DE112017002817T5

DE112017002817T5 - Ansteuerungs-Steuervorrlchtung und Steuervertahren für Elektromotor

Info

Publication number: DE112017002817T5
Application number: DE112017002817.5T
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Hirayama; Yoshitaka Abe; Tomonobu Koseki; Mitsuhiko Watanabe; Atsushi Arata
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2016-07-01
Filing date: 2017-06-09
Publication date: 2019-02-21
Also published as: JPWO2018003462A1; WO2018003462A1; JP6694063B2; US20190300046A1; US10787193B2; CN109314480A

Abstract

Es wird eine Ansteuerungs-Steuervorrichtungfür einen Elektromotor geschaffen, in der die Anzahl der Anschlüsse und die Anzahl der Drähte verringert sein können. Die Ansteuerungs-Steuervorrichtung enthält: eine Stromrichterschaltung 5, die einen Elektromotor 120 mit mehreren Phasen ansteuert; eine Ansteuerschaltung 3, die Treiber 10UH, 10UL, 10VH, 10VL, 10WH und 10WL enthält; eine Steuerschaltung 2, die ein Steuersignal zum Steuern der Ansteuerschaltung 3 ausgibt; und eine Signalleitung 8, die die Steuerschaltung 2 mit der Ansteuerschaltung 3 verbindet, um ein Steuersignal von der Steuerschaltung 2 an die Ansteuerschaltung zu übertragen, in der die Anzahl der Signalleitungen 8 kleiner als die Anzahl der Phasen des Elektromotors 120 ist.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Ansteuerungs-Steuervorrichtung und auf ein Steuerverfahren für einen Elektromotor.
Stand der Technik
Wegen Beschränkungen eines Einbauraums wird gefordert, eine Ansteuerungs-Steuervorrichtung für einen Elektromotor in einer elektrischen Servolenkungs-Steuervorrichtung oder dergleichen zu miniaturisieren. Um eine solche Ansteuerungs-Steuervorrichtung für einen Elektromotor zu miniaturisieren, ist es z. B. denkbar, einen physikalischen Rahmen einer Steuereinheit (CPU) und den einer Ansteuer-IC, die die Vorrichtung bildet, zu verringern oder die Fläche eines Substrats, auf dem diese Komponenten montiert sind, zu verringern. Da es notwendig ist, die bestimmte Anzahl von Anschlüssen und die bestimmte Anzahl von Drähten an der Steuerschaltung, an der Ansteuer-IC und an dem Substrat anzuordnen, um Signale mit anderen Bestandteilen auszutauschen, gibt es andererseits einen physikalischen Grenzwert der Miniaturisierung der Ansteuerungs-Steuervorrichtung für einen Elektromotor.
Um die Anzahl der Anschlüsse und die Anzahl der Drähte zwischen der CPU und der Ansteuer-IC zu verringern, offenbart dementsprechend PTL 1 ( JP 5590077 B2 ) z. B. eine Steuervorrichtung für eine rotierende elektrische Maschine, die enthält: einen Leistungsumsetzer mit mehreren Schaltelementen, die mehrere Schaltelementpaare bilden, von denen jedes aus einem ersten Schaltelement und aus einem zweiten Schaltelement gebildet ist, wobei das erste Schaltelement jeder Phase oder jedem Anschluss jeder von mehreren Spulen einer rotierenden elektrischen Maschine entspricht und auf einer Seite des hohen Potentials der Leistungsversorgung angeordnet ist, wobei das zweite Schaltelement auf einer Seite des tiefen Potentials angeordnet ist und wobei der Leistungsumsetzer dafür ausgelegt ist, durch Ein-/Ausschalten jedes ersten Schaltelements und jedes zweiten Schaltelements Leistung umzusetzen, die der rotierenden elektrischen Maschine von der Leistungsversorgung zugeführt wird; mehrere Erzeugungseinheiten synthetisierter Signale, die jeweils in einer Weise vorgesehen sind, die jeder Phase oder jedem Anschluss jeder der Spulen entspricht und die dafür ausgelegt sind, durch Synthetisieren eines ersten Befehlssignals mit einem zweiten Befehlssignal ein synthetisiertes Signal zu erzeugen, wobei das erste Befehlssignal dafür ausgelegt ist, den Ein-/Aus-Betrieb jedes ersten Schaltelements zu befehlen, und wobei das zweite Befehlssignal dafür ausgelegt ist, den Ein-/Aus-Betrieb jedes zweiten Schaltelements zu befehlen; mehrere CPU-Ausgangsanschlüsse, die in einer Weise vorgesehen sind, die den Erzeugungseinheiten synthetisierter Signale entspricht und die jeweils dafür ausgelegt sind, ein synthetisiertes Signal auszugeben, das in jeder der Erzeugungseinheiten synthetisierter Signale erzeugt wird; mehrere IC-Eingangsanschlüsse, die in einer Weise vorgesehen sind, die den CPU-Ausgangsanschlüssen entspricht und die über mehrere Drähte mit den entsprechenden CPU-Ausgangsanschlüssen elektrisch verbunden sind; und eine Auftastsignal-Erzeugungseinheit, die ein synthetisiertes Signal, das in jedem der IC-Eingangsanschlüsse empfangen wird, teilt, um ein erstes Auftastsignal, das ein Signal jedes ersten Schaltelements ist, und ein zweites Auftastsignal, das ein Auftastsignal jedes zweiten Schaltelements ist, zu erzeugen.
Liste der Entgegenhaltungen
Patentliteratur
PTL 1: JP 5590077 B2
Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
Allerdings ist es in dem oben erwähnten Stand der Technik im Fall des Steuerns eines Elektromotors (einer rotierenden elektrischen Maschine) mit N Phasen erforderlich, dass die Anzahl der Anschlüsse einer Steuerschaltung, die Anzahl der Ansteuerschaltungsanschlüsse zum Ansteuern eines Elektromotors und die Anzahl der Drähte zum Verbinden dieser Anschlüsse dieselben wie die Anzahl der Phasen (N) sind. Somit werden die Anzahl der Anschlüsse und die Anzahl der Drähte unter Beachtung der Redundanz eines Drahts, um ein Risiko einer Drahttrennung, eines Kurzschlusses und dergleichen zu verhindern, stark erhöht, so dass das verwandte Gebiet nicht ausreicht, um die Ansteuerungs-Steuervorrichtung für einen Elektromotor zu miniaturisieren.
Die vorliegende Erfindung wurde angesichts der oben beschriebenen Situation gemacht und ist auf die Schaffung einer Ansteuerungs-Steuervorrichtung für einen Elektromotor, in der durch Verringern der Anzahl von Anschlüssen und der Anzahl von Drähten eine Miniaturisierung erzielt werden kann, gerichtet.
Lösung des Problems
Zur Lösung der oben beschriebenen Aufgabe enthält die vorliegende Erfindung: eine Ansteuerschaltung, die dafür ausgelegt ist, einen Elektromotor mit mehreren Phasen anzusteuern; eine Steuerschaltung, die dafür ausgelegt ist, ein Steuersignal zum Steuern der Ansteuerschaltung auszugeben; und eine Signalleitung, die die Steuerschaltung mit der Ansteuerschaltung verbindet, um ein Steuersignal von der Steuerschaltung an die Ansteuerschaltung zu übertragen, wobei die Anzahl der Signalleitungen kleiner als die Anzahl der Phasen des Elektromotors ist.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Durch Verringern der Anzahl der Anschlüsse und der Anzahl der Drähte kann eine Miniaturisierung erzielt werden.
