JP2003267240A - パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 使用する電動モータの小型化を図ることが出
来るパワーステアリング装置の提供。 【解決手段】 電動モータ４により駆動される油圧ポン
プを作動油圧の発生源として操舵補助を行うパワーステ
アリング装置。電動モータ４は、二回転子環状巻永久磁
石同期電動機であり、一体となって回転するインナーロ
ータ１３及びアウターロータ１０を備えており、その間
に介装されたステータ１４は、磁束がインナーロータ１
３及びアウターロータ１０に鎖交するように、コイル１
１が環状巻にされた構成である。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、電動モータを駆動
し、電動モータが駆動する油圧ポンプを作動油圧の発生
源として、操舵補助を行うパワーステアリング装置に関
するものである。 【０００２】 【従来の技術】電動モータが駆動する油圧ポンプを作動
油圧の発生源として、操舵補助を行う油圧式のパワース
テアリング装置は、従来から多用され、小型車両から大
型車両まで最も広く使用されているパワーステアリング
装置である。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】車両の軽量化及び小型
化に伴い、エンジンルームにおけるスペースの確保が重
要になっており、パワーステアリング装置に使用する電
動モータも小型化が望まれている。本発明は、上述した
ような事情に鑑みてなされたものであり、使用する電動
モータの小型化を図ることが出来るパワーステアリング
装置を提供することを目的とする。 【０００４】 【課題を解決するための手段】本発明に係るパワーステ
アリング装置は、電動モータにより駆動される油圧ポン
プを作動油圧の発生源として操舵補助を行うパワーステ
アリング装置において、前記電動モータは、二回転子環
状巻永久磁石同期電動機であることを特徴とする。 【０００５】このパワーステアリング装置では、油圧ポ
ンプを駆動する電動モータは、二回転子環状巻永久磁石
同期電動機である。二回転子環状巻永久磁石同期電動機
は、一体となって回転するインナーロータ及びアウター
ロータを備えており、その間に介装されたステータは、
磁束がインナーロータ及びアウターロータに鎖交するよ
うに、コイルが環状巻にされている。 【０００６】二回転子環状巻永久磁石同期電動機は、二
回転子がトルクを得るので、従来の電動モータに比べ
て、例えば１．３４倍の単位体積当たりの定格トルクを
達成しており、また、低出力時においても、モータ効率
は例えば約９２パーセントと高く、アウターロータの為
にイナーシャは大きいが、パワーステアリング装置では
常時回転しているので、高効率となる。従って、使用す
る電動モータの小型化を図ることが出来、また、電力消
費が少ないパワーステアリング装置を実現することが出
来る。 【０００７】 【発明の実施の形態】以下に、本発明に係るパワーステ
アリング装置の実施の形態を、それを示す図面を参照し
ながら説明する。図１は、本発明に係るパワーステアリ
ング装置の実施の形態の要部構成を示すブロック図であ
る。このパワーステアリング装置は、目標決定部１ｂが
指示する印加電圧（駆動電圧）の目標値に従って、イン
バータであるモータ駆動回路２が、電動モータ４に電圧
を印加して回転駆動させる。電動モータ４は、油圧ポン
プ５を駆動して、コントロールバルブ６へ作動油を吐出
させ作動油圧を発生させる。 【０００８】コントロールバルブ６は、舵輪７が操作さ
れ、舵輪軸の下端に設けられたピニオンギア６ｃを含む
ギア装置（図示せず）が作動することにより、油圧シリ
ンダ（図示せず）へ通じるパイプライン６ａ，６ｂへ圧
送する作動油の圧力を制御する。これにより、油圧シリ
ンダが作動して、舵輪７の操作方向に操作量に応じた操
舵補助力を発生するようになっている。作動油は、油圧
ポンプ５、コントロールバルブ６、油圧シリンダ及び給
油タンク５ａ等で構成される油圧回路を循環する。 【０００９】電動モータ４には、その回転速度を検出す
る回転速度検出器４ｂが付加され、回転速度検出器４ｂ
が出力した回転速度検出信号は、回転速度検出回路４ａ
に与えられ回転速度信号に変換されて、演算回路１ａに
与えられる。演算回路１ａは、指示回転速度決定部３が
