DE112020003704T5 - Elektronische Steuervorrichtung und Fehlererfassungsverfahren - Google Patents

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Abstract

Eine EPS-Steuervorrichtung (2) mit zwei elektrischen Systemen, die jeweils mit externen Stromversorgungen (6A, 6B) verbunden sind, umfasst in jedem elektrischen System Wechselrichter (11A, 11B), die einen Motor (1) betreiben, Steuerschaltungen (12A, 12B), die die Wechselrichter steuern, und negative Steckverbinder (14A, 14B), die negative Steuersystemleitungen (18A, 18B) von einer gemeinsamen Steuersystemerde (23) und negative Antriebssystemleitungen (17A, 17B) mit negativen Stromversorgungsleitungen (62A, 62B) verbinden. Die EPS-Steuervorrichtung (2) enthält auch Verbindungsleitungen (25), die die negativen Antriebssystemleitungen (17A, 17B) verbindet, und eine Stromzustand-Erfassungsleitung (24), die Stromzustände der Verbindungsleitungen (25) erfasst. Die Steuerschaltungen erfassen Unterbrechungsfehler in Steckverbindern oder in negativen Stromversorgungsleitungen in den entsprechenden Systemen basierend auf den Stromzuständen. Wenn ein Unterbrechungsfehler erfasst wird, beschränkt die entsprechende Steuerschaltung die Steuerung an dem Wechselrichter in ihrem System. Andernfalls wird die Steuerung an dem Wechselrichter in dem System fortgesetzt.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektronische Steuervorrichtung mit einer Systemredundanz sowie ein in der elektronischen Steuervorrichtung verwendetes Fehlererfassungsverfahren.
  • STAND DER TECHNIK
  • Es ist eine in einem Fahrzeug integrierte elektronische Steuervorrichtung mit einer Systemredundanz in einem Servolenkung (Electric Power Steering bzw. EPS)-System oder ähnlichem bekannt, die kontinuierlich eine der Sicherheit und Zuverlässigkeit dienende Steuerverarbeitung auch dann durchführt, wenn ein Fehler oder ein Ausfall auftritt. Zum Beispiel erläutert das Patentdokument 1 eine redundante Konfiguration, in der Wechselrichter redundant sind und zwei Systeme vorsehen, um einen plötzlichen Unterstützungsverlust zu kompensieren, der durch größere Fahrzeuggrößen oder die Verwendung einer Spurhalteunterstützung verursacht wird. In dieser redundanten Konfiguration werden zwei Sätze von mehrphasigen Motorwicklungen in einem Motor verwendet und ist ein Wechselrichter mit jedem der zwei Sätze von mehrphasigen Motorwicklungen verbunden. Wenn dabei der Wechselrichter in einem System nicht richtig funktioniert, kann die Lenkkraft kontinuierlich unterstützt werden, indem der Wechselrichter in dem anderen System für das Betreiben des Motors verwendet wird.
  • Außerdem müssen elektronische Steuervorrichtungen auf Sicherheitsmaßnahmen einer höheren Ebene, wie sie für ein autonomes Fahren erforderlich sind, reagieren. Zum Beispiel erläutert das Patentdokument 2 eine elektronische Steuervorrichtung mit einer redundanten Konfiguration, in der nicht nur Wechselrichter, sondern auch Steuerschaltungen, die die Wechselrichter steuern, redundant sind und zwei Systeme vorsehen. Die elektronische Steuervorrichtung ist mit zwei externen Stromversorgungen in den zwei redundanten Systemen verbunden, und der Strom wird unabhängig von diesen externen Stromversorgungen zu dem Wechselrichter und der Steuerschaltung für jedes System zugeführt.
  • REFERENZLISTE
  • PATENTDOKUMENTE
    • Patentdokument 1: JP2014-176215 A
    • Patentdokument 2: JP2017-191093 A
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • PROBLEMSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • Wenn Wechselrichter, Steuerschaltungen und externe Stromversorgungen redundant sind und zwei Systeme vorsehen, ist es hinsichtlich der Kosten und der Größe wünschenswert, dass die Stromkapazität eines einzelnen Kabelbaums für das Verbinden einer entsprechenden externen Stromversorgung in einem entsprechenden System mit einer elektronischen Steuervorrichtung derart beschaffen ist, dass sie die Hälfte der Stromkapazität eines einzelnen Kabelbaums in einer nicht-redundanten Konfiguration aufweist.
  • Wenn jedoch ein Unterbrechungsfehler in einem mit der Erde der externen Stromversorgung verbundenen Erdungskabelbaum in einem System auftritt, kann ein Rückstrom, der von dem Wechselrichter zu der externen Stromversorgung in diesem System fließen sollte, zu dem normalen Erdungskabelbaum in dem anderen System über die gemeinsame Erde der Steuerschaltungen in den zwei Systemen fließen. Weil in diesem Fall die Rückströme von den Wechselrichtern in den zwei Systemen an dem normalen Erdungskabelbaum konzentriert werden, fließt ein die Stromkapazität des normalen Erdungskabelbaums überschreitender Strom und wird der normale Erdungskabelbaum überhitzt. Das heißt, dass ein gleichzeitiger Fehler auftreten kann. Weil der gleichzeitige Fehler einen gleichzeitigen Verlust der Stromleitung durch den Motor in den zwei Systemen zur Folge hat, tritt ein „plötzlicher Unterstützungsverlust“ auf.
  • Um einen Fluss eines Rückstroms über die gemeinsame Erde der Steuerschaltungen in den zwei Systemen zu verhindern, können die Steuerschaltungen in den zwei Systemen mit einer Steuersystemerde versehen sein. Dabei können sich jedoch die Erdungspotentiale jeweils verschieden ändern. Und weil verschiedenartige Informationskommunikationen zwischen den Steuerschaltungen in den zwei Systemen basierend auf einer Differenzsignalisierungsmethode durchgeführt werden müssen, können sich die Kosten erhöhen oder kann sich die Kommunikationsgeschwindigkeit vermindern.
  • Die vorliegende Erfindung nimmt auf das oben geschilderte Problem Bezug, wobei es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, eine elektronische Steuervorrichtung, die mit Systemen, in denen Wechselrichter, Steuerschaltungen und externe Stromversorgungen redundant sind und die Erde gemeinsam für die redundanten Steuerschaltungen verwendet wird, kompatibel ist und verhindern kann, dass ein Rückstrom von einem System, in dem der entsprechende Erdungskabelbaum nicht richtig funktioniert, zu dem normalen Erdungskabelbaum in einem anderen System fließt, und weiterhin ein in der elektronischen Steuervorrichtung verwendetes Fehlererfassungsverfahren vorzusehen.
  • PROBLEMLÖSUNG
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine elektronische Steuervorrichtung mit einer Vielzahl von elektrischen Systemen, die jeweils mit einer anderen externen Stromversorgung verbunden sind: einen Wechselrichter, der in jedem der elektrischen Systeme enthalten ist und innerhalb einer Vielzahl von separaten Wicklungssätzen eines Motors einen vorbestimmten Wicklungssatz in dem entsprechenden elektrischen System umfasst; eine Steuerschaltung, die in jedem der elektrischen Systeme enthalten ist und den Wechselrichter in dem entsprechenden elektrischen System steuert; eine gemeinsame Steuersystemerde, mit der die Steuerschaltungen in den elektrischen Systemen gemeinsam verbunden sind; einen Steckverbinder, der in jedem der elektrischen Systeme enthalten ist und eine negative Steuersystemleitung von der gemeinsamen Steuersystemerde und eine negative Antriebssystemleitung von einer negativen Sammelschiene des entsprechenden Wechselrichters mit einer negativen Stromversorgungsleitung von der entsprechenden externen Stromversorgung verbindet; eine Verbindungsleitung, die die negativen Antriebssystemleitungen zwischen den elektrischen Systemen miteinander verbindet; und eine Stromzustand-Erfassungsschaltung, die an der Verbindungsleitung installiert ist und Stromzustände der Verbindungsleitung erfasst; wobei in jedem elektrischen System die entsprechende Steuerschaltung, basierend auf dem Stromzustand erfasst, ob ein Unterbrechungsfehler in dem entsprechenden Steckverbinder oder in der negativen Stromversorgungsleitung in dem entsprechenden elektrischen System aufgetreten ist; und wobei, wenn die Steuerschaltung das Auftreten eines Unterbrechungsfehlers erfasst, die Steuerschaltung die Steuerung an dem entsprechenden Wechselrichter in dem entsprechenden elektrischen System begrenzt, und wenn die Steuerschaltung kein Auftreten eines Unterbrechungsfehlers erfasst, die Steuerschaltung die Steuerung an dem entsprechenden Wechselrichter in dem entsprechenden elektrischen System fortsetzt.
  • Außerdem wird gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Fehlererfassungsverfahren in einer elektronischen Steuervorrichtung vorgesehen, die umfasst: eine Vielzahl von elektrischen Systemen, die jeweils mit einer anderen externen Stromversorgung verbunden sind; einen Wechselrichter, der in jedem der elektrischen Systeme enthalten ist und innerhalb einer Vielzahl von separaten Wicklungssätzen eines Motors einen vorbestimmten Wicklungssatz in dem entsprechenden elektrischen System antreibt; eine Steuerschaltung, die in jedem der elektrischen Systeme enthalten ist und den Wechselrichter in dem entsprechenden elektrischen System steuert; eine gemeinsame Steuersystemerde, mit der die Steuerschaltungen in den elektrischen Systemen gemeinsam verbunden sind; einen Steckverbinder, der in jedem der elektrischen Systeme enthalten ist und eine negative Steuersystemleitung von der gemeinsamen Steuersystemerde und eine negative Antriebssystemleitung von einer negativen Sammelschiene des entsprechenden Wechselrichters mit einer negativen Stromversorgungsleitung von der entsprechenden externen Stromversorgung verbindet; eine Verbindungsleitung, die die negativen Antriebssystemleitungen zwischen den elektrischen Systemen miteinander verbindet; und eine Stromzustand-Erfassungsschaltung, die an der Verbindungsleitung installiert ist und Stromzustände der Verbindungsleitung erfasst; wobei das Fehlererfassungsverfahren umfasst: Veranlassen, dass die Steuerschaltung in jedem elektrischen System basierend auf dem Stromzustand erfasst, ob ein Unterbrechungsfehler in dem entsprechenden Steckverbinder oder der negativen Stromversorgungsleitung in dem entsprechenden elektrischen System aufgetreten ist; Veranlassen, dass die Steuerschaltung die Steuerung an dem entsprechenden Wechselrichter in dem entsprechenden elektrischen System begrenzt, wenn die Steuerschaltung das Auftreten eines Unterbrechungsfehlers erfasst; und Veranlassen, dass die Steuerschaltung die Steuerung an dem entsprechenden Wechselrichter in dem entsprechenden elektrischen System fortsetzt, wenn die Steuerschaltung kein Auftreten des Unterbrechungsfehlers erfasst.
  • EFFEKTE DER ERFINDUNG
  • Weil gemäß der elektronischen Steuervorrichtung und dem Fehlererfassungsverfahren in Systemen, in denen Wechselrichter, Steuerschaltungen und externe Stromversorgungen redundant sind und eine Erde gemeinsam für die redundanten Steuerschaltungen verwendet wird, ein Fehler in einem Erdungskabelbaum erfasst werden kann, kann verhindert werden, dass ein Rückstrom von einem System, in dem ein Erdungskabelbaum nicht richtig funktioniert, zu einem normalen Kabelbaum in einem anderen System fließt.
  • Figurenliste
    • 1 ist ein schematisches Konfigurationsdiagram, das ein Beispiel für ein EPS-System gemäß einem ersten Beispiel zeigt.
    • 2 ist ein Schaltdiagramm, das ein Beispiel für die interne Konfiguration einer EPS-Steuervorrichtung in dem EPS-System zeigt.
    • 3 ist ein Schaltdiagramm, das ein Beispiel für die interne Konfiguration von Wechselrichtern und eines Motors in der EPS-Steuervorrichtung zeigt.
    • 4 ist ein Schaltdiagramm, das ein Beispiel für die interne Konfiguration einer Stromzustand-Erfassungsschaltung in der EPS-Steuervorrichtung zeigt.
    • 5 ist ein Schaltdiagramm eines Strompfads, der auftritt, wenn die EPS-Steuervorrichtung einen normalen Betrieb ausführt.
    • 6 ist ein Schaltdiagramm eines Strompfads, der auftritt, wenn ein Fehler in einem Erdungskabelbaum der EPS-Steuervorrichtung aufgetreten ist.
    • 7 zeigt die Beziehung zwischen Ausfallmodi und Erfassungssignalen der EPS-Steuervorrichtung.
    • 8 ist ein Schaltdiagramm eines Strompfads, der auftritt, nachdem ein Fehler in einem GND-Kabelbaum der EPS-Steuervorrichtung erfasst wurde.
    • 9 ist eine perspektivische Ansicht eines Konfigurationsbeispiels von negativen Steckverbindern.
    • 10 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel einer durch die EPS-Steuervorrichtung durchgeführten ersten Fehlererfassungsverarbeitung zeigt.
    • 11 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel einer durch die EPS-Steuervorrichtung durchgeführten zweiten Fehlererfassungsverarbeitung zeigt.
    • 12 ist ein Schaltdiagramm, das eine erste Variation der Stromzustand-Erfassungsschaltung in der EPS-Steuervorrichtung zeigt.
    • 13 ist ein Schaltdiagramm, das eine zweite Variation der Stromzustand-Erfassungsschaltung in der EPS-Steuervorrichtung zeigt.
    • 14 ist ein Schaltdiagramm, das ein Beispiel für die interne Konfiguration einer EPS-Steuervorrichtung gemäß einem zweiten Beispiel zeigt.
    • 15 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel einer durch die EPS-Steuervorrichtung durchgeführten ersten Fehlererfassungsverarbeitung zeigt.
    • 16 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel einer durch die EPS-Steuervorrichtung durchgeführten zweiten Fehlererfassungsverarbeitung zeigt.
    • 17 ist ein Schaltdiagramm, das eine Stromzustand-Erfassungsschaltung gemäß einer ersten Variation der EPS-Steuervorrichtung zeigt.
    • 18 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel einer ersten Fehlererfassungsverarbeitung gemäß einer zweiten Variation der EPS-Steuervorrichtung zeigt.
    • 19 ist ein Schaltdiagram, das ein Beispiel für einen Stromfluss, wenn ein gleichzeitiger Fehler aufgetreten ist, zeigt.
  • AUSFÜHRUNGSFORM DER ERFINDUNG
  • Im Folgenden werden Beispiele der vorliegenden Erfindung im Detail mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
  • [Erstes Beispiel]
  • 1 zeigt ein Beispiel eines Servolenkung (Electric Power Steering bzw. EPS)-Systems gemäß einem ersten Beispiel. Ein EPS-System 100 ist ein System für das Unterstützen eines Lenkdrehmoments. Insbesondere unterstützt das EPS-System bei einem normalen Fahren, in dem ein Fahrer eines Fahrzeugs 1000 eine Lenkoperation durchführt und ein Paar von gesteuerten Rädern 1002 mit einem an einem Lenkrad 1001 erzeugten Lenkdrehmoment dreht, das Lenkdrehmoment. Das durch das Betätigen des Lenkrads 1001 erzeugte Lenkdrehmoment wird zu einem mit einer Zahnradwelle 1004 verbundenen Zahnrad 1005 über eine Lenkwelle 1003 usw. übertragen. Die auf dem übertragenen Lenkdrehmoment basierende Drehbewegung des Zahnrads 1005 wird durch eine Zahnstange 1006, die mit dem Zahnrad 1005 eingreift, zu einer linearen Bewegung in der Richtung der Fahrzeugbreite gewandelt, wobei ein mit dem Zahnrad 1006 verbundenes Paar von Lenkmechanismen 1007 durch diese lineare Bewegung betätigt wird. Auf diese Weise drehen sich die mit den entsprechenden Lenkmechanismen 1007 verbundenen gesteuerten Räder. Das EPS-System 100 ist derart konfiguriert, dass es ein das Lenkdrehmoment unterstützendes Unterstützungsdrehmoment zu dem Übertragungspfad des Lenkdrehmoments zu dem Paar von Lenkmechanismen 1007 hinzufügt.
  • In dem in 1 gezeigten Beispiel umfasst das EPS-System 100 einen Motor 1 und eine EPS-Steuervorrichtung 2, die einen Computer umfasst und den Antrieb des Motors 1 steuert. Außerdem umfasst das EPS-System 100 eine Lenksäule 1008, die zusätzlich zu der Lenkwelle 1003 einen Lenkwinkelsensor 3, einen Lenkdrehmomentsensor 4 und eine Untersetzung 5, die die Ausgabe des Motors 1 reduziert und die reduzierte Ausgabe zu der Lenkwelle 1003 überträgt, enthält.
  • Das EPS-System 100 weist eine redundante Konfiguration auf, in der zwei elektrische Systeme verwendet werden. Insbesondere umfasst das EPS-System 100 ein elektrisches System, in dem Strom von einer ersten im Fahrzeug integrierten Batterie (externe Stromversorgung) 6A zu dem Motor 1 über die EPS-Steuervorrichtung 2 zugeführt wird, und ein weiteres elektrisches System, in dem Strom von einer zweiten im Fahrzeug integrierten Batterie (externe Stromversorgung) 6B zu dem Motor 1 über die EPS-Steuervorrichtung 2 zugeführt wird. Im Folgenden werden in dem Motor 1 und der EPS-Steuervorrichtung 2 das elektrische System, in dem Strom von der ersten im Fahrzeug integrierten Batterie 6A zugeführt wird, als ein „erstes elektrisches System“ bezeichnet, wobei „A“ an die Bezugszeichen angehängt wird, um Komponenten in dem ersten elektrischen System zu kennzeichnen. Entsprechend wird in dem Motor 1 und der EPS-Steuervorrichtung 2 das elektrische System, in dem Strom von der zweiten im Fahrzeug integrierten Batterie 6B zugeführt wird, als ein „zweites elektrisches System“ bezeichnet, wobei „B“ an die Bezugszeichen angehängt wird, um Komponenten in dem zweiten elektrischen System zu kennzeichnen.
