WO2021125127A1 - 電子制御装置、および、電源システム - Google Patents

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WO2021125127A1
WO2021125127A1 PCT/JP2020/046490 JP2020046490W WO2021125127A1 WO 2021125127 A1 WO2021125127 A1 WO 2021125127A1 JP 2020046490 W JP2020046490 W JP 2020046490W WO 2021125127 A1 WO2021125127 A1 WO 2021125127A1
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relay
potential side
voltage
power supply
high potential
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PCT/JP2020/046490
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朋晃 吉見
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株式会社デンソー
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    • H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/30—Structural association with control circuits or drive circuits
    • H02K11/33—Drive circuits, e.g. power electronics

Definitions

  • This disclosure relates to an electronic control device and a power supply system.
  • a steering device including an ECU that operates by being supplied with electric power from two batteries.
  • the two ECUs are provided with a power relay for switching on / off of power supply to the drive circuit of the own system and an auxiliary power relay for switching on / off of power supply to the drive circuit of another system.
  • An object of the present disclosure is to provide an electronic control device and a power supply system capable of appropriately continuing operation even when an abnormality occurs in a power supply on one side.
  • the electronic control device of the present disclosure includes a first power supply relay unit, a second power supply relay unit, a connection line between relays, a first relay control circuit, a second relay control circuit, and a control unit.
  • the first power supply relay unit includes a first high potential side relay connected so that the anode of the parasitic diode is on the high potential side and the cathode is on the low potential side, and the cathode of the parasitic diode is on the high potential side and the anode is on the low potential side. It has a first low-potential side relay connected in series to the low-potential side of the first high-potential side relay so as to be on the side, and is connected to a first external power source.
  • the second power supply relay unit includes a second high potential side relay connected so that the anode of the parasitic diode is on the high potential side and the cathode is on the low potential side, and the cathode of the parasitic diode is on the high potential side and the anode is on the low potential side. It has a second low-potential side relay connected in series to the low-potential side of the second high-potential side relay so as to be on the side, and is connected to a second external power source different from the first external power source.
  • the relay-to-relay connection line connects the midpoint between the first high-potential side relay and the first low-potential side relay and the midpoint between the second high-potential side relay and the second low-potential side relay.
  • the first relay control circuit includes a first relay driver that drives the first high potential side relay, a first upper monitor circuit that monitors the first supply voltage on the high potential side of the first high potential side relay, and a first. It has a first lower monitor circuit that monitors the relay intermediate voltage, which is the voltage of the relay connection line, on the low potential side of the high potential side relay.
  • the second relay control circuit includes a second relay driver that drives the second high potential side relay, a second upper monitor circuit that monitors the second supply voltage on the high potential side of the second high potential side relay, and a second relay. It has a second lower monitor circuit that monitors the relay intermediate voltage on the low potential side of the high potential side relay.
  • the control unit controls the on / off operation of the first high potential side relay and the second high potential side relay based on the first supply voltage, the second supply voltage, and the relay intermediate voltage. As a result, even if an abnormality occurs in the first external power supply or the second external power supply, the operation can be continued appropriately.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a steering system according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing a driving device according to an embodiment.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line III-III of FIG.
  • FIG. 4 is a circuit diagram showing a drive device according to an embodiment.
  • FIG. 5 is a circuit diagram illustrating a power supply relay unit according to an embodiment.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating the voltage drop determination process according to the embodiment.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating the regenerative processing according to the embodiment.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating the initial check process according to the embodiment.
  • FIG. 9 is a schematic diagram showing a power supply system according to one embodiment.
  • FIGS. 1 to 9 The electronic control device according to one embodiment is shown in FIGS. 1 to 9.
  • the ECU 10 as an electronic control device is applied to, for example, an electric power steering device 8 for assisting a steering operation of a vehicle.
  • FIG. 1 shows the configuration of a steering system 90 including an electric power steering device 8.
  • the steering system 90 includes a steering wheel 91, a steering shaft 92, a pinion gear 96, a rack shaft 97, wheels 98, an electric power steering device 8, and the like, which are steering members.
  • the steering wheel 91 is connected to the steering shaft 92.
  • the steering shaft 92 is provided with a torque sensor 94 that detects steering torque.
  • the torque sensor 94 has a first sensor unit 194 and a second sensor unit 294, and the sensors capable of detecting their own failures are duplicated.
  • a pinion gear 96 is provided at the tip of the steering shaft 92.
  • the pinion gear 96 meshes with the rack shaft 97.
  • a pair of wheels 98 are connected to both ends of the rack shaft 97 via a tie rod or the like.
  • the steering shaft 92 connected to the steering wheel 91 rotates.
  • the rotational motion of the steering shaft 92 is converted into a linear motion of the rack shaft 97 by the pinion gear 96.
  • the pair of wheels 98 are steered at an angle corresponding to the amount of displacement of the rack shaft 97.
  • the electric power steering device 8 includes a drive device 40, a reduction gear 89, and the like.
  • the drive device 40 includes a motor 80, an ECU 10, and the like.
  • the reduction gear 89 which is a power transmission unit, decelerates the rotation of the motor 80 and transmits it to the steering shaft 92. That is, the electric power steering device 8 of the present embodiment is a so-called “column assist type", but may be a so-called "rack assist type” or the like that transmits the rotation of the motor 80 to the rack shaft 97.
  • the steering shaft 92 can be said to be a “drive target”.
  • the motor 80 outputs a part or all of the torque required for steering, and is driven by being supplied with electric power from batteries 191 and 291 as an external power source.
  • the reduction gear 89 is rotated in the forward and reverse directions.
  • the motor 80 is a three-phase brushless motor, but a motor other than the three-phase brushless motor may be used.
  • the motor 80 has a first motor winding 180 and a second motor winding 280 as a winding set.
  • the motor windings 180 and 280 have the same electrical characteristics, and are canceled and wound around a common stator 840 (see FIG. 2) with an electrical angle of 30 [deg] shifted from each other.
  • the motor windings 180 and 280 are controlled so that a phase current whose phase ⁇ is shifted by 30 [deg] is energized.
  • the output torque is improved by optimizing the energization phase difference. Further, the sixth-order torque ripple can be reduced, and noise and vibration can be reduced.
  • heat generation is dispersed and leveled by distributing the current, it is possible to reduce temperature-dependent inter-system errors such as the detected value and torque of each sensor, and increase the amount of current that can be energized. it can.
  • the motor windings 180 and 280 do not have to be cancel windings, and the electrical characteristics may be different.
  • the combination of the first inverter 120 and the first control unit 170 related to the energization control of the first motor winding 180 is combined with the first system L1, the second inverter 220 and the second inverter related to the energization control of the second motor winding 280.
  • the combination of the control unit 270 and the like is referred to as the second system L2.
  • the configuration related to the first system L1 is mainly numbered in the 100s
  • the configuration related to the second system L2 is mainly numbered in the 200s.
  • first and the second system L2 similar or similar configurations are numbered so that the last two digits are the same, and the description relating to the configuration of the second system L2 and the like will be omitted as appropriate.
  • first will be described as a subscript "1”
  • second will be described as a subscript "2" as appropriate.
  • the drive device 40 is a so-called "mechanical and electrical integrated type" in which the ECU 10 is integrally provided on one side in the axial direction of the motor 80, but the motor 80 and the ECU 10 may be provided separately.
  • the ECU 10 is arranged coaxially with the axis Ax of the shaft 870 on the side opposite to the output shaft of the motor 80.
  • the ECU 10 may be provided on the output shaft side of the motor 80.
  • the motor 80 includes a stator 840, a rotor 860, a housing 830 for accommodating these, and the like.
  • the stator 840 is fixed to the housing 830, and the motor windings 180 and 280 are wound around the stator 840.
  • the rotor 860 is provided inside the stator 840 in the radial direction, and is provided so as to be rotatable relative to the stator 840.
  • the shaft 870 is fitted into the rotor 860 and rotates integrally with the rotor 860.
  • the shaft 870 is rotatably supported by the housings 830 by bearings 835, 836.
  • the end of the shaft 870 on the ECU 10 side projects from the housing 830 toward the ECU 10.
  • a magnet 875 as a detection target is provided at the end of the shaft 870 on the ECU 10 side.
  • the center of the magnet 875 is arranged on the axis Ax.
  • the housing 830 has a bottomed tubular case 834 including a rear frame end 837 and a front frame end 838 provided on the opening side of the case 834.
  • the case 834 and the front frame end 838 are fastened to each other by bolts or the like.
  • a lead wire insertion hole 839 is formed in the rear frame end 837. Lead wires 185 and 285 connected to each phase of the motor windings 180 and 280 are inserted into the lead wire insertion holes 839. The lead wires 185 and 285 are taken out from the lead wire insertion holes 839 to the ECU 10 side and connected to the substrate 470.
  • the ECU 10 includes a cover 460, a heat sink 465 fixed to the cover 460, a substrate 470 fixed to the heat sink 465, and various electronic components mounted on the substrate 470.
  • the cover 460 protects electronic components from external impacts and prevents dust, water, and the like from entering the inside of the ECU 10.
  • the cover main body 461 and the connector portion 462 are integrally formed.
  • the connector portion 462 may be separate from the cover main body 461.
  • the terminal 463 of the connector portion 462 is connected to the substrate 470 via wiring or the like (not shown). The number of connectors and the number of terminals can be appropriately changed according to the number of signals and the like.
  • the connector portion 462 is provided at the axial end of the drive device 40 and opens on the side opposite to the motor 80.
  • the substrate 470 is, for example, a printed circuit board, and is provided so as to face the rear frame end 837. Two systems of electronic components are independently mounted on the board 470 for each system. In the present embodiment, the electronic components are mounted on one board 470, but the electronic components may be mounted on a plurality of boards.
  • the surface on the motor 80 side is the motor surface 471
  • the surface on the opposite side to the motor 80 is the cover surface 472.
  • switching elements 121 to 126 constituting the first inverter 120, switching elements 221 to 226 constituting the second inverter 220, angle sensors 134, 234, custom ICs 171, 271 and the like Is implemented.
  • the custom ICs 171, 271 are provided with a booster circuit 160, 260 (see FIG. 4), an amplifier circuit, a pre-driver, and the like.
  • the boost voltage of the boost circuits 160 and 260 is higher than the supply voltages Vb1 and Vb2, and is used as the gate voltage of the switching elements 121 to 123 and 221 to 223 on the high potential side.
  • the angle sensors 134 and 234 are mounted at locations facing the magnet 875 so that changes in the magnetic field accompanying the rotation of the magnet 875 can be detected.
  • an inductor 145, 245, a capacitor 146, 147, 246, 247, and a microcomputer and the like constituting the control units 170 and 270 are mounted on the cover surface 472.
  • the microcomputers constituting the control units 170 and 270 are numbered “170” and “270”, respectively.
  • motor relays 127 to 129, 227 to 229, current detection elements 131 to 133, 231 to 233, relays 141, 142, 241, 242, etc. are also motor surfaces. It is mounted on 471 or cover surface 472.
  • the ECU 10 includes inverters 120 and 220, power relay units 140 and 240, and control units 170 and 270.
