JP6928919B2 - シフトバイワイヤ用バックアップ電源システム、制御プログラム - Google Patents

Description

本開示は、一般にシフトバイワイヤ用バックアップ電源システム、及び制御プログラムに関し、より詳細にはシフトバイワイヤシステムに電力を供給するシフトバイワイヤ用バックアップ電源システム、及びシフトバイワイヤ用バックアップ電源システムの制御プログラムに関する。

従来、主電池（主電源）及び副電池（蓄電部）を備える車載用電源装置が開示されている（例えば特許文献１参照）。車載用電源装置は、主電池が給電機能を失った場合、副電池からシフトバイワイヤー用アクチュエータ（シフトバイワイヤシステム）に給電する。

特開２０１７−５２４７３号公報

主電源に異常が発生した場合、シフトバイワイヤシステムには、主電源に代わって蓄電部から電力が供給される。そのため、シフトバイワイヤシステムでは、電力供給が継続されており、主電源の状態を把握することができず、自動変速機を、主電源の異常に応じたシフトレンジに切り替えることができなかった。

本開示は、上記事由に鑑みてなされており、その目的は、主電源の異常に応じて、自動変速機のシフトレンジを切り替えることができるシフトバイワイヤ用バックアップ電源システム、及び制御プログラムを提供することにある。

本開示の一態様に係るシフトバイワイヤ用バックアップ電源システムは、蓄電部と、制御部と、を備える。前記蓄電部は、シフトバイワイヤシステムに電力を供給する主電源に異常が発生した場合、前記シフトバイワイヤシステムに電力を供給する。前記制御部は、第１条件と第２条件との少なくとも一方が満たされた場合、自動変速機のシフトレンジをパーキングレンジに変更させるように指示する指示信号を、前記シフトバイワイヤシステムに出力する。前記第１条件は、前記主電源の出力電圧が第１電圧閾値以下である時間が、第１時間を経過する、という条件である。前記第２条件は、前記主電源の出力電圧が前記第１電圧閾値よりも小さい第２電圧閾値以下である時間が、前記第１時間よりも短い第２時間を経過する、という条件である。

本開示の一態様に係る制御プログラムは、シフトバイワイヤ用バックアップ電源システムの制御プログラムである。前記シフトバイワイヤ用バックアップ電源システムは、シフトバイワイヤシステムに電力を供給する主電源に異常が発生した場合、前記シフトバイワイヤシステムに電力を供給する。前記制御プログラムは、コンピュータシステムに出力処理を実行させる。前記出力処理は、第１条件と第２条件との少なくとも一方が満たされた場合、自動変速機のシフトレンジをパーキングレンジに変更させるように指示する指示信号を、前記シフトバイワイヤシステムに出力する。前記第１条件は、前記主電源の出力電圧が第１電圧閾値以下である時間が、第１時間を経過する、という条件である。前記第２条件は、前記主電源の出力電圧が前記第１電圧閾値よりも小さい第２電圧閾値以下である時間が、前記第１時間よりも短い第２時間を経過する、という条件である。

本開示では、主電源の異常に応じて、自動変速機のシフトレンジを切り替えることができるという効果がある。

図１は、一実施形態に係るシフトバイワイヤ用バックアップ電源システムのブロック図である。 図２は、同上のシフトバイワイヤ用バックアップ電源システムの動作説明図である。 図３は、同上のシフトバイワイヤ用バックアップ電源システムの動作説明図である。 図４は、同上のシフトバイワイヤ用バックアップ電源システムの動作のフローチャートである。

以下に説明する各実施形態及び変形例は、本開示の一例に過ぎず、本開示は、実施形態及び変形例に限定されない。この実施形態及び変形例以外であっても、本開示の技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。

（１）概要
本実施形態に係るシフトバイワイヤ用バックアップ電源システム１（以下、バックアップ電源システム１ともいう）について、図１を参照して説明する。

本実施形態に係るシフトバイワイヤ用バックアップ電源システム１は、主電源４に異常が発生した場合に、主電源４に代わってシフトバイワイヤシステム５に電力を供給する。これにより、シフトバイワイヤシステム５は、主電源４からの電力供給が停止した場合であっても、バックアップ電源システム１からの電力供給によって動作を継続することができる。

本実施形態のバックアップ電源システム１は、車両（四輪自動車）に用いられる。車両は、駆動システム１０と、駆動システム１０を搭載する車体と、を備えている。駆動システム１０は、バックアップ電源システム１と、主電源４と、シフトバイワイヤシステム５と、自動変速機６と、駆動源７と、を有する。駆動源７は、例えば、ガソリン等を燃料として駆動するエンジンである。主電源４は、車両に搭載されたバッテリ（例えば鉛蓄電池）であり、シフトバイワイヤシステム５、及び駆動源７に電力を供給するように構成されている。具体的には、主電源４は、駆動源７のセルモータに電力を供給するように構成されている。

シフトバイワイヤシステム５は、自動変速機６のシフトレンジを電動で切り替えるシステムである。シフトバイワイヤシステム５は、駆動制御部５１と、アクチュエータ５２と、を備えている。駆動制御部５１は、運転手が操作するシフトレバーの位置に基づいて、アクチュエータ５２に制御信号を出力することにより、アクチュエータ５２の駆動を制御する。アクチュエータ５２は、駆動制御部５１からの制御信号に応じて、自動変速機６のシフトレンジを切り替えるように構成されている。

