(57)【要約】【課題】第１電源部からの電力供給が途絶えた場合でも第２電源部からの電力供給によってバックアップすることができ、且つバックアップ動作時の第２電源部の電力消費を効果的に低減し得るバックアップ装置を実現する。【解決手段】バックアップ装置１は、第２電源部７からの電力供給に基づいてシフトバイワイヤＥＣＵ１２０（電力供給対象）などに電力を供給する放電動作と放電動作を停止する停止動作とを行う放電部４と、放電部４を制御する制御部１０とを備える。制御部１０は、放電制御部として機能し、異常検出部によって第１電源部９１からの電力供給の異常が検出され且つ判定部によって車両の速度が閾値以下であると判定された場合、第２電源部７を放電させてシフトバイワイヤＥＣＵ１２０（電力供給対象）などに電力を供給する放電動作を放電部４に行わせる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載される第１電源部と、少なくとも前記第１電源部からの電力供給が途絶えたときに電力供給源となる第２電源部とを備えた車両用の電源システムのバックアップ装置であって、
前記第２電源部からの電力供給に基づいて所定の電力供給対象に電力を供給する放電動作と放電動作を停止する停止動作とを行う放電部と、
前記第１電源部からの電力供給が低下又は遮断された異常を検出する異常検出部と、
車両の速度を反映した信号を生成するセンサからの出力に基づき、前記車両の速度が閾値以下であるか否かを判定する判定部と、
前記異常検出部によって前記第１電源部からの電力供給の異常が検出され且つ前記判定部によって前記車両の速度が前記閾値以下であると判定された場合に、前記第２電源部を放電させて前記電力供給対象に電力を供給する放電動作を前記放電部に行わせる放電制御部と、
を有する車両用のバックアップ装置。
【請求項２】
前記放電制御部は、前記異常検出部によって前記第１電源部からの電力供給の異常が検出され、前記車両内に設けられた操作部に対して所定操作がなされた条件又は前記第１電源部の異常が発生してから一定時間が経過した条件のうち少なくともいずれかを含む必要条件が成立した場合、前記判定部によって前記車両の速度が前記閾値以下であると判定されることを条件として、前記第２電源部を放電させて前記電力供給対象に電力を供給する放電動作を前記放電部に行わせる請求項１に記載の車両用のバックアップ装置。
【請求項３】
前記放電制御部は、
前記異常検出部によって前記第１電源部からの電力供給の異常が検出され、前記必要条件が成立した場合、前記第２電源部を放電させて前記センサに電力を供給する第１の放電動作を前記放電部に行わせ、
前記第１の放電動作によって電力供給を受けた前記センサからの出力に基づき、前記判定部によって前記車両の速度が前記閾値以下であると判定された場合、前記第２電源部を放電させて前記電力供給対象に電力を供給する第２の放電動作を前記放電部に行わせる請求項２に記載の車両用のバックアップ装置。
【請求項４】
前記放電部から前記センサへの放電経路となる第１導電路と、
前記放電部から前記電力供給対象への放電経路となる第２導電路と、
を有し、
前記放電部は、前記第２導電路を前記第２電源部からの放電電流が流れる通電状態と前記第２電源部からの放電電流が流れない遮断状態とに切り替える切替部を備え、
前記放電制御部は、
前記異常検出部によって前記第１電源部からの電力供給の異常が検出され、前記必要条件が成立した場合、前記切替部を前記遮断状態としつつ前記第２電源部を放電させ、前記第１導電路を介して前記センサに電力を供給する前記第１の放電動作を前記放電部に行わせ、
前記第１の放電動作によって電力供給を受けた前記センサからの出力に基づき、前記判定部によって前記車両の速度が前記閾値以下であると判定された場合、前記切替部を前記通電状態としつつ前記第２電源部を放電させ、前記第２導電路を介して前記電力供給対象に電力を供給する第２の放電動作を前記放電部に行わせる請求項３に記載の車両用のバックアップ装置。
【請求項５】
少なくとも前記第１電源部からの電力供給が途絶えた状態で前記センサからの信号を前記判定部に伝送する経路となる伝送路を有する請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の車両用のバックアップ装置。
【請求項６】
前記電力供給対象は、アクチュエータの駆動力によりシフトレンジを切り替えるシフトバイワイヤ制御システムであり、
前記放電制御部は、前記異常検出部によって前記第１電源部からの電力供給の異常が検出され且つ前記判定部によって前記車両の速度が前記閾値以下であると判定された場合に、前記第２電源部を放電させて前記シフトバイワイヤ制御システムに電力を供給する放電動作を前記放電部に行わせ、且つ前記シフトバイワイヤ制御システムに対してパーキングポジションへの切替えを指示する請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の車両用のバックアップ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用のバックアップ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年では、特許文献１で開示される車両のように、シフトバイワイヤ制御システムや電動パーキングブレーキシステムなどの電子制御システムを搭載した車両が増えつつある。この種の車両では、主電源の失陥が生じて電力供給が途絶えてしまうと、電子制御システムを動作させることができなくなる懸念があるため、何らかの方法でバックアップ動作を行うことが求められる。特に、このようなバックアップ動作のニーズは、電子制御システムの重要度が増すにつれて更に高まりつつある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４１７１４９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
