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Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektronische Steuereinheit, welche eine elektrische Last steuert.
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JP H08-19167 A offenbart eine elektronische Steuereinheit. Diese elektronische Steuereinheit steuert ein Einschalten und Ausschalten einer Anzeigeleuchte, welche eine von elektrischen Lasten ist. Die Anzeigeleuchte ist elektrisch über einen Zündschalter mit einer fahrzeuginternen Gleichstromquelle verbunden. Ein Transistor ist in einer Erdungsleitung der Anzeigeleuchte vorgesehen. Die elektronische Steuereinheit schaltet die Anzeigeleuchte durch Einschalten bzw. Ausschalten des Transistors ein und aus. Unter der Annahme, dass die Erdungsleitung für die Anzeigeleuchte eine erste Erdungsleitung ist, ist die elektronische Steuereinheit elektrisch mit einer zweiten Erdungsleitung verbunden, die separat von der ersten Erdungsleitung vorgesehen ist. Wenn die erste Erdungsleitung aus irgendeinem Grund abgetrennt wird, wird die Anzeigeleuchte nicht mit Energie versorgt und überhaupt nicht eingeschaltet.
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Es ist vorgeschlagen, zwei Leitungen als die erste Erdungsleitung vorzusehen. Mit zwei Leitungen, welche als die erste Erdungsleitung vorgesehen sind, ist es, selbst wenn eine Leitung abgetrennt wird, möglich, die Anzeigeleuchte über die andere Leitung mit Energie zu versorgen. Es ist jedoch wegen Zunahmen bei Kosten und Fahrzeuggewicht nicht zweckmäßig, zwei Leitungen als die erste Erdungsleitung vorzusehen. Die elektronische Steuereinheit muss daher ausgebildet werden, der Abtrennung bei der ersten Erdungsleitung entgegenzuwirken.
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Die gleiche Gegenmaßnahme wird auch bei anderen elektronischen Steuereinheiten benötigt, welche andere elektrische Lasten wie beispielsweise eine induktive Last steuern.
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Die vorliegende Erfindung adressiert das oben beschriebene Problem und hat als eine Aufgabe, eine elektronische Steuereinheit bereitzustellen, welche fähig ist, eine elektrische Last sicher anzusteuern, selbst wenn eine Erdungsleitung der elektrischen Last abgetrennt wird.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst eine elektronische Steuereinheit, welche eine elektrische Last steuert: ein Gehäuse; einen Verbindungsanschluss, welcher an dem Gehäuse für eine elektrische Verbindung mit der elektrischen Last vorgesehen ist; eine erste interne Erdungsleitung, welche innerhalb des Gehäuses vorgesehen ist; eine erste externe Erdungsleitung, welche außerhalb des Gehäuses vorgesehen ist; einen ersten Erdungsanschluss, welcher an dem Gehäuse vorgesehen ist und elektrisch über die erste interne Erdungsleitung mit dem Verbindungsanschluss und über die erste externe Erdungsleitung mit einer Erde verbunden ist; ein niederseitiges (niedrigseitiges) Schaltelement, welches in der ersten internen Erdungsleitung vorgesehen ist; einen Steuerkreis zum Einschalten und Ausschalten des niederseitigen Schaltelements; eine zweite interne Erdungsleitung, welche getrennt von der ersten internen Erdungsleitung vorgesehen ist; eine zweite externe Erdungsleitung, welche getrennt von der ersten externen Erdungsleitung vorgesehen ist; einen zweiten Erdungsanschluss, welcher an dem Gehäuse vorgesehen ist und elektrisch über die zweite interne Erdungsleitung mit dem Steuerkreis und über die zweite externe Erdungsleitung mit der Erde verbunden ist; eine Verbindungsleitung, welche die erste interne Erdungsleitung und die zweite interne Erdungsleitung verbindet; und ein Verbindungsschaltelement, welches in der Verbindungsleitung vorgesehen ist. Das Verbindungsschaltelement ist gesteuert, in einem Ausschaltzustand bzw. in einem Einschaltzustand zu sein, wenn die erste externe Erdungsleitung normal mit der Erde verbunden ist bzw. von der Erde abgetrennt ist.
