CN118160204A - 电子控制装置及电动助力转向装置 - Google Patents

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CN118160204A CN202180103163.0A CN202180103163A CN118160204A CN 118160204 A CN118160204 A CN 118160204A CN 202180103163 A CN202180103163 A CN 202180103163A CN 118160204 A CN118160204 A CN 118160204A
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Abstract

电子控制装置(1)包括：与第一接地(G1)连接，根据第一外部电源(PS1)的输出电压生成以第一接地为基准的第一电压的第一电源电路(11、12)；与第二接地(G2)连接，根据第二外部电源(PS2)的输出电压生成以第二接地为基准的第二电压的第二电源电路(13)；与第一接地连接并输入有第一电压的第一电路(17)；与第二接地连接并输入有第二电压的第二电路(20)；以及设置在第一电路和第二电路之间的绝缘电路(21)，绝缘电路包括：第一接口电路，该第一接口电路与第一接地连接并且输入有第一电压，连接到第一电路；第二接口电路，该第二接口电路与第二接地连接并且输入有第二电压，连接到第二电路，且与第一接口电路电绝缘。

Description

电子控制装置及电动助力转向装置
技术领域
本公开涉及电子控制装置及电动助力转向装置。
背景技术
在使用两个不同电源的电子控制装置中，在一个电源的接地成为开路状态的情况下，或者在产生了两个电源的接地间的电位差的情况下，有时会发生因经由接地的电流的迂回而引起的动作异常。为了防止这样的动作异常，在电子控制装置的内部，需要使由一个电源进行动作的电路和由另一个电源进行动作的电路进行电绝缘。
在以下的专利文献1中，公开了将使用两个电源的电子控制装置内的电路进行电绝缘的现有技术的一个示例。具体而言，在以下专利文献1所公开的现有技术中，通过在进行电动机的控制的控制运算装置和驱动电动机的开关元件之间设置电位电平移位电路，使控制运算装置和开关元件进行电绝缘。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2005-218256号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
但是，上述专利文献1所公开的电位电平移位电路(高耐压半导体集成电路)的电路规模比较大。因此，如果为了使得使用两个电源的电子控制装置内的电路进行电绝缘而使用电位电平移位电路，则存在部件数及安装面积(占地面积)增加，装置大型化，价格也上升的问题。
本发明是鉴于上述情况而提出的，其目的在于提供一种电子控制装置及电动助力转向装置，能够在有效地使由两个不同电源进行动作的电路间绝缘的同时实现小型化及低价格化。
用于解决技术问题的技术手段
为了解决上述问题，本公开的一个方式的电子控制装置使用与第一接地连接的第一外部电源和与第二接地连接的第二外部电源，该电子控制装置包括：第一电源电路，该第一电源电路与所述第一接地连接，根据所述第一外部电源的输出电压生成以所述第一接地为基准的第一电压；第二电源电路，该第二电源电路与所述第二接地连接，根据所述第二外部电源的输出电压生成以所述第二接地为基准的第二电压；与所述第一接地连接且输入有所述第一电压的第一电路；与所述第二接地连接且输入有所述第二电压的第二电路；以及设置在所述第一电路与所述第二电路之间的绝缘电路，所述绝缘电路包括：第一接口电路，该第一接口电路与所述第一接地连接并输入有所述第一电压，连接到所述第一电路；以及第二接口电路，该第二接口电路与所述第二接地连接并输入有所述第二电压，连接到所述第二电路，与所述第一接口电路电绝缘。
另外，本公开的一个方式的电动助力转向装置包括：检测转向器的转向转矩的转矩传感器；对所述转向器产生转向辅助转矩的电动机；以及根据所述转矩传感器检测出的所述转向转矩，控制所述电动机的驱动的上述电子控制装置。
发明效果
根据本公开，具有能够在有效地使由两个不同的电源进行动作的电路间绝缘的同时实现小型化及低价格化的效果。
附图说明
图1是表示本公开的实施方式1的电子控制装置的主要部分结构的框图。
图2是表示实施方式1的电子控制装置所具备的电源电路的内部结构例的电路图。
图3是表示实施方式1中的隔离器电路的第一结构例的电路图。
图4是表示实施方式1中的隔离器电路的第二结构例的电路图。