車両に搭載される電源システムでは、主電源の失陥が生じた場合にバックアップ電源として機能する蓄電部を放電させることでバックアップ対象（例えば、シフトバイワイヤ制御システムや電動パーキングブレーキシステム）への電力供給を継続することができる。
【０００５】
しかし、主電源の失陥時にバックアップ電源からあらゆる負荷に即座に電力を供給してしまうと、主電源の失陥直後からの電力消費が大きくなってしまう。つまり、バックアップ電源に求められるエネルギー量が増大してしまうため、バックアップ電源のサイズやコストが大きくならざるを得ないという問題がある。
【０００６】
本発明は上記した事情に基づいてなされたものであり、第１電源部からの電力供給が途絶えた場合でも第２電源部からの電力供給によってバックアップすることができ、且つバックアップ動作時の第２電源部の電力消費を効果的に低減し得るバックアップ装置を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、
車両に搭載される第１電源部と、少なくとも前記第１電源部からの電力供給が途絶えたときに電力供給源となる第２電源部とを備えた車両用の電源システムのバックアップ装置であって、
前記第２電源部からの電力供給に基づいて所定の電力供給対象に電力を供給する放電動作と放電動作を停止する停止動作とを行う放電部と、
前記第１電源部からの電力供給が低下又は遮断された異常を検出する異常検出部と、
車両の速度を反映した信号を生成するセンサからの出力に基づき、前記車両の速度が閾値以下であるか否かを判定する判定部と、
前記異常検出部によって前記第１電源部からの電力供給の異常が検出され且つ前記判定部によって前記車両の速度が前記閾値以下であると判定された場合に、前記第２電源部を放電させて前記電力供給対象に電力を供給する放電動作を前記放電部に行わせる放電制御部と、
を有する。
【発明の効果】
【０００８】
このバックアップ装置は、異常検出部によって第１電源部からの電力供給の異常が検出され且つ判定部によって車両の速度が閾値以下であると判定された場合に、第２電源部を放電させて所定の電力供給対象に電力を供給する放電動作を放電部に行わせる。つまり、第１電源部からの電力供給が低下又は遮断された異常が生じても、所定の電力供給対象に対しては、車両の速度が閾値以下となるまで第２電源部からの電力を供給しないようにすることができるため、第２電源部の電力消費を効果的に抑えつつ、所定の電力供給対象に対するバックアップを行うことができる。そして、バックアップ対象となる電力供給対象が、車両の速度が閾値以下のときに動作させるべきもの又は車両の速度が閾値以下のときに動作させても良いものであれば、第１電源部の異常が生じてから車両の速度が閾値以下となるまでの間に電力の低下状態又は遮断状態が生じても問題は生じにくい。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施例１の車両用のバックアップ装置を備えた車両用電子制御システムを概略的に例示するブロック図である。
【図２】実施例１の車両用バックアップ装置で行われる制御の流れを例示するフローチャートである。
【図３】実施例１の車両用バックアップ装置を備えた車両用電源システムにおいて第１電源部が正常状態から失陥状態に切り替わる場合の、第１電源部の出力電圧、車速センサに供給されるバックアップ電圧、シフトバイワイヤＥＣＵに供給されるバックアップ電圧の関係を例示するタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
ここで、本発明の望ましい例を示す。但し、本発明は以下の例に限定されない。
【００１１】
放電制御部は、異常検出部によって第１電源部からの電力供給の異常が検出され、車両内に設けられた操作部に対して所定操作がなされた条件又は第１電源部の異常が発生してから一定時間が経過した条件のうち少なくともいずれかを含む必要条件が成立した場合、判定部によって車両の速度が閾値以下であると判定されることを条件として、第２電源部を放電させて電力供給対象に電力を供給する放電動作を放電部に行わせるように機能してもよい。
【００１２】
上記バックアップ装置は、異常検出部によって第１電源部からの電力供給の異常が検出された場合に、操作部に対して所定操作がなされたこと、又は第１電源部の異常が発生してから一定時間が経過したことを条件として、所定の電力供給対象に電力を供給する放電動作を放電部に行わせることができ、所定の電力供給対象が、操作部に対して所定操作がなされた場合、又は第１電源部の異常が発生してから一定時間が経過した場合に動作させるべき対象であるときに有利な構成となる。そして、異常検出部によって第１電源部からの電力供給の異常が検出された場合であっても、必要条件（操作部に対して所定操作がなされた条件又は第１電源部の異常が発生してから一定時間が経過した条件の少なくともいずれかの条件）が成立していない場合には、放電を停止させて電力消費を抑えることができるため、省電力化を図り且つ第２電源部の必要エネルギー量を抑える上で一層有利になる。
【００１３】
放電制御部は、異常検出部によって第１電源部からの電力供給の異常が検出され、必要条件が成立した場合、第２電源部を放電させてセンサに電力を供給する第１の放電動作を放電部に行わせ、第１の放電動作によって電力供給を受けたセンサからの出力に基づき、判定部によって車両の速度が閾値以下であると判定された場合、第２電源部を放電させて電力供給対象に電力を供給する第２の放電動作を放電部に行わせるように機能してもよい。
【００１４】
上記バックアップ装置は、異常検出部によって第１電源部からの電力供給の異常が検出され、必要条件が成立した場合に、第２電源部を放電させてセンサに電力を供給する。このように、第１電源部からの電力供給が異常となっても、必要条件の成立時には第２電源部を放電させてセンサに電力を供給し、センサを適正に動作させることができる。よって、第１電源部からの電力供給の異常が生じても、第２電源部からの電力に基づいて車両の速度が閾値以下であるか否かを判定することが可能となる。しかも、センサに対する電力供給は必要条件が成立した後となるため、それまでの間は消費電力が抑えられる。更に、センサに対して電力供給がなされた後、電力供給を受けて動作するセンサからの出力に基づいて車両の速度が閾値以下であると判定された場合、第２電源部を放電させて電力供給対象に電力を供給する第２の放電動作を放電部に行わせることができる。このように、センサへの電力供給を行ってから、車両の速度が閾値以下であると判定されることを条件として所定の電力供給対象へ電力供給を行うように段階的に電力供給を行うため、より効率的な電力供給が可能となり、消費電力を一層効果的に抑えることができる。
