電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種利用電動(dòng)機(jī)來(lái)對(duì)方向盤(pán)的轉(zhuǎn)向力進(jìn)行輔助的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]眾所周知，電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置具有以下結(jié)構(gòu):對(duì)駕駛員施加至方向盤(pán)的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩進(jìn)行檢測(cè)，利用電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生與該檢測(cè)到的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩相對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)矩，從而對(duì)駕駛員的轉(zhuǎn)向力進(jìn)行輔助。
[0003]以往，存在一種電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置，該電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置具有以下結(jié)構(gòu):在從車(chē)載電池等電源到電動(dòng)機(jī)的供電路徑上配置機(jī)械電源繼電器，通過(guò)控制該電源繼電器來(lái)使連接至電動(dòng)機(jī)的供電電路斷開(kāi)、閉合。另外，還存在一種電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置，由MOSFET(MetalOxide Semiconductor Field Effect Transistor:金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管)等開(kāi)關(guān)元件來(lái)構(gòu)成上述機(jī)械電源繼電器。此外，還存在一種電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置，為了在搭載于車(chē)輛的電池錯(cuò)誤地連接到相反極性時(shí)防止裝置發(fā)生損壞，將同樣的MOSFET串聯(lián)連接，構(gòu)成電源繼電器，將該電源繼電器配置于電動(dòng)機(jī)的供電路徑。
[0004]如上所述，在將同樣的MOSFET串聯(lián)連接并配置于電動(dòng)機(jī)的供電路徑的現(xiàn)有的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向控制裝置中，為了檢測(cè)出各個(gè)MOSFET的異常，除了產(chǎn)生能個(gè)別驅(qū)動(dòng)各個(gè)MOSFET的柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路以外，在串聯(lián)連接的兩個(gè)MOSFET之間和MOSFET與電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路之間分別添加監(jiān)視電路，利用該監(jiān)視電路來(lái)檢查各個(gè)MOSFET的異常(例如參照專(zhuān)利文獻(xiàn)1)。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)
[0005]專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本專(zhuān)利特開(kāi)2012-188101號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題
[0006]如上所述，在由MOSFET構(gòu)成電源繼電器的現(xiàn)有的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置中，寄生二極管內(nèi)置于MOSFET的漏極/源極之間，即使MOSFET發(fā)生開(kāi)路故障，也會(huì)由于該寄生二極管的存在而無(wú)法檢測(cè)出MOSFET的故障。另外，在具有將MOSFET串聯(lián)連接而成的電源繼電器的現(xiàn)有的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置中，存在如下等問(wèn)題:電路元件增加，用于檢查電路元件的異常的單元也變得復(fù)雜。
[0007]本發(fā)明為了解決現(xiàn)有的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置中的上述問(wèn)題而得以完成，其目的在于，獲得一種電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置，能夠容易地獲得MOSFET等開(kāi)關(guān)元件的異常，而不會(huì)使裝置復(fù)雜化。
解決技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案
[0008]本發(fā)明的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置具備:電動(dòng)機(jī)，該電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生與駕駛車(chē)輛的駕駛員的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩相對(duì)應(yīng)的輔助轉(zhuǎn)矩；以及控制所述電動(dòng)機(jī)的控制單元，將由所述電動(dòng)機(jī)所產(chǎn)生的輔助轉(zhuǎn)矩施加至所述轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩，以對(duì)所述駕駛員的轉(zhuǎn)向進(jìn)行輔助，所述電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置的特征在于，
