を禁止する禁止処理をさらに実行するようにしてもよい。
本構成によれば、バッテリ失陥と同時にバックアップ電源からシフト制御部への電力供給が開始されることを、確実に防止できる。
In the backup power supply device, the monitor unit monitors a parking range switch provided in the vehicle and indicating a shift to the parking range as the shift instruction unit, and the backup control unit performs the shift instruction determination process. In the above, when an instruction signal indicating that the parking range switch has been turned on is received, it may be determined that the shift instruction has been issued.
According to this configuration, the parking range switch and the door switch provided in the vehicle can be used as a shift instruction unit that indicates a shift instruction to the parking range by the user when the battery has failed. Therefore, it is not necessary to newly provide a configuration for a shift instruction to the vehicle.
In the backup power supply device, the backup control unit may prohibit a power supply from the backup power supply to the shift control unit when determining that the battery failure is detected in the battery failure determination process. The processing may be further executed.
According to this configuration, it is possible to reliably prevent the power supply from the backup power supply to the shift control unit from being started simultaneously with the battery failure.
また、上記バックアップ電源装置において、前記バックアップ電源は、キャパシタによって構成されるようにしてもよい。 Further, in the backup power supply device, the backup power supply may be configured by a capacitor.
また、本明細書に開示されるバックアップシステムは、上記の何れかに記載のバックアップ電源装置と、シフト制御部を含むシフトバイワイヤ装置と、を備え、前記シフト制御部は、前記バックアップ制御部からの前記パーキングレンジへ移行する指示にしたがって、前記パーキングレンジへの移行処理を実行する。
本構成によれば、バッテリ失陥時にユーザの指示に従ってシフトレンジをパーキンングレンジに切り換える際に、シフト制御部に対するバックアップ電源を効率的に利用できるバックアップシステムを構築できる。
Further, a backup system disclosed in the present specification includes the backup power supply device according to any of the above, and a shift-by-wire device including a shift control unit, wherein the shift control unit receives a signal from the backup control unit. According to the instruction to shift to the parking range, the shift processing to the parking range is executed.
According to this configuration, it is possible to construct a backup system that can efficiently use the backup power supply for the shift control unit when the shift range is switched to the parking range in accordance with a user instruction when the battery fails.
