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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein mit elektrischem Motor angetriebenes
Servolenkgerät.
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Üblicherweise
wurde ein elektrisches mit Motor angetriebenes Servolenkgerät, bei dem
sich Verbesserungen des Kraftstoffverbrauchs durch Verwenden eines
elektrischen Motors als Energiequelle erzielen lassen, kommerziell
verwertet im Hinblick auf ein ölhydraulisches
Servolenkgerät
unter Verwendung von Öldruck
als Energie.
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So
ist aus
DE 44 29 331
A1 ein elektrisches mit Motor angetriebenes Servolenksystem
bekannt, das ein Lenksystem, eine Brückenschaltung, die eine vorgegebene
Zahl von Armen enthält,
eine Energiequelle zum Anschließen
zwischen Eingangsanschlüssen
der Brückenschaltung
und einen elektrischen Motor zum Anschließen zwischen Ausgangsanschlüssen der
Brückenschaltung
umfasst. Bei dem bekannten Servolenksystem erregt die Brückenschaltung
den elektrischen Motor und führt
betriebsgemäß die Leistung
des elektrischen Motors dem Lenksystem zu.
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Beispielsweise
enthält,
wie in 3 gezeigt, ein
Controller eines derartigen mit elektrischem Motor angetriebenes
Servolenkgerät
eine Brückenschaltung,
konstruiert aus vier MOS Feldeffekttransistoren (hiernach als FET
bezeichnet) Q1 bis Q4, und eine Batterie B ist zwischen den Eingangsanschlüssen angeschlossen,
und ein DC Motor M ist zwischen den Ausgangsanschlüssen angeschlossen,
und durch Ausführen
eines AN Treibens oder PWM Treibens der FET-Einheiten, die entgegengesetzte Seiten
bilden, wird der Antrieb entlang der rechten Richtung oder der linken
Richtung ausgeführt.
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Weiterhin
wird in einem Fall, dass ein Fehler (hiernach als AN Fehler bezeichnet)
in einem der FET-Einheiten Q1 bis Q4 zum Konstruieren der Brückenschaltung
auftritt, der selbst in einem Nichtantriebszustand im Ergebnis zu
einem AN-Zustand führt
(gemäß 3 in dem Fall, dass ein
AN-Fehler bei Q3 auftritt), selbst dann, wenn der Controller diesen
AN-Fehler detektiert
und die Steuerung stoppt, eine geschlossene Schaltung ausgebildet,
aus dem DC Motor M und parasitären
Dioden der FET-Einheiten Q3 und Q4 konstruiert, und lenkt ein Fahrzeugführer wirkt
der DC Motor M als Energiegenerator, und es fließt ein Energieerzeugungsstrom
(Bremsstrom) (in 3 durch
einen Pfeil mit einer durchgezogenen Linie gezeigt), so dass es
ein Problem dahingehend gibt, dass die für den Fahrzeugführer zum Lenken
erforderliche Lenkkraft größer ist
als in dem Fall, in dem lediglich die Steuerung gestoppt wird (d.h.,
manuelle Lenkkraft), und das Lenkgefühl ist bemerkenswert verschlechtert.
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Zum
Lösen dieses
Problems wird, wie in 4 gezeigt,
ein Motorrelais R1 zwischen dem Ausgangsanschluss der Brückenschaltung
und dem DC Motor M eingefügt,
und in dem Fall, dass eine Anormalität einschließlich einem AN-Fehler in dem
Controller auftritt, wird durch Öffnen
dieses Motorrelais R1 die Konstruktion der oben beschriebenen geschlossenen
Schaltung vermieden, und es wird vermieden, dass die erforderliche
Lenkkraft groß wird.
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Da
parasitäre
Dioden in den FET-Einheiten Q1 bis Q4 zum Konstruieren dieser Brückenschaltung
in ihrer Struktur vorliegen, gibt es in dem Fall der Ausbildung
einer Verbindung durch falsche Polarität bei anschließender Batterie
zwischen den Eingangsanschlüssen
der Brückenschaltung
(in 3 anhand einer unterbrochenen
Linie gezeigt) ein Problem dahingehend, dass ein Kurzschlussstrom über die
parasitären
Dioden (in 3 durch einen
Pfeil mit der unterbrochenen Linie gezeigt) fließt, und die FETs Q1 bis Q4
werden zerstört,
und um dies zu vermeiden, wurde ein Energiequellenrelais R2, das
normal geöffnet
ist, zwischen dem Eingangsanschluss und der Batterie eingefügt, wie
in 4 gezeigt.
