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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Motoransteuervorrichtung zum Ansteuern bzw. Antreiben eines Motors, welcher beispielsweise in einem elektrischen Servolenksystem eines Fahrzeugs verwendet werden kann.
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HINTERGRUND
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Eine herkömmliche Motoransteuervorrichtung weist eine Mehrzahl von Inverterschaltkreisen auf, welche Spulensätzen eines Motors elektrische Leistung zuführen. Wenn irgendeiner der Inverterschaltkreise oder irgendeiner der Spulensätze ausfällt, fährt die Motoransteuervorrichtung fort, dem Motor nur durch andere Inverterschaltkreise, welche normal in Betrieb sind bzw. arbeiten, Leistung zuzuführen.
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Beispielsweise sind gemäß einer Motoransteuervorrichtung für ein elektrische Servolenksystem, welches in der
JP-A-2011-131860 (
US 2011/0156629 A1 ) offenbart ist, Leistungsversorgungsrelais in Leistungsversorgungszweigpfaden vorgesehen, die eine DC bzw. Gleichstrombatterie und Inverterschaltkreise von zwei Leistungsversorgungssystemen verbinden. Wenn irgendeiner der Inverterschaltkreise ausfällt, wird ein Leistungsversorgungsrelais, das mit dem Inverterschaltkreis des Leistungsversorgungssystems verbunden ist, welches ausfällt, ausgeschaltet, um die Leistungsversorgung zu unterbrechen, und der Motor wird nur durch den anderen Inverterschaltkreis des Leistungsversorgungssystems, welches normal in Betrieb ist, angesteuert.
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Ein solches Relais, so wie dieses zum Unterbrechen der Leistungsversorgung von der Batterie zu dem Inverterschaltkreis verwendet wird, kann ein mechanisches Relais oder ein Halbleiterrelais sein. Das Halbleiterrelais wird in Hinblick auf Raumbeschränkungen und Kostenbeschränkungen in mehr Fällen bzw. häufiger verwendet. Als das Halbleiterrelais wird ein MOSFET in mehr Fällen in einem 12 V-Leistungsversorgungssystem in Hinblick auf dessen Einschaltwiderstand und Sättigungsspannungsverlust verwendet. Der MOSFET weist eine parasitäre Diode auf. Im Hinblick auf eine Möglichkeit, dass durch einen Fehler eine Leistungsquelle mit umgekehrter Polarität verbunden wird, werden zwei MOSFETs in Serie derart verbunden, dass die Flussrichtungen der Freilaufströme der jeweiligen parasitären Dioden einander entgegengesetzt sind.
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Ein Motor arbeitet generell als ein Generator, welcher eine induzierte Spannung erzeugt, wenn dessen Drehschaft durch eine externe Kraft gedreht wird. Bei einem elektrischen Servolenksystem eines Fahrzeugs wird beispielsweise ein Motor durch eine externe Kraft gedreht, wenn ein Reifen des Fahrzeugs ein Hindernis und dergleichen trifft und auf dieses auffährt.
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In diesem Fall wird die Energie der induzierten Spannung von einem Inverterschaltkreis durch ein Leistungsversorgungsrelais in einem Leistungsversorgungssystem, in welchem sich das Leistungsversorgungsrelais in einem angeschalteten Zustand befindet, zu bzw. in eine Batterie regeneriert. In einem Leistungsversorgungssystem, welches ausfällt, wird ein Leistungsversorgungsrelais ausgeschaltet und alle Schaltelemente in dem Inverterschaltkreis werden ausgeschaltet. Auf diese Weise ist kein Strompfad zum Regenerieren der induzierten Spannung vorgesehen. Die induzierte Spannung wird deshalb exzessiv hoch und kann die Schaltkreiselemente möglicherweise zerstören.
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KURZFASSUNG
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Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung eine Motoransteuervorrichtung zum Ansteuern eines Motors vorzusehen.
