WO2023084727A1 - 電子制御装置及び電動パワーステアリング装置 - Google Patents

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power supply
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周三 秋山
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三菱電機株式会社
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P29/00—Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
    • H02P29/02—Providing protection against overload without automatic interruption of supply
    • H02P29/024—Detecting a fault condition, e.g. short circuit, locked rotor, open circuit or loss of load
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0457—Power-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
    • B62D5/046—Controlling the motor
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P27/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
    • H02P27/04—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
    • H02P27/06—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P2205/00—Indexing scheme relating to controlling arrangements characterised by the control loops
    • H02P2205/05—Torque loop, i.e. comparison of the motor torque with a torque reference

Definitions

  • the present disclosure relates to an electronic control device and an electric power steering device.
  • Patent Document 1 discloses an example of a conventional technique for electrically insulating a circuit in an electronic control device that uses two power sources. Specifically, in the prior art disclosed in Patent Document 1 below, a potential level shift circuit is provided between a control arithmetic device that controls a motor and a switching element that drives the motor, thereby providing a control arithmetic device and a switching element. It electrically insulates from the element.
  • the potential level shift circuit (high voltage semiconductor integrated circuit) disclosed in the above-mentioned Patent Document 1 has a relatively large circuit scale. For this reason, if a potential level shift circuit is used to electrically insulate circuits in an electronic control device that uses two power sources, the number of components and mounting area (footprint) increase, the size of the device increases, and the price increases. There was also the problem of rising
  • the present disclosure has been made in view of the above circumstances, and provides an electronic control device and an electric power steering device that can effectively insulate between circuits operated by two different power sources and can be downsized and reduced in price. intended to provide
  • an electronic control device uses a first external power supply connected to a first ground and a second external power supply connected to a second ground.
  • a first power supply circuit connected to the first ground for generating a first voltage based on the first ground from the output voltage of the first external power supply; and a first power supply circuit connected to the second ground for generating the a second power supply circuit that generates a second voltage based on the second ground from the output voltage of a second external power supply; a first circuit that is connected to the first ground and receives the first voltage; a second circuit connected to a second ground to which the second voltage is input; and an isolation circuit provided between the first circuit and the second circuit, wherein the isolation circuit a first interface circuit connected to the first ground and receiving the first voltage and connected to the first circuit; and a second circuit connected to the second ground and receiving the second voltage and being connected to the first circuit.
  • a second interface circuit connected to and electrically isolated from the first interface circuit.
  • an electric power steering device includes a torque sensor that detects steering torque of a steering wheel, a motor that generates steering assist torque for the steering wheel, and a torque sensor that detects the steering torque detected by the torque sensor. and the above-described electronic control device for controlling the driving of the motor.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a main configuration of an electronic control device according to Embodiment 1 of the present disclosure
  • FIG. 2 is a circuit diagram showing an internal configuration example of a power supply circuit included in the electronic control device according to Embodiment 1
  • FIG. 2 is a circuit diagram showing a first configuration example of an isolator circuit according to Embodiment 1
  • FIG. 4 is a circuit diagram showing a second configuration example of the isolator circuit according to the first embodiment
  • FIG. 3 is a circuit diagram showing a third configuration example of an isolator circuit according to Embodiment 1
  • FIG. FIG. 10 is a block diagram showing a main configuration of an electronic control unit according to Embodiment 2 of the present disclosure
  • FIG. 1 is a block diagram showing a main configuration of an electronic control device according to Embodiment 1 of the present disclosure.
  • the control unit 1 (electronic control device) shown in FIG. 1 is applied to an electric power steering device that applies a steering assist force to a steering mechanism of a vehicle such as an automobile.
  • the electric power steering system generally comprises a torque sensor TS (external sensor), a motor M (actuator), and a control unit 1.
  • the control unit 1 operates by power supplied from an external power supply PS1 (first external power supply) and an external power supply PS2 (second external power supply).
  • the control unit 1 is configured to operate when an ignition signal (IG signal) S1 is input.
  • the control unit 1 controls the motor M based on the detection result of the torque sensor TS to apply a steering assist force to a steering mechanism of a vehicle such as an automobile.
  • the control unit 1 also performs communication via a CAN (Controller Area Network) bus B1.
  • the external power supplies PS1 and PS2 are DC power supplies with different output voltages.
  • the external power supply PS1 is a DC power supply with an output voltage of 48[V]
  • the external power supply PS2 is a DC power supply with an output voltage of 12[V]. That is, the external power supply PS1 is a power supply over 12V, and the external power supply PS2 is a 12V power supply.
  • the external power sources PS1 and PS2 are connected to different grounds.
  • the external power supply PS1 is connected to the first ground G1, and the external power supply PS2 is connected to the second ground G2.
  • the first ground G1 is represented by a normal ground symbol
  • the second ground G2 is represented by a square around the normal ground symbol.
  • the torque sensor TS is arranged, for example, near the steering wheel (not shown) to detect the steering torque of the driver.
  • the motor M is mounted on the steering column or rack shaft of the vehicle and, under the control of the control unit 1, generates steering assist torque for steering.
  • the motor M is, for example, a three-phase brushless motor having three-phase windings composed of a U-phase winding, a V-phase winding, and a W-phase winding.
  • the motor M may be a motor with brushes or a multiphase motor having three or more phase windings.
  • the CAN bus B1 is a communication bus to which various units provided in the vehicle are connected.
  • the ignition signal S1 is, for example, a signal input to the control unit 1 when the driver of the vehicle operates the ignition key.
  • the external power supplies PS1 and PS2, the torque sensor TS, and the CAN bus B1 are connected to the control unit 1 via the connector CN.
  • the ignition signal S1 is input to the control unit 1 through the connector CN.
  • the control unit 1 includes a power circuit 11 (first power circuit), a power circuit 12 (first power circuit), a power circuit 13 (second power circuit), an ignition interface (IG I/F) circuit 14, and a torque sensor interface circuit. 15 (sensor signal interface circuit), angle sensor 16, CPU (Central Processing Unit) 17 (first circuit, control circuit), drive circuit 18, motor driver 19, CAN communication circuit 20 (second circuit, peripheral circuit, communication circuit ), and an isolator circuit 21 (insulating circuit).
  • the power supply circuit 11 is connected to the first ground G1, and generates a voltage based on the first ground G1 from the output voltage of the external power supply PS1.
  • the voltage generated by the power supply circuit 11 is, for example, 12 [V].
  • the power supply circuit 12 is connected to the first ground G1 and generates a voltage (first voltage) based on the first ground G1 from the voltage generated by the power supply circuit 11 .
  • the voltage generated by the power supply circuit 12 is, for example, 5 [V].
  • the power supply circuit 13 is connected to the second ground G2, and generates a voltage (second voltage) based on the second ground G2 from the output voltage of the external power supply PS2.
  • the voltage generated by the power supply circuit 13 is, for example, 5 [V].
  • the reason why the power supply circuit 13 is connected to the second ground G2 is to match the ground with an external device (not shown) which is not connected to the external power supply PS1 but is connected only to the external power supply PS2. be.
  • Both the power supply circuits 12 and 13 are circuits that generate a voltage of 5 [V] from a voltage of 12 [V], for example. Therefore, although the power supply circuits 12 and 13 may have the same configuration, they may have different configurations depending on the current capacity or the like.
  • the voltages generated by the power supply circuits 11 to 13 are used as power supply voltages in each block provided in the control unit 1.
  • voltages generated by the power supply circuits 11 to 13 and used as power supply voltages are represented by different power supply symbols. Specifically, the voltage generated by the power supply circuit 11 is represented by a power symbol with an outline square, and the voltage generated by the power supply circuit 12 is represented by a power symbol with an outline circle. The voltage generated in 13 is represented by the black dot power supply symbol.
  • FIG. 2 is a circuit diagram showing an internal configuration example of a power supply circuit included in the electronic control device according to the first embodiment.
  • FIG. 2 illustrates the power supply circuit 13 included in the electronic control unit.
  • the power supply circuit 13 illustrated in FIG. 2 includes a reference voltage 30, resistors 31 and 32, a differential amplifier 33, and a MOSFET 34, and generates a voltage output from an output terminal T2 from a voltage input to an input terminal T1.
  • the voltage input to the input terminal T1 is, for example, 12 [V]
  • the voltage output from the output terminal T2 is, for example, 5 [V].
  • a voltage output from the output terminal T2 is used as a power supply voltage in the electronic control unit 1.
  • FIG. 1 A voltage output from the output terminal T2 is used as a power supply voltage in the electronic control unit 1.
  • the reference voltage 30 is a reference voltage for the voltage output from the output terminal T2 of the power supply circuit 13 .
  • the negative electrode of the reference voltage 30 is connected to the second ground G2.
  • the resistors 31 and 32 are connected in series between the output terminal T2 and the second ground G2 and divide the voltage of the output terminal T2.
  • the differential amplifier 33 outputs a voltage corresponding to the difference between the voltage input to the positive input terminal (the voltage divided by the resistors 31 and 32) and the voltage input to the negative input terminal (reference voltage 30). output from the end.
  • the positive power supply of the differential amplifier 33 is connected to the input terminal T1, and the negative power supply is connected to the second ground G2.
  • the MOSFET 34 is provided between the input terminal T1 and the output terminal T2, and the signal output from the output terminal of the differential amplifier 33 is input to the gate terminal.
  • the power supply circuit 13 constitutes a constant voltage circuit in which the voltage output from the output terminal T2 is constant (eg, 5 [V]).
  • the ignition interface circuit 14 is an interface circuit for inputting the ignition signal S ⁇ b>1 to the power supply circuit 12 and the CPU 17 .
  • the power supply circuit 12 and the CPU 17 start operating when the ignition signal S1 is input.
  • the voltage generated by the power supply circuit 12 is applied to the torque sensor interface circuit 15, the angle sensor 16, the CPU 17, the drive circuit 18, and the isolator circuit 21 as a power supply voltage. .
  • the torque sensor interface circuit 15 is an interface circuit for connecting the torque sensor TS to the CPU 17.
  • the torque sensor interface circuit 15 is connected to the first ground G1 and operates using the voltage generated by the power supply circuit 12 as a power supply voltage.
  • the angle sensor 16 detects the rotation angle of the rotor of the motor M (rotor position).
  • the angle sensor 16 is connected to the first ground G1 and operates using the voltage generated by the power supply circuit 12 as a power supply voltage.
  • the CPU 17 outputs a control signal for controlling the drive circuit 18 based on the detection result of the torque sensor TS, the detection result of the motor current flowing through the motor M, and the detection result of the angle sensor 16. In this manner, the CPU 17 performs so-called feedback control using current.
