JP2003088163A - Drive unit for brushless motor - Google Patents

Drive unit for brushless motor

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JP2003088163A
JP2003088163A JP2001275890A JP2001275890A JP2003088163A JP 2003088163 A JP2003088163 A JP 2003088163A JP 2001275890 A JP2001275890 A JP 2001275890A JP 2001275890 A JP2001275890 A JP 2001275890A JP 2003088163 A JP2003088163 A JP 2003088163A
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Japan
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phase
output
pole
brushless motor
torque
Prior art date
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Application number
JP2001275890A
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Japanese (ja)
Inventor
Atsushi Matsuoka
淳 松岡
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Hitachi Unisia Automotive Ltd
Original Assignee
Hitachi Unisia Automotive Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To judge, in an electric power assisting power steering device using a three-phase brushless motor, a direction of motor rotation (a direction of torque) through simple circuitry and a faulty device if steering is reversely assisted. SOLUTION: A torque direction computing portion 21 determines a direction of torque based on a signal from a torque sensor 7. A bit transposing portion 25 transposes three bits in the three-bit output data of a position sensor 22 which detects the position of a magnet rotor and the three-bit output data of an upper FET drive signal output portion 24 for FETs in bridge connection, so that these pieces of the three-bit output data are not arranged in the same phase, and both the pieces of three-bit data and ANDed by a driving direction judging portion 23. If the AND condition holds at any bit of the three bits, it is judged that the rotation is in one direction. If the AND condition does not hold at every bit, it is judged that the rotation is in the other direction. If the rotational direction judged by the driving direction judging portion 23 is not matched with the above direction of torque, that is judged as an anomaly.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、簡単な回路構成に
よりブラシレスモータの駆動方向を判別できるようにし
たブラシレスモータの駆動装置に係り、ブラシレスモー
タを、例えば車両の操舵系に対して操舵補助力を発生す
る電動パワーステアリング装置のアシストモータとして
使用したときに、逆アシストを防止することができる装
置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a brushless motor driving device capable of discriminating the driving direction of a brushless motor with a simple circuit structure. The present invention relates to a device capable of preventing reverse assist when used as an assist motor of an electric power steering device that generates a.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に電動パワーステアリング装置は例
えば図5のように構成されていた。図5において、ステ
アリングホィール1は第1のステアリングシャフト2a
およびユニバーサルジョイント3を介して第2のステア
リングシャフト2bに連結されている。
2. Description of the Related Art Generally, an electric power steering system is constructed as shown in FIG. In FIG. 5, the steering wheel 1 is a first steering shaft 2a.
And is connected to the second steering shaft 2b via the universal joint 3.

【0003】この第2のステアリングシャフト2bは、
ピニオン4およびラック5を介して操向車輪のタイロッ
ド6に結合されている。第2のステアリングシャフト2
bにはステアリングホィール1の操舵トルクを検出する
トルクセンサ7が設けられ、ステアリングホィール1の
操舵力を補助するアシストモータ8が減速ギヤ9を介し
て第2のステアリングシャフト2bに結合されている。
10はセンサによりエンジン回転数、車速、操舵輪荷重
等の車両の走行状態を検出する車両状態検出装置であ
る。
The second steering shaft 2b is
It is connected to a tie rod 6 of a steering wheel via a pinion 4 and a rack 5. Second steering shaft 2
A torque sensor 7 for detecting the steering torque of the steering wheel 1 is provided at b, and an assist motor 8 for assisting the steering force of the steering wheel 1 is coupled to the second steering shaft 2b via a reduction gear 9.
Reference numeral 10 denotes a vehicle state detection device that detects a running state of the vehicle such as engine speed, vehicle speed, and steering wheel load by a sensor.

【0004】11は、車両状態検出装置10の検出出
力、トルクセンサ7の検出トルク、図示省略の電流検出
器、電圧検出器から得た検出電流、検出電圧等からモー
タ駆動電流(目標電流指令値)を求め、該目標電流指令
値に基づいてアシストモータ8に供給する電流を制御す
るコントローラであり、例えばマイクロコンピュータで
構成されている。
Reference numeral 11 denotes a motor drive current (target current command value) from the detection output of the vehicle state detection device 10, the detection torque of the torque sensor 7, the detection current obtained from a current detector (not shown), a voltage detector, detection voltage, etc. ) Is obtained and the current supplied to the assist motor 8 is controlled based on the target current command value, and is composed of, for example, a microcomputer.

【0005】12は、イグニッションキーのキースイッ
チ投入によりオンとなり、例えば誤動作時にオフとなる
リレーである。コントローラ11およびアシストモータ
8は、リレー12を介して供給されるバッテリ13の電
源によって駆動される。
Reference numeral 12 is a relay which is turned on by turning on a key switch of an ignition key and is turned off, for example, in case of a malfunction. The controller 11 and the assist motor 8 are driven by the power source of the battery 13 supplied via the relay 12.

【0006】上記のように構成された装置では、コント
ローラ11のモータ駆動制御部によってアシストモータ
8を駆動し、操舵トルクにアシストトルクを付加してス
テアリングホィール1の操作性を向上させている。
In the apparatus constructed as described above, the motor drive control section of the controller 11 drives the assist motor 8 to add the assist torque to the steering torque to improve the operability of the steering wheel 1.

【0007】この際、外力等の影響により、操舵アシス
ト方向(トルクセンサ7の操舵トルク検出方向)と逆方
向にアシストモータ8が駆動される(すなわち逆アシス
トとなる)ことがないようにするため、アシストモータ
8のアシスト方向(回転方向)を判別する必要がある。
At this time, in order to prevent the assist motor 8 from being driven (that is, reverse assist) in the direction opposite to the steering assist direction (steering torque detection direction of the torque sensor 7) due to the influence of external force or the like. It is necessary to determine the assist direction (rotational direction) of the assist motor 8.

【0008】このアシストモータのアシスト方向を判別
するには、例えば特開平10−264842号公報に開
示されているように、アシストモータの電流検出値と該
モータの端子電圧とによりアシストモータの回転方向を
推定する方法がある。
In order to determine the assist direction of the assist motor, for example, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 10-264842, the direction of rotation of the assist motor is determined by the detected current value of the assist motor and the terminal voltage of the motor. There is a method of estimating.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】前記アシストモータと
して3相ブラシレスモータを使用した装置においては、
3相ブラシレスモータの回転方向(正確にはトルクのか
かる方向)を推定しようとした場合、マグネットロータ
の周方向位置によって回転方向が変わってくるため、回
転方向を推定することができないという問題があった。
In a device using a three-phase brushless motor as the assist motor,
When trying to estimate the rotation direction of the three-phase brushless motor (more precisely, the direction in which the torque is applied), there is a problem that the rotation direction cannot be estimated because the rotation direction changes depending on the circumferential position of the magnet rotor. It was

【0010】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
その目的は、簡単な回路構成によりブラシレスモータの
駆動方向を判別することができるとともに、操舵アシス
ト方向と逆方向にアシストモータ(3相ブラシレスモー
タ)が駆動された場合(逆アシスト発生時)に装置の異
常を判断することができるブラシレスモータの駆動装置
を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to determine the driving direction of a brushless motor with a simple circuit structure and to operate the assist motor (three-phase) in the direction opposite to the steering assist direction. It is an object of the present invention to provide a brushless motor drive device capable of determining an abnormality of the device when a brushless motor) is driven (when reverse assist occurs).

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明のブラシレスモータの駆動装置は、直流電源の
正負出力端間に半導体制御素子を多相ブリッジ接続し、
該ブリッジ回路の橋絡点間にブラシレスモータを接続し
て構成されたブラシレスモータの駆動装置において、前
記ブラシレスモータのマグネットロータの位置を検出す
る手段であって、ステータコイルの各相巻線がマグネッ
トロータの一方の極に対向したときハイレベル又はロー
レベルのうちいずれか一方の信号を出力し、ステータコ
イルの各相巻線がマグネットロータの他方の極に対向し
たときハイレベル又はローレベルのうちいずれか他方の
信号を出力する位置検出手段と、前記ブリッジ回路の半
導体制御素子の各相の駆動信号に対応した信号であっ
て、前記半導体制御素子のうち、オン制御された相に対
してはハイレベル又はローレベルのうちいずれか一方の
信号を出力し、オフ制御された相に対してはハイレベル
又はローレベルのうちいずれか他方の信号を出力する通
電相信号出力手段と、前記位置検出手段の各相出力信号
と前記通電相信号出力手段の各相出力信号を、互いに異
なる相どうしで論理積をとり、前記論理積が成立すると
き前記ブラシレスモータの駆動方向は一方の方向である
と判定し、前記論理積が成立しないとき前記ブラシレス
モータの駆動方向は他方の方向であると判定する駆動方
向判別手段とを備えたことを特徴としている。
SUMMARY OF THE INVENTION A brushless motor driving device of the present invention for solving the above problems comprises a semiconductor control element connected in a multi-phase bridge between positive and negative output terminals of a DC power source,
In a brushless motor driving device configured by connecting a brushless motor between bridging points of the bridge circuit, a means for detecting the position of a magnet rotor of the brushless motor, wherein each phase winding of the stator coil is a magnet. Outputs either high level or low level signal when facing one pole of the rotor, and outputs either high level or low level when each phase winding of the stator coil faces the other pole of the magnet rotor. Position detection means for outputting the other one of the signals, and a signal corresponding to the drive signal of each phase of the semiconductor control element of the bridge circuit, of the semiconductor control element, for the ON-controlled phase It outputs either a high level signal or a low level signal, and a high level or low level signal is output for the phase controlled to be off. The energized phase signal output means for outputting the other one of the signals, the phase output signals of the position detection means and the phase output signals of the energized phase signal output means are logically ANDed with mutually different phases to obtain the logical A drive direction determining means for determining that the drive direction of the brushless motor is one direction when the product is established, and a drive direction determining means for determining that the drive direction of the brushless motor is the other direction when the logical product is not established. It is characterized by that.

