CN111796536A - 控制装置 - Google Patents

Abstract

提供了控制装置。在控制装置中，控制电路单元(150、250)连接至不同的电路电源(137、237)和不同的接地(GND1、GND2)。接地监测电路(161、261)分别具有一端连接至电压源的第一电阻器(171、271)、一端连接至对应的控制电路单元的输入端子的第二电阻器(173、273)和电容器(174、274)。在第一电阻器的一端、第一电阻器的另一端以及第二电阻器的另一端之中，至少一个连接至对象系统，并且至少一个连接至其他系统，并且控制电路单元基于与第二电阻器连接的输入端子的端子电压来监测其他系统的接地异常。

Description

控制装置

技术领域

本发明总体上涉及控制装置。

背景技术

相关技术包括使外部电源冗余的电机控制装置。例如，在专利文献1中，各个外部电源分别经由各个电力接地线连接至两个ECU，并且使外部电源的配置随电机控制系统的配置而冗余。

(专利文献1)日本公开特许公报第2018-42403号

在专利文献1中，在电机控制装置中设置异常检测单元，该异常检测单元在当任何ECU中发生接地异常时检测其异常。在这样的配置中，当电机控制装置被应用于利用大的电流激励的装置或设备诸如电动助力转向设备时，由于专利文献1的异常检测单元的电路配置中的噪声，存在可能不能正确地检测接地异常的可能性。

发明内容

本公开内容目的是提供一种能够适当地检测接地异常的控制装置。

本公开内容的控制装置包括多个控制电路单元和多个接地监测电路。控制电路单元每个均分别连接至不同的电路电源和接地。

系统被定义为与控制电路单元对应的部件、电路电源和接地的组合。接地监测电路包括一端连接至电压源的第一电阻器、一端连接至对应的控制电路单元的输入端子的第二电阻器以及一端连接至在第二电阻器与输入端子之间的位置并且另一端连接至对象系统的接地的电容器。在第一电阻器的一端、第一电阻器的另一端以及第二电阻器的另一端中，它们中的至少一个连接至对象系统，并且其余的至少一个连接至其他系统。

控制电路单元基于与第二电阻器连接的输入端子的端子电压来监测其他系统的接地异常。以这样的方式，可以适当地检测接地异常。

附图说明

通过参照附图所进行的以下详细描述，本公开内容的目的、特征和优点将变得更加明显，在附图中：

图1是根据第一实施方式的转向系统的示意图；

图2是根据第一实施方式的驱动装置的截面图；

图3是沿着图2中的线III-III得到的截面图；

图4是根据第一实施方式的电子控制单元(ECU)的框图；

图5是根据第一实施方式的电力供应继电器的电路图；

图6是根据第一实施方式的接地监测电路的电路图；

图7是根据第一实施方式的接地电位差的说明图；

图8是根据第一实施方式的接地电位差的另一说明图；

图9是根据第一实施方式的接地异常确定处理的流程图；

图10是根据第一实施方式的接地监测电路的初始监测处理的流程图；

图11是根据第一实施方式的在接地监测电路正常时的初始监测处理的流程图；

图12是根据第一实施方式的驱动中监测处理的流程图；

图13是根据第二实施方式的驱动中监测处理的流程图；

图14是根据第二实施方式的驱动中监测处理的另一流程图；

图15是根据第三实施方式的监测屏蔽处理的流程图；

图16是根据第四实施方式的接地监测电路的电路图；

图17是根据第四实施方式的接地电位差的说明图；

图18是根据第五实施方式的接地监测电路的电路图；

图19是根据第六实施方式的接地监测电路的电路图；

图20是根据第七实施方式的接地监测电路的电路图；以及

图21是根据第八实施方式的接地监测电路的电路图。

具体实施方式

下文中，参照附图描述根据本公开内容的控制装置和使用该控制装置的电动助力转向设备。在下文的多个实施方式中，由相同的附图标记来命名基本相同的部件以消除重复的描述。

(第一实施方式)

第一实施方式在图1至图12中示出。如图1所示，作为控制装置的电子控制单元或ECU 10是控制电机80(即旋转电机)的驱动的电机控制装置，并且被应用于例如电动助力转向设备8以与电机80一起来辅助车辆的转向操作。

图1示出了包括电动助力转向设备8的转向系统90的配置。转向系统90包括作为转向构件的方向盘91、转向轴92、小齿轮96、齿条轴97、车轮98、电动助力转向设备8等。

方向盘91连接至转向轴92。扭矩传感器94设置在转向轴92上以检测转向扭矩。扭矩传感器94具有第一传感器单元194和第二传感器单元294，并且能够检测自身故障的每个传感器被复制。小齿轮96设置在转向轴92的轴向端。小齿轮96与齿条轴97啮合。一对车轮98经由例如拉杆连接至齿条轴97的两端。

当车辆的驾驶员旋转方向盘91时，连接至方向盘91的转向轴92旋转。转向轴92的旋转运动通过小齿轮96被转换为齿条轴97的线性运动。将一对车轮98转向达与齿条轴97的移位量对应的角度。

电动助力转向设备8包括电机80、减速齿轮89、ECU 10等。减速齿轮89是降低电机80的转速并将降低次数的旋转传送至转向轴92的动力传送机制。本实施方式的电动助力转向设备8是所谓的柱辅助类型，但可替选地也可以是将电机80的旋转传送至齿条轴97的齿条辅助类型。在本实施方式中，转向轴92是被驱动对象。

如图1至图4所示，电机80输出转向操作所需的全部或一部分辅助扭矩。电机80由设置为直流电源的电池101和201的电力驱动，以沿正向方向和反向方向旋转减速齿轮89。电机80是三相无刷电机并且具有转子860和定子840。

电机80具有分别作为绕组组的第一电机绕组180和第二电机绕组280。电机绕组180和280具有相同的电特性，并且以30度的偏移电角度围绕定子840缠绕。对应地，相电流被控制以被供应给电机绕组180和280，使得相电流具有30度的相差

通过优化电流供应相差，改善了输出扭矩。此外，减少了六阶扭矩脉动，从而减少了噪声和振动。此外，由于通过电流的分配来分配和均匀热量，因此可以减少诸如每个传感器和扭矩的检测值的温度相关系统误差，同时增加能够供应给每个绕组组的电流量。电机绕组10和280可以具有分别不同的电特性。

在下文中，与第一电机绕组180的激励控制相关的第一逆变器单元120和第一控制电路单元150等的组合被称为第一系统L1，并且与第二电机绕组280的激励控制相关的第二逆变器单元220和第二控制电路单元250等的组合被称为第二系统L2。与第一系统L1相关的配置基本上用100数量级的数字的附图标记表示，与第二系统L2相关的配置基本上用200数量级的数字的附图标记表示。在第一系统L1和第二系统L2中，用相同的附图标记的最低有效的两位来指示相同或相似的配置。对于下面描述的其他配置，术语“第一”用后缀“1”表示，术语“第二”用后缀“2”表示。

在驱动装置40中，ECU 10被一体地设置在电机80的轴向方向的一侧，这可以称为机电一体型电机。电机80和ECU 10可替选地可以分别设置在两个主体中。ECU 10与轴870的轴Ax同轴地定位在与电机80的输出轴相反的一侧。ECU 10可替选地也可以设置在电机80的输出轴侧。通过采用机电集成型配置，可以将ECU 10和电机80有效地布置在安装空间受限的车辆中。

电机80包括定子840、转子860和将定子840和转子860容纳在其中的外壳830。定子840固定至外壳830，电机绕组180和280缠绕在定子840上。转子860径向地设置在定子840的内侧，以能够相对于定子840旋转。

轴870安装在转子860中以与转子860一体地旋转。轴870由外壳830通过轴承835和836可旋转地支承。轴870在ECU 10侧的端部从壳体830朝向ECU 10突出。在轴870的在ECU10侧的轴向端处设置有磁体875。

外壳830包括具有后框架端837的有底圆筒形壳体834和设置在壳体834的敞开侧的前框架端838。壳体834和前框架端838通过螺栓等相互固定。引线插入孔839形成在后框架端837中。连接到电机绕组180和280的每个相的引线185和285被插入穿过引线插入孔839。引线185和285从引线插入孔839朝向ECU 10被引出，并连接至电路板470。

ECU 10包括盖460、固定至盖460的散热器465、固定至散热器465的电路板470和安装在电路板470上的其他电子部件。

盖460保护电子部件免受外部冲击，并防止灰尘、水等进入ECU 10。在盖460中，盖主体461和连接器单元103和203被一体地形成在盖460上。可替选地，连接器单元103和203可以与盖主体461分开。连接器单元103和203的端子463通过布线(未示出)等连接至电路板470。连接器的数量和端子的数量可以根据信号的数量等来改变。连接器单元103和203设置在驱动装置40的轴向方向的端部处，并且在与电机80相反的一侧是敞开的。

