马达控制装置、使用该马达控制装置的电动助力转向装置以及车辆

摘要

提供一种马达控制装置、使用该马达控制装置的电动助力转向装置以及车辆，即使在马达驱动电路或多相电动马达发生异常的情况下，也能够继续进行电动马达的驱动控制。所述马达控制装置具有：多个硬件，其在正常状态下工作，输出马达电流；公共的控制装置，其控制各硬件；1个电动马达，其通过从各硬件输出的马达电流进行动作；以及异常诊断部，其进行所述各硬件的异常诊断，当存在被所述异常诊断部诊断为异常的硬件时，所述控制装置使被诊断为异常的硬件的工作停止，并且，继续由正常硬件驱动所述电动马达。

权利要求

1.一种马达控制装置，该马达控制装置对多相电动马达进行驱动控制，其特征在于，该马达控制装置具有：多个马达驱动电路，它们向所述多相电动马达的多相马达绕组提供多相马达驱动电流；

控制运算装置，其对该多个马达驱动电路进行驱动控制；

多相的多个马达电流切断部，它们分别地安插于所述多个马达驱动电路与所述多相马达绕组之间；以及异常检测部，其检测所述多个马达驱动电路的异常，

所述异常检测部具有：安插于与上侧臂连接的正极侧电源线中的上侧电流检测用电阻；安插于与下侧臂连接的负极侧电源线中的下侧电流检测用电阻；以及分别地检测所述上侧电流检测用电阻和下侧电流检测用电阻的端子间电压的多个电流检测部，所述下侧电流检测用电阻安插于将构成所述马达驱动电路的多相臂的接地侧相互连接而成的连接部与接地之间，检测所述下侧电流检测用电阻的端子间电压的电流检测部具有：运算放大器，其被输入该下侧电流检测用电阻的端子间电压；以及采样保持电路，其进行该运算放大器的输出电压的采样保持，所述电流检测部和所述控制运算装置中的任意一方具有将所述采样保持电路的采样保持信号转换成数字信号的A/D转换部，所述A/D转换部设定有：主采样区间，在该主采样区间检测脉宽调制信号的一个周期内的控制所需的上侧臂的一相接通状态和二相接通状态；以及辅助采样区间，在该辅助采样区间检测在所述主采样区间没有接通的臂的开关元件的接通区间，其中，所述脉宽调制信号用于控制构成所述马达驱动电路的开关元件，所述控制运算装置在所述异常检测部没有检测出异常的状态下，控制所述多个马达驱动电路，向所述多相马达绕组提供多个多相马达驱动电流，在所述异常检测部检测出异常时，使与发生异常的马达驱动电路连接的所述马达电流切断部进行切断动作。

2.一种马达控制装置，该马达控制装置对多相电动马达进行驱动控制，其特征在于，所述多相电动马达具有卷绕在定子上的多相马达绕组分别并联地连接有多个线圈部的结构，所述马达控制装置具有：

多个马达驱动电路，它们向所述多相电动马达的多相马达绕组提供多相马达驱动电流，控制运算装置，其对该多个马达驱动电路进行驱动控制；

多相的多个马达电流切断部，它们分别地安插于所述多个马达驱动电路与所述多相马达绕组之间；以及异常检测部，其检测所述多个马达驱动电路和所述多相电动马达的线圈部中的至少一方的异常，所述异常检测部具有：安插于与上侧臂连接的正极侧电源线中的上侧电流检测用电阻；安插于与下侧臂连接的负极侧电源线中的下侧电流检测用电阻；以及分别地检测所述上侧电流检测用电阻和下侧电流检测用电阻的端子间电压的多个电流检测部，所述下侧电流检测用电阻安插于将构成所述马达驱动电路的多相臂的接地侧相互连接而成的连接部与接地之间，检测所述下侧电流检测用电阻的端子间电压的电流检测部具有：运算放大器，其被输入该下侧电流检测用电阻的端子间电压；以及采样保持电路，其进行该运算放大器的输出电压的采样保持，所述电流检测部和所述控制运算装置中的任意一方具有将所述采样保持电路的采样保持信号转换成数字信号的A/D转换部，所述A/D转换部设定有：主采样区间，在该主采样区间检测脉宽调制信号的一个周期内的控制所需的上侧臂的一相接通状态和二相接通状态；以及辅助采样区间，在该辅助采样区间检测在所述主采样区间没有接通的臂的开关元件的接通区间，其中，所述脉宽调制信号用于控制构成所述马达驱动电路的开关元件，所述控制运算装置在所述异常检测部没有检测出异常的状态下，控制所述多个马达驱动电路，向所述多相马达绕组提供多个多相马达驱动电流，在所述异常检测部检测出异常时，根据异常方式变更驱动所述多个马达驱动电路的驱动方式。

3.根据权利要求1或2所述的马达控制装置，其特征在于，

所述马达驱动电路由向所述多相电动马达提供多相驱动电流的具有上侧臂和下侧臂的多相逆变器电路构成，该上侧臂和下侧臂具有与该多相电动马达的相数相当的臂，所述异常检测部构成为检测构成所述多相逆变器电路的上侧臂和下侧臂的开路故障和短路故障中的至少一方。

4.根据权利要求3所述的马达控制装置，其特征在于，

所述控制运算装置构成为在所述异常检测部在多个马达驱动电路的任意一个中检测出上侧臂和下侧臂的开路故障和短路故障中的至少一方时，使检测出异常的马达驱动电路侧的马达电流切断部切断多相马达电流，改变正常的马达驱动电路的多相马达电流的控制方式。

5.根据权利要求1或2所述的马达控制装置，其特征在于，

所述马达控制装置具有检测所述多相电动马达的马达旋转角的马达角检测部，所述控制运算装置具有：指令值运算部，其输出驱动所述多相电动马达的指令值；以及多相电流指令值运算部，其根据从该指令值运算部输出的指令值和由所述马达角检测部检测出的马达旋转角计算多相电流指令值。

6.根据权利要求1或2所述的马达控制装置，其特征在于，

所述马达控制装置具有多个过电流判定部，该多个过电流判定部分别地判定是否是由所述电流检测部检测出的电流值超过过电流阈值的过电流状态，在所述过电流判定部的判定结果是过电流状态时，将与相应的马达驱动电路连接的所述马达电流切断部设成切断状态。

7.根据权利要求6所述的马达控制装置，其特征在于，

所述马达控制装置具有过电流判定部诊断部，该过电流判定部诊断部向所述过电流判定部提供过电流诊断信号，诊断过电流判定部是否正常。

8.根据权利要求6所述的马达控制装置，其特征在于，

检测所述下侧电流检测用电阻的端子间电压的电流检测部具有进行所述运算放大器的输出电压的峰值保持的峰值保持电路，向所述过电流判定部提供该峰值保持电路的峰值保持信号。

9.根据权利要求1或2所述的马达控制装置，其特征在于，

在所述多个马达驱动电路之间，安插有抑制短路电流的保护电路。

10.一种马达控制装置，该马达控制装置对多相电动马达进行驱动控制，其特征在于，所述多相电动马达具有卷绕在定子上的多相马达绕组分别并联地连接有多个线圈部的结构，所述马达控制装置具有：

多个马达驱动电路，它们向所述多相电动马达的多相马达绕组提供多相马达驱动电流，控制运算装置，其对该多个马达驱动电路进行驱动控制；

多相的多个马达电流切断部，它们分别地安插于所述多个马达驱动电路与所述多相马达绕组之间；以及异常检测部，其检测所述多个马达驱动电路和所述多相电动马达的线圈部中的至少一方的异常，所述控制运算装置在所述异常检测部没有检测出异常的状态下，控制所述多个马达驱动电路，向所述多相马达绕组提供多个多相马达驱动电流，在所述异常检测部检测出异常时，根据异常方式变更驱动所述多个马达驱动电路的驱动方式，所述异常检测部检测构成所述多相电动马达的多相马达绕组的线圈部的断线异常，所述控制运算装置构成为在所述异常检测部检测出线圈部的断线异常时，对与发生断线异常的多相马达绕组对应的电流控制增益进行增大校正，从而抑制转矩变动。

11.一种马达控制装置，该马达控制装置对多相电动马达进行驱动控制，其特征在于，所述多相电动马达具有卷绕在定子上的多相马达绕组分别并联地连接有多个线圈部的结构，所述马达控制装置具有：

多个马达驱动电路，它们向所述多相电动马达的多相马达绕组提供多相马达驱动电流，控制运算装置，其对该多个马达驱动电路进行驱动控制；

多相的多个马达电流切断部，它们分别地安插于所述多个马达驱动电路与所述多相马达绕组之间；以及异常检测部，其检测所述多个马达驱动电路和所述多相电动马达的线圈部中的至少一方的异常，所述控制运算装置在所述异常检测部没有检测出异常的状态下，控制所述多个马达驱动电路，向所述多相马达绕组提供多个多相马达驱动电流，在所述异常检测部检测出异常时，根据异常方式变更驱动所述多个马达驱动电路的驱动方式，所述异常检测部检测构成所述多相电动马达的多相马达绕组的线圈部的断线异常，所述控制运算装置构成为在所述异常检测部检测出线圈部的断线异常时，减小反电动势补偿增益，以便对反电动势的减小进行补偿。

12.根据权利要求10或11所述的马达控制装置，其特征在于，

关于构成所述多相电动马达的多相马达绕组的线圈部的断线异常，所述异常检测部根据马达相电压检测值、马达相电阻、马达相电流检测值、马达反电动势常数以及马达旋转速度，检测马达相电阻值的变化量，在检测出的马达相电阻值的变化量为阈值以上时，判断为线圈部异常。

13.一种马达控制装置，该马达控制装置对多相电动马达进行驱动控制，其特征在于，该马达控制装置具有：多个马达驱动电路，它们向所述多相电动马达的多相马达绕组提供多相马达驱动电流；

控制运算装置，其对该多个马达驱动电路进行驱动控制；

多相的多个马达电流切断部，它们分别地安插于所述多个马达驱动电路与所述多相马达绕组之间；以及异常检测部，其检测所述多个马达驱动电路的异常，

所述异常检测部具有：安插于与上侧臂连接的正极侧电源线中的上侧电流检测用电阻；安插于与下侧臂连接的负极侧电源线中的下侧电流检测用电阻；以及分别地检测所述上侧电流检测用电阻和下侧电流检测用电阻的端子间电压的多个电流检测部，所述控制运算装置在所述异常检测部没有检测出异常的状态下，控制所述多个马达驱动电路，向所述多相马达绕组提供多个多相马达驱动电流，在所述异常检测部检测出异常时，使与发生异常的马达驱动电路连接的所述马达电流切断部进行切断动作，所述马达控制装置具有：多个过电流判定部，它们分别地判定是否是由所述电流检测部检测出的电流值超过过电流阈值的过电流状态；以及多个电流旁通电路，它们连接在分别地对所述多个马达驱动电路提供电力的电力提供系统与接地之间，所述电流旁通电路具有开关部，在所述过电流判定部的判定结果是过电流状态时将该开关部控制成接通状态。

14.根据权利要求13所述的马达控制装置，其特征在于，

所述马达控制装置具有旁通诊断部，该旁通诊断部向所述电流旁通电路提供过电流诊断信号，诊断该电流旁通电路是否正常。

15.一种马达控制装置，该马达控制装置对多相电动马达进行驱动控制，其特征在于，该马达控制装置具有：多个马达驱动电路，它们向所述多相电动马达的多相马达绕组提供多相马达驱动电流；

控制运算装置，其对该多个马达驱动电路进行驱动控制；

多相的多个马达电流切断部，它们分别地安插于所述多个马达驱动电路与所述多相马达绕组之间；以及异常检测部，其检测所述多个马达驱动电路的异常，

所述控制运算装置在所述异常检测部没有检测出异常的状态下，控制所述多个马达驱动电路，向所述多相马达绕组提供多个多相马达驱动电流，在所述异常检测部检测出异常时，使与发生异常的马达驱动电路连接的所述马达电流切断部进行切断动作，所述马达控制装置具有：马达电流切断诊断部，其诊断所述马达电流切断部的动作状态；以及驱动状态判定部，其根据所述马达驱动电路的动作状态，判定是所述马达电流的电流值为规定值以上的高转矩马达驱动状态，还是所述马达电流的电流值小于所述规定值的低转矩马达驱动状态，所述马达电流切断诊断部在所述驱动状态判定部的判定结果是所述高转矩驱动状态时，将所述马达电流切断部暂时设成切断状态来诊断该马达电流切断部的动作状态。

