JP7522640B2 - 電子制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子制御装置に関する。

電子制御装置には、電源から負荷へ通電するための通電系統を冗長化して備え、通電系統ごとに有するセンサの出力信号に基づいて各通電系統で独立して負荷駆動制御を行うものが知られている（例えば特許文献１参照）。

特開２０１７－２１２８４４号公報

ところで、一の通電系統でセンサが故障した場合でも負荷駆動制御を継続できるように、一の通電系統の制御器が他の通電系統のセンサの出力信号を入力することが考えられる。しかし、通電系統間にグランド電位差が発生している場合には、一の通電系統の制御器において、他の通電系統のセンサの出力信号の誤検出や当該信号の入力に伴う過電流及び過電圧の発生を招くおそれがある。

そこで、本発明は以上のような問題点に鑑み、各通電系統の制御器が他の通電系統のセンサの出力信号を入力したときの通電系統間のグランド電位差による好ましくない影響を低減する電子制御装置を提供することを目的とする。

このため、本発明に係る電子制御装置の一態様では、電源から負荷へ通電するための通電系統を冗長化して複数備え、複数の通電系統においてそれぞれ個別にグランドを有し、通電系統ごとに有するセンサの出力信号に基づいて各通電系統で独立して負荷の駆動を制御するものであり、各通電系統において、同一通電系統のセンサの第１の出力信号及び他の通電系統のセンサの第２の出力信号を入力する入力ポートを有するとともに、同一通電系統のセンサとグランドを共通にする制御器を備え、制御器が第２の出力信号を入力する信号線において、第２の出力信号を入力して、第２の出力信号の電圧が第１の閾値を超えて上昇したときに立ち上がり第２の出力信号の電圧が第１の閾値より低い第２の閾値を超えて低下したときに立ち下がる矩形波に整形して前記制御器へ出力するシュミットトリガを介在させている。

また、本発明に係る電子制御装置の別態様では、電源から負荷へ通電するための通電系統を冗長化して複数備え、複数の通電系統においてそれぞれ個別にグランドを有し、通電系統ごとに有するセンサの出力信号に基づいて各通電系統で独立して負荷の駆動を制御するものであり、各通電系統において、同一通電系統のセンサの第１の出力信号及び他の通電系統のセンサの第２の出力信号を入力する入力ポートを有するとともに、同一通電系統のセンサとグランドを共通にする制御器を備え、制御器が第２の出力信号を入力する信号線において、第２の出力信号の電圧が制御器の電源電圧以下かつ制御器のグランド電位以上となるように、第２の出力信号をクランプする回路を備えている。

本発明の電子制御装置によれば、一の通電系統の制御器が他の通電系統のセンサの出力信号を入力したときの通電系統間のグランド電位差による好ましくない影響を低減することができる。

第１実施形態に係る電動パワーステアリングの構成例を示す概略図である。 同実施形態に係るモータ通電系統の冗長構成例を示す回路図である。 同実施形態に係る電子制御装置の要部を示す回路図である。 同実施形態に係るシュミットトリガの一例を示す回路図である。 同実施形態による波形処理の一例を示すタイムチャートである。 同実施形態による波形処理の一例を示すタイムチャートである。 第２実施形態の電子制御装置の要部を示す要部詳細図である。 同実施形態による波形処理の一例を示すタイムチャートである。 第３実施形態の電子制御装置の要部を示す要部詳細図である。 グランド電位差による第２通電系統での誤検出を説明する説明図である。 グランド電位差による第１通電系統での誤検出を説明する説明図である。

以下、添付された図面を参照し、本発明を実施するための実施形態について詳述する。

〔第１実施形態〕
図１は、第１実施形態に係る電子制御装置の適用例である電動パワーステアリングを示す。電動パワーステアリング１は、車両１００の運転者がステアリング操作を行う手動運転における機能を有する。

電動パワーステアリング１は、手動運転における機能として、ステアリングホイール２による操舵トルクで一対の操向輪３を転舵させる際に、その操舵トルクをアシストする。

ステアリングホイール２の操作によって発生する操舵トルクは、ステアリングシャフト４等を介して、ピニオンシャフト５に接続されたピニオンギア６に伝達される。伝達された操舵トルクによるピニオンギア６の回転運動は、ピニオンギア６と噛合するラックギア７によって車幅方向の直線運動に変換される。この直線運動によってラックギア７に接続された一対のタイロッド８が作動し、一対のタイロッド８にそれぞれ接続された操向輪３が転舵する。電動パワーステアリング１は、ステアリングホイール２からタイロッド８への操舵トルクの伝達経路に対して、操舵トルクをアシストするアシストトルクを加えるように構成される。

図示の例では、電動パワーステアリング１は、アシストトルクを発生するモータ１０と、モータ１０の駆動を制御する電子制御装置であるＥＣＵ２０と、を備える。また、電動パワーステアリング１は、モータ１０の出力を減速してラックギア７に伝達する減速機３０を備える。さらに、電動パワーステアリング１は、操舵トルクを計測するためのトルクセンサ４０、モータ１０の回転角度を計測するための回転角センサ５０及び車速を計測するための車速センサ６０を備える。トルクセンサ４０としては、例えば、磁歪式、ひずみゲージ式、圧電式等、種々の検出方式を採用し得る。また、回転角センサ５０としては、例えば、ホール素子、レゾルバ、ロータリーエンコーダ等、種々の検出方式を採用し得る。

ＥＣＵ２０は、車載バッテリ７０から電源が供給され、トルクセンサ４０の出力信号であるトルク信号ＳＴと、回転角センサ５０の出力信号である回転角信号Ｓθと、車速センサ６０の出力信号である車速信号ＳＶと、を入力する。ＥＣＵ２０は、入力した各種信号から操舵トルク及び車速を計測し、これらの物理量に基づいて操舵トルクの目標値（目標トルク）を算出する。そして、ＥＣＵ２０は、回転角センサ５０の出力信号である回転角信号Ｓθからモータ１０の回転角度を計測し、計測した回転角度に応じて、トルク信号ＳＴから計測した実際の操舵トルクが目標トルクに近づくようにモータ駆動制御を行う。モータ１０が発生するトルクは減速機３０を介してラックギア７へ伝達され、これにより、車両１００の運転状態に応じて操舵トルクがアシストされる。

図２は、モータ１０及びＥＣＵ２０における要部の一例を示す。電動パワーステアリング１では、車載バッテリ７０からＥＣＵ２０を介してモータ１０へ通電する通電系統が、第１通電系統及び第２通電系統の電気的に独立した２つの通電系統で冗長構成され、各通電系統により独立してモータ駆動制御が行われる。そして、電動パワーステアリング１は、一方の通電系統の異常時に当該系統における通電量を減少させるとともに、他方の正常な通電系統における通電量を増大させて操舵トルクのアシストが正常に継続されるように構成される。本明細書では、第１通電系統に含まれる構成にはその符号中に大文字の「Ａ」を付し、第２通電系統に含まれる構成にはその符号中に大文字の「Ｂ」を付す。なお、車載バッテリ７０は、第１通電系統と第２通電系統とで別個のものを使用してもよい。

