CN111791945A - 电子控制装置 - Google Patents

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Abstract

电子控制装置包括多个控制电路单元(150,250)、信号线(301,302)和潜入抑制电路(501,601)。多个控制电路单元分别连接至分开的接地。信号线连接第一控制电路单元(150)和第二控制电路单元(250)。在将系统定义为与控制电路单元相对应的部件和接地的组合时,潜入抑制电路(501,601)抑制电力从一个系统(即,主体系统)的接地潜入至通过信号线(301,302)连接的另一系统。

Description

电子控制装置
技术领域
本公开内容总体上涉及一种电子控制装置。
背景技术
相关技术包括用于电动助力转向设备的驱动装置。
(专利文献1)日本公开特许第2017-189033号
在例如专利文献1中公开的冗余配置中,为了两个系统之间的信息通信,例如,可以通过使用信号线来连接微型计算机。在这样的情况下,当针对每个系统分开接地、即分别提供接地时,如果在两个系统的接地电势之间引起差异,则经由信号线和电路中的寄生二极管生成(即流动)潜电流。此外,例如,当在接地电势的一部分(例如,其中之一)中发生异常时,通过接地异常生成的潜电流可能进一步引起在正常系统中的故障,该故障可以被称为级联故障。
发明内容
本公开内容的目的是提供一种能够抑制来自其他系统的接地的潜入电力的电子控制装置。
根据本公开内容的一个方面的电子控制装置包括多个控制电路单元、信号线和潜入抑制电路。控制电路单元分别连接至分开的接地。信号线连接第一控制电路单元和第二控制电路单元。与控制电路单元相结合并相对应地提供的部件和接地组成系统。潜入抑制电路抑制从一个系统的接地至通过信号线连接的其他系统的潜入电力(例如,潜电流)。
结果,即使在一个系统的接地中发生断开异常例如断开或浮动,也抑制了电力经由信号线潜入至正常系统,从而防止了级联故障。
根据本公开内容的另一方面的电子控制装置包括多个控制电路单元、多个信号线和潜入抑制电路。控制电路单元分别连接到分开的接地。信号线连接第一控制电路单元和第二控制电路单元。与控制电路单元相结合并相对应地提供的部件和接地组成系统。潜入抑制电路抑制从一个系统的接地至通过信号线连接的其他系统的潜入电力。
在本公开内容的另一方面中,设置在高速信号线中的潜入抑制电路和设置在低速信号线中的潜入抑制电路在配置上彼此不同,高速信号线是用于执行高速通信的信号线,低速信号线是用于执行低速通信的信号线。
结果,即使在一个系统的接地中发生断开异常例如断开或浮动,也抑制了电力经由信号线潜入至正常系统,从而防止了级联故障。
另外,通过根据所需的通信速度使用潜入抑制电路,可以在满足通信速度要求的同时适当地抑制潜电流。
附图说明
根据以下参照附图的详细描述,本公开内容的目的、特征和优点将变得更加明显,在附图中:
图1是包括根据第一实施方式的驱动装置的转向系统的示意配置图;
图2是根据第一实施方式的驱动装置的截面图;
图3是沿图2中的线III-III得到的截面图;
图4是根据第一实施方式的电子控制单元(ECU)的框图;
图5是示出根据第一实施方式的电源继电器的电路图;
图6是示出根据第一实施方式的潜入抑制电路的电路图;
图7是示出根据第二实施方式的潜入抑制电路的电路图;
图8是示出根据第三实施方式的潜入抑制电路的电路图;
图9是示出根据第四实施方式的潜入抑制电路的电路图;
图10是示出根据第五实施方式的潜入抑制电路的说明图;
图11是示出根据第五实施方式的接地电势检测电路的电路图;
图12是示出根据第六实施方式的潜入抑制电路的说明图;
图13是示出根据第七实施方式的潜入抑制电路的框图;
图14是示出接地异常时的潜电流的电路图;
图15是示出根据参考示例的潜入抑制电路的说明图;以及
图16是示出根据另一参考示例的潜入抑制电路的说明图。
具体实施方式
(第一实施方式)
在下文中,将参照附图描述根据本公开内容的电子控制装置。在下面的多个实施方式中,基本上相同的部件由相同的附图标记表示,以消除重复的描述。
在图1至图6中示出了第一实施方式。如图1所示,作为电子控制装置的ECU 10是控制电动机80的驱动的电动机控制装置,其中电动机80为旋转电机,并且例如,ECU 10与电动机80一起应用于用于辅助车辆的转向操作的电动助力转向设备8。
图1示出包括电动助力转向设备8的转向系统90的配置。转向系统90包括作为转向构件的方向盘91、转向轴92、小齿轮96、齿条轴97、车轮98和电动助力转向设备8。
方向盘91连接至转向轴92。在转向轴92上设置扭矩传感器94以检测转向扭矩。扭矩传感器94具有第一传感器单元194和第二传感器单元294,并且能够检测其自身的故障的每个传感器是重复的。小齿轮96设置在转向轴92的轴端。小齿轮96与齿条轴97接合。一对车轮98经由例如拉杆连接在齿条轴97的两端。
当车辆的驾驶员旋转方向盘91时,连接至方向盘91的转向轴92旋转。转向轴92的旋转运动通过小齿轮96转换为齿条轴97的线性运动。将该对车轮98转向至与齿条轴97的位移量相对应的角度。
电动助力转向设备8包括电动机80、减速齿轮89、ECU 10等。减速齿轮89是动力传递机构,其降低电动机80的转速并将降低了次数的转动传递至转向轴92。本实施方式的电动助力转向设备8是所谓的“转向柱助力式(column assist type)”。然而,替代地,它可以是将电动机80的旋转传递至齿条轴97的“齿条助力式(rack assist type)”。在本实施方式中,转向轴92是驱动对象。
如图1至图4所示,电动机80输出转向操作所需的辅助扭矩的全部或一部分。电动机80由作为直流电源提供的电池101和201供应的电力驱动,以使减速齿轮89沿前后方向旋转。如图2所示,电动机80是三相无刷电动机,并且具有转子860和定子840。
电动机80具有分别作为绕组集的第一电动机绕组180和第二电动机绕组280。电动机绕组180和280具有相同的电气特性,并且以彼此偏移30度的电气角绕定子840缠绕。相应地,相电流被控制成被供应给电动机绕组180和280,使得相电流具有30度的相位差
Figure BDA0002431837600000041
通过优化电流供应相位差,改善了输出扭矩。另外,可以减小六阶扭矩波动,从而降低伴随电动机80的旋转的噪声和振动。另外,由于通过在两组电动机绕组之间的电流分布来分布热并使热均匀化,因此,可以减少与温度有关的系统误差,例如扭矩和每个传感器的检测值,同时增加至绕组集中的每一个的可供应电流量。请注意,电动机绕组180和280可以具有不同的电气特性。
在下文中,与对第一电动机绕组180的驱动控制有关的第一逆变器单元120和第一控制电路单元150等的组合将被称为第一系统L1,并且与对第二电动机绕组280的驱动控制有关的第二逆变器单元220和第二控制电路单元250等的组合被称为第二系统L2。与第一系统L1有关的配置基本上用附图标记100表示,并且与第二系统L2有关的配置基本上用附图标记200表示。在第一系统L1和第二系统L2中,相同或相似的配置用最低有效两位相同的附图标记表示。对于以下描述的其他配置,术语“第一”用后缀“1”表示,并且术语“第二”用后缀“2”表示。