16.根据权利要求15所述的马达控制装置，其特征在于，

所述异常检测部具有：安插于与上侧臂连接的正极侧电源线中的上侧电流检测用电阻；安插于与下侧臂连接的负极侧电源线中的下侧电流检测用电阻；以及分别地检测所述上侧电流检测用电阻和下侧电流检测用电阻的端子间电压的多个电流检测部，所述马达电流切断诊断部在所述电流检测部检测出未通电状态时判断为所述马达电流切断部正常，在所述电流检测部检测出通电状态时，判断为所述马达电流切断部发生短路故障。

17.一种马达控制装置，该马达控制装置对多相电动马达进行驱动控制，其特征在于，该马达控制装置具有：多个马达驱动电路，它们向所述多相电动马达的多相马达绕组提供多相马达驱动电流；

控制运算装置，其对该多个马达驱动电路进行驱动控制；

多相的多个马达电流切断部，它们分别地安插于所述多个马达驱动电路与所述多相马达绕组之间；以及异常检测部，其检测所述多个马达驱动电路的异常，

所述控制运算装置在所述异常检测部没有检测出异常的状态下，控制所述多个马达驱动电路，向所述多相马达绕组提供多个多相马达驱动电流，在所述异常检测部检测出异常时，使与发生异常的马达驱动电路连接的所述马达电流切断部进行切断动作，所述马达控制装置具有：电源切断部，其分别地安插于所述多个马达驱动电路与电源之间；电流切断诊断部，其诊断所述马达电流切断部和所述电源切断部的动作状态；以及驱动状态判定部，其根据所述马达驱动电路的动作状态，判定是所述马达电流的电流值为规定值以上的高转矩马达驱动状态，还是所述马达电流的电流值小于所述规定值的低转矩马达驱动状态，所述电流切断诊断部具有：第1诊断部，其在该驱动状态判定部的判定结果是所述高转矩驱动状态时，将所述马达电流切断部暂时设成切断状态来诊断该马达电流切断部的动作状态；第2诊断部，其在该驱动状态判定部的判定结果是所述高转矩驱动状态时，将所述电源切断部暂时设成切断状态来诊断该电源切断部的动作状态；以及第3诊断部，其在所述驱动状态判定部的判定结果是低转矩驱动状态时，将所述马达电流切断部和所述电源切断部暂时设成切断状态来诊断该马达电流切断部和该电源切断部的动作状态。

18.根据权利要求17所述的马达控制装置，其特征在于，

所述异常检测部具有：安插于与上侧臂连接的正极侧电源线中的上侧电流检测用电阻；安插于与下侧臂连接的负极侧电源线中的下侧电流检测用电阻；以及分别地检测所述上侧电流检测用电阻和下侧电流检测用电阻的端子间电压的多个电流检测部，所述第1诊断部在分别地检测所述上侧电流检测用电阻和下侧电流检测用电阻的端子间电压的电流检测部检测出未通电状态时，判断为所述马达电流切断部正常，在所述电流检测部检测出通电状态时，判断为所述马达电流切断部发生短路故障。

19.根据权利要求17所述的马达控制装置，其特征在于，

所述异常检测部具有：安插于与上侧臂连接的正极侧电源线中的上侧电流检测用电阻；安插于与下侧臂连接的负极侧电源线中的下侧电流检测用电阻；以及分别地检测所述上侧电流检测用电阻和下侧电流检测用电阻的端子间电压的多个电流检测部，所述第2诊断部在分别地检测所述上侧电流检测用电阻和下侧电流检测用电阻的端子间电压的电流检测部检测出未通电状态时，判断为所述电源切断部正常，在所述电流检测部检测出通电状态时，判断为所述电源切断部发生短路故障。

20.根据权利要求17所述的马达控制装置，其特征在于，

所述第3诊断部具有检测所述马达驱动电路的所述电源切断部侧的输入电压的输入电压检测部，在所述马达电流切断部和所述电源切断部的切断状态下，在由所述输入电压检测部检测出的输入电压下降时，判断为所述马达电流切断部和所述电源切断部正常，在由所述输入电压检测部检测出的输入电压不下降时，判断为所述马达电流切断部和电源切断部中的任意一方发生短路故障。

21.一种电动助力转向装置，其特征在于，该电动助力转向装置利用上述权利要求1、2、

10、11中的任意一项所述的马达控制装置，构成对使转向机构产生转向辅助力的电动马达进行驱动控制的马达控制装置。

22.根据权利要求21所述的电动助力转向装置，其特征在于，

所述电动助力转向装置具有：转向转矩检测部，其检测安插于转向系统中的扭杆的输入/输出侧的旋转角来检测转向转矩；马达旋转角检测部，其包含检测所述多相电动马达的马达旋转角的解析器；马达角度异常检测部，其检测该马达旋转角检测部的异常；马达旋转角估计部，其根据所述多相电动马达的马达电流检测值、马达电压检测值以及所述转向转矩检测部的所述扭杆的输出侧旋转角，估计由反电动势引起的马达旋转角；以及马达旋转角选择部，其在所述马达角度异常检测部检测出马达旋转角检测部的异常时，选择所述马达旋转角估计部的马达旋转角估计值来代替该马达旋转角检测部的马达旋转角检测值。

23.一种车辆，其特征在于，该车辆具有上述权利要求1、2、10、11中的任意一项所述的马达控制装置。

说明书

马达控制装置、使用该马达控制装置的电动助力转向装置以

及车辆

技术领域

[0001] 本发明涉及对多相电动马达进行驱动控制的马达控制装置、使用该马达控制装置的电动助力转向装置以及车辆。

背景技术

[0002] 关于对搭载于车辆的电动助力转向装置的电动马达、电动制动装置的电动马达、电动汽车或混合动力车的行驶用电动马达等进行驱动控制的马达控制装置，期望即使在马达控制系统发生异常的情况下，也能够继续进行电动马达的驱动。

[0003] 为了应对上述期望，提出了如下的多相旋转机的控制装置以及使用该控制装置的电动助力转向装置，该多相旋转机例如使多相电动马达的多相马达绕组双重化，从单独的逆变器部对双重化的多相马达绕组提供电流，该控制装置具有故障时控制单元，该故障时控制单元在一个逆变器部的开关单元发生不能导通的断路（OFF）故障即开路故障的情况下，确定发生故障的故障开关单元，控制故障开关单元以外的开关单元，并且，控制包含故障开关单元的故障逆变器部以外的正常逆变器部（例如，参照专利文献1）。

[0004] 现有技术文献

[0005] 专利文献

[0006] 专利文献1：日本特许第4998836号公报

发明内容

[0007] 发明要解决的问题

[0008] 但是，在上述专利文献1所述的现有示例中，在双重化的逆变器部中的一方发生开关单元的断路故障的情况下，控制发生断路故障的故障开关单元以外的开关单元，并且，按照由于控制包含故障开关单元的故障逆变器部而引起的转矩的下降量，对正常逆变器部中的q轴电流指令值进行校正，由此，在抑制转矩下降的同时继续进行多相旋转机的驱动控制。

[0009] 因此，在上述现有示例中，在逆变器部的开关单元发生断路故障的情况下，能够产生足够的转矩，但是，在逆变器部的开关单元发生短路故障的情况下，存在不能应对这样的未解决的问题。

[0010] 因此，本发明正是着眼于上述现有示例的未解决的问题而完成的，其目的在于提供一种马达控制装置、使用该马达控制装置的电动助力转向装置以及车辆，即使在马达驱动电路发生开路故障或短路故障的情况下，也能够继续进行电动马达的驱动控制。

[0011] 用于解决问题的手段

[0012] 为了达到上述目的，本发明的马达控制装置的一个方式具有：多个硬件，其在正常状态下工作，输出马达电流；公共的控制装置，其控制各硬件；1个电动马达，其通过从各硬件输出的马达电流进行动作；以及异常诊断部，其进行所述各硬件的异常诊断，当存在被所述异常诊断部诊断为异常的硬件时，所述控制装置使被诊断为异常的硬件的工作停止，并且，继续由正常硬件驱动所述电动马达。

[0013] 此外，本发明的电动助力转向装置的一个方式是将上述马达控制装置应用于包含使转向机构产生转向辅助力的电动马达的马达控制装置。

[0014] 此外，本发明的车辆的一个方式是具有上述马达控制装置。

[0015] 发明效果

[0016] 根据本发明，使向电动马达提供马达电流的马达电流提供系统多重化，在多重化的马达电流提供系统中的任意一个发生异常的情况下或者电动马达的一部分线圈部发生断线异常的情况下，变更成与异常方式对应的驱动方式。因此，即使在例如由马达驱动电路等构成的硬件发生开路故障或短路故障的情况下或者电动马达的一部分驱动线圈部发生断线异常的情况下，也能够继续进行多相电动马达的驱动。

[0017] 此外，包含具有上述效果的马达控制装置来构成电动助力转向装置，因此，即使在多重系统的多相马达驱动电流中的一方发生异常的情况下或者多相电动马达的一部分线圈部发生异常的情况下，也能够向电动马达提供多相马达驱动电流，能够继续进行电动助力转向装置的转向辅助功能。

[0018] 此外，包含具有上述效果的马达控制装置来构成车辆，因此，即使在多相电动马达的多重系统的马达驱动电路中的至少一个发生异常的情况下或者多相电动马达的一部分线圈部发生异常的情况下，也能够向电动马达提供多相马达驱动电流而继续由电动马达产生转矩，从而能够提供电动马达的可靠性得到提高的车辆。

附图说明

[0019] 图1是示出本发明的电动助力转向装置的第1实施方式的系统结构图。

[0020] 图2是示出转矩传感器的概略结构图。

[0021] 图3是示出第1实施方式的三相电动马达的结构的剖视图。

[0022] 图4是示出图3的三相电动马达的绕组结构的示意图。

[0023] 图5是示出第1实施方式的马达控制装置的具体结构的电路图。

[0024] 图6是示出图5的控制运算装置的具体结构的框图。

[0025] 图7是示出正常时和异常时的转向转矩与转向辅助电流指令值的关系的特性线图。

[0026] 图8是示出图5的电流检测电路的具体结构的框图。

[0027] 图9是示出图2的逆变器电路的异常检测电路的概略结构图。

[0028] 图10是示出开路故障时的各部的电流波形的波形图。

[0029] 图11是示出短路故障时的各部的电流波形的波形图。

[0030] 图12是示出反电动势补偿电路的框线图。

[0031] 图13是示出过电流时切断电路的框图。

[0032] 图14是示出图13的过电流时切断电路的具体结构的框图。

[0033] 图15是示出过电流时的电流旁通电路的框图。

[0034] 图16是示出电流旁通电路的具体结构的框图。

[0035] 图17是示出具有过电流抑制部的马达驱动电路的一例的框图。

[0036] 图18是示出过电流抑制部的另一配置例的框图。

[0037] 图19是示出向逆变器电路的各场效应晶体管的栅极提供的脉宽调制信号的一例的波形图。

[0038] 图20是示出固定转向时的马达微动电路的框图。

[0039] 图21是示出具有输入电压检测电路的马达驱动电路的一例的框图。

[0040] 图22是示出控制运算装置的异常诊断部的另一例的概略结构图。

[0041] 图23是示出由控制运算装置的异常诊断部执行的电流切断诊断处理步骤的一例的流程图。

[0042] 图24是示出图23的马达电流切断部电流诊断处理的具体处理的流程图。

[0043] 图25是示出图23的电源切断部电流诊断处理的具体处理的流程图。

[0044] 图26是示出图23的电流切断部电压诊断处理的具体处理的流程图。

[0045] 图27是示出马达旋转角检测电路的另一例的框图。

[0046] 图28是示出绝对转向角的计算步骤的说明图。

[0047] 图29是示出绝对转向角计算电路的框图。

具体实施方式

[0048] 以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。

[0049] 图1是示出将本发明的马达控制装置应用于搭载于车辆的电动助力转向装置时的第1实施方式的整体结构图。

[0050] 图中，标号1是方向盘，从驾驶者作用于该方向盘1的转向力传递到转向轴2。该转向轴2具有输入轴2a和输出轴2b。输入轴2a的一端与方向盘1连结，另一端经由转向转矩传感器3与输出轴2b的一端连结。

