DE112021001924T5

DE112021001924T5 - Steuerungsvorrichtung

Info

Publication number: DE112021001924T5
Application number: DE112021001924.4T
Authority: DE
Inventors: Keisuke Yamamoto; Tomohisa Ozeki
Original assignee: Advics Co Ltd
Current assignee: Advics Co Ltd
Priority date: 2020-03-27
Filing date: 2021-03-24
Publication date: 2023-01-12
Also published as: US11942819B2; US20230107732A1; CN115380449A; WO2021193716A1; JP2021158824A

Abstract

[Problem] Bereitstellung einer Steuerungsvorrichtung.[Mittel zu Lösung] Eine Steuerungsvorrichtung 100 umfasst einen Elektromotor 11, eine Batterie bzw. Akkumulator 21, einen Kondensator 22, einen Energiequellenauswahlabschnitt 23, eine Bestimmungseinheit 41, die konfiguriert ist, um zu bestimmen, ob die Batterie 21 normal ist, und eine Steuerungseinheit 42, die konfiguriert ist, um als einen Steuermodus des Elektromotors 11 einen ersten Modus oder einen zweiten Modus, in dem ein Energieverbrauchsbetrag des Elektromotors 11 im Vergleich dazu, wenn der Elektromotor 11 im ersten Modus angetrieben wird, reduziert ist, auszuwählen, und den Elektromotor 11 im ausgewählten Steuermodus anzutreiben. Wenn die Batterie 21 von einem Zustand, in dem diese als normal bestimmt wird, in einen Zustand übergeht, in dem diese als nicht normal bestimmt wird, die Steuerungseinheit 42 den Steuermodus von dem ersten Modus in den zweiten Modus umschaltet und dann den Energiequellenauswahlabschnitt 23 veranlasst, den Kondensator 22 auszuwählen.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuerungsvorrichtung zur Ansteuerung bzw. zum Antrieb eines Stellgliedes.
Stand der Technik
PTL 1 beschreibt ein Beispiel für eine Vorrichtung mit einer Hauptenergiequelle und einer Standby-Energiequelle als Energiequelle für die Energieversorgung eines Speichers. In dieser Vorrichtung wird der Speicher von einer durch einen Schaltkreis ausgewählten Energiequelle mit Energie versorgt.
Zitierliste
Patentliteratur
PTL 1: JP-A-2003-32399
Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
Eine Vorrichtung, die eine Hauptenergiequelle und eine Standby-Energiequelle umfasst und ein Stellglied durch Zufuhr von Energie entweder von der Hauptenergiequelle oder der Standby-Energiequelle antreibt, verwendet einen Kondensator als Standby-Energiequelle. Die Energieversorgungsmenge des Kondensators ist begrenzt. Wenn das Stellglied durch die Energieversorgung aus dem Kondensator angetrieben wird, ist es daher wünschenswert zu verhindern, dass die Spannung des Kondensators plötzlich abfällt.
Lösung des Problems
Ein Aspekt einer Steuerungsvorrichtung zur Lösung des vorstehenden Problems umfasst ein Stellglied; eine Batterie bzw. einen Akkumulator; einen Kondensator; einen Energiequellenauswahlabschnitt, der konfiguriert ist, um die Batterie oder den Kondensator als Energiequelle für das Stellglied auszuwählen; eine Bestimmungseinheit, die konfiguriert ist, um zu bestimmen, ob die Batterie normal ist; und eine Steuerungseinheit, die konfiguriert ist, um als Steuermodus des Stellglieds einen ersten Modus oder einen zweiten Modus, in dem ein Energieverbrauchsbetrag des Stellglieds im Vergleich dazu, wenn das Stellglied im ersten Modus angetrieben wird, reduziert ist, auszuwählen, und das Stellglied im ausgewählten Steuermodus anzutreiben, so dass, wenn die Batterie als normal bestimmt wird, die Batterie durch den Energiequellenauswahlabschnitt ausgewählt wird und der erste Modus als der Steuermodus ausgewählt wird, und wenn ein Zustand, in dem die Batterie als normal bestimmt wird, in einen Zustand übergeht, in dem die Batterie als nicht normal bestimmt wird, der Steuermodus von dem ersten Modus in den zweiten Modus umgeschaltet wird, und dann der Kondensator durch den Energiequellenauswahlabschnitt ausgewählt wird.
Gemäß der vorstehenden Konfiguration wird der Steuermodus des Stellglieds in den zweiten Modus umgeschaltet, wenn bestimmt wird, dass die Batterie nicht normal bzw. abnorm ist, und dann wird der Kondensator durch den Energiequellenauswahlabschnitt ausgewählt. Der erste Modus ist ein Steuermodus, in dem der Energieverbrauch des Stellglieds im Vergleich zu einem Fall, in dem das Stellglied im zweiten Modus betrieben wird, erhöht ist. Gemäß der vorstehenden Konfiguration kann, wenn das Stellglied im ersten Modus betrieben wird, die Energiezufuhr vom Kondensator zum Stellglied verhindert werden. Daher kann ein plötzliches Absinken der Spannung des Kondensators verhindert werden.
Ein Aspekt einer Steuerungsvorrichtung zur Lösung des vorstehenden Problems umfasst ein Stellglied; eine Batterie bzw. einen Akkumulator; einen Kondensator; einen Energiequellenauswahlabschnitt, der konfiguriert ist, um die Batterie oder den Kondensator als Energiequelle für das Stellglied auszuwählen; eine Bestimmungseinheit, die konfiguriert ist, um zu bestimmen, ob die Batterie normal ist; und eine Steuerungseinheit, die konfiguriert ist, um als Steuermodus des Stellglieds einen ersten Modus oder einen zweiten Modus, in dem ein Energieverbrauchsbetrag des Stellglieds im Vergleich dazu, wenn das Stellglied im ersten Modus betrieben wird, reduziert ist, auszuwählen, und das Stellglied im ausgewählten Steuermodus anzutreiben, so dass, wenn die Batterie als nicht normal bestimmt wird, der Kondensator durch den Energiequellenauswahlabschnitt ausgewählt wird und der zweite Modus als der Steuermodus ausgewählt wird, und wenn ein Zustand, in dem bestimmt wird, dass die Batterie nicht normal ist, in einen Zustand übergeht, in dem bestimmt wird, dass die Batterie normal ist, die Batterie durch den Energiequellenauswahlabschnitt ausgewählt wird, und dann der Steuermodus von dem zweiten Modus in den ersten Modus umgeschaltet wird.