图5是表示实施方式1中的隔离器电路的第三结构例的电路图。
图6是表示本公开的实施方式2的电子控制装置的主要部分结构的框图。
具体实施方式
以下，参照附图，对本公开的实施方式所涉及的电子控制装置及电动助力转向装置进行详细说明。
[实施方式1]
图1是表示本公开的实施方式1的电子控制装置的主要部分结构的框图。另外，图1所示的控制单元1(电子控制装置)适用于对汽车等车辆的转向机构附加转向辅助力的电动助力转向装置。另外，电动助力转向装置大致由转矩传感器TS(外部传感器)、电动机M(致动器)以及控制单元1构成。
如图1所示，控制单元1通过从外部电源PS1(第一外部电源)和外部电源PS2(第二外部电源)提供的功率而进行动作。控制单元1构成为在输入有点火信号(IG信号)S1的情况下，控制单元1进行动作。控制单元1根据转矩传感器TS的检测结果控制电动机M，从而对汽车等车辆的转向机构施加转向辅助力。另外，控制单元1还通过CAN(Controller AreaNetwork：控制器局域网)总线B1进行通信。
外部电源PS1、PS2是输出电压互不相同的直流电源。例如，外部电源PS1是输出电压为48[V]的直流电源，外部电源PS2是输出电压为12[V]的直流电源。即，外部电源PS1是超过12V的电源，外部电源PS2是12V系的电源。外部电源PS1、PS2连接在互不相同的接地上。例如，外部电源PS1与第一接地G1连接，外部电源PS2与第二接地G2连接。另外，在图1中，为了容易理解，用通常的接地符号表示第一接地G1，用四边形包围了通常的接地符号的符号表示第二接地G2。
转矩传感器TS例如配置在未图示的转向器附近，检测驾驶员的转向转矩。电动机M搭载在车辆的转向柱或齿条轴上，在控制单元1的控制下，对转向器产生转向辅助转矩。电动机M例如是具有由U相绕组、V相绕组和W相绕组构成的三相绕组的三相无刷电动机。另外，电动机M可以是带刷电动机，也可以是具有三相以上的多相绕组的多相电动机。
CAN总线B1是连接设置在车辆上的各种单元的通信总线。点火信号S1例如是车辆的驾驶员通过操作点火开关而输入到控制单元1的信号。以上的外部电源PS1、PS2、转矩传感器TS及CAN总线B1经由连接器CN与控制单元1连接。另外，点火信号S1经由连接器CN输入到控制单元1。
控制单元1包括电源电路11(第一电源电路)、电源电路12(第一电源电路)、电源电路13(第二电源电路)、点火接口(IG I/F)电路14、转矩传感器接口电路15(传感器信号接口电路)、角度传感器16、CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)17(第一电路、控制电路)、驱动电路18、电动机驱动器19、CAN通信电路20(第二电路、周边电路、通信电路)以及隔离器电路21(绝缘电路)。
电源电路11与第一接地G1连接，根据外部电源PS1的输出电压，生成以第一接地G1为基准的电压。电源电路11生成的电压例如为12[V]。电源电路12与第一接地G1连接，根据电源电路11生成的电压，生成以第一接地G1为基准的电压(第一电压)。电源电路12生成的电压例如为5[V]。另外，当经由点火接口电路14输入点火信号S1时，电源电路12生成以第一接地G1为基准的电压。
电源电路13与第二接地G2连接，根据外部电源PS2的输出电压，生成以第二接地G2为基准的电压(第二电压)。电源电路13生成的电压例如为5[V]。这里，将电源电路13连接到第二接地G2是为了将未连接到外部电源PS1而仅连接到外部电源PS2的外部设备(未图示)与接地一致。另外，电源电路12、13都是例如根据12[V]的电压生成5[V]的电压的电路。因此，电源电路12、13可以是同样的结构，但也可以是根据电流容量等而不同的结构。
由电源电路11～13生成的电压在设置于控制单元1的各模块中作为电源电压使用。另外，在图1中，为了容易理解，用不同的电源符号表示由电源电路11～13生成并作为电源电压使用的电压。具体而言，由电源电路11生成的电压用空白方形标记的电源符号表示，由电源电路12生成的电压用空白圆形标记的电源符号表示，由电源电路13生成的电压用黑色圆形标记的电源符号表示。
图2是表示实施方式1的电子控制装置所具备的电源电路的内部结构例的电路图。另外，在图2中，例示了电子控制装置所具备的电源电路13。图2所示的电源电路13包括基准电压30、电阻31、32、差动放大器33和MOSFET 34，从输入到输入端T1的电压生成从输出端T2输出的电压。另外，输入到输入端T1的电压例如为12[V]，从输出端T2输出的电压例如为5[V]。从输出端T2输出的电压在电子控制装置1内被用作电源电压。