[0051] 并且，传递到输出轴2b的转向力经由万向节4传递到下轴5，进而经由万向节6传递到小齿轮轴7。传递到该小齿轮轴7的转向力经由转向齿轮8传递到拉杆9，使未图示的转向轮转向。在此，转向齿轮8构成具有与小齿轮轴7连结的小齿轮8a和与该小齿轮8a啮合的齿条8b的齿条小齿轮（rack and pinion）形式，用齿条8b将传递到小齿轮8a的旋转运动转换成车宽方向的直线运动。

[0052] 转向轴2的输出轴2b与向输出轴2b传递转向辅助力的转向辅助机构10连结。该转向辅助机构10具有：减速齿轮11，其与输出轴2b连结，例如由蜗轮（worm gear）机构构成；以及作为电动马达的三相电动马达12，其与该减速齿轮11连结并产生转向辅助力，例如由三相无刷马达构成。

[0053] 转向转矩传感器3检测施加于方向盘1而传递到输入轴2a的转向转矩，例如，如图2所示，构成为将转向转矩转换成安插于输入轴2a与输出轴2b之间的扭杆3a的转角位移，将该转角位移转换成配置在输入轴2a侧的输入侧旋转角传感器3b与配置在输出轴2b侧的输出侧旋转角传感器3c之间的角度差来进行检测。

[0054] 此外，如图3所示，三相电动马达12具有具备定子12S和转子12R的表面磁铁型（SPM）马达的结构，定子12S是在内周面向内侧突出形成而形成槽SL的磁极，例如具有9个齿Te，转子12R在该定子12S的内周侧与齿Te相对地以旋转自如的方式配置，例如是6极的表面磁铁型的。

[0055] 并且，构成三相的A相、B相、C相的多相马达绕组La、Lb、Lc卷绕于定子12S的槽SL。如图4所示，这些多相马达绕组La、Lb、Lc分别具有例如3个线圈部L1、L2、L3并联连接而成的结构，这些线圈部L1～L3在槽SL上卷绕成3层。各相马达绕组La、Lb、Lc的一端相互连接而成为星形接线，各相线圈La、Lb、Lc的另一端与马达控制装置20连接，被分别提供马达驱动电流Ia、Ib、Ic。

[0056] 此外，如图5所示，三相电动马达12具有检测马达的旋转位置的解析器（resolver）等的旋转位置传感器13a。来自该旋转位置传感器13a的检测值被提供到马达旋转角检测电路13，由该马达旋转角检测电路13检测马达旋转角θm。

[0057] 向马达控制装置20输入由转向转矩传感器3检测出的转向转矩T和由车速传感器21检测出的车速Vs，并且，输入从马达旋转角检测电路13输出的马达旋转角θm。

[0058] 此外，从作为直流电压源的电池22向马达控制装置20输入直流电流。

[0059] 马达控制装置20的具体结构如图5所示那样构成。即，马达控制装置20具有：控制运算装置31，其对马达电流指令值进行运算；第1马达驱动电路32A和第2马达驱动电路32B，它们构成分别被输入从该控制运算装置31输出的三相的马达电压指令值V1*、V2*的硬件；以及第1马达电流切断部33A和第2马达电流切断部33B，它们安插于这些第1马达驱动电路
32A和第2马达驱动电路32B的输出侧与三相电动马达12的第1和第2多相马达绕组La～Lc之间。

[0060] 虽然在图5中省略了图示，但是，向控制运算装置31输入由图1所示的转向转矩传感器3检测出的转向转矩T和由车速传感器21检测出的车速V，并且，如图5所示，输入从马达旋转角检测电路13输出的马达旋转角θm，进而输入从后述的电流检测电路39A、39B输出的对三相电动马达12的多相马达绕组La～Lc的各相的线圈L1～L3通电的马达电流Iad～Icd。

[0061] 如图6所示，该控制运算装置31具有：转向辅助电流指令值运算部34，其计算转向辅助电流指令值I*；补偿控制运算部35，其根据输入的角速度ωe和角加速度α，对由该转向辅助电流指令值运算部34计算出的转向辅助电流指令值I*进行补偿；以及d-q轴电流指令值运算部37，其根据由该补偿控制运算部35补偿后的补偿后转矩指令值I*′计算d-q轴电流指令值，并将其转换成三相电流指令值。

[0062] 转向辅助电流指令值运算部34根据转向转矩Ts和车速Vs，参照图7所示的转向辅助电流指令值计算映射图，计算作为电流指令值的转向辅助电流指令值I*。如该图所示，该转向辅助电流指令值计算映射图由用横轴为转向转矩Ts，纵轴为转向辅助电流指令值I*的抛物线的曲线表示的特性线图构成。

[0063] 并且，在马达驱动电路32A、32B正常时，根据转向转矩T和车速V，参照预先设定的由图7的实线所示的正常时电流指令值计算曲线Lno，计算转向辅助电流指令值I*。此外，转向辅助电流指令值运算部34在三相电动马达12的线圈的断线异常时，根据转向转矩T和车速V，参照预先设定的由图7的虚线所示的异常时电流指令值计算曲线Lab，计算转向辅助电流指令值I*。

[0064] 在此，相对于用正常时电流指令值计算曲线Lno计算出的转向辅助电流指令值I*，异常时电流指令值计算曲线Lab提高了增益。

[0065] 补偿控制运算部35例如根据马达角速度ωe，计算对偏航率的收敛性进行补偿的收敛性补偿值，根据马达角加速度α，计算对由于电动马达12的惯性而产生的转矩对应量进行补偿以防止惯性感或者控制响应性恶化的转矩补偿值和估计回正转矩（SAT）进行补偿的回正转矩补偿值，将它们相加来计算指令值补偿值Icom。

[0066] 并且，补偿控制运算部35用加法器36将计算出的指令值补偿值Icom与从转向辅助电流指令值运算部34输出的转向辅助电流指令值I*相加，由此，计算出补偿后电流指令值I*′，并将该补偿后电流指令值I*′输出到d-q轴电流指令值运算部37。

[0067] 此外，d-q轴电流指令值运算部37具有d轴目标电流计算部37a、感应电压模型计算部37b、q轴目标电流计算部37c以及二相/三相转换部37d。

[0068] d轴目标电流计算部37a根据补偿后转向辅助电流指令值I*′和马达角速度ωe，计算d轴目标电流Id*。

[0069] 感应电压模型计算部37b根据马达旋转角θ和马达角速度ωe，计算d-q轴感应电压模型EMF（Electro Magnetic Force）的d轴EMF分量ed（θ）和q轴EMF分量eq（θ）。

[0070] q轴目标电流计算部37c根据从感应电压模型计算部37b输出的d轴EMF分量ed（θ）和q轴EMF分量eq（θ）、从d轴目标电流计算部37a输出的d轴目标电流Id*、补偿后转向辅助电流指令值I*′以及马达角速度ωe，计算q轴目标电流Iq*。

[0071] 二相/三相转换部37d将从d轴目标电流计算部37a输出的d轴目标电流Id*和从q轴目标电流计算部37c输出的q轴目标电流Iq*转换成三相电流指令值Ia*、Ib*、Ic*。

[0072] 此外，控制运算装置31具有电压指令值运算部38，该电压指令值运算部38根据计算出的A相电流指令值Ia*、B相电流指令值Ib*、C相电流指令值Ic*以及由电流检测电路39A、39B检测出的电流检测值Iad、Ibd、Icd，计算针对马达驱动电路32A、32B的电压指令值V1*、V2*。该电压指令值运算部38从A相电流指令值Ia*、B相电流指令值Ib*、C相电流指令值Ic*中减去电流检测值Iad、Ibd、Icd，计算电流偏差ΔIa、ΔIb、ΔIc，对这些电流偏差ΔIa、ΔIb、ΔIc例如进行PI控制运算或者PID控制运算，计算针对第1马达驱动电路32A和第2马达驱动电路32B的三相的电压指令值V1*、V2*，并将计算出的三相的电压指令值V1*、V2*输出到第1马达驱动电路32A和第2马达驱动电路32B。在此，在后述的异常检测部31a没有检测出异常的正常状态下，输出值彼此相同的三相的电压指令值V1*、V2*。

[0073] 此外，如图5和图8所示，向控制运算装置31输入由设置在马达驱动电路32A、32B与第1马达电流切断部33A、第2马达电流切断部33B之间的马达电压检测电路40A、40B检测出的各马达相电压V1ma、V1mb、V1mc和V2ma、V2mb、V2mc。

[0074] 此外，如图5所示，向控制运算装置31输入从电流检测电路39A1、39B1输出的上侧电流检测值IA1d、IB1d以及从电流检测电路39A2、39B2输出的下侧电流检测值IA2d、IB2d，其中，电流检测电路39A1、39B1检测提供到第1马达驱动电路32A的逆变器电路42A和第2马达驱动电路32B的逆变器电路42B的直流电流，电流检测电路39A2、39B2检测从逆变器电路42A、42B流向接地的直流电流。

[0075] 并且，制御演算装置31的A/D转换部31c被输入各马达相电压Vm1a、Vm1b、Vm1c和Vm2a、Vm2b、Vm2c、上侧电流检测值IA1d、IB1d和下侧电流检测值IA2d、IB2d，制御演算装置31具有具备异常检测部31a的异常诊断部31b，该异常检测部31a检测构成后述的第1逆变器电路42A和第2逆变器电路42B的作为开关元件的场效应晶体管（FET）Q1～Q6的上侧臂的开路故障和下侧臂的短路故障、三相电动马达12的各相马达绕组La、Lb、Lc的线圈部L1～L3的断线异常等。

[0076] 在异常检测部31a中，如下进行异常检测。

[0077] 即，如图10所示，当在时刻t1马达驱动电路32A的例如A相的上臂发生开路故障时，如图10所示，在发生开路故障的马达驱动电流Ia为正时，马达驱动电路32A的上侧电流检测值IA1d减小，为了对其进行补偿，马达驱动电路32B的上侧电流检测值IB1d增大。

[0078] 并且，通过对检测出的上侧电流检测值IA1d、IB1d进行比较，能够确定成为开路故障的马达驱动电路32A或32B，向发生开路故障的马达驱动电路32A或32B输出逻辑值为“1”的异常检测信号SAa或SAb。

[0079] 此外，如图10所示，在上侧臂发生开路故障的情况下，马达驱动电流的三相波形没有特别变化，能够继续进行转向辅助控制。

[0080] 此外，如图11所示，当在时刻t2马达驱动电路32A的上段臂的例如A相的上侧臂发生短路故障的情况下，由于马达驱动电路32A的上侧电流检测值IA1d急剧增大，马达驱动电路32B的上侧电流检测值IB1d的增大量很小，因此，能够在上侧电流检测值IA1d的瞬间值为规定阈值以上时判断出是上侧臂的短路故障。

[0081] 在该情况下，马达电流也如图11所示那样大幅波动，但是，通过在时刻t3切断马达驱动电路32A的马达电流切断部33A，仅从马达驱动电路32B向三相电动马达12的各相马达绕组La～Lc提供马达驱动电流，因此，马达驱动电流恢复成稳定的正弦波状。因此，能够继续进行三相电动马达12的驱动。

[0082] 此时，如后述那样，向逆变器电路42A、42B的场效应晶体管（FET）的栅极输入脉宽调制（PWM）信号，因此，从逆变器电路42A、42B输出的马达驱动电流Ia～Ic成为控制占空比的矩形波信号。因此，在单纯检测到马达驱动电流Ia～Ic的瞬时值时，如果是在矩形波信号为OFF时检测到的，则不表示是正常的马达电流值。

[0083] 因此，为了准确地检测上侧电流检测值IA1d、IB1d，将上侧电流检测值IA1d、IB1d提供到峰值保持电路来保持峰值，由此，能够快速且准确地检测上侧电流检测值IA1d、IB1d的峰（最大）值，其中，所述峰值保持电路将峰值保持脉宽调制信号的1个周期左右的时间以上。