Gemäß der vorstehenden Konfiguration wird, wenn die Batterie als normal bestimmt bzw. eingestuft wird, die Batterie durch den Energiequellenauswahlabschnitt ausgewählt, und dann wird der Steuermodus des Stellglieds in den ersten Modus umgeschaltet. Dementsprechend kann, wenn das Stellglied in dem ersten Modus betrieben wird, in dem der Energieverbrauch des Stellglieds erhöht ist, die Energiezufuhr vom Kondensator zum Stellglied verhindert werden. Daher kann ein plötzliches Absinken der Spannung des Kondensators verhindert werden.
Figurenliste

1 ist eine Darstellung, die eine schematische Konfiguration einer Steuerungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel zeigt.
2 ist ein Flussdiagramm, das eine Verarbeitungsroutine zeigt, die von einer Bestimmungseinheit der Steuerungsvorrichtung ausgeführt wird.
3 ist ein Flussdiagramm, das eine Verarbeitungsroutine veranschaulicht, die von einer Steuerungseinheit der Steuerungsvorrichtung ausgeführt wird.
4 ist ein Flussdiagramm, das eine von der Steuerungseinheit ausgeführte Verarbeitungsroutine zeigt.
(a) bis (d) in 5 ist ein Zeitdiagramm, wenn ein erster Modus in einen zweiten Modus umgeschaltet wird.
(a) bis (d) in 6 ist ein Zeitdiagramm, wenn der zweite Modus in den ersten Modus verschoben wird.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel einer Steuerungsvorrichtung unter Bezugnahme auf die 1 bis 6 beschrieben.
Eine in 1 dargestellte Steuerungsvorrichtung 100 ist eine fahrzeuginterne Steuerungsvorrichtung, die die Bremskraft eines Fahrzeugs einstellt. Die Steuerungsvorrichtung 100 umfasst eine Bremsvorrichtung 10 und eine Steuerung 40, die die Bremsvorrichtung 10 steuert. Die Bremsvorrichtung 10 umfasst einen Elektromotor 11, der ein Beispiel für ein Stellglied ist, und eine Pumpe 12, die eine Bremsflüssigkeit in Übereinstimmung mit dem Antrieb des Elektromotors 11 liefert.
Die Steuerungsvorrichtung 100 ist mit einer Batterie bzw. einem Akkumulator 21, einem Kondensator 22 und einem Energiequellenauswahlabschnitt 23 ausgestattet. Die Batterie 21 fungiert nicht nur als Energiequelle für den Elektromotor 11 der Bremsvorrichtung 10, sondern auch als Energiequelle für ein Stellglied einer anderen fahrzeuginternen Vorrichtung. Die Batterie 21 kann beispielsweise durch die Stromerzeugung eines fahrzeugeigenen Generators aufgeladen werden.
Der Kondensator 22 kann beispielsweise durch die Energieversorgung aus der Batterie 21 aufgeladen werden. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Kapazität des Kondensators 22 kleiner als die Kapazität der Batterie 21.
Der Energiequellenauswahlabschnitt 23 wählt eine der beiden Energiequellen, die Batterie 21 oder den Kondensator 22, als Energiequelle für den Elektromotor 11 aus und versorgt den Elektromotor 11 mit Strom bzw. Energie aus der ausgewählten Energiequelle. Der Energiequellenauswahlabschnitt 23 umfasst beispielsweise mindestens ein Schaltelement.
Gemäß der Steuerungsvorrichtung 100 des vorliegenden Ausführungsbeispiels wird der Elektromotor 11 durch die Energieversorgung von der Energiequelle, die durch den Energiequellenauswahlabschnitt 23 ausgewählt wird, und zwar der Batterie 21 oder dem Kondensator 22, angetrieben.
Der Steuerung 40 werden Erfassungssignale von verschiedenen Sensoren zugeführt. Beispiele für den Sensor sind ein erster Spannungssensor 31, ein zweiter Spannungssensor 32 und ein dritter Spannungssensor 33. Der erste Spannungssensor 31 erfasst eine Batteriespannung Vbt, die eine Spannung der Batterie 21 ist, und gibt ein einem Erfassungsergebnis entsprechendes Signal als Erfassungssignal aus. Der zweite Spannungssensor 32 erfasst eine Kondensatorspannung Vc, die eine Spannung des Kondensators 22 ist, und gibt ein einem Erfassungsergebnis entsprechendes Signal als Erfassungssignal aus. Der dritte Spannungssensor 33 erfasst eine Ausgangsspannung Vout, bei der es sich um eine Spannung handelt, die von dem Energiequellenauswahlabschnitt 23 ausgegeben wird, und gibt ein einem Erfassungsergebnis entsprechendes Signal als Erfassungssignal aus.
Die Steuerung 40 kann eine der folgenden Konfigurationen (a) bis (c) aufweisen.

(a) Die Steuerung 40 umfasst einen oder mehrere Prozessoren, die verschiedene Arten der Verarbeitung in Übereinstimmung mit einem Computerprogramm ausführen. Der Prozessor umfasst eine CPU und Speicher wie RAM und ROM. Der Speicher speichert einen Programmcode oder einen Befehl, der so konfiguriert ist, dass er die CPU zur Ausführung der Verarbeitung veranlasst. Der Speicher, d. h. ein computerlesbares Medium, umfasst jedes verfügbare Medium, auf das ein Allzweck- oder Spezialcomputer zugreifen kann.
