CN103855899A - 二相电机以及使用了该二相电机的液压式动力转向装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供用于液压控制阀的驱动的空间利用效率较高的二相电机。阀驱动用电机（15）具备转子（70）、和被配置成环绕转子（70）的定子（80）。转子（70）具有6个磁极。定子（80）具有6个定子线圈（83U1、83V1、83U2、83V2、83U3、83V3）。由定子线圈（83U1）与定子线圈（83V1）构成1组二相定子线圈。另外，由定子线圈（83U2）与定子线圈（83V2）构成1组二相定子线圈。另外，由定子线圈（83U3）与定子线圈（83V3）构成1组二相定子线圈。各组的2个定子线圈隔开电角180度的角度间隔而被配置。

Description

二相电机以及使用了该二相电机的液压式动力转向装置

本申请要求2012年12月3日申请的日本专利第2012-264327号的优先权，并在本申请中引用上述日本申请的全部内容。

技术领域

本发明涉及二相电机以及使用了该二相电机的液压式动力转向装置。

背景技术

已知有通过将来自液压泵的工作油经由液压控制阀供给至与车辆的转向机构结合的动力缸，来对转向操作力进行辅助的液压式动力转向装置。在一般的液压式动力转向装置中，液压控制阀经由转向轴与方向盘等转向操作部件机械连结，根据转向操作部件的转向操作角度来调节液压控制阀的开度。

如日本特开2006－306239号公报所示，作为液压式动力转向装置，已开发出不将液压控制阀与转向操作部件机械连结，而通过阀驱动用的电动马达来对液压控制阀的开度进行控制的技术。将这样的液压式动力转向装置称作高功能电动泵式液压动力转向装置，略称为高功能H－EPS。

本申请人开发出一种使用了三相无刷电机的高功能H－EPS作为阀驱动用电机。以下，参照图10～图12对本申请人开发的高功能H－EPS中的三相无刷电机的驱动方法进行说明。

图10是三相无刷电机的示意图。该三相无刷电机101是4极6槽的三相无刷电机。

三相无刷电机101具备转子110、和配置成环绕转子110的定子120。转子110被支承为能够绕旋转轴111旋转。转子110具有4个的磁极（2组磁极对）。

定子120具有定子保持环121、从定子保持环121向内侧突出的6个定子齿122U1、122W1、122V1、122U2、122W2、122V2、以及分别卷绕在这些定子齿的定子线圈123U1、123W1、123V1、123U2、123W2、123V2。

定子线圈123U1以及123U2是U相的定子线圈。有时将第1U相的定子线圈123U1称为U相第1定子线圈，将第2U相的定子线圈123U2称为U相第2定子线圈。定子线圈123V1以及123V2是V相的定子线圈。有时将第1V相的定子线圈123V1称为V相第1定子线圈，将第2V相的定子线圈123V2称为V相第2定子线圈。定子线圈123W1以及123W2是W相的定子线圈。有时将第1W相的定子线圈123W1称为W相第1定子线圈，将第2W相的定子线圈123W2称为W相第2定子线圈。

定子齿122U1、122W1、122V1、122U2、122W2、122V2在定子保持环121的内周部以等间隔形成，在他们之间划分有6个槽124。定子线圈123U1、123W1、123V1、123U2、123W2、123V2分别收容于这些槽124。

如图11所示，U相第1定子线圈123U1、V相第1定子线圈123V1以及W第1定子线圈123W1的一端PU1、P3V1、PW1相互连接。这些定子线圈123U1、123V1、123W1的另一端分别与U相第2定子线圈123U2、V相第2定子线圈123V2以及W第2定子线圈123W2的一端连接。U相第2定子线圈123U2、V相第2定子线圈123V2以及W第2定子线圈123W2的另一端PU2、P3V2、PW2与作为电机驱动电路的三相逆变器电路连接。