【0012】また前記駆動方向判別手段は、前記位置検
出手段又は前記通電相信号出力手段のうちいずれか一方
の各相出力信号の相を入れ替える手段を有していること
を特徴としている。
Further, the driving direction discriminating means is characterized in that it has means for switching the phase of each phase output signal of either the position detecting means or the energized phase signal outputting means.

【0013】また前記ブラシレスモータは、操舵トルク
を検出するトルクセンサの検出トルクに応じた操舵アシ
スト力を付与する電動パワーステアリング装置のアシス
トモータで構成され、前記駆動方向判別手段によって判
別されたブラシレスモータの駆動方向と前記トルクセン
サの検出トルク方向が一致しないとき異常と判定する異
常判定手段を備えたことを特徴としている。
The brushless motor is an assist motor of an electric power steering device that applies a steering assist force corresponding to the detected torque of a torque sensor that detects a steering torque, and the brushless motor is discriminated by the drive direction discriminating means. Is provided with an abnormality determining means for determining an abnormality when the drive direction of No. 1 does not match the detected torque direction of the torque sensor.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下図面を参照しながら本発明の
一実施形態例を説明する。図1は、本発明を前記図5の
電動パワーステアリング装置に適用した実施形態例を示
している。図1において、21は、前記図5で述べたス
テアリングホィール1の操舵トルクを検出するトルクセ
ンサ7の検出トルクに基づいてトルク方向を演算するト
ルク方向演算部である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows an embodiment in which the present invention is applied to the electric power steering apparatus of FIG. In FIG. 1, reference numeral 21 is a torque direction calculation unit that calculates the torque direction based on the detected torque of the torque sensor 7 that detects the steering torque of the steering wheel 1 described in FIG.

【0015】このトルク方向演算部21は、例えば入力
された検出トルク信号の極性がプラスであるときは、例
えば右回転方向(CW方向)であると判断して、例えば
2値信号のうち「1」(ハイレベル信号)を出力し、入
力信号極性がマイナスであるときは、左回転方向(CC
W方向)であると判断して、2値信号のうち「0」(ロ
ーレベル信号)を出力するものである。
For example, when the polarity of the input detected torque signal is positive, the torque direction calculation unit 21 determines that it is in the right rotation direction (CW direction) and, for example, "1" in the binary signal. ”(High level signal) is output and the input signal polarity is negative, the counterclockwise rotation direction (CC
It is determined to be in the W direction), and "0" (low level signal) of the binary signals is output.

【0016】22は、ブラシレスモータ(図5のアシス
トモータ8)のマグネットロータの位置を検出するポジ
ションセンサ(位置検出手段)であり、ステータコイル
の各相巻線がマグネットロータの一方の極(例えばN
極)に対向したときに例えば「1」を出力し、逆に他方
の極(S極)に対向したときに「0」を出力する。
Reference numeral 22 denotes a position sensor (position detecting means) for detecting the position of the magnet rotor of the brushless motor (assist motor 8 in FIG. 5), and each phase winding of the stator coil has one pole (for example, one) of the magnet rotor. N
For example, "1" is output when facing the pole), and "0" is output when facing the other pole (S pole).

【0017】このポジションセンサ22は例えばホール
素子やフォトインタラプタ等で構成され、後述する図3
(a)のように、W,V,Uの各相毎に対応したセンサ
信号が出力され、それらを3ビットデータとして、アン
ド回路を有した駆動方向判別部23の一方の入力端に導
入している。
The position sensor 22 is composed of, for example, a Hall element, a photo interrupter, etc., and will be described later with reference to FIG.
As shown in (a), the sensor signals corresponding to each phase of W, V, and U are output, and these are introduced into one input end of the drive direction determination unit 23 having an AND circuit as 3-bit data. ing.

【0018】24は、前記3相ブラシレスモータの駆動
回路としての、例えば後述の図4の半導体制御素子の各
相の駆動信号に対応した信号を発する上段FET駆動信
号出力部(通電相信号出力手段)である。具体的には、
直流電源の正負出力端間に3相ブリッジ接続した電界効
果トランジスタ(以下、FETと称する)の、例えば上
段の(正極側アームの)FETの駆動信号に対応して、
後述の図3(b),(c)のように、オン制御された相
は例えば「1」を、オフ制御された相は「0」を各々出
力する。
Reference numeral 24 denotes an upper FET drive signal output section (energized phase signal output means) that outputs a signal corresponding to a drive signal for each phase of a semiconductor control element shown in FIG. 4, which will be described later, as a drive circuit for the three-phase brushless motor. ). In particular,
Corresponding to a drive signal of, for example, an upper FET (of the positive electrode side arm) of a field effect transistor (hereinafter referred to as FET) connected in a three-phase bridge between positive and negative output terminals of a DC power source,
As shown in FIGS. 3B and 3C, which will be described later, for example, "1" is output for the on-controlled phase and "0" is output for the off-controlled phase.

【0019】25は、上段FET駆動信号出力部24の
出力信号の相データの並びを、前記ポジションセンサ2
2の出力信号の相データの並びと同一とならないように
入れ替えるビット入れ替え部である。例えば前記ポジシ
ョンセンサ22の出力信号の相データの並びが図3
(a)のように「W,V,U」であれば、上段FET駆
動信号出力部24の出力信号の相データを例えば図3
(b),(c)のように「U,W,V」に並べ替える。
Numeral 25 indicates the arrangement of the phase data of the output signal of the upper FET drive signal output section 24, which is indicated by the position sensor 2
It is a bit replacement unit that replaces the output data of the second output signal so as not to be the same as the array of the phase data. For example, the arrangement of the phase data of the output signal of the position sensor 22 is shown in FIG.
If it is “W, V, U” as shown in (a), the phase data of the output signal of the upper FET drive signal output unit 24 is shown in FIG.
As shown in (b) and (c), it is rearranged into "U, W, V".

【0020】このように並べ替えられた上段FET駆動
信号の3ビットデータは、駆動方向判別部23のアンド
回路の他方の入力端に導入され、各ビット毎に、前記ポ
ジションセンサ信号の3ビットデータと論理積がとられ
る。
The 3-bit data of the upper-stage FET drive signal thus rearranged is introduced into the other input terminal of the AND circuit of the drive-direction discriminating section 23, and the 3-bit data of the position sensor signal is obtained for each bit. Is ANDed with.

【0021】その結果、図3(b)のようにいずれかの
相(ビット)が「1」となった場合は、3相ブラシレス
モータの回転方向は一方の方向、例えば右方向(CW方
向)であると判定して、駆動方向判別部23は例えば
「1」を出力し、図3(c)のようにいずれの相(ビッ
ト)もすべて「0」となった場合は、他方の方向、すな
わち左方向(CCW方向)であると判定して、駆動方向
判別部23は「0」を出力する。
As a result, when any one of the phases (bits) becomes "1" as shown in FIG. 3B, the rotation direction of the three-phase brushless motor is one direction, for example, the right direction (CW direction). Then, the driving direction determination unit 23 outputs, for example, “1”, and when all the phases (bits) are all “0” as shown in FIG. 3C, the other direction, That is, the drive direction determination unit 23 determines that the direction is the left direction (CCW direction), and outputs “0”.

【0022】前記トルク方向演算部21と駆動方向判別
部23の各出力信号は、一致回路26において、一致す
るか否か(すなわち検出トルク方向と3相ブラシレスモ
ータの駆動方向が一致するか否か)が判定される。この
一致回路26は、例えば2入力が一致するときだけ
「1」を出力する論理回路(一致回路;Exclusi
ve NOR)で構成されている。
Whether or not the output signals of the torque direction calculation unit 21 and the drive direction determination unit 23 match in the matching circuit 26 (that is, whether or not the detected torque direction and the driving direction of the three-phase brushless motor match). ) Is determined. This matching circuit 26 is a logic circuit (matching circuit; Exclusi) that outputs “1” only when two inputs match, for example.
ve NOR).