(b) Die Steuerung 40 umfasst eine oder mehrere dedizierte Hardwareschaltungen, die verschiedene Arten der Verarbeitung durchführen. Beispiele für dedizierte Hardwareschaltungen sind integrierte Schaltungen für eine bestimmte Anwendung, d. h. anwendungsspezifische integrierte Schaltungen (ASIC) oder feldprogrammierbare Gate-Arrays (FPGA).
(c) Die Steuerung 40 umfasst einen Prozessor, der einen Teil der verschiedenen Verarbeitungsarten gemäß einem Computerprogramm ausführt, und eine spezielle Hardwareschaltung, die die restliche Verarbeitung der verschiedenen Verarbeitungsarten ausführt.

Die Steuerung 40 umfasst als Funktionseinheiten eine Bestimmungseinheit 41 und eine Steuerungseinheit 42. Die Bestimmungseinheit 41 bestimmt, ob die Batterie 21 normal ist. Die Steuerungseinheit 42 führt die Ansteuerverarbeitung des Energiequellenauswahlabschnitts 23 und die Ansteuerverarbeitung des Elektromotors 11 durch.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel werden ein erster Modus und ein zweiter Modus als Steuermodi für den Antrieb des Elektromotors 11 vorbereitet. Der erste Modus ist ein normaler Steuermodus. Der zweite Modus ist ein Steuermodus, in dem der Energieverbrauchsbetrag des Elektromotors 11 im Vergleich zum Betrieb des Elektromotors 11 im ersten Modus reduziert ist. Die Steuerungseinheit 42 wählt den ersten Modus oder den zweiten Modus basierend auf einem Bestimmungsergebnis der Bestimmungseinheit 41 aus. Bei der Antriebsverarbeitung des Elektromotors 11 treibt die Steuerungseinheit 42 den Elektromotor 11 in dem ausgewählten Steuermodus an.
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf 2 eine von der Bestimmungseinheit 41 ausgeführte Verarbeitungsroutine beschrieben. Die vorliegende Verarbeitungsroutine wird wiederholt in jedem vorgegebenen Steuerzyklus ausgeführt.
In der vorliegenden Verarbeitungsroutine wird in Schritt S11 bestimmt, ob eine Abtrennung in einem Energieversorgungspfad von der Batterie 21 zum Energiequellenauswahlabschnitt 23 auftritt. In einem Fall, in dem die Batterie 21 durch den Energiequellenauswahlabschnitt 23 ausgewählt ist, wenn keine Abtrennung auftritt, ist die Ausgangsspannung Vout im Wesentlichen die gleiche wie die Batteriespannung Vbt. Andererseits weicht die Ausgangsspannung Vout von der Batteriespannung Vbt ab, wenn die Verbindung unterbrochen wird.
Daher wird zum Beispiel in dem Fall, in dem die Batterie 21 durch den Energiequellenauswahlabschnitt 23 ausgewählt wird, wenn eine Differenz zwischen der Ausgangsspannung Vout und der Batteriespannung Vbt kleiner als ein Differenzbestimmungswert ist, davon ausgegangen, dass keine Abtrennung auftritt. Andererseits, wenn die Differenz gleich oder größer als der Differenzbestimmungswert ist, wird davon ausgegangen, dass die Abtrennung auftritt. Wenn der Kondensator 22 durch den Energiequellenauswahlabschnitt 23 ausgewählt wird, ist es nicht möglich zu bestimmen, ob die Abtrennung im Energieversorgungspfad aufgetreten ist, und daher wird davon ausgegangen, dass keine Abtrennung auftritt.
Wenn bestimmt wird, dass die Verbindung unterbrochen wurde (S11: JA), wird mit dem nächsten Schritt S12 fortgefahren. In Schritt S12 wird sowohl ein Abnormitäts-Flag FLG1 als auch ein Abtrennungs-Flag FLG2 auf EIN gesetzt. Das Abnormitäts-Flag FLG1 ist ein Flag, bei dem AUS gesetzt ist, wenn die Batterie 21 normal ist, und EIN gesetzt ist, wenn die Batterie 21 nicht normal bzw. abnorm ist. Das Abtrennungs-Flag FLG2 ist ein Flag, bei dem EIN gesetzt wird, wenn bestimmt wird, dass die Abtrennung im Energieversorgungspfad von der Batterie 21 zum Energiequellenauswahlabschnitt 23 auftritt, und AUS gesetzt wird, wenn bestimmt wird, dass die Abtrennung nicht auftritt. Der Fall, in dem die Abtrennung auftritt, ist ein Beispiel für einen Fall, in dem die Batterie 21 nicht normal ist. Daher wird, wenn das Abtrennungs-Flag FLG2 auf EIN gesetzt wird, auch das Abnormitäts-Flag FLG1 auf EIN gesetzt. Daraufhin wird die vorliegende Verarbeitungsroutine vorübergehend beendet.
Wenn andererseits in Schritt S11 bestimmt wird, dass die Abtrennung im Energieversorgungspfad von der Batterie 21 zum Energiequellenauswahlabschnitt 23 (NEIN) nicht auftritt, wird die Verarbeitung mit dem nächsten Schritt S13 fortgesetzt. In Schritt S13 wird bestimmt, ob die Batteriespannung Vbt abnorm niedrig ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird davon ausgegangen, dass die Batteriespannung Vbt abnorm niedrig ist, wenn die Batteriespannung Vbt kleiner ist als eine Abnormitätsbestimmungsspannung VbtTh1. Ist die Batteriespannung Vbt dagegen gleich oder höher als die Abnormitätsbestimmungsspannung VbtTh1, wird die Batteriespannung Vbt nicht als abnorm niedrig angesehen. In diesem Fall wird eine Spannung, die ausreichend niedriger als die Nennspannung der Batterie 21 ist, als Abnormitätsbestimmungsspannung VbtTh1 festgelegt.
