JP7343294B2 - 電源回路及び電源装置 - Google Patents

電源回路及び電源装置 Download PDF

Info

Publication number
JP7343294B2
JP7343294B2 JP2019080176A JP2019080176A JP7343294B2 JP 7343294 B2 JP7343294 B2 JP 7343294B2 JP 2019080176 A JP2019080176 A JP 2019080176A JP 2019080176 A JP2019080176 A JP 2019080176A JP 7343294 B2 JP7343294 B2 JP 7343294B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power supply
mosfet
auxiliary
state
main
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2019080176A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2020178474A (ja
Inventor
文彦 佐藤
正貴 奥田
利幸 幹田
弘明 半澤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JTEKT Corp
Toyota Motor Corp
Original Assignee
JTEKT Corp
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JTEKT Corp, Toyota Motor Corp filed Critical JTEKT Corp
Priority to JP2019080176A priority Critical patent/JP7343294B2/ja
Priority to CN202010290184.5A priority patent/CN111835081A/zh
Priority to US16/848,058 priority patent/US20200335966A1/en
Priority to EP20169789.3A priority patent/EP3726713A1/en
Publication of JP2020178474A publication Critical patent/JP2020178474A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7343294B2 publication Critical patent/JP7343294B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/22Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for distribution gear, e.g. bus-bar systems; for switching devices
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/32Means for protecting converters other than automatic disconnection
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J9/00Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting
    • H02J9/04Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source
    • H02J9/06Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems
    • H02J9/061Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems for DC powered loads
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • B60R16/03Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for supply of electrical power to vehicle subsystems or for
    • B60R16/0315Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for supply of electrical power to vehicle subsystems or for using multiplexing techniques
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0457Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0457Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such
    • B62D5/046Controlling the motor
    • B62D5/0463Controlling the motor calculating assisting torque from the motor based on driver input
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/34Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering
    • H02J7/345Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering using capacitors as storage or buffering devices
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/51Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used
    • H03K17/56Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices
    • H03K17/687Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices the devices being field-effect transistors
    • H03K17/6871Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices the devices being field-effect transistors the output circuit comprising more than one controlled field-effect transistor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0409Electric motor acting on the steering column

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)
  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
  • Direct Current Feeding And Distribution (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Description