Figurenliste

1 ist eine Darstellung, die schematisch eine elektrische Servolenkvorrichtung zusammen mit einem Peripheriebestandteil darstellt, wobei in der elektrischen Servolenkvorrichtung eine Ansteuerungs-Steuervorrichtung für einen Elektromotor in Übereinstimmung mit einer ersten Ausführungsform angewendet ist.
2 ist eine Darstellung, die schematisch eine Gesamtkonfiguration einer Ansteuerungs-Steuervorrichtung für einen Elektromotor in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform darstellt.
3 ist eine schematische Darstellung, die beispielhafte Kombinationen von Ausgaben einer Stromrichterschaltung und von Ausgaben eines Paars von Treibern darstellt.
4 ist eine schematische Darstellung, die die Anzahl von Kombination in einem Zustand des Steuerns eines Dreiphasenelektromotors darstellt.
5 ist ein Diagramm, das die Amplitudenmodulation als ein beispielhaftes Modulationsverfahren, das in einer Modulationsschaltung und in einer Demodulationsschaltung verwendet wird, darstellt.
6 ist ein Diagramm, das die Phasenmodulation als ein beispielhaftes Modulationsverfahren, das in der Modulationsschaltung und in der Demodulationsschaltung verwendet wird, darstellt.
7 ist ein Diagramm, das die Frequenzmodulation als ein beispielhaftes Modulationsverfahren, das in der Modulationsschaltung und in der Demodulationsschaltung verwendet wird, darstellt.
8 ist ein Diagramm, das die Pulsbreitenmodulation als ein beispielhaftes Modulationsverfahren, das in der Modulationsschaltung und in der Demodulationsschaltung verwendet wird, darstellt.
9 ist eine Darstellung, die schematisch eine Gesamtkonfiguration einer Ansteuerungs-Steuervorrichtung für einen Elektromotor in Übereinstimmung mit einer zweiten Ausführungsform darstellt.
10 ist eine Darstellung, die schematisch eine Gesamtkonfiguration einer Ansteuerungs-Steuervorrichtung für einen Elektromotor in Übereinstimmung mit einer dritten Ausführungsform darstellt.
11 ist eine Darstellung, die schematisch eine Gesamtkonfiguration einer Ansteuerungs-Steuervorrichtungfür einen Elektromotor in Übereinstimmung mit einer vierten Ausführungsform darstellt.
12 ist eine Darstellung, die schematisch eine Gesamtkonfiguration einer Ansteuerungs-Steuervorrichtung für einen Elektromotor in Übereinstimmung mit einer fünften Ausführungsform darstellt.
13 ist eine Darstellung, die schematisch eine Gesamtkonfiguration einer Ansteuerungs-Steuervorrichtung für einen Elektromotor in Übereinstimmung mit einer sechsten Ausführungsform darstellt.

Beschreibung von Ausführungsformen
Im Folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung anhand der Zeichnungen beschrieben.
<Erste Ausführungsform>
Anhand von 1 bis 8 wird eine erste Ausführungsart der vorliegenden Erfindung beschrieben.
In der vorliegenden Ausführungsform wird eine Beschreibung durch beispielhafte Darstellung einer elektrischen Servolenkvorrichtung als ein Anwendungsziel einer Ansteuerungs-Steuervorrichtung für einen Elektromotor der vorliegenden Erfindung gegeben.
1 ist eine Darstellung, die schematisch eine elektrische Servolenkvorrichtung zusammen mit einem Peripheriebestandteil darstellt, wobei in dieser elektrischen Servolenkvorrichtung die Ansteuerungs-Steuervorrichtung für einen Elektromotor in Übereinstimmung mit der vorliegenden Ausführungsform angewendet ist.
Wenn ein Betreiber in 1 in einer Lenkvorrichtung eines Kraftfahrzeugs oder dergleichen, an dem die elektrische Servolenkvorrichtung 150 montiert ist, das Lenkrad 100 drehend betätigt, wird ein Ritzelzahnrad 170, das über eine Lenkwelle 140 mit einem Lenkrad 100 verbunden ist, drehend angetrieben und werden Räder 200 durch Drehen des Ritzelzahnrads durch linearen Antrieb einer Zahnstange 180 in einer Axialrichtung 170 gelenkt.
Die elektrische Servolenkvorrichtung 150 ist in die Lenkwelle 140 einer solchen Lenkvorrichtung eingebaut und enthält: einen Elektromotor 120 zur Lenkunterstützung; eine Verzögerungseinrichtung 160, die ein Drehmoment des Elektromotors 120 auf die Lenkwelle überträgt; einen Lenkdrehmomentsensor 110, der das durch den Betrieb des Lenkrads 100 bei der Lenkwelle 140 erzeugte Lenkdrehmoment detektiert; und eine Ansteuerungs-Steuervorrichtung 1, die auf der Grundlage eines Lenkdrehmoment-Detektionssignals S1 und eines Fahrzeuggeschwindigkeitssignals S2 den Betrieb des Elektromotors 120 steuert. Somit wird durch Ansteuern des Elektromotors 120 für die Lenkunterstützung eine Lenkunterstützungskraft in Übereinstimmung mit einem Fahrzustand erzeugt.
2 ist eine Darstellung, die schematisch eine Gesamtkonfiguration einer Ansteuerungs-Steuervorrichtung für einen Elektromotor in Übereinstimmung mit der vorliegenden Ausführungsform darstellt.
In 2 enthält die Ansteuerungs-Steuervorrichtung 1: eine Steuerschaltung (CPU) 2, die auf der Grundlage des Lenkdrehmoment-Detektionssignals S1 und des Fahrzeuggeschwindigkeitssignals S2 ein Steuersignal erzeugt, das dazu verwendet wird, den Elektromotor 120 zu steuern; und eine Ansteuerschaltung 3, die den Elektromotor 120 auf der Grundlage des über eine Signalleitung 8 von der Steuerschaltung 2 übertragenen Steuersignals ansteuert. Die Steuerschaltung 2 und die Ansteuerschaltung 3 sind auf einem Substrat montiert, auf dem z. B. die Signalleitung 8 und dergleichen gedruckt sind.
Der Elektromotor 120 der vorliegenden Ausführungsform ist z. B. ein Dreiphasenelektromotor mit drei Phasen einer U-Phase, einer V-Phase und einer W-Phase, wobei die Signalleitung 8, die die Steuerschaltung 2 mit der Ansteuerschaltung 3 verbindet, um ein Steuersignal von der Steuerschaltung 2 an die Ansteuerschaltung 3 zu übertragen, aus einer kleineren Anzahl von Drähten (einem Draht) als die Anzahl der Phasen (drei Phasen) des Elektromotors 120 gebildet ist.
Die Steuerschaltung 2 enthält: einen Mikrocomputer 6, der auf der Grundlage des Lenkdrehmoment-Detektionssignals S1 und des Fahrzeuggeschwindigkeitssignals S2 ein Steuersignal erzeugt, das dazu verwendet wird, den Elektromotor 120 zu steuern; eine Modulationsschaltung 7, die durch Modulieren (Umsetzen) des durch den Mikrocomputer 6 erzeugten Steuersignals ein Modulationssignal erzeugt und dasselbe in einer auf einer Trägerwelle überlagerten Weise an die Signalleitung 8 ausgibt.
Die Ansteuerschaltung 3 enthält: eine Stromrichterschaltung 5, die den über einen U-Phasen-Draht 12U, über einen V-Phasen-Draht 12V und über einen W-Phasen-Draht 12W, die mit dem Elektromotor 120 verbunden sind, verbundenen Elektromotor 120 ansteuert; und eine Stromrichter-Ansteuerschaltung (Vortreiber-IC) 4, die ein Ansteuersignal (Auftastsignal) zum Ansteuern der Stromrichterschaltung 5 ausgibt.