[0084] 另一方面，关于三相电动马达12的各相马达绕组La～Lc的线圈部L1～L3中的任意一个发生断线异常时的线圈部断线检测，由于电阻值因线圈部L1～L3的断线而变化，因此，通过监视马达相电阻值的变化，能够检测线圈部断线。即，例如在图4中的A相马达绕组La的线圈部L3发生断线的情况下，设每个线圈部L1～L3的电阻值为Re，则马达相电阻R从（1/3）*Rc增大到（1/2）*Rc。将该作用用于断线异常检测。

[0085] 作为该断线异常检测的一例，能够根据由各相马达电压检测电路40A、40B检测出的值来计算的马达相电压Vm表示如下。

[0086] Vm＝R*i＋Ke*ω............（1）

[0087] 其中，R是马达相电阻（常数），i是马达相电流（检测值），Ke是马达反电动势常数，ω是马达旋转速度（检测值/运算值）。

[0088] 在上述（1）式中，如果设马达相电阻变化量为ΔR，则上述（1）式由下述（2）式表示。

[0089] Vm＝（R＋ΔR）*i＋Ke*ω............（2）

[0090] 因此，马达相电阻值变化量ΔR可由

[0091] ΔR＝（Vm-Ke*ω）/i-R............（3）

[0092] 表示。通过将马达用电压（检测值）马达旋转速度ω（检测值/运算值）代入该（3）式，能够计算马达用电阻值R的变化量ΔR。并且，能够在计算出的变化量ΔR小于规定阈值时，判断为处于偏差范围内，在变化量ΔR为规定阈值以上时，判断为相马达绕组La～Lc的线圈部L1～L3的断线异常。

[0093] 此外，当异常检测部31a在三相电动马达12的各相马达绕组La、Lb、Lc中的一个相马达绕组Lj（j＝a，b，c）的线圈部L1～L3的1个线圈部Lk（k＝1，2，3）检测出断线异常时，由于1个线圈部Lk的断线异常，相马达绕组Lj的反电动势Ej变成正常时的2/3。因此，使针对提供到检测出断线异常的相马达绕组Lj的马达电流指令值Ij*的增益Kj从通常时的“1”增大到“3/2”。

[0094] 即，三相电动马达12的输入/输出的能量关系式由

[0095] T*ω＝Ea*Ia＋Eb*Ib＋Ec*Ic............（4）

[0096] 表示。其中，T是马达转矩，ω是马达角频率，Ea、Eb、Ec是A、B、C相的反电动势，Ia、Ib、Ic是A、B、C相的马达电流。

[0097] 例如，在线圈部L1～L3的并联连线中，在某个相的1个线圈部Lk发生断线异常的情况下，反电动势Ej变成正常时的2/3。因此，通过使针对产生相马达绕组Lj的马达电流Ij的电流指令值Ij*的增益Kj从正常时的“1”增大到“3/2”，使Ej*Ij成为与正常相马达绕组的情况相等的值，能够抑制转矩变动而进行转矩恒定控制。

[0098] 第1马达驱动电路32A和第2马达驱动电路32B分别具有：栅极驱动电路41A、41B，它们被输入从控制运算装置31输出的三相的电压指令值V1*、V2*而形成栅极信号；第1逆变器电路42A和第2逆变器电路42B，它们被输入从这些栅极驱动电路41A、41B输出的栅极信号。

[0099] 在从控制运算装置31输入电压指令值V1*、V2*时，栅极驱动电路41A、41B分别形成根据这些电压指令值V1*、V2*以及三角波的载波信号Sc进行脉宽调制（PWM）而得到的6个栅极信号，将这些栅极信号输出到逆变器电路42A、42B。

[0100] 此外，也可以构成为由控制运算装置31共同生成6个PWM栅极信号并将其输入到逆变器电路42A、42B。

[0101] 此外，栅极驱动电路41A在从控制运算装置31输入的异常检测信号SAa是逻辑值“0”（正常）时，向马达电流切断部33A输出高电平的3个栅极信号，并且向电源切断部44A输出高电平的栅极信号。此外，栅极驱动电路41A在异常检测信号SAa是逻辑值“1”（异常）时，向马达电流切断部33A同时输出低电平的3个栅极信号，切断马达电流，并且，向电源切断部44A输出低电平的栅极信号，切断电池电力。

[0102] 同样，栅极驱动电路41B在从控制运算装置31输入的异常检测信号SAb是逻辑值“0”（正常）时，向马达电流切断电路33B输出高电平的3个栅极信号，并且向电源切断部44B输出高电平的栅极信号。此外，栅极驱动电路41B在异常检测信号SAb是逻辑值“1”（异常）时，向马达电流切断电路33B同时输出低电平的3个栅极信号，切断马达电流，并且，向电源切断部44B输出低电平的栅极信号，切断电池电力。

[0103] 第1逆变器电路42A和第2逆变器电路42B分别经由噪声滤波器43、电源切断部44A、44B、电流检测电路39A1、39B1被输入电池22的电池电流，在输入侧连接平滑用的电解电容器CA、CB。

[0104] 这些第1逆变器电路42A和第2逆变器电路42B具有作为6个开关元件的场效应晶体管（FET）Q1～Q6，具有将串联连接2个场效应晶体管而成的3个切换臂SWAa、SWAb、SWAc与SWBa、SWBb、SWBc并联连接的结构。

[0105] 对于这些第1逆变器电路42A和第2逆变器电路42B，向各场效应晶体管Q1～Q6的栅极输入从栅极驱动电路41A、41B输出的栅极信号，由此，A相电流Ia、B相电流Ib、C相电流Ic从各切换臂SWAa、SWAb、SWAc和SWBa、SWBb、SWBc的场效应晶体管之间的连接点，经由马达电流切断部33A、33B对三相电动马达12的三相马达绕组La、Lb、Lc进行通电。

[0106] 此外，对于逆变器电路42A、42B的各切换臂SWAa、SWAb、SWAc和SWBa、SWBb、SWBc，作为下臂的场效应晶体管Q2、Q4、Q6的源极相互连接，经由电流检测电路39A2、39B2接地，由这些电流检测电路39A、39B来检测马达电流I1a～I1c和I2a～I2c。

[0107] 电流检测电路39A1、39A2和39B1、39B2分别如图8所示构成。即，如图9所示，电流检测电路39A1、39B1具有安插于各切换臂SWAa～SWAc和SWBa～SWBc的电源侧与电源切断部44A、44B之间的电流检测用的分流电阻51A、51B。如图8的（a）所示，电流检测电路39A1、39B1分别由运算放大器39a和采样保持电路39s构成，其中，运算放大器39a经由电阻R2、R3被输入分流电阻51A、51B的两端电压，采样保持电路39s被提供该运算放大器39a的输出信号，主要由噪声滤波器构成。

[0108] 并且，从采样保持电路39s输出的电流检测信号IA1d、IB1d被提供到控制运算装置31的A/D转换部31c。

[0109] 此外，如图9所示，电流检测电路39A2、39B2具有安插于各切换臂SWAa～SWAc和SWBa～SWBc的接地侧与接地之间的电流检测用的分流电阻52A、52B。如图8的（b）所示，这些电流检测电路39A2、39B2分别由运算放大器39a、峰值保持电路39p和采样保持电路39s构成，其中，运算放大器39a经由电阻R2、R3被输入分流电阻52A、52B的两端电压，峰值保持电路39p被提供该运算放大器39a的输出信号，包含噪声滤波器，采样保持电路39s被提供运算放大器39a的输出信号，主要由噪声滤波器构成。

[0110] 并且，从采样保持电路39s输出的电流检测信号IA2d、IB2d被提供到控制运算装置31的A/D转换部31c。此外，从峰值保持电路39p输出的电流检测值的峰值保持信号IA3d、IB3d被提供到A/D转换部31c、后述的过电流时切断电路70A、70B以及电流旁通电路80A、
80B。

[0111] 马达电流切断部33A具有3个电流切断用的场效应晶体管QA1、QA2、QA3。场效应晶体管QA1的源极经由马达电压检测电路40A与第1逆变器电路42A的切换臂SWAa的晶体管Q1、Q2的连接点连接，漏极与三相马达绕组L1的A相马达绕组La连接。

[0112] 此外，场效应晶体管QA2的源极经由马达电压检测电路40A与第1逆变器电路42A的切换臂SWAb的晶体管Q3、Q4的连接点连接，漏极与三相马达绕组Lb连接。

[0113] 此外，场效应晶体管QA3的源极经由马达电压检测电路40A与第1逆变器电路42A的切换臂SWAc的晶体管Q5、Q6的连接点连接，漏极与三相马达绕组Lc连接。

[0114] 此外，马达电流切断电路33B具有3个电流切断用的场效应晶体管QB1、QB2、QB3。在此，场效应晶体管QB1的源极经由马达电压检测电路40B与第2逆变器电路42B的切换臂SWBa的晶体管Q1、Q2的连接点连接，漏极与三相马达绕组La连接。此外，场效应晶体管QB2的源极经由马达电压检测电路40B与第2逆变器电路42B的切换臂SWBb的晶体管Q3、Q4的连接点连接，漏极与三相马达绕组Lb连接。此外，场效应晶体管QB3的源极经由马达电压检测电路40B与第2逆变器电路42B的切换臂SWBc的晶体管Q5、Q6的连接点连接，漏极与三相马达绕组Lc连接。

[0115] 并且，马达电流切断部33A、33B的场效应晶体管QA1～QA3和QB1～QB3将寄生二极管D的阳极设在逆变器电路42A、42B侧，分别朝同一方向连接。

[0116] 此外，电源切断部44A、44B分别由1个场效应晶体管（FET）QC、QD与寄生二极管的并联电路构成，场效应晶体管QC、QD的漏极经由噪声滤波器43与电池22连接，源极与逆变器电路42A、42B连接。此外，这些电源切断部44A、44B不限于上述结构，也可以如图9所示，以寄生二极管成为相反方向的方式，将2个电源切断部44A、44A′和44B、44B′串联连接。

[0117] 接下来，说明上述实施方式的动作。

[0118] 在未图示的点火开关是切断状态即车辆停止，并且转向辅助控制处理也停止的工作停止状态时，马达控制装置20的控制运算装置31处于非工作状态。因此，由控制运算装置31执行的转向辅助控制处理和异常监视处理停止。因此，电动马达12停止工作，停止向转向辅助机构10输出转向辅助力。

[0119] 在从该工作停止状态将点火开关设为接通状态时，控制运算装置31成为工作状态，开始转向辅助控制处理和异常监视处理。此时，假设是各马达驱动电路32A、32B的逆变器电路42A、42B的各场效应晶体管Q1～Q6没有发生开路故障和短路故障的正常状态。此时，在方向盘1没有转向的非转向状态下，在由控制运算装置31执行的转向辅助控制处理中，转向转矩T是“0”，车速V也是“0”，因此，参照图7的电流指令值计算映射图中的实线所示的正常时电流指令值计算曲线Lno，计算转向辅助电流指令值。

[0120] 并且，根据计算出的转向辅助电流指令值I*和从马达旋转角检测电路13输入的马达相位角θe，计算d轴电流指令值Id*和q轴电流指令值Iq*，对计算出的d轴电流指令值Id*和q轴电流指令值Iq*进行dq二相-三相转换处理，计算A相电流指令值Ia*、B相电流指令值Ib*以及C相电流指令值Ic*。

[0121] 此外，计算各相电流指令值Ia*、Ib*、Ic*与各相电流检测值Iad、Ibd、Ibc之间的电流偏差ΔIa、ΔIb、ΔIc，其中，各相电流检测值Iad、Ibd、Ibc是根据由电流检测电路39A、39B检测出的各相电流检测值IA1d、IB1d，通过包含对其相加的运算而计算出的，对计算出的电流偏差ΔIa、ΔIb、ΔIc进行PI控制处理或者PID控制处理，计算目标电压指令值Va*、Vb*、Vc*。

[0122] 并且，将计算出的目标电压指令值Va*、Vb*、Vc*作为电压指令值V1*、V2*输出到第1马达驱动电路32A和第2马达驱动电路32B的栅极驱动电路41A、41B。此外，由于逆变器电路
42A、42B正常，因此，控制运算装置31向栅极驱动电路41A、41B输出逻辑值为“0”的异常检测信号SAa、SAb。