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Weiterhin
wurde zum Lösen
dieses Problems ähnlich
vorgeschlagen, dass ein Zwei-Kontaktrelais bei jedem Eingangsanschluss
der Brückenschaltung
eingefügt
werden sollte.
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Bei
dem wie oben beschriebenen Controller ist es erforderlich, das Relais
in jedem Fall einzufügen.
Zusätzlich
ist es zum Lösen
beider oben beschriebener Probleme erforderlich, zwei Relais einzufügen. Es
ist erforderlich, einen elektrischen Motorstrom über dieses Relais zur normalen
Zeit zu führen, und
es fließt
ein Strom von mehreren zehn Ampere in dem mit elektrischem Motor
angetriebenen Servolenkgerät,
so dass es erforderlich ist, ein Relais großer Größe mit großer Stromkapazität zu verwenden, und
dies führt
zu einem Hindernis bei der Miniaturisierung des Controllers.
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Weiterhin
ist dann, wenn ein Relais mit relativ großer Größe an einem Substrat etc. installiert
ist, dessen Schwerpunkt getrennt von der Installationsoberfläche (wird
hoch), und das Relais ist anfällig
für zahlreiche
Schwingungen (Motorschwingung und Reiseschwingung) eines Fahrzeugs,
in dem das mit elektrischem Motor angetriebene Servolenkgerät montiert
ist, und eine Verbindungsstelle des Relais kann brechen, und ebenso
kann ein Kontakt in dem Relais verschmelzen bzw. verschweißen, in
einem Fall, dass der Kontakt schweißt, wird das Vermeiden einer
Zunahme der erforderlichen Lenkkraft aufgrund eines AN-Fehlers des
FET oder ein Schutz gegenüber
einer Verbindung mit falscher Polarität der Batterie unmöglich, und
im Ergebnis führt
dies zu einem Hindernis bei einem Aspekt einer Verbesserung der Zuverlässigkeit
des Controllers.
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Die
Erfindung löst
die oben beschriebenen Probleme, und ein technisches Problem der
Erfindung besteht in der Schaffung eines mit elektrischem Motor
angetriebenen Servolenkgeräts
zum Implementieren einer Vermeidung einer Zunahme der erforderlichen
Lenkkraft aufgrund eines AN-Fehlers eines FET oder einem Schutz
gegenüber
einer Verbindung mit falscher Polarität einer Batterie ohne Bewirken
einer Vergrößerung eines
Controllers oder einer Reduktion der Zuverlässigkeit.
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Ein
mit elektrischem Motor angetriebenes Servolenkkgerät gemäß der Erfindung
enthält
ein Lenksystem, eine Brückenschaltung,
eine Energiequelle und einen elektrischen Motor.
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Die
Brückenschaltung
ist mit einer Energiequelle zwischen Eingangsanschlüssen verbunden, und
sie ist ebenso mit einem elektrischen Motor zwischen Ausgangsanschlüssen verbunden.
Zudem erregt die Brückenschaltung
den elektrischen Motor, und stellt betriebsgemäß Energie für den elektrischen Motor für ein Lenksystem
bereit. Die Brückenschaltung
enthält
eine vorgegebene Zahl von Armen einschließlich von Verbindungsarmen
zum Verbinden der Schaltelemente parallel mit Dioden in Serie, so dass
die Dioden wechselseitig eine Umkehrpolarität aufweisen.
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Weiterhin
ist der elektrische Motor ein DC Motor, und die Brückenschaltung
enthält
vier Arme, und das AN-Treiben eines der gegenüberliegenden Arme wird ausgeführt, und
ein PWM-Treiben des anderen der gegenüberliegenden Arme wird ausgeführt, und
die Arme, in denen das AN-Treiben ausgeführt wird, enthalten Verbindungsschaltungen
zum Verbinden von Schaltelementen parallel mit Dioden in Serie,
so dass die Dioden wechselseitig umgekehrte Polarität aufweisen.