【0023】すなわちトルク方向演算部21および駆動
方向判別部23の出力がともに、例えば右回転方向(C
W方向)を表す「1」であるとき、一致回路26は
「1」を出力する。またトルク方向演算部21および駆
動方向判別部23の出力がともに、例えば左回転方向
(CCW方向)を表す「0」であるとき、一致回路26
は「1」を出力する。またトルク方向演算部21および
駆動方向判別部23の出力が一致しないとき、一致回路
26は「0」を出力する。
That is, the outputs of the torque direction calculation unit 21 and the drive direction determination unit 23 are both in the right rotation direction (C
When the value is “1” indicating the W direction), the matching circuit 26 outputs “1”. When the outputs of the torque direction calculation unit 21 and the drive direction determination unit 23 are both “0” indicating the left rotation direction (CCW direction), the coincidence circuit 26.
Outputs "1". When the outputs of the torque direction calculation unit 21 and the drive direction determination unit 23 do not match, the matching circuit 26 outputs "0".

【0024】27は、前記一致回路26の出力信号を反
転する否定回路であり、28は前記否定回路27の出力
信号を加算するとともに、一致回路26の出力信号によ
りクリアされる異常判定カウンタである。すなわち、一
致回路26の出力が「0」であり(検出トルク方向と3
相ブラシレスモータの駆動方向が一致しない場合)、し
たがって否定回路27の出力が「1」のときにカウント
アップ処理が行われる。また一致回路26の出力が
「1」である(検出トルク方向と3相ブラシレスモータ
の駆動方向が一致する場合)ときにクリア処理される。
Reference numeral 27 is a negation circuit that inverts the output signal of the matching circuit 26, and 28 is an abnormality determination counter that adds the output signal of the negation circuit 27 and is cleared by the output signal of the matching circuit 26. . That is, the output of the coincidence circuit 26 is "0" (detected torque direction and 3
When the drive directions of the phase brushless motors do not match), and therefore the output of the NOT circuit 27 is "1", the count-up process is performed. Further, when the output of the matching circuit 26 is "1" (when the detected torque direction and the driving direction of the three-phase brushless motor match), the clear processing is performed.

【0025】29は、異常判定カウンタ28のカウンタ
値が規定値を超えたか否かを判定し、超えた場合は異常
判定フラグをセットする等の処理を行う異常判定処理部
である。前記一致回路26、否定回路27、異常判定カ
ウンタ28、異常判定処理部29によって、本発明の異
常判定手段を構成している。そしてこの異常判定手段お
よび前記トルク方向演算部21、駆動方向判別部23、
ビット入れ替え部25は例えば図5のコントローラ11
内に設けられる。
An abnormality determination processing unit 29 determines whether or not the counter value of the abnormality determination counter 28 exceeds a specified value, and when it exceeds, sets an abnormality determination flag or the like. The coincidence circuit 26, the negation circuit 27, the abnormality determination counter 28, and the abnormality determination processing unit 29 constitute the abnormality determination means of the present invention. The abnormality determining means, the torque direction calculating unit 21, the driving direction determining unit 23,
The bit replacement unit 25 is, for example, the controller 11 of FIG.
It is provided inside.

【0026】尚前記異常判定フラグがセットされた後
は、逆アシストが発生したとして、例えば3相ブラシレ
スモータ(アシストモータ)の駆動を停止させる等の安
全処理が実行されるものである。
After the abnormality determination flag is set, it is assumed that reverse assist has occurred, and safety processing such as stopping the driving of the three-phase brushless motor (assist motor) is executed.

【0027】次に上記のように構成された装置の動作を
図2の逆アシスト判別処理のフローチャートとともに述
べる。まずステップS1において、運転時は常時トルク
センサ信号、ポジションセンサ信号、上段FET駆動信
号を取り込んでいる。
Next, the operation of the apparatus configured as described above will be described with reference to the flowchart of the reverse assist determination processing of FIG. First, in step S 1 , the torque sensor signal, the position sensor signal, and the upper FET drive signal are always fetched during operation.

【0028】そしてステップS2において、トルクセン
サ信号に基づいて操舵トルク方向を判別し(トルク演算
部21による)、ポジションセンサ信号及び上段FET
駆動信号に基づいて3相ブラシレスモータの電流方向を
判断する(ビット入れ替え部25、駆動方向判別部23
による)。
Then, in step S 2 , the steering torque direction is determined based on the torque sensor signal (by the torque calculation unit 21), the position sensor signal and the upper FET
The current direction of the three-phase brushless motor is determined based on the drive signal (bit replacement unit 25, drive direction determination unit 23
by).

【0029】次にステップS3において、前記操舵トル
クの方向と電流方向が異なっているか否かを判定し(一
致回路26による)、異なっている場合はステップS4
において異常判定カウンタ28のカウントアップ処理を
行う。
Next, in step S 3 , it is judged whether or not the steering torque direction and the current direction are different (by the coincidence circuit 26), and if they are different, step S 4
At, the abnormality determination counter 28 counts up.

【0030】次にステップS5において異常判定カウン
タ28が規定値を超えたか否かを判定し、超えた場合は
ステップS6において異常判定フラグをセットし(異常
判定処理部29による)た後、この逆アシスト判別処理
を繰り返す。
Next, in step S 5 , it is determined whether or not the abnormality determination counter 28 has exceeded a specified value, and if it exceeds, the abnormality determination flag is set in step S 6 (by the abnormality determination processing unit 29), This reverse assist determination process is repeated.

【0031】またステップS5において異常判定カウン
タ値が規定値を超えていない場合は、この逆アシスト判
別処理を繰り返し、また前記ステップS3において操舵
トルク方向と電流方向が異なっていないと判定された場
合は、ステップS7において異常判定カウンタ28をク
リアした後、この逆アシスト判別処理を繰り返す。
If the abnormality determination counter value does not exceed the specified value in step S 5 , the reverse assist determination process is repeated, and it is determined in step S 3 that the steering torque direction and the current direction are not different. In this case, after the abnormality determination counter 28 is cleared in step S 7 , this reverse assist determination processing is repeated.

【0032】次に前記駆動方向判別部23のより具体的
な動作を、各部の出力信号を示す図3と、3相ブラシレ
スモータのロータポジションと通電方向の関係を示す図
4とともに述べる。
Next, a more specific operation of the drive direction discriminating section 23 will be described with reference to FIG. 3 showing the output signals of each section and FIG. 4 showing the relationship between the rotor position and the energizing direction of the three-phase brushless motor.

【0033】図3(a)は図1のポジションセンサ22
の出力信号を示しており、該ポジションセンサ22は、
図4に示すステータコイルW,V,Uの中央に配置さ
れ、マグネットロータのN極に対向するとき2値信号の
うち「1」(ハイレベル信号)を、S極に対向するとき
「0」(ローレベル信号)を各々出力する。尚図中矢印
はマグネットロータの回転方向を示している。
FIG. 3A shows the position sensor 22 of FIG.
The output signal of the position sensor 22 is
It is arranged in the center of the stator coils W, V, U shown in FIG. 4, and is "1" (high level signal) of the binary signal when facing the N pole of the magnet rotor, and "0" when facing the S pole. (Low level signal) is output. The arrow in the figure indicates the direction of rotation of the magnet rotor.

【0034】図3(b)は、操舵トルク方向が一方の方
向(CW方向)、例えば右回転方向に電流を流すとき
の、前記上段FET駆動信号出力部24の出力信号と、
前記駆動方向判別部23のアンド回路の出力(論理積出
力)結果とを示している。
FIG. 3 (b) shows an output signal of the upper FET drive signal output section 24 when a current flows in one direction of the steering torque direction (CW direction), for example, the clockwise rotation direction,
The output (logical product output) result of the AND circuit of the drive direction determination unit 23 is shown.

【0035】図3(c)は、操舵トルク方向が他方の方
向(CCW方向)、例えば左回転方向に電流を流すとき
の、前記上段FET駆動信号出力部24の出力信号と、
前記駆動方向判別部23のアンド回路の出力(論理積出
力)結果とを示している。
FIG. 3 (c) shows the output signal of the upper FET drive signal output section 24 when the steering torque direction is the other direction (CCW direction), for example, when the current flows in the left rotation direction,
The output (logical product output) result of the AND circuit of the drive direction determination unit 23 is shown.

【0036】図4は一方の方向(CW方向)、例えば右
回転方向へトルクを出力するときの通電相とマグネット
ロータの位置関係を各モード毎に表しており、図中W,
V,Uはステータコイルの各相巻線を示し、図示ダイオ
ード記号はブリッジ接続されたFETのうち、オフ制御
されているFETを示し、図示抵抗記号はオン制御され
ているFETを示している。
FIG. 4 shows, for each mode, the positional relationship between the energized phase and the magnet rotor when torque is output in one direction (CW direction), for example, clockwise rotation.
V and U represent windings of each phase of the stator coil, diode symbols shown in the figure represent FETs that are off-controlled among bridge-connected FETs, and resistance symbols shown in the figure represent FETs that are on-controlled.