[0123] 因此，在栅极驱动电路41A、41B中，向马达电流切断部33A、33B输出高电平的3个栅极信号。因此，马达电流切断部33A、33B的场效应晶体管QA1～QA3和QB1～QB3成为接通状态，逆变器电路42A、42B与三相电动马达12的三相马达绕组L1、L2之间成为接通状态，从而成为能够对三相电动马达12进行通电控制的状态。

[0124] 与此同时，从栅极驱动电路41A、41B向电源切断部44A、44B输出高电平的栅极信号。因此，电源切断部44A、44B的场效应晶体管QC、QD成为导通状态，来自电池22的直流电流经由噪声滤波器43被提供到逆变器电路42A、42B。

[0125] 此外，在栅极驱动电路41A、41B中，根据从控制运算装置31输入的电压指令值V1*、V2*进行脉宽调制，形成栅极信号，将形成的栅极信号提供到逆变器电路42A、42B的各场效应晶体管Q1～Q6的栅极。

[0126] 因此，在车辆是停止状态且方向盘1没有转向的状态下，由于转向转矩Ts是“0”，因此，转向辅助电流指令值也是“0”，电动马达12维持停止状态。

[0127] 但是，在车辆的停止状态或者车辆的行驶开始状态下使方向盘1转向而进行所谓静态转向时，由于转向转矩Ts变大，参照图7，计算出较大的转向辅助电流指令值I*，与此对应的较大的电压指令值V1*、V2*被提供到栅极驱动电路41A、41B。因此，占空比与较大的电压指令值V1*、V2*对应的栅极信号从栅极驱动电路41A、41B输出到逆变器电路42A、42B。

[0128] 因此，从逆变器电路42A、42B，输出与转向辅助电流指令值I*对应的具有120度相位差的A相电流I1a、B相电流I1b、C相电流I1c和I2a、I2b、I3c，它们通过与马达电流切断部33A、33B的各相对应的场效应晶体管QA1～QA3和QB1～QB3，被提供到三相电动马达12的三相马达绕组La～Lc。

[0129] 由此，电动马达12被旋转驱动，产生与对应于转向转矩Ts的目标转向辅助电流值I*对应的较大的转向辅助力，该转向辅助力经由减速齿轮11被传递到输出轴2b。因此，能够以较轻的转向力使方向盘1转向。

[0130] 然后，在车速Vs增大时，与之对应地计算出的转向辅助电流指令值比静态转向时减小，电动马达12产生根据转向转矩Ts和车速Vs而适当减小的转向辅助力。

[0131] 这样，在逆变器电路42A、42B正常且提供到三相电动马达12的马达电流Ia、Ib、Ic正常的情况下，最适合于转向转矩Ts和车速Vs的马达电流被提供到三相电动马达12。

[0132] 当从该正常状态起，第1马达驱动电路32A和第2马达驱动电路32B的第1逆变器电路42A和第2逆变器电路42B的一方例如逆变器电路42B的例如下臂侧的场效应晶体管Q2、Q4、Q6中的任意一个或多个发生短路故障时，由于几乎不流过从发生短路故障的切换臂SWBj（j＝a，b，c）输出到马达电流切断部33A的马达电流Ij，因此，在异常检测部31a将其与各相电流指令值Ij*进行比较时，能够检测出发生短路故障引起的异常。此外，图9的马达电压检测电路40A、40B的电压检测值不是规定的电压，能够检测出异常。

[0133] 这样，在马达驱动电路32B的逆变器电路42B发生短路故障时，异常检测信号SAa维持逻辑值“0”，异常检测信号SAb成为逻辑值“1”。因此，逆变器电路42B的6个栅极驱动全部断开，并且，从马达驱动电路32B的栅极驱动电路41B向马达电流切断电路33B同时输出低电平的3个栅极信号，此外，向电源切断部44B输出低电平的栅极信号。

[0134] 因此，在马达电流切断电路33B中，各相的场效应晶体管QB1～QB3成为截止状态，针对三相电动马达12的三相马达绕组La～Lc的通电被切断。

[0135] 与此同时，在电源切断部44B中，场效应晶体管QD也被控制成截止状态，电池22和第2逆变器电路42B之间的通电路径被切断。

[0136] 但是，由于马达驱动电路32A正常进行动作，针对该马达驱动电路32A的电压指令值V1*没有变化，因此，该马达驱动电路32A对三相电动马达12的各相马达绕组La～Lc继续进行电流控制。

[0137] 因此，三相电动马达12产生与正常时相同的转向辅助转矩，经由减速齿轮11将其传递到输出轴2b，由此，能够发挥不逊于正常时的转向辅助特性。此时，能够在检测出马达驱动电路32B异常的阶段，通过向警报电路50输出警报信号Swa，向驾驶者报知马达驱动电路32B的异常，提醒前往最近的修理检查站。

[0138] 此外，在第1马达驱动电路32A和第2马达驱动电路32B的第1逆变器电路42A和第2逆变器电路42B的一方例如逆变器电路42A的例如上臂侧的场效应晶体管Q1、Q3、Q5中的任意一个产生开路故障时，根据图10如上所述，在发生开路故障的臂的马达驱动电流Ia为正时，马达驱动电路32A的上侧电流检测值IA1d减小，为了对其进行补偿，马达驱动电路32B的上侧电流检测值IB1d增大。因此，上侧电流检测值IA1d与上侧电流检测值IB1d产生差，能够判断出在上侧电流检测值的减少侧发生开路故障。

[0139] 相反，在马达驱动电路32A的上段臂的例如A相的上侧臂发生短路故障的情况下，根据图11如上所述，马达驱动电路32A的上侧电流检测值IA1d急剧增大，马达驱动电路32B的上侧电流检测值IB1d的增大量很小。该上侧电流检测值IA1d的急剧增大和上侧电流检测值IB1d的略微增大由峰值保持电路峰值保持至少脉宽调制（PWM）信号的1个周期左右的时间以上。因此，能够在上侧电流检测值IA1d的瞬间值为规定阈值以上时，可靠地判断出是上侧臂的短路故障。

[0140] 因此，马达驱动电路32A的马达电流切断部33A的各相开关QA1～QA3被控制成断开状态，并且，电源切断部44A被控制成断开状态，马达驱动电路32A的驱动停止，与上述相同地由正常马达驱动电路32B单独继续进行三相电动马达12的控制，能够继续进行不逊于正常时的转向辅助控制。此时，能够向驾驶者发出警报，提醒前往修理检查站。

[0141] 此外，控制运算装置31的异常检测部31a根据各马达相电压Vm1a～Vm1c和Vm2a～Vm2c、马达旋转速度ω以及马达相电流ia～ic，进行所述（3）式的运算，计算各相的马达相电阻值变化量ΔR，其中，各马达相电压Vm1a～Vm1c和Vm2a～Vm2c是由设置在马达驱动电路32A、32B的输出侧的马达电压检测电路40A、40B检测出的，马达旋转速度ω是对由马达旋转角检测电路13检测出的马达旋转角θm进行微分运算而计算出的，或者另外设置马达旋转速度检测电路而检测出的，马达相电流ia～ic是按照各个相将由电流检测电路39A、39B检测出的各马达相电流i1a～i1c和i2a～i2c相加而得到的。

[0142] 并且，在计算出的各相的马达相电阻值变化量ΔR小于规定阈值ΔRn时，判断为处于偏差范围内，在马达相电阻值变化量ΔR为规定阈值ΔRn以上时，能够准确地检测构成三相电动马达12的马达绕组La～Lc的线圈部L1～L3中的任意一个线圈部的断线异常。

[0143] 这样，在检测出马达绕组La～Lc的线圈部L1～L3中的任意一个发生断线异常时，将转向辅助电流指令值运算部34参照的转向辅助电流指令值计算映射图的特性曲线从正常时的特性曲线Lno变更成异常产生时的特性曲线Lab。

[0144] 因此，与由转向转矩传感器3检测出的转向转矩T的值对应的转向辅助电流指令值I*的值是正常时的特性曲线Lno倍左右，将通过补偿控制运算部35的补偿值Icom对该转向辅助电流指令值I*进行补偿而得到补偿后转向辅助电流指令值I*′提供到d-q轴电流指令值运算部37，转换成d-q轴电流指令值，然后进行二相/三相转换，计算出目标电流指令值Ia*、Ib*、Ic*。

[0145] 电压指令值运算部38输出这些目标电流指令值Ia*、Ib*、Ic*，作为针对马达驱动电路32A、32B的栅极驱动电路41A、41B的电压指令值V1*、V2*。

[0146] 因此，马达驱动电路32A、32B将对由相马达绕组Lj的线圈部Lk断线而引起的转矩减少量进行补偿的马达驱动电流Ia、Ib、Ic，提供到三相电动马达12的各相马达绕组La、Lb、Lc，并且，借助增大的转向转矩的变动抑制效果，能够抑制转向不舒服感。

[0147] 此外，在检测出马达绕组La～Lc的线圈部L1～L3中的任意一个发生断线异常时，由于1个线圈部Lk的断线异常，相马达绕组Lj的反电动势Ej变成正常时的2/3。因此，使针对向检测出断线异常的相马达绕组Lj提供的马达电流指令值Ij*的增益Kj从通常时“1”增大到“3/2”。

[0148] 由此，上述表示三相电动马达12的输入/输出的能量关系式的（4）式中的Ej*Ij成为与正常相马达绕组时相等的值，能够抑制转矩变动而进行转矩恒定控制。在该情况下，也通过警报电路50发出警报，向驾驶者报知三相电动马达12的线圈部断线异常。

[0149] 这样，根据上述实施方式，由马达驱动电路32A、32B构成在正常状态下发挥2个系统以上的功能的硬件，即使在2个系统以上的硬件中的1个系统（或者系统总数以下的系统）发生故障的状态下，也能够在不变更控制运算装置的情况下或者在仅变更控制运算装置的参数的范围内继续发挥功能，能够实现稳健（robust）设计。

[0150] 此外，通过使作为向多相电动马达提供马达电流的马达电流提供系统的马达驱动电路多重化，并且将多相电动马达的各马达绕组设为将多个线圈部并联连接而成的结构，由此，在作为多重化的马达电流提供系统的马达驱动电路中的任意一个发生异常的情况下或者多相电动马达的一部分线圈部发生断线异常的情况下，变更成与异常方式对应的驱动方式。因此，即使在作为马达电流提供系统的马达驱动电路发生开路故障或短路故障的情况下或者多相驱动马达的一部分驱动线圈部发生断线异常的情况下，也能够继续进行多相电动马达的驱动。

[0151] 此外，在上述实施方式中，说明了在构成三相电动马达12的相马达绕组Lj的各线圈部Lk发生断线异常时，根据反电动势Ej的变化改变相马达电流ij的情况。但是，本发明不限于上述结构，如图12所示，也可以与马达反电动势（EMF）的减小对应地降低计算反电动势补偿值的增益。

[0152] 即，如图12所示，三相电动马达12的1个相的马达控制系统具有对电流指令值i*与相马达电流i的偏差进行运算的减法器61、以及被提供从该减法器61输出的电流偏差Δi的电流反馈控制器62。并且，将从电流反馈控制器62输出的马达电压提供到加法器63，将该加法器63的输出提供到三相电动马达12，由此，输出马达电流i，并将其提供到所述减法器61。

[0153] 另一方面，马达旋转速度ω与马达相位角（电气角）θe被提供到反电动势（EMF）补偿器64，由该反电动势（EMF）补偿器64根据马达旋转速度ω和马达相位角θe，计算反电动势EMF，对计算出的反电动势补偿值EMF乘以补偿增益Kc，计算反电动势补偿值EMFc，将该反电动势补偿值EMFc提供到被提供马达反电动势EMF的减法器65，该减法器65的减法输出被提供到加法器63。在此，由减法器65实现的马达反电动势（EMF）的减法实际上是在马达内产生的物理现象，实际上并不存在减法器65。

[0154] 在反电动势补偿器64中，在上述异常检测部31a检测相应相的线圈部L1～L3中的任意一个线圈部的断线异常的异常检测信号SAc是表示没有异常的例如逻辑值“0”时，将增益Kc设定成“1”，在异常检测信号SAc是表示存在异常的逻辑值“1”时，将增益Kc设定成“2/3”。