基准电压30是作为从电源电路13的输出端T2输出的电压的基准的电压。另外，基准电压30的负极与第二接地G2连接。电阻31、32在输出端T2和第二接地G2之间串联连接，对输出端T2的电压进行分压。差动放大器33从输出端输出与输入到正输入端的电压(由电阻31、32分压后的电压)和输入到负输入端的电压(基准电压30)的差分对应的电压。另外，差动放大器33的正电源与输入端T1连接，负电源与第二接地G2连接。MOSFET 34设置在输入端T1和输出端T2之间，从差动放大器33的输出端输出的信号被输入到栅极端子。由此，电源电路13构成从输出端T2输出的电压恒定(例如5[V])的恒压电路。
点火接口电路14是用于将点火信号S1输入到电源电路12和CPU 17的接口电路。电源电路12和CPU 17在输入点火信号S1时开始动作。另外，当电源电路12的动作开始时，由电源电路12生成的电压作为电源电压施加到转矩传感器接口电路15、角度传感器16、CPU 17、驱动电路18以及隔离器电路21。
转矩传感器接口电路15是用于将转矩传感器TS连接到CPU 17的接口电路。转矩传感器接口电路15与第一接地G1连接，将由电源电路12生成的电压作为电源电压进行动作。角度传感器16检测电动机M的转子的旋转角度(转子位置)。角度传感器16与第一接地G1连接，将由电源电路12生成的电压作为电源电压进行动作。
CPU 17根据转矩传感器TS的检测结果、流过电动机M的电动机电流的检测结果以及角度传感器16的检测结果，输出控制驱动电路18的控制信号。由此，CPU 17进行基于电流的所谓反馈控制。另外，CPU 17控制CAN通信电路20，与连接到CAN总线B1的未图示的单元进行通信。CPU 17与第一接地G1连接，将由电源电路12生成的电压作为电源电压进行动作。
驱动电路18在CPU 17的控制下，生成用于驱动电动机驱动器19的驱动信号，并且检测流过电动机驱动器19的电流。驱动电路18包括FET驱动电路18a和电动机电流检测电路18b。FET驱动电路18a根据从CPU 17输出的控制信号，生成用于驱动电动机驱动器19的驱动信号。电动机电流检测电路18b检测流过电动机驱动器19的电流，并将其检测结果输出到CPU 17。驱动电路18与第一接地G1连接，将由电源电路11生成的电压以及由电源电路12生成的电压作为电源电压进行动作。
电动机驱动器19根据从驱动电路18输出的驱动信号驱动电动机M。电动机驱动器19例如包括将从外部电源PS1提供的直流电转换为交流电，并将转换后的交流电提供给电动机M的逆变器。作为该逆变器，例如可以使用包括与U相对应的一对上臂开关元件及下臂开关元件、与V相对应的一对上臂开关元件及下臂开关元件、以及与W相对应的上臂开关元件及下臂开关元件的逆变器。
作为上述的上臂开关元件及下臂开关元件，例如可以使用MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor：金属氧化物半导体场效应晶体管)。另外，除了MOSFET以外，还可以使用IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor：绝缘栅双极晶体管)、双极晶体管等半导体开关。
另外，CAN通信电路20在CPU 17的控制下，与连接到CAN总线B1的未图示的单元进行通信。CAN通信电路20与第二接地G2连接，将由电源电路13生成的电压作为电源电压进行动作。CAN通信电路20连接到第二接地G2是为了与连接到外部电源PS2的未图示的控制单元进行通信。
隔离器电路21设置在CPU 17和CAN通信电路20之间，使CPU 17和CAN通信电路20电绝缘。设置这样的隔离器电路21例如是为了防止在产生第一接地G1和第二接地G2的电位差的情况下，由于经由第一接地G1和第二接地G2的电流的迂回而引起的动作异常的发生。另外，在经由第一接地G1及第二接地G2的电流的迂回中，包括从CPU 17向CAN通信电路20的电流迂回、从CAN通信电路20向CPU 17的电流迂回。
隔离器电路21与第一接地G1和第二接地G2连接，将由电源电路12和电源电路13生成的电压作为电源电压进行动作。具体而言，隔离器电路21包括彼此电绝缘的第一接口电路IF1和第二接口电路IF2(参照图3～图5)。
第一接口电路IF1是与第一接地G1连接并且施加由电源电路12生成的电压，且与CPU 17连接的接口电路。第二接口电路IF2是与第二接地G2连接并且施加由电源电路13生成的电压，且与CAN通信电路20连接的接口电路。