本明細書に開示されるバックアップ電源装置によれば、バッテリ失陥時にユーザの指示に従ってシフトレンジをパーキンングレンジに切り換える際に、シフト制御部に対するバックアップ電源の容量を低減できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the backup power supply apparatus disclosed by this specification, when switching a shift range to a parking range according to a user's instruction at the time of a battery failure, the capacity of the backup power supply with respect to a shift control part can be reduced.
一実施形態に係るバックアップシステム１を、図１から図３を参照しつつ説明する。
A
１．バックアップシステムの構成
バックアップシステム１は、車両に搭載され、バックアップ電源装置１０、シフトバイワイヤ（ＳＢＷ）装置２０、ボディコントロールモジュール（ＢＣＭ）３０、およびバッテリＢａ等を含む。なお、車両は、ガソリンエンジン自動車であってもよいし、ガソリンエンジンとモータ駆動併用のＨＶ車であってよいし、モータ駆動専用のＥＶ車であってもよい。要は、車両は、シフトバイワイヤ装置を搭載した車両であればよい。
1. Configuration of Backup System The
シフトバイワイヤ装置２０は、シフト制御ＥＣＵ２１、モータ２２、自動変速機２３、およびパーキングレンジスイッチ（以下、「Ｐレンジスイッチ」と記す）２４等を含む。シフト制御ＥＣＵ２１は、例えばＣＰＵを含み、モータ２２を制御して、モータ２２の駆動力によって自動変速機２３のシフトレンジを切り換える。シフトレンジは、例えば、ドライブレンジ（Ｄレンジ）、バックレンジ（Ｒレンジ）、ニュートラルレンジ（Ｎレンジ）、およびパーキングレンジ（以下、「Ｐレンジ」と記す）等を含む。シフト制御ＥＣＵ２１は、「シフト制御部」の一例である。
The shift-by-
Ｐレンジスイッチ２４は、通常、駐車時にユーザによって押圧されることによって自動変速機２３のシフトレンジがＰレンジに切り換えられる。また、バッテリＢａの失陥時には、後述するように、ユーザによるＰレンジへのシフト指示として使用される。また、車両のドアに設けられ、ＢＣＭ３０に接続されたドアスイッチ３１は、同様に、バッテリＢａの失陥時には、後述するように、ユーザによるＰレンジへのシフト指示として使用される。ここで、Ｐレンジスイッチ２４およびドアスイッチ３１は、ユーザの操作によってＰレンジへのシフト指示を行う「シフト指示部」の一例である。
Normally, the
また、イグニッション（ＩＧ）スイッチ３２は、リレー３３のコイルに接続されている。ＩＧスイッチ３２がオンされるとコイルが励磁されて、接点が導通して、１２Ｖのバッテリ電圧Ｖｂが、後述するバックアップ電源装置１０の失陥検出回路１２に印加される。
The ignition (IG)
２．バックアップ電源装置の構成
バックアップ電源装置１０は、シフトバイワイヤ装置２０が搭載される車両に設けられる。バックアップ電源装置１０は、シフトバイワイヤ装置２０に含まれるシフト制御ＥＣＵ２１に対して個別に設けられ、車両に設けられたバッテリＢａからの電力供給が失われるバッテリ失陥が生じた際に、シフト制御ＥＣＵ２１にバックアップ電力を供給する。
2. Configuration of Backup Power Supply Device Backup
バックアップ電源装置１０は、図１に示されるように、ＣＰＵ１１、失陥検出回路１２、モニタ回路１３、充電回路１４、放電回路１５、キャパシタ１６、電源回路１７、およびＲＯＭ１８等を含む。
As shown in FIG. 1, the backup
ＣＰＵ１１は、ＲＯＭ１８に格納されたプログラムにしたがってバックアップ電源装置１０全体を制御する。また、バッテリ失陥時には、ＣＰＵ１１は、後述するバッテリ失陥時のバックアップ処理を実行する。
The CPU 11 controls the entire
バックアップ処理においては、ＣＰＵ１１は、具体的には、バッテリ失陥が検出されたか否かを判定するバッテリ失陥判定処理と、バッテリ失陥判定処理においてバッテリ失陥が検出されたと判定した際に、モニタ回路１３からの指示信号Ｓｐに基づいて、シフト指示がなされたか否かを判定するシフト指示判定処理と、シフト指示判定処理においてシフト指示がなされたと判定した場合、キャパシタ１６からシフト制御ＥＣＵ２１への電力供給を開始するとともに、シフト制御ＥＣＵ２１にＰレンジへの移行を指示する移行指示処理と、を実行する。ＣＰＵ１１は、さらに、バッテリ失陥判定処理においてバッテリ失陥が検出されたと判定した際に、キャパシタ１６からシフト制御ＥＣＵ２１への電力供給を禁止する禁止処理をさらに実行する。ＣＰＵ１１は、「バックアップ制御部」の一例である。