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Weiterhin
ist der elektrische Motor ein DC Motor, und die Brückenschaltung
enthält
vier Arme, und sämtliche
Arme enthalten Verbindungschaltungen zum Verbinden von Schaltelementen
parallel mit Dioden in Serie, so dass die Dioden wechselseitig umgekehrte
Polarität
haben.
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Weiterhin
ist der elektrische Motor ein Drei-Phasenmotor, und die Brückenschaltung
enthält sechs
Arme, und sämtliche
Arme enthalten Verbindungsschaltungen zum Verbinden von Schaltelementen
parallel mit Dioden in Serie, so dass die Dioden wechselseitig umgekehrte
Polarität
aufweisen.
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Ferner
enthält
das mit elektrischem Motor angetriebene Servolenkgerät einen
Kondensator für ein
Rauscheliminieren, und zumindest ein Ende des Kondensators ist mit
einem Verbindungspunkt verbunden, zum Verbinden von Schaltungen
zum Verbinden von Schaltelementen parallel mit Dioden in Serie,
so dass die Dioden wechselseitig umgekehrte Polarität aufweisen.
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Ferner
ist das Schaltelement ein Feldeffekttransistor, und die parallel
angeschlossene Diode ist eine parasitäre Diode des Feldeffekttransistors.
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Diese
und andere technische Probleme und Vorteile dieser Erfindung ergeben
sich vollständig
anhand der folgenden detaillierten Beschreibung im Zusammenhang
mit der Zeichnung; es zeigen:
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1 ein
Diagramm zum Darstellen einer Konfiguration und einer Wirkung einer
Ausführungsform
eines mit elektrischem Motor angetriebenen Servolenkgeräts gemäß der Erfindung;
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2 ein
Diagramm zum Darstellen einer Hauptkonfiguration einer anderen Ausführungsform eines
mit elektrischem Motor angetriebenen Servolenkgeräts gemäß der Erfindung;
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3 ein
Diagramm zum Darstellen einer Konfiguration und einer Wirkung einer
Brückenschaltung
in einem üblichen
mit elektrischem Motor angetriebenen Servolenkgerät; und
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4 ein
Diagramm zum Darstellen einer Konfiguration und einer Wirkung einer
Brückenschaltung
in einem üblichen
mit elektrischem Motor angetriebenen Servolenkgerät.
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Nachfolgend
wird eine Ausführungsform
der Erfindung beschrieben. Die 1 zeigt
ein Diagramm zum Darstellen der Gesamt-Konfiguration einer Ausführungsform
der Erfindung. Bei einem mit elektrischem Motor angetriebenen Servolenkgerät berechnet
ein Mikrocomputer 1 das erforderliche Hilfsdrehmoment und
die Hilfsrichtung auf der Grundlage einer Eingabe eines Lenkdrehmoments, detektiert
durch einen Drehmomentsensor 2, der an einem Lenksystem
(nicht gezeigt) wirkt, einer Fahrzeuggeschwindigkeit, detektiert
durch einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 3, einem über einen
DC Motor M fließenden
Strom, der durch einen Stromsensor 4 detektiert wird, etc.,
und er überträgt einen elektrischen
Sollmotorstrom in Ansprechen auf dieses Hilfsdrehmoment und eine
Antriebsrichtung für den
elektrischen Motor in Ansprechen auf die Hilfsrichtung an eine Treiberschaltung 5,
und die Treiberschaltung 5 bewirkt ein Ausführen eines
AN-Treibens oder eines PWB-Treibens von FETs Q11 bis Q42 zum Konstruieren
einer Brückenschaltung,
und hierdurch wird der DC Motor M getrieben, und die Lenkkraft wird
unterstützt,
durch Anlegen des erzeugten Drehmoments dieses DC Motors M bei dem
Lenksystem über
ein Reduktionsgetriebe (nicht gezeigt).
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Die
Brückenschaltung
in dem mit elektrischem Motor angetriebenen Servolenkgerät gemäß der Erfindung
ist aus parallelen Schaltungen (Q11 bis Q42) von acht Schaltelementen
und Dioden konstruiert, wie in 1 gezeigt,
und die Schaltelementen nützen
FETs, und die Dioden sind aus parasitären Dioden der FETs konstruiert.