在高功能H－EPS中，若以机械角表示阀驱动用电机的旋转角度范围，则为以液压控制阀的中立位置为中心，例如±5度左右的范围。在阀驱动用电机为4极6槽的三相无刷电机的情况下，若以电角表示阀驱动用电机的旋转角度范围，则为以液压控制阀的中立位置为中心±10度左右的范围。

例如，如图12所示，考虑分别在U相第1定子线圈123U1、V相第1定子线圈123V1以及W相第1定子线圈123W1的方向设定U轴、V轴以及W轴的、UVW坐标系。在作为转子110的磁极轴的d轴与W轴一致的转子110的旋转角度位置，按液压控制阀成为中立位置的方式连结阀驱动用电机与液压控制阀。由于转子110的旋转角是转子110的磁极轴d轴与U轴所成的旋转角θ，所以在液压控制阀的中立位置的旋转角θ成为电角240度。而且，设置限制转子110的旋转角度范围的限位器，以便转子110仅能够在以与上述中立位置对应的旋转角度位置为中心的、电角±10度的角度范围内旋转。若将转子的能够旋转的范围表示为2α，则α＝10度。该限位器未图示。

通过不对W相第1定子线圈123W1施加电压，而控制向U相第1定子线圈123U1以及V相第1定子线圈123V1的驱动电流以及施加电压，来在上述旋转角度范围内对转子110进行旋转控制。换言之，若从U相第1定子线圈123U1侧向V相第1定子线圈123V1侧通驱动电流，则转子110向规定的第1方向旋转。若从V相第1定子线圈123V1侧向U相第1定子线圈123U1侧通驱动电流，则转子110向与上述第1方向相反的第2方向旋转。

在U相第2定子线圈123U2、V相第2定子线圈123V2以及W相第2定子线圈123W2的方向设定U轴、V轴以及W轴的UVW坐标系也成与图12相同的构成。

在这样的电机驱动方法中，W相的定子线圈123W1、123W2不有助于电机的驱动，故空间利用效率降低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种提高空间利用效率的二相电机以及使用了该二相电机的液压式动力转向装置。

1）为了实现上述目的本发明的一方式是包括：具有第1相的定子线圈83U1、83U2、83U3与第2相的定子线圈83V1、83V2、83V3的串联电路的定子80、和与上述定子对置并具有多个磁极的转子70的二相电机。上述第1相的定子线圈与上述第2相的定子线圈隔开电角180度的间隔而被配置，上述二相电机在上述转子的旋转角度范围被限制成电角小于180度的状态下被使用。上述的英文数字表示后述的实施方式中的对应构成要素等。显然，本发明的范围并不局限于该实施方式。

根据本发明，即使在转子的旋转角度范围被限制成电角小于180度的状态下被使用的情况下，由于能够使定子上的所有定子线圈都有助于电机的驱动，所以能够实现空间利用效率较高的二相电机。

2）本发明的另一方式是根据上述1）项所述的二相电机，上述第1相的定子线圈与上述第2相的定子线圈以串联的方式连接成：在从上述串联电路的任意一方的端子观察上述串联电路时，上述第1相的定子线圈的缠绕方向与上述第2相的定子线圈的缠绕方向相互相反。

3）本发明的再一方式是根据上述1）项或者2）项所述的二相电机，将n设为任意的自然数，上述转子具有2n个磁极，上述定子具有2n个定子线圈。

4）本发明的又一方式是一种液压式动力转向装置，是通过经由未与转向操作部件3机械连结的液压控制阀14，将来自液压泵23的工作油供给至与车辆的转向机构2结合的动力缸16，来对转向操作力进行辅助的液压式动力转向装置1，包括由上述的各方式任意一项所述的二相电机构成，并用于控制上述液压控制阀的开度的阀驱动用电机15、和对上述阀驱动用电机进行驱动控制的电机控制装置50。

根据本发明，即使在限定的旋转角度范围内对阀驱动用电机进行驱动控制的情况下，也能够使阀驱动用电机的所有定子线圈都有助于电机的驱动。由此，能够实现具备空间利用效率较高的阀驱动用电机的液压式动力转向装置。