  • the energization of the first motor winding 180 is controlled by the first control unit 170
  • the energization of the second motor winding 280 is controlled by the second control unit 270.
  • the first system L1 and the second system L2 are provided independently to form a completely redundant configuration.
  • the control units 170 and 270 are mainly composed of a microcomputer and the like, and internally include a CPU, ROM, RAM, I / O, etc., which are not shown, and a bus line, etc. connecting these configurations.
  • Each process in the control units 170 and 270 may be software processing by executing a program stored in advance in a physical memory device such as a ROM (that is, a readable non-temporary tangible storage medium) on the CPU. However, it may be hardware processing by a dedicated electronic circuit.
  • the control units 170 and 270 are described as "microcomputer" as appropriate.
  • the first inverter 120 is a three-phase inverter, and the first switching elements 121 to 126 are bridge-connected.
  • the switching elements 121 to 123 are connected to the high potential side, and the switching elements 124 to 126 are connected to the low potential side.
  • the connection points of the paired U-phase switching elements 121 and 124 are connected to one end of the first U-phase coil 181 and the connection points of the paired V-phase switching elements 122 and 125 are connected to one end of the first V-phase coil 182.
  • the connection points of the paired W-phase switching elements 123 and 126 are connected to one end of the first W-phase coil 183.
  • the other ends of the coils 181 to 183 are connected.
  • a first current detection unit 130 for detecting the current of the coils 181 to 183 is provided on the low potential side of the switching elements 124 to 126.
  • the first current detection unit 130 includes current detection elements 131 to 133.
  • the second inverter 220 is a three-phase inverter, and the second switching elements 221 to 226 are bridge-connected.
  • the switching elements 221 to 223 are connected to the high potential side, and the switching elements 224 to 226 are connected to the low potential side.
  • the connection points of the paired U-phase switching elements 221 and 224 are connected to one end of the second U-phase coil 281 and the connection points of the paired V-phase switching elements 222 and 225 are connected to one end of the first V-phase coil 282.
  • the connection points of the paired W-phase switching elements 223 and 226 are connected to one end of the first W-phase coil 283.
  • the other ends of the coils 281 to 283 are connected.
  • a second current detection unit 230 for detecting the current of the coils 281 to 283 is provided on the low potential side of the switching elements 224 to 226.
  • the second current detection unit 230 is provided with current detection elements 231 to 233.
  • the current detection elements 131 to 133 and 231 to 233 of the present embodiment are shunt resistors, other elements such as Hall elements may be used.
  • the first motor relays 127 to 129 are provided between the first inverter 120 and the first motor winding 180, and are provided so that the first inverter 120 and the first motor winding 180 can be connected and disconnected.
  • the U-phase motor relay 127 is provided between the connection points of the switching elements 121 and 124 and the U-phase coil 181.
  • the V-phase motor relay 128 is between the connection points of the switching elements 122 and 125 and the V-phase coil 182.
  • the W-phase motor relay 129 is provided between the connection points of the switching elements 123 and 126 and the W-phase coil 183.
  • the second motor relays 227 to 229 are provided between the second inverter 220 and the second motor winding 280, and are provided so that the second inverter 220 and the second motor winding 280 can be connected and disconnected.
  • the U-phase motor relay 227 is provided between the connection points of the switching elements 221 and 224 and the U-phase coil 281
  • the V-phase motor relay 228 is between the connection points of the switching elements 222 and 225 and the V-phase coil 282.
  • the W-phase motor relay 229 is provided between the connection point of the switching elements 223 and 226 and the W-phase coil 283.
  • a first power relay unit 140 is provided in the high potential side wiring Lp1 that connects the positive electrode of the first battery 191 and the high potential side of the first inverter 120.
  • the first power supply relay unit 140 has a first power supply relay 141 and a first reverse connection protection relay 142.
  • the relays 141 and 142 are MOSFETs and have a parasitic diode. Therefore, the two elements are connected in series so that the parasitic diodes of the relays 141 and 142 are oriented in opposite directions. This makes it possible to prevent the reverse current from flowing when the first battery 191 is erroneously connected in the reverse direction. Details of the power relay units 140 and 240 will be described later.
  • the on / off operation of the first switching elements 121 to 126, the first motor relays 127 to 129, the power supply relay 141, and the reverse connection protection relay 142 is controlled based on the control signal from the first control unit 170.
  • the on / off operation of the second switching elements 221 to 226, the second motor relays 227 to 229, the power supply relay 241 and the reverse connection protection relay 242 is controlled based on the control signal from the second control unit 270. In order to avoid complication, some control lines are omitted in the figure.
  • the inductor 145 is provided between the first battery 191 and the first power relay unit 140.
  • the positive electrode is connected between the first battery 191 and the inductor 145, and the negative electrode is connected to the common ground Gc.
  • the inductor 145 and the capacitor 146 form a filter circuit to reduce noise transmitted from other devices sharing the first battery 191 and reduce noise transmitted from the drive device 40 to other devices sharing the first battery 191.
  • the positive electrode is connected between the power relay unit 140 and the first inverter 120, and the negative electrode is connected to the common ground Gc.
  • the Zener diode 148 see FIG. 5
  • the cathode is connected between the power relay unit 140 and the first inverter 120, and the anode is connected to the common ground Gc.
  • the capacitor 147 and the Zener diode 148 smooth the power supplied to the first inverter 120.
  • a second inverter 220 is connected to the second motor winding 280, and electric power is supplied from the second battery 291 via the second inverter 220.
  • the second inverter 220 has switching elements 221 to 226.
  • a second current detection unit 230 having current detection elements 231 to 233 is provided.
  • motor relays 236 to 238 are provided between the second inverter 220 and the second motor winding 280.
  • a second power relay unit 240 is provided in the high potential side wiring Lp2 that connects the positive electrode of the second battery 291 and the high potential side of the second inverter 220.
  • the inductor 245 is provided between the second battery 291 and the second power supply relay unit 240.
  • the positive electrode is connected between the second battery 291 and the inductor 245, and the negative electrode is connected to the common ground Gc.
  • the positive electrode is connected between the power relay unit 240 and the second inverter 220, and the negative electrode is connected to the common ground Gc.
  • the Zener diode 248 see FIG.
  • the cathode is connected between the power relay unit 240 and the second inverter 220, and the anode is connected to the common ground Gc.
  • the details such as the function of each component are the same as those of the first system.
  • the battery terminal of the first system L1 is described as B1
  • the ground terminal is described as G1
  • the battery terminal of the second system L2 is described as B2
  • the ground terminal is described as G2.
  • the first power supply relay 141 and the first reverse connection protection relay 142 have a “drain common” configuration in which the drain is connected to the inside and the source is connected to the outside, and the parasitic diode has the anode on the outside.
  • the cathode is on the inside.
  • the second power supply relay 241 and the second reverse connection protection relay 242 have a "drain common” configuration in which the drain is connected to the inside and the source is connected to the outside, and the parasitic diode has the anode on the outside and the cathode on the inside.
  • the first reverse connection protection relay 142 is provided on the first battery 191 side, and the first power supply relay 141 is provided on the first system circuit C1 side.
  • the second reverse connection protection relay 242 is provided on the second battery 291 side, and the second power supply relay 241 is provided on the second system circuit C2 side.
  • the first system circuit C1 includes a configuration of a first inverter 120 and a first control unit 170 connected to the downstream side of the first power supply relay unit 140, but for the sake of explanation, the first control is shown in FIG.
  • the unit 170 and the first monitoring circuit 173 are described as blocks separate from the first system circuit C1. The same applies to the second system circuit C2.
  • the intermediate point M1 between the first power supply relay 141 and the first reverse connection protection relay 142 and the intermediate point M2 between the second power supply relay 241 and the second reverse connection protection relay 242 are connected to the relay connection line 300. Is connected. Therefore, the relay intermediate voltage Vbc is the same in the systems L1 and L2.
  • the first power supply relay control circuit 150 is provided corresponding to the first power supply relay 141, and the second power supply relay control circuit 250 is provided corresponding to the second power supply relay 241.
  • the first power supply relay control circuit 150 is provided with a first power supply relay driver 151 and voltage monitor circuits 152 and 153.
  • the second power supply relay control circuit 250 is provided with the second power supply relay driver 251 and the voltage monitor circuits 252 and 253.
  • the first power supply relay driver 151 switches on / off of the first power supply relay 141 by outputting a gate signal to the first power supply relay 141 based on the control signal from the first control unit 170.
  • the second power supply relay driver 251 switches on / off of the second power supply relay 241 by outputting a gate signal to the second power supply relay 241 based on the control signal from the second control unit 270.
  • the voltage monitor circuits 152, 153, 252, and 253 are, for example, voltage dividing resistors.
  • the voltage monitor circuit 152 detects the relay intermediate voltage Vbc and outputs it to the first control unit 170, and the voltage monitor circuit 153 detects the post-relay voltage Vr1 and outputs it to the first monitoring circuit 173.
  • the voltage monitor circuit 252 detects the relay intermediate voltage Vbc and outputs it to the second control unit 270, and the voltage monitor circuit 253 detects the post-relay voltage Vr2 and outputs it to the second monitoring circuit 273.
  • the first supply regeneration control circuit 155 is provided corresponding to the first reverse connection protection relay 142, and the second supply regeneration control circuit 255 is provided corresponding to the second reverse connection protection relay 242.
  • the first supply regeneration control circuit 155 is provided with a first reverse connection protection relay driver 156 and a voltage monitor circuit 157 and 158.
  • the second supply regeneration control circuit 255 is provided with a second reverse connection protection relay driver 256 and a voltage monitor circuit 257 and 258.
  • the first reverse connection protection relay driver 156 switches on / off of the first reverse connection protection relay 142 by outputting a gate signal to the first reverse connection protection relay 142 based on the control signal from the first control unit 170.
  • the second reverse connection protection relay driver 256 switches on / off of the second reverse connection protection relay 242 by outputting a gate signal to the second reverse connection protection relay 242 based on the control signal from the second control unit 270.
  • the voltage monitor circuit 157, 158, 257, 258 is, for example, a voltage dividing resistor.
  • the voltage monitor circuit 157 detects the first supply voltage Vb1 and outputs it to the first control unit 170, and the voltage monitor circuit 158 detects the relay intermediate voltage Vbc and outputs it to the first control unit 170.
  • the voltage monitor circuit 257 detects the second supply voltage Vb2 and outputs it to the second control unit 270, and the voltage monitor circuit 258 detects the relay intermediate voltage Vbc and outputs it to the second control unit 270.
  • the first supply voltage Vb1 is the voltage supplied from the first battery terminal B1 connected to the first battery 191 and the second supply voltage Vb2 is supplied from the second battery terminal B2 connected to the second battery 291. Is the voltage to be.
  • the booster circuits 160 and 260 are connected to the relay connection line 300. Since it is sufficient that one of the booster circuits 160 and 260 is connected to the relay-to-relay connection line 300, the booster circuit 160 of the first system L1 will be described below assuming that it is connected to the relay-to-relay connection line 300. Further, regarding the boost voltage of the boost circuit 160, "1" indicating the system is omitted, and the boost voltage Vu is simply used.
  • the booster circuit 160 is connected to the relay connection line 300 via the booster switch 161 and the resistor 162.