Wenn bestimmt wird, dass die Batteriespannung Vbt abnorm niedrig ist (S13: JA), wird mit dem nächsten Schritt S14 fortgefahren. In Schritt S14 wird das Abnormitäts-Flag FLG1 auf EIN und das Abtrennungs-Flag FLG2 auf AUS gesetzt. Das heißt, wenn die Batteriespannung Vbt abnorm niedrig ist, kann die Batterie 21 als nicht normal bestimmt werden, selbst wenn keine Abtrennung im Energieversorgungspfad von der Batterie 21 zum Energiequellenauswahlabschnitt 23 auftritt. Daher wird das Abnormitäts-Flag FLG1 auf EIN gesetzt, obwohl das Abtrennungs-Flag FLG2 nicht auf EIN gesetzt ist. Daraufhin wird die vorliegende Verarbeitungsroutine vorübergehend beendet.
Wird hingegen in Schritt S13 bestimmt, dass die Batteriespannung Vbt nicht abnorm niedrig ist (NEIN), wird mit dem nächsten Schritt S15 fortgefahren. In Schritt S15 wird bestimmt, ob das Abnormitäts-Flag FLG1 auf EIN gesetzt ist. Wenn das Abnormitäts-Flag FLG1 auf AUS gesetzt ist (S15: NEIN), kann die Batterie 21 als normal eingestuft werden, und somit wird die vorliegende Verarbeitungsroutine vorübergehend beendet, ohne die Flags FLG1 und FLG2 zu ändern. In diesem Fall wird ein Zustand beibehalten, in dem sowohl für FLG1 als auch für FLG2 AUS gesetzt ist. Wird dagegen das Abnormitäts-Flag FLG1 auf EIN gesetzt (S15: JA), wird die Verarbeitung mit dem nächsten Schritt S16 fortgesetzt.
In Schritt S16 wird bestimmt, ob die Batteriespannung Vbt in den Normalzustand zurückgekehrt ist. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird davon ausgegangen, dass die Batteriespannung Vbt in den Normalzustand zurückgekehrt ist, wenn die Batteriespannung Vbt gleich oder höher ist als die normale Rücklaufspannung VbtTh2. Ist die Batteriespannung Vbt dagegen kleiner als die normale Rücklaufspannung VbtTh2, so wird davon ausgegangen, dass die Batteriespannung Vbt nicht in den Normalzustand zurückgekehrt ist. In diesem Fall wird eine Spannung, die höher ist als die Spannung zur Bestimmung der Anomalie VbtTh1, als normale Rücklaufspannung VbtTh2 festgelegt.
Wenn bestimmt wird, dass die Batteriespannung Vbt nicht in den Normalzustand zurückgekehrt ist (S16: NEIN), wird mit dem oben beschriebenen Schritt S14 fortgefahren. Das heißt, es wird ein Zustand aufrechterhalten, in dem bestimmt wird, dass die Batterie 21 nicht normal ist. Wird hingegen bestimmt, dass die Batteriespannung Vbt in den Normalzustand zurückgekehrt ist (S16: JA), wird mit dem nächsten Schritt S17 fortgefahren.
In Schritt S17 werden sowohl das Abnormitäts-Flag FLG1 als auch das Abtrennungs-Flag FLG2 auf AUS gesetzt. Dann wird die aktuelle Verarbeitungsroutine vorübergehend beendet.
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf 3 eine Verarbeitungsroutine beschrieben, die von der Steuerungseinheit 42 ausgeführt wird, um einen Zeitpunkt für das Umschalten des Steuermodus und das Ändern der Energiequelle des Elektromotors 11 in einer Situation zu bestimmen, in der der erste Modus ausgewählt ist. Die vorliegende Verarbeitungsroutine wird wiederholt ausgeführt, während der erste Modus ausgewählt ist.
In der vorliegenden Verarbeitungsroutine wird in Schritt S21 bestimmt, ob das Abnormitäts-Flag FLG1 auf EIN gesetzt ist. Wenn das Abnormitäts-Flag FLG1 auf EIN gesetzt ist (S21: JA), wird die Verarbeitung mit dem nächsten Schritt S22 fortgesetzt. In Schritt S22 wird bestimmt, ob das Abtrennungs-Flag FLG2 auf EIN gesetzt ist. Wenn das Abtrennungs-Flag FLG2 auf EIN gesetzt ist (S22: JA), wird mit dem nächsten Schritt S23 fortgefahren.
In Schritt S23 wird der zweite Modus als Steuermodus ausgewählt. Das heißt, der Steuermodus wird von dem ersten Modus in den zweiten Modus umgeschaltet. Anschließend, im nächsten Schritt S24, wird die Energiequelle des Elektromotors 11, die durch den Energiequellenauswahlabschnitt 23 ausgewählt wird, von der Batterie 21 zum Kondensator 22 geändert. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird der Steuermodus von dem ersten Modus in den zweiten Modus umgeschaltet, wenn ein Zustand, in dem die Batterie 21 als normal bestimmt wird, in einen Zustand übergeht, in dem die Batterie 21 als nicht normal bzw. abnorm bestimmt wird. Nachdem der Steuermodus umgeschaltet wurde, wird die Energiequelle des Elektromotors 11, die durch den Energiequellenauswahlabschnitt 23 ausgewählt wurde, auf den Kondensator 22 geändert. Danach wird die vorliegende Verarbeitungsroutine vorübergehend beendet.
