DE112018005672T5

DE112018005672T5 - Steuervorrichtung

Info

Publication number: DE112018005672T5
Application number: DE112018005672.4T
Authority: DE
Inventors: Tomoko Ohta
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 2017-10-27
Filing date: 2018-10-19
Publication date: 2020-07-16
Also published as: US20200271082A1; CN111295509A; WO2019082807A1; US11105310B2; JP2019078253A; JP6972923B2; CN111295509B

Abstract

Diese Steuervorrichtung umfasst: eine Maschinenstarteinheit, die eine Maschine unter der Bedingung startet, dass eine erste Spannung zugeführt wird; eine Maschinensteuereinheit, die den Betrieb der Maschinenstarteinheit steuert; und eine Getriebesteuereinheit, die ein Getriebe unter der Bedingung antreibt, dass eine zweite Spannung, die höher als die erste Spannung ist, zugeführt wird. Die Getriebesteuereinheit überträgt ein Freigabesignal an die Maschinensteuereinheit, wenn die Spannung der von einer Speicherbatterie zugeführten Leistung mindestens die zweite Spannung ist, und die Maschinensteuereinheit der Maschinenstarteinheit ermöglicht, die Maschine unter der Bedingung zu starten, dass das Freigabesignal empfangen wird.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Steuervorrichtung, die das Starten einer Maschine (eines Motors) eines Fahrzeugs steuert.
Hintergrund der Technik
Ein Maschinenstartmotor, der durch Leistung einer Batterie angetrieben wird, wird verwendet, um eine Maschine eines Fahrzeugs zu starten. Es ist bekannt, dass eine Spannung der Batterie abfällt, wenn der Maschinenstartmotor angetrieben wird (siehe beispielsweise Patentliteratur 1).
Zitatliste
Patentdokument
Patentliteratur 1: JP-A-2009-293451
Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
In einem Fahrzeug, das ein Lastkraftwagen oder dergleichen ist, kann eine Antriebsspannung, die erforderlich ist, um die Maschine zu starten, von einer Antriebsspannung unterschiedlich sein, die erforderlich ist, um einen anderen Mechanismus als die Maschine anzutreiben. In einem Fall, in dem die Antriebsspannung zum Antreiben des anderen Mechanismus als die Maschine höher als die Antriebsspannung zum Starten der Maschine ist, kann es schwierig sein, den anderen Mechanismus (beispielsweise, ein Getriebe oder ein Bremssystem) als die Maschine abhängig von einem Zustand der Speicherbatterie zu starten, sogar wenn die Maschine gestartet werden kann. In diesem Fall kann, sogar wenn die Maschine des Fahrzeugs gestartet werden kann, wenn der andere Mechanismus als die Maschine nicht angetrieben werden kann, die Steuerung des Fahrzeugs behindert sein.
Ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung stellt eine Steuervorrichtung bereit, die in der Lage ist, die Sicherheit nach dem Starten einer Maschine eines Fahrzeugs zu verbessern.
Lösung des Problems
Ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist eine Steuervorrichtung, die an einem Fahrzeug angebracht ist.
Die Steuervorrichtung umfasst:

eine Maschinenstarteinheit, die eine Maschine des Fahrzeugs unter einer Bedingung startet, dass Leistung mit einer höheren Spannung als eine erste Antriebsspannung zugeführt wird;
eine Maschinensteuereinheit, die einen Betrieb der Maschinenstarteinheit steuert; und
eine Getriebesteuereinheit, die ein Getriebe des Fahrzeugs unter einer Bedingung antreibt, dass Leistung mit einer höheren Spannung als eine zweite Antriebsspannung, die höher als die erste Antriebsspannung ist, zugeführt wird.

Die Getriebesteuereinheit kann einen Spannungswert einer Leistung messen, die von der Batterie in einem vorbestimmten Zeitintervall zugeführt wird, um den Spannungswert als einen aktuellen Wert zu aktualisieren,
die Steuervorrichtung kann ferner einen Zündschalter umfassen, der eine Anweisung von einem Fahrer des Fahrzeugs zum Zuführen von Leistung der Batterie an die Maschinenstarteinheit, die Maschinensteuereinheit und die Getriebesteuereinheit empfängt, und
die Getriebesteuereinheit kann das Aktualisieren des Spannungswerts stoppen, bis eine vorbestimmte erste Aktualisierungswartezeit abläuft, seit dem eine Zufuhr von Leistung von der Batterie startet.
Der Zündschalter kann ferner eine Anweisung zum Starten der Maschine von dem Fahrer empfangen,

die Maschinensteuereinheit kann ein Startanweisungssignal an die Getriebesteuereinheit sendet, während der Zündschalter die Startanweisung empfängt, und
während die Getriebesteuereinheit das Startanweisungssignal empfängt, kann die Getriebesteuereinheit einen Spannungswert, der durch Subtrahieren einer vorbestimmten Referenzspannungsschwelle von dem Spannungswert vor der Aktualisierung erhalten wird, als den Spannungswert nach der Aktualisierung in einem Fall einstellen, in dem ein gemessener Wert des Spannungswerts nach der Aktualisierung niedriger als der Spannungswert vor der Aktualisierung um die Referenzspannungsschwelle oder mehr ist.
Die Getriebesteuereinheit kann das Aktualisieren des Spannungswerts stoppen, bis eine vorbestimmte zweite Aktualisierungswartezeit abläuft, seitdem der Empfang des Startanweisungssignals abgeschlossen ist.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Offenbarung ist es möglich, die Sicherheit nach dem Starten einer Maschine eines Fahrzeugs zu verbessern.
Figurenliste

1 zeigt schematisch eine funktionelle Konfiguration einer Steuervorrichtung und eine funktionelle Konfiguration eines Fahrzeugs bezogen auf die Steuervorrichtung gemäß einer Ausführungsform.
2 zeigt schematisch zeitliche Änderungen in einem Zustand eines Zündschalters, einer Spannung einer Batterie und eines Zustands eines Starterlaubnissignals.