  • the opening and closing of the boost switch 161 is controlled by the first control unit 170, and the connection between the boost circuit 160 and the relay connection line 300 can be switched.
  • the step-up switch 161 may be a semiconductor relay or a mechanical relay.
  • the resistance value of the resistor 162 is set so as to limit the current from the booster circuit 160 to the relay connection line 300 when the booster switch 161 is closed.
  • the boost switch 161 is turned on at the time of initial check and when the internal voltage drops. Details of the initial check will be described later.
  • the parasitic diodes of the reverse connection protection relays 142 and 242 provided on the batteries 191 and 291 are provided so as to allow the current from the high potential side to the low potential side, and the relays.
  • the midpoint M1 of 141 and 142 and the midpoint M2 of the relays 241 and 242 are connected by a relay-to-relay connection line 300.
  • the relay connection line 300 is connected from the first battery 191 side without stopping the first system circuit C1 and the second system circuit C2. It is possible to supply power to the second system L2 side via.
  • the power supply abnormality of the first system L1 is not limited to the abnormality of the first battery 191 itself, but also includes a wiring abnormality and the like. The same applies to the power supply abnormality of the second system L2.
  • step S101 the “step” in step S101 is omitted and simply referred to as the symbol “S”. Further, the supply voltages Vb1 and Vb2 within the normal range are supplied to both the systems L1 and L2, and the power supply relays 141 and 241 are turned on.
  • control units 170 and 270 determine whether or not a voltage drop has occurred. In the present embodiment, if the equation (1) is satisfied, it is determined that a voltage drop has occurred in the first system L1, and if the equation (2) is satisfied, a voltage drop is caused in the second system L2. Judge that it has occurred.
  • Vth1 and Vth2 in the equation are voltage drop determination values, and are set according to the drop voltage of the reverse connection protection relays 142 and 242.
  • Vbc-Vth1 > Vb1 ...
  • Vbc-Vth2 > Vb2 ...
  • the control units 170 and 270 turn off the reverse connection protection relays 142 and 242 of the voltage drop system. That is, when a voltage drop occurs in the first system L1, the reverse connection protection relay 142 is turned off, and when a voltage drop occurs in the second system L2, the reverse connection protection relay 242 is turned off. As a result, the power supply system of the voltage drop system is cut off. Power is supplied to the voltage drop system from the normal system via the relay-to-relay connection line 300 without interrupting the supply.
  • the control units 170 and 270 determine whether or not the state in which the voltage drop is occurring has passed the abnormality determination time Xth or more in the voltage drop system.
  • the abnormality is determined.
  • Vthe in the equation (3) is arbitrarily set according to a value allowed as a voltage drop.
  • # in the equation indicates a system, and is “1” if the voltage drop system is the first system L1 and “2” if the voltage drop system is the second system L2.
  • control units 170 and 270 determine the power supply abnormality of the voltage drop system, and warn the user that the power supply abnormality has occurred, for example, by turning on the warning light of the instrument panel.
  • the warning method may be a method other than turning on the warning light, such as voice. This encourages users to bring them to dealers and repair shops.
  • the regenerative processing of this embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.
  • This process is executed by the control units 170 and 270 at a predetermined cycle when the regenerative voltage is generated.
  • the control units 170 and 270 determine whether or not the relay intermediate voltage Vbc is larger than the regeneration determination value Vthr.
  • the regeneration determination value Vthr is set to an arbitrary value that is larger than the normal upper limit value of the power supply voltage and smaller than the minimum value of the withstand voltage of the circuit component.
  • control units 170 and 270 turn on the reverse connection protection relays 142 and 242 of both systems, and regenerate the electric power to the batteries 191 and 291 of both systems. That is, even if the reverse connection protection relay is turned off in the voltage drop system, if excessive regeneration occurs, the reverse connection protection relays 142 and 242 of both systems are turned on, and power is also supplied to the voltage drop system side. By regenerating, over-regeneration to the normal system side is prevented.
  • control units 170 and 270 continue the on / off state of the reverse connection protection relays 142 and 242 according to the voltage drop state.
  • the reverse connection protection relays When one of the reverse connection protection relays is turned off due to a voltage drop, the regenerative power is regenerated to the normal system side.
  • the relay connection line 300 is configured so that a boost voltage higher than the supply voltages Vb1 and Vb2 can be applied from the boost circuit 160. As a result, the initial check of the power relay units 140 and 240 is possible.
  • the initial check process of this embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. This process is executed by the control units 170 and 270 when the start switch of the vehicle is turned on.
  • the first reverse connection protection relay 142 is described as “MOSr1”
  • the second reverse connection protection relay 242 is described as “MOSr2”.
  • the control units 170 and 270 turn off all the elements of the power supply relay units 140 and 240, that is, the power supply relays 141 and 241 and the reverse connection protection relays 142 and 242. Further, the control units 170 and 270 turn on the boost switch 161 and apply a boost voltage Vu to the relay connection line 300.
  • a resistor 162 is provided between the booster circuit 160 and the relay-to-relay connection line 300, and a boost voltage Vu is applied to the relay-to-relay connection line 300 in a state where the current is limited. The current may be limited by a configuration different from that of the resistor 162. Further, when a booster circuit, a booster switch and a resistor are provided for each system, the control units 170 and 270 may control the booster switch of the own system.
  • the control units 170 and 270 determine whether or not the relay intermediate voltage Vbc is equal to the boost voltage Vu.
  • the relay intermediate voltage Vbc is within the normal determination range including the boost voltage Vu, it is considered that the relay intermediate voltage Vbc and the boost voltage Vu are equal.
  • the normal determination range can be set as appropriate.
  • control unit 170 turns off the step-up switch 161.
  • control unit 170 turns on the first reverse connection protection relay 142. At this time, the second reverse connection protection relay 242 is left off.
  • the control units 170 and 270 determine whether or not the relay intermediate voltage Vbc is equal to the first supply voltage Vb1. When it is determined that the relay intermediate voltage Vbc is different from the first supply voltage Vb1 (S305: NO), the process proceeds to S309 and an abnormal case action is taken. When it is determined that the relay intermediate voltage Vbc is equal to the first supply voltage Vb1 (S305: YES), the process proceeds to S306. In S306, the first control unit 170 turns off the first reverse connection protection relay 142, and the second control unit 270 turns on the second reverse connection protection relay 242.
  • the control units 170 and 270 determine whether or not the relay intermediate voltage Vbc is equal to the second supply voltage Vb2. When it is determined that the relay intermediate voltage Vbc is different from the second supply voltage Vb2 (S307: NO), the process proceeds to S309, and an abnormal action is taken. When it is determined that the relay intermediate voltage Vbc is equal to the second supply voltage Vb2 (S307: YES), the process proceeds to S308, and it is determined that the reverse connection protection relays 142 and 242 function normally.
  • the order of the processes of S304 and S305 and the processes of S306 and S307 may be changed. Further, the determination process of S305 may be performed by the first control unit 170, and the determination process of S307 may be performed by the second control unit 270.
  • the initial check to confirm that the power relays 141 and 241 function normally is performed by a separate process. Further, during normal operation, the current, drain source voltage and element overheating of the first power supply relay 141 are monitored, and if an abnormality is detected, the first power supply relay 141 is turned off and the operation in the second system L2 is continued. To do. Further, during normal operation, the current, drain source voltage and element overheating of the second power supply relay 241 are monitored, and if an abnormality is detected, the second power supply relay 241 is turned off and the operation in the first system L1 is continued. To do.
  • the ECU 10 has two systems, the first system L1 is connected to the first battery 191 and the second system L2 is connected to the second battery 291 as a "redundant unit". As shown in FIG. 9, a plurality of redundant units are connected to the batteries 191 and 291 to form a redundant power supply network.
  • the redundant unit RU1 is an electric power steering device
  • the redundant unit RU2 is an electric brake device, and so on.
  • the redundant unit is a different device.
  • the first battery terminal B1 is connected to the first battery 191 and the second battery terminal B2 is connected to the second battery 291 as a system-specific parallel connection. There is.
  • the ECU 10 of the present embodiment includes the first power supply relay unit 140, the second power supply relay unit 240, the relay connection line 300, the first supply regeneration control circuit 155, and the second supply regeneration control.
  • the circuit 255 and the control units 170 and 270 are provided.
  • the first power supply relay unit 140 includes a first reverse connection protection relay 142 connected so that the anode of the parasitic diode is on the high potential side and the cathode is on the low potential side, and the cathode of the parasitic diode is on the high potential side and the anode is low. It has a first power supply relay 141 connected in series to the low potential side of the first reverse connection protection relay 142 so as to be on the potential side, and is connected to the first battery 191.
  • the second power supply relay unit 240 includes a second reverse connection protection relay 242 connected so that the anode of the parasitic diode is on the high potential side and the cathode is on the low potential side, and the cathode of the parasitic diode is on the high potential side and the anode is low. It has a second power supply relay 241 connected in series with the low potential side of the second reverse connection protection relay 242 so as to be on the potential side, and is connected to the second battery 291.
  • the relay-to-relay connection line 300 connects the intermediate point M1 between the first reverse connection protection relay 142 and the first power supply relay 141 and the intermediate point M2 between the second reverse connection protection relay 242 and the second power supply relay 241.
  • the first supply regeneration control circuit 155 includes a first reverse connection protection relay driver 156 and a voltage monitor circuit 157 and 158.
  • the first reverse connection protection relay driver 156 drives the first reverse connection protection relay 142.
  • the voltage monitor circuit 157 monitors the first supply voltage Vb1 on the high potential side of the first reverse connection protection relay 142.
  • the voltage monitor circuit 158 monitors the relay intermediate voltage Vbc, which is the voltage of the relay-to-relay connection line 300, on the low potential side of the first reverse connection protection relay 142.
  • the second supply regeneration control circuit 255 has a second reverse connection protection relay driver 256 and a voltage monitor circuit 257 and 258.
  • the second reverse connection protection relay driver 256 drives the second reverse connection protection relay 242.
  • the voltage monitor circuit 257 monitors the second supply voltage Vb2 on the high potential side of the second reverse connection protection relay 242.
  • the voltage monitor circuit 258 monitors the relay intermediate voltage Vbc on the low potential side of the second reverse connection protection relay 242.
  • the control units 170 and 270 control the on / off operation of the reverse connection protection relays 142 and 242 based on the first supply voltage Vb1, the second supply voltage Vb2 and the relay intermediate voltage Vbc.
  • the reverse connection protection relays 142 and 242 and the power supply relays 141 and 241 are connected by the relay connection line 300, even if an abnormality occurs in one of the batteries 191 and 291. , It is possible to continue power supply to both systems from the other of the normal batteries 191 and 291. As a result, even if one of the batteries 191 and 291 has an abnormality, the operation can be continued appropriately.
  • the inter-relay connection line 300 is connected to the booster circuit 160 capable of supplying a higher voltage than the batteries 191 and 291 via the booster switch 161 and the resistor 162.
  • the control units 170 and 270 have a relay intermediate voltage Vbc and a boost voltage. If it does not match Vu, it is determined to be abnormal. As described above, the difference in the degree of error is allowed, and if it is within the normal judgment range, it is considered to match. This makes it possible to appropriately determine whether or not the reverse connection protection relays 142 and 242 function normally.