  • Die EPS-Steuervorrichtung 2 ist konfiguriert, um verschiedene Arten von Signalen wie etwa ein Lenkwinkel-Erfassungssignal Sθ von dem Lenkwinkelsensor 3, ein Lenkdrehmoment-Erfassungssignal ST von dem Lenkdrehmomentsensor 4 und ein Fahrzeuggeschwindigkeit-Erfassungssignal SV von einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 7 zu empfangen. Außerdem berechnet die EPS-Steuervorrichtung 2 einen Zielunterstützung-Drehmomentwert (ein Zieldrehmoment) basierend auf dem Lenkwinkel, dem Lenkdrehmoment, der Fahrzeuggeschwindigkeit usw., die aus den empfangenen Signalen erhalten werden, und steuert die Drehung des Motors 1 derart, dass das durch den Motor 1 erzeugte Drehmoment dem Zieldrehmoment nahekommt. Dann wird das durch den Motor 1 erzeugte Drehmoment zu der Lenkwelle 1003 über die Untersetzung 5 übertragen, sodass die Lenkkraft durch das Unterstützungsdrehmoment basierend auf dem Betriebszustand des Fahrzeugs 1000 unterstützt wird.
  • Das EPS-System 100 umfasst weiterhin einen Fahrzeugposition-Erfassungssensor 8 und eine Autonomes-Fahren-Steuereinrichtung 9 für ein autonomes Fahren des Fahrzeugs 1000. Zum Beispiel ist der Fahrzeugposition-Erfassungssensor 8 eine Kamera oder ähnliches und ist konfiguriert zum Erfassen der Position des Fahrzeugs 1000. Die Autonomes-Fahren-Steuervorrichtung 9 ist konfiguriert zum Ausgeben eines Autonomes-Fahren-Anfragesignals Sauto, wenn ein autonomes Fahren des Fahrzeugs 1000 durchgeführt wird. Außerdem ist die Autonomes-Fahren-Steuereinrichtung 9 konfiguriert zum Berechnen eines Ziellenkwinkels des Lenkrads 1001 basierend auf der durch den Fahrzeugposition-Erfassungssensor 8 erfassten Position und zum Ausgeben eines Lenkwinkel-Befehlssignals Sθ* einschließlich von Informationen zu dem Ziellenkwinkel. Wenn das Autonomes-Fahren-Anfragesignal Sauto empfangen wird, berechnet die EPS-Steuervorrichtung 2 basierend auf einer Abweichung zwischen dem aus dem Lenkwinkel-Befehlssignal Sθ* erhaltenen Ziellenkwinkel und einem aus dem Lenkwinkel-Abweichungssignal Sθ erhaltenen tatsächlichen Lenkwinkel einen Ziellenkdrehmomentwert (ein Zieldrehmoment). Im Folgenden steuert die EPS-Steuervorrichtung 2 die Drehung des Motors 1 derart, dass das aus dem Lenkdrehmoment-Erfassungssignal ST erhaltene tatsächliche Lenkdrehmoment dem Zieldrehmoment nahekommt. Das durch den Motor 1 erzeugte Drehmoment wird zu der Lenkwelle 1003 über die Untersetzung 5 übertragen, sodass ein autonomes Fahren des Fahrzeugs 1000 durchgeführt wird.
  • 2 zeigt ein Beispiel für die interne Konfiguration der EPS-Steuervorrichtung 2 in dem EPS-System 100. 2 zeigt nur eine Konfiguration der EPS-Steuervorrichtung 2 in dem EPS-System 100 in 1, wobei diese Konfiguration für ein normales Fahren (nicht-autonomes Fahren) verwendet wird.
  • Das Gehäuse 10 der EPS-Steuervorrichtung 2 enthält einen ersten Wechselrichter 11A und eine erste Steuerschaltung 12A als das erste elektrische System, in dem die erste im Fahrzeug integrierte Batterie 6A als eine Stromversorgung verwendet wird, und enthält einen zweiten Wechselrichter 11B und eine zweite Steuerschaltung 12B als das zweite elektrische System, in dem die zweite im Fahrzeug integrierte Batterie 6B als eine Stromversorgung verwendet wird. Außerdem enthält das Gehäuse 10 einen ersten positiven Steckverbinder 13A und einen ersten negativen Steckverbinder 14A in dem ersten elektrischen System und enthält einen zweiten positiven Steckverbinder 13B und einen zweiten negativen Steckverbinder 14B in dem zweiten elektrischen System.
  • In dem ersten elektrischen System ist der erste positive Steckverbinder 13A mit einer positiven Elektrode der ersten im Fahrzeug integrierten Batterie 6A über eine erste positive Stromversorgungsleitung 61A verbunden und ist der erste negative Steckverbinder 14A mit einer negativen Elektrode der ersten im Fahrzeug integrierten Batterie 6A über eine erste negative Stromversorgungsleitung 62A verbunden. Entsprechend ist in dem zweiten elektrischen System der zweite positive Steckverbinder 13B mit einer positiven Elektrode der zweiten im Fahrzeug integrierten Batterie 6B über eine zweite positive Stromversorgungsleitung 61B verbunden und ist der zweite negative Steckverbinder 14B mit einer negativen Elektrode der zweiten im Fahrzeug integrierten Batterie 6B über eine zweite negative Stromversorgungsleitung 62B verbunden. Jede der zwei negativen Elektroden der ersten im Fahrzeug integrierten Batterie 6A und der zweiten im Fahrzeug integrierten Batterie 6B ist mit einer Stromversorgungserde (Körpererde) des Fahrzeugs 1000 verbunden. Im Folgenden wird die durch den ersten negativen Steckverbinder 14A und die erste negative Stromversorgungsleitung 62A gebildete Konfiguration als ein erster Erdungskabelbaum HA bezeichnet und wird die durch den zweiten negativen Steckverbinder 14B und die zweite negative Stromversorgungsleitung 62B gebildete Konfiguration als ein zweiter Erdungskabelbaum HB bezeichnet.
  • In dem ersten elektrischen System in der EPS-Steuervorrichtung 2 ist der erste positive Steckverbinder 13A, der mit der ersten positiven Stromversorgungsleitung 61A verbunden ist, mit einer positiven Sammelschiene des ersten Wechselrichters 11A über eine erste positive Antriebssystemleitung 15A verbunden. Außerdem ist in dem ersten elektrischen System in der EPS-Steuervorrichtung 2 der erste positive Steckverbinder 13A mit der ersten Steuerschaltung 12A (insbesondere mit einer weiter unten beschriebenen Stromversorgungsschaltung) über eine erste positive Steuersystemleitung 16A verbunden. Entsprechend ist in dem zweiten elektrischen System in der EPS-Steuervorrichtung 2 der zweite positive Steckverbinder 13B, der mit der zweiten positiven Stromversorgungsleitung 61B verbunden ist, mit einer positiven Sammelschiene des zweiten Wechselrichters 11B über eine zweite positive Antriebssystemleitung 15B verbunden. Außerdem ist in dem zweiten elektrischen System in der EPS-Steuervorrichtung 2 der zweite positive Steckverbinder 13B mit der zweiten Steuerschaltung 12B (insbesondere mit einer weiter unten beschriebenen Stromversorgungsschaltung) über eine zweite positive Steuersystemleitung 16B verbunden.
  • In dem ersten elektrischen System in der EPS-Steuervorrichtung 2 ist der erste negative Steckverbinder 14A, der mit der ersten negativen Stromversorgungsleitung 62A verbunden ist, mit einer negativen Sammelschiene des ersten Wechselrichters 11A über eine erste negative Antriebssystemleitung 17A verbunden. Außerdem ist der erste negative Steckverbinder 14A mit der ersten Steuerschaltung 12A (insbesondere mit einer weiter unten beschriebenen gemeinsamen Steuersystemerde) über eine erste negative Steuersystemleitung 18A verbunden. Das heißt, dass in der EPS-Steuervorrichtung 2, mit Ausnahme des ersten negativen Steckverbinders 14A, die erste negative Antriebssystemleitung 17A und die erste negative Steuersystemleitung 18A elektrisch voneinander getrennt sind. Entsprechend ist in dem zweiten elektrischen System in der EPS-Steuervorrichtung 2 der zweite negative Steckverbinder 14B, der mit der zweiten negativen Stromversorgungsleitung 62B verbunden ist, mit einer negativen Sammelschiene des zweiten Wechselrichters 11B über eine zweite negative Antriebssystemleitung 17B verbunden. Außerdem ist der zweite negative Steckverbinder 14B mit der zweiten Steuerschaltung 12B (insbesondere mit der weiter unten beschriebenen gemeinsamen Steuersystemerde) über eine zweite negative Steuersystemleitung 18B verbunden. In der EPS-Steuervorrichtung 2 sind mit Ausnahme des zweiten negativen Steckverbinders 14B die zweite negative Antriebssystemleitung 17B und die zweite negative Steuersystemleitung 18B elektrisch voneinander getrennt.
  • 3 zeigt ein Beispiel für die interne Konfiguration des Motors 1 und der ersten und zweiten Wechselrichter 11A und 11B in der EPS-Steuervorrichtung 2. Der Motor 1 ist ein dreiphasiger, bürstenloser Motor und enthält einen zylindrischen Stator (nicht gezeigt), der zwei separate Wicklungssätze, nämlich einen ersten Wicklungssatz CA und einen zweiten Wicklungssatz CB, umfasst, und einen Rotor R, der ein drehbar in dem mittleren Teil des Stators installierter Permanentmagnetrotor ist. Der erste Wicklungssatz CA wird durch den ersten Wechselrichter 11a betrieben und wird durch dreiphasige Wicklungen gebildet, in denen eine U-Phase-Spule UA, eine V-Phase-Spule VA und eine W-Phase-Spule WA Y-verbunden sind. Außerdem wird der zweite Wicklungssatz CB durch den zweiten Wechselrichter 11B betrieben und durch dreiphasige Wicklungen gebildet, in denen eine U-Phase-Spule UB, eine V-Phase-Spule VB und eine W-Phase-Spule WB Y-verbunden sind. Der erste Wicklungssatz CA und der zweite Wicklungssatz CB sind voneinander isoliert, um einen Stator gewickelt und teilen sich einen Magnetkreis.
  • In dem ersten Wechselrichter 11A in dem ersten elektrischen System sind ein U-Phase-Arm, ein V-Phase-Arm und ein W-Phase-Arm parallel zwischen einer positiven Sammelschiene LAp, die mit der ersten positiven Antriebsystemleitung 15A verbunden ist, und einer negativen Sammelschiene LAn, die mit der ersten negativen Antriebssystemleitung 17A verbunden ist, verbunden. Der U-Phase-Arm wird dadurch konfiguriert, dass ein Schaltelement UAp eines oberen Arms und ein Schaltelement UAn eines unteren Arms in Reihe verbunden sind. Der V-Phase-Arm wird dadurch konfiguriert, dass ein Schaltelement VAp des oberen Arms und ein Schaltelement VAn des unteren Arms in Reihe verbunden sind. Der W-Phase-Arm wird dadurch konfiguriert, dass ein Schaltelement WAp des oberen Arms und ein Schaltelement WAn des unteren Arms in Reihe verbunden sind. Die U-Phase-Spule UA ist mit einem Knoten zwischen den zwei Schaltelementen UAp und UAn des U-Phase-Arms verbunden. Die V-Phase-Spule VA ist mit einem Knoten zwischen den zwei Schaltelementen VAp und VAn des V-Phase-Arms verbunden. Die W-Phase-Spule WA ist mit einem Knoten zwischen den zwei Schaltelementen WAp und WAn des W-Phase-Arms verbunden. Auf diese Weise ist ein Knoten zwischen den zwei Schaltelementen der individuellen Phasenarme des ersten Wechselrichters 11A mit einer entsprechenden Phasenspule des ersten Wicklungssatzes CA des Motors 1 verbunden und wird dadurch eine dreiphasige Brückenschaltung konfiguriert.
  • Entsprechend sind in dem zweiten Wechselrichter 11B in dem zweiten elektrischen System ein U-Phase-Arm, ein V-Phase-Arm und ein W-Phase-Arm parallel zwischen einer positiven Sammelschiene LBp, die mit der zweiten positiven Antriebssystemleitung 15B verbunden ist, und einer negativen Sammelschiene LBn, die mit der zweiten negativen Antriebssystemleitung 17B verbunden ist, verbunden. Der U-Phase-Arm wird dadurch konfiguriert, dass ein Schaltelement UBp eines oberen Arms und ein Schaltelement UBn eines unteren Arms in Reihe verbunden sind. Der V-Phase-Arm wird dadurch konfiguriert, dass ein Schaltelement VBp des oberen Arms und ein Schaltelement VBn des unteren Arms in Reihe verbunden sind. Der W-Phase-Arm wird dadurch konfiguriert, dass ein Schaltelement WBp des oberen Arms und ein Schaltelement WBn des unteren Arms in Reihe verbunden sind. Die U-Phase-Spule UB ist mit einem Knoten zwischen den zwei Schaltelementen UBp und UBn des U-Phase-Arms verbunden. Die V-Phase-Spule VB ist mit einem Knoten zwischen den zwei Schaltelementen VBp und VBn des V-Phase-Arms verbunden. Die W-Phase-Spule WB ist mit einem Knoten zwischen den zwei Schaltelementen WBp und WBn des W-Phase-Arms verbunden. Auf diese Weise ist ein Knoten zwischen zwei Schaltelementen der individuellen Phasenarme des zweiten Wechselrichters 11B mit einer entsprechenden Phasenspule des zweiten Wicklungssatzes CB des Motors 1 verbunden und wird dadurch eine dreiphasige Brückenschaltung konfiguriert.
  • Die Schaltelemente UAp, UAn, VAp, VAn, WAp und WAn (die nachfolgend auch einfach als „UAp bis WAn“ bezeichnet werden) in dem ersten Wechselrichter 11A und die Schaltelemente UBp, UBn, VBp, VBn, WBp und WBn (die nachfolgend auch einfach als „UBp bis WBn“ bezeichnet werden) in dem zweiten Wechselrichter 11B weisen jeweils eine antiparallele Freilaufdiode auf und sind jeweils ein extern steuerbares Leistungssteuerung-Halbleiterbauelement. Beispiele für die Schaltelemente UAp bis WAn und UBp bis WBn sind Metalloxidhalbleiter-Feldeffekttransistoren (MOSFETs) und bipolare Transistoren mit einem isolierten Gate (IGBTs). In dem Beispiel von 3 werden n-Kanal-MOSFETs für die Schaltelemente UAp bis WAn und UBp bis WBn verwendet. Angesichts des Aufbaus eines MOSFET wird eine parasitäre Diode, die durch den pn-Übergang zwischen der Source und dem Drain gebildet wird, als die Freilaufdiode verwendet.
  • Wie in 2 gezeigt, ist in dem ersten elektrischen System ein erstes Stromversorgungsrelais 19A an der ersten positiven Antriebssystemleitung 15A installiert. Das Ein- und Ausschalten des ersten Stromversorgungsrelais 19A wird basierend auf einem von außen zugeführten Steuersignal gesteuert. Wenn es zu dem Ein-Zustand gesetzt ist, führt das erste Stromversorgungsrelais 19A Strom von der ersten im Fahrzeug integrierten Batterie 6A zu dem ersten Wechselrichter 11A zu. Wenn es zu dem Aus-Zustand gesetzt ist, unterbricht das erste Stromversorgungsrelais 19A die Stromzufuhr von der ersten im Fahrzeug integrierten Batterie 6A zu dem ersten Wechselrichter 11A. Außerdem ist eine Gleichrichterdiode 20A für das Steuern des von der ersten Steuerschaltung 12A zu dem ersten positiven Steckverbinder 13A fließenden Stroms an der ersten positiven Steuersystemleitung 16A installiert.
  • Entsprechend ist in dem zweiten elektrischen System ein zweites Stromversorgungsrelais 19B an der zweiten positiven Antriebssystemleitung 15B installiert. Das Ein- und Ausschalten des zweiten Stromversorgungsrelais 19B wird basierend auf einem von außen zugeführten Steuersignal gesteuert. Wenn es zu dem Ein-Zustand gesetzt ist, führt das zweite Stromversorgungsrelais 19B Strom von der zweiten im Fahrzeug integrierten Batterie 6B zu dem zweiten Wechselrichter 11B zu. Wenn es zu dem Aus-Zustand gesetzt ist, unterbricht das zweite Stromversorgungsrelais 19B die Stromzufuhr von der zweiten im Fahrzeug integrierten Batterie 6B zu dem zweiten Wechselrichter 11B. Außerdem ist eine Gleichrichterdiode 20B für das Steuern des von der zweiten Steuerschaltung 12B zu dem zweiten positiven Steckverbinder 13B fließenden Stroms an der zweiten positiven Steuersystemleitung 16B installiert.