Wird dagegen das Abtrennungs-Flag FLG2 in Schritt S22 (NEIN) auf AUS gesetzt, wird mit dem nächsten Schritt S25 fortgefahren. In Schritt S25 wird bestimmt, ob der Antrieb des Elektromotors 11 gestoppt ist. Wenn der Antrieb des Elektromotors 11 nicht gestoppt ist (S25: NEIN), wird die vorliegende Verarbeitungsroutine vorübergehend beendet. Ist der Antrieb des Elektromotors 11 hingegen gestoppt (S25: JA), wird die Verarbeitung mit dem oben beschriebenen Schritt S23 fortgesetzt. Das heißt, wenn keine Abtrennung der Batterie 21 auftritt und der Elektromotor 11 angetrieben wird, obwohl bestimmt wird, dass die Batterie 21 nicht normal ist, werden sowohl ein Zustand, in dem der erste Modus als Steuermodus ausgewählt ist, als auch ein Zustand, in dem die Batterie 21 als Energiequelle des Elektromotors 11 ausgewählt ist, beibehalten. In diesem Fall wird, nachdem der Antrieb des Elektromotors 11 gestoppt ist, der Steuermodus umgeschaltet (S23), und die Energiequelle des Elektromotors 11 wird nacheinander geändert (S24).
Andererseits wird in Schritt 21, wenn das Abnormitäts-Flag FLG1 auf AUS (NEIN) gesetzt wird, die vorliegende Verarbeitungsroutine vorübergehend beendet. Das heißt, wenn bestimmt wird, dass die Batterie 21 normal ist, werden sowohl der Zustand, in dem der erste Modus als Steuermodus ausgewählt ist, als auch der Zustand, in dem die Batterie 21 als Energiequelle für den Elektromotor 11 ausgewählt ist, beibehalten.
Als Nächstes wird unter Bezugnahme auf 4 eine Verarbeitungsroutine beschrieben, die von der Steuerungseinheit 42 ausgeführt wird, um einen Zeitpunkt für das Umschalten des Steuermodus und das Ändern der Energiequelle des Elektromotors 11 in einer Situation zu bestimmen, in der der zweite Modus ausgewählt ist. Die vorliegende Verarbeitungsroutine wird wiederholt ausgeführt, während der zweite Modus ausgewählt ist.
In der vorliegenden Verarbeitungsroutine wird in Schritt S31 bestimmt, ob das Abnormitäts-Flag FLG1 auf AUS gesetzt ist. Wenn das Abnormitäts-Flag FLG1 auf AUS gesetzt ist (S31: JA), wird die Verarbeitung mit dem nächsten Schritt S32 fortgesetzt. In Schritt S32 wird bestimmt, ob die Kondensatorspannung Vc kleiner ist als eine Schaltbestimmungskondensatorspannung VcTh1. Wenn die Kondensatorspannung Vc kleiner ist als die Schaltbestimmungskondensatorspannung VcTh1, wird davon ausgegangen, dass die Kondensatorspannung Vc ausreichend niedrig ist. Ist die Kondensatorspannung Vc hingegen gleich oder höher als die Schaltbestimmungskondensatorspannung VcTh1, wird davon ausgegangen, dass sich im Kondensator 22 noch elektrische Ladungen ansammeln. Indem man zum Beispiel einen Wert nahe „0“ als die Schaltbestimmungskondensatorspannung VcTh1 einstellt, ist es möglich zu bestimmen, ob die Kondensatorspannung Vc im Wesentlichen „0“ ist. Wenn die Kondensatorspannung Vc kleiner ist als die Schaltbestimmungskondensatorspannung VcTh1 (S32: JA), wird mit dem nächsten Schritt S33 fortgefahren.
In Schritt S33 wird die Energiequelle des Elektromotors 11, die durch den Energiequellenauswahlabschnitt 23 ausgewählt wird, von dem Kondensator 22 auf die Batterie 21 geändert. Anschließend, im nächsten Schritt S34, wird der erste Modus als Steuermodus ausgewählt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird, wenn ein Zustand, in dem die Batterie 21 als nicht normal bestimmt wird, in einen Zustand übergeht, in dem die Batterie 21 als normal bestimmt wird, die Energiequelle des Elektromotors 11, die durch den Energiequellenauswahlabschnitt 23 ausgewählt wird, auf die Batterie 21 geändert. Nachdem die Energiequelle des Elektromotors 11 geändert wurde, wird der Steuermodus vom zweiten Modus in den ersten Modus umgeschaltet. Danach wird die vorliegende Verarbeitungsroutine vorübergehend beendet.
Andererseits wird in Schritt S32, wenn die Kondensatorspannung Vc gleich oder höher ist als die Schaltbestimmungskondensatorspannung VcTh1 (NEIN), mit dem nächsten Schritt S35 fortgefahren. In Schritt S35 wird bestimmt, ob der Antrieb des Elektromotors 11 gestoppt wird. Wenn der Antrieb des Elektromotors 11 nicht gestoppt ist (S35: NEIN), wird die vorliegende Verarbeitungsroutine vorübergehend beendet. Ist der Antrieb des Elektromotors 11 hingegen gestoppt (S35: JA), wird die Verarbeitung mit dem oben beschriebenen Schritt S33 fortgesetzt. Das heißt, wenn die Kondensatorspannung Vc gleich oder höher ist als die Schaltbestimmungskondensatorspannung VcTh1, werden während des Antriebs des Elektromotors 11 sowohl der Zustand, in dem der zweite Modus als der Steuermodus ausgewählt ist, als auch der Zustand, in dem der Kondensator 22 als die Energiequelle des Elektromotors 11 ausgewählt ist, beibehalten, auch wenn die Batterie 21 als normal bestimmt wird. Nachdem der Antrieb des Elektromotors 11 gestoppt wurde, wird die Energiequelle des Elektromotors 11 geändert (S33) und der Steuermodus wird nacheinander umgeschaltet (S34).
Andererseits wird in Schritt 31, wenn das Abnormitäts-Flag FLG1 auf EIN (NEIN) gesetzt ist, die vorliegende Verarbeitungsroutine vorübergehend beendet. Das heißt, wenn bestimmt wird, dass die Batterie 21 nicht normal bzw. abnorm ist, werden sowohl der Zustand, in dem der zweite Modus als Steuermodus ausgewählt ist, als auch der Zustand, in dem der Kondensator 22 als Energiequelle für den Elektromotor 11 ausgewählt ist, beibehalten.
Die Funktionen und Auswirkungen des vorliegenden Ausführungsbeispiels werden beschrieben.