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Gemäß einem Aspekt ist eine Motoransteuervorrichtung zum Ansteuern eines Motors mit einer Mehrzahl von Spulensätzen vorgesehen, wobei jede davon aus Spulen mit einer Mehrzahl von Phasen ausgebildet ist. Die Motoransteuervorrichtung weist eine Mehrzahl von Inverterschaltkreisen, einen elektrischen Leistungsversorgungs-An/Aus-Steuerschaltkreis, einen Fehlererfassungsteil, einen Ansteuer-Steuerteil und einen An/Aus-Steuerteil auf.
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Die Mehrzahl der Inverterschaltkreise ist in Übereinstimmung mit der Mehrzahl von Spulensätzen vorgesehen und führt der Mehrzahl von Spulensätzen durch das Konvertieren von elektrischer Leistung, welche von einer elektrischen Leistungsquelle zugeführt wird, elektrische Leistung zu.
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Der elektrische Leistungsversorgungs-An/Aus-Steuerschaltkreis ist in jedem Leistungsversorgungssystem zwischen der elektrischen Leistungsquelle und dem Inverterschaltkreis vorgesehen und leitet oder unterbricht die elektrische Leistungsquelle von und zu dem Inverterschaltkreis elektrisch.
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Der Fehlererfassungsteil erfasst einen Fehler in dem Inverterschaltkreis in jedem Leistungsversorgungssystem.
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Der Ansteuer-Steuerteil stoppt den Inverterschaltkreis in einem ausfallenden Leistungsversorgungssystem vom Ansteuern des Motors. Das ausfallende Leistungsversorgungssystem entspricht dem Leistungsversorgungssystem mit dem Fehler, welcher durch den Fehlererfassungsteil erfasst wird.
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Der An/Aus-Steuerteil steuert den elektrischen Leistungsversorgungs-An/Aus-Schaltkreis des ausfallenden Leistungsversorgungssystems in einem Regenerativstrom-Leitzustand, wenn der Fehlererfassungsteil den Fehler erfasst. Der Regenerativstrom-Leitzustand ermöglicht es dem regenerativen Strom, in einer Richtung von dem Inverterschaltkreis zur elektrischen Leistungsquelle zu fließen.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die vorstehenden und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Motoransteuervorrichtung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung, welche in Bezug auf die beiliegende Zeichnung getätigt wurde, deutlicher werden.
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Es zeigt:
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1 ein Schaltkreisdiagramm einer Motoransteuervorrichtung gemäß einer Ausführungsform;
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2 eine schematische Ansicht eines elektrischen Servolenksystems, in welchem die Motoransteuervorrichtung gemäß der Ausführungsform beinhaltet ist; und
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3 ein Schaltkreisdiagramm, welches einen Betrieb der Motoransteuervorrichtung, welche in 1 gezeigt ist, zeigt.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORM
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Eine Motoransteuervorrichtung ist wie in 1 gezeigt konfiguriert und in einem elektrischen Servolenksystem für ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform, wie in 2 gezeigt, enthalten.
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Wie in 2 gezeigt, ist ein elektrisches Servolenksystem 1 derart konfiguriert, dass dieses ein Lenkunterstützungsdrehmoment für einen Lenkschaft 92 zum Unterstützen eines Lenkdrehmoments eines Fahrers vorsieht. Ein Drehmomentsensor 94 ist an dem Lenkschaft 92 angebracht, welcher mit einem Lenkrad 91 gekoppelt ist, um das Lenkdrehmoment zu erfassen. Ein Zahnradgetriebe 96 ist an einem oberen Ende des Lenkschafts 92 angebracht und steht mit einer Zahnstange 97 in Eingriff. Ein Paar von Rädern 98 ist drehbar mit beiden Enden der Zahnstange 97 über Spurstangen oder dergleichen gekoppelt. Das Zahnradgetriebe 96 konvertiert eine Drehbewegung des Lenkschafts 92 in eine lineare Bewegung der Zahnstange 96, so dass das Paar von Rädern 98 um einen Winkel gelenkt wird, der einem Betrag der linearen Bewegung der Zahnstange 97 entspricht.
