旋转电机控制装置的制作方法

旋转电机控制装置
1.相关申请的交叉引用
2.本技术基于2019年10月1日提出申请的日本专利申请号2019－181510号，并在这里引用该日本专利申请的记载内容。
技术领域
3.本公开涉及旋转电机控制装置。


背景技术：

4.以往，公知有能够检测异常的电动助力转向装置。例如在专利文献1中，在三相无刷电机中，当同时在三相线圈中流动的电流之和的绝对值为设定值以上时，认为电流检测电路异常。
5.专利文献1：日本特开2003－237597号公报


技术实现要素：

6.例如，在将电流检测元件设置于逆变器的低电位侧的情况下，为了同时检测三相的电流，需要下臂元件所有相导通。但是，当下臂元件的导通时间较短时，由于振铃等的影响检测精度低，因此不得不增大用于异常检测的判定阈值。本公开的目的在于提供一种能够适当地检测异常的旋转电机控制装置。
7.本公开的旋转电机控制装置是控制具有多相线圈的旋转电机的装置，具备逆变器部、电流检测部以及控制部。逆变器部具有：上臂元件，对应于线圈的各相且连接于高电位侧；以及下臂元件，与上臂元件的低电位侧连接且与对应的上臂元件互补地导通截止。电流检测部具有设置在上臂元件的高电位侧或者下臂元件的低电位侧的各相的电流检测元件。在这里，将设置电流检测元件的一侧的上臂元件或者下臂元件作为检测对象元件，并将检测对象元件的占空比作为对象占空比。
8.控制部具有电流获取部、通电控制部以及异常判定部。电流获取部从电流检测部获取电流检测值。通电控制部基于电流检测值来控制线圈的通电。异常判定部进行基于电流检测值的异常判定。异常判定部根据对象占空比，使在基于电流检测值的异常判定中使用的判定阈值可变。由此，能够适当地检测异常。
附图说明
9.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。
10.图1是一个实施方式的转向系统的示意结构图。
11.图2是表示一个实施方式的驱动装置的电路图。
12.图3是表示一个实施方式的放大电路部的电路图。
13.图4是对一个实施方式的上臂元件和下臂元件的导通截止控制进行说明的时序
图。
14.图5是对一个实施方式的采样保持进行说明的时序图。
15.图6是表示一个实施方式的电流检测元件的两端电压的时序图。
16.图7是对一个实施方式的过电流判定阈值进行说明的说明图。
17.图8是对一个实施方式的短路判定阈值进行说明的说明图。
18.图9是对一个实施方式的过电流判定处理进行说明的流程图。
19.图10是对一个实施方式的短路判定处理进行说明的流程图。
具体实施方式
20.(一个实施方式)
21.以下，基于附图对本公开的旋转电机控制装置进行说明。将一个实施方式示于图1～图10。如图1所示，驱动装置10具备作为旋转电机控制装置的ecu15和作为旋转电机的马达80，适用于例如作为用于辅助车辆的转向操作的转向装置的电动助力转向装置8。
22.图1示出具备电动助力转向装置8的转向系统90的结构。转向系统90具备：作为转向操纵部件的方向盘91、转向轴92、小齿轮96、齿条轴97、车轮98以及电动助力转向装置8等。方向盘91与转向轴92连接。在转向轴92设置有检测转向操纵扭矩ts的扭矩传感器94。在转向轴92的前端设置有小齿轮96。小齿轮96与齿条轴97啮合。在齿条轴97的两端经由转向横拉杆等连结有一对车轮98。
23.若驾驶员旋转方向盘91，则与方向盘91连接的转向轴92旋转。转向轴92的旋转运动通过小齿轮96转换为齿条轴97的直线运动。一对车轮98被转向操纵为与齿条轴97的位移量相对应的角度。
24.电动助力转向装置8具备马达80、ecu15以及将马达80的旋转减速并传递至转向轴92的作为动力传递部的减速齿轮89等。即，本实施方式的电动助力转向装置8是所谓的“转向柱辅助型”，转向轴92可以说是驱动对象。也可以是将马达80的旋转传递给齿条轴97的所谓的“齿条辅助型”等。
25.如图1和图2所示，马达80输出转向操纵所需的扭矩的一部分或者全部，通过从作为电源的电池105供给电力而被驱动，使减速齿轮89正反旋转。马达80是三相无刷电机，均具有未图示的转子以及定子。如图2所示，位置传感器85检测电角度θe作为马达80的旋转位置，并将检测值向控制部60输出。
26.马达80具备三相的马达绕组81。马达绕组81具有u相线圈811、v相线圈812以及w相线圈813，并卷绕于定子。ecu15控制马达80的驱动，具备逆变器部20、电流检测部30、放大电路部40以及控制部60等。