5）本发明的再一方式是根据上述4）项所述的液压式动力转向装置，上述电机控制装置包括：设定作为上述液压控制阀的开度的指令值的开度指令值的开度指令值设定器52、和根据由上述开度指令值设定器设定的开度指令值来对上述阀驱动用电机进行驱动控制的装置53～59。

附图说明

结合最佳实施例的详细描述和附图，本发明前述和其他的特点和优点得以进一步明确。相同部件赋予相同附图标记。

图1是表示本发明的一实施方式的液压式动力转向装置的概略构成的示意图。

图2是图解表示阀驱动用电机的构成的示意图。

图3是图解表示图2的阀驱动用电机的各定子线圈的连接状态的示意图。

图4是仅对包含在图2的阀驱动用电机的3组二相定子线圈以及磁极对中的1组进行图解表示的示意图。

图5是表示阀驱动用电机控制部的电构成的框图。

图6是表示针对检测转向操作转矩的辅助转矩指令值的设定例的曲线图。

图7是表示针对辅助转矩指令值的阀开度指令值的设定例的曲线图。

图8是表示针对转向角速度的泵旋转指令值的设定例的曲线图。

图9是图解表示阀驱动用电机的其他例子的构成的示意图。

图10是图解表示三相无刷电机的构成的示意图。

图11是图解表示图10的三相无刷电机的各定子线圈的连接状态的示意图。

图12是用于对图10的三相无刷电机用作阀驱动用电机时的驱动方法进行说明的示意图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式详细地进行说明。

图1是表示本发明的一实施方式的液压式动力转向装置的概略构成的示意图。

液压式动力转向装置1是用于对车辆的转向机构2提供转向操作辅助力的装置。转向机构2具有：作为为了控制车辆的方向而由驾驶员操作的转向操作部件的方向盘3、连结于该方向盘3的转向轴4、连结于转向轴4的前端部的小齿轮轴5、形成在小齿轮轴5的前端的小齿轮6、与小齿轮6啮合的齿条7a、以及作为在车辆的左右向延伸的转舵轴的齿条轴7。

在齿条轴7的两端分别连结有转向横拉杆8，该转向横拉杆8分别与支承左右转舵轮9、10的转向臂11连结。转向臂11被设置成能够绕主销12转动。

若操作方向盘3来旋转转向轴4，则该旋转通过小齿轮6以及齿条7a被转换为沿着齿条轴7的轴向的直线运动。该直线运动被转换为绕转向臂11的主销12的旋转运动，由此，左右转舵轮9、10被转舵。

在转向轴4的周围配置有用于检测作为转向轴4的旋转角的转向操作角θh的转向角传感器31。在该实施方式中，转向角传感器31是检测从转向轴4的中立位置起算的转向轴4向正反两方向的旋转角的传感器，将从中立位置向右向的旋转角例如作为正值而输出，将从中立位置向左向的旋转角例如作为负值而输出。在小齿轮轴5设置有用于检测转向操作转矩Th的转矩传感器32。

液压式动力转向装置1包括液压控制阀14、动力缸17以及液压泵23。液压控制阀14例如是旋转阀，具备未图示的转子外壳与用于切换工作油的流通方向的转子。通过利用电动电机15使液压控制阀14的转子转动，来控制液压控制阀14的开度。以下，将电动电机15称为阀驱动用电机15。

在液压控制阀14的附近配置有用于检测阀驱动用电机15的转子的旋转角θB，即液压控制阀14的开度的旋转角传感器33。在该实施方式中，作为旋转角传感器33使用了霍尔IC的旋转角传感器。霍尔IC是指，将霍尔元件与将其输出信号转换为数字信号的IC封装化而得的元件。

液压控制阀14与向转向机构2提供转向操作辅助力的动力缸16连接。动力缸16与转向机构2结合。具体而言，动力缸16具有与齿条轴7一体化设置的活塞17、和被该活塞17划分的一对气缸室18、19，气缸室18、19分别经由对应的油路20、21与液压控制阀14连接。