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Das elektrische Servolenksystem 1 ist aus einem Lenkunterstützungsmotor 800, einem Untersetzungsgetriebe 95 und einer Motoransteuervorrichtung 10 ausgebildet. Der Lenkunterstützungsmotor 800 erzeugt das Lenkunterstützungsdrehmoment. Das Untersetzungsgetriebe 95 ist eine Bewegungsenergieübertragungsvorrichtung, welche den Drehausgang des Motors 800 auf den Lenkschaft 92 nach der Untersetzung der Motordrehung überträgt. Der Motor 800 ist beispielsweise ein bürstenloser Drei-Phasen-Wechselstrom (AC) Motor.
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Wie in 1 gezeigt, beinhaltet der Motor 800 zwei Spulensätze 80 und 85. Der ersten Spulensatz 80 ist aus drei Phasenspulen 81, 82 und 83 für jeweils eine U-Phase, eine V-Phase und eine W-Phase ausgebildet. Der zweite Spulensatz 85 ist aus drei Phasenspulen 86, 87 und 88 jeweils für eine U-Phase, eine V-Phase und eine W-Phase ausgebildet. Die Motoransteuervorrichtung 10 ist derart konfiguriert, dass diese den Motor durch das Umwandeln einer elektrischen Gleichstrom (DC) Leistung, welche von einer DC-Batterie 15 zugeführt wird, welche eine elektrische Leistungsquelle ist, ansteuert bzw. antreibt. Die Motoransteuervorrichtung 10 ist aus einer ersten Ansteuereinheit 11 und einer zweiten Ansteuereinheit 12 ausgebildet. Die erste Ansteuereinheit 11 beinhaltet einen ersten Inverterschaltkreis 50, welcher in Übereinstimmung mit dem ersten Spulensatz 80 vorgesehen ist. Die zweite Ansteuereinheit 12 beinhaltet einen zweiten Inverterschaltkreis 60, welcher in Übereinstimmung mit dem zweiten Spulensatz 85 vorgesehen ist. Die erste Ansteuereinheit 11 und die zweite Ansteuereinheit 12 sind mit der Batterie 15 und dem Motor 800 parallel verbunden. Eine Ansteuereinheit und ein Spulensatz, der mit der Ansteuereinheit verbunden ist, bildet in Kombination ein Leistungsversorgungssystem aus. Auf diese Weise bildet die Motoransteuervorrichtung 10 zwei (ein erstes und ein zweites) Leistungsversorgungssysteme aus.
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Die Ansteuereinheit 11 des ersten Leistungsversorgungssystems und die Ansteuereinheit 12 des zweiten Leistungsversorgungssystems weisen im Allgemeinen die gleiche Konfiguration auf. Die Ansteuereinheit 11 wird nachstehend als ein repräsentatives Beispiel im Detail beschrieben werden. Die Ansteuereinheit 11 des ersten Leistungsversorgungssystems beinhaltet einen elektrischen Leistungsversorgungs-An/Aus-Schaltkreis 20, den Inverterschaltkreis 50 und einen Steuerschaltkreis, welcher einen An/Aus-Steuerteil 31, einen Ansteuer-Steuerteil 41 und einen Fehlererfassungsteil 71 beinhaltet. Jeder Teil in dem Steuerschaltkreis kann beispielsweise aus einem Mikrocomputer und Vor-Treibern ausgebildet sein.
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Der Leistungsversorgungs-An/Aus-Schaltkreis 20 ist in einer Leistungsversorgungsleitung Ls zwischen der Batterie 15 und dem Inverterschaltkreis 50 vorgesehen und verbindet oder unterbricht die Batterie 15 zu und von dem Inverterschaltkreis 15 elektrisch. Der elektrische Leistungsversorgungs-An/Aus-Schaltkreis 20 ist aus einem ersten Leistungsversorgungsrelais 21 und einem zweiten Leistungsversorgungsrelais 22, welche in Serie verbunden sind, ausgebildet.