  • the CPU 17 also controls the CAN communication circuit 20 to communicate with a unit (not shown) connected to the CAN bus B1.
  • the CPU 17 is connected to the first ground G1 and operates using the voltage generated by the power supply circuit 12 as the power supply voltage.
  • the drive circuit 18 Under the control of the CPU 17 , the drive circuit 18 generates a drive signal for driving the motor driver 19 and detects the current flowing through the motor driver 19 .
  • the drive circuit 18 includes an FET drive circuit 18a and a motor current detection circuit 18b.
  • the FET drive circuit 18 a generates a drive signal for driving the motor driver 19 based on the control signal output from the CPU 17 .
  • the motor current detection circuit 18b detects the current flowing through the motor driver 19 and outputs the detection result to the CPU 17.
  • the drive circuit 18 is connected to the first ground G1 and operates using the voltage generated by the power supply circuit 11 and the voltage generated by the power supply circuit 12 as power supply voltages.
  • the motor driver 19 drives the motor M based on the drive signal output from the drive circuit 18 .
  • the motor driver 19 includes, for example, an inverter that converts the DC power supplied from the external power supply PS1 into AC power and supplies the converted AC power to the motor M.
  • This inverter includes, for example, a pair of upper arm switching element and lower arm switching element corresponding to the U phase, a pair of upper arm switching element and lower arm switching element corresponding to the V phase, and an upper arm switching element corresponding to the W phase.
  • a device including a switching element and a lower arm switching element can be used.
  • MOSFET Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor
  • IGBTs Insulated Gate Bipolar Transistors
  • bipolar transistors can also be used.
  • the CAN communication circuit 20 communicates with a unit (not shown) connected to the CAN bus B1.
  • the CAN communication circuit 20 is connected to the second ground G2 and operates using the voltage generated by the power supply circuit 13 as a power supply voltage.
  • the reason why the CAN communication circuit 20 is connected to the second ground G2 is to communicate with a control unit (not shown) connected to the external power supply PS2.
  • the isolator circuit 21 is provided between the CPU 17 and the CAN communication circuit 20 to electrically insulate the CPU 17 and the CAN communication circuit 20 from each other.
  • the reason why such an isolator circuit 21 is provided is that, for example, when there is a potential difference between the first ground G1 and the second ground G2, an abnormal operation is caused by current flowing through the first ground G1 and the second ground G2. This is to prevent occurrence.
  • current wraparound through the first ground G1 and second ground G2 includes current wraparound from the CPU 17 to the CAN communication circuit 20 and current wraparound from the CAN communication circuit 20 to the CPU 17 .
  • the isolator circuit 21 is connected to the first ground G1 and the second ground G2, and operates using the voltages generated by the power supply circuits 12 and 13 as power supply voltages.
  • the isolator circuit 21 includes a first interface circuit IF1 and a second interface circuit IF2 electrically isolated from each other (see FIGS. 3 to 5).
  • the first interface circuit IF1 is an interface circuit connected to the first ground G1, to which the voltage generated by the power supply circuit 12 is applied, and to the CPU 17.
  • the second interface circuit IF2 is an interface circuit connected to the second ground G2, to which the voltage generated by the power supply circuit 13 is applied, and to the CAN communication circuit 20 .
  • the CPU 17 connected to the first ground G1 and the first interface circuit IF1 connected to the first ground G1 are electrically connected.
  • the CAN communication circuit 20 connected to the second ground G2 and the second interface circuit IF2 connected to the second ground G2 are electrically connected.
  • the first interface circuit IF1 connected to the first ground G1 and the second interface circuit IF2 connected to the second ground G2 are electrically insulated.
  • FIG. 3 is a circuit diagram showing a first configuration example of the isolator circuit according to the first embodiment.
  • the isolator circuit 21 shown in FIG. 3 is a capacitive isolation type circuit in which a first interface circuit IF1 and a second interface circuit IF2 are coupled by capacitors 43a and 43b (capacitance elements).
  • the isolator circuit 21 shown in FIG. 3 can be called a so-called digital isolator.
  • the first interface circuit IF1 includes a transmission circuit 41a and a reception circuit 41b.
  • the transmitting circuit 41a and the receiving circuit 41b are connected to the first ground G1 and operate using the voltage generated by the power supply circuit 12 as the power supply voltage.
  • the second interface circuit IF2 includes a transmission circuit 42a and a reception circuit 42b. These transmission circuit 42a and reception circuit 42b are connected to the second ground G2 and operate using the voltage generated by the power supply circuit 13 as the power supply voltage.
  • the output end of the transmission circuit 41a provided in the first interface circuit IF1 and the input end of the reception circuit 42b provided in the second interface circuit IF2 are coupled by a capacitor 43a.
  • the output end of the transmission circuit 42a provided in the second interface circuit IF2 and the input end of the reception circuit 41b provided in the first interface circuit IF1 are coupled by a capacitor 43b.
  • FIG. 4 is a circuit diagram showing a second configuration example of the isolator circuit according to the first embodiment.
  • the isolator circuit 21 shown in FIG. 4 is a magnetic isolation type circuit in which a first interface circuit IF1 and a second interface circuit IF2 are coupled by transformers 44a and 44b (magnetic induction circuits).
  • the isolator circuit 21 shown in FIG. 4 can be called a so-called digital isolator.
  • the first interface circuit IF1 has the same configuration as the first interface circuit IF1 shown in FIG.
  • the second interface circuit IF2 has the same configuration as the second interface circuit IF2 shown in FIG.
  • the output end of the transmission circuit 41a provided in the first interface circuit IF1 is connected to one end of the primary winding m1 of the transformer 44a.
  • the input end of the receiving circuit 42b provided in the second interface circuit IF2 is connected to one end of the secondary winding m2 of the transformer 44a.
  • the other end of the primary winding m1 of the transformer 44a is connected to the first ground G1, and the other end of the secondary winding m2 is connected to the second ground G2.
  • the output end of the transmission circuit 42a provided in the second interface circuit IF2 is connected to one end of the primary winding m1 of the transformer 44b.
  • the input end of the receiving circuit 41b provided in the first interface circuit IF1 is connected to one end of the secondary winding m2 of the transformer 44b.
  • the other end of the primary winding m1 of the transformer 44b is connected to the second ground G2, and the other end of the secondary winding m2 is connected to the first ground G1.
  • FIG. 5 is a circuit diagram showing a third configuration example of the isolator circuit according to the first embodiment.
  • the isolator circuit 21 shown in FIG. 5 is an optically isolated circuit in which a first interface circuit IF1 and a second interface circuit IF2 are coupled by photocouplers 45a and 45b.
  • the first interface circuit IF1 has the same configuration as the first interface circuit IF1 shown in FIGS. Also, the second interface circuit IF2 has the same configuration as the second interface circuit IF2 shown in FIGS.
  • the output terminal of the transmission circuit 41a provided in the first interface circuit IF1 is connected to the anode of the photodiode PD provided in the photocoupler 45a.
  • the cathode of the photodiode PD is connected to the first ground G1.
  • the input end of the receiving circuit 42b provided in the second interface circuit IF2 is connected to the connection point between the collector of the phototransistor PT provided in the photocoupler 45a and one end of the resistor R.
  • a voltage generated by the power supply circuit 13 is applied to the other end of the resistor R, and the emitter of the phototransistor PT is connected to the second ground G2.
  • the output end of the transmission circuit 42a provided in the second interface circuit IF2 is connected to the anode of the photodiode PD provided in the photocoupler 45b.
  • the cathode of the photodiode PD is connected to the second ground G2.
  • the input end of the receiving circuit 41b provided in the first interface circuit IF1 is connected to the connection point between the collector of the phototransistor PT provided in the photocoupler 45b and one end of the resistor R.
  • FIG. A voltage generated by the power supply circuit 12 is applied to the other end of the resistor R, and the emitter of the phototransistor PT is connected to the first ground G1.
  • the isolator circuit 21 can transmit digital signals between the first interface circuit IF1 and the second interface circuit IF2.
  • an ignition signal S1 is input to the control unit 1 via the connector CN.
  • An ignition signal S ⁇ b>1 input to the control unit 1 is input to the power supply circuit 12 and the CPU 17 via the ignition interface circuit 14 .
  • the power supply circuit 12 generates a voltage (eg, 5 [V]) based on the first ground G1 from the voltage generated by the power supply circuit 11 .
  • a voltage generated by the power supply circuit 12 is applied to the torque sensor interface circuit 15 , the angle sensor 16 , the CPU 17 , the drive circuit 18 and the isolator circuit 21 .
  • the voltage (eg, 12 [V]) generated by the power supply circuit 11 is applied to the drive circuit 18, and the voltage (eg, 5 [V]) generated by the power supply circuit 13 is applied to the CAN communication circuit 20 and It is applied to the isolator circuit 21 . Further, when the ignition signal S1 is input to the CPU 17, the CPU 17 is put into an operating state.
  • the steering torque of the driver of the vehicle is detected by the torque sensor TS.
  • a detection result of the torque sensor TS is input to the CPU 17 via the torque sensor interface circuit 15 .
  • the rotation angle (rotor position) of the rotor of the motor M is detected by the angle sensor 16 .
  • the current flowing through the motor driver 19 is detected by the motor current detection circuit 18b.
  • the detection results of the angle sensor 16 and the motor current detection circuit 18b are input to the CPU 17.
  • the CPU 17 performs processing for outputting a control signal for controlling the drive circuit 18 based on the detection result of the torque sensor TS, the detection result of the angle sensor 16, and the detection result of the motor current detection circuit 18b.
  • a control signal output from the CPU 17 is input to the drive circuit 18 .
  • the FET drive circuit 18a of the drive circuit 18 a process of generating a drive signal for driving the motor driver 19 based on the control signal output from the CPU 17 is performed.
  • the drive signal generated by the FET drive circuit 18a is output to the motor driver 19. Then, in the motor driver 19, the motor M is driven according to the drive signal generated by the FET drive circuit 18a. As a result, a steering assist force is applied to the steering mechanism of a vehicle such as an automobile. In this manner, the current supplied to the motor M is controlled according to the steering torque detected by the torque sensor TS, thereby controlling the steering assist force applied to the steering mechanism of the vehicle.
  • the CPU 17 also controls the CAN communication circuit 20 via the isolator circuit 21 to communicate with a unit (not shown) connected to the CAN bus B1.
