具体实施方式

以下，参照附图对本公开的马达控制系统、具有所述马达控制系统的马达以及具有所述马达的电动助力转向装置的实施方式进行详细说明。但是，在以下说明中，为了避免不必要的冗长，使本领域技术人员容易理解，有时会省略除必须以外的详细说明。例如，有时会省略对已熟知的事项的详细说明和实质相同的结构的重复说明。

图1是表示电动助力转向装置10的示意结构的一例的图。电动助力转向系统10是在汽车等输送设备中辅助驾驶员的方向盘操作的装置。电动助力转向装置10如图1所示包括转向盘(以下也称为“方向盘”)12、电动助力转向装置20和车轮82。

电动助力转向装置20包括扭矩传感器22、马达7和装置控制部80。马达控制系统30一体安装于马达7。扭矩传感器22安装于转向轴14。当通过由驾驶员进行的转向盘12的操作使转向轴14旋转时，扭矩传感器22对施加于转向轴14的扭矩进行检测。作为扭矩传感器22的检测信号的扭矩信号向马达控制系统30输出。装置控制部80对动力转向装置20的动作状态进行管理。此外，控制装置部80对汽车等的其它结构零件进行动作状态的通信或控制。

马达控制系统30通过将驱动电流供给至马达7来对马达7进行控制。另外，马达控制系统30不仅能使用扭矩信号驱动马达7，还能使用例如车速等其它信息等驱动马达7。

从马达7产生的驱动力经由齿轮箱84传递至车轮82。由此，车轮82的舵角变化。如此，电动助力转向装置20通过马达7使转向轴14的扭矩增大，而使车轮82的舵角变化。因此，驾驶员能以较轻的力操作转向盘12。

＜马达7的结构例＞图2是表示马达7的结构的一例的框图。如图2所示，马达7包括以中心轴线为中心旋转的转子(未图示)、定子70和旋转角传感器761。定子70包括：独立的两组线圈绕线中的一个绕线组、即第一线圈绕线71；以及独立的两组线圈绕线中的另一个绕线组、即第二线圈绕线72。第一线圈绕线71包括U相的绕线M1、V相的绕线M2和W相的绕线M3。第二线圈绕线72包括U相的绕线N1、V相的绕线N2和W相的绕线N3。旋转角传感器761对转子的旋转角度信息θ进行检测。

马达控制系统30包括微机和驱动电路等，为了对双层绕线的马达7进行驱动控制而由双系统构成。通过利用冗余设计采用双系统的结构，即使在一个系统发生故障的情况下，也能通过另一个系统持续马达7的驱动，因此，能实现可靠性的提高。马达控制系统30包括：第一系统一侧的第一马达控制部100；以及第二系统一侧的第二马达控制部200。

第一马达控制部100包括：第一电源电路101，所述第一电源电路101产生恒定电压；第一逆变器电路102，所述第一逆变器电路102用于驱动马达7的线圈绕线；第一电源继电器电路111，所述第一电源继电器电路111截断向第一逆变器电路102的电力供给；CPU1，所述CPU1向第一逆变器电路102输出控制信号；以及第一异常检测电路104。此外，第二马达控制部200包括：第二电源电路201，所述第二电源电路201产生恒定电压；第二逆变器电路202，所述第二逆变器电路202用于驱动马达7的线圈绕线；第二电源继电器电路211，所述第二电源继电器电路211截断向第二逆变器电路202的电力供给；CPU2，所述CPU2向第二逆变器电路202输出信号；以及第二异常检测电路204。即，第一马达控制部和第二马达控制部分别包括一组电源电路、逆变器电路、电源继电器电路、CPU和异常检测电路。

第一电源电路101是用于驱动第一马达控制部100的各电路元件的电源。例如，第一电源电路101将电力供给至马达的线圈绕线、第一逆变器电路102的各元件和CPU1。另外，第二电源电路201具有与第一电源电路101相同的功能，因此，省略说明。