  • the control unit 170 turns off the first reverse connection protection relay 142 when it is determined that the first supply voltage Vb1 is abnormal based on the first supply voltage Vb1 and the relay intermediate voltage Vbc. Further, the control unit 270 turns off the second reverse connection protection relay 242 when it is determined that the second supply voltage Vb2 is abnormal based on the second supply voltage Vb2 and the relay intermediate voltage Vbc. As a result, the power supply system on the abnormal side can be cut off while the power supply to the downstream side of the power supply relay units 140 and 240 is continued.
  • the first reverse connection protection relay 142 or the second reverse connection protection relay 242 that is turned off due to an abnormal supply voltage is used as an abnormal system relay.
  • the control units 170 and 270 turn on the abnormal system relay.
  • the batteries can be regenerated on both sides of the batteries 191 and 291 to prevent the battery from being destroyed due to excessive regeneration on the normal side.
  • the power supply system 501 includes redundant units RU1 to RUN in which the ECU 10 is provided for each unit, a first battery 191 and a second battery 291.
  • the plurality of redundant units RU1 to RUN are connected in parallel to the batteries 191 and 291. As a result, power can be appropriately supplied from the two batteries 191 and 291 to the plurality of redundant units RU1 to RUN.
  • the ECU 10 is an "electronic control device"
  • the first power supply relay 141 is a "first low potential side relay”
  • the first reverse connection protection relay 142 is a “first high potential side relay”
  • the second power supply relay 241 is.
  • the "second low potential side relay” and the second reverse connection protection relay 242 correspond to the "second high potential side relay”.
  • the first supply regeneration control circuit 155 is the “first relay control circuit”
  • the first reverse connection protection relay driver 156 is the “first relay driver”
  • the voltage monitor circuit 157 is the “first upper monitor circuit”
  • the voltage monitor circuit 158 is an "electronic control device”
  • the first power supply relay 141 is a "first low potential side relay”
  • the first reverse connection protection relay 142 is a "first high potential side relay”
  • the second power supply relay 241 is.
  • the “second low potential side relay” and the second reverse connection protection relay 242 correspond to the “second high potential side relay”.
  • the first supply regeneration control circuit 155 is the
  • the second supply regeneration control circuit 255 is the “second relay control circuit”
  • the second reverse connection protection relay driver 256 is the “second relay driver”
  • the voltage monitor circuit 257 is the "second upper side”.
  • the "monitor circuit” and the voltage monitor circuit 258 correspond to the "second lower monitor circuit”.
  • the boost switch 161 corresponds to the "switch” and the resistor 162 corresponds to the "current limiting circuit”. Further, the first battery 191 corresponds to the “first external power supply”, and the second battery 291 corresponds to the "second external power supply”.
  • the first system and the second system are connected to the common ground. In other embodiments, the ground of the first system and the ground of the second system may be separated. Further, in the above embodiment, the first system circuit C1 is provided on the downstream side of the first power supply relay unit, and the second system circuit C2 is provided on the downstream side of the second power supply relay unit. In another embodiment, the circuits on the downstream side of the first power supply relay unit and the second power supply relay unit may be one system. Even if the configuration of the power supply relay unit and below is one system, the operation can be continued in the event of an abnormality in the power supply system.
  • a resistor is used as a current limiting circuit that limits the current from the booster circuit to the connection line between relays.
  • the current limiting circuit may be configured with elements other than resistors.
  • two motor windings, two inverter units and two control units are provided.
  • the motor is provided, for example, with one control unit for a plurality of motor windings and inverter units, or with a plurality of inverter units and motor windings for one control unit.
  • the number of windings, inverters and controls may be different.
  • the motor is a three-phase brushless motor. In other embodiments, motors other than motors and three-phase brushless motors may be used. Further, it may be a so-called motor generator that also has a function of a generator. Further, the load may be something other than the motor.
  • the electronic control device and the power supply system are applied to the electric power steering device. In other embodiments, the electronic control device and power supply system may be applied to a steering device other than the electric power steering device that controls steering, such as a steer-by-wire device.
  • the configuration on the downstream side of the power relay unit is a circuit configuration different from that of the motor winding and the inverter related to the motor drive. You may.