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1 ist ein Blockdiagramm, welches ein Shift-by-Wire-System (Schalten-per-Draht-System) eines Fahrzeuges zeigt, welches eine elektronische Steuereinheit gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet;
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2 ist ein Schaltbild eines ersten Ausführungsbeispiels der in 1 gezeigten elektronischen Steuereinheit;
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3 ist ein Ablaufdiagramm, welches eine Operation (einen Betrieb) des ersten Ausführungsbeispiels der in 2 gezeigten elektronischen Steuereinheit zeigt, wobei (A), (B) und (C) Änderungen in einem Einschalt-Ausschaltzustand eines MOSFETs eines Erdungsumschaltschaltkreises, eine Gate-Source-Spannung des MOSFETs bzw. eine Spannung eines ersten Erdungsanschlusses zeigen;
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4 ist ein Schaltbild eines zweiten Ausführungsbeispiels der in 1 gezeigten elektronischen Steuereinheit;
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5 ist ein Flussdiagramm, welches eine in dem zweiten Ausführungsbeispiel der elektronischen Steuereinheit ausgeführte Verarbeitung zeigt;
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6 ist ein Ablaufdiagramm, welches eine Operation (einen Betrieb) des zweiten Ausführungsbeispiels der in 4 gezeigten elektronischen Steuereinheit zeigt, wobei (A), (B), (C) und (D) Änderungen in einem Einschalt-Ausschaltzustand eines MOSFETs eines Erdungsumschaltschaltkreises, eine Gate-Source-Spannung des MOSFETs, eine Spannung eines ersten Erdungsanschlusses bzw. ein Ausgangssignal eines Komparators (Vergleichsschaltung) zeigen.
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Eine elektronische Steuereinheit gemäß der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf die Ausführungsbeispiele beschrieben werden, in welchen die elektronische Steuereinheit in einem Shift-by-Wire-System eines Fahrzeugs verwendet wird.
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<Erstes Ausführungsbeispiel>
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Bezugnehmend zuerst auf 1 beinhaltet ein Shift-by-Wire-System 1 eine Schaltungsmanipulationsvorrichtung (Schaltungsbetätigungsvorrichtung) 2, einen Schaltungssensor 3, eine elektronische Steuereinheit 4, einen Motor 5 und einen Encoder (Codierer) 6. Die elektronische Steuereinheit 4 wird auch als eine ECU 4 bezeichnet.
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Die Schaltungsmanipulationsvorrichtung 2 wird von einem Fahrzeugbenutzer manipuliert (betätigt), wenn ein Schaltbereich eines automatischen Getriebes 7 des Fahrzeugs umgeschaltet werden soll. Das automatische Getriebe hat Schaltbereiche, welche zum Beispiel ein Parkbereich (P), ein Rückwärtsgangbereich (R), ein neutraler Bereich (N; Leerlaufbereich) und ein (Vorwärts-)Fahrbereich (D) sind. Die Schaltungsmanipulationsvorrichtung 2 wird zu einem von mehreren oben beschriebenen Schaltbereichen betätigt.
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Der Schaltungssensor 3 detektiert eine Schaltposition, zu welcher die Schaltungsmanipulationsvorrichtung 2 betätigt worden ist. Der Schaltungssensor 3 erzeugt ein Ausgangssignal, welches eine detektierte Schaltposition angibt.
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Der Motor 5 ist ein Drehstrommotor, welcher eine elektrische Last und insbesondere eine induktive Last ist. Der Motor 5 treibt das automatische Getriebe 7 als Antwort auf Ausgangssignale der ECU 4 an, um den Schaltbereich des automatischen Getriebes 7 umzuschalten.
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Der Encoder 6 detektiert eine Drehposition des Motors 5. Der Encoder 6 erzeugt ein Ausgangssignal, welches eine detektierte Drehposition des Motors 5 angibt.