液压控制阀14夹装在经过储存罐22以及转向操作辅助力产生用的液压泵23的油循环路24的中途部。液压泵23例如由齿轮泵构成，被电动电机25驱动，抽出积存在储存罐22中的工作油来向液压控制阀14供给。以下，将电动电机25称为泵驱动用电机25。多余的工作油从液压控制阀14经由油循环路24被返还至储存罐22。

泵驱动用电机25被单向地旋转驱动，来驱动液压泵23。具体而言，泵驱动用电机25的输出轴与液压泵23的输入轴连结。泵驱动用电机25的输出轴旋转，从而液压泵23的输入轴旋转而实现液压泵23的驱动。泵驱动用电机25由三相无刷电机构成。在泵驱动用电机25的附近配置有用于检测泵驱动用电机25的转子的旋转角θP的、例如由解析器构成的旋转角传感器34。

液压控制阀14在液压控制阀14的转子通过阀驱动用电机15而从基准旋转角度位置即中立位置向第1方向旋转的情况下，经由油路20、21中的第1油路向动力缸16的气缸室18、19中的第1气缸室供给工作油。同时，将第2气缸室内的工作油返还至储存罐22。另外，在液压控制阀14的转子通过阀驱动用电机15而从中立位置向第2方向旋转的情况下，经由油路20、21中的第2油路向气缸室18、19中的第2气缸室供给工作油，并且将第1气缸室的工作油返还至储存罐22。

在液压控制阀14的转子位于中立位置的情况下，液压控制阀14处于所谓的平衡状态，动力缸16的两气缸室18、19被维持为等压，工作油在油循环路24中循环。若液压控制阀14的转子通过阀驱动用电机15而被转动，则工作油被供给至动力缸16的气缸室18、19中的任意一个，活塞17沿着车宽度方向（车辆的左右向）移动。由此，转向操作辅助力作用于齿条轴7。

阀驱动用电机15以及泵驱动用电机25被电子控制单元40（Electronic Control Unit）控制。以下，将Electronic Control Unit略称为ECU。ECU40被输入：由转向角传感器31检测的转向操作角θh、由转矩传感器32检测的转向操作转矩Th、阀驱动用电机15的旋转角传感器33的输出信号、泵驱动用电机25的旋转角传感器34的输出信号、由车速传感器35检测的车速V、以及用于检测在阀驱动用电机15流过的电流的电流传感器36的输出信号等。在图5中示出电流传感器36。

图2是图解表示阀驱动用电机15的构成的示意图。

阀驱动用电机15是本发明者作为阀驱动用而新开发出的、6极6槽的二相无刷电机。阀驱动用电机15具备转子70、被配置成环绕转子70的定子80。转子70被支承为能够绕旋转轴71旋转。转子70具有6个磁极，即3组磁极对。

定子80具有定子保持环81、从定子保持环81向内侧突出的6个定子齿82U1、82V1、82U2、82V2、82U3、82V3、以及分别缠绕在这些定子齿82的定子线圈83U1、83V1、83U2、83V2、83U3、83V3。在通称这些6个定子齿时，称为定子齿82。通称这些6个定子线圈时，称为定子线圈83。

定子线圈83U1、83U2以及83U3是作为第1相的U相的定子线圈。有时3个U相的定子线圈中的，将定子线圈83U1称为U相第1定子线圈，将定子线圈83U2称为U相第2定子线圈，将定子线圈83U3称为U相第3定子线圈。定子线圈83V1、83V2以及83V3是作为第2相的V相的定子线圈。有时3个V相的定子线圈中的、将定子线圈83V1称为V相第1定子线圈，将定子线圈83V2称为V相第2定子线圈，将定子线圈83V3称为V相第3定子线圈。