モータ１０は、３相ブラシレスモータであり、第１通電系統から通電される第１巻線組１１Ａ及び第２通電系統から通電される第２巻線組１１Ｂの互いに電気的に独立した２組の巻線組をステータコイルとして有する。第１巻線組１１Ａは、Ｕ相コイルＵＡ、Ｖ相コイルＶＡ及びＷ相コイルＷＡが中性点ＮＡで一括接続（Ｙ結線）された３相巻線である。また、第２巻線組１１Ｂは、Ｕ相コイルＵＢ、Ｖ相コイルＶＢ及びＷ相コイルＷＢが中性点ＮＢで一括接続（Ｙ結線）された３相巻線である。第１巻線組１１Ａ及び第２巻線組１１Ｂはそれぞれ絶縁された状態でステータ（図示省略）に巻き回され、磁気回路を共有する。また、モータ１０は、略円筒状のステータ（図示省略）の中央部に軸線周りで回転可能に備えられた永久磁石回転子としてのロータ１２を有する。

ＥＣＵ２０は、第１通電系統として、駆動回路２１Ａと、制御器２２Ａと、電源回路２３Ａと、を有し、第２通電系統として、駆動回路２１Ｂと、制御器２２Ｂと、電源回路２３Ｂと、を有する。

トルクセンサ４０には、第１通電系統によるモータ駆動制御で用いられる第１トルクセンサ４０Ａと、第２通電系統によるモータ駆動制御で用いられる第２トルクセンサ４０Ｂと、が含まれる。第１トルクセンサ４０Ａからは第１トルク信号ＳＴａが出力され、第２トルクセンサ４０Ｂからは第２トルク信号ＳＴｂが出力される。

回転角センサ５０には、第１通電系統によるモータ駆動制御で用いられる第１回転角センサ５０Ａと、第２通電系統によるモータ駆動制御で用いられる第２回転角センサ５０Ｂと、が含まれる。第１回転角センサ５０Ａからは第１回転角信号Ｓθａが出力され、第２回転角センサ５０Ｂからは第２回転角信号Ｓθｂが出力される。

第１通電系統及び第２通電系統はそれぞれ共通のグランドに接続されている。具体的には、駆動回路２１Ａ、制御器２２Ａ、電源回路２３Ａ、第１トルクセンサ４０Ａ及び第１回転角センサ５０Ａはグランド電位ＧＮＤ（Ａ）のグランドに共通接続されている。また、駆動回路２１Ｂ、制御器２２Ｂ、電源回路２３Ａ、第２トルクセンサ４０Ｂ及び第２回転角センサ５０Ｂはグランド電位ＧＮＤ（Ｂ）のグランドに共通接続されている。

ＥＣＵ２０についてさらに詳しく説明する。駆動回路２１Ａは、車載バッテリ７０と第１巻線組１１Ａとの間に設けられ、制御器２２Ａから出力された制御信号に基づいて第１巻線組１１Ａへの通電量を調整する。同様に、駆動回路２１Ｂは、車載バッテリ７０と第２巻線組１１Ｂとの間に設けられ、制御器２２Ｂから出力された制御信号に基づいて第２巻線組１１Ｂへの通電量を調整する。駆動回路２１Ａ，２１Ｂとしては例えばインバータやプリドライバ等が含まれ、制御器２２Ａ，２２Ｂとしては例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）ないしマイクロコンピュータ等が含まれる。

制御器２２Ａは、第１トルク信号ＳＴａや第１回転角信号Ｓθａ等に基づいて駆動回路２１Ａに対する上記の制御信号を生成する。また、制御器２２Ｂは、第２トルク信号ＳＴｂや第２回転角信号Ｓθｂ等に基づいて駆動回路２１Ｂに対する上記の制御信号を生成する。

制御器２２Ａ，２２Ｂはそれぞれ、対応する通電系統における異常を診断するように構成されるとともに、対応する通電系統における異常情報を他方の通電系統の制御器へ伝達可能に構成されている。

制御器２２Ａは、第１トルクセンサ４０Ａが故障した場合には第２トルクセンサ４０Ｂの第２トルク信号ＳＴｂを用いて、あるいは、第１回転角センサ５０Ａが故障した場合には第２回転角センサ５０Ｂの第２回転角信号Ｓθｂを用いて、駆動回路２１Ａに対する制御信号を生成する。また、制御器２２Ａは、第１通電系統によるモータ駆動制御が不可能あるいは不完全となる異常が発生したと診断した場合には、制御器２２Ｂへ異常情報を伝達するとともに、駆動回路２１Ａに対する通電量を遮断あるいは減少させる。異常情報を受けた制御器２２Ｂは最大通電量を増大させる。

制御器２２Ｂは、第２トルクセンサ４０Ｂが故障した場合には第１トルクセンサ４０Ａの第１トルク信号ＳＴａを用いて、あるいは、第２回転角センサ５０Ｂが故障した場合には第１回転角センサ５０Ａの第１回転角信号Ｓθａを用いて、駆動回路２１Ｂに対する制御信号を生成する。また、制御器２２Ｂは、第２通電系統によるモータ駆動制御が不可能あるいは不完全となる異常が発生したと診断した場合には、制御器２２Ａへ異常情報を伝達するとともに、駆動回路２１Ｂに対する通電量を遮断あるいは減少させる。異常情報を受けた制御器２２Ａは最大通電量を増大させる。

電源回路２３Ａは、車載バッテリ７０の出力電圧を調整して、ＥＣＵ２０の第１通電系統に含まれる構成に電源電圧Ｖｃｃ（Ａ）を供給している。制御器２２Ａには、電源回路２３Ａから電源電圧Ｖｃｃ（Ａ）が供給される。電源回路２３Ｂは、車載バッテリ７０の出力電圧を調整して、ＥＣＵ２０の第２通電系統に含まれる構成に電源電圧Ｖｃｃ（Ｂ）を供給している。制御器２２Ｂには、電源回路２３Ｂから電源電圧Ｖｃｃ（Ｂ）が供給される。

また、電源回路２３Ａは、第１トルクセンサ４０Ａ及び第１回転角センサ５０Ａに電源電圧Ｖｃｃ（Ａ）を供給し、電源回路２３Ｂは、第２トルクセンサ４０Ｂ及び第２回転角センサ５０Ｂに電源電圧Ｖｃｃ（Ｂ）を供給する。なお、電源電圧Ｖｃｃ（Ａ）は基準電位（グランド電位ＧＮＤ（Ａ））に対する相対的な電圧値であり、電源電圧Ｖｃｃ（Ｂ）は基準電位（グランド電位ＧＮＤ（Ｂ））に対する相対的な電圧値である。以下において特に言及しない限り、電源電圧Ｖｃｃ（Ａ）と電源電圧Ｖｃｃ（Ｂ）とは同じ電圧値であるものとする。

第１トルク信号ＳＴａ及び第１回転角信号Ｓθａは、グランド電位ＧＮＤ（Ａ）のＬレベルとこれに電源電圧Ｖｃｃ（Ａ）を加えた電位（ＧＮＤ（Ａ）＋Ｖｃｃ（Ａ））のＨレベルとからなる２つの電位のいずれかの状態で第１トルクセンサ４０Ａから出力される。第２トルク信号ＳＴｂ及び第２回転角信号Ｓθｂは、グランド電位ＧＮＤ（Ｂ）のＬレベルとこれに電源電圧Ｖｃｃ（Ｂ）を加えた電位（ＧＮＤ（Ｂ）＋Ｖｃｃ（Ｂ））のＨレベルとからなる２つの電位のいずれかの状態で第２トルクセンサ４０Ｂから出力される。