  • the controls and methods thereof described in the present disclosure are realized by a dedicated computer provided by configuring a processor and memory programmed to perform one or more functions embodied by a computer program. May be done.
  • the controls and methods thereof described in the present disclosure may be implemented by a dedicated computer provided by configuring the processor with one or more dedicated hardware logic circuits.
  • the control unit and method thereof described in the present disclosure may be a combination of a processor and memory programmed to perform one or more functions and a processor composed of one or more hardware logic circuits. It may be realized by one or more dedicated computers configured.
  • the computer program may be stored in a computer-readable non-transitional tangible recording medium as an instruction executed by the computer.
  • the present disclosure is not limited to the above-described embodiment, and can be implemented in various forms without departing from the spirit of the present embodiment.

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Abstract

電源リレー部（１４０、２４０）は、寄生ダイオードのアノードが高電位側、カソードが低電位側となるように接続される高電位側リレー（１４２、２４２）および、寄生ダイオードのカソードが高電位側、アノードが低電位側となるように高電位側リレー（１４２、２４２）の低電位側に直列に接続される低電位側リレー（１４１、２４１）を有する。リレー間接続線（３００）は、第１高電位側リレー（１４２）と第１低電位側リレー（１４１）との中間点と、第２高電位側リレー（２４２）と第２低電位側リレー（２４１）との中間点とを接続する。リレー制御回路（１５５、２５５）は、リレードライバ（１５６、２５６）、および、リレー中間電圧をモニタするモニタ回路（１５７、１５８、２５７、２５８）を有する。制御部（１７０、２７０）は、第１供給電圧、第２供給電圧およびリレー中間電圧に基づき、高電位側リレー（１４２、２４２）のオンオフ作動を制御する。

Description

電子制御装置、および、電源システム 関連出願の相互参照
　本出願は、２０１９年１２月１７日に出願された特許出願番号２０１９－２２７１２９号に基づくものであり、ここにその記載内容を援用する。
　本開示は、電子制御装置、および、電源システムに関する。
　従来、２つのバッテリから電力が供給されることにより動作するＥＣＵを備えるステアリング装置が知られている。例えば特許文献１では、２つのＥＣＵには、自系統の駆動回路への給電のオンオフを切り替える電源リレー、および、他系統の駆動回路への給電のオンオフを切り替える補助電源リレーが設けられている。
特開２０１７－０７７８３２号公報
　特許文献１の回路構成では、回生電力が大きい場合、補助電源リレーのオンオフタイミングによっては、バッテリの許容量を超える電力が供給される虞がある。バッテリ側への過剰な電力回生を避けるべく、補助電源リレーをオンにする前に電力供給を一時的にオフすると、マイコンへの給電も断たれるため、一時的な電力遮断への対策をする必要がある。本開示の目的は、片側の電源に異常が生じた場合であっても、適切に動作を継続可能な電子制御装置、および、電源システムを提供することにある。
　本開示の電子制御装置は、第１電源リレー部と、第２電源リレー部と、リレー間接続線と、第１リレー制御回路と、第２リレー制御回路と、制御部と、を備える。
　第１電源リレー部は、寄生ダイオードのアノードが高電位側、カソードが低電位側となるように接続される第１高電位側リレー、および、寄生ダイオードのカソードが高電位側、アノードが低電位側となるように第１高電位側リレーの低電位側に直列接続される第１低電位側リレーを有し、第１外部電源と接続される。
　第２電源リレー部は、寄生ダイオードのアノードが高電位側、カソードが低電位側となるように接続される第２高電位側リレー、および、寄生ダイオードのカソードが高電位側、アノードが低電位側となるように第２高電位側リレーの低電位側に直列接続される第２低電位側リレーを有し、第１外部電源とは異なる第２外部電源と接続される。
　リレー間接続線は、第１高電位側リレーと第１低電位側リレーとの中間点と、第２高電位側リレーと第２低電位側リレーとの中間点と、を接続する。第１リレー制御回路は、第１高電位側リレーを駆動する第１リレードライバ、第１高電位側リレーの高電位側にて第１供給電圧をモニタする第１上側モニタ回路、および、第１高電位側リレーの低電位側にてリレー間接続線の電圧であるリレー中間電圧をモニタする第１下側モニタ回路を有する。
　第２リレー制御回路は、第２高電位側リレーを駆動する第２リレードライバ、第２高電位側リレーの高電位側にて第２供給電圧をモニタする第２上側モニタ回路、および、第２高電位側リレーの低電位側にてリレー中間電圧をモニタする第２下側モニタ回路を有する。
　制御部は、第１供給電圧、第２供給電圧およびリレー中間電圧に基づき、第１高電位側リレーおよび第２高電位側リレーのオンオフ作動を制御する。これにより、第１外部電源または第２外部電源に異常が生じた場合であっても、適切に動作を継続可能である。
　本開示についての上記目的及びその他の目的、特徴や利点は、添付の図面を参照しながら下記の詳細な記述により、より明確になる。その図面は、
図１は、一実施形態によるステアリングシステムを示す概略構成図であり、 図２は、一実施形態による駆動装置を示す断面図であり、 図３は、図２のＩＩＩ－ＩＩＩ線断面図であり、 図４は、一実施形態による駆動装置を示す回路図であり、 図５は、一実施形態による電源リレー部を説明する回路図である、 図６は、一実施形態による電圧降下判定処理を説明するフローチャートであり、 図７は、一実施形態による回生時処理を説明するフローチャートであり、 図８は、一実施形態によるイニシャルチェック処理を説明するフローチャートであり、 図９は、一実施形態による電源システムを示す模式図である。
　　　（一実施形態）
　以下、本開示による電子制御装置を図面に基づいて説明する。一実施形態による電子制御装置を図１～図９に示す。図１に示すように、電子制御装置としてのＥＣＵ１０は、例えば車両のステアリング操作を補助するための電動パワーステアリング装置８に適用される。図１は、電動パワーステアリング装置８を備えるステアリングシステム９０の構成を示す。ステアリングシステム９０は、操舵部材であるステアリングホイール９１、ステアリングシャフト９２、ピニオンギア９６、ラック軸９７、車輪９８、および、電動パワーステアリング装置８等を備える。
　ステアリングホイール９１は、ステアリングシャフト９２と接続される。ステアリングシャフト９２には、操舵トルクを検出するトルクセンサ９４が設けられる。トルクセンサ９４は、第１センサ部１９４および第２センサ部２９４を有しており、各々自身の故障検出ができるセンサが二重化されている。ステアリングシャフト９２の先端には、ピニオンギア９６が設けられる。ピニオンギア９６は、ラック軸９７に噛み合っている。ラック軸９７の両端には、タイロッド等を介して一対の車輪９８が連結される。
　運転者がステアリングホイール９１を回転させると、ステアリングホイール９１に接続されたステアリングシャフト９２が回転する。ステアリングシャフト９２の回転運動は、ピニオンギア９６によってラック軸９７の直線運動に変換される。一対の車輪９８は、ラック軸９７の変位量に応じた角度に操舵される。
　電動パワーステアリング装置８は、駆動装置４０、および、減速ギア８９等を備える。駆動装置４０は、モータ８０、および、ＥＣＵ１０等を備える。動力伝達部である減速ギア８９は、モータ８０の回転を減速してステアリングシャフト９２に伝える。すなわち、本実施形態の電動パワーステアリング装置８は、所謂「コラムアシストタイプ」であるが、モータ８０の回転をラック軸９７に伝える所謂「ラックアシストタイプ」等としてもよい。本実施形態では、ステアリングシャフト９２が「駆動対象」といえる。
　図２～図４に示すように、モータ８０は、操舵に要するトルクの一部または全部を出力するものであって、外部電源としてのバッテリ１９１、２９１から電力が供給されることにより駆動され、減速ギア８９を正逆回転させる。モータ８０は、３相ブラシレスモータであるが、３相ブラシレスモータ以外のものを用いてもよい。
　モータ８０は、巻線組としての第１モータ巻線１８０および第２モータ巻線２８０を有する。モータ巻線１８０、２８０は電気的特性が同等であり、共通のステータ８４０（図２参照）に、互いに電気角３０［ｄｅｇ］ずらしてキャンセル巻きされる。これに応じて、モータ巻線１８０、２８０には、位相φが３０［ｄｅｇ］ずれた相電流が通電されるように制御される。通電位相差を最適化することで、出力トルクが向上する。また、６次のトルクリプルを低減することができ、騒音、振動の低減することができる。また、電流も分散されることで発熱が分散、平準化されるため、各センサの検出値やトルク等、温度依存の系統間誤差を低減可能であるとともに、通電可能な電流量を増やすことができる。なお、モータ巻線１８０、２８０はキャンセル巻線でなくてもよく、また、電気的特性は異なっていてもよい。
　以下、第１モータ巻線１８０の通電制御に係る第１インバータ１２０および第１制御部１７０等の組み合わせを第１系統Ｌ１、第２モータ巻線２８０の通電制御に係る第２インバータ２２０および第２制御部２７０等の組み合わせを第２系統Ｌ２とする。また、第１系統Ｌ１に係る構成を主に１００番台で付番し、第２系統Ｌ２に係る構成を主に２００番台で付番する。また、第１系統Ｌ１および第２系統Ｌ２において、同様または類似の構成には、下２桁が同じとなるように付番し、第２系統Ｌ２の構成等に係る説明を適宜省略する。以下適宜、「第１」を添え字の「１」、「第２」を添え字の「２」として記載する。
　駆動装置４０は、モータ８０の軸方向の一方側にＥＣＵ１０が一体的に設けられており、いわゆる「機電一体型」であるが、モータ８０とＥＣＵ１０とは別途に設けられていてもよい。ＥＣＵ１０は、モータ８０の出力軸とは反対側において、シャフト８７０の軸線Ａｘに対して同軸に配置されている。ＥＣＵ１０は、モータ８０の出力軸側に設けられていてもよい。機電一体型とすることで、搭載スペースに制約のある車両において、ＥＣＵ１０とモータ８０とを効率的に配置することができる。
　モータ８０は、ステータ８４０、ロータ８６０、および、これらを収容するハウジング８３０等を備える。ステータ８４０は、ハウジング８３０に固定されており、モータ巻線１８０、２８０が巻回される。ロータ８６０は、ステータ８４０の径方向内側に設けられ、ステータ８４０に対して相対回転可能に設けられる。
　シャフト８７０は、ロータ８６０に嵌入され、ロータ８６０と一体に回転する。シャフト８７０は、軸受８３５、８３６により、ハウジング８３０に回転可能に支持される。シャフト８７０のＥＣＵ１０側の端部は、ハウジング８３０からＥＣＵ１０側に突出する。シャフト８７０のＥＣＵ１０側の端部には、検出対象としてのマグネット８７５が設けられる。マグネット８７５の中心は、軸線Ａｘ上に配置される。
　ハウジング８３０は、リアフレームエンド８３７を含む有底筒状のケース８３４、および、ケース８３４の開口側に設けられるフロントフレームエンド８３８を有する。ケース８３４とフロントフレームエンド８３８とは、ボルト等により互いに締結されている。リアフレームエンド８３７には、リード線挿通孔８３９が形成される。リード線挿通孔８３９には、モータ巻線１８０、２８０の各相と接続されるリード線１８５、２８５が挿通される。リード線１８５、２８５は、リード線挿通孔８３９からＥＣＵ１０側に取り出され、基板４７０に接続される。