在驱动装置40中,ECU 10整体地设置在电动机80的轴向上的一侧而成一体,其具有机电一体化类型的命名。然而,替选地,电动机80和ECU 10可以分开设置。ECU 10与轴870的轴线Ax同轴地定位在与电动机80的输出轴相反的一侧。替选地,ECU 10可以设置在电动机80的输出轴侧。通过采用机电一体化类型的布置,可以在具有有限安装空间的车辆中高效地布置ECU 10和电动机80。
电动机80包括定子840、转子860和壳体830,壳体830将定子840和转子860与其他部件一起容纳在其中。定子840固定至壳体830,并且电动机绕组180和280缠绕在其上。转子860设置在定子840的径向内侧,以能够相对于定子840旋转。
轴870装配在转子860中以与转子860一体地旋转。通过使用轴承835和836由壳体830可旋转地支承轴870。轴870在ECU 10侧的端部从壳体830突出朝向ECU 10。磁体875设置在轴870的ECU 10侧的轴端处。
壳体830具有有底的圆筒形壳体834,圆筒形壳体834具有后框架端837和设置在壳体834的开口侧的前框架端838。壳体834和前框架端838通过螺栓等彼此紧固。引线插入孔839形成在后框架端837中。与电动机绕组180和280的每个相连接的引线185和285插入穿过引线插入孔839。引线185和285从引线插入孔839朝向ECU 10引出并连接至电路板470。
除了固定至散热器465的电路板470之外,ECU 10还包括盖460和固定至盖460的散热器465。ECU 10还包括安装在电路板470上的各种电子部件等。
盖460保护电子部件免受外部冲击并防止灰尘、水等进入ECU 10中。在盖460中,盖主体461与连接器单元103和203一体地形成。替选地,连接器单元103和203可以与盖主体461分开。连接器单元103和203的端子463经由布线(未示出)等连接至电路板470。连接器的数量和端子的数量可以与信号等的数量相对应地来改变。连接器单元103和203设置在驱动装置40的轴向上的端部处,并且在与电动机80相反的一侧开口。
电路板470例如为印刷电路板,并且被定位成面向后框架端837。在电路板470上,针对每个系统独立地安装第一系统和第二系统的电子部件,使得以完全冗余的配置提供这两个系统。根据本实施方式,电子部件被安装在一个电路板47上。然而,替选地,电子部件可以被安装在多个电路板上。
在电路板470的两个主表面中,面向电动机80的一个表面称为电动机侧表面471,并且与电动机80相反(即背对)的另一表面称为盖侧表面472。如图3所示,构成逆变器单元120的开关元件121、构成逆变器单元220的开关元件221、旋转角度传感器126、226、定制IC135、235等被安装在电动机侧表面471上。角度传感器126和226被安装在面向磁体875的位置处,以能够检测由磁体875的旋转引起的磁场变化。
在盖侧表面472上,安装有电容器128、228、电感器129、229以及形成控制电路单元150、250的微型计算机。在图3中,将附图标记150和250分别分配给被提供作为控制电路单元150和250的微型计算机。电容器128和228使从电池101和201输入的电力平滑。电容器128和228通过将电荷存储在其中来辅助向电动机80供应电力。电容器128、228和电感器129、229分别构成滤波电路,以减少从共用电池的其他装置传输的噪声,并且还减少从驱动装置40传输至共用电池的其他装置的噪声。尽管在图3中未示出,但是电源继电器122、222、电动机继电器125、225、电流传感器127、227等也被安装在电动机侧表面471上或盖侧表面472上。
如图4所示,ECU 10包括逆变器单元120、220和控制电路单元150、250。在附图等中,“控制电路单元”可以简称为“微型计算机”。ECU 10设置有连接器单元103和203。第一连接器单元103设置有第一电源端子105、第一接地端子106、第一IG端子107、第一通信端子108和第一扭矩端子109。
第一电源端子105经由保险丝(未示出)连接至第一电池101。经由第一电源端子105来自第一电池101的正极的电力经由电源继电器122、逆变器单元120和电动机继电器125被供应给第一电动机绕组180。第一接地端子106连接至第一接地GND1并且连接至第一外部接地GB1,第一接地GND1是ECU 10内部的第一系统接地,第一外部接地GB1是ECU 10外部的第一系统接地。在车辆系统中,金属体是公共接地(GND)平面。第一外部接地GB1指示GND平面上的连接点之一,并且第二电池201的负极也连接至同一公共GND平面上的该连接点。
第一IG端子107经由第一开关连接至第一电池101的正极,该第一开关与车辆启动开关(例如点火(IG)开关)一起进行接通/断开控制。经由第一IG端子107来自第一电池101的电力被供应给第一定制集成电路(IC)135。第一定制IC 135包括第一驱动器电路136、第一电路电源137、微型计算机监控器(未示出)、电流监控放大器(未示出)等。
第一通信端子108连接至第一车辆通信电路111和第一车辆通信网络195。第一车辆通信网络195和第一控制电路单元150经由第一车辆通信电路111连接,使得数据的发送和接收被执行。此外,连接第一车辆通信网络195和第二控制电路单元250,使得仅能够通过第二控制电路单元250执行数据接收。因此,即使第二控制电路单元250操作失败,包括第一控制电路单元150的第一车辆通信网络195也不会受到影响。
第一扭矩端子109连接至扭矩传感器94的第一传感器单元194。第一传感器单元194的检测值经由第一扭矩端子109和第一扭矩传感器输入电路112输入至第一控制电路单元150。此处,第一传感器单元194和第一控制电路单元150被配置成使得能够检测涉及扭矩传感器输入电路的故障。
第二连接器单元203设置有第二电源端子205、第二接地端子206、第二IG端子207、第二通信端子208和第二扭矩端子209。第二电源端子205经由保险丝(未示出)连接至第二电池201的正极。经由第二电源端子205来自第二电池201的正极的电力经由电源继电器222、逆变器单元220和电动机继电器225供应给第二电动机绕组280。第二接地端子206连接至第二接地GND2和第二外部接地GB2,第二接地GND2是ECU 10内部的第二系统接地,第二外部接地GB2是ECU 10外部的第二系统接地。在车辆系统中,金属体是公共GND平面。第二外部接地GB2指示GND平面上的连接点之一,并且第二电池201的负极也连接至同一公共GND平面上的该连接点。此处,至少不同的系统被配置成不连接至GND平面上的同一连接点。