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Ferner
ist ein Arm der Brückenschaltung
unter Verwendung von zwei FETs als Paar konstruiert (Q11 und Q12,
Q21 und Q22, Q31 und Q32, Q41 und Q42), und dieses eine Paar von
FETs ist in Serie so verbunden, dass wechselseitig parasitäre Dioden umgekehrte
Polarität
aufweisen (hiernach werden Q11, Q21, Q32, Q42, von diesen FETs als
Rückwärts-FETs
bezeichnet, und Q12, Q22, Q31, Q41 werden als Vorwärts-FETs
bezeichnet).
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Das
mit elektrischem Motor angetriebene Servolenkgerät gemäß der Erfindung ist ein Gerät zum Erzeugen
einer Drehmoments (Hilfsdrehmoment) von der rechten Richtung und
der linken Richtung zu dem DC Motor M, durch Ausführen eines AN-Treibens
oder PWM-Treibens der acht FETs über ein
Treibersignal von der Treiberschaltung 5, wie oben beschrieben,
und das Treibersignal dieser Treiberschaltung 5 wird beschrieben.
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Wird
ein IG Schalter (nicht gezeigt) eines Fahrzeugs zunächst angschaltet,
so wird eine Quellenergie von einer Batterie B zugeführt, und
der Mikrocomputer 1 startet. Der Mikrocomputer 1 macht eine
Anormalbestimmung etc., die allgemein bekannt ist, zu dem Zeitpunkt
des Startens, und er gibt ferner einen Aktionsbefehl an die Treiberschaltung 5 aus. Die
Treiberschaltung 5 empfängt
diesen Aktionsbefehl, und sie gibt ein Signal zum Ausführen eines AN-Treibens
sämtlicher
Rückwärts-FETs
Q11, Q21, Q32, Q42 aus. Dieses Signal zum Ausführen eines AN-Treibens der
Rückwärts-FETs
Q11, Q21, Q32, Q42 wird immer ausgegeben, bis der IG Schalter ausgeschaltet
wird oder der Mikrocomputer 1 detektiert, dass irgendeine
Anormalität
in einem System auftritt und die Steuerung stoppt. Der Mikrocomputer 1 empfängt ferner
eine Ausgangsgröße von dem Drehmomentsensor 2,
von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 3, dem Stromsensor 4,
etc., und er bestimmt ein Hilfsdrehmoment und eine Hilfsrichtung, und
er überträgt einen
elektrischen Sollmotorstrom und eine Antriebsrichtung für den elektrischen
Motor in Ansprechen auf diese Größen zu der
Treiberschaltung 5, und auf der Grundlage hiervon führt die
Treiberschaltung 5 ein AN-Treiben oder ein PWM-Treiben der Vorwärts-FETs
(Q12 und Q41 oder Q22 und Q31) aus, mit denen die entgegengesetzten
Arme der Brückenschaltung
konstruiert sind.
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Das
mit elektrischem Motor angetriebene Servolenkgerät gemäß der Erfindung ist so, wie
oben beschrieben, konstruiert, und selbst in einem Fall, in dem
eine Verbindung mit falscher Polarität mit der Batterie B gemacht
wird, lässt
sich das Fließen
eines Kurzschlussstroms durch die parasitären Dioden der Rückwärts-FETs
Q11, Q21, Q32, Q42 vermeiden. Weiterhin detektiert in einem Fall,
dass ein AN-Fehler in irgendeinem der FETs auftritt, beispielsweise
in einem Fall, dass ein AN-Fehler in dem Vorwärts-FET Q12 auftritt, der Mikrocomputer 1 den
AN-Fehler dieses Vorwärts-FET
Q12, und die Treiberschaltung 5 stoppt die Ausgabe eines
Treibersignals an alle acht FETs. Als Ergebnis hiervon werden alle
sieben FETs anders als der Vorwärts-FET
Q12, in dem der AN-Fehler auftritt, abgeschaltet. In dem Fall, dass dieser
Zustand vorliegt, wird selbst dann, wenn ein Fahrzeugführer lenkt
und der DC Motor M als Energiegenerator wirkt, das Fließen eines
Bremsstroms vermieden, durch die parasitäre Diode des Vorwärts-FET
Q22, für
eine Pfeilrichtung gemäß einer
in 1 durchgezogenen Linie, und die durch die parasitären Dioden
des Rückwärts-FET Q21 und des Vorwärts-FET
Q12, für
eine Pfeilrichtung gemäß einer
in 1 gezeigten unterbrochenen Linie, in umgekehrter
Richtung, und die für
den Fahrzeugführer
zum Lenken erforderliche Lenkkraft wird nicht größer als eine manuelle Lenkkraft.