由U相第1定子线圈83U1与V相第1定子线圈83V1构成1组的二相定子线圈。另外，由U相第2定子线圈83U2与V相第2定子线圈83V2构成1组的二相定子线圈。此外，由U相第3定子线圈83U3与V相第3定子线圈83V3构成1组的二相定子线圈。各组的2个定子线圈被配置成隔开电角180度（机械角60度）的角度间隔。

6个定子齿82在定子保持环81的内周部被以等间隔形成，在他们之间划分有6个槽84。6个定子线圈83分别被收容于这些槽84。

如图3所示，6个定子线圈83以串联的方式连接。更具体而言，6个定子线圈83被串联连接成：在从第1端子观察6个定子线圈83的串联电路时，U相的3个定子线圈83U1、83U2以及83U3的缠绕方向与V相的3个定子线圈83V1、83V2以及83V3的缠绕方向相互相反。因此，在从6个定子线圈83的串联电路的第1端子向第2端子通电流的情况下，如果从转子70的旋转中心观察在U相的定子线圈83U1、83U2、83U3中流动的电流的方向为顺时针方向，则从转子70的旋转中心观察在V相的定子线圈83V1、83V2、83V3中流动的电流的方向为逆时针方向。6个线圈83的串联电路的一端亦即定子线圈83U1的一端PU1、与该串联电路的另一端亦即定子线圈83V1的一端PV1被连接于电机驱动电路（H桥电路）。

在该实施方式中，阀驱动用电机15的旋转角度范围是将液压控制阀的中立位置作为中心，机械角为±5度左右的范围。在该实施方式中，由于阀驱动用电机是6极6槽的二相无刷电机，所以阀驱动用电机的旋转角度范围是将液压控制阀的中立位置作为中心，电角为±15度左右的范围。

图4是仅对包含在阀驱动用电机15中的3组二相定子线圈以及磁极对中的1组进行图解表示的示意图。

这里，示出包含在阀驱动用电机15的3组二相定子线圈中的、由U相第1定子线圈83U1与V相第1定子线圈83V1构成的1组。此外，图解表示由U相第2定子线圈83U2与V相第2定子线圈83V2构成的组，或者由U相第3定子线圈83U3与V相第3定子线圈83V3构成的组的情况也与图4相同。

U相第1定子线圈83U1与V相第1定子线圈83V1被配置在相位位移了电角180度的位置。如图4所示，按分别在U相第1定子线圈83U1以及V相第1定子线圈83V1的方向设定U轴以及V轴的方式定义UV坐标系。

阀驱动用电机15与液压控制阀14连结，以便转子70的磁极轴成为与U轴及V轴正交的状态的转子70的旋转角度位置与液压控制阀14的中立位置一致。而且，设置限制旋转角度范围的限位器，以便将与上述中立位置对应的旋转角度位置作为中心，转子70仅能够在电角±15度的角度范围内旋转。省略该限位器的图示。

通过控制线向U相的定子线圈83U1、83U2、83U3、以及V相的定子线圈83V1、83V2、83V3的驱动电流以及施加电压，来在上述旋转角度范围内旋转控制转子70。

换言之，若从由83U1、83U2、83U3构成的U相的定子线圈侧向由83V1、83V2、83V3构成的V相的定子线圈侧通驱动电流，则转子70向规定的第1方向旋转。此时，由于U相的定子线圈83U1、83U2、83U3、与V相的定子线圈83V1、83V2、83V3是如上述图3那样连接的，所以通过U相的定子线圈以及V相的定子线圈中的第1线圈产生吸引转子70的N极的磁场，通过第2线圈产生排斥转子70的N极的磁场，即吸引S极的磁场。因此，转子70向规定的第1方向旋转。另一方面，若从V相的定子线圈侧向U相的定子线圈侧通驱动电流，则由于通过U相的定子线圈以及V相的定子线圈而产生的磁场的方向反转，所以转子70向与上述第1方向相反的第2方向旋转。

这样，在该阀驱动用电机15中，由于缠绕于定子的所有定子线圈83V1、83V2、83V3，83U1、83U2、83U3都有助于电机的驱动，所以能够提高空间利用效率。

