JP7343294B2 - 電源回路及び電源装置 - Google Patents
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Description
上記構成によれば、第3MOSFETを補助電源側給電経路上に設ける場合には、第3MOSFETを主電源側給電経路上に設ける場合と比べて、主電源から給電対象へ給電するときのオン抵抗を小さくすることができる。
図1に示すように、本実施形態のステアリング装置1は、運転者のステアリングホイール10の操作に基づいて転舵輪16を転舵させる操舵機構2及び運転者のステアリング操作を補助するモータ20を有するアシスト機構3を備えている。ステアリング装置1は、操舵機構2にモータ20のモータトルクを操舵補助力として付与することにより、運転者のステアリング操作を補助する、いわゆる、電動パワーステアリング装置である。
図2に示すように、電源装置40は、電源回路41と、電源制御部42とを備えている。
図2に示すように、電源回路41は、補助電源100と、10個のMOSFET(metal-oxide-semiconductor field-effect-transistor)と、8個の電圧印加回路とを備えている。補助電源100は、電荷を充放電可能である。補助電源100としては、例えばリチウムイオンキャパシタが採用されている。補助電源100の出力電圧は、主電源50の電源電圧以下に設定されている。
図2及び図3に示すように、電源制御部42は、通常時、すなわち主電源50が失陥してなくかつ電源回路41の機能に異常がない場合、主電源50から操舵制御装置30に給電するべく、第1~第6MOSFET101~106を遮断状態に切り替え、第7~第10MOSFET107~110を給電状態に切り替える。これにより、第1主電源側給電経路L3及び第2主電源側給電経路L4を通じて、主電源50から操舵制御装置30に給電される。
(1)仮に、第3MOSFET103が設けられていない場合、第2MOSFET102がショート故障したときには、第2MOSFET102及び第1MOSFET101を遮断状態に切り替えたとしても、第2MOSFET102は、ショート故障のために主電源50側から補助電源100側へ電流を導通させることになる(図5中の2点鎖線の矢印を参照)。また、この際、第2MOSFET102は、寄生ダイオードD2を通じて主電源50側から補助電源100側へ電流を導通させることになる。この場合、主電源50から補助電源100へ電流が流れ込むことを規制することができない。本実施形態によれば、第1補助電源側給電経路L1に、第2MOSFET102に加えて第3MOSFET103を設けており、第3MOSFET103は主電源50側から補助電源100側への電流の導通を規制する寄生ダイオードD2を有している。仮に、第2MOSFET102がショート故障したとしても、第3MOSFET103を遮断状態に切り替えれば、主電源50から補助電源100への電流の導通が遮断される(図5中の実線の矢印を参照)。また、第1MOSFET101がショート故障した場合においても、第2MOSFET102及び第3MOSFET103を遮断状態に切り替えれば、主電源50から補助電源100へ電流が流れ込むことを規制することができる。また、第3MOSFET103がショート故障した場合においても、第2MOSFET102を遮断状態に切り替えれば、主電源50から補助電源100へ電流が流れ込むことを規制することができる。このように、各MOSFETのうち1つがショート故障した場合であっても、主電源50から補助電源100への電流の流れ込みを規制することができる。
・第9MOSFET109及び第10MOSFET110については、電源回路41に設けなくてもよい。すなわち、主電源側給電経路Lmは、第1主電源側給電経路L3のみで構成されていてもよい。この場合、各MOSFETのうち1つがショート故障した場合であっても、主電源50から補助電源100への電流の流れ込みを規制することができる。
・第1~第6MOSFET101~106は、PチャネルMOSFETであってもよい。また、第7~第10MOSFET107~110は、NチャネルMOSFETであってもよい。
Claims (3)
- 主電源から電力の給電対象への給電経路としての主電源側給電経路と前記主電源側給電経路に接続されて補助電源から前記給電対象への給電経路としての補助電源側給電経路とが設けられている電源回路において、
前記補助電源側給電経路を通じて前記給電対象と接続されている補助電源と、
前記補助電源側給電経路に設けられ、前記補助電源側から前記給電対象側への電流の導通を規制する寄生ダイオードを有するとともに、前記給電対象に対して給電する給電状態と前記給電を遮断する遮断状態とを切り替える第1MOSFETと、
前記補助電源側給電経路に設けられ、前記給電対象側から前記補助電源側への電流の導通を規制する寄生ダイオードを有するとともに、前記給電対象に対して給電する給電状態と前記給電を遮断する遮断状態とを切り替える第2MOSFETと、
前記補助電源側給電経路及び前記主電源側給電経路の少なくとも一方に設けられ、前記主電源側から前記補助電源側への電流の導通を規制する寄生ダイオードを有するとともに、前記給電対象に対して給電する給電状態と前記給電を遮断する遮断状態とを切り替える第3MOSFETとを備え、
前記第3MOSFETは、前記補助電源側給電経路に設けられており、
前記補助電源側給電経路は、第1補助電源側給電経路及び第2補助電源側給電経路により構成されており、
前記第1補助電源側給電経路及び前記第2補助電源側給電経路は、並列に設けられており、
前記第1補助電源側給電経路上には、前記第1MOSFET、前記第2MOSFET、及び前記第3MOSFETが設けられており、
前記補助電源側から前記給電対象側への電流の導通を規制する寄生ダイオードを有するとともに、前記給電対象に対して給電する給電状態と前記給電を遮断する遮断状態とを切り替える第4MOSFETと、
前記給電対象側から前記補助電源側への電流の導通を規制する寄生ダイオードを有するとともに、前記給電対象に対して給電する給電状態と前記給電を遮断する遮断状態とを切り替える第5MOSFETと、
前記主電源側から前記補助電源側への電流の導通を規制する寄生ダイオードを有するとともに、前記給電対象に対して給電する給電状態と前記給電を遮断する遮断状態とを切り替える第6MOSFETとを備え、
前記第2補助電源側給電経路上には、前記第4MOSFET、前記第5MOSFET、及び前記第6MOSFETが設けられている電源回路。 - 前記主電源側給電経路は、第1主電源側給電経路及び第2主電源側給電経路により構成されており、
前記第1主電源側給電経路及び前記第2主電源側給電経路は、並列に設けられており、
前記第1主電源側給電経路上には、前記主電源側から前記給電対象側への電流の導通を規制する寄生ダイオードを有するとともに、前記給電対象に対して給電する給電状態と前記給電を遮断する遮断状態とを切り替える第7MOSFETと、前記給電対象側から前記主電源側への電流の導通を規制する寄生ダイオードを有するとともに、前記給電対象に対して給電する給電状態と前記給電を遮断する遮断状態とを切り替える第8MOSFETとが設けられ、
前記第2主電源側給電経路上には、前記主電源側から前記給電対象側への電流の導通を規制する寄生ダイオードを有するとともに、前記給電対象に対して給電する給電状態と前記給電を遮断する遮断状態とを切り替える第9MOSFETと、前記給電対象側から前記主電源側への電流の導通を規制する寄生ダイオードを有するとともに、前記給電対象に対して給電する給電状態と前記給電を遮断する遮断状態とを切り替える第10MOSFETとが設けられている請求項1に記載の電源回路。 - 請求項1又は請求項2に記載の電源回路と、前記給電状態及び前記遮断状態の切り替えを制御する制御部とを備え、
前記給電対象は、車両の操舵機構に動力を付与するステアリング装置である電源装置。
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