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Die ECU 4 ist vorgesehen, eine Ansteuerung des Motors 5 als Antwort auf die Ausgangssignale des Schaltungssensors 3 und des Encoders 6 zu steuern, um dadurch den Schaltbereich des automatischen Getriebes 7 umzuschalten. Die ECU 4 ist ausgestaltet, eine Ansteuerung des Motors 5 wie unten beschrieben zu steuern.
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Wie in 2 gezeigt, hat die ECU 4 als externe Verbindungsanschlüsse einen ersten Verbindungsanschluss Tu, einen zweiten Verbindungsanschluss Tv, einen dritten Verbindungsanschluss Tw, einen ersten Erdungsanschluss Tgnd1 und einen zweiten Erdungsanschluss Tgnd2, welche an einem Gehäuse 4a der ECU 4 vorgesehen sind.
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Die ersten, zweiten und dritten Verbindungsanschlüsse Tu, Tv und Tw sind mit den einen Endteilen der drei Phasenwicklungen Lu, Lv bzw. Lw des Motors 5 verbunden, welche außerhalb des Gehäuses 4a der ECU 4 vorgesehen sind. Die anderen Endteile der Phasenwicklungen Lu, Lv und Lw sind mit einer fahrzeuginternen Batterie (nicht gezeigt) verbunden, um eine Batteriespannung VB zu empfangen. In dem ersten Ausführungsbeispiel ist jede der Phasenwicklungen Lu, Lv und Lw eine induktive Last.
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Der erste Erdungsanschluss Tgnd1 ist elektrisch über eine erste externe Erdungsleitung L11, welche außerhalb des Gehäuses 4a der ECU 4 vorgesehen ist, mit der Erde verbunden. Der erste Erdungsanschluss Tgnd1 ist somit mit dem Erdpotential verbunden. Das Erdpotential ist zum Beispiel durch ein Fahrgestell bereitgestellt. Eine erste interne Erdungsleitung L21 ist innerhalb des Gehäuses 4a der ECU 4 vorgesehen und elektrisch mit dem ersten Erdungsanschluss Tgnd1 verbunden.
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Der zweite Erdungsanschuss Tgnd2 ist elektrisch über eine zweite externe Erdungsleitung L12, welche getrennt von der ersten externen Erdungsleitung L11 vorgesehen ist, mit der Erde verbunden. Der zweite Erdungsanschluss Tgnd2 ist somit mit dem Erdpotential verbunden. Eine zweite interne Erdungsleitung L22 ist innerhalb des Gehäuses 4a der ECU 4 vorgesehen und elektrisch mit dem zweiten Erdungsanschluss Tgnd2 verbunden.
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Die ECU 4 beinhaltet einen Mikrocomputer 40, eine Vorsteuerung (Voransteuerung) 41, einen Ansteuerschaltkreis 42 und einen Erdungsumschaltschaltkreis 43, welche innerhalb des Gehäuses 4a aufgenommen sind. Der Mikrocomputer 40 ist als ein Steuerkreis tätig.
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Der Ansteuerschaltkreis 42 ist ausgestaltet, den Motor 5 anzusteuern. Der Ansteuerschaltkreis 42 beinhaltet drei Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistoren (MOSFETs) 420u, 420v und 420w. In dem ersten Ausführungsbeispiel sind die MOSFETs 420u, 420v und 420w als niederpotentialseitige (niedrigpotentialseitige) Schaltelemente tätig. Drain-Anschlüsse der MOSFETs 420u, 420v und 420w sind elektrisch mit dem ersten, zweiten bzw. dritten Verbindungsanschluss Tu, Tv bzw. Tw verbunden. Source-Anschlüsse der MOSFETs 420u, 420v und 420w sind elektrisch über die erste interne Erdungsleitung L21 mit dem ersten Erdungsanschluss Tgnd1 verbunden. Das heißt, wenn die MOSFETs 420u, 420v und 420w eingeschaltet sind, sind die Phasenwicklungen Lu, Lv und Lw jeweils elektrisch über den ersten Erdungsanschluss Tgnd1 mit der Erde verbunden, sodass Lastströme Iu, Iv und Iw in den Phasenwicklungen Lu, Lv bzw. Lw fließen. Wenn die MOSFETs 420u, 420v und 420w ausgeschaltet sind, fließen die Lastströme Iu, Iv und Iw nicht in den Phasenwicklungen Lu, Lv bzw. Lw. Der Motor 5 wird somit mit den Lastströmen Iu, Iv und Iw angetrieben, welche durch Einschalten und Ausschalten der MOSFETs 420u, 420v bzw. 420w gesteuert werden, in den Phasenwicklungen Lu, Lv und Lw zu fließen.