本発明は、電源回路及び電源装置に関する。
特許文献1は、主電源の失陥時の給電対象への給電を補助電源によってバックアップする電源回路を開示している。主電源及び補助電源は、給電対象に対して並列に接続されている。
特許文献2は、電源回路を開示している。この電源回路では、主電源から給電対象への給電経路上に、主電源から給電対象への給電及び給電の遮断を切り替えるためのMOSFET(metal-oxide-semiconductor field-effect-transistor)と、給電対象側から主電源側への電流の導通を規制するMOSFETとが設けられている。
特開2008-302825号公報 特開2015-2634号公報
上記電源回路において、補助電源から給電対象への給電経路上には、補助電源から給電対象への給電及び給電の遮断を切り替えるための第1MOSFETと、主電源側から補助電源側への電流の導通を規制する第2MOSFETとが設けられることがある。第2MOSFETがショート故障した場合には、第1MOSFETによって給電を遮断したとしても、主電源から補助電源へと電流が流れ込むおそれがある。
上記目的を達成する電源回路は、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とを備えている。
仮に、第3MOSFETが設けられていない場合、第2MOSFETがショート故障したときには、第2MOSFET及び第1MOSFETを遮断状態に切り替えたとしても、第2MOSFETは、ショート故障のために主電源側から補助電源側へ電流を導通させることになり、また、第2MOSFETは、寄生ダイオードを通じて主電源側から補助電源側へ電流を導通させることになる。この場合、主電源から補助電源へ電流が流れ込むことを規制することができない。上記構成によれば、補助電源側給電経路及び主電源側給電経路の少なくとも一方に第3MOSFETを設けており、第3MOSFETは主電源側から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している。仮に、第2MOSFETがショート故障したとしても、第3MOSFETを遮断状態に切り替えれば、主電源から補助電源への電流の導通が遮断される。また、第1MOSFETがショート故障した場合においても、第2MOSFET及び第3MOSFETを遮断状態に切り替えれば、主電源から補助電源へ電流が流れ込むことを規制することができる。また、第3MOSFETがショート故障した場合においても、第2MOSFETを遮断状態に切り替えれば、主電源から補助電源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、主電源から補助電源への電流の流れ込みを規制することができる。
上記の電源回路において、前記第3MOSFETは、前記補助電源側給電経路に設けられていることが好ましい。
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。
上記の電源回路は、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が設けられていることが好ましい。
仮に、第4~第6MOSFETが設けられている第2補助電源側給電経路がない場合、第1MOSFETがオープン故障したときには、第2MOSFET及び第3MOSFETを給電状態に切り替えたとしても、補助電源から給電対象へ電流を導通させることはできない。この場合、補助電源から給電しようとしたとしても給電対象に給電することはできない。上記構成によれば、補助電源と給電対象との間に第1補助電源側給電経路とは別に第2補助電源側給電経路が設けられている。このため、第1MOSFETがオープン故障した場合に、補助電源から第2補助電源側給電経路を通じて給電対象に給電することができる。また、第4MOSFETがオープン故障した場合に、補助電源から第1補助電源側給電経路を通じて給電対象へ給電することができる。また、第2MOSFET、第3MOSFET、第5MOSFET、及び第6MOSFETのうち1つがオープン故障した場合に、補助電源から第1補助電源側給電経路及び第2補助電源側給電経路の少なくとも一方を通じて給電対象へ給電することができる。このように、各MOSFETのうち1つがオープン故障した場合においても、補助電源から給電対象への電流の導通を実現することができる。
上記の電源回路は、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ことが好ましい。
上記構成によれば、第7~第10MOSFETのうち1つがショート故障した場合であっても、主電源から補助電源へ電流が流れ込むことを規制することができる。また、第7~第10MOSFETのうち1つがオープン故障した場合においても、主電源から給電対象への電流の導通を実現することができる。
上記目的を達成する電源装置は、上記電源回路と、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。
上記構成によれば、各MOSFETのうち1つがショート故障した場合であっても、主電源から補助電源へ電流が流れ込むことを規制することができる電源装置を実現することができる。
本発明の電源回路及び電源装置によれば、主電源から給電対象へ給電するときに主電源から補助電源へ電流が流れ込むことを規制することができる。
電源装置を搭載したステアリング装置の概略構成を示す図。 電源装置についてその電気的構成を示す図。 電源装置の各MOSFETのスイッチ状態を示す表。 主電源が失陥してなくかつ第7MOSFETがオープン故障した場合の電源装置の各MOSFETのスイッチ状態を示す回路図。 主電源が失陥してなくかつ第2MOSFETがショート故障した場合の電源装置の各MOSFETのスイッチ状態を示す回路図。
電源回路及び電源装置をステアリング装置に適用した一実施形態について説明する。
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。