即，与第一接地G1连接的CPU 17和与第一接地G1连接的第一接口电路IF1电连接。另外，与第二接地G2连接的CAN通信电路20和与第二接地G2连接的第二接口电路IF2电连接。并且，与第一接地G1连接的第一接口电路IF1和与第二接地G2连接的第二接口电路IF2电绝缘。
图3是表示实施方式1中的隔离器电路的第一结构例的电路图。图3所示的隔离器电路21是第一接口电路IF1和第二接口电路IF2通过电容器43a、43b(电容元件)耦合而成的电容绝缘型电路。即，图3所示的隔离器电路21可以称为所谓的数字隔离器。
第一接口电路IF1包括发送电路41a和接收电路41b。这些发送电路41a及接收电路41b与第一接地G1连接，将由电源电路12生成的电压作为电源电压进行动作。第二接口电路IF2包括发送电路42a和接收电路42b。这些发送电路42a及接收电路42b与第二接地G2连接，将由电源电路13生成的电压作为电源电压进行动作。
设置在第一接口电路IF1上的发送电路41a的输出端和设置在第二接口电路IF2上的接收电路42b的输入端通过电容器43a耦合。设置在第二接口电路IF2上的发送电路42a的输出端和设置在第一接口电路IF1上的接收电路41b的输入端通过电容器43b耦合。根据这样的结构，隔离器电路21能够在第一接口电路IF1和第二接口电路IF2之间传递数字信号。
图4是表示实施方式1中的隔离器电路的第二结构例的电路图。图4所示的隔离器电路21是第一接口电路IF1和第二接口电路IF2通过变压器44a、44b(磁感应电路)耦合而成的磁绝缘型电路。即，图4所示的隔离器电路21可以称为所谓的数字隔离器。
第一接口电路IF1具有与图3所示的第一接口电路IF1相同的结构。另外，第二接口电路IF2具有与图3所示的第二接口电路IF2相同的结构。
设置于第一接口电路IF1的发送电路41a的输出端与变压器44a的一次绕组m1的一端连接。设置于第二接口电路IF2的接收电路42b的输入端与变压器44a的二次绕组m2的一端连接。另外，变压器44a的一次绕组m1的另一端与第一接地G1连接，二次绕组m2的另一端与第二接地G2连接。
设置于第二接口电路IF2的发送电路42a的输出端与变压器44b的一次绕组m1的一端连接。设置于第一接口电路IF1的接收电路41b的输入端与变压器44b的二次绕组m2的一端连接。另外，变压器44b的一次绕组m1的另一端与第二接地G2连接，二次绕组m2的另一端与第一接地G1连接。根据这样的结构，隔离器电路21能够在第一接口电路IF1和第二接口电路IF2之间传递数字信号。
图5是表示实施方式1中的隔离器电路的第三结构例的电路图。图5所示的隔离器电路21是第一接口电路IF1和第二接口电路IF2通过光电耦合器45a、45b耦合而成的光绝缘型电路。
第一接口电路IF1具有与图3、图4所示的第一接口电路IF1相同的结构。另外，第二接口电路IF2具有与图3、图4所示的第二接口电路IF2相同的结构。
设置于第一接口电路IF1的发送电路41a的输出端与设置于光电耦合器45a的光电二极管PD的阳极连接。另外，光电二极管PD的阴极与第一接地G1连接。设置于第二接口电路IF2的接收电路42b的输入端与设置于光电耦合器45a的光电晶体管PT的集电极和电阻R的一端的连接点连接。另外，在电阻R的另一端施加由电源电路13生成的电压，光电晶体管PT的发射极与第二接地G2连接。
设置于第二接口电路IF2的发送电路42a的输出端与设置于光电耦合器45b的光电二极管PD的阳极连接。另外，光电二极管PD的阴极与第二接地G2连接。设置在第一接口电路IF1上的接收电路41b的输入端与设置在光电耦合器45b上的光电晶体管PT的集电极和电阻R的一端的连接点连接。另外，在电阻R的另一端施加由电源电路12生成的电压，光电晶体管PT的发射极与第一接地G1连接。根据这样的结构，隔离器电路21能够在第一接口电路IF1和第二接口电路IF2之间传递数字信号。
接着，对具备上述结构中的控制单元1的电动助力转向装置的动作进行说明。例如，当车辆的驾驶员操作点火开关时，点火信号S1经由连接器CN输入到控制单元1。输入到控制单元1的点火信号S1经由点火接口电路14输入到电源电路12和CPU 17。
于是，在电源电路12中，从电源电路11生成的电压生成以第一接地G1为基准的电压(例如5[V])。由电源电路12生成的电压被施加到转矩传感器接口电路15、角度传感器16、CPU 17、驱动电路18以及隔离器电路21。另外，由电源电路11生成的电压(例如12[V])被施加到驱动电路18，由电源电路13生成的电压(例如5[V])被施加到CAN通信电路20及隔离器电路21。另外，点火信号S1被输入到CPU 17，从而CPU 17成为动作状态。