【００１５】
バックアップ装置は、放電部からセンサへの放電経路となる第１導電路と、放電部から電力供給対象への放電経路となる第２導電路と、を有していてもよい。放電部は、第２導電路を第２電源部からの放電電流が流れる通電状態と第２電源部からの放電電流が流れない遮断状態とに切り替える切替部を備えていてもよい。放電制御部は、異常検出部によって第１電源部からの電力供給の異常が検出され、必要条件が成立した場合、切替部を遮断状態としつつ第２電源部を放電させ、第１導電路を介してセンサに電力を供給する第１の放電動作を放電部に行わせ、第１の放電動作によって電力供給を受けたセンサからの出力に基づき、判定部によって車両の速度が閾値以下であると判定された場合、切替部を通電状態としつつ第２電源部を放電させ、第２導電路を介して電力供給対象に電力を供給する第２の放電動作を放電部に行わせるように機能してもよい。
【００１６】
上記バックアップ装置は、第１電源部からの電力供給の異常時に第２電源部から第１導電路を介してセンサに電力を供給する放電動作（第１の放電動作）を行う場合に、第２導電路を介して電力供給対象へ放電電流が流れることを確実に停止させた状態で行うことができる。つまり、第２電源部を放電させたときに、センサには確実に電力が供給されるが所定の電力供給対象には確実に電力が供給されないようにすることができる。その後、判定部によって車両の速度が閾値以下であると判定された場合には、通電状態とされた第２導電路を介して電力供給対象に対し確実に放電電流を流すことができる。
【００１７】
バックアップ装置は、少なくとも第１電源部からの電力供給が途絶えた状態でセンサからの信号を判定部に伝送する経路となる伝送路を有していてもよい。
【００１８】
上記バックアップ装置は、第１電源部からの電力供給が必要となる制御装置などを用いなくても、伝送路を介してセンサからの信号を判定部に伝送することが可能となる。
【００１９】
電力供給対象は、アクチュエータの駆動力によりシフトレンジを切り替えるシフトバイワイヤ制御システムであってもよい。放電制御部は、異常検出部によって第１電源部からの電力供給の異常が検出され且つ判定部によって車両の速度が閾値以下であると判定された場合に、第２電源部を放電させてシフトバイワイヤ制御システムに電力を供給する放電動作を放電部に行わせ、且つシフトバイワイヤ制御システムに対してパーキングポジションへの切替えを指示するように機能してもよい。
【００２０】
上記バックアップ装置は、異常検出部によって第１電源部からの電力供給の異常が検出された場合、車両の速度が閾値以下であることを条件として、シフトバイワイヤ制御システムに対してパーキングポジションへの切替えを指示することができる。従って、車両の速度が閾値を超えるような相対的に大きい速度であるときにパーキングポジションへの切替指示がなされることを防ぐことができる。
【００２１】
＜実施例１＞
図１で示す車両用電子制御システム１００は、車両用のバックアップ装置１（以下、バックアップ装置１ともいう）を含んでなる車両用の電源システム１１０（以下、電源システム１１０ともいう）と、この電源システム１１０から電力を供給する対象となる様々な対象（シフトバイワイヤ制御システム１２０、電子制御ブレーキシステム１３０、ボディＥＣＵ１４０、車速センサ１３２など）とを備えたシステムである。
【００２２】
シフトバイワイヤ制御システム１２０は、例えば、ガソリンエンジン等のエンジンを走行用動力源とする乗用車などの車両に設けられ、ＣＶＴ、ステップＡＴ等の自動変速機のレンジ切替を行うものである。シフトバイワイヤ制御システム１２０は、電力供給対象の一例に相当し、アクチュエータ１２６の駆動力により図示しない自動変速機のシフトレンジを切り替えるように動作する。シフトバイワイヤ制御システム１２０は、シフトバイワイヤＥＣＵ１２２、レンジスイッチ１２４、アクチュエータ１２６、レンジ切替装置１２８などを備えた構成をなす。
【００２３】
シフトバイワイヤＥＣＵ１２２は、ＣＰＵ等の情報処理装置、ＲＡＭやＲＯＭ等の記憶装置、入出力インターフェイス及びこれらを接続するバス等を有する。シフトバイワイヤＥＣＵ１２２には、パーキングスイッチ１２４Ａを含むレンジスイッチ１２４が接続されている。なお、図１では、レンジスイッチ１２４のうち、パーキングレンジへの移行を指示するためのパーキングスイッチ１２４Ａ以外のスイッチを省略して示している。
【００２４】
レンジ切替装置１２８は、自動変速機の前進（Ｄ）レンジ、後退（Ｒ）レンジ、ニュートラル（Ｎ）レンジ、パーキング（Ｐ）レンジをアクチュエータ１２６によって切替えるものである。レンジ切替装置１２８は、前進クラッチ及び後退クラッチをそれぞれ締結、解除する油圧制御機構、及び、出力軸を機械的にロックするパーキングロック機構等を有して構成されている。Ｄレンジは、前進クラッチが締結され、後退クラッチは解除された状態となる。Ｒレンジは、前進クラッチが解除され、後退クラッチは締結された状態となる。Ｎレンジは、前進クラッチ、後退クラッチがともに解除された状態となる。Ｐレンジは、前進クラッチ、後退クラッチがともに解除されるとともに、パーキングロック機構が作動した状態となる。
【００２５】
アクチュエータ１２６は、モータ、ソレノイド等の電動アクチュエータであり、レンジ切替装置１２８を駆動してレンジの切替動作を行なわせる機能を有する。アクチュエータ１２６は、内部の駆動部材の位置等に基いて、レンジ切替装置１２８がどのレンジ（シフト位置）にあるかを検出するシフト位置センサ（図示略）を備えており、シフト位置センサが検出したシフト位置情報は、シフトバイワイヤＥＣＵ１２２に伝達されるようになっている。
