電動助力轉(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機(jī)來對方向盤的轉(zhuǎn)向力進(jìn)行輔助的電動助力轉(zhuǎn)向裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]眾所周知，電動助力轉(zhuǎn)向裝置具有以下結(jié)構(gòu):對駕駛員施加至方向盤的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩進(jìn)行檢測，利用電動機(jī)產(chǎn)生與該檢測到的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩相對應(yīng)的轉(zhuǎn)矩，從而對駕駛員的轉(zhuǎn)向力進(jìn)行輔助。
[0003]以往，存在一種電動助力轉(zhuǎn)向裝置，該電動助力轉(zhuǎn)向裝置具有以下結(jié)構(gòu):在從車載電池等電源到電動機(jī)的供電路徑上配置機(jī)械電源繼電器，通過控制該電源繼電器來使連接至電動機(jī)的供電電路斷開、閉合。另外，還存在一種電動助力轉(zhuǎn)向裝置，由MOSFET(MetalOxide Semiconductor Field Effect Transistor:金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)等開關(guān)元件來構(gòu)成上述機(jī)械電源繼電器。此外，還存在一種電動助力轉(zhuǎn)向裝置，為了在搭載于車輛的電池錯誤地連接到相反極性時防止裝置發(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)連接并配置于電動機(jī)的供電路徑的現(xiàn)有的電動助力轉(zhuǎn)向控制裝置中，為了檢測出各個MOSFET的異常，除了產(chǎn)生能個別驅(qū)動各個MOSFET的柵極驅(qū)動信號的電動機(jī)驅(qū)動電路以外，在串聯(lián)連接的兩個MOSFET之間和MOSFET與電動機(jī)驅(qū)動電路之間分別添加監(jiān)視電路，利用該監(jiān)視電路來檢查各個MOSFET的異常(例如參照專利文獻(xiàn)1)。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)1:日本專利特開2012-188101號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

發(fā)明所要解決的技術(shù)問題
[0006]如上所述，在由MOSFET構(gòu)成電源繼電器的現(xiàn)有的電動助力轉(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)生開路故障，也會由于該寄生二極管的存在而無法檢測出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)有的電動助力轉(zhuǎn)向裝置中，存在如下等問題: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)有的電動助力轉(zhuǎn)向裝置中的上述問題而得以完成，其目的在于，獲得一種電動助力轉(zhuǎn)向裝置，能夠容易地獲得MOSFET等開關(guān)元件的異常，而不會使裝置復(fù)雜化。
解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案
[0008]本發(fā)明的電動助力轉(zhuǎn)向裝置具備:電動機(jī)，該電動機(jī)產(chǎn)生與駕駛車輛的駕駛員的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩相對應(yīng)的輔助轉(zhuǎn)矩；以及控制所述電動機(jī)的控制單元，將由所述電動機(jī)所產(chǎn)生的輔助轉(zhuǎn)矩施加至所述轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩，以對所述駕駛員的轉(zhuǎn)向進(jìn)行輔助，所述電動助力轉(zhuǎn)向裝置的特征在于，
所述控制單元包括:
驅(qū)動所述電動機(jī)的驅(qū)動電路；
運算裝置，該運算裝置對控制所述驅(qū)動電路的控制信號進(jìn)行運算，將其輸出至所述驅(qū)動電路，并產(chǎn)生第1指令信號；以及
電源繼電器，該電源繼電器連接于所述驅(qū)動電路與所述車輛所搭載的電池之間，基于來自所述運算裝置的所述第1指令信號來進(jìn)行開閉，
所述電源繼電器包括:
第1開關(guān)元件，該第1開關(guān)元件的第1 二極管并聯(lián)連接，該第1開關(guān)元件與所述電池相連；以及
第2開關(guān)元件，該第2開關(guān)元件的第2 二極管并聯(lián)連接，該第2開關(guān)元件與所述第1開關(guān)元件串聯(lián)連接并與所述驅(qū)動電路相連，
對所述第1開關(guān)元件和所述第2開關(guān)元件進(jìn)行驅(qū)動，利用來自所述運算裝置的所述第1指令信號來使所述第1開關(guān)元件和所述第2開關(guān)元件同時進(jìn)行開閉，
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開關(guān)元件與所述第2開關(guān)元件串聯(lián)連接時，所述第1 二極管與所述第2 二極管極性互相相反，