【0037】図4(a)はW−U相間に電流を流すモー
ドであり、マグネットロータは図示位置にあるものとす
る。この場合は、W相の上段FETWHとU相の下段F
ETULのみがオン制御され、電流はFETWH→ステ
ータコイルW→ステータコイルU→FETULを介して
流れる。
FIG. 4A shows a mode in which a current is passed between the W and U phases, and the magnet rotor is assumed to be in the position shown in the figure. In this case, the upper FET WH of the W phase and the lower F of the U phase
Only ETUL is turned on, and the current flows through FETWH → stator coil W → stator coil U → FETUL.

【0038】このためW相はN極となってマグネットロ
ータのS極と引き合う力が発生し、U相はS極となって
マグネットロータのS極と反発する力が発生する。した
がってマグネットロータは一方の方向(CW方向)、例
えば右方向に回転する。
Therefore, the W phase becomes an N pole and a force attracting the S pole of the magnet rotor is generated, and the U phase becomes an S pole and a force repulsive to the S pole of the magnet rotor is generated. Therefore, the magnet rotor rotates in one direction (CW direction), for example, rightward.

【0039】このときポジションセンサ22の出力は図
3(a)に示すように、W相、すなわちSENW
「0」(ロータのS極と対向しているため)、V相、す
なわちSENVが「1」(ロータのN極と対向している
ため)、U相、すなわちSENUが「0」(ロータのS
極と対向しているため)となる。
At this time, the output of the position sensor 22 is, as shown in FIG. 3A, the W phase, that is, SEN W is "0" (because it faces the S pole of the rotor), the V phase, that is, SEN V. Is "1" (because it faces the N pole of the rotor), U phase, that is, SEN U is "0" (S of rotor is
Because it is facing the pole).

【0040】そして上段FETはW相のみがオンである
から、上段FET駆動信号出力部24の出力は図3
(b)に示すように、W相、すなわちWHが「1」、V
相、すなわちVHが「0」、U相、すなわちUHが
「0」となる。
Since only the W phase of the upper FET is on, the output of the upper FET drive signal output section 24 is as shown in FIG.
As shown in (b), W phase, that is, WH is "1", V
The phase, that is, VH is “0”, and the U phase, that is, UH is “0”.

【0041】このため、ポジションセンサ22の出力デ
ータSENW,SENV,SENU、すなわち「010」
と、上段FET駆動信号出力部24の出力データをビッ
ト入れ替え部25で並べ換えたデータUH,WH,V
H、すなわち「010」との論理積は「010」とな
る。
Therefore, the output data SEN W , SEN V , SEN U of the position sensor 22, that is, "010".
And data UH, WH, V obtained by rearranging the output data of the upper FET drive signal output unit 24 by the bit rearrangement unit 25.
The logical product with H, that is, "010" is "010".

【0042】図4(b)はV−U相間に電流を流すモー
ドであり、マグネットロータは前記図4(a)よりも6
0°右に回転した図示位置となっている。この場合は、
V相の上段FETVHとU相の下段FETULのみがオ
ン制御され、電流はFETVH→ステータコイルV→ス
テータコイルU→FETULを介して流れる。
FIG. 4B shows a mode in which an electric current is passed between the V and U phases, and the magnet rotor has a 6th mode as compared with FIG. 4A.
It is in the position shown in the figure rotated right by 0 °. in this case,
Only the upper FET VH of the V phase and the lower FET UL of the U phase are on-controlled, and the current flows through FETVH → stator coil V → stator coil U → FETUL.

【0043】このためV相はN極となってマグネットロ
ータのN極と反発する力が発生し、U相はS極となって
マグネットロータのN極と引き合う力が発生する。した
がってマグネットロータは一方の方向(CW方向)、す
なわち右方向に回転する。
Therefore, the V-phase becomes an N pole and a force repulsive to the N-pole of the magnet rotor is generated, and the U-phase becomes an S pole and a force attracting the N-pole of the magnet rotor is generated. Therefore, the magnet rotor rotates in one direction (CW direction), that is, to the right.

【0044】このときポジションセンサ22の出力は図
3(a)に示すように、SENWが「0」(ロータのS
極と対向しているため)、SENVが「1」(ロータの
N極と対向しているため)、SENUが「1」(ロータ
のN極と対向しているため)となる。
At this time, as shown in FIG. 3A, the output of the position sensor 22 has SEN W of "0" (S of the rotor is S
SEN V is “1” (because it faces the N pole of the rotor) and SEN U is “1” (because it is opposite the N pole of the rotor).

【0045】そして上段FETはV相のみがオンである
から、上段FET駆動信号出力部24の出力は図3
(b)に示すように、WHが「0」、VHが「1」、U
Hが「0」となる。
Since only the V phase of the upper FET is on, the output of the upper FET drive signal output section 24 is as shown in FIG.
As shown in (b), WH is “0”, VH is “1”, U
H becomes "0".

【0046】このため、ポジションセンサ22の出力デ
ータSENW,SENV,SENU、すなわち「011」
と、上段FET駆動信号出力部24の出力データをビッ
ト入れ替え部25で並べ換えたデータUH,WH,V
H、すなわち「001」との論理積は「001」とな
る。
Therefore, the output data SEN W , SEN V , SEN U of the position sensor 22, that is, “011”.
And data UH, WH, V obtained by rearranging the output data of the upper FET drive signal output unit 24 by the bit rearrangement unit 25.
The logical product of H, that is, "001" is "001".

【0047】図4(c)はV−W相間に電流を流すモー
ドであり、マグネットロータは前記図4(b)よりも6
0°右に回転した図示位置となっている。この場合は、
V相の上段FETVHとW相の下段FETWLのみがオ
ン制御され、電流はFETVH→ステータコイルV→ス
テータコイルW→FETWLを介して流れる。
FIG. 4C shows a mode in which an electric current is passed between the V and W phases, and the magnet rotor is 6 more than in FIG. 4B.
It is in the position shown in the figure rotated right by 0 °. in this case,
Only the upper FET VH of the V phase and the lower FET WL of the W phase are on-controlled, and the current flows through the FET VH → stator coil V → stator coil W → FETWL.

【0048】このためV相はN極となってマグネットロ
ータのS極と引き合う力が発生し、W相はS極となって
マグネットロータのS極と反発する力が発生する。した
がってマグネットロータは一方の方向(CW方向)、す
なわち右方向に回転する。
Therefore, the V phase becomes an N pole and a force attracting the S pole of the magnet rotor is generated, and the W phase becomes an S pole and a force repulsive to the S pole of the magnet rotor is generated. Therefore, the magnet rotor rotates in one direction (CW direction), that is, to the right.

【0049】このときポジションセンサ22の出力は図
3(a)に示すように、SENWが「0」(ロータのS
極と対向しているため)、SENVが「0」(ロータの
S極と対向しているため)、SENUが「1」(ロータ
のN極と対向しているため)となる。
At this time, as shown in FIG. 3 (a), the output of the position sensor 22 has SEN W of "0" (S of the rotor S
SEN V becomes “0” (because it faces the S pole of the rotor) and SEN U becomes “1” (because it faces the N pole of the rotor).

【0050】そして上段FETはV相のみがオンである
から、上段FET駆動信号出力部24の出力は図3
(b)に示すように、WHが「0」、VHが「1」、U
Hが「0」となる。
Since only the V phase of the upper FET is on, the output of the upper FET drive signal output section 24 is as shown in FIG.
As shown in (b), WH is “0”, VH is “1”, U
H becomes "0".

【0051】このため、ポジションセンサ22の出力デ
ータSENW,SENV,SENU、すなわち「001」
と、上段FET駆動信号出力部24の出力データをビッ
ト入れ替え部25で並べ換えたデータUH,WH,V
H、すなわち「001」との論理積は「001」とな
る。
Therefore, the output data SEN W , SEN V , SEN U of the position sensor 22, that is, "001".
And data UH, WH, V obtained by rearranging the output data of the upper FET drive signal output unit 24 by the bit rearrangement unit 25.
The logical product of H, that is, "001" is "001".

【0052】図4(d)はU−W相間に電流を流すモー
ドであり、マグネットロータは前記図4(c)よりも6
0°右に回転した図示位置となっている。この場合は、
U相の上段FETUHとW相の下段FETWLのみがオ
ン制御され、電流はFETUH→ステータコイルU→ス
テータコイルW→FETWLを介して流れる。
FIG. 4 (d) shows a mode in which a current is passed between the U and W phases, and the magnet rotor has a greater number than that in FIG. 4 (c).
It is in the position shown in the figure rotated right by 0 °. in this case,
Only the upper FET UH of the U phase and the lower FET WL of the W phase are on-controlled, and the current flows through FET UH → stator coil U → stator coil W → FET WL.