Die Stromrichterschaltung 5 enthält H-Seiten-Schaltelemente 11UH, 11VH und 11WH, die jeweils auf einer Seite des hohen Potentials angeordnet sind, und L-Seiten-Schaltelemente 11UL, 11VL und 11WL, die jeweils auf einer Seite des tiefen Potentials der Leistungsversorgung in einer Weise angeordnet sind, die in dieser Reihenfolge dem U-Phasen-Draht 12U, dem V-Phasen-Draht 12V und dem W-Phasen-Draht 12W des Elektromotors 120 entsprechen.
Die Stromrichter-Schaltungsanordnung 4 enthält: eine Demodulationsschaltung 9, die das über die Signalleitung 8 übertragene Steuersignal (das auf der Trägerwelle überlagerte Modulationssignal) demoduliert (wiederherstellt); H-Seiten-Treiber 10UH, 10VH und 10VW, von denen jeder auf der Grundlage des durch die Demodulationsschaltung 9 demodulierten Steuersignals ein Ansteuersignal (Auftastsignal) ausgibt, um eine Ein-/Aus-Ansteuerung (Leitung/Unterbrechung) jedes der H-Seiten-Schaltelemente 11UH, 11VH und 11WH der Stromrichterschaltung 5 auszuführen; und L-Seiten-Treiber 10UL, 10VL und 10WL, von denen jeder auf der Grundlage des demodulierten Steuersignals ein Ansteuersignal (Auftastsignal) ausgibt, um für jedes der L-Seiten-Schaltelemente 11UL, 11VL und 11WL eine Ein-/Aus-Ansteuerung (Leitung/Unterbrechung) auszuführen.
Als ein Steuerverfahren für einen Elektromotor wird hier ein Steuerverfahren für den Elektromotor 120, der der Dreiphasenelektromotor ist, als ein Beispiel beschrieben.
3 ist eine schematische Darstellung, die beispielhafte Kombinationen von Ausgaben der Stromrichterschaltung und Ausgaben eines Paars von Treibern darstellt. Außerdem ist 4 eine schematische Darstellung, die schematisch die Anzahl der Kombinationen von Steuerzuständen des Dreiphasenelektromotors darstellt.
Wie in 3 dargestellt ist, wird die Anzahl der Kombinationen von Ausgaben des H-Seiten-Treibers 10UH und des L-Seiten-Treibers 10UL, falls die U-Phase des Elektromotors mit drei Signalen (+, 0 und -) gesteuert wird, drei, falls der H-Seiten-Treiber 10UH und der L-Seiten-Treiber 10UL, die das H-Seiten-Schaltelement 11UH bzw. das L-Seiten-Schaltelement, die ein Paar von Schaltelementen zum Steuern der U-Phase des Elektromotors 120 bilden, steuern, als ein Paar von Treibern betrachtet werden. Da der beispielhaft dargestellte Elektromotor 120 der Dreiphasenelektromotor ist, weist sowohl die V-Phase als auch die W-Phase auf ähnliche Weise drei Kombinationen von Ausgaben jedes der H-Seitentreiber 10VH, 10WH bzw. der L-Seiten-Treiber 10VL, 10WL auf.
Wie in 4 dargestellt ist, wird somit die Anzahl von Kombinationen der Ausgaben in Bezug auf die H-Seiten-Treiber 10UH, 10VH, 10VW und auf die L-Seiten-Treiber 10UL, 10VL, 10WL in allen drei Phasen unter Beachtung der Theorie unabhängiger Ereignisse 27. Mit anderen Worten, die Anzahl von Kombinationen von Steuersignalen, die in den H-Seiten-Treibern 10UH, 10VH, 10VW und in den L-Seiten-Treibern 10UL, 10VL, 10WL in allen drei Phasen empfangen werden, wird 27. Das heißt, die Modulationsschaltung 7 moduliert 27 Kombinationen von Steuersignalen und überträgt die modulierten Signale über die kleinere Anzahl von Signalleitungen 8 (einer Signalleitung) als die Anzahl der Phasen (drei Phasen) des Elektromotors 120 und demoduliert dieselben in der Demodulationsschaltung 9 in 27 Kombinationen von Steuersignalen und überträgt dieselben an die H-Seiten-Treiber 10UH, 10VH, 10VW und an die L-Seiten-Treiber 10UL, 10VL, 10WL.
Währenddessen wird die Anzahl der Kombinationen 25 (= 27 - 2), falls Kombinationen, in denen alle drei Phasen der U-Phase, der V-Phase und der W-Phase in dem (+)-Zustand sind (alle Ausgaben der H-Seiten-Treiber H sind und alle Ausgaben der L-Seiten-Treiber L sind) oder alle drei Phasen in dem (-)-Zustand sind (alle Ausgaben der H-Seiten-Treiber L sind und alle Ausgaben der L-Seiten-Treiber H sind), als ausgeschlossen betrachtet werden, wobei hier aber die Anzahl der Kombinationen als 27 angegeben ist, um die Beschreibung zu vereinfachen. Außerdem werden dieselbe Anzahl der H-Seiten-Treiber und dieselbe Anzahl der L-Seiten-Treiber wie die Anzahl der Phasen des Elektromotors verwendet und wird ähnlich die Anzahl der Kombinationen von Steuersignalen dieselbe Anzahl wie die Anzahl der Phasen (Treiber) des Elektromotors, falls die Anzahl der Phasen des Elektromotors, der ein Steuerziel ist, von drei Phasen verschieden ist.
5 bis 8 sind Diagramme, die beispielhaft Modulationsverfahren darstellen, die in der Modulationsschaltung und in der Demodulationsschaltung verwendet werden, wobei 5 ein Beispiel für die Amplitudenmodulation darstellt, 6 ein Beispiel für die Phasenmodulation darstellt, 7 ein Beispiel für die Frequenzmodulation darstellt und 8 ein Beispiel für die Pulsbreitenmodulation darstellt.
Wie in 5 dargestellt ist, wird ein Modulationssignal erzeugt (d. h. das Steuersignal in ein Modulationssignal umgesetzt), indem der Inhalt des Steuersignals (welche der Kombinationen) geändert wird, um es an den Spannungsbetrag (eine von 27 Kombinationen des Spannungsbetrags) anzugleichen, falls ein Steuersignal als eine Änderung (Differenz) der Signalamplitude moduliert wird. Wie in 6 dargestellt ist, wird außerdem ein Modulationssignal erzeugt (d. h., das Steuersignal in ein Modulationssignal umgesetzt), indem der Inhalt des Steuersignals (welche der Kombinationen) geändert wird, um es an eine Phase (eine von 27 Kombinationen von Phasen) anzugleichen, falls das Steuersignal als eine Änderung (Differenz) einer Signalphase moduliert wird. Wie in 7 dargestellt ist, wird darüber hinaus ein Modulationssignal erzeugt (d. h., das Steuersignal in ein Modulationssignal umgesetzt), indem der Inhalt des Steuersignals (welche der Kombinationen) geändert wird, um es an eine Frequenz (eine von 27 Kombinationen von Frequenzen) anzugleichen, falls ein Steuersignal als eine Änderung (Differenz) einer Signalfrequenz moduliert wird, und wird außerdem, wie in 8 dargestellt ist, ein Modulationssignal erzeugt (d. h., das Steuersignal in ein Modulationssignal umgesetzt wird), indem der Inhalt des Steuersignals (welche der Kombinationen) geändert wird, um es an eine Pulsbreite (eine von 27 Kombinationen von Pulsbreiten (die Tastgrade sein können)) anzugleichen, falls ein Steuersignal als eine Änderung (Differenz) einer Pulsbreite moduliert wird. Daraufhin überlagert die Modulationsschaltung 7 das auf der Grundlage eines der Verfahren aus 5 bis 8 erzeugte Modulationssignal auf eine Trägerwelle und gibt diese an die Signalleitung 8 aus.