27.逆变器部20具有6个开关元件21～26，转换向马达绕组81供给的电力。以下，将开关元件记作“sw元件”。sw元件21～26是mosfet，但也可以是igbt、晶闸管等。
28.sw元件21～23与高电位侧连接，sw元件24～26与低电位侧连接。成对的u相的sw元件21、24的连接点与u相线圈811的一端连接。成对的v相的sw元件22、25的连接点与v相线圈812的一端连接。成对的w相的sw元件23、26的连接点与w相线圈813的一端连接。线圈811～813的另一端被接线。
29.配置在高电位侧的sw元件21～23经由上侧母线27与电池105的正极连接。配置在
低电位侧的sw元件24～26经由下侧母线28与地线连接。以下，适当地将与高电位侧连接的sw元件21～23称为“上臂元件”，将配置在低电位侧的sw元件24～26称为“下臂元件”。
30.电流检测部30具有u相电流检测元件31、v相电流检测元件32以及w相电流检测元件33，设置于逆变器部20的低电位侧。详细而言，u相电流检测元件31设置于u相的下臂元件24与下侧母线28之间，v相电流检测元件32设置于v相的下臂元件25与下侧母线28之间，w相的电流检测元件33设置于w相的下臂元件26与下侧母线28之间。即，电流检测元件31～33与对应的下臂元件24～26的低电位侧串联连接。
31.本实施方式的电流检测元件31～33均为分流电阻。电流检测元件31～33的两端电压分别作为相电流iu、iv、iw所涉及的检测值而经由放大电路部40向控制部60输出。
32.电容器51以及线圈52配置在电池105与逆变器部20之间，构成了滤波电路。通过设置电容器51和线圈52，降低从共用电池105的其他装置传递来的噪声，并且降低从逆变器部20侧向共用电池105的其他装置传递的噪声。
33.电容器51在线圈52的逆变器部20侧与上侧母线27以及下侧母线28连接。电容器51通过蓄积电荷，来辅助向逆变器部20供给电力、或者抑制浪涌电流等噪声成分。在电池105与滤波电路之间，设置有能够切断从电池105向逆变器部20侧的电力供给的未图示的电源继电器。
34.控制部60以微型计算机等为主体而构成，在内部具备均未图示的cpu、rom、ram、i/o以及将这些结构连接起来的总线等。控制部60的各处理可以是由cpu执行被预先存储于rom等实体存储器装置(即，可读的非临时有形存储介质)的程序来实现的软件处理，也可以是由专用的电子电路进行的硬件处理。
35.控制部60具有通电控制部61、异常判定部65以及ad转换部70。通电控制部61基于相电流iu、iv、iw、电角度θe以及转向操纵扭矩ts等，来生成控制sw元件21～26的接通断开动作的驱动信号。生成的驱动信号经由驱动电路55向sw元件21～26的栅极输出。根据驱动信号将sw元件21～26接通断开，从而控制线圈811～813的通电。由此，马达80的驱动由控制部60来控制。异常判定部65基于电流检测部30的检测值来进行异常判定。
36.将放大电路部40示于图3。如图3所示，放大电路部40具有u相放大电路部41、v相放大电路部42以及w相放大电路部43，例如设置于未图示的集成电路部。u相放大电路部41具有差分放大电路410、采样保持电路416以及运算放大器419，输出与电流检测元件31的两端电压相应的u相电流检测信号sgnu。差分放大电路410具有电阻411～414以及运算放大器415。采样保持电路416具有开关417和电容器418。
37.v相放大电路部42具有差分放大电路420、采样保持电路426以及运算放大器429，输出与电流检测元件32的两端电压相应的v相电流检测信号sgnv。差分放大电路420具有电阻421～424以及运算放大器425。采样保持电路426具有开关427和电容器428。
38.w相放大电路部43具有差分放大电路430、采样保持电路436以及运算放大器439，输出与电流检测元件33的两端电压相应的w相电流检测信号sgnw。差分放大电路430具有电阻431～434以及运算放大器435。采样保持电路436具有开关427和电容器428。放大电路部41、42、43的详细情况相同，因此以下以u相放大电路部41为中心来进行说明。
39.电阻411的一端与u相的电流检测元件31的高电位侧连接，另一端与运算放大器415的－输入端子连接。电阻412、413串联连接，电阻412侧的端部与电流检测元件31的低电