制御器２２Ａ，２２Ｂはそれぞれ、第１トルク信号ＳＴａ、第２トルク信号ＳＴｂ、第１回転角信号Ｓθａ、第２回転角信号Ｓθｂ等を入力信号として入力する入力ポートを有する。制御器２２Ａの入力ポートは、同一の通電系統のセンサ４０Ａ，５０Ａから出力された第１トルク信号ＳＴａ及び第１回転角信号Ｓθａの電圧範囲に合わせて、グランド電位ＧＮＤ（Ａ）からこれに電源電圧Ｖｃｃ（Ａ）を加えた電位（ＧＮＤ（Ａ）＋Ｖｃｃ（Ａ））までを入力信号電圧範囲としている。制御器２２Ｂの入力ポートは、同一の通電系統のセンサ４０Ｂ，５０Ｂから出力された第２トルク信号ＳＴｂ及び第２回転角信号Ｓθｂの電圧範囲に合わせて、グランド電位ＧＮＤ（Ｂ）から電源電圧Ｖｃｃ（Ｂ）を加えた電位（ＧＮＤ（Ｂ）＋Ｖｃｃ（Ｂ））までを入力信号電圧範囲としている。

制御器２２Ａ，２２Ｂの入力ポートに入力された入力信号は、その電位変化に基づいて、制御器２２Ａ，２２Ｂ内において操舵トルク及びモータ１０の回転角度の検出に用いられる２値（矩形波状）の入力応答信号に変換される。かかる入力応答信号への変換にはシュミットトリガ入力が用いられ、入力応答信号の立ち上がり及び立ち下がりのトリガとなる閾値電圧にヒステリシスが設定されている。このため、入力応答信号の立ち上がりトリガとなる閾値電圧よりも入力応答信号の立ち下がりトリガとなる閾値電圧の方が小さくなっている。なお、入力応答信号の立ち上がりトリガとなる閾値電圧（上側閾値ＴＨＨ）及び入力応答信号の立ち下がりトリガとなる閾値電圧（下側閾値ＴＨＬ）のいずれも、対応する通電系統の基準電位（グランド電位ＧＮＤ（Ａ），ＧＮＤ（Ｂ））に対する相対的な電圧値である。

ところで、第１通電系統のグランド電位ＧＮＤ（Ａ）と第２通電系統のグランド電位ＧＮＤ（Ｂ）との間には、何らかの理由によって差圧が発生する場合が想定される。この場合には、一方の通電系統の制御器が他方の通電系統のトルクセンサや回転角センサから入力信号を入力すると、この入力信号を誤って検出する可能性が高くなる。ここで、図１０及び図１１を参照して、通電系統間のグランド電位差による制御器での誤検出について説明する。

図１０は、グランド電位ＧＮＤ（Ａ）がグランド電位ＧＮＤ（Ｂ）より低い場合において、制御器２２Ａ，２２Ｂがそれぞれ入力信号として直接入力した第１トルク信号ＳＴａと、これを変換して得られた入力応答信号と、を示す。第１トルク信号ＳＴａは時刻ｔ１においてＨレベルからＬレベルへ変化している。

図１０（ａ）に示されるように、制御器２２Ａは、第１トルク信号ＳＴａを、グランド電位ＧＮＤ（Ａ）からこれに電源電圧Ｖｃｃ（Ａ）を加えた電位（ＧＮＤ（Ａ）＋Ｖｃｃ（Ａ））までの入力信号電圧範囲で入力する。制御器２２Ａにおいて、第１トルク信号ＳＴａがＨレベルからＬレベルへ変化したときに第１トルク信号ＳＴａの電位が下側閾値ＴＨＬに相当する電位（ＧＮＤ（Ａ）＋ＴＨＬ）を超えて低下する。このとき入力応答信号は、例えばグランド電位ＧＮＤ（Ａ）に電源電圧Ｖｃｃ（Ａ）を加えた電位のＨレベルから例えばグランド電位ＧＮＤ（Ａ）のＬレベルへ変化する。

図１０（ｂ）に示されるように、制御器２２Ｂに入力される第１トルク信号ＳＴａは、グランド電位ＧＮＤ（Ｂ）からこれに電源電圧Ｖｃｃ（Ｂ）を加えた電位（ＧＮＤ（Ｂ）＋Ｖｃｃ（Ｂ））までの入力信号電圧範囲に対して低下方向へオフセットした電圧範囲を有する。すなわち、制御器２２Ｂにおいて、第１トルク信号ＳＴａのＬレベルがグランド電位ＧＮＤ（Ｂ）よりも低くなって、入力信号電圧範囲を逸脱する。一方、制御器２２Ｂにおいて、第１トルク信号ＳＴａがＨレベルからＬレベルへ変化したときに第１トルク信号ＳＴａの電位が下側閾値ＴＨＬに相当する電位（ＧＮＤ（Ｂ）＋ＴＨＬ）を超えて低下する。このため、制御器２２Ｂの入力応答信号は、例えばグランド電位ＧＮＤ（Ｂ）に電源電圧Ｖｃｃ（Ｂ）を加えた電位のＨレベルから例えばグランド電位ＧＮＤ（Ｂ）のＬレベルへ変化する。

ところで、図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に示されるように、第１トルク信号ＳＴａには、種々のノイズが重畳し得る。このようなノイズは、例えば駆動回路２１Ａ，２１Ｂに流れる電流の変動によって、第１通電系統のグランド電位ＧＮＤ（Ａ）あるいは第１通電系統と第２通電系統とのグランド電位差が変動することで生じる。一方、グランド電位ＧＮＤ（Ａ）がグランド電位ＧＮＤ（Ｂ）よりも低くなることで、制御器２２Ｂの入力ポートの下側閾値ＴＨＬに相当する電位（ＧＮＤ（Ｂ）＋ＴＨＬ）は、制御器２２Ａの入力ポートの下側閾値ＴＨＬに相当する電位（ＧＮＤ（Ａ）＋ＴＨＬ）よりも高くなる。したがって、仮に制御器２２Ｂに入力された第１トルク信号ＳＴａにＨレベルから急激に低下するノイズが重畳した場合には、以下のようになる。すなわち、制御器２２Ａの入力ポートの下側閾値ＴＨＬに相当する電位（ＧＮＤ（Ａ）＋ＴＨＬ）を超えて低下する可能性よりも、制御器２２Ｂの入力ポートの下側閾値ＴＨＬに相当する電位（ＧＮＤ（Ｂ）＋ＴＨＬ）を超えて低下する可能性の方が高くなる。これにより、第１トルク信号ＳＴａの本来の電位がＨレベルであるにもかかわらず、制御器２２Ｂでは、第１トルク信号ＳＴａに重畳したノイズの影響によって入力応答信号がＨレベルからＬレベルへ変化して、第１トルク信号ＳＴａを誤って検出する可能性が高くなる。これは、制御器２２Ｂにおける操舵トルクの計測精度が低下することを意味する。

図１１は、図１０と同様に、グランド電位ＧＮＤ（Ａ）がグランド電位ＧＮＤ（Ｂ）より低い場合において、制御器２２Ａ，２２Ｂがそれぞれ入力信号として直接入力した第２トルク信号ＳＴｂと、これを変換して得られた入力応答信号と、を示す。第２トルク信号ＳＴｂは時刻ｔ１においてＨレベルからＬレベルへ変化している。

