CN109416122A - 备用电源装置及备用系统 - Google Patents

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Abstract

备用电源装置(10)的备用控制部(11)执行：蓄电池失灵判定处理，判定是否由失灵检测部(12)检测到蓄电池失灵的发生；切换指示判定处理，在蓄电池失灵判定处理中判定为检测到蓄电池失灵的发生时，基于来自监控电路(13)的指示信号(Sp)，判定使用者是否作出了向P挡的切换指示；及转移指示处理，在切换指示判定处理中判定为作出了切换指示时，开始从备用电源(16)向换挡控制部(21)的电力供给，并对换挡控制部(21)指示向P挡的转移。

Description

备用电源装置及备用系统
技术领域
本说明书公开的技术涉及备用电源装置及备用系统，详细而言，涉及在蓄电池失灵发生时向设置于车辆并通过电动机的驱动力来切换自动变速器的挡位的所谓线控换挡装置包含的换挡控制部供给备用电力的技术。
背景技术
以往，作为上述向设置于车辆的线控换挡(Shift By Wire)装置包含的换挡控制部供给备用电力的技术，已知有例如专利文献1记载的技术。专利文献1公开了如下的技术：在设置于车辆的蓄电池等电源或者电源供给系统等的配线发生了异常时，即，失去来自蓄电池的电力供给的蓄电池失灵发生时，从电容器(备用电源)将备用电力向SBW-ECU(换挡控制部)供给的技术。在该文献公开的技术中，通过来自接受了电力供给的SBW-ECU的控制信号将自动变速器的挡位切换为驻车挡(P挡)而能够使车辆安全地驻车。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2008-180250号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而，也如上述文献记载那样，在蓄电池失灵发生时为了使车辆驻车于预定的场所，存在想要指定车辆的使用者将挡位切换为驻车挡(P挡)的时机的情况。在这种情况下，在上述文献的技术中，在从蓄电池失灵发生时至切换为驻车挡(P挡)时的期间，需要从备用电源向SBW-ECU供给电力，会产生备用电源的容量增大与需要供给的容量对应的量这一不良情况。在容量大的情况下，备用电源的尺寸增大。
另外，由于设计上的情况等，可考虑将对于电力从电容器等备用电源向SBW-ECU(换挡控制部)的供给进行控制的备用电源装置与换挡控制部另行设置的情况。因此，希望一种如下的技术：在蓄电池失灵发生时，在按照使用者的指示而将挡位切换为驻车挡的情况且这样的备用电源装置与换挡控制部另行设置的情况下，能够有效地利用备用电源。
本说明书公开的技术基于上述那样的情况而完成，提供一种在蓄电池失灵发生时按照使用者的指示将挡位向驻车挡切换之际能够有效利用对换挡控制部的备用电源且能够小型化的备用电源装置。
用于解决课题的方案
本说明书公开的备用电源装置具有通过电动机的驱动力来切换自动变速器的挡位的线控换挡装置和向所述线控换挡装置供给电力的备用电源，并在失去来自蓄电池的电力供给的蓄电池失灵发生时，向所述线控换挡装置包含的换挡控制部供给来自所述备用电源的电力，所述备用电源装置具备：失灵检测部，检测所述蓄电池失灵的发生；监控部，在由所述失灵检测部检测到所述蓄电池失灵的发生时，监控使用者对切换指示部的操作，根据所述切换指示部的所述操作而生成指示信号，其中所述切换指示部进行将所述挡位向驻车挡切换的切换指示；及备用控制部，所述备用控制部执行：蓄电池失灵判定处理，判定是否由所述失灵检测部检测到所述蓄电池失灵的发生；切换指示判定处理，在所述蓄电池失灵判定处理中判定为检测到所述蓄电池失灵的发生时，基于从所述监控部生成的所述指示信号，判定是否作出了所述切换指示；及转移指示处理，在所述切换指示判定处理中判定为作出了所述切换指示时，开始从所述备用电源向所述换挡控制部的电力供给，并对所述换挡控制部指示向所述驻车挡的转移。