图5是表示ECU40的电构成的框图。

ECU40具备微型运算机41、被微型运算机41控制并向阀驱动用电机15供给电力的驱动电路42、以及被微型运算机41控制并向泵驱动用电机25供给电力的驱动电路43。

上述阀驱动用电机的驱动电路42是H桥式电路。上述泵驱动用电机的驱动电路43是逆变器电路。

微型运算机41具备CPU以及ROM、RAM等存储器，通过执行规定的程序，而作为多个功能处理部发挥功能。上述多个功能处理部包括：用于控制阀驱动用电机15的阀驱动用电机控制部50、和用于控制泵驱动用电机25的泵驱动用电机控制部60。

阀驱动用电机控制部50包括：辅助转矩指令值设定部51、阀开度指令值设定部52、旋转角运算部53、角度偏差运算部54、比例积分微分控制部55、电机电流运算部56、电流偏差运算部57、比例积分控制部58、脉冲宽度调制（Pulse Width Modulation）控制部59。以下，将比例积分微分控制略称为PID控制，将比例积分控制略称为PI控制，将Pulse Width Modulation略称为PWM。

辅助转矩指令值设定部51根据由转矩传感器32检测的检测转向操作转矩Th与由车速传感器35检测的车速V，来设定使动力缸16产生的辅助转矩的指令值亦即辅助转矩指令值TA＊。

具体而言，辅助转矩指令值设定部51基于存储有按每一车速的检测转向操作转矩与辅助转矩指令值之间的关系的映射，来设定辅助转矩指令值TA＊。图6是表示对检测转向操作转矩的辅助转矩指令值的设定例的曲线图。

对检测转向操作转矩Th而言，例如用于向右向转向操作的转矩取正值，用于向左向转向操作的转矩取负值。另外，辅助转矩指令值TA＊在由动力缸16产生用于向右向转向操作的辅助转矩时被设为正值，在由动力缸16产生用于向左向转向操作的辅助转矩时被设为负值。

辅助转矩指令值TA＊在检测转向操作转矩Th为正值时而取正值，在检测转向操作转矩Th为负值时而取负值。在检测转向操作转矩Th为－T1～T1的范围的微小的值时，辅助转矩指令值被设为零。而且，在检测转向操作转矩Th为－T1～T1的范围以外的区域，辅助转矩指令值TA＊被设定成检测转向操作转矩Th的绝对值越大其绝对值越大。另外，辅助转矩指令值TA＊被设定成由车速传感器35检测的车速V越大则其绝对值越小。

阀开度指令值设定部52根据由辅助转矩指令值设定部51设定的辅助转矩指令值TA＊，来设定液压控制阀14的开度的指令值亦即阀开度指令值θB＊。阀开度指令值θB＊还是阀驱动用电机15的旋转角的指令值。

在本实施方式中，将液压控制阀14的转子位于中立位置时的阀驱动用电机15的旋转角设为0°。而且，若阀驱动用电机15的旋转角大于0°，则控制液压控制阀14的开度被控制，以便由动力缸16产生用于右向转向操作的辅助转矩。

另一方面，若阀驱动用电机15的旋转角成为小于0°的负值，则控制液压控制阀14的开度被控制，以便由动力缸16产生用于左向转向操作的辅助转矩。此外，阀驱动用电机15的旋转角度的绝对值越大，则由动力缸16产生的辅助转矩的绝对值越大。

阀开度指令值设定部52基于存储有辅助转矩指令值TA＊与阀开度指令值θB＊之间的关系的映射，来设定阀开度指令值θB＊。图7是表示阀开度指令值θB＊相对辅助转矩指令值TA＊的设定例的曲线图。

在辅助转矩指令值TA＊为正值时，阀开度指令值θB＊取正值，在辅助转矩指令值TA＊为负值时，阀开度指令值θB＊取负值。阀开度指令值θB＊被设定成辅助转矩指令值TA＊的绝对值越大则其绝对值越大。