车辆的驾驶员的转向转矩由转矩传感器TS检测。该转矩传感器TS的检测结果经由转矩传感器接口电路15输入到CPU 17。另外，通过角度传感器16检测电动机M的转子的旋转角度(转子位置)。另外，通过电动机电流检测电路18b检测流过电动机驱动器19的电流。角度传感器16和电动机电流检测电路18b的检测结果被输入到CPU 17。
根据转矩传感器TS的检测结果、角度传感器16的检测结果以及电动机电流检测电路18b的检测结果，CPU 17进行输出控制驱动电路18的控制信号的处理。从CPU 17输出的控制信号被输入到驱动电路18。然后，在驱动电路18的FET驱动电路18a中，进行基于从CPU 17输出的控制信号生成用于驱动电动机驱动器19的驱动信号的处理。
由FET驱动电路18a生成的驱动信号被输出到电动机驱动器19。然后，在电动机驱动器19中，进行与由FET驱动电路18a生成的驱动信号对应的电动机M的驱动。由此，对汽车等车辆的转向机构附加转向辅助力。由此，根据由转矩传感器TS检测出的转向转矩，控制向电动机M提供的电流，控制对车辆的转向机构附加的转向辅助力。
另外，CPU 17经由隔离器电路21控制CAN通信电路20，与连接到CAN总线B1的未图示的单元进行通信。从连接到CAN总线B1的未图示的单元经由CAN总线B1发送来的数据(发往CPU 17的数据)由CAN通信电路20接收，经由隔离器电路21输入到CPU 17。CPU 17发送的数据(发往连接到CAN总线B1的未图示的单元的数据)从CPU 17经由隔离器电路21输出到CAN通信电路20。然后，从CAN通信电路20经由CAN总线B1发送到与CAN总线B1连接的未图示的单元。
这里，如使用图3～图5说明的那样，隔离器电路21的第一接口电路IF1和第二接口电路IF2电绝缘。因此，即使假设产生第一接地G1与第二接地G2的电位差，也不会发生因经由第一接地G1及第二接地G2的电流的迂回而引起的动作异常。
如上所述，在本实施方式中，包括：CPU 17，该CPU 17与第一接地G1连接，通过以第一接地G1为基准的电压进行动作；CAN通信电路20，该CAN通信电路20与第二接地G2连接，通过以第二接地G2为基准的电压进行动作；以及设置在CPU 17和CAN通信电路20之间的隔离器电路21。
隔离器电路21包括彼此电绝缘的第一接口电路IF1和第二接口电路IF2。第一接口电路IF1是针对CPU 17的接口电路，与第一接地G1连接，通过以第一接地G1为基准的电压进行动作。第二接口电路IF2是针对CAN通信电路20的接口电路，与第二接地G2连接，通过以第二接地G2为基准的电压进行动作。
由此，在本实施方式中，CPU 17与CAN通信电路20之间通过具备第一接口电路IF1及第二接口电路IF2的隔离器电路21而绝缘。由此，由于不需要以往为了使电路间绝缘而需要的电位电平移位电路(高耐压半导体集成电路)，因此能够在有效地使通过两个不同的外部电源PS1、PS2进行动作的电路间绝缘的同时实现小型化及低价格化。
[实施方式2]
图6是表示本公开的实施方式2的电子控制装置的主要部分结构的框图。另外，在图6中，对于与图1所示的模块相同的模块标注相同的标号。如图2所示，本实施方式的电子控制装置2包括电源电路12a(第二电源电路)、点火接口电路14a、转矩传感器接口电路15a、角度传感器16a、CPU 17a(第二电路、控制电路)、电动机驱动器19、CAN通信电路20、电源电路51(第一电源电路)、电源电路52、驱动电路53(第一电路、周边电路)、电动机电流检测电路54、以及隔离器电路55(绝缘电路)。
电源电路12a与图1所示的电源电路12相同。但是，电源电路12a与第二接地G2连接，从外部电源PS2的输出电压生成以第二接地G2为基准的电压，这一点与图1所示的电源电路12不同。电源电路12a生成的电压与图1所示的电源电路12生成的电压相同，例如为5[V]。另外，当输入点火信号S1时，电源电路12a生成以第二接地G2为基准的电压。
点火接口电路14a、转矩传感器接口电路15a、角度传感器16a及CPU 17a分别与图1所示的点火接口电路14、转矩传感器接口电路15、角度传感器16及CPU 17相同。但是，点火接口电路14a、转矩传感器接口电路15a、角度传感器16a及CPU 17a与第二接地G2连接，将由电源电路12a生成的电压作为电源电压进行动作这一点与图1所示的点火接口电路14、转矩传感器接口电路15、角度传感器16以及CPU 17不同。