【0053】このためU相はN極となってマグネットロ
ータのN極と反発する力が発生し、W相はS極となって
マグネットロータのN極と引き合う力が発生する。した
がってマグネットロータは一方の方向(CW方向)、す
なわち右方向に回転する。
Therefore, the U-phase becomes an N pole and a repulsive force with the N-pole of the magnet rotor is generated, and the W-phase becomes an S pole and a force attracting the N-pole of the magnet rotor is generated. Therefore, the magnet rotor rotates in one direction (CW direction), that is, to the right.

【0054】このときポジションセンサ22の出力は図
3(a)に示すように、SENWが「1」(ロータのN
極と対向しているため)、SENVが「0」(ロータの
S極と対向しているため)、SENUが「1」(ロータ
のN極と対向しているため)となる。
At this time, as shown in FIG. 3 (a), the output of the position sensor 22 is SEN W "1" (rotor N
SEN V becomes “0” (because it faces the S pole of the rotor) and SEN U becomes “1” (because it faces the N pole of the rotor).

【0055】そして上段FETはU相のみがオンである
から、上段FET駆動信号出力部24の出力は図3
(b)に示すように、WHが「0」、VHが「0」、U
Hが「1」となる。
Since only the U-phase of the upper FET is on, the output of the upper FET drive signal output section 24 is as shown in FIG.
As shown in (b), WH is “0”, VH is “0”, U
H becomes "1".

【0056】このため、ポジションセンサ22の出力デ
ータSENW,SENV,SENU、すなわち「101」
と、上段FET駆動信号出力部24の出力データをビッ
ト入れ替え部25で並べ換えたデータUH,WH,V
H、すなわち「100」との論理積は「100」とな
る。
Therefore, the output data SEN W , SEN V , SEN U of the position sensor 22, that is, “101”.
And data UH, WH, V obtained by rearranging the output data of the upper FET drive signal output unit 24 by the bit rearrangement unit 25.
The logical product with H, that is, “100” is “100”.

【0057】図4(e)はU−V相間に電流を流すモー
ドであり、マグネットロータは前記図4(d)よりも6
0°右に回転した図示位置となっている。この場合は、
U相の上段FETUHとV相の下段FETVLのみがオ
ン制御され、電流はFETUH→ステータコイルU→ス
テータコイルV→FETVLを介して流れる。
FIG. 4 (e) shows a mode in which a current is passed between the U and V phases, and the magnet rotor has more than 6 magnets as shown in FIG. 4 (d).
It is in the position shown in the figure rotated right by 0 °. in this case,
Only the upper FET UH of the U phase and the lower FET VL of the V phase are on-controlled, and the current flows through FET UH → stator coil U → stator coil V → FET VL.

【0058】このためU相はN極となってマグネットロ
ータのS極と引き合う力が発生し、V相はS極となって
マグネットロータのS極と反発する力が発生する。した
がってマグネットロータは一方の方向(CW方向)、す
なわち右方向に回転する。
Therefore, the U-phase becomes an N-pole and a force attracting the S-pole of the magnet rotor is generated, and the V-phase becomes an S-pole and a force repulsive to the S-pole of the magnet rotor is generated. Therefore, the magnet rotor rotates in one direction (CW direction), that is, to the right.

【0059】このときポジションセンサ22の出力は図
3(a)に示すように、SENWが「1」(ロータのN
極と対向しているため)、SENVが「0」(ロータの
S極と対向しているため)、SENUが「0」(ロータ
のS極と対向しているため)となる。
At this time, as shown in FIG. 3A, the output of the position sensor 22 has SEN W of "1" (rotor N
SEN V is “0” (because it faces the S pole of the rotor), and SEN U is “0” (because it is opposite the S pole of the rotor).

【0060】そして上段FETはU相のみがオンである
から、上段FET駆動信号出力部24の出力は図3
(b)に示すように、WHが「0」、VHが「0」、U
Hが「1」となる。
Since only the U-phase of the upper FET is on, the output of the upper FET drive signal output section 24 is as shown in FIG.
As shown in (b), WH is “0”, VH is “0”, U
H becomes "1".

【0061】このため、ポジションセンサ22の出力デ
ータSENW,SENV,SENU、すなわち「100」
と、上段FET駆動信号出力部24の出力データをビッ
ト入れ替え部25で並べ換えたデータUH,WH,V
H、すなわち「100」との論理積は「100」とな
る。
Therefore, the output data SEN W , SEN V , SEN U of the position sensor 22, that is, "100".
And data UH, WH, V obtained by rearranging the output data of the upper FET drive signal output unit 24 by the bit rearrangement unit 25.
The logical product with H, that is, “100” is “100”.

【0062】図4(f)はW−V相間に電流を流すモー
ドであり、マグネットロータは前記図4(e)よりも6
0°右に回転した図示位置となっている。この場合は、
W相の上段FETWHとV相の下段FETVLのみがオ
ン制御され、電流はFETWH→ステータコイルW→ス
テータコイルV→FETVLを介して流れる。
FIG. 4 (f) shows a mode in which an electric current is passed between the W and V phases, and the magnet rotor has more than 6 magnets as shown in FIG. 4 (e).
It is in the position shown in the figure rotated right by 0 °. in this case,
Only the upper FET WH of the W phase and the lower FET VL of the V phase are on-controlled, and the current flows through FETWH → stator coil W → stator coil V → FETVL.

【0063】このためW相はN極となってマグネットロ
ータのN極と反発する力が発生し、V相はS極となって
マグネットロータのN極と引き合う力が発生する。した
がってマグネットロータは一方の方向(CW方向)、す
なわち右方向に回転する。
Therefore, the W phase becomes an N pole and a repulsive force with the N pole of the magnet rotor is generated, and the V phase becomes an S pole and a force attracting the N pole of the magnet rotor is generated. Therefore, the magnet rotor rotates in one direction (CW direction), that is, to the right.

【0064】このときポジションセンサ22の出力は図
3(a)に示すように、SENWが「1」(ロータのN
極と対向しているため)、SENVが「1」(ロータの
N極と対向しているため)、SENUが「0」(ロータ
のS極と対向しているため)となる。
At this time, as shown in FIG. 3A, the output of the position sensor 22 is SEN W "1" (rotor N
SEN V is “1” (because it faces the N pole of the rotor) and SEN U is “0” (because it is opposite the S pole of the rotor).

【0065】そして上段FETはW相のみがオンである
から、上段FET駆動信号出力部24の出力は図3
(b)に示すように、WHが「1」、VHが「0」、U
Hが「0」となる。
Since only the W phase of the upper FET is on, the output of the upper FET drive signal output section 24 is as shown in FIG.
As shown in (b), WH is “1”, VH is “0”, U
H becomes "0".

【0066】このため、ポジションセンサ22の出力デ
ータSENW,SENV,SENU、すなわち「110」
と、上段FET駆動信号出力部24の出力データをビッ
ト入れ替え部25で並べ換えたデータUH,WH,V
H、すなわち「010」との論理積は「010」とな
る。
Therefore, the output data SEN W , SEN V , SEN U of the position sensor 22, that is, “110”.
And data UH, WH, V obtained by rearranging the output data of the upper FET drive signal output unit 24 by the bit rearrangement unit 25.
The logical product with H, that is, "010" is "010".

【0067】図4(a)〜図4(f)に示すように、回
転方向が一方向(CW)、例えば右回転の場合は、駆動
方向判別部23のアンド結果は図3(b)に示すように
全て、いずれかのビットで論理積が成立する(いずれか
の相が「1」となっている)ことになる。
As shown in FIGS. 4 (a) to 4 (f), when the rotation direction is one direction (CW), for example, right rotation, the AND result of the drive direction discriminating unit 23 is shown in FIG. 3 (b). As shown, the logical product is established in any of the bits (any phase is “1”).

【0068】次に回転方向が他の方向(CCW方向)、
すなわち左回転の場合を検証してみる。CCW方向へト
ルクを出力するには、前記CW方向へのトルク出力時の
通電方向を逆にすることで可能となる。すなわち前記図
4のブリッジ接続されたFETおよびステータコイルに
流れる電流の方向が逆となる(すなわち上段FETと下
段FETが逆となる)。
Next, the rotation direction is the other direction (CCW direction),
That is, let us examine the case of left-handed rotation. The torque can be output in the CCW direction by reversing the energization direction when outputting the torque in the CW direction. That is, the directions of the currents flowing in the FET and the stator coil connected in the bridge shown in FIG. 4 are opposite (that is, the upper FET and the lower FET are opposite).