根据本结构，在蓄电池失灵发生时判定为使用者作出了向驻车挡的切换指示之际，备用控制部开始向换挡控制部的电力供给，并对换挡控制部指示向驻车挡的转移。因此，在从蓄电池失灵发生时至使用者作出向驻车挡的切换指示的期间，不进行从备用电源向换挡控制部的电力供给。由此，不进行从备用电源向换挡控制部的不必要的电力供给。因此，根据本结构的备用电源装置，在蓄电池失灵发生时按照使用者的指示将挡位向驻车挡切换之际，能够有效地利用对换挡控制部的备用电源。由此，能够减少备用电源的容量，能够实现备用电源的小型、轻量化。需要说明的是，在此，“蓄电池失灵”包括蓄电池上升而与蓄电池连接的电源线从蓄电池脱离的情况或者电源线在中途被切断的情况等。
在上述备用电源装置中，可以是，所述监控部对作为所述切换指示部的表示向所述驻车挡的转移的驻车挡开关及作为所述切换指示部的表示所述车辆的车门的开闭的车门开关进行监控，在所述切换指示判定处理中，在接收到表示所述驻车挡开关被接通的指示信号或者表示所述车门开关被接通的指示信号时，所述备用控制部判定为作出了所述切换指示。
根据本结构，作为表示蓄电池失灵发生时的使用者向驻车挡的切换指示的切换指示部，可以利用设置于车辆的驻车挡开关及车门开关。因此，不需要在车辆新设置切换指示用的结构。
另外，在上述备用电源装置中，可以是，在所述蓄电池失灵判定处理中判定为检测到所述蓄电池失灵的发生时，所述备用控制部还执行禁止从所述备用电源向所述换挡控制部的电力供给的禁止处理。
根据本结构，能够可靠地防止在蓄电池失灵发生的同时开始从备用电源向换挡控制部的电力供给。
另外，在上述备用电源装置中，所述备用电源可以由电容器构成。
另外，本说明书公开的备用系统具备：上述任一记载的备用电源装置；线控换挡装置，包括换挡控制部；及车身控制模块，连接有作为所述切换指示部的表示车辆的车门的开闭的车门开关，所述换挡控制部按照来自所述备用控制部的向所述驻车挡转移的指示，执行向所述驻车挡的转移处理。
根据本结构，能够构筑出在蓄电池失灵发生时按照使用者的指示将挡位向驻车挡切换之际能够有效地利用对换挡控制部的备用电源的备用系统。
发明效果
根据本说明书公开的备用电源装置，在蓄电池失灵发生时按照使用者的指示将挡位向驻车挡切换之际，能够减少对换挡控制部的备用电源的容量，并能够小型化。
附图说明
图1是表示一实施方式的备用系统的概略性的框图。
图2是备用电源供给处理的概略性的流程图。
图3是表示备用电源供给处理的概略性的时序图。
图4是表示备用电源供给处理的比较例的概略性的时序图。
具体实施方式
参照图1～图3，说明一实施方式的备用系统1。
1.备用系统的结构
备用系统1搭载于车辆，包括备用电源装置10、线控换挡(SBW)装置20、车身控制模块(Body Control Module)30及蓄电池Ba等。需要说明的是，车辆可以是汽油发动机汽车，也可以是汽油发动机与电动机驱动并用的HV车，还可以是电动机驱动专用的EV车。总之，车辆只要是搭载有线控换挡装置的车辆即可。
线控换挡装置20包括换挡控制ECU21、电动机22、自动变速器23及驻车挡开关(以下，记为“P挡开关”)24等。换挡控制ECU21包括例如CPU，对电动机22进行控制，通过电动机22的驱动力来切换自动变速器23的挡位。挡位包括例如行车挡(D挡)、倒车挡(R挡)、空挡(N挡)及驻车挡(以下，记为“P挡”)等。换挡控制ECU21是“换挡控制部”的一例。
P挡开关24通常在驻车时被使用者按压，从而将自动变速器23的挡位切换为P挡。而且，在蓄电池Ba的失灵发生时，如后所述，作为使用者向P挡的切换指示来使用。而且，设置于车辆的车门并与BCM30连接的车门开关31同样在蓄电池Ba的失灵发生时如后所述作为使用者向P挡的切换指示来使用。在此，P挡开关24及车门开关31是通过使用者的操作进行向P挡的切换指示的“切换指示部”的一例。
另外，点火(IG)开关32连接于继电器33的线圈。当IG开关32接通时，线圈被励磁，接点导通，12V的蓄电池电压Vb向后述的备用电源装置10的失灵检测电路12施加。
2.备用电源装置的结构
备用电源装置10设置于搭载线控换挡装置20的车辆。备用电源装置10相对于线控换挡装置20包含的换挡控制ECU21而另行设置，在失去来自设置于车辆的蓄电池Ba的电力供给的蓄电池失灵发生时，向换挡控制ECU21供给备用电力。
如图1所示，备用电源装置10包括CPU11、失灵检测电路12、监控电路13、充电电路14、放电电路15、电容器16、电源电路17及ROM18等。