第一马达控制部100将电力供给至第一线圈绕线71。第二马达控制部200将电力供给至第二线圈绕线72。第一逆变器电路102与第一线圈绕线71连接。第二逆变器电路202与第二线圈绕线72连接。各逆变器电路102、202分别包括桥式电路，所述桥式电路由包括高边开关元件和低边开关元件的三个桥臂构成。第一逆变器电路102和第二逆变器电路202分别具有三个分流电阻81、82。一个分流电阻位于一个桥臂的低边开关元件的低边侧。各个分流电阻与线圈绕线的各相连接，因此，作为电流传感器发挥作用。

第一电源继电器电路111与第一逆变器电路102的高边侧连接。第一电源继电器电路111通过将开关元件接通/断开，来对向第一逆变器电路102的电力的供给进行控制。另外，第二电源继电器电路211也是与第一逆变器电路相同的结构，因此，省略说明。

CPU1包括微型控制器、输入输出电路、AD转换器、负荷驱动电路、ROM(Read OnMemory:只读存储器)、通信模块等。CPU1基于扭矩传感器22的扭矩指令对马达7的驱动进行控制。CPU1基于从旋转角传感器761输出的旋转角度信息θ对控制量进行运算，并向第一逆变器电路102输出控制信号。同样，CPU2基于从旋转角传感器761输出的旋转角度信息θ对控制量进行运算，并向第二逆变器电路202输出控制信号。

第一马达控制部100和第二马达控制部200分别包括通信部。第一马达控制部100包括第一通信部91，第一马达控制部200包括第二通信部92。CPU1经由第一通信部91与装置控制部80进行通信。同样，CPU2经由第二通信部92与装置控制部80进行通信。通信部例如既可以是与CPU分体设置的通信线缆，也可以是设置于CPU的通信模块。通信部连接成能与CPU进行通信。通信部依据CAN(Controller Area Network：控制器局域网络)等通信协议与装置控制部80进行通信数据的通信。另外，通信部不论有线或无线。

第一异常检测电路104和第二异常检测电路204由比较器等电路构成。异常检测电路对从分流电阻81、82输出的电流值进行检测。异常检测电路在超过规定阈值的情况下或未超过规定阈值的情况下对开关元件的异常进行判断。此时，CPU经由通信部与装置控制部80对异常的判断进行通信。另外，异常检测电路并不局限于对从分流电阻81、82输出的电流值进行检测。例如，异常检测电路也可以对分流电阻81、82所涉及的电压进行检测。此外，异常检测电路并不局限于对分流电阻81、82的状态进行检测。异常检测电路也可以对其它零件的驱动状态进行检测。例如，异常检测电路既可以对马达端子间电压值或电流值进行检测，也可以对电源电路的电流值或电压值进行检测。

在此，参照图3，在本实施方式中考虑第一线圈绕线71产生了在U相的绕线M1中流有阈值以上的电流值的异常的情况。(步骤1：S1)第一异常检测电路104基于分流电阻81的电流值确定有异常电流流动的相。(步骤S2：S2)第一马达控制部100对能否正常驱动第一逆变器电流102进行判断。(步骤3：S3)在步骤2中，在第一马达控制部100判断为第一逆变器电路102异常的情况下，第一马达控制部100对第一电源继电器电路111的开关进行控制，而将电力的供给截断。(步骤4：S4)第二异常检测电路204基于分流电阻81的电流值对第一逆变器电路102未驱动的情况进行判断。(步骤5：S5)CPU2经由第二通信部92将判断后的异常状态通知给装置控制部80。(步骤6：S6)装置控制部80将对第一马达控制部100的输出进行补偿的指令输出给CPU2。根据本实施方式，能直接监视其它系统的输出异常，因此，能无时滞地进行异常检测、转换至失灵后的控制。另外，在本实施方式中，第二异常检测电路204是仅对第一逆变器电路102的输出进行监视的结构。因此，能节约与其它系统的输出异常相关的异常的检测和AD端口数量。

此外，在本实施方式中，考虑第一逆变器102因电压等的异常而无法驱动的情况。在这种情况下，无论上述的例子如何，均省略步骤1、步骤2和步骤3。(步骤4：S4)第二异常检测电路204基于分流电阻81的信号对第一逆变器电路102未驱动的情况进行判断。(步骤5：S5)CPU2经由第二通信部92将判断后的异常状态通知给装置控制部80。(步骤6：S6)装置控制部80将对第一马达控制部100的输出进行补偿的指令输出给CPU2。