Zunächst wird unter Bezugnahme auf 5 ein Fall beschrieben, in dem die Batterie 21 von dem Zustand, in dem diese als normal eingestuft wurde, in den Zustand übergeht, in dem diese als nicht normal bzw. abnorm eingestuft wurde.
Wie in (a), (b), (c) und (d) von 5 dargestellt, beginnt die Batteriespannung Vbt zu sinken, wenn der Elektromotor 11 ab einem Zeitpunkt t11 im ersten Modus angetrieben wird, da die Batterie 21 als Energiequelle für den Elektromotor 11 ausgewählt ist. In einem in 5 dargestellten Beispiel ist die Batteriespannung Vbt zu einem Zeitpunkt t12 kleiner als die Abnormitätsbestimmungsspannung VbtTh1, und das Abnormitäts-Flag FLG1 wird auf EIN gesetzt. Das heißt, der Zustand, in dem die Batterie 21 als normal eingestuft wird, geht in den Zustand über, in dem die Batterie 21 als nicht normal eingestuft wird.
Der Elektromotor 11 wird jedoch bis zu einem Zeitpunkt t13 betrieben. Daher wird der Antrieb des Elektromotors 11 in dem ersten Modus fortgesetzt, auch wenn bestimmt wird, dass die Batterie 21 nicht normal ist, und der Zustand, in dem die Batterie 21 als Energiequelle für den Elektromotor 11 ausgewählt ist, wird fortgesetzt.
Wenn der Antrieb des Elektromotors 11 zum Zeitpunkt t13 gestoppt wird, wird der Steuermodus des Elektromotors 11 zu einem nachfolgenden Zeitpunkt t14 von dem ersten Modus in den zweiten Modus umgeschaltet. Auf diese Weise wird zu einem Zeitpunkt t15, nachdem der zweite Modus als Steuermodus ausgewählt wurde, die durch den Energiequellenauswahlabschnitt 23 ausgewählte Energiequelle des Elektromotors 11 von der Batterie 21 auf den Kondensator 22 geändert. Dann, wenn der Antrieb des Elektromotors 11 zu einem nachfolgenden Zeitpunkt t16 angewiesen wird, wird der Elektromotor 11 im zweiten Modus durch die Energieversorgung vom Kondensator 22 angetrieben.
Hier ist der erste Modus ein Modus, in dem der Energieverbrauchsbetrag des Elektromotors 11 größer ist, als wenn der Elektromotor 11 im zweiten Modus betrieben wird. Wenn der Elektromotor 11 im ersten Modus in einer Situation angetrieben wird, in der der Kondensator 22 durch den Energiequellenauswahlabschnitt 23 ausgewählt wird, ist der Energieverbrauchsbetrag des Elektromotors 11 daher groß, und daher nimmt die Kondensatorspannung Vc schnell ab.
Im Gegensatz dazu wird im vorliegenden Ausführungsbeispiel, nachdem der zweite Modus ausgewählt wurde, in dem der Energieverbrauchsbetrag des Elektromotors 11 reduziert ist, der Kondensator 22 als Energiequelle für den Elektromotor 11 ausgewählt. Dementsprechend kann, wenn der Elektromotor 11 in dem ersten Modus angetrieben wird, in der der Energieverbrauchsbetrag des Elektromotors 11 groß ist, die Energieversorgung des Elektromotors 11 durch den Kondensator 22 verhindert werden. Daher kann ein plötzliches Absinken der Kondensatorspannung Vc verhindert werden.
Da die Batterie 21 abgeklemmt wird, kann bestimmt werden, dass die Batterie 21 nicht normal ist. Wenn die Abtrennung in der Batterie 21 auftritt, kann die Batterie 21 den Elektromotor 11 nicht mit Strom versorgen. Daher wird, wenn bestimmt wird, dass die Batterie 21 abgetrennt ist, während des Betriebs des Elektromotors 11 der Steuermodus vom ersten Modus auf den zweiten Modus umgeschaltet. Die Energiequelle des Elektromotors 11 wird von der Batterie 21 auf den Kondensator 22 umgestellt. Dementsprechend kann der Antrieb des Elektromotors 11 fortgesetzt werden, auch wenn die Batterie 21 den Elektromotor 11 aufgrund des Auftretens der Abtrennung nicht mit Strom versorgen kann. Außerdem wird in diesem Fall der Elektromotor 11 im zweiten Modus betrieben. Daher kann im Vergleich zu dem Fall, in dem der Antrieb des Elektromotors 11 im ersten Modus fortgesetzt wird, die Zeit, während der der Elektromotor 11 angetrieben wird, verlängert werden.
Als nächstes werden unter Bezugnahme auf 6 eine Funktion und ein Effekt in einem Fall beschrieben, in dem die Batterie 21 von dem Zustand, in dem sie als nicht normal bestimmt wurde, in den Zustand übergeht, in dem diese als normal bestimmt wurde. In einem in 6 dargestellten Beispiel wird, während der Kondensator 22 als Energiequelle des Elektromotors 11 ausgewählt ist, die Batterie 21 durch die Stromerzeugung des elektrischen Generators des Fahrzeugs und dergleichen geladen.
Wie in (a), (b), (c) und (d) von 6 dargestellt, wird der Antrieb des Elektromotors 11 zu einem Zeitpunkt t21 gestartet, wenn die Batteriespannung Vbt aufgrund des Ladevorgangs ansteigt. Da in diesem Fall bestimmt wird, dass die Batterie 21 nicht normal ist, wird der Elektromotor 11 im zweiten Modus durch die Energieversorgung aus dem Kondensator 22 angetrieben. Dann sinkt die Kondensatorspannung Vc allmählich ab. Zu einem Zeitpunkt t22 während des Betriebs des Elektromotors 11 im zweiten Modus ist die Batteriespannung Vbt gleich oder höher als die normale Rücklaufspannung VbtTh2, und es wird bestimmt, dass die Batteriespannung Vbt wieder normal ist. Das heißt, dass der Zustand, in dem die Batterie 21 als nicht normal bestimmt wurde, in den Zustand übergeht, in dem die Batterie 21 als normal bestimmt wird.