自動変速機６のシフトレンジには、パーキングレンジ（Ｐレンジ）、リバースレンジ（Ｒレンジ）、ニュートラルレンジ（Ｎレンジ）、ドライブレンジ（Ｄレンジ）が含まれている。パーキングレンジは、車両の駐車時に使用され、ドライブレンジは、車両の前進時に使用され、リバースレンジは、車両の後退時に使用される。

シフトバイワイヤシステム５は、主電源４又はバックアップ電源システム１からの電力供給により動作するように構成されている。

主電源４が正常である場合、主電源４からシフトバイワイヤシステム５に電力が供給される。一方、主電源４が異常状態である場合、バックアップ電源システム１からシフトバイワイヤシステム５に電力が供給される。本実施形態における主電源４の異常状態とは、主電源４の故障、劣化等により主電源４の出力電圧が電圧閾値以下に低下した状態、つまり電源失陥状態である。

主電源４の異常状態である場合、バックアップ電源システム１からシフトバイワイヤシステム５に電力が供給されるので、シフトバイワイヤシステム５は、自動変速機６のシフトレンジの切り替えが可能となる。

また、本実施形態のバックアップ電源システム１は、主電源４が異常状態である場合、シフトバイワイヤシステム５に対して、自動変速機６のシフトレンジをパーキングレンジに変更させるように指示する指示信号を送信する。これにより、主電源４に異常が発生した際に、自動車を停車させることが可能となる。

（２）構成
図１に示すように、本実施形態のバックアップ電源システム１は、蓄電部２０と、充電回路２１と、放電回路２２と、制御部３と、第１ダイオードＤ１と、第２ダイオードＤ２と、を備えている。

蓄電部２０は、例えば電気二重層コンデンサ（EDLC: Electrical Double Layer Capacitor）である。蓄電部２０は、充電回路２１を介して主電源４と電気的に接続されている。蓄電部２０は、放電回路２２及び第２ダイオードＤ２を介してシフトバイワイヤシステム５と電気的に接続されている。蓄電部２０は、充電回路２１を介して主電源４から供給される電力によって充電される。また、蓄電部２０は、主電源４に異常が発生した場合、放電回路２２及び第２ダイオードＤ２を介してシフトバイワイヤシステム５に電力を供給する。

充電回路２１は、例えば降圧回路である。充電回路２１は、主電源４と電気的に接続されている。充電回路２１は、主電源４の出力電圧Ｖ１を降圧して蓄電部２０に出力することにより、蓄電部２０を充電する。充電回路２１は、制御部３の充放電制御部３１によって動作が制御される。

放電回路２２は、例えば昇圧回路である。放電回路２２は、第２ダイオードＤ２を介してシフトバイワイヤシステム５と電気的に接続されている。第２ダイオードＤ２は、アノードが昇圧回路と電気的に接続され、カソードがシフトバイワイヤシステム５の駆動制御部５１及びアクチュエータ５２に電気的に接続されている。放電回路２２は、蓄電部２０の出力電圧を昇圧してシフトバイワイヤシステム５の駆動制御部５１及びアクチュエータ５２に出力する。これにより、蓄電部２０からシフトバイワイヤシステム５の駆動制御部５１及びアクチュエータ５２に電力が供給される。放電回路２２は、制御部３の充放電制御部３１によって動作が制御される。

第１ダイオードＤ１は、主電源４とシフトバイワイヤシステム５との間に電気的に接続されている。第１ダイオードＤ１は、アノードが主電源４と電気的に接続され、カソードがシフトバイワイヤシステム５の駆動制御部５１及びアクチュエータ５２と電気的に接続されている。第１ダイオードＤ１は、充電回路２１、蓄電部２０、及び放電回路２２と、並列接続されている。

なお、本実施形態のバックアップ電源システム１では、シフトバイワイヤシステム５の駆動制御部５１とアクチュエータ５２とに同じ経路で電力を供給しているが、異なる経路で電力を供給するように構成されていてもよい。この場合、駆動制御部５１とアクチュエータ５２とで、印加される電圧の電圧値が互いに異なっていてもよい。

制御部３は、プロセッサ及びメモリを主構成とするコンピュータシステム（例えばマイクロコントローラ）である。制御部３は、メモリに格納されているプログラムをプロセッサで実行することにより、充放電制御部３１、判断部３２、タイマ３３、及び出力部３４としての機能を実現する。プログラムは、メモリに予め記録されていてもよいし、インターネット等の電気通信回線を通して提供されてもよく、メモリカード等の記録媒体に記録されて提供されてもよい。制御部３は、イグニッションスイッチＳＷ１がオンすると、起動するように構成されている。

充放電制御部３１は、充電回路２１及び放電回路２２の動作を制御する。

充放電制御部３１は、蓄電部２０の出力電圧を監視している。充放電制御部３１は、蓄電部２０の出力電圧が所定値未満である場合、蓄電部２０に定電流が供給されるように充電回路２１を制御する。充放電制御部３１は、蓄電部２０の出力電圧が所定値以上である場合、蓄電部２０に定電圧が印加されるように充電回路２１を制御する。つまり、充放電制御部３１は、蓄電部２０の出力電圧が所定値未満である場合、蓄電部２０を定電流充電するように充電回路２１を制御し、蓄電部２０の出力電圧が所定値以上である場合、蓄電部２０を定電圧充電するように充電回路２１を制御する。