电路板470例如是印刷电路板，并且被定位成面向后框架端837。在电路板470上，第一系统和第二系统的电子部件针对每个系统被独立地安装，使得以完全冗余的配置来设置这两个系统。在第一实施方式中，电子部件安装在一个电路板470上，但是可替选地，电子部件可以安装在多个电路板上。

在电路板470的两个主表面中，面向电机80的一个表面被称为电机侧表面471，与电机80相反(即，远离电机80)的另一表面被称为盖侧面472。如图3所示，在电机侧表面471上安装了配置逆变器单元120的开关元件121、配置逆变器单元220的开关元件221、角度传感器126、226、定制IC 135、235等。角度传感器126和226安装在面向磁体875的位置，以便能够检测磁体875的旋转引起的磁场变化。

在盖侧表面472上，安装有电容器128、228、电感器129、229和用作控制电路单元150、250的微型计算机。在图3中，将附图标记150和250分别分配给作为控制电路单元150和250设置的微型计算机。电容器128和228平滑来自电池101和201的电力输入。电容器128和228通过在其中存储电荷来辅助向电机80的电力供应。电容器128、228和电感器129、229分别提供滤波器电路，以减少从共享电池的其它装置传送的噪声，并且还减少从驱动装置40传送到共享电池的其它设备的噪声。尽管图3中未示出，电力供应继电器122、222、电机继电器125、225、电流传感器127、227等也安装在电机侧表面471或盖侧表面472上。

如图4所示，ECU 10包括逆变器单元120、220和控制电路单元150、250。在附图等中，“控制电路单元”被适当地描述为“微型计算机”或“uP”。ECU 10设置有连接器单元103和203。第一连接器单元103设置有第一电源端子105、第一接地端子106、第一IG端子107、第一通信端子108和第一扭矩端子109。

第一电源端子105经由熔丝(未示出)连接至第一电池101。从第一电池101的正极经由第一电源端子105供应的电力经由电力供应继电器122、逆变器单元120和电机继电器125被供应至第一电机绕组180。第一接地端子106连接至作为ECU 10内部的第一系统接地的第一接地GND1，以及作为ECU 10外部的第一系统接地的第一外部接地GB1。在车辆系统中，金属主体是公共GND平面。第一外部接地GB1指示GND平面上的一个连接点，第二电池201的负极也连接至同一公共GND平面上的连接点。

第一IG端子107经由第一开关连接至第一电池101的正极，所述第一开关的开/关控制与车辆启动开关诸如点火(IG)开关一起执行。从第一电池101经由第一IG端子107供应的电力被供应至第一定制IC 135。第一定制IC 135包括第一驱动电路136、第一电路电源137、微型计算机监测器(未示出)、电流监测器放大器(未示出)等。

第一通信端子108连接至第一车辆通信电路111和第一车辆通信网络195。第一车辆通信网络195和第一控制电路单元150经由第一车辆通信电路111连接，以便能够执行数据的传送和接收。此外，连接第一车辆通信网络195和第二控制电路单元250，使得只能由第二控制电路单元250执行数据的接收。也就是说，即使第二控制电路单元250不能操作，包括第一控制电路单元150的第一车辆通信网络195也不受影响。

第一扭矩端子109连接至扭矩传感器94的第一传感器单元194。第一传感器单元194的检测值经由第一扭矩端子109和第一扭矩传感器输入电路112输入至第一控制电路单元150。在此，第一传感器单元194和第一控制电路单元150被配置成使得能够检测到与扭矩传感器输入电路有关的故障。

第二连接器单元203设置有第二电源端子205、第二接地端子106、第二IG端子207、第二通信端子208和第二扭矩端子209。第二电源端子205经由熔丝(未示出)连接至第二电池201的正极。经由第二电源端子205从第二电池201的正极供应的电力经由电力供应继电器222、逆变器单元220和电机继电器225被供应至第二电机绕组280。第二接地端子206连接至作为ECU 10内部的第二系统接地的第二接地GND2以及作为ECU 10外部的第二系统接地的第二外部接地GB2。在车辆系统中，金属主体是公共GND平面。第二外部接地GB2指示GND平面上的一个连接点，并且第二电池201的负极也连接至GND平面上的连接点。在此，至少不同的系统被配置成不连接至GND平面上的同一连接点。

第二IG端子207经由第二开关连接至第二电池201的正极，第二开关的开/关控制与车辆启动开关一起执行。从第二电池201经由第二IG端子207供应的电力被供应至第二定制IC 235。第二定制IC 235包括第二驱动电路236、第二电路电源237、微型计算机监测器(未示出)、电流监测器放大器(未示出)等。

第二通信端子208连接至第二车辆通信电路211和第二车辆通信网络295。第二车辆通信网络295和第二控制电路单元250经由第二车辆通信电路211连接，以便能够执行数据的传送和接收。此外，连接第二车辆通信网络295和第一控制电路单元150，使得只能由第一控制电路单元150执行接收。也就是说，即使第一控制电路单元150不能操作，包括第二控制电路单元250的第二车辆通信网络295也不受影响。

第二扭矩端子209连接至扭矩传感器94的第二传感器单元294。第二传感器单元294的检测值经由第二扭矩端子209和第二扭矩传感器输入电路212输入至第二控制电路单元250。在此，第二传感器单元294和第二控制电路单元150被配置成使得能够检测到与扭矩传感器输入电路有关的故障。

在图4中，通信端子108和208分别连接至不同的车辆通信网络195和295，但也可以连接至相同的车辆通信网络。此外，关于图4中的车辆通信网络195和295，例示出CAN(控制器局域网)。然而，也可以使用任何其它通信标准诸如CAN-FD(具有灵活数据速率的CAN)、FlexRay等。

第一逆变器单元120是具有开关元件121的三相逆变器，并且转换第一电机绕组180的电力。第二逆变器单元220是具有开关元件221的三相逆变器，并且转换第二电机绕组280的电力。

第一电力供应继电器122设置在第一电源端子105与第一逆变器单元120之间的位置。在第一逆变器单元120与第一电机绕组180之间的位置处的每个相中设置第一电机继电器125。在第二电源端子205与第二逆变器单元220之间的位置处的每个相中设置第二电力供应继电器222。第二电机继电器225设置在第二逆变器单元220与第二电机绕组180之间的位置。

在本实施方式中，开关元件121和221、电力供应继电器122和222以及电机继电器125和225都被实现为MOSFET，但是可替选地可以使用其它元件诸如IGBT。如图5所示，在第一电力供应继电器122由诸如具有寄生二极管的MOSFET的元件配置的情况下，两个元件123和124优选地串联连接，使得寄生二极管的方向相反。尽管未示出，但是第二电力供应继电器222以相同的方式配置。以这样的方式，即使当电池101和201被错误地反向连接时，也可以防止反向电流流过。电力供应继电器122和222也可以是机械继电器。

如图4所示，第一开关元件121、第一电力供应继电器122和第一电机继电器125的开/关操作由第一控制电路单元150控制。第二开关元件221、第二电力供应继电器222和第二电机继电器225的开/关操作由第二控制电路单元250控制。

第一角度传感器126检测电机80的旋转角度，并将检测值输出至第一控制电路单元150。第一角度传感器126检测电机80的旋转角度，并将检测值输出到第二控制电路单元250。第一角度传感器126和第一控制电路单元150、第二角度传感器226和第二控制电路单元250分别被配置成使得能够检测到与角度传感器输入电路有关的故障。

第一电流传感器127检测供应给第一电机绕组180的每个相的电流。第一电流传感器127的检测值由定制IC 135中的放大器电路放大并输出至第一控制电路单元150。第二电流传感器227检测供应给第二电机绕组280的每个相的电流。第二电流传感器227的检测值由定制IC 235中的放大器电路放大并输出至第二控制电路单元250。

第一驱动电路136基于来自第一控制电路单元150的控制信号将驱动信号输出至每个元件以驱动第一开关元件121、第一电力供应继电器122和第一电机继电器125。第二驱动电路236基于来自第二控制电路单元250的控制信号将驱动信号输出至每个元件以驱动第二开关元件221、第二电力供应继电器222和第二电机继电器225。

控制电路单元150和250中的每一个主要由微型计算机等组成，并且尽管附图中未示出，内部还包括CPU、ROM、RAM、I/O、用于连接这些部件的总线等。由控制电路单元150和250中的每一个执行的处理可以是软件处理或者硬件处理，其中，软件处理可以由使CPU执行预先存储在诸如ROM的存储器装置中，即存储在计算机可读非暂态有形存储介质中的程序来实现，并且硬件处理可以由专用电子电路来实现。在此，第一控制电路单元150和第二控制电路单元250分别被配置成能够通过使用例如锁步式双微型计算机等来检测它们自身的故障。

控制电路单元150和250分别连接至电路电源137和237，并且包括未示出的模拟数字转换器(下文中称为“ADC”)。在附图中，电路电源137和237被称为VCC1和VCC2。控制电路单元150和250分别设置有连接至高电位侧ADC参考电位的ADREF+端子和连接至低电位侧ADC参考电位的ADREF-端子(参见图6)。