【0069】例えばV−W相間に電流を流すモードにお
いて、マグネットロータは図4(f)の位置にあるもの
とする。この場合は、V相の上段FETとW相の下段F
ETのみがオン制御され、電流はV相の上段FET→ス
テータコイルV→ステータコイルW→下段FETを介し
て流れる。
For example, it is assumed that the magnet rotor is in the position shown in FIG. 4 (f) in the mode in which the current is applied between the V and W phases. In this case, V-phase upper FET and W-phase lower F
Only ET is turned on, and the current flows through the V-phase upper stage FET → stator coil V → stator coil W → lower stage FET.

【0070】このためV相はN極となってマグネットロ
ータのN極と反発する力が発生し、W相はS極となって
マグネットロータのN極と引き合う力が発生する。した
がってマグネットロータは他方の方向(CCW方向)、
すなわち左方向に回転する。
Therefore, the V-phase becomes an N pole and a force repulsive to the N-pole of the magnet rotor is generated, and the W-phase becomes an S pole and a force attracting the N-pole of the magnet rotor is generated. Therefore, the magnet rotor moves in the other direction (CCW direction),
That is, it rotates to the left.

【0071】このときポジションセンサ22の出力は図
3(a)に示すように、SENWが「1」(ロータのN
極と対向しているため)、SENVが「1」(ロータの
N極と対向しているため)、SENUが「0」(ロータ
のS極と対向しているため)となる。
At this time, as shown in FIG. 3 (a), the output of the position sensor 22 is SEN W "1" (rotor N
SEN V is “1” (because it faces the N pole of the rotor) and SEN U is “0” (because it is opposite the S pole of the rotor).

【0072】そして上段FETはV相のみがオンである
から、上段FET駆動信号出力部24の出力は図3
(c)に示すように、WHが「0」、VHが「1」、U
Hが「0」となる。
Since only the V phase of the upper FET is on, the output of the upper FET drive signal output section 24 is as shown in FIG.
As shown in (c), WH is “0”, VH is “1”, U
H becomes "0".

【0073】このため、ポジションセンサ22の出力デ
ータSENW,SENV,SENU、すなわち「110」
と、上段FET駆動信号出力部24の出力データをビッ
ト入れ替え部25で並べ換えたデータUH,WH,V
H、すなわち「001」との論理積は「000」とな
る。
Therefore, the output data SEN W , SEN V , SEN U of the position sensor 22, that is, “110”.
And data UH, WH, V obtained by rearranging the output data of the upper FET drive signal output unit 24 by the bit rearrangement unit 25.
The logical product of H, that is, "001" is "000".

【0074】次にV−U相間に電流を流すモードにおい
て、マグネットロータは前記図4(f)よりも60°左
に回転した図4(e)の位置となっている。この場合
は、V相の上段FETとU相の下段FETのみがオン制
御され、電流はV相の上段FET→ステータコイルV→
ステータコイルU→U相の下段FETを介して流れる。
Next, in the mode in which a current is applied between the V and U phases, the magnet rotor is at the position shown in FIG. 4 (e), which is rotated 60 ° to the left from the position shown in FIG. 4 (f). In this case, only the V-phase upper FET and the U-phase lower FET are turned on, and the current is V-phase upper FET → stator coil V →
The stator coil U → flows through the U-phase lower FET.

【0075】このためV相はN極となってマグネットロ
ータのS極と引き合う力が発生し、U相はS極となって
マグネットロータのS極と反発する力が発生する。した
がってマグネットロータは他方の方向(CCW方向)、
すなわち左方向に回転する。
Therefore, the V-phase becomes an N pole and a force attracting the S-pole of the magnet rotor is generated, and the U-phase becomes an S pole and a force repulsive to the S-pole of the magnet rotor is generated. Therefore, the magnet rotor moves in the other direction (CCW direction),
That is, it rotates to the left.

【0076】このときポジションセンサ22の出力は図
3(a)に示すように、SENWが「1」(ロータのN
極と対向しているため)、SENVが「0」(ロータの
S極と対向しているため)、SENUが「0」(ロータ
のS極と対向しているため)となる。
At this time, as shown in FIG. 3A, the output of the position sensor 22 is SEN W "1" (rotor N
SEN V is “0” (because it faces the S pole of the rotor), and SEN U is “0” (because it is opposite the S pole of the rotor).

【0077】そして上段FETはV相のみがオンである
から、上段FET駆動信号出力部24の出力は図3
(c)に示すように、WHが「0」、VHが「1」、U
Hが「0」となる。
Since only the V phase of the upper FET is on, the output of the upper FET drive signal output section 24 is as shown in FIG.
As shown in (c), WH is “0”, VH is “1”, U
H becomes "0".

【0078】このため、ポジションセンサ22の出力デ
ータSENW,SENV,SENU、すなわち「100」
と、上段FET駆動信号出力部24の出力データをビッ
ト入れ替え部25で並べ換えたデータUH,WH,V
H、すなわち「001」との論理積は「000」とな
る。
Therefore, the output data SEN W , SEN V , SEN U of the position sensor 22, that is, "100".
And data UH, WH, V obtained by rearranging the output data of the upper FET drive signal output unit 24 by the bit rearrangement unit 25.
The logical product of H, that is, "001" is "000".

【0079】次にW−U相間に電流を流すモードにおい
て、マグネットロータは前記図4(e)よりも60°左
に回転した図4(d)の位置となっている。この場合
は、W相の上段FETとU相の下段FETのみがオン制
御され、電流はW相の上段FET→ステータコイルW→
ステータコイルU→U相の下段FETを介して流れる。
Next, in the mode in which a current is passed between the W and U phases, the magnet rotor is at the position shown in FIG. 4 (d), which is rotated 60 ° to the left from that in FIG. 4 (e). In this case, only the upper FET of the W phase and the lower FET of the U phase are on-controlled, and the current is the upper FET of the W phase → stator coil W →
The stator coil U → flows through the U-phase lower FET.

【0080】このためW相はN極となってマグネットロ
ータのN極と反発する力が発生し、U相はS極となって
マグネットロータのN極と引き合う力が発生する。した
がってマグネットロータは他方の方向(CCW方向)、
すなわち左方向に回転する。
Therefore, the W phase becomes an N pole and a force repulsive to the N pole of the magnet rotor is generated, and the U phase becomes an S pole and a force attracting the N pole of the magnet rotor is generated. Therefore, the magnet rotor moves in the other direction (CCW direction),
That is, it rotates to the left.

【0081】このときポジションセンサ22の出力は図
3(a)に示すように、SENWが「1」(ロータのN
極と対向しているため)、SENVが「0」(ロータの
S極と対向しているため)、SENUが「1」(ロータ
のN極と対向しているため)となる。
At this time, as shown in FIG. 3 (a), the output of the position sensor 22 has SEN W of "1" (rotor N
SEN V becomes “0” (because it faces the S pole of the rotor) and SEN U becomes “1” (because it faces the N pole of the rotor).

【0082】そして上段FETはW相のみがオンである
から、上段FET駆動信号出力部24の出力は図3
(c)に示すように、WHが「1」、VHが「0」、U
Hが「0」となる。
Since only the W phase of the upper FET is on, the output of the upper FET drive signal output section 24 is as shown in FIG.
As shown in (c), WH is “1”, VH is “0”, U
H becomes "0".

【0083】このため、ポジションセンサ22の出力デ
ータSENW,SENV,SENU、すなわち「101」
と、上段FET駆動信号出力部24の出力データをビッ
ト入れ替え部25で並べ換えたデータUH,WH,V
H、すなわち「010」との論理積は「000」とな
る。
Therefore, the output data SEN W , SEN V , SEN U of the position sensor 22, that is, “101”.
And data UH, WH, V obtained by rearranging the output data of the upper FET drive signal output unit 24 by the bit rearrangement unit 25.
The logical product with H, that is, "010" is "000".

【0084】次にW−V相間に電流を流すモードにおい
て、マグネットロータは前記図4(d)よりも60°左
に回転した図4(c)の位置となっている。この場合
は、W相の上段FETとV相の下段FETのみがオン制
御され、電流はW相の上段FET→ステータコイルW→
ステータコイルV→V相の下段FETを介して流れる。
Next, in the mode in which a current is passed between the W and V phases, the magnet rotor is at the position shown in FIG. 4 (c), which is rotated 60 ° to the left from that in FIG. 4 (d). In this case, only the W-phase upper FET and the V-phase lower FET are on-controlled, and the current is W-phase upper FET → stator coil W →
It flows through the lower FET of the stator coil V → V phase.

【0085】このためW相はN極となってマグネットロ
ータのS極と引き合う力が発生し、V相はS極となって
マグネットロータのS極と反発する力が発生する。した
がってマグネットロータは他方の方向(CCW方向)、
すなわち左方向に回転する。
Therefore, the W phase becomes an N pole and a force attracting the S pole of the magnet rotor is generated, and the V phase becomes an S pole and a force repulsive to the S pole of the magnet rotor is generated. Therefore, the magnet rotor moves in the other direction (CCW direction),
That is, it rotates to the left.