また、充放電制御部３１は、放電回路２２が所定電圧を出力するように放電回路２２を制御する。放電回路２２の出力電圧の電圧値は、シフトバイワイヤシステム５が正常に動作できる電圧値に設定されている。主電源４が正常である場合、主電源４の出力電圧Ｖ１の電圧値は、放電回路２２の出力電圧の電圧値よりも高い。言い換えれば、放電回路２２の出力電圧の電圧値は、主電源４が正常である場合の出力電圧Ｖ１の電圧値よりも低い。したがって、主電源４の出力電圧Ｖ１の電圧値が、放電回路２２の出力電圧の電圧値を下回ると、放電回路２２の出力電圧がシフトバイワイヤシステム５に印加される。これにより、主電源４に異常が発生した場合、シフトバイワイヤシステム５への電力の供給源が、主電源４からバックアップ電源システム１（蓄電部２０）に切り替わり、シフトバイワイヤシステム５に供給される電力の瞬断が抑制される。

判断部３２は、主電源４の出力電圧Ｖ１に基づいて、以下の第１条件及び第２条件が満たされたか否かを判断することにより、主電源４に異常が発生したか否かを判断する。具体的には、判断部３２は、主電源４の出力電圧Ｖ１と電圧閾値（第１電圧閾値Ｖｔｈ１及び第２電圧閾値Ｖｔｈ２）との比較結果、及び出力電圧Ｖ１が電圧閾値以下である時間に基づいて、主電源４に異常が発生したか否かを判断する。判断部３２は、以下の第１条件と第２条件との少なくとも一方が満たされた場合、主電源４に異常が発生したと判断する。

第１条件は、主電源４の出力電圧Ｖ１が第１電圧閾値Ｖｔｈ１以下である時間が、第１時間Ｔｔｈ１を経過する、という条件である（図２参照）。

第２条件は、主電源４の出力電圧Ｖ１が第２電圧閾値Ｖｔｈ２以下である時間が、第２時間Ｔｔｈ２を経過する、という条件である（図３参照）。

第２電圧閾値Ｖｔｈ２は、第１電圧閾値Ｖｔｈ１よりも小さい値である。

ここで、主電源４は、駆動源７に電力を供給するように構成されており、駆動源７の始動（アイドリングストップ後の再始動を含む）による負荷の増大によって、出力電圧Ｖ１の電圧値が一時的に低減する場合がある。また、駆動源７は、主電源４の出力電圧Ｖ１の電圧値が下限値以上である場合、始動可能である、言い換えれば、主電源４の出力電圧Ｖ１の電圧値が下限値未満である場合、始動不可となる。

本実施形態では、第１電圧閾値Ｖｔｈ１は、駆動源７の始動時において低下した主電源７の出力電圧Ｖ１の電圧値よりも高い値に設定されている。また、第２電圧閾値Ｖｔｈ２は、駆動源７が始動するための主電源４の出力電圧Ｖ１の下限値に設定されている。例えば、第１電圧閾値Ｖｔｈ１は、５〜１０Ｖの範囲内の値であり、第２電圧閾値Ｖｔｈ２は、２〜５Ｖの範囲内の値である。第１電圧閾値Ｖｔｈ１は、放電回路２２の出力電圧の電圧値よりも小さいことが好ましい。

第２時間Ｔｔｈ２は、第１時間Ｔｔｈ１よりも短い時間である。例えば、第１時間Ｔｔｈ１は、１〜５秒の範囲内の時間であり、第２時間Ｔｔｈ２は、０．１〜０．５秒の範囲内の時間である。

判断部３２は、主電源４の出力電圧Ｖ１を監視しており、出力電圧Ｖ１の電圧値と、第１電圧閾値Ｖｔｈ１及び第２電圧閾値Ｖｔｈ２とを比較する。

タイマ３３は、判断部３２による比較結果に基づいて、出力電圧Ｖ１が第１電圧閾値Ｖｔｈ１以下である時間を第１カウント値としてカウントし、出力電圧Ｖ１が第２電圧閾値Ｖｔｈ２以下である時間を第２カウント値としてカウントする。つまり、タイマ３３は、出力電圧Ｖ１が第１電圧閾値Ｖｔｈ１以下である時間（第１カウント値）と、出力電圧Ｖ１が第２電圧閾値Ｖｔｈ２以下である時間（第２カウント値）と、を別々にカウントする。

タイマ３３は、出力電圧Ｖ１が第１電圧閾値Ｖｔｈ１以下になると、第１カウント値のカウントを開始する。タイマ３３は、出力電圧Ｖ１が第２電圧閾値Ｖｔｈ２以下になると、第２カウント値のカウントを開始する。また、タイマ３３は、出力電圧Ｖ１が第１電圧閾値Ｖｔｈ１を上回ると、第１カウント値をリセットし、出力電圧Ｖ１が第２電圧閾値Ｖｔｈ２を上回ると第２カウント値をリセットする。つまり、タイマ３３は、出力電圧Ｖ１が第１電圧閾値Ｖｔｈ１以下である継続時間、及び出力電圧Ｖ１が第２電圧閾値Ｖｔｈ２以下である継続時間をそれぞれカウントする。