出力した回転速度指示信号から、回転速度検出回路４ａ
が出力した回転速度信号を差し引いて、目標決定部１ｂ
へ入力する。指示回転速度決定部３は、油圧ポンプ５が
操舵補助に必要とされる作動油圧力を発生させることが
できるような、電動モータ４の回転速度が設定されてい
る。 【００１０】目標決定部１ｂは、指示回転速度決定部３
が出力した回転速度指示信号と回転速度検出回路４ａが
出力した回転速度信号との差に基づいて、フィードバッ
ク制御により、出力レベルをモータ駆動回路２に指示す
る。モータ駆動回路２は、目標決定部１ｂから指示され
た出力レベルにより、電動モータ４を回転駆動させる。 【００１１】図２は、電動モータ４の構成例を示す説明
図である。この電動モータ４は、二回転子環状巻永久磁
石同期電動機（平成１３年電気学会全国大会予稿集１８
０２頁参照）であり、その横断面は、図２（ａ）に示す
ように、インナーロータ１３及びアウターロータ１０が
同心円状に設けられ、図２（ｂ）の縦断面図に示すよう
に、有底円筒形状のステータ１４が、インナーロータ１
３及びアウターロータ１０間に、介装するように設けら
れている。 【００１２】インナーロータ１３及びアウターロータ１
０は、それぞれステータ１４に対向する周面に、ネオジ
ウム磁石である６個のマグネット１５，１２が、それぞ
れ機械角５０度を占めるように配置されている。インナ
ーロータ１３及びアウターロータ１０は、図２（ｂ）に
示すように、電動モータ４の出力軸１６と一体となって
回転するようになっており、ステータ１４は、図示しな
い電動モータ４の筐体に固定されている。ステータ１４
の内周面及び外周面には、図２（ａ）に示すように、そ
れぞれ１８個のスロット１８，１７が設けられており、
コイル１１は、両スロット１８，１７を通るように、ス
テータ１４に環状巻にされている（図２（ａ）では、一
部分のみ図示し、他は省略している）。 【００１３】このような構成のパワーステアリング装置
では、目標決定部１ｂが指示する出力レベルの目標値に
従って、モータ駆動回路２が、電動モータ４に電圧を印
加して回転駆動させる。電動モータ４は、油圧ポンプ５
を駆動して、コントロールバルブ６へ作動油を吐出させ
作動油圧を発生させる。舵輪７が操作され、ピニオンギ
ア６ｃを含むギア装置（図示せず）が作動することによ
り、コントロールバルブ６が、パイプライン６ａ，６ｂ
へ圧送する作動油の圧力を制御する。これにより、油圧
シリンダが作動して、舵輪７の操作方向に操作量に応じ
た操舵補助力を発生する。 【００１４】回転速度検出器４ｂが検出し出力した電動
モータ４の回転速度検出信号は、回転速度検出回路４ａ
に与えられ回転速度信号に変換されて出力される。演算
回路１ａは、指示回転速度決定部３が出力した回転速度
指示信号と回転速度信号との差に基づいて、フィードバ
ック制御により、出力レベルをモータ駆動回路２に指示
する。モータ駆動回路２は、目標決定部１ｂから指示さ
れた出力レベルに従って回転速度を上昇／下降させなが
ら 電動モータ４を駆動する。 【００１５】 【発明の効果】本発明に係るパワーステアリング装置に
よれば、単位体積当たりの定格トルクが大きく、また、
低出力時においても高効率である二回転子環状巻永久磁
石同期電動機を使用しているので、使用する電動モータ
の小型化を図ることが出来、また、電力消費が少ないパ
ワーステアリング装置を実現することが出来る。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明に係るパワーステアリング装置の実施の
形態の要部構成を示すブロック図である。 【図２】二回転子環状巻永久磁石同期電動機である電動
モータの構成例を示す説明図である。 【符号の説明】 １ｂ 目標決定部 ２ モータ駆動回路 ３ 指示回転速度決定部 ４ 電動モータ（二回転子環状巻永久磁石同期電動機） ５ 油圧ポンプ ６ コントロールバルブ ７ 舵輪 １０ アウターロータ １１ コイル １２，１５ マグネット １３ インナーロータ １４ ステータ １７，１８ スロット

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 電動モータにより駆動される油圧ポンプ
   を作動油圧の発生源として操舵補助を行うパワーステア
   リング装置において、 前記電動モータは、二回転子環状巻永久磁石同期電動機
   であることを特徴とするパワーステアリング装置。