3 zeigt eine erstere Hälfte eines Sequenzdiagramms, das einen Ablauf der durch die Steuervorrichtung ausgeführten Steuerverarbeitung zeigt, gemäß der Ausführungsform.
4 zeigt eine letztere Hälfte des Sequenzdiagramms, das einen Ablauf der durch die Steuervorrichtung ausgeführten Steuerverarbeitung zeigt, gemäß der Ausführungsform.
5 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Ablauf einer Spannungsaktualisierungsverarbeitung zeigt, die von einer Getriebesteuereinheit während des Empfang eines Anweisungssignals ausgeführt wird, gemäß der Ausführungsform.

Beschreibung von Ausführungsformen
<Entwurf einer Ausführungsform>
Ein Entwurf einer Ausführungsform wird beschrieben. Eine Steuervorrichtung gemäß der Ausführungsform ist in einem Fahrzeug angebracht, das ein Automatikgetriebe (automated manual transmission; AMT) umfasst und konfiguriert ist, um das Starten einer Maschine zu steuern. Das AMT ist ein Getriebe, in dem eine Wirkung einer Hülse für den Kupplungsbetrieb und die Gangauswahl in einem Schaltgetriebe (manual transmission; MT) unter Verwendung eines Aktuators automatisiert wurde. In der in dem Fahrzeug angebrachten Steuervorrichtung gemäß der Ausführungsform, ist eine erste Antriebsspannung, die eine Antriebsspannung eines Startermotors ist, die zum Starten der Maschine verwendet wird, von einer zweiten Antriebsspannung unterschiedlich, die eine Antriebsspannung des Aktuators des AMT ist.
Speziell in dem mit der Steuervorrichtung montierten Fahrzeug gemäß der Ausführungsform ist die erste Antriebsspannung beispielsweise 10,5 [V] und die zweite Antriebsspannung beispielsweise 18 [V]. Demgemäß ist die erste Antriebsspannung niedriger als die zweite Antriebsspannung. Daher kann, wenn eine Spannung einer an dem Fahrzeug angebrachten Batterie die erste Antriebsspannung überschreitet, die Steuervorrichtung den Startermotor antreiben, um die Maschine zu starten, sogar wenn die Spannung der Batterie niedriger als die zweite Antriebsspannung ist. Jedoch startet in einem Fall, in dem das AMT, welches das Getriebe ist, nicht angetrieben werden kann, sogar wenn die Maschine gestartet werden kann, die Steuervorrichtung nicht die Maschine des Fahrzeugs.
Daher stellt die Steuervorrichtung gemäß der Ausführungsform eine Bedingung zum Starten der Maschine ein, dass die Spannung der an dem Fahrzeug angebrachten Batterie die zweite Antriebsspannung oder höher ist. Mit anderen Worten erlaubt die Steuervorrichtung gemäß der Ausführungsform der Maschine zu starten, wenn die Spannung der Batterie die zweite Antriebsspannung oder höher ist, und verbietet der Maschine das Starten in einem Fall, in dem die Spannung der Batterie niedriger als die zweite Antriebsspannung ist.
Demgemäß kann die Steuervorrichtung gemäß der Ausführungsform sicherstellen, dass das Getriebe angetrieben werden kann, nachdem die Maschine gestartet wurde. Daher kann die Steuervorrichtung gemäß der Ausführungsform eine Situation vermeiden, in der beispielsweise die Maschine in einem Zustand gestartet wird, in dem die Kupplung verbunden wurde und die Kupplung nicht getrennt werden kann. Als Ergebnis kann die Steuervorrichtung gemäß der Ausführungsform die Sicherheit nach dem Starten der Maschine des Fahrzeugs verbessern.
<Funktionelle Konfiguration von Steuervorrichtung 1 und Fahrzeug>
1 zeigt schematisch eine funktionelle Konfiguration einer Steuervorrichtung 1 und eine funktionelle Konfiguration eines Fahrzeugs bezogen auf die Steuervorrichtung 1 gemäß der Ausführungsform. 1 zeigt die Konfiguration, welche die Steuervorrichtung 1 gemäß der Ausführungsform zeigt, und andere Konfigurationen werden weggelassen.
Das Fahrzeug, das mit der Steuervorrichtung 1 gemäß der Ausführungsform angebracht ist, umfasst eine Maschine 2, ein Getriebe 3 und eine Batterie 4. Die Steuervorrichtung 1 umfasst eine Maschinenstarteinheit 10, eine Maschinensteuereinheit 11, eine Getriebesteuereinheit 12 und einen Zündschalter 13 und die Batterie 4 umfasst eine erste Batterie 4a und eine zweite Batterie 4b. In 1 gibt eine durchgezogene Linie, die jede Einheit verbindet, eine elektrische Verbindung an, und eine gestrichelte Linie gibt eine auf Kommunikation basierende Verbindung an.
In der Batterie 4 sind die erste Batterie 4a und die zweite Batterie 4b, die jeweils eine Spannung von 12 [V] aufweisen, in Reihe geschaltet. Daher ist in einem Fall, in dem die Batterie 4 ausreichend geladen ist, eine Spannung einer Schaltung, die einen leitenden Draht A umfasst, zwischen der erste Batterie 4a und der zweiten Batterie 4b gleich 12 [V]. Eine Spannung einer Schaltung, die einen leitenden Draht B auf einer positiven Elektrodenseite der zweiten Batterie 4b umfasst, ist 24 [V]. Wie in 1 gezeigt, werden die Maschinenstarteinheit 10, die Maschinensteuereinheit 11 und der Zündschalter 13 der Steuervorrichtung 1 mit der Spannung von der ersten Batterie 4a beaufschlagt und die Getriebesteuereinheit 12 wird mit einer kombinierten Spannung der ersten Batterie 4a und der zweiten Batterie 4b beaufschlagt.