Es werden die Wirkungen der so konfigurierten vorliegenden Ausführungsform beschrieben.
Im Stand der Technik müssen die Anzahl der Anschlüsse einer Steuerschaltung, die Anzahl der Ansteuerschaltungsanschlüsse zum Ansteuern des Elektromotors und die Anzahl der Drähte, die diese Anschlüsse verbinden, dieselben wie die Anzahl der Phasen (N) des Elektromotors sein, falls ein N-Phasen-Elektromotor (eine rotierende elektrische Maschine mit N Phasen) gesteuert wird. Somit werden die Anzahl der Anschlüsse und die Anzahl der Drähte unter Beachtung der Redundanz eines Drahts, um ein Risiko der Drahttrennung, eines Kurzschlusses und dergleichen zu verhindern, stark erhöht, so dass das verwandte Gebiet nicht ausreicht, um die Ansteuerungs-Steuervorrichtung für einen Elektromotor zu miniaturisieren.
Andererseits sind in der vorliegenden Ausführungsform die Ansteuerschaltung 3, die den Elektromotor 120 mit mehreren Phasen (z. B. drei Phasen) ansteuert, und die Steuerschaltung 2, die ein Steuersignal zum Steuern der Ansteuerschaltung 3 ausgibt, vorgesehen und ist die Anzahl der Signalleitungen 8, die die Steuerschaltung 2 mit der Ansteuerschaltung 3 verbinden, um das Steuersignal von der Steuerschaltung 2 an die Ansteuerschaltung 3 zu übertragen, eine kleinere Anzahl (eine Signalleitung) als die Anzahl der Phasen (drei Phasen) des Elektromotors 120, so dass durch Verringern der Anzahl der Anschlüsse und der Anzahl der Drähte eine Miniaturisierung erzielt werden kann.
Mit anderen Worten, da in der Steuerschaltung 2 die Modulationsschaltung 7 vorgesehen ist, die ein Steuersignal zum Steuern jedes der mehreren H-Seiten-Treiber und der mehreren L-Seiten-Treiber moduliert und dasselbe an die Signalleitung 8 ausgibt, und da außerdem die Demodulationsschaltung 9 vorgesehen ist, die das über die Signalleitung 8 übertragene Steuersignal demoduliert und dasselbe an die mehreren H-Seiten-Treiber und an die mehreren L-Seiten-Treiber ausgibt, kann die Anzahl der Signalleitungen 8 auf die kleinere Anzahl (eine Signalleitung) als die Anzahl der Phasen (drei Phasen) des Elektromotors 120 verringert werden und kann durch Verringern der Anzahl der Anschlüsse und der Anzahl der Drähte eine Miniaturisierung erzielt werden.
Währenddessen ist in der Steuerschaltung 2 in der vorliegenden Ausführungsform die Modulationsschaltung 7 vorgesehen, wobei sie darauf aber nicht beschränkt ist und irgendein beliebiges Modulationssystem in den Mikrocomputer 6 integriert sein kann oder außerdem eine extern angeschlossene Modulationsschaltung verwendet sein kann, die eine andere Modulation als die oben beschriebenen Modulationsverfahren (Spannung, Phase, Frequenz, Pulsbreite) ausführt.
<Zweite Ausführungsform>
Anhand von 9 wird eine zweite Ausführungsform beschrieben.
Die vorliegende Ausführungsform stellt einen Fall dar, dass für ein über eine Signalleitung übertragenes Steuersignal in einer ersten Ausführungsform eine Anomaliedetektionsfunktion enthalten ist.
9 ist eine Darstellung, die schematisch eine Gesamtkonfiguration einer Ansteuerungs-Steuervorrichtung für einen Elektromotor in Übereinstimmung mit der vorliegenden Ausführungsform darstellt. In der Zeichnung ist ein ähnliches Bauelement wie in der ersten Ausführungsform durch dasselbe Bezugszeichen bezeichnet und ist eine Beschreibung davon weggelassen.
Eine Ansteuerungs-Steuervorrichtung 1 in 9 enthält: eine Steuerschaltung (CPU) 2, die auf der Grundlage eines Lenkdrehmoment-Detektionssignals S1 und eines Fahrzeuggeschwindigkeitssignals S2 ein Steuersignal erzeugt, das zum Steuern eines Elektromotors 120 verwendet wird; und eine Ansteuerschaltung 3, die auf der Grundlage des über eine Signalleitung 8 von der Steuerschaltung 2 übertragenen Steuersignals den Elektromotor 120 ansteuert.
Die Ansteuerschaltung 3 enthält: eine Stromrichterschaltung 5, die den über einen U-Phasen-Draht 12U, über einen V-Phasen-Draht 12V und über einen W-Phasen-Draht 12W, die mit dem Elektromotor 120 verbunden sind, verbundenen Elektromotor 120 ansteuert, und eine Stromrichter-Ansteuerschaltung (eine Vortreiber-IC) 4A, die ein Ansteuersignal (Auftastsignal) zum Ansteuern der Stromrichterschaltung 5 ausgibt.
Die Stromrichter-Ansteuerschaltung 4A enthält: eine Demodulationsschaltung 9, die das über die Signalleitung 8 übertragene Steuersignal (das auf einer Trägerwelle überlagerte Modulationssignal) demoduliert (wiederherstellt); H-Seiten-Treiber 10UH, 10VH und 10VW, von denen jeder auf der Grundlage des durch die Demodulationsschaltung 9 demodulierten Steuersignals ein Ansteuersignal (Auftastsignal) ausgibt, um für jedes der H-Seiten-Schaltelemente 11UH, 11VH und 11WH der Stromrichterschaltung 5 eine Ein-/Aus-Ansteuerung (Leitung/Unterbrechung) auszuführen; L-Seiten-Treiber 10UL, 10VL und 10WL, von denen jeder auf der Grundlage des demodulierten Steuersignals ein Ansteuersignal (Auftastsignal) ausgibt, um für jedes der L-Seiten-Schaltelemente 11UL, 11VL und 11WL eine Ein-/Aus-Ansteuerung (Leitung/Unterbrechung) auszuführen; und eine Trägerdetektionseinheit 13, die einen über die Signalleitung 8 übertragenen Träger des Steuersignals detektiert (Trägerwellendetektion).
Die Trägerdetektionseinheit 13 implementiert durch Detektieren eines über die Signalleitung 8 übertragenen Trägers (einer übertragenen Trägerwelle) und durch Detektieren der Anwesenheit und einer Anomalie der Trägerwelle die Anomaliedetektionsfunktion. Ein Anomaliedetektionsergebnis wird an die H-Seiten-Treiber 10UH, 10VH, 10WH, an die L-Seiten-Treiber 10UL, 10VL, 10WL der Steuerschaltung 2 und an eine Steuervorrichtung höherer Ordnung übertragen und als Informationen zum Ausführen einer geeigneten Steuerung verwendet.
Andere Konfigurationen sind dieselben wie in der ersten Ausführungsform.
Auch in der wie oben beschrieben konfigurierten vorliegenden Ausführungsform können ähnliche Wirkungen wie in der ersten Ausführungsform erhalten werden.
Außerdem muss auch im Stand der Technik die Anomaliesignal-Detektionsfunktion in jede der gleichen oder größeren Anzahl von Signalleitungen als die Anzahl der Phasen eines Elektromotors integriert werden, um eine Anomaliesignal-Detektionsfunktion in eine Signalleitung zwischen einer Steuerschaltung und einer Ansteuerschaltung zu integrieren; in der vorliegenden Ausführungsform braucht lediglich eine Anomaliesignal-Detektionsfunktion zwischen der Steuerschaltung 2 und der Ansteuerschaltung 3 mit der kleineren Anzahl von Signalleitungen 8 (einer Signalleitung) als die Anzahl der Phasen (drei Phasen) des Elektromotors 120 integriert zu sein und kann die Fläche der Schaltungen verringert sein.