操舵機構2は、一端にステアリングホイール10が固定されて他端にピニオンギア11が形成されているステアリング軸12と、ピニオンギア11と噛み合うラックギア13が形成されているラック軸14とを備えている。これらピニオンギア11及びラックギア13によりラックアンドピニオン機構が構成されている。ステアリング軸12の回転運動は、ラックアンドピニオン機構を介してラック軸14の軸方向の往復直線運動に変換される。ステアリング装置1は、ラック軸14の軸方向が車幅方向となるように車両に組み付けられている。ラック軸14の往復直線運動は、ラック軸14の両端にそれぞれ連結されたタイロッド15を介して左右の転舵輪16にそれぞれ伝達されることにより、転舵輪16の転舵角が変化し、車両の進行方向が変更される。
ステアリング軸12には、ステアリングホイール10の操作によりステアリング軸12に加えられた操舵トルクTRを計測するためのトルクセンサ17が装着されている。本実施形態のトルクセンサ17は、ステアリング軸12の一部を構成するトーションバーの捩り量を検出して、その捩り量に基づいて操舵トルクTRを計測している。
アシスト機構3は、操舵補助用のモータ20と、減速機21とを備えている。モータ20は、減速機21を介してステアリング軸12に連結されている。減速機21は、モータ20の回転を減速し、当該減速した回転力をステアリング軸12に伝達する。本実施形態のモータ20としては、3相ブラシレスモータが採用されている。また、本実施形態の減速機21としては、ウォームギア機構が採用されている。
ステアリング装置1は、操舵制御装置30及び電源装置40を備えている。操舵制御装置30には、モータ20の各相(U相、V相、W相)にそれぞれ2つのスイッチング素子を備えた公知の回路であるインバータが構成されている。ステアリング装置1が車両に組み付けられた際、電源装置40は車載された主電源50と接続され、操舵制御装置30は電源装置40を介して主電源50と接続される。電源装置40は、主電源50と電力の給電対象であるステアリング装置1の構成要素の一つである操舵制御装置30との間に設けられている。操舵制御装置30は、主電源50の給電を通じてモータ20の動作を制御することで、運転者のステアリング操作を補助する。操舵制御装置30は、モータ20の動作を制御するための制御量等の演算をする各種演算処理を実行する操舵制御部31と、当該各種演算処理のためのプログラムやデータを格納するメモリ32とを備えている。操舵制御部31には、上述のトルクセンサ17及び車速センサ18が接続されている。車速センサ18は、車両の走行速度VSを検出する。操舵制御部31は、操舵補助力の制御に際して、操舵トルクTR及び走行速度VSに基づいて操舵補助力の目標値である目標操舵補助力分の操舵補助力を決定する。操舵制御部31は、目標操舵補助力分の操舵補助力を発生するべく、インバータの制御を通じてモータ20の動作を制御する。
電源装置40の機能について説明する。
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。
電源回路41は、主電源50と操舵制御装置30との間で、あるいは補助電源100と操舵制御装置30との間で、当該操舵制御装置30に対して給電する給電状態と、当該給電を遮断する遮断状態とを切り替える機能を有する。電源回路41には、主電源50の電源電圧が入力電圧Vinとして入力される。電源回路41は、入力された入力電圧Vinを操舵制御装置30に対して供給するべく出力電圧Voutとして出力する。
電源制御部42は、電源回路41の給電状態及び遮断状態の切り替えを制御する機能を有する。図示は省略するが、電源制御部42には、主電源50の電源電圧が入力電圧Vinとして入力され、当該入力された入力電圧Vinに基づき電源回路41の給電状態及び遮断状態の切り替えを制御する。電源制御部42は、電源回路41の給電状態及び遮断状態を切り替えるべく制御電圧VC1,VC2を出力する。本実施形態において、電源制御部42は制御部の一例である。
電源回路41の機能について説明する。
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。
電源回路41には、主電源50から電力の給電対象である操舵制御装置30への給電経路としての主電源側給電経路Lmと、主電源側給電経路Lmに接続されて補助電源100から操舵制御装置30への給電経路としての補助電源側給電経路Lsとが設けられている。補助電源側給電経路Lsは、主電源側給電経路Lm上における接続点Pに接続されている。補助電源側給電経路Lsは、第1補助電源側給電経路L1及び第2補助電源側給電経路L2により構成されている。第1補助電源側給電経路L1及び第2補助電源側給電経路L2は、並列に設けられている。主電源側給電経路Lmは、第1主電源側給電経路L3及び第2主電源側給電経路L4により構成されている。第1主電源側給電経路L3及び第2主電源側給電経路L4は、並列に設けられている。第1主電源側給電経路L3及び第2主電源側給電経路L4は、接続点Pよりも主電源50側で並列接続されている。
電源回路41は、補助電源側給電経路Ls上に設けられる第1~第6MOSFET101~106と、主電源側給電経路Lm上に設けられる第7~第10MOSFET107~110とを備えている。第1~第6MOSFET101~106は、N型半導体層が対応付けられたソース端子と、N型半導体層が対応付けられたドレイン端子と、P型半導体層が対応付けられたゲート端子とをそれぞれ有するNチャネルMOSFETである。図2中では、ソース端子については「S」、ドレイン端子については「D」、ゲート端子については「G」と示す。また、第7~第10MOSFET107~110は、P型半導体層が対応付けられたソース端子と、P型半導体層が対応付けられたドレイン端子と、N型半導体層が対応付けられたゲート端子とをそれぞれ有するPチャネルMOSFETである。
第1補助電源側給電経路L1上には、第1MOSFET101、第2MOSFET102、及び第3MOSFET103が設けられている。第1MOSFET101は、ドレイン端子が補助電源100の高電位側と接続されているとともに、ソース端子が第2MOSFET102のソース端子と接続されている。第1MOSFET101の寄生ダイオードD1は、ドレイン端子からソース端子への電流の導通を遮断している。後述の第2~第6MOSFET102~106についても、その寄生ダイオードは、ドレイン端子からソース端子への電流の導通を遮断している。第1MOSFET101の寄生ダイオードD1は、補助電源100側から操舵制御装置30側への電流の導通を規制している。