CPU11按照存储于ROM18的程序来控制备用电源装置10整体。而且，在蓄电池失灵发生时，CPU11执行后述的蓄电池失灵发生时的备用处理。
在备用处理中，具体而言，CPU11执行判定是否检测到蓄电池失灵的发生的蓄电池失灵判定处理、在蓄电池失灵判定处理中判定为检测到蓄电池失灵的发生的情况下基于来自监控电路13的指示信号Sp来判定是否作出了切换指示的切换指示判定处理、在切换指示判定处理中判定为作出了切换指示的情况下开始从电容器16向换挡控制ECU21的电力供给并对换挡控制ECU21指示向P挡的转移的转移指示处理。CPU11在蓄电池失灵判定处理中判定为检测到蓄电池失灵的发生时，还执行禁止从电容器16向换挡控制ECU21的电力供给的禁止处理。CPU11是“备用控制部”的一例。
失灵检测电路12检测蓄电池失灵的发生。具体而言，在本实施方式中，如图1所示，对来自蓄电池Ba的直接的蓄电池电压Vb(12V)和经由继电器33的蓄电池电压Vb进行监控，在未检测到两方的蓄电池电压Vb时，生成蓄电池失灵的发生的检测信号Sd，并将检测信号Sd向CPU11供给。需要说明的是，在检测来自蓄电池Ba的直接的蓄电池电压Vb、不检测经由继电器33的蓄电池电压Vb的情况下，不是蓄电池失灵的发生而仅是将IG开关32断开，因此失灵检测电路12不生成检测信号Sd。失灵检测电路12是“失灵检测部”的一例。失灵检测电路12由电压检测电路、AND电路等周知的电路构成。
监控电路13在由失灵检测电路12检测到蓄电池失灵的发生时，监控进行向驻车挡的切换指示的P挡开关24及表示车辆的车门的开闭的车门开关31，根据P挡开关24或车门开关31的操作而分别生成指示信号Sp。在本实施方式中，具体而言，如图1所示，监控电路13的检测端子被上拉而连接于例如P挡开关24及车门开关31。并且，在蓄电池失灵发生时通过使用者将P挡开关24或车门开关31进行接通操作，通过将监控电路13的检测端子下拉，而监控电路13检测到使用者向P挡的切换指示，生成指示信号Sp。需要说明的是，车门开关31通过由使用者打开车门而被进行接通操作。指示信号Sp向CPU11供给。监控电路13是“监控部”的一例。
充电电路14接收12V的蓄电池电压Vb，并转换成例如11V的电压。并且，根据电容器16的充电状况来控制充电电流。
放电电路15包括例如半导体开关电路(未图示)，在蓄电池失灵发生时按照CPU11的指令将开关电路接通，将来自电容器16的电力向换挡控制ECU21供给。通常时，开关电路被断开，不进行从电容器16向换挡控制ECU21的电力供给。
电容器16在蓄电池失灵发生时向CPU11等的备用电源装置10的内部电路及换挡控制ECU21供给电力。即，电容器16是备用电力的供给源。因此，电容器16具有在蓄电池失灵发生时至少通过换挡控制ECU21能够将挡位切换成P挡的蓄电容量。电容器16的容量根据从蓄电池失灵发生时至P挡的切换时的经过时间(参照图3的K1)的设定值、蓄电池失灵发生时的负载的容量等而适当地事先通过实验等来决定。电容器16是“备用电源”的一例。需要说明的是，“备用电源”并不局限于电容器16，可以是例如二次电池等。
例如图1所示，电源电路17分别经由二极管而连接于蓄电池Ba和电容器16。在通常时，从蓄电池Ba向电源电路17供给电力，在蓄电池失灵发生时，自动地从电容器16向电源电路17供给电力。电源电路17将接收到的电压转换成预定的电源电压Vdd，并将电源电压Vdd向备用电源装置10的各部供给。
3.蓄电池失灵发生时的备用处理
接下来，参照图2及图3，说明基于预定的程序而由CPU11执行的“蓄电池失灵发生时的备用处理”。需要说明的是，在图3中，时刻t1与时刻t2、时刻t2与时刻t4及时刻t3与时刻t4大致为相同时刻，但是为了便于说明而空出间隔地记载。需要说明的是，图2所示的流程图所示的处理顺序示出一例。
在图3的时刻t0，当通过使用者将IG开关32接通时，CPU11经由失灵检测电路12来监控蓄电池电压Vb(图2的步骤S10)。在监控时，CPU11通过失灵检测电路12判定是否检测到蓄电池失灵的发生(步骤S20：蓄电池失灵判定处理)。具体而言，判定从失灵检测电路12是否接收到蓄电池失灵发生的检测信号Sd。在判定为未检测到蓄电池失灵的发生、即未接收到检测信号Sd时(步骤S20：否)，返回步骤S10的处理。即，步骤S10、S20的处理是每预定时间反复进行的循环处理。