判断部３２は、タイマ３３がカウントした第１カウント値（出力電圧Ｖ１が第１電圧閾値Ｖｔｈ１以下である継続時間）が第１時間Ｔｔｈ１に達すると、第１条件が満たされ、主電源４に異常が発生したと判断する。また、判断部３２は、タイマ３３がカウントした第２カウント値（出力電圧Ｖ１が第２電圧閾値Ｖｔｈ２以下である継続時間）が第２時間Ｔｔｈ２に達すると、第２条件が満たされ、主電源４に異常が発生したと判断する。つまり、判断部３２は、第１条件と第２条件との少なくとも一方が満たされた場合、主電源４に異常が発生したと判断する。なお、判断部３２は、第１条件と第２条件との両方が同時に満たされた場合であっても、主電源４に異常が発生したと判断する。

出力部３４は、判断部３２の判断結果に基づいて、指示信号をシフトバイワイヤシステム５に出力する。具体的には、判断部３２が主電源４に異常が発生したと判断した場合、出力部３４は、指示信号をシフトバイワイヤシステム５の駆動制御部５１に出力する。指示信号は、自動変速機６のシフトレンジをパーキングレンジに変更させるように指示する信号である。指示信号は、例えばＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号である。つまり、出力部３４は、主電源４に異常が発生して第１条件と第２条件との少なくとも一方が満たされた場合、自動変速機６のシフトレンジをパーキングレンジに変更させるように指示する指示信号を、シフトバイワイヤシステム５の駆動制御部５１に出力する。

駆動制御部５１は、バックアップ電源システム１（出力部３４）からの指示信号を受信した場合、この指示信号に基づいて、自動変速機６のシフトレンジがパーキングレンジとなるようにアクチュエータ５２を制御する。アクチュエータ５２は、駆動制御部５１からの制御に応じて、自動変速機６のシフトレンジをパーキングレンジに切り替える。この際、主電源４が異常状態であるので、シフトバイワイヤシステム５（駆動制御部５１及びアクチュエータ５２）は、バックアップ電源システム１から供給される電力により動作する。自動変速機６のシフトレンジがパーキングレンジに切り替えられることによって、車両を停車することが可能となる。

なお、駆動制御部５１は、指示信号を受信した際に、車両の車速が上限値以上である場合、車速が上限値を下回るまで待機してから、自動変速機６のシフトレンジがパーキングレンジとなるようにアクチュエータ５２を制御することが好ましい。これにより、車両の走行中において、自動変速機６のシフトレンジがドライブレンジからパーキングレンジに切り替わることが抑制される。

また、制御部３は、シフトバイワイヤシステム５からシフトレンジ情報を取得する。シフトレンジ情報とは、現在の自動変速機６のシフトレンジを示す情報である。駆動制御部５１は、シフトレンジ情報を含む信号（例えばＰＷＭ信号）を制御部３に出力する。

主電源４の異常が発生した際に、自動変速機６のシフトレンジが既にパーキングレンジである場合、自動変速機６のシフトレンジをパーキングレンジに変更させるように指示する指示信号が不要となる。本実施形態では、制御部３は、自動変速機６のシフトレンジがパーキングレンジである場合、指示信号をシフトバイワイヤシステム５に出力しないように構成されている。具体的には、自動変速機６のシフトレンジがパーキングレンジである場合、判断部３２は、第１条件及び第２条件が満たされているか否かの判断を行わない、つまり主電源４に異常が発生したか否かの判断を行わない。したがって、出力部３４は、自動変速機６のシフトレンジがパーキングレンジである場合、指示信号をシフトバイワイヤシステム５に出力しない。

なお、判断部３２は、自動変速機６のシフトレンジがパーキングレンジである場合、第１条件及び第２条件が満たされているか否かの判断を行うが、主電源４に異常が発生しているか否かの判断を確定しないように構成されていてもよい。この場合であっても、出力部３４は、自動変速機６のシフトレンジがパーキングレンジである場合、指示信号をシフトバイワイヤシステム５に出力しない。

また、バックアップ電源システム１における複数の構成要素（又は機能）が、１つの筐体内に集約されていることはバックアップ電源システム１に必須の構成ではない。バックアップ電源システム１の構成要素（又は機能）は、複数の筐体に分散して設けられていてもよい。さらに、バックアップ電源システム１の少なくとも一部の機能がクラウド（クラウドコンピューティング）等によって実現されてもよい。例えば、蓄電部２０は、制御部３等が設けられた筐体と同じ筐体に設けられていてもよいし、別の筐体に設けられていてもよい。

（３）動作例
（３．１）第１動作例
以下に、バックアップ電源システム１の第１動作例を図２を参照して説明する。

図２において、時点ｔ０では主電源４が正常であり、主電源４の出力電圧Ｖ１の電圧値がｖ１０である。電圧値ｖ１０は、第１電圧閾値Ｖｔｈ１、第２電圧閾値Ｖｔｈ２、及び放電回路２２（図１参照）の出力電圧の電圧値よりも大きい。

主電源４の出力電圧Ｖ１の電圧値がｖ１０からｖ１１まで低下したとする。電圧値ｖ１１は、第１電圧閾値Ｖｔｈ１よりも小さく、第２電圧閾値Ｖｔｈ２よりも大きい値である。時点ｔ１において、出力電圧Ｖ１の電圧値が第１電圧閾値Ｖｔｈ１を下回る。タイマ３３は、時点ｔ１を始点として、第１カウント値のカウントを開始する。

ここで、主電源４の出力電圧Ｖ１の電圧値が放電回路２２の出力電圧の電圧値を下回った場合、放電回路２２の出力電圧がシフトバイワイヤシステム５に印加される。つまり、シフトバイワイヤシステム５への電力の供給源が、主電源４からバックアップ電源システム１（蓄電部２０）に切り替わる。