第2MOSFET102は、ソース端子が第1MOSFET101のソース端子と接続されているとともに、ドレイン端子が第3MOSFET103のソース端子と接続されている。第1MOSFET101のゲート端子及び第2MOSFET102のゲート端子は、第1電圧印加回路111と接続されている。第2MOSFET102の寄生ダイオードD2は、操舵制御装置30側から補助電源100側への電流の導通を規制している。
第3MOSFET103は、ソース端子が第2MOSFET102のドレイン端子と接続されているとともに、ドレイン端子が操舵制御装置30と接続されている。第3MOSFET103のゲート端子は、第2電圧印加回路112と接続されている。第3MOSFET103の寄生ダイオードD2は、操舵制御装置30側から補助電源100側への電流の導通を規制している。
第2補助電源側給電経路L2には、第4MOSFET104、第5MOSFET105、及び第6MOSFET106が設けられている。第4MOSFET104は、ドレイン端子が補助電源100の高電位側と接続されているとともに、ソース端子が第5MOSFET105のソース端子と接続されている。第4MOSFET104の寄生ダイオードD1は、補助電源100側から操舵制御装置30側への電流の導通を規制している。
第5MOSFET105は、ソース端子が第4MOSFET104のソース端子と接続されているとともに、ドレイン端子が第6MOSFET106のソース端子と接続されている。第4MOSFET104のゲート端子及び第5MOSFET105のゲート端子は、第3電圧印加回路113と接続されている。第5MOSFET105の寄生ダイオードD2は、操舵制御装置30側から補助電源100側への電流の導通を規制している。
第6MOSFET106は、ソース端子が第5MOSFET105のドレイン端子と接続されているとともに、ドレイン端子が操舵制御装置30と接続されている。第6MOSFET106のゲート端子は、第4電圧印加回路114と接続されている。第6MOSFET106の寄生ダイオードD2は、操舵制御装置30側から補助電源100側への電流の導通を規制している。
第1主電源側給電経路L3上には、第7MOSFET107及び第8MOSFET108が設けられている。第7MOSFET107は、ソース端子が主電源50の高電位側と接続されているとともに、ドレイン端子が第8MOSFET108のドレイン端子と接続されている。第7MOSFET107のゲート端子は、第5電圧印加回路115と接続されている。第7MOSFET107の寄生ダイオードD3は、ソース端子からドレイン端子への電流の導通を遮断している。後述の第8~第10MOSFET108~110についても、その寄生ダイオードは、ソース端子からドレイン端子への電流の導通を遮断している。第7MOSFET107の寄生ダイオードD3は、主電源50側から操舵制御装置30側への電流の導通を規制している。
第8MOSFET108は、ドレイン端子が第7MOSFET107のドレイン端子と接続されているとともに、ソース端子が操舵制御装置30と接続されている。第8MOSFET108のゲート端子は、第6電圧印加回路116と接続されている。第8MOSFET108の寄生ダイオードD4は、操舵制御装置30側から主電源50側への電流の導通を規制している。
第2主電源側給電経路L4上には、第9MOSFET109及び第10MOSFET110が設けられている。第9MOSFET109は、ソース端子が主電源50の高電位側と接続されているとともに、ドレイン端子が第8MOSFET108のドレイン端子と接続されている。第9MOSFET109のゲート端子は、第7電圧印加回路117と接続されている。第9MOSFET109の寄生ダイオードD3は、主電源50側から操舵制御装置30側への電流の導通を規制している。
第10MOSFET110は、ドレイン端子が第9MOSFET109のドレイン端子と接続されているとともに、ソース端子が操舵制御装置30と接続されている。第10MOSFET110のゲート端子は、第8電圧印加回路118と接続されている。第10MOSFET110の寄生ダイオードD4は、操舵制御装置30側から主電源50側への電流の導通を規制している。
電源回路41は、補助電源側給電経路Ls上に設けられる第1~第6MOSFET101~106のスイッチ状態を切り替える第1~第4電圧印加回路111~114と、主電源側給電経路Lm上に設けられる第7~第10MOSFET107~110のスイッチ状態を切り替える第5~第8電圧印加回路115~118とを備えている。第1~第8電圧印加回路111~118は、電源制御部42に接続されている。電源制御部42は、スイッチ状態を給電状態と遮断状態との間で切り替えるべく、第1~第4電圧印加回路111~114に対して制御電圧VC1を出力し、第5~第8電圧印加回路115~118に対して制御電圧VC2を出力する。具体的には、電源制御部42は、主電源50が失陥していない場合、主電源50からの給電に基づいて操舵補助力の付与に関わる制御を操舵制御装置30に実行させるべく、主電源側給電経路Lm上の第7~第10MOSFET107~110を給電状態とする給電切替用の制御電圧VC2を出力する。一方、電源制御部42は、主電源50が失陥していない場合、補助電源側給電経路Ls上の第1~第6MOSFET101~106を遮断状態とする遮断切替用の制御電圧VC1を出力する。また、電源制御部42は、主電源50が失陥している場合、補助電源100からの給電に基づいて操舵補助力の付与に関わる制御を操舵制御装置30に実行させるべく、補助電源側給電経路Ls上の第1~第6MOSFET101~106を給電状態とする給電切替用の制御電圧VC1を出力する。一方、電源制御部42は、主電源50が失陥している場合、主電源側給電経路Lm上の第7~第10MOSFET107~110を遮断状態とする遮断切替用の制御電圧VC2を出力する。給電切替用の制御電圧VC1,VC2は各MOSFETを給電状態とする制御電圧であり、遮断切替用の制御電圧VC1,VC2は各MOSFETを遮断状態とする制御電圧である。本実施形態において、第7~第10MOSFET107~110を給電状態とする給電切替用の制御電圧VC2は、第7~第10MOSFET107~110を遮断状態とする遮断切替用の制御電圧VC2と比べて低電位なローレベル信号である。一方、第1~第6MOSFET101~106を給電状態とする給電切替用の制御電圧VC1は、第1~第6MOSFET101~106を遮断状態とする遮断切替用の制御電圧VC1と比べて高電位なハイレベル信号である。