另一方面，在步骤S20中，在判定为检测到蓄电池失灵的发生、即接收到检测信号Sd时(步骤S20：是)，向步骤S30的处理转移。该情况相当于图3的时刻t1。即，在图3的时刻t1，例如电力配线从蓄电池Ba脱离而发生了蓄电池失灵。于是，此时，CPU11维持放电电路15的开关电路的断开状态，禁止从电容器16向换挡控制ECU21的电力供给(禁止处理)。即，在图3的时刻t1，切断向换挡控制ECU21、P挡开关24及车门开关31的电力供给。
另外，在与时刻t1接近的时刻t2，CPU11经由监控电路13向P挡开关24及车门开关31供给电力，开始P挡开关24及车门开关31的状态的监控(步骤S30)。在监控时，CPU11判定通过使用者是否作出了向P挡的切换指示(步骤S40：切换指示判定处理)。具体而言，判定从监控电路13是否接收到指示信号Sp。在判定为未作出向P挡的切换指示、即未接收到指示信号Sp时(步骤S40：否)，返回步骤S30的处理。即，步骤S30、S40的处理是每预定时间反复进行的循环处理。
另一方面，在步骤S40中，在判定为作出了向P挡的切换指示、即接收到指示信号Sp时(步骤S40：是)，向步骤S50的处理转移。该情况相当于图3的时刻t3或时刻t4。即，在图3的时刻t3，通过使用者将P挡开关24接通，在图3的时刻t4，通过使用者将车门打开，将车门开关31接通。
于是，CPU11判断为通过使用者作出了向P挡的转移的指示(相当于时刻t5)。然后，CPU11在步骤S50中，开始从电容器16向换挡控制ECU21的电力供给(备用电源的供给)，并将备用模式的开始向换挡控制ECU21通知，即，指示向P挡的转移(转移指示处理)。
由此，换挡控制ECU21开始备用模式，判断为需要向P挡的转移，驱动电动机22而将自动变速器23的挡位切换为P挡(转移处理)。由此，在蓄电池失灵发生时能够使车辆安全地驻车。
4.比较例
图4示出相对于换挡控制ECU21而将备用电源装置10单独设置时的比较例。在比较例中，在蓄电池失灵发生时从电容器16向换挡控制ECU21供给电力的情况与本实施方式相同，但是供给方法不同。即，在比较例中，在图4的时刻t1当蓄电池失灵发生时，在时刻t1自动地开始从电容器16向换挡控制ECU21的电力供给。这与例如上述的蓄电池失灵发生时从电容器16向备用电源装置10的电源电路17开始电力供给的方法同样地使用两个二极管进行。
并且，在比较例中，换挡控制ECU21监控通过使用者向P挡的转移指示，在判定为转移指示存在时，向P挡转移(时刻t5)。即，在比较例中，在从检测到蓄电池失灵的发生的时刻t1至P挡转移时的时刻t5的期间K1中，继续从电容器16向换挡控制ECU21的电力供给。如果是例如车辆的驾驶过程中，则该期间K1包含使用者发现到蓄电池失灵的发生而使车辆移动到安全的场所并使车辆停止、直至按下P挡开关24为止或者直至打开车门为止的时间。期间K1例如成为几分钟。
相对于此，在本实施方式中，如图3所示，在期间K1之间，不进行从电容器16向换挡控制ECU21的电力供给。因此，在本实施方式中，与比较例相比，能够减少在蓄电池失灵发生时向换挡控制ECU21供给的电力量，由此能够减小电容器16的容量，即，实现电容器16的小型、轻量化。
5.本实施方式的效果
在本实施方式中，CPU11在蓄电池失灵发生时判定为使用者作出了向P挡的切换指示之际(步骤S40：是)，开始向换挡控制ECU21的电力供给，并对换挡控制ECU21指示向P挡的转移。因此，在从蓄电池失灵发生时(时刻t1)至使用者作出向驻车挡的切换指示而开始向换挡控制ECU21的电力供给(时刻t5)的期间K1，不进行从电容器16向换挡控制ECU21的电力供给。由此，不进行从电容器16向换挡控制ECU21的不必要的电力供给。因此，根据本实施方式的备用电源装置10，在备用电源装置10与换挡控制ECU21单独设置的情况下，在蓄电池失灵发生时按照使用者的指示而将挡位向P挡切换之际，能够有效地利用对于换挡控制ECU21的电容器16。由此，能够降低电容器16的容量，能够实现电容器16的小型、轻量化。