時点ｔ１よりも後において、主電源４の出力電圧Ｖ１の電圧値がｖ１１からｖ１０まで増加する。時点ｔ２において、出力電圧Ｖ１の電圧値が第１電圧閾値Ｖｔｈ１を上回る。時点ｔ１から時点ｔ２までの時間は、第１時間Ｔｔｈ１よりも短い。判断部３２は、出力電圧Ｖ１が第１電圧閾値Ｖｔｈ１以下である継続時間（時点ｔ１から時点ｔ２までの時間）が第１時間Ｔｔｈ１よりも短いため、第１条件が満たされていない、つまり主電源４が正常であると判断する。したがって、出力部３４からシフトバイワイヤシステム５に指示信号が出力されない。また、タイマ３３は、出力電圧Ｖ１の電圧値が第１電圧閾値Ｖｔｈ１を上回った時点ｔ２において、第１カウント値をリセットする。

このように、主電源４の出力電圧Ｖ１が第１電圧閾値Ｖｔｈ１以下となった場合であっても、第１時間Ｔｔｈ１が経過する前に出力電圧Ｖ１が第１電圧閾値Ｖｔｈ１以上となるまで復帰すると、主電源４が異常であると判断されない。例えば、駆動源７（エンジン）のアイドリングストップ後の再始動時に、主電源４の出力電圧Ｖ１の電圧値が第１電圧閾値Ｖｔｈ１以下まで一時的に低下した場合、主電源４が異常であると判断されない。これにより、バックアップ電源システム１では、主電源４が異常であるか否かの誤判断が抑制され、誤ってシフトバイワイヤシステム５に指示信号を出力することが抑制される。したがって、例えば、主電源４が正常であるにもかかわらず、車両の走行中（特に高速走行中等）に自動変速機６のシフトレンジがドライブレンジからパーキングレンジに切り替わることが抑制される。

また、主電源４の出力電圧Ｖ１の電圧値がｖ１０からｖ１２まで低下し、出力電圧Ｖ１の電圧値が電圧値ｖ１２である状態が継続したとする。電圧値ｖ１２は、第１電圧閾値Ｖｔｈ１よりも小さく、第２電圧閾値Ｖｔｈ２よりも大きい値である。時点ｔ３において、出力電圧Ｖ１の電圧値が第１電圧閾値Ｖｔｈ１を下回る。タイマ３３は、時点ｔ３を始点として、第１カウント値のカウントを開始する。

時点ｔ４において、タイマ３３がカウントした第１カウント値が第１時間Ｔｔｈ１に達する。したがって、判断部３２は、第１条件が満たされ、主電源４が異常であると判断する。出力部３４は、シフトバイワイヤシステム５に指示信号を出力する。指示信号を受信したシフトバイワイヤシステム５は、自動変速機６のシフトレンジをパーキングレンジに切り替える。自動変速機６のシフトレンジがパーキングレンジに切り替えられることによって、車両を停車することが可能となる。

（３．２）第２動作例
次に、バックアップ電源システム１の第２動作例を図３を参照して説明する。

図３において、時点ｔ１０では主電源４が正常であり、主電源４の出力電圧Ｖ１の電圧値がｖ１０である。電圧値ｖ１０は、第１電圧閾値Ｖｔｈ１、第２電圧閾値Ｖｔｈ２、及び放電回路２２（図１参照）の出力電圧の電圧値よりも大きい。

主電源４の出力電圧Ｖ１の電圧値がｖ１０からｖ１３まで低下したとする。電圧値ｖ１３は、第１電圧閾値Ｖｔｈ１及び第２電圧閾値Ｖｔｈ２よりも小さい値である。時点ｔ１１において、出力電圧Ｖ１の電圧値が第１電圧閾値Ｖｔｈ１を下回る。時点ｔ１２において、出力電圧Ｖ１の電圧値が第２電圧閾値Ｖｔｈ２を下回る。タイマ３３は、時点ｔ１１を始点として、第１カウント値のカウントを開始する。また、タイマ３３は、時点ｔ１２を始点として、第２カウント値のカウントを開始する。

ここで、主電源４の出力電圧Ｖ１の電圧値が放電回路２２の出力電圧の電圧値を下回った場合、放電回路２２の出力電圧がシフトバイワイヤシステム５に印加される。つまり、シフトバイワイヤシステム５への電力の供給源が、主電源４からバックアップ電源システム１（蓄電部２０）に切り替わる。

時点ｔ１３において、タイマ３３がカウントした第２カウント値が第２時間Ｔｔｈ２に達する。したがって、判断部３２は、第２条件が満たされ、主電源４が異常であると判断する。なお、時点ｔ１３において、タイマ３３がカウントした第１カウント値は、第１時間Ｔｔｈ１に達していないため、第１条件は満たされていない。

出力部３４は、シフトバイワイヤシステム５に指示信号を出力する。指示信号を受信したシフトバイワイヤシステム５は、自動変速機６のシフトレンジをパーキングレンジに切り替える。自動変速機６のシフトレンジがパーキングレンジに切り替えられることによって、車両を停車することが可能となる。