Der Elektromotor 11 wird jedoch bis zu einem Zeitpunkt t23 betrieben. Daher wird der Zustand, in dem der Kondensator 22 als Energiequelle für den Elektromotor 11 ausgewählt ist, fortgesetzt, auch wenn die Batterie 21 als normal eingestuft wird, und der Antrieb des Elektromotors 11 im zweiten Modus wird fortgesetzt.
Wenn der Antrieb des Elektromotors 11 zum Zeitpunkt t23 gestoppt wird, wird die Energiequelle des Elektromotors 11 zu einem späteren Zeitpunkt t24 vom Kondensator 22 zur Batterie 21 gewechselt. Auf diese Weise wird zu einem Zeitpunkt t25, nachdem die Batterie 21 als Energiequelle ausgewählt wurde, der Steuermodus des Elektromotors 11 von dem zweiten Modus auf den ersten Modus umgeschaltet. Wenn der Antrieb des Elektromotors 11 danach angewiesen wird, wird der Elektromotor 11 im ersten Modus durch die Energieversorgung von der Batterie 21 angetrieben.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird, nachdem die Batterie 21 als Energiequelle des Elektromotors 11 ausgewählt wurde, der erste Modus ausgewählt, in dem der Energieverbrauch des Elektromotors 11 groß ist. Dementsprechend kann, wenn der Elektromotor 11 in dem ersten Modus betrieben wird, die Energiezufuhr vom Kondensator 22 zum Elektromotor 11 verhindert werden. Daher kann ein plötzliches Absinken der Kondensatorspannung Vc verhindert werden.
Wenn der Elektromotor 11 in dem zweiten Modus betrieben wird, kann die Kondensatorspannung Vc übrigens geringer sein als die Schaltbestimmungskondensatorspannung VcTh1. In diesem Fall ist die Kondensatorspannung Vc extrem niedrig, und eine Energieversorgungsmenge vom Kondensator 22 zum Elektromotor 11 kann während des Antriebs des Elektromotors 11 im zweiten Modus nicht ausreichend gesichert sein.
Daher wird Im vorliegenden Ausführungsbeispiel, wenn die Kondensatorspannung Vc in einer Situation, in der der Elektromotor 11 in dem zweiten Modus angetrieben wird, kleiner als die Schaltbestimmungskondensatorspannung VcTh1 ist, während des Antriebs des Elektromotors 11 die Energiequelle des Elektromotors 11 von dem Kondensator 22 auf die Batterie 21 geändert. Dementsprechend kann verhindert werden, dass die Energieversorgung des Elektromotors 11 während des Antriebs des Elektromotors 11 nicht gesichert werden kann, und somit kann verhindert werden, dass der Antrieb des Elektromotors 11 unterbrochen wird.
Das vorstehende Ausführungsbeispiel kann wie folgt geändert und umgesetzt werden. Das vorstehende Ausführungsbeispiel und die folgende Modifikation können in Kombination miteinander umgesetzt werden, solange das Ausführungsbeispiel und die Modifikation technisch nicht im Widerspruch zueinander stehen.

- Wenn die Batteriespannung Vbt niedriger ist als die Kondensatorspannung Vc, kann in einer Situation, in der die Batterie 21 als normal bestimmt wird, bestimmt werden, dass die Batterie 21 nicht normal ist. Wenn ein Wert, der durch Subtraktion der Batteriespannung Vbt von der Kondensatorspannung Vc erhalten wird, gleich oder größer als ein Bestimmungswert ist, kann die Batterie 21 als nicht normal eingestuft werden.
- Die Bestimmung, ob die Batteriespannung Vbt in den Normalzustand zurückgekehrt ist, kann wie folgt geändert werden. Wenn zum Beispiel die Batteriespannung Vbt höher ist als die Kondensatorspannung Vc, kann bestimmt werden, dass die Batteriespannung Vbt in den Normalzustand zurückgekehrt ist. Wenn ein Wert, der sich aus der Subtraktion der Kondensatorspannung Vc von der Batteriespannung Vbt ergibt, gleich oder größer ist als ein Rückführungsbestimmungswert, kann bestimmt werden, dass die Batteriespannung Vbt in den Normalzustand zurückgekehrt ist.
- Im vorstehenden Ausführungsbeispiel wird in einem Fall, in dem die Batterie 21 von dem Zustand, in dem bestimmt wird, dass sie nicht normal ist, in den Zustand, in dem bestimmt wird, dass sie normal ist, übergegangen, wenn die Kondensatorspannung Vc kleiner ist als die Schaltbestimmungskondensatorspannung VcTh1, selbst während des Antriebs des Elektromotors 11, wird die Energiequelle des Elektromotors 11 auf die Batterie 21 umgeschaltet, und dann wird der Steuermodus auf den ersten Modus umgeschaltet. Die Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Beispielsweise wird während des Betriebs des Elektromotors 11 die Energiequelle des Elektromotors 11 auf die Batterie 21 umgestellt, während der Zustand der Auswahl des zweiten Modus als Steuermodus beibehalten werden kann. In diesem Fall ist es vorzuziehen, dass der Steuermodus in den ersten Modus umgeschaltet wird, nachdem der Antrieb des Elektromotors 11 gestoppt wurde.