【００２６】
このように構成されたシフトバイワイヤ制御システム１２０では、ドライバがレンジ切替操作（選択操作）を入力するシフトレバー等の操作部にレンジスイッチ１２４が設けられ、レンジスイッチ１２４は、操作部によって選択されたレンジに応じたレンジ要求信号をシフトバイワイヤＥＣＵ１２２に伝達する。シフトバイワイヤＥＣＵ１２２は、レンジスイッチ１２４からのレンジ要求信号に応じて、アクチュエータ１２６を駆動し、要求されたレンジとなるようにレンジ切替装置１２８を動作させる。
【００２７】
ＥＣＢ（Electronically Controlled Brake System）１３０は、公知の電子制御ブレーキシステムとして構成される。このＥＣＢ１３０は、車両の駆動輪に伝達される制動力を発生させるＥＣＢ用モータと、ＥＣＢ用モータを制御するＥＣＢ用電子制御装置（ＥＣＢ用ＥＣＵ）とを備える。ＥＣＢ用ＥＣＵはＥＣＢ用モータを作動させる作動指令信号を出力し、その作動指令信号に従ってＥＣＢ用モータが作動するようになっている。ＥＣＢ用ＥＣＵは、車速センサ１３２、加速度センサ、ヨーレートセンサ、舵角センサなどからのセンサ信号に基づいてＥＣＢ用モータの起動が必要と判断した場合、ＥＣＢ用モータを駆動する駆動信号を出力する。その駆動信号に従ってＥＣＢ用モータが動作し、この動作によって、制動力が調整され得る結果、車両の挙動の安定化を可能にする。
【００２８】
車速センサ１３２は、公知の車速センサとして構成されており、第１電源部９１が正常状態のときには、第１電源部９１からの電力供給に基づく動作電圧が図示しない経路を介して供給されることにより動作する。一方、第１電源部９１の失陥時に行われる第１の放電動作時には、車速センサ１３２は、第１導電路３１を介して動作電圧が供給されることにより動作し、当該車速センサ１３２が搭載された車両の速度を示す信号を信号線３４に出力する。
【００２９】
ボディＥＣＵ１４０は、車両に搭載されたボディ系の機器を制御する装置であり、ＣＰＵ又はＭＰＵ等の制御部と、ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性メモリ等の記憶部とを有する。記憶部は、制御部が実行する制御プログラムを記憶しており、制御部は記憶部に記憶されている制御プログラムを実行することにより、ボディ系の機器の動作を制御する。ボディＥＣＵ１４０には、ドアが開けられた場合にＯＮ状態となるカーテシスイッチ１４４が接続されている。
【００３０】
シフトバイワイヤＥＣＢ１２２、ＥＣＢ１３０におけるＥＣＢ用ＥＣＵ、ボディＥＣＵ１４０は、ＣＡＮ通信線１５２（以下、通信線１５２ともいう）により通信可能に接続されている。これらＥＣＵ及び図示しない他のＥＣＵは、通信線１５２を介して例えば、ＣＡＮ（Controller Area Network）プロトコルでデータの送受信を行う。ゲートウェイ１５０は、通信線１５２に接続され、中継装置として機能する。
【００３１】
電源システム１１０は、車両に搭載される電源部であり且つ上述した様々な対象へ電力を供給するための主電源となる第１電源部９１と、少なくとも第１電源部９１からの電力供給が途絶えたときに電力供給源となる第２電源部７（ストレージ）と、少なくとも第１電源部９１からの電力供給が途絶えたときに第２電源部７を放電させる機能を備えたバックアップ装置１とを有しており、第１電源部９１又は第２電源部７を電力供給源として電力を供給するシステムとして構成されている。なお、以下では、第２電源部７がバックアップ装置１の一部として含まれた構成を代表例として説明するが、第２電源部７がバックアップ装置１の外部に設けられていてもよい。
【００３２】
電源システム１１０は、第１電源部９１からの電力供給が低下していない正常のときに第１電源部９１の出力電圧が電力線となる配線部１０２に印加され、第１電源部９１から配線部１０２を介して様々な電気部品に電力が供給される。本構成において「第１電源部９１からの電力供給が低下していない正常のとき」とは、第１電源部９１の出力電圧が所定値を超えるときであり、具体的には、制御部１０（検出部）が検出する配線部１０２の電圧が所定値を超えるときである。逆に、「第１電源部９１からの電力供給が低下又は遮断された異常のとき」とは、第１電源部９１の出力電圧が所定値以下のときであり、具体的には、制御部１０（検出部）が検出する配線部１０２の電圧が所定値以下のときである。本構成では、制御部１０が異常検出部の一例に相当し、第１電源部９１からの電力供給が低下又は遮断された異常を検出する機能を有する。
【００３３】
第１電源部９１は、例えば、鉛バッテリ等の公知の車載バッテリとして構成されている。第１電源部９１は、高電位側の端子が配線部１０２に電気的に接続され、配線部１０２に対して所定の出力電圧（以降、＋Ｂ電圧ともいう。）を印加する。
【００３４】
第２電源部７は、例えば、電気二重層キャパシタ（ＥＤＬＣ）等の公知の蓄電手段によって構成されている。第２電源部７は充電回路３及び放電回路５に電気的に接続されており、充電回路３によって充電がなされ、放電回路５によって放電がなされる。
【００３５】
バックアップ装置１は、充電回路３と、放電回路５を備えた放電部４と、上述した第２電源部７と、制御部１０とを備える。また、バックアップ装置１には、スイッチ４１，４２、導電路３１，３２、信号線３４，３６，３８なども設けられている。
【００３６】
充電回路３は、例えば、昇圧型ＤＣＤＣコンバータ等の公知の充電回路として構成されており、制御部１０によって制御される構成をなす。制御部１０は、充電回路３に対し、第２電源部７の充電を指示する充電指示信号、又は第２電源部７の充電停止を指示する充電停止信号を与えるように充電制御を行う。制御部１０は、例えば所定の充電開始時（例えばイグニッションスイッチがオン状態になった直後など）に充電回路３に充電動作を行わせ、第２電源部７の出力電圧（充電電圧）が所定の目標電圧に達するまで充電回路３に対して充電指示信号を与える。充電回路３は、制御部１０から充電指示信号が与えられているときに、配線部１０２を介して入力される電源電圧を昇圧又は降圧する電圧変換動作を行い、その変換した電圧を第２電源部７に印加する。制御部１０から充電回路３に対して充電停止信号が与えられているときには、充電回路３は充電動作を行わず、このときには、配線部１０２と第２電源部７とを非導通状態とする。
