JP2013081311A - Motor, motor control device, and motor-driven power steering device - Google Patents

Motor, motor control device, and motor-driven power steering device Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a motor that reduces manufacturing cost, and to provide a motor control device and a motor-driven power steering device.SOLUTION: A motor includes: a rotor yoke; a stator core that is annularly arranged on an outer side of the rotor yoke with a gap between the stator core and the rotor yoke; magnets that have respective low-coercive-force portions and respective high-coercive-force portions, which are higher in coercive force than the low-coercive-force portions, and that are embedded in the rotor yoke with the low-coercive-force portions nearer to the gap than the respective high-coercive-force portions; and excitation coils that excite the stator core and generate magnetic fields for varying magnetic flux content of the respective low-coercive-force portions.

Description

本発明は、電動機、電動機制御装置及び電動パワーステアリング装置に関する。   The present invention relates to an electric motor, an electric motor control device, and an electric power steering device.

例えば、特許文献1には、固定子巻線を設けた固定子と、回転子鉄心中に前記固定子巻線の電流で作る磁界により不可逆的に磁束密度が変化する程度の保磁力を有する低保磁力永久磁石と前記低保磁力永久磁石の2倍以上の保磁力を有する高保磁力永久磁石とを配置した回転子とを備えた永久磁石式回転電機が記載されている。   For example, Patent Document 1 discloses a low coercive force with which a magnetic flux density is irreversibly changed by a magnetic field generated by a stator core provided with a stator winding and a current of the stator winding in a rotor core. There is described a permanent magnet type rotating electrical machine including a rotor having a coercive force permanent magnet and a high coercivity permanent magnet having a coercive force twice or more that of the low coercive force permanent magnet.

特開2006−280195号公報JP 2006-280195 A

特許文献1に開示された技術は、低保磁力永久磁石と高保磁力永久磁石とが必要になり、磁石の部品点数が多くなるため製造コストが高くなる。また、特許文献1に開示された技術は、電動パワーステアリング装置への適用の検討がなされていない。   The technique disclosed in Patent Document 1 requires a low coercivity permanent magnet and a high coercivity permanent magnet, and increases the number of parts of the magnet, resulting in an increase in manufacturing cost. In addition, the technique disclosed in Patent Document 1 has not been studied for application to an electric power steering apparatus.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、製造コストを低減できる電動機、電動機制御装置及び電動パワーステアリング装置を提供することを目的とする。   This invention is made | formed in view of the above, Comprising: It aims at providing the electric motor which can reduce manufacturing cost, an electric motor control apparatus, and an electric power steering apparatus.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、電動機は、ロータヨークと、前記ロータヨークの外側にギャップを有して環状に配置されるステータコアと、低保磁力部と前記低保磁力部よりも保磁力が高い高保磁力部とを含み、前記低保磁力部が前記高保磁力部よりも前記ギャップ側となるように前記ロータヨークに埋め込まれるマグネットと、前記ステータコアを励磁し、かつ前記低保磁力部の磁束量を変化させるための磁界を発生させる励磁コイルと、を含むことを特徴とする。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, the electric motor includes a rotor yoke, a stator core arranged in an annular shape with a gap outside the rotor yoke, a low coercive force portion, and the low coercive force portion. A high coercive force portion, a magnet embedded in the rotor yoke such that the low coercive force portion is closer to the gap side than the high coercive force portion, the stator core is excited, and the low coercive force portion And an exciting coil for generating a magnetic field for changing the amount of magnetic flux.

上記構成により、低保磁力部の磁束量を変化することができるため、マグネットが埋め込まれたロータヨークからステータコアへ鎖交する磁束量を可変することができる。これにより、励磁コイルに作用する磁束量を変化させたことで、励磁コイルに生じる誘起電圧を変化させることができる。誘起電圧の変化により、電動機は、誘起電圧と電源電圧との釣り合いで決定される最大回転数を変化させることができる。このため、電動機は、高回転領域と低回転領域とで低保磁力部の磁束量を変化させ、所望の回転数とトルクとを得ることができる。   With the above configuration, the amount of magnetic flux in the low coercive force portion can be changed, so that the amount of magnetic flux interlinked from the rotor yoke embedded with the magnet to the stator core can be varied. Thereby, the induced voltage which arises in an exciting coil can be changed by changing the amount of magnetic flux which acts on an exciting coil. By changing the induced voltage, the electric motor can change the maximum number of rotations determined by the balance between the induced voltage and the power supply voltage. For this reason, the electric motor can change the amount of magnetic flux of the low coercive force portion between the high rotation region and the low rotation region, and obtain a desired rotation speed and torque.