电动机驱动器19和CAN通信电路20分别与图1所示的电动机驱动器19和CAN通信电路20相同。电动机驱动器19根据从驱动电路53输出的驱动信号驱动电动机M。电动机驱动器19例如包括将从外部电源PS1提供的直流电转换为交流电，并将转换后的交流电提供给电动机M的逆变器。另外，省略逆变器的详细说明。CAN通信电路20在CPU 17a的控制下，与连接到CAN总线B1的未图示的单元进行通信。CAN通信电路20与第二接地G2连接，将由电源电路12a生成的电压作为电源电压进行动作。另外，CAN通信电路20与CPU 17a直接连接。
电源电路51与第一接地G1连接，根据外部电源PS1的输出电压，生成以第一接地G1为基准的电压。电源电路11生成的电压例如为5[V]。另外，电源电路51相当于将图1所示的电源电路11、12组合后的电路。电源电路52与第一接地G1连接，根据外部电源PS1的输出电压，生成以第一接地G1为基准的电压。电源电路52生成的电压例如为12[V]。
另外，在图6中，为了容易理解，用不同的电源符号表示外部电源PS2的输出电压、以及由电源电路12a、电源电路51及电源电路52生成并作为电源电压使用的电压。具体而言，外部电源PS2的输出电压用黑色方形标记的电源符号表示，电源电路12a生成的电压用黑色圆形标记的电源符号表示，电源电路51生成的电压用空白圆形标记的电源符号表示，电源电路52生成的电压用空白方形标记的电源符号表示。
驱动电路53包括FET驱动电路53a，根据从CPU 17a输出的控制信号，生成用于驱动电动机驱动器19的驱动信号。驱动电路53与第一接地G1连接，将由电源电路51、52生成的电压作为电源电压进行动作。电动机电流检测电路54检测流过电动机驱动器19的电流，并将其检测结果输出到CPU 17a。电动机电流检测电路54与第二接地G2连接，将外部电源PS2的输出电压以及由电源电路12a生成的电压作为电源电压进行动作。
这里，图1所示的驱动电路18包括FET驱动电路18a和电动机电流检测电路18b。与此相对，图6所示的驱动电路53仅包括FET驱动电路53a，电动机电流检测电路54另外设置。这是为了防止CPU 17a中的电动机电流的检测精度的恶化。
即，假设电动机电流检测电路54设置在驱动电路53上，则CPU 17a与驱动电路53连接在彼此不同的接地上，因此，由于接地间电压电平的差，由CPU 17a检测出的电动机电流的精度恶化。为了防止这样的检测精度的恶化，将电动机电流检测电路54从驱动电路53断开，连接在与连接CPU 17a的接地相同的接地上。
隔离器电路55设置在CPU 17a和驱动电路53之间，使CPU 17a和驱动电路53电绝缘。隔离器电路55以与图1所示的隔离器电路21相同的理由设置。隔离器电路55与图1所示的隔离器电路21同样，与第一接地G1及第二接地G2连接，将由电源电路12及电源电路13生成的电压作为电源电压进行动作。隔离器电路55与图1所示的隔离器电路21同样，包括彼此电绝缘的第一接口电路IF1和第二接口电路IF2(参照图3～图5)。
隔离器电路55的第一接口电路IF1与驱动电路53连接，隔离器电路55的第二接口电路IF2与CPU 17a连接。即，与第一接地G1连接并且施加由电源电路51生成的电压的第一接口电路IF1与驱动电路53连接。与此相对，与第二接地G2连接且施加由电源电路12a生成的电压的第二接口电路IF2与CPU 17a连接。
接着，对具备上述结构中的控制单元2的电动助力转向装置的动作进行说明。例如，当车辆的驾驶员操作点火开关时，点火信号S1经由连接器CN输入到控制单元2。输入到控制单元2的点火信号S1经由点火接口电路14输入到电源电路12a和CPU 17a。
于是，在电源电路12a中，从外部电源PS2的输出电压生成以第二接地G2为基准的电压(例如5[V])。由电源电路12a生成的电压被施加到转矩传感器接口电路15a、角度传感器16a、CPU 17a、CAN通信电路20、电动机电流检测电路54、以及隔离器电路55。另外，外部电源PS2的输出电压(例如12[V])被施加到电动机电流检测电路54，由电源电路51生成的电压(例如5[V])被施加到驱动电路53及隔离器电路55，由电源电路52生成的电压(例如12[V])被施加到驱动电路53。另外，点火信号S1被输入到CPU 17a，从而CPU 17a成为动作状态。
车辆的驾驶员的转向转矩由转矩传感器TS检测。该转矩传感器TS的检测结果经由转矩传感器接口电路15a输入到CPU 17a。另外，通过角度传感器16a检测电动机M的转子的旋转角度(转子位置)。另外，通过电动机电流检测电路54检测流过电动机驱动器19的电流。角度传感器16a和电动机电流检测电路54的检测结果被输入到CPU 17a。
根据转矩传感器TS的检测结果、角度传感器16a的检测结果以及电动机电流检测电路54的检测结果，CPU 17a进行输出控制驱动电路53的控制信号的处理。从CPU 17a输出的控制信号经由隔离器电路55输入到驱动电路53。