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Weiterhin
ist das mit elektrischem Motor angetriebene Servolenkgerät gemäß der Erfindung
so, wie oben geschrieben, konstruiert, und es wird kein Relais als
Teil mit großer
Abmessung aus den Teilen zum Konstruieren eines Controllers verwendet,
so dass eine Vergrößerung des
Controllers nicht bewirkt wird, und ferner ist in dem Fall der Installation
auf einem Substrat der Schwerpunkt niedrig im Hinblick auf die Substratoberfläche, und
der Widerstand gegenüber
Schwingungen eines Fahrzeugs ist hoch, und es existiert eine extrem
geringe Wahrscheinlichkeit eines gebrochenen Drahts bei einer Verbindungsstelle,
und weiterhin gibt es keine Möglichkeit des
Bewirkens eines Verschweißens/Verbindens
eines Kontakts in dem Relais, und die Zuverlässigkeit des Controllers verbessert
sich dramatisch.
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Weiterhin
sind gemäß 1 Kondensatoren C1,
C2 für
ein Rauscheliminieren zwischen den Verbindungspunkten a und c und
zwischen Verbindungspunkten b und d eines Paars von FETs verbunden.
Durch Anschließen
der Kondensatoren in dieser Weise liegt selbst in einem Fall der
Ausbildung einer Verbindung mit falscher Polarität der Batterie B eine Rückwärtsspannung
nicht an den Kondensatoren C1, C2 an, durch die parasitären Dioden
der Rückwärts-FETs,
und die Kondensatoren können
geschützt
werden. Übrigens
ist die Verbindung der Kondensatoren nicht auf die in 1 gezeigte
Verbindung begrenzt, und beispielsweise können die Kondensatoren zwischen
dem Punkt a und a Masse angeschlossen sein, sowie zwischen dem Punkt
b und der Masse, oder zwischen dem Punkt c und einer Batterie und
zwischen der Punkt d und der Batterie, und in einem Wort ausgedrückt lässt sich
die ähnliche
Wirkung erzielen, solange es Verbindungen mit der Fähigkeit
zum Vermeiden des Anliegens der Rückwärtsspannung an den Kondensatoren
gibt, durch die parasitären
Dioden der Rückwärts-FETs.
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Weiterhin
ist die oben beschriebene Ausführungsform
so konfiguriert, dass die Rückwärts-FETs Q11,
Q21, Q32, Q42 immer angeschaltet sind, während die Steuerung ausgeführt wird,
jedoch kann sie beispielsweise so konfiguriert sein, dass das AN-Treiben
der Rückwärts-FETs
Q21 und Q32 in dem Fall des Treibens der Vorwärts-FETs Q22 und Q31 ausgeführt wird,
und dass das AN-Treiben der Rückwärts-FETs
Q11 und Q42 in dem Fall des Treibens der Vorwärts-FETs Q12 und Q41 ausgeführt wird,
in Ansprechen auf eine Antriebsrichtung des DC Motors M, und ebenso
kann der Vorwärts-FET
und der Rückwärts-FET
zum Konstruieren des Arms der Brückenschaltung
gleichzeitig als ein Paar getrieben werden (Q11 und Q12, Q21 und
Q22, Q31 und Q32, Q41 und Q42). In diesem Fall erfolgt das Treiben komplementär, zum Abschalten
der FETs Q21 und Q22, der FETs Q31 und Q32, wenn die FETs Q11 und Q12,
die FETs Q41 und Q42 in AN-Zuständen
vorliegen.
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Als
nächstes
wird eine andere Ausführungsform
eines mit elektrischem Motor angetriebenen Servolenkgeräts gemäß der Erfindung
beschrieben. Wird ein DC Motor unter Verwendung einer Brückenschaltung
umgekehrt gedreht und getrieben, so ist ein Treiberverfahren allgemein
bekannt, bei dem ein PWM-Treiben beider entgegengesetzter Arme ausgeführt wird,
sowie ein Treiberverfahren, bei dem ein AN-Treiben eines der entgegengesetzten
Arme ausgeführt
wird und ein PWM-Treiben
des anderen der entgegengesetzten Arme ausgeführt wird. Es wird das Auftreten
eines Zustands eines AN-Fehlers eines FET in dem Fall des Anwendens
des letztgenannten Treiberverfahrens diskutiert.