<Dritte Ausführungsform>
Anhand von 10 wird eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Die vorliegende Ausführungsform stellt einen Fall dar, dass für ein über eine Signalleitung einer ersten Ausführungsform übertragenes Steuersignal eine Fehlerdetektionsfunktion enthalten ist.
10 ist eine Darstellung, die schematisch eine Gesamtkonfiguration einer Ansteuerungs-Steuervorrichtung für einen Elektromotor in Übereinstimmung mit der vorliegenden Ausführungsform darstellt. In der Zeichnung ist ein ähnliches Element wie in der ersten Ausführungsform durch dasselbe Bezugszeichen bezeichnet und ist eine Beschreibung davon weggelassen.
In 10 enthält eine Ansteuerungs-Steuervorrichtung 1: eine Steuerschaltung (CPU) 2, die auf der Grundlage eines Lenkdrehmoment-Detektionssignals S1 und eines Fahrzeuggeschwindigkeitssignals S2 ein Steuersignal erzeugt, das zum Steuern eines Elektromotors 120 verwendet wird; und eine Ansteuerschaltung 3, die den Elektromotor 120 auf der Grundlage eines über eine Signalleitung 8 von der Steuerschaltung 2 übertragenen Steuersignals ansteuert.
Die Steuerschaltung 2 enthält: einen Mikrocomputer 6, der auf der Grundlage des Lenkdrehmoment-Detektionssignals S1 und des Fahrzeuggeschwindigkeitssignals S2 ein Steuersignal erzeugt, das zum Steuern des Elektromotors 120 verwendet wird; eine Modulationsschaltung 7A, die durch Modulieren (Umsetzen) des durch den Mikrocomputer 6 erzeugten Steuersignals ein Modulationssignal erzeugt und dasselbe auf eine Weise, dass es einer Trägerwelle überlagert ist, an die Signalleitung 8 ausgibt.
Die Ansteuerschaltung 3 enthält: eine Stromrichterschaltung 5, die den über einen U-Phasen-Draht 12U, über einen V-Phasen-Draht 12V und über einen W-Phasen-Draht 12W, die mit dem Elektromotor 120 verbunden sind, verbundenen Elektromotor 120 ansteuert, der; und eine Stromrichter-Ansteuerschaltung (Vortreiber-IC) 4, die ein Ansteuersignal (Auftastsignal) zum Ansteuern der Stromrichterschaltung 5 ausgibt.
Die Stromrichter-Ansteuerschaltung 4 enthält: eine Demodulationsschaltung 9A, die das über die Signalleitung 8 übertragene Steuersignal (das auf der Trägerwelle überlagerte Modulationssignal) demoduliert (wiederherstellt); H-Seiten-Treiber 10UH, 10VH und 10VW, von denen jeder auf der Grundlage des durch die Demodulationsschaltung 9A demodulierten Steuersignals ein Ansteuersignal (Auftastsignal) für jedes der H-Seiten-Schaltelemente 11UH, 11VH und 11WH der Stromrichterschaltung 5 ausgibt, um eine Ein-/Aus-Ansteuerung (Leitung/Unterbrechung) auszuführen; und L-Seiten-Treiber 10UL, 10VL und WL, von denen jeder auf der Grundlage des demodulierten Steuersignals ein Ansteuersignal (Auftastsignal) ausgibt, um für jedes der L-Seiten-Schaltelemente 11UL, 11VL und 11WL die Ein-/Aus-Ansteuerung (Leitung/Unterbrechung) auszuführen.
Die Modulationsschaltung 7A erzeugt durch Modulieren (Umsetzen) von Informationen für die Fehlerdetektion/-korrektur nicht nur das durch den Mikrocomputer 6 erzeugte Steuersignal, sondern auch ein Modulationssignal. Zum Beispiel wird eine Datenmenge unter der Annahme, dass die Anzahl der Muster von Steuersignalen des Elektromotors 120 27 ist, 5 Bit, falls die Informationen in Bitdaten umgesetzt werden. Falls bei der Fehlerkorrektur ein Hamming-Code verwendet wird, sind für die Fehlerkorrektur in Bezug auf die 5-Bit-Informationen 4 Bit als eine redundante Bitdatenmenge erforderlich, so dass ähnlich der Modulation (Umsetzung) der Steuerinformationen 16 Muster von Signalen, die durch Modulieren der redundanten Bitdaten erhalten werden, als Modulationssignale erzeugt werden. Daraufhin werden das Modulationssignal für die Steuerung und das Modulationssignal für die Fehlerdetektion/-korrektur abwechselnd an die Signalleitung 8 übertragen.
Die Demodulationsschaltung 9A enthält eine Bitdaten-Umsetzungseinheit 14, die das von der Signalleitung 8 übertragene Steuersignal in Bitdaten umsetzt; eine Zwischenspeicherschaltung 15, die Daten hält, die in den durch die Bitdaten-Umsetzungseinheit 14 umgesetzten Bitdaten enthalten sind und die einem Modulationssignal für die Steuerung entsprechen; eine Zwischenspeicherschaltung 16, die Daten für die Fehlerdetektion/-korrektur hält, die in den durch die Bitdaten-Umsetzungseinheit 14 umgesetzten Bitdaten enthalten sind; eine Fehlerkorrektureinheit 17, die auf der Grundlage der in jeder der beiden Zwischenspeicherschaltungen 15 und 16 gehaltenen Bitdaten Daten detektiert/korrigiert; und eine Treibersteuersignal-Umsetzungseinheit 18, die ein Steuersignal von der Fehlerkorrektureinheit 17 in Steuersignale der H-Seiten-Treiber 10UH, 10VH, 10VW und der L-Seiten-Treiber 10UL, 10VL, 10WL umsetzt.
Andere Konfigurationen sind dieselben wie in der ersten Ausführungsform.
Auch in der wie oben beschrieben konfigurierten vorliegenden Ausführungsformen können ähnliche Wirkungen wie in der ersten Ausführungsform erhalten werden.
Da die Steuerschaltung 2 und die Ansteuerschaltung 3 durch die kleinere Anzahl von Signalleitungen 8 (eine Signalleitung) als die Anzahl der Phasen (drei Phasen) des Elektromotors 120 verbunden sind, kann außerdem eine erhöhte Menge der Anzahl der Drähte wegen Redundanz unterbunden werden.
<Vierte Ausführungsform>
Anhand von 11 wird eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Die vorliegende Ausführungsform stellt einen Fall dar, dass eine Stromrichterschaltung und dergleichen in einer ersten Ausführungsform redundant gemacht sind.
11 ist eine Darstellung, die schematisch eine Gesamtkonfiguration einer Ansteuerungs-Steuervorrichtung für einen Elektromotor in Übereinstimmung mit der vorliegenden Ausführungsform darstellt. In der Zeichnung ist ein ähnliches Bauelement wie in der ersten Ausführungsform durch dasselbe Bezugszeichen bezeichnet und ist eine Beschreibung davon weggelassen.
In 11 enthält eine Ansteuerungs-Steuervorrichtung 1: eine Steuerschaltung (CPU) 2, die auf der Grundlage eines Lenkdrehmoment-Detektionssignals S1 und eines Fahrzeuggeschwindigkeitssignals S2 ein Steuersignal erzeugt, das zum Steuern eines Elektromotors 120 verwendet wird; und eine Ansteuerschaltung 3, die auf der Grundlage von über mehrere Signalleitungen 8 und 8a, die redundant konfiguriert sind, übertragenen Steuersignalen von der Steuerschaltung 2 den Elektromotor 120 ansteuert.