位侧连接，电阻413侧的端部与基准电位vr连接。电阻412、413的中点与运算放大器415的 输入端子连接。电阻414设置于连接运算放大器415的输出口侧与－输入口侧的反馈电路。
40.在采样保持电路416中，电容器418的电压被运算放大器419非反相放大，非反相放大后的信号作为u相电流检测信号sgnu被输出。同样地，电容器428的电压被运算放大器429非反相放大，反相放大后的信号作为v相电流检测值sgnv被输出。此外，电容器438的电压被运算放大器439非反相放大，非反相放大后的信号作为w相电流检测值sgnw被输出。电流检测信号sgnu、sgnv、sgnw均为模拟信号，通过ad转换部70转换为数字信号。
41.在本实施方式中，当没有电流流动时，u相电流相当值为基准电位vr。另外，当流向地线的方向的电流流过电流检测元件31时，u相电流相当值成为小于基准电位vr的值，当流过相反方向的电流时，u相电流相当值成为大于基准电位vr的值。因此，根据与基准电位vr的大小关系，能够检测通电方向。另外，根据放大电路的结构，也可以设定为与检测中心的大小关系和与通电方向的关系相反。
42.在以下的说明中，以当电流检测元件31～33没有电流流过时的值为0、流向地线侧的电流为正、从地线侧流过来的电流为负的方式，将对电流检测元件31～33的两端电压进行电流换算所得到的值作为电流检测值iu_det、iv_det、iw_det来进行说明。安装上，可以基于电压进行各种判定处理，也可以根据电流方向的定义等适当地设定判定阈值、大小判定等。
43.如图4所示，在本实施方式中，通过基于三角波的载波信号crr与各相的占空比指令值dh
*
的比较的三角波比较方式来生成驱动信号。sw元件21～26的接通断开控制也可以使用三角波比较方式以外的控制方式。在这里，定义本说明书中的“占空比”。在本实施方式中，以上臂元件21～23的占空比为上侧占空比dh，以下臂元件24～26的占空比为下侧占空比dl，并根据需要在“dhu”这样的情况下标注表示各相的下标。以下，当仅为“占空比”时，是指上侧占空比dh。占空比指令值dh
*
也相同。由于开关元件21、24互补地接通断开，因此例如若上侧占空比dh为90[％]，则下侧占空比dl为100－90＝10[％]。实际上，由于需要确保死区时间，因此导通时间的比例减小，但为了避免繁杂，在本说明书中不考虑死区时间。
[0044]
三相调制时的占空比指令值dh
*
是正弦波信号，但在图4中，为了简化说明，将占空比指令值dh
*
记载为恒定。在图4中，用实线表示u相，用虚线表示v相，用单点划线表示w相。在本实施方式中，当占空比指令值dhu
*
为载波信号crr以上时，上臂元件21导通，下臂元件24截止。此外，当占空比指令值dhu
*
小于载波信号crr时，上臂元件21截止，下臂元件24导通。v相以及w相也同样。
[0045]
即，在包含载波信号crr的波峰的期间pa，所有相的下臂元件24～26被导通。此外，包含载波信号crr的波谷的期间pb，所有相的下臂元件24～26被截止。在本实施方式中，由于电流检测元件31～33设置于下臂元件24～26侧，因此在期间pa，能够检测出在所有相的电流检测元件31～33流动有电流的状态下的值，在期间pb，能够检测出在所有相的电流检测元件31～33没有电流流过的状态下的值。
[0046]
以下，以上侧占空比dh为后述的占空比上限值dx且所有的下臂元件24～26被导通的期间为“全导通期间”，以上侧占空比dh为后述的占空比下限值dy且所有的下臂元件24～26被截止的期间为“全截止期间”。另外，根据占空比，有在全导通期间截止一部分元件、或者在全截止期间导通一部分元件的情况，但为了方便，称为“全导通期间”、“全截止期间”，
详细情况将在后面叙述。
[0047]
在本实施方式中，由于需要同时检测三相的电流，因此设置有采样保持电路416、426、436，使用从控制部60输出的同一触发信号来进行采样。在图5中，从上往下，示出上臂元件21的导通截止状态、下臂元件24的导通截止状态、触发信号、电流检测信号sgnu、ad转换定时。ad转换定时是ad转换部70中与各相对应地设置的等效电路的开关的接通断开状态。如图5所示，当触发信号为“高”时，通过接通开关417而成为跟踪模式，当触发信号为“低”时，通过断开开关417而成为保持模式。在图5中，用实线示出有采样保持的电流检测信号sgnu，用单点划线示出无采样保持的电流检测信号。采样保持电路416被设计成保持期间的电压降在误差允许的范围内。