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Die Vorsteuerung (Voransteuerung) 41 gibt Gate-Signale an Gate-Anschlüsse der MOSFETs 420u, 420v und 420w aus, um dadurch die MOSFETs 420u, 420v bzw. 420w einzuschalten und auszuschalten. Insbesondere legt die Vorsteuerung 41 vorbestimmte Gate-Spannungen an die Gate-Anschlüsse der MOSFETs 420u, 420v und 420w an, um dadurch die MOSFETs 420u, 420v bzw. 420w einzuschalten. Die Vorsteuerung 41 stoppt ein Anlegen der vorbestimmten Gate-Spannungen an die Gate-Anschlüsse der MOSFETs 420u, 420v und 420w, um dadurch die MOSFETs 420u, 420v bzw. 420w auszuschalten. Die Vorsteuerung 41 ist elektrisch über die zweite interne Erdungsleitung L22 mit dem zweiten Erdungsanschluss Tgnd2 verbunden.
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Der Mikrocomputer 40 ist elektrisch über die zweite interne Erdungsleitung L22 mit dem zweiten Erdungsanschluss Tgnd2 verbunden. Der Mikrocomputer 40 detektiert die Drehposition des Motors 5 basierend auf dem Ausgangssignal des Encoders 6 und ermittelt den tatsächlichen Schaltbereich des automatischen Getriebes 7 basierend auf der detektierten Drehposition des Motors 5. Der Mikrocomputer 40 detektiert ferner die Schaltposition unter der Vielzahl von Schaltpositionen, zu welcher die Schaltungsmanipulationsvorrichtung betätigt ist, basierend auf dem Ausgangssignal des Schaltungssensors 3. Der Mikrocomputer 40 stellt einen Zielschaltbereich des automatischen Getriebes 7 basierend auf der detektierten Schaltposition ein und steuert den Motor 5 an, den tatsächlichen Schaltbereich des automatischen Getriebes 7 zu dem Zielschaltbereich zu steuern. Insbesondere wendet der Mikrocomputer 40 Ansteuersignale auf die Vorsteuerung 41 an, um den Schaltbereich zu steuern. Die Vorsteuerung 41 wendet reagierend Gate-Signale, welche den Ansteuersignalen entsprechen, auf die Gate-Anschlüsse der MOSFETs 420u, 420v bzw. 420w an, um dadurch Einschalt-Ausschalt-Zustände des MOSFETs 420u, 420v und 420w zu steuern. Die MOSFETs 420u, 420v und 420w, welche wie oben beschrieben eingeschaltet und ausgeschaltet werden, steuern die Lastströme Iu, Iv und Iw, welche in den Phasenwicklungen Lu, Lv bzw. Lw fließen, um dadurch ein Antreiben des Motors 5 zu steuern.
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Der Erdungsumschaltschaltkreis 43 schaltet eine elektrische Verbindung zwischen der ersten internen Erdungsleitung L21 und der zweiten internen Erdungsleitung L22 ab, wenn die erste externe Erdungsleitung L11 normal ist, das heißt, nicht abgetrennt ist. Der Erdungsumschaltschaltkreis 43 verbindet jedoch die erste interne Erdungsleitung L21 und die zweite interne Erdungsleitung L22 elektrisch, wenn die erste externe Erdungsleitung L11 abgetrennt ist. Der Erdungsumschaltschaltkreis 43 beinhaltet eine Verbindungsleitung L23 und einen MOSFET 430, welche in Reihenschaltung zwischen der ersten internen Erdungsleitung L21 und der zweiten internen Erdungsleitung L22 vorgesehen sind.