このように、主電源４の出力電圧Ｖ１が、第１電圧閾値Ｖｔｈ１よりも小さい第２電圧閾値Ｖｔｈ２以下まで低下した場合、第１時間Ｔｔｈ１よりも短い第２時間Ｔｔｈ２で、主電源４が異常であると判断する。つまり、バックアップ電源システム１は、主電源４の出力電圧Ｖ１の電圧値が、駆動源７の始動が不可となる第２電圧閾値Ｖｔｈ２以下である場合、出力電圧Ｖ１の電圧値が第１電圧閾値Ｖｔｈ１以下かつ第２電圧閾値Ｖｔｈ２以上である場合に比べて、短時間で主電源４が異常であると判断する。これにより、バックアップ電源システム１は、速やかにシフトバイワイヤシステム５に指示信号を出力し、車両を停止させることが可能となる。

また、バックアップ電源システム１では、主電源４の出力電圧Ｖ１が第２電圧閾値Ｖｔｈ２以下である時間が第２時間Ｔｔｈ２未満である場合、主電源４が異常であると判断しない。例えば、ノイズ等によって主電源４の出力電圧Ｖ１の測定値が第２電圧閾値Ｖｔｈ２を瞬間的に下回った場合、主電源４が異常であると判断されない。これにより、バックアップ電源システム１では、主電源４が異常であるか否かの誤判断が抑制され、誤ってシフトバイワイヤシステム５に指示信号を出力することが抑制される。したがって、例えば、主電源４が正常であるにもかかわらず、車両の走行中に自動変速機６のシフトレンジがドライブレンジからパーキングレンジに切り替わることが抑制される。

（４）変形例
上記実施形態は、本開示の様々な実施形態の一つに過ぎない。上記実施形態は、本開示の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。

上述した例では、判断部３２は、第１条件及び第２条件が満たしているか否かを判断することにより、主電源４に異常が発生したか否かを判断するように構成されていたが、これに限らない。判断部３２は、第１条件及び第２条件に加えて、第３条件を満たしているか否かを判断してもよい。

第３条件は、主電源４の出力電圧Ｖ１が第３電圧閾値以下である時間が、第３時間を経過する、という条件である。第３電圧閾値は、第１電圧閾値Ｖｔｈ１未満かつ第２電圧閾値Ｖｔｈ２よりも大きい値である。また、第３時間は、第１時間Ｔｔｈ１未満かつ第２時間Ｔｔｈ２よりも長い時間である。

つまり、本変形例では、複数の条件（第１〜第３条件）が設定されている。複数の条件は、電圧閾値（第１〜第３電圧閾値）が小さくなるにつれて、時間閾値（第１〜第３時間）が短くなる。したがって、主電源４の出力電圧Ｖ１が第１電圧閾値Ｖｔｈ１未満かつ第２電圧閾値Ｖｔｈ２より大きい値まで低下した場合であっても、第１時間Ｔｔｈ１が経過する前に主電源４が異常であると判断することが可能となる。

なお、上記では、複数の条件として、３つの条件（第１〜第３条件）が設定されているが、４つ以上の条件が設定されていてもよい。

（５）制御プログラム
バックアップ電源システム１は、コンピュータシステムを含んでいる。コンピュータシステムは、ハードウェアとしてのプロセッサ及びメモリを主構成とする。コンピュータシステムのメモリに記録された、バックアップ電源システム１の制御プログラムをプロセッサが実行することによって、バックアップ電源システム１としての機能が実現される。

図４に示すように、本実施形態の制御プログラムは、コンピュータシステム（本実施形態では制御部３）に、比較処理Ｓ１、判断処理Ｓ２、及び出力処理Ｓ３を実行させる。

比較処理Ｓ１では、主電源４の出力電圧Ｖ１の電圧値と、第１電圧閾値Ｖｔｈ１及び第２電圧閾値Ｖｔｈ２と、を比較する。また、比較処理Ｓ１では、出力電圧Ｖ１の電圧値が第１電圧閾値Ｖｔｈ１以下である場合、出力電圧Ｖ１の電圧値が第１電圧閾値Ｖｔｈ１以下である時間と第１時間Ｔｔｈ１とを比較する。また、比較処理Ｓ１では、出力電圧Ｖ１の電圧値が第２電圧閾値Ｖｔｈ２以下である場合、出力電圧Ｖ１の電圧値が第２電圧閾値Ｖｔｈ２以下である時間と第２時間Ｔｔｈ２とを比較する。

判断処理Ｓ２では、比較処理Ｓ１での比較結果に基づいて、第１条件又は第２条件が満たされているか否かを判断する。第１条件は、出力電圧Ｖ１の電圧値が第１電圧閾値Ｖｔｈ１以下である時間が、第１時間Ｔｔｈ１を経過する、という条件である。第２条件は、出力電圧Ｖ１の電圧値が第２電圧閾値Ｖｔｈ２以下である時間が、第２時間Ｔｔｈ２を経過する、という条件である。

第１条件と第２条件との少なくとも一方が満たされている場合（Ｓ２：Ｙｅｓ）、シフトバイワイヤシステム５に指示信号を出力する（出力処理Ｓ３）。シフトバイワイヤシステム５は、指示信号を受信すると、自動変速機６のシフトレンジをパーキングレンジに切り替える。