[0155] 根据该结构，在相应的马达绕组Lk的线圈部L1～L3正常的情况下，由于从异常检测部31a输入到反电动势补偿器64的异常检测信号SAc是逻辑值“0”，因此，增益Kc被设定成“1”。因此，将由反电动势补偿器64根据马达旋转速度ω和马达相位角θe计算出的反电动势EMF直接作为反电动势补偿值EMFc输出到减法器65。

[0156] 因此，进行控制，使得在三相电动马达12的马达绕组Lk产生的反电动势EMF被反电动势补偿值EMFc抵消，三相电动马达12的马达电流i成为与电流指令值i*对应的值。

[0157] 从该状态起，异常检测部31a检测出相应的马达绕组Lk的线圈部L1～L3发生断线异常时，将逻辑值为“1”的异常检测信号SAc从该异常检测部31a提供到反电动势补偿器64。因此，反电动势补偿器64将增益Kc设定成“2/3”，由此，反电动势补偿值EMFc成为正常时的反电动势补偿值EMFc的2/3。

[0158] 另一方面，在三相电动马达12中，由于相应的马达绕组Lk的线圈部L1～L3中的1个线圈部断线异常，因此，产生的反电动势EMF成为正常时的2/3，该反电动势EMF在减法器65中被反电动势补偿值EMFc抵消。因此，能够抑制转矩变动而继续进行转矩恒定控制。在该情况下，也通过警报电路50发出警报，向驾驶者报知三相电动马达12的线圈部断线异常。

[0159] 此外，在构成三相电动马达12的相马达绕组Lj的各线圈部Lk发生断线异常时，也可以根据反电动势Ej的变化改变相马达电流ij，并且与马达反电动势（EMF）的减小对应地降低计算反电动势补偿值的增益，在该情况下，能够得到更好的效果。

[0160] 此外，在上述实施方式中，说明了异常检测部31a检测马达驱动电路32A、32B的下臂的短路异常，由发生短路异常的马达驱动电路32A或32B的马达电流切断部33A或33B来切断马达电流的情况。但是，在检测出短路异常后，通过控制运算装置31的软件处理进行马达电流切断部33A或33B的切断控制，因此，从检测出短路异常起到使马达电流切断部33A或33B进行切断动作为止需要时间，在短时间内进行马达电流切断部33A或33B的切断动作是有限的。

[0161] 因此，在本发明中，由硬件检测过电流状态，使上述实施方式的马达电流切断部33A、33B以及电源切断部44A、44B以硬件方式进行切断动作。

[0162] 即，如图13所示，由电流检测电路39A、39B的峰值保持电路39p检测出的电流检测值IA3d、IB3d被提供到由硬件构成的过电流时切断电路70A、70B，由这些过电流时切断电路70A、70B使马达电流切断部33A、33B和电源切断部44A、44B进行切断动作。

[0163] 在此，过电流时切断电路70A、70B分别如图14所示构成。即，例如，在对马达驱动电路32A进行说明时，在上述栅极驱动电路41A与马达电流切断部33A之间的栅极信号提供线Lg安插有与电路71。此外，从电流检测电路39A2的峰值保持电路39p输出的电流检测值IA3d被提供到最大值选择电路72的一个输入侧，从控制运算装置31输出的诊断信号Sd1经由放大器73被输入到该最大值选择电路72的另一个输入侧。在该最大值选择电路72中，在没有被输入诊断信号Sd1时选择电流检测值IA3d，在被输入诊断信号Sd1时选择诊断信号Sd1。在此，在控制运算装置31中，每规定时间例如每1分钟，例如通过定时器中断处理交替输出诊断信号Sd1、S2d。或者，检测没有进行马达的转向辅助的状态，输出诊断信号Sd1、Sd2。

[0164] 从最大值选择电路72输出的选择信号Ss被提供到判定是否处于过电流状态的过电流判定电路74，该过电流判定电路74输出过电流判定信号Soc，该过电流判定信号Soc在输入的选择信号Ss为过电流阈值Voct以上时设为低电平，在选择信号Ss小于过电流阈值Voct时设为高电平，该过电流检测信号Soc被提供到与电路71的另一个输入侧。在此，过电流阈值Voct被设定成对过电流阈值Ioct乘以电流检测用电阻（分流电阻）52A、52B的电阻值Rs得到的值（Voct＝Ioct×Rs），例如，将过电流阈值Ioct设定成150A，将电流检测用电阻52A、52B的电阻Rs设定成1mΩ。

[0165] 通过这样构成过电流时切断电路70A、70B，在没有从控制运算装置31输出诊断信号Sd1的状态下，最大值选择电路72选择由电流检测电路39A2的峰值保持电路39p检测出的电流检测值IA3d作为选择信号Ss，并将其提供到过电流判定电路74。

[0166] 因此，在马达驱动电路32A的下臂的场效应晶体管Q2、Q4、Q6没有发生短路异常的状态下，由电流检测电路39A2的峰值保持电路39p检测出的电流检测值IA3d不会为过电流阈值Voct以上，从过电流判定电路74向与电路71输出高电平的过电流判定信号Soc。

[0167] 另一方面，在控制运算装置31中，当成为电源接通状态时，在异常检测部31a没有检测出马达驱动电路32A异常时，将高电平的栅极信号Sg输出到与电路71，在检测出马达驱动电路32A异常时，输出低电平的栅极信号Sg。

[0168] 因此，在马达驱动电路32A是正常状态时，从控制运算装置31输出高电平的栅极信号Sg，并且，由电流检测电路39A2的峰值保持电路39p检测出的电流检测值IA3d不会成为过电流阈值Voct以上，从过电流判定电路74向与电路71输出高电平的过电流判定信号Soc。

[0169] 因此，与电路71的输出信号成为高电平，马达电流切断部33A的场效应晶体管QA1～QA3被控制成导通状态，从马达驱动电路32A输出的马达电流Ia～Ic被提供到三相电动马达12的相马达绕组La～Lc。三相电动马达12产生与转向转矩对应的转向辅助力。

[0170] 当从该马达驱动电路32A的正常状态起，在作为马达驱动电路32A的下侧臂的场效应晶体管Q2、Q4、Q6中的任意一个晶体管发生短路故障时，作为发生短路故障的相臂的上臂的场效应晶体管Q1、Q3、Q5成为导通状态时，流过短路电流。该短路电流被电流检测电路39A检测出，并经由最大值选择电路72提供到过电流判定电路74。此时，由于输入到过电流判定电路74的电流检测值IA3d为过电流阈值Voct以上，因此，从过电流判定电路74向与电路71输出低电平的过电流判定信号Soc。因此，与电路71的输出成为低电平，马达电流切断部33A的电流切断用的场效应晶体管QA1～QA3和电源切断部44A的场效应晶体管QC被控制成截止状态，从马达驱动电路32A向三相电动马达12输出的马达电流Ia～Ic被切断。

[0171] 此外，由此，在由峰值保持电路39p保持的期间持续切断状态，电流检测电路39A1的电流检测值IA1d和电流检测电路39A2的电流检测值IA2d为零，因此，异常检测部31a能够作为马达驱动电路32A异常而检测出。

[0172] 这样，在马达驱动电路32A成为过电流状态时，由硬件构成的过电流时切断电路70A、70B能够立刻检测出过电流状态，在检测出过电流状态时，能够使马达电流切断部33A或33B立刻进行切断动作，并且使电源切断部44A或44B立刻进行切断动作，能够可靠地防止由于成为过电流状态而使马达驱动电路32A或32B的场效应晶体管Q1～Q6因过电流而损伤。

[0173] 另一方面，在过电流时切断电路70A、70B是否正常动作的诊断中，在接通电源后，每隔规定的时间或者在检测出没有进行马达的转向辅助的状态的定时，从控制运算装置31的异常诊断部31b经由放大器73，交替向马达驱动电路32A、32B输出由值大于过电流阈值Ioct的诊断信号Sd1、Sd2构成的诊断信号Sd。

[0174] 在从控制运算装置31输出该诊断信号Sd时，最大值选择电路72选择诊断信号Sd并将其提供到过电流判定电路74。在该过电流判定电路74中，由于输入的诊断信号Sd大于过电流阈值Ioct，因此，向与电路71输出低电平的过电流判定信号Soc。因此，与电路71的输出成为低电平，马达电流切断部33A或33B被控制成切断状态，并且，电源切断部44A或44B被控制成切断状态。因此，通过确认马达电压检测电路40A或40B的马达相电压V1ma～V1mc或V2ma～V2mc或者电流检测电路39A1、39A2或39B1、39B2的电流检测值IA1d、IA2d或者IB1d、IB2d是否变成零，能够诊断过电流时切断电路70A、70B是否正常动作。

[0175] 此时，每隔规定的时间交替地从控制运算装置31向马达驱动电路32A、32B提供诊断信号Sd，因此，在没有被提供诊断信号Sd的马达驱动电路32A或32B中，能够继续进行正常的转向辅助控制，能够防止在诊断中给驾驶者带来不舒服感。或者，在没有进行马达的转向辅助的状态下，也能够通过提供诊断信号Sd，防止给驾驶者带来不舒服感。

[0176] 此外，为了保护马达驱动电路32A、32B的各场效应晶体管Q1～Q6，避免由于马达驱动电路32A、32B的下臂的短路异常引起的过电流状态，如图15所示，也可以在电源提供线与接地之间设置电流旁通电路80A、80B。

[0177] 该电流旁通电路80A、80B分别如图16所示，在向马达驱动电路32A、32B提供来自电池22的电力的电源线Lp与接地之间，安插有场效应晶体管81和保护电阻82的串联电路。在此，保护电阻82的电阻值被设定成，在场效应晶体管81成为导通状态而流过过电流时，成为不损伤场效应晶体管81的程度的电流。

[0178] 并且，在场效应晶体管81的栅极，输入具有与上述图14相同结构的过电流判定电路74的过电流判定信号Soc。在此，过电流判定电路74在判定为过电流状态的情况下，向场效应晶体管81的基极提供高电平的过电流判定信号Soc，将该场效应晶体管81设为导通状态，在判定为不是过电流状态的情况下，向场效应晶体管81的基极提供低电平的过电流判定信号Soc，将该场效应晶体管81设为截止状态。

[0179] 因此，在电流旁通电路80A、80B中，在过电流判定电路74判定为不是过电流状态时，输出低电平的过电流判定信号Soc，将场效应晶体管81设为截止状态，因此，从电池22提供的电池电流在没有被旁通而下降的状态下提供到马达驱动电路32A、32B。

[0180] 另一方面，在过电流判定电路74判定为过电流状态时，输出高电平的过电流判定信号Soc，将场效应晶体管设为导通状态，因此，从电池22提供的电流通过电流旁通电路80A、80B，经由电流保护电阻83流向接地，提供到马达驱动电路32A或32B的电流量下降，能够可靠地防止过电流对场效应晶体管81和马达驱动电路32A或32B的场效应晶体管Q1～Q6的损伤。

[0181] 此外，在上述图13和图15的结构中，是利用开关部来抑制过电流状态，但是，也可以如图17所示，在马达驱动电路32A、32B的马达电流切断部33A、33B的三相电动马达12侧，配置由保护电阻或保护线圈构成的过电流抑制部85A、85B。在此，可以如图17所示，对马达驱动电路32A、32B双方配置过电流抑制部85A、85B，也可以如图18所示，在马达电流切断部33A、33B之间配置1组过电流抑制部85C。

[0182] 这样，通过设置过电流抑制部85A、85B，在一个马达驱动电路32A或32B发生短路异常时，马达电流Ia～Ic从正常的马达驱动电路32A（或32B）绕过发生短路异常的马达驱动电路32B（或32A），能够可靠地防止对提供给三相电动马达12的马达电流带来影响。在此，在分别地对马达驱动电路32A、32B设置过电流抑制部85A、85B的情况下，能够使马达驱动电路32A、32B的电路常数一致，在设计马达驱动电路32A、32B时，无需考虑电路常数的不平衡，能够容易地进行电路设计。