[0048]
通过在全导通期间将触发信号切换成“低”，能够保持三相同时被检测出的值。此外，通过将ad转换部70的各相的开关按照三相顺序接通断开，能够将所保持的检测值作为“同时检测出的值”按照三相顺序进行ad转换。对于全截止期间的电流获取也同样。
[0049]
如图6所示，电流检测元件31的两端电压在下臂元件24刚导通之后产生过冲、振铃，然后收敛到与电流值相应的值。若在直到振铃收敛为止的过渡时间xo进行检测，则无法进行准确的电流检测。因此，在经过了过渡时间xo之后的稳定时间xs进行电流检测。因此，为了进行准确的电流检测，需要确保开关元件24的接通时间或者断开时间比过渡时间xo长。过渡时间xo取决于电路常数。
[0050]
在本实施方式中，在所有的下臂元件24～26导通的状态下，三相同时进行电流检测。因此，如图7所示，为了确保下臂元件24～26的导通时间，使控制所使用的占空比范围为占空比上限值dx(例如90[％])以下，不将大于占空比上限值dx且小于100％的范围用于控制。但是，为了确保输出，占空比100％用于控制。在图7及图8中，用梨皮面示出了正常时能够取得的电流值的范围。
[0051]
当占空比100％时，包括进行三相的占空比指令值dh
*
的振幅大于载波信号crr的过调制处理、通过对三相加减同一值以使得占空比中的最大值成为100％从而在维持线间电压的状态下使中性点电压移位的两相调制处理等的情况。
[0052]
在上侧占空比dh为占空比上限值dx以下的范围内，根据基尔霍夫定律，相电流iu、iv、iw之和(以下，称为“三相之和”)为零。另一方面，当上侧占空比dh为100％时，由于下臂元件24～26中的任意一个被截止，因此无法进行三相同时的准确的电流检测，即使正常，三相之和＝0也会崩溃。
[0053]
因此，当利用一个判定阈值来检测过电流异常时，需要以考虑了在占空比100％下三相之和＝0崩溃的最差条件来设定阈值。然而，例如若为了应对自动驾驶等而使电源电路冗余化，则由于电路的并联化，存在每一个系统的布线电阻增加的情况。此外，由于安全要求的提高，需要在更宽的电压范围内继续动作。布线电阻的增加导致故障时产生的电流的降低。另一方面，动作电压范围的扩大引起正常时能够取得的电流值的增加。因此，当无法适当地设定用于异常判定的阈值时，存在无法进行适当的故障检测的担忧。
[0054]
因此，在本实施方式中，根据下臂元件24～26的导通时间，来切换过电流判定阈值is_th。具体而言，当占空比指令值dh
*
为占空比上限值dx以下时，使用第一过电流判定阈值is_th1，当占空比指令值dh
*
为100％时，使用第二过电流判定阈值is_th2。对于第一过电流判定阈值is_th1，考虑检测误差等，设定为能够视为三相之和＝0的程度的值。对于第二过
电流判定阈值is_th2，以三相之和＝0崩溃为前提，设定为大于第一过电流判定阈值is_th1的值。即，is_th1＜is_th2。此外，由于占空比指令值dh
*
大于占空比上限值dx，下臂元件24～26的导通时间较短，因此贯通电流不流动，本就不产生大电流，所以也可以将过电流判定阈值is_th设定为相对较大的值。
[0055]
此外，在本实施方式中，除了全导通期间之外，还在全截止期间进行电流检测，用于偏移校正等。若下臂元件24～26截止，则正常时，电流为零。在这里，例如当下臂元件24短路故障等从上侧母线27向下侧母线28流动有贯通上下的电流时，全导通期间的电流以及全截止期间的电流均为非零的值。
[0056]
在本实施方式中，基于各相电流检测值，来进行臂短路异常检测。如图8所示，在占空比指令值dh
*
为占空比下限值dy以上的范围内，全截止期间的各相电流iu、iv、iw大致为零。另一方面，当占空比指令值dh
*
小于占空比下限值dy(例如10[％])时，由于振铃等的影响，无法进行准确的电流检测。
[0057]
因此，在本实施方式中，根据下臂元件24～26的导通时间，来切换臂短路判定阈值。例如，在u相的情况下，当占空比指令值dh
*
为占空比下限值dy以上时，使用第一短路判定阈值iu_th1，当占空比指令值dh
*
小于占空比下限值dy时，使用第二短路判定阈值iu_th2。对于第二短路判定阈值iu_th2，考虑振铃等的影响，设定为大于第一短路判定阈值iu_th1的值。即，i#_th1＜i#_th2。