Die Ansteuerschaltung 3 enthält: mehrere Stromrichterschaltungen 5A, die den über einen U-Phasen-Draht 12U, einen V-Phasen-Draht 12V und einen W-Phasen-Draht 12W, der mit dem Elektromotor 120 verbunden ist, verbundenen Elektromotor 120 ansteuern und ferner die Ausgabe 22 eines Ansteuersignals an ein anderes Ansteuerziel ermöglichen; und eine Stromrichter-Ansteuerschaltung (Vortreiber-IC) 4B, die ein Ansteuersignal (Auftastsignal) zum Ansteuern jeder der mehreren Stromrichterschaltungen 5A ausgibt. In den mehreren Stromrichterschaltungen 5A sind die Stromrichterschaltungen mit derselben Konfiguration parallel verwendet. Es wird angemerkt, dass der Ausgang 22 im Fall des Ansteuerns des Elektromotors 120 verwendet wird, indem er von den Phasendrähten 12U, 12V und 12W der jeweiligen Phasen geschaltet wird, die dafür ausgelegt sind, den Elektromotor 120 anzusteuern, falls ein anderer, redundant konfigurierter Elektromotor angesteuert wird oder falls eine redundante Phase in dem Elektromotor 120 vorgesehen ist und die redundante Phase angesteuert wird.
Die Stromrichter-Ansteuerschaltung 4B enthält: eine Trägerdetektionseinheit 13A, die einen Träger eines über die Signalleitungen 8 und 8a übertragenen Steuersignals detektiert (Trägerwellendetektion); eine Schalteinheit 20, die auf der Grundlage eines Detektionsergebnisses der Trägerdetektionseinheit 13A wahlweise ein in einer Demodulationsschaltung 9 zu empfangendes Steuersignal unter den über die Signalleitungen 8 und 8a übertragenen Steuersignalen schaltet; die Demodulationsschaltung 9, die das über eine Signalleitung, die durch die Schalteinheit 20 unter den Signalleitungen 8 und 8a ausgewählt wird, übertragenes Steuersignal (Modulationssignal, das auf einer Trägerwelle überlagert ist) demoduliert (wiederherstellt); eine Treibergruppe 10, die durch mehrere H-Seiten-Treiber und durch mehrere L-Seiten-Treiber, von denen jeder auf der Grundlage des durch die Demodulationsschaltung 9 demodulierten Steuersignals an jede der mehreren Stromrichterschaltungen 5A, die auf überlagerte Weise konfiguriert sind, ein Ansteuersignal (Auftastsignal) ausgibt, redundant konfiguriert ist; eine Leistungsversorgungsstrom-Detektionseinheit 19, die den Strom detektiert, der durch jeden der Treiber der Treibergruppe fließt, und die eine Anomalie der Treibergruppe 10 detektiert; und eine Schalteinheit 21, die auf der Grundlage eines Detektionsergebnisses für die Treibergruppe 10 einen Treiber schaltet, an den das durch die Demodulationsschaltung 9 demodulierte Signal unter den Treibern, die die Treibergruppe 10 bilden, ausgegeben werden soll. In der Treibergruppe 10 sind Treibergruppen mit derselben Konfiguration entsprechend jeweiligen Stromrichterschaltungen, die die mehreren Stromrichterschaltungen 5A bilden, parallel verwendet.
Die Trägerdetektionseinheit 13A implementiert eine Anomaliedetektionsfunktion, indem sie einen Träger (eine Trägerwelle) detektiert, der über die Signalleitungen 8 und 8a übertragen wird, und die Anwesenheit und eine Anomalie der Trägerwelle detektiert. Durch Ausgeben eines Anomaliedetektionsergebnisses an die Schalteinheit 20 wählt die Schalteinheit 20 unter den Signalleitungen 8 und 8a eine Signalleitung aus, über die das Steuersignal ohne irgendeine Anomalie übertragen wird, und kann sie das über die ausgewählte Signalleitung übertragene Steuersignal an die Demodulationsschaltung 9 ausgeben.
Die Leistungsversorgungsstrom-Detektionseinheit 19 detektiert eine Anomalie jedes Treibers, indem sie Strom detektiert, der durch jeden Treiber oder dergleichen in der Treibergruppe 10 fließt, und ein Detektionsergebnis an die Schalteinheit 21 ausgibt und dadurch ermöglicht, dass die Schalteinheit 21 eine Treibergruppe auswählt, die ohne Anomalie betrieben wird, und an einer ausgewählten Treibergruppe und an einer ausgewählten Stromrichterschaltung das Schalten ausführt.
Andere Konfigurationen sind dieselben wie in der ersten Ausführungsform.
Auch in der wie oben beschrieben konfigurierten vorliegenden Ausführungsform können ähnliche Wirkungen wie in der ersten Ausführungsform erhalten werden.
Da keine Notwendigkeit besteht, die Demodulationsschaltung 9 redundant zu machen, kann außerdem eine Zunahme der Schaltungsfläche wegen der Redundanz unterbunden werden. Da die Steuerschaltung 2 und die Ansteuerschaltung 3 durch die kleinere Anzahl von Signalleitungen 8 und 8a (zwei Signalleitungen) als die Anzahl der Phasen (drei Phasen) des Elektromotors 120 verbunden sind, kann außerdem eine erhöhte Menge der Anzahl der Drähte wegen Redundanz unterbunden werden.
<Fünfte Ausführungsform>
Anhand von 12 wird eine fünfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Die vorliegende Ausführungsform stellt einen Fall dar, dass eine Ansteuerschaltung in einer ersten Ausführungsform redundant gemacht ist.
12 ist eine Darstellung, die schematisch eine Gesamtkonfiguration einer Ansteuerungs-Steuervorrichtung für einen Elektromotor in Übereinstimmung mit der vorliegenden Ausführungsform darstellt. In der Zeichnung ist ein ähnliches Bauelement wie in der ersten Ausführungsform durch dasselbe Bezugszeichen bezeichnet und ist eine Beschreibung davon weggelassen.
In 12 enthält eine Ansteuerungs-Steuervorrichtung 1A: eine Steuerschaltung (CPU) 2, die auf der Grundlage eines Lenkdrehmoment-Detektionssignals S1 und eines Fahrzeuggeschwindigkeitssignals S2 ein Steuersignal erzeugt, das zum Steuern eines Elektromotors 120 verwendet wird; und mehrere Ansteuerschaltungen 3A, die auf der Grundlage von Steuersignalen, die über mehrere redundant konfigurierte Signalleitungen 8 und 8a von der Steuerschaltung 2 übertragen werden, den Elektromotor 120 ansteuern und außerdem redundant konfiguriert sind, um die Ausgabe 22 eines Ansteuersignals an ein weiteres Ansteuerziel zu ermöglichen.
Andere Konfigurationen sind dieselben wie in der ersten Ausführungsform.
Auch in der wie oben beschrieben konfigurierten vorliegenden Ausführungsformen können ähnliche Wirkungen wie in der ersten Ausführungsform erhalten werden.
Da die Steuerschaltung 2 und die Ansteuerschaltung 3 durch eine kleinere Anzahl von Signalleitungen 8 und 8a (zwei Signalleitungen) als die Anzahl der Phasen (drei Phasen) des Elektromotors 120 verbunden sind, kann außerdem eine erhöhte Menge der Anzahl der Drähte wegen Redundanz unterbunden werden.
<Sechste Ausführungsform>
Anhand von 13 wird eine sechste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Die vorliegende Ausführungsform stellt einen Fall dar, dass über eine Signalleitung 8 in einer ersten Ausführungsform ein Steuersignal übertragen wird, auf dem mehrere Steuersignale überlagert sind.