[0183] 此外，在上述实施方式中，由安插于各切换臂SWAa～SWAc和SWBa～SWBc的接地侧的连接部与接地之间的1个分流电阻52A、52B构成电流检测电路39A、39B的电流检测部，将各分流电阻52A、52B的两端电压提供到运算放大器39a，经由噪声滤波器39b由采样保持电路39c对该运算放大器39a的输出信号进行采样保持，由A/D转换部31c将该采样保持信号转换成数字信号。此时，图19示出A/D转换部31c的采样区间与构成马达驱动电路32A、32B的各场效应晶体管Q1～Q6的脉宽调制信号之间的关系的一例。在该图19中，例如设切换臂SWAa、SWBa为最大占空比相，设切换臂SWAb、SWBb为中间占空比相，设切换臂SWAc、SWBc为最小占空比相。

[0184] 在该情况下，在作为最大占空比相的切换臂SWAa、SWBa中，在脉宽调制信号的1个周期（例如50μsec）的开始时刻t0，作为上臂的场效应晶体管Q1从截止状态反转成导通状态，然后在时刻t2，作为中间占空比相的切换臂SWAb、SWBb的上臂的场效应晶体管Q3从截止状态反转成导通状态，然后在时刻t3，作为最小占空比相的切换臂SWAc、SWBc的上臂的场效应晶体管Q5从截止状态反转成导通状态。

[0185] 然后，在时刻t4，场效应晶体管Q5从导通状态反转成截止状态，在时刻t4、t5之间，场效应晶体管Q3从导通状态反转成截止状态，在时刻t5，场效应晶体管Q1从导通状态反转成截止状态。

[0186] 并且，为了形成马达驱动电路32A、32B的各场效应晶体管Q1～Q6的栅极信号，在只有一相的上臂侧的场效应晶体管例如Q1是导通状态的时刻t0～t1之间的采样区间SP1、以及只有两相的上臂侧的场效应晶体管是导通状态的时刻t2、t3之间的采样区间SP3，对从采样保持电路39s输出的电流检测值IA2d、IB2d进行采样，并转换成数字信号。

[0187] 并且，控制运算装置31能够利用马达电流的总和为零即Ia＋Ib＋Ic＝0来检测各相马达电流Ia、Ib、Ic。因此，在图6中描述的电压指令值运算部38能够根据马达电流指令值Ia*、Ib*、Ic*以及检测出的各相马达电流Ia、Ib、Ic，计算电流偏差ΔIa、ΔIb、ΔIc，对它们实施PI控制处理，计算电压指令值V1*、V2*。

[0188] 此外，在根据由设置在控制运算装置31内的A/D转换部31c进行A/D转换而得到的数字电流检测信号，检测出构成马达驱动电路32A、32B的各场效应晶体管Q1～Q6全部处于开路故障的情况下，在方向盘1转向而使三相电动马达12进行旋转驱动时，作为脉宽调制信号的1个周期内的最大占空比相、中间占空比相以及最小占空比相的切换臂SWAa～SWAc和SWBa～SWBc依次变化，因此，通过对基于从A/D转换部31c输出的在采样区间SP1、SP3进行采样而得到的采样保持输出的数字电流检测值IA1d、IB1d以及IA2d、IB2d进行比较，能够检测出各场效应晶体管Q1～Q6的开路故障。

[0189] 但是，在方向盘1处于固定转向状态时，由三相电动马达12产生转向辅助转矩，但是，由于三相电动马达12自身不旋转，因此，脉宽调制信号的1个周期内的最大占空比相、中间占空比相以及最小占空比相例如固定在图19的状态。因此，在图19的状态下，在作为最大占空比相的切换臂SWAa、SWBa的下臂的场效应晶体管Q2中的任意一个发生开路故障的情况下、或者作为最小占空比相的切换臂SWAc、SWBc的上臂的场效应晶体管Q5中的任意一个发生开路故障的情况下，由于在A/D转换电路的采样区间SP1、SP3内不会成为导通状态，因此，不能检测出开路故障。

[0190] 因此，在本实施方式中，在A/D转换部31c的采样区间SP1、SP3以外，还增加时刻t3～t4之间的采样区间SP4和时刻t5～t6之间的采样区间SP6，由此，能够得到作为最大占空比相的下臂的场效应晶体管导通状态下的数字电流检测值、作为最小占空比相的上臂的场效应晶体管导通状态下的数字电流检测值。

[0191] 因此，通过对由电流检测电路39A1、39B1或39A2、39B2检测出的电流检测值IA1d、IB1d或者IA2d、IB2d的数字电流检测值比较，能够可靠地检测出作为最大占空比相的下臂的场效应晶体管和作为最小占空比相的上臂的场效应晶体管的开路故障。只要在方向盘1成为固定转向状态的状态，即来自旋转位置传感器13a的旋转位置检测值没有变化时或者变化很小时，追加该A/D转换电路39d的采样区间SP4、SP6即可。

[0192] 出于上述理由，也可以替代增大A/D转换电路39d的采样区间的情况，在来自旋转位置传感器13a的旋转位置检测值没有变化时或者变化很小的情况下，例如由图20所示的指令值校正部75向加法器36输出微动校正值，以使三相电动马达12以不会给驾驶者带来不舒服感的程度朝顺时针方向和逆时针方向微动，从而不会由于固定转向而产生三相电动马达12的旋转停止状态。

[0193] 此外，在上述实施方式中，说明了由异常诊断部31b的异常检测部31a检测马达驱动电路32A、32B的开关元件Q1～Q6的开路故障和短路故障的情况，但是不限于此。也可以由异常诊断部31b检测马达驱动电路32A、32B的马达电流切断部33A、33B、电源切断部44A、44A′以及44B、44B′的动作异常。

[0194] 在该情况下，如图21所示，在马达驱动电路32A中，在分流电阻51A与场效应晶体管Q1、Q3、Q5之间安插有检测输入电压VR1的输入电压检测电路100A。同样，如图21所示，在马达驱动电路32B中，在分流电阻51B与场效应晶体管Q1、Q3、Q5之间安插有检测输入电压VR2的输入电压检测电路100B。

[0195] 并且，如图22所示，控制运算装置31的异常诊断部31b具有电流切断诊断部101和驱动状态判定部102。并且，电流切断诊断部101具有第1诊断部101a、第2诊断部101b以及第3诊断部101c。

[0196] 第1诊断部101a兼作马达电流切断诊断部，将马达电流切断部33A或33B暂时设成切断状态，诊断马达电流切断部33A或33B的动作状态。

[0197] 第2诊断部101b将电源切断部44A、44A′或44B、44B′暂时设成切断状态，诊断电源切断部的44A、44A′或44B、44B′的动作状态。

[0198] 第3诊断部101c将马达切断部33A或33B和电源切断部44A、44A′或44B、44B′暂时设成切断状态，诊断马达切断部33A或33B和电源切断部44A、44A′或44B、44B′的动作状态。

[0199] 并且，如图23所示，控制运算装置31的异常诊断部31b在三相电动马达的驱动控制中，执行图23所示的电流切断诊断处理作为每隔规定的时间（例如1秒钟）的定时器中断处理。

[0200] 在该电流切断诊断处理中，首先，在步骤S1中，判定是否从上次的诊断时刻起经过了规定的时间（例如1分钟），在没有经过规定的时间时，直接结束电流切断诊断处理，在经过了规定的时间时，进入步骤S2。

[0201] 在该步骤S2中，使马达电流Ia～Ic流过三相电动马达12，判定是高转矩状态还是马达电流接近“0”的状态的低转矩状态。在该判定中，在电流指令值I*的绝对值为规定值以上、相电流指令值Ia*～Ic*的最大值的绝对值为规定值以上以及电流检测值Iad～Icd为规定值以上时，判定为高转矩状态，否则判定为低转矩状态。

[0202] 在该步骤S2的判定结果是流过马达电流Ia～Ic而为高转矩状态时，进入步骤S3，执行马达电流切断部电流诊断处理，根据上侧电流检测值IA1d和下侧电流检测值IA2d，诊断马达驱动电路32A中的马达电流切断部的动作状态，然后进入步骤S4。

[0203] 在该步骤S4中，执行电源切断部电流诊断处理，根据上侧电流检测值IA1d和下侧电流检测值IA2d，诊断马达驱动电路32A中的电源切断部44A、44A′的动作状态，然后进入步骤S5。

[0204] 在该步骤S5中，执行马达电流切断部电流诊断处理，根据上侧电流检测值IB1d和下侧电流检测值IB2d，诊断马达驱动电路32B中的马达电流切断部的动作状态，然后进入步骤S6。

[0205] 在该步骤S6中，执行电源切断部电流诊断处理，根据上侧电流检测值IB1d和下侧电流检测值IB2d，诊断马达驱动电路32B中的电源切断部44B、44B′的动作状态，然后结束定时器中断处理，恢复规定的主程序。

[0206] 此外，在所述步骤S2的判定结果是不流过马达电流或者马达电流较小而为低转矩状态时，进入步骤S7，执行电流切断部电压诊断处理，根据由输入电压检测电路100A检测出的输入电压VR1，诊断马达驱动电路32A中的马达电流切断部33A和电源切断部44A、44A′的动作状态，然后进入步骤S8。

[0207] 在该步骤S8中，执行电流切断部电压诊断处理，根据由输入电压检测电路100B检测出的输入电压VR2，诊断马达驱动电路32B中的马达电流切断部33B和电源切断部44B、44B′的动作状态，然后结束定时器中断处理，恢复规定的主程序。

[0208] 在此，如图24所示，在图23的步骤S3的马达电流切断部电流诊断处理中，首先，在步骤S11中，将马达驱动电路32A的马达电流切断部33A的各场效应晶体管QA1～QA3控制成截止状态，然后进入步骤S12。

[0209] 在该步骤S12中，读入电流检测电路39A1、39A2的上侧电流检测值IA1d、IA2d，判定是流过电流的通电状态还是未通电状态。

[0210] 该步骤S12的判定结果是未通电状态时，进入步骤S13，在判断出马达电流切断部33A的场效应晶体管QA1～QA3正常后进入步骤S14，将马达电流切断部33A的各场效应晶体管QA1～QA3恢复成导通状态，然后进入图22的步骤S4。

[0211] 另一方面，在步骤S12的判定结果是通电状态时，进入步骤S15，在判断出马达电流切断部33A的场效应晶体管QA1～QA3中的任意一个或多个发生短路故障后进入步骤S16。

[0212] 在该步骤S16中，执行向栅极驱动电路41A输出逻辑值为“1”的异常检测信号SAa的异常时处理，将逆变器电路42A的场效应晶体管Q1～Q6设成截止状态，且将马达电流切断部33A的各场效应晶体管QA1～QA3设成截止状态，并且，将构成电源切断部44A、44A′的场效应晶体管设成截止状态，然后进入图23的步骤S4。

[0213] 因此，使用上述实施方式中的、与在马达驱动电路32A检测出异常时相同的正常的马达驱动电路32B，能够发挥不逊于正常时的转向辅助特性。

[0214] 在该图24的处理中，步骤S12的判定不限于上述方式，也可以判定上侧电流检测值IA1d与下侧电流检测值IA2d是否不一致。

[0215] 此外，该图24的处理对应于第1诊断部101a。

[0216] 此外，如图25所示，在图22的步骤S4的电源切断部电流诊断处理中，首先，在步骤S21中，将马达驱动电路32A的电源切断部44A、44A′控制成断开状态，进入步骤S22。

[0217] 在该步骤S22中，读入电流检测电路39A1、39A2的上侧电流检测值IA1d、IA2d，判定是流过电流的通电状态还是未通电状态。

[0218] 在该步骤S22的判定结果是未通电状态时，进入步骤S23，在判断出构成电源切断部44A、44A′的场效应晶体管正常后进入步骤S24，将构成电源切断部44A、44A′的各场效应晶体管恢复成导通状态，进入图22的步骤S5。

[0219] 另一方面，在步骤S22的判定结果是通电状态时，进入步骤S25，在判断出电源切断部44A、44A′的场效应晶体管中的任意一方或者双方发生短路故障后进入步骤S26。

[0220] 在该步骤S26中，向栅极驱动电路41A输出逻辑值为“1”的异常检测信号SAa，执行输出到栅极驱动电路41A的异常时处理，将逆变器电路42A的场效应晶体管Q1～Q6设成截止状态，且将马达电流切断部33A的各场效应晶体管QA1～QA3设成截止状态，并且，将构成电源切断部44A、44A′的场效应晶体管设成截止状态，然后进入图23的步骤S5。