另外，作为表示蓄电池失灵发生时的使用者向驻车挡的切换指示的切换指示部，可以利用设置于车辆的P挡开关24及车门开关31。因此，不需要在车辆新设置切换指示用的结构。
另外，在本实施方式中，能够构筑出在蓄电池失灵发生时按照使用者的指示将挡位向P挡切换之际能够有效地利用对于换挡控制ECU21的电容器16的备用系统1。
需要说明的是，车辆优选为搭载有电动驻车制动器(EPB)的车辆。这是因为，在蓄电池失灵发生时，无法使用电动驻车制动器，如本实施方式那样能够以P挡驻车的情况的有用性增大。
<其他的实施方式>
本发明没有限定为通过上述记述及附图而说明的实施方式，例如下面那样的实施方式也包含于本发明的技术范围。
(1)在上述实施方式中，示出了备用控制部由CPU11构成、并单独构成失灵检测电路12、监控电路13、放电电路15、ROM18等的例子，但是并不局限于此。例如，可以通过一个ASIC(特定用途用IC)构成CPU11、失灵检测电路12及监控电路13。即，可以使备用控制部包含失灵检测部及监控电路的功能。或者，可以通过一个ASIC构成CPU11、失灵检测电路12、监控电路13、放电电路15及ROM18。此外，备用控制部可以与CPU无关而由多个逻辑电路构成，通过多个逻辑电路的逻辑结构来执行各处理。
(2)在上述实施方式中，示出了作为在蓄电池Ba的失灵发生时使用者向P挡的切换指示而使用的切换指示部由P挡开关24及车门开关31构成的例子，但是并不局限于此。例如，可以向它们还追加推按启动开关。或者可以新设置蓄电池失灵发生时专用的切换指示部。
附图标记说明
1…备用系统
10…备用电源装置
11…CPU(备用控制部)
12…失灵检测电路
13…监控电路
16…电容器(备用电源)
20…线控换挡装置
21…换挡控制ECU(换挡控制部)
24…P换挡开关(切换指示部)
30…车身控制模块
31…车门开关(切换指示部)
Ba…蓄电池。

Claims (5)

1.一种备用电源装置，具有通过电动机的驱动力来切换自动变速器的挡位的线控换挡装置和向所述线控换挡装置供给电力的备用电源，并在失去来自蓄电池的电力供给的蓄电池失灵发生时，向所述线控换挡装置包含的换挡控制部供给来自所述备用电源的电力，
所述备用电源装置具备：
失灵检测部，检测所述蓄电池失灵的发生；
监控部，在由所述失灵检测部检测到所述蓄电池失灵的发生时，监控使用者对切换指示部的操作，根据所述切换指示部的所述操作而生成指示信号，其中所述切换指示部进行将所述挡位向驻车挡切换的切换指示；及
备用控制部，
所述备用控制部执行：
蓄电池失灵判定处理，判定是否由所述失灵检测部检测到所述蓄电池失灵的发生；
切换指示判定处理，在所述蓄电池失灵判定处理中判定为检测到所述蓄电池失灵的发生时，基于从所述监控部生成的所述指示信号，判定是否作出了所述切换指示；及
转移指示处理，在所述切换指示判定处理中判定为作出了所述切换指示时，开始从所述备用电源向所述换挡控制部的电力供给，并对所述换挡控制部指示向所述驻车挡的转移。
2.根据权利要求1所述的备用电源装置，其中，
所述监控部对作为所述切换指示部的表示向所述驻车挡的转移的驻车挡开关及作为所述切换指示部的表示所述车辆的车门的开闭的车门开关进行监控，
在所述切换指示判定处理中，在接收到表示所述驻车挡开关被接通的指示信号或者表示所述车门开关被接通的指示信号时，所述备用控制部判定为作出了所述切换指示。
3.根据权利要求1或2所述的备用电源装置，其中，
在所述蓄电池失灵判定处理中判定为检测到所述蓄电池失灵的发生时，所述备用控制部还执行禁止从所述备用电源向所述换挡控制部的电力供给的禁止处理。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的备用电源装置，其中，
所述备用电源由电容器构成。
5.一种备用系统，具备：
权利要求1～4中任一项所述的备用电源装置；
线控换挡装置，包括所述换挡控制部；及
车身控制模块，连接有作为所述切换指示部的表示车辆的车门的开闭的车门开关，
所述换挡控制部按照来自所述备用控制部的向所述驻车挡转移的指示，执行向所述驻车挡的转移处理。
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