また、電動機は、低保磁力の磁石と高保磁力の磁石とを組み合わせてマグネットを構成する従来の電動機に比較して、低保磁力の磁石と高保磁力の磁石との間に生じる橋絡部分を減らすことができる。低保磁力部と高保磁力部とが一体としてロータヨークに埋め込まれることで、低保磁力部と高保磁力部との間に生じる橋絡部分からの磁石磁束の漏れを抑制し、マグネットの磁束を有効に利用することができる。   In addition, the electric motor has a bridging portion formed between a low coercive force magnet and a high coercive force magnet, as compared with a conventional electric motor that combines a low coercive force magnet and a high coercive force magnet. Can be reduced. By embedding the low coercivity part and the high coercivity part in the rotor yoke as one body, leakage of magnet magnetic flux from the bridging part between the low coercivity part and the high coercivity part is suppressed, and the magnetic flux of the magnet is effective. Can be used.

また、電動機は、低保磁力の磁石と高保磁力の磁石とを組み合わせてマグネットを構成する従来の電動機に比較して、マグネットの部品点数を下げ、マグネットの加工費用及び管理コストを低減することができる。また、電動機のマグネットは、保磁力を高めることのできる希土類元素、例えばDy又はTbの使用量を低減することで、高価な元素の使用を抑制しマグネットの単価を低減することができる。その結果、電動機は、製造コストを低減することができる。   In addition, the electric motor can reduce the number of parts of the magnet and reduce the machining cost and management cost of the magnet as compared with the conventional electric motor that constitutes a magnet by combining a low coercive force magnet and a high coercive force magnet. it can. Moreover, the magnet of an electric motor can suppress the use of an expensive element and can reduce the unit price of a magnet by reducing the usage-amount of rare earth elements which can raise a coercive force, for example, Dy or Tb. As a result, the electric motor can reduce the manufacturing cost.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、電動機制御装置は、ロータヨークと、前記ロータヨークの外側にギャップを有して環状に配置されるステータコアと、低保磁力部と前記低保磁力部よりも保磁力が高い高保磁力部とを含み、前記低保磁力部が前記高保磁力部よりも前記ギャップ側となるように前記ロータヨークに埋め込まれるマグネットと、前記ステータコアを励磁し、かつ前記低保磁力部の磁束量を変化させるための磁界を発生させる励磁コイルと、を含む電動機と、前記励磁コイルの通電を制御する制御手段と、を含むことを特徴とする。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, an electric motor control device includes a rotor yoke, a stator core that is annularly arranged with a gap outside the rotor yoke, a low coercive force portion, and the low coercive force portion. A high coercive force portion having a higher coercive force than the high coercive force portion, the magnet being embedded in the rotor yoke such that the low coercive force portion is closer to the gap than the high coercive force portion, and exciting the stator core and the low coercive force portion. An electric motor including an exciting coil that generates a magnetic field for changing the amount of magnetic flux of the magnetic part, and a control unit that controls energization of the exciting coil.

上記構成により、低保磁力部の磁束量を変化することができるため、マグネットが埋め込まれたロータヨークからステータコアへ鎖交する磁束量を可変することができる。これにより、励磁コイルに作用する磁束量を変化させたことで、励磁コイルに生じる誘起電圧を変化させることができる。誘起電圧の変化により、電動機は、誘起電圧と電源電圧との釣り合いで決定される最大回転数を変化させることができる。このため、電動機は、高回転領域と低回転領域とで低保磁力部の磁束量を変化させ、所望の回転数とトルクとを得ることができる。   With the above configuration, the amount of magnetic flux in the low coercive force portion can be changed, so that the amount of magnetic flux interlinked from the rotor yoke embedded with the magnet to the stator core can be varied. Thereby, the induced voltage which arises in an exciting coil can be changed by changing the amount of magnetic flux which acts on an exciting coil. By changing the induced voltage, the electric motor can change the maximum number of rotations determined by the balance between the induced voltage and the power supply voltage. For this reason, the electric motor can change the amount of magnetic flux of the low coercive force portion between the high rotation region and the low rotation region, and obtain a desired rotation speed and torque.