第二IG端子207经由第二开关连接至第二电池201的正极,该第二开关与车辆的启动开关一起进行接通/断开控制。经由第二IG端子207来自第二电池201的电力供应给第二定制IC 235。第二定制IC 235包括第二驱动器电路236、第二电路电源237、微型计算机监控器(未示出)、电流监控放大器(未示出)等。
第二通信端子208连接至第二车辆通信电路211和第二车辆通信网络295。第二车辆通信网络295和第二控制电路单元250经由第二车辆通信电路211连接,使得能够执行数据的发送和接收。此外,连接第二车辆通信网络295和第一控制电路单元150,使得仅能够通过第一控制电路单元150执行数据接收。因此,即使第一控制电路单元150操作失败,包括第二控制电路单元250的第二车辆通信网络295也不会受到影响。
第二扭矩端子209连接至扭矩传感器94的第二传感器单元294。第二传感器单元294的检测值经由第二扭矩端子209和第二扭矩传感器输入电路212输入至第二控制电路单元250。此处,第二传感器单元294和第二控制电路单元250被配置成使得能够检测涉及扭矩传感器输入电路的故障。
在图4中,通信端子108和208分别连接至分开的车辆通信网络195和295,但是也可以连接至同一车辆通信网络。关于图4中的车辆通信网络195和295,以CAN(控制器局域网)为例。然而,也可以采用任何其他标准,例如CAN-FD(具有灵活数据速率的CAN)、FlexRay等。
第一逆变器单元120是具有开关元件121的三相逆变器,并且转换第一电动机绕组180的电力。第二逆变器单元220是具有开关元件221的三相逆变器,并且转换第二电动机绕组280的电力。
第一电源继电器122设置在第一电源端子105与第一逆变器单元120之间的位置处。第一电动机继电器125在每个相中设置在第一逆变器单元120与第一电动机绕组180之间的位置处。第二电源继电器222设置在第二电源端子205与第二逆变器单元220之间的位置处。第二电动机继电器225在每个相中设置在第二逆变器单元220与第二电动机绕组280之间的位置处。
在本实施方式中,开关元件121和221、电源继电器122和222以及电动机继电器125和225都是MOSFET(即金属氧化物半导体场效应晶体管的缩写),但是可以替选地使用例如绝缘栅双极型晶体管(IGBT)的其他元件。如图5所示,在第一电源继电器122由具有寄生二极管的诸如MOSFET的元件构成的情况下,两个元件123和124优选地串联连接,使得寄生二极管的方向颠倒。尽管未示出,但是第二电源继电器222以相同的方式配置。从而,即使当电池101和201以反方向错误地连接时,也能够防止反向电流流动。电源继电器122和222也可以是机械继电器。
如图4所示,第一开关元件121、第一电源继电器122和第一电动机继电器125的接通/断开操作由第一控制电路单元150控制。第二开关元件221、第二电源继电器222和第二电动机继电器225的接通/断开操作由第二控制电路单元250控制。
第一角度传感器126检测电动机80的旋转角度,并将检测值输出至第一控制电路单元150。第二角度传感器226检测电动机80的旋转角度,并将检测值输出至第二控制电路单元250。第一角度传感器126和第一控制电路单元150以及第二角度传感器226和第二控制电路单元250分别被配置成使得能够检测涉及角度传感器输入电路的故障。
第一电流传感器127检测供应给第一电动机绕组180的各个相供应的电流。第一电流传感器127的检测值由定制IC 135中的放大器电路放大,并输出至第一控制电路单元150。第二电流传感器227检测供应给第二电动机绕组280的每个相的电流。第二电流传感器227的检测值由定制IC235中的放大器电路放大,并输出至第二控制电路单元250。
第一驱动器电路136基于来自第一控制电路单元150的控制信号向第一开关元件121、第一电源继电器122和第一电动机继电器125中的每一个输出驱动信号。第二驱动器电路236基于来自第二控制电路单元250的控制信号将驱动信号输出至第二开关元件221、第二电源继电器222和第二电动机继电器225。
控制电路单元150和250中的每一个主要由微型计算机等组成,并且尽管在图中未示出,但是内部包括CPU、ROM、RAM、I/O、用于连接那些部件的总线等。由控制电路单元150和250中的每一个执行的处理可以是软件处理或者可以是硬件处理,其中可以通过使CPU执行预先存储在诸如ROM的存储器装置(即计算机可读、非暂态有形存储介质)中的程序来实现软件处理,并且可以通过专用电子电路来实现硬件处理。此处,第一控制电路单元150和第二控制电路单元250分别被配置成能够通过使用例如锁步式双微型计算机等来检测其自身的故障。
第一控制电路单元150通过控制第一开关元件121的接通/断开操作来控制第一电动机绕组180的通电。第二控制电路单元250通过控制第二开关元件221的接通/断开操作来控制第二电动机绕组280的通电。以这样的方式,由控制电路单元150和250控制电动机80的驱动。
第一控制电路单元150控制第一电源继电器122和第一电动机继电器125的接通/断开操作。此外,第一控制电路单元150和第一定制IC 135监测主体系统即第一系统L1的异常,并且当引起异常时(在其期间,主体系统(即第一系统L1)应该停止),关断第一逆变器单元120、第一电源继电器122和第一电动机继电器125中的一个或更多个。
第二控制电路单元250控制第二电源继电器222和第二电动机继电器225的接通/断开操作。第二控制电路单元250和第二定制IC 235监测主体系统即第二系统L2的异常,并且当引起异常时(在其期间,主体系统(即第二系统L2)应该停止),关断第二逆变器单元220、第二电源继电器222和第二电动机继电器225中的一个或更多个。
第一控制电路单元150监测第二系统L2的操作状态。作为这样的监测的方法,第一控制电路单元150监测第二系统L2中的电路(例如,第二逆变器单元220、第二电源继电器222和第二电动机继电器225)或信号线302中的至少之一(其在检测到第二系统L2的异常时应该停止)的状态,以确定被监测的部件是否处于紧急停止状态。在本实施方式中,基于从第二驱动器电路236输出至第二电源继电器222的第二继电器门信号Vrg2来监测第二电源继电器222的操作状态。
第二控制电路单元250监测第一系统L1的操作状态。作为监测方法,第二控制电路单元250监测第一系统L1中的电路(例如,第一逆变器单元120、第一电源继电器122和第一电动机继电器125)或信号线301中的至少之一(其在检测到第一系统L1的异常时应该停止)的状态,以确定被监测的部件是否处于紧急停止状态。在本实施方式中,基于从第一驱动器电路136输出至第一电源继电器122的第一继电器门信号Vrg1来监测第一电源继电器122的状态。代替监测继电器门信号,可以监测构成电源继电器122的两个元件123和124之间的中间电压、从控制电路单元150输出的继电器驱动信号、或者电源继电器122与逆变器单元120之间的继电后(after-relay)电压,来用于监测其他系统。通过第一控制电路单元150监测第二系统L2也可以以相同的方式配置。