所述電動助力轉(zhuǎn)向裝置包括對所述驅(qū)動電路與所述第2開關(guān)元件之間的電壓進(jìn)行監(jiān)視的第1監(jiān)視電路，
所述運算裝置基于由所述第1指令信號和所述第1監(jiān)視電路所監(jiān)視到的電壓，來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，能夠簡化電源繼電器的驅(qū)動電路，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。
【附圖說明】
[0010]圖1是本發(fā)明的實施方式1的電動助力轉(zhuǎn)向裝置的主要部分的結(jié)構(gòu)圖。
圖2是本發(fā)明的實施方式1的電動助力轉(zhuǎn)向裝置中的充電電路的電路結(jié)構(gòu)圖。
圖3是本發(fā)明的實施方式1的電動助力轉(zhuǎn)向裝置中的監(jiān)視電路及電源繼電器驅(qū)動電路的電路結(jié)構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0011]實施方式1.下面，基于附圖對本發(fā)明的實施方式1的電動助力轉(zhuǎn)向裝置進(jìn)行說明。圖1是本發(fā)明的實施方式1的電動助力轉(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)施加至車輛的轉(zhuǎn)向裝置。
[0012]控制單元2具備電動機(jī)驅(qū)動電路18、運算裝置(以下稱作CPU) 17、電源繼電器3、電源繼電器驅(qū)動電路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。搭載于車輛的電池1經(jīng)由電源繼電器3及電動機(jī)驅(qū)動電路18與電動機(jī)19相連，將電源提供給電動機(jī)19。
[0013]CPU17輸入有來自對駕駛員施加至轉(zhuǎn)向軸的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩進(jìn)行檢測的轉(zhuǎn)矩檢測器(未圖示)的轉(zhuǎn)矩信號、來自檢測車輛速度的車速檢測器(未圖示)的車速信號等，基于上述等所輸入的信號來計算控制信號，將該計算出的控制信號輸出至電動機(jī)驅(qū)動電路18。電動機(jī)驅(qū)動電路18產(chǎn)生與來自CPU17的控制信號相對應(yīng)的驅(qū)動電流，以驅(qū)動電動機(jī)19，并使電動機(jī)19產(chǎn)生與駕駛員的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩相對應(yīng)的轉(zhuǎn)矩。
[0014]電源繼電器3由串聯(lián)連接的作為第1開關(guān)元件的第1M0SFET4、以及作為第2開關(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的正極端子與電動機(jī)驅(qū)動電路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)動電路14相連接。
[0015]第1M0SFET4及第2M0SFET5在對柵極電極提供基于從CPU17輸出的第1指令信號13的來自電源繼電器驅(qū)動電路14的驅(qū)動信號時導(dǎo)通，將作為搭載于車輛的電源的電池1與電動機(jī)驅(qū)動電路18相連接，若不對柵極電極提供來自電源繼電器驅(qū)動電路14的驅(qū)動信號則截止，以阻斷電池1與電動機(jī)驅(qū)動電路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，若第1M0SFET4截止，則第1M0SFET4的第1寄生二極管7以對電池1與電動機(jī)驅(qū)動電路18之間進(jìn)行阻斷方向的極性來進(jìn)行連接。另一方面，在電池1錯誤地以與圖1所示的極性相反的極性來進(jìn)行連接時，若第2M0SFET5截止，則第2M0SFET5的第2寄生二極管6以對電池1與電動機(jī)驅(qū)動電路18之間進(jìn)行阻斷方向的極性來進(jìn)行連接，防止電動機(jī)驅(qū)動電路18與相反極性的電池錯誤地連接，以對電動機(jī)驅(qū)動電路18進(jìn)行保護(hù)。
[0017]第1監(jiān)視電路9由連接至電動機(jī)驅(qū)動電路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輸入的電壓來對電源繼電器3與電動機(jī)驅(qū)動電路18之間的電壓進(jìn)行監(jiān)視。
[0018]電解電容器8連接于電動機(jī)驅(qū)動電路18的正極側(cè)輸入端子與負(fù)極側(cè)輸入端子之間，由基于來自CPU17的第2指令信號15進(jìn)行動作的充電電路16來進(jìn)行充電，在從電池1流入電動機(jī)驅(qū)動電路18的電流不足時進(jìn)行放電，進(jìn)行吸收電動機(jī)驅(qū)動電路18的電流脈動的動作。
[0019]接下來，對充電電路16進(jìn)行說明。圖2是本發(fā)明的實施方式1的電動助力轉(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，將來自CPU17的第2指令信號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接受來自電池1的充電。若來自CPU17的第2指令信號變?yōu)榻刂?，則第1