  • Data transmitted via the CAN bus B1 from a unit (not shown) connected to the CAN bus B1 (data addressed to the CPU 17) is received by the CAN communication circuit 20 and input to the CPU 17 via the isolator circuit 21. be.
  • Data transmitted by the CPU 17 (data destined for a unit (not shown) connected to the CAN bus B1) is output from the CPU 17 to the CAN communication circuit 20 via the isolator circuit 21 . Then, it is transmitted from the CAN communication circuit 20 via the CAN bus B1 to a unit (not shown) connected to the CAN bus B1.
  • the first interface circuit IF1 and the second interface circuit IF2 of the isolator circuit 21 are electrically insulated. Therefore, even if there is a potential difference between the first ground G1 and the second ground G2, there will be no abnormal operation due to current flow through the first ground G1 and the second ground G2.
  • the CPU 17 connected to the first ground G1 and operated by a voltage based on the first ground G1 and the second ground G2 connected to a voltage based on the second ground G2 and an isolator circuit 21 provided between the CPU 17 and the CAN communication circuit 20 .
  • the isolator circuit 21 includes a first interface circuit IF1 and a second interface circuit IF2 electrically isolated from each other.
  • the first interface circuit IF1 is an interface circuit for the CPU 17, is connected to the first ground G1, and operates with a voltage based on the first ground G1.
  • the second interface circuit IF2 is an interface circuit for the CAN communication circuit 20, is connected to the second ground G2, and operates with a voltage based on the second ground G2.
  • the CPU 17 and the CAN communication circuit 20 are insulated by the isolator circuit 21 including the first interface circuit IF1 and the second interface circuit IF2.
  • FIG. 6 is a block diagram showing a main configuration of an electronic control device according to Embodiment 2 of the present disclosure.
  • the electronic control unit 2 includes a power supply circuit 12a (second power supply circuit), an ignition interface circuit 14a, a torque sensor interface circuit 15a, an angle sensor 16a, a CPU 17a (second circuit, control circuit ), motor driver 19, CAN communication circuit 20, power supply circuit 51 (first power supply circuit), power supply circuit 52, drive circuit 53 (first circuit, peripheral circuit), motor current detection circuit 54, and isolator circuit 55 (isolation circuit ).
  • the power supply circuit 12a is similar to the power supply circuit 12 shown in FIG. However, the power supply circuit 12a differs from the power supply circuit 12 shown in FIG. 1 in that it is connected to the second ground G2 and generates a voltage based on the second ground G2 from the output voltage of the external power supply PS2. .
  • the voltage generated by the power supply circuit 12a is, for example, 5 [V], like the voltage generated by the power supply circuit 12 shown in FIG.
  • the power supply circuit 12a When the ignition signal S1 is input, the power supply circuit 12a generates a voltage based on the second ground G2.
  • the ignition interface circuit 14a, torque sensor interface circuit 15a, angle sensor 16a, and CPU 17a are similar to the ignition interface circuit 14, torque sensor interface circuit 15, angle sensor 16, and CPU 17 shown in FIG. However, the ignition interface circuit 14a, the torque sensor interface circuit 15a, the angle sensor 16a, and the CPU 17a are connected to the second ground G2 and operate using the voltage generated by the power supply circuit 12a as the power supply voltage. is different from the ignition interface circuit 14, the torque sensor interface circuit 15, the angle sensor 16, and the CPU 17 shown in FIG.
  • the motor driver 19 and CAN communication circuit 20 are the same as the motor driver 19 and CAN communication circuit 20 shown in FIG. 1, respectively.
  • the motor driver 19 drives the motor M based on the drive signal output from the drive circuit 53 .
  • the motor driver 19 includes, for example, an inverter that converts the DC power supplied from the external power supply PS1 into AC power and supplies the converted AC power to the motor M. A detailed description of the inverter is omitted.
  • the CAN communication circuit 20 communicates with a unit (not shown) connected to the CAN bus B1 under the control of the CPU 17a.
  • the CAN communication circuit 20 is connected to the second ground G2 and operates using the voltage generated by the power supply circuit 12a as the power supply voltage.
  • the CAN communication circuit 20 is directly connected to the CPU 17a.
  • the power supply circuit 51 is connected to the first ground G1, and generates a voltage based on the first ground G1 from the output voltage of the external power supply PS1.
  • the voltage generated by the power supply circuit 11 is, for example, 5 [V].
  • the power supply circuit 51 corresponds to a combination of the power supply circuits 11 and 12 shown in FIG.
  • the power supply circuit 52 is connected to the first ground G1 and generates a voltage based on the first ground G1 from the output voltage of the external power supply PS1.
  • the voltage generated by the power supply circuit 52 is, for example, 12 [V].
  • the output voltage of the external power supply PS2 and the voltages generated by the power supply circuits 12a, 51, and 52 and used as power supply voltages are indicated by different power supply symbols. represent. Specifically, the output voltage of the external power supply PS2 is represented by a black square power supply symbol, the voltage generated by the power supply circuit 12a is represented by a black circle power supply symbol, and the voltage generated by the power supply circuit 51 is represented by a power supply symbol of a black circle. A voltage is represented by a power supply symbol of an outline circle, and a voltage generated by the power supply circuit 52 is represented by a power supply symbol of an outline square.
  • the drive circuit 53 includes an FET drive circuit 53a, and generates a drive signal for driving the motor driver 19 based on the control signal output from the CPU 17a.
  • the drive circuit 53 is connected to the first ground G1 and operates using the voltage generated by the power supply circuits 51 and 52 as the power supply voltage.
  • a motor current detection circuit 54 detects the current flowing through the motor driver 19 and outputs the detection result to the CPU 17a.
  • the motor current detection circuit 54 is connected to the second ground G2, and operates using the output voltage of the external power supply PS2 and the voltage generated by the power supply circuit 12a as the power supply voltage.
  • the drive circuit 18 shown in FIG. 1 includes an FET drive circuit 18a and a motor current detection circuit 18b.
  • the drive circuit 53 shown in FIG. 6 includes only the FET drive circuit 53a, and the motor current detection circuit 54 is separate. This is to prevent deterioration of the detection accuracy of the motor current in the CPU 17a.
  • the motor current detection circuit 54 is provided in the drive circuit 53, the CPU 17a and the drive circuit 53 are connected to different grounds. The accuracy of the motor current that is displayed deteriorates. In order to prevent such deterioration in detection accuracy, the motor current detection circuit 54 is separated from the drive circuit 53 and connected to the same ground as the CPU 17a is connected.
  • the isolator circuit 55 is provided between the CPU 17a and the drive circuit 53 and electrically isolates the CPU 17a and the drive circuit 53 from each other. Isolator circuit 55 is provided for the same reason as isolator circuit 21 shown in FIG. Like the isolator circuit 21 shown in FIG. 1, the isolator circuit 55 is connected to the first ground G1 and the second ground G2, and operates using the voltages generated by the power supply circuits 12 and 13 as power supply voltages.
  • the isolator circuit 55 includes a first interface circuit IF1 and a second interface circuit IF2 electrically isolated from each other (see FIGS. 3 to 5), similar to the isolator circuit 21 shown in FIG.
  • the first interface circuit IF1 of the isolator circuit 55 is connected to the drive circuit 53, and the second interface circuit IF2 of the isolator circuit 55 is connected to the CPU 17a. That is, the first interface circuit IF1, which is connected to the first ground G1 and to which the voltage generated by the power supply circuit 51 is applied, is connected to the drive circuit 53. FIG. On the other hand, the second interface circuit IF2, which is connected to the second ground G2 and to which the voltage generated by the power supply circuit 12a is applied, is connected to the CPU 17a.
  • the operation of the electric power steering system including the control unit 2 having the above configuration will be described.
  • the ignition signal S1 is input to the control unit 2 via the connector CN.
  • the ignition signal S1 inputted to the control unit 2 is inputted to the power supply circuit 12a and the CPU 17a through the ignition interface circuit 14a.
  • a voltage for example, 5 [V] is generated with reference to the second ground G2 from the output voltage of the external power supply PS2.
  • the voltage generated by the power supply circuit 12a is applied to the torque sensor interface circuit 15a, the angle sensor 16a, the CPU 17a, the CAN communication circuit 20, the motor current detection circuit 54, and the isolator circuit 55.
  • the output voltage (eg, 12 [V]) of the external power supply PS2 is applied to the motor current detection circuit 54, and the voltage (eg, 5 [V]) generated by the power supply circuit 51 is applied to the drive circuit 53 and the isolator.
  • a voltage (for example, 12 [V]) applied to the circuit 55 and generated by the power supply circuit 52 is applied to the drive circuit 53 .
  • the CPU 17a enters an operating state by inputting the ignition signal S1 to the CPU 17a.
  • the steering torque of the driver of the vehicle is detected by the torque sensor TS.
  • a detection result of the torque sensor TS is input to the CPU 17a through the torque sensor interface circuit 15a.
  • the rotation angle (rotor position) of the rotor of the motor M is detected by the angle sensor 16a.
  • the current flowing through the motor driver 19 is detected by the motor current detection circuit 54 .
  • the detection results of the angle sensor 16a and the motor current detection circuit 54 are input to the CPU 17a.
  • the CPU 17a Based on the detection result of the torque sensor TS, the detection result of the angle sensor 16a, and the detection result of the motor current detection circuit 54, the CPU 17a performs processing for outputting a control signal for controlling the drive circuit 53.
  • a control signal output from the CPU 17 a is input to the drive circuit 53 via the isolator circuit 55 .
  • the first interface circuit IF1 and the second interface circuit IF2 of the isolator circuit 55 are electrically insulated. Therefore, even if there is a potential difference between the first ground G1 and the second ground G2, there will be no abnormal operation due to current flow through the first ground G1 and the second ground G2.
  • the FET drive circuit 53a of the drive circuit 53 performs processing for generating a drive signal for driving the motor driver 19 based on the control signal output from the CPU 17a. .
  • a drive signal generated by the FET drive circuit 53 a is output to the motor driver 19 .
  • the motor M is driven according to the drive signal generated by the FET drive circuit 53a.
  • a steering assist force is applied to the steering mechanism of a vehicle such as an automobile.
  • the current supplied to the motor M is controlled according to the steering torque detected by the torque sensor TS, thereby controlling the steering assist force applied to the steering mechanism of the vehicle.
  • the CPU 17a also controls the CAN communication circuit 20 to communicate with a unit (not shown) connected to the CAN bus B1.
  • Data transmitted via the CAN bus B1 from a unit (not shown) connected to the CAN bus B1 (data addressed to the CPU 17a) is received by the CAN communication circuit 20 and input to the CPU 17a.