In the backup process, the CPU 11 specifically performs a battery failure determination process of determining whether a battery failure has been detected and a battery failure determination process that determines that a battery failure has been detected in the battery failure determination process. A shift instruction determination process for determining whether or not a shift instruction has been made based on an instruction signal Sp from the
失陥検出回路１２は、バッテリ失陥を検出する。具体的には、本実施形態では、図１に示されるように、バッテリＢａから直接のバッテリ電圧Ｖｂ（１２Ｖ）と、リレー３３を介してのバッテリ電圧Ｖｂとをモニタし、両方のバッテリ電圧Ｖｂが検出されない場合に、バッテリ失陥の検出信号Ｓｄを生成し、検出信号ＳｄをＣＰＵ１１に供給する。なお、バッテリＢａからの直接のバッテリ電圧Ｖｂを検出し、リレー３３を介してのバッテリ電圧Ｖｂを検出しない場合は、バッテリ失陥ではなく、単にＩＧスイッチ３２がオフされただけなので、失陥検出回路１２は検出信号Ｓｄを生成しない。失陥検出回路１２は、「失陥検出部」の一例である。失陥検出回路１２は、電圧検出回路、ＡＮＤ回路等の周知の回路によって構成される。
The
モニタ回路１３は、失陥検出回路１２よってバッテリ失陥が検出された際に、パーキングレンジへのシフト指示を行うＰレンジスイッチ２４、および車両のドアの開閉を示すドアスイッチ３１をモニタし、Ｐレンジスイッチ２４あるいはドアスイッチ３１の操作に応じて、それぞれ指示信号Ｓｐを生成する。本実施形態では、具体的には、モニタ回路１３の検出端子は、図１に示されるように、例えば、Ｐレンジスイッチ２４およびドアスイッチ３１に、プルアップされて接続されている。そして、バッテリ失陥時にユーザによってＰレンジスイッチ２４またはドアスイッチ３１がオン操作されて、モニタ回路１３の検出端子がプルダウンされることによって、モニタ回路１３は、ユーザによるＰレンジへのシフト指示を検出し、指示信号Ｓｐを生成する。なお、ドアスイッチ３１は、ユーザによってドアが開けられることによってオン操作される。指示信号ＳｐはＣＰＵ１１に供給される。モニタ回路１３は、「モニタ部」の一例である。
The
充電回路１４は、１２Ｖのバッテリ電圧Ｖｂを受け取り、例えば、１１Ｖの電圧に変換する。そして、キャパシタ１６の充電状況に応じて充電電流を制御する。
放電回路１５は、例えば、半導体スイッチ回路（図示せず）を含み、バッテリ失陥時にＣＰＵ１１の指令に従ってスイッチ回路をオンし、キャパシタ１６からの電力をシフト制御ＥＣＵ２１に供給する。通常時、スイッチ回路はオフされており、キャパシタ１６からシフト制御ＥＣＵ２１への電力供給は行われない。
The charging
The
キャパシタ１６は、バッテリ失陥時に、ＣＰＵ１１等のバックアップ電源装置１０の内部回路、およびシフト制御ＥＣＵ２１に電力を供給する。すなわち、キャパシタ１６は、バックアップ電力の供給源である。そのため、キャパシタ１６は、バッテリ失陥時に、少なくともシフト制御ＥＣＵ２１によってシフトレンジがＰレンジに切り換え可能な蓄電容量を有する。キャパシタ１６の容量は、バッテリ失陥時からＰレンジの切り換え時までの経過時間（図３のＫ１参照）の設定値や、バッテリ失陥時の負荷の容量等に応じて、適宜、事前に実験等によって決定される。キャパシタ１６は、「バックアップ電源」の一例である。なお、「バックアップ電源」はキャパシタ１６に限られず、例えば、二次電池等であってもよい。
電源回路１７は、例えば、図１に示されるように、それぞれダイオードを介してバッテリＢａとキャパシタ１６とに接続される。電源回路１７には、通常時はバッテリＢａから電力が供給され、バッテリ失陥時には自動的にキャパシタ１６から電力が供給される。電源回路１７は、受け取った電圧を所定の電源電圧Ｖｄｄに変換して、電源電圧Ｖｄｄをバックアップ電源装置１０の各部に供給する。
The power supply circuit 17 is connected to the battery Ba and the
３．バッテリ失陥時のバックアップ処理
次に、図２および図３を参照して、所定のプログラムに基づいてＣＰＵ１１によって実行される「バッテリ失陥時のバックアップ処理」について説明する。なお、図３において、時刻ｔ１と時刻ｔ２、時刻ｔ２と時刻ｔ４、および時刻ｔ３と時刻ｔ４とは、ほぼ同時刻であるが説明の都合上、間隔を空けて記載されている。なお、図２に示すフローチャートに示される処理順序を一例を示すものである。
3. Next, with reference to FIG. 2 and FIG. 3, "backup processing at the time of battery failure" executed by the CPU 11 based on a predetermined program will be described. In FIG. 3, time t1 and time t2, time t2 and time t4, and time t3 and time t4 are substantially the same, but are spaced apart for convenience of explanation. The processing order shown in the flowchart shown in FIG. 2 is an example.