第一控制电路单元150和第二控制电路单元250通过信号线301和302连接,以能够通过微型计算机间通信来发送和接收信息。信号线301在输出侧具有第一控制电路单元150,并且在输入侧具有第二控制电路单元250。信号线302在输出侧具有第二控制电路单元250,并且在输入侧具有第一控制电路单元150。即,信号线301和302的输入和输出方向彼此相反。
如图6所示,关于信号线301,第一控制电路单元150包括连接至信号线301的输出电路151、设置在信号线301与第一电路电源137之间的位置处的二极管152以及设置在信号线301与第一接地GND1之间的位置处的二极管153。关于信号线302,第一控制电路单元150还包括连接至信号线302的输入电路156、设置在第一电路电源137与信号线302之间的位置处的二极管157以及设置在信号线302与第一接地GND1之间的位置处的二极管158。
关于信号线301,第二控制电路单元250包括连接至信号线301的输入电路251、设置在信号线301与第二电路电源237之间的位置处的二极管252以及设置在信号线301与第二接地GND2之间的位置处的二极管253。关于信号线302,第二控制电路单元250还包括连接至信号线302的输出电路256、设置在信号线302与第二电路电源237之间的位置处的二极管257以及设置在信号线302与第二接地GND2之间的位置处的二极管258。
二极管152、153、157、158、252、253、257和258全都被设置成允许电流从低电势侧至高电势侧(即,使电流从低电势侧流向高电势侧)。在图6等中,电池101和201被描述为Vbatt1和Vbatt2,电路电源137和237是电流源Vcc1和Vcc2。在下文中,将主要描述在输出侧具有第一系统L1并且在输入侧具有第二系统L2的信号线301。请注意,信号线302的配置与信号线301的配置在输入和输出方面相反。
在本实施方式中,接地GND1和GND2在第一系统L1与第二系统L2之间是分开的。此处,当在一个系统中发生接地异常,例如浮动的接地电势或接地断开时,生成经由信号线301的潜电流。在本说明书中,浮动的接地电势和接地断开简称为“接地异常”,并在附图中视情况而定通过使用“X”符号表示。另外,由于第二接地GND2的接地异常而流动的电流由虚线箭头Ax2表示,并且由于第一接地GND1的接地异常而流动的电流由点划线箭头Ax1表示。此外,虚线或点划线的尖端以圆圈停止的位置指示在发生接地异常时流经系统的电流在这样的位置处中断。
例如,在图14所示的参考示例中,当在第二系统L2中发生接地异常时,如箭头Ax2所指示的,电流经由信号线301的二极管253和152潜入作为正常系统的第一系统L1中。结果,当向信号线301施加高电压或过电流时,或者当第一电路电源137的电压升高时,在第一系统L1中存在发生电路的失灵或故障的可能性。例如,可以通过使用光耦合器、变压器等提供绝缘型接口来防止潜电流。然而,这些绝缘型接口价格昂贵且尺寸大,并且由于诸如盈利性和/或板470的安装空间的限制而可能无法安装。
因此,在本实施方式中,如图6所示,在连接第一控制电路单元150和第二控制电路单元250的信号线301和302上设置有潜入抑制电路501和601。在下文中,构成设置在第一系统L1中的潜入抑制电路的部件等被编号为500级,并且构成设置在第二系统L2中的潜入抑制电路的部件等被编号为600级。
在本实施方式中,通过分别在信号线301和302中串联插入n个电阻(即,n是2或大于2的整数)作为潜入抑制电路501和601来限制潜电流。这样的配置优选地用于以相对低的速度执行通信的信号线。具体地,电阻器R11至R1n串联插入在信号线301中。此外,电阻器Rm1至Rmn串联插入在信号线302中。在下文中,适当时,将设置在信号线301中的电阻器统称为电阻器R1,并且将设置在信号线302中的电阻器统称为电阻器Rm。
当在第二系统L2中发生接地断开时,接地电势可能至多上升(即浮动)至第二电池电压Vbatt2附近,该第二电池电压Vbatt2是第二电池201的电压。因此,在信号线301和302中串联插入电阻器,使得当第二接地GND2的接地电势上升至第二电池电压Vbatt2时流入第一系统L1中的电流具有不会引起第一系统L1的失灵或故障的值。
请注意,例如,在电路正在发生其中电阻器R1和Rm的电阻值降低的短路故障的情况下,这样的电路的功能可能看起来正常(即,正常可操作),因此在工作的系统中可能无法检测到这样的故障。如果在这样的状态下发生接地断开,则两个系统都可能发生故障,并且辅助可能无法继续。然而,增加故障检测电路等以防止发生这样的情况,并且如此,电路配置可能变得复杂。
因此,在本实施方式中,注意到电阻器的故障率非常低的事实,通过在信号线301和302中插入两个或更多个电阻器作为潜入抑制电路501和601,实现了大大降低故障产生的概率的配置。例如,如果一个电阻器的故障率为1FIT(失效率=1×10-9/hr),则在两个电阻器串联连接时两个电阻器在20年的时段内二者均将发生故障的概率λ如式(1)中所示,其尽可能接近0。从而,可以通过使用简单的装置来实现高安全性、高质量、小尺寸和低成本的配置。请注意,电阻器故障率实际上小于1FIT。
λ=(1×10-9)×(1×10-9)×20×365×24
=1.75×10-4[FIT]...(1)
描述设置在信号线301中的电阻器R1的总电阻Rs。假设由于接地断开而将其他系统的电池电压施加到接地的最坏情况,总电阻Rs被设置为满足式(2)和(3)的值。
Rs≥m×(VG-Vd-Vc)/{(m-1)×Ia}...(2)
Is+Iz=∑Ix...(3)
其中Ix=(VG-Vd-Vc)/Rs,*=1至n
请注意,将Rs*之一设置为当构成Rs*的电阻器之一短路时的值。
式中的符号如下。请注意,在图6中,适当地添加了指示系统编号和信号线编号的后缀。
VG:接地浮动的最大值(≈接地断开系统的电源电压的最大值)
Ia:经由沿着信号线的路径的潜电流的允许电流值=Min[Ial,Ia2]
Vd:除Rs外的潜路径中的电压降(即,布线电阻、寄生Di、Zdi等)
Vc:潜电流从其流动的电源系统的电源电压
Is:从潜电流从其流动的系统的电源汲取的电源电流,对于单极电源设置Is=0
Iz:引起潜电流的电源系统的负载电流
m:潜入同一电源系统的系统间信号的数量
n:串联电阻器的数量
根据式(2)和(3),插入到信号线301和302中的电阻器的总电阻Rs越大,裕度就变得越高。然而,另一方面,当总电阻Rs增加时,对信号线301和302中的泄漏电流的容忍度可能降低,和/或由于信号线301和302的寄生电容引起的信号延迟,通信速度可能降低。因此,考虑到这些点,通过设计接口来确定总电阻Rs的上限,使得满足期望的信号频率和阈值。