[0221] 因此，使用上述实施方式中的、与在马达驱动电路32A检测出异常时相同的正常的马达驱动电路32B，能够发挥不逊于正常时的转向辅助特性。

[0222] 在该图25的处理中，步骤S22的判定不限于上述方式，也可以判定上侧电流检测值IA1d与下侧电流检测值IA2d是否不一致。

[0223] 此外，该图25的处理对应于第2诊断部101b。

[0224] 此外，关于图23的步骤S5的马达电流切断部电流诊断处理和S6的电源切断部电流诊断处理，在上述的图24和图25的处理中，将与马达驱动电路32A对应的动作置换成与马达驱动电路32B对应的动作即可，因此省略图示和详细说明。

[0225] 此外，如图26所示，在图23的步骤S7的电流切断部电压诊断处理中，首先，在步骤S31中，将马达驱动电路32A的马达电流切断部33A的各场效应晶体管QA1～QA3设成截止状态，并且，将构成电源切断部44A、44A′的场效应晶体管设成截止状态，然后进入步骤S32。

[0226] 在该步骤S32中，读入由输入电压检测电路100A检测出的输入电压VR1，判定该输入电压VR1是否下降。

[0227] 在该步骤S32的判定结果是输入电压VR1下降时，进入步骤S33，判断出马达电流切断部33A的各场效应晶体管QA1～QA3正常且构成电源切断部44A、44A′的场效应晶体管正常后进入步骤S34。

[0228] 在该步骤S34中，使马达驱动电路32A的马达电流切断部33A的各场效应晶体管QA1～QA3和构成电源切断部44A、44A′的场效应晶体管均恢复成导通状态，然后进入图23的步骤S8。

[0229] 另一方面，在步骤S32的判定结果是输入电压VR1没有下降的情况下，进入步骤S35，判断出马达电流切断部33A的场效应晶体管QA1～QA3中的任意一个或多个发生短路故障或者电源切断部44A发生短路故障后进入步骤S36。

[0230] 在该步骤S36中，与上述图24的步骤S16同样，向栅极驱动电路41A输出逻辑值为“1”的异常检测信号SAa，执行输出到栅极驱动电路41A的异常时处理，将逆变器电路42A的场效应晶体管Q1～Q6设成截止状态，且将马达电流切断部33A的各场效应晶体管QA1～QA3设成截止状态，并且，将构成电源切断部44A、44A′的场效应晶体管设成截止状态，进入图23的步骤S8。

[0231] 因此，使用上述实施方式中的、与在马达驱动电路32A检测出异常时相同的正常的马达驱动电路32B，能够发挥不逊于正常时的转向辅助特性。

[0232] 在该图26的处理中，步骤S32的判定处理不限于判定输入电压VR1的下降的情况，也可以判定输入电压VR1是否低于马达驱动电路32B的输入电压VR2或者是否低于电池22的电源电压。

[0233] 该图26的处理对应于第3诊断部101c。

[0234] 此外，在图23的步骤S8的电流切断部电压诊断处理以及上述图26的处理中，将与马达驱动电路32A对应的动作置换成与马达驱动电路32B对应的动作即可，因此省略图示和详细说明。

[0235] 这样，在马达电流切断部33A、33B以及电源切断部44A、44A′和44B、44B′中的任意一个发生短路故障的情况下，通过由异常诊断部31b执行的电流切断异常诊断处理，能够切断相应的马达驱动电路32A或32B的马达电流切断部33A或33B以及电源切断部44A、44A′或44B、44B′。因此，根据图21～图26的结构，使用上述实施方式中的、与在马达驱动电路32A检测出异常时相同的正常的马达驱动电路32B，能够发挥不逊于正常时的转向辅助特性。此时，在检测出马达驱动电路32A异常的阶段，通过向警报电路50输出警报信号Swa，能够向驾驶者报知马达驱动电路32A的异常，提醒前往最近的修理检查站。

[0236] 此外，在图21～图26的异常诊断处理中，说明了进行马达电流切断部电流诊断处理、电源切断部电流诊断处理、电流切断部电压诊断处理的情况，但是不限于此，也可以分别针对各马达驱动电路32A、32B，执行马达电流切断部电流诊断处理、电源切断部电流诊断处理、电流切断部电压诊断处理中的一个或者两个。

[0237] 此外，在上述实施方式中，说明了按照各个逆变器电路对电流检测电路39A、39B使用2个分流电阻51A、52A和51B、52B来进行马达电流检测的情况，但是不限于此。即，在本发明中，也可以在马达驱动电路32A、32B的各相切换臂SWAa～SWAc和SWBa～SWBc的接地侧分别地安插分流电阻来检测各相的马达电流，或者省略3个分流电阻中的一个，通过运算来计算省略相的马达电流。

[0238] 此外，在上述实施方式中，说明了控制运算装置31内置有A/D转换部31c的情况，但是不限于此，也可以在电流检测电路39A1、39A2和39B1、39B2的输出侧设置A/D转换部。

[0239] 此外，在上述实施方式中，说明了马达旋转角检测电路13使用解析器的结构的情况，但是，如图27所示，对该马达旋转角检测电路13也进行备份控制。

[0240] 即，如图27所示，马达旋转角检测电路13的具体结构具有主马达旋转角检测电路86、辅助马达旋转角检测电路87以及选择从这些主马达旋转角检测电路86和辅助马达旋转角检测电路87输出的马达旋转角θm1、θm2的旋转角选择部88。

[0241] 主马达旋转角检测电路86具有：解析器86A，其检测三相电动马达12的旋转角；角度运算部86B，其根据与从该解析器86A输出的三相电动马达12的旋转角对应的sin信号和cos信号，对马达旋转角θm进行运算；以及异常检测部86C，其检测解析器86A和角度运算部86B的异常，输出异常检测信号SAr。

[0242] 此外，辅助马达旋转角检测电路87被输入马达电流检测值Im、马达电压检测值Vm以及从上述图2的输出侧旋转角传感器3c输出的输出轴角度检测信号θos。

[0243] 该辅助马达旋转角检测电路87具有：第1马达旋转角估计部87A，其根据马达电流检测值Im和马达电压检测值Vm计算反电动势EMF，并根据计算出的反电动势EMF估计马达旋转角θm；第2马达旋转角估计部87B，其根据输出轴角度检测信号θos估计马达旋转角θm；以及选择部87C，其选择第1马达旋转角估计部87A和第2马达旋转角估计部87B的马达旋转角估计值θme1、θme2。

[0244] 在此，选择部87C被输入由第1马达旋转角估计部87A计算出的反电动势EMF，在反电动势EMF为规定阈值以上时，选择由第1马达旋转角估计部87A估计出的马达旋转角估计值θme1，在反电动势EMF小于规定阈值时，选择由第2马达旋转角估计部87B估计出的马达旋转角估计值θme2，并将其作为马达旋转角θm2输出。

[0245] 此外，旋转角选择部88在从主马达旋转角检测电路86的异常检测部86C输出的异常检测信号SAr是表示没有异常的逻辑值“0”时，选择从主马达旋转角检测电路86输出的马达旋转角θm1作为马达旋转角θm，并将其输出到上述控制运算装置31，在异常检测信号SAr是表示存在异常的逻辑值“1”时，选择从辅助马达旋转角检测电路87输出的马达旋转角θm2作为马达旋转角θm，并将其输出到控制运算装置31。

[0246] 这样，通过利用主马达旋转角检测电路86、辅助马达旋转角检测电路87、旋转角选择部88构成马达旋转角检测电路13，由此，在主马达旋转角检测电路86正常时，将从该主马达旋转角检测电路86输出的高精度的马达旋转角θm1作为马达旋转角θm输出到控制运算装置31。并且，当主马达旋转角检测电路86发生异常的情况下，将由辅助马达旋转角检测电路87估计出的马达旋转角估计值θme1或者θme2作为马达旋转角θm输出到控制运算装置31。

[0247] 此外，在辅助马达旋转角检测电路87中，在三相电动马达12的马达绕组La～Lc产生的反电动势EMF为规定阈值以上的马达旋转速度较高的状态下，选择由根据反电动势EMF来估计马达旋转角的第1马达旋转角估计部87A估计出的马达旋转角估计值θme1，在反电动势EMF小于规定阈值的马达旋转速度较低的区域中，根据反电动势EMF估计的马达旋转角估计值θme1的估计精度下降，因此，选择由第2马达旋转角估计部87B根据输出轴角度检测信号θos估计出的马达旋转角估计值θme2。

[0248] 由此，在主马达旋转角检测电路86发生异常时，能够由辅助马达旋转角检测电路87在确保所需最低限度的精度的同时求出马达旋转角。

[0249] 此外，在上述实施方式中，如图2所示，转向转矩传感器3具有输入侧旋转角传感器3b和输出侧旋转角传感器3c，因此，如图2所示，通过在输入轴2a侧设置转向角传感器91，由此，能够根据该转向角传感器91的转向角检测信号θs和由输出侧旋转角传感器3c检测出的输出轴角度检测信号θos，检测绝对转向角θab。

[0250] 即，如图28的（a）所示，由转向角传感器91输出方向盘1的296deg周期的锯齿状波即转向角检测信号θs，输出由输出侧旋转角传感器3c检测出的输出轴2b的40deg周期的锯齿状波即输出轴角度检测信号θos。这些转向角检测信号θs和输出轴角度检测信号θos一致的转向角是1480deg。并且，如图28的（b）所示，能够通过对输出轴角度检测信号θos位于转向角检测信号θs＝1480deg内的哪个位置（第1个～第37个）进行游标（vernier）运算，求出绝对转向角θab。

[0251] 因此，如图29所示，配置2个系统的转矩传感器3A、3B，将从两个转矩传感器3A、3B输出的输入轴旋转角检测信号θis和输出轴角度检测信号θos提供到游标运算部92，并且，将由转向角传感器91检测出的转向角检测信号θs提供到游标运算部92，在该游标运算部92中，在点火开关成为接通状态后立刻进行1次游标运算，计算出初始转向角θinit。此外，由平均化电路93对从转矩传感器3A、3B输出的输出轴角度检测信号θos计算平均值，由累加电路94累加该平均值的变化量来计算累加值，将计算出的累加值加上由游标运算部92计算出的初始转向角θinit，由此计算出绝对值转向角θab。

[0252] 此外，在上述实施方式中，说明了电动马达是三相电动马达的情况，但是不限于此，也可以将本发明应用于四相以上的多相电动马达。

[0253] 此外，在上述各实施方式中，说明了将本发明的马达控制装置应用于电动助力转向装置的情况，但是不限于此，也可以将本发明应用于电动制动装置、线控转向系统、车辆行驶用的马达驱动装置等使用电动马达的任意系统。

[0254] 标号说明

[0255] 1…方向盘，2…转向轴，3…转向转矩传感器，3a…扭杆，3b…输入侧旋转角传感器，3c…输出侧旋转角传感器，8…转向齿轮，10…转向辅助机构，12…三相电动马达，La…A相马达绕组，Lb…B相马达绕组，Lc…C相马达绕组，L1～L3…线圈部，20…马达控制装置，21…车速传感器，22…电池，31…控制运算装置，32A…第1马达驱动电路，32B…第2马达驱动电路，33A…第1马达电流切断电路，33B…第2马达电流切断电路，34…转向辅助电流指令值运算部，35…补偿控制运算部，36…加法器，37…d-q轴电流指令值运算部，38…电压指令值运算部，39A1、39A2、39B1、39B2…电流检测电路，40A、40B…电压检测电路，41A、41B…栅极驱动电路，42A、42B…逆变器电路，44A、44B…电源切断部，50…警报电路，61…加法器，
62…电流反馈控制器，63…加法器，64…反电动势补偿器，65…减法器，70A、70B…过电流时切断电路，71…与电路，72…最大值选择电路，73…放大器，74…过电流判定电路，75…指令值校正部，80A、80B…电流旁通电路，81…场效应晶体管，82…保护电阻，85A、85B…过电流抑制部，86…主马达旋转角检测电路，87…辅助马达旋转角检测电路，88…角度选择部，
91…转向角传感器，92…游标运算部，93…平均化电路，94…累加电路。