旋转角运算部53根据旋转角传感器33的输出信号来运算阀驱动用电机15的旋转角θB。旋转角偏差运算部54运算由阀开度指令值设定部52设定的阀开度指令值θB＊、与由旋转角运算部53运算出的阀驱动用电机15的旋转角θB之间的偏差ΔθB＝θB＊－θB。

PID控制部55针对由旋转角偏差运算部54运算出的旋转角偏差ΔθB进行PID运算。即由旋转角偏差运算部54以及PID控制部55构成用于使阀驱动用电机15的旋转角θB与阀开度指令值θB＊一致的旋转角反馈控制装置。PID控制部55通过对旋转角偏差ΔθB进行PID运算，来运算阀驱动用电机15的电流指令值。

电机电流运算部56根据电流传感器36的输出信号，来检测流向阀驱动用电机15的电机电流。电流偏差运算部57运算由PID控制部55求出的电流指令值与由电机电流运算部56运算出的电机电流之间的偏差。PI控制部58针对由电流偏差运算部57运算出的电流偏差进行PI运算。即，由电流偏差运算部57以及PI控制部58构成用于将流向阀驱动用电机15的电机电流引导至电流指令值的电流反馈控制装置。PI控制部58通过对电流偏差进行PI运算，来运算应该向阀驱动用电机15施加的控制电压值。

PWM控制部59基于由PI控制部58运算出的控制电压值、和由旋转角运算部53运算出的阀驱动用电机15的旋转角θB来生成PWM驱动信号，并供给至驱动电路42。驱动电路42由H桥电路构成。通过利用从PWM控制部59提供的PWM驱动信号来控制构成该H桥电路的功率元件，从而将与由PI控制部58运算出的控制电压值对应的电压施加至阀驱动用电机15。

泵驱动用电机控制部60包括转向操作角速度运算部61、泵转速指令值设定部62、泵驱动用电机的旋转角的运算部63、该电机的转速的运算部64、转速偏差运算部65、PI控制部66、以及PWM控制部67。

转向操作角速度运算部61通过对转向角传感器31的输出值进行时间微分，来运算转向角速度。泵转速指令值设定部62根据由转向操作角速度运算部61运算出的转向角速度，来设定液压泵23的转速的指令值亦即泵转速指令值VP＊。该VP＊是泵驱动用电机25的转速的指令值，也是旋转速度的指令值。

具体而言，泵转速指令值设定部62根据存储有转向操作角速度与泵转速指令值VP＊之间的关系的映射，来设定泵转速指令值VP＊。图8是表示泵转速指令值VP＊相对转向操作角速度的设定例的曲线图。在转向角速度为0时，泵转速指令值VP＊被设定为规定的下限值，随着转向操作角速度的增加而单调递增。

旋转角运算部63根据旋转角传感器34的输出信号，来运算泵驱动用电机25的旋转角θP。转速运算部64基于由旋转角运算部63运算的泵驱动用电机25的旋转角θP，来运算泵驱动用电机25的转速即旋转速度VP。转速偏差运算部65运算由泵转速指令值设定部62的泵转速指令值VP＊与由转速运算部64运算出的泵驱动用电机25的转速VP之间的偏差ΔVP＝VP＊－VP。

PI控制部66针对由转速偏差运算部65运算出的转速偏差ΔVP进行PI运算。即，由转速偏差运算部65以及PI控制部66构成用于使泵驱动用电机25的转速VP与泵转速指令值VP＊一致的转速反馈控制装置。PI控制部66通过对转速偏差ΔVP进行PI运算，来运算要施加至泵驱动用电机25的控制电压值。

PWM控制部67基于由PI控制部66运算出的控制电压值、和由旋转角运算部63运算出的泵驱动用电机25的旋转角θP，生成驱动信号，并供给至驱动电路43。由此，与由PI控制部66运算出的控制电压值对应的电压从驱动电路43被施加至泵驱动用电机25。