図３の時刻ｔ０において、ユーザによってＩＧスイッチ３２がオンされると、ＣＰＵ１１は、失陥検出回路１２を介してバッテリ電圧Ｖｂをモニタする（図２のステップＳ１０）。モニタした際に、ＣＰＵ１１は、失陥検出回路１２によってバッテリ失陥が検出されたか否かを判定する（ステップＳ２０：バッテリ失陥判定処理）。具体的には、失陥検出回路１２からバッテリ失陥の検出信号Ｓｄを受け取ったか否かを判定する。バッテリ失陥が検出されていない、すなわち、検出信号Ｓｄを受け取っていないと判定した場合（ステップＳ２０：ＮＯ）、ステップＳ１０の処理に戻る。すなわち、ステップＳ１０、Ｓ２０の処理は、所定時間毎に繰り返されるループ処理である。
When the user turns on the
一方、ステップＳ２０において、バッテリ失陥が検出された、すなわち、検出信号Ｓｄを受け取ったと判定した場合（ステップＳ２０：ＹＥＳ）、ステップＳ３０の処理に移行する。この場合は、図３の時刻ｔ１に相当する。すなわち、図３の時刻ｔ１において、例えば電力配線がバッテリＢａから離脱してバッテリ失陥が発生したとする。すると、このとき、ＣＰＵ１１は、放電回路１５のスイッチ回路のオフ状態を維持し、キャパシタ１６からシフト制御ＥＣＵ２１への電力供給を禁止する（禁止処理）。すなわち、図３の時刻ｔ１において、シフト制御ＥＣＵ２１、Ｐレンジスイッチ２４、およびドアスイッチ３１への電力供給は遮断される。
On the other hand, if it is determined in step S20 that a battery failure has been detected, that is, it is determined that the detection signal Sd has been received (step S20: YES), the process proceeds to step S30. This case corresponds to time t1 in FIG. That is, it is assumed that, for example, at time t1 in FIG. 3, the power wiring is disconnected from the battery Ba and a battery failure occurs. Then, at this time, the CPU 11 maintains the OFF state of the switch circuit of the
また、時刻ｔ１に近い時刻ｔ２おいて、ＣＰＵ１１は、モニタ回路１３を介してＰレンジスイッチ２４およびドアスイッチ３１に電力を供給して、Ｐレンジスイッチ２４およびドアスイッチ３１の状態のモニタを開始する（ステップＳ３０）。モニタした際に、ＣＰＵ１１は、ユーザによってＰレンジへのシフト指示がなされたか否かを判定する（ステップＳ４０：シフト指示判定処理）。具体的には、モニタ回路１３から指示信号Ｓｐを受け取ったか否かを判定する。Ｐレンジへのシフト指示がなされていない、すなわち、指示信号Ｓｐを受け取っていないと判定した場合（ステップＳ４０：ＮＯ）、ステップＳ３０の処理に戻る。すなわち、ステップＳ３０、Ｓ４０の処理は、所定時間毎に繰り返されるループ処理である。
Further, at time t2 close to time t1, the CPU 11 supplies power to the
一方、ステップＳ４０において、Ｐレンジへのシフト指示がなされた、すなわち、指示信号Ｓｐを受け取ったと判定した場合（ステップＳ４０：ＹＥＳ）、ステップＳ５０の処理に移行する。この場合は、図３の時刻ｔ３あるいは時刻ｔ４に相当する。すなわち、図３の時刻ｔ３において、ユーザによってＰレンジスイッチ２４がオンされ、図３の時刻ｔ４において、ユーザによってドアが開けられ、ドアスイッチ３１がオンされたとする。
On the other hand, if it is determined in step S40 that the shift instruction to the P range has been issued, that is, if it has been determined that the instruction signal Sp has been received (step S40: YES), the process proceeds to step S50. This case corresponds to time t3 or time t4 in FIG. That is, at time t3 in FIG. 3, the user turns on the
