控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术的控制装置(10)具备：微控制器(50)；电源电路(41、42)，对微控制器(50)供给电力；电源线(71、72、712、722、713、723)以及GND线(73、732、733)，将电源电路(41、42)与微控制器(50)的构成要素连接；以及电容器部(66、67、616)，设置为将电源线与GND线之间连结，抑制供给电力的变动。电容器部(66、67、616)为串联构造。造。造。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】控制装置
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请基于2019年12月26日申请的日本专利申请编号2019
‑
236619号，在此引用其记载内容。


[0003]本专利技术涉及一种控制装置。

技术介绍

[0004]近年来，伴随着所需的能力的增加，与机器的工作等有关的系统大多被电子控制化。并且，成为性能提高、自动化等的关键的系统的控制复杂化，这导致控制装置的高性能化、构成部件的增加。另一方面，在控制装置的构成部件发生故障的情况下，由于系统有可能成为危险的模式，因此需要可靠地实施功能安全性设计来减少风险。在专利文献1中，在电动助力转向装置中，将包含微控制器(以下，适当地称为“微机”)的各种电路完全地双系统化，而采用冗余结构。
[0005]专利文献1：国际公开第2018/042657号公报

技术实现思路

[0006]但是，若将控制装置的各种电路简单地双系统化，则部件数变为两倍，存在功能失效故障率以及产品成本大幅增加这样的背反。次品率与功能失效故障率成比例。本公开的目的在于，提供一种能够兼具高功能安全性和低次品率以及低成本的控制装置。
[0007]本专利技术人发现，为了改善上述背反，不是简单地将控制装置的各种电路双系统化，而是基于导致危险的故障模式的故障率(以下，危险故障率)的减少效果、功能失效故障率的增减、以及对策所需要的成本来综合地判断，针对导致危险的故障模式选择性地采取对策是有效的。
[0008]本公开的控制装置具备：微控制器；电源电路，对微控制器供给电力；电源线以及GND线，将电源电路与微控制器的构成要素连接；以及电容器部，设置为将电源线与GND线之间连结，抑制供给电力的变动。电容器部为串联构造。
[0009]通过像这样使电容器部成为串联构造，从而电容器的短路故障时的影响成为静电电容减少水平，对包含控制装置的系统的影响较小。由此危险故障率减少。另外，与将微机以及其周边电路双系统化相比，例如通过使用多个电容器等来使电容器部成为串联构造能够减少功能失效故障率，并且相对于危险故障率减少的性价比非常高。因此，根据上述控制装置，能够兼具高功能安全性和低次品率以及低成本。
[0010]在本说明书中，所谓“将电源电路与微控制器的构成要素连接的电源线以及GND线”包含这些线指微机的外部的部分的情况、和指微机的外部以及内部两部分的情况。即，存在电源线以及GND线不仅包含将电源电路的端子与微机的端子连接的部分，还包含在微机内部将电源电路的端子与微机内部的构成要素(即电子部件)连接的部分的情况。
[0011]另外，在本说明书中，所谓“串联构造的电容器部”包含多个电容器串联连接的方式、和三个以上的内部电极在一个电容器的内部串联配置的方式。
附图说明
[0012]通过参照附图进行下述的详细描述，能够进一步明确关于本公开的上述目的及其他目的、特征、优点。其附图为：
[0013]图1是第一实施方式的控制装置的结构图。
[0014]图2是示出图1的微机以及其周边结构的图。
[0015]图3是示意性地示出安装了图1的微机的基板的剖视图。
[0016]图4是示出第二实施方式的控制装置的微机以及其周边结构的图。
[0017]图5是示出第三实施方式的控制装置的微机以及其周边结构的图。
[0018]图6是示出第四实施方式的控制装置的微机以及其周边结构的图。
[0019]图7是示出第五实施方式的控制装置的电容器部的图。
[0020]图8是示出参考方式的控制装置的微机以及其周边结构的图。