第一控制电路单元150包括驱动控制单元151和异常监测单元155。驱动控制单元151通过控制第一开关元件121的开/关操作来控制向第一电机绕组180的电流供应。驱动控制单元151控制第一电力供应继电器122和第一电机继电器125的开/关操作。

异常监测单元155基于接地监测电路161的检测值来检测接地异常。此外，异常监测单元155与第一定制IC 135一起监测作为对象系统(即，由控制电路单元150控制的对象)的第一系统L1的异常。当发生应停止对象系统的异常时，第一控制电路单元150关断第一逆变器单元120、第一电力供应继电器122和第一电机继电器125中的一个或更多个。

第二控制电路单元250包括驱动控制单元251和异常监测单元255。驱动控制单元251通过控制第二开关元件221的开/关操作来控制向第二电机绕组280的电流供应。驱动控制单元151控制第二电力供应继电器222和第二电机继电器225的开/关操作。

异常监测单元255基于接地监测电路261的检测值来检测接地异常。此外，异常监测单元255与第二定制IC 235一起监测作为对象系统的第二系统L2的异常。当发生应停止对象系统的异常时，第二控制电路单元250关断第二逆变器单元220、第二电力供应继电器222和第二电机继电器225中的一个或更多个。

第一控制电路单元150监测与第二控制电路单元250的通信状态和第二系统L2的操作状态。作为监测方法，第一控制电路单元150监测其操作应当在第二系统L2中检测到异常时停止的以下中的至少之一的状态：(i)电路(例如，第二逆变器单元220、第二电力供应继电器222和第二电机继电器225)和(ii)信号线302，以确定是否在其中产生了紧急停止。在本实施方式中，设置其他系统继电器监测电路139以获得从第二驱动电路236输出至第二电力供应继电器222的第二继电器栅极信号Vrg2，以基于第二继电器栅极信号Vrg2来监测第二电力供应继电器222的状态。下文中，从其他系统继电器监测电路获得的信息被称为其他系统继电器信息，基于其他系统继电器信息对其他系统的操作状态的监测被称为其他系统继电器监测，并且被监测的继电器被称为其他系统继电器。

第二控制电路单元250监测与第一控制电路单元150的通信状态和第一系统L1的操作状态。作为监测方法，第二控制电路单元250监测其操作应当在第一系统L1中检测到异常时停止的以下中的至少之一的状态：(i)电路(例如，第一逆变器单元120、第一电力供应继电器122和第一电机继电器125)和ii)信号线30，以确定是否在其中产生了紧急停止。在本实施方式中，设置其他系统继电器监测电路239以获得从第一驱动电路136输出至第一电力供应继电器122的第一继电器栅极信号Vrg1，以基于第一继电器栅极信号Vrg1来监测第一电力供应继电器122的状态。代替使用继电器栅极信号，构成电力供应继电器122的两个元件123与124之间的中间电压，从控制电路单元150输出的继电器驱动信号，或者在电力供应继电器122与逆变器单元120之间的位置处的继电器后电压可以用于监测其他系统。通过第一控制电路单元150对第二系统L2的监测以相同的方式配置。

第一控制电路单元150和第二控制电路单元250通过信号线301和302连接以能够通过微型计算机间通信传送和接收信息。信号线301在输出侧具有第一控制电路单元150，在输入侧具有第二控制电路单元250。信号线302在输出侧具有第二控制电路单元250，在输入侧具有第一控制电路单元150。即，信号线301和302的输入和输出方向彼此相反。

在本实施方式中，为了监测其他系统的状态而监测电力供应继电器122和222的状态。在此，当一个系统中发生接地异常诸如浮地电位、接地断开等时，在从其他系统的观察中，电力供应继电器122和222可能从其他系统被错误地观察为接通，并且可能误判其他系统的状态。

此外，可能会发生由浮地而导致的通信故障。因此，在本实施方式中，设置接地监测电路161和261，以监测对象系统的接地电位和其他系统的接地电位的状态。

接地监测电路161和261在图6中示出。第一接地监测电路161包括电阻器171至173和电容器174。电阻器171和172构成分压电阻器，并且电阻器173和电容器174构成滤波器电路。通过设置滤波器电路，可以降低检测值中的噪声。

电阻器171的一端连接至第一上拉电阻器电源，另一端连接至电阻器172。电阻器172的一端连接至电阻器171，另一端连接至作为另一系统接地的第二接地GND2。电阻器173的一端连接至第一控制电路单元150的ADIN输入端子，另一端连接至电阻器171与172之间的位置。第一控制电路单元150将ADIN输入端子的输入电压除以MSB，并将其转换为数字值。下文中，数字转换后的ADIN输入端子电压的值被称为ADC转换值。

电容器174具有连接至电阻器173与第一控制电路单元150的ADIN输入端子之间的位置的高电位侧和连接至第一接地GND1的低电位侧。更具体地，电容器174的低电位侧连接至稍后描述的电阻器272的另一端与第一控制电路单元150的ADREF-端子之间的位置。

第二接地监测电路261包括电阻器271至273和电容器274。电阻器271和272构成分压电阻器，并且电阻器273和电容器274构成滤波器电路。通过设置滤波器电路，可以降低检测值中的噪声。

电阻器271的一端连接至第二上拉电阻器电源，另一端连接至电阻器272。电阻器272的一端连接至电阻器271，另一端连接至作为其他系统接地的第一接地GND1。电阻器273的一端连接至第二控制电路单元250的ADIN输入端子，另一端连接至电阻器271与272之间的位置。第二控制电路单元250将ADIN输入端子的输入电压除以MSB，并将其转换为数字值。

电容器274具有连接至电阻器273与第二控制电路单元250的ADIN输入端子之间的位置的高电位侧和连接至第二接地GND2的低电位侧。更具体地，电容器274的低电位侧连接至电阻器272的另一端与第二控制电路单元250的ADREF-端子之间的位置。

在附图中，第一系统L1的ADC输入参考电压被表示为Vrf1，上拉电阻器电源电压被表示为VA1，第二系统L2的ADC输入参考电压被表示为Vfr2，上拉电阻器电源电压被表示为VA2。ADC输入参考电压Vrf1和上拉电阻器电源电压VA1可以彼此相同，或者也可以彼此不同。第二系统L2也是如此。

在本实施方式中，基于ADIN输入端子的端子电压Vd1和Vd2来检测对象系统和其他系统的接地异常。如图7所示，端子电压Vd1和Vd2可以被转换为接地电位差ΔV。在图7中，水平轴表示端子电压Vd1除以MSB所获得的值，竖直轴表示接地电位差ΔV。在附图中，水平轴被简单地描述为“端子电压”。图8和图16也是如此。在图6的电路配置中，当接地电位差ΔV大于0时，其他系统接地相对于对象系统接地而浮动，当接地电位差ΔV小于0时，对象系统接地相对于其他系统接地而浮动。

通过设置电阻值等，可以任意设置接地电位差检测宽度Vgw。在下文中，它是用于设置电阻值等的方法的示例，并且省略与系统相关的下标“1”和“2”。在图7的示例中，由于对象系统接地浮动检测电压范围为-5[V]，而其他系统接地浮动检测电压范围为15[V]，所以接地电位差检测宽度Vgw为20[V]。

当电位差为0处的ADC转换值被指定为ADC偏移值Radof时，Radof由等式(1)表示。此外，上拉电阻器电源电压VA由等式(2)来设置。在此，假设ADC输入参考电压Vrf＝5[V]。

Radof＝对象系统接地浮动检测电压范围/Vgw

＝5/20＝0.25…(1)

VA＝Vrf×Radof/(1-Vrf/Vgw)

＝5×0.25/(1-5/20)＝1.667[V]…(2)

在此，电阻器171和271是上拉电阻器，电阻器172和272是下拉电阻器，上拉电阻器的电阻值ru和下拉电阻器的电阻值rd由等式(3)和(4)来设置。

ru＝r×(Vrf/Vgw)…(3)

rd＝r×(1-Vrf/Vgw)…(4)

在此，例如基于对在异常时可能出现的最大电位差的预测，r可以优选地被设置为足够高的值以便不引起特性变化或故障，诸如ru＝25[kΩ]并且rd＝75[kΩ]等。

此外，如图8所示，可以产生任意检测特性。也就是说，当检测范围被设置为如由实线C1表示的-20[V]至20[V]的范围时，值可以被设置成使得Vrf＝5[V]、VA＝2.875[V]、ru＝12.5[kΩ]、rd＝87.5[kΩ]并且Radof＝0.5。

当检测范围被设置为如实线C2所表示的-5[V]至5[V]的范围时，值可以被设置成使得Vrf＝5[V]、Va＝5[V]、ru＝50[kΩ]、rd＝50[kΩ]并且Radof＝0.5。