すると、ＣＰＵ１１は、ユーザによってＰレンジへの移行の指示がなされたと判断する（時刻ｔ５に相当）。そして、ＣＰＵ１１は、ステップＳ５０において、キャパシタ１６からシフト制御ＥＣＵ２１への電力供給（バックアップ電源の供給）を開始するとともに、バックアップモードの開始をシフト制御ＥＣＵ２１に通知する、すなわち、Ｐレンジへの移行を指示する（移行指示処理）。
Then, the CPU 11 determines that the user has issued an instruction to shift to the P range (corresponding to time t5). Then, in step S50, the CPU 11 starts power supply (supply of backup power) from the
それによって、シフト制御ＥＣＵ２１は、バックアップモードが開始され、Ｐレンジへの移行の必要があると判断して、モータ２２を駆動して自動変速機２３のシフトレンジをＰレンジに切り換える（移行処理）。それによって、バッテリ失陥時に車両を安全に駐車させることができる。
Accordingly, the
４．比較例
図４には、シフト制御ＥＣＵ２１に対してバックアップ電源装置１０が個別に設けられる場合の比較例が示される。比較例では、バッテリ失陥時にキャパシタ１６からシフト制御ＥＣＵ２１に電力が供給されることは本実施形態と同様であるが、供給方法が異なる。すなわち、比較例では、図４の時刻ｔ１においてバッテリ失陥が発生したとすると、時刻ｔ１において自動的にキャパシタ１６からシフト制御ＥＣＵ２１への電力供給が開始される。これは、例えば、上記したバッテリ失陥時にバックアップ電源装置１０の電源回路１７にキャパシタ１６から電力供給が開始される方法と同様に、二個のダイオードを用いて行われる。
4. Comparative Example FIG. 4 shows a comparative example in which the backup
そして、比較例では、シフト制御ＥＣＵ２１がユーザによってＰレンジへの移行指示をモニタし、移行指示があったと判定した際に、Ｐレンジに移行する（時刻ｔ５）。すなわち、比較例では、バッテリ失陥が検出された時刻ｔ１からＰレンジ移行時の時刻ｔ５までの期間Ｋ１中、キャパシタ１６からシフト制御ＥＣＵ２１への電力供給が継続される。この期間Ｋ１には、例えば車両の運転中であれば、ユーザがバッテリ失陥に気づき、車両を安全な場所に移動して車両を停止させ、Ｐレンジスイッチ２４を押すまで、あるいはドアを開けるまでの時間が含まれる。期間Ｋ１は、例えば数分間となる。
In the comparative example, the
それに対して、本実施形態では、図３に示されるように、期間Ｋ１の間、キャパシタ１６からシフト制御ＥＣＵ２１への電力供給が行われない。そのため、本実施形態では、比較例と比べて、バッテリ失陥時にシフト制御ＥＣＵ２１に供給する電力量を低減でき、それによってキャパシタ１６の容量を小さく、すなわち、キャパシタ１６を小型・軽量化することができる。
On the other hand, in the present embodiment, as shown in FIG. 3, power is not supplied from the
５．本実施形態の効果
本実施形態では、ＣＰＵ１１は、バッテリ失陥時に、ユーザによるＰレンジへのシフト指示がなされたと判定した際に（ステップＳ４０：ＹＥＳ）、シフト制御ＥＣＵ２１への電力供給を開始するとともに、シフト制御ＥＣＵ２１にＰレンジへの移行を指示する。そのため、バッテリ失陥時（時刻ｔ１）からユーザによるパーキングレンジへのシフト指示がなされ、シフト制御ＥＣＵ２１への電力供給が開始される（時刻ｔ５）までの期間Ｋ１においては、キャパシタ１６からシフト制御ＥＣＵ２１への電力供給が行なわれない。それによって、キャパシタ１６からシフト制御ＥＣＵ２１への不要な電力供給が行われない。そのため、本実施形態によるバックアップ電源装置１０によれば、バックアップ電源装置１０がシフト制御ＥＣＵ２１とは個別に設けられる場合において、バッテリ失陥時にユーザの指示に従ってシフトレンジをＰレンジに切り換える際に、シフト制御ＥＣＵ２１に対するキャパシタ１６を効率的に利用できる。それによって、キャパシタ１６の容量を低減でき、キャパシタ１６を小型・軽量化できる。
5. Effects of the Present Embodiment In the present embodiment, when the CPU 11 determines that the user has issued a shift instruction to the P range at the time of a battery failure (step S40: YES), the CPU 11 starts power supply to the