13 ist eine Darstellung, die schematisch eine Gesamtkonfiguration einer Ansteuerungs-Steuervorrichtung für einen Elektromotor in Übereinstimmung mit der vorliegenden Ausführungsform darstellt. In der Zeichnung ist ein ähnliches Bauelement wie in der ersten Ausführungsform durch dasselbe Bezugszeichen bezeichnet und ist eine Beschreibung davon weggelassen.
In 13 enthält eine Ansteuerungs-Steuervorrichtung 1: eine Steuerschaltung (CPU) 2, die auf der Grundlage eines Lenkdrehmoment-Detektionssignals S1 und eines Fahrzeuggeschwindigkeitssignals S2 ein Steuersignal erzeugt, das zum Steuern eines Elektromotors 120 verwendet wird; und eine Ansteuerschaltung 3, die auf der Grundlage eines über eine Signalleitung 8 von der Steuerschaltung 2 übertragenen Steuersignals den Elektromotor 120 ansteuert.
Die Steuerschaltung 2 enthält: einen Mikrocomputer 6, der auf der Grundlage des Lenkdrehmoment-Detektionssignals S1 und des Fahrzeuggeschwindigkeitssignals S2 ein Steuersignal erzeugt, das zum Steuern des Elektromotors 120 verwendet wird; eine Modulationsschaltung 7B, die durch Modulieren (Umsetzen) des durch den Mikrocomputer 6 erzeugten Steuersignals ein Modulationssignal erzeugt und das erzeugte Modulationssignal in einer auf einer Trägerwelle überlagerten Welle an die Signalleitung 8 ausgibt.
Die Ansteuerschaltung 3 enthält: eine Stromrichterschaltung 5, die den über einen U-Phasen-Draht 12U, über einen V-Phasen-Draht 12V und über einen W-Phasen-Draht 12W, die mit dem Elektromotor 120 verbunden sind, verbundenen Elektromotor 120 ansteuert; eine Stromrichterschaltung 25, die einen weiteren Elektromotor 22A ansteuert; und eine Stromrichter-Ansteuerschaltung (Vortreiber-IC) 4C, die Ansteuersignale (Auftastsignale) zum Ansteuern der Stromrichterschaltungen 5 und 25 ausgibt.
Die Stromrichter-Ansteuerschaltung 4C enthält: eine Verteilungsschaltung 23, die ein über die Signalleitung 8 übertragenes Steuersignal auf ein Steuersignal 23a, das eine Hochfrequenzkomponente ist, und auf ein Steuersignal 23b, das eine Niederfrequenzkomponente ist, verteilt; eine Demodulationsschaltung 9, die ein als das Steuersignal 23a (auf einer Trägerwelle überlagertes Modulationssignal) übertragenes Steuersignal demoduliert (wiederherstellt); H-Seiten-Treiber 10UH, 10VH und 10VW, von denen jeder auf der Grundlage des durch die Demodulationsschaltung 9 demodulierten Steuersignals ein Ansteuersignal (Auftastsignal) ausgibt, um für jedes der H-Seiten-Schaltelemente (11UH, 11VH und 11WH) der Stromrichterschaltung 5 eine Ein-/Aus-Ansteuerung (Leitung/Unterbrechung) auszuführen; L-Seiten-Treiber 10UL, 10VL und 10WL, von denen jeder auf der Grundlage des demodulierten Steuersignals das Ansteuersignal (Auftastsignal) ausgibt, um für jedes der L-Seiten-Schaltelemente (11UL, 11VL und 11WL) eine Ein-/Aus-Ansteuerung (Leitung/Unterbrechung) auszuführen; und eine Niederfrequenz-Ansteuerschaltung 24, die auf der Grundlage des als das Steuersignal 23b übertragenen Steuersignals ein Ansteuerungs-Steuerziel (einen Elektromotor) 22A ansteuert.
Die Modulationsschaltung 7B gibt an die Signalleitung 8 nicht nur ein durch Modulieren des durch den Mikrocomputer 6 erzeugten Steuersignals des Elektromotors 120 erhaltenes Modulationssignal, sondern auch ein Steuersignal für das Ansteuerungs-Steuerziel 22A in einer als ein Modulationssignal-Steuersignal für ein weiteres Frequenzband weiter überlagerten Weise aus. Es wird angemerkt, dass hier eine Beschreibung unter der Annahme gegeben wird, dass das Steuersignal des Elektromotors 120 in einem Hochfrequenzband ist und dass das Steuersignal des Ansteuerungs-Steuerziels 22A in einem Niederfrequenzband ist.
Die Verteilungsschaltung 23 weist eine Funktion zum Verteilen von Signalen für jede Frequenz auf (fungiert als ein Trennfilter und als ein Verteiler) und gibt von dem über die Signalleitung 8 übertragenen Signal Folgendes aus: das Steuersignal 23a in einem bestimmten Frequenzband (z. B. Hochfrequenzband) an die Demodulationsschaltung 9; und das Steuersignal 23b in einem anderen Frequenzband (z. B. Niederfrequenzband) an eine Demodulationsschaltung 24a.
Die Niederfrequenz-Ansteuerschaltung 24 enthält: die Demodulationsschaltung 24a, die ein übertragenes Steuersignal (auf einer Trägerwelle überlagertes Modulationssignal) als das Steuersignal 23b demoduliert (wiederherstellt); und eine Treibergruppe 24b, die auf der Grundlage des durch die Demodulationsschaltung 24a demodulierten Steuersignals ein Ansteuersignal (Auftastsignal) ausgibt, um für jedes der H-Seiten- und L-Seiten-Schaltelemente der Stromrichterschaltung 25 eine Ein-/Aus-Ansteuerung (Leitung/Unterbrechung) auszuführen. Die Niederfrequenz-Ansteuerschaltung 24 wird durch ein Ansteuersignal in einem anderen Frequenzband als der Elektromotor 120 angesteuert und wird z. B. durch ein Ansteuersignal in einem niedrigeren Frequenzband als z. B. der Elektromotor 120 angesteuert.
Weitere Konfigurationen sind dieselben wie in der ersten Ausführungsform.
Auch in der wie oben beschrieben konfigurierten vorliegenden Ausführungsform können ähnliche Wirkungen wie in der ersten Ausführungsform erhalten werden.
Außerdem ist es möglich, gleichzeitig mit dem Elektromotor 120 die Niederfrequenz-Ansteuerschaltung 24 zu steuern, die durch ein Steuersignal (Niederfrequenzsignal) in einem anderen Frequenzband als ein Hauptansteuerziel (wie etwa der Elektromotor 120) angesteuert werden kann.
Während in der vorliegenden Ausführungsform der Elektromotor 22A als ein Beispiel des Ansteuerungs-Steuerziels der Niederfrequenz-Ansteuerschaltung 24 beschrieben ist, darauf aber nicht beschränkt ist, kann durch Ausgeben eines Steuersignals an die Niederfrequenz-Ansteuerschaltung, die das weitere Ansteuerungs-Steuerziel ansteuert, ein weiteres Ansteuerungs-Steuerziel angesteuert werden.
Außerdem wird angemerkt, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt ist und verschiedene geänderte Beispiele enthalten kann. Zum Beispiel sind die obigen Beispiele zum leichten Verständnis der vorliegenden Erfindung ausführlich beschrieben worden, wobei die vorliegende Erfindung nicht notwendig auf jene beschränkt ist, die alle oben beschriebenen Konfigurationen aufweisen. Darüber hinaus kann jede der oben beschriebenen Konfigurationen, Funktionen und dergleichen dadurch implementiert werden, dass ein Teil davon oder alles z. B. mit einer integrierten Schaltung entworfen wird. Außerdem kann jede der oben beschriebenen Konfigurationen, Funktionen und dergleichen unter Verwendung von Software durch einen Prozessor implementiert werden, der ein Programm interpretiert und ausführt, das die jeweiligen Funktionen implementiert.