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Das erste Leistungsversorgungsrelais 21, welches als ein erster An/Aus-Schalter vorsehen ist, und das zweite Leistungsversorgungsrelais 22, welches als ein zweiter An/Aus-Schalter vorgesehen ist, sind Halbleiterschaltelemente, welche jeweilige parasitäre Dioden beinhalten. Die parasitäre Diode des ersten Leistungsversorgungsrelais 21 ist derart angeordnet, dass diese einen Strom in einer Richtung von dem Inverterschaltkreis 50 zu der Batterie 15 leitet. Die parasitäre Diode des zweiten Leistungsversorgungsrelais 22 ist derart angeordnet, dass dieses einen Strom in einer Richtung von der Batterie 15 zu dem Inverterschaltkreis 50 leitet.
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Der An/Aus-Steuerteil 31 kann als eine Funktion des Mikrocomputers implementiert sein, um die An/Aus-Zustände des ersten Leistungsversorgungsrelais 21 und des zweiten Leistungsversorgungsrelais 22 unabhängig voneinander zu steuern. Genauer gesagt ist der An/Aus-Steuerteil 31 geeignet, nicht nur sowohl das erste Leistungsversorgungsrelais 21 als auch das zweite Leistungsversorgungsrelais 22 an- oder auszuschalten, sondern auch ebenso das ersten Leistungsversorgungsrelais 21 auszuschalten und das zweite Leistungsversorgungsrelais 22 anzuschalten. In der folgenden Beschreibung werden ”ausschalten” und ”unterbrechen” verwendet, um in Bezug auf den An/Aus-Betrieb des Halbleiterschaltelements den gleichen Vorgang zu bezeichnen. In ähnlicher Weise werden ”anschalten” und ”leiten” derart verwendet, dass diese den gleichen Vorgang bezeichnen.
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In einem Fall, dass die Batterie 15 in einer normalen Richtung, wie in 1 gezeigt, verbunden ist, d. h., dass das erste Leistungsversorgungsrelais 21 mit der Seite der positiven Elektrode der Batterie 15 verbunden ist, ist die elektrische Leistungsversorgung von der Batterie 15 zu dem Inverter 50 unterbrochen, wenn das erste Leistungsversorgungsrelais 21 ausgeschaltet wird. In einem Fall, dass die Batterie 15 in einer umgekehrten Richtung, entgegengesetzt zu 1, verbunden ist, d. h., dass das erste Leistungsversorgungsrelais 21 mit der Seite der Massenelektrode der Batterie 15 verbunden ist, wird der Ansteuereinheit 11 keine Spannung zugeführt, und daher sind alle Schaltelemente in der Ansteuereinheit 11 ausgeschaltet. Allerdings fließt ein Strom durch die parasitäre Diode des ersten Leistungsversorgungsrelais 21 und daher sind die Batterie 15 und der Inverterschaltkreis 50 nicht unterbrochen. In diesem Fall, wenn das zweite Leistungsversorgungsrelais 22 in Serie mit dem ersten Leistungsversorgungsrelais 21 verbunden ist, ist die elektrische Leistungsversorgung von der Batterie 15 zu dem Inverterschaltkreis 50 unterbrochen.
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Im elektrischen Leistungsversorgungs-An/Aus-Schaltkreis 20, der aus den Leistungsversorgungsrelais 21 und 22 mit den parasitären Dioden, welche in entgegengesetzten Stromflussrichtungen verbunden sind, ausgebildet sind, ist die elektrische Leistungsversorgung von der Batterie 15 zu dem Inverterschaltkreis 50 unabhängig von der Richtung der Verbindung der Batterie 15 unterbrochen, wenn beide Leistungsversorgungsrelais 21 und 22 ausgeschaltet sind.