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Der MOSFET 430 ist in der Verbindungsleitung L23 vorgesehen. In dem ersten Ausführungsbeispiel ist der MOSFET 430 als ein Verbindungsumschaltelement tätig. Ein Drain-Anschluss des MOSFETs 430 ist elektrisch über die erste interne Erdungsleitung L21 mit dem ersten Erdungsanschluss Tgnd1 verbunden. Ein Source-Anschluss des MOSFETs 430 ist elektrisch über eine zweite interne Erdungsleitung L22 mit dem zweiten Erdungsanschluss Tgnd2 verbunden. Ein Widerstand R ist zwischen einem Gate-Anschluss und dem Source-Anschluss des MOSFETs 430 angeschlossen. Der Gate-Anschluss des MOSFETs 430 ist elektrisch über eine Zenerdiode ZD und eine Diode D, deren Anodenanschlüsse miteinander verbunden sind, mit der ersten internen Erdungsleitung L21 verbunden. Ein Kathodenanschluss der Zenerdiode ZD ist elektrisch mit der ersten internen Erdungsleitung 21 verbunden. Ein Kathodenanschluss der Diode D ist elektrisch mit dem Gate-Anschluss des MOSFETs 430 verbunden. Eine Zener-Spannung Vz der Zenerdiode ZD ist so eingestellt, dass die Zenerdiode ZD eingeschaltet wird, wenn eine an den ersten Erdungsanschluss Tgnd1 angelegte Spannung das Erdpotential überschreitet.
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Ein beispielhafter Betrieb der ECU 4 in dem ersten Ausführungsbeispiel wird als nächstes beschrieben. In einem Fall, in welchem der erste Erdungsanschluss Tgnd1 normal über sowohl die erste externe Erdungsleitung L11 als auch die zweite externe Erdungsleitung L12 mit der Erde verbunden ist, wird das Erdpotential über die erste interne Erdungsleitung L21 und die zweite interne Erdungsleitung L22 an den Erdungsumschaltschaltkreis 430 angelegt. Da die Zenerdiode ZD keine Potentialdifferenz zwischen ihrer Anode und ihrer Kathode hat, fließt kein Strom in der Zenerdiode ZD. Die Gate-Spannung des MOSFETs 430 wird auf dem Erdpotential gehalten und der MOSFET 430 wird in dem Ausschaltzustand gehalten. Das heißt, eine elektrische Verbindung zwischen der ersten internen Erdungsleitung L21 und der zweiten internen Erdungsleitung L22 ist abgeschaltet.
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Wenn die erste externe Erdungsleitung L11 aus irgendeinem Grunde abgetrennt ist, wird die Batteriespannung VB zu dem Zeitpunkt eines Einschaltens von irgendeinem der MOSFETs 420u, 420v und 420w an den ersten Erdungsanschluss Tgnd1 angelegt. Somit wird, wenn eine Anschlussspannung Vgnd1 des ersten Erdungsanschlusses Tgnd1 zum Zeitpunkt t1 wie in 3(C) gezeigt auf eine vorbestimmte Spannung Va ansteigt, eine Gate-Grenzwertspannung VGSth zwischen den Gate-Anschluss und den Source-Anschluss des MOSFETs 430 angelegt, wie in 3(B) gezeigt. Die vorbestimmte Spannung Va ist eine Summe der Zener-Spannung Vz und der Gate-Grenzwertspannung VGSth. Die Gate-Grenzwertspannung VGSth ist eine Gate-Source-(G-S)-Spannung, welche benötigt wird, um den MOSFET 430 einzuschalten. Mit der Gate-Grenzwertspannung VGSth an dem Gate-Anschluss und dem Source-Anschluss des MOSFETs 430 angelegt, wird der MOSFET 430 von dem Ausschaltzustand eingeschaltet wie in 3(A) gezeigt. Da die erste interne Erdungsleitung L21 und die zweite interne Erdungsleitung L22 dadurch über den MOSFET 430 verbunden sind, sind die Phasenwicklungen Lu, Lv und Lw elektrisch über die zweite interne Erdungsleitung L22 mit der Erde verbunden.