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Beispielsweise
gibt es gemäß 3 unter Bezugnahme
auf den Fall, dass das AN-Treiben des FET auf der Seite mit hohem
Potential (Q1 oder Q2) ausgeführt
wird und ein PWM-Treiben
des FET auf der Seite mit niedrigem Potential (Q3 oder Q4) ausgeführt wird,
dann, wenn das AN-Treiben des FET Q1 auf der Seite des hohen Potentials
ausgeführt wird
und das PWM-Treiben des FET Q4 auf der Seite mit niedrigem Potential
ausgeführt
wird, zum Drehen und Antreiben des DC Motors M in einem Zustand,
in dem ein Leitungs-zu- Massefehler
bei einem Punkt A (einem der Anschlüsse des DC Motors M) auftritt, Fälle, dass
ein Kurzschlussstrom über
den FET Q1 fließt
und der FET Q1 zerstört
wird, und ein AN-Fehler
auftritt. Andererseits fließt
dann, wenn das AN-Treiben
des FET Q1 auf der Seite mit hohem Potential ausgeführt wird
und ein PWM-Treiben des FET Q4 auf der Seite mit niedrigem Potential
ausgeführt
wird, zum Drehen und Treiben des DC Motors M in einem Zustand, in
dem ein Masse-zu-Leitungsfehler bei einem Punkt B (dem anderen der
Anschlüsse des
DC Motors M) auftritt, ein Kurzschlussstrom über den FET Q4, jedoch wird
in diesem Fall das PWM-Treiben des FET Q4 ausgeführt, und der über den
FET Q4 fließende
Strom wird durch das Tastverhältnis
des PWM-Signals gesteuert, so dass im Ergebnis der FET Q4 nicht
zerstört
wird.
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Andererseits
fließt
gemäß 3 unter
Bezugnahme auf den Fall, dass das PWM-Treiben des FET auf der Seite
mit hohem Potential (Q1 oder Q2) ausgeführt wird und dass das AN-Treiben des FET auf
der Seite mit niedrigem Potential (Q3 oder Q4) ausgeführt wird,
dann, wenn das PWM-Treiben des FET Q1 auf der Seite mit hohem Potential
ausgeführt wird
und das AN-Treiben des FET Q4 auf der Seite mit niedrigem Potential
ausgeführt
wird, zum Drehen und Treiben des DC Motors M in einem Zustand, in dem
ein Leitungs-zu-Massefehler
bei dem Punkt A auftritt, ein Kurzschlussstrom über den FET Q1, jedoch wird
in diesem Fall das PWM-Treiben des FET Q1 ausgeführt, und der über den
FET Q1 fließende Strom
wird durch das Tastverhältnis
des PWM-Signals gesteuert, so dass der FET Q1 im Ergebnis nicht zerstört wird.
Andererseits gibt es dann, wenn das PWM-Treiben des FET Q1 auf der
Seite mit hohem Potential ausgeführt
wird, und das AN-Treiben des FET Q4 auf der Seite mit niedrigem
Potential ausgeführt
wird, zum Drehen und Treiben des DC Motors M in einem Zustand, in
dem ein Masse-zu-Leitungsfehler
bei dem Punkt B auftritt, Fälle,
dass ein Kurzschlussstrom über
den FET Q4 fließt,
und der FET Q4 wird zerstört,
und ein AN-Fehler tritt auf.
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Wie
oben erläutert,
tritt in dem Fall der Anpassung des Treiberverfahrens, bei dem ein
AN-Treiben eines der entgegengesetzten Arme der Brückenschaltung
ausgeführt
wird und ein PWM-Treiben des anderen der entgegengesetzten Arme
ausgeführt wird,
der AN-Fehler in der Armseite auf, in der das AN-Treiben ausgeführt wird,
und es existiert eine extrem geringe Wahrscheinlichkeit, dass der
AN-Fehler in der Seite auftritt, in der das PWM-Treiben ausgeführt wird.
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Bei
einer Brückenschaltung
gemäß einer
anderen Ausführungsform
eines mit elektrischem Motor angetriebenen Servolenkgeräts gemäß der Erfindung
ist ein Seitenarm mit hohem Potential aus einzelnen FETs (Q1 und
Q2) in einer Weise ähnlich
zu der in 2 gezeigten üblichen Brückenschaltung konstruiert.