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Der Inverterschaltkreis 50 ist ein Drei-Phaseninverter, in welchem sechs Halbleiterschaltelemente 51 bis 56 in einer Brückenform verbunden sind. Die Schaltelemente 51 bis 56 sind beispielsweise MOSFETs, d. h., Metall-Oxid-Halbleiter Feldeffekttransistoren. Die Schaltelemente 51 bis 56 werden als FETs 51 bis 56 bezeichnet.
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Die FETs 51 und 54 bilden einen oberspannungsseitigen Zweig bzw. einen high-side Zweig und einen unterspannungsseitigen Zweig bzw. einen low-side Zweig der U-Phase aus. Die FETs 52 und 55 bilden einen high-side Zweig und einen low-side Zweig der V-Phase aus. Die FETs 53 und 56 bilden einen high-side Zweig und einen low-side Zweig der W-Phase aus. Jeder der FETs 51 bis 56 wird zwischen einer Source und einem Drain entsprechend dem Gate-Potential an- oder ausgeschaltet.
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Die FETs 51, 52 und 53 der high-side Zweige sind an den jeweiligen Drains mit der Leistungsversorgungsleitung Ls verbunden. Die Sources der FETs 51, 52 und 53 der high-side Zweige sind jeweils mit den Drains der FETs 54, 55 und 56 der low-side Zweige verbunden. Die Sources der FETs 54, 55 und 56 der low-side Zweige sind jeweils durch die Shunt-Widerstände 57, 58 und 59 geerdet. Die Verbindungen bzw. Knotenpunkte zwischen den FETs 51, 52 und 53 der high-side Zweige und der FETs 54, 55 und 56 der low-side Zweige sind jeweils mit den Anschlüssen der Spulen 81, 82 und 83 des ersten Spulensatzes 80 verbunden.
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Der Ansteuer-Steuerteil 41 ist beispielsweise aus einem Vor-Treiber ausgebildet. Die FETs 51 und 56 werden durch Schaltsignale, welche an die jeweiligen Gates von dem Ansteuer-Steuerteil 41 ausgegeben werden, an- oder ausgeschaltet, so dass die Leistungsversorgung zu dem ersten Spulensatz 80 umgeschaltet werden kann. Der Inverterschaltkreis 50 konvertiert auf diese Weise DC-Leistung, die von der Batterie 15 zugeführt wird, in die Drei-Phasen-AC-Leistung. Der Fehlererfassungsteil 71 erfasst einen Fehler des Inverterschaltkreises 50, genauer gesagt, einen Kurzschlussfehler oder dergleichen in den FETs 51 bis 56, und legt ein Fehlererfassungssignal an den An/Aus-Steuerteil 31 und den Ansteuer-Steuerteil 41 an.
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Die Ansteuereinheit 12 des zweiten Leistungsversorgungssystems beinhaltet, ähnlich zu dem ersten Leistungsversorgungssystem, einen elektrischen Leistungsversorgungs-An/Aus-Schaltkreis 25, den Inverterschaltkreis 60 und einen Steuerschaltkreis, welcher einen An/Aus-Steuerteil 32, einen Ansteuer-Steuerteil 42, und einen Fehlererfassungsteil 72 beinhaltet. Der elektrische Leistungsversorgungs-An/Aus-Schaltkreis 25 ist aus einem ersten Leistungsversorgungsrelais 26 und einem zweiten Leistungsversorgungsrelais 27 ausgebildet. Der Inverterschaltkreis 60 beinhaltet FETs 61 bis 66 und Shunt-Widerstände 67 bis 69.