  • Data transmitted by the CPU 17a (data addressed to a unit (not shown) connected to the CAN bus B1) is output to the CAN communication circuit 20 from the CPU 17a. Then, it is transmitted from the CAN communication circuit 20 via the CAN bus B1 to a unit (not shown) connected to the CAN bus B1.
  • the CPU 17a connected to the second ground G2 and operated by a voltage based on the second ground G2 and the first ground G1 connected to a voltage based on the first ground G1 and an isolator circuit 55 provided between the CPU 17 a and the drive circuit 53 .
  • the isolator circuit 55 includes a first interface circuit IF1 and a second interface circuit IF2 electrically isolated from each other.
  • the first interface circuit IF1 is an interface circuit for the drive circuit 53, is connected to the first ground G1, and operates with a voltage based on the first ground G1.
  • the second interface circuit IF2 is an interface circuit for the CPU 17a, is connected to the second ground G2, and operates with a voltage based on the second ground G2.
  • the CPU 17a and the drive circuit 53 are insulated by the isolator circuit 55 including the first interface circuit IF1 and the second interface circuit IF2.
  • the present disclosure is not limited to the above embodiments, and can be freely modified within the scope of the present disclosure.
  • the output voltage of the external power supply PS1 is 48 [V] and the output voltage of the external power supply PS2 is 12 [V].
  • the output voltages of the external power sources PS1 and PS2 are not limited to 48 [V] and 12 [V].
  • the output voltage of the external power source PS1 may be higher than the output voltage of the external power source PS2. .
  • the case where the CAN communication circuit 20 and the isolator circuit 21 are separate circuits has been described as an example.
  • the CAN communication circuit 20 and the isolator circuit 21 may be realized by one circuit.
  • the electronic control units 1 and 2 include the CAN communication circuit 20, and an example in which communication is performed via the CAN bus B1 has been described.
  • the communication performed by the electronic control units 1 and 2 may be communication other than CAN communication, such as Flex-ray.
  • an isolator circuit 21 may be provided between the CPU 17 and the torque sensor interface circuit 15 .
  • the torque sensor interface circuit 15 is connected to the second ground G2 and receives the voltage generated by the power supply circuit 13 .
  • a first interface circuit IF1 of the isolator circuit 21 is connected to the CPU 17, and a second interface circuit IF2 of the isolator circuit 21 is connected to the torque sensor interface circuit 15.
  • Each component of the electronic control devices 1 and 2 and the electric power steering device described above has a computer system inside. Then, a program for realizing the function of each component provided in the electronic control units 1 and 2 and the electric power steering device described above is recorded in a computer-readable recording medium, and the program recorded in this recording medium is transferred to the computer system. , and executes the processing in each configuration provided with the electronic control devices 1 and 2 and the electric power steering device.
  • "loading and executing the program recorded on the recording medium into the computer system” includes installing the program in the computer system.
  • the "computer system” here includes an OS and hardware such as peripheral devices.
  • the "computer system” may include multiple computer devices connected via the Internet or a network including communication lines such as WAN, LAN, and dedicated lines.
  • the term "computer-readable recording medium” refers to portable media such as flexible discs, magneto-optical discs, ROMs and CD-ROMs, and storage devices such as hard discs incorporated in computer systems.
  • the recording medium storing the program may be a non-transitory recording medium such as a CD-ROM.
  • Recording media also include internal or external recording media that can be accessed from the distribution server in order to distribute the program.
  • the program may be divided into a plurality of programs, downloaded at different timings, and then combined with each structure provided in the electronic control units 1 and 2 and the electric power steering device. may be distributed by different distribution servers.
  • "computer-readable recording medium” is a volatile memory (RAM) inside a computer system that acts as a server or client when the program is transmitted via a network, and retains the program for a certain period of time. It shall also include things.
  • the program may be for realizing part of the functions described above. Further, it may be a so-called difference file (difference program) that can realize the above functions by combining with a program already recorded in the computer system.

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Abstract