【００３７】
放電部４は、放電回路５と、複数のスイッチ４１，４２とを備えており、第２電源部７からの電力供給に基づいてシフトバイワイヤ制御システム１２０（電力供給対象）などに電力を供給する放電動作と、その放電動作を停止する停止動作とを行いうる。放電部４は、第２電源部７の放電及び放電停止を切り替える機能を有し、第２電源部７からの放電経路（放電電流を流す経路）を切り替える機能をも有する。
【００３８】
放電回路５は、例えばＤＣＤＣコンバータ等の公知の放電回路として構成され、制御部１０によって制御される構成をなす。放電回路５には、制御部１０によって、第２電源部７の放電を指示する放電指示信号、又は第２電源部７の放電停止を指示する放電停止信号が与えられる。放電回路５は、制御部１０から放電指示信号が与えられている場合、第２電源部７の出力電圧に基づき、出力側の導電路３０に向けて設定された目標電圧を出力する放電動作（具体的には、導電路３０に対し制御部１０で指示される目標電圧を印加する放電動作）を行う。放電回路５は、制御部１０から放電停止信号が与えられている場合、このような放電動作を停止させ、導電路３０と第２電源部７との間を非導通状態とする。
【００３９】
放電回路５と車速センサ１３２との間には、放電部４から車速センサ１３２への放電経路となる第１導電路３１が設けられている。第１導電路３１は、放電回路５の放電動作時に車速センサ１３２に放電電流を与えるための経路である。また、放電回路５とシフトバイワイヤ制御システム１２０との間には、放電部４からシフトバイワイヤ制御システム１２０（電力供給対象）への放電経路となる第２導電路３２が設けられている。
【００４０】
スイッチ４１，４２は、制御部１０によってオンオフ動作が制御される。スイッチ４１は、例えばＭＯＳＦＥＴなどの半導体スイッチによって構成され、制御部１０によってオン信号が与えられたときにオン動作し、放電回路５と車速センサ１３２との間を導通させる。スイッチ４１は、制御部１０によってオフ信号が与えられたときにオフ動作し、放電回路５と車速センサ１３２との間を非導通状態とする。スイッチ４２は、例えばＭＯＳＦＥＴなどの半導体スイッチによって構成され、制御部１０によってオン信号が与えられたときにオン動作し、放電回路５とシフトバイワイヤＥＣＵ１２２との間を導通させる。スイッチ４２は、制御部１０によってオフ信号が与えられたときにオフ動作し、放電回路５とシフトバイワイヤＥＣＵ１２２との間を非導通状態とする。スイッチ４２は、切替部の一例に相当し、第２導電路３２を第２電源部７からの放電電流が流れる通電状態と第２電源部７からの放電電流が流れない遮断状態とに切り替える機能を有する。
【００４１】
車速センサ１３２と制御部１０の間には、ＣＡＮ通信線１５２を介さずに信号の伝送を行う信号線となる第１信号線３４（以下、信号線３４ともいう）が設けられている。第１信号線３４は、伝送路の一例に相当し、少なくとも第１電源部９１からの電力供給が途絶えた状態で車速センサ１３２（センサ）からの信号を判定部に相当する制御部１０に伝送する経路となる。また、パーキングスイッチ１２４Ａに接続された導電路１２９と制御部１０の間には、第２信号線３６（以下、信号線３６ともいう）が設けられ、カーテシスイッチ１４４に接続された導電路１４９と制御部１０の間には、第３信号線３８（以下、信号線３８ともいう）が設けられている。
【００４２】
制御部１０は、例えばマイクロコンピュータとして構成されており、ＣＰＵ、ＲＯＭ又はＲＡＭ等のメモリ、ＡＤ変換器等を有している。制御部１０は、放電回路５を介さずに第２電源部７から電力供給を受け得る構成をなす。つまり、第１電源部９１からの電力供給が途絶えた場合でも、第２電源部７からの電力によって動作することが可能となっている。
【００４３】
制御部１０には、図示しない電圧検出部によって配線部１０２の電圧（即ち、第１電源部９１の出力電圧値）を示す値が入力され、制御部１０は配線部１０２の電圧を継続的に監視し得る構成となっている。制御部１０が第１電源部９１の出力電圧を検出する構成は、配線部１０２と制御部１０とを導電路によって接続して電圧を直接的に制御部１０に入力する構成であってもよく、配線部１０２の電圧を分圧回路等によって分圧した電圧を制御部１０に入力してもよい。
【００４４】
図１には、制御部１０が有する機能を概念的に示しており、制御部１０は、少なくとも、信号を検出する検出部としての機能と、異常検出部、判定部、放電制御部として動作するための各機能とを有する。具体的には、ＡＤ変換器及びＣＰＵが、検出部、異常検出部、判定部として機能する。また、ＣＰＵが、放電制御部として機能する。
【００４５】
次に、制御部１０によって行われるバックアップ処理について説明する。
制御部１０は、イグニッションスイッチがオン状態になった後、イグニッションスイッチがオフ状態になるまで、図２で示すバックアップ制御を繰り返し実行する。
【００４６】
図２で示すバックアップ制御を実行した場合、まず、ステップＳ１において、第１電源部９１の失陥が発生しているか否かを判定する。具体的には、配線部１０２の電圧を制御部１０が検出し得る構成となっており、制御部１０は、配線部１０２の電圧が所定値（閾値電圧）を超えると判定した場合に、ステップＳ１にてＮｏとなり、図２の制御を終了する。制御部１０は、図２の制御を終了した場合、短い時間間隔で再び図２の制御を開始するように、図２の制御を繰り返すことで第１電源部９１の出力を監視する。
【００４７】
制御部１０は、ステップＳ１において配線部１０２の電圧が所定値以下であると判定した場合（ステップＳ１にてＹｅｓの場合）、ステップＳ２においてタイマカウントを開始する。つまり、ステップＳ２を開始時点としてタイマのカウントを行い、ステップＳ２の時点からの時間を計測する。そして、制御部１０は、ステップＳ２の後、ステップＳ３の判断を行い、タイマのカウントが規定値以上となったか否か（即ち、ステップＳ２からの経過時間が所定時間に達したか否か）を判断する。