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Die Motoransteuervorrichtung 10 ist auf diese Weise aus zwei Ansteuereinheiten 11 und 12 ausgebildet. Sogar in dem Fall, dass der Inverterschaltkreis 50 oder 60 oder der Spulensatz 80 oder 85 in einem der Leistungsversorgungssysteme ausfällt, wird nur ein System, welches normal ist (normales System) derart angesteuert, dass dieses in Betrieb ist, während bei dem anderen System, welches sich in einem Fehlerzustand (ausfallendes System) befindet, der Betrieb gestoppt wird. Im Ergebnis wird der Motor 800 derart kontinuierlich angesteuert, dass dieser in Betrieb ist. Es ist auf diese Weise möglich, eine Situation zu vermeiden, in welcher das elektrische Servolenksystem 1 die Erzeugung der Lenkunterstützungsleistung aufgrund eines Fehlers in einem der Leistungsversorgungssysteme plötzlich stoppt.
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Der Betrieb der Motoransteuervorrichtung 10, welcher nach dem Ausfall von einem der zwei Leistungsversorgungssysteme erlangt bzw. erreicht wird, wird nachstehend in Bezug auf 3 beschrieben werden. Es wird hier angenommen, dass der Inverterschaltkreis 50 des ersten Leistungsversorgungssystems ausfällt und der Inverterschaltkreis 60 des zweiten Leistungsversorgungssystems normal in Betrieb ist. Wenn der Fehlererfassungsteil 71 einen Fehler des Inverterschaltkreises 50 erfasst, wird das Fehlererfassungssignal an den An/Aus-Steuerteil 31 und den Ansteuer-Steuerteil 41 angelegt. Der Ansteuer-Steuerteil 41 schaltet in reagierender Weise alle Schaltelemente 51 bis 56 aus, um dadurch den Inverterschaltkreis 50 davor zu stoppen, dass dieser den Motor 800 ansteuert. Der An/Aus-Steuerteil 31 schaltet jeweils das erste Leistungsversorgungsrelais 21 und das zweite Leistungsversorgungsrelais 22 in dem elektrischen Leistungsversorgungs-An/Aus-Schaltkreis 20 an oder aus. Das heißt, dass der An/Aus-Steuerteil 31 einen Regenerativstrom-Leitzustand vorsieht, welcher es einem Regenerativstrom ermöglicht, von dem Inverterschaltkreis 50 zu der Batterie 15 zu fließen.
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Es wird ferner angenommen, dass der erste Spulensatz 80 und der zweite Spulensatz 85 in Reaktion auf eine angewandte externe Kraft induzierte Spannungen bei einem Zustand derart erzeugen, dass der Inverterschaltkreis 50 des ersten Leistungsversorgungssystems den Betrieb stoppt. In dem zweiten Leistungsversorgungssystem, welches normal in Betrieb ist, fließen die Ströme, welche durch die parasitären Dioden der FETs 65 und 66 der low-side Zweige der V-Phase und der W-Phase in die Aufwärtsrichtungen (von der Seite mit dem niedrigen Potential zu der Seite mit dem hohen Potential) fließen, von einem neutralen Punkt der Stern-verbundenen Spulen 86 bis 88 des zweiten Spulensatzes 85 durch die V-Phasenspule 87 und die W-Phasenspule 88, wie durch die gepunkteten Pfeile in 3 gezeigt. Der Strom, welcher aus dem neutralen Punkt herausfließt, fließt durch die U-Phasenspule 86 und die parasitäre Diode des FETs 61 des high-side Zweigs der U-Phase in der Aufwärtsrichtung zu der Leistungsversorgungsleitung Ls des zweiten Leistungsversorgungssystems.
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Bei dem zweiten Leistungsversorgungssystem, welches normal in Betrieb ist, fährt der An/Aus-Steuerteil 32 damit fort, sowohl das erste Relais 26 als auch das zweite Relais 27 in dem elektrischen Leistungsversorgungs-An/Aus-Schaltkreis 25 anzuschalten. Der Strom fließt auf diese Weise von der Batterie 15 durch das zweite Leistungsversorgungsrelais 27 und das erste Leistungsversorgungsrelais 26 zu der Leistungsversorgungsleitung Ls. Im Ergebnis sind die Schaltkreiselemente der Ansteuereinheit 12 davor geschützt, dass diese durch die induzierte Spannung zerstört werden.