第1電圧印加回路111は、電源制御部42から給電切替用の制御電圧VC1が入力された場合、第1MOSFET101及び第2MOSFET102のゲート端子に、ソース端子の電位よりもゲート端子の電位が高電位となるなかで、これら端子間の電位差が設定された閾値以上となるようにゲート電圧Vg1を印加する。この閾値は、ゲート端子に対応付けられたP型半導体層に反転層が形成される程度の値に設定されている。また、第1電圧印加回路111は、電源制御部42から遮断切替用の制御電圧VC1が入力された場合、第1MOSFET101及び第2MOSFET102のゲート端子に、ソース端子の電位とゲート端子の電位とが同電位となるように、これら端子間の電位差が設定された閾値未満となるようにゲート電圧Vg1を印加する。NチャネルMOSFETである第1MOSFET101及び第2MOSFET102の特性は、ソース端子の電位とゲート端子の電位との電位差が閾値未満となる場合に、ソース端子及びドレイン端子間で電流の導通を遮断する遮断状態となる。一方、NチャネルMOSFETである第1MOSFET101及び第2MOSFET102の特性は、ソース端子の電位よりもゲート端子の電位が高電位となるなかで、これら端子間の電位差が設定された閾値以上となる場合に、ソース端子及びドレイン端子間で電流の導通が許容される給電状態となる。
第2電圧印加回路112、第3電圧印加回路113、及び第4電圧印加回路114については、電源制御部42から給電切替用の制御電圧VC1あるいは遮断切替用の制御電圧VC1が入力された場合の機能が第1電圧印加回路111と同様であることから、その説明を割愛する。なお、第2電圧印加回路112は、第3MOSFET103のスイッチ状態を給電状態と遮断状態との間で切り替える。第3電圧印加回路113は、第4MOSFET104及び第5MOSFET105のスイッチ状態を給電状態と遮断状態との間で切り替える。第4電圧印加回路114は、第6MOSFET106のスイッチ状態を給電状態と遮断状態との間で切り替える。
第5電圧印加回路115は、電源制御部42から給電切替用の制御電圧VC2が入力された場合、第7MOSFET107のゲート端子に、ソース端子の電位よりもゲート端子の電位が低電位となるなかで、これら端子間の電位差が設定された閾値以上となるようにゲート電圧Vg5を印加する。この閾値は、PチャネルMOSFETのゲート端子に対応付けられたN型半導体層に反転層が形成される程度の値に設定されている。また、第5電圧印加回路115は、電源制御部42から遮断切替用の制御電圧VC2が入力された場合、第7MOSFET107のゲート端子に、ソース端子の電位とゲート端子の電位とが同電位となるように、これら端子間の電位差が設定された閾値未満となるようにゲート電圧Vg5を印加する。PチャネルMOSFETである第7MOSFET107の特性は、ソース端子の電位とゲート端子の電位との電位差が閾値未満となる場合に、ソース端子及びドレイン端子間で電流の導通を遮断する遮断状態となる。一方、PチャネルMOSFETである第7MOSFET107の特性は、ソース端子の電位よりもゲート端子の電位が低電位となるなかで、これら端子間の電位差が閾値以上となる場合に、ソース端子及びドレイン端子間で電流の導通が許容される給電状態となる。
第6電圧印加回路116、第7電圧印加回路117、及び第8電圧印加回路118については、電源制御部42から給電切替用の制御電圧VC2あるいは遮断切替用の制御電圧VC2が入力された場合の機能が第5電圧印加回路115と同様であることから、その説明を割愛する。なお、第6電圧印加回路116は、第8MOSFET108のスイッチ状態を給電状態と遮断状態との間で切り替える。第7電圧印加回路117は、第9MOSFET109のスイッチ状態を給電状態と遮断状態との間で切り替える。第8電圧印加回路118は、第10MOSFET110のスイッチ状態を給電状態と遮断状態との間で切り替える。
電源制御部42は、第1補助電源側給電経路L1上における第1MOSFET101と第2MOSFET102との間の中間電位Vm1、及び第1補助電源側給電経路L1上における第2MOSFET102と第3MOSFET103との間の中間電位Vm2を取得する。また、電源制御部42は、第2補助電源側給電経路L2上における第4MOSFET104と第5MOSFET105との間の中間電位Vm3、及び第2補助電源側給電経路L2上における第5MOSFET105と第6MOSFET106との間の中間電位Vm4を取得する。また、電源制御部42は、第1主電源側給電経路L3上における第7MOSFET107と第8MOSFET108との間の中間電位Vm5、及び第2主電源側給電経路L4上における第9MOSFET109と第10MOSFET110との間の中間電位Vm6を取得する。電源制御部42は、これら中間電位Vm1~Vm6に基づいて、第1~第10MOSFET101~110の異常を判定する。第1~第10MOSFET101~110の異常としては、ソース端子とドレイン端子との間が常に導通状態となるショート故障や、ソース端子とドレイン端子との間が常に遮断状態となるオープン故障が挙げられる。第1~第10MOSFET101~110の異常の判定方法の一例としては、第7~第10MOSFET107~110が給電状態である場合に、中間電位Vm5が0Vである一方で中間電位Vm6が主電源50の電源電圧と同電位であるとき、第7MOSFET107がオープン故障したと判定する。また、第1~第10MOSFET101~110の異常の判定方法の他の例としては、第1~第6MOSFET101~106が遮断状態である場合に、中間電位Vm1が補助電源100の出力電圧と同電位であるとき、第1MOSFET101がショート故障したと判定する。このように、中間電位Vm1~Vm6を用いることで、第1~第10MOSFET101~110の異常を判定することができる。なお、第1~第10MOSFET101~110の異常の判定は、車両の始動スイッチがオンされたときに実行されるイニシャルチェック中に実行される。また、電源制御部42は、中間電位Vm1~Vm6に基づいて、主電源50の失陥や補助電源100の失陥について判定する。電源制御部42は、第7~第10MOSFET107~110が給電状態である場合に、中間電位Vm5,Vm6がともに操舵制御装置30が操舵補助力の付与に関わる制御を実行するのに必要な電圧未満であることを示すとき、主電源50が失陥していると判定する。また、電源制御部42は、第1~第6MOSFET101~106が給電状態である場合に、中間電位Vm1~Vm4がいずれも操舵制御装置30が操舵補助力の付与に関わる制御を実行するのに必要な電圧未満であることを示すとき、補助電源100が失陥していると判定する。なお、主電源50及び補助電源100が失陥しているか否かの判定は、始動スイッチがオンされている期間中に間欠的に実行される。