第１条件と第２条件との両方が満たされていない場合（Ｓ２：Ｎｏ）、比較処理Ｓ１に戻る。

（バックアップ電源システム１の制御）プログラムは、コンピュータシステムのメモリに予め記録されてもよく、電気通信回線を通じて提供されてもよく、コンピュータシステムで読み取り可能なメモリカード、光学ディスク、ハードディスクドライブ等の非一時的記録媒体に記録されて提供されてもよい。コンピュータシステムのプロセッサは、半導体集積回路（ＩＣ）又は大規模集積回路（ＬＳＩ）を含む１ないし複数の電子回路で構成される。ここでいうＩＣ又はＬＳＩ等の集積回路は、集積の度合いによって呼び方が異なっており、システムＬＳＩ、ＶＬＳＩ（Very Large Scale Integration）、又はＵＬＳＩ（Ultra Large Scale Integration）と呼ばれる集積回路を含む。さらに、ＬＳＩの製造後にプログラムされる、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、又はＬＳＩ内部の接合関係の再構成若しくはＬＳＩ内部の回路区画の再構成が可能な論理デバイスについても、プロセッサとして採用することができる。複数の電子回路は、１つのチップに集約されていてもよいし、複数のチップに分散して設けられていてもよい。複数のチップは、１つの装置に集約されていてもよいし、複数の装置に分散して設けられていてもよい。

（まとめ）
第１態様に係るシフトバイワイヤ用バックアップ電源システム（１）は、蓄電部（２０）と、制御部（３）と、を備える。蓄電部（２０）は、シフトバイワイヤシステム（５）に電力を供給する主電源（４）に異常が発生した場合、シフトバイワイヤシステム（５）に電力を供給する。制御部（３）は、第１条件と第２条件との少なくとも一方が満たされた場合、自動変速機（６）のシフトレンジをパーキングレンジに変更させるように指示する指示信号を、シフトバイワイヤシステム（５）に出力する。第１条件は、主電源（４）の出力電圧（Ｖ１）が第１電圧閾値（Ｖｔｈ１）以下である時間が、第１時間（Ｔｔｈ１）を経過する、という条件である。第２条件は、主電源（４）の出力電圧（Ｖ１）が第１電圧閾値（Ｖｔｈ１）よりも小さい第２電圧閾値（Ｖｔｈ２）以下である時間が、第１時間（Ｔｔｈ１）よりも短い第２時間（Ｔｔｈ２）を経過する、という条件である。

この態様によれば、主電源（４）が異常であると判断した場合に、指示信号をシフトバイワイヤシステム（５）に出力することにより、自動変速機（６）のシフトレンジをパーキングレンジに切り替えることができる。つまり、シフトバイワイヤ用バックアップ電源システム（１）では、主電源（４）の異常に応じて、自動変速機（６）のシフトレンジを切り替えることができる。

また、シフトバイワイヤ用バックアップ電源システム（１）では、自動変速機（６）のシフトレンジをパーキングレンジに変更させるように指示する指示信号が、誤ってシフトバイワイヤシステム（５）に出力されることが抑制される。したがって、例えば、主電源（４）が正常であるにもかかわらず、車両の走行中に自動変速機（６）のシフトレンジがドライブレンジからパーキングレンジに切り替わることが抑制される。

第２態様に係るシフトバイワイヤ用バックアップ電源システム（１）は、第１態様において、制御部（３）は、自動変速機（６）のシフトレンジがパーキングレンジである場合、指示信号を出力しない。

この態様によれば、シフトバイワイヤ用バックアップ電源システム（１）の処理を簡略化することができる。

第３態様に係るシフトバイワイヤ用バックアップ電源システム（１）では、第１又は第２態様において、主電源（４）は、更に駆動源（７）に電力を供給するように構成されている。第１電圧閾値（Ｖｔｈ１）は、駆動源（７）の始動時において低下した主電源（４）の出力電圧（Ｖ１）の電圧値よりも高い値である。第２電圧閾値（Ｖｔｈ２）は、駆動源（７）が始動するための主電源（４）の出力電圧（Ｖ１）の下限値である。

この態様によれば、駆動源（７）の始動時における主電源（４）の出力電圧（Ｖ１）の一時的な電圧降下によって主電源（４）が異常であると判断されることが抑制される。また、主電源（４）の出力電圧（Ｖ１）が下限値を下回った場合、第１時間（Ｔｔｈ１）よりも短い第２時間（Ｔｔｈ２）で主電源（４）が異常であると判断することができる。

第４態様に係るシフトバイワイヤ用バックアップ電源システム（１）では、第１〜第３態様のいずれかにおいて、制御部（３）は、更に第３条件が満たされた場合、指示信号を出力するように構成されている。第３条件は、主電源（４）の出力電圧（Ｖ１）が第３電圧閾値以下である時間が、第３時間を経過する、という条件である。第３電圧閾値は、第１電圧閾値（Ｖｔｈ１）未満かつ第２電圧閾値（Ｖｔｈ２）よりも大きい値である。第３時間は、第１時間（Ｔｔｈ１）未満かつ第２時間（Ｔｔｈ２）よりも長い時間である。

この態様によれば、主電源（４）の出力電圧（Ｖ１）が第１電圧閾値（Ｖｔｈ１）未満かつ第２電圧閾値（Ｖｔｈ２）より大きい値まで低下した場合であっても、第１時間（Ｔｔｈ１）が経過する前に主電源（４）が異常であると判断することが可能となる。

第５態様に係るシフトバイワイヤ用バックアップ電源システム（１）は、第１〜第４態様のいずれかにおいて、主電源（４）の出力電圧（Ｖ１）に基づいて、第１条件及び第２条件が満たされたか否かを判断する判断部（３２）を更に備える。