所述控制單元包括:
驅(qū)動(dòng)所述電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路；
運(yùn)算裝置，該運(yùn)算裝置對(duì)控制所述驅(qū)動(dòng)電路的控制信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算，將其輸出至所述驅(qū)動(dòng)電路，并產(chǎn)生第1指令信號(hào)；以及
電源繼電器，該電源繼電器連接于所述驅(qū)動(dòng)電路與所述車(chē)輛所搭載的電池之間，基于來(lái)自所述運(yùn)算裝置的所述第1指令信號(hào)來(lái)進(jìn)行開(kāi)閉，
所述電源繼電器包括:
第1開(kāi)關(guān)元件，該第1開(kāi)關(guān)元件的第1 二極管并聯(lián)連接，該第1開(kāi)關(guān)元件與所述電池相連；以及
第2開(kāi)關(guān)元件，該第2開(kāi)關(guān)元件的第2 二極管并聯(lián)連接，該第2開(kāi)關(guān)元件與所述第1開(kāi)關(guān)元件串聯(lián)連接并與所述驅(qū)動(dòng)電路相連，
對(duì)所述第1開(kāi)關(guān)元件和所述第2開(kāi)關(guān)元件進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，利用來(lái)自所述運(yùn)算裝置的所述第1指令信號(hào)來(lái)使所述第1開(kāi)關(guān)元件和所述第2開(kāi)關(guān)元件同時(shí)進(jìn)行開(kāi)閉，
將所述第1 二極管與所述第2 二極管進(jìn)行串聯(lián)連接，使得在所述第1開(kāi)關(guān)元件與所述第2開(kāi)關(guān)元件串聯(lián)連接時(shí)，所述第1 二極管與所述第2 二極管極性互相相反，
所述電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置包括對(duì)所述驅(qū)動(dòng)電路與所述第2開(kāi)關(guān)元件之間的電壓進(jìn)行監(jiān)視的第1監(jiān)視電路，
所述運(yùn)算裝置基于由所述第1指令信號(hào)和所述第1監(jiān)視電路所監(jiān)視到的電壓，來(lái)判斷所述電源繼電器的異常。
發(fā)明效果
[0009]根據(jù)本發(fā)明，能夠簡(jiǎn)化電源繼電器的驅(qū)動(dòng)電路，也能削減判斷該異常的監(jiān)視電路，進(jìn)而能削減異常判斷工序。
【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式1的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置的主要部分的結(jié)構(gòu)圖。
圖2是本發(fā)明的實(shí)施方式1的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置中的充電電路的電路結(jié)構(gòu)圖。
圖3是本發(fā)明的實(shí)施方式1的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置中的監(jiān)視電路及電源繼電器驅(qū)動(dòng)電路的電路結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]實(shí)施方式1.下面，基于附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式1的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置進(jìn)行說(shuō)明。圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式1的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置的主要部分的結(jié)構(gòu)圖。圖1中，監(jiān)視器19的輸出軸經(jīng)由減速機(jī)構(gòu)(未圖示)與車(chē)輛的轉(zhuǎn)向裝置相連結(jié)，如后所述，產(chǎn)生與駕駛員的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩相對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)矩，并將該所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩作為輔助轉(zhuǎn)矩經(jīng)由減速機(jī)構(gòu)施加至車(chē)輛的轉(zhuǎn)向裝置。
[0012]控制單元2具備電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路18、運(yùn)算裝置(以下稱(chēng)作CPU) 17、電源繼電器3、電源繼電器驅(qū)動(dòng)電路14、作為電容器的電解電容器8、充電電路16、第1監(jiān)視電路9、以及第2監(jiān)視電路12。搭載于車(chē)輛的電池1經(jīng)由電源繼電器3及電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路18與電動(dòng)機(jī)19相連，將電源提供給電動(dòng)機(jī)19。