本実施形態の作用を説明する。
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。
電源制御部42は、主電源50が失陥している失陥時に電源回路41の機能に異常がない場合、補助電源100から操舵制御装置30に給電するべく、第1~第6MOSFET101~106を給電状態に切り替え、第7~第10MOSFET107~110を遮断状態に切り替える。これにより、第1補助電源側給電経路L1及び第2補助電源側給電経路L2を通じて、補助電源100から操舵制御装置30に対して給電することができるため、主電源50の失陥時における操舵制御装置30への給電をバックアップすることができる。
図3及び図4に示すように、電源制御部42は、例えば主電源50が失陥してなくかつ第7MOSFET107がオープン故障した場合、第1~第8MOSFET101~108を遮断状態に切り替え、第9MOSFET109及び第10MOSFET110を給電状態に切り替える。これにより、第7MOSFET107がオープン故障することによって第7MOSFET107のソース端子とドレイン端子との間が常に遮断状態となった場合であっても、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に給電することができる。なお、図2に示すように、例えば主電源50が失陥してなくかつ第8MOSFET108がオープン故障した場合は、第8MOSFET108のソース端子とドレイン端子との間が常に遮断状態となるものの、第8MOSFET108の寄生ダイオードD4を通じて主電源50側から操舵制御装置30側に電流が導通する。このことから、第8MOSFET108がオープン故障した場合は、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に給電することができる。また、電源制御部42は、例えば主電源50が失陥してなくかつ第9MOSFET109がオープン故障した場合、第1~第6MOSFET101~106、第9MOSFET109、及び第10MOSFET110を遮断状態切り替え、第7MOSFET107及び第8MOSFET108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を通じて、主電源50から操舵制御装置30に給電することができる。また、電源制御部42は、例えば主電源50が失陥してなくかつ第10MOSFET110の寄生ダイオードD4を通じて主電源50側から操舵制御装置30側に電流が導通することから、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に給電することができる。
図3及び図5に示すように、電源制御部42は、例えば主電源50が失陥してなくかつ第2MOSFET102がショート故障した場合であっても、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。この場合、第2MOSFET102がショート故障することによって第2MOSFET102のソース端子とドレイン端子との間が常に遮断状態となった場合であっても、第3MOSFET103を遮断状態に切り替えることで、主電源50側から補助電源100側への電流の流れ込みを規制することができる。すなわち、電源制御部42は、通常時も、主電源50が失陥してなくかつ第1~第10MOSFET101~110のうちいずれがショート故障した場合も、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、主電源50側から補助電源100側への電流の流れ込みを規制することができる。例えば主電源50が失陥してなくかつ第1MOSFET101がショート故障した場合、第2MOSFET102及び第3MOSFET103を遮断状態に切り替えることで、主電源50側から補助電源100側への電流の流れ込みを規制することができる。また、例えば主電源50が失陥してなくかつ第3MOSFET103がショート故障した場合、第2MOSFET102を遮断状態に切り替えることで、主電源50側から補助電源100側への電流の流れ込みを規制することができる。
図2及び図3に示すように、電源制御部42は、例えば主電源50が失陥しておりかつ第1MOSFET101がオープン故障した場合、第1~第3MOSFET101~103及び第7~第10MOSFET110を遮断状態に切り替え、第4~第6MOSFET104~106を給電状態に切り替える。この場合、第1MOSFET101がオープン故障することによって第1MOSFET101のソース端子とドレイン端子との間が常に遮断状態となった場合であっても、第2補助電源側給電経路L2を通じて補助電源100から操舵制御装置30に給電することができる。これにより、主電源50の失陥時における操舵制御装置30への給電をバックアップすることができる。図2に示すように、電源制御部42は、例えば主電源50が失陥しておりかつ第2MOSFET102あるいは第3MOSFET103がオープン故障した場合についても、第1~第3MOSFET101~103及び第7~第10MOSFET110を遮断状態とし、第4~第6MOSFET104~106を給電状態とする。これにより、第2補助電源側給電経路L2を通じて補助電源100から操舵制御装置30に給電することができる。一方、電源制御部42は、例えば主電源50が失陥しておりかつ第4~第6MOSFET104~106のうち1つがオープン故障した場合、第4~第10MOSFET104~110を遮断状態とし、第1~第3MOSFET101~103を給電状態とする。これにより、第1補助電源側給電経路L1を通じて補助電源100から操舵制御装置30に給電することができる。
図2に示すように、電源制御部42は、主電源50が失陥していない一方、補助電源100が失陥している場合は、上述の場合と同様の制御を実行する。また、電源制御部42は、主電源50も補助電源100も失陥している場合は、操舵制御装置30が操舵補助力の付与に関わる制御を実行するのに必要な電圧を確保できないため、制御を終了する等のフェイルセーフに移行する。