電子制御装置（１）は、第１グランド（Ｇ１）に接続され、第１外部電源（ＰＳ１）の出力電圧から第１グランドを基準とした第１電圧を生成する第１電源回路（１１，１２）と、第２グランド（Ｇ２）に接続され、第２外部電源（ＰＳ２）の出力電圧から第２グランドを基準とした第２電圧を生成する第２電源回路（１３）と、第１グランドに接続され、第１電圧が入力される第１回路（１７）と、第２グランドに接続され、第２電圧が入力される第２回路（２０）と、第１回路と第２回路との間に設けられた絶縁回路（２１）と、を備え、絶縁回路は、第１グランドに接続されるとともに第１電圧が入力され、第１回路に接続される第１インターフェイス回路と、第２グランドに接続されるとともに第２電圧が入力され、第２回路に接続され、第１インターフェイス回路とは電気的に絶縁された第２インターフェイス回路と、を備える。

Description

電子制御装置及び電動パワーステアリング装置
　本開示は、電子制御装置及び電動パワーステアリング装置に関する。
　２つの異なる電源が用いられる電子制御装置では、一方の電源のグランドがオープン状態になった場合、又は２つの電源のグランド間の電位差が発生した場合には、グランドを介した電流の回り込みによる動作異常が発生することがある。このような動作異常を防止するためには、電子制御装置の内部において、一方の電源によって動作する回路と、他方の電源によって動作する回路とを電気的に絶縁する必要がある。
　以下の特許文献１には、２つの電源が用いられる電子制御装置内の回路を電気的に絶縁する従来技術の一例が開示されている。具体的に、以下の特許文献１に開示された従来技術では、モータの制御を行う制御演算装置とモータを駆動するスイッチング素子との間に電位レベルシフト回路を設けることで、制御演算装置とスイッチング素子とを電気的に絶縁している。
特開２００５－２１８２５６号公報
　ところで、上述した特許文献１に開示された電位レベルシフト回路（高耐圧半導体集積回路）は、回路規模が比較的大きい。このため、２つの電源が用いられる電子制御装置内の回路を電気的に絶縁するために電位レベルシフト回路を用いると、部品数及び実装面積（フットプリント）が増加し、装置が大型化し、価格も上昇してしまうという問題があった。
　本開示は上記事情に鑑みてなされたものであり、２つの異なる電源によって動作する回路間を効果的に絶縁しつつ小型化及び低価格化を図ることができる電子制御装置及び電動パワーステアリング装置を提供することを目的とする。
　上記課題を解決するために、本開示の一態様による電子制御装置は、第１グランドに接続された第１外部電源と、第２グランドに接続された第２外部電源とが用いられる電子制御装置であって、前記第１グランドに接続され、前記第１外部電源の出力電圧から前記第１グランドを基準とした第１電圧を生成する第１電源回路と、前記第２グランドに接続され、前記第２外部電源の出力電圧から前記第２グランドを基準とした第２電圧を生成する第２電源回路と、前記第１グランドに接続され、前記第１電圧が入力される第１回路と、前記第２グランドに接続され、前記第２電圧が入力される第２回路と、前記第１回路と前記第２回路との間に設けられた絶縁回路と、を備え、前記絶縁回路が、前記第１グランドに接続されるとともに前記第１電圧が入力され、前記第１回路に接続される第１インターフェイス回路と、前記第２グランドに接続されるとともに前記第２電圧が入力され、前記第２回路に接続され、前記第１インターフェイス回路とは電気的に絶縁された第２インターフェイス回路と、を備える。
　また、本開示の一態様による電動パワーステアリング装置は、ステアリングの操舵トルクを検出するトルクセンサと、前記ステアリングに対して操舵補助トルクを発生させるモータと、前記トルクセンサが検出した前記操舵トルクに応じて、前記モータの駆動を制御する上記に記載の電子制御装置と、を備える。
　本開示によれば、２つの異なる電源によって動作する回路間を効果的に絶縁しつつ小型化及び低価格化を図ることができる、という効果がある。
本開示の実施の形態１による電子制御装置の要部構成を示すブロック図である。 実施の形態１による電子制御装置が備える電源回路の内部構成例を示す回路図である。 実施の形態１におけるアイソレータ回路の第１構成例を示す回路図である。 実施の形態１におけるアイソレータ回路の第２構成例を示す回路図である。 実施の形態１におけるアイソレータ回路の第３構成例を示す回路図である。 本開示の実施の形態２による電子制御装置の要部構成を示すブロック図である。
　以下、図面を参照して、本開示の実施の形態による電子制御装置及び電動パワーステアリング装置について詳細に説明する。
〔実施の形態１〕
　図１は、本開示の実施の形態１による電子制御装置の要部構成を示すブロック図である。尚、図１に示す制御ユニット１（電子制御装置）は、自動車等の車両の操舵機構に操舵補助力を付加する電動パワーステアリング装置に適用したものである。尚、電動パワーステアリング装置は、概して、トルクセンサＴＳ（外部センサ）、モータＭ（アクチュエータ）、及び制御ユニット１から構成される。
　図１に示す通り、制御ユニット１は、外部電源ＰＳ１（第１外部電源）及び外部電源ＰＳ２（第２外部電源）から供給される電力によって動作する。制御ユニット１は、イグニッション信号（ＩＧ信号）Ｓ１が入力された場合に、制御ユニット１が動作するように構成されている。制御ユニット１は、トルクセンサＴＳの検出結果に基づいてモータＭを制御することで、自動車等の車両の操舵機構に操舵補助力を付加する。尚、制御ユニット１は、ＣＡＮ（Controller Area Network）バスＢ１を介した通信も行う。
　外部電源ＰＳ１，ＰＳ２は、出力電圧が互いに異なる直流電源である。例えば、外部電源ＰＳ１は、出力電圧が４８［Ｖ］の直流電源であり、外部電源ＰＳ２は、出力電圧が１２［Ｖ］の直流電源である。つまり、外部電源ＰＳ１は、１２Ｖ超の電源であり、外部電源ＰＳ２は、１２Ｖ系の電源である。外部電源ＰＳ１，ＰＳ２は、互いに異なるグランドに接続されている。例えば、外部電源ＰＳ１は、第１グランドＧ１に接続されており、外部電源ＰＳ２は、第２グランドＧ２に接続されている。尚、図１においては、理解を容易にするために、第１グランドＧ１を通常のグランド記号で表しており、第２グランドＧ２を通常のグランド記号を四角で囲った記号で表している。
　トルクセンサＴＳは、例えば、不図示のステアリングの付近に配置され、運転者の操舵トルクを検出する。モータＭは、車両のステアリングコラム、又はラック軸に搭載され、制御ユニット１の制御の下で、ステアリングに対して操舵補助トルクを発生させる。モータＭは、例えば、Ｕ相巻線、Ｖ相巻線、及びＷ相巻線から構成された三相巻線を有する三相ブラシレスモータである。尚、モータＭは、ブラシ付きモータであっても、三相以上の多相巻線を有する多相モータであってもよい。
　ＣＡＮバスＢ１は、車両に設けられた各種のユニットが接続された通信バスである。イグニッション信号Ｓ１は、例えば、車両の運転者が、イグニッションキーを操作することによって、制御ユニット１に入力される信号である。以上の外部電源ＰＳ１，ＰＳ２、トルクセンサＴＳ、及びＣＡＮバスＢ１は、コネクタＣＮを介して制御ユニット１に接続されている。尚、イグニッション信号Ｓ１は、コネクタＣＮを介して制御ユニット１に入力される。
　制御ユニット１は、電源回路１１（第１電源回路）、電源回路１２（第１電源回路）、電源回路１３（第２電源回路）、イグニッションインターフェイス（ＩＧ Ｉ／Ｆ）回路１４、トルクセンサインターフェイス回路１５（センサ信号インターフェイス回路）、角度センサ１６、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１７（第１回路、制御回路）、駆動回路１８、モータドライバ１９、ＣＡＮ通信回路２０（第２回路、周辺回路、通信回路）、及びアイソレータ回路２１（絶縁回路）を備える。
　電源回路１１は、第１グランドＧ１に接続されており、外部電源ＰＳ１の出力電圧から、第１グランドＧ１を基準とした電圧を生成する。電源回路１１が生成する電圧は、例えば１２［Ｖ］である。電源回路１２は、第１グランドＧ１に接続されており、電源回路１１が生成した電圧から、第１グランドＧ１を基準とした電圧（第１電圧）を生成する。電源回路１２が生成する電圧は、例えば５［Ｖ］である。尚、電源回路１２は、イグニッションインターフェイス回路１４を介したイグニッション信号Ｓ１が入力されると、第１グランドＧ１を基準とした電圧を生成する。
　電源回路１３は、第２グランドＧ２に接続されており、外部電源ＰＳ２の出力電圧から、第２グランドＧ２を基準とした電圧（第２電圧）を生成する。電源回路１３が生成する電圧は、例えば５［Ｖ］である。ここで、電源回路１３を、第２グランドＧ２に接続するのは、外部電源ＰＳ１には接続されておらず、外部電源ＰＳ２のみに接続されている外部機器（図示省略）とグランドを合わせるためである。尚、電源回路１２，１３は何れも、例えば、１２［Ｖ］の電圧から５［Ｖ］の電圧を生成する回路である。このため、電源回路１２，１３は同様の構成であってもよいが、電流容量等により異なる構成であってもよい。
　電源回路１１～１３で生成された電圧は、制御ユニット１に設けられた各ブロックにおいて電源電圧として用いられる。尚、図１においては、理解を容易にするために、電源回路１１～１３で生成されて、電源電圧として用いられる電圧を異なる電源記号で表している。具体的に、電源回路１１で生成された電圧を、白抜き四角印の電源記号で表しており、電源回路１２で生成された電圧を、白抜き丸印の電源記号で表しており、電源回路１３で生成された電圧を、黒丸印の電源記号で表している。
　図２は、実施の形態１による電子制御装置が備える電源回路の内部構成例を示す回路図である。尚、図２では、電子制御装置が備える電源回路１３を例示している。図２に例示する電源回路１３は、基準電圧３０、抵抗３１，３２、差動増幅器３３、及びＭＯＳＦＥＴ３４を備えており、入力端Ｔ１に入力される電圧から出力端Ｔ２から出力する電圧を生成する。尚、入力端Ｔ１に入力される電圧は、例えば、１２［Ｖ］であり、出力端Ｔ２から出力される電圧は、例えば、５［Ｖ］である。出力端Ｔ２から出力される電圧が、電子制御装置１内において電源電圧として用いられる。
　基準電圧３０は、電源回路１３の出力端Ｔ２から出力される電圧の基準となる電圧である。尚、基準電圧３０の負極は、第２グランドＧ２に接続されている。抵抗３１，３２は、出力端Ｔ２と第２グランドＧ２との間において直列接続されており、出力端Ｔ２の電圧を分圧する。差動増幅器３３は、正入力端に入力される電圧（抵抗３１，３２で分圧された電圧）と、負入力端に入力される電圧（基準電圧３０）との差分に応じた電圧を出力端から出力する。尚、差動増幅器３３の正電源は入力端Ｔ１に接続されており、負電源は第２グランドＧ２に接続されている。ＭＯＳＦＥＴ３４は、入力端Ｔ１と出力端Ｔ２との間に設けられ、差動増幅器３３の出力端から出力される信号がゲート端子に入力されている。このように電源回路１３は、出力端Ｔ２から出力される電圧が一定（例えば、５［Ｖ］）となる定電圧回路を構成している。
　イグニッションインターフェイス回路１４は、イグニッション信号Ｓ１を電源回路１２及びＣＰＵ１７に入力させるためのインターフェイス回路である。電源回路１２及びＣＰＵ１７は、イグニッション信号Ｓ１が入力されると動作を開始する。尚、電源回路１２の動作が開始されると、電源回路１２で生成された電圧が、トルクセンサインターフェイス回路１５、角度センサ１６、ＣＰＵ１７、駆動回路１８、及びアイソレータ回路２１に電源電圧として印加される。
　トルクセンサインターフェイス回路１５は、トルクセンサＴＳをＣＰＵ１７に接続するためのインターフェイス回路である。トルクセンサインターフェイス回路１５は、第１グランドＧ１に接続されており、電源回路１２で生成された電圧を電源電圧として動作する。角度センサ１６は、モータＭの回転子の回転角度（回転子位置）を検出する。角度センサ１６は、第１グランドＧ１に接続されており、電源回路１２で生成された電圧を電源電圧として動作する。