[0013]CPU17輸入有來(lái)自對(duì)駕駛員施加至轉(zhuǎn)向軸的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩進(jìn)行檢測(cè)的轉(zhuǎn)矩檢測(cè)器(未圖示)的轉(zhuǎn)矩信號(hào)、來(lái)自檢測(cè)車(chē)輛速度的車(chē)速檢測(cè)器(未圖示)的車(chē)速信號(hào)等，基于上述等所輸入的信號(hào)來(lái)計(jì)算控制信號(hào)，將該計(jì)算出的控制信號(hào)輸出至電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路18。電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路18產(chǎn)生與來(lái)自CPU17的控制信號(hào)相對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電流，以驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)19，并使電動(dòng)機(jī)19產(chǎn)生與駕駛員的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩相對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)矩。
[0014]電源繼電器3由串聯(lián)連接的作為第1開(kāi)關(guān)元件的第1M0SFET4、以及作為第2開(kāi)關(guān)元件的第2M0SFET5構(gòu)成。第1M0SFET4內(nèi)置有與該第1M0SFET4并列連接的第1寄生二極管7。第2M0SFET5內(nèi)置有與該第2M0SFET5并列連接的第2寄生二極管6。由此，將由第1M0SFET4與第2M0SFET5串聯(lián)連接而成的電源繼電器3插入至電解電容器1的正極端子與電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路18的正極側(cè)輸入端子之間。另外，第1M0SFET4與第2M0SFET5的柵極電極與電源繼電器驅(qū)動(dòng)電路14相連接。
[0015]第1M0SFET4及第2M0SFET5在對(duì)柵極電極提供基于從CPU17輸出的第1指令信號(hào)13的來(lái)自電源繼電器驅(qū)動(dòng)電路14的驅(qū)動(dòng)信號(hào)時(shí)導(dǎo)通，將作為搭載于車(chē)輛的電源的電池1與電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路18相連接，若不對(duì)柵極電極提供來(lái)自電源繼電器驅(qū)動(dòng)電路14的驅(qū)動(dòng)信號(hào)則截止，以阻斷電池1與電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路18之間的連接。
[0016]此處，在電池1以圖1所示的極性正確連接時(shí)，若第1M0SFET4截止，則第1M0SFET4的第1寄生二極管7以對(duì)電池1與電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路18之間進(jìn)行阻斷方向的極性來(lái)進(jìn)行連接。另一方面，在電池1錯(cuò)誤地以與圖1所示的極性相反的極性來(lái)進(jìn)行連接時(shí)，若第2M0SFET5截止，則第2M0SFET5的第2寄生二極管6以對(duì)電池1與電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路18之間進(jìn)行阻斷方向的極性來(lái)進(jìn)行連接，防止電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路18與相反極性的電池錯(cuò)誤地連接，以對(duì)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路18進(jìn)行保護(hù)。
[0017]第1監(jiān)視電路9由連接至電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路18的正極側(cè)輸入端子與負(fù)極側(cè)輸入端子之間的電阻10及電阻11的串聯(lián)連接體構(gòu)成，將電阻10與電阻11的串聯(lián)連接點(diǎn)上的電壓輸入至CPU17。CPU 17能夠基于從第1監(jiān)視電路9輸入的電壓來(lái)對(duì)電源繼電器3與電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路18之間的電壓進(jìn)行監(jiān)視。
[0018]電解電容器8連接于電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路18的正極側(cè)輸入端子與負(fù)極側(cè)輸入端子之間，由基于來(lái)自CPU17的第2指令信號(hào)15進(jìn)行動(dòng)作的充電電路16來(lái)進(jìn)行充電，在從電池1流入電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路18的電流不足時(shí)進(jìn)行放電，進(jìn)行吸收電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路18的電流脈動(dòng)的動(dòng)作。
[0019]接下來(lái)，對(duì)充電電路16進(jìn)行說(shuō)明。圖2是本發(fā)明的實(shí)施方式1的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置中的充電電路的電路結(jié)構(gòu)圖。圖2中，充電電路16包括第1晶體管25、第2晶體管26、電阻20、21、22、23以及24。第2晶體管26的發(fā)射極與搭載于上述車(chē)輛的電池1的正極側(cè)端子相連，集電極經(jīng)由電阻24與電解電容器6的正極側(cè)端子相連。第1晶體管25的集電極經(jīng)由電阻22與第2晶體管26的基極相連，發(fā)射極與車(chē)輛的接地電位的部分相連。
[0020]在采用上述結(jié)構(gòu)的充電電路16中，將來(lái)自CPU17的第2指令信號(hào)15經(jīng)由電阻20施加至第1晶體管25的基極，該情況下，第1晶體管25導(dǎo)通，從而第2晶體管26導(dǎo)通。其結(jié)果是，電解電容器6經(jīng)由第2晶體管26及電阻24接受來(lái)自電池1的充電。若來(lái)自CPU17的第2指令信號(hào)變?yōu)榻刂?，則第1