本実施形態の効果を説明する。
(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。
(2)第3MOSFET103を第1補助電源側給電経路L1上に設けている。そのため、第3MOSFET103を主電源側給電経路Lm上に設ける場合と比べて、主電源50から操舵制御装置30へ給電するときのオン抵抗を小さくすることができる。
(3)仮に、第4~第6MOSFET104~106が設けられている第2補助電源側給電経路L2がない場合、第1MOSFET101がオープン故障したときには、第2MOSFET102及び第3MOSFET103を給電状態に切り替えたとしても、補助電源100から操舵制御装置30へ電流を導通させることはできない。この場合、補助電源100から給電しようとしたとしても操舵制御装置30に給電することはできない。本実施形態によれば、補助電源100と操舵制御装置30との間に第1補助電源側給電経路L1とは別に第2補助電源側給電経路L2が設けられている。このため、第1MOSFET101がオープン故障した場合に、補助電源100から第2補助電源側給電経路L2を通じて操舵制御装置30に給電することができる。また、第4MOSFET104がオープン故障した場合に、補助電源100から第1補助電源側給電経路L1を通じて操舵制御装置30へ給電することができる。また、第2MOSFET102、第3MOSFET103、第5MOSFET105、及び第6MOSFET106のうち1つがオープン故障した場合に、補助電源100から第1補助電源側給電経路L1及び第2補助電源側給電経路L2の少なくとも一方を通じて操舵制御装置30へ給電することができる。このように、各MOSFETのうち1つがオープン故障した場合においても、補助電源100から操舵制御装置30への電流の導通を実現することができる。
(4)本実施形態によれば、第7~第10MOSFET107~110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へ電流が流れ込むことを規制することができる。また、第7~第10MOSFET107~110のうち1つがオープン故障した場合においても、主電源50から操舵制御装置30への電流の導通を実現することができる。
(5)本実施形態によれば、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へ電流が流れ込むことを規制することができる電源装置40を実現することができる。
上記実施形態は次のように変更してもよい。また、以下の他の実施形態は、技術的に矛盾しない範囲において、互いに組み合わせることができる。
・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4~第6MOSFET104~106については、電源回路41に設けなくてもよい。すなわち、補助電源側給電経路Lsは、第1補助電源側給電経路L1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3MOSFET103及び第6MOSFET106を主電源側給電経路Lm上に設けるようにしてもよい。この場合、第7MOSFET107と同一構成のMOSFETを第1主電源側給電経路L3上に設け、第9MOSFET109と同一構成のMOSFETを第2主電源側給電経路L4上に設けるようにしてもよい。例えば、第7MOSFET107がショート故障した場合であっても、第7MOSFET107と同一構成のMOSFETによって、主電源50から操舵制御装置30への電流が導通することを規制できる。また、第3MOSFET103及び第6MOSFET106を補助電源側給電経路Ls上に設けるとともに、主電源側給電経路Lm上にも設けるようにしてもよい。
・主電源側給電経路Lm上のMOSFETの並び方は、上記実施形態と同様の効果が得られるのであれば、適宜変更可能である。また、補助電源側給電経路Ls上のMOSFETの並び方は、上記実施形態と同様の効果が得られるのであれば、適宜変更可能である。
・主電源50から操舵制御装置30への電流の導通の際には、第1主電源側給電経路L3及び第2主電源側給電経路L4の両方から電流を導通させたが、第1主電源側給電経路L3あるいは第2主電源側給電経路L4のいずれか一方のみ電流を導通させるようにしてもよい。また、補助電源100から操舵制御装置30への電流の導通の際には、第1補助電源側給電経路L1及び第2補助電源側給電経路L2の両方から電流を導通させたが、第1補助電源側給電経路L1あるいは第2補助電源側給電経路L2のいずれか一方のみ電流を導通させるようにしてもよい。
・第1~第10MOSFET101~110の異常の判定は、上述の中間電位Vm1~Vm6を用いた判定に限らず、中間電位Vm1~Vm6の比較に基づいた判定や、中間電位Vm1~Vm6を用いない判定等、適宜変更可能である。
・第1~第10MOSFET101~110の異常の判定は、イニシャルチェック中に限らず、始動スイッチがオンされている期間中に間欠的に実行してもよい。
・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。
・上記実施形態では、電源装置40を適用したステアリング装置1は、ステアリング軸12に減速機21を介してモータ20が連結された電動パワーステアリング装置として構成したが、モータ20が減速機21を介してラック軸14に連結された電動パワーステアリング装置として構成してもよい。また、電源装置40を適用した電動パワーステアリング装置に限らず、電源装置40は、例えばステアバイワイヤ式のステアリング装置に適用してもよい。
・電源装置40の給電対象は、エアバッグ装置やブレーキ装置等であってもよい。また、無人搬送車や電気自動車等の制御装置であってもよい。
1…ステアリング装置、2…操舵機構、10…ステアリングホイール、20…モータ、30…操舵制御装置、31…操舵制御部、32…メモリ、40…電源装置、41…電源回路、42…電源制御部、50…主電源、100…補助電源、101~110…第1~第10MOSFET、111~118…第1~第8電圧印加回路、D1~D4…寄生ダイオード、Ls…補助電源側給電経路、L1…第1補助電源側給電経路、L2…第2補助電源側給電経路、Lm…主電源側給電経路、L3…第1主電源側給電経路、L4…第2主電源側給電経路、P…接続点、VC1,VC2…制御電圧、Vm1~Vm6…中間電位。