另外，在本实施方式中，在步骤3中，第一马达控制部100对第一电源继电器电路111的开关进行控制，但也可以是第二马达控制部200对开关进行控制，还可以是装置控制部80对开关进行控制。在上述的例子中考虑的是于任意相产生过电流的情况，但还能想到通信部的通信异常。在这种情况下，另一个正常的马达控制部也可以根据分流电阻81、82的检测值对一个逆变器电路的动作状态进行判断。即，在步骤1中，第二异常检测电路204也可以基于分流电阻81的电流值确定有异常电流流动的相。随后，正常的CPU也可以对一个电源继电器电路进行控制，或者装置控制部80也可以对一个电源继电器电路进行控制。根据上述结构，在一个CPU产生了通信异常的情况下，即使线圈绕线的任意相失灵，也能迅速地进行失灵后的转换。

另外，第一逆变器电路102和第二逆变器电路202也可以包括三个马达继电器，三个所述马达继电器对向线圈绕线的各相的电力供给进行控制。各个马达继电器连接在与各相对应的高边开关元件与线圈绕线的各相之间。马达继电器分别能在一个相产生了异常的情况下停止特定相的电力供给。因此，即使在一个相失灵的情况下，也能抑制马达30的输出大幅减小。在本实施方式中，在步骤1中，在确定了有异常电流流动的相之后，马达控制部对马达继电器的开关进行控制，并停止向有异常电流流动的相供给电力。

第一马达控制部100和第二马达控制部200分别还包括绝缘元件。第一马达控制部100包括第一绝缘元件51。第二马达控制部200包括第二绝缘元件52。第一绝缘元件51连接在第一异常检测电路104与第二逆变器电路202的分流电阻81之间。此外，第二绝缘元件52连接在第二异常检测电路204与第一逆变器电路102的分流电阻82之间。根据上述结构，在例如陡峭的浪涌电流流过第一马达控制部100的情况下，浪涌电流经由第二异常检测电路204也流过第二马达控制部200或CPU2，能防止马达控制系统30整体变得功能不全。此外，在不与第一马达控制部100共用GND(接地)的情况下，第二马达控制部100中，第二异常检测电路204的GND与第一马达控制部100的GND不同。因此，通过经由第二绝缘元件52而使第二异常检测电路204的GND与第一马达控制部100共用，因此，能提高分流电阻的电流值的测量精度。

另外，电动助力转向装置20构成为包括装置控制部80，但并不局限于此。装置控制部80也可以是对车辆等的其它零件进行控制的控制装置。

另外，在本实施方式中，第一马达控制部100和第二马达控制部200既可以构成于第一电路基板内，也可以构成于不同的电路基板内。此外，第一电源电路101和第二电源电路201也可以作为与第一马达控制部100和第二马达控制部200不同的结构设置于马达7的外部。

另外，在本实施方式中，异常检测电路使用分流电阻对异常进行检测，但并不局限于此。例如，异常检测电路也可以使用A/D转换器对电流值或电压值进行监视。此外，异常检测电路也可以对CPU的输出端口的状态进行监视。更具体而言，第一马达控制部100包括用于驱动开关元件的预驱动器PrDr1。此外，第二马达控制部200包括用于驱动开关元件的预驱动器PrDr2。CPU1将PWM信号等控制信号输出给预驱动器PrDr1或第一逆变器电路102。在此，第二异常检测电路204也可以通过对CPU1所输出的PWM信号等控制信号进行监视，来判断是否是异常。根据本结构，第二异常检测电路204能对数字信号进行监视，因此，即使在第一马达控制部和第二马达控制部未共用GND的情况下，也能高精度地检测。此外，同样，第一异常检测电路104也可以对CPU2输出给预驱动器PrDr2或第二逆变器电路202的控制信号进行监视。另外，上述各结构能在不相互矛盾的范围内进行适当组合。

(符号说明)

10电动助力转向系统；20电动助力转向装置；30马达控制系统；7马达；70定子；71第一线圈绕线；72第二线圈绕线；100第一马达控制部；101第一电源电路；102第一逆变器电路；111第一电源继电器电路；200第二马达控制部；201第二电源电路；202第二逆变器电路；211第二电源继电器电路。