[0058]
在图8等中，符号“#”是指表示各相的u、v、w。在这里，在全导通期间获取的电流在占空比指令值dh
*
大于占空比下限值dy的区域内，无论是正常还是大于第一短路判定阈值iu_th1都无妨。此外，例如若使偏移校正无效或者将占空比指令值dh
*
大于占空比下限值dy时的值用于偏移校正等，则也可以将占空比指令值dh
*
小于占空比下限值dy的范围用于控制。
[0059]
此外，当检测出过电流异常或者臂短路异常时，将占空比指令值dh
*
限制为占空比下限值dy以上且占空比上限值dx以下，并且中止过调制、中性点电压操作等，并实施返回三相调制的占空比限制。即使进行了占空比限制，当异常状态持续时，也确定为异常。
[0060]
在这里，当产生了臂短路异常时，通常，从电源侧向地线侧产生电流。另一方面，通过反向输入，由从外部转动马达80而产生的反电动势所引起的电流成为反向。例如，在与路缘石等发生了碰撞的情况下、在包括初始检查中在内的控制停止中使方向盘91高速转动的情况下等，存在由于反电动势而产生相当于故障的大电流。因此，为了防止误判定，当流过电流检测元件31～33的电流方向为从地线侧向电源侧时，取消过电流以及臂短路判定、或者设定另外的阈值。
[0061]
基于图9的流程图对本实施方式的过电流判定处理进行说明。该处理主要由控制部60的异常判定部65以规定周期来执行，但一部分处理也可以由异常判定部65以外来执行。另外，过电流判定处理的运算周期也可以与电流检测周期不同。例如，当过电流判定处理的运算周期比电流检测周期长时，也可以使用最新的电流检测值，还可以使用多次的电流检测值的平均值。后述的短路判定处理也同样。以下，省略步骤s101中的“步骤”的书写，仅记作符号“s”。对于其他步骤也同样。
[0062]
在s101，异常判定部65判定占空比指令值dh
*
是否为占空比上限值dx以下。当判断为占空比指令值dh
*
为占空比上限值dx以下时(s101：“是”)，移至s102，将过电流判定阈值
is_th设定为第一过电流判定阈值is_th1。当判断为占空比指令值dh
*
大于占空比上限值dx时(s101：“否”)，移至s103，将过电流判定阈值is_th设定为第二过电流判定阈值is_th2。
[0063]
在s104中，异常判定部65判断三相之和判定值is的绝对值是否大于过电流判定阈值is_th。三相之和判定值is如式(1)所示。此外，当使用电流换算前的电压值作为电流检测值iu_det、iv_det、iw_det时，校正并使用相当于电流值0的检测中心值的值。当判断为三相之和判定值is的绝对值为过电流判定阈值is_th以下时(s104：“否”)，进行正常判定，不进行s105及之后的处理，并结束本例程。当判断为三相之和判定值is的绝对值大于过电流判定阈值is_th时(s104：“是”)，判定为过电流异常，并移至s105。
[0064]
is＝iu_det iv_det iw_det
…
(1)
[0065]
在s105中，异常判定部65判断逆流条件是否成立。在这里，当电流检测值iu_det小于被设定为负值的逆流判定阈值ir_th时，判定为处于逆流状态。在本实施方式中，由于将逆流方向的电流值设定为负值，因此当电流检测值iu_det小于逆流判定阈值ir_th时，作为绝对值，电流检测值iu_det大于逆流判定阈值ir_th，视为“逆流电流大于逆流判定阈值”。v相以及w相也同样。在本步骤中，当各相的全导通期间以及全截止期间的电流检测值iu_det、iv_det、iw_det中的至少一个检测值被判定为逆流时，作出肯定判断。当判断为逆流条件成立时(s105：“是”)，不进行s106及之后的处理，并结束本例程。该处理对应于过电流异常判定的取消处理。当判断为逆流条件不成立时(s105：“否”)，移至s106，并使过电流计数器c1自加1。
[0066]
在s107中，异常判定部65判断过电流计数器c1是否大于占空比限制判定值e1。占空比限制判定值e1根据从过电流异常检测到开始占空比限制为止的时间来设定。若将占空比限制判定值e1设为1，则检测出过电流异常后，立即实施占空比限制。对于后述的占空比限制判定值e2也同样。当判断为过电流计数器c1为占空比限制判定值e1以下时(s107：“否”)，不进行s108及之后的处理，并结束本例程。当判断为过电流计数器c1大于占空比限制判定值e1时(s107：“是”)，移至s108，限制占空比指令值dh
*