当检测范围被设置为如实线C3所表示的-10[V]至20[V]的范围时，值可以被设置成使得Vrf＝5[V]、VA＝1.998[V]、ru＝16.67[kΩ]、rd＝83.33[kΩ]、Radof＝0.333。在此示出的值只是示例，并且可以以任何方式改变。在此，如果上拉电阻器电源电压VA被配置成与ADC输入参考电压成比例，则可以设计具有相对高的准确度的电路。第四实施方式也是如此。下文中，参考实线C2所表示的特性来描述用于接地异常检测的阈值设置的具体示例。

基于图9的流程图描述接地异常确定处理。该处理在控制电路单元150和250中以预定周期执行。由于控制电路单元150和250中的处理是相同的，所以下面描述第一控制电路单元150中的处理。第二控制电路单元250中的处理可以通过将对象系统阅读为第二系统L2和将其他系统阅读为第一系统L1来理解。在下文中，“步骤”可以被简单地表示为符号S诸如“S101”。其他步骤也是如此。

在S101中，异常监测单元155确定接地电位差ΔV是否大于正的异常确定阈值TH+。当确定接地电位差ΔV大于正的异常确定阈值TH+(S101：是)时，处理进行至S102，并且接地浮动确定标志被设置为“其他对象接地浮动”。当确定接地电位差ΔV等于或小于正的异常确定阈值TH+(S101：否)时，处理进行至S103。

在S103中，异常监测单元155确定接地电位差ΔV是否小于负的异常确定阈值TH-。当确定接地电位差ΔV小于负的异常确定阈值TH-(S103：是)时，处理进行至S104，并且接地浮动确定标志被设置为“对象系统接地浮动”。当确定接地电位差ΔV等于或大于负THb(S103：否)时，处理进行至S105，并且接地浮动确定标志被设置为“正常”。

异常确定阈值可以被设置为大于正常时间的系统间接地电位差的任意值。此外，可以使用两个阈值，诸如可靠地产生通信异常的值(例如，3[V])和能够正常操作并且大于在正常时间处的系统间接地电位差(例如，0.8[V])的值。下文中，当接地电位差ΔV小于负的异常确定阈值或大于正的异常确定阈值时，则指定接地电位差在正常范围以外，当接地电位差ΔV等于或大于负的异常确定阈值，并且等于或小于正的异常确定阈值时，则指定“接地电位差在正常范围以内”。

在本实施方式中，基于微型计算机间通信状态、其他系统继电器监测状态和接地电位差来识别当前发生的异常，并且选择与当前发生的异常对应或适于当前发生的异常的控制模式。基于图10的流程图描述接地监测电路的初始监测处理。该处理在系统启动时执行，诸如在车辆的启动开关被打开等时执行。下文中，在系统启动时在开始电机80的驱动控制之前执行的监测处理被指定为初始检查。在初始检查时，几乎无电流流动，并且能够执行稳定的确定。此外，当电机被驱动时，接地监测电路和继电器监测电路的异常可能是凹陷(sunken)故障。这意味着，这样的异常必须通过初始检查来确定。除与其他系统监测相关的配置外，对象系统被假设为正常的。以下实施方式具有相同的假设。

在S201中，异常监测单元155确定接地电位差ΔV的绝对值是否大于异常确定阈值TH_C。异常确定阈值TH_C被设置成可靠地产生通信异常的值(例如，3[V])。当确定接地电位差ΔV的绝对值等于或小于异常确定阈值TH_C(S201：否)时，处理进行至S202，其中确定接地监测电路161正常。当确定接地电位差ΔV的绝对值大于异常确定阈值TH_C(S201：是)时，处理进行至S203。

在S203中，异常监测单元155确定微型计算机间通信是否正常。如果确定微型计算机间通信不正常(S203：否)，则处理进行至S204，并且识别接地监测电路161的异常。通过初始检查，由于电力供应电流几乎不流动，所以当微型计算机间通信正常并且接地电位差ΔV较大时，确定接地监测电路161异常，并且将接地监测电路异常作为异常历史存储在存储器等中(未在附图中示出)。驱动控制单元151停止使用对象系统的电机80的驱动控制。当使用对象系统的控制被停止时，如果作为其他系统的第二系统L2正常，则电机80通过单系统驱动来驱动，即通过第二控制电路单元250对第二电机绕组280的激励控制来驱动。

在单系统驱动中，两个系统中的一个系统可以被简单地停止以由其他系统进行控制(即，可以执行类似于独立驱动的控制)，或者可以增加增益和额定值以补偿被停止的系统的输出。

在下文中，停止使用对象系统的控制被称为“对象系统停止”。当确定微型计算机间通信不正常(S203：否)时，处理进行至S205。

在S205中，异常监测单元155确定接地电位差ΔV是否小于异常确定阈值TH_A。异常确定阈值TH_A是负值，该负值的绝对值大于正常时间的系统间接地电位差并且小于异常确定阈值TH_C。当确定接地电位差ΔV小于异常确定阈值TH_A(S205：是)时，处理进行至S206，并且确定已经产生对象系统接地异常或多个故障。驱动控制单元151停止对象系统(即，执行“对象系统停止”)。当确定接地电位差ΔV等于或大于异常确定阈值TH_A(S205：否)时，处理进行至S207。

在S207中，异常监测单元155确定接地电位差ΔV是否大于异常确定阈值TH_B。异常确定阈值TH_B是大于正常时间的系统间接地电位差且小于异常确定阈值TH_C的正值。此外，异常确定阈值TH_A和TH_B可以具有相同的绝对值或具有不同的绝对值。当确定接地电位差ΔV大于异常确定阈值TH_B(S207：是)时，处理进行至S208，并且确定已经产生其他系统接地异常。驱动控制单元151通过对象系统的单系统驱动来驱动电机80。当确定接地电位差ΔV等于或小于异常确定阈值TH_B(S207：否)时，处理进行至S209。

在S310中，异常监测单元155确定已经产生微型计算机间通信异常。驱动控制单元151通过不使用第二系统L2的信息的独立驱动来控制电机80的驱动。

参照图11的流程图描述当接地监测电路正常时的初始监测处理。该处理通过在当通过初始检查接地监测电路正常时的在启动电机80的驱动控制之前的初始检查来执行。

在S251中，异常监测单元155确定微型计算机间通信是否正常。当确定微型计算机间通信正常时(S251：是)，处理进行至S252。当确定微型计算机间通信异常(S251：否)时，处理进行至S255。

在S252中，异常监测单元155基于其他系统继电器信息来确定其他系统继电器在当其他系统继电器被接通(即，应当被接通)时的定时处是否被接通。在下文中，其他系统继电器的接通状态通常在当其他系统继电器被接通时的定时处被检测到，被指定为“其他系统继电器正常”，而在这样的定时处，即，甚至在当其他系统继电器应被检测为接通时的定时处检测到其他系统继电器的断开状态，被指定为“其他系统继电器异常”。当确定其他系统继电器正常(S252：是)时，处理进行至S253，当确定其他系统继电器异常(S252：否)时，处理进行至S254。

在S253中，异常监测单元155确定初始检查正常。此外，驱动控制单元151通过两个系统的协同驱动来控制电机80的驱动。在协同驱动中，控制电路单元150和250通过微型计算机间通信共享所需的信息，并使用对象系统的信息和其他系统的信息来驱动电机80。

在S254中，由于微型计算机间通信正常并且其他系统继电器异常，因此异常监测单元155确定其他系统继电器监测电路139异常并且将接地监测电路异常作为异常历史存储在存储器等中，这在附图中未示出。在这样的确定期间，如果微型计算机间通信有异常，则可能存在不能执行正确的异常确定的可能性。因此，驱动控制单元151停止使用对象系统的电机80的驱动控制。

在即当微型计算机间通信被确定为异常(S251：否)时处理进行至的S255中，异常监测单元155基于其他系统继电器信息来确定其它系统继电器是否正常。当确定其他系统继电器异常(S255：否)时，处理进行至S256，并且确定其他系统被停止。驱动控制单元151通过对象系统的单系统驱动来控制电机80的驱动。当确定其他系统继电器正常(S255：是)时，处理进行至S257，并且确定微型计算机间通信异常。驱动控制单元151通过独立驱动来控制电机80的驱动。

基于图12的流程图描述在驱动期间的驱动中监测处理。该处理在初始检查完成之后以预定周期来执行。在S301中，异常监测单元155确定微型计算机间通信是否正常。当确定微型计算机间通信正常(S301：是)时，处理进行至S302以确定正常。此外，在该步骤中，由于微型计算机间通信正常，因此根据微型计算机间通信获得的信息来确定其他系统的状态，这使得当其他系统驱动状态被确定为停止时由驱动控制单元151对象系统的单系统控制，或者使得当其他系统正常时进行用于驱动电机的协同驱动。在下文中，当对象系统的微型计算机间通信和驱动系统(即驱动相关的部件)正常时，根据通过微型计算机间通信获得的信息的操作——即，(i)当确定其他系统驱动状态为停止时，执行对象系统的单系统驱动，并且(ii)当其他系统正常时，执行作为协同驱动的对电机80的驱动控制——被称为“正常驱动”。