这里，隔离器电路55的第一接口电路IF1和第二接口电路IF2电绝缘。因此，即使假设产生第一接地G1与第二接地G2的电位差，也不会发生因经由第一接地G1及第二接地G2的电流的迂回而引起的动作异常。
当从CPU 17a输出的控制信号被输入时，在驱动电路53的FET驱动电路53a中，进行基于从CPU 17a输出的控制信号来生成用于驱动电动机驱动器19的驱动信号的处理。由FET驱动电路53a生成的驱动信号被输出到电动机驱动器19。然后，在电动机驱动器19中，进行与由FET驱动电路53a生成的驱动信号对应的电动机M的驱动。由此，对汽车等车辆的转向机构附加转向辅助力。由此，根据由转矩传感器TS检测出的转向转矩，控制向电动机M提供的电流，控制对车辆的转向机构附加的转向辅助力。
另外，CPU 17a控制CAN通信电路20，与连接到CAN总线B1的未图示的单元进行通信。从连接到CAN总线B1的未图示的单元经由CAN总线B1发送来的数据(发往CPU 17a的数据)由CAN通信电路20接收，输入到CPU 17a。CPU 17a发送的数据(发往连接到CAN总线B1的未图示的单元的数据)从CPU 17a输出到CAN通信电路20。然后，从CAN通信电路20经由CAN总线B1发送到与CAN总线B1连接的未图示的单元。
如上所述，在本实施方式中，包括：CPU 17a，该CPU 17a与第二接地G2连接，通过以第二接地G2为基准的电压进行动作；驱动电路53，该驱动电路53与第一接地G1连接，通过以第一接地G1为基准的电压进行动作；以及设置在CPU 17a和驱动电路53之间的隔离器电路55。
隔离器电路55包括彼此电绝缘的第一接口电路IF1和第二接口电路IF2。第一接口电路IF1是针对驱动电路53的接口电路，与第一接地G1连接，通过以第一接地G1为基准的电压进行动作。第二接口电路IF2是针对CPU 17a的接口电路，与第二接地G2连接，通过以第二接地G2为基准的电压进行动作。
由此，在本实施方式中，CPU 17a与驱动电路53之间通过具备第一接口电路IF1及第二接口电路IF2的隔离器电路55而绝缘。由此，由于不需要以往为了使电路间绝缘而需要的电位电平移位电路(高耐压半导体集成电路)，因此能够在有效地使通过两个不同的外部电源PS1、PS2进行动作的电路间绝缘的同时实现小型化及低价格化。
以上，对实施方式1、2进行了说明，但本公开并不限定于上述实施方式，在不脱离本公开的主旨的范围内可以自由地变更。例如，在上述实施方式1、2中，以外部电源PS1的输出电压为48[V]、外部电源PS2的输出电压为12[V]的情况为例进行了说明。但是，外部电源PS1、PS2的输出电压并不限于48[V]、12[V]，例如，外部电源PS1的输出电压只要比外部电源PS2的输出电压高即可。
另外，在上述实施方式1中，以CAN通信电路20和隔离器电路21是不同的电路的情况为例进行了说明。然而，CAN通信电路20和隔离器电路21可以由一个电路实现。另外，在上述实施方式1、2中，说明了电子控制装置1、2包括CAN通信电路20，经由CAN总线B1进行通信的示例。但是，电子控制装置1、2进行的通信除了CAN通信以外，也可以是Flex-ray等其他通信。
另外，在上述实施方式1中，对在CPU 17和CAN通信电路20之间设置隔离器电路21的示例进行了说明。但是，也可以是在CPU 17和转矩传感器接口电路15之间设置隔离器电路21的结构。在该结构的情况下，转矩传感器接口电路15与第二接地G2连接，并且施加由电源电路13生成的电压。然后，隔离器电路21的第一接口电路IF1与CPU 17连接，第二接口电路IF2与转矩传感器接口电路15连接。
另外，上述电子控制装置1、2及电动助力转向装置所具备的各结构在内部具有计算机系统。然后，用于实现上述电子控制装置1、2及电动助力转向装置所具备的各结构的功能的程序可以记录在计算机可读记录介质中，并且通过将记录在该记录介质中的程序读入计算机系统并执行该程序来进行上述电子控制装置1、2及电动助力转向装置所具备的各结构中的处理。这里，“将记录在记录介质中的程序读入计算机系统并执行”包含在计算机系统中安装程序。这里所说的“计算机系统”包含OS以及周边设备等硬件。
另外，“计算机系统”可以包含经由包含因特网或WAN、LAN、专用线路等通信线路的网络而连接的多个计算机装置。另外，“计算机可读记录介质”是指软盘、磁光盘、ROM、CD-ROM等便携式介质以及在计算机系统中内置的硬盘等存储装置。由此，存储有程序的记录介质也可以是CD-ROM等非暂时性记录介质。