在本实施方式中，阀驱动用电机15的旋转角度范围为机械角10度、电角30度。由于阀驱动用电机15由上述那样的二相无刷电机构成，所以即使在所限定的旋转角度范围内对阀驱动用电机15进行驱动控制的情况下，也能够使阀驱动用电机15的所有定子线圈83U1、83V1、83U2、83V2、83U3、83V3都有助于电机的驱动。因此，能够提高阀驱动用电机15的空间利用率的效率。

以上对本发明的一个实施方式进行了说明，但本发明还可以以其他的方式实施。例如，在上述实施方式中，阀驱动用电机15是6极6槽的二相无刷电机，但极数及槽数并不局限于此。其中，优选n为任意的自然数，极数及槽数都为n。

另外，在上述实施方式中，阀驱动用电机15是二相无刷电机，但也可以是二相有刷直流电机。

另外，阀驱动用电机15也可以是m为任意的自然数，2m极m槽的电动电机。例如，阀驱动用电机也可以是如图9所示那样的6极3槽的无刷电机15A。

该无刷电机15A具有转子70、和被配置成环绕转子70的定子90。转子70被支承成能够绕旋转轴71旋转。转子70具有6个磁极即3组磁极对。

定子90具有定子保持环91、从定子保持环91向内侧突出的3个定子齿92U1、92U2、92U3、以及分别缠绕于这些定子齿92U1、92U2、92U3的定子线圈93U1、93U2、93U3。

3个定子齿92U1、92U2、92U3在定子保持环91的内周部以等间隔形成，在他们之间划分有3个槽94。在这些槽94中分别收容有3个定子线圈93U1、93U2、93U3。

3个定子线圈93U1、93U2、93U3以串联的方式连接。具体而言，3个定子线圈93U1、93U2、93U以串联的方式连接成：在从上述串联电路的任意一方的端子观察上述串联电路时，3个定子线圈93U1、93U2、93U3的缠绕方向为全部相同的方向。通过控制向该定子线圈93U1、93U2、93U3的串联电路的驱动电流，来驱动控制无刷电机15A。

本发明能够在技术方案记载的范围内进行实施各种的设计变更。

Claims (6)

1.一种二相电机，包括：具有第1相的定子线圈与第2相的定子线圈的串联电路的定子;和与所述定子对置并具有多个磁极的转子，其特征在于，

所述第1相的定子线圈与所述第2相的定子线圈隔开电角180度的间隔而被配置，

所述二相电机在所述转子的旋转角度范围被限制成电角小于180度的状态下被使用。

2.根据权利要求1所述的二相电机，其特征在于，

所述第1相的定子线圈与所述第2相的定子线圈被以串联的方式连接成：在从所述串联电路的任意一方的端子观察所述串联电路时，所述第1相的定子线圈的缠绕方向与所述第2相的定子线圈的缠绕方向相互相反。

3.根据权利要求1所述的二相电机，其特征在于，

在将n设为任意的自然数时，所述转子具有2n个磁极，所述定子具有2n个定子线圈。

4.根据权利要求2所述的二相电机，其特征在于，

在将n设为任意的自然数时，所述转子具有2n个磁极，所述定子具有2n个定子线圈。

5.一种液压式动力转向装置，包括：作为用于控制液压控制阀的开度的阀驱动用电机而被使用的、权利要求1～4中任意一项所述的二相电机；和对所述阀驱动用电机进行驱动控制的电机控制装置，其特征在于，

所述液压式动力转向装置经由未与转向操作部件机械式连结的所述液压控制阀将来自液压泵的工作油供给至与车辆的转向机构结合的动力缸，从而对转向操作力进行辅助。

6.根据权利要求5所述的液压式动力转向装置，其特征在于，

所述电机控制装置包括：

设定所述液压控制阀的开度的指令值亦即开度指令值的开度指令值设定器；和

根据由所述开度指令值设定器设定的开度指令值来对所述阀驱动用电机进行驱动控制的装置。

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