【0086】このときポジションセンサ22の出力は図
3(a)に示すように、SENWが「0」(ロータのS
極と対向しているため)、SENVが「0」(ロータの
S極と対向しているため)、SENUが「1」(ロータ
のN極と対向しているため)となる。
At this time, as shown in FIG. 3A, the output of the position sensor 22 has SEN W of "0" (S of the rotor is S
SEN V becomes “0” (because it faces the S pole of the rotor) and SEN U becomes “1” (because it faces the N pole of the rotor).

【0087】そして上段FETはW相のみがオンである
から、上段FET駆動信号出力部24の出力は図3
(c)に示すように、WHが「1」、VHが「0」、U
Hが「0」となる。
Since only the W phase of the upper FET is on, the output of the upper FET drive signal output section 24 is as shown in FIG.
As shown in (c), WH is “1”, VH is “0”, U
H becomes "0".

【0088】このため、ポジションセンサ22の出力デ
ータSENW,SENV,SENU、すなわち「001」
と、上段FET駆動信号出力部24の出力データをビッ
ト入れ替え部25で並べ換えたデータUH,WH,V
H、すなわち「010」との論理積は「000」とな
る。
Therefore, the output data SEN W , SEN V , SEN U of the position sensor 22, that is, “001”.
And data UH, WH, V obtained by rearranging the output data of the upper FET drive signal output unit 24 by the bit rearrangement unit 25.
The logical product with H, that is, "010" is "000".

【0089】次にU−V相間に電流を流すモードにおい
て、マグネットロータは前記図4(c)よりも60°左
に回転した図4(b)の位置となっている。この場合
は、U相の上段FETとV相の下段FETのみがオン制
御され、電流はU相の上段FET→ステータコイルU→
ステータコイルV→V相の下段FETを介して流れる。
Next, in the mode in which a current is passed between the U and V phases, the magnet rotor is at the position shown in FIG. 4 (b) which is rotated 60 ° to the left from that in FIG. 4 (c). In this case, only the upper FET of the U phase and the lower FET of the V phase are on-controlled, and the current is the upper FET of the U phase → stator coil U →
It flows through the lower FET of the stator coil V → V phase.

【0090】このためU相はN極となってマグネットロ
ータのN極と反発する力が発生し、V相はS極となって
マグネットロータのN極と引き合う力が発生する。した
がってマグネットロータは他方の方向(CCW方向)、
すなわち左方向に回転する。
Therefore, the U phase becomes an N pole and a force repulsive to the N pole of the magnet rotor is generated, and the V phase becomes an S pole and a force attracting the N pole of the magnet rotor is generated. Therefore, the magnet rotor moves in the other direction (CCW direction),
That is, it rotates to the left.

【0091】このときポジションセンサ22の出力は図
3(a)に示すように、SENWが「0」(ロータのS
極と対向しているため)、SENVが「1」(ロータの
N極と対向しているため)、SENUが「1」(ロータ
のN極と対向しているため)となる。
At this time, as shown in FIG. 3 (a), the output of the position sensor 22 is SEN W "0" (S
SEN V is “1” (because it faces the N pole of the rotor) and SEN U is “1” (because it is opposite the N pole of the rotor).

【0092】そして上段FETはU相のみがオンである
から、上段FET駆動信号出力部24の出力は図3
(c)に示すように、WHが「0」、VHが「0」、U
Hが「1」となる。
Since only the U-phase of the upper FET is on, the output of the upper FET drive signal output section 24 is as shown in FIG.
As shown in (c), WH is “0”, VH is “0”, U
H becomes "1".

【0093】このため、ポジションセンサ22の出力デ
ータSENW,SENV,SENU、すなわち「011」
と、上段FET駆動信号出力部24の出力データをビッ
ト入れ替え部25で並べ換えたデータUH,WH,V
H、すなわち「100」との論理積は「000」とな
る。
Therefore, the output data SEN W , SEN V , SEN U of the position sensor 22, that is, “011”.
And data UH, WH, V obtained by rearranging the output data of the upper FET drive signal output unit 24 by the bit rearrangement unit 25.
The logical product with H, that is, "100" is "000".

【0094】次にU−W相間に電流を流すモードにおい
て、マグネットロータは前記図4(b)よりも60°左
に回転した図4(a)の位置となっている。この場合
は、U相の上段FETとW相の下段FETのみがオン制
御され、電流はU相の上段FET→ステータコイルU→
ステータコイルW→W相の下段FETを介して流れる。
Next, in the mode in which a current is passed between the U and W phases, the magnet rotor is at the position shown in FIG. 4A, which is rotated 60 ° to the left from the position shown in FIG. 4B. In this case, only the upper FET of the U phase and the lower FET of the W phase are turned on, and the current is the upper FET of the U phase → stator coil U →
The stator coil W → flows through the W-phase lower FET.

【0095】このためU相はN極となってマグネットロ
ータのS極と引き合う力が発生し、W相はS極となって
マグネットロータのS極と反発する力が発生する。した
がってマグネットロータは他方の方向(CCW方向)、
例えば左方向に回転する。
Therefore, the U-phase becomes an N-pole and a force attracting the S-pole of the magnet rotor is generated, and the W-phase becomes an S-pole and a force repulsive to the S-pole of the magnet rotor is generated. Therefore, the magnet rotor moves in the other direction (CCW direction),
For example, it rotates to the left.

【0096】このときポジションセンサ22の出力は図
3(a)に示すように、SENWが「0」(ロータのS
極と対向しているため)、SENVが「1」(ロータの
N極と対向しているため)、SENUが「0」(ロータ
のS極と対向しているため)となる。
At this time, as shown in FIG. 3A, the output of the position sensor 22 has SEN W of "0" (S of the rotor is S
SEN V is “1” (because it faces the N pole of the rotor) and SEN U is “0” (because it is opposite the S pole of the rotor).

【0097】そして上段FETはU相のみがオンである
から、上段FET駆動信号出力部24の出力は図3
(c)に示すように、WHが「0」、VHが「0」、U
Hが「1」となる。
Since only the U phase of the upper FET is on, the output of the upper FET drive signal output section 24 is as shown in FIG.
As shown in (c), WH is “0”, VH is “0”, U
H becomes "1".

【0098】このため、ポジションセンサ22の出力デ
ータSENW,SENV,SENU、すなわち「010」
と、上段FET駆動信号出力部24の出力データをビッ
ト入れ替え部25で並べ換えたデータUH,WH,V
H、すなわち「100」との論理積は「000」とな
る。
Therefore, the output data SEN W , SEN V , SEN U of the position sensor 22, that is, “010”.
And data UH, WH, V obtained by rearranging the output data of the upper FET drive signal output unit 24 by the bit rearrangement unit 25.
The logical product with H, that is, "100" is "000".

【0099】上記のように、回転方向が他方の方向(C
CW)、例えば左回転の場合は、駆動方向判別部23の
アンド結果は図3(c)に示すように全て、いずれのビ
ットも論理積が成立しない(いずれの相も「0」となっ
ている)ことになる。
As described above, the rotation direction is the other direction (C
CW), for example, in the case of counterclockwise rotation, the AND result of the drive direction determination unit 23 is not logically established for all the bits as shown in FIG. 3C (all phases are “0”). Will be).

【0100】したがって、駆動方向判別部23によって
3相ブラシレスモータの駆動方向を正確に判定すること
ができる。さらに、一致回路26の出力によって異常判
定処理を行っているので、3相ブラシレスモータを用い
た電動パワーステアリング装置であっても、逆アシスト
を防止することができる。
Therefore, the drive direction discriminating section 23 can accurately discriminate the drive direction of the three-phase brushless motor. Further, since the abnormality determination process is performed by the output of the matching circuit 26, the reverse assist can be prevented even in the electric power steering device using the three-phase brushless motor.

【0101】前記ビット入れ替え部25は、ポジション
センサ22の出力信号の相データの並びと同一にならな
いように上段FET駆動信号出力部24の出力データの
ビットを入れ替えるものであり、前述した「W,V,
U」から「U,W,V」に入れ替えるに限らず、「W,
V,U」から「V,U,W」に入れ替えても良い。
The bit replacing section 25 replaces the bits of the output data of the upper FET drive signal output section 24 so as not to be the same as the arrangement of the phase data of the output signal of the position sensor 22, and the above-mentioned "W, V,
It is not limited to switching from "U" to "U, W, V".
You may replace "V, U" with "V, U, W".

【0102】また、ビット入れ替え部25は上段FET
駆動信号出力部24の後段に設けるに限らず、ポジショ
ンセンサ22の後段に設け、ポジションセンサ信号のビ
ットを入れ替えるように構成しても良い。
The bit replacement section 25 is an upper FET.
The drive signal output unit 24 is not limited to be provided in the subsequent stage, but may be provided in the subsequent stage of the position sensor 22 and the bit of the position sensor signal may be exchanged.