また、バッテリ失陥時のユーザによるパーキングレンジへのシフト指示を示すシフト指示部として、車両に設けられるＰレンジスイッチ２４およびドアスイッチ３１を利用できる。そのため、新たにシフト指示のための構成を車両に設ける必要がない。
In addition, a
また、本実施形態では、バッテリ失陥時にユーザの指示に従ってシフトレンジをＰレンジに切り換える際に、シフト制御ＥＣＵ２１に対するキャパシタ１６を効率的に利用できるバックアップシステム１を構築できる。
Further, in the present embodiment, the
なお、車両は、電動パーキングブレーキ（ＥＰＢ）を搭載した車両であることが好ましい。バッテリ失陥時には、電動パーキングブレーキが使用できなくなり、本実施形態のようにＰレンジで駐車できることの有用性が増大するからである。 Preferably, the vehicle is a vehicle equipped with an electric parking brake (EPB). This is because when the battery fails, the electric parking brake cannot be used, and the usefulness of being able to park in the P range as in the present embodiment is increased.
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
<Other embodiments>
The present invention is not limited to the embodiments described with reference to the above description and drawings. For example, the following embodiments are also included in the technical scope of the present invention.
（１）上記実施形態では、バックアップ制御部をＣＰＵ１１で構成し、失陥検出回路１２、モニタ回路１３、放電回路１５、ＲＯＭ１８等を個別に構成する例を示したが、これに限られない。例えば、ＣＰＵ１１、失陥検出回路１２、およびモニタ回路１３を一個のＡＳＩＣ（特定用途用ＩＣ）で構成するようにしてもよい。すなわち、バックアップ制御部に、失陥検出部、およびモニタ回路の機能を含めるようにしてもよい。あるいは、ＣＰＵ１１、失陥検出回路１２、モニタ回路１３、放電回路１５、およびＲＯＭ１８を一個のＡＳＩＣで構成するようにしてもよい。さらには、バックアップ制御部は、ＣＰＵによらずに、複数の論理回路によって構成され、複数の論理回路による論理構成によって各処理が実行されるようにしてもよい。
(1) In the above-described embodiment, an example has been described in which the backup control unit is configured by the CPU 11 and the
（２）上記実施形態では、バッテリＢａの失陥時にユーザによるＰレンジへのシフト指示として使用されるシフト指示部を、Ｐレンジスイッチ２４およびドアスイッチ３１で構成する例を示したが、これに限られない。例えば、これらに、さらに、プッシュスタートスイッチを追加するようにしてもよい。あるいは、新たに、バッテリ失陥時専用のシフト指示部を設けるようにしてもよい。
(2) In the above-described embodiment, an example has been described in which the shift instructing unit used as a shift instruction to the P range by the user when the battery Ba has failed is configured by the
１…バックアップシステム
１０…バックアップ電源装置
１１…ＣＰＵ（バックアップ制御部）
１２…失陥検出回路
１３…モニタ回路
１６…キャパシタ（バックアップ電源）
２０…電力線の一端部
２１…シフト制御ＥＣＵ（シフト制御部）
２４…Ｐレンジシフトスイッチ（シフト指示部）
３０…ボディコントロールモジュール
３１…ドアスイッチ（シフト指示部）
Ｂａ…バッテリ
1.