Der Zündschalter 13 ist konfiguriert, um die Energetisierung eines in dem Fahrzeug bereitgestellten elektrischen Systems zu starten oder zu stoppen oder die Maschine 2 des Fahrzeugs zu starten oder zu stoppen. Der in 1 gezeigte Zündschalter 13 zeigt ein Beispiel, in dem ein Fahrer des Fahrzeugs die Energetisierung des elektrischen Systems und das Starten der Maschine 2 durch Einsetzen eines Schlüssels in einen Schlüsselzylinder (nicht gezeigt), der in dem Zündschalter 13 vorgesehen ist, und Drehen des Maschinenschlüssels 5 steuert . Obwohl nicht gezeigt, kann der Zündschalter 13 gemäß der Ausführungsform ein Druck-Start-Typ sein, bei dem eine Schaltfläche gedrückt wird.
In einem Fall, in dem der Zündschalter 13 aus ist, sind die Batterie 4 und die Steuervorrichtung 1 elektrisch getrennt. Wenn der Fahrer des Fahrzeugs den Maschinenschlüssel 5 in den Zündschalter 13 einsetzt und den Maschinenschlüssel 5 dreht, verschiebt sich zuerst die Spannung der Batterie 4 in einen energetisierten Zustand, in dem die Maschinenstarteinheit 10, die Maschinensteuereinheit 11, die Getriebesteuereinheit 12 und der Zündschalter 13 energetisiert sind. In diesem Zustandarbeitet , wenn der Fahrer den Maschinenschlüssel 5 weiter dreht, die Maschinenstarteinheit 10, die ein Startermotor ist, um die Maschine 2 zu starten.
Hier startet die Maschinenstarteinheit 10 die Maschine 2 des Fahrzeugs unter einer Bedingung, dass Leistung mit einer Spannung höher als die erste Antriebsspannung von der Batterie 4 zugeführt wird. Die Maschinensteuereinheit 11 steuert einen Betrieb der Maschine 2, die eine Verbrennungsmaschine ist. Daher steuert die Maschinensteuereinheit 11 das Starten der Maschine 2 durch Steuern des Betriebs der Maschinenstarteinheit 10.
Die Getriebesteuereinheit 12 treibt das Getriebe 3 des Fahrzeugs unter einer Bedingung an, dass Leistung mit einer Spannung höher als die zweite Antriebsspannung, die höher als die erste Antriebsspannung ist, von der Batterie 4 zugeführt wird. Hier akquiriert die Getriebesteuereinheit 12 die Spannung der von der Batterie 4 zugeführten Leistung, sobald die Getriebesteuereinheit 12 energetisiert ist. Daher umfasst die Getriebesteuereinheit ein Spannungsmessgerät (nicht gezeigt) darin.
Wenn energetisiert, misst die Getriebesteuereinheit 12 einen Spannungswert der Batterie 4 in einem vorbestimmten Zeitintervall und aktualisiert den Spannungswert als einen „aktuellen Wert“. Hier ist das „vorbestimmte Zeitintervall“ ein Spannungswert-Aktualisierungsreferenzintervall, auf das Bezug genommen wird, wenn die Getriebesteuereinheit 12 den Spannungswert der Batterie 4 akquiriert. Ein Wert des Spannungswert-Aktualisierungsreferenzintervalls kann experimentell unter Berücksichtigung von Spannungscharakteristiken der Batterie 4, Charakteristiken des in dem Fahrzeug bereitgestellten elektrischen Systems und dergleichen bestimmt werden und ist beispielsweise gleich 20 Millisekunden.
In einem Fall, in dem die Spannung der von der Batterie 4 zugeführten Leistung gleich der zweiten Antriebsspannung oder höher ist, sendet die Getriebesteuereinheit 12 ein Maschinenstarterlaubnissignal an die Maschinensteuereinheit 11 über ein Kommunikationsnetzwerk. Das Kommunikationsnetzwerk wird durch ein bekanntes Controller-Area-Network (CAN) implementiert.
Die Maschinensteuereinheit 11 bewirkt, dass die Maschinenstarteinheit 10 die Maschine 2 unter einer Bedingung startet, dass die Maschinensteuereinheit 11 das von der Getriebesteuereinheit 12 gesendete Maschinenstarterlaubnissignal empfängt. Mit anderen Worten erlaubt in dem Fall, in dem die Maschinensteuereinheit 11 das von der Getriebesteuereinheit 12 gesendete Maschinenstarterlaubnissignal empfängt, die Maschinensteuereinheit 11 der Maschinenstarteinheit 10, die Maschine 2 zu starten. Andererseits verbietet in dem Fall, in dem die Maschinensteuereinheit 11 das von der Getriebesteuereinheit 12 gesendete Maschinenstarterlaubnissignal nicht empfängt, die Maschinensteuereinheit 11 der Maschinenstarteinheit 10, die Maschine 2 zu starten.
Demgemäß startet die Steuervorrichtung 1 die Maschine 2 nicht in dem Fall, in dem nicht bestätigt ist, dass die zweite Antriebsspannung zum Steuern des Getriebes 3 bereitgestellt wird. Als Ergebnis kann die Steuervorrichtung 1 verhindern, dass die Maschine 2 in einem Zustand startet, in dem das Getriebe 3 nicht gesteuert werden kann, und kann die Sicherheit nach dem Starten der Maschine des Fahrzeugs verbessern.
Wie oben beschrieben, ist der Zündschalter 13 ein Mechanismus zum Empfangen einer Anweisung von dem Fahrer des Fahrzeugs zum Zuführen der Leistung der Batterie 4 an die Maschinenstarteinheit 10, die Maschinensteuereinheit 11 und die Getriebesteuereinheit 12. Der Zündschalter 13 weist vier Zustände von „Aus“, „Zubehör“, „An“ und „Start“ gemäß einem Drehwinkel des Maschinenschlüssels 5 auf.