如上所述,ECU 10包括多个控制电路单元150和250、信号线301和302以及潜入抑制电路501和601。控制电路单元150和250分别连接到单独的接地上。信号线连接第一控制电路单元150和第二控制电路单元250。此处,将与控制电路单元150和250中的每一个相对应地设置的部件和接地的组合指定为系统。潜入抑制电路501和601分别抑制电力经由通过信号线301和302进行的连接从一个系统的接地潜入至另一系统。即使当在多个系统之一中发生接地异常,例如接地浮动或接地断开时,也防止电力经由信号线301和302潜入正常系统,从而防止引起正常系统故障的潜入故障,并且使用正常系统的控制可以继续。
本实施方式的潜入抑制电路501和601具有串联连接的n个电阻器R11至R1n和Rm1至Rmn(即,n是2或大于2的整数)。通过适当地设置电阻值,可以以相对简单的配置在允许信号传输的同时适当地抑制潜电流。此外,在这样的配置中,由于布线电容以与布线长度成比例的分布常数的形式存在,因此通过设计以下配置可以改善信号的频率特性:在该配置中,输出侧附近的电阻器的电阻值设定为相对小的值,并且输入侧附近的电阻器的电阻值设定为相对大的值。
(第二实施方式,第三实施方式)
在图7中示出了第二实施方式,以及在图8中示出了第三实施方式。在以下实施方式中,将描述着重于设置在信号线301中的潜入抑制电路。
如图7所示,在第二实施方式中,设置在第二系统L2中的潜入抑制电路602包括n沟道场效应晶体管(FET)621以及电阻器622和623。第一控制电路单元150的输出端子经由电阻器511连接至FET 621的栅极。电阻器622设置在FET 621的栅极与第二接地GND2之间的位置处。FET621的源极连接至电阻器622与第二接地GND2之间的位置。FET 621的漏极连接至第二控制电路单元250的输入端子。FET 621的漏极经由电阻器623连接至第二电路电源237。
FET 621设置有保护二极管,该保护二极管允许从低电势侧向高电势侧通电。类似地,稍后将描述的其他FET设置有保护二极管。
如图8所示,在第三实施方式中,设置在第二系统L2中的潜入抑制电路603包括p沟道FET 631以及电阻器632和633。第一控制电路单元150的输出端子经由电阻器511连接至FET 631的栅极。电阻器632设置在FET 631的栅极与第二电路电源237之间的位置处。
FET 631的源极连接至电阻器632与第二电路电源237之间的位置。FET 631的漏极连接至第二控制电路单元250的输入端子。FET 631的漏极还经由电阻器633连接至第二接地GND2。
FET 621和631具有高于两个系统的电池电压Vbatt1和Vbatt2的栅极击穿电压。与第一实施方式中一样,第二实施方式的潜入抑制电路602和第三实施方式的潜入抑制电路603优选地用于相对低速的信号线。此外,如果电阻器622和632的电阻值大,则可以抑制潜电流,这使得可以省略电阻器511。
请注意,在潜入抑制电路602和603中,可以将两个系统同时故障的情形考虑为如下:其中,引起作为初级故障的FET 621和FET 631的栅极短路或电阻器622和632的短路故障,并且然后引起(即,作为次级故障的)第二接地GND2的断开或接地浮动。因此,可能理想的是,在引起FET 621的栅极的短路或者电阻器622和632的短路故障时,尽可能快地迅速检测到这样的异常。出于这样的目的,例如,可以增加在启动电源时输出和确认接通/断开信号的确认序列。“电源”对应于电路电源137和237。替选地,可以总是通过使用脉冲信号,即,通过引入例如串行通信、脉冲宽度调制(PWM)通信或脉冲频率调制(PFM)通信的通信方法,来检测异常。此处,通过向通过脉冲信号线发送的数据添加例如ECC(错误校正码)、奇偶校验或CRC(循环冗余校验)的校验数据,可以进一步提高信号异常检测灵敏度。然后,在检测到异常时,例如可以设计成使得车辆系统转变为安全状态,例如停车等。此外,即使此后发生GND异常,通过设计防止第一系统L1遭受二次故障(例如通过添加电阻器511)来确保安全性。与异常检测有关的这样的配置也适用于第一实施方式和稍后描述的实施方式。
潜入抑制电路602和603设置在向其输入信号的系统中,并且包括作为场效应晶体管的至少一个FET 621或631。在第二实施方式中,FET 621是n沟道型,并且潜入抑制电路602除了FET 621之外还包括作为第一电阻器的电阻器622和作为第二电阻器的电阻器623。电阻器622设置在FET621的栅极与主体系统(即,系统L2)的接地之间的位置处。电阻器623设置在FET 621的源极与主体系统的电路电源237之间的位置处。
在第三实施方式中,FET 631是p沟道型,并且潜入抑制电路603除了FET 631之外还包括作为第一电阻器的电阻器632和作为第二电阻器的电阻器633。电阻器632设置在FET631的栅极与主体系统(即,系统L2)的电路电源237之间的位置处。电阻器633设置在FET631的漏极与主体系统的接地之间的位置处。即使在这样的配置中,也可以适当地抑制接地异常时的潜电流。
信号线301和302中的至少之一发送和接收接通或断开的二进制值。在向控制电路单元150和250供应电力的电路电源137和237启动时,控制电路单元150和250输出接通和断开信号,并且能够确定潜入抑制电路602和603是否异常。此外,信号线301和302中的至少之一发送和接收脉冲信号。优选地,脉冲信号包括传输数据和用于异常检测的校验数据。用于异常检测的校验数据为例如ECC、奇偶校验、CRC等。以这样的方式,可以适当地检测潜入抑制电路602和603的异常。
(第四实施方式)
在图9中示出了第四实施方式。本实施方式的潜入抑制电路604设置在第二系统L2中,并且包括两个FET 641和642。设置在高电势侧的FET641是p沟道型,并且设置在低电势侧的FET 642是n沟道型。FET 641的源极连接至第二电路电源237,并且其漏极连接至FET642的漏极。FET642的源极连接至第二接地GND2。FET 641和642的栅极分别连接至第一控制电路单元150的输出端子。第二控制电路单元250的输入端子连接至FET 641的漏极与FET642的漏极之间的位置。
使用具有等于或高于两个系统的电池电压Vbatt1和Vbatt2的栅极击穿电压的FET作为FET 641和642。与上述实施方式相比,本实施方式的潜入抑制电路604可应用于相对高速的信号线。如在第二实施方式和第三实施方式中已经示出的,可能理想的是,当在FET641和642中引起栅极短路时迅速检测到异常。例如,可以将配置设计为序列或脉冲信号的添加,其中,在接通电力时输出接通/断开信号并确认这样的信号,以使得始终能够检测到异常。然后,在检测到异常时,例如,可以设计成使得车辆系统快速转变为安全状态,例如停车等。此外,即使此后发生GND异常,也可以通过设计防止第一系统L1遭受二次故障(例如通过添加电阻器511)来确保安全性。
在本实施方式中,潜入抑制电路604包括两个FET 641和642,并且一个FET 641是p沟道型并设置在高电势侧,而另一个FET 642是n沟道型并设置在低电势侧。即使在这样的配置中,可以适当地抑制接地异常时的潜电流。