　ＣＰＵ１７は、トルクセンサＴＳの検出結果、モータＭに流れるモータ電流の検出結果、及び角度センサ１６の検出結果に基づいて、駆動回路１８を制御する制御信号を出力する。このように、ＣＰＵ１７は、電流による所謂フィードバック制御を行う。また、ＣＰＵ１７は、ＣＡＮ通信回路２０を制御して、ＣＡＮバスＢ１に接続された不図示のユニットと通信を行う。ＣＰＵ１７は、第１グランドＧ１に接続されており、電源回路１２で生成された電圧を電源電圧として動作する。
　駆動回路１８は、ＣＰＵ１７の制御の下で、モータドライバ１９を駆動するための駆動信号を生成するとともに、モータドライバ１９を流れる電流を検出する。駆動回路１８は、ＦＥＴ駆動回路１８ａ及びモータ電流検出回路１８ｂを備える。ＦＥＴ駆動回路１８ａは、ＣＰＵ１７から出力される制御信号に基づいて、モータドライバ１９を駆動するための駆動信号を生成する。モータ電流検出回路１８ｂは、モータドライバ１９を流れる電流を検出し、その検出結果をＣＰＵ１７に出力する。駆動回路１８は、第１グランドＧ１に接続されており、電源回路１１で生成された電圧、及び電源回路１２で生成された電圧を電源電圧として動作する。
　モータドライバ１９は、駆動回路１８から出力される駆動信号に基づいてモータＭを駆動する。モータドライバ１９は、例えば、外部電源ＰＳ１から供給される直流電力を交流電力に変換し、変換した交流電力をモータＭに供給するインバータを備える。このインバータとしては、例えば、Ｕ相に対応した一対の上アームスイッチング素子及び下アームスイッチング素子と、Ｖ相に対応した一対の上アームスイッチング素子及び下アームスイッチング素子と、Ｗ相に対応した上アームスイッチング素子及び下アームスイッチング素子と、を備えるものを用いることができる。
　上記の上アームスイッチング素子及び下アームスイッチング素子としては、例えば、ＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor）を用いることができる。尚、ＭＯＳＦＥＴ以外には、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）、バイポーラトランジスタ等の半導体スイッチを用いることもできる。
　ＣＡＮ通信回路２０は、ＣＰＵ１７の制御の下で、ＣＡＮバスＢ１に接続された不図示のユニットと通信を行う。ＣＡＮ通信回路２０は、第２グランドＧ２に接続されており、電源回路１３で生成された電圧を電源電圧として動作する。ＣＡＮ通信回路２０が第２グランドＧ２に接続されるのは、外部電源ＰＳ２に接続される不図示の制御ユニットと通信するためである。
　アイソレータ回路２１は、ＣＰＵ１７とＣＡＮ通信回路２０との間に設けられ、ＣＰＵ１７とＣＡＮ通信回路２０とを電気的に絶縁する。このようなアイソレータ回路２１を設けるのは、例えば、第１グランドＧ１と第２グランドＧ２との電位差が生じた場合に、第１グランドＧ１及び第２グランドＧ２を介した電流の回り込みによる動作異常の発生を防止するためである。尚、第１グランドＧ１及び第２グランドＧ２を介した電流の回り込みには、ＣＰＵ１７からＣＡＮ通信回路２０への電流の回り込み、ＣＡＮ通信回路２０からＣＰＵ１７への電流の回り込みが含まれる。
　アイソレータ回路２１は、第１グランドＧ１及び第２グランドＧ２に接続されており、電源回路１２及び電源回路１３で生成された電圧を電源電圧として動作する。具体的に、アイソレータ回路２１は、互いに電気的に絶縁された第１インターフェイス回路ＩＦ１と第２インターフェイス回路ＩＦ２とを備える（図３～図５参照）。
　第１インターフェイス回路ＩＦ１は、第１グランドＧ１に接続されるとともに電源回路１２で生成された電圧が印加され、ＣＰＵ１７に接続されたインターフェイス回路である。第２インターフェイス回路ＩＦ２は、第２グランドＧ２に接続されるとともに電源回路１３で生成された電圧が印加され、ＣＡＮ通信回路２０に接続されたインターフェイス回路である。
　つまり、第１グランドＧ１に接続されたＣＰＵ１７と、第１グランドＧ１に接続された第１インターフェイス回路ＩＦ１とが電気的に接続されている。また、第２グランドＧ２に接続されたＣＡＮ通信回路２０と、第２グランドＧ２に接続された第２インターフェイス回路ＩＦ２とが電気的に接続されている。そして、第１グランドＧ１に接続された第１インターフェイス回路ＩＦ１と、第２グランドＧ２に接続された第２インターフェイス回路ＩＦ２とが電気的に絶縁されている。
　図３は、実施の形態１におけるアイソレータ回路の第１構成例を示す回路図である。図３に示すアイソレータ回路２１は、第１インターフェイス回路ＩＦ１と第２インターフェイス回路ＩＦ２とが、コンデンサ４３ａ，４３ｂ（容量素子）によって結合された容量絶縁型の回路である。つまり、図３に示すアイソレータ回路２１は、所謂ディジタルアイソレータということができる。
　第１インターフェイス回路ＩＦ１は、送信回路４１ａ及び受信回路４１ｂを備える。これら送信回路４１ａ及び受信回路４１ｂは、第１グランドＧ１に接続されており、電源回路１２で生成された電圧を電源電圧として動作する。第２インターフェイス回路ＩＦ２は、送信回路４２ａ及び受信回路４２ｂを備える。これら送信回路４２ａ及び受信回路４２ｂは、第２グランドＧ２に接続されており、電源回路１３で生成された電圧を電源電圧として動作する。
　第１インターフェイス回路ＩＦ１に設けられた送信回路４１ａの出力端と、第２インターフェイス回路ＩＦ２に設けられた受信回路４２ｂの入力端とがコンデンサ４３ａによって結合されている。第２インターフェイス回路ＩＦ２に設けられた送信回路４２ａの出力端と、第１インターフェイス回路ＩＦ１に設けられた受信回路４１ｂの入力端とがコンデンサ４３ｂによって結合されている。このような構成により、アイソレータ回路２１は、第１インターフェイス回路ＩＦ１と第２インターフェイス回路ＩＦ２との間でディジタル信号を伝達することができる。
　図４は、実施の形態１におけるアイソレータ回路の第２構成例を示す回路図である。図４に示すアイソレータ回路２１は、第１インターフェイス回路ＩＦ１と第２インターフェイス回路ＩＦ２とが、トランス４４ａ，４４ｂ（磁気誘導回路）によって結合された磁気絶縁型の回路である。つまり、図４に示すアイソレータ回路２１は、所謂ディジタルアイソレータということができる。
　第１インターフェイス回路ＩＦ１は、図３に示す第１インターフェイス回路ＩＦ１と同様の構成である。また、第２インターフェイス回路ＩＦ２は、図３に示す第２インターフェイス回路ＩＦ２と同様の構成である。
　第１インターフェイス回路ＩＦ１に設けられた送信回路４１ａの出力端は、トランス４４ａの一次巻線ｍ１の一端に接続されている。第２インターフェイス回路ＩＦ２に設けられた受信回路４２ｂの入力端は、トランス４４ａの二次巻線ｍ２の一端に接続されている。尚、トランス４４ａの一次巻線ｍ１の他端は第１グランドＧ１に接続されており、二次巻線ｍ２の他端は第２グランドＧ２に接続されている。
　第２インターフェイス回路ＩＦ２に設けられた送信回路４２ａの出力端は、トランス４４ｂの一次巻線ｍ１の一端に接続されている。第１インターフェイス回路ＩＦ１に設けられた受信回路４１ｂの入力端は、トランス４４ｂの二次巻線ｍ２の一端に接続されている。尚、トランス４４ｂの一次巻線ｍ１の他端は第２グランドＧ２に接続されており、二次巻線ｍ２の他端は第１グランドＧ１に接続されている。このような構成により、アイソレータ回路２１は、第１インターフェイス回路ＩＦ１と第２インターフェイス回路ＩＦ２との間でディジタル信号を伝達することができる。
　図５は、実施の形態１におけるアイソレータ回路の第３構成例を示す回路図である。図５に示すアイソレータ回路２１は、第１インターフェイス回路ＩＦ１と第２インターフェイス回路ＩＦ２とが、フォトカプラ４５ａ，４５ｂによって結合された光絶縁型の回路である。
　第１インターフェイス回路ＩＦ１は、図３，図４に示す第１インターフェイス回路ＩＦ１と同様の構成である。また、第２インターフェイス回路ＩＦ２は、図３，図４に示す第２インターフェイス回路ＩＦ２と同様の構成である。
　第１インターフェイス回路ＩＦ１に設けられた送信回路４１ａの出力端は、フォトカプラ４５ａに設けられたフォトダイオードＰＤのアノードに接続されている。尚、フォトダイオードＰＤのカソードは第１グランドＧ１に接続されている。第２インターフェイス回路ＩＦ２に設けられた受信回路４２ｂの入力端は、フォトカプラ４５ａに設けられたフォトトランジスタＰＴのコレクタと抵抗Ｒの一端との接続点に接続されている。尚、抵抗Ｒの他端には、電源回路１３で生成された電圧が印加され、フォトトランジスタＰＴのエミッタは、第２グランドＧ２に接続されている。
　第２インターフェイス回路ＩＦ２に設けられた送信回路４２ａの出力端は、フォトカプラ４５ｂに設けられたフォトダイオードＰＤのアノードに接続されている。尚、フォトダイオードＰＤのカソードは第２グランドＧ２に接続されている。第１インターフェイス回路ＩＦ１に設けられた受信回路４１ｂの入力端は、フォトカプラ４５ｂに設けられたフォトトランジスタＰＴのコレクタと抵抗Ｒの一端との接続点に接続されている。尚、抵抗Ｒの他端には、電源回路１２で生成された電圧が印加され、フォトトランジスタＰＴのエミッタは、第１グランドＧ１に接続されている。このような構成により、アイソレータ回路２１は、第１インターフェイス回路ＩＦ１と第２インターフェイス回路ＩＦ２との間でディジタル信号を伝達することができる。
　次に、上記構成における制御ユニット１を備える電動パワーステアリング装置の動作について説明する。例えば、車両の運転者が、イグニッションキーを操作すると、イグニッション信号Ｓ１がコネクタＣＮを介して制御ユニット１に入力される。制御ユニット１に入力されたイグニッション信号Ｓ１は、イグニッションインターフェイス回路１４を介して電源回路１２及びＣＰＵ１７に入力される。
　すると、電源回路１２において、電源回路１１が生成した電圧から第１グランドＧ１を基準とした電圧（例えば、５［Ｖ］）が生成される。電源回路１２で生成された電圧は、トルクセンサインターフェイス回路１５、角度センサ１６、ＣＰＵ１７、駆動回路１８、及びアイソレータ回路２１に印加される。尚、電源回路１１で生成された電圧（例えば、１２［Ｖ］）は、駆動回路１８に印加され、電源回路１３で生成された電圧（例えば、５［Ｖ］）は、ＣＡＮ通信回路２０及びアイソレータ回路２１に印加される。また、イグニッション信号Ｓ１がＣＰＵ１７に入力されることによって、ＣＰＵ１７は動作状態になる。
　車両の運転者の操舵トルクは、トルクセンサＴＳによって検出される。このトルクセンサＴＳの検出結果は、トルクセンサインターフェイス回路１５を介してＣＰＵ１７に入力される。また、モータＭの回転子の回転角度（回転子位置）が角度センサ１６によって検出される。また、モータドライバ１９を流れる電流が、モータ電流検出回路１８ｂによって検出される。角度センサ１６及びモータ電流検出回路１８ｂの検出結果は、ＣＰＵ１７に入力される。
　トルクセンサＴＳの検出結果、角度センサ１６の検出結果、及びモータ電流検出回路１８ｂの検出結果に基づいて、駆動回路１８を制御する制御信号を出力する処理がＣＰＵ１７によって行われる。ＣＰＵ１７から出力された制御信号は、駆動回路１８に入力される。そして、駆動回路１８のＦＥＴ駆動回路１８ａにおいて、ＣＰＵ１７から出力された制御信号に基づいてモータドライバ１９を駆動するための駆動信号を生成する処理が行われる。