Claims (3)

  1. 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。
  2. 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。
  3. 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。
JP2019080176A 2019-04-19 2019-04-19 電源回路及び電源装置 Active JP7343294B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019080176A JP7343294B2 (ja) 2019-04-19 2019-04-19 電源回路及び電源装置
CN202010290184.5A CN111835081A (zh) 2019-04-19 2020-04-14 电力供应电路和电力供应装置
US16/848,058 US20200335966A1 (en) 2019-04-19 2020-04-14 Electric power supply circuit and electric power supply device
EP20169789.3A EP3726713A1 (en) 2019-04-19 2020-04-16 Electric power supply circuit and electric power supply device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019080176A JP7343294B2 (ja) 2019-04-19 2019-04-19 電源回路及び電源装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020178474A JP2020178474A (ja) 2020-10-29
JP7343294B2 true JP7343294B2 (ja) 2023-09-12

Family

ID=70292829

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019080176A Active JP7343294B2 (ja) 2019-04-19 2019-04-19 電源回路及び電源装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20200335966A1 (ja)
EP (1) EP3726713A1 (ja)
JP (1) JP7343294B2 (ja)
CN (1) CN111835081A (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7200210B2 (ja) * 2020-12-25 2023-01-06 本田技研工業株式会社 移動体

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040051384A1 (en) 2002-09-13 2004-03-18 Analog Devices, Inc. Multi-channel power supply selector
JP2008283743A (ja) 2007-05-08 2008-11-20 Fuji Electric Device Technology Co Ltd 二次電池保護装置及び半導体集積回路装置
JP2012070055A (ja) 2010-09-21 2012-04-05 Hitachi Automotive Systems Ltd 電源ユニット及び制御装置
US20120319483A1 (en) 2011-06-20 2012-12-20 Scruggs Michael K Apparatus for bi-directional power switching in low voltage vehicle power distribution systems
JP2019004656A (ja) 2017-06-19 2019-01-10 富士電機株式会社 双方向スイッチ及びその駆動方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5039437B2 (ja) 2007-06-08 2012-10-03 本田技研工業株式会社 車両用電源装置
JP5569626B1 (ja) 2013-06-17 2014-08-13 日本精工株式会社 モータ制御装置、これを使用した電動パワーステアリング装置及び車両

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040051384A1 (en) 2002-09-13 2004-03-18 Analog Devices, Inc. Multi-channel power supply selector
JP2008283743A (ja) 2007-05-08 2008-11-20 Fuji Electric Device Technology Co Ltd 二次電池保護装置及び半導体集積回路装置
JP2012070055A (ja) 2010-09-21 2012-04-05 Hitachi Automotive Systems Ltd 電源ユニット及び制御装置
US20120319483A1 (en) 2011-06-20 2012-12-20 Scruggs Michael K Apparatus for bi-directional power switching in low voltage vehicle power distribution systems
JP2019004656A (ja) 2017-06-19 2019-01-10 富士電機株式会社 双方向スイッチ及びその駆動方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP3726713A1 (en) 2020-10-21
US20200335966A1 (en) 2020-10-22
JP2020178474A (ja) 2020-10-29
CN111835081A (zh) 2020-10-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5742356B2 (ja) 電動パワーステアリング装置の制御装置
US8525451B2 (en) Motor control device, electric power steering system, and vehicle steering system
EP2765060B1 (en) Vehicle electric power steering contorl system
US8541967B2 (en) Steering control apparatus
JP7257255B2 (ja) 補助電源装置
JP5034824B2 (ja) 電動パワーステアリング装置
US9806648B2 (en) Motor control device and electric power steering system
JP7082755B2 (ja) 電源装置
JP2010074915A (ja) モータ制御装置及び電動パワーステアリング装置
US20140229066A1 (en) Electronic control device for electric power steering apparatus
JP7343294B2 (ja) 電源回路及び電源装置
US11012010B2 (en) Auxiliary power supply device and electric power steering system
JP7163765B2 (ja) 補助電源装置及び電動パワーステアリング装置
EP3705376A1 (en) Auxiliary electric source device and steering device
EP3211777A1 (en) Inverter, motor control apparatus, and power steering system
JP2017060218A (ja) モータ制御装置
JP5032277B2 (ja) 電動パワーステアリング装置のモータ駆動用昇圧装置
JP2005287205A (ja) モータ駆動装置
JP4628825B2 (ja) 車両用操舵装置
JP7388292B2 (ja) 補助電源装置及びステアリング装置
JP5458954B2 (ja) 電動パワーステアリング装置
JP2020167866A (ja) 電源回路及び電源装置
JP2019213400A (ja) 補助電源装置及び電動パワーステアリング装置
JP2021194974A (ja) モータ制御装置
KR20210019144A (ko) 전원 보호 장치, 전원 장치 및 조향 제어 장치

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220217

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230404

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230428

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20230808

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230831

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7343294

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150