Bezugszeichenliste

1: Ansteuerungs-Steuervorrichtung
2: Steuerschaltung (CPU)
3, 3A: Ansteuerschaltung
4, 4A, 4B, 4C: Stromrichter-Ansteuerschaltung (Vortreiber-IC)
5, 5A: Stromrichterschaltung
6: Mikrocomputer
7, 7A, 7B: Modulationsschaltung
8, 8a: Signalleitung
9, 9A: Demodulationsschaltung
10: Treibergruppe
10UH, 10VH, 10WH: H-Seiten-Treiber (Schaltelementtreiber)
10UL, 10VL, 10WL: L-Seiten-Treiber (Schaltelementtreiber)
11UH, 11VH, 11WH: H-Seiten-Schaltelement
11UL, 11VL, 11WL: L-Seiten-Schaltelement
12U: U-Phasen-Draht
12V: V-Phasen-Draht
12W: W-Phasen-Draht
13, 13A: Trägerdetektionseinheit
14: Bitdaten-Umsetzungseinheit
15, 16: Zwischenspeicherschaltung
17: Fehlerkorrektureinheit
18: Treibersteuersignal-Umsetzungseinheit
19: Leistungsversorgungsstrom-Detektionseinheit
20, 21: Schalteinheit
22: Ausgang
22A: Ansteuerungs-Steuerziel (Elektromotor)
23: Verteilungsschaltung
23a, 23b: Steuersignal
24: Niederfrequenz-Ansteuerschaltung
24a: Demodulationsschaltung
24b: Treibergruppe
25: Stromrichterschaltung
100: Lenkrad
110: Lenkdrehmomentsensor
120: Elektromotor
140: Lenkwelle
150: elektrische Servolenkvorrichtung
160: Verzögerungseinrichtung
170: Ritzelzahnrad
180: Zahnstange
200: Rad

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 5590077 B2 [0003, 0004]

Claims

Ansteuerungs-Steuervorrichtung für einen Elektromotor, wobei die Ansteuerungs-Steuervorrichtung umfasst: eine Ansteuerschaltung, die dafür konfiguriert ist, einen Elektromotor mit mehreren Phasen anzusteuern; eine Steuerschaltung, die dafür konfiguriert ist, ein Steuersignal zum Steuern der Ansteuerschaltung auszugeben; und eine Signalleitung, die die Steuerschaltung mit der Ansteuerschaltung verbindet, um ein Steuersignal von der Steuerschaltung an die Ansteuerschaltung zu übertragen, wobei die Anzahl der Signalleitungen kleiner als die Anzahl der Phasen des Elektromotors ist.
Ansteuerungs-Steuervorrichtung für einen Elektromotor nach Anspruch 1, wobei die Ansteuerungs-Steuervorrichtung ferner umfasst: mehrere Schaltelementtreiber, die Paare bilden, von denen jedes aus einem H-Seiten-Treiber, der ein H-Seiten-Schaltelement ansteuert, das auf einer Seite des hohen Potentials angeordnet ist, und aus einem L-Seiten-Treiber, der ein L-Seiten-Schaltelement ansteuert, das auf einer Seite des tiefen Potentials der Leistungsversorgung mehrerer Paare von Schaltelementen angeordnet ist, gebildet ist, die in der Ansteuerschaltung in einer Weise, die den jeweiligen Phasen des Elektromotors entspricht, vorgesehen sind; eine Modulationsschaltung, die in der Steuerschaltung vorgesehen ist und dafür konfiguriert ist, ein Steuersignal zu modulieren, um jeden der mehreren Schaltelementtreiber zu steuern, und die dafür konfiguriert ist, das modulierte Steuersignal an die Signalleitung auszugeben; und eine Demodulationsschaltung, die in der Ansteuerschaltung vorgesehen ist und dafür konfiguriert ist, das über die Signalleitung übertragene Steuersignal zu demodulieren und das demodulierte Steuersignal an die mehreren Schaltelementtreiber auszugeben.
Ansteuerungs-Steuervorrichtung für einen Elektromotor nach Anspruch 2, wobei die Modulationsschaltung das Steuersignal durch Amplitudenmodulation, durch Phasenmodulation, durch Frequenzmodulation oder durch Pulsbreitenmodulation moduliert.
Ansteuerungs-Steuervorrichtung für einen Elektromotor nach Anspruch 2, wobei die Ansteuerschaltung eine Anomaliesignal-Detektionseinheit enthält, die dafür konfiguriert ist, auf der Grundlage eines über die Signalleitung übertragenen Trägersignals eine Kommunikationsanomalie zu detektieren.
Ansteuerungs-Steuervorrichtung für einen Elektromotor nach Anspruch 2, die ferner wenigstens eine redundante Signalleitung umfasst, die zu der Signalleitung parallelgeschaltet ist, um das Steuersignal von der Steuerschaltung zu übertragen, wobei die Ansteuerschaltung enthält: eine Signalleitungs-Schalteinheit, die dafür konfiguriert ist, unter mehreren Signalleitungen, die die Signalleitung und die redundante Signalleitung enthalten, eine mit der Modulationsschaltung zu verbindende Signalleitung zu schalten; und eine Anomaliedetektionseinheit, die dafür konfiguriert ist, auf der Grundlage eines über die Signalleitung übertragenen Trägersignals eine Kommunikationsanomalie zu detektieren und die Signalleitungs-Schalteinheit auf der Grundlage eines Detektionsergebnisses zu steuern.
Ansteuerungs-Steuervorrichtung für einen Elektromotor nach Anspruch 2, wobei die Demodulationsschaltung enthält: eine Bitdaten-Umsetzungseinheit, die dafür konfiguriert ist, ein über die Signalleitung übertragenes Steuersignal in Bitdaten umzusetzen; und eine Fehlerdetektionseinheit, die dafür konfiguriert ist, auf der Grundlage der Bitdaten einen Fehler eines Steuersignals zu detektieren.
Ansteuerungs-Steuervorrichtung für einen Elektromotor nach Anspruch 2, wobei die Ansteuerungs-Steuervorrichtung ferner wenigstens einen redundanten Schaltelementtreiber umfasst, der zu jedem der mehreren Schaltelementtreiber parallelgeschaltet ist, um das Steuersignal von der Modulationsschaltung zu übertragen, wobei die Ansteuerschaltung enthält: eine Treiberschalteinheit, die dafür konfiguriert ist, unter mehreren Schaltelementtreibern, die die Schaltelementtreiber und den redundanten Schaltelementtreiber enthalten, einen Schaltelementtreiber zu schalten, zu dem das Steuersignal von der Demodulationsschaltung übertragen werden soll; und eine Stromdetektionseinheit, die dafür konfiguriert ist, den Verbrauchsstrom der mehreren Schaltelementtreiber zu detektieren und die Treiberschalteinheit auf der Grundlage eines Detektionsergebnisses zu steuern.
Ansteuerungs-Steuervorrichtung für einen Elektromotor nach Anspruch 2, wobei die Ansteuerschaltung eine Verteilungsschaltung enthält, die dafür konfiguriert ist, ein über die Signalleitung in der Demodulationsschaltung empfangenes Steuersignal auf der Grundlage einer Frequenzkomponente auf ein erstes Steuersignal, um den Elektromotor anzusteuern, und auf ein zweites Steuersignal, um einen weiteren Elektromotor anzusteuern, zu verteilen.