Der „Aus“-Zustand ist ein Zustand, in dem die Batterie 4 und die Steuervorrichtung 1 elektrisch getrennt sind. Das „Zubehör“ ist ein Zustand, in dem das elektrische System (beispielsweise, Fahrzeugaudio oder dergleichen), das zum Fahren des Fahrzeugs nicht notwendig ist, energetisiert ist. Das „an“ ist ein Zustand, in dem die Maschinenstarteinheit 10 ebenfalls energetisiert ist. Der „Start“ ist ein sogenannter „Anlasszustand“, in dem die Maschinenstarteinheit 10 betätigt wird, um zu versuchen, die Maschine 2 zu starten, das heißt, ein Zustand, in dem eine Startanweisung der Maschine 2 von dem Fahrer empfangen wird.
Die Maschinensteuereinheit 11 akquiriert über das Kommunikationsnetzwerk, ob der Zündschalter 13 im „Zubehör“-Zustand, dem „An“-Zustand oder dem „Start“-Zustand ist. Dann sendet die Maschinensteuereinheit 11 den Zustand des Zündschalters 13 an die Getriebesteuereinheit 12. Somit kann die Getriebesteuereinheit 12 erfassen, dass die Maschinenstarteinheit 10 die Leistung der Batterie 4 zum Starten der Maschine 2 verwendet. Insbesondere fährt die Maschinensteuereinheit 11 fort, ein Startanweisungssignal an die Getriebesteuereinheit 12 zu senden, während der Zündschalter 13 die Startanweisung von dem Fahrer empfängt. Demgemäß kann die Getriebesteuereinheit 12 erfassen, dass die Maschinenstarteinheit 10 arbeitet.
Hier dauert es ungefähr mehrere hundert Millisekunden bis zu dem Zeitpunkt, wenn eine Kommunikation über das Kommunikationsnetzwerk möglich wird, da die Steuervorrichtung 1 energetisiert ist. Daher dauert es ungefähr mehrere hundert Millisekunden bis zu dem Zeitpunkt, wenn eine Kommunikation zwischen der Maschinensteuereinheit 11 und der Getriebesteuereinheit 12 und eine Kommunikation zwischen der Maschinensteuereinheit 11 und der Zündschalter 13 gestartet wird, da die Steuervorrichtung 1 energetisiert ist. Andererseits arbeitet, wenn der Fahrer des Fahrzeugs den Maschinenschlüssel 5 in den Zündschalter 13 einsetzt und eine sogenannte „einmalige Verschiebung“ der Verschiebung des Maschinenschlüssels 5 in den „Start“-Zustand zur gleichen Zeit durchführt, die Maschinenstarteinheit 10 früher als das Starten des Kommunikationsnetzwerks in der Steuervorrichtung 1.
Im Allgemeinen fällt, wenn die Maschinenstarteinheit 10 arbeitet und Leistung der Batterie 4 konsumiert, die Spannung der Maschine 2 vorübergehend ab. Wenn die Getriebesteuereinheit 12 über die Maschinensteuereinheit 11 erfassen kann, dass der Zustand des Zündschalters 13 der „Start“-Zustand ist, kann der vorübergehende Spannungsabfall der Maschine 2 ebenfalls ignoriert werden. Wenn der Fahrer des Fahrzeugs jedoch eine einmalige Verschiebung durchführt, kann der Spannungsabfall der Batterie 4 starten, bevor die Getriebesteuereinheit 12 den Zustand des Zündschalters 13 erfasst.
In diesem Fall stoppt, wenn die Spannung der Batterie 4 niedriger als die zweite Antriebsspannung aufgrund des Spannungsabfalls der Batterie 4 wird, die Getriebesteuereinheit 12 das Senden des Starterlaubnissignals an die Maschinensteuereinheit 11. Als Ergebnis kann die Maschinensteuereinheit 11 den Betrieb der Maschinenstarteinheit 10 stoppen. Wenn der Betrieb der Maschinenstarteinheit 10 stoppt, kehrt die Spannung der Batterie 4 in einen ursprünglichen Zustand derselben zurück und die Getriebesteuereinheit 12 sendet das Starterlaubnissignal an die Maschinensteuereinheit 11 erneut. Daher fällt die Spannung der Batterie 4 aufgrund des Betriebs der Maschinenstarteinheit 10 ab und danach kann der gleiche Vorgang wiederholt werden.
Daher stoppt die Getriebesteuereinheit 12 das Aktualisieren des Spannungswerts der Batterie 4, bis eine vorbestimmte erste Aktualisierungswartezeit abläuft, seit dem die Zufuhr von Leistung von der Batterie 4 gestartet wurde, um die Getriebesteuereinheit 12 zu energetisieren. Daher behält die Getriebesteuereinheit 12 den Spannungswert der Batterie 4, der direkt nach dem energetisierten Zustand akquiriert wird, als den aktuellen Wert bei, bis die erste Aktualisierungswartezeit abläuft, seit dem die Getriebesteuereinheit 12 energetisiert ist.
Hier ist die „erste Aktualisierungswartezeit“ eine „Energetisierungsstartzeit-Aktualisierungsreferenzzeit“, auf die Bezug genommen wird, wenn die Getriebesteuereinheit 12 den Spannungswert der Batterie 4 das nächste Mal akquiriert, nachdem die Übertragungssteuereinheit 12 energetisiert wurde und den Spannungswert der Batterie 4 zuerst akquiriert hatte. Die Getriebesteuereinheit 12 basiert auf der Aktualisierung der Spannung der Batterie 4 in dem oben beschriebenen Spannungswert-Aktualisierungsreferenzintervall. Die Getriebesteuereinheit 12 aktualisiert die Spannung jedoch nach dem Ablauf der ersten Aktualisierungswartezeit direkt nach einer Energetisierung, um das Starterlaubnissignal in einem Fall, in dem der Fahrer des Fahrzeugs eine einmalige Verschiebung durchführt, geeigneterweise zu senden. Daher ist die erste Aktualisierungswartezeit länger als das Spannungswert-Aktualisierungsreferenzintervall und ist beispielsweise 2 Sekunden.