  • Ein erstes Stromerfassungselement 21A für das Erfassen eines Rückstroms, der von dem ersten Wechselrichter 11A zu der negativen Elektrode der ersten im Fahrzeug integrierten Batterie 6A zurückfließt, ist an der ersten negativen Antriebssystemleitung 17A installiert, um einen ersten Motorstrom, der durch den ersten Wicklungssatz CA des Motors 1 fließt, zu erfassen. Entsprechend ist ein zweites Stromerfassungselement 21B für das Erfassen eines Rückstroms, der von dem zweiten Wechselrichter 11B zu der negativen Elektrode der zweiten im Fahrzeug integrierten Batterie 6B zurückfließt, an der zweiten negativen Antriebssystemleitung 17B installiert, um einen zweiten Motorstrom, der durch den zweiten Wicklungssatz CB des Motors 1 fließt, zu erfassen.
  • Die erste Steuerschaltung 12A steuert den ersten Wechselrichter 11A in dem ersten elektrischen System und umfasst eine erste Stromversorgungsschaltung 12A1, einen ersten Mikrocomputer 12A2, eine erste Antriebsschaltung 12A3 usw. Außerdem steuert die zweite Steuerschaltung 12B einen zweiten Wechselrichter 11B in dem zweiten elektrischen System und umfasst eine zweite Stromversorgungsschaltung 12B1, einen zweiten Mikrocomputer 12B2, eine zweite Antriebsschaltung 12B3 usw.
  • Die Stromversorgungsspannung von der ersten im Fahrzeug integrierten Batterie 6A wird an der ersten Stromversorgungschaltung 12A1 über die erste positive Steuersystemleitung 16A angelegt. Die erste Stromversorgungsschaltung 12A1 erzeugt eine erste interne Stromversorgungsspannung VA, die zum Beispiel 5 Volt (V) beträgt, und führt diese Spannung VA zu dem ersten Mikrocomputer 12A2, der ersten Antriebsschaltung 12A3 usw. zu. Außerdem wird die Stromversorgungsspannung von der zweiten im Fahrzeug integrierten Batterie 6B an der zweiten Stromversorgungsschaltung 12B1 über die zweite positive Steuersystemleitung 16B angelegt. Die zweite Stromversorgungsschaltung 12B1 erzeugt eine zweite interne Stromversorgungsspannung VB, die zum Beispiel 5 V beträgt, und führt diese Spannung VB zu dem zweiten Mikrocomputer 12B2, der zweiten Antriebsschaltung 12B3 usw. zu.
  • Jeder der ersten und zweiten Mikrocomputer 12A2 und 12B2 enthält einen Prozessor wie etwa eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU), einen nicht-flüchtigen Speicher wie etwa einen Nur-Lese-Speicher (ROM), einen flüchtigen Speicher wie etwa einen Direktzugriffspeicher (RAM) und verschiedene Eingabe/Ausgabe-Schnittstellen. Nach dem weiter oben beschriebenen Berechnen eines Zieldrehmoments berechnet jeder der ersten und zweiten Mikrocomputer 12A2 und 12B2 einen Zielmotorstromwert (einen Zielstromwert) basierend auf dem Zieldrehmoment. Jeder der zweiten Mikrocomputer 12A2 und 12B2 berechnet einen Zielstromwert in dem entsprechenden System basierend auf dem Zielstromwert und einem vorbestimmten Ausgabestromverhältnis (zum Beispiel 50% : 50%) zwischen dem ersten Wechselrichter 11A und dem zweiten Wechselrichter 11B. Nachfolgend wird der Zielstromwert in dem ersten elektrischen System als ein erster Zielstromwert bezeichnet und wird der Zielstromwert in dem zweiten elektrischen System als ein zweiter Zielstromwert bezeichnet.
  • Der erste Mikrocomputer 12A2 erzeugt Schaltsteuersignale für die Schaltelemente UAp bis WAn in dem ersten Wechselrichter 11A basierend auf einer PI-Steuerverarbeitung oder ähnlichem, sodass der durch das erste Stromerfassungselement 21A erfasste Wert des ersten Motorstroms dem ersten Zielstromwert nahekommt. Entsprechend erzeugt der zweite Mikrocomputer 12B2 Schaltsteuersignale für die Schaltelemente UBp bis WBn in dem zweiten Wechselrichter 11B basierend auf einer PI-Steuerverarbeitung oder ähnlichem, sodass der durch das zweite Stromerfassungselement 21B erfasste Wert des zweiten Motorstroms dem zweiten Zielstromwert nahekommt. Die Schaltsteuersignale sind zum Beispiel Pulsbreitenmodulationssignale (PWM-Signale).
  • Die erste Antriebschaltung 12A3 wandelt die von dem ersten Mikrocomputer 12A2 ausgegebenen Schaltsteuersignale zu Gate-Treibersignalen für das Antreiben der Schaltelemente UAp bis WAn in dem ersten Wechselrichter 11A und gibt diese Gate-Treibersignale aus. Entsprechend wandelt die zweite Antriebschaltung 12B3 die von dem zweiten Mikrocomputer 12B2 ausgegebenen Schaltsteuersignale zu Gate-Treibersignalen für das Antreiben der Schaltelemente UBp bis WBn in dem zweiten Wechselrichter 11B und gibt diese Gate-Treibersignale aus.
  • Die ersten und zweiten Stromversorgungsschaltungen 12A1 und 12B1, die ersten und zweiten Mikrocomputer 12A2 und 12B2 und die ersten und zweiten Antriebsschaltungen 12A3 und 12B3 sind jeweils mit einer gemeinsamen Steuersystemerde 22, die der ersten Steuerschaltung 12A und der zweiten Steuerschaltung 12b gemeinsam ist, verbunden. Die gemeinsame Steuersystemerde 22 ist mit der ersten negativen Steuersystemleitung 18A und der zweiten negativen Steuersystemleitung 18B verbunden. Auf diese Weise ist die gemeinsame Steuersystemerde 22 mit der negativen Elektrode der ersten im Fahrzeug integrierten Batterie 6A über den ersten Erdungskabelbaum HA und mit der negativen Elektrode der zweiten im Fahrzeug integrierten Batterie 6B über den zweiten Erdungskabelbaum HB verbunden.
  • Der erste Mikrocomputer 12A2 weist eine erste Anormalitätsdiagnosefunktion für das Durchführen einer Anormalitätsdiagnose an dem ersten elektrischen System auf, und der zweite Mikrocomputer 12B2 weist eine zweite Anormalitätsdiagnosefunktion für das Durchführen einer Anormalitätsdiagnose an dem zweiten elektrischen System auf. Der erste Mikrocomputer 12A2 und der zweite Mikrocomputer 12B2 kommunizieren miteinander über eine Kommunikationsleitung 23, um Anormalitätsinformationen zu den individuellen Systemen zu teilen. Wenn das erste elektrische System oder das zweite elektrische System eine Anormalität aufweist, wird das Stromversorgungsrelais in dem anormalen System zu dem Aus-Zustand versetzt, um die Stromversorgung von der entsprechenden im Fahrzeug integrierten Batterie zu dem entsprechenden Wechselrichter zu unterbrechen. Wenn zum Beispiel das erste elektrische System eine Anormalität aufweist, gibt der erste Mikrocomputer 12A2 an das erste Stromversorgungsrelais 19A ein Relaissteuersignal für das Unterbrechen der Stromversorgung von der ersten im Fahrzeug integrierten Batterie 6A zu dem ersten Wechselrichter 11A aus. Außerdem stoppt der erste Mikrocomputer 12A2 das Ausgeben der Schaltsteuersignale zu der ersten Antriebsschaltung 12A3, sodass die erste Antriebsschaltung 12A3 nicht die Gate-Treibersignale zu den Schaltelementen UAp bis WAn in dem ersten Wechselrichter 11A ausgibt. Wenn das zweite elektrische System eine Anormalität aufweist, gibt der zweite Mikrocomputer 12B2 an das zweite Stromversorgungsrelais 19B ein Relaissteuersignal für das Unterbrechen der Stromversorgung von der zweiten im Fahrzeug integrierten Batterie 6B zu dem zweiten Wechselrichter 11B aus. Außerdem stoppt der zweite Mikrocomputer 12B2 das Ausgeben der Schaltsteuersignale zu der zweiten Antriebsschaltung 12B3, sodass die zweite Antriebsschaltung 12B3 nicht die Gate-Treibersignale zu den Schaltelementen UBp bis WBn in dem zweiten Wechselrichter 11B ausgibt.
  • Als einen Teil der ersten Anormalitätsdiagnosefunktion oder separat zu der ersten Anormalitätsdiagnosefunktion führt der erste Mikrocomputer 12A2 eine erste Fehlererfassungsverarbeitung für das Erfassen, ob ein Unterbrechungsfehler in dem ersten Erdungskabelbaum HA aufgetreten ist, durch. Und als einen Teil der zweiten Anormalitätsdiagnosefunktion oder separat zu der zweiten Anormalitätsdiagnosefunktion führt der zweite Mikrocomputer 12B2 eine zweite Fehlererfassungsverarbeitung für das Erfassen, ob ein Unterbrechungsfehler in dem zweiten Erdungskabelbaum HB aufgetreten ist, durch.
  • Außerdem umfasst die EPS-Steuervorrichtung 2 eine Stromzustand-Erfassungsschaltung 24, sodass der erste Mikrocomputer 12A2 die erste Fehlererfassungsverarbeitung durchführen kann und der zweite Mikrocomputer 12B2 die zweite Fehlererfassungsverarbeitung durchführen kann.
  • Die Stromzustand-Erfassungsschaltung 24 ist eine Schaltung zum Erfassen des Stromzustands des Rückstroms, der von einem System zu dem anderen System fließt. Die Stromzustand-Erfassungsschaltung 24 ist an den Verbindungsleitungen 25 installiert, die einen Verbindungsknoten A1 an der ersten negativen Antriebssystemleitung 17A und einen Verbindungsknoten B1 an der zweiten negativen Antriebssystemleitung 17B verbindet. Hinsichtlich der Positionen der Verbindungsknoten A1 und B1 werden hier keine besonderen Vorgaben gemacht. Zum Beispiel kann der Verbindungsknoten A1 an oder in der Nähe des ersten negativen Steckverbinders 14A angeordnet sein und kann der Verbindungsnoten B1 an oder in der Nähe des zweiten negativen Steckverbinders 14B angeordnet sein. Die EPS-Steuervorrichtung 2 ist derart aufgebaut, dass die Impedanz einer individuellen Verbindungsleitung 25, an der die Stromzustands-Erfassungsschaltung 24 angeordnet ist, höher ist als die Impedanzen (Widerstandswerte) des ersten Erdungskabelbaums HA und des zweiten Erdungskabelbaums HB. Außerdem ist die Impedanz (Widerstandswert) der individuellen Verbindungsleitung 25 niedriger gesetzt als diejenige des weiter unten beschriebenen folgenden Kurzschlusspfads, der durch die gemeinsame Steuersystemerde 22 geht. Diese Impedanzen können zum Beispiel vorgesehen werden, indem die Widerstandswerte der weiter unten beschriebenen folgenden Widerstände in der Stromzustand-Erfassungsschaltung 24 ausgewählt werden oder ein Musterentwurf vorgesehen wird, wenn der Kurzschlusspfad und die individuelle Verbindungsleitung 25 auf einer Leiterplatte ausgebildet werden.
  • Die Stromzustand-Erfassungsschaltung 24 ist mit einem digitalen Eingangsanschluss DA1 des ersten Mikrocomputers 12A2 über eine Signalleitung 26 verbunden, und ein durch die Stromzustand-Erfassungsschaltung 24 ausgegebenes erstes Erfassungssignal wird in den ersten Mikrocomputer 12A2 eingegeben. Entsprechend ist die Stromzustand-Erfassungsschaltung 24 mit einem digitalen Eingangsanschluss DB1 des zweiten Mikrocomputers 12B2 über eine Signalleitung 27 verbunden und wird ein durch die Stromzustand-Erfassungsschaltung 24 ausgegebenes zweites Erfassungssignal in den zweiten Mikrocomputer 12B2 eingegeben. Ein Pullup-Widerstand 12A4, an dem eine erste interne Stromversorgungsspannung VA von der ersten Stromversorgungsschaltung 12A1 angelegt wird, ist mit einem Verbindungsknoten A2 der Signalleitung 26 verbunden. Entsprechend ist ein Pullup-Widerstand 12B4, an dem eine zweite interne Stromversorgungsspannung VB von der zweiten Stromversorgungsschaltung 12B1 angelegt wird, mit einem Verbindungsknoten B2 der Signalleitung 27 verbunden. Die Spannung des über die Signalleitung 26 in den ersten Mikrocomputer 12A2 eingegebenen Erfassungssignals entspricht dem Potential an dem Verbindungsknoten A2, und die Spannung des über die Signalleitung 27 in den zweiten Mikrocomputer 12B2 eingegebenen Erfassungssignals entspricht dem Potential an dem Verbindungsknoten B2.
  • Im Folgenden wird mit Bezug auf 19 beschrieben, warum die erste Fehlererfassungsverarbeitung durch den ersten Mikrocomputer 12A2, die zweite Fehlererfassungsverarbeitung durch den zweiten Mikrocomputer 12B2 und die Stromzustand-Erfassungsschaltung 24, die derartige Verarbeitungen ermöglicht, durch die EPS-Steuervorrichtung 2 verwendet werden.
  • 19 zeigt einen Strompfad, der bei einem Unterbrechungsfehler in dem zweiten Erdungskabelbaum HB einer EPS-Steuervorrichtung 2x ohne eine Stromzustand-Erfassungsschaltung 24 auftritt. Die EPS-Steuervorrichtung 2x in 19 weist die gleiche Konfiguration auf wie die EPS-Steuervorrichtung 2, mit Ausnahme der Stromzustand-Erfassungsschaltung 24, der im Folgenden beschriebenen folgenden Verbindungsverdrahtungen usw. Gleiche Komponenten wie in der EPS-Steuervorrichtung 2 werden durch gleiche Bezugszeichen angegeben, wobei hier auf eine wiederholte Beschreibung dieser Komponenten verzichtet wird.
  • In 19 wird ein primärseitiger Strom von der positiven Elektrode der ersten im Fahrzeug integrierten Batterie 6A zu dem ersten Wechselrichter 11a zugeführt, der einen Strom zu dem ersten Wicklungssatz CA des Motors 1 über die erste positive Stromversorgungsleitung 61A, den ersten positiven Steckverbinder 13A und die erste positive Antriebssystemleitung 15A zuführt. Ein Rückstrom, der von dem ersten Wechselrichter 11A zu der negativen Elektrode der ersten im Fahrzeug integrierten Batterie 6A zurückkehrt, fließt über die erste negative Antriebssystemleitung 17A. Entsprechend wird ein primärseitiger Strom von der positiven Elektrode der zweiten im Fahrzeug integrierten Batterie 6B zu dem zweiten Wechselrichter 11B zugeführt, der einen Strom zu dem zweiten Wicklungssatz CB des Motors 1 über die zweite positive Antriebssystemleitung 61B, den zweiten positiven Steckverbinder 13B und die zweite positive Antriebssystemleitung 15B zuführt. Ein Rückstrom, der von dem zweiten Wechselrichter 11B zu der negativen Elektrode der zweiten im Fahrzeug integrierten Batterie 6B zurückkehrt, fließt über die zweite negative Antriebssystemleitung 17B.
  • Die Impedanzen der ersten und zweiten Erdungskabelbäume HA und HB sind normalerweise niedriger gesetzt als die Impedanz eines Kurzschlusspfads, durch den die ersten und zweiten negativen Steckverbinder 14A und 14B kurzgeschlossen werden, wobei der Kurzschlusspfad durch die erste negative Steuersystemleitung 18A, die gemeinsame Steuersystemerde 22 und die zweite negative Steuersystemleitung 18B gebildet wird. In dem ersten elektrischen System fließt also der Rückstrom, der von dem ersten Wechselrichter 11A zu dem ersten negativen Steckverbinder 14A geflossen ist, nicht durch den oben genannten Kurzschlusspfad, sondern zu der negativen Elektrode (Stromversorgungserde) der ersten im Fahrzeug integrierten Batterie 6A über den ersten Erdungskabelbaum HA. Entsprechend fließt in dem zweiten elektrischen System der Rückstrom, der von dem zweiten Wechselrichter 11B zu dem zweiten negativen Steckverbinder 14B geflossen ist, nicht durch den oben genannten Kurzschlusspfad, sondern zu der negativen Elektrode (Stromversorgungserde) der zweiten im Fahrzeug integrierten Batterie 6B über den zweiten Erdungskabelbaum HB. Wenn jedoch ein Unterbrechungsfehler in dem ersten Erdungskabelbaum HA oder dem zweiten Erdungskabelbaum HB auftritt, fließt der Rückstrom durch einen anderen Pfad.
  • Wenn ein Unterbrechungsfehler in dem zweiten Erdungskabelbaum HB (zum Beispiel in dem zweiten negativen Steckverbinder 14B) in dem zweiten elektrischen System auftritt, fließt, weil der von dem zweiten Wechselrichter 11B zu dem zweiten negativen Steckverbinder 14B geflossene Rückstrom nicht durch den zweiten Erdungskabelbaum HB fließen kann, durch den weiter oben genannten Kurzschlusspfad. Der Rückstrom von dem zweiten Wechselrichter 11B fließt zu dem ersten negativen Steckverbinder 14A über den oben genannten Kurzschlusspfad und vereinigt sich mit dem Rückstrom von dem ersten Wechselrichter 11A. Der vereinigte Rückstrom fließt zu der negativen Elektrode (Stromversorgungserde) der ersten im Fahrzeug integrierten Batterie 6A über den normalen ersten Erdungskabelbaum HA. Die zwei Rückströme in den zwei Systemen, d.h. der eine Rückstrom in dem ersten elektrischen System und der andere Rückstrom in dem zweiten elektrischen System, konzentrieren sich also an einem normalen ersten Erdungskabelbaum HA.