的上限和下限，并返回到三相调制。若为三相调制期间，则继续三相调制。
[0067]
在s109中，异常判定部65判断过电流计数器c1是否大于异常确定判定值f1。异常确定判定值f1根据从过电流异常检测到确定异常为止的时间来设定。对于后述的异常确定判定值f2也同样。当判断为过电流计数器c1为异常确定判定值f1以下时(s109：“否”)，不进行s110的处理，并结束本例程。当判断为过电流计数器c1大于异常确定判定值f1时(s109：“是”)，移至s110，确定过电流异常，并停止马达80的驱动控制。此外，在将马达绕组81以及逆变器部20的组合作为系统时，在由多个系统构成的情况下，也可以停止过电流异常的系统，而由正常系统继续马达80的驱动。对于短路异常也同样。
[0068]
基于图10的流程图，对短路判定处理进行说明。该处理按各相来执行，在这里，以u相为例进行说明。在s201中，异常判定部65判断占空比指令值dh
*
是否为占空比下限值dy以上。当判断为占空比指令值dh
*
为占空比下限值dy以上时(s201：“是”)，移至s202，将短路判定阈值iu_th设定为第一短路判定阈值iu_th1。当判断为占空比指令值dh
*
小于占空比下限值dy时(s201：“否”)，移至s203，将短路判定阈值iu_th设定为第二短路判定阈值iu_th2。
[0069]
在s204中，异常判定部65判断全截止期间以及全导通期间的u相电流检测值iu_det是否都大于短路判定阈值iu_th。在由于臂短路而上下贯通时，在全截止期间以及全导
通期间这两者都流动有电流。当判断为全截止期间或者全导通期间的u相电流检测值iu_det为短路判定阈值iu_th以下时(s204：“否”)，不进行s205及之后的处理，并结束本例程。当判断为全截止期间以及全导通期间的u相电流检测值iu_det都大于短路判定阈值iu_th时(s204：“是”)，判定为u相臂短路异常，并移至s205，短路异常计数器c2自加1。此外，由于短路判定阈值iu_th被设定为正值，因此当在s204中作出肯定判断时，u相中的电流没有逆流。
[0070]
在s206中，异常判定部65判断短路异常计数器c2是否大于占空比限制判定值e2。当判断为短路异常计数器c2为占空比限制判定值e2以下时(s206：“否”)，不进行s206及之后的处理，并结束本例程。当判断为短路异常计数器c2大于占空比限制判定值e2时(s206：“是”)，移至s207，限制占空比指令值dh
*
的上限和下限，并返回三相调制。若为三相调制期间，则继续三相调制。
[0071]
在s208中，异常判定部65判断短路异常计数器c2是否大于异常确定判定值f2。当判断为短路异常计数器c2为异常确定判定值f2以下时(s208：“否”)，不进行s209的处理，并结束本例程。当判断为短路异常计数器c2大于异常确定判定值f2时(s208：“是”)，移至s209，确定u相的臂短路异常，并停止马达80的驱动控制。
[0072]
在本实施方式中，根据下臂元件24～26的导通时间，来使过电流判定阈值is_th以及短路判定阈值i#_th可变。当下臂元件24～26的导通时间较长时，由于全导通状态下的电流检测精度较高，因此通过将过电流判定阈值is_th设定为相对较小的值，能够高精度地进行过电流检测。另外，即使在导通时间较短的情况下，通过将过电流判定阈值is_th设定为相对较大的值，也能够防止误判定。
[0073]
当下臂元件24～26的截止时间较长时，由于全截止状态下的电流检测精度较高，因此通过将短路判定阈值i#_th设定为相对较小的值，能够高精度地进行短路检测。另外，即使在截止时间较短的情况下，通过将短路判定阈值i#_th设定为相对较大的值，也能够防止误判定。此外，当检测出异常时，通过限制占空比的上限和下限，并通过三相调制继续检测，能够适当地区分是暂时异常还是真正异常。
[0074]
如上所述，ecu15控制具有多相线圈811～813的马达80的驱动，具备逆变器部20、电流检测部30以及控制部60。逆变器部20具有上臂元件21～23和下臂元件24～26，其中，上臂元件21～23对应于线圈811～813的各相，并连接于高电位侧，下臂元件24～26与上臂元件21～23的低电位侧连接，并与对应的上臂元件21～23互补地导通截止。
[0075]