2 zeigt schematisch zeitliche Änderungen im Zustand des Zündschalters 13, in der Spannung der Batterie 4 und in einem Zustand des Starterlaubnissignals. Speziell zeigt ein oberes Teil von (a) von 2, ob der Zündschalter 13 im „Start-Zustand“ ist, und ein unteres Teil von 2 zeigt ein Signal, das von der Maschinensteuereinheit 11 gesendet und von der Getriebesteuereinheit 12 empfangen wird und den „Start-Zustand“ des Zündschalters 13 angibt. Wie in (a) von 2 gezeigt, wird eine zeitliche Verzögerung basierend auf einer Kommunikationsverzögerung zwischen einem Zeitpunkt, bei dem der Zündschalter 13 im „Start-Zustand“ ist, und dem Zustandssignal erzeugt, das von der Maschinensteuereinheit 11 gesendet und von der Getriebesteuereinheit 12 empfangen wird.
Ein oberer Teil von (b) von 2 zeigt eine zeitliche Änderung in der Spannung der Schaltung, die den leitenden Draht B umfasst, auf der positiven Elektrodenseite der zweiten Batterie 4b, und ein unterer Teil von (b) von 2 zeigt eine zeitliche Änderung in der Spannung der Schaltung, die den leitenden Draht A umfasst, zwischen der ersten Batterie 4a und der zweiten Batterie 4b. Wie in (b) von 2 gezeigt, fällt zu einem Zeitpunkt T1, wenn der Zustand des Zündschalters 13 der „Start-Zustand“ wird, die Spannung der Schaltung, die den leitenden Draht A umfasst, und die Spannung der Schaltung, die den leitenden Draht B umfasst, vorübergehend und stark mit dem Betrieb der Maschinenstarteinheit 10 ab. Als Ergebnis ist die Spannung der Schaltung, die den leitenden Draht B umfasst, auf der positiven Elektrodenseite der zweiten Batterie 4b vorübergehend niedriger als die zweite Antriebsspannung. Für eine Weile nach dem Zeitpunkt T1 schwankt die Spannung der Batterie 4 aufgrund des Betriebs des Zündschalters 13.
(c) von 2 zeigt, ob die Getriebesteuereinheit 12 das Starterlaubnissignal an die Maschinensteuereinheit 11 sendet. In 2 gibt ein Zeitpunkt T0 eine Zeit an, wenn die Steuervorrichtung 1 energetisiert ist. Wie in (b) von 2 gezeigt, überschreitet die Spannung der Schaltung, die den leitenden Draht B umfasst, die zweite Antriebsspannung zu dem Zeitpunkt T0, so dass die Getriebesteuereinheit 12 das Starterlaubnissignal an die Maschinensteuereinheit 11 sendet. In (c) von 2 ist ein Zeitraum, der durch ein Bezugszeichen D1 angegeben wird, die oben beschriebene erste Aktualisierungswartezeit D1. Die Maschinensteuereinheit 11 stoppt das Aktualisieren der Spannung der Batterie 4, bis die erste Aktualisierungswartezeit D1 abläuft, nachdem die Maschinensteuereinheit 11 energetisiert wurde.
Wenn der Fahrer des Fahrzeugs eine einmalige Verschiebung durchführt, sind der Zeitpunkt T0 und der Zeitpunkt T1 in 2 nahe beieinander. In diesem Fall findet der Spannungsabfall der Batterie 4 während der ersten Aktualisierungswartezeit D1 statt. Die Aktualisierung des Spannungswerts der Batterie 4, die von der Getriebesteuereinheit 12 durchgeführt wird, wird gestoppt, bis die erste Aktualisierungswartezeit abläuft, so dass der „aktuelle Wert“ der Spannung der Batterie 4 bei dem Spannungswert direkt nach der Energetisierung gehalten wird. Als Ergebnis kann die Getriebesteuereinheit 12 verhindern, dass das Senden des Starterlaubnissignals aufgrund des vorübergehenden Spannungsabfalls der Batterie 4 gestoppt wird, die dem Betrieb der Maschinenstarteinheit 10 zugeordnet ist.
Der dem Betrieb der Maschinenstarteinheit 10 zugeordnete Spannungsabfall der Batterie 4 ist vorübergehend, so dass die Getriebesteuereinheit 12 das Aktualisieren des Spannungswerts der Batterie 4 während des Betriebs der Maschinenstarteinheit 10 stoppen kann. Wenn die Spannung der Batterie 4 aus irgendeinem Grund dauerhaft niedriger als die erste Antriebsspannung ist, kann die Maschine 2 jedoch nicht gestartet werden und der Betriebszustand der Maschinenstarteinheit 10 wird fortgesetzt. Wenn das Aktualisieren des Spannungswerts der Batterie 4 während des Betriebs der Maschinenstarteinheit 10 gestoppt wird, kann die Getriebesteuereinheit 12 das Aktualisieren des Spannungswerts nicht in einem Fall starten, in dem die Spannung der Batterie dauerhaft abfällt.
Daher fährt, sogar wenn die Maschinenstarteinheit 10 arbeitet, die Getriebesteuereinheit 12 fort, den Spannungswert der Batterie 4 zu aktualisieren. Die Getriebesteuereinheit 12 führt jedoch die „Spannungsaktualisierungsverarbeitung während des Empfangs des Anweisungssignals“ aus, während die Getriebesteuereinheit 12 das Startanweisungssignal von der Maschinensteuereinheit 11 empfängt.