注意，驱动系统是指构成供应给电机的电流的路径的各种部件，诸如逆变器单元120和电机绕组180。此外，“其他系统正常”是指其他系统的驱动系统正常并且能够执行协同驱动的状态。当确定微型计算机间通信异常(S301：否)时，处理进行至S303。

在S303中，异常监测单元155确定接地电位差ΔV是否小于异常确定阈值TH_D。异常确定阈值TH_D是绝对值大于能用于接地浮动的确定的正常时间的系统间接地电位差的任意负值。异常确定阈值TH_D的绝对值可以等于或不同于异常确定阈值TH_A、TH_B和TH_C的绝对值。当确定接地电位差ΔV小于异常确定阈值TH_D(S303：是)时，处理进行至S304，并且确定已经产生对象系统接地异常或多个故障。驱动控制单元151停止对象系统(即，执行“对象系统停止”)。当确定接地电位差ΔV等于或大于异常确定阈值TH_D(S303：否)时，处理进行至S305。

在S305中，异常监测单元155基于其他系统继电器信息来确定其它系统继电器是否正常。当确定其他系统继电器异常(S305：否)时，处理进行至S306，并且确定其他系统微型计算机已经发生故障。由于通过初始检查确认其他系统继电器监测电路正常，因此在此确定其他系统微型计算机有故障。驱动控制单元151通过对象系统的单系统驱动来继续对电机80的驱动控制。当确定其他系统继电器正常时(S305：是)时，处理进行至S307。

在S307中，异常监测单元155确定接地电位差ΔV是否大于异常确定阈值TH_E。异常确定阈值TH_E是绝对值大于能够用于接地浮动的确定的正常系统接地电位差的任意正值。异常确定阈值TH_E的绝对值可以等于或不同于异常确定阈值TH_A、TH_B、TH_C和TH_D的绝对值。当确定接地电位差ΔV大于异常确定阈值TH_E(S307：是)时，处理进行至S308，并且确定已经产生其他系统接地异常。驱动控制单元151通过对象系统的单系统驱动来继续对电机80的驱动控制。当确定接地电位差ΔV等于或小于异常确定阈值TH_E(S307：否)时，处理进行至S309，并且确定在微型计算机间通信中已经产生异常。驱动控制单元151通过独立驱动来继续对电机80的驱动控制。

第一控制电路单元150连接至与第二控制电路单元250所连接至的第二接地GND2分开的第一接地GND1。即，在本实施方式中，针对每个系统分开地设置接地。当每个系统的接地是分开的时，如果一个系统中发生接地异常，则其他系统继电器可能被错误地观察为接通，并且基于其他系统继电器信息的其他系统监测可能不能正常执行。

在本实施方式中，通过具有第一接地监测电路161，第一控制电路单元150可以通过使用单个端子电压Vd1来检测对象系统和其他系统的接地异常。类似地，通过具有第二接地监测电路261，第二控制电路单元250可以通过使用单个端子电压Vd2来检测对象系统和其他系统的接地异常。此外，通过监测微型计算机间通信、其他系统继电器和接地电位差ΔV，可以适当地识别已经产生的异常，从而能够根据已经产生的异常选择适当的控制模式。

如上所述，ECU 10包括多个控制电路单元150和250以及接地监测电路161和261。控制电路单元150和250分别连接至电路电源137和237以及分开的接地GND1和GND2。

与控制电路单元150和250、电路电源137和237以及接地GND1和GND2对应地设置的部件的组合被定义为系统。接地监测电路161和261的电阻器171和271在一端处连接至电压源，电阻器173和273在一端处连接至对应控制电路单元150和250的输入端子，并且电容器174和274在一端处连接至在电阻器173与输入端子之间的位置，并在另一端处连接至对象系统的接地。电阻器171和271的一端、电阻器171和271的另一端以及电阻器173和273的另一端中的至少一个连接至对象系统，并且其余的至少一个连接至其他系统。针对控制电路单元150和250分别设置接地监测电路161和261。

在本实施方式中，接地监测电路161包括电阻器172，该电阻器172的一端连接至在电阻器171与电阻器173之间的连接点，并且另一端连接至接地。接地监测电路261包括电阻器272，该电阻器272的一端连接至在电阻器271与电阻器273之间的连接点，另一端连接至接地。此外，电阻器171和271中的每一个的一端连接至对象系统的上拉电力供应，另一端经由电阻器172和272连接至其他系统的接地。

在本实施方式中，上拉电阻器电源与电路电源137和237分开地设置。因此，上拉电阻器电源电压VA可以与电路电源电压分开地任意设置，从而使得能够设置与接地异常相关的任何检测特性。

控制电路单元150和250基于作为与电阻器173和273连接的输入端子的ADIN输入端子的端子电压Vd1和Vd2来监测其他系统的接地异常。在本实施方式中，基于端子电压Vd1和Vd2来监测对象系统和其他系统的接地异常。通过设置接地监测电路161和261，可以适当地检测接地异常。此外，由于电阻器173和273以及电容器174和274形成滤波器电路，即使在被应用于施加了大电流的系统诸如电动助力转向设备8时，也可以减少端子电压的噪声，从而能够适当地检测其他系统的接地异常。

控制电路单元150和250基于端子电压Vd1和Vd2计算接地电位差ΔV，该接地电位差是对象系统的接地与其他系统的接地之间的电位差，当接地电位差ΔV大于正的异常确定阈值TH1+时，确定对象系统的接地或其他系统的接地中的一个接地异常，并且当接地电位差ΔV小于负的异常确定阈值TH1-时，则确定上述接地中的另一接地为异常。在本实施方式中，当接地电位差ΔV大于正的异常确定阈值TH1+时，确定其他系统的接地电位异常，当接地电位差ΔV小于负的异常确定阈值TH1-时，确定对象系统接地异常。以这样的方式，第一控制电路单元150可以基于一条信息，即通过端子电压Vd1来适当地确定对象系统和其他系统的接地异常。类似地，第二控制电路单元250可以基于一条信息，即通过端子电压Vd2来适当地确定对象系统和其他系统的接地异常。注意，正的异常确定阈值和负的异常确定阈值的绝对值可以是相同的值或不同的值。

每个系统都设置有：在当对象系统中发生异常时进行关断的电力供应继电器122和222；以及获得其他系统的电力供应继电器的状态的其他系统继电器监测电路139和239。控制电路单元150和250彼此通信，并且根据接地电位差ΔV、控制电路单元150与250之间的通信状态以及其他系统继电器的状态来确定异常状态，从而根据所确定的状态来改变控制。

在本实施方式中，监测其他系统继电器以监测其他系统是否被驱动。在此，当其他系统由于诸如接地浮动或接地断开的异常而停止驱动时，其他系统继电器可能从对象系统被错误地观察为接通。在本实施方式中，由于监测到接地异常，因此可以适当地监测其他系统的驱动状态，而不会错误地确定其他系统继电器的状态。

控制电路单元150和250通过在正常时间处使用通过控制电路单元150与250之间的通信共享的信息来执行正常时间控制。本实施方式的正常时间控制是协同驱动。在协同驱动中，与当前控制相关的信息例如指令值、限制值、当前检测值等的至少一部分在多个系统中共享和使用。当控制电路单元150与250之间的通信不正常时，如果接地电位差ΔV在正常范围之外，则确定一个系统的接地异常，并且由其他系统执行控制。当控制电路单元150与250之间的通信不正常时，如果接地电位差ΔV在正常范围内并且其他系统继电器正常时，确定通信异常，并且执行不使用其他系统的信息的独立控制。在独立控制中，通过使用多个系统而不使用其他系统的信息来执行控制。当控制电路单元150与250之间的通信不正常时，如果接地电位差在正常范围内，并且其他系统继电器异常，则确定其他系统的控制电路单元异常，并且由对象系统执行控制。以这样的方式，通过根据异常状态选择控制模式，即使当一部分系统发生异常时，也可以继续控制。

当控制电路单元150与250之间的通信正常并且接地电位差ΔV在正常范围之外时，控制电路单元150和250确定接地监测电路161和261异常。在本实施方式中，控制电路单元150和250在作为控制对象的电机80的启动控制之前，执行接地监测电路161和261的异常确定。以这样的方式，可以适当地确定接地监测电路161和261的异常。

当控制电路单元150与250之间的通信正常并且接地电位差ΔV在正常范围内并且检测到其他系统继电器的异常时，控制电路单元150和250确定其他系统继电器监测电路139和239异常。在此，“其他系统继电器异常”是检测到在其他系统继电器(即，应当被)被接通的定时处其他系统继电器并未被接通的状态。在本实施方式中，控制电路单元150在启动作为控制对象的电机80的控制之前确定其他系统继电器监测电路139和239的异常。以这样的方式，可以适当地确定与其他系统继电器的监测有关的配置的异常。