电流检测部30具有设置在上臂元件21～23的高电位侧或者下臂元件24～26的低电位侧的各相的电流检测元件31～33。在这里，将设置电流检测元件31～33的一侧的上臂元件21～23或者下臂元件24～26作为检测对象元件。在本实施方式中，由于将电流检测元件31～33设置于下臂元件24～26的低电位侧，因此下臂元件24～26是检测对应元件。另外，将下臂元件24～26的占空比作为对象占空比。
[0076]
控制部60具有ad转换部70、通电控制部61以及异常判定部65。ad转换部70从电流检测部30获取电流检测值iu_det、iv_det、iw_det。在本实施方式中，ad转换部70经由放大电路部40获取检测值。通电控制部61基于电流检测值iu_det、iv_det、iw_det来控制线圈811～813的通电。异常判定部65进行基于电流检测值iu_det、iv_det、iw_det的异常判定。
[0077]
异常判定部65根据对象占空比，来使在基于电流检测值iu_det、iv_det、iw_det的
异常判定中使用的判定阈值可变。由此，能够进行适当的异常判定。
[0078]
当异常判定部65基于所有相的下臂元件24～26能够导通的全导通出现定时下的所有相之和来进行异常判定时，对象占空比为全导通阈值切换占空比以上时的判定阈值是对应于比对象占空比小于全导通阈值切换占空比时小的电流的值。在本实施方式中，意味着is_th1＜is_th2。由此，能够适当地检测过电流异常。
[0079]
当通过基于所有相的电流和的异常判定检测出异常时，通电控制部61使对象占空比为阈值切换占空比以上，并且通过三相调制来限制线圈811～813的通电。由此，当检测出暂时异常时，使对象占空比为全导通阈值切换占空比以上，并继续对应于小电流的判定阈值(即，第一过电流判定阈值is_th1)，从而能够适当地继续异常状态的检测。另外，通过采用三相调制，与例如采用两相调制等的情况等相比，能够降低电压失真等的影响。
[0080]
当异常判定部65基于所有相的检测对象元件能够截止的全截止出现定时下的各相的电流检测值iu_det、iv_det、iw_det来进行异常判定时，对象占空比为全截止阈值切换占空比以下时的判定阈值是对应于比对象占空比大于全截止阈值切换占空比时小的电流的值。在本实施方式中，意味着i#_th1＜i#_th2。由此，能够适当地检测短路异常。
[0081]
当通过基于全截止出现定时下的各相的电流检测值iu_det、iv_det、iw_det的异常判定而检测出异常时，通电控制部61使对象占空比为全截止阈值切换占空比以下，并且通过三相调制限制线圈811～813的通电。由此，当检测出暂时异常时，通过使对象占空比为全截止阈值切换占空比以下，并且继续对应于小电流的判定值(即，第一短路判定阈值i#_th1)，从而能够适当地继续异常状态的检测。另外，通过采用三相调制，与例如采用两相调制等的情况相比，能够降低电压失真等的影响。
[0082]
当检测出从电流检测元件31～33的地线侧向电源侧的逆流电流时(s105：“是”)，异常判定部65取消异常判定。由此，能够防止由电流引起的误判定，其中，该电流是由于马达80因反向输入而从外部转动所产生的反电动势而产生的。
[0083]
本实施方式的电流检测元件31～33是分流电阻。ecu15还具备放大电路部40。放大电路部40具有放大电流检测元件31～33的两端电压的差分放大电路410、420、430以及采样保持电路416、426、436。采样保持电路416、426、436每隔下臂元件24～26的导通截止周期的1/2周期对差分放大电路410、420、430的输出进行采样保持。在本实施方式中，通过每隔导通截止周期的1/2周期对电流检测信号sgnu、sgnv、sgnw进行采样，即，进行载波信号crr的波峰附近的全导通期间以及载波信号crr的波谷附近的全截止期间内的电流检测，来进行下臂元件24～26的所有相导通以及所有相截止时的检测。由此，能够适当地进行基于电流检测值iu_det、iv_det、iw_det的异常判定。
[0084]
在本实施方式中，ecu15对应于“旋转电机控制装置”，ad转换部70对应于“电流获取部”。电流检测部30设置于低电位侧，下臂元件24～26对应于“检测对象元件”。因此，下侧占空比dl对应于“对象占空比”。此外，过电流判定阈值以及短路判定阈值对应于“判定阈值”。载波信号crr的周期对应于“检测对象元件的导通截止周期”。
[0085]“全导通期间”对应于“全导通出现定时”。此外，若占空比100％、两相调制等，则也可以并非所有相的下臂元件24～26都导通。此外，占空比上限值dx对应于“全导通阈值切换占空比”，占空比指令值dh