Speziell stellt, während die Getriebesteuereinheit 12 das Startanweisungssignal von der Maschinensteuereinheit 11 empfängt, die Getriebesteuereinheit 12 V0 - Vt, der ein Spannungswert ist, der durch Subtrahieren einer vorbestimmten Referenzspannungsschwelle Vt von einem Spannungswert V0 der Batterie 4 vor der Aktualisierung erhalte wird, als ein Spannungswert V1 der Batterie 4 nach der Aktualisierung in einem Fall ein, in dem ein gemessener Wert des Spannungswerts der Batterie 4 nach der Aktualisierung niedriger als der Spannungswert V0 der Batterie 4 vor der Aktualisierung um die Referenzspannungsschwelle Vt oder mehr ist. Das heißt, dass, während die Getriebesteuereinheit 12 das Startanweisungssignal von der Maschinensteuereinheit 11 empfängt, die Getriebesteuereinheit 12 eine Größe des der Aktualisierung des Spannungswerts der Batterie 4 zugeordneten Abfalls begrenzt.
Hier ist die „Referenzspannungsschwelle“ ein unterer Grenzwert einer Aktualisierungsgröße, wenn die Getriebesteuereinheit 12 den Spannungswert der Batterie 4 in einer Abfallrichtung bei der Spannungsaktualisierungsverarbeitung während des Empfangs des Anweisungssignals aktualisiert. Die Referenzspannungsschwelle kann experimentell unter Berücksichtigung der Leistung der Batterie 4, des Leistungsverbrauchs des Zündschalters 13 und dergleichen bestimmt werden und ist beispielsweise gleich 0,5 V.
Beispielsweise ist der Spannungswert V0 der Batterie 4 vor der Aktualisierung gleich 24 V und der gemessene Wert des Spannungswerts der Batterie 4 nach der Aktualisierung gleich 19 V. In diesem Fall wird der Spannungswert gleich -5 V, der durch Subtrahieren des Spannungswerts V0 von dem gemessenen Wert erhalten wird. In diesem Fall fällt der gemessene Wert jedoch um einen Spannungswert höher als 0,5 V ab, welche die Referenzspannungsschwelle ist. Daher stellt die Getriebesteuereinheit 12 den Spannungswert V1 der Batterie 4 nach der Aktualisierung als V1 = V0 - Vt = 23,5 V ein.
In dem Fall, in dem der Spannungsabfall der Batterie 4 vorübergehend ist, kehrt die Spannung der Batterie 4 zu einem Anfangswert im Laufe der Zeit zurück. Daher wird berücksichtigt, dass die Spannung der Batterie 4 nicht unter die zweite Antriebsspannung im Verlauf der Spannungsaktualisierungsverarbeitung während des Empfangs des Anweisungssignals fällt. Andererseits fällt in dem Fall, in dem der Spannungsabfall der Batterie 4 dauerhaft ist, sogar wenn die Aktualisierungsgröße der Spannung der Batterie 4 auf die Referenzspannungsschwelle begrenzt ist, die Spannung der Batterie 4 schließlich unter die zweite Antriebsspannung. Daher kann die Getriebesteuereinheit 12 erfassen, dass der Spannungsabfall der Batterie 4 dauerhaft ist, und kann das Senden des Starterlaubnissignals an die Maschinensteuereinheit 11 stoppen.
In einem Fall, in dem der gemessene Wert des Spannungswerts der Batterie 4 nach der Aktualisierung höher als der Spannungswert V0 der Batterie 4 vor der Aktualisierung ist, stellt die Getriebesteuereinheit 12 den gemessenen Wert als den Spannungswert V1 der Batterie 4 nach der Aktualisierung ein. Dies liegt daran, weil eine Zunahme in der Spannung der Batterie 4 die Steuerverarbeitung der Steuervorrichtung 1 nicht behindert.
In 2 gibt ein Zeitpunkt T2 eine Zeit an, wenn der Fahrer des Fahrzeugs den Zustand der Steuervorrichtung 1 vom Start-Zustand in den An-Zustand zurückführt. Aufgrund der zeitlichen Verzögerung des Kommunikationsnetzwerks stoppt die Getriebesteuereinheit 12 das Senden des Startanweisungssignals durch die Maschinensteuereinheit 11 zu einem Zeitpunkt T3, der geringfügig später als der Zeitpunkt T2 ist.
Wie in 2 gezeigt, arbeitet, direkt nachdem der Fahrer des Fahrzeugs den Zustand des Zündschalters 13 vom Start-Zustand in den An-Zustand zurückführt, die Maschinenstarteinheit 10 ebenfalls für eine Weile. Daher stoppt die Getriebesteuereinheit 12 das Aktualisieren des Spannungswerts der Batterie 4, bis eine vorbestimmte zweite Aktualisierungswartezeit D2 abläuft, seitdem der Empfang des von der Maschinensteuereinheit 11 gesendeten Startanweisungssignal abgeschlossen ist.
Hier ist die „zweite Aktualisierungswartezeit“ die „Anlassendzeit-Aktualisierungsreferenzzeit“, auf die Bezug genommen wird, wenn der Spannungswert der Batterie 4 das nächste Mal akquiriert wird, nachdem der Zustand des Zündschalters 13 vom Start-Zustand in den An-Zustand geändert wurde. Die zweite Aktualisierungswartezeit kann experimentell unter Berücksichtigung der Spannungscharakteristiken der Batterie 4, der durch den Zündschalter 13 verwendeten Leistung und dergleichen bestimmt werden und ist beispielsweise 2 Sekunden, welche dieselbe wie die erste Aktualisierungswartezeit ist.
Die Getriebesteuereinheit 12 wartet auf die Aktualisierung des Spannungswerts der Batterie 4, bis die zweite Aktualisierungswartezeit abläuft, wenn die Getriebesteuereinheit 12 den Spannungswert der Batterie 4 das nächste Mal akquiriert, nachdem der Zustand des Zündschalters 13 vom Start-Zustand in den An-Zustand geändert wurde. Demgemäß kann, wenn der Spannungswert der Batterie 4 aktualisiert ist, die Getriebesteuereinheit 12 einen Einfluss der Schwankung des Spannungswerts der Batterie 4 verhindern, die der Fortsetzung des Betriebs der Maschinenstarteinheit 10 zugeordnet ist. Als Ergebnis kann die Getriebesteuereinheit 12 den Spannungswert der Batterie 4 mit guter Genauigkeit erfassen.