図１１（ａ）に示されるように、制御器２２Ｂは、第２トルク信号ＳＴｂを、グランド電位ＧＮＤ（Ｂ）からこれに電源電圧Ｖｃｃ（Ｂ）を加えた電位（ＧＮＤ（Ｂ）＋Ｖｃｃ（Ｂ））までの入力信号電圧範囲で入力する。制御器２２Ｂにおいて、第２トルク信号ＳＴｂがＨレベルからＬレベルへ変化したときに第２トルク信号ＳＴｂの電位が下側閾値ＴＨＬに相当する電位（ＧＮＤ（Ｂ）＋ＴＨＬ）を超えて低下する。このとき入力応答信号は、例えばグランド電位ＧＮＤ（Ｂ）に電源電圧Ｖｃｃ（Ｂ）を加えた電位のＨレベルから例えばグランド電位ＧＮＤ（Ｂ）のＬレベルへ変化している。

図１１（ｂ）に示されるように、制御器２２Ａに入力される第２トルク信号ＳＴｂは、グランド電位ＧＮＤ（Ａ）からこれに電源電圧Ｖｃｃ（Ａ）を加えた電位（ＧＮＤ（Ａ）＋Ｖｃｃ（Ａ））までの入力信号電圧範囲に対して上昇方向へオフセットした電圧範囲を有する。すなわち、制御器２２Ａにおいて、第２トルク信号ＳＴｂのＨレベルが電源電圧Ｖｃｃ（Ａ）に相当する電位（ＧＮＤ（Ａ）＋Ｖｃｃ（Ａ））よりも高くなって、入力信号電圧範囲を逸脱する。一方、制御器２２Ａにおいて、第２トルク信号ＳＴｂがＨレベルからＬレベルへ変化したときに第２トルク信号ＳＴｂの電位が下側閾値ＴＨＬに相当する電位（ＧＮＤ（Ａ）＋ＴＨＬ）を超えて低下する。このため、制御器２２Ａの入力応答信号は、例えばグランド電位ＧＮＤ（Ａ）に電源電圧Ｖｃｃ（Ａ）を加えた電位のＨレベルから例えばグランド電位ＧＮＤ（Ｂ）のＬレベルへ変化する。

ところで、図１１（ａ）及び図１１（ｂ）に示されるように、第２トルク信号ＳＴｂには、第１トルク信号ＳＴａと同様に、種々の大きさのノイズが重畳し得る。一方、グランド電位ＧＮＤ（Ａ）がグランド電位ＧＮＤ（Ｂ）よりも低くなることで、制御器２２Ａの入力ポートの上側閾値ＴＨＨに相当する電位（ＧＮＤ（Ａ）＋ＴＨＨ）は、制御器２２Ｂの入力ポートの上側閾値ＴＨＨに相当する電位（ＧＮＤ（Ｂ）＋ＴＨＨ）よりも低くなる。したがって、仮に制御器２２Ａに入力された第２トルク信号ＳＴｂにＬレベルから急激に上昇するノイズが重畳した場合には、以下のようになる。すなわち、制御器２２Ｂの入力ポートの上側閾値ＴＨＨに相当する電位（ＧＮＤ（Ｂ）＋ＴＨＨ）を超えて上昇する可能性よりも、制御器２２Ａの入力ポートの上側閾値ＴＨＨに相当する電位（ＧＮＤ（Ａ）＋ＴＨＨ）を超えて上昇する可能性の方が高くなる。これにより、第２トルク信号ＳＴｂの本来の電位がＬレベルであるにもかかわらず、制御器２２Ａでは、第２トルク信号ＳＴｂに重畳したノイズの影響によって入力応答信号がＬレベルからＨレベルへ変化して、第２トルク信号ＳＴｂを誤って検出する可能性が高くなる。これは、制御器２２Ａにおける操舵トルクの計測精度が低下することを意味する。

なお、図１０及び図１１では、グランド電位ＧＮＤ（Ａ）がグランド電位ＧＮＤ（Ｂ）より低い場合について説明したが、グランド電位ＧＮＤ（Ｂ）がグランド電位ＧＮＤ（Ａ）より低い場合についても同様に、制御器２２Ａ，２２Ｂにおける入力信号の誤検出が発生し得る。また、制御器２２Ａ，２２Ｂがトルク信号ＳＴａ，ＳＴｂを入力信号として入力する場合だけでなく、回転角信号Ｓθａ，Ｓθｂを入力信号として入力する場合についても同様に入力信号の誤検出が発生し得る。

このように通電系統間でグランド電位差が発生している場合に、一方の通電系統の制御器が他方の通電系統のトルクセンサや回転角センサから入力信号を入力すると、ノイズの影響によって入力信号を誤って検出する可能性が高くなる。そこでＥＣＵ２０では、通電系統間でグランド電位差が発生している場合でも、一方の通電系統の制御器が他方の通電系統のトルクセンサや回転角センサから入力した入力信号の検出精度を向上させるようにしている。

図３は、ＥＣＵ２０における制御器２２Ａ，２２Ｂとトルクセンサ４０Ａ，４０Ｂ及び回転角センサ５０Ａ，５０Ｂとの接続態様に関する要部を示す。

制御器２２Ａが第１トルクセンサ４０Ａから第１トルク信号ＳＴａを第１の出力信号として入力するための信号線Ｌ１からは、制御器２２Ｂが第１トルク信号ＳＴａを第２の出力信号として入力するための信号線Ｌ２が分岐している。また、制御器２２Ｂが第２トルクセンサ４０Ｂから第２トルク信号ＳＴｂを第１の出力信号として入力するための信号線Ｌ３からは、制御器２２Ａが第２トルク信号ＳＴｂを第２の出力信号として入力するための信号線Ｌ４が分岐している。

制御器２２Ａが第１回転角センサ５０Ａから第１回転角信号Ｓθａを第１の出力信号として入力するための信号線Ｌ５からは、制御器２２Ｂが第１回転角信号Ｓθａを第２の出力信号として入力するための信号線Ｌ６が分岐している。また、制御器２２Ｂが第２回転角センサ５０Ｂから第２回転角信号Ｓθｂを第１の出力信号として入力するための信号線Ｌ７からは、制御器２２Ａが第２回転角信号Ｓθｂを第２の出力信号として入力するための信号線Ｌ８が分岐している。

信号線Ｌ２，Ｌ４，Ｌ６，Ｌ８には、シュミットトリガ２４_Ｌ２，２４_Ｌ４，２４_Ｌ６，２４_Ｌ８が設けられる。シュミットトリガ２４_Ｌ２，２４_Ｌ４，２４_Ｌ６，２４_Ｌ８は、これらに入力される入力信号をその電位変化に基づいて矩形波に整形して出力する回路であり、矩形波の立ち上がり及び立ち下がりのトリガとなる閾値電圧にヒステリシスを有するものである。信号線Ｌ２に設けられるシュミットトリガ２４_Ｌ２は、グランド電位ＧＮＤ（Ａ）を基準電位として、第１トルク信号ＳＴａを矩形波に整形して出力する。信号線Ｌ４に設けられるシュミットトリガ２４_Ｌ４は、グランド電位ＧＮＤ（Ｂ）を基準電位として、第２トルク信号ＳＴｂを矩形波に整形して出力する。また、信号線Ｌ６に設けられるシュミットトリガ２４_Ｌ６は、グランド電位ＧＮＤ（Ａ）を基準電位として、第１回転角信号Ｓθａを矩形波に整形して出力する。信号線Ｌ８に設けられるシュミットトリガ２４_Ｌ８は、グランド電位ＧＮＤ（Ｂ）を基準電位として、第２回転角信号Ｓθｂを矩形波に整形して出力する。