また、電動機は、低保磁力の磁石と高保磁力の磁石とを組み合わせてマグネットを構成する従来の電動機に比較して、低保磁力の磁石と高保磁力の磁石との間に生じる橋絡部分を減らすことができる。低保磁力部と高保磁力部とが一体としてロータヨークに埋め込まれることで、低保磁力部と高保磁力部との間に生じる橋絡部分からの磁石磁束の漏れを抑制し、マグネットの磁束を有効に利用することができる。   In addition, the electric motor has a bridging portion formed between a low coercive force magnet and a high coercive force magnet, as compared with a conventional electric motor that combines a low coercive force magnet and a high coercive force magnet. Can be reduced. By embedding the low coercivity part and the high coercivity part in the rotor yoke as one body, leakage of magnet magnetic flux from the bridging part between the low coercivity part and the high coercivity part is suppressed, and the magnetic flux of the magnet is effective. Can be used.

また、電動機は、低保磁力の磁石と高保磁力の磁石とを組み合わせてマグネットを構成する従来の電動機に比較して、マグネットの部品点数を下げ、マグネットの加工費用及び管理コストを低減することができる。また、電動機のマグネットは、保磁力を高めることのできる希土類元素、例えばDy又はTbの使用量を低減することで、高価な元素の使用を抑制しマグネットの単価を低減することができる。その結果、電動機制御装置は、製造コストを低減することができる。   In addition, the electric motor can reduce the number of parts of the magnet and reduce the machining cost and management cost of the magnet as compared with the conventional electric motor that constitutes a magnet by combining a low coercive force magnet and a high coercive force magnet. it can. Moreover, the magnet of an electric motor can suppress the use of an expensive element and can reduce the unit price of a magnet by reducing the usage-amount of rare earth elements which can raise a coercive force, for example, Dy or Tb. As a result, the motor control device can reduce the manufacturing cost.

本発明の望ましい態様として、前記制御手段は、前記ステータコアを励磁しない状態で前記ロータヨークが外力により回転する場合、前記低保磁力部の磁束量を低減させる減磁の制御を行うことが好ましい。   As a preferred aspect of the present invention, it is preferable that the control means controls demagnetization to reduce the amount of magnetic flux of the low coercive force portion when the rotor yoke rotates by an external force without exciting the stator core.

上記構成により、電動機制御装置は、電動機が空回りした場合のロストルクの増加を抑制することができる。例えば、低保磁力部の磁束量を低減した状態では、マグネットが埋め込まれたロータヨークからステータコアへ鎖交する磁束量が小さくなる。このため、ステータコアで生じる磁区が向きを変えるときのヒステリシス損が緩和される。ヒステリシス損は、電動機が空回りした場合のロストルクの増加の要因となる。つまり、上記構成により、電動機制御装置は、励磁コイルに通電されていない状態で、ロータが回転させられる場合において、ロータの回転に対する摩擦力を小さくすることができる。   With the above configuration, the motor control device can suppress an increase in loss torque when the motor runs idle. For example, in a state where the amount of magnetic flux of the low coercive force portion is reduced, the amount of magnetic flux interlinked from the rotor yoke in which the magnet is embedded to the stator core is reduced. For this reason, the hysteresis loss is reduced when the magnetic domains generated in the stator core change direction. Hysteresis loss causes an increase in loss torque when the motor runs idle. In other words, with the above configuration, the motor control device can reduce the frictional force with respect to the rotation of the rotor when the rotor is rotated in a state where the excitation coil is not energized.

本発明の望ましい態様として、前記制御手段は、低保磁力部の磁束量を低減させる減磁の制御を行っていないときに前記保磁力部が減磁している場合、前記低保磁力部の磁束量を増加させる着磁の制御を行うことが好ましい。   As a desirable mode of the present invention, when the control means is demagnetizing when the demagnetization control is not performed to reduce the amount of magnetic flux of the low coercive force portion, It is preferable to control magnetization to increase the amount of magnetic flux.

上記構成により、電動機制御装置は、意図しない低保磁力部の減磁による磁束量の不足のおそれを抑制することができる。このため、電動機制御装置は、いわゆる低速回転領域でトルクが必要な場合の駆動の信頼性を高めることができる。   With the above-described configuration, the motor control device can suppress the risk of insufficient magnetic flux due to unintentional demagnetization of the low coercive force portion. For this reason, the motor control device can improve the reliability of driving when torque is required in a so-called low-speed rotation region.