<Verarbeitungsfluss einer durch die Steuervorrichtung 1 ausgeführten Steuerverarbeitung>
3 und 4 sind Sequenzdiagramme, die einen Ablauf der Steuerverarbeitung zeigen, die durch die Steuervorrichtung 1 gemäß der Ausführungsform ausgeführt wird. Speziell zeigt 3 eine erstere Hälfte eines Sequenzdiagramms, das den Ablauf der durch die Steuervorrichtung 1 gemäß der Ausführungsform ausgeführten Steuerverarbeitung zeigt, und 4 zeigt eine letztere Hälfte des Sequenzdiagramms, das den Ablauf der durch die Steuervorrichtung 1 gemäß der Ausführungsform ausgeführten Steuerverarbeitung zeigt.
Zuerst wird die erstere Hälfte des Sequenzdiagramms mit Bezugnahme auf 3 beschrieben. Wenn der Fahrer des Fahrzeugs den Maschinenschlüssel 5 betätigt, um den Zündschalter 13 anzuschalten, empfängt der Zündschalter 13 eine Energetisierungsanweisung zum Energetisieren der Steuervorrichtung 1 von dem Fahrer (S2). Als Ergebnis kann die Maschinenstarteinheit 10, die Maschinensteuereinheit 11 und die Getriebesteuereinheit 12 jeweils die von der Batterie 4 zugeführte Leistung empfangen und starten, energetisiert zu werden (S4).
Die Getriebesteuereinheit 12 akquiriert die Spannung der Batterie 4, wenn energetisiert (S6). Während die Spannung der Batterie 4 niedriger als die zweite Antriebsspannung ist (Nein in S8), kehrt die Getriebesteuereinheit 12 zu Schritt S6 zurück und fährt fort, die Spannung der Batterie 4 zu akquirieren. In dem Fall, in dem die Spannung der Batterie 4 die zweite Antriebsspannung oder höher ist (Ja in S8), sendet die Getriebesteuereinheit 12 das Starterlaubnissignal an die Maschinensteuereinheit 11 (S10).
Die Getriebesteuereinheit 12 stoppt das Aktualisieren des Spannungswerts der Batterie 4 (S14) bis die erste Aktualisierungswartezeit abläuft, nachdem die Getriebesteuereinheit 12 energetisiert wurde (Nein in S12). Die Aktualisierung des Spannungswerts der Batterie 4 wird erneut gestartet, wenn die erste Aktualisierungswartezeit abgelaufen ist, seitdem die Getriebesteuereinheit 12 energetisiert wurde (Ja in S12).
Die Maschinensteuereinheit 11 empfängt das von der Getriebesteuereinheit 12 gesendete Starterlaubnissignal (S16). Wenn der Zündschalter 13 eine Anweisung zum Starten der Maschine 2 von dem Fahrer (S18) empfängt, weist die Maschinensteuereinheit 11 die Maschinenstarteinheit 10 an, die Maschine 2 zu starten (S20).
Als Nächstes wird die letztere Hälfte des Sequenzdiagramms mit Bezugnahme auf 4 beschrieben. A, B, C und D in 4 bezeichnen jeweils Fortsetzungen von A, B, C und D in 3.
Die Maschinenstarteinheit 10 startet den Betrieb der Maschine 2 (S22). Die Maschinensteuereinheit 11 weist die Maschinenstarteinheit 10 an, die Maschine 2 zu starten, und startet das Senden des Startanweisungssignals an die Getriebesteuereinheit 12 (S24). Die Getriebesteuereinheit 12 empfängt das Startanweisungssignal von der Maschinensteuereinheit 11 (S26). Während die Getriebesteuereinheit 12 das Startanweisungssignal von der Maschinensteuereinheit 11 empfängt, führt die Getriebesteuereinheit 12 die „Spannungsaktualisierungsverarbeitung während des Empfangs des Anweisungssignals“ aus (S28).
Wenn die Maschinenstarteinheit 10 die Maschine 2 erfolgreich startet (S30), führt der Fahrer den Zündschalter 13 vom Start-Zustand in den An-Zustand zurück, so dass sich der Zustand des Zündschalters 13 vom Start-Zustand in den An-Zustand ändert (S32). Demgemäß stoppt die Maschinensteuereinheit 11 das Senden des an die Getriebesteuereinheit 12 gesendeten Startanweisungssignal (S34) .
Die Getriebesteuereinheit 12 stoppt das Aktualisieren des Spannungswerts der Batterie 4 (S38), bis die zweite Aktualisierungswartezeit abläuft, nachdem das Senden des Startanweisungssignal gestoppt wurde (Nein in S36). Die Getriebesteuereinheit 12 startet das Aktualisieren des Spannungswerts der Batterie 4 erneut, wenn die zweite Aktualisierungswartezeit abgelaufen ist, nachdem das Senden des Startanweisungssignal gestoppt wurde (Ja in S36).
<Ablauf einer Spannungsaktualisierungsverarbeitung während des Empfangs eines Anweisungssignals>
5 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Ablauf der Spannungsaktualisierungsverarbeitung zeigt, die von der Getriebesteuereinheit 12 während des Empfangs des Anweisungssignals gemäß der Ausführungsform ausgeführt wurde, und Schritt S28 in 4 im Einzelnen zeigt.
Die Getriebesteuereinheit 12 akquiriert den Spannungswert der Batterie 4 (S280). In dem Fall, in dem der akquirierte Spannungswert niedriger als der Spannungswert vor der Akquirierung um die Referenzspannungsschwelle oder mehr ist (Ja in S282), aktualisiert die Getriebesteuereinheit 12 einen Wert, der durch Subtrahieren der Referenzspannungsschwelle von einem ursprünglichen Spannungswert erhalten wird, als einen neuen Spannungswert (S284). In dem Fall, in dem der akquirierte Spannungswert nicht niedriger als der Spannungswert vor der Akquirierung um die Referenzspannungsschwelle oder mehr ist (Nein in S282), aktualisiert die Getriebesteuereinheit 12 den akquirierten Spannungswert als den neuen Spannungswert (S286).