図４は、シュミットトリガ２４_Ｌ２，２４_Ｌ４，２４_Ｌ６，２４_Ｌ８の回路構成の一例を示す。かかる回路構成の一例によれば、シュミットトリガ２４_Ｌ２，２４_Ｌ４，２４_Ｌ６，２４_Ｌ８はそれぞれ、オペアンプＯＰと複数の抵抗Ｒ１～Ｒ４で構成されている。オペアンプＯＰの非反転入力端子（＋）は、トルクセンサ４０Ａ，４０Ｂまたは回転角センサ５０Ａ，５０Ｂに接続され、対応するセンサからの出力信号ＳＴａ，ＳＴｂ，Ｓθａ，Ｓθｂを入力信号Ｖｉｎとして入力する。オペアンプＯＰの反転入力端子（－）は、抵抗Ｒ１を介して、非反転入力端子に接続されるトルクセンサまたは回転角センサと共通の電源電圧を供給する電源回路２３Ａ，２３Ｂ等の定電圧電源に接続されている。また、オペアンプＯＰの反転入力端子（－）は、抵抗Ｒ２を介して、非反転入力端子に接続されるトルクセンサまたは回転角センサと共通のグランドに接続されている。矩形波を出力するオペアンプＯＰの出力端子と反転入力端子（－）との間には負帰還抵抗Ｒ３が設けられる。オペアンプＯＰの出力端子は、抵抗Ｒ４を介して、非反転入力端子に接続されるトルクセンサまたは回転角センサと共通の電源電圧を供給する電源回路２３Ａ，２３Ｂ等の定電圧電源から電源電圧Ｖｃｃ（Ａ），Ｖｃｃ（Ｂ）が供給される。なお、シュミットトリガは、これに入力される入力信号をその電位に基づいて矩形波に整形して出力し、矩形波の立ち上がり及び立ち下がりのトリガとなる閾値電圧にヒステリシスを有する回路であれば、いかなる回路構成であってもよい。

図５は、グランド電位ＧＮＤ（Ａ）がグランド電位ＧＮＤ（Ｂ）より低い場合において、第１トルク信号ＳＴａが制御器２２Ｂで入力応答信号に変換されるまでの波形処理について示す。第１トルク信号ＳＴａは時刻ｔ１においてＨレベルからＬレベルへ変化している。

図５（ａ）に示されるように、シュミットトリガ２４_Ｌ２では、電源電圧Ｖｃｃ（Ａ）に相当する電位（ＧＮＤ（Ａ）＋Ｖｃｃ（Ａ））のＨレベルからグランド電位ＧＮＤ（Ａ）のＬレベルへ変化する入力信号として第１トルク信号ＳＴａが入力される。これは、シュミットトリガ２４_Ｌ２と第１トルクセンサ４０Ａとではグランドが共通だからである。シュミットトリガ２４_Ｌ２は、第１トルク信号ＳＴａを入力すると、Ｈレベルから急激に低下するが下側閾値ＴＨＬに相当する電位（ＧＮＤ（Ａ）＋ＴＨＬ）を超えるまでは低下しないノイズを除去することができる。また、シュミットトリガ２４_Ｌ２は、Ｌレベルから急激に上昇するが上側閾値ＴＨＨの相当する電位（ＧＮＤ（Ａ）＋ＴＨＨ）を超えるまでは上昇しないノイズを除去することができる。これにより、シュミットトリガ２４_Ｌ２は、第１トルク信号ＳＴａを、時刻ｔ１において電源電圧Ｖｃｃ（Ａ）に相当する電位（ＧＮＤ（Ａ）＋Ｖｃｃ（Ａ））のＨレベルからグランド電位ＧＮＤ（Ａ）のＬレベルへ変化する矩形波に整形して出力する。

図５（ｂ）に示されるように、シュミットトリガ２４_Ｌ２から出力されて制御器２２Ｂに入力される入力信号は以下のようになる。すなわち、入力信号は、グランド電位ＧＮＤ（Ｂ）からこれに電源電圧Ｖｃｃ（Ｂ）を加えた電位（ＧＮＤ（Ｂ）＋Ｖｃｃ（Ｂ））までの制御器２２Ｂの入力ポートの入力信号電圧範囲に対して低下方向へオフセットした電圧範囲を有する。これにより、制御器２２Ｂにおいて、入力信号のＬレベルがグランド電位ＧＮＤ（Ｂ）よりも低くなって、入力信号電圧範囲を逸脱する。一方、制御器２２Ｂにおいて、入力信号がＨレベルからＬレベルへ変化したときに、入力信号の電位が下側閾値ＴＨＬに相当する電位（ＧＮＤ（Ｂ）＋ＴＨＬ）を超えて低下する。このため、制御器２２Ｂの入力応答信号は、例えば電源電圧Ｖｃｃ（Ｂ）に相当する電位（ＧＮＤ（Ｂ）＋Ｖｃｃ（Ｂ））のＨレベルから例えばグランド電位ＧＮＤ（Ｂ）のＬレベルへ変化する。

図６は、グランド電位ＧＮＤ（Ａ）がグランド電位ＧＮＤ（Ｂ）より低い場合において、第２トルク信号ＳＴｂが制御器２２Ａで入力応答信号に変換されるまでの波形処理について示す。第２トルク信号ＳＴｂは時刻ｔ１においてＨレベルからＬレベルへ変化している。

図６（ａ）に示されるように、シュミットトリガ２４_Ｌ４では、電源電圧Ｖｃｃ（Ｂ）に相当する電位（ＧＮＤ（Ｂ）＋Ｖｃｃ（Ｂ））のＨレベルからグランド電位ＧＮＤ（Ｂ）のＬレベルへ変化する入力信号として第２トルク信号ＳＴｂが入力される。これは、シュミットトリガ２４_Ｌ４と第２トルクセンサ４０Ｂとではグランドが共通だからである。シュミットトリガ２４_Ｌ４は、第２トルク信号ＳＴｂを入力すると、Ｈレベルから急激に低下するが下側閾値ＴＨＬに相当する電位（ＧＮＤ（Ｂ）＋ＴＨＬ）を超えるまでは低下しないノイズを除去することができる。また、シュミットトリガ２４_Ｌ４は、Ｌレベルから急激に上昇するが上側閾値ＴＨＨに相当する電位（ＧＮＤ（Ｂ）＋ＴＨＨ）を超えるまでは上昇しないノイズを除去することができる。これにより、シュミットトリガ２４_Ｌ４は、第２トルク信号ＳＴｂを、時刻ｔ１において電源電圧Ｖｃｃ（Ｂ）に相当する電位（ＧＮＤ（Ｂ）＋Ｖｃｃ（Ｂ））のＨレベルからグランド電位ＧＮＤ（Ｂ）のＬレベルへ変化する矩形波に整形して出力する。