本発明の望ましい態様として、前記制御手段は、定期的に、前記低保磁力部の磁束量を増加させることが好ましい。   As a desirable mode of the present invention, it is preferable that the control means periodically increase the amount of magnetic flux of the low coercive force portion.

上記構成により、電動機制御装置は、意図しない低保磁力部の減磁による磁束量の不足のおそれを抑制することができる。このため、電動機制御装置は、いわゆる低速回転領域でトルクが必要な場合の駆動の信頼性を高めることができる。   With the above-described configuration, the motor control device can suppress the risk of insufficient magnetic flux due to unintentional demagnetization of the low coercive force portion. For this reason, the motor control device can improve the reliability of driving when torque is required in a so-called low-speed rotation region.

本発明の望ましい態様として、前記制御手段は、前記励磁コイルのショート時に、前記低保磁力部の磁束量を低減させることが好ましい。   As a desirable mode of the present invention, it is preferable that the control means reduce the amount of magnetic flux of the low coercive force portion when the exciting coil is short-circuited.

上記構成により、電動機制御装置は、励磁コイルのショートの影響を抑制した状態で、電動機の駆動を継続することができる。このため、励磁コイルのショートの影響を抑制するためのリレー回路が不要となり、電動機制御装置は、製造コストを低減することができる。また、リレー回路がある場合、電動機制御装置は、リレー回路の動作中無通電状態でも、ショートコイルに鎖交するマグネットの磁束量を低減することができる。このため、電動機制御装置は、電磁ブレーキトルクが低減し、外力によりモータを回転させることができる。   With the above configuration, the electric motor control device can continue to drive the electric motor in a state in which the influence of the short-circuit of the exciting coil is suppressed. For this reason, the relay circuit for suppressing the influence of the short of an exciting coil becomes unnecessary, and the motor control apparatus can reduce manufacturing cost. In addition, when there is a relay circuit, the motor control device can reduce the amount of magnetic flux of the magnet linked to the short coil even in a non-energized state during operation of the relay circuit. For this reason, the motor control device can reduce the electromagnetic brake torque and rotate the motor by an external force.

本発明の望ましい態様として、前記制御手段は、前記励磁コイルの誘起電圧が電源電圧の上限に達しないように定められた前記電動機の回転数の閾値以上の場合、前記低保磁力部の磁束量を低減させることが好ましい。   As a desirable mode of the present invention, when the induced voltage of the exciting coil is equal to or higher than a threshold value of the rotation speed of the electric motor determined so as not to reach the upper limit of the power supply voltage, the control means is configured to reduce the amount of magnetic flux of the low coercive force portion. Is preferably reduced.

上記構成により、マグネットが埋め込まれたロータヨークからステータコアへ鎖交する磁束量を抑制し、励磁コイルに作用する磁束量が小さくなる。このため、励磁コイルに作用する磁束量が低下した分、誘起電圧の増加の余裕が生じる。永久磁石回転電動機では、ロータの回転数に比例して誘起電圧は増加する。そこで、電動機は、誘起電圧と電源電圧との釣り合いで決定される最大回転数を増加させることができる。その結果、電動機は、高回転領域において誘起電圧が電源電圧に達してしまうおそれを抑制し、ロータの可変速領域を拡大することができる。   With the above configuration, the amount of magnetic flux interlinked from the rotor yoke embedded with the magnet to the stator core is suppressed, and the amount of magnetic flux acting on the exciting coil is reduced. For this reason, the amount of magnetic flux acting on the exciting coil is reduced, so that there is a margin of increase in the induced voltage. In the permanent magnet rotary motor, the induced voltage increases in proportion to the rotational speed of the rotor. Therefore, the electric motor can increase the maximum rotation speed determined by the balance between the induced voltage and the power supply voltage. As a result, the electric motor can suppress the possibility that the induced voltage reaches the power supply voltage in the high rotation region, and can expand the variable speed region of the rotor.

本発明の望ましい態様として、前記制御手段は、前記電動機を逆回転させる前に、前記低保磁力部の磁束量を低減させることが好ましい。   As a desirable mode of the present invention, it is preferable that the control means reduce the amount of magnetic flux of the low coercive force portion before the motor is reversely rotated.