Während weiterhin das Startanweisungssignal von der Maschinensteuereinheit 11 empfangen wird (Ja in S288), kehrt die Getriebesteuereinheit 12 zu Schritt S280 zurück und setzt die oben beschriebene Verarbeitung fort. Wenn der Empfang des Startanweisungssignals von der Maschinensteuereinheit 11 abgeschlossen ist (Nein in S288), endet die Verarbeitung in dem vorliegenden Ablaufdiagramm.
<Wirkung der Steuervorrichtung 1 gemäß der Ausführungsform>
Wie oben beschrieben, kann die Steuervorrichtung 1 gemäß der Ausführungsform die Sicherheit nach dem Starten der Maschine in dem Fahrzeug verbessern, in dem die Spannung zum Starten der Maschine 2 niedriger als die Spannung zum Steuern des Getriebes 3 ist.
Die vorliegende Erfindung wurde unter Verwendung der Ausführungsform beschrieben. Der technische Umfang der vorliegenden Erfindung ist jedoch nicht auf den Umfang beschränkt, der in der oben beschriebenen Ausführungsform beschrieben ist, und verschiedene Modifikationen und Änderungen können innerhalb des Umfangs derselben vorgenommen werden. Beispielsweise ist eine spezifische Ausführungsform zum Verteilen und Integrieren von Vorrichtungen nicht auf die obige Ausführungsform beschränkt und alles oder ein Teil davon kann funktionell oder physikalisch verteilt und in einer beliebigen Einheit und integriert sein. Neue Ausführungsformen, die von einer beliebigen Kombination von mehreren Ausführungsformen erzeugt werden, sind ebenfalls in den Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthalten. Wirkungen der neuen Ausführungsformen, die von den Kombinationen erzeugt werden, umfassen die Wirkungen der ursprünglichen Ausführungsform.
Die vorliegende Anmeldung basiert auf der japanischen Patentanmeldung Nr. JP2017-208140 , eingereicht am 27. Oktober 2017, deren Inhalt hier durch Bezugnahme aufgenommen ist.
Industrielle Anwendbarkeit
Die Steuervorrichtung in der vorliegenden Offenbarung ist beim Verbessern der Sicherheit nach dem Starten der Maschine des Fahrzeugs nützlich.
Bezugszeichenliste

1: Steuervorrichtung
2: Maschine
3: Getriebe
4: Batterie
4A: erste Batterie
4B: zweite Batterie
5: Maschinenschlüssel
10: Maschinenstarteinheit
11: Maschinensteuereinheit
12: Getriebesteuereinheit
13: Zündschalter

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 2009293451 A [0003]
JP 2017208140 [0063]

Claims

Steuervorrichtung, die an einem Fahrzeug angebracht ist, wobei die Steuervorrichtung umfasst: eine Maschinenstarteinheit, die eine Maschine des Fahrzeugs unter einer Bedingung startet, dass eine Leistung mit einer höheren Spannung als eine erste Antriebsspannung zugeführt wird; eine Maschinensteuereinheit, die einen Betrieb der Maschinenstarteinheit steuert; und eine Getriebesteuereinheit, die ein Getriebe des Fahrzeugs unter einer Bedingung antreibt, dass eine Leistung mit einer höheren Spannung als eine zweite Antriebsspannung, die höher als die erste Antriebsspannung ist, zugeführt wird, wobei die Getriebesteuereinheit ein Maschinenstarterlaubnissignal an die Maschinensteuereinheit in einem Fall sendet, in dem eine Spannung einer Leistung, die von einer Batterie des Fahrzeugs zugeführt wird, die zweite Antriebsspannung oder höher ist, und die Maschinensteuereinheit der Maschinenstarteinheit erlaubt, die Maschine unter einer Bedingung zu starten, dass die Maschinensteuereinheit das von der Getriebesteuereinheit gesendete Maschinenstarterlaubnissignal empfängt.
Steuervorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Getriebesteuereinheit einen Spannungswert einer Leistung misst, die von der Batterie in einem vorbestimmten Zeitintervall zugeführt wird, um den Spannungswert als einen aktuellen Wert zu aktualisieren, die Steuervorrichtung ferner einen Zündschalter umfasst, der eine Anweisung von einem Fahrer des Fahrzeugs zum Zuführen von Leistung der Batterie an die Maschinenstarteinheit, die Maschinensteuereinheit und die Getriebesteuereinheit empfängt, und die Getriebesteuereinheit das Aktualisieren des Spannungswerts stoppt, bis eine vorbestimmten erste Aktualisierungswartezeit abläuft, seitdem eine Zufuhr von Leistung von der Batterie startet.
Steuervorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei der Zündschalter ferner eine Anweisung zum Starten der Maschine von dem Fahrer empfängt, die Maschinensteuereinheit ein Startanweisungssignal an die Getriebesteuereinheit sendet, während der Zündschalter die Startanweisung empfängt, und während die Getriebesteuereinheit das Startanweisungssignal empfängt, die Getriebesteuereinheit einen Spannungswert, der durch Subtrahieren einer vorbestimmten Referenzspannungsschwelle von dem Spannungswert vor der Aktualisierung erhalten wird, als den Spannungswert nach der Aktualisierung in einem Fall einstellt, in dem ein gemessener Wert des Spannungswerts nach der Aktualisierung niedriger als der Spannungswert vor der Aktualisierung um die Referenzspannungsschwelle oder mehr ist.
Steuervorrichtung gemäß Anspruch 3, wobei die Getriebesteuereinheit das Aktualisieren des Spannungswerts stoppt, bis eine vorbestimmte zweite Aktualisierungswartezeit abläuft, seitdem der Empfang des Startanweisungssignals abgeschlossen ist.