図６（ｂ）に示されるように、シュミットトリガ２４_Ｌ４から出力されて制御器２２Ａに入力される入力信号は以下のようになる。すなわち、入力信号は、制御器２２Ａの入力ポートのグランド電位ＧＮＤ（Ａ）からこれに電源電圧Ｖｃｃ（Ａ）を加えた電位（ＧＮＤ（Ａ）＋Ｖｃｃ（Ａ））までの入力信号電圧範囲に対して上昇方向へオフセットした電圧範囲を有する。これにより、制御器２２Ａにおいて、入力信号のＨレベルが電源電圧Ｖｃｃ（Ａ）に相当する電位（ＧＮＤ（Ａ）＋Ｖｃｃ（Ａ））よりも高くなって、入力信号電圧範囲を逸脱する。一方、制御器２２Ａにおいて、入力信号がＨレベルからＬレベルへ変化したときに、入力信号の電位が下側閾値ＴＨＬに相当する電位（ＧＮＤ（Ａ）＋ＴＨＬ）を超えて低下する。このため、制御器２２Ａの入力応答信号は、例えば電源電圧Ｖｃｃ（Ａ）に相当する電位（ＧＮＤ（Ａ）＋Ｖｃｃ（Ａ））のＨレベルから例えばグランド電位ＧＮＤ（Ａ）のＬレベルへ変化する。

なお、図５及び図６では、グランド電位ＧＮＤ（Ａ）がグランド電位ＧＮＤ（Ｂ）より低い場合について説明したが、グランド電位ＧＮＤ（Ｂ）がグランド電位ＧＮＤ（Ａ）より低い場合についても、制御器２２Ａ，２２Ｂにおいて同様の波形処理がなされる。また、制御器２２Ａ，２２Ｂがトルク信号ＳＴａ，ＳＴｂを入力する場合だけでなく、回転角信号Ｓθａ，Ｓθｂを入力する場合についても、制御器２２Ａ，２２Ｂにおいて同様の波形処理がなされる。

このようなＥＣＵ２０によれば、一方の通電系統の制御器が他方の通電系統のトルクセンサや回転角センサの出力信号を入力するときに、入力信号に重畳しているノイズが比較的小さいものであればシュミットトリガ２４_Ｌ２，２４_Ｌ４，２４_Ｌ６，２４_Ｌ８によって除去される。したがって、通電系統間でグランド電位差が発生している場合でも、入力信号に重畳したノイズの影響による入力応答信号の変化が発生し難くなり、入力信号の誤検出を抑制することができる。これは、制御器２２Ａ，２２Ｂにおける操舵トルクやモータ１０の回転角度の計測精度を向上させるうえで有意義である。

〔第２実施形態〕
次に、図７及び図８を参照して、第２実施形態に係る電子制御装置について説明する。本実施形態に係る電子制御装置であるＥＣＵ２０ｉは、ＥＣＵ２０と同様に、モータ１０の駆動を制御するものである。

なお、本実施形態では、主に第１実施形態と異なる部分について説明し、その他の部分については矛盾が生じない限りにおいて第１実施形態に関する説明が適用される。したがって、第１実施形態と類似の構成には同一の符号を付して、その説明を省略ないし簡潔にする。

ＥＣＵ２０では、グランド電位ＧＮＤ（Ａ）がグランド電位ＧＮＤ（Ｂ）より低い場合、上記のように、シュミットトリガ２４_Ｌ２，２４_Ｌ４，２４_Ｌ６，２４_Ｌ８の出力信号が、これを入力する制御器の入力信号電圧範囲を逸脱してしまう。例えば、図５（ｂ）のハッチング領域で示すように、シュミットトリガ２４_Ｌ２の出力信号を制御器２２Ｂが入力したときの入力信号のＬレベルはグランド電位ＧＮＤ（Ｂ）よりも低い電位となってしまう。また、図６（ｂ）のハッチング領域で示すように、シュミットトリガ２４_Ｌ４の出力信号を制御器２２Ａが入力したときの入力信号のＨレベルは電源電圧Ｖｃｃ（Ａ）に相当する電位（ＧＮＤ（Ａ）＋Ｖｃｃ（Ａ））よりも高い電位となってしまう。逆に、グランド電位ＧＮＤ（Ａ）がグランド電位ＧＮＤ（Ｂ）よりも高い場合でも同様に、シュミットトリガ２４_Ｌ２，２４_Ｌ４，２４_Ｌ６，２４_Ｌ８の出力信号が、これを入力する制御器の入力信号電圧範囲を逸脱してしまう。このように、シュミットトリガ２４_Ｌ２，２４_Ｌ４，２４_Ｌ６，２４_Ｌ８の出力信号が、これを入力する制御器２２Ａ，２２Ｂの入力ポートにおける入力信号電圧範囲を逸脱すると、制御器２２Ａ，２２Ｂに過電流及び過電圧が発生して故障を招くおそれがある。そこで、ＥＣＵ２０ｉでは、制御器２２Ａ，２２Ｂがシュミットトリガの出力信号を入力したときに、その入力信号によって制御器２２Ａ，２２Ｂに発生し得る過電流及び過電圧を抑制するように構成されている。

図７は、ＥＣＵ２０ｉにおける制御器２２Ａ，２２Ｂとトルクセンサ４０Ａ，４０Ｂ及び回転角センサ５０Ａ，５０Ｂとの接続態様に関する要部を示す。

信号線Ｌ２，Ｌ４，Ｌ６，Ｌ８には、電流制限抵抗２５_Ｌ２，２５_Ｌ４，２５_Ｌ６，２５_Ｌ８がさらに設けられる。信号線Ｌ２に設けられる電流制限抵抗２５_Ｌ２、及び、信号線Ｌ６に設けられる電流制限抵抗２５_Ｌ６は、制御器２２Ｂに対する過電流を制限する。また、信号線Ｌ４に設けられる電流制限抵抗２５_Ｌ４、及び、信号線Ｌ８に設けられる電流制限抵抗２５_Ｌ８は、制御器２２Ａに対する過電流を制限する。

電源電圧Ｖｃｃ（Ｂ）の電源回路２３Ｂとグランド電位ＧＮＤ（Ｂ）のグランドとを信号線Ｌ２を介して接続する信号線Ｌ９には、電源回路２３Ｂと信号線Ｌ２との間にダイオードＤ１が設けられるとともに、信号線Ｌ２とグランドとの間にダイオードＤ２が設けられる。ダイオードＤ１，Ｄ２は信号線Ｌ９においてグランドから電源回路２３Ｂへ向かう方向を順方向とする。このように電源回路２３Ｂとグランドとを信号線Ｌ２を介して接続する信号線Ｌ９にダイオードＤ１，Ｄ２を設けることで、シュミットトリガ２４_Ｌ２の出力信号をクランプするためのクランプ回路２６_Ｌ２を形成している。

また、電源電圧Ｖｃｃ（Ａ）の電源回路２３Ａとグランド電位ＧＮＤ（Ａ）のグランドとを信号線Ｌ４を介して接続する信号線Ｌ１０には、電源回路２３Ａと信号線Ｌ４との間にダイオードＤ３が設けられるとともに、信号線Ｌ４とグランドとの間にダイオードＤ４が設けられる。ダイオードＤ３，Ｄ４は信号線Ｌ１０においてグランドから電源回路２３Ａへ向かう方向を順方向とする。このように電源回路２３Ａとグランドとを信号線Ｌ４を介して接続する信号線Ｌ１０にダイオードＤ３，Ｄ４を設けることで、シュミットトリガ２４_Ｌ４の出力信号をクランプするためのクランプ回路２６_Ｌ４を形成している。