Andererseits ist ein Seitenarm mit niedrigem Potential unter Verwendung
von Vorwärts-FETs (Q31
und Q41) und Rückwärts-FETs
(Q32 und Q42) jeweils in Paaren konstruiert (Q31 ist mit Q32 gepaart,
Q41 ist mit Q42 gepaart), und dieses eine Paar von FETs ist in Serie
so verbunden, dass wechselseitig parasitäre Dioden eine umgekehrte Polarität bekommen.
In dieser Brückenschaltung 6 wird
das PWM-Treiben der FET (Q1 oder Q2) in dem Seitenarm mit hohem
Potential ausgeführt,
und das AN-Treiben des FET (Q31 oder Q41) in dem Seitenarm mit niedrigem
Potential wird ausgeführt.
Weiterhin wird ein Treiben der Rückwärts-FETs
Q32 und Q42 immer ausgeführt,
während
ein Controller wirkt.
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Bei
einer derartigen Brückenschaltung 6 ist ein
Seitenarm mit niedrigem Potential aus den FETs konstruiert, unter
Verwendung von zwei FETs als ein Paar, und selbst in einem Fall,
dass ein AN-Fehler in irgendeinem der FETs (Q31, Q32, Q41, Q42)
zum Konstruieren des Seitenarms mit niedrigem Potential auftritt,
wird die Konstruktion einer geschlossenen Schaltung mit dem DC Motor
M mit den normalen FETs vermieden, so dass der DC Motor M durch
das Lenken eines Fahrzeugführers
gedreht wird, und er wirkt als Energiegenerator, und es lässt sich
eine Erhöhung
der zum Lenken erforderlichen Lenkkraft vermeiden. Weiterhin gibt
es in dem Seitenarm mit hohem Potential, in dem das PWM-Treiben ausgeführt wird,
eine außerordentlich
geringe Möglichkeit,
dass ein AN-Fehler, wie oben beschrieben, auftritt, so dass keine
Anforderung zum Bereitstellen der Rückwärts-FETs in Vorbereitung auf
die Zeit des Auftretens eines tatsächlichen AN-Fehlers besteht.
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Weiterhin
lässt sich
in einer solchen Brückenschaltung 6 selbst
in einem Fall des Ausführens einer
Verbindung mit falscher Polarität
der Batterie B das Fließen
eines Kurzschlussstroms vermeiden, durch parasitären Dioden der Rückwärts-FETs
Q32 und Q42. D.h., das elektrische mit Motor getriebene Servolenkgerät gemäß dieser
Ausführungsform
kann die Zahl der verwendeten FETs reduzieren, ohne dass eine wesentliche
Reduktion der Zuverlässigkeit bewirkt
wird, und es kann eine weitergehende Miniaturisierung und Kostenreduktion
im Hinblick auf die oben beschriebene erste Ausführungsform erzielen.
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Ferner
wurde bei der oben beschriebenen Ausführungsform die Brückenschaltung
mit vier Armen und einer Gesamtzahl von acht FETs zum Konstruieren
der Brückenschaltung,
vorgesehen für
den DC Motor M, konstruiert, jedoch versteht es sich von selbst,
dass eine ähnliche
Wirkung selbst für
andere elektrische Motoren erzielt wird, und bei einer Ausführungsform
unter Verwendung einer Brückenschaltung
mit drei Phasen (sechs Armen) wie einem Drei-Phasenmotor, beispielsweise
einem bürstenlosen
DC Motor M, sind in dem Fall der Verwendung von Motorrelais die
Motorrelais jeweils für
jede Phase erforderlich, so dass die Zahl der installierten Relais groß wird,
und es wird eine Vergrößerung eines
Controllers und eine Reduktion der Zuverlässigkeit bewirkt. Jedoch werden
dann, wenn eine Brückenschaltung
aus sechs Armen konstruiert ist, bei zwölf FETs auf der Grundlage der
Erfindung, sämtliche
der Relais im Hinblick auf den DC Motor M nicht erforderlich, wie
oben beschrieben, so dass eine weitergehende Wirkung erzielt wird,
im Hinblick auf Aspekte der Verkleinerung des Controllers und einer
Verbesserung der Zuverlässigkeit,
ohne Bewirken der Vergrößerung des
Controllers oder der Reduktion der Zuverlässigkeit.