  • Weil das EPS-System 100 eine redundante Konfiguration mit zwei elektrischen Systemen aufweist, fließt nur die Hälfte des primärseitigen Stroms in einer nicht-redundanten Konfiguration zu dem Wechselrichter in dem individuellen System und wird der Rückstrom folglich halbiert. Die Stromkapazität des Erdungskabelbaums in dem individuellen System wird auf die Hälfte der Stromkapazität eines Erdungskabelbaums in einer nicht-redundanten Konfiguration gesetzt, um die Kosten und die Größe zu reduzieren. Wenn jedoch wie oben beschrieben die Rückströme in den zwei Systemen des ersten elektrischen Systems und des zweiten elektrischen Systems an einem normalen ersten Erdungskabelbaum HA konzentriert sind, fließt ein die Stromkapazität eines normalen ersten Erdungskabelbaums HA übersteigender Rückstrom durch den normalen ersten Erdungskabelbaum HA, der dadurch überhitzt wird. Deshalb kann ein gleichzeitiger Fehler auftreten, bei dem der erste Erdungskabelbaum HA und der zweite Erdungskabelbaum HB beide nicht richtig funktionieren. Dieser gleichzeitige Fehler kann auch auftreten, wenn ein Unterbrechungsfehler zuerst in dem ersten Erdungskabelbaum HA in dem ersten elektrischen System auftritt.
  • Um zu verhindern, dass ein Rückstrom durch den oben genannten Kurzschlusspfad fließt, können die ersten und zweiten Steuerschaltungen 12A und 12B jeweils mit einer Steuersystemerde versehen sein. In diesem Fall können sich jedoch die Erdpotentiale jeweils verschieden ändern. Deshalb muss eine Differenzsignalisierungsmethode für verschiedene Arten von Informationskommunikationen zwischen den ersten und zweiten Steuerschaltungen 12A und 12B verwendet werden. Die Verwendung einer Differenzsignalisierungsmethode erhöht jedoch die Kosten und vermindert die Kommunikationsgeschwindigkeit.
  • Um zu verhindern, dass der Rückstrom zu dem anderen System fließt, wenn ein Unterbrechungsfehler in einem System auftritt, während die gemeinsame Steuersystemerde verwendet wird, verwendet die EPS-Steuervorrichtung 2 die erste Fehlererfassungsverarbeitung, die zweite Fehlererfassungsverarbeitung und die Stromzustand-Erfassungsschaltung 24, die diese Arten von Verarbeitung ermöglicht.
  • 4 zeigt ein Beispiel für eine interne Konfiguration einer Stromzustand-Erfassungsschaltung 24. Die Stromzustand-Erfassungsschaltung 24 umfasst einen Widerstand 24a, ein erstes Schaltelement 24b und ein zweites Schaltelement 24c. Der Widerstand 24a ist an einer individuellen Verbindungsleitung 25 installiert. Ein Ende des Widerstands 24a ist mit dem Verbindungsknoten A1 verbunden, und das andere Ende des Widerstands 24a ist mit dem Verbindungsknoten B1 verbunden. Das erste Schaltelement 24b, das ein npn-Bipolartransistor ist, weist einen Emitteranschluss, der zwischen dem Widerstand 24a und dem Verbindungsknoten B1 verbunden ist, und einen Basisanschluss, der zwischen dem Widerstand 24a und dem Verbindungsknoten A1 verbunden ist, auf. Außerdem weist das zweite Schaltelement 24c, das ein npn-Bipolartransistor ist, einen Emitteranschluss, der zwischen dem Widerstand 24a und dem Verbindungsknoten A1 verbunden ist, und einen Basisanschluss, der zwischen dem Widerstand 24a und dem Verbindungsknoten B1 verbunden ist, auf. Das erste Schaltelement 24b weist einen Kollektoranschluss, der mit dem ersten Mikrocomputer 12A2 über die Signalleitung 26 und mit dem Verbindungsknoten A2 verbunden ist, auf. Außerdem weist das zweite Schaltelement 24c einen Kollektoranschluss, der mit dem zweiten Mikrocomputer 12B2 über die Signalleitung 27 und mit dem Verbindungsknoten B2 verbunden ist, auf.
  • Die Stromzustand-Erfassungsschaltung 24 wird wie folgt betrieben. Wenn ein Strom von dem Verbindungsknoten B1 zu dem Verbindungsknoten A1 über die individuelle Verbindungsleitung 25 fließt, wird aufgrund eines Spannungsabfalls das Potential an einem Ende des Widerstands 24a auf der Seite des Verbindungsknotens A1 niedriger als das Potential an dem anderen Ende des Widerstands 24a auf der Seite des Verbindungsknotens B1. Das Emitterpotential des zweiten Schaltelements 24c wird folglich niedriger als das Basispotential. Wenn die Potentialdifferenz über den Widerstand 24a, die der Basis-Emitter-Spannung entspricht, einen Schwellwert (Übergangssättigungsspannung) überschreitet, fließt ein Strom zwischen dem Kollektor und dem Emitter (Ein-Zustand). Folglich fließt ein Strom von der zweiten Stromversorgungsschaltung 12B1 zu der Verbindungsleitung 25 über den Pullup-Widerstand 12B4 und das zweite Schaltelement 24c. Aufgrund eines Spannungsabfalls des Pullup-Widerstands 12B4 wird also das Potential an dem Verbindungsknoten B2 kleiner als die zweite interne Stromversorgungsspannung VB, die angelegt wurde, bevor der Strom zwischen dem Kollektor und dem Emitter des zweiten Schaltelements 24c fließt. Auf diese Weise wird der Fluss des Rückstroms von dem zweiten Wechselrichter 11B zu dem elektrischen System erfasst. Weil dagegen das Emitterpotential des ersten Schaltelements 24b höher als das Basispotential ist, fließt kein Basisstrom. Es fließt also kein Strom zwischen dem Kollektor und dem Emitter (Aus-Zustand). Weil also kein Strom von der ersten Stromversorgungsschaltung 12A1 über den Pullup-Widerstand 12A4 fließt, ändert sich das Potential an dem Verbindungsknoten A2 nicht von der ersten internen Stromversorgungsspannung VA.
  • Wenn dagegen ein Strom von dem Verbindungsknoten A1 zu dem Verbindungsknoten B1 über die individuelle Verbindungsleitung 25 fließt, wird aufgrund eines Spannungsabfalls das Potential an einem Ende des Widerstands 24a auf der Seite des Verbindungsknotens B1 niedriger als das Potential an dem anderen Ende des Widerstands 24a auf der Seite des Verbindungsknotens A1. Das Emitterpotential des ersten Schaltelements 24b wird folglich kleiner als das Basispotential. Wenn die Potentialdifferenz über den Widerstand 24a, die der Basis-Emitter-Spannung entspricht, einen Schwellwert (Übergangssättigungsspannung) überschreitet, fließt ein Strom zwischen dem Kollektor und dem Emitter (Ein-Zustand). Folglich fließt ein Strom von der ersten Stromversorgungsschaltung 12A1 zu der Verbindungsleitung 25 über den Pullup-Widerstand 12A4 und das erste Schaltelement 24b. Aufgrund eines Spannungsabfalls des Pullup-Widerstands 12A4 wird das Potential an dem Verbindungsknoten A2 kleiner als die erste interne Stromversorgungsspannung VA, die angelegt wurde, bevor der Strom zwischen dem Kollektor und dem Emitter des ersten Schaltelements 24b fließt. Auf diese Weise wird der Fluss des Rückstroms von dem ersten Wechselrichter 11A zu dem zweiten elektrischen System erfasst. Weil dagegen das Emitterpotential des zweiten Schaltelements 24c höher als das Basispotential ist, fließt kein Basisstrom. Es fließt also kein Strom zwischen dem Kollektor und dem Emitter (Aus-Zustand). Weil also kein Strom von der zweiten Stromversorgungsschaltung 12B1 über den Pullup-Widerstand 12B4 fließt, ändert sich das Potential an dem Verbindungsknoten B2 nicht von der zweiten internen Stromversorgungsspannung VB.
  • 5 zeigt einen Strompfad in einem normalen Betrieb, in dem kein Unterbrechungsfehler in dem ersten Erdungskabelbaum HA und dem zweiten Erdungskabelbaum HB der EPS-Steuervorrichtung 2 vorliegt. Wie weiter oben beschrieben, ist die Impedanz (Widerstandswert) der individuellen Verbindungsleitung 25 höher gesetzt als diejenige der ersten und zweiten Erdungskabelbäume HA und HB und niedriger als diejenige des oben beschriebenen Kurzschlusspfads durch die gemeinsame Steuersystemerde 22. In einem normalen Betrieb, in dem kein Unterbrechungsfehler in den ersten und zweiten Erdungskabelbäumen HA und HB vorliegt, fließt also der Rückstrom von dem ersten Wechselrichter 11A durch den ersten Erdungskabelbaum HA. Entsprechend fließt der Rückstrom von dem zweiten Wechselrichter 11B durch den zweiten Erdungskabelbaum HB. Wenn also die ersten und zweiten Erdungskabelbäume HA und HB normal betrieben werden, fließen die Rückströme in den zwei Systemen nicht einfach durch den weiter oben beschriebenen Kurzschlusspfad und die individuelle Verbindungsleitung 25.
  • 6 zeigt einen Strompfad, der bei einem Unterbrechungsfehler in dem zweiten Erdungskabelbaum HB der EPS-Steuervorrichtung 2 auftritt. Wenn ein Unterbrechungsfehler in dem zweiten Erdungskabelbaum HB (zum Beispiel in dem zweiten negativen Steckverbinder 14B) in dem zweiten elektrischen System auftritt, fließt der Rückstrom von dem zweiten Wechselrichter 11B von dem Verbindungsknoten B1 zu dem Verbindungsknoten A1 über die individuelle Verbindungsleitung 25. Das heißt, dass der Rückstrom von dem zweiten Wechselrichter 11B zu dem ersten elektrischen System über die individuelle Verbindungsleitung 25 und nicht über den Kurzschlusspfad fließt. Bis das zweite Stromversorgungsrelais 19B wie oben beschrieben zu dem AUS-Zustand versetzt wird, fließen der Rückstrom von dem ersten Wechselrichter 11A und der Rückstrom von dem zweiten Wechselrichter 11B durch den normalen ersten Erdungskabelbaum HA in dem ersten elektrischen System. Die Rückströme in den zwei Systemen des ersten elektrischen Systems und des zweiten elektrischen Systems konzentrieren sich also vorübergehend an dem ersten Erdungskabelbaum HA. Obwohl nicht gezeigt, ist der Strompfad bei einem Unterbrechungsfehler in dem ersten Erdungskabelbaum HA gleich dem Strompfad bei einem Unterbrechungsfehler in dem zweiten Erdungskabelbaum HB.
  • 7 zeigt eine Beziehung zwischen den Fehlermodi der ersten und zweiten Erdungskabelbäume HA und HB, die Zustände der ersten und zweiten Schaltelemente 24b und 24c und die Zustände der ersten und zweiten Erfassungssignale. Wenn wie in 6 gezeigt ein Unterbrechungsfehler in dem zweiten Erdungskabelbaum HB aufgetreten ist, fließt der Rückstrom von dem zweiten Wechselrichter 11B zu dem ersten elektrischen System über die individuelle Verbindungsleitung 25. Weil also der Strom von dem Verbindungsknoten B1 zu dem Verbindungsknoten A1 über die individuelle Verbindungsleitung 25 fließt, wechselt das zweite Schaltelement 24c in der Stromzustand-Erfassungsschaltung 24 von dem Aus-Zustand zu dem Ein-Zustand. Folglich fällt der Eingangsspannungspegel (entspricht dem Potential an dem Verbindungsknoten B2) des in den zweiten Mikrocomputer 12B2 eingegebenen zweiten Erfassungssignals von einem hohen Potentialzustand „HOCH“ in Entsprechung zu der zweiten internen Stromversorgungsspannung VB zu einem niedrigen Potentialzustand „NIEDRIG“ in Entsprechung zu dem Erdpotential. Weil jedoch das erste Schaltelement 24b in dem Aus-Zustand gehalten wird, wechselt der Eingangsspannungspegel (entspricht dem Potential an dem Verbindungsknoten A2) des in den ersten Mikrocomputer 12A2 eingegebenen ersten Erfassungssignals nicht von einem hohen Potentialzustand „HOCH“ in Entsprechung zu der ersten internen Stromversorgungsspannung VA.
  • Wenn dagegen ein Unterbrechungsfehler in dem ersten Erdungskabelbaum HA aufgetreten ist, fließt der Rückstrom von dem ersten Wechselrichter 11A zu dem zweiten elektrischen System über die individuelle Verbindungsleitung 25 (dieser Fall ist nicht gezeigt). Weil also der Strom von dem Verbindungsknoten A1 zu dem Verbindungsknoten B1 über die individuelle Verbindungsleitung 25 fließt, wechselt das erste Schaltelement 24b in der Stromzustand-Erfassungsschaltung 24 von dem Aus-Zustand zu dem Ein-Zustand. Folglich fällt der Eingangsspannungspegel (entspricht dem Potential an dem Verbindungsknoten A2) des in den ersten Mikrocomputer 12A2 eingegebenen ersten Erfassungssignals von dem hohen Potentialzustand „HOCH“ in Entsprechung zu der ersten internen Stromversorgungsspannung VA zu dem niedrigen Potentialzustand „NIEDRIG“ in Entsprechung zu dem Erdpotential. Weil jedoch das zweite Schaltelement 24c in dem Aus-Zustand gehalten wird, wechselt der Eingangsspannungspegel (entspricht dem Potential an dem Verbindungsknoten B2) des in den zweiten Mikrocomputer 12B2 eingegebenen zweiten Erfassungssignals nicht von dem hohen Potentialzustand „HOCH“ in Entsprechung zu der zweiten internen Stromversorgungsspannung VB.
  • Wenn der Eingangsspannungspegel des zweiten Erfassungssignals von „HOCH“ zu „NIEDRIG“ wechselt, erfasst der zweite Mikrocomputer 12B2, dass ein Unterbrechungsfehler in dem zweiten Erdungskabelbaum HB wie in 7 gezeigt aufgetreten ist. Der zweite Mikrocomputer 12B2 sendet Zweiter-Erdungskabelbaum-Fehlerinformationen, die die Erfassung des Auftretens des Unterbrechungsfehlers in dem zweiten Erdungskabelbaum HB angeben, an den ersten Mikrocomputer 12A2 über die Kommunikationsleitung 23.
  • Wenn der Eingangsspannungspegel des ersten Erfassungssignals von „HOCH“ zu „NIEDRIG“ wechselt, erfasst der erste Mikrocomputer 12A2, dass ein Unterbrechungsfehler in dem ersten Erdungskabelbaum HA wie in 7 gezeigt aufgetreten ist. Der erste Mikrocomputer 12A2 sendet Erster-Erdungskabelbaum-Fehlerinformationen, die die Erfassung des Auftretens des Unterbrechungsfehlers in dem ersten Erdungskabelbaum HA angeben, an den zweiten Mikrocomputer 12B2 über die Kommunikationsleitung 23.
  • 8 zeigt einen Strompfad, der auftritt, nachdem ein Unterbrechungsfehler in dem zweiten Erdungskabelbaum HB der EPS-Steuervorrichtung 2 erfasst wurde. Wenn der zweite Mikrocomputer 12B2 erfasst, dass ein Unterbrechungsfehler in dem zweiten Erdungskabelbaum HB aufgetreten ist, gibt der zweite Mikrocomputer 12B2 ein Relaissteuersignal (ein Aus-Steuersignal) für das Setzen des zweiten Stromversorgungsrelais 19B zu dem Aus-Zustand als eine Fehlerverarbeitung aus. Diese Fehlerverarbeitung unterbricht folglich den Rückstrom, der von dem zweiten Wechselrichter 11B zu dem normalen ersten Erdungskabelbaum HA in dem ersten elektrischen System fließt, über die individuelle Verbindungsleitung 25 und veranlasst nur, dass der Rückstrom von dem ersten Wechselrichter 11A zu dem normalen Erdungskabelbaum HA fließt. Außerdem stoppt der zweite Mikrocomputer 12B2 das Ausgeben der Schaltsteuersignale zu der zweiten Antriebsschaltung 12B3 als die Fehlerverarbeitung. Daraus resultiert, dass die Ausgabe der Gate-Treibersignale von der zweiten Antriebsschaltung 12B3 zu dem zweiten Wechselrichter 11B gestoppt wird, sodass die Schaltelemente UBp bis WBn keine unnötigen Schaltoperationen durchführen. Bei einem Unterbrechungsfehler in dem ersten Erdungskabelbaum HA tritt ein ähnlicher Strompfad wie der oben erläuterte auf, was hier jedoch nicht eigens beschrieben wird.