シュミットトリガ２４_Ｌ２，２４_Ｌ４の出力信号をクランプするためのクランプ回路２６_Ｌ２，２６_Ｌ４と同様に、以下のようにして、シュミットトリガ２４_Ｌ６，２４_Ｌ８の出力信号をクランプするためのクランプ回路２６_Ｌ６，２６_Ｌ８を形成している。すなわち、電源回路２３Ｂとグランド電位ＧＮＤ（Ｂ）のグランドとを信号線Ｌ６を介して接続する信号線Ｌ１１にダイオードＤ５，Ｄ６を設けることで、シュミットトリガ２４_Ｌ６の出力信号をクランプするためのクランプ回路２６_Ｌ６を形成している。また、電源回路２３Ａとグランド電位ＧＮＤ（Ａ）のグランドとを信号線Ｌ８を介して接続する信号線Ｌ１２にダイオードＤ７，Ｄ８を設けることで、シュミットトリガ２４_Ｌ８の出力信号をクランプするためのクランプ回路２６_Ｌ８を形成している。

図８は、ＥＣＵ２０ｉにおいて、グランド電位ＧＮＤ（Ａ）がグランド電位ＧＮＤ（Ｂ）より低い場合にシュミットトリガ２４_Ｌ２，２４_Ｌ４の出力信号に対して行われる波形処理を示す。

図５（ｂ）のハッチング領域及び図８（ａ）の破線で示されるように、シュミットトリガ２４_Ｌ２の出力信号を制御器２２Ｂが直接入力したときには、制御器２２Ｂの入力信号のＬレベルは、グランド電位ＧＮＤ（Ｂ）よりも低い電位となってしまう。しかし、図７を参照すると、信号線Ｌ２の電位がグランド電位ＧＮＤ（Ｂ）より低くなってダイオードＤ２が導通するので、信号線Ｌ２の電位はグランド電位ＧＮＤ（Ｂ）に相当する電位となる。これにより、シュミットトリガ２４_Ｌ２の出力信号は、そのＬレベルがグランド電位ＧＮＤ（Ｂ）へクランプされた状態で、制御器２２Ｂへ入力信号として入力される。

図６（ｂ）のハッチング領域及び図８（ｂ）の破線で示されるように、シュミットトリガ２４_Ｌ４の出力信号を制御器２２Ａが直接入力したときには、制御器２２Ａの入力信号のＨレベルは、電源電圧Ｖｃｃ（Ａ）に相当する電位（ＧＮＤ（Ａ）＋Ｖｃｃ（Ａ））よりも高い電位となってしまう。しかし、図７を参照すると、信号線Ｌ４の電位が電源電圧Ｖｃｃ（Ａ）の電位より高くなってダイオードＤ４が導通するので、信号線Ｌ４の電位は電源電圧Ｖｃｃ（Ａ）に相当する電位（ＧＮＤ（Ａ）＋Ｖｃｃ（Ａ））となる。これにより、シュミットトリガ２４_Ｌ４の出力信号は、そのＨレベルが電源電圧Ｖｃｃ（Ａ）に相当する電位（ＧＮＤ（Ａ）＋Ｖｃｃ（Ａ））へクランプされた状態で、制御器２２Ａへ入力信号として入力される。

なお、グランド電位ＧＮＤ（Ｂ）がグランド電位ＧＮＤ（Ａ）より低い場合には以下のようになる。すなわち、シュミットトリガ２４_Ｌ２の出力信号は、そのＨレベルが電源電圧Ｖｃｃ（Ｂ）に相当する電位（ＧＮＤ（Ｂ）＋Ｖｃｃ（Ｂ））へクランプされた状態で、制御器２２Ｂへ入力信号として入力される。また、シュミットトリガ２４_Ｌ４の出力信号は、そのＬレベルがグランド電位ＧＮＤ（Ａ）へクランプされた状態で、制御器２２Ａへ入力信号として入力される。

また、制御器２２Ａ，２２Ｂがシュミットトリガ２４_Ｌ６，２４_Ｌ８の出力信号を入力する場合についても、シュミットトリガ２４_Ｌ２，２４_Ｌ４の出力信号を入力する場合と同様にクランプされる。

仮に、クランプ回路２６_Ｌ２，２６_Ｌ４，２６_Ｌ６，２６_Ｌ８によるクランプが不完全であり、これにより、制御器２２Ａ，２２Ｂにながれる電流が増大しても、電流制限抵抗２５_Ｌ２，２５_Ｌ４，２５_Ｌ６，２５_Ｌ８によって過電流が抑制される。

このようなＥＣＵ２０ｉによれば、ＥＣＵ２０と同様の効果に加えて、制御器２２Ａ，２２Ｂがシュミットトリガ２４_Ｌ２，２４_Ｌ４，２４_Ｌ６，２４_Ｌ８の出力信号を入力したときに、その入力信号によって制御器２２Ａ，２２Ｂに発生し得る過電流及び過電圧を抑制することができる。

〔第３実施形態〕
次に、図９を参照して、第３実施形態に係る電子制御装置について説明する。本実施形態に係る電子制御装置であるＥＣＵ２０ｉｉは、ＥＣＵ２０と同様に、モータ１０の駆動を制御するものである。

なお、本実施形態では、主に第１及び第２実施形態と異なる部分について説明し、その他の部分については矛盾が生じない限りにおいて第１及び第２実施形態に関する説明が適用される。したがって、第１及び第２実施形態と類似の構成には同一の符号を付して、その説明を省略ないし簡潔にする。

ＥＣＵ２０ｉｉは、ＥＣＵ２０ｉにおいてシュミットトリガ２４_Ｌ２，２４_Ｌ４，２４_Ｌ６，２４_Ｌ８を省略した構成に相当する。したがって、ＥＣＵ２０ｉｉは、電流制限抵抗２５_Ｌ２，２５_Ｌ４，２５_Ｌ６，２５_Ｌ８と、クランプ回路２６_Ｌ２，２６_Ｌ４，２６_Ｌ６，２６_Ｌ８と、を有する。クランプ回路２６_Ｌ２，２６_Ｌ４，２６_Ｌ６，２６_Ｌ８は、制御器２２Ａに入力される第２トルク信号ＳＴｂ及び第２回転角信号Ｓθｂをクランプ可能であり、制御器２２Ｂに入力される第１トルク信号ＳＴａ及び第１回転角信号Ｓθｂをクランプ可能である。

ＥＣＵ２０ｉｉにおいて、クランプ回路２６_Ｌ２，２６_Ｌ４，２６_Ｌ６，２６_Ｌ８がない場合には、通電系統間にグランド電位差が発生すると以下のようになる。すなわち、制御器２２Ａに入力される第２トルク信号ＳＴｂが制御器２２Ａの入力信号電圧範囲を逸脱し、制御器２２Ｂに入力される第１トルク信号ＳＴａが制御器２２Ｂの入力信号電圧範囲を逸脱する。例えば、グランド電位ＧＮＤ（Ａ）がグランド電位ＧＮＤ（Ｂ）より低いと、図１０（ｂ）のハッチング領域で示すように、制御器２２Ｂの入力信号として入力した第１トルク信号ＳＴａのＬレベルは、グランド電位ＧＮＤ（Ｂ）よりも低い電位となってしまう。また、グランド電位ＧＮＤ（Ａ）がグランド電位ＧＮＤ（Ｂ）より低いと、図１１（ｂ）のハッチング領域で示すように、制御器２２Ａの入力信号として入力した第２トルク信号ＳＴｂのＨレベルは、電源電圧Ｖｃｃ（Ａ）に相当する電位（ＧＮＤ（Ａ）＋Ｖｃｃ（Ａ））よりも高くなってしまう。逆に、グランド電位ＧＮＤ（Ａ）がグランド電位ＧＮＤ（Ｂ）よりも高い場合でも同様の現象が起きる。また、以上のことは、制御器２２Ａが入力した第２回転角信号Ｓθｂ、及び、制御器２２Ｂが入力した第１回転角信号Ｓθａについても同様に起こる。