　ＦＥＴ駆動回路１８ａで生成された駆動信号は、モータドライバ１９に出力される。そして、モータドライバ１９において、ＦＥＴ駆動回路１８ａで生成された駆動信号に応じたモータＭの駆動が行われる。これにより、自動車等の車両の操舵機構に操舵補助力が付加される。このように、トルクセンサＴＳで検出された操舵トルクに応じて、モータＭに供給される電流が制御されて、車両の操舵機構に付加する操舵補助力が制御される。
　また、ＣＰＵ１７は、アイソレータ回路２１を介してＣＡＮ通信回路２０を制御することにより、ＣＡＮバスＢ１に接続された不図示のユニットと通信する。ＣＡＮバスＢ１に接続された不図示のユニットから、ＣＡＮバスＢ１を介して送信されてきたデータ（ＣＰＵ１７宛のデータ）は、ＣＡＮ通信回路２０で受信されてアイソレータ回路２１を介してＣＰＵ１７に入力される。ＣＰＵ１７が送信するデータ（ＣＡＮバスＢ１に接続された不図示のユニット宛のデータ）は、ＣＰＵ１７からアイソレータ回路２１を介してＣＡＮ通信回路２０に出力される。そして、ＣＡＮ通信回路２０からＣＡＮバスＢ１を介して、ＣＡＮバスＢ１に接続された不図示のユニットに送信される。
　ここで、図３～図５を用いて説明した通り、アイソレータ回路２１の第１インターフェイス回路ＩＦ１と第２インターフェイス回路ＩＦ２とは電気的に絶縁されている。このため、仮に、第１グランドＧ１と第２グランドＧ２との電位差が生じたとしても、第１グランドＧ１及び第２グランドＧ２を介した電流の回り込みによる動作異常は発生することはない。
　以上の通り、本実施の形態では、第１グランドＧ１に接続されて第１グランドＧ１を基準とした電圧によって動作するＣＰＵ１７と、第２グランドＧ２に接続されて第２グランドＧ２を基準とした電圧によって動作するＣＡＮ通信回路２０と、ＣＰＵ１７とＣＡＮ通信回路２０との間に設けられたアイソレータ回路２１とを備えている。
　アイソレータ回路２１は、互いに電気的に絶縁された第１インターフェイス回路ＩＦ１と第２インターフェイス回路ＩＦ２とを備える。第１インターフェイス回路ＩＦ１は、ＣＰＵ１７に対するインターフェイス回路であって、第１グランドＧ１に接続されて第１グランドＧ１を基準とした電圧によって動作する。第２インターフェイス回路ＩＦ２は、ＣＡＮ通信回路２０に対するインターフェイス回路であって、第２グランドＧ２に接続されて第２グランドＧ２を基準とした電圧によって動作する。
　このように、本実施の形態では、ＣＰＵ１７とＣＡＮ通信回路２０との間を、第１インターフェイス回路ＩＦ１及び第２インターフェイス回路ＩＦ２を備えるアイソレータ回路２１によって絶縁している。これにより、従来、回路間を絶縁するために必要であった電位レベルシフト回路（高耐圧半導体集積回路）が不要になることから、２つの異なる外部電源ＰＳ１，ＰＳ２によって動作する回路間を効果的に絶縁しつつ小型化及び低価格化を図ることができる。
〔実施の形態２〕
　図６は、本開示の実施の形態２による電子制御装置の要部構成を示すブロック図である。尚、図６においては、図１に示すブロックと同様のブロックについては同一の符号を付してある。図２に示す通り、本実施の形態による電子制御装置２は、電源回路１２ａ（第２電源回路）、イグニッションインターフェイス回路１４ａ、トルクセンサインターフェイス回路１５ａ、角度センサ１６ａ、ＣＰＵ１７ａ（第２回路、制御回路）、モータドライバ１９、ＣＡＮ通信回路２０、電源回路５１（第１電源回路）、電源回路５２、駆動回路５３（第１回路、周辺回路）、モータ電流検出回路５４、及びアイソレータ回路５５（絶縁回路）を備える。
　電源回路１２ａは、図１に示す電源回路１２と同様のものである。但し、電源回路１２ａは、第２グランドＧ２に接続されており、外部電源ＰＳ２の出力電圧から、第２グランドＧ２を基準とした電圧を生成する点が、図１に示す電源回路１２とは異なる。電源回路１２ａが生成する電圧は、図１に示す電源回路１２が生成する電圧と同様に、例えば５［Ｖ］である。尚、電源回路１２ａは、イグニッション信号Ｓ１が入力されると、第２グランドＧ２を基準とした電圧を生成する。
　イグニッションインターフェイス回路１４ａ、トルクセンサインターフェイス回路１５ａ、角度センサ１６ａ、及びＣＰＵ１７ａはそれぞれ、図１に示すイグニッションインターフェイス回路１４、トルクセンサインターフェイス回路１５、角度センサ１６、及びＣＰＵ１７と同様のものである。但し、イグニッションインターフェイス回路１４ａ、トルクセンサインターフェイス回路１５ａ、角度センサ１６ａ、及びＣＰＵ１７ａは、第２グランドＧ２に接続されており、電源回路１２ａで生成された電圧を電源電圧として動作する点が、図１に示すイグニッションインターフェイス回路１４、トルクセンサインターフェイス回路１５、角度センサ１６、及びＣＰＵ１７とは異なる。
　モータドライバ１９及びＣＡＮ通信回路２０はそれぞれ、図１に示すモータドライバ１９及びＣＡＮ通信回路２０と同じものである。モータドライバ１９は、駆動回路５３から出力される駆動信号に基づいてモータＭを駆動する。モータドライバ１９は、例えば、外部電源ＰＳ１から供給される直流電力を交流電力に変換し、変換した交流電力をモータＭに供給するインバータを備える。尚、インバータの詳細な説明は省略する。ＣＡＮ通信回路２０は、ＣＰＵ１７ａの制御の下で、ＣＡＮバスＢ１に接続された不図示のユニットと通信を行う。ＣＡＮ通信回路２０は、第２グランドＧ２に接続されており、電源回路１２ａで生成された電圧を電源電圧として動作する。尚、ＣＡＮ通信回路２０は、ＣＰＵ１７ａに直接接続されている。
　電源回路５１は、第１グランドＧ１に接続されており、外部電源ＰＳ１の出力電圧から、第１グランドＧ１を基準とした電圧を生成する。電源回路１１が生成する電圧は、例えば５［Ｖ］である。尚、電源回路５１は、図１に示す電源回路１１，１２を合わせたものに相当するものである。電源回路５２は、第１グランドＧ１に接続されており、外部電源ＰＳ１の出力電圧から、第１グランドＧ１を基準とした電圧を生成する。電源回路５２が生成する電圧は、例えば１２［Ｖ］である。
　尚、図６においては、理解を容易にするために、外部電源ＰＳ２の出力電圧、並びに電源回路１２ａ、電源回路５１、及び電源回路５２で生成されて電源電圧として用いられる電圧を異なる電源記号で表している。具体的に、外部電源ＰＳ２の出力電圧を、黒色四角印の電源記号で表しており、電源回路１２ａで生成された電圧を、黒丸印の電源記号で表しており、電源回路５１で生成された電圧を、白抜き丸印の電源記号で表しており、電源回路５２で生成された電圧を、白抜き四角印の電源記号で表している。
　駆動回路５３は、ＦＥＴ駆動回路５３ａを備えており、ＣＰＵ１７ａから出力される制御信号に基づいて、モータドライバ１９を駆動するための駆動信号を生成する。駆動回路５３は、第１グランドＧ１に接続されており、電源回路５１，５２で生成された電圧を電源電圧として動作する。モータ電流検出回路５４は、モータドライバ１９を流れる電流を検出し、その検出結果をＣＰＵ１７ａに出力する。モータ電流検出回路５４は、第２グランドＧ２に接続されており、外部電源ＰＳ２の出力電圧及び電源回路１２ａで生成された電圧を電源電圧として動作する。
　ここで、図１に示す駆動回路１８は、ＦＥＴ駆動回路１８ａとモータ電流検出回路１８ｂとを備えるものであった。これに対し、図６に示す駆動回路５３は、ＦＥＴ駆動回路５３ａのみを備えており、モータ電流検出回路５４は別とされている。これは、ＣＰＵ１７ａにおけるモータ電流の検出精度の悪化を防止するためである。
　つまり、モータ電流検出回路５４が、仮に、駆動回路５３に設けられているとすると、ＣＰＵ１７ａと駆動回路５３とは互いに異なるグランドに接続されているため、グランド間電圧レベルの差によってＣＰＵ１７ａで検出されるモータ電流の精度が悪化する。このような検出精度の悪化を防止するため、モータ電流検出回路５４を、駆動回路５３から切り離して、ＣＰＵ１７ａが接続されているグランドと同じグランドに接続するようにしている。
　アイソレータ回路５５は、ＣＰＵ１７ａと駆動回路５３との間に設けられ、ＣＰＵ１７ａと駆動回路５３とを電気的に絶縁する。アイソレータ回路５５は、図１に示すアイソレータ回路２１と同様の理由で設けられる。アイソレータ回路５５は、図１に示すアイソレータ回路２１と同様に、第１グランドＧ１及び第２グランドＧ２に接続されており、電源回路１２及び電源回路１３で生成された電圧を電源電圧として動作する。アイソレータ回路５５は、図１に示すアイソレータ回路２１と同様に、互いに電気的に絶縁された第１インターフェイス回路ＩＦ１と第２インターフェイス回路ＩＦ２とを備える（図３～図５参照）。
　アイソレータ回路５５の第１インターフェイス回路ＩＦ１は、駆動回路５３に接続され、アイソレータ回路５５の第２インターフェイス回路ＩＦ２は、ＣＰＵ１７ａに接続される。つまり、第１グランドＧ１に接続されるとともに電源回路５１で生成された電圧が印加される第１インターフェイス回路ＩＦ１は駆動回路５３に接続される。これに対し、第２グランドＧ２に接続されるとともに電源回路１２ａで生成された電圧が印加される第２インターフェイス回路ＩＦ２は、ＣＰＵ１７ａに接続される。
　次に、上記構成における制御ユニット２を備える電動パワーステアリング装置の動作について説明する。例えば、車両の運転者が、イグニッションキーを操作すると、イグニッション信号Ｓ１がコネクタＣＮを介して制御ユニット２に入力される。制御ユニット２に入力されたイグニッション信号Ｓ１は、イグニッションインターフェイス回路１４ａを介して電源回路１２ａ及びＣＰＵ１７ａに入力される。
　すると、電源回路１２ａにおいて、外部電源ＰＳ２の出力電圧から第２グランドＧ２を基準とした電圧（例えば、５［Ｖ］）が生成される。電源回路１２ａで生成された電圧は、トルクセンサインターフェイス回路１５ａ、角度センサ１６ａ、ＣＰＵ１７ａ、ＣＡＮ通信回路２０、モータ電流検出回路５４、及びアイソレータ回路５５に印加される。尚、外部電源ＰＳ２の出力電圧（例えば、１２［Ｖ］）は、モータ電流検出回路５４に印加され、電源回路５１で生成された電圧（例えば、５［Ｖ］）は、駆動回路５３及びアイソレータ回路５５に印加され、電源回路５２で生成された電圧（例えば、１２［Ｖ］）は、駆動回路５３に印加される。また、イグニッション信号Ｓ１がＣＰＵ１７ａに入力されることによって、ＣＰＵ１７ａは動作状態になる。
　車両の運転者の操舵トルクは、トルクセンサＴＳによって検出される。このトルクセンサＴＳの検出結果は、トルクセンサインターフェイス回路１５ａを介してＣＰＵ１７ａに入力される。また、モータＭの回転子の回転角度（回転子位置）が角度センサ１６ａによって検出される。また、モータドライバ１９を流れる電流が、モータ電流検出回路５４によって検出される。角度センサ１６ａ及びモータ電流検出回路５４の検出結果は、ＣＰＵ１７ａに入力される。
　トルクセンサＴＳの検出結果、角度センサ１６ａの検出結果、及びモータ電流検出回路５４の検出結果に基づいて、駆動回路５３を制御する制御信号を出力する処理がＣＰＵ１７ａによって行われる。ＣＰＵ１７ａから出力された制御信号は、アイソレータ回路５５を介して駆動回路５３に入力される。
　ここで、アイソレータ回路５５の第１インターフェイス回路ＩＦ１と第２インターフェイス回路ＩＦ２とは電気的に絶縁されている。このため、仮に、第１グランドＧ１と第２グランドＧ２との電位差が生じたとしても、第１グランドＧ１及び第２グランドＧ２を介した電流の回り込みによる動作異常は発生することはない。
　ＣＰＵ１７ａから出力された制御信号が入力されると、駆動回路５３のＦＥＴ駆動回路５３ａにおいて、ＣＰＵ１７ａから出力された制御信号に基づいてモータドライバ１９を駆動するための駆動信号を生成する処理が行われる。ＦＥＴ駆動回路５３ａで生成された駆動信号は、モータドライバ１９に出力される。そして、モータドライバ１９において、ＦＥＴ駆動回路５３ａで生成された駆動信号に応じたモータＭの駆動が行われる。これにより、自動車等の車両の操舵機構に操舵補助力が付加される。このように、トルクセンサＴＳで検出された操舵トルクに応じて、モータＭに供給される電流が制御されて、車両の操舵機構に付加する操舵補助力が制御される。