【００４８】
制御部１０は、ステップＳ３の判断において、タイマのカウントが規定値以上となったと判断した場合（即ち、ステップＳ２からの経過時間が所定時間に達した場合であり、ステップＳ３でＹｅｓの場合）、ステップＳ５の処理を行う。
【００４９】
一方、制御部１０は、ステップＳ３の判断において、タイマのカウントが規定値以上になっていないと判断した場合（即ち、ステップＳ２からの経過時間が所定時間に達していない場合であり、ステップＳ３でＮｏの場合）、ステップＳ４において、ユーザによる所定操作（以下、ユーザ操作ともいう）がなされたか否かを判断する。
【００５０】
本構成では、ユーザによる所定操作は、パーキングレンジへの移行を指示するパーキングスイッチ１２４Ａの操作又はカーテシスイッチ１４４をオンさせる操作のいずれかとされている。図１の例では、シフトバイワイヤＥＣＵ１２２及び制御部１０（検出部として機能する部分）からパーキングスイッチ１２４Ａの一端に接続された導電路１２９に対し、所定電圧が印加される構成をなす。この導電路１２９の電圧は、パーキングスイッチ１２４Ａのオン操作（パーキングレンジを指示する操作）がなされていないときには、所定の電圧閾値以上のハイレベルとなり、パーキングスイッチ１２４Ａのオン操作（パーキングレンジを指示する操作）がなされているときには、所定の電圧閾値未満のローレベルとなる。制御部１０は、導電路１２９に接続された信号線３６がローレベルである場合、パーキングスイッチ１２４Ａがオン状態であると判定し、信号線３６がハイレベルである場合、パーキングスイッチ１２４Ａがオフ状態であると判定する。同様に、ボディＥＣＵ１４０及び制御部１０（検出部として機能する部分）からカーテシスイッチ１４４の一端に接続された導電路１４９に対し、所定電圧が印加される構成をなす。この導電路１４９の電圧は、カーテシスイッチ１４４のオン操作（車両のドアを開放する操作）がなされていないときには、所定の電圧閾値以上のハイレベルとなり、カーテシスイッチ１４４のオン操作（車両のドアを開放する操作）がなされているときには、所定の電圧閾値未満のローレベルとなる。制御部１０は、導電路１４９に接続された信号線３８がローレベルである場合、カーテシスイッチ１４４がオン状態であると判定し、信号線３８がハイレベルである場合、カーテシスイッチ１４４がオフ状態であると判定する。
【００５１】
制御部１０は、図２のステップＳ４において、パーキングスイッチ１２４Ａ又はカーテシスイッチ１４４のいずれかがオン状態になったか否かを判断する。具体的には、第２信号線３６又は第３信号線３８のいずれかが、オン状態を示すローレベルに切り替わったか否かを判断し、第２信号線３６又は第３信号線３８のいずれかがローレベルに切り替わっていれば、ユーザ操作があったと判断し、ステップＳ４にてＹｅｓに進む。ステップＳ４において、ユーザ操作があったと判断した場合（ステップＳ４でＹｅｓの場合）、ステップＳ５の処理を行う。
【００５２】
一方、第２信号線３６及び第３信号線３８が継続的にハイレベルで維持されていれば、ユーザ操作が無いと判断し、ステップＳ４でＮｏに進む。ステップＳ４において、ユーザ操作が無いと判断した場合（ステップＳ４でＮｏの場合）、ステップＳ３以降の処理を再び行う。
【００５３】
このように、制御部１０は、電源失陥が発生した場合、タイマのカウントが規定値に達するか又はユーザによる所定操作があるまでは待機状態となり、タイマのカウントが規定値に達した場合、又はユーザによる所定操作があった場合にはステップＳ５の処理を実行するようになっている。
【００５４】
制御部１０は、ステップＳ３でＹｅｓとなる場合、又はステップＳ４でＹｅｓとなる場合、ステップＳ５において、車速センサ１３２に対する電力供給を開始し、その電力供給の開始後に車速センサ１３２からの車速信号を取得する。つまり、第１電源部９１からの電力供給が途絶えることによって車速センサ１３２の出力が検出できなくなっている状態を復帰させるために、第２電源部７からの電力を車速センサ１３２に供給し、その上で、車速センサ１３２から出力される車速信号を取得する。具体的には、放電回路５によって第２電源部７を放電させる動作を行いつつ、スイッチ４２をオフ状態としスイッチ４１をオン状態とした切り替え状態で維持する。このような制御により、第２電源部７からの電力は車速センサ１３２のみに供給される。
【００５５】
本構成では、シフトバイワイヤＥＣＢ１２２、ＥＣＢ１３０におけるＥＣＢ用ＥＣＵ、ボディＥＣＵ１４０、ゲートウェイ１５０などは、第１電源部９１からの電力供給が正常であるときに第１電源部９１から供給される電力によってＣＡＮ通信を行い得る。このようにＣＡＮ通信が可能な状態では、車速センサ１３２で生成される車速情報も、ＣＡＮ通信によって伝送することができる。但し、配線部１０２の地絡等によって第１電源部９１からの電力供給が途絶えた場合、ＣＡＮ通信が行えなくなる。このため、ＣＡＮ通信が復帰しない限り、車速センサ１３２で生成される車速情報は、ＣＡＮ通信によっては伝送できなくなる。そこで、図１の構成では、専用の信号線３４が設けられ、ＣＡＮ通信線１５２を介さずに、車速センサ１３２から出力される車速信号（車速情報）を信号線３４によって制御部１０に入力できるようにしている。
【００５６】
制御部１０は、ステップＳ５において車速センサ１３２への電力供給を行いつつ車速センサ１３２から車速信号を取得した後、ステップＳ６の処理を行い、ステップＳ５で取得した車速信号によって特定される車速（即ち、システム１００が搭載された車両の速度）が閾値以下であるか否かを判断する。制御部１０は、ステップＳ６において車速が閾値を超えていると判断した場合（ステップＳ６でＮｏの場合）、ステップＳ３以降の処理を行う。
【００５７】