控制电路单元150和250控制电机80的驱动。此外，电动助力转向设备8包括ECU 10和电机80。由于控制电路单元150和250具有上述配置，所以即使在与电机80的驱动控制有关的配置的一部分中发生异常时，也可以继续适当地驱动电机80。此外，由于ECU 10和控制电路单元150和250被应用于电动助力转向设备8，因此即使在与电机80的驱动控制相关的配置的一部分中发生异常时，也继续适当地辅助转向操作。

(第二实施方式)

第二实施方式在图13和图14示出。在本实施方式中，驱动中监测处理不同于上述实施方式中的监测处理，其区别主要在下面讨论。基于图13和图14的流程图来描述本实施方式的驱动中监测处理。

如图13所示，在S401中，异常监测单元155确定微型计算机间通信是否正常。当确定微型计算机间通信正常(S401：是)时，处理进行至图14中的S411。当确定微型计算机间通信不正常(S401：否)时，处理进行至S402。

在S402中，异常监测单元155确定接地电位差ΔV是否大于作为正值的异常确定阈值TH_E。当确定接地电位差ΔV等于或小于异常确定阈值TH_E(S402：否)时，处理进行至S406。当确定接地电位差ΔV大于异常确定阈值TH_E(S402：是)时，处理进行至S403。

在S403中，异常监测单元155确定其他系统继电器信息是否正常。当确定其它系统继电器信息正常(S403：是)时，处理进行至S404，当确定其他系统继电器信息异常(S403：否)时，处理进行至S405。

在S404中，异常监测单元155确定(i)正在产生其他系统接地异常，或(ii)正在产生微型计算机间通信异常和接地监测电路异常。驱动控制单元151通过对象系统的单系统驱动来继续对电机80的驱动控制。在S405中，异常监测单元155确定正在产生(i)其他系统接地异常或(ii)多个故障中的一个。驱动控制单元151通过对象系统的单系统驱动来继续对电机80的驱动控制。注意，由于S404和S405两者都是用于执行相同处理的单系统驱动，因此S403中的确定步骤可以省略。

在当确定接地电位差ΔV等于或小于异常确定阈值TH_E(S402：否)时处理进行至的S406中，异常监测单元155确定接地电位差ΔV是否小于作为负值的异常确定阈值TH_D。当确定接地电位差ΔV等于或大于异常确定阈值TH_D(S406：否)时，处理进行至S408。当确定接地电位差ΔV小于异常确定阈值TH_D(S406：是)时，处理进行至S407，并且确定(i)正在产生对象系统接地异常或(ii)正在产生多个故障。驱动控制单元151停止对象系统(即，执行“对象系统停止”)。

在S408中，异常监测单元155确定其他系统继电器是否正常。当确定其他系统继电器异常(S408：否)时，处理进行至S409，当确定其他系统继电器正常(S408：是)时，处理进行至S410。

在S409中，异常监测单元155确定其他系统停止，并且驱动控制单元151通过对象系统的单系统驱动来继续对电机80的驱动控制。在S410中，异常监测单元155确定微型计算机间通信异常，并且驱动控制单元151通过独立驱动来控制电机80的驱动。

如图14所示，在当微型计算机间通信被确定为正常(S401：是)时处理进行至的S411中，异常监测单元155基于通过微型计算机间通信获得的信息来确定其他系统是否处于正常控制。当确定其他系统处于正常控制(S411：是)时，处理进行至S415。当确定其他系统不处于正常控制(S411：否)时，处理进行至S412。

在S412中，异常监测单元155基于通过微型计算机间通信获得的信息来确定其他系统的驱动是否被停止。当确定其他系统的驱动未被停止(S412：否)时，处理进行至S413，并且当确定其他系统的驱动被停止(S412：是)时，处理进行至S414。

在S413中，异常监测单元155确定其他系统处于独立驱动，并且驱动控制单元151通过独立驱动来控制对电机80的驱动。在S414中，异常监测单元155确定其他系统被停止，并且驱动控制单元151通过对象系统的单系统驱动来继续对电机80的驱动控制。

在当确定其他系统处于正常控制(S411：是)时处理进行至的S415中，异常监测单元155确定接地电位差ΔV的绝对值是否大于异常确定阈值TH_C。当确定接地电位差ΔV的绝对值大于异常确定阈值TH_C(S415：是)时，处理进行至S416。

在S416中，接地监测电路异常作为异常历史存储在存储器(未示出)等中，并且驱动控制单元151通过协同驱动来执行对电机80的驱动控制。当确定接地电位差ΔV的绝对值等于或小于异常确定阈值TH_C(S415：否)时，处理进行至S417。

在S417中，异常监测单元155确定其他系统继电器是否正常。当确定其他系统继电器异常(S417：否)时，处理进行至S418。在S418中，由于微型计算机间通信正常，所以异常监测单元155确定其他系统继电器监测器监测电路139异常。驱动控制单元151将对象/其他系统继电器监测电路异常作为异常历史存储在存储器(未示出)等中，并且驱动控制单元151通过协同驱动来执行对电机80的驱动控制。当确定其它系统继电器信息正常(S417：是)时，处理进行至S419，并且在其中确定正常。驱动控制单元151通过协同驱动来控制对电机80的驱动。

在本实施方式中，在初始检查之后的电机驱动期间，当在S416中检测到接地监测电路异常时并且在S418中检测到其他系统继电器监测电路异常时，继续进行协同驱动，这是因为即使正在产生检测电路异常，与电机80的驱动控制有关的配置也是正常的。另一方面，如第一实施方式中所描述的，当通过初始检查检测到接地监测电路异常或其他系统继电器监测电路异常时，不能执行其它系统监测，从而对象系统被停止。即，在本实施方式中，取决于接地监测电路161或其他系统继电器监测电路139的异常检测定时是在初始检查期间还是在驱动期间来执行不同的处理。

在本实施方式中，由于即使在初始检查之后的电机驱动控制期间也监测接地监测电路161和261的异常以及其它系统继电器监测电路139和239的异常，因此可以更具体地识别/确定异常状态(即异常的状态)。此外，在本实施方式中可以实现与上述实施方式相同的优点。

(第三实施方式)

第三实施方式在图15示出。在上述实施方式中，执行使用接地电位差ΔV的异常监测。在此，例如，由于车辆电力供应电压的波动或由于布线电阻的影响，系统之间可能会出现暂时接地电位差。因此，在本实施方式中，执行监测屏蔽处理以防止由于错误的确定，即错误地将由于外部因素导致的暂时接地电压波动确定为接地异常，而导致监测功能恶化。监测屏蔽处理可以与上述任一实施方式组合。

基于图15的流程图描述监测屏蔽处理。在S501中，异常监测单元155计算估计的接地电位差ΔV_est。根据第一系统L1的电力供应电流Ib1和接地布线电阻R_gnd1计算第一系统L1的接地电压波动Vf1(参见等式(5))。根据第二系统L2的电力供应电流Ib2和接地布线电阻R_gnd2计算第二系统L2的接地电压波动Vf2(参见等式(6))。此外，根据等式(7)计算估计的接地电位差ΔV_est。

Vf1＝Ib1 x R_gnd1…(5)

Vf2＝Ib2 x R_gnd2…(6)

ΔV_est＝Vf1–Vf2…(7)

接地电压波动Vf1和Vf2可以由每个系统的控制电路单元150和250来计算，然后通过微型计算机间通信来共享，或者电力供应电流Ib1和Ib2可以通过微型计算机间通信来共享并且控制电路单元150和250可以分别计算接地电压波动Vf1和Vf2。此外，代替电力供应电流Ib1和Ib2，使得能够计算接地电压波动Vf1和Vf2的信息(例如，逆变器电力或电力供应电压)可以通过微型计算机间通信来共享。此外，可以在每个系统中设置能够检测对象系统和其他系统的电力供应电流Ib1和Ib2的电路。在此，估计的接地电位差ΔV_est是通过估计由外部因素等引起的电位差而获得的估计值，并且接地电位差ΔV可以被视为对应于端子电压的检测值。此外，估计的接地电位差ΔV_est也可以被视为通过根据除端子电压以外的参数估计接地电位差而获得的估计值。

在S502中，异常监测单元155确定估计的接地电位差ΔV_est的绝对值是否大于监测屏蔽确定值THm1。监测屏蔽确定值THm1是使得实际上不允许执行微型计算机间通信的值，并且例如被设置为(i)大于第二异常确定阈值并且(ii)小于第二实施方式的第一异常确定阈值的值。当确定估计的接地电位差ΔV_est的绝对值等于或小于监测屏蔽确定值THm1(S502：否)时，处理进行至S504。如果在S502中进行了否定确定，则不执行使用接地电位差ΔV的监测屏蔽。换言之，执行使用接地电位差ΔV的异常监测。当确定估计的接地电位差ΔV_est的绝对值大于监测屏蔽确定值THm1(S502：是)时，处理进行至S503，并且对使用接地电位差ΔV的异常监测进行屏蔽。此时，可以改变控制使得电机80由独立驱动而不是协同驱动来控制。