　また、ＣＰＵ１７ａは、ＣＡＮ通信回路２０を制御することにより、ＣＡＮバスＢ１に接続された不図示のユニットと通信する。ＣＡＮバスＢ１に接続された不図示のユニットから、ＣＡＮバスＢ１を介して送信されてきたデータ（ＣＰＵ１７ａ宛のデータ）は、ＣＡＮ通信回路２０で受信されてＣＰＵ１７ａに入力される。ＣＰＵ１７ａが送信するデータ（ＣＡＮバスＢ１に接続された不図示のユニット宛のデータ）は、ＣＰＵ１７ａからＣＡＮ通信回路２０に出力される。そして、ＣＡＮ通信回路２０からＣＡＮバスＢ１を介して、ＣＡＮバスＢ１に接続された不図示のユニットに送信される。
　以上の通り、本実施の形態では、第２グランドＧ２に接続されて第２グランドＧ２を基準とした電圧によって動作するＣＰＵ１７ａと、第１グランドＧ１に接続されて第１グランドＧ１を基準とした電圧によって動作する駆動回路５３と、ＣＰＵ１７ａと駆動回路５３との間に設けられたアイソレータ回路５５とを備えている。
　アイソレータ回路５５は、互いに電気的に絶縁された第１インターフェイス回路ＩＦ１と第２インターフェイス回路ＩＦ２とを備える。第１インターフェイス回路ＩＦ１は、駆動回路５３に対するインターフェイス回路であって、第１グランドＧ１に接続されて第１グランドＧ１を基準とした電圧によって動作する。第２インターフェイス回路ＩＦ２は、ＣＰＵ１７ａに対するインターフェイス回路であって、第２グランドＧ２に接続されて第２グランドＧ２を基準とした電圧によって動作する。
　このように、本実施の形態では、ＣＰＵ１７ａと駆動回路５３との間を、第１インターフェイス回路ＩＦ１及び第２インターフェイス回路ＩＦ２を備えるアイソレータ回路５５によって絶縁している。これにより、従来、回路間を絶縁するために必要であった電位レベルシフト回路（高耐圧半導体集積回路）が不要になることから、２つの異なる外部電源ＰＳ１，ＰＳ２によって動作する回路間を効果的に絶縁しつつ小型化及び低価格化を図ることができる。
　以上、実施の形態１，２について説明したが、本開示は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で自由に変更が可能である。例えば、上述した実施の形態１，２では、外部電源ＰＳ１の出力電圧が、４８［Ｖ］であって、外部電源ＰＳ２の出力電圧が、１２［Ｖ］である場合を例に挙げて説明した。しかしながら、外部電源ＰＳ１，ＰＳ２の出力電圧は、４８［Ｖ］，１２［Ｖ］に制限される訳ではなく、例えば、外部電源ＰＳ１の出力電圧は、外部電源ＰＳ２の出力電圧よりも高ければよい。
　また、上述した実施の形態１では、ＣＡＮ通信回路２０とアイソレータ回路２１とが別の回路である場合を例に挙げて説明した。しかしながら、ＣＡＮ通信回路２０とアイソレータ回路２１とは１つの回路で実現されていても良い。また、上述した実施の形態１，２では、電子制御装置１，２が、ＣＡＮ通信回路２０を備えており、ＣＡＮバスＢ１を介して通信を行う例について説明した。しかしながら、電子制御装置１，２が行う通信は、ＣＡＮ通信以外に、Ｆｌｅｘ－ｒａｙ等の他の通信であってもよい。
　また、上述した実施の形態１では、ＣＰＵ１７とＣＡＮ通信回路２０との間にアイソレータ回路２１を設ける例について説明した。しかしながら、ＣＰＵ１７とトルクセンサインターフェイス回路１５との間にアイソレータ回路２１を設ける構成であっても良い。この構成の場合には、トルクセンサインターフェイス回路１５は、第２グランドＧ２に接続されるとともに電源回路１３で生成された電圧が印加される。そして、アイソレータ回路２１の第１インターフェイス回路ＩＦ１がＣＰＵ１７に接続され、第２インターフェイス回路ＩＦ２がトルクセンサインターフェイス回路１５に接続される。
　尚、上述した電子制御装置１，２及び電動パワーステアリング装置が備える各構成は、内部に、コンピュータシステムを有している。そして、上述した電子制御装置１，２及び電動パワーステアリング装置が備える各構成の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより上述した電子制御装置１，２及び電動パワーステアリング装置備える各構成における処理を行ってもよい。ここで、「記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行する」とは、コンピュータシステムにプログラムをインストールすることを含む。ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳ及び周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
　また、「コンピュータシステム」は、インターネット又はＷＡＮ、ＬＡＮ、専用回線等の通信回線を含むネットワークを介して接続された複数のコンピュータ装置を含んでもよい。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ－ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。このように、プログラムを記憶した記録媒体は、ＣＤ－ＲＯＭ等の非一過性の記録媒体であってもよい。
　また、記録媒体には、当該プログラムを配信するために配信サーバからアクセス可能な内部又は外部に設けられた記録媒体も含まれる。尚、プログラムを複数に分割し、それぞれ異なるタイミングでダウンロードした後に電子制御装置１，２及び電動パワーステアリング装置が備える各構成で合体される構成であってもよく、また、分割されたプログラムのそれぞれを配信する配信サーバが異なっていてもよい。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、ネットワークを介してプログラムが送信された場合のサーバ又はクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（ＲＡＭ）のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また、上記プログラムは、上述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、上述した機能をコンピュータシステムに既に記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。
　１，２…制御ユニット、１１…電源回路、１２，１２ａ…電源回路、１３…電源回路、１５，１５ａ…トルクセンサインターフェイス回路、１７，１７ａ…ＣＰＵ、２０…ＣＡＮ通信回路、２１…アイソレータ回路、４３ａ，４３ｂ…コンデンサ、４４ａ，４４ｂ…トランス、４５ａ，４５ｂ…フォトカプラ、５１…電源回路、５３…駆動回路、５５…アイソレータ回路、Ｇ１…第１グランド、Ｇ２…第２グランド、ＩＦ１…第１インターフェイス回路、ＩＦ２…第２インターフェイス回路、Ｍ…モータ、ＰＳ１，ＰＳ２…外部電源、ＴＳ…トルクセンサ

Claims (14)

  1. 　第１グランドに接続された第１外部電源と、第２グランドに接続された第２外部電源とが用いられる電子制御装置であって、
    　前記第１グランドに接続され、前記第１外部電源の出力電圧から前記第１グランドを基準とした第１電圧を生成する第１電源回路と、
    　前記第２グランドに接続され、前記第２外部電源の出力電圧から前記第２グランドを基準とした第２電圧を生成する第２電源回路と、
    　前記第１グランドに接続され、前記第１電圧が入力される第１回路と、
    　前記第２グランドに接続され、前記第２電圧が入力される第２回路と、
    　前記第１回路と前記第２回路との間に設けられた絶縁回路と、
    　を備え、
    　前記絶縁回路は、前記第１グランドに接続されるとともに前記第１電圧が入力され、前記第１回路に接続される第１インターフェイス回路と、
    　前記第２グランドに接続されるとともに前記第２電圧が入力され、前記第２回路に接続され、前記第１インターフェイス回路とは電気的に絶縁された第２インターフェイス回路と、
    　を備える電子制御装置。
  2. 　前記第１回路及び前記第２回路の何れか一方は制御回路であり、
    　前記第１回路及び前記第２回路の何れか他方は前記制御回路の周辺回路である、
    　請求項１記載の電子制御装置。
  3. 　前記第１回路は、前記制御回路であり、
    　前記第２回路は、前記周辺回路であり、
    　前記周辺回路は、外部機器と通信する通信回路である、
    　請求項２記載の電子制御装置。
  4. 　前記第１回路は、前記周辺回路であり、
    　前記第２回路は、前記制御回路であり、
    　前記周辺回路は、前記制御回路から出力される制御信号に基づいてアクチュエータを駆動する駆動回路である、
    　請求項２記載の電子制御装置。
  5. 　前記第１回路は、前記制御回路であり、
    　前記第２回路は、前記周辺回路であり、
    　前記周辺回路は、外部センサに接続されたセンサ信号インターフェイス回路である、
    　請求項２記載の電子制御装置。
  6. 　前記絶縁回路は、前記第１インターフェイス回路と前記第２インターフェイス回路とが容量素子によって結合された容量絶縁型の回路である、請求項１から請求項５の何れか一項に記載の電子制御装置。
  7. 　前記絶縁回路は、前記第１インターフェイス回路と前記第２インターフェイス回路とが磁気誘導回路によって結合された磁気絶縁型の回路である、請求項１から請求項５の何れか一項に記載の電子制御装置。
  8. 　前記絶縁回路は、前記第１インターフェイス回路と前記第２インターフェイス回路とがフォトカプラによって結合された光絶縁型の回路である、請求項１から請求項５の何れか一項に記載の電子制御装置。
  9. 　前記絶縁回路は、前記第１インターフェイス回路と前記第２インターフェイス回路との間でディジタル信号を伝達する、請求項１から請求項８の何れか一項に記載の電子制御装置。
  10. 　前記第１外部電源は、出力電圧が１２Ｖ超の電源であり、
    　前記第２外部電源は、出力電圧が１２Ｖ系の電源であり、
    　前記第１電源回路及び前記第２電源回路は、前記第１電圧及び前記第２電圧として５Ｖ定電圧をそれぞれ生成する、
    　請求項１から請求項９の何れか一項に記載の電子制御装置。
  11. 　前記外部機器は、前記第２外部電源に接続されており、
    　前記通信回路及び前記外部機器は、前記第２グランドに接続されている、
    　請求項３記載の電子制御装置。
  12. 　前記外部センサは、前記第２外部電源に接続されており、
    　前記センサ信号インターフェイス回路及び前記外部センサは、前記第２グランドに接続されている、
    　請求項５記載の電子制御装置。
  13. 　前記駆動回路は、モータを駆動するモータドライバであり、
    　前記第１外部電源は、前記モータドライバの電源として用いられる、
    　請求項４記載の電子制御装置。
  14. 　ステアリングの操舵トルクを検出するトルクセンサと、
    　前記ステアリングに対して操舵補助トルクを発生させるモータと、
    　前記トルクセンサが検出した前記操舵トルクに応じて、前記モータの駆動を制御する請求項１から請求項１３の何れか一項に記載の電子制御装置と、
    　を備える電動パワーステアリング装置。
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