【0103】また、前記ポジションセンサ22は、ステ
ータコイルの各相巻線がマグネットロータの一方の極に
対向したときにハイレベル信号、例えば「1」を出力し
ていたが、これに限らずローレベル信号、例えば「0」
を出力するように構成しても良い。
Further, the position sensor 22 outputs a high level signal, for example, "1" when each phase winding of the stator coil faces one pole of the magnet rotor, but the position sensor 22 is not limited to this. Level signal, eg "0"
May be configured to be output.

【0104】また、本発明の通電相信号出力手段として
は、前記上段FET駆動信号出力部24を設けるに限ら
ず、ブリッジ接続されたFETのうち下段FETの駆動
信号に対応した信号を出力するように構成しても良い。
Further, the energization phase signal output means of the present invention is not limited to the provision of the upper FET drive signal output section 24, but outputs a signal corresponding to the drive signal of the lower FET of the bridge-connected FETs. It may be configured to.

【0105】また、本発明の異常判定手段は図1の構成
に限らず他の回路で構成しても良い。
Further, the abnormality determining means of the present invention is not limited to the configuration of FIG. 1 and may be configured by other circuits.

【0106】また、前記ブリッジ接続される半導体制御
素子は、FETに限らず他の半導体素子、例えばトラン
ジスタ、サイリスタ、ゲートターンオフサイリスタを用
いても良い。
Further, the semiconductor control element to be bridge-connected is not limited to the FET, and other semiconductor elements such as a transistor, a thyristor and a gate turn-off thyristor may be used.

【0107】また、本発明は電動パワーステアリング装
置に適用するに限らず、ブラシレスモータを使用した他
の装置に適用しても良い。
The present invention is not limited to being applied to the electric power steering device, but may be applied to other devices using a brushless motor.

【0108】また、本発明は3相ブラシレスモータに適
用するに限らず、4相以上のブラシレスモータにも適用
することができる。
The present invention is not limited to being applied to a three-phase brushless motor, but can be applied to a four-phase or more brushless motor.

【0109】[0109]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、簡単な回
路構成によりブラシレスモータの駆動方向を容易に判別
することができる。また異常判定手段を設けているの
で、電動パワーステアリング装置における逆アシストを
確実に防止することができる。
As described above, according to the present invention, the driving direction of the brushless motor can be easily determined with a simple circuit configuration. Further, since the abnormality determining means is provided, it is possible to reliably prevent reverse assist in the electric power steering device.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施形態例を示すブロック図。FIG. 1 is a block diagram showing an exemplary embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施形態例を表し、逆アシスト判別
処理のフローチャート。
FIG. 2 is a flow chart of reverse assist determination processing, which represents an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の一実施形態例を表し、(a)はポジシ
ョンセンサの出力信号を示す波形図、(b)はトルク方
向CW(一方の方向)時の上段FET駆動信号出力部の
信号波形図、(c)はトルク方向CCW(他方の方向)
時の上段FET駆動信号出力部の信号波形図。
3A and 3B show an example of an embodiment of the present invention, FIG. 3A is a waveform diagram showing an output signal of a position sensor, and FIG. 3B is a signal of an upper FET drive signal output section in a torque direction CW (one direction). Waveform diagram, (c) torque direction CCW (other direction)
The signal waveform diagram of the upper stage FET drive signal output part at the time.

【図4】本発明の一実施形態例を表し、(a)はW−U
相間に電流を流すときの動作説明図、(b)はV−U相
間に電流を流すときの動作説明図、(c)はV−W相間
に電流を流すときの動作説明図、(d)はU−W相間に
電流を流すときの動作説明図、(e)はU−V相間に電
流を流すときの動作説明図、(f)はW−V相間に電流
を流すときの動作説明図。
FIG. 4 illustrates an exemplary embodiment of the present invention, in which (a) is W-U.
Operation explanatory drawing when flowing current between phases, (b) operation explanatory drawing when flowing current between V-U phases, (c) operation explanatory drawing when flowing current between V-W phases, (d) Is an operation explanatory diagram when a current is passed between the U and W phases, (e) is an operation explanatory diagram when a current is passed between the U and V phases, and (f) is an operation explanatory diagram when a current is passed between the W and V phases .

【図5】電動パワーステアリング装置の一例を示す構成
図。
FIG. 5 is a configuration diagram showing an example of an electric power steering device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…ステアリングホィール 7…トルクセンサ 8…アシストモータ 12…リレー回路 13…バッテリ 21…トルク方向演算部 22…ポジションセンサ 23…駆動方向判別部 24…上段FET駆動信号出力部 25…ビット入れ替え部 26…一致回路 27…否定回路 28…異常判定カウンタ 29…異常判定処理部 1 ... Steering wheel 7 ... Torque sensor 8 ... Assist motor 12 ... Relay circuit 13 ... Battery 21 ... Torque direction calculation unit 22 ... Position sensor 23 ... Driving direction determination unit 24 ... Upper FET drive signal output section 25 ... Bit replacement section 26 ... Matching circuit 27 ... Negation circuit 28 ... Abnormality judgment counter 29 ... Abnormality determination processing unit

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 直流電源の正負出力端間に半導体制御素
子を多相ブリッジ接続し、該ブリッジ回路の橋絡点間に
ブラシレスモータを接続して構成されたブラシレスモー
タの駆動装置において、 前記ブラシレスモータのマグネットロータの位置を検出
する手段であって、ステータコイルの各相巻線がマグネ
ットロータの一方の極に対向したときハイレベル又はロ
ーレベルのうちいずれか一方の信号を出力し、ステータ
コイルの各相巻線がマグネットロータの他方の極に対向
したときハイレベル又はローレベルのうちいずれか他方
の信号を出力する位置検出手段と、 前記ブリッジ回路の半導体制御素子の各相の駆動信号に
対応した信号であって、前記半導体制御素子のうち、オ
ン制御された相に対してはハイレベル又はローレベルの
うちいずれか一方の信号を出力し、オフ制御された相に
対してはハイレベル又はローレベルのうちいずれか他方
の信号を出力する通電相信号出力手段と、 前記位置検出手段の各相出力信号と前記通電相信号出力
手段の各相出力信号を、互いに異なる相どうしで論理積
をとり、前記論理積が成立するとき前記ブラシレスモー
タの駆動方向は一方の方向であると判定し、前記論理積
が成立しないとき前記ブラシレスモータの駆動方向は他
方の方向であると判定する駆動方向判別手段とを備えた
ことを特徴とするブラシレスモータの駆動装置。
1. A brushless motor drive apparatus comprising a semiconductor control element connected in a multi-phase bridge between positive and negative output terminals of a DC power source, and a brushless motor connected between bridge points of the bridge circuit. A means for detecting the position of a magnet rotor of a motor, which outputs one of a high level signal and a low level signal when each phase winding of the stator coil faces one pole of the magnet rotor. Position detecting means for outputting either the high level signal or the low level signal when each phase winding faces the other pole of the magnet rotor, and the drive signal for each phase of the semiconductor control element of the bridge circuit. Corresponding signal, which is either high level or low level for the ON-controlled phase of the semiconductor control element One of the energized phase signal output means that outputs one of the signals and outputs either the high level signal or the low level signal for the phase controlled to be off, each phase output signal of the position detection means and the energized state. The phase output signals of the phase signal output means are logically ANDed between mutually different phases, and when the logical AND is established, it is determined that the driving direction of the brushless motor is one direction, and the logical AND is not established. At this time, the brushless motor driving device is provided with a driving direction judging means for judging that the driving direction of the brushless motor is the other direction.
【請求項2】 前記駆動方向判別手段は、前記位置検出
手段又は前記通電相信号出力手段のうちいずれか一方の
各相出力信号の相を入れ替える手段を有していることを
特徴とする請求項1に記載のブラシレスモータの駆動装
置。
2. The drive direction determination means includes means for switching the phase of each phase output signal of either the position detection means or the energized phase signal output means. 1. The drive device for the brushless motor according to 1.
【請求項3】 前記ブラシレスモータは、操舵トルクを
検出するトルクセンサの検出トルクに応じた操舵アシス
ト力を付与する電動パワーステアリング装置のアシスト
モータで構成され、前記駆動方向判別手段によって判別
されたブラシレスモータの駆動方向と前記トルクセンサ
の検出トルク方向が一致しないとき異常と判定する異常
判定手段を備えたことを特徴とする請求項1又は2に記
載のブラシレスモータの駆動装置。
3. The brushless motor comprises an assist motor of an electric power steering device for applying a steering assist force according to a detected torque of a torque sensor for detecting a steering torque, and the brushless discriminated by the driving direction discriminating means. The brushless motor drive device according to claim 1 or 2, further comprising an abnormality determination unit that determines an abnormality when a drive direction of the motor does not match a detected torque direction of the torque sensor.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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