(第五实施方式)
在图10中示出了第五实施方式。本实施方式的潜入抑制电路505和605使用CMOS逻辑IC,并且优选地用于需要以相对高的速度进行通信的信号线。在本实施方式中,信号线301包括连接第一控制电路单元150和潜入抑制电路505的输出线311、连接潜入抑制电路505和605的系统间连接线312以及连接潜入抑制电路605和第二控制电路单元250的输出线313。
设置在第一系统L1中的潜入抑制电路505包括逻辑IC 550以及二极管556和557。二极管556设置在逻辑IC 550的高电势侧,并且二极管557设置在逻辑IC 550的低电势侧。
逻辑IC 550包括FET 551和552以及用作静电保护元件的恒压二极管553。请注意,静电保护元件可以被设置为二极管,该二极管被配置为置于输入与电源之间以及置于GND与输入之间的二极管。设置在高电势侧的FET 551是p沟道型,并且设置在低电势侧的FET552是n沟道型。FET 551的源极经由二极管556连接至第一电路电源137,并且其漏极连接至FET 552的漏极。FET 552的源极经由二极管557连接至第一接地GND1。FET 551和552的栅极经由输出线311分别连接至第一控制电路单元150的输出端子。系统间连接线312的一端连接在FET 551的漏极与FET 552的漏极之间。恒压二极管553具有连接至FET 552的源极的阳极以及连接至输出线311的阴极。
设置在第二系统L2中的潜入抑制电路605包括逻辑IC 650以及二极管656和657。二极管656被设置在逻辑IC 650的高电势侧,并且二极管657被设置在逻辑IC 650的低电势侧。二极管556和656可以省略。
逻辑IC 650包括FET 651和652以及用作静电保护元件的恒压二极管653。设置在高电势侧的FET 651是p沟道型,并且设置在低电势侧的FET 652是n沟道型。FET 651的源极经由二极管656连接至第二电路电源237,并且其漏极连接至FET 652的漏极。FET 652的源极经由二极管657连接至第二接地GND2。FET 651和652的栅极分别连接至系统间连接线312的另一端。第二控制电路单元250的输入端子连接至FET 651的漏极与FET 652的漏极之间的位置。恒压二极管653具有连接至FET 652的源极的阳极和连接至系统间连接线312的阴极。通过提供恒压二极管553和653,保护FET 551、552、651和652免受静电影响。本实施方式的逻辑IC 550和650具有比来自相应系统的电池101和201的电压Vbatt1和Vbatt2低的击穿电压。
当发生输入侧的第二接地GND2的接地异常时,二极管657的反向击穿电压高,不会发生来自第二接地GND2的潜入,并且不会引起如由点线的通电路径所示的电路故障。此外,关于来自第二电路电源237的潜入,如果来自第一控制电路单元150的输出为Lo,则逻辑IC550的低电压侧上的FET 552截止,从而即使在这样的电流的电压超过正常击穿电压的2倍时,也不会导致电路故障。另一方面,当来自第一控制电路单元150的输出为Hi时,逻辑IC550的低电压侧上的FET 552导通。因此,将从第二接地GND2的电势与第二电路电源237的电压相加而得到的电压施加到逻辑IC 650的高电压侧的FET 651的源极与栅极之间的位置。如果该施加电压超过逻辑IC 650的击穿电压,则由点线箭头指示的大电流流到第一接地GND1,并且存在逻辑IC 550的低电压侧的FET 552可能出现故障的可能性。然而,级联故障在此处停止,并且不会导致第一系统L1的功能故障。
当发生输出侧的第一接地GND1的接地异常时,没有如单点划线通电路径所示的来自第一接地GND1的潜入,并且不会引起电路故障。关于来自第一电路电源137的潜入,如果来自第一控制电路单元150的输出为Hi,则逻辑IC 550和650的高电势侧的FET 551和651分别截止,因此即使在潜电流的电压超过正常击穿电压的两倍时,也不会引起电路故障。另一方面,当来自第一控制电路单元150的输出为Lo时,FET 551和651分别导通,从而将从第一接地GND1的电势与第一电路电源137的电压相加而得到的电压施加到信号线301。如果该施加电压超过逻辑IC 650的击穿电压,则由单点划线指示的大电流可能流到第二接地GND2,从而导致逻辑IC 650的二极管653的故障。然而,级联故障在此停止,并且不会导致第二系统L2的功能故障。
另外,为了防止在GND异常时的级联故障,在本实施方式中,在作为输出侧的系统的第一系统L1中设置接地电势检测单元580,并且在产生超过接地浮动确定值(该接地浮动确定值是被预先设置为在不引起接地异常的范围内的值)的接地浮动的情况下,针对不超过击穿电压的操作,切换逻辑IC 550的输出逻辑以防止级联故障。
在此,描述以下情况作为示例:在该情况下,逻辑IC 550和650的输入击穿电压低并且可能由于接地异常而可能引起电路击穿。接地电势检测单元580设置在作为输出侧的系统的第一系统L1中,并且在第二接地电势浮动超过第二接地浮动确定值(该第二接地浮动确定值被预先设置为不超过IC 650的输入击穿电压的电压)的情况下,针对不超过击穿电压的操作,将IC 650的输出逻辑切换为Hi,从而防止级联故障。类似地,在第一接地电势浮动超过预先设置的第一接地浮动确定值(该第一接地浮动确定值被预先设置为不超过IC550的输入击穿电压的电压)的情况下,针对不超过击穿电压的操作,切换逻辑IC 550的输出逻辑,从而防止级联故障。
参照图11描述接地电势检测单元580。接地电势检测单元580包括电阻器581至583和电容器584。电阻器581和582分别用作分压电阻器,并且电阻器583和电容器584构成滤波电路。通过提供滤波电路,可以减少检测值中的噪声。
电阻器581的一端连接至电路电源137,并连接至内置在控制电路单元150中的模数转换器(在下文中称为“ADC”)的ADREF+端子(其在参考电压的高电压侧),并且其另一端连接至电阻器582,该ADREF+端子。电阻器582的一端连接至电阻器581,另一端连接至作为另一系统的接地的第二接地GND2。电阻器583的一端连接至电阻器581与582之间的位置,并且另一端连接至控制电路单元150的ADC输入端子(在下文中称为“ADIN1端子”)。控制电路单元150将电阻器583的端子电压转换成数字值ADC1。基于这样的值,检测第一接地GND1和第二接地GND2的接地异常。电容器584具有高电势侧和低电势侧,其中高电势侧连接至电阻器583与控制电路单元150的ADIN1端子之间的位置,并且低电势侧连接至(i)作为主体系统的接地的第一接地GND1与(ii)控制电路单元150的ADC参考电压的低电压侧(即ADREF-端子)之间的位置。