[0021]图9是将使用谋求兼具高功能安全性和低次品率以及低成本的电路设计法计算出的项目总结而成的表。
具体实施方式
[0022]以下，基于附图，对控制装置的多个实施方式进行说明。对在实施方式彼此间实质上相同的结构标记相同的附图标记并省略说明。
[0023][第一实施方式][0024]如图1所示，第一实施方式的作为控制装置的ECU10控制马达11。ECU10与马达11一同应用于例如用于辅助车辆的转向操作的电动助力转向装置。
[0025]马达11在本实施方式中是三相无刷马达，具备两个绕线组12、13。马达11通过来自电池电源14的电力而旋转。电池电源14电连接于作为搭载于车辆的外部电源的电池15的高电位侧。从电池15向电池电源14供给作为规定的电压的外部电源电压的电力。在本实施方式中，外部电源电压在通常时约为12V。
[0026]ECU10具备驱动电路21、22、旋转角传感器电路31、32、电源电路41、42、以及微机50等。
[0027]第一驱动电路21是三相逆变器，通过未图示的六个开关元件进行开关工作，来对来自电池电源14的电力进行转换并供给至第一绕线组12的三个绕线。第二驱动电路22具有与第一驱动电路21相同的结构，对第二绕线组13的三个绕线供给电力。驱动电路21、22被双系统化，成为冗余结构。
[0028]第一旋转角传感器电路31检测马达11的旋转角θ1，并将检测信号输出至微机50。第二旋转角传感器电路32检测马达11的旋转角θ2，并将检测信号输出至微机50。旋转角传感器电路31、32被双系统化，成为冗余结构。来自转矩传感器16以及车速传感器17等的检测信号也输入至微机50。
[0029]第一电源电路41(以下，VCC电源电路41)的一端连接于电池电源14。VCC电源电路41从另一端输出比外部电源电压(约12V)低的规定的第一电压，并供给至微机50。在本实施
方式中，在通常时，VCC电源电路41例如稳定地输出约5V作为第一电压。
[0030]第二电源电路42(以下，VCM电源电路42)的一端连接于电池电源14。VCM电源电路42从另一端输出比第一电压低的规定的第二电压，并供给至微机50。在本实施方式中，在通常时，VCM电源电路42例如稳定地输出约1.2V作为第二电压。
[0031]微机50是具有CPU、ROM、RAM、I/O等的半导体封装。微机50基于来自旋转角传感器电路31、32、转矩传感器16以及车速传感器17等的信号，根据储存于ROM的程序进行运算，生成控制信号并输出至驱动电路21、22，控制马达11。
[0032](微机周边结构)
[0033]接下来，对微机50的周边结构进行说明。在其说明之前，对参考方式以及其课题进行说明。
[0034]近年来，伴随着高功能化，微机的高速化正在发展。另一方面，因半导体工序的微细化而微机芯片内布线被细线化，对于一个微机，电源端子、GND端子具有增加的趋势，抑制供给电力的变动的稳定化电容器具有增加的趋势。在是电动助力转向装置等系统的情况下，存在微机的功能停止以及稳定化电容器的短路模式故障成为ASIL
‑
C级的危险的模式的情况。ASIL是汽车安全水平(Automotive Safety Integrity Level)。
[0035]因此需要可靠地实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种控制装置，具备：微控制器(50)；电源电路(41、42)，对上述微控制器供给电力；电源线(71、72、712、722、713、723)以及GND线(73、732、733)，将上述电源电路与上述微控制器的构成要素连接；以及串联构造的电容器部(66、67、616)，设置为将上述电源线与上述GND线之间连结，抑制供给电力的变动。2.根据权利要求1所述的控制装置，其中，上述电源线以及上述GND线的至少一个以网状、环状或者平面状将上述电源电路与上述微控制器的构成要素连接。3.根据权利要求1或2所述的控制装置，其中，上述电源线以及上述GND线的至少一个具有并列地配置的多个通孔(59)部分。4.根据权利要求1～3中任...

【专利技术属性】
技术研发人员：天野春树，株根秀树，
申请(专利权)人：株式会社电装，
类型：发明
国别省市：