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Im übrigen wurde
die oben beschriebene Ausführungsform
aus FETs konstruiert, jedoch versteht es sich von selbst, dass eine ähnliche
Wirkung selbst in dem Fall der Verbindung eines Transistors oder
eines IGBT parallel mit einer Diode erzielt werden kann. Unter Verwendung
der FETs als Schaltelemente werden die in ihrer Struktur bewirkten
parasitären
Dioden verwendet, und demnach besteht keine Anforderung zum parallelen
Anschließen
einer Diode getrennt, und der für
die Installation einer Schaltungsmontage erforderliche Raum ist
klein, und eine Wirkung mit der Fähigkeit zum Einsparen von Zeit und
Aufwand zum Verbinden wird ebenso erzielt.
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Wie
oben beschrieben, enthält
ein elektrisches mit Motor angetriebenes Servolenkgerät gemäß der Erfindung
eine Brückenschaltung
zum Verbinden einer Energiequelle zwischen Eingangsanschlüssen und
ebenso zum Verbinden eines elektrischen Motors zwischen Ausgangsanschlüssen, und in
dem elektrischen mit Motor angetriebenen Servolenkgerät zum Erregen
des elektrischen Motors durch diese Brückenschaltung und durch betriebsgemäßes Zuführen elektrischer
Motorenergie zu dem Lenksystem enthält die Brückenschaltung eine vorgegebene
Zahl von Armen, konstruiert durch Verbinden von Schaltungen zum
Verbinden von Schaltelementen in paralleler Weise mit Dioden in
Serie, so dass die Dioden wechselseitig umgekehrte Polarität bekommen,
und eine Wirkung zum Implementieren einer Vermeidung einer Erhöhung der
erforderlichen Lenkkraft aufgrund eines AN-Fehlers eines FET oder ein
Schutz gegenüber
einer Verbindung durch falsche Polarität einer Batterie ohne Bewirken
einer Vergrößerung eines
Controllers oder einer Reduktion der Zuverlässigkeit wird erzielt.
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Weiterhin
ist ein elektrischer Motor ein DC Motor, und eine Brückenschaltung
ist aus vier Armen konstruiert, und es wird ein AN-Treiben von einem der
entgegengesetzten Arme ausgeführt,
und ein PWM-Treiben von dem anderen der entgegengesetzten Arme wird
ausgeführt,
und die Arme, bei denen das AN-Treiben ausgeführt wird, sind durch Verbinden
von Schaltungen zum Verbinden von Schaltelementen in paralleler
Weise mit Dioden in Serie konstruiert, so dass die Dioden wechselseitig
umgekehrte Polarität
bekommen, und es wird eine Wirkung gemäß einer Fähigkeit zum Reduzieren der
Zahl der FETs erzielt, die verwendet werden, ohne Bewirken einer
wesentlichen Reduktion der Zuverlässigkeit, und es wird eine
weitergehende Miniaturisierung und Kostenreduktion erzielt.
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Ferner
ist zumindest bei einem Ende ein Kondensator für ein Rauscheliminieren angeschlossen,
bei einem Verbindungspunkt zum Verbinden von Schaltungen zum Verbinden
von Schaltelementen in paralleler Weise mit Dioden in Serie, so
dass die Dioden wechselseitig umgekehrte Polarität bekommen, und es wird eine
Wirkung mit der Fähigkeit
zum Schützen
dieses Kondensators erzielt, ohne Anwenden einer Rückwärtsspannung
an diesem Kondensator selbst in einem Fall des Ausbildens einer
Verbindung mit falscher Polarität
einer Batterie.
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Ferner
ist ein Schaltelement ein Feldeffekttransistor, und eine parallel
angeschlossene Diode ist eine parasitäre Diode des Feldeffekttransistors,
wodurch die parasitären
Diode, vorliegend in der Struktur des Feldeffekttransistors, verwendet
wird, und es besteht keine Anforderung zum getrennten parallelen Anschließen einer
Diode, und der für
die Installation der Schaltungsmontage erforderliche Raum ist klein, und
es wird ebenso eine Wirkung zum Einsparen von Zeit und Aufwand zum
Verbinden erzielt.