当以上述方式配置的接地电势检测单元580以适当的阈值使用时,控制电路单元150可以基于ADIN1端子的检测值来检测主体系统的接地异常和另一系统的接地异常。请注意,接地电势检测单元580的电路配置不限于图11所示的电路配置,而是可以使用任何电路,只要它能够检测主体系统和另一系统的接地异常即可。替选地,例如,可以省略接地电势检测单元580,并且当在两个系统之间设置系统间通信线路时,替选地可以检测在引起接地浮动时其行为发生变化的现象,例如通信异常等。
在本实施方式中,不能检测二极管556、557、656和657的短路故障,从而产生未检测到的故障。然而,即使此后引起接地异常,电流也流动至逻辑IC 550和650的接地侧。因此,作为结果,信号线301最终被断开,从而不会导致级联故障,从而能够继续使用正常系统进行驱动。
另一方面,在图15的参考示例中,潜入抑制电路591的逻辑IC 595设置有两个二极管596和597以代替恒压二极管553。此外,潜入抑制电路691的逻辑IC 695设置有两个二极管696和697以代替恒压二极管653。在这样的电路配置中,当在二极管656的短路故障为未检测到的故障的状态下发生第一系统L1的接地异常时,如单点划线箭头Ax3所示,第二电路电源237的电压升高,从而引起第二系统L2的元件击穿和/或失灵,并且可能导致两个系统同时故障。请注意,附至附图中的元件的X标记意味着该元件由于接地异常而易于击穿。
本实施方式的潜入抑制电路505和605分别具有逻辑IC 550和650作为逻辑电路。逻辑IC 550是CMOS电路,并且包括两个FET 551和552以及恒压二极管553。恒压二极管553设置在输出线311与低电势侧的FET552的源极之间的位置处,其中,输出线311是连接至FET551和552的栅极的栅极信号线。类似地,逻辑IC 650是CMOS电路,并且包括两个FET 651和652以及恒压二极管653。恒压二极管653设置在系统间连接线312与低电势侧的FET 652的源极之间的位置处,其中,系统间连接线312是连接至FET 651和652的栅极的栅极信号线。
此外,潜入抑制电路505和605包括分别设置在逻辑IC 550和650与相应系统(即,分别为主体系统)的接地之间的位置处的二极管557和657,以仅允许通电至接地侧。即使在这样的配置中,也可以适当地抑制接地异常时的潜电流。另外,由于可以通过使用逻辑电路作为潜入抑制电路505和605来防止通信速度的降低,因此通过这样的配置适当地处理了需要高速通信的情况。
此外,至少信号输出侧系统具有检测与接地电势有关的值的接地电势检测单元580。信号输出侧的控制电路单元150根据接地电势检测单元580的检测值来切换信号输出逻辑。以这样的方式,即使逻辑IC 550和650的击穿电压低,通过针对不超过击穿电压的操作切换输出逻辑,也可以防止级联故障。此外,可以获得与上述实施方式的效果类似的效果。
(第六实施方式)
在图12中示出了第六实施方式。本实施方式的潜入抑制电路506和606与第五实施方式的潜入抑制电路505和605的不同之处在于,从其中省略了二极管557和657。请注意,在图12中,省略了对接地电势检测单元580的描述。
在本实施方式中,当在输入侧的第二系统L2中引起接地异常时,电流经由恒压二极管615流入信号线301。即使在这样的情况下,通过设计如下配置可以防止作为正常系统的第一系统L1的级联故障:第一系统L1的逻辑IC 550的输出与接地之间的击穿电压被设置为低值以引起FET 552的短路,从而熔断和断开逻辑IC 550的输出与逻辑IC 650的输入之间的接合线。
替选地,如果逻辑IC 650包括多个CMOS逻辑电路并且与另一系统交换多个信号,则通过设计如下配置可以防止第一系统L1的级联故障:当引起第二接地GND2的接地异常时,来自所有多个CMOS逻辑电路的总电流流动至第二接地GND2,从而熔断和断开逻辑IC650的接地接合线。
图16的潜入抑制电路592和692(其提供另一个参考示例)与潜入抑制电路591和691的不同之处在于,从其中省略了二极管557和658。在图16的示例中,当在第一接地GND1中引起接地异常时,由于潜电流从第一电路电源137和第一接地GND1经由信号线301流动至第二电路电源237,因此第二电路电源237的电压可能升高,并可能引起连接至第二电路电源237的元件的故障和/或击穿。请注意,即使设置了二极管656来防止这样的故障,但是如果超过第二系统L2的电源与接地之间的击穿电压(例如6.5-10[V])并且由于短路而引起过电流(这引起第二电路电源237的电压降),则可能仍然引起两个系统同时故障,从而停止第二系统L2的操作。
在本实施方式中,如图12所示,逻辑IC 650未设置有连接FET 651的高电势侧和输入侧的二极管696,从而使得能够断开从第一系统L1至第二电路电源237的路径。然后,通过设计以下配置作为故障模式可以防止作为正常系统的第二系统L2的级联故障:由于设置在逻辑IC 650的输入与接地之间的位置处的恒压二极管615的短路而导致熔断和断开逻辑IC650的输入端子或逻辑IC 550的输出端子的接合。上述配置还能够实现与上述实施方式的效果类似的效果。
(第七实施方式)
在图13中示出了第七实施方式。在本实施方式中,连接控制电路单元150和250的信号线303和304正好与信号线301相同,即,被示为其输出侧连接至第一控制电路单元150并且其输入侧连接至第二控制电路单元250的示例。在本实施方式中,作为要求能够以相对高的速度执行通信的信号线的高速信号线303设置有第五实施方式中描述的潜入抑制电路505和605。例如,高速信号线303是连接至车辆通信网络195的CAN信号线。在图13中,省略了对车辆通信电路111和211以及通信端子108和208的描述。
另一方面,与信号线303相比,以相对低的速度执行通信的低速信号线304设置有潜入抑制电路507和607。与第一实施方式类似,n个电阻器(即,n是2或大于2的整数)串联插入在低速信号线304中作为潜入抑制电路507和607。在图13中,电阻器R11和R1n被示为n个电阻器的代表。通过根据通信速度提供潜入抑制电路,可以简化其配置同时满足所需通信速度。
请注意,设置在以相对高的速度执行通信的信号线中的潜入抑制电路可以被设置为与第四实施方式或第六实施方式的电路相同的电路,并且设置在以相对低的速度执行通信的信号线中的潜入抑制电路可以被设置为与第二实施方式或第三实施方式的电路相同的电路。
本实施方式的ECU 10包括多个控制电路单元150和250、多个信号线303和304以及潜入抑制电路505、507、605和607。控制电路单元150和250分别连接至分开的接地。信号线303和304连接第一控制电路单元150和第二控制电路单元250。潜入抑制电路505、507、605和607抑制来自一个系统(其经由信号线303和304连接至另一系统)的接地的电力潜入。
设置在以相对高的速度执行通信的高速信号线303中的潜入抑制电路505和605以及设置在以相对低的速度执行通信的低速信号线304中的潜入抑制电路507和607分别具有不同的配置。更具体地,设置在高速信号线303中的潜入抑制电路505和605包括分别是逻辑电路的逻辑IC 550和650。设置在低速信号线304中的潜入抑制电路507和607具有串联连接的n个电阻器(即,R11至R1n)(即,n是2或大于2的整数)。