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Die ECU 4 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, welches oben beschrieben ist, stellt die folgenden Operationen und Vorteile bereit.
- (1) Da der Erdungsumschaltschaltkreis 43 die Phasenwicklungen Lu, Lv und Lw über die zweite interne Erdungsleitung L22 elektrisch mit der Erde verbindet, wenn die erste externe Erdungsleitung L11 abgetrennt ist, werden die Lastströme Iu, Iv und Iw geführt, in den Phasenwicklungen Lu, Lv bzw. Lw zu fließen. Somit wird der Motor 5 angetrieben, sich normal zu drehen.
- (2) Wenn die Lastströme Iu, Iv und Iw wegen der Abtrennung von der ersten externen Erdungsleitung L11 zu den elektronischen Schaltkreiskomponenten in der Vorsteuerung 41 oder der ECU 4 fließen, ist es wahrscheinlich, dass die ECU 4 beschädigt wird. Gemäß der ECU 4 in dem ersten Ausführungsbeispiel werden jedoch, wenn die erste externe Erdungsleitung L11 abgetrennt ist, die erste interne Erdungsleitung L21 und die zweite interne Erdungsleitung L22 verbunden und die Lastströme Iu, Iv und Iw werden geführt, über die zweite interne Erdungsleitung L22 zu der Erde zu fließen. Als ein Ergebnis wird die ECU 4 davor geschützt, beschädigt zu werden.
- (3) Der Erdungsumschaltschaltkreis 43 ist wie in 2 gezeigt ausgestaltet. Somit ist die elektrische Verbindung zwischen der ersten internen Erdungsleitung L21 und der zweiten internen Erdungsleitung L22 abgeschaltet, wenn die erste externe Erdungsleitung L11 normal ist, das heißt, nicht abgetrennt ist, und die elektrische Verbindung zwischen der ersten internen Erdungsleitung L21 und der zweiten internen Erdungsleitung L22 wird einfach aktiviert, wenn die erste externe Erdungsleitung L11 abgetrennt ist.
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<Zweites Ausführungsbeispiel>
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Ein zweites Ausführungsbeispiel der ECU 4 ist wie folgt verschieden zu dem ersten Ausführungsbeispiel.
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Wie in 4 gezeigt, ist die ECU 4 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel ausgestaltet, eine Funktion eines Einschaltens und Ausschaltens einer zum Beispiel in einem Armaturenbrett eines Fahrzeugs vorgesehenen Warnleuchte 8 zu haben. Die Warnleuchte 8 ist vorgesehen, einen Fahrzeugfahrer durch Leuchten von einer Abnormalität in Kenntnis zu setzen.
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Die ECU 4 beinhaltet ferner einen Komparator 44. Die Gate-Spannung des MOSFETs 430 wird an einen nicht-invertierenden Eingangsanschluss des Komparators 44 angelegt. Eine vorbestimmte Grenzwertspannung Vth wird an einen invertierenden Eingangsanschluss des Komparators 44 angelegt. Der Komparator 44 gibt somit ein niedriges Logiklevelsignal bzw. ein hohes Logiklevelsignal aus, wenn die Gate-Spannung des MOSFETs 430 niedriger als die Grenzwertspannung Vth bzw. gleich zu oder höher als die Grenzwertspannung Vth ist. Das Ausgangssignal des Komparators 44 wird dem Mikrocomputer 40 bereitgestellt. Die Grenzwertspannung Vth ist eingestellt, höher als das Erdpotential zu sein.