電動機を逆回転させる場合、瞬時に誘起電圧(逆起電圧)がモータのドライブ回路に印加され、ドライブ回路に負荷を生じさせるおそれ又はロータに逆作動トルクを生じさせるおそれがある。上記構成により、励磁コイルに作用する磁束量が低下した分、誘起電圧を低減できるので、瞬時に誘起電圧(逆起電圧)がモータのドライブ回路に印加され、ドライブ回路に負荷を生じさせるおそれ又はロータに逆作動トルクを生じさせるおそれを抑制することができる。   When the motor is reversely rotated, an induced voltage (counterelectromotive voltage) is instantaneously applied to the motor drive circuit, which may cause a load on the drive circuit or a reverse operation torque on the rotor. With the above configuration, the induced voltage can be reduced by the amount of magnetic flux acting on the exciting coil, so that the induced voltage (counterelectromotive voltage) may be instantaneously applied to the motor drive circuit and cause a load on the drive circuit. The possibility of causing reverse operating torque in the rotor can be suppressed.

本発明の望ましい態様として、前記電動機は、補助操舵トルクを得る電動パワーステアリング用電動機であることが好ましい。   As a desirable aspect of the present invention, the electric motor is preferably an electric power steering electric motor that obtains an auxiliary steering torque.

上記構成により、操舵者が受ける操舵のフィーリングに影響を与えることを抑制することができる。   With the above configuration, it is possible to suppress an influence on the steering feeling received by the steering person.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、電動パワーステアリング装置は、補助操舵トルクを得る電動パワーステアリング用電動機と、電動パワーステアリング用電動機を制御する制御手段とを含み、前記電動パワーステアリング用電動機は、ロータヨークと、前記ロータヨークの外側にギャップを有して環状に配置されるステータコアと、低保磁力部と前記低保磁力部よりも保磁力が高い高保磁力部とを含み、前記低保磁力部が前記高保磁力部よりも前記ギャップ側となるように前記ロータヨークに埋め込まれるマグネットと、前記ステータコアを励磁し、かつ前記低保磁力部の磁束量を変化させるための磁界を発生させる励磁コイルと、を含むことを特徴とする。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, an electric power steering apparatus includes an electric power steering motor that obtains an auxiliary steering torque, and a control unit that controls the electric power steering motor. The electric motor includes a rotor yoke, a stator core that is annularly arranged with a gap outside the rotor yoke, a low coercive force portion, and a high coercive force portion that has a higher coercive force than the low coercive force portion. Excitation that excites the stator core and the stator core so that the coercive force portion is closer to the gap than the high coercive force portion and generates a magnetic field for changing the amount of magnetic flux of the low coercive force portion And a coil.

上記構成により、低保磁力部の磁束量を変化することができるため、マグネットが埋め込まれたロータヨークからステータコアへ鎖交する磁束量を可変することができる。これにより、励磁コイルに作用する磁束量を変化させたことで、励磁コイルに生じる誘起電圧を変化させることができる。誘起電圧の変化により、電動パワーステアリング用電動機は、誘起電圧と電源電圧との釣り合いで決定される最大回転数を変化させることができる。このため、電動パワーステアリング用電動機は、高回転領域と低回転領域とで低保磁力部の磁束量を変化させ、所望の回転数とトルクとを得ることができる。   With the above configuration, the amount of magnetic flux in the low coercive force portion can be changed, so that the amount of magnetic flux interlinked from the rotor yoke embedded with the magnet to the stator core can be varied. Thereby, the induced voltage which arises in an exciting coil can be changed by changing the amount of magnetic flux which acts on an exciting coil. By changing the induced voltage, the electric power steering motor can change the maximum number of rotations determined by the balance between the induced voltage and the power supply voltage. For this reason, the electric power steering motor can change the amount of magnetic flux of the low coercive force portion between the high rotation region and the low rotation region, and can obtain a desired rotation speed and torque.