  • Wenn ein Unterbrechungsfehler in dem zweiten Erdungskabelbaum HB aufgetreten ist, werden die Rückströme in den zwei Systemen des ersten elektrischen Systems und des zweiten elektrischen Systems vorübergehend an dem normalen ersten Erdungskabelbaum HA konzentriert (siehe 6). Weil jedoch nur eine sehr kurze Zeitdauer zwischen dem Erfassen des Auftretens des Unterbrechungsfehlers in dem zweiten Erdungskabelbaum HB und dem Unterbrechen des Rückstroms in dem zweiten elektrischen System durch das Setzen des zweiten Stromversorgungsrelais 19B zu dem Aus-Zustand erforderlich ist, kann eine Überhitzung des normalen ersten Erdungskabelbaums HA verhindert werden. Wenn also ein Unterbrechungsfehler in dem ersten Erdungskabelbaum HA aufgetreten ist, kann eine Überhitzung des normalen zweiten Erdungskabelbaums HB verhindert werden.
  • 9 zeigt ein Konfigurationsbeispiel der ersten und zweiten negativen Steckverbinder 14A und 14B der EPS-Steuervorrichtung 2. Die EPS-Steuervorrichtung 2 wird durch das Montieren von verschiedenen Elementen auf einer Leiterplatte PCB und das elektrische Verbinden dieser Elemente miteinander durch leitende Schichten konfiguriert. Als leitende Schichten in Entsprechung zu der gemeinsamen Systemsteuererde 22 sind gemeinsame Systemsteuererde-Schichten 23p, die über Durchkontaktierungen VH miteinander verbunden sind, jeweils an einer Montagefläche der Leiterplatte und einer Innenfläche derselben ausgebildet. Eine erste Antriebssystem-Erdungsschicht 17Ap in Entsprechung zu der ersten negativen Antriebssystemleitung 17A und eine zweite Antriebssystem-Erdungsschicht 17Bp in Entsprechung zu der zweiten negativen Antriebssystemleitung 17B sind an der Montagefläche der Leiterplatte PCB ausgebildet. Die erste Antriebssystem-Erdungsschicht 17Ap und die zweite Antriebssystem-Erdungsschicht 17Bp schließen dazwischen eine gemeinsame Steuersystem-Erdungsschicht 23p ein. Ein erster Vorsprungsteil 18Ap in Entsprechung zu der ersten negativen Steuersystemleitung 18A und ein zweiter Vorsprungsteil 18Bp in Entsprechung zu der zweiten negativen Steuersystemleitung 18B sind derart ausgebildet, dass sie von der gemeinsamen Steuersystem-Erdungsschicht 23p vorstehen. Ein Erweiterungsteil 25p, der sich von der ersten Antriebssystem-Erdungsschicht 17Ap über den ersten Vorsprungsteil 18Ap erstreckt, ist an der Montagefläche der Leiterplatte PCB als eine leitende Schicht in Entsprechung zu der Verbindungsleitung 25 ausgebildet. Ein anderer Erweiterungsteil 25p, der sich von der zweiten Antriebssystem-Erdungsschicht 17Bp über den zweiten Vorsprungsteil 18Bp erstreckt, ist an der Montagefläche der Leiterplatte PCB als eine leitende Schicht in Entsprechung zu der Verbindungsleitung 25 ausgebildet. Außerdem sind der Erstreckungsteil 25p, der sich von der ersten Antriebssystem-Erdungsschicht 17Ap erstreckt, und ein Erstreckungsteil 25p, der sich von der zweiten Antriebssystem-Erdungsschicht 17Bp erstreckt, elektrisch miteinander durch eine Widerstandsschicht 24p in Entsprechung zu dem Widerstand 24a in der Stromzustand-Erfassungsschaltung 24 verbunden.
  • Metallglieder 14Ap und 14Bp erstrecken sich jeweils in einem Treppenmuster von der Montagefläche der Leiterplatte PCB nach außen. Ein Endteil jedes der Metallglieder 14Ap und 14Bp ist vertikal von der Montagefläche derart ausgebildet, dass der Endteil als ein Verbindungsanschluss des entsprechenden der ersten negativen Steckverbinder 14A und 14B funktionieren kann. Ein Basisteil des Metallglieds 14Ap ist in zwei Teile geteilt, wobei ein Teil elektrisch mit der ersten Antriebsystem-Erdungsschicht 17Ap verbunden ist und der andere Teil elektrisch mit dem ersten Vorsprungsteil 18Ap der Steuersystem-Erdungsschicht 23p verbunden ist. Entsprechend ist ein Basisteil des Metallglieds 14Bp in zwei Teile geteilt, wobei ein Teil elektrisch mit der zweiten Antriebssystem-Erdungsschicht 17Bp verbunden ist und der andere Teil elektrisch mit dem zweiten Vorsprungsteil 18Bp der Steuersystem-Erdungsschicht 23p verbunden ist. Der Endteil jedes der Metallglieder 14Ap und 14Bp passt mit einem komplementären Verbindungsanschluss, der an einem Endteil der entsprechenden der ersten und zweiten negativen Stromversorgungsleitungen 62A und 62B befestigt ist. Der erste negative Steckverbinder 14A umfasst also ein Metallglied 14Ap und den komplementären Verbindungsanschluss, der mit dem Metallglied 14Ap passt. Entsprechend enthält der zweite negative Steckverbinder 14B ein Metallglied 14Bp und den komplementären Verbindungsanschluss, der mit dem Metallglied 14BP passt.
  • 10 zeigt die erste Fehlererfassungsverarbeitung, die wiederholt durch den ersten Mikrocomputer 12A2 durchgeführt wird, wenn der Zündungsschalter des Fahrzeugs 1000 zu dem Ein-Zustand versetzt wird und wenn der Start der Stromversorgung zu dem ersten Mikrocomputer 12A2 erfasst wird.
  • In Schritt S1 (in 10 einfach durch „S1“ angegeben (dies gilt auch für die folgenden Schritte)) bestimmt der erste Mikrocomputer 12A2, ob der Eingangsspannungspegel des ersten Erfassungssignals von „HOCH“ zu „NIEDRIG“ gewechselt hat. Wenn der erste Mikrocomputer 12A2 bestimmt, dass das erste Erfassungssignal von „HOCH“ zu „NIEDRIG“ gewechselt hat (JA), bestimmt (erfasst) der erste Mikrocomputer 12A2, dass ein Unterbrechungsfehler in dem ersten Erdungskabelbaum HA aufgetreten ist, und führt den Schritt S2 durch. Wenn dagegen der erste Mikrocomputer 12A2 bestimmt, dass das erste Erfassungssignal nicht von „HOCH“ zu „NIEDRIG“ gewechselt hat (NEIN), bestimmt (erfasst) der erste Mikrocomputer 12A2, dass der erste Erdungskabelbaum HA normal betrieben wird, und führt den Schritt S5 durch.
  • In Schritt S2 der Fehlerverarbeitung für den ersten Erdungskabelbaum HA gibt der erste Mikrocomputer 12A2 ein Relaissteuersignal (ein Aus-Steuersignal) zu dem ersten Stromversorgungsrelais 19A aus, um das erste Stromversorgungsrelais 19A zu dem Aus-Zustand zu versetzen. Diese Fehlerverarbeitung verhindert, dass der Rückstrom von dem ersten Wechselrichter 11A zu dem normalen zweiten Erdungskabelbaum HB in dem zweiten elektrischen System über die individuelle Verbindungsleitung 25 fließt, sodass nur der Rückstrom in dem zweiten elektrischen System zu dem normalen zweiten Erdungskabelbaum HB in dem zweiten elektrischen System fließt.
  • In Schritt S3 der Fehlerverarbeitung für den ersten Erdungskabelbaum HA stoppt der erste Mikrocomputer 12A2 das Ausgeben der Schaltsteuersignale zu der ersten Antriebsschaltung 12A3. Die Fehlerverarbeitung stoppt die Ausgabe der Gate-Treibersignale von der ersten Antriebsschaltung 12A3, sodass die Schaltelemente UAp bis WAn in dem ersten Wechselrichter 11A keine unnötigen Schaltoperationen durchführen.
  • In Schritt S4 sendet der erste Mikrocomputer 12A2 Informationen zu dem Unterbrechungsfehler in dem ersten Erdungsschaltbaum HA an den zweiten Mikrocomputer 12B2 über die Kommunikationsleitung 23. Auf diese Weise teilen der erste Mikrocomputer 12A2 und der zweite Mikrocomputer 12B2 Informationen zu dem Unterbrechungsfehler in dem ersten Erdungskabelbaum HA. In Schritt S5 sendet der erste Mikrocomputer 12A2 Informationen, die angeben, dass der erste Erdungskabelbaum HA in einem normalen Zustand ist, an den zweiten Mikrocomputer 12B2 über die Kommunikationsleitung 23. Auf diese Weise teilen der erste Mikrocomputer 12A2 und der zweite Mikrocomputer 12B2 Informationen zu dem normalen Zustand des ersten Erdungskabelbaums.
  • 11 zeigt die zweite Fehlererfassungsverarbeitung, die wiederholt durch den zweiten Mikrocomputer 12B2 durchgeführt wird, wenn der Zündungsschalter des Fahrzeugs 1000 zu dem Ein-Zustand versetzt wird und der Start der Stromversorgung zu dem zweiten Mikrocomputer 12B2 erfasst wird. Weil die Schritte der zweiten Fehlererfassungsverarbeitung ähnlich wie diejenigen der ersten Fehlererfassungsverarbeitung sind, wird die zweite Fehlererfassungsverarbeitung hier nur kurz beschrieben.
  • In Schritt S11 bestimmt der zweite Mikrocomputer 12B2 wie in dem weiter oben beschriebenen Schritt S1, ob das zweite Erfassungssignal gewechselt hat. Wenn der zweite Mikrocomputer 12B2 bestimmt, dass das zweite Erfassungssignal gewechselt hat (JA), bestimmt (erfasst) der zweite Mikrocomputer 12B2, dass ein Unterbrechungsfehler in dem zweiten Erdungskabelbaum HB aufgetreten ist, und führt den Schritt S12 durch. Wenn dagegen der zweite Mikrocomputer 12B2 bestimmt, dass das zweite Erfassungssignal nicht gewechselt hat (NEIN), bestimmt (erfasst) der zweite Mikrocomputer 12B2, dass der Erdungskabelbaum HB normal betrieben wird, und führt den Schritt S15 durch.
  • In Schritt S12 der Fehlerverarbeitung für den zweiten Erdungskabelbaum HB gibt der zweite Mikrocomputer 12B2 wie in dem weiter oben beschriebenen Schritt S2 ein Relaissteuersignal (ein Aus-Steuersignal) zu dem zweiten Stromversorgungrelais 19B aus, um das zweite Stromversorgungsrelais 19B zu dem Aus-Zustand zu versetzen. In Schritt S13 der Fehlerverarbeitung für den zweiten Erdungskabelbaum HB stoppt der zweite Mikrocomputer 12B2 wie in dem oben beschriebenen Schritt S3 das Ausgeben der Schaltsteuersignale zu der zweiten Steuerschaltung 12B3.
  • In Schritt S14 sendet wie in dem oben beschriebenen Schritt S4 der zweite Mikrocomputer 12B2 Informationen zu dem Unterbrechungsfehler in dem zweiten Erdungskabelbaum HB an den ersten Mikrocomputer 12A2 über die Kommunikationsleitung 23. In Schritt S15 sendet der zweite Mikrocomputer 12B2 wie in dem weiter oben beschriebenen Schritt S5 Informationen, die angeben, dass der zweite Erdungskabelbaum HB in einem normalen Zustand ist, an den ersten Mikrocomputer 12A2 über die Kommunikationsleitung 23.
  • In dem EPS-System 100, das die Wechselrichter, die Steuerschaltungen und die externen Stromversorgungen redundant aufweist und eine gemeinsame Steuersystemerde 22 umfasst, kann die EPS-Steuervorrichtung 2 gemäß dem ersten Beispiel verhindern, dass ein Rückstrom von einem System, in dem ein entsprechender Erdungskabelbaum nicht richtig funktioniert, zu dem anderen System in dem ein entsprechender Erdungskabelbaum normal ist, fließt. Also auch wenn die Stromkapazität des individuellen Erdungskabelbaums in dieser redundanten Konfiguration auf die Hälfte derjenigen des individuellen Erdungskabelbaums in einer nicht-redundanten Konfiguration reduziert wird, überschreitet der durch den normalen Erdungskabelbaum fließende Strom nicht einfach die entsprechende Stromkapazität, sodass das Auftreten eines „gleichzeitigen Fehlers“, in dem auch der normale Erdungskabelbaum überhitzt, unterdrückt wird.
  • Im Folgenden wird eine erste Variation der EPS-Steuervorrichtung 2 mit Bezug auf 12 beschrieben. In dieser Variation der EPS-Steuervorrichtung 2 wird eine redundante Konfiguration für die Komponenten der Stromzustand-Erfassungsschaltung 24 verwendet. Das heißt, dass zusätzlich zu dem Widerstand 24a, dem ersten Schaltelement 24b und dem zweiten Schaltelement 24c, die weiter oben beschrieben wurden, die vorliegende Variation der Stromzustand-Erfassungsschaltung 24 weiterhin einen Widerstand 24d, ein drittes Schaltelement 24c und ein viertes Schaltelement 24f, die jeweils dem Widerstand 24a, dem ersten Schaltelement 24b und dem zweiten Schaltelement 24c entsprechen, umfasst.
  • Der Widerstand 24d ist parallel zu dem Widerstand 24a verbunden. Wie bei dem Widerstand 24a ist ein Ende des Widerstands 24d mit dem Verbindungsknoten A1 über die individuelle Verbindungsleitung 25 verbunden und ist das andere Ende des Widerstands 24d mit dem Verbindungsknoten B1 verbunden. Das dritte Schaltelement 24e, das ein npn-Bipolartransistor ist, weist einen Emitteranschluss, der zwischen dem Widerstand 24d und dem Verbindungsknoten B1 verbunden ist, und einen Basisanschluss, der zwischen dem Widerstand 24d und dem Verbindungsknoten A1 verbunden ist, auf. Außerdem weist das vierte Schaltelement 24f, das ein npn-Bipolartransistor ist, einen Emitteranschluss, der zwischen dem Widerstand 24d und dem Verbindungsknoten A1 verbunden ist, und einen Basisanschluss, der zwischen dem Widerstand 24d und dem Verbindungsknoten B1 verbunden ist, auf.
  • Das dritte Schaltelement 24e weist einen Kollektoranschluss, der mit einem digitalen Eingangsanschluss DA2 des ersten Mikrocomputers 12A2 über eine Signalleitung 28 verbunden ist, auf, wobei ein drittes Erfassungssignal, das die Kollektorausgabe des dritten Schaltelements 24e ist, in den ersten Mikrocomputer 12A2 eingegeben wird. Ein Pullup-Widerstand 12A5, an dem die erste interne Stromversorgungsspannung VA von der ersten Stromversorgungsschaltung 12A1 angelegt wird, ist mit der Signalleitung 28 an einem Verbindungsknoten A3 verbunden. Die Spannung des dritten Erfassungssignals entspricht also dem Potential an dem Verbindungsknoten A3.
  • Weiterhin weist das Schaltelement 24f einen Kollektoranschluss, der mit einem digitalen Eingangsanschluss DB2 des zweiten Mikrocomputers 12B2 über eine Signalleitung 29 verbunden ist, auf, wobei ein viertes Erfassungssignal, das die Kollektorausgabe des vierten Schaltelements 24f ist, in den zweiten Mikrocomputer 12B2 eingegeben wird. Ein Pullup-Widerstand 12B5, an dem die zweite interne Stromversorgungsspannung VB von der zweiten Stromversorgungsschaltung 12B1 angelegt wird, ist mit der Signalleitung 29 an einem Verbindungsknoten B3 verbunden. Die Spannung des vierten Erfassungssignals entspricht also dem Potential an dem Verbindungsknoten B3.
  • Basierend auf den Potentialzuständen der ersten bis vierten Erfassungssignale diagnostizieren die ersten und zweiten Mikrocomputer 12A2 und 12B2, ob eines der ersten bis vierten Schaltelemente 24b, 24c, 24e und 24f fix Ein ist (ein Fehler, in dem eines der Schaltelemente nicht von dem Ein-Zustand wechselt). Diese Diagnose wird unter der Annahme durchgeführt, dass normale erste bis vierte Schaltelemente 24b, 24c, 24e und 24f in dem Aus-Zustand sind. Die Diagnose, ob eines der ersten bis vierten Schaltelemente 24b, 24c, 24e und 24f fix Ein ist, wird also in einer Situation durchgeführt, in der kein Rückstrom von einem der ersten und zweiten Wechselrichter 11A und 11B fließt. Zum Beispiel wird die Diagnose durchgeführt, bevor der Motor 1 gestartet wird. Zum Beispiel geben die ersten und zweiten Mikrocomputer 12A2 und 12B2 Relaissteuersignale für das Setzen der ersten und zweiten Stromversorgungsrelais 19A und 19B zu dem Aus-Zustand und die Schaltsteuersignale für das Setzen der Schaltelemente in den ersten und zweiten Wechselrichtern 11A und 11B zu dem Aus-Zustand aus. Wenn die ersten und dritten Erfassungssignale beide „HOCH“ sind, diagnostiziert der erste Mikrocomputer 12A2, dass die ersten und dritten Schaltelemente 24b und 24e nicht fix EIN sind. Und wenn entsprechend die zweiten und vierten Erfassungssignale „HOCH“ sind, diagnostiziert der zweite Mikrocomputer 12B2, dass die zweiten und vierten Schaltelemente 24c und 24f nicht fix EIN sind.