この態様によれば、判断部（３２）が第１条件及び第２条件が満たされたか否かを判断することにより、主電源（４）が異常であるか否かを判断することができる。

第６態様に係る制御プログラムは、シフトバイワイヤ用バックアップ電源システム（１）の制御プログラムである。シフトバイワイヤ用バックアップ電源システム（１）は、シフトバイワイヤシステム（５）に電力を供給する主電源（４）に異常が発生した場合、シフトバイワイヤシステム（５）に電力を供給する。制御プログラムは、コンピュータシステムに出力処理を実行させる。出力処理は、第１条件と第２条件との少なくとも一方が満たされた場合、自動変速機（６）のシフトレンジをパーキングレンジに変更させるように指示する指示信号を、シフトバイワイヤシステム（５）に出力する。第１条件は、主電源（４）の出力電圧（Ｖ１）が第１電圧閾値（Ｖｔｈ１）以下である時間が、第１時間（Ｔｔｈ１）を経過する、という条件である。第２条件は、主電源（４）の出力電圧（Ｖ１）が第１電圧閾値（Ｖｔｈ１）よりも小さい第２電圧閾値（Ｖｔｈ２）以下である時間が、第１時間（Ｔｔｈ１）よりも短い第２時間（Ｔｔｈ２）を経過する、という条件である。

この態様によれば、主電源（４）が異常であると判断した場合に、指示信号をシフトバイワイヤシステム（５）に出力することにより、自動変速機（６）のシフトレンジをパーキングレンジに切り替えることができる。つまり、制御プログラムでは、主電源（４）の異常に応じて、自動変速機（６）のシフトレンジを切り替えることができる。

また、制御プログラムでは、自動変速機（６）のシフトレンジをパーキングレンジに変更させるように指示する指示信号が、誤ってシフトバイワイヤシステム（５）に出力されることが抑制される。したがって、例えば、主電源（４）が正常であるにもかかわらず、車両の走行中に自動変速機（６）のシフトレンジがドライブレンジからパーキングレンジに切り替わることが抑制される。

１ シフトバイワイヤ用バックアップ電源システム
２０ 蓄電部
３ 制御部
３２ 判断部
４ 主電源
５ シフトバイワイヤシステム
６ 自動変速機
７ 駆動源
Ｖ１ 出力電圧
Ｖｔｈ１ 第１電圧閾値
Ｖｔｈ２ 第２電圧閾値
Ｔｔｈ１ 第１時間
Ｔｔｈ２ 第２時間

Claims (6)

1. シフトバイワイヤシステムに電力を供給する主電源に異常が発生した場合、前記シフトバイワイヤシステムに電力を供給する蓄電部と、
   第１条件と第２条件との少なくとも一方が満たされた場合、自動変速機のシフトレンジをパーキングレンジに変更させるように指示する指示信号を、前記シフトバイワイヤシステムに出力する制御部と、を備え、
   前記第１条件は、前記主電源の出力電圧が第１電圧閾値以下である時間が、第１時間を経過する、という条件であり、
   前記第２条件は、前記主電源の出力電圧が前記第１電圧閾値よりも小さい第２電圧閾値以下である時間が、前記第１時間よりも短い第２時間を経過する、という条件である、
   シフトバイワイヤ用バックアップ電源システム。
2. 前記制御部は、前記自動変速機のシフトレンジがパーキングレンジである場合、前記指示信号を出力しない、
   請求項１に記載のシフトバイワイヤ用バックアップ電源システム。
3. 前記主電源は、更に駆動源に電力を供給するように構成されており、
   前記第１電圧閾値は、前記駆動源の始動時において低下した前記主電源の出力電圧の電圧値よりも高い値であり、
   前記第２電圧閾値は、前記駆動源が始動するための前記主電源の出力電圧の下限値である、
   請求項１又は２に記載のシフトバイワイヤ用バックアップ電源システム。
4. 前記制御部は、更に第３条件が満たされた場合、前記指示信号を出力するように構成されており、
   前記第３条件は、前記主電源の出力電圧が第３電圧閾値以下である時間が、第３時間を経過する、という条件であり、
   前記第３電圧閾値は、前記第１電圧閾値未満かつ前記第２電圧閾値よりも大きい値であり、
   前記第３時間は、前記第１時間未満かつ前記第２時間よりも長い時間である、
   請求項１〜３のいずれか１項に記載のシフトバイワイヤ用バックアップ電源システム。
5. 前記主電源の出力電圧に基づいて、前記第１条件及び前記第２条件が満たされたか否かを判断する判断部を更に備える、
   請求項１〜４のいずれか１項に記載のシフトバイワイヤ用バックアップ電源システム。
6. シフトバイワイヤシステムに電力を供給する主電源に異常が発生した場合、前記シフトバイワイヤシステムに電力を供給するシフトバイワイヤ用バックアップ電源システムの制御プログラムであって、
   コンピュータシステムに、第１条件と第２条件との少なくとも一方が満たされた場合、自動変速機のシフトレンジをパーキングレンジに変更させるように指示する指示信号を、前記シフトバイワイヤシステムに出力する出力処理を実行させ、
   前記第１条件は、前記主電源の出力電圧が第１電圧閾値以下である時間が、第１時間を経過する、という条件であり、
   前記第２条件は、前記主電源の出力電圧が前記第１電圧閾値よりも小さい第２電圧閾値以下である時間が、前記第１時間よりも短い第２時間を経過する、という条件である、
   制御プログラム。

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