另外，记录介质还包含可以从分发服务器访问以分发该程序的设置在内部或外部的记录介质。可以是在将程序分割为多个，在不同的定时下载程序之后，在电子控制装置1、2及电动助力转向装置所具备的各个结构中合并的结构，此外，用于分发各个分割后的程序的分发服务器可以是不同的。此外，所谓“计算机可读记录介质”，是指通过网络发送程序时的服务器或客户机，也包含像计算机系统内部的易失性存储器(RAM)那样，将程序保持一定时间的介质。另外，上述程序也可以是用于实现上述功能的一部分的程序。此外，也可以是能够通过与计算机系统中已经记录的程序的组合来实现上述功能的所谓差分文件(差分程序)。
标号说明
1、2…控制单元，11…电源电路，12、12a…电源电路，13…电源电路，15，15a…转矩传感器接口电路，17、17a…CPU，20…CAN通信电路，21…隔离器电路，43a、43b…电容器，44a、44b…变压器，45a、45b…光电耦合器，51…电源电路，53…驱动电路，55…隔离器电路，G1…第一接地，G2…第二接地、IF1…第一接口电路，IF2…第二接口电路，M…电动机，PS1、PS2…外部电源，TS…转矩传感器。

Claims (14)

1.一种电子控制装置，使用与第一接地连接的第一外部电源和与第二接地连接的第二外部电源，所述电子控制装置的特征在于，包括：
第一电源电路，该第一电源电路与所述第一接地连接，根据所述第一外部电源的输出电压生成以所述第一接地为基准的第一电压；
第二电源电路，该第二电源电路与所述第二接地连接，根据所述第二外部电源的输出电压生成以所述第二接地为基准的第二电压；
与所述第一接地连接且输入有所述第一电压的第一电路；
与所述第二接地连接且输入有所述第二电压的第二电路；以及
设置在所述第一电路与所述第二电路之间的绝缘电路，
所述绝缘电路包括：第一接口电路，该第一接口电路与所述第一接地连接并输入有所述第一电压，连接到所述第一电路；以及
第二接口电路，该第二接口电路与所述第二接地连接并输入有所述第二电压，连接到所述第二电路，与所述第一接口电路电绝缘。
2.如权利要求1所述的电子控制装置，其特征在于，
所述第一电路和所述第二电路中的任一个是控制电路，
所述第一电路和所述第二电路中的另一个是所述控制电路的周边电路。
3.如权利要求2所述的电子控制装置，其特征在于，
所述第一电路是所述控制电路，
所述第二电路是所述周边电路，
所述周边电路是与外部设备进行通信的通信电路。
4.如权利要求2所述的电子控制装置，其特征在于，
所述第一电路是所述周边电路，
所述第二电路是所述控制电路，
所述周边电路是根据从所述控制电路输出的控制信号驱动致动器的驱动电路。
5.如权利要求2所述的电子控制装置，其特征在于，
所述第一电路是所述控制电路，
所述第二电路是所述周边电路，
所述周边电路是与外部传感器连接的传感器信号接口电路。
6.如权利要求1至5中任一项所述的电子控制装置，其特征在于，
所述绝缘电路是所述第一接口电路和所述第二接口电路通过电容元件进行耦合而成的电容绝缘型的电路。
7.如权利要求1至5中任一项所述的电子控制装置，其特征在于，
所述绝缘电路是所述第一接口电路和所述第二接口电路通过磁感应电路进行耦合而成的磁绝缘型的电路。
8.如权利要求1至5中任一项所述的电子控制装置，其特征在于，
所述绝缘电路是所述第一接口电路和所述第二接口电路通过光电耦合器进行耦合而成的光绝缘型的电路。
9.如权利要求1至8中任一项所述的电子控制装置，其特征在于，
所述绝缘电路在所述第一接口电路和所述第二接口电路之间传递数字信号。
10.如权利要求1至9中任一项所述的电子控制装置，其特征在于，所述第一外部电源是输出电压超过12V的电源，
所述第二外部电源是输出电压为12V的电源，
所述第一电源电路和所述第二电源电路分别生成5V恒定电压作为所述第一电压和所述第二电压。
11.如权利要求3所述的电子控制装置，其特征在于，
所述外部设备与所述第二外部电源连接，
所述通信电路及所述外部设备与所述第二接地连接。
12.如权利要求5所述的电子控制装置，其特征在于，
所述外部传感器与所述第二外部电源连接，
所述传感器信号接口电路及所述外部传感器与所述第二接地连接。
13.如权利要求4所述的电子控制装置，其特征在于，
所述驱动电路是驱动电动机的电动机驱动器，
所述第一外部电源用作所述电动机驱动器的电源。
14.一种电动助力转向装置，其特征在于，包括：
检测转向器的转向转矩的转矩传感器；
对所述转向器产生转向辅助转矩的电动机；以及
权利要求1至13中任一项所述的电子控制装置，该电子控制装置根据所述转矩传感器检测出的所述转向转矩，控制所述电动机的驱动。
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