制御部１０は、ステップＳ６において車速が閾値以下であると判断した場合（ステップＳ６でＹｅｓの場合）、シフトバイワイヤＥＣＵ１２２を含んだシフトバイワイヤ制御システム１２０に対し、バックアップ動作を行う。具体的には、放電回路５によって第２電源部７を放電させる動作を行いつつ、スイッチ４１をオフ状態としスイッチ４２をオン状態とした切り替え状態で維持する。このような制御により、第２電源部７からの電力はシフトバイワイヤ制御システム１２０に供給される。更に、制御部１０は、このような電力供給状態で、シフトバイワイヤＥＣＵ１２２に対してパーキングレンジへの移行を指示する。シフトバイワイヤ制御システム１２０は、第２電源部７からの放電動作によって電力供給を受けているため動作が可能となり、シフトバイワイヤＥＣＵ１２２は、制御部１０からの指示（パーキングレンジへの移行の指示）に応じてアクチュエータ１２６を動作させ、レンジ切替装置１２８をＰレンジ（前進クラッチ、後退クラッチがともに解除されるとともに、パーキングロック機構が作動した状態）に切り替える。
【００５８】
図３には、車両用電源システム１１０において第１電源部９１が正常状態から失陥状態に切り替わる場合の、第１電源部９１の出力電圧（図３では、ＢＡＴ電圧として示す）、車速センサ１３２に供給されるバックアップ電圧、シフトバイワイヤＥＣＵ１２２に供給されるバックアップ電圧の関係を例示している。
【００５９】
図３の「電源失陥」のタイミングで示すように、第１電源部９１の出力電圧（ＢＡＴ電圧）を示す配線部１０２の電圧が０Ｖ付近に低下した場合、制御部１０は、ステップＳ１において第１電源部９１からの電力供給の異常と判断することになる。その後、ステップＳ３、Ｓ４の判断によって所定の必要条件（車両内に設けられた操作部に対して所定操作がなされた条件又は第１電源部９１の異常が発生してから一定時間が経過した条件のうち少なくともいずれかが成立する条件）が成立したか否かを判断するが、図３の「ユーザ操作」のように、上述したユーザ操作がなされた場合、ステップＳ４でＹｅｓとなり、ステップＳ５においてスイッチ４２（切替部）を遮断状態としつつ第２電源部７を放電させ、第１導電路３１を介してセンサに電力を供給する第１の放電動作を放電部４に行わせる。これにより、図３のように、ユーザ操作直後には車速センサ１３２に対するバックアップ電圧が印加される。そして、ステップＳ５で実行された第１の放電動作によって電力供給を受けた車速センサ１３４（センサ）からの出力に基づき、ステップＳ６において車両の速度が閾値以下であると判定された場合、ステップＳ７においてスイッチ４２（切替部）を通電状態としつつ第２電源部７を放電させ、第２導電路３２を介してシフトバイワイヤ制御システム１２０（電力供給対象）に電力を供給する第２の放電動作を放電部４に行わせる。これにより、図３のように、シフトバイワイヤＥＣＵ１２２にバックアップ電圧が印加される。
【００６０】
ここで、本構成の効果を例示する。
バックアップ装置１は、異常検出部によって第１電源部９１からの電力供給の異常が検出され且つ判定部によって車両の速度が閾値以下であると判定された場合に、第２電源部７を放電させてシフトバイワイヤ制御システム１２０（所定の電力供給対象）に電力を供給する放電動作を放電部４に行わせる。つまり、第１電源部９１からの電力供給が低下又は遮断された異常が生じても、シフトバイワイヤ制御システム１２０に対し、車両の速度が閾値以下となるまで第２電源部７からの電力を供給しないようにすることができるため、第２電源部７の電力消費を効果的に抑えつつ、所定の電力供給対象に対するバックアップを行うことができる。そして、シフトバイワイヤ制御システム１２０のパーキングレンジのように、バックアップ対象となる電力供給対象が、車両の速度が閾値以下のときに動作させるべきもの又は車両の速度が閾値以下のときに動作させても良いものであれば、第１電源部９１の異常が生じてから車両の速度が閾値以下となるまでの間に電力の低下状態又は遮断状態が生じても問題は生じにくい。
【００６１】
本構成では、制御部１０は、異常検出部によって第１電源部９１からの電力供給の異常が検出され、車両内に設けられた操作部（パーキングスイッチ１２４Ａ、カーテシスイッチ１４４）に対して所定操作がなされた条件又は第１電源部９１の異常が発生してから一定時間が経過した条件のうち少なくともいずれかを含む必要条件が成立した場合、判定部によって車両の速度が閾値以下であると判定されることを条件として、第２電源部７を放電させてシフトバイワイヤ制御システム１２０（所定の電力供給対象）に電力を供給する放電動作を放電部４に行わせる。
【００６２】
バックアップ装置１は、異常検出部によって第１電源部９１からの電力供給の異常が検出された場合に、操作部に対して所定操作がなされたこと、又は第１電源部の異常が発生してから一定時間が経過したことを条件として、シフトバイワイヤ制御システム１２０に電力を供給する放電動作を放電部４に行わせることができる。このような方式は、シフトバイワイヤ制御システム１２０のように、電力供給対象が、操作部に対して所定操作がなされた場合、又は第１電源部９１の異常が発生してから一定時間が経過した場合に動作させるべき対象であるときに有利になる。そして、異常検出部によって第１電源部９１からの電力供給の異常が検出された場合であっても、必要条件（操作部に対して所定操作がなされた条件又は第１電源部の異常が発生してから一定時間が経過した条件の少なくともいずれかの条件）が成立していない場合には、放電を停止させて電力消費を抑えることができるため、省電力化を図り且つ第２電源部７の必要エネルギー量を抑える上で一層有利になる。
【００６３】
バックアップ装置１は、異常検出部によって第１電源部９１からの電力供給の異常が検出され、必要条件が成立した場合に、第２電源部７を放電させて車速センサ１３２（センサ）に電力を供給する。このように、第１電源部９１からの電力供給が異常となっても、必要条件の成立時には第２電源部７を放電させて車速センサ１３２に電力を供給し、車速センサ１３２を適正に動作させることができる。よって、第１電源部９１からの電力供給の異常が生じても、第２電源部７からの電力に基づいて車両の速度が閾値以下であるか否かを判定することが可能となる。しかも、車速センサ１３２に対する電力供給は必要条件が成立した後となるため、それまでの間は消費電力が抑えられる。更に、車速センサ１３２に対して電力供給がなされた後、電力供給を受けて動作する車速センサ１３２からの出力に基づいて車両の速度が閾値以下であると判定された場合、第２電源部７を放電させてシフトバイワイヤ制御システム１２０（所定の電力供給対象）に電力を供給する第２の放電動作を放電部４に行わせることができる。このように、車速センサ１３２への電力供給を行ってから、車両の速度が閾値以下であると判定されることを条件としてシフトバイワイヤ制御システム１２０へ電力供給を行うように段階的に電力供給を行うため、より効率的な電力供給が可能となり、消費電力を一層効果的に抑えることができる。