しかし、ＥＣＵ２０ｉｉでは、通電系統間にグランド電位差が発生しても、クランプ回路２６_Ｌ２，２６_Ｌ４，２６_Ｌ６，２６_Ｌ８によって、制御器２２Ａに入力される第２トルク信号ＳＴｂ及び第２回転角信号Ｓθｂがクランプされ、制御器２２Ｂに入力される第１トルク信号ＳＴａ及び第１回転角信号Ｓθｂがクランプされる。これにより、制御器２２Ａ，２２Ｂへの過電圧が抑制される。

また、ＥＣＵ２０ｉｉでは、電流制限抵抗２５_Ｌ２，２５_Ｌ４，２５_Ｌ６，２５_Ｌ８で信号線Ｌ２，Ｌ４，Ｌ６，Ｌ８の電流が制限されるので、通電系統間にグランド電位差が発生しても制御器２２Ａ，２２Ｂにおける過電流の発生を抑制することができる。

したがってＥＣＵ２０ｉｉによれば、ＥＣＵ２０ｉと同様に、一方の通電系統の制御器が他方の通電系統のトルクセンサや回転角センサから出力された信号を入力するときに、その入力信号によって制御器２２Ａ，２２Ｂに発生し得る過電流及び過電圧を抑制することができる。

なお、第１～第３実施形態において、制御器２２Ａ，２２Ｂの入力ポートはシュミットトリガ入力として説明したが、これに代えて、ＴＴＬ（Transistor-Transistor Logic）入力を用いた場合でも本発明の適用が可能である。

第１～第３実施形態において、車速センサ６０を冗長化して、制御器２２Ａ，２２Ｂが各通電系統の車速センサの出力信号を入力して、制御器２２Ａ，２２Ｂに接続されるセンサの種類を３つとしてもよい。また、制御器２２Ａ，２２Ｂに接続されるセンサの種類を、トルクセンサ４０、回転角センサ５０、車速センサ６０のうちいずれか１種類のセンサとしてもよい。要するに、少なくとも１種類のセンサを冗長化して、各通電系統のセンサの出力信号を他の通電系統の制御器に入力してもよい。センサの種類としては、トルクセンサ４０、回転角センサ５０、車速センサ６０に限られず、例えば、操舵角を計測するための操舵角センサ等、あらゆるセンサを用い得る。

第１～第３実施形態において、２つの通電系統に冗長化したが、これに限らず、３つ以上の通電系統としても本発明に係る電子制御装置を適用可能である。

ＥＣＵ２０，２０ｉ，２０ｉｉに内部に駆動回路２１Ａ，２１Ｂを備えることに代えて、ＥＣＵ２０，２０ｉ，２０ｉｉの外部に駆動回路２１Ａ，２１Ｂを備えることもできる。

ＥＣＵ２０ｉ，２０ｉｉにおいて、例えば、クランプ回路２６_Ｌ２，２６_Ｌ４，２６_Ｌ６，２６_Ｌ８によって制御器２２Ａ，２２Ｂの入力ポートにおける入力信号のクランプが十分行われている場合には、電流制限抵抗２５_Ｌ２，２５_Ｌ４，２５_Ｌ６，２５_Ｌ８を省略してもよい。

本発明に係る電子制御装置の適用例として電動パワーステアリングを用いて説明したが、適用対象は電動パワーステアリングに限らない。電源から負荷へ通電するための通電系統を冗長化して備え、通電系統ごとに有するセンサの出力信号に基づいて各通電系統で独立して負荷の駆動を制御する電子制御装置であれば、いかなるシステムにも適用可能である。

以上、好ましい実施形態を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、上記で説明した各技術的思想は、矛盾が生じない限りにおいて、適宜組み合せて使用することができる。また、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば種々の変形態様を採り得ることは自明である。

１０…モータ（負荷）、２０，２０ｉ，２０ｉｉ…ＥＣＵ（電子制御装置）、２２Ａ，２２Ｂ…制御器、２３Ａ，２３Ｂ…電源回路、２４_Ｌ２，２４_Ｌ４，２４_Ｌ６，２４_Ｌ８…シュミットトリガ、２５_Ｌ２，２５_Ｌ４，２５_Ｌ６，２５_Ｌ８…電流制限抵抗、２６_Ｌ２，２６_Ｌ４，２６_Ｌ６，２６_Ｌ８…クランプ回路、４０Ａ…第１トルクセンサ、４０Ｂ…第２トルクセンサ、５０Ａ…第１回転角センサ、５０Ｂ…第２回転角センサ、７０…車載バッテリ（電源）、ＳＴａ…第１トルク信号、ＳＴｂ…第２トルク信号、Ｓθａ…第１回転角信号、Ｓθｂ…第２回転角信号、ＧＮＤ（Ａ），ＧＮＤ（Ｂ）…グランド電位、Ｖｃｃ（Ａ），Ｖｃｃ（Ｂ）…電源電圧、ＴＨＨ…上側閾値、ＴＨＬ…下側閾値、Ｌ２，Ｌ４，Ｌ６，Ｌ８…信号線

Claims (5)

1. 電源から負荷へ通電するための通電系統を冗長化して複数備え、複数の前記通電系統においてそれぞれ個別にグランドを有し、前記通電系統ごとに有するセンサの出力信号に基づいて各通電系統で独立して前記負荷の駆動を制御する電子制御装置であって、
   各通電系統において、同一通電系統のセンサの第１の出力信号及び他の通電系統のセンサの第２の出力信号を入力する入力ポートを有するとともに、同一通電系統のセンサとグランドを共通にする制御器を備え、
   前記制御器が前記第２の出力信号を入力する信号線において、前記第２の出力信号を入力し、前記第２の出力信号の電位が第１の閾値に相当する電位を超えて上昇したときに立ち上がり前記第２の出力信号の電位が前記第１の閾値より低い第２の閾値に相当する電位を超えて低下したときに立ち下がる矩形波に整形して前記制御器へ出力するシュミットトリガを介在させた、電子制御装置。
2. 前記シュミットトリガは、前記他の通電系統のセンサとグランドを共通にする、請求項１に記載の電子制御装置。
3. 前記信号線には、前記矩形波の電位が前記矩形波を入力する前記制御器の入力信号電圧範囲に収まるように前記矩形波をクランプするクランプ回路がさらに備えられた、請求項１又は請求項２に記載の電子制御装置。
4. 電源から負荷へ通電するための通電系統を冗長化して複数備え、複数の前記通電系統においてそれぞれ個別にグランドを有し、前記通電系統ごとに有するセンサの出力信号に基づいて各通電系統で独立して前記負荷の駆動を制御する電子制御装置であって、
   各通電系統において、同一通電系統のセンサの第１の出力信号及び他の通電系統のセンサの第２の出力信号を入力する入力ポートを有するとともに、同一通電系統のセンサとグランドを共通にする制御器を備え、
   前記制御器が前記第２の出力信号を入力する信号線において、前記第２の出力信号の電位が前記制御器の電源電圧に相当する電位以下かつ前記制御器のグランド電位以上となるように、前記第２の出力信号をクランプするクランプ回路を備えた、電子制御装置。
5. 前記信号線に電流制限抵抗をさらに備えた、請求項１～請求項４のいずれか１つに記載の電子制御装置。