在S504中，异常监测单元155确定估计的接地电位差ΔV_est的绝对值是否大于校正执行确定值THm2。当确定估计的接地电位差ΔV_est的绝对值大于校正执行确定值TH_m2(S504：是)时，处理进行至S505，利用估计的接地电位差ΔV_est来校正根据端子电压计算的接地电位差ΔV。在这样的情况下，使用通过利用估计的接地电位差ΔV_est校正接地电位差ΔV而获得的值来执行异常监测。当确定估计地电位差ΔV_est的绝对值等于或小于校正执行确定值TH_m2(S504：否)时，执行使用接地电位差ΔV的异常监测处理，而不利用估计的接地电位差ΔV_est来执行校正。

校正执行确定值THm2被设置为小于监测屏蔽确定值THm1的值。校正执行确定值THm2可以被设置为0，并且不管估计的接地电位差ΔV_est如何，可以总是执行基于估计的接地电位差ΔV_est的校正。代替使用接地电位差ΔV，可以基于估计的接地电位差ΔV_est来校正异常确定阈值。此外，可以省略S504和S505的处理，并且可以不执行利用估计的接地电位差ΔV_est的校正。此外，可以省略S502和S503的处理，可以执行利用估计的接地电位差ΔV_est的校正，并且可以省略监测屏蔽。

在本实施方式中，控制电路单元150和250根据接地电位波动来计算估计的接地电位差ΔV_est，并且当估计的接地电位差ΔV_est的绝对值大于监测屏蔽确定值THm1时，暂时停止基于与电阻器173、273连接的端子的端子电压的接地异常监测。以这样的方式，可以防止由外部因素引起的接地电位波动而导致的错误确定。

控制电路单元150和250计算对应于接地电位波动的估计的接地电位差ΔV_est，并基于由估计的接地电位差ΔV_est所校正的接地电位差ΔV来执行接地异常监测。以这样的方式，可以更适当地检测接地异常。也可以实现类似于上述实施方式的效果。

(第四实施方式)

第四实施方式在图16和图17示出。第四实施方式至第八实施方式分别具有与上述实施方式中的接地监测电路具有不同配置的接地监测电路。如图16所示，在第一接地监测电路162中，电阻器171的一端连接至第二上拉电阻器电源(即，标记为VA2的端子)，电阻器172的另一端连接至作为对象系统接地的第一接地GND1。该配置不同于第一实施方式的第一接地监测电路161(参见图6)。此外，第二接地监测电路262的特征在于，电阻器271的一端连接至第一上拉电阻器电源(即，标记为VA1的端子)，电阻器272的另一端连接至作为其对象系统接地的第二接地GND2，这与第一实施方式的第二接地监测电路261不同。

当从其他系统获取上拉电阻器电源时，其他系统的上拉电阻器电源电压与对象系统的ADC输入参考电压之间很容易产生差异。这样的差异可以通过在装运时间或在通电时间(即，当系统刚启动之后功耗低时)执行初始校正来校正，以获得较高的检测准确度。应当注意，当从对象系统获取上拉电阻器电源时，也可以以与第一实施方式中相同的方式执行初始校正。

如图17所示，在本实施方式中，电路特性的正/负号与第一实施方式相反，当接地电位差ΔV大于0时，对象系统接地相对于其他系统接地而浮动。当接地电位差ΔV小于0时，其他系统接地相对于对象系统接地而浮动。

当检测范围被设置为如实线C4所表示的-15[V]至5[V]的范围时，值可以被设置为使得例如，Vrf＝5[V]、Va＝5[V]、ru＝60[kΩ]、rd＝20[kΩ]并且Radof＝0.25。

当检测范围被设置为如实线C5所表示的-5[V]至5[V]的范围时，值可以被设置为使得例如，Vrf＝5[V]、Va＝5[V]、ru＝50[kΩ]、rd＝50[kΩ]并且Radof＝0.5。

当检测范围被设置为如实线C6所表示的-15[V]至15[V]的范围时，值可以被设置为使得例如，Vrf＝5[V]、Va＝[5V]、ru＝50[kΩ]、rd＝10[kΩ]并且Radof＝0.5。

在本实施方式中，电阻器171和271中的每一个的一端连接至其他系统的上拉电力供应，电阻器171和271的另一端经由电阻器172和272连接至对象系统的接地。此外，当接地电位差ΔV大于正的异常确定阈值时，确定为对象系统的接地异常，当接地电位差ΔV小于负的异常确定阈值时，确定为其他系统的接地异常。上述配置还实现类似于上述实施方式的效果。

(第五实施方式，第六实施方式)

第五实施方式和第六实施方式分别在图18和图19中示出。第五实施方式的第一接地监测电路163与第一实施方式的第一接地监测电路161的不同之处在于，电阻器171的一端连接至第一控制电路单元150的输出端口。此外，第二接地监测电路263与第一实施方式的第二接地监测电路261的不同之处在于，电阻器271的一端连接至第二控制电路单元250的输出端口。

第六实施方式的第一接地监测电路164与第四实施方式的第一接地监测电路162的不同之处在于，电阻器271的一端连接至第二控制电路单元250的输出端口。

第二接地监测电路264与第四实施方式的第二接地监测电路262的不同之处在于，电阻器171的一端连接到第一控制电路单元150的输出端口。在附图中，输出端口被描述为“GPO”。

通过将电阻器171和271上拉至输出端口，输出可以由微型计算机接通和关断，从而可以通过例如初始检查来检测接地监测电路163和263的异常。

在本实施方式中，电阻器171和271中的每一个的一端连接至用作电压源的对象系统或其他系统的控制电路单元150或250的输出端子(？？[0139]中的输出端口？？)。在本实施方式中，与电阻器171和271连接的输出端子被称为“电压源”，以这样的方式，可以接通和关断向接地监测电路的电力供应，从而可以容易地检测到接地监测电路的异常。也可以实现类似于上述实施方式的效果。

(第七实施方式)

第七实施方式在图20中示出。第七实施方式的第一接地监测电路165和第二接地监测电路265分别与第四实施方式的接地监测电路162和262的不同之处在于，从电路165中省略电阻器172并且从电路265中省略电阻器272。以这样的方式，虽然不能监测对象系统的接地浮动，但是可以监测其他系统的接地浮动，并且可以简化与接地监测电路相关的配置。这样的配置还能够实现与上述实施方式的配置类似的效果。

(第八实施方式)

第八实施方式在图21中示出。在第八实施方式的第一接地监测电路166中，电阻器171的一端连接至电路电源137，并且电阻器172的另一端连接至作为对象系统接地的第一接地GND1。

此外，第一控制电路单元150的ADREF+端子连接至电路电源137，并且ADREF-端子连接至第一接地GND1。此外，电阻器173的另一端连接至第二接地监测电路266的电阻器271与272之间的位置。

在第二接地监测电路266中，电阻器271的一端连接至电路电源237，电阻器272的另一端连接至作为对象系统接地的第二接地GND2。此外，第二控制电路单元250的ADREF+端子连接至电路电源237，并且ADREF-端子连接至第二接地GND2。此外，电阻器273的另一端连接至第一接地监测电路166的电阻器171与172之间的位置。这样的配置还能够实现与上述实施方式的配置类似的效果。

在上述实施方式中，ECU 10对应于“控制装置”，电阻器171和271分别对应于“第一电阻器”，电阻器173和273分别对应于“第二电阻器”，电阻器172和272分别对应于“第三电阻器”，ADIN输入端子对应于“输入端子”。此外，电力供应继电器122和222分别对应于“关闭单元”，而其他系统继电器监测电路139和239分别对应于“其他系统关闭单元监测电路”。如在第一实施方式中所述，关闭单元可以是逆变器120和220、电力供应继电器122和222以及电机继电器125和225中的至少一个。此外，在第一控制电路单元150中，第二电力供应继电器222对应于“其他系统关闭单元”，并且在第二控制电路单元250中，第一电力供应继电器122对应于“其他系统关闭单元”。

(其他实施方式)

在第一实施方式中，异常确定阈值被设置为可靠地产生通信异常的值(例如，3[V])。在其他实施方式中，异常确定阈值可以被设置为大于使得能够正常操作的在正常时间处的系统间接地电位差(例如，0.8[V])的值。在这样的情况下，例如，如果第一系统的接地浮动超过异常确定阈值，则可以控制第一系统以执行关闭操作，并且在通过通信或其他系统继电器监测而确认第一系统关闭之后，控制第二系统以转换至单系统驱动。在这样的情况下，由于两个系统之间的检测准确度的差异，可能不能识别故障的位置，因此，可以优选地通过设置用于在两个(即，对象/其他)系统之间的调整的阈值裕度和/或输入滤波器裕度来执行根据故障位置的处理改变。