- In einem Fall, in dem die Batterie 21 von dem Zustand, in dem diese als nicht normal bzw. abnorm bestimmt wird, in den Zustand übergeht, in dem diese als normal bestimmt wird, obwohl die Kondensatorspannung Vc gleich oder höher ist als die Schaltbestimmungskondensatorspannung VcTh1, kann während des Antriebs des Elektromotors 11 die Energiequelle des Elektromotors 11 von dem Kondensator 22 auf die Batterie 21 geändert werden. Außerdem kann während des Antriebs des Elektromotors 11 der Steuermodus vom zweiten Modus auf den ersten Modus umgeschaltet werden, nachdem die Energiequelle des Elektromotors 11 auf die Batterie 21 umgestellt wurde. Im Gegenteil, der Zustand, in dem der zweite Modus als Steuermodus ausgewählt ist, kann fortgesetzt werden, bis der Antrieb des Elektromotors 11 gestoppt wird. In diesem Fall ist es vorzuziehen, dass der Steuermodus vom zweiten Modus zum ersten Modus umgeschaltet wird, nachdem der Antrieb des Elektromotors 11 gestoppt wurde.
- In einem Fall, in dem die Batterie 21 aus dem Zustand, in dem sie als normal bestimmt wurde, in den Zustand übergeht, in dem sie als nicht normal bestimmt wurde, kann der Steuermodus während des Betriebs des Elektromotors 11 in den zweiten Modus umgeschaltet werden, selbst wenn keine Abtrennung in der Batterie 21 auftritt. Außerdem kann während des Betriebs des Elektromotors 11 die Energiequelle des Elektromotors 11 auf den Kondensator 22 umgestellt werden. Im Gegenteil, der Zustand, in dem die Batterie 21 als Energiequelle für den Elektromotor 11 ausgewählt ist, kann fortgesetzt werden, bis der Antrieb des Elektromotors 11 gestoppt wird. In diesem Fall ist es vorzuziehen, die Energiequelle des Elektromotors 11 von der Batterie 21 auf den Kondensator 22 zu ändern, nachdem der Antrieb des Elektromotors 11 gestoppt wurde.
- In einem Fall, in dem die Batterie 21 aufgrund der Bestimmung, dass die Abtrennung in der Batterie 21 auftritt, als nicht normal eingestuft wird, kann die Energiequelle des Elektromotors 11 auf den Kondensator 22 umgestellt werden, bevor der Steuermodus umgeschaltet wird. In diesem Fall ist es vorzuziehen, dass der Steuermodus sofort in den zweiten Modus umgeschaltet wird, nachdem die Energiequelle auf den Kondensator 22 umgestellt wurde.
- Als Kondensator 22 kann ein Kondensator mit der gleichen Kapazität wie die Batterie 21 oder ein Kondensator mit einer größeren Kapazität als die der Batterie 21 verwendet werden.
- Das Stellglied, das durch die Energieversorgung von der Batterie 21 oder dem Kondensator 22 angetrieben wird, kann ein anderes fahrzeuginternes Stellglied als der Elektromotor 11 der Bremsvorrichtung 10 sein. Beispielsweise kann es sich bei dem Stellglied um ein elektromagnetisches Ventil der Bremsvorrichtung 10 oder um ein Stellglied einer bordeigenen Lenkvorrichtung handeln. Bei dem Stellglied kann es sich um einen Antriebsmotor für ein elektrisches Fenster handeln.
- Die Steuerungsvorrichtung kann auch keine bordeigene Vorrichtung sein.

Nachfolgend werden die technischen Ideen beschrieben, die sich aus dem vorstehenden Ausführungsbeispiel und den Änderungen ergeben.

(A) Eine Steuerung, die bezüglich der vorstehenden Steuerungsvorrichtung angewendet wird, mit:
- der Bestimmungseinheit und der Steuerungseinheit.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 200332399 A [0003]

Claims

Steuerungsvorrichtung, mit: einem Stellglied; einer Batterie; einem Kondensator; einem Energiequellenauswahlabschnitt, der konfiguriert ist, um die Batterie oder den Kondensator als Energiequelle für das Stellglied auszuwählen; einer Bestimmungseinheit, die konfiguriert ist, um zu bestimmen, ob die Batterie normal ist; und einer Steuerungseinheit, die konfiguriert ist, um als Steuermodus des Stellglieds einen ersten Modus oder einen zweiten Modus, in dem ein Energieverbrauchsbetrag des Stellglieds im Vergleich dazu, wenn das Stellglied im ersten Modus angetrieben wird, reduziert ist, auszuwählen, und das Stellglied im ausgewählten Steuermodus anzutreiben, so dass, wenn die Batterie als normal bestimmt wird, die Batterie durch den Energiequellenauswahlabschnitt ausgewählt wird und der erste Modus als der Steuermodus ausgewählt wird, und wenn ein Zustand, in dem die Batterie als normal bestimmt wird, in einen Zustand übergeht, in dem die Batterie als nicht normal bestimmt wird, der Steuermodus von dem ersten Modus in den zweiten Modus umgeschaltet wird, und dann der Kondensator durch den Energiequellenauswahlabschnitt ausgewählt wird.
Steuerungsvorrichtung, mit: einem Stellglied; einer Batterie; einem Kondensator; einem Energiequellenauswahlabschnitt, der konfiguriert ist, um die Batterie oder den Kondensator als Energiequelle für das Stellglied auszuwählen; einer Bestimmungseinheit, die konfiguriert ist, um zu bestimmen, ob die Batterie normal ist; und einer Steuerungseinheit, die konfiguriert ist, um als Steuermodus des Stellglieds einen ersten Modus oder einen zweiten Modus, in dem ein Energieverbrauchsbetrag des Stellglieds im Vergleich dazu, wenn das Stellglied im ersten Modus betrieben wird, reduziert ist, auszuwählen, und das Stellglied im ausgewählten Steuermodus anzutreiben, so dass, wenn die Batterie als nicht normal bestimmt wird, der Kondensator durch den Energiequellenauswahlabschnitt ausgewählt wird und der zweite Modus als der Steuermodus ausgewählt wird, und wenn ein Zustand, in dem bestimmt wird, dass die Batterie nicht normal ist, in einen Zustand übergeht, in dem bestimmt wird, dass die Batterie normal ist, die Batterie durch den Energiequellenauswahlabschnitt ausgewählt wird, und dann der Steuermodus von dem zweiten Modus in den ersten Modus umgeschaltet wird.