また、電動パワーステアリング用電動機は、低保磁力の磁石と高保磁力の磁石とを組み合わせてマグネットを構成する従来の電動機に比較して、低保磁力の磁石と高保磁力の磁石との間に生じる橋絡部分を減らすことができる。低保磁力部と高保磁力部とが一体としてロータヨークに埋め込まれることで、低保磁力部と高保磁力部との間に生じる橋絡部分からの磁石磁束の漏れを抑制し、マグネットの磁束を有効に利用することができる。   In addition, the electric power steering motor is generated between a low coercive force magnet and a high coercive force magnet, as compared with a conventional electric motor that combines a low coercive force magnet and a high coercive force magnet. The bridge part can be reduced. By embedding the low coercivity part and the high coercivity part in the rotor yoke as one body, leakage of magnet magnetic flux from the bridging part between the low coercivity part and the high coercivity part is suppressed, and the magnetic flux of the magnet is effective. Can be used.

また、電動パワーステアリング用電動機は、低保磁力の磁石と高保磁力の磁石とを組み合わせてマグネットを構成する従来の電動機に比較して、マグネットの部品点数を下げ、マグネットの加工費用及び管理コストを低減することができる。また、電動パワーステアリング用電動機のマグネットは、保磁力を高めることのできる希土類元素、例えばDy又はTbの使用量を低減することで、高価な元素の使用を抑制しマグネットの単価を低減することができる。その結果、電動パワーステアリング装置は、製造コストを低減することができる。   In addition, the electric power steering motor reduces the number of parts of the magnet and reduces the machining cost and management cost of the magnet compared to the conventional electric motor that combines a low coercivity magnet and a high coercivity magnet. Can be reduced. In addition, the magnet of the electric power steering motor can reduce the amount of rare earth elements that can increase the coercive force, such as Dy or Tb, thereby suppressing the use of expensive elements and reducing the unit price of the magnet. it can. As a result, the electric power steering device can reduce the manufacturing cost.

本発明の望ましい態様として、前記制御手段は、前記補助操舵トルクが不要であってかつ前記ステータコアを励磁しない状態で前記ロータヨークが回転する場合、前記低保磁力部の磁束量を低減させる減磁の制御を行うことが好ましい。   As a desirable aspect of the present invention, the control means is configured to reduce the amount of magnetic flux of the low coercive force portion when the rotor yoke rotates without the auxiliary steering torque being required and without exciting the stator core. It is preferable to perform control.

上記構成により、電動パワーステアリング装置は、電動パワーステアリング用電動機が空回りした場合のロストルクの増加を抑制することができる。例えば、低保磁力部の磁束量を低減した状態では、マグネットが埋め込まれたロータヨークからステータコアへ鎖交する磁束量が小さくなる。このため、ステータコアで生じる磁区が向きを変えるときのヒステリシス損が緩和される。ヒステリシス損は、電動パワーステアリング用電動機が空回りした場合のロストルクの増加の要因となる。つまり、上記構成により、電動パワーステアリング用電動機制御装置は、励磁コイルに通電されていない状態で、ロータが回転させられる場合において、ロータの回転に対する摩擦力を小さくすることができる。   With the above configuration, the electric power steering apparatus can suppress an increase in loss torque when the electric power steering motor is idled. For example, in a state where the amount of magnetic flux of the low coercive force portion is reduced, the amount of magnetic flux interlinked from the rotor yoke in which the magnet is embedded to the stator core is reduced. For this reason, the hysteresis loss is reduced when the magnetic domains generated in the stator core change direction. Hysteresis loss causes an increase in loss torque when the electric power steering motor runs idle. That is, with the above configuration, the electric power steering electric motor control device can reduce the frictional force against the rotation of the rotor when the rotor is rotated in a state where the excitation coil is not energized.

本発明の望ましい態様として、前記制御手段は、低保磁力部の磁束量を低減させる減磁の制御を行っていないときに前記保磁力部が減磁している場合、前記低保磁力部の磁束量を増加させる着磁の制御を行うことが好ましい。   As a desirable mode of the present invention, when the control means is demagnetizing when the demagnetization control is not performed to reduce the amount of magnetic flux of the low coercive force portion, It is preferable to control magnetization to increase the amount of magnetic flux.

上記構成により、電動パワーステアリング装置は、意図しない低保磁力部の減磁による磁束量の不足のおそれを抑制することができる。このため、電動パワーステアリング装置は、いわゆる低速回転領域でトルクが必要な場合の駆動の信頼性を高めることができる。   With the above-described configuration, the electric power steering apparatus can suppress the risk of insufficient magnetic flux due to unintentional demagnetization of the low coercive force portion. For this reason, the electric power steering apparatus can improve the driving reliability when torque is required in a so-called low-speed rotation region.