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Bei dem ersten Leistungsversorgungssystem, welches ausgefallen ist, fließen die Ströme, welche durch die parasitären Dioden der FETs 55 und 56 der low-side Zweige der V-Phase und der W-Phase in die Aufwärtsrichtungen (von der Seite mit dem niedrigen Potential zu der Seite mit dem hohen Potential) fließen, von einem neutralen Punkt der Stern-verbundenen Spulen 81 bis 83 des ersten Spulensatzes 80 durch die V-Phasenspule 82 und die W-Phasenspule 83, wie durch die gepunkteten Pfeile in 3 gezeigt. Der Strom, welcher aus dem neutralen Punkt herausfließt, fließt durch die U-Phasenspule 81 und die parasitäre Diode des FETs 51 des high-side Zweiges der U-Phase in der Aufwärtsrichtung zu der Leistungsversorgungsleitung Ls des ersten Leistungsversorgungssystems.
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Falls der An/Aus-Steuerteil 31 des ausfallenden Leistungsversorgungssystems sowohl das erste Leistungsversorgungsrelais 21 als auch das zweite Leistungsversorgungsrelais 22 in dem elektrischen Leistungsversorgungs-An/Aus-Schaltkreis 22 ausschaltet, ist die Leistungsversorgung von der Batterie 15 zu dem Inverterschaltkreis 50 vollständig unterbrochen. In diesem Fall ist keine Route bzw. kein Weg vorgesehen, um es dem Regenerativstrom zu erlauben, von der Leistungsversorgungsleitung Ls zu der Batterie 15 zu fließen. Im Ergebnis ist es wahrscheinlich, dass Schaltkreiselemente, wie z. B. das zweite Leistungsversorgungsrelais 22 oder dergleichen durch die induzierte Spannung zerstört werden, welche an die Leistungsversorgungsleitung Ls angelegt wird.
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Gemäß der Motoransteuervorrichtung 10 der vorliegenden Ausführungsform schaltet der An/Aus-Steuerteil 31 des ausfallenden Systems jeweils das erste Leistungsversorgungsrelais 21 und das zweite Leistungsversorgungsrelais 22 des elektrischen Leistungsversorgungs-An/Aus-Schaltkreises 20 aus oder an. Auf diese Weise wird es dem Strom erlaubt, von der Leistungsversorgungsleitung Ls zu der Batterie 15 durch das zweite Leistungsversorgungsrelais 22 und die parasitäre Diode des ersten Leistungsversorgungsrelais 21 zu fließen. Daher ist es möglich, die Schaltkreiselemente der Ansteuereinheit 11 vor der Zerstörung durch die induzierte Spannung in ähnlicher Weise zu schützen, wie bei dem normal arbeitenden System.
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Wie vorstehend beschrieben kann die Motoransteuervorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform die induzierte Spannung, welche in dem Motor 800 erzeugt wird, zu der Batterie 15 sowohl in dem normalen System als auch in dem ausfallenden System leiten bzw. lenken, sogar, wenn eines der zwei Systeme ausfällt. Beispielsweise werden in dem elektrischen Servolenksystem 1, wenn ein Rad während des Fahrens des Fahrzeugs ein Hindernis trifft und darauf aufsitzt, wobei sich eines der zwei Leistungsversorgungssysteme davon im Fehlerzustand befinden, die induzierten Spannungen in beiden Leistungsversorgungssystemen erzeugt und in die Batterie 15 regeneriert, unabhängig davon, ob diese normal in Betrieb sind oder nicht. Auf diese Weise ist es möglich, die Schaltkreiselemente der Ansteuereinheiten 11 und 12 vor der Zerstörung durch die induzierten Spannungen zu schützen.