  • Wenn angenommen wird, dass der erste Mikrocomputer 12A2 diagnostiziert hat, dass die ersten und dritten Schaltelemente 24b und 24e nicht fix EIN sind, wenn wenigstens eines der ersten und dritten Erfassungssignale zu „NIEDRIG“ wechselt, bestimmt der erste Mikrocomputer 12A2, dass ein Unterbrechungsfehler in dem ersten Erdungskabelbaum HA aufgetreten ist. Und wenn entsprechend angenommen wird, dass der zweite Mikrocomputer 12B2 diagnostiziert hat, dass die zweiten und vierten Schaltelemente 24c und 24f nicht fix Ein sind, wenn wenigstens eines der zweiten und vierten Erfassungssignale zu „NIEDRIG“ wechselt, bestimmt der zweite Mikrocomputer 12B2, dass ein Unterbrechungsfehler in dem zweiten Erdungskabelbaum HB aufgetreten ist.
  • Wenn dagegen der erste Mikrocomputer 12A2 diagnostiziert, dass eines der ersten und dritten Schaltelemente 24b und 24e fix Ein ist, wird der erste Mikrocomputer 12A2 wie folgt betrieben. Also nur wenn das Erfassungssignal in Entsprechung zu dem nicht fix im Ein-Zustand befindlichen Schaltelement zu „NIEDRIG“ wechselt, bestimmt der erste Mikrocomputer 12A2, dass ein Unterbrechungsfehler in dem Erdungskabelbaum HA aufgetreten ist. Und wenn entsprechend der zweite Mikrocomputer 12B2 diagnostiziert, dass eines der zweiten und vierten Schaltelemente 24c und 24f fix EIN ist, wird der zweite Mikrocomputer 12B2 wie folgt betrieben. Also nur wenn das Erfassungssignal in Entsprechung zu dem nicht fix im Ein-Zustand befindlichen Schaltelement zu „NIEDRIG“ wechselt, bestimmt er zweite Mikrocomputer 12B2, dass ein Unterbrechungsfehler in dem zweiten Erdungskabelbaum HB aufgetreten ist.
  • In der ersten Variation der EPS-Steuervorrichtung 2 wird eine redundante Konfiguration für die individuellen Komponenten der Stromzustand-Erfassungsschaltung 24 verwendet, um die Zuverlässigkeit der Stromzustand-Erfassungsschaltung 24 zu verbessern. Also auch wenn eine Komponente in einem der Systeme in der Stromzustand-Erfassungsschaltung 24 nicht richtig funktioniert, kann jeder der ersten und zweiten Mikrocomputer 12A2 und 12B2 seine Fehlererfassungsverarbeitung unter Verwendung des von dem anderen System ausgegebenen Erfassungssignals durchführen. Dadurch kann die Zuverlässigkeit beim Erfassen des Auftretens eines Unterbrechungsfehlers in einem Erdungskabelbaum verbessert werden.
  • Im Folgenden wird eine zweite Variation einer EPS-Steuervorrichtung 2 mit Bezug auf 13 beschrieben. In der zweiten Variation der EPS-Steuervorrichtung 2 empfängt jeder der ersten und zweiten Mikrocomputer 12A2 und 12B2 erste und zweite Erfassungssignale, die von der Stromzustand-Erfassungsschaltung 24 ausgegeben werden.
  • Insbesondere ist der Kollektoranschluss des zweiten Schaltelements 24c nicht nur mit dem digitalen Eingangsanschluss DB1 des zweiten Mikrocomputers 12B2 über die Signalleitung 27, sondern auch mit einem digitalen Eingangsanschluss DA3 des ersten Mikrocomputers 12A2 über die Signalleitung 28 verbunden. Das zweite Erfassungssignal, das die Ausgabe des Kollektoranschlusses des zweiten Schaltelements 24c ist, wird nicht nur in den zweiten Mikrocomputer 12B2, sondern auch in den ersten Mikrocomputer 12A2 eingegeben. Außerdem ist der Kollektoranschluss des ersten Schaltelements 24b nicht nur mit dem digitalen Eingangsanschluss DA1 des ersten Mikrocomputers 12A2 über die Signalleitung 26, sondern auch mit einem digitalen Eingangsanschluss DB3 des zweiten Mikrocomputers 12B2 über die Signalleitung 29 verbunden. Das erste Erfassungssignal, das die Ausgabe des Kollektoranschlusses des ersten Schaltelements 24b ist, wird also nicht nur in den ersten Mikrocomputer 12A2, sondern auch in den zweiten Mikrocomputer 12B2 eingegeben.
  • In der zweiten Variation der EPS-Steuervorrichtung 2 kann der erste Mikrocomputer 12A2 nicht nur das Auftreten eines Unterbrechungsfehlers in dem ersten Erdungskabelbaum HA, sondern auch das Auftreten eines Unterbrechungsfehlers in dem zweiten Erdungskabelbaum HB erfassen. Außerdem kann der zweite Mikrocomputer 12B2 nicht nur das Auftreten eines Unterbrechungsfehlers in dem zweiten Erdungskabelbaum HB, sondern auch das Auftreten eines Unterbrechungsfehlers in dem ersten Erdungskabelbaum HA erfassen. Wenn also einer der ersten und zweiten Mikrocomputer 12A2 und 12B2 das Auftreten eines Unterbrechungsfehlers in dem Erdungskabelbaum in seinem eigenen System erfasst, muss dieser Mikrocomputer 12A2 oder 12B2 keine Informationen zu dem Fehler an das andere System über die Kommunikationsleitung 23 senden.
  • In der zweiten Variation der EPS-Steuervorrichtung 2 kann ein Pullup-Widerstand, an dem die durch die Stromversorgungsschaltung in dem eigenen System erzeugte interne Stromversorgungsspannung angelegt wird, mit einer Signalleitung für das Erfassen eines Unterbrechungsfehlers in dem Erdungskabelbaum in dem anderen System verbunden sein. Der Pullup-Widerstand, an dem die erste interne Stromversorgungsspannung VA von der ersten Stromversorgungsschaltung 12A1 angelegt wird, kann also mit der Signalleitung 28 verbunden sein, und ein Pullup-Widerstand, an dem die zweite interne Stromversorgungsspannung VB von der zweiten Stromversorgungsschaltung 12B1 angelegt wird, kann mit der Signalleitung 29 verbunden sein. Auf diese Weise kann auch dann, wenn ein Fehler in der Stromversorgungsschaltung in einem System auftritt, das andere System erfassen, ob ein Fehler in dem Erdungsschaltbaum in diesem System aufgetreten ist.
  • [Zweites Beispiel]
  • 14 zeigt ein Beispiel für die interne Konfiguration einer EPS-Steuervorrichtung 2a gemäß einem zweiten Beispiel. Die EPS-Steuervorrichtung 2a in 14 unterscheidet sich von der EPS-Steuervorrichtung 2 in 2 dadurch, dass eine Stromzustand-Erfassungsschaltung 30 anstelle der Stromzustand-Erfassungsschaltung 24 verwendet wird, um basierend auf einem durch die Stromzustand-Erfassungsschaltung 30 erfassten Stromerfassungswert zu erfassen, ob ein Fehler in einem Erdungskabelbaum aufgetreten ist.
  • Die Stromzustand-Erfassungsschaltung 30 umfasst einen Nebenschlusswiderstand 30a und einen Verstärker 20b. Der Nebenschlusswiderstand 30a ist an einer individuellen Verbindungsleitung 25 als eine Potentialdifferenz-Erzeugungseinrichtung für das Erzeugen einer Potentialdifferenz basierend auf einem durch die Verbindungsleitung 25 fließenden Strom installiert, und auf beiden Seiten des Nebenschlusswiderstands 30a angeordnete Verbindungsknoten C1 und C2 sind mit dem Verstärker 30b verbunden. Der Verstärker 30b ist eine Potentialdifferenz-Verstärkungseinrichtung zum Verstärken und Ausgeben der Potentialdifferenz über den Nebenschlusswiderstand 30a. Zum Beispiel ist der Verstärker 30b ein Operationsverstärker mit einem nicht-wechselrichtenden Eingangsanschluss (+), einem wechselrichtenden Eingangsanschluss (-) und einem Ausgangsanschluss wie in 14 gezeigt. In dem Beispiel von 14 ist der nicht-wechselrichtende Eingangsanschluss (+) des Verstärkers 30b mit dem Verbindungsknoten C2 verbunden und ist der wechselrichtende Eingangsanschluss (-) des Verstärkers 30b mit dem Verbindungsknoten C1 verbunden. Außerdem ist der Ausgangsanschluss des Verstärkers 30b mit einem analogen Eingangsanschluss AA1 des ersten Mikrocomputers 12A2 über eine Signalleitung 31 verbunden und wird die Ausgangsspannung (Stromerfassungssignal) des Verstärkers 30b in den ersten Mikrocomputer 12A2 eingegeben. Außerdem ist der Ausgangsanschluss des Verstärkers 30b mit einem analogen Eingangsanschluss AB1 des zweiten Mikrocomputers 12B2 über eine Signalleitung 32 verbunden und wird die Ausgangsspannung (Stromerfassungssignal) des Verstärkers 30b in den zweiten Mikrocomputer 12B2 eingegeben. Die Impedanz der individuellen Verbindungsleitung 25, an der die Stromzustand-Erfassungsschaltung 30 installiert ist, ist höher gesetzt als die Impedanz des ersten Erdungskabelbaums HA und des zweiten Erdungskabelbaums HB und niedriger als die Impedanz des Kurzschlusspfads.
  • Die Stromzustand-Erfassungsschaltung 30 wird wie folgt betrieben. Wenn ein Strom von dem Verbindungsknoten B1 zu dem Verbindungsknoten A1 über die individuelle Verbindungsleitung 25 fließt, wird aufgrund eines Spannungsabfalls des Nebenschlusswiderstands 30a das Potential an dem Verbindungsknoten C1 niedriger als das Potential an dem Verbindungsknoten C2. Weil die Eingangsspannung des nicht-wechselrichtenden Eingangsanschlusses (+) des Verstärkers 30b höher wird als die Eingangsspannung des wechselrichtenden Eingangsanschlusses (-), wird die Ausgangsspannung des Verstärkers 30b eine positive Spannung, deren Potentialpegel sich kontinuierlich in Abhängigkeit von der Größe des Stroms ändert. Wenn dagegen ein Strom von dem Verbindungsknoten A1 zu dem Verbindungsknoten B1 durch die Verbindungsleitung 25 fließt, wird aufgrund eines Spannungsabfalls des Nebenschlusswiderstands 30a das Potential an dem Verbindungsknoten C2 niedriger als das Potential an dem Verbindungsknoten C1. Weil die Eingangsspannung des nicht-wechselrichtenden Eingangsanschlusses (+) des Verstärkers 30b niedriger wird als die Eingangsspannung des wechselrichtenden Eingangsanschlusses (-), wird die Ausgangsspannung des Verstärkers 30b eine negative Spannung, deren Potentialpegel sich kontinuierlich in Abhängigkeit von der Größe des Stroms ändert.
  • Der erste Mikrocomputer 12A2 verwendet seinen internen Analog/Digital (A/D)-Wandler für das Wandeln der Ausgangsspannung des Verstärkers 30b, wobei die Ausgangsspannung ein analoges Signal ist, zu digitalen Daten und zum Erhalten eines Stromerfassungswerts I des durch die Verbindungsleitung 25 fließenden Stroms. Entsprechend verwendet der zweite Mikrocomputer 12B2 seinen internen A/D-Wandler zum Wandeln der Ausgangsspannung des Verstärkers 30b, wobei die Ausgangsspannung ein analoges Signal ist, zu digitalen Daten und zum Erhalten eines Stromerfassungswerts I des durch die Verbindungsleitung 25 fließenden Stroms. Wenn die Ausgangsspannung des Verstärkers 30b eine positive Spannung ist, wird der Stromerfassungswert I als ein positiver Wert erhalten. Wenn die Ausgangsspannung des Verstärkers 30b eine negative Spannung ist, wird der Stromerfassungswert I als ein negativer Wert erhalten. Wenn der Stromerfassungswert I ein positiver Wert ist, bestimmt jeder der ersten und zweiten Mikrocomputer 12A2 und 12B2, weil der Strom von dem Verbindungsknoten B1 zu dem Verbindungsknoten A1 durch die Verbindungsleitung 25 fließt, dass ein Rückstrom von dem zweiten Wechselrichter 11B zu dem ersten elektrischen System fließt. Wenn dagegen der Stromerfassungswert I ein negativer Wert ist, bestimmt jede der ersten und zweiten Mikrocomputer 12A2 und 12B2, weil der Strom von dem Verbindungsknoten A1 zu dem Verbindungsknoten B2 durch die Verbindungsleitung 25 fließt, dass ein Rückstrom von dem ersten Wechselrichter 11A zu dem zweiten elektrischen System fließt.
  • 15 zeigt die erste Fehlererfassungsverarbeitung, die wiederholt durch den ersten Mikrocomputer 12A2 mit vorbestimmten Zeitintervallen Δt durchgeführt wird, wenn der Zündungsschalter eines Fahrzeugs 1000 zu dem Ein-Zustand versetzt wird und wenn der Start der Stromversorgung zu dem ersten Mikrocomputer 12A2 erfasst wird.
  • In Schritt S21 bestimmt der erste Mikrocomputer 12A2, ob der Stromerfassungswert I kleiner oder gleich einem vorbestimmten negativen Wert I1 (<0) ist. Der vorbestimmte negative Wert I1 ist ein maximaler Wert des Stroms, dessen Fluss von dem Verbindungsknoten A1 zu dem Verbindungsknoten B1 durch die individuelle Verbindungsleitung 25, wenn ein Unterbrechungsfehler in dem ersten Erdungskabelbaum HA aufgetreten ist, angenommen wird. Wenn der erste Mikrocomputer 12A2 bestimmt, dass der Stromerfassungswert I kleiner oder gleich dem vorbestimmten negativen Wert I1 ist (JA), führt der erste Mikrocomputer 12A2 den Schritt S22 durch. In Schritt S22 bestimmt (erfasst) der erste Mikrocomputer 12A2, dass ein Unterbrechungsfehler in dem ersten Erdungskabelbaum HA aufgetreten ist. Wenn dagegen der erste Mikrocomputer 12A2 bestimmt, dass der Stromerfassungswert I größer als der vorbestimmte negative Wert I1 ist (NEIN), führt der erste Mikrocomputer 12A2 den Schritt S25 durch.
  • In Schritt S23 gibt der erste Mikrocomputer 12A2 wie in dem weiter oben beschriebenen Schritt S2 zu dem ersten Stromversorgungsrelais 19A ein Relaissteuersignal (Aus-Steuersignal) für das Setzen des ersten Stromversorgungsrelais 19A zu dem Aus-Zustand als die Fehlerverarbeitung für den ersten Erdungskabelbaum HA aus. Dann stoppt in Schritt S24 der erste Mikrocomputer 12A2 wie in dem weiter oben beschriebenen Schritt S3 das Ausgeben der Schaltsteuersignale an die erste Antriebsschaltung 12A3 als die Fehlerverarbeitung für den ersten Erdungskabelbaum HA.
  • In Schritt S25 bestimmt der erste Mikrocomputer 12A2, ob der Stromerfassungswert I größer oder gleich einem vorbestimmten positiven Wert I2 (>0) ist. Der vorbestimmte positive Wert I2 ist ein minimaler Wert des Stroms, dessen Fluss von dem Verbindungsknoten B1 zu dem Verbindungsknoten A1 durch die individuelle Verbindungsleitung 25, wenn ein Unterbrechungsfehler in dem zweiten Erdungskabelbaum HB aufgetreten ist, angenommen wird. Wenn das erste elektrische System und das zweite elektrische System gleiche elektrische Eigenschaften aufweisen, können vorbestimmte positive und negative Werte I2 und I1 den gleichen absoluten Wert aufweisen.
  • Wenn in Schritt S25 der erste Mikrocomputer 12A2 bestimmt, dass der Stromerfassungswert I größer oder gleich einem vorbestimmten positiven Wert I2 ist (JA), führt der erste Mikrocomputer 12A2 den Schritt S26 durch. In Schritt S26 bestimmt (erfasst) der erste Mikrocomputer 12A2, dass ein Unterbrechungsfehler in dem zweiten Erdungskabelbaum HB aufgetreten ist. Wenn dagegen der erste Mikrocomputer 12A2 bestimmt, dass der Stromerfassungswert I kleiner als der vorbestimmte positive Wert I2 ist (NEIN), führt der erste Mikrocomputer 12A2 den Schritt S27 durch. In Schritt S27 bestimmt (erfasst) der erste Mikrocomputer 12A2, dass die ersten und zweiten Erdungskabelbäume HA und HB normal betrieben werden.
  • 16 zeigt eine zweite Fehlererfassungsverarbeitung, die wiederholt durch den zweiten Mikrocomputer 12B2 mit vorbestimmten Zeitintervallen Δt durchgeführt wird, wenn der Zündungsschalter des Fahrzeugs 1000 zu dem Ein-Zustand versetzt wird und wenn der Start der Stromversorgung zu dem zweiten Mikrocomputer 12B2 erfasst wird. Weil die Schritte in der zweiten Fehlererfassungsverarbeitung denjenigen der ersten Fehlererfassungsverarbeitung ähnlich sind, wird die zweite Fehlererfassungsverarbeitung hier nur kurz beschrieben.