　ＥＣＵ１０は、カバー４６０、カバー４６０に固定されているヒートシンク４６５、ヒートシンク４６５に固定されている基板４７０、および、基板４７０に実装される各種の電子部品等を備える。カバー４６０は、外部の衝撃から電子部品を保護したり、ＥＣＵ１０の内部への埃や水等の浸入を防止したりする。カバー４６０は、カバー本体４６１、および、コネクタ部４６２が一体に形成される。コネクタ部４６２は、カバー本体４６１と別体であってもよい。コネクタ部４６２の端子４６３は、図示しない配線等を経由して基板４７０と接続される。コネクタ数および端子数は、信号数等に応じて適宜変更可能である。コネクタ部４６２は、駆動装置４０の軸方向の端部に設けられ、モータ８０と反対側に開口する。
　基板４７０は、例えばプリント基板であり、リアフレームエンド８３７と対向して設けられる。基板４７０には、２系統分の電子部品が系統ごとに独立して実装されている。本実施形態では、１枚の基板４７０に電子部品が実装されているが、複数枚の基板に電子部品を実装するようにしてもよい。
　基板４７０の２つの主面のうち、モータ８０側の面をモータ面４７１、モータ８０と反対側の面をカバー面４７２とする。図３に示すように、モータ面４７１には、第１インバータ１２０を構成するスイッチング素子１２１～１２６、第２インバータ２２０を構成するスイッチング素子２２１～２２６、角度センサ１３４、２３４、カスタムＩＣ１７１、２７１等が実装される。
　カスタムＩＣ１７１、２７１には、昇圧回路１６０、２６０（図４参照）、増幅回路、および、プリドライバ等が設けられる。昇圧回路１６０、２６０の昇圧電圧は、供給電圧Ｖｂ１、Ｖｂ２より高く、高電位側のスイッチング素子１２１～１２３、２２１～２２３のゲート電圧として用いられる。角度センサ１３４、２３４は、マグネット８７５の回転に伴う磁界の変化を検出可能なように、マグネット８７５と対向する箇所に実装される。
　カバー面４７２には、インダクタ１４５、２４５、コンデンサ１４６、１４７、２４６、２４７、および、制御部１７０、２７０を構成するマイコン等が実装される。図３では、制御部１７０、２７０を構成するマイコンについて、それぞれ「１７０」、「２７０」を付番した。なお、図３中には図示を省略しているが、モータリレー１２７～１２９、２２７～２２９、電流検出素子１３１～１３３、２３１～２３３、リレー１４１、１４２、２４１、２４２等についても、モータ面４７１またはカバー面４７２に実装される。
　図４および図５に示すように、ＥＣＵ１０は、インバータ１２０、２２０、電源リレー部１４０、２４０、および、制御部１７０、２７０等を有する。第１モータ巻線１８０の通電は第１制御部１７０により制御され、第２モータ巻線２８０の通電は第２制御部２７０により制御される。本実施形態では、第１系統Ｌ１と第２系統Ｌ２とが独立して設けられる完全冗長構成をなしている。
　制御部１７０、２７０は、マイコン等を主体として構成され、内部にはいずれも図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏ及び、これらの構成を接続するバスライン等を備えている。制御部１７０、２７０における各処理は、ＲＯＭ等の実体的なメモリ装置（すなわち、読み出し可能非一時的有形記憶媒体）に予め記憶されたプログラムをＣＰＵで実行することによるソフトウェア処理であってもよいし、専用の電子回路によるハードウェア処理であってもよい。図中適宜、制御部１７０、２７０を「マイコン」と記載した。
　第１インバータ１２０は、３相インバータであって、第１スイッチング素子１２１～１２６がブリッジ接続されている。スイッチング素子１２１～１２３が高電位側に接続され、スイッチング素子１２４～１２６が低電位側に接続される。対になるＵ相のスイッチング素子１２１、１２４の接続点は第１Ｕ相コイル１８１の一端に接続され、対になるＶ相のスイッチング素子１２２、１２５の接続点は第１Ｖ相コイル１８２の一端に接続され、対になるＷ相のスイッチング素子１２３、１２６の接続点は第１Ｗ相コイル１８３の一端に接続される。コイル１８１～１８３の他端は結線される。スイッチング素子１２４～１２６の低電位側には、コイル１８１～１８３の電流を検出する第１電流検出部１３０が設けられる。第１電流検出部１３０は、電流検出素子１３１～１３３を有する。
　第２インバータ２２０は、３相インバータであって、第２スイッチング素子２２１～２２６がブリッジ接続されている。スイッチング素子２２１～２２３が高電位側に接続され、スイッチング素子２２４～２２６が低電位側に接続される。対になるＵ相のスイッチング素子２２１、２２４の接続点は第２Ｕ相コイル２８１の一端に接続され、対になるＶ相のスイッチング素子２２２、２２５の接続点は第１Ｖ相コイル２８２の一端に接続され、対になるＷ相のスイッチング素子２２３、２２６の接続点は第１Ｗ相コイル２８３の一端に接続される。コイル２８１～２８３の他端は結線される。スイッチング素子２２４～２２６の低電位側には、コイル２８１～２８３の電流を検出する第２電流検出部２３０が設けられる。第２電流検出部２３０は、電流検出素子２３１～２３３が設けられる。本実施形態の電流検出素子１３１～１３３、２３１～２３３はシャント抵抗であるが、ホール素子等の他の素子を用いてもよい。
　第１モータリレー１２７～１２９は、第１インバータ１２０と第１モータ巻線１８０との間に設けられ、第１インバータ１２０と第１モータ巻線１８０とを断接可能に設けられる。Ｕ相のモータリレー１２７はスイッチング素子１２１、１２４の接続点とＵ相コイル１８１との間に設けられ、Ｖ相のモータリレー１２８はスイッチング素子１２２、１２５の接続点とＶ相コイル１８２との間に設けられ、Ｗ相のモータリレー１２９はスイッチング素子１２３、１２６の接続点とＷ相コイル１８３との間に設けられる。
　第２モータリレー２２７～２２９は、第２インバータ２２０と第２モータ巻線２８０との間に設けられ、第２インバータ２２０と第２モータ巻線２８０とを断接可能に設けられる。Ｕ相のモータリレー２２７はスイッチング素子２２１、２２４の接続点とＵ相コイル２８１との間に設けられ、Ｖ相のモータリレー２２８はスイッチング素子２２２、２２５の接続点とＶ相コイル２８２との間に設けられ、Ｗ相のモータリレー２２９はスイッチング素子２２３、２２６の接続点とＷ相コイル２８３との間に設けられる。
　第１バッテリ１９１の正極と第１インバータ１２０の高電位側とを接続する高電位側配線Ｌｐ１には、第１電源リレー部１４０が設けられる。第１電源リレー部１４０は、第１電源リレー１４１および第１逆接保護リレー１４２を有する。本実施形態では、リレー１４１、１４２がＭＯＳＦＥＴであって、寄生ダイオードを有している。そのため、リレー１４１、１４２の寄生ダイオードの向きが逆向きとなるように、２つの素子を直列に接続している。これにより、第１バッテリ１９１が誤って逆向きに接続された場合に、逆向きの電流が流れるのを防ぐことができる。電源リレー部１４０、２４０の詳細は後述する。
　第１スイッチング素子１２１～１２６、第１モータリレー１２７～１２９、電源リレー１４１および逆接保護リレー１４２は、第１制御部１７０からの制御信号に基づき、オンオフ作動が制御される。第２スイッチング素子２２１～２２６、第２モータリレー２２７～２２９、電源リレー２４１および逆接保護リレー２４２は、第２制御部２７０からの制御信号に基づき、オンオフ作動が制御される。なお、煩雑になることを避けるため、図中、一部の制御線を省略した。
　インダクタ１４５は、第１バッテリ１９１と第１電源リレー部１４０との間に設けられる。コンデンサ１４６は、正極が第１バッテリ１９１とインダクタ１４５との間に接続され、負極が共通グランドＧｃに接続される。インダクタ１４５およびコンデンサ１４６は、フィルタ回路を構成し、第１バッテリ１９１を共有する他の装置から伝わるノイズを低減するとともに、駆動装置４０から第１バッテリ１９１を共有する他の装置に伝わるノイズを低減する。コンデンサ１４７は、正極が電源リレー部１４０と第１インバータ１２０との間に接続され、負極が共通グランドＧｃに接続される。ツェナーダイオード１４８（図５参照）は、カソードが電源リレー部１４０と第１インバータ１２０との間に接続され、アノードが共通グランドＧｃに接続される。コンデンサ１４７およびツェナーダイオード１４８は、第１インバータ１２０へ供給される電力を平滑化する。
　第２モータ巻線２８０には、第２インバータ２２０が接続され、第２インバータ２２０を経由して、第２バッテリ２９１から電力が供給される。第２インバータ２２０は、スイッチング素子２２１～２２６を有する。第２インバータ２２０の低電位側には、電流検出素子２３１～２３３を有する第２電流検出部２３０が設けられる。また、第２インバータ２２０と第２モータ巻線２８０との間には、モータリレー２３６～２３８が設けられる。
　第２バッテリ２９１の正極と第２インバータ２２０の高電位側とを接続する高電位側配線Ｌｐ２には、第２電源リレー部２４０が設けられる。インダクタ２４５は、第２バッテリ２９１と第２電源リレー部２４０との間に設けられる。コンデンサ２４６は、正極が第２バッテリ２９１とインダクタ２４５との間に接続され、負極が共通グランドＧｃに接続される。また、コンデンサ２４７は、正極が電源リレー部２４０と第２インバータ２２０との間に接続され、負極が共通グランドＧｃに接続される。ツェナーダイオード２４８（図５参照）は、カソードが電源リレー部２４０と第２インバータ２２０との間に接続され、アノードが共通グランドＧｃに接続される。各部品の機能等の詳細は、第１系統と同様である。なお、図５では、第１系統Ｌ１のバッテリ端子をＢ１、グランド端子をＧ１、第２系統Ｌ２のバッテリ端子をＢ２、グランド端子をＧ２と記載した。
　図５に示すように、第１電源リレー１４１および第１逆接保護リレー１４２は、ドレインが内側、ソースが外側となるように接続される「ドレインコモン」の構成としており、寄生ダイオードはアノードが外側、カソードが内側となっている。第２電源リレー２４１および第２逆接保護リレー２４２も同様、ドレインが内側、ソースが外側となるように接続される「ドレインコモン」の構成としており、寄生ダイオードはアノードが外側、カソードが内側となっている。ドレインコモン構成とすることで、リードフレームおよびチップを共通とし、チップでソースを分離することで、ソースコモン構成よりも小型化可能である。
　本実施形態では、第１逆接保護リレー１４２が第１バッテリ１９１側、第１電源リレー１４１が第１系統回路Ｃ１側に設けられる。また、第２逆接保護リレー２４２が第２バッテリ２９１側、第２電源リレー２４１が第２系統回路Ｃ２側に設けられる。第１系統回路Ｃ１には、第１電源リレー部１４０の下流側に接続される第１インバータ１２０および第１制御部１７０等の構成が含まれるが、説明のため、図５では、第１制御部１７０および第１監視回路１７３を第１系統回路Ｃ１とは別途のブロックとして記載した。第２系統回路Ｃ２についても同様である。
　本実施形態では、第１電源リレー１４１と第１逆接保護リレー１４２との中間点Ｍ１と、第２電源リレー２４１と第２逆接保護リレー２４２との中間点Ｍ２とは、リレー間接続線３００にて接続される。したがって、リレー中間電圧Ｖｂｃは、系統Ｌ１、Ｌ２で同じになる。
　第１電源リレー１４１に対応して第１電源リレー制御回路１５０が設けられ、第２電源リレー２４１に対応して第２電源リレー制御回路２５０が設けられる。第１電源リレー制御回路１５０には、第１電源リレードライバ１５１、電圧モニタ回路１５２、１５３が設けられる。第２電源リレー制御回路２５０には、第２電源リレードライバ２５１、電圧モニタ回路２５２、２５３が設けられる。
　第１電源リレードライバ１５１は、第１制御部１７０からの制御信号に基づき、第１電源リレー１４１にゲート信号を出力するすることで、第１電源リレー１４１のオンオフを切り替える。第２電源リレードライバ２５１は、第２制御部２７０からの制御信号に基づき、第２電源リレー２４１にゲート信号を出力することで、第２電源リレー２４１のオンオフを切り替える。
　電圧モニタ回路１５２、１５３、２５２、２５３は、例えば分圧抵抗等である。電圧モニタ回路１５２はリレー中間電圧Ｖｂｃを検出して第１制御部１７０に出力し、電圧モニタ回路１５３は、リレー後電圧Ｖｒ１を検出して第１監視回路１７３に出力する。電圧モニタ回路２５２はリレー中間電圧Ｖｂｃを検出して第２制御部２７０に出力し、電圧モニタ回路２５３はリレー後電圧Ｖｒ２を検出して第２監視回路２７３に出力する。