以这样的方式,可以根据所需的通信速度来适当地选择潜入抑制电路505、605、507和607。特别地,逻辑电路用于高速信号线303的潜入抑制电路505和506,并且多个电阻器被串联插入作为低速信号线304的潜入抑制电路507和607,由此,在满足所需的通信速度的同时,还使得能够以最简单的可能配置在引起接地异常时抑制潜入电力进入正常系统。
ECU 10控制安装在车辆上的电动机80,并且高速信号线303连接至与其他控制装置进行通信的车辆通信网络195。由此,可以在满足车辆通信网络195的通信速度要求的同时适当地抑制潜电流。
(其他实施方式)
在上述实施方式中,使用串联连接的两个或更多个电阻器的电路、使用FET的电路和使用CMOS电路的电路被例示为设置在信号线中的潜入抑制电路。在其他实施方式中,潜入抑制电路可以具有任何电路配置,只要在引起接地异常时可以抑制从接地至正常系统的电力的潜电流。
在上述实施方式中,电动机绕组、逆变器单元和控制电路单元分别设置成两组。在其他实施方式中,可以提供三组或更多组的电动机绕组、逆变器单元和控制电路单元,并且可以配置三个或更多个系统。并且,在一个系统中可以设置多个控制单元,或者一个控制单元可以设置有多个驱动电路和绕组集。也就是说,可以任意设置部件和控制单元二者的数量。此外,可以为多个逆变器单元提供一个电动机绕组。
在以上实施方式中,旋转电机是三相无刷电动机。根据其他实施方式,旋转电机不限于三相无刷电动机,而可以是任何类型的电动机。旋转电机不限于电动机,而可以是发电机,或者可以是具有电动机功能和发电机功能二者的所谓的电动机发电机。
在以上实施方式中,电子控制单元被应用于电动助力转向设备。在其他实施方式中,电子控制单元可以应用于除电动助力转向设备以外的其他设备。本公开内容不限于以上实施方式,而是可以涵盖在不背离本公开内容的精神的情况下可实现的各种修改。

Claims (17)

1.一种电子控制装置,包括:
多个控制电路单元(150,250),其连接至彼此分开的接地;
信号线(301~304),其连接第一控制电路单元和第二控制电路单元;以及
潜入抑制电路(501,505~507,601~607),其被配置成在将系统定义为与控制电路单元相结合并相对应地提供的部件和接地的情况下,抑制电力从连接至所述信号线的一个系统的接地潜入至另一系统。
2.根据权利要求1所述的电子控制装置,其中,
所述潜入抑制电路(505,506,605,606)包括逻辑电路(550,650)。
3.根据权利要求2所述的电子控制装置,其中,
所述逻辑电路是CMOS电路,并且包括两个场效应晶体管(551,552,651,652)和恒压二极管(553,653),所述恒压二极管(553,653)设置在(i)连接至所述场效应晶体管的栅极的栅极信号线(311,312)与(ii)在低电势侧的场效应晶体管之一(552,652)的源极之间的位置处。
4.根据权利要求2或3所述的电子控制装置,其中,
所述潜入抑制电路(505,605)包括设置在所述逻辑电路与主体系统的接地之间的位置处的二极管(557、657),以仅允许向接地侧通电。
5.根据权利要求2或3所述的电子控制装置,其中,
至少信号输出侧的系统设置有接地电势检测单元(580),其用于检测与接地电势有关的值,并且
所述信号输出侧的控制电路单元(150)根据所述接地电势检测单元的检测值来切换信号输出逻辑。
6.根据权利要求1所述的电子控制装置,其中,
所述潜入抑制电路(501,507,601,607)具有串联连接的n个电阻器(R11~R1n,Rm1~Rmn),其中,n为2或大于2的整数。
7.根据权利要求6所述的电子控制装置,其中,
输出侧的电阻器中的至少之一被设置成具有比输入侧的电阻器的电阻值小的电阻值。
8.根据权利要求1所述的电子控制装置,其中,
所述潜入抑制电路(602~604)被设置在信号输入侧的系统中,并且包括至少一个场效应晶体管(621,631,641,642)。
9.根据权利要求8所述的电子控制装置,其中,
所述场效应晶体管(621)是n沟道型,并且
所述潜入抑制电路(602)包括第一电阻器(622)和第二电阻器(623),所述第一电阻器(622)设置在所述场效应晶体管的栅极与主体系统的接地之间的位置处,并且第二电阻器(623)设置在所述场效应晶体管的漏极与所述主体系统的电路电源(237)之间的位置处。
10.根据权利要求8所述的电子控制装置,其中,
所述潜入抑制电路(603)包括第一电阻器(632)和第二电阻器(633),所述第一电阻器(632)设置在所述场效应晶体管的栅极与主体系统的电路电源(237)之间的位置处,并且第二电阻器(633)设置在所述场效应晶体管的漏极与所述主体系统的接地之间的位置处。
11.根据权利要求8所述的电子控制装置,其中,
所述潜入抑制电路(604)包括两个场效应晶体管(641,642),
所述场效应晶体管之一(641)是设置在高电势侧的p沟道型,
另一场效应晶体管(642)是设置在低电势侧的n沟道型。
12.一种电子控制装置,包括:
多个控制电路单元(150,250),其连接至彼此分开的接地;
多个信号线(303,304),其连接第一控制电路单元和第二控制电路单元;以及
潜入抑制电路(505,507,605,607),其在将系统定义为与控制电路单元相结合并相对应地提供的部件和接地的情况下,抑制电力从连接至所述信号线的一个系统的接地潜入至另一系统,其中,
设置在高速信号线(303)中的第一潜入抑制电路(505,605)和设置在低速信号线(304)中的第二潜入抑制电路(507,607)在配置上彼此不同,所述高速信号线(303)是用于执行高速通信的信号线,所述低速信号线(304)是用于执行低速通信的信号线。
13.根据权利要求12所述的电子控制装置,其中,
设置在所述高速信号线中的所述第一潜入抑制电路包括逻辑电路(550,650),并且
设置在所述低速信号线中的所述第二潜入抑制电路具有串联连接的n个电阻器(R11,R1n),n为2或大于2的整数。
14.根据权利要求12或13所述的电子控制装置,其中,
所述电子控制装置控制安装在车辆上的旋转电机(80),并且
所述高速信号线连接至与另一控制装置进行通信的车辆通信网络(195)。
15.根据权利要求1至3和12或13中之一所述的电子控制装置,其中,
所述信号线中的至少之一发送和接收接通和断开的二进制值,并且
在启动向所述控制电路单元供应电力的电源(137,237)时输出接通和断开的信号的所述控制电路单元能够确定在所述潜入抑制电路中是否引起异常。
16.根据权利要求1至3和12或13中之一所述的电子控制装置,其中,
所述信号线中的至少之一发送和接收脉冲信号。
17.根据权利要求16所述的电子控制装置,其中,
所述脉冲信号包括传输数据和用于异常检测的校验数据。
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