  • In Schritt S31 bestimmt der zweite Mikrocomputer 12B2, ob der Stromerfassungswert I größer oder gleich dem vorbestimmten positiven Wert I2 ist. Wenn der zweite Mikrocomputer 12B2 bestimmt, dass der Stromerfassungswert I größer als oder gleich dem vorbestimmten positiven Wert I2 ist (JA), führt der zweite Mikrocomputer 12B2 den Schritt S32 durch. In Schritt S32 bestimmt (erfasst) der zweite Mikrocomputer 12B2, dass ein Unterbrechungsfehler in dem zweiten Erdungskabelbaum HB aufgetreten ist. Wenn dagegen der zweite Mikrocomputer 12B2 bestimmt, dass der Stromerfassungswert I kleiner als der vorbestimmte positive Wert I2 ist (NEIN), führt der zweite Mikrocomputer 12B2 den Schritt S35 durch.
  • In Schritt S33 gibt der zweite Mikrocomputer 12B2, wie in dem weiter oben beschriebenen Schritt S12 beschrieben, an das zweite Stromversorgungsrelais 19B ein Relaissteuersignal (Aus-Steuersignal) für das Setzen des zweiten Stromversorgungrelais 19B zu dem Aus-Zustand als die Fehlerverarbeitung für den zweiten Erdungskabelbaum HB aus. In Schritt S34 stoppt der zweite Mikrocomputer 12B2 wie in dem weiter oben beschriebenen Schritt S13 das Ausgeben der Schaltsteuersignale zu der zweiten Antriebsschaltung 12B3 als die Fehlerverarbeitung für den zweiten Erdungskabelbaum HB.
  • In Schritt S35 bestimmt der zweite Mikrocomputer 12B2, ob der Stromerfassungswert I kleiner oder gleich dem vorbestimmten negativen Wert I1 ist. Wenn der zweite Mikrocomputer 12B2 bestimmt, dass der Stromerfassungswert I kleiner oder gleich einem vorbestimmten negativen Wert I1 ist (JA), führt der zweite Mikrocomputer 12B2 den Schritt S36 durch. In Schritt S36 bestimmt (erfasst) der zweite Mikrocomputer 12B2, dass ein Unterbrechungsfehler in dem ersten Erdungskabelbaum HA aufgetreten ist. Wenn dagegen der zweite Mikrocomputer 12B2 bestimmt, dass der Stromfassungswert I größer als der vorbestimmte negative Wert I1 ist (NEIN), führt der Mikrocomputer 12B2 den Schritt S37 durch. In Schritt S37 bestimmt (erfasst) der zweite Mikrocomputer 12B2, dass die ersten und zweiten Kabelbäume HA und HB normal betrieben werden.
  • Mit der EPS-Steuervorrichtung 2a gemäß dem zweiten Beispiel kann wie in dem ersten Beispiel der Fluss des Rückstroms von einem System, in dem ein entsprechender Erdungskabelbaum nicht richtig funktioniert, zu einem entsprechenden Erdungskabelbaum in dem anderen System in dem EPS-System 100 verhindert werden. Also auch wenn die Stromkapazität des individuellen Erdungskabelbaums in der redundanten Konfiguration auf die Hälfte der Stromkapazität des individuellen Erdungskabelbaums in einer nicht-redundanten Konfiguration reduziert wird, überschreitet der durch einen normalen Erdungskabelbaum fließende Strom nicht einfach die Stromkapazität dieses Erdungskabelbaums. Weil nämlich der normale Erdungskabelbaum nicht überhitzt wird, kann das Auftreten eines „gleichzeitigen Fehlers“ verhindert werden. Außerdem kann jeder der ersten und zweiten Mikrocomputer 12A2 und 12B2 erfassen, ob ein Unterbrechungsfehler in einem der ersten und zweiten Erdungskabelbäume HA und HB aufgetreten ist. Wenn also einer der ersten und zweiten Mikrocomputer 12A2 und 12B2 das Auftreten eines Unterbrechungsfehlers in dem Erdungskabelbaum in seinem eigenen System erfasst, muss dieser Mikrocomputer 12A2 oder 12B2 keine Informationen zu dem Fehler an das andere System über die Kommunikationsleitung 23 senden.
  • Im Folgenden wird eine erste Variation der EPS-Steuervorrichtung 2a mit Bezug auf 17 beschrieben. Diese Variation der EPS-Steuervorrichtung 2a verwendet eine redundante Konfiguration für die Komponenten der Stromzustand-Erfassungsschaltung 30. Das heißt, dass die weiter oben beschriebene Stromzustand-Erfassungsschaltung 30 zusätzlich zu dem Nebenschlusswiderstand 30a und dem Verstärker 30b einen Nebenschlusswiderstand 30c in Entsprechung zu dem Nebenschlusswiderstand 30a und einen Verstärker 30d in Entsprechung zu dem Verstärker 30b umfasst.
  • Der Nebenschlusswiderstand 30c ist parallel zu dem Nebenschlusswiderstand 30a verbunden. Wie bei dem Nebenschlusswiderstand 30a ist ein Ende des Nebenschlusswiderstands 30c mit dem Verbindungsknoten A1 verbunden und ist das andere Ende des Nebenschlusswiderstands 30c mit dem Verbindungsknoten B1 über die individuelle Verbindungsleitung 25 verbunden. Der Verstärker 30d ist mit den Verbindungsknoten C3 und C4, die auf beiden Seiten des Nebenschlusswiderstands 30a angeordnet sind, verbunden. Der Verstärker 30d weist einen Ausgangsanschluss, der mit einem analogen Eingangsanschluss AA2 des ersten Mikrocomputers 12A2 über eine Signalleitung 33 verbunden ist, auf, und die Ausgangsspannung des Verstärkers 30d wird in den ersten Mikrocomputer 12A2 eingegeben. Außerdem weist der Verstärker 30d einen Ausgangsanschluss, der mit einem analogen Eingangsanschluss AB2 des zweiten Mikrocomputers 12B2 über eine Signalleitung 34 verbunden ist, auf, und die Ausgangsspannung des Verstärkers 30d wird in den zweiten Mikrocomputer 12B2 eingegeben.
  • Der erste Mikrocomputer 12A2 verwendet seinen internen Analog/Digital (A/D)-Wandler zum Wandeln der Ausgangsspannung des Verstärkers 30d, wobei die Ausgangsspannung ein analoges Signal ist, zu digitalen Daten und zum Erhalten eines Stromerfassungswerts I des durch die Verbindungsleitung 25 fließenden Stroms. Entsprechend verwendet der zweite Mikrocomputer 12B2 seinen internen A/D-Wandler zum Wandeln der Ausgangsspannung des Verstärkers 30d, wobei die Ausgangsspannung ein analoges Signal ist, zu digitalen Daten und zum Erhalten eines Stromerfassungswerts I des durch die Verbindungsleitung 25 fließenden Stroms. Auf diese Weise erhält jeder der ersten und zweiten Mikrocomputer 12A2 und 12B2 einen Stromerfassungswert I basierend auf jeder der von den Verstärkern 30b und 30d ausgegebenen zwei Ausgangsspannungen.
  • Außerdem ist jeder der ersten und zweiten Mikrocomputer 12A2 und 12B2 in der EPS-Steuervorrichtung 2a konfiguriert zum Diagnostizieren, ob ein Fehler in dem System, das den Nebenschlusswiderstand 30a und den Widerstand 30b enthält, und in dem System, das den Nebenschlusswiderstand 30c und den Verstärker 30d enthält, aufgetreten ist.
  • Die erste Variation der EPS-Steuervorrichtung 2a verwendet eine redundante Konfiguration für die Komponenten der Stromzustand-Erfassungsschaltung 30, um die Zuverlässigkeit der Stromzustand-Erfassungsschaltung 30 zu verbessern. Also auch dann, wenn ein Fehler in einem Element in einem System in der Stromzustand-Erfassungsschaltung 30 auftritt, kann die Fehlererfassungsverarbeitung unter Verwendung des aus der Ausgangsspannung des Verstärkers in dem anderen System erhaltenen Stromerfassungswerts I durchgeführt werden. Auf diese Weise kann das Auftreten eines Unterbrechungsfehlers in einem Erdungskabelbaum zuverlässiger erfasst werden.
  • Im Folgenden wird eine zweite Variation einer EPS-Steuervorrichtung 2a mit Bezug auf 18 beschrieben. Die Verarbeitung in 18 umfasst die weiter unten beschriebenen Schritte S24a bis S24e zusätzlich zu den Schritten in der ersten Fehlererfassungsverarbeitung in 15. Schritte in 18, die gleich denjenigen von 15 sind, werden durch gleiche Schrittnummern angegeben, wobei hier auf eine wiederholte Beschreibung dieser Schritte verzichtet wird oder diese nur kurz beschrieben werden.
  • Ein Fehler mit einer vollständigen Unterbrechung, der eine vollständige elektrische Trennung zwischen der ersten im Fahrzeug integrierten Batterie 6A oder der zweiten im Fahrzeug integrierten Batterie 6B und der EPS-Steuervorrichtung 2 zur Folge hat, kann in dem ersten Erdungskabelbaum HA oder dem zweiten Erdungskabelbaum HB auftreten, wobei aber auch eine andere fehlerhafte elektrische Verbindung (ein Fehler mit einer nicht-vollständigen Unterbrechung) als diese vollständige elektrische Unterbrechung auftreten kann. Ein größerer Rückstrom fließt durch die individuelle Verbindungsleitung 25, wenn der Fehlergrad des ersten oder zweiten Erdungskabelbaums HA oder HB von einem normalen Zustand zu einem Fehler mit einer vollständigen Unterbrechung wechselt. Deshalb erfassen in dieser zweiten Variation die ersten und zweiten Mikrocomputer 12A2 und 12B2 einen Fehler mit einer vollständigen Unterbrechung und einen Fehler mit einer nicht-vollständigen Unterbrechung als verschiedene Fehler basierend auf der Größe des Stromerfassungswerts I und führen jeweils eine verschiedene Fehlerverarbeitung in Abhängigkeit von der Art des erfassten Fehlers durch.
  • Wenn in Schritt S21 der erste Mikrocomputer 12A2 bestimmt, dass der Stromerfassungswert I größer als der vorbestimmte negative Wert I1 ist (NEIN), führt der erste Mikrocomputer 12A2 den Schritt S24a durch. In Schritt S24a bestimmt der erste Mikrocomputer 12A2, ob der Stromerfassungswert I kleiner oder gleich dem vorbestimmten negativen Wert I3, der größer als der vorbestimmte negative Wert I1 ist, ist. Der vorbestimmte negative Wert I3 ist ein maximaler Wert des Stroms, dessen Fluss von dem Verbindungsknoten A1 zu dem Verbindungsknoten B1 durch die individuelle Verbindungsleitung 25 angenommen wird, wenn ein Fehler mit einer nicht-vollständigen Unterbrechung in dem ersten Erdungskabelbaum HA aufgetreten ist.
  • Wenn in Schritt S24a der erste Mikrocomputer 12A2 bestimmt, dass der Stromerfassungswert I kleiner oder gleich einem vorbestimmten negativen Wert I3 ist (JA), führt der erste Mikrocomputer 12A2 den Schritt S24b durch. In Schritt S24b bestimmt (erfasst) der erste Mikrocomputer 12A2, dass ein Fehler mit einer nicht-vollständigen Unterbrechung in dem ersten Erdungskabelbaum HA aufgetreten ist. Wenn dagegen der Mikrocomputer 12A2 bestimmt, dass der Stromerfassungswert I größer als ein vorbestimmter negativer Wert I3 ist (NEIN), führt der erste Mikrocomputer 12A2 den Schritt S24d durch.
  • In dem Schritt S24c führt der erste Mikrocomputer 12A2 eine Fehlerverarbeitung für den Fehler mit einer nicht-vollständigen Unterbrechung in dem ersten Erdungskabelbaum HA durch. Die Fehlerverarbeitung für einen Fehler mit einer nicht-vollständigen Unterbrechung in dem ersten Erdungskabelbaum HA unterscheidet sich von der Fehlerverarbeitung für einen Fehler mit einer vollständigen Unterbrechung in dem ersten Erdungskabelbaum HA (Schritt S23 und Schritt S24) wie folgt. Der erste Mikrocomputer 12A2 fährt fort, an das erste Stromversorgungsrelais 19A ein Relaissteuersignal für das Setzen des ersten Stromversorgungsrelais 19A zu dem Ein-Zustand auszugeben. Außerdem passt der erste Mikrocomputer 12A2 die Schaltsteuersignale für den ersten Wechselrichter 11a an, ohne die Schaltsteuersignale zu stoppen, sodass der von dem ersten elektrischen System über die individuelle Verbindungsleitung 25 zu dem normalen zweiten Erdungskabelbaum HB fließende Rückstrom die Stromkapazität des zweiten Erdungskabelbaums HB nicht überschreitet, nachdem sich der Rückstrom von dem ersten elektrischen System mit dem Rückstrom in dem zweiten elektrischen System vereinigt hat. Insbesondere passt der erste Mikrocomputer 12A2 die Schaltsteuersignale für den ersten Wechselrichter 11A derart an, dass der absolute Wert des Stromerfassungswerts I die Differenz, die durch das Subtrahieren des durch das zweite Stromerfassungselement 21B erfassten Werts des Rückstroms von der Stromkapazität des zweiten Erdungskabelbaums HB erhalten wird, nicht überschreitet. Der erste Mikrocomputer 12A2 kann den durch das zweite Stromerfassungselement 21B erfassten Wert des Rückstroms von dem zweiten Mikrocomputer 12B2 über die Kommunikationsleitung 23 oder direkt von dem zweiten Stromerfassungselement 21B erhalten. Wenn die Schaltsteuersignale Pulsbreitenmodulationssignale (PWM-Signale) sind, passt der erste Mikrocomputer 12A2 ein Einschaltverhältnis, das das Verhältnis der Ein-Zeit des individuellen Schaltelements in dem ersten Wechselrichter 11A angibt, an.
  • Im Folgenden wird erläutert, warum die oben beschriebene Fehlerverarbeitung durchgeführt wird. Wenn ein Fehler mit einer nicht-vollständigen Unterbrechung in dem ersten Erdungskabelbaum HA aufgetreten ist, fließt ein Teil des Rückstroms von dem ersten Wechselrichter 11A zu dem ersten Erdungskabelbaum HA. Es wird also davon ausgegangen, dass der von dem ersten Wechselrichter 11A durch die Verbindungsleitung 25 zu dem normalen zweiten Erdungskabelbaum HB fließende Rückstrom kleiner ist als der Rückstrom, der fließt, wenn ein Fehler mit einer vollständigen Unterbrechung in dem ersten Erdungskabelbaum HA aufgetreten ist. Das heißt, dass der zu dem normalen zweiten Erdungskabelbaum HB fließende Strom, wenn ein Fehler mit einer nicht-vollständigen Unterbrechung in dem ersten Erdungskabelbaum HA aufgetreten ist, nicht einfach die Stromkapazität des zweiten Erdungskabelbaums HB im Vergleich zu einem Fall, in dem ein Fehler mit einer vollständigen Unterbrechung in dem ersten Erdungskabelbaum HA aufgetreten ist, erreicht. Wenn also ein Fehler mit einer nicht-vollständigen Unterbrechung in dem ersten Erdungskabelbaum HA aufgetreten ist, wird die Lenkkraft so stark unterstützt, wie es die Stromkapazität des normalen zweiten Erdungskabelbaums HB erlaubt.
  • In Schritt S24d bestimmt der erste Mikrocomputer 12A2, ob der Stromerfassungswert I kleiner als der vorbestimmte positive Wert I2 und größer oder gleich einem vorbestimmten positiven Wert I4 ist. Der vorbestimmte positive Wert I4 ist ein Wert, der kleiner als der vorbestimmte positive Wert I2 ist und ein Minimalwert des Stroms ist, dessen Fluss von dem Verbindungsknoten B1 zu dem Verbindungsknoten A1 über die individuelle Verbindungsleitung 25 angenommen wird, wenn ein Fehler mit einer nicht-vollständigen Unterbrechung in dem zweiten Erdungskabelbaum HB aufgetreten ist. Wenn das erste elektrische System und das zweite elektrische System gleiche elektrische Eigenschaften aufweisen, können die vorbestimmten positiven und negativen Werte I4 und I3 den gleichen absoluten Wert aufweisen.
  • Wenn in Schritt S24d der erste Mikrocomputer 12A2 bestimmt, dass der Stromerfassungswert I kleiner als der vorbestimmte positive Wert I2 und größer oder gleich dem vorbestimmten positiven Wert I4 ist (JA), führt der Mikrocomputer 12A2 den Schritt S24e durch. In Schritt S24e bestimmt (erfasst) der erste Mikrocomputer 12A2, dass ein Fehler mit einer nicht-vollständigen Unterbrechung in dem zweiten Erdungskabelbaum HB aufgetreten ist. Wenn dagegen der erste Mikrocomputer 12A2 in dem Schritt S24d bestimmt, dass der Stromerfassungswert I nicht in dem oben beschriebenen Bereich enthalten ist (NEIN), führt der erste Mikrocomputer 12A2 den Schritt S25 durch.
  • Obwohl nicht gezeigt, kann in der zweiten Variation der EPS-Steuervorrichtung 2a die zweite Fehlererfassungsverarbeitung von 16 die Erfassung eines Fehlers mit einer nicht-vollständigen Unterbrechung in dem ersten Erdungskabelbaum HA, die Erfassung eines Fehlers mit einer nicht-vollständigen Unterbrechung in dem zweiten Erdungskabelbaum HB und die Fehlerverarbeitung für einen Fehler mit einer nicht-vollständigen Unterbrechung in dem zweiten Erdungskabelbaum HB umfassen.