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Der Mikrocomputer 40 ist programmiert, in jedem vorbestimmten Intervall eine in 5 gezeigte Verarbeitung basierend auf dem Ausgangssignal des Komparators 44 auszuführen. Wie in 5 gezeigt, prüft der Mikrocomputer 40 zuerst, ob das Ausgangssignal des Komparators 44 auf dem hohen Level ist (Schritt S1). Wenn das Ausgangssignal des Komparators 44 auf dem niedrigen Level ist (Schritt S1: NEIN), stellt der Mikrocomputer 40 fest, dass die erste externe Erdungsleitung L11 normal ist, das heißt nicht abgetrennt, und beendet die Verarbeitung, ohne die folgenden Schritte S2 bis S6 auszuführen.
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Wenn das Ausgangssignal des Komparators 44 auf dem hohen Level ist (Schritt S1: JA), ermittelt der Mikrocomputer 40, dass die erste externe Erdungsleitung L11 abgetrennt ist und legt eine vorbestimmte Spannung Vga an den Gate-Anschluss des MOSFETs 430 an (Schritt S2). Die vorbestimmte Spannung Vga wird eingestellt, höher als die Gate-Grenzwertspannung VGSth zu sein, um den Einschaltzustand des MOSFETs 430 beizubehalten. Schritt S2 folgend schaltet der Mikrocomputer 40 die Warnleuchte ein (Schritt S3) und führt dann eine ausfallsichere Steuerung durch (Schritt S4). Die ausfallsichere Steuerung ist eine Fahrzeugsteuerung wie beispielsweise ein Begrenzen einer Fahrzeugfahrtgeschwindigkeit, um das Fahrzeug sicher zu stoppen. Schritt 34 folgend prüft der Mikrocomputer 40, ob das Fahrzeug sicher angehalten hat (Schritt S5). Der Mikrocomputer 40 stellt fest, dass das Fahrzeug sicher angehalten hat, wenn zum Beispiel das Fahrzeug anhielt und der Schaltbereich des automatischen Getriebes 7 in dem Parkbereich (P) ist. Nach Feststellung, dass das Fahrzeug sicher gestoppt hat (Schritt S5: JA) schaltet der Mikrocomputer 40 das Spannungsanlegen an den Gate-Anschluss des MOSFETs 430 ab (Schritt S6).
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Ein Betrieb der ECU 4 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel wird unten beschrieben werden. Wenn die Spannung VGS zwischen dem Gate-Anschluss und dem Source-Anschluss des MOSFETs 430 zu dem Zeitpunkt t1 wegen der Abtrennung der ersten externen Erdungsleitung L11 wie in 6(B) gezeigt auf die Gate-Grenzwertspannung VGSth des MOSFETs 430 ansteigt, steigt die Gate-Spannung des MOSFETs 430 an, höher als die Grenzwertspannung Vth des Komparators 44 zu sein. Daher ändert sich, wie in 6(D) gezeigt, das Ausgangssignal des Komparators 44 von dem niedrigen Level zu dem hohen Level zu dem Zeitpunkt t1. Der Mikrocomputer 40 führt dann die in 5 gezeigte Verarbeitung zum Zeitpunkt t2 aus und legt die vorbestimmte Spannung Vga an den Gate-Anschluss des MOSFETs 430 an, um dadurch den MOSFET 430 in dem Einschaltzustand zu halten. Wenn die vorbestimmte Spannung Vga an den Gate-Anschluss des MOSFETs 430 angelegt wird, reduziert sich die Spannung des ersten Erdungsanschlusses Tgnd1 von der vorbestimmten Spannung Va zu einer Einschaltspannung Von, welche sich zwischen dem Drain-Anschluss und dem Source-Anschluss des MOSFETs 430 entwickelt. Das heißt, die an den ersten Erdungsanschluss Tgnd1 angelegte Spannung fällt, um im Wesentlichen gleich zu dem Erdpotential zu sein. Die Einschaltspannung zwischen dem Drain-Anschluss und dem Source-Anschluss ist eine Potentialdifferenz zwischen dem Drain-Anschluss und dem Source-Anschluss des MOSFETs 430 in dem Einschaltzustand des MOSFETs 430. Es ist daher möglich, die Niederpotentialseite von jeder Phasenwicklung Lu, Lv und Lw auf ein Potential zu senken, welches entwickelt wird, wenn die erste externe Erdungsleitung L11 nicht abgetrennt ist.