　第１逆接保護リレー１４２に対応して第１供給回生制御回路１５５が設けられ、第２逆接保護リレー２４２に対応して第２供給回生制御回路２５５が設けられる。第１供給回生制御回路１５５には、第１逆接保護リレードライバ１５６、電圧モニタ回路１５７、１５８が設けられる。第２供給回生制御回路２５５には、第２逆接保護リレードライバ２５６、電圧モニタ回路２５７、２５８が設けられる。
　第１逆接保護リレードライバ１５６は、第１制御部１７０からの制御信号に基づき、第１逆接保護リレー１４２にゲート信号を出力することで、第１逆接保護リレー１４２のオンオフを切り替える。第２逆接保護リレードライバ２５６は、第２制御部２７０からの制御信号に基づき、第２逆接保護リレー２４２にゲート信号を出力することで、第２逆接保護リレー２４２のオンオフを切り替える。
　電圧モニタ回路１５７、１５８、２５７、２５８は、例えば分圧抵抗である。電圧モニタ回路１５７は第１供給電圧Ｖｂ１を検出して第１制御部１７０に出力し、電圧モニタ回路１５８はリレー中間電圧Ｖｂｃを検出して第１制御部１７０に出力する。電圧モニタ回路２５７は第２供給電圧Ｖｂ２を検出して第２制御部２７０に出力し、電圧モニタ回路２５８はリレー中間電圧Ｖｂｃを検出して第２制御部２７０に出力する。第１供給電圧Ｖｂ１は、第１バッテリ１９１と接続される第１バッテリ端子Ｂ１から供給される電圧であり、第２供給電圧Ｖｂ２は、第２バッテリ２９１と接続される第２バッテリ端子Ｂ２から供給される電圧である。
　リレー間接続線３００には、昇圧回路１６０、２６０が接続される。リレー間接続線３００には、昇圧回路１６０、２６０の一方が接続されていればよいので、以下、第１系統Ｌ１の昇圧回路１６０がリレー間接続線３００に接続されているものとして説明する。また、昇圧回路１６０の昇圧電圧については、系統を示す「１」を省略し、単に昇圧電圧Ｖｕとする。
　昇圧回路１６０は、昇圧スイッチ１６１および抵抗１６２を経由して、リレー間接続線３００に接続される。昇圧スイッチ１６１は、第１制御部１７０により開閉が制御され、昇圧回路１６０とリレー間接続線３００との断接を切り替え可能である。昇圧スイッチ１６１は、半導体リレーであってもよいし、メカリレーであってもよい。抵抗１６２は、昇圧スイッチ１６１を閉にしたとき、昇圧回路１６０からリレー間接続線３００への電流を制限するように抵抗値が設定される。昇圧スイッチ１６１は、イニシャルチェック時、および、内部電圧が低下したときにオンされる。イニシャルチェックの詳細は後述する。
　本実施形態では、バッテリ１９１、２９１側に設けられる逆接保護リレー１４２、２４２の寄生ダイオードが、高電位側から低電位側への電流を許容する向きとなるように設けられており、かつ、リレー１４１、１４２の中間点Ｍ１とリレー２４１、２４２の中間点Ｍ２とをリレー間接続線３００で接続している。これにより、第１系統Ｌ１に電圧降下等の給電異常が生じた場合であっても、第１系統回路Ｃ１および第２系統回路Ｃ２を停止することなく、第２バッテリ２９１側からリレー間接続線３００を経由して第１系統Ｌ１に給電可能である。また、第２系統Ｌ２に電圧降下等の給電異常が生じた場合であっても、第１系統回路Ｃ１および第２系統回路Ｃ２を停止することなく、第１バッテリ１９１側からリレー間接続線３００を経由して第２系統Ｌ２側に給電可能である。ここで、第１系統Ｌ１の給電異常には、第１バッテリ１９１そのもの異常に限らず、配線異常等も含む。第２系統Ｌ２の給電異常も同様である。
　本実施形態の電圧降下判定処理を図６のフローチャートに基づいて説明する。この処理は、イグニッションスイッチ等である車両の始動スイッチがオンされているときに、制御部１７０、２７０にて、所定の周期で実行される処理である。必要な情報は、制御部１７０、２７０間でのマイコン間通信等にて共有される。以下、ステップＳ１０１の「ステップ」を省略し、単に記号「Ｓ」と記す。また、系統Ｌ１、Ｌ２ともに正常範囲内の供給電圧Ｖｂ１、Ｖｂ２が供給されており、電源リレー１４１、２４１がオンされている。
　Ｓ１０１では、制御部１７０、２７０は、電圧降下が生じているか否か判断する。本実施形態では、式（１）が成立していた場合、第１系統Ｌ１に電圧降下が生じていると判定し、式（２）が成立していた場合、第２系統Ｌ２に電圧降下が生じていると判定する。式中のＶｔｈ１、Ｖｔｈ２は、電圧降下判定値であって、逆接保護リレー１４２、２４２のドロップ電圧に応じて設定される。
　　Ｖｂｃ－Ｖｔｈ１＞Ｖｂ１　　・・・（１）
　　Ｖｂｃ－Ｖｔｈ２＞Ｖｂ２　　・・・（２）
　系統Ｌ１、Ｌ２に電圧降下が生じていないと判断された場合（Ｓ１０１：ＮＯ）、Ｓ１０２以降の処理をスキップする。系統Ｌ１、Ｌ２のいずれかに電圧降下が生じていると判断された場合（Ｓ１０１：ＹＥＳ）、Ｓ１０２へ移行する。以下、電圧降下が生じている系統を電圧降下系統、電圧降下が生じていない系統を正常系統とする。
　Ｓ１０２では、制御部１７０、２７０は、電圧降下系統の逆接保護リレー１４２、２４２をオフにする。すなわち、第１系統Ｌ１にて電圧降下が生じている場合、逆接保護リレー１４２をオフにし、第２系統Ｌ２にて電圧降下が生じている場合、逆接保護リレー２４２をオフにする。これにより、電圧降下系統の電源系が遮断される。電圧降下系統には、供給が遮断されることなく、リレー間接続線３００を経由して正常系統から電力が供給される。
　Ｓ１０３では、制御部１７０、２７０は、電圧降下系統において、電圧降下が生じている状態が異常判定時間Ｘｔｈ以上経過したか否か判断する。本実施形態では、式（３）が成立している状態が異常判定時間Ｘｔｈ以上継続している場合、異常判定する。式（３）中のＶｔｈｅは、電圧降下として許容される値に応じて任意に設定される。また、式中の＃は、系統を示すものであって、電圧降下系統が第１系統Ｌ１であれば「１」、第２系統Ｌ２であれば「２」とする。
　　（Ｖｂｃ－Ｖｔｈ＃）－Ｖｂ＃＞Ｖｔｈｅ　　・・・（３）
　電圧降下が生じている状態が異常判定時間Ｘｔｈ未満であると判断された場合（Ｓ１０３：ＮＯ）、電圧降下系統の逆接保護リレーのオフ状態を継続し、正常系統から両系統への給電を継続する。電圧降下が生じている状態が異常判定時間Ｘｔｈ以上経過したと判断された場合（Ｓ１０３：ＹＥＳ）、Ｓ１０４へ移行する。
　Ｓ１０４では、制御部１７０、２７０は、電圧降下系統の電源異常を確定し、例えば、インスツルメントパネルの警告灯の点灯により、電源異常が生じていることをユーザに警告する。警告方法は、音声等、警告灯の点灯以外の手法であってもよい。これにより、ユーザにディーラーや修理工場への持ち込みを促す。
　本実施形態では、一方の系統に電圧降下が生じた場合、電圧降下系統の逆接保護リレーをオフにすることで、正常系統から両系統へ電力を供給する。ここで、大きな回生電力が発生した場合、許容量を超えた電力が正常系統の電源系に供給されると、正常系統のバッテリが破壊される虞がある。そこで本実施形態では、リレー中間電圧Ｖｂｃに応じて逆接保護リレー１４２、２４２のオンオフを制御することで、回路を保護する。
　本実施形態の回生時処理を図７のフローチャートに基づいて説明する。この処理は、回生電圧が発生しているときに制御部１７０、２７０にて所定の周期で実行される。Ｓ２０１では、制御部１７０、２７０では、リレー中間電圧Ｖｂｃが回生判定値Ｖｔｈｒより大きいか否か判断する。回生判定値Ｖｔｈｒは、電源電圧の正常上限値より大きく、回路部品の耐圧の最小値より小さい任意の値に設定される。リレー中間電圧Ｖｂｃが回生判定値Ｖｔｈｒより大きいと判断された場合（Ｓ２０１：ＹＥＳ）、Ｓ２０２へ移行し、リレー中間電圧Ｖｂｃが回生判定値Ｖｔｈｒ以下であると判断された場合（Ｓ２０１：ＮＯ）、Ｓ２０３へ移行する。
　Ｓ２０２では、制御部１７０、２７０は、両系統の逆接保護リレー１４２、２４２をオンにし、両系統のバッテリ１９１、２９１に電力を回生させる。すなわち、電圧降下系統において、逆接保護リレーがオフされている場合であっても、過大回生となる場合には、両系統の逆接保護リレー１４２、２４２をオンにし、電圧降下系統側にも電力を回生させることで、正常系統側への過回生を防ぐ。
　Ｓ２０３では、制御部１７０、２７０は、電圧降下状態に応じて逆接保護リレー１４２、２４２のオンオフ状態を継続する。電圧降下により一方の逆接保護リレーがオフされている場合、回生電力は、正常系統側に回生される。
　本実施形態では、リレー間接続線３００は、供給電圧Ｖｂ１、Ｖｂ２よりも高い昇圧電圧を昇圧回路１６０から印加可能に構成されている。これにより、電源リレー部１４０、２４０のイニシャルチェックが可能である。
　本実施形態のイニシャルチェック処理を図８のフローチャートに基づいて説明する。この処理は、車両の始動スイッチがオンされたときに制御部１７０、２７０にて実行される。図８では、第１逆接保護リレー１４２を「ＭＯＳｒ１」、第２逆接保護リレー２４２を「ＭＯＳｒ２」と記載した。
　Ｓ３０１では、制御部１７０、２７０は、電源リレー部１４０、２４０の全ての素子、すなわち電源リレー１４１、２４１および逆接保護リレー１４２、２４２をオフにする。また、制御部１７０、２７０は、昇圧スイッチ１６１をオンにし、リレー間接続線３００に昇圧電圧Ｖｕを印加する。本実施形態では、昇圧回路１６０とリレー間接続線３００との間に抵抗１６２が設けられており、電流が制限された状態にて昇圧電圧Ｖｕがリレー間接続線３００に印加される。抵抗１６２とは異なる構成にて電流を制限するようにしてもよい。また、系統ごとに昇圧回路、昇圧スイッチおよび抵抗が設けられている場合、制御部１７０、２７０が自系統の昇圧スイッチを制御するようにしてもよい。
　Ｓ３０２では、制御部１７０、２７０は、リレー中間電圧Ｖｂｃが昇圧電圧Ｖｕと等しいか否か判断する。ここでは、リレー中間電圧Ｖｂｃが昇圧電圧Ｖｕを含む正常判定範囲内であれば、リレー中間電圧Ｖｂｃと昇圧電圧Ｖｕとが等しいとみなす。Ｓ３０５およびＳ３０６の判定も同様である。正常判定範囲は、適宜設定可能である。リレー中間電圧Ｖｂｃが昇圧電圧Ｖｕと異なると判断された場合（Ｓ３０２：ＮＯ）、Ｓ３０９へ移行し、異常時処置を行う。リレー中間電圧Ｖｂｃが昇圧電圧Ｖｕと等しいと判断された場合（Ｓ３０２：ＹＥＳ）、Ｓ３０３へ移行する。
　Ｓ３０３では、制御部１７０は、昇圧スイッチ１６１をオフにする。Ｓ３０４では、制御部１７０は、第１逆接保護リレー１４２をオンにする。このとき、第２逆接保護リレー２４２はオフのままとする。
　Ｓ３０５では、制御部１７０、２７０は、リレー中間電圧Ｖｂｃが第１供給電圧Ｖｂ１と等しいか否か判断する。リレー中間電圧Ｖｂｃが第１供給電圧Ｖｂ１と異なると判断された場合（Ｓ３０５：ＮＯ）、Ｓ３０９へ移行し、異常時処置を行う。リレー中間電圧Ｖｂｃが第１供給電圧Ｖｂ１と等しいと判断された場合（Ｓ３０５：ＹＥＳ）、Ｓ３０６へ移行する。Ｓ３０６では、第１制御部１７０は第１逆接保護リレー１４２をオフにし、第２制御部２７０は第２逆接保護リレー２４２をオンにする。
　Ｓ３０７では、制御部１７０、２７０は、リレー中間電圧Ｖｂｃが第２供給電圧Ｖｂ２と等しいか否か判断する。リレー中間電圧Ｖｂｃが第２供給電圧Ｖｂ２と異なると判断された場合（Ｓ３０７：ＮＯ）、Ｓ３０９へ移行し、異常時処置を行う。リレー中間電圧Ｖｂｃが第２供給電圧Ｖｂ２と等しいと判断された場合（Ｓ３０７：ＹＥＳ）、Ｓ３０８へ移行し、逆接保護リレー１４２、２４２が正常に機能すると判定する。
　なお、Ｓ３０４およびＳ３０５の処理と、Ｓ３０６およびＳ３０７の処理とは順番を入れ替えてもよい。また、Ｓ３０５の判断処理を第１制御部１７０で行い、Ｓ３０７の判断処理を第２制御部２７０で行うようにしてもよい。
　電源リレー１４１、２４１が正常に機能することを確認するイニシャルチェックは、別途の処理にて行う。また、通常駆動中において、第１電源リレー１４１の電流、ドレインソース電圧および素子過熱を監視し、異常が検出された場合、第１電源リレー１４１をオフにし、第２系統Ｌ２での動作を継続する。また、通常駆動中において、第２電源リレー２４１の電流、ドレインソース電圧および素子過熱を監視し、異常が検出された場合、第２電源リレー２４１をオフにし、第１系統Ｌ１での動作を継続する。
　上述の通り、ＥＣＵ１０は、２系統であって、第１系統Ｌ１が第１バッテリ１９１に接続され、第２系統Ｌ２が第２バッテリ２９１に接続される「冗長ユニット」となっている。図９に示すように、バッテリ１９１、２９１には、複数の冗長ユニットが接続され、冗長電源ネットワークを構成している。例えば冗長ユニットＲＵ１が電動パワーステアリング装置、冗長ユニットＲＵ２が電動ブレーキ装置、といった具合に、冗長ユニットはそれぞれ異なる装置である。