12
20: one end of the power line 21: shift control ECU (shift control unit)
24 ... P range shift switch (shift instruction section)
30: body control module 31: door switch (shift instruction section)
Ba ... Battery
Claims (5)
前記バックアップ電力の供給源であるバックアップ電源と、
前記バッテリ失陥を検出する失陥検出部と、
前記失陥検出部によって前記バッテリ失陥が検出された際に、前記ユーザによる前記操作をモニタし、前記シフト指示部の前記操作に応じて指示信号を生成するモニタ部と、
バックアップ制御部と、を備え、
前記バックアップ制御部は、
前記バッテリ失陥が検出されたか否かを判定するバッテリ失陥判定処理と、
前記バッテリ失陥判定処理において前記バッテリ失陥が検出されたと判定した際に、前記モニタ部から生成される前記指示信号に基づいて、前記シフト指示がなされたか否かを判定するシフト指示判定処理と、
前記シフト指示判定処理において前記シフト指示がなされたと判定した場合、前記バックアップ電源から前記シフト制御部への電力供給を開始するとともに、前記シフト制御部に前記パーキングレンジへの移行を指示する移行指示処理と、を実行する、バックアップ電源装置。 A shift control unit controls a motor, and is provided in a vehicle equipped with a shift-by-wire device that switches a shift range of an automatic transmission according to a driving force of the motor. When a battery failure occurs, power supply from a battery is lost. When a user operates a shift instructing unit for performing a shift instruction to a parking range, a backup power is supplied to the shift control unit, and the shift control unit drives the motor to shift the automatic transmission. A backup power supply for switching a range to a parking range,
A backup power supply that is a source of the backup power;
A failure detection unit that detects the battery failure;
A monitor unit that monitors the operation by the user when the battery failure is detected by the failure detection unit and generates an instruction signal in accordance with the operation of the shift instruction unit.
A backup control unit,
The backup control unit includes:
A battery failure determination process for determining whether the battery failure has been detected,
A shift instruction determination process for determining whether or not the shift instruction has been made, based on the instruction signal generated from the monitor unit, when determining that the battery failure has been detected in the battery failure determination process; ,
When it is determined in the shift instruction determination processing that the shift instruction has been made, power supply from the backup power supply to the shift control unit is started, and the shift instruction unit instructs the shift control unit to shift to the parking range. And perform a backup power supply.
前記モニタ部は、前記車両に設けられた、前記シフト指示部としての前記パーキングレンジへの移行を示すパーキングレンジスイッチをモニタし、
前記バックアップ制御部は、前記シフト指示判定処理において、前記パーキングレンジスイッチがオンされたことを示す指示信号を受け取った場合に、前記シフト指示がなされたと判定する、バックアップ電源装置。 The backup power supply device according to claim 1,
The monitor unit is provided in the vehicle, monitors a parking range switch indicating a shift to the parking range as the shift instruction unit,
The backup power supply device, wherein the backup control unit determines that the shift instruction has been made when receiving an instruction signal indicating that the parking range switch has been turned on in the shift instruction determination process.
前記バックアップ制御部は、前記バッテリ失陥判定処理において前記バッテリ失陥が検出されたと判定した際に、前記バックアップ電源から前記シフト制御部への電力供給を禁止する禁止処理を、さらに実行する、バックアップ電源装置。 The backup power supply according to claim 1 or 2,
The backup control unit further executes a prohibition process of prohibiting power supply from the backup power supply to the shift control unit when it is determined that the battery failure is detected in the battery failure determination process. Power supply.
前記バックアップ電源は、キャパシタによって構成される、バックアップ電源装置。 The backup power supply according to any one of claims 1 to 3,
The backup power supply device, wherein the backup power supply includes a capacitor.
前記シフト制御部を含むシフトバイワイヤ装置と、を備え、
前記シフト制御部は、前記バックアップ制御部からの前記パーキングレンジへ移行する指示にしたがって、前記パーキングレンジへの移行処理を実行する、バックアップシステム。 A backup power supply device according to any one of claims 1 to 4,
A shift-by-wire device including the shift control unit,
The backup system, wherein the shift control unit executes a shift process to the parking range in accordance with an instruction from the backup control unit to shift to the parking range.
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