此外，例如，当第一系统的接地浮动超过异常确定阈值并且通信被中断时，第一系统可以被关闭，并且在通过其他系统继电器监测而确认第一系统关闭之后，第二系统可以转换至单系统驱动。

在上述实施方式中，当通过初始检查检测到接地监测电路或其它系统继电器监测电路的异常时，通过对象系统的驱动被停止。当检测到接地监测电路或其他系统继电器监测电路的异常时，即使监测变得无效，如果与其他系统监测相关的配置以外的配置正常，则仍然可以执行对象系统的激励控制。因此，在其他实施方式中，如果在图10的S204中通过初始检查确定接地监测电路异常，则在驱动系统和微型计算机间通信正常的条件下，可以通过正常驱动来启动对电机的驱动控制。类似地，如果在图11的S254中通过初始检查确定其他系统继电器监测电路异常，则如果驱动系统和微型计算机间通信正常(即，在上述条件下)，可以通过正常驱动来启动对电机的驱动控制。以这样方式，即使当监测电路异常时，也可以继续扭矩的输出。此外，在其它实施方式中，当通过初始检查检测到接地监测电路和其它系统继电器监测电路中的至少一个的异常时，可以屏蔽其它系统监测功能。

在第二实施方式中，当在驱动中监测处理中在接地监测电路或其他系统继电器监测电路中发生异常时，存储异常历史并且继续协同驱动。在这样的情况下，当接地监测电路或其他系统继电器监测电路处于异常状态，并且微型计算机间通信变得异常时，可以停止对象系统，或者仍然可以通过独立驱动或通过单系统驱动来继续对电机的驱动控制，因为即使监测电路发生异常时，与电机的驱动控制相关的配置是正常的。

在上述实施方式中，设置两个电机绕组、两个逆变器单元和两个控制电路单元。在其它实施方式中，可以通过具有三组或更多组的电机绕组、驱动电路和控制电路单元来设置三个或更多个系统。此外，可以在一个系统中设置多个控制电路单元，或者可以为一个控制电路单元设置多个逆变器单元和电机绕组。也就是说，可以在多个系统中的每一个中设置多个系统部件。此外，可以为多个逆变器单元设置一组电机绕组。

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，旋转电机不限于无刷电机，而可以是任何类型的电机。此外，旋转电机不限于电动机，而可以是发电机，或者可以是具有电动机和发电机两种功能的电动发电机。在上述实施方式中，控制装置被应用于电动助力转向设备。在其它实施方式中，控制装置可以应用于不同于电动助力转向设备的其它设备。当应用于其它设备时，控制对象可以不是电机。

本公开内容中描述的控制单元及其方法可以由被配置为被编程以执行由计算机程序实现的一个或更多个功能的处理器与存储器的组合的专用计算机来实现。可替选地，本公开内容中描述的控制单元及其方法可以由作为包括一个或更多个专用硬件逻辑电路的处理器的配置而设置的专用计算机来实现。可替选地，本公开内容中描述的控制单元和方法可以由一个或更多个专用计算机来实现，所述专用计算机被设置为(i)被编程以执行一个或更多个功能的处理器和存储器以及(ii)由一个或更多个硬件逻辑电路构成的处理器的组合。此外，上述计算机程序可以作为计算机可执行的指令存储在有形非暂态计算机可读存储介质中。本公开内容不限于上述实施方式，而可以包括在不背离本公开内容的精神的情况下能够实现的各种修改。

Claims (16)

1.一种控制装置，包括：

分别连接至不同的电路电源(137、237)和不同的接地的多个控制电路单元(150、250)，其中，多个系统中的每一个由所述多个控制电路单元中的一个控制电路单元与对应于该控制电路单元的电路电源和其他部件的组合构成，所述多个系统中的一个系统被指定为对象系统，所述多个系统中的其余系统被指定为一个或多个其他系统；以及

接地监测电路(161至166、261至266)，其具有一端连接至电压源的第一电阻器(171、271)、一端连接至对应的控制电路单元的输入端子的第二电阻器(173、273)以及一端连接至在所述第二电阻器与所述输入端子之间的位置并且另一端连接至所述对象系统的接地的电容器(174、274)，其中，

在所述第一电阻器的所述一端、所述第一电阻器的另一端以及所述第二电阻器的另一端之中，至少一个连接至所述对象系统，并且至少一个连接至所述其他系统，并且

所述控制电路单元被配置成基于与所述第二电阻器连接的所述输入端子的端子电压来监测所述其他系统的接地异常。

2.根据权利要求1所述的控制装置，其中，

所述接地监测电路具有第三电阻器(172、272)，所述第三电阻器(172、272)的一端连接至在所述第一电阻器与所述第二电阻器之间的连接点并且另一端连接至所述接地，并且

所述控制电路单元被配置成基于所述端子电压来监测所述对象系统的接地异常和所述其他系统的接地异常。

3.根据权利要求2所述的控制装置，其中，

所述第一电阻器的所述一端连接至所述对象系统的上拉电阻器电源，以及

所述第一电阻器的所述另一端经由所述第三电阻器连接至所述其他系统的接地。

4.根据权利要求2所述的控制装置，其中，

所述第一电阻器的所述一端连接至所述其他系统的上拉电阻器电源，以及

所述第一电阻器的所述另一端经由所述第三电阻器连接至所述对象系统的接地。

5.根据权利要求3或4所述的控制装置，其中，

所述上拉电阻器电源与所述电路电源分开设置。

6.根据权利要求2所述的控制装置，其中，

所述第二电阻器的所述另一端连接至在所述其他系统的所述第一电阻器与所述第三电阻器之间的位置。

7.根据权利要求1或2所述的控制装置，其中，

所述第一电阻器的所述一端连接至所述对象系统或所述其他系统的所述控制电路单元的作为所述电压源的输出端子。

8.根据权利要求1至4和权利要求6中任一项所述的控制装置，其中，

所述控制电路单元被配置成：

基于所述端子电压来计算作为所述对象系统的接地与所述其他系统的接地之间的电位差的接地电位差(ΔV)，

当所述接地电位差大于正的异常确定阈值时，确定在所述对象系统的接地或所述其他系统的接地中的一个接地中产生所述异常，以及

当所述接地电位差小于负的异常确定阈值时，确定在所述对象系统的接地或所述其他系统的接地中的另一接地中产生所述异常。

9.根据权利要求8所述的控制装置，其中，

每个系统被设置有：当在所述对象系统中产生所述异常时进行关闭的关闭单元(122、222)；以及获得所述其他系统的关闭单元的状态的其他系统关闭单元监测电路(139、239)，并且

所述控制电路单元能够与所述多个控制电路单元中的其余控制电路单元相互通信，并且所述控制电路单元被配置成根据所述接地电位差、所述多个控制电路单元之间的通信状态以及所述其他系统的所述关闭单元的状态来确定所述对象系统和所述其他系统的异常状态，并且根据所确定的异常状态来改变控制。

10.根据权利要求9所述的控制装置，其中，

所述控制电路单元被配置成在正常时间使用通过所述控制电路单元之间的通信所共享的信息来执行正常时间控制，并且

在所述多个控制电路单元之间的通信不正常的情况下，

所述控制电路单元被配置成：

当所述接地电位差在正常范围以外时，在确定一个系统的所述接地异常的情况下，通过所述其他系统执行控制，

当所述接地电位差在所述正常范围以内并且所述其他系统的所述关闭单元正常时，执行不使用所述其他系统的信息的独立控制，以及

当所述接地电位差在所述正常范围以内并且所述其他系统的所述关闭单元异常时，通过所述对象系统执行控制。

11.根据权利要求10所述的控制装置，其中，

所述控制电路单元被配置成当所述多个控制电路单元之间的通信正常并且所述接地电位差在所述正常范围以外时确定所述接地监测电路异常。

12.根据权利要求11所述的控制装置，其中，

所述控制电路单元被配置成在开始对控制对象(80)的控制之前执行所述接地监测电路的异常确定。

13.根据权利要求10所述的控制装置，其中，

当所述多个控制电路单元之间的通信正常且所述接地电位差在所述正常范围以内并且检测到所述其他系统的所述关闭单元的异常时，所述控制电路单元被配置成确定所述其他系统关闭单元监测电路异常。

14.根据权利要求13所述的控制装置，其中，

所述控制电路单元被配置成：在开始对控制对象(80)的控制之前执行所述其他系统关闭单元监测电路的异常确定。

15.根据权利要求8所述的控制电路单元，其中，

所述控制电路单元被配置成根据接地电压波动来计算估计的接地电位差，并且基于由所述估计的接地电位差校正的所述接地电位差来执行接地异常监测。

16.根据权利要求1所述的控制装置，其中，

所述控制电路单元被配置成根据接地电压波动来计算估计的接地电位差，并且当所述估计的接地电位差的绝对值大于监测屏蔽确定值时，停止基于所述端子电压的接地异常监测。

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