*
为占空比上限值dx以下的情况(s101：“是”)对应于“对象占空比为全导通阈值切换占空比以上”，占空比指令值dh
*
大于占空比上限值dx的情况(s101：“否”)对应于“对象占空比小于全导通阈值切换占空比的情况”。
[0086]“全截止期间”对应于“全截止出现定时”。此外，也可以为两相调制等，并非所有相的下臂元件24～26都截止。另外，占空比下限值dy对应于“全截止阈值切换占空比”，占空比指令值dh
*
为占空比下限值dy以上(s201：“是”)对应于“对象占空比为全截止阈值切换占空比以下”，占空比指令值dh
*
小于占空比下限值dy的情况(s201：“否”)对应于“对象占空比大于全截止阈值切换占空比”。另外，也可以设有多个阈值切换占空比，阶段性地切换判定阈值。另外，在s204中，使用全导通期间以及全截止期间的值来进行判定，但也可以省略使用全导通期间的值的判定。
[0087]
所谓的“对应于小电流的值”是指第一过电流判定阈值is_th1小于第二过电流判定阈值is_th2，即is_th1＜is_th2，第一短路判定阈值i#_th1小于第二过电流判定阈值is_th2，即i#_th1＜i#_th2。此外，例如在进行基于电流换算前的电压值的阈值比较的情况下，若设计成电流越大电压值越小，则对象占空比为阈值切换占空比以上时与对象占空比小于阈值切换占空比时相比，值变大，在这样的情况下，根据用于判定的值与电流值的对应关系来适当地设定。
[0088]
(其他实施方式)
[0089]
在上述实施方式中，电流检测元件设置于下臂元件的低电位侧。在其他实施方式中，电流检测元件也可以设置于上臂元件的高电位侧。在该情况下，上臂元件对应于“检测对象元件”，上侧占空比对应于“对象占空比”。当电流检测元件为高电位侧时，“全截止出现定时”为载波的波谷侧，“全导通出现定时”为载波的波峰侧。另外，在上述实施方式中，电流检测元件是分流电阻。在其他实施方式中，电流检测元件也可以使用霍尔ic等分流电阻以外的元件。
[0090]
在上述实施方式中，基于电流检测值来判定逆流条件是否成立。在其他实施方式中，也可以基于马达的转速来进行逆流判定。即，当马达转速大于逆流判定值时，也可以屏蔽异常判定。
[0091]
在上述实施方式中，马达绕组、逆变器部以及控制部各设有一个。在其他实施方式中，也可以是马达绕组、逆变器部以及控制部中的至少一者设有两个以上。另外，马达绕组、逆变器部以及控制部的数量也可以不同，例如针对多个马达绕组以及逆变器部设置一个控制部、或者针对一个控制部设置多个逆变器部以及马达绕组。
[0092]
在上述实施方式中，放大电路部设置于集成电路部。在其他实施方式中，例如，也可以以差分放大电路设置于集成电路部、采样保持电路设置于构成控制部的微型计算机内部这样的方式分开安装。此外，采样保持电路也可以与集成电路部以及控制部分别设置。
[0093]
在上述实施方式中，旋转电机是三相无刷电机。在其他实施方式中，旋转电机并不局限于无刷电动机，相数也可以为四相以上。此外，也可以是兼具发电机的功能的所谓电动发电机。在上述实施方式中，控制装置应用于电动助力转向装置。在其他实施方式中，也可以将控制装置应用于线控转向装置等掌管转向操纵的电动助力转向装置以外的转向操纵装置。此外，也可以应用于转向操纵装置以外的车载装置或者车载以外的装置。
[0094]
本公开所述的控制部及其方法也可以通过专用计算机来实现，该专用计算机由构成被编程为执行由计算机程序具体化的一个或者多个功能的处理器以及存储器来提供。或者，本公开所述的控制部及其方法也可以通过由一个以上的专用硬件逻辑电路构成处理器
提供的专用计算机来实现。或者，本公开所述的控制部及其方法也可以通过由被编程为执行一个或多个功能的处理器和存储器以及由一个以上的硬件逻辑电路构成的处理器的组合构成的一个以上的专用计算机来实现。另外，计算机程序也可以作为由计算机执行的指令而存储于计算机可读取的非过渡有形记录介质。以上，本公开不受上述实施方式任何限定，能够在不脱离其主旨的范围内以各种方式实施。
[0095]
本公开以实施方式为基准进行了描述。但是，本公开并不局限于该实施方式以及构造。本公开还包含各种变形例以及等同范围内的变形。此外，各种组合以及方式，进而仅包含它们中的一个要素、一个以上或一个以下的其他组合以及方式也落入本公开的范畴以及思想范围内。