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Veranschaulichend das erste Leistungsversorgungssystem, steuert der An/Aus-Steuerteil 31 das erste Leistungsversorgungsrelais 21 und das zweite Leistungsversorgungsrelais 22 des elektrischen Leistungsversorgungs-An/Aus-Schaltkreises 20 unabhängig in einer solchen Weise, dass sich jeweils das erste Leistungsversorgungsrelais 21 und das zweite Leistungsversorgungsrelais 22 an- oder ausschalten. Falls es nicht möglich ist, die Relais 21 und 22 unabhängig voneinander zu steuern, müssen sowohl das erste Leistungsversorgungsrelais 21 als auch das zweite Leistungsversorgungsrelais 22 zu dem gleichen Zeitpunkt in dem Fall angeschaltet werden, dass das zweite Leistungsversorgungsrelais 22 angeschaltet wird. Das heißt, dass es nicht möglich ist, eine Funktion des Unterbrechens der Leistungsversorgung von der Batterie 15 zu dem Inverterschaltkreis 50 vorzusehen, welcher sich in dem ausfallenden System befindet. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist es jedoch möglich, die Leistungsversorgung von der Batterie 15 zu dem Inverterschaltkreis 50 des ausfallenden Systems zu unterbrechen, und eine Stromregenerationsroute bzw. einen Stromregenerationspfad durch das Ausschalten des ersten Leistungsversorgungsrelais 21 und das Anschalten des zweiten Leistungsversorgungsrelais 22 sicherzustellen.
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Die Motoransteuervorrichtung 10, welche vorstehend beschrieben wurde, kann wie folgt modifiziert werden.
- (A) Bei der Ausführungsform ist jeder elektrische Leistungsversorgungs-An/Aus-Schaltkreis aus einer Serienverbindung von einem ersten Leistungsversorgungsrelais und einem zweiten Leistungsversorgungsrelais ausgebildet. Alternativ können zwei oder mehr von zumindest einem eines ersten Leistungsversorgungsrelais und eines zweiten Leistungsversorgungsrelais in Serie verbunden sein. Alternativ kann der elektrische Leistungsversorgungs-An/Aus-Schaltkreis nur aus dem ersten Leistungsversorgungsrelais ausgebildet sein. In diesem Fall ist es dem Regenerativstrom, welcher erzeugt wird, wenn sich das erste Leistungsversorgungsrelais in dem Aus-Zustand befindet, erlaubt bzw. möglich, von dem Inverterschaltkreis durch die parasitäre Diode des ersten Leistungsversorgungsrelais zu der Leistungsquelle zu fließen.
- (B) Bei der Ausführungsform sind der An/Aus-Steuerteil, der Ansteuer-Steuerteil und der Fehlererfassungsteil für jeweils das erste Leistungsversorgungssystem und das zweite Leistungsversorgungssystem vorgesehen. Dies dient nur der funktionellen Erläuterung und bedeutet nicht notwendigerweise, dass diese Teile physisch voneinander getrennt sind. Das heißt, dass diese Teile in jedem Leistungsversorgungssystem in einem Steuerprogramm eines Mikrocomputers implementiert sein können.
- (C) Das Halbleiterschaltelement kann ein anderes sein, als der MOSFET, solange wie dieses Element eine parasitäre Diode beinhaltet.
- (D) Die Anzahl der Leistungsversorgungssysteme der Motoransteuervorrichtung ist nicht auf zwei beschränkt, sondern kann drei oder mehr sein. Die Anzahl der Phasen des Motors ist nicht auf drei beschränkt, sondern kann vier oder mehr sein.
- (E) Die Motoransteuervorrichtung ist nicht auf die Anwendung des Lenkunterstützungsmotors des elektrischen Servolenksystems beschränkt, sondern diese kann auf andere Motoren angewandt werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2011-131860 A [0003]
- US 2011/0156629 A1 [0003]