  • In der zweiten Variation der EPS-Steuervorrichtung 2a können die ersten und zweiten Mikrocomputer 12A2 und 12B2 einen Fehler mit einer vollständigen Unterbrechung und einen Fehler mit einer nicht-vollständigen Unterbrechung als verschiedene Fehler basierend auf der Größe des Stromerfassungswerts I erfassen und eine jeweils verschiedene Fehlerverarbeitung in Abhängigkeit von der Art des erfassten Fehlers durchführen.
  • Das oben beschriebene erste Beispiel kann konfiguriert sein, um einen Fehler mit einer nicht-vollständigen Unterbrechung in einem beliebigen der ersten und zweiten Erdungskabelbäume HA und HB zu erfassen, indem geeignete Übergangssättigungsspannungen der ersten bis vierten Schaltelemente 24b, 24c, 24e und 24f gesetzt werden. Insbesondere werden für die ersten bis vierten Schaltelemente 24b, 24c, 24e und 24f kleinere Übergangssättigungsspannungen als die für das Erfassen eines Unterbrechungsfehlers verwendeten ausgewählt. Auf diese Weise kann die Fehlerverarbeitung vor dem Auftreten eines Fehlers mit einer vollständigen Unterbrechung in einem beliebigen der ersten und zweiten Erdungskabelbäume HA und HB durchgeführt werden.
  • In dem oben beschriebenen zweiten Beispiel sind die Fehlerverarbeitung für einen Fehler mit einer nicht-vollständigen Unterbrechung in dem ersten Erdungskabelbaum HA und die Fehlerverarbeitung für einen Fehler mit einer vollständigen Unterbrechung in dem ersten Erdungskabelbaum HA verschieden. Es kann jedoch auch die gleiche Verarbeitung als die Fehlerverarbeitung für einen Fehler mit einer nicht-vollständigen Unterbrechung in dem ersten Erdungskabelbaum HA und die Fehlerverarbeitung für einen Fehler mit einer vollständigen Unterbrechung in dem ersten Erdungskabelbaum HA durchgeführt werden. Der erste Mikrocomputer 12A2 kann also die Schaltsteuersignale für den ersten Wechselrichter 11A derart anpassen, dass der absolute Wert des Erfassungsstromwerts I nicht die durch das Subtrahieren des durch das zweite Stromerfassungselement 21B erfassten Werts des Rückstroms von der Stromkapazität des zweiten Erdungskabelbaums HB erhaltene Differenz überschreitet.
  • Wenn in den oben beschriebenen ersten und zweiten Beispielen Fehler mit einer vollständigen Unterbrechung oder Fehler mit einer nicht-vollständigen Unterbrechung mit jeweils dem gleichen Fehlergrad in den ersten und zweiten Kabelbäumen HA und HB auftreten, könnte die folgende Situation eintreten. Also auch wenn die ersten und zweiten Stromversorgungsrelais 19A und 19B in dem Ein-Zustand bleiben, treten die Rückströme in den ersten und zweiten elektrischen Systemen nicht auf. Es fließt also kein Rückstrom von einem System zu dem anderen System über die individuelle Verbindungsleitung 25. Weil in diesem Fall nur eine kleine Potentialdifferenz über jeden der Widerstände 24a und 24d in der Stromzustand-Erfassungsschaltung 24 auftritt, wechsein die ersten bis vierten Schaltelemente 24b, 24c, 24e und 24f in der Stromzustand-Erfassungsschaltung 24 jeweils nicht von dem Aus-Zustand. Und weil nur eine kleine Potentialdifferenz über jeden der Nebenschlusswiderstände 24a und 24d in der Stromzustand-Erfassungsschaltung 30 auftritt, ist der Stromerfassungswert I sehr klein. Deshalb bestimmen die ersten und zweiten Mikrocomputer 12A2 und 12B2, dass die ersten und zweiten Kabelbäume HA und HB normal betrieben werden, wobei sie nicht erfassen können, dass Fehler mit einer vollständigen Unterbrechung oder Fehler mit einer nicht-vollständigen Unterbrechung mit jeweils dem gleichen Fehlergrad in den beiden ersten und zweiten Kabelbäumen HA und HB aufgetreten sind.
  • Um dieses Problem zu lösen, können die ersten und zweiten Mikrocomputer 12A2 und 12B2 konfiguriert sein, um wie folgt betrieben zu werden, wenn das erste Erfassungssignal und das zweite Erfassungssignal „HOCH“ sind oder wenn der Stromerfassungswert 1 sehr klein ist. Der erste Mikrocomputer 12A2 vergleicht also den durch das erste Stromerfassungselement 21A erfassten Wert des ersten Motorstroms mit dem ersten Zielstromwert, und der zweite Mikrocomputer 12B2 vergleicht den durch das zweite Stromerfassungselement 21B erfassten Wert des zweiten Motorstroms mit dem zweiten Zielstromwert. Wenn die erfassten Werte der ersten und zweiten Motorströme kontinuierlich von den Zielstromwerten abweichen, können die ersten und zweiten Mikrocomputer 12A2 und 12B2 schätzen, dass Fehler mit einer vollständigen Unterbrechung oder Fehler mit einer nicht-vollständigen Unterbrechung mit jeweils dem gleichen Fehlergrad in den ersten und zweiten Kabelbäumen HA und HB aufgetreten sind.
  • Außerdem sind in den oben genannten ersten und zweiten Beispielen die Stromzustand-Erfassungsschaltungen 24 und 30 an den entsprechenden Verbindungsleitungen 25 und nicht an den weiter oben beschriebenen Kurzschlusspfaden angeordnet. Wenn nämlich ein Rückstrom durch den Kurzschlusspfad fließt, werden die ersten und zweiten Steuerschaltungen 12A und 12B durch Rauschen usw. beeinträchtigt und neigen zu einer Fehlfunktion. Wenn jedoch die durch das Rauschen usw. verursachte Wirkung auf die ersten und zweiten Steuerschaltungen 12A und 12B vernachlässigbar ist, können die Stromzustand-Erfassungsschaltungen 24 und 30 an den weiter oben beschriebenen Kurzschlusspfaden installiert sein, wobei in diesem Fall keine Verbindungsleitungen 25 verwendet werden.
  • Die technischen Konzepte der einzelnen Beispiele können in geeigneter Weise kombiniert werden, solange dadurch keine Konflikte verursacht werden. Der Inhalt der vorliegenden Erfindung wurde anhand von spezifischen Beispielen erläutert, wobei der Fachmann jedoch zahlreiche Variationen basierend auf den technischen Konzepten und der Lehre der vorliegenden Erfindung realisieren kann.
  • Das EPS-System 100 kann konfiguriert sein, um eine redundante Konfiguration mit drei oder mehr elektrischen Systeme zu verwenden. In diesem Fall wird Strom von drei oder mehr im Fahrzeug integrierten Batterien 1 über die EPS-Steuervorrichtung 2 zugeführt. Wenn zum Beispiel das EPS-System 100 eine redundante Konfiguration mit drei elektrischen Systemen aufweist, verbindet eine individuelle negative Antriebssystemleitung in einem individuellen elektrischen System die negative Sammelschiene eines entsprechenden Wechselrichters mit einem entsprechenden negativen Steckverbinder in jedem elektrischen System, wobei die negativen Antriebssystemleitungen zwischen den drei elektrischen Systemen miteinander verbunden sind. Es werden also drei Verbindungsleitungen 25 verwendet. Die Stromzustand-Erfassungsschaltung 24 oder 30 ist an jeder der drei Verbindungsleitungen 25 installiert und wird für das Erfassen der Stromzustände der installierten Verbindungsleitungen 25 verwendet.
  • Es werden npn-Bipolartransistoren als die ersten bis vierten Schaltelemente 24b, 24c, 24e und 24f in der Stromzustand-Erfassungsschaltung 24 verwendet, wobei statt dessen aber auch Elemente einer anderen Art, die jeweils eine Schaltoperation in Abhängigkeit von der Potentialdifferenz über den Widerstand 24a oder 24d durchführen können, verwendet werden können. Zum Beispiel können MOSFETs als die ersten und zweiten Schaltelemente 24b und 24c verwendet werden. Allgemein kann eine beliebige Stromzustand-Erfassungsschaltung 24, die ein individuelles Erfassungssignal, dessen Potentialzustand sich in Abhängigkeit von der Größe des durch die Verbindungsleitung 25 fließenden Stroms ändert, verwendet werden.
  • Außerdem werden Nebenschlusswiderstände 30a und 30c und Verstärker 30b und 30d in der Stromzustand-Erfassungsschaltung 30 verwendet. Anstelle dieser Elemente können auch beliebige andere Elemente, die ein Ausgeben eines Signals basierend auf der Größe des durch die Verbindungsleitung 25 fließenden Stroms ermöglichen, verwendet werden.
  • Die elektronische Steuervorrichtung und das Fehlererfassungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung können nicht nur auf EPS-Steuervorrichtungen 2 und 2a in einem EPS-System 100, sondern auch auf andere Systeme, in denen Wechselrichter, Steuerschaltungen und externe Stromversorgungen redundant sind und eine gemeinsame Erde für die redundanten Steuerschaltungen verwendet wird, angewendet werden.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Motor
    2, 2a
    EPS-Steuervorrichtung
    6A, 6B
    im Fahrzeug integrierte Batterie
    11A, 11B
    Wechselrichter
    12A, 12B
    Steuerschaltung
    12A2, 12B2
    Mikrocomputer
    14A, 14B
    negativer Steckverbinder
    17A, 17B
    negative Antriebssystemleitung
    18A, 18B
    negative Steuersystemleitung
    19A, 19B
    Stromversorgungsrelais
    23
    gemeinsame Steuersystemerde
    24, 30
    Stromzustand-Erfassungsschaltung
    25
    Verbindungsleitung
    62A, 62B
    negative Stromversorgungsleitung
    CA, CB
    Wicklungssatz
    LAn, LBn
    negative Sammelschiene des Wechselrichters
  • 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 2014176215 A [0003]
    • JP 2017191093 A [0003]

Claims (8)

  1. Elektronische Steuervorrichtung mit einer Vielzahl von elektrischen Systemen, die jeweils mit einer anderen externen Stromversorgung verbunden sind, wobei die elektronische Steuervorrichtung umfasst: einen Wechselrichter, der in jedem der elektrischen Systeme enthalten ist und innerhalb einer Vielzahl von separaten Wicklungssätzen eines Motors einen vorbestimmten Wicklungssatz in dem entsprechenden elektrischen System betreibt, eine Steuerschaltung, die in jedem der elektrischen Systeme enthalten ist und den Wechselrichter in dem entsprechenden elektrischen System steuert, eine gemeinsame Steuersystemerde, mit der die Steuerschaltungen in den elektrischen Systemen gemeinsam verbunden sind, einen Steckverbinder, der in jedem der elektrischen Systeme enthalten ist und eine negative Steuersystemleitung von der gemeinsamen Steuersystemerde und eine negative Antriebssystemleitung von einer negativen Sammelschiene des entsprechenden Wechselrichters mit einer negativen Stromversorgungsleitung von der entsprechenden externen Stromversorgung verbindet, eine Verbindungsleitung, die die negativen Antriebssystemleitungen zwischen den elektrischen Systemen miteinander verbindet, und eine Stromzustand-Erfassungsschaltung, die an der Verbindungsleitung installiert ist und Stromzustände der Verbindungsleitung erfasst, wobei in jedem elektrischen System die entsprechende Steuerschaltung basierend auf dem Stromzustand erfasst, ob ein Unterbrechungsfehler in dem entsprechenden Steckverbinder oder in der negativen Stromversorgungsleitung in dem entsprechenden elektrischen System aufgetreten ist, und wobei, wenn die Steuerschaltung ein Auftreten des Unterbrechungsfehlers erfasst, die Steuerschaltung die Steuerung an dem entsprechenden Wechselrichter in dem entsprechenden elektrischen System beschränkt, und wenn die Steuerschaltung kein Auftreten des Unterbrechungsfehlers erfasst, die Steuerschaltung die Steuerung an dem entsprechenden Wechselrichter in dem entsprechenden elektrischen System fortsetzt.
  2. Elektronische Steuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei: die Stromzustand-Erfassungsschaltung ein erstes Erfassungssignal, das zwischen zwei Potentialpegeln basierend auf dem Vorhandensein oder der Abwesenheit eines ersten Stromzustands, in dem ein Strom von einem ersten elektrischen System zu einem zweiten elektrischen System durch die Verbindungsleitung zwischen den elektrischen Systemen fließt, wechselt, und ein zweites Erfassungssignal, das zwischen zwei Potentialpegeln basierend auf dem Vorhandensein oder der Abwesenheit eines zweiten Stromzustands, in dem ein Strom von dem zweiten elektrischen System zu dem ersten elektrischen System durch die Verbindungsleitung zwischen den elektrischen Systemen fließt, wechselt, ausgibt, und die Steuerschaltung in dem ersten elektrischen System basierend auf dem Potentialpegel des ersten Erfassungssignals erfasst, ob ein Unterbrechungsfehler aufgetreten ist, und die Steuerschaltung in dem zweiten elektrischen System basierend auf dem Potentialpegel des zweiten Erfassungssignals erfasst, ob ein Unterbrechungsfehler aufgetreten ist.
  3. Elektronische Steuervorrichtung nach Anspruch 2, wobei: wenn der erste Stromzustand auftritt, die Stromzustand-Erfassungsschaltung den Potentialpegel des ersten Erfassungssignals wechselt und den Potentialpegel des zweiten Erfassungssignals aufrechterhält, und wenn der zweite Stromzustand auftritt, die Stromzustand-Erfassungsschaltung den Potentialpegel des zweiten Erfassungssignals wechselt und den Potentialpegel des ersten Erfassungssignals aufrechterhält.
  4. Elektronische Steuervorrichtung nach Anspruch 2, wobei: die Steuerschaltung in dem ersten elektrischen System basierend auf dem Potentialzustand des zweiten Erfassungssignal weiterhin erfasst, ob ein Unterbrechungsfehler in dem Steckverbinder oder in der negativen Stromversorgungsleitung in dem zweiten elektrischen System aufgetreten ist, und die Steuerschaltung in dem zweiten elektrischen System basierend auf dem Potentialzustand des ersten Erfassungssignals weiterhin erfasst, ob ein Unterbrechungsfehler in dem Steckverbinder oder in der negativen Stromversorgungsleitung in dem ersten elektrischen System aufgetreten ist.
  5. Elektronische Steuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Stromzustand-Erfassungsschaltung ein Stromerfassungssignal, dessen Potentialpegel sich kontinuierlich basierend auf der Größe des durch die Verbindungsleitung zwischen den elektrischen Systemen fließenden Stroms ändert, ausgibt und die individuelle Steuerschaltung basierend auf dem aus dem Stromerfassungssignal erhaltenen erfassten Stromwert erfasst, ob ein Unterbrechungsfehler aufgetreten ist.
  6. Elektronische Steuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei eine Komponente der Stromzustand-Erfassungsschaltung redundant verwendet wird.
  7. Elektronische Steuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei: jedes elektrische System weiterhin ein Stromversorgungsrelais, das die Stromversorgung zu dem entsprechenden Wechselrichter unterbrechen kann, enthält, und wenn die Steuerschaltung das Auftreten eines Unterbrechungsfehlers erfasst, die Steuerschaltung ein Steuersignal für das Unterbrechen der Stromversorgung zu dem entsprechenden Wechselrichter in dem entsprechenden elektrischen System zu dem Stromversorgungsrelais ausgibt und die Steuerung an dem Wechselrichter in dem entsprechenden elektrischen System stoppt.
  8. Fehlererfassungsverfahren durch eine elektronische Steuervorrichtung, die umfasst: eine Vielzahl von elektrischen Systemen, die jeweils mit einer anderen externen Stromversorgung verbunden sind; einen Wechselrichter, der in jedem der elektrischen Systeme enthalten ist und innerhalb einer Vielzahl von separaten Wicklungssätzen eines Motors einen vorbestimmten Wicklungssatz in dem entsprechenden elektrischen System betreibt; eine Steuerschaltung, die in jedem der elektrischen Systeme enthalten ist und den Wechselrichter in dem entsprechenden elektrischen System steuert; eine gemeinsame Steuersystemerde, mit der die Steuerschaltungen in den elektrischen Systemen gemeinsam verbunden sind; einen Steckverbinder, der in jedem der elektrischen Systeme enthalten ist und eine negative Steuersystemleitung von der gemeinsamen Steuersystemerde und eine negative Antriebssystemleitung von einer negativen Sammelschiene des entsprechenden Wechselrichters mit einer negativen Stromversorgungsleitung von der entsprechenden externen Stromversorgung verbindet; eine Verbindungsleitung, die die negativen Antriebssystemleitungen zwischen den elektrischen Systemen miteinander verbindet; und eine Stromzustand-Erfassungsschaltung, die an der Verbindungsleitung installiert ist und Stromzustände der Verbindungsleitung erfasst; wobei das Fehlererfassungsverfahren umfasst: Veranlassen, dass die Steuerschaltung in jedem elektrischen System basierend auf dem Stromzustand erfasst, ob ein Unterbrechungsfehler in dem entsprechenden Steckverbinder oder in der negativen Stromversorgungsleitung in dem entsprechenden elektrischen System aufgetreten ist, Veranlassen, dass die Steuerschaltung die Steuerung an dem entsprechenden Wechselrichter in dem entsprechenden elektrischen System begrenzt, wenn die Steuerschaltung das Auftreten des Unterbrechungsfehlers erfasst, und Veranlassen, dass die Steuerschaltung die Steuerung an dem entsprechenden Wechselrichter in dem entsprechenden elektrischen System fortsetzt, wenn die Steuerschaltung das Auftreten des Unterbrechungsfehlers nicht erfasst.
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