【００６４】
バックアップ装置１は、第１電源部９１からの電力供給の異常時に第２電源部７から第１導電路３１を介し車速センサ１３２に電力を供給する放電動作（第１の放電動作）を行う場合、スイッチ４２をオフ状態としながら行うため、この時点では、第２導電路３２を介してシフトバイワイヤ制御システム１２０へ放電電流が流れることを確実に停止させた状態で行うことができる。つまり、第２電源部７を放電させたときに、車速センサ１３２には確実に電力が供給されるがシフトバイワイヤ制御システム１２０には確実に電力が供給されないようにすることができる。その後、判定部によって車両の速度が閾値以下であると判定された場合には、スイッチ４２をオン状態に切り替え、通電状態とされた第２導電路３２を介してシフトバイワイヤ制御システム１２０に対し確実に放電電流を流すことができる。
【００６５】
バックアップ装置１は、少なくとも第１電源部９１からの電力供給が途絶えた状態で車速センサ１３２からの信号を判定部に伝送する経路となる信号線３４（伝送路）を有するため、第１電源部９１からの電力供給が必要となる制御装置などを用いなくても、信号線３４を介して車速センサ１３２からの信号を判定部に伝送することが可能となる。
【００６６】
バックアップ装置１から電力を供給する電力供給対象は、アクチュエータ１２６の駆動力により自動変速機のシフトレンジを切り替えるシフトバイワイヤ制御システム１２０を含んでいる。制御部１０は、異常検出部によって第１電源部９１からの電力供給の異常が検出され且つ判定部によって車両の速度が閾値以下であると判定された場合に、第２電源部７を放電させてシフトバイワイヤ制御システム１２０に電力を供給する放電動作を放電部４に行わせ、且つシフトバイワイヤ制御システム１２０に対してパーキングポジションへの切替えを指示するように機能する。このように、バックアップ装置１は、異常検出部によって第１電源部９１からの電力供給の異常が検出された場合、車両の速度が閾値以下であることを条件として、シフトバイワイヤ制御システム１２０に対してパーキングポジションへの切替えを指示することができる。従って、車両の速度が閾値を超えるような相対的に大きい速度であるときにパーキングポジションへの切替指示がなされることを防ぐことができる。
【００６７】
＜他の実施例＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施例に限定されるものではなく、例えば次のような実施例も本発明の技術的範囲に含まれる。
【００６８】
上述した実施例では、第１電源部９１に鉛バッテリ用いているが、この構成に限定されず、上記実施例又は上記実施例を変更したいずれの例においても、鉛バッテリに代えて又は鉛バッテリと併用して第１電源部９１に公知の他の電源手段を用いてもよい。第１電源部９１を構成する電源手段の数は１つに限定されず、複数の電源手段によって構成されていてもよい。
【００６９】
上述した実施例では、第２電源部７に電気二重層キャパシタ（ＥＤＬＣ）を用いているが、この構成に限定されず、上記実施例又は上記実施例を変更したいずれの例においても、第２電源部７にリチウムイオン電池、リチウムイオンキャパシタ、ニッケル水素充電池などの他の蓄電手段を用いてもよい。また、第２電源部７を構成する蓄電手段の数は１つに限定されず、複数の蓄電手段によって構成されていてもよい。
【００７０】
上述した実施例では、切替部としてＭＯＳＦＥＴとして構成されるスイッチ４１，４２を例示したが、上記実施例又は上記実施例を変更したいずれの例においても、この構成に限定されず、公知の他の半導体スイッチング素子等を用いてもよく、機械式のリレーを用いてもよい。
【００７１】
上述した実施例では、車速を反映した信号を出力するセンサの例として車速センサを例示したが、上記実施例又は上記実施例を変更したいずれの例においても、車輪速センサや、加速度センサなどであってもよい。
【００７２】
上述した実施例では、図２で示すステップＳ７での制御部１０の指示に応じてシフトバイワイヤ制御システム１２０がパーキングレンジに切り替える動作を行うが、上記実施例又は上記実施例を変更したいずれの例においても、このような指示を受けずに、シフトバイワイヤ制御システム１２０がパーキングレンジに切り替えるように構成されていてもよい。つまり、シフトバイワイヤＥＣＵ１２２は、第１電源部９１からの電力供給が失陥した後、第２電源部７からシフトバイワイヤＥＣＵ１２２への電力供給が開始した場合、車速が閾値以下であれば自動的にパーキングレンジに切り替えるように構成されていてもよい。
【００７３】
上述した実施例では、所定の電力供給対象として、シフトバイワイヤ制御システム１２０を例示したが、上記実施例又は上記実施例を変更したいずれの例においても、この例に限定されず、車速が低い状態又は停止した状態で動作させることが求められ得る対象であればよい。例えば、ＥＰＢ(電動パーキングブレーキ、Electronic Parking Brake)などが電力供給対象であってもよい。
【符号の説明】
【００７４】
１…車両用のバックアップ装置
４…放電部
７…第２電源部
１０…制御部（異常検出部、判定部、放電制御部）
３１…第１導電路
３２…第２導電路
３４…信号線（伝送路）
４２…スイッチ（切替部）
９１…第１電源部
１１０…車両用電源システム
１２０…シフトバイワイヤ制御システム（電力供給対象）
１２６…アクチュエータ
【図１】
2018061304.tif 000003
【図２】
2018061304.tif 000004
【図３】
2018061304.tif 000005