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Die ECU 4 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel stellt die folgenden Operationen und Vorteile bereit.
- (4) Da der Mikrocomputer 40 die vorbestimmte Spannung Vga an den Gate-Anschluss des MOSFETs 430 anlegt, wenn die erste externe Erdungsleitung L11 abgetrennt ist, bleibt der MOSFET 430 sicher in dem Einschaltzustand. Ferner wird die Spannung des ersten Erdungsanschlusses Tgnd1 auf ein Potential gesenkt, welches im Wesentlichen gleich zu dem Erdpotential ist. Das heißt, Niederpotentialseiten (Niedrigpotentialseiten) der Phasenwicklungen Lu, Lv und Lw werden gesenkt, nahe zu dem Erdpotential zu sein. Es ist daher möglich, den Motor in ähnlicher Weise wie in einem Fall anzutreiben, dass die erste externe Erdungsleitung L11 nicht abgetrennt ist, und ein Umschalten des Schaltbereichs des automatischen Getriebes 7 angemessener zu bewirken. Der Fahrzeugfahrer ist ermöglicht, das Fahrzeug sicherer zu stoppen.
- (5) Der Mikrocomputer 40 detektiert die Abtrennung der ersten externen Erdungsleitung L11 basierend auf dem Ausgangssignal des Komparators 44, das heißt der Gate-Spannung des MOSFETs 430. Es ist somit möglich, einfach die Abtrennung der ersten externen Erdungsleitung L11 zu detektieren.
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<Anderes Ausführungsbeispiel>
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Die ECU 4 kann unterschiedlich implementiert sein, wie unten beispielhaft gezeigt.
- (i) Der Erdungsumschaltschaltkreis 43 kann unterschiedlich ausgestaltet sein. Zum Beispiel kann der MOSFET 430 durch einen Bipolartransistor, integrierte Transistoren und Ähnliches ersetzt sein. Der Mikrocomputer 40 kann ausgestaltet sein, den MOSFET 430 von dem Ausschaltzustand in den Einschaltzustand umzuschalten. Insbesondere kann der Mikrocomputer 40 den MOSFET 430 einschalten, wenn die Spannung des ersten Erdungsanschlusses Tgnd1 ansteigt, eine vorbestimmte Spannung zu sein, indem er die Spannung des ersten Erdungsanschlusses Tgnd1 direkt überwacht. In diesem Fall eines direkten Überwachens müssen die Zenerdiode ZD und die Diode D nicht vorgesehen sein. Zusammenfassend ist es nur erforderlich, dass der Erdungsumschaltschaltkreis 43 die elektrische Verbindung zwischen der ersten internen Erdungsleitung L21 und der zweiten internen Erdungsleitung L22 abschaltet bzw. die erste interne Erdungsleitung L21 und die zweite interne Erdungsleitung L22 verbindet, wenn die erste externe Erdungsleitung L11 normal (nicht abgetrennt) ist bzw. abnormal (abgetrennt) ist.
- (ii) Die ECU 4 ist nicht beschränkt, die Phasenwicklungen Lu, Lv und Lw des Motors 5 zu steuern, sondern kann irgendeine oder mehr elektrische Lasten steuern.
- (iii) Die ECU 4 ist nicht auf eine Anwendung bei dem Shift-by-Wire-System 1 beschränkt, sondern kann auf andere ECUs angewandt werden, welche einen Verbrennungsmotor, ein automatisches Getriebe und Ähnliches steuern. Zum Beispiel kann in einem Fall, in welchem die ECU 4 auf eine Verbrennungsmotorsteuerung angewandt wird, die ECU 4 eine Verbrennungsmotorausgangsleistung als eine ausfallsichere Steuerung begrenzen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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