　図９に示す電源システム５０１では、複数の冗長ユニットＲＵ１～ＲＵｎにおいて、第１バッテリ端子Ｂ１を第１バッテリ１９１に接続し、第２バッテリ端子Ｂ２を第２バッテリ２９１に接続する系統別並列接続としている。
　以上説明したように、本実施形態のＥＣＵ１０は、第１電源リレー部１４０と、第２電源リレー部２４０と、リレー間接続線３００と、第１供給回生制御回路１５５と、第２供給回生制御回路２５５と、制御部１７０、２７０と、を備える。
　第１電源リレー部１４０は、寄生ダイオードのアノードが高電位側、カソードが低電位側となるように接続される第１逆接保護リレー１４２、および、寄生ダイオードのカソードが高電位側、アノードが低電位側となるように第１逆接保護リレー１４２の低電位側に直列に接続される第１電源リレー１４１を有し、第１バッテリ１９１と接続される。
　第２電源リレー部２４０は、寄生ダイオードのアノードが高電位側、カソードが低電位側となるように接続される第２逆接保護リレー２４２、および、寄生ダイオードのカソードが高電位側、アノードが低電位側となるように第２逆接保護リレー２４２の低電位側に直列に接続される第２電源リレー２４１を有し、第２バッテリ２９１と接続される。リレー間接続線３００は、第１逆接保護リレー１４２と第１電源リレー１４１との中間点Ｍ１と、第２逆接保護リレー２４２と第２電源リレー２４１との中間点Ｍ２とを接続する。
　第１供給回生制御回路１５５は、第１逆接保護リレードライバ１５６、および、電圧モニタ回路１５７、１５８を有する。第１逆接保護リレードライバ１５６は、第１逆接保護リレー１４２を駆動する。電圧モニタ回路１５７は、第１逆接保護リレー１４２の高電位側にて第１供給電圧Ｖｂ１をモニタする。電圧モニタ回路１５８は、第１逆接保護リレー１４２の低電位側にて、リレー間接続線３００の電圧であるリレー中間電圧Ｖｂｃをモニタする。
　第２供給回生制御回路２５５は、第２逆接保護リレードライバ２５６、および、電圧モニタ回路２５７、２５８を有する。第２逆接保護リレードライバ２５６は、第２逆接保護リレー２４２を駆動する。電圧モニタ回路２５７は、第２逆接保護リレー２４２の高電位側にて第２供給電圧Ｖｂ２をモニタする。電圧モニタ回路２５８は、第２逆接保護リレー２４２の低電位側にてリレー中間電圧Ｖｂｃをモニタする。
　制御部１７０、２７０は、第１供給電圧Ｖｂ１、第２供給電圧Ｖｂ２およびリレー中間電圧Ｖｂｃに基づき、逆接保護リレー１４２、２４２のオンオフ作動を制御する。本実施形態では、逆接保護リレー１４２、２４２と電源リレー１４１、２４１との間がリレー間接続線３００にて接続されているので、一方のバッテリ１９１、２９１に異常が生じた場合であっても、正常であるバッテリ１９１、２９１の他方から両系統への給電を継続可能である。これにより、バッテリ１９１、２９１の一方に異常が生じた場合であっても、適切に動作を継続可能である。
　リレー間接続線３００は、昇圧スイッチ１６１および抵抗１６２を経由し、バッテリ１９１、２９１よりも高電圧を供給可能な昇圧回路１６０と接続される。制御部１７０、２７０は、電源リレー部１４０、２４０のリレー素子が全てオフの状態にて、昇圧回路１６０からの昇圧電圧Ｖｕをリレー間接続線３００に印加したとき、リレー中間電圧Ｖｂｃと昇圧電圧Ｖｕとが一致しない場合、異常と判定する。上述の通り、誤差程度の差異は許容され、正常判定範囲内であれば一致するとみなす。これにより、逆接保護リレー１４２、２４２が正常に機能するか否かを適切に判定することができる。
　制御部１７０は、第１供給電圧Ｖｂ１およびリレー中間電圧Ｖｂｃに基づき、第１供給電圧Ｖｂ１が異常であると判定された場合、第１逆接保護リレー１４２をオフにする。また、制御部２７０は、第２供給電圧Ｖｂ２およびリレー中間電圧Ｖｂｃに基づき、第２供給電圧Ｖｂ２が異常であると判定された場合、第２逆接保護リレー２４２をオフにする。これにより、電源リレー部１４０、２４０の下流側への給電を継続した状態にて、異常側の電源系を遮断することができる。
　供給電圧異常によりオフされている第１逆接保護リレー１４２または第２逆接保護リレー２４２を異常系統リレーとする。制御部１７０、２７０は、回生電力が発生しており、かつ、リレー中間電圧Ｖｂｃが回生判定値Ｖｔｈｒより大きい場合、異常系統リレーをオンにする。これにより、比較的大きな回生電力が発生している場合、バッテリ１９１、２９１の両側に回生させることで、正常側に過剰に回生されることでのバッテリ破壊を防ぐことができる。
　電源システム５０１は、ＥＣＵ１０がユニットごとに設けられている冗長ユニットＲＵ１～ＲＵｎと、第１バッテリ１９１と、第２バッテリ２９１と、を備える。複数の冗長ユニットＲＵ１～ＲＵｎは、バッテリ１９１、２９１に並列接続される。これにより、２つのバッテリ１９１、２９１から複数の冗長ユニットＲＵ１～ＲＵｎに適切に電力を供給することができる。
　本実施形態では、ＥＣＵ１０が「電子制御装置」、第１電源リレー１４１が「第１低電位側リレー」、第１逆接保護リレー１４２が「第１高電位側リレー」、第２電源リレー２４１が「第２低電位側リレー」、第２逆接保護リレー２４２が「第２高電位側リレー」に対応する。また、第１供給回生制御回路１５５が「第１リレー制御回路」、第１逆接保護リレードライバ１５６が「第１リレードライバ」、電圧モニタ回路１５７が「第１上側モニタ回路」、電圧モニタ回路１５８が「第１下側モニタ回路」、第２供給回生制御回路２５５が「第２リレー制御回路」、第２逆接保護リレードライバ２５６が「第２リレードライバ」、電圧モニタ回路２５７が「第２上側モニタ回路」、電圧モニタ回路２５８が「第２下側モニタ回路」に対応する。
　昇圧スイッチ１６１が「開閉器」に対応し、抵抗１６２が「電流制限回路」に対応する。また、第１バッテリ１９１が「第１外部電源」、第２バッテリ２９１が「第２外部電源」に対応する。
　　　（他の実施形態）
　上記実施形態では、第１系統と第２系統とが共通グランドに接続されている。他の実施形態では、第１系統のグランドと第２系統のグランドとが分離していてもよい。また、上記実施形態では、第１電源リレー部の下流側に第１系統回路Ｃ１が設けられ、第２電源リレー部の下流側に第２系統回路Ｃ２が設けられる。他の実施形態では、第１電源リレー部および第２電源リレー部の下流側の回路が１系統であってもよい。電源リレー部以下の構成が１系統であっても同様に、電源系の異常時に動作を継続可能である。
　上記実施形態では、昇圧回路からリレー間接続線への電流を制限する電流制限回路として抵抗を用いる。他の実施形態では、電流制限回路は、抵抗以外の素子を用いて構成してもよい。
　また、上記実施形態では、モータ巻線、インバータ部および制御部が２つずつ設けられている。他の実施形態では、例えば複数のモータ巻線およびインバータ部に対して１つの制御部を設ける、或いは、１つの制御部に対して複数のインバータ部およびモータ巻線を設ける、といった具合に、モータ巻線、インバータ部および制御部の数が異なっていてもよい。
　上記実施形態では、モータは、３相のブラシレスモータである。他の実施形態では、モータ、３相ブラシレスモータ以外のものを用いてもよい。また、発電機の機能を併せ持つ、所謂モータジェネレータであってもよい。また、負荷はモータ以外のものであってもよい。上記実施形態では、電子制御装置および電源システムは、電動パワーステアリング装置に適用される。他の実施形態では、電子制御装置および電源システムを、ステアバイワイヤ装置等、操舵を司る電動パワーステアリング装置以外の操舵装置に適用してもよい。また、操舵装置以外の車載装置、または、車載以外の装置に適用してもよく、電源リレー部よりも下流側の構成は、モータ駆動に係るモータ巻線およびインバータ等とは異なる回路構成であってもよい。
　本開示に記載の制御部及びその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ以上の専用ハードウェア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリと一つ以上のハードウェア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。以上、本開示は、上記実施形態になんら限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施可能である。
　本開示は、実施形態に準拠して記述された。しかしながら、本開示は当該実施形態および構造に限定されるものではない。本開示は、様々な変形例および均等の範囲内の変形をも包含する。また、様々な組み合わせおよび形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせおよび形態も、本開示の範疇および思想範囲に入るものである。

Claims (6)

  1. 　寄生ダイオードのアノードが高電位側、カソードが低電位側となるように接続される第１高電位側リレー（１４２）、および、寄生ダイオードのカソードが高電位側、アノードが低電位側となるように前記第１高電位側リレーの低電位側に直列に接続される第１低電位側リレー（１４１）を有し、第１外部電源（１９１）と接続される第１電源リレー部（１４０）と、
    　寄生ダイオードのアノードが高電位側、カソードが低電位側となるように接続される第２高電位側リレー（２４２）、および、寄生ダイオードのカソードが高電位側、アノードが低電位側となるように前記第２高電位側リレーの低電位側に直列に接続される第２低電位側リレー（２４１）を有し、前記第１外部電源とは異なる第２外部電源（２９１）と接続される第２電源リレー部（２４０）と、
    　前記第１高電位側リレーと前記第１低電位側リレーとの中間点と、前記第２高電位側リレーと前記第２低電位側リレーとの中間点と、を接続するリレー間接続線（３００）と、
    　前記第１高電位側リレーを駆動する第１リレードライバ（１５６）、前記第１高電位側リレーの高電位側にて第１供給電圧をモニタする第１上側モニタ回路（１５７）、および、前記第１高電位側リレーの低電位側にて前記リレー間接続線の電圧であるリレー中間電圧をモニタする第１下側モニタ回路（１５８）を有する第１リレー制御回路（１５５）と、
    　前記第２高電位側リレーを駆動する第２リレードライバ（２５６）、前記第２高電位側リレーの高電位側にて第２供給電圧をモニタする第２上側モニタ回路（２５７）、および、前記第２高電位側リレーの低電位側にて前記リレー中間電圧をモニタする第２下側モニタ回路（２５８）を有する第２リレー制御回路（２５５）と、
    　前記第１供給電圧、前記第２供給電圧および前記リレー中間電圧に基づき、前記第１高電位側リレーおよび前記第２高電位側リレーのオンオフ作動を制御する制御部（１７０、２７０）と、
    　を備える電子制御装置。
  2. 　前記リレー間接続線は、開閉器（１６１）および電流制限回路（１６２）を経由し、前記第１外部電源および前記第２外部電源よりも高電圧を供給可能な昇圧回路（１６０）と接続される請求項１に記載の電子制御装置。
  3. 　前記制御部は、前記第１電源リレー部および前記第２電源リレー部のリレー素子が全てオフの状態にて、前記昇圧回路からの昇圧電圧を前記リレー間接続線に印加したとき、前記リレー中間電圧と前記昇圧電圧とが一致しない場合、異常と判定する請求項２に記載の電子制御装置。
  4. 　前記制御部は、
    　前記第１供給電圧および前記リレー中間電圧に基づいて前記第１供給電圧が異常であると判定された場合、前記第１高電位側リレーをオフにし、
    　前記第２供給電圧および前記リレー中間電圧に基づいて前記第２外部電源が異常であると判定された場合、前記第２高電位側リレーをオフにする請求項１～３のいずれか一項に記載の電子制御装置。
  5. 　供給電圧異常によりオフされている前記第１高電位側リレーまたは前記第２高電位側リレーを異常系統リレーとすると、
    　前記制御部は、回生電力が発生しており、かつ、前記リレー中間電圧が回生判定値より大きい場合、前記異常系統リレーをオンにする請求項４に記載の電子制御装置。
  6. 　請求項１～５のいずれか一項に記載の電子制御装置（１０）がユニット毎に設けられている複数の冗長ユニットと、
    　前記第１外部電源と、
    　前記第２外部電源と、
    　を備え、
    　複数の前記冗長ユニットは、前記第１外部電源および前記第２外部電源に並列接続されている電源システム。
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