本発明の望ましい態様として、前記制御手段は、定期的に、前記低保磁力部の磁束量を増加させることが好ましい。   As a desirable mode of the present invention, it is preferable that the control means periodically increase the amount of magnetic flux of the low coercive force portion.

上記構成により、電動パワーステアリング装置は、意図しない低保磁力部の減磁による磁束量の不足のおそれを抑制することができる。このため、電動パワーステアリング装置は、いわゆる低速回転領域でトルクが必要な場合の駆動の信頼性を高めることができる。   With the above-described configuration, the electric power steering apparatus can suppress the risk of insufficient magnetic flux due to unintentional demagnetization of the low coercive force portion. For this reason, the electric power steering apparatus can improve the driving reliability when torque is required in a so-called low-speed rotation region.

本発明の望ましい態様として、前記制御手段は、前記励磁コイルのショート時に、前記低保磁力部の磁束量を低減させることが好ましい。   As a desirable mode of the present invention, it is preferable that the control means reduce the amount of magnetic flux of the low coercive force portion when the exciting coil is short-circuited.

上記構成により、電動パワーステアリング装置は、励磁コイルのショートの影響を抑制した状態で、電動機の駆動を継続することができる。このため、励磁コイルのショートの影響を抑制するためのリレー回路が不要となり、電動パワーステアリング装置は、製造コストを低減することができる。また、リレー回路がある場合、電動パワーステアリング装置は、リレー回路の動作中無通電状態でも、ショートコイルに鎖交するマグネットの磁束量を低減することができる。このため、電動パワーステアリング装置は、電磁ブレーキトルクが低減し、外力によりモータを回転させることができる。   With the above configuration, the electric power steering apparatus can continue to drive the electric motor in a state where the influence of the short-circuit of the exciting coil is suppressed. For this reason, the relay circuit for suppressing the influence of the short of the exciting coil becomes unnecessary, and the electric power steering apparatus can reduce the manufacturing cost. Further, when there is a relay circuit, the electric power steering device can reduce the amount of magnetic flux of the magnet interlinked with the short coil even in a non-energized state during operation of the relay circuit. Therefore, the electric power steering apparatus can reduce the electromagnetic brake torque and rotate the motor by an external force.

本発明の望ましい態様として、前記制御手段は、前記励磁コイルの誘起電圧が電源電圧の上限に達しないように定められた前記電動パワーステアリング用電動機の回転数の閾値以上の場合、前記低保磁力部の磁束量を低減させることが好ましい。   As a desirable mode of the present invention, the control means is configured to reduce the low coercive force when the induced voltage of the exciting coil is equal to or higher than a threshold value of the rotational speed of the electric power steering motor determined so as not to reach an upper limit of a power supply voltage. It is preferable to reduce the amount of magnetic flux in the part.

上記構成により、マグネットが埋め込まれたロータヨークからステータコアへ鎖交する磁束量を抑制し、励磁コイルに作用する磁束量が小さくなる。このため、励磁コイルに作用する磁束量が低下した分、誘起電圧の増加の余裕が生じる。永久磁石回転電動機では、ロータの回転数に比例して誘起電圧は増加する。そこで、電動パワーステアリング用電動機は、誘起電圧と電源電圧との釣り合いで決定される最大回転数を増加させることができる。その結果、電動パワーステアリング用電動機は、高回転領域において誘起電圧が電源電圧に達してしまうおそれを抑制し、ロータの可変速領域を拡大することができる。   With the above configuration, the amount of magnetic flux interlinked from the rotor yoke embedded with the magnet to the stator core is suppressed, and the amount of magnetic flux acting on the exciting coil is reduced. For this reason, the amount of magnetic flux acting on the exciting coil is reduced, so that there is a margin of increase in the induced voltage. In the permanent magnet rotary motor, the induced voltage increases in proportion to the rotational speed of the rotor. Therefore, the electric power steering motor can increase the maximum number of rotations determined by the balance between the induced voltage and the power supply voltage. As a result, the electric power steering motor can suppress the possibility that the induced voltage reaches the power supply voltage in the high rotation region, and can expand the variable speed region of the rotor.

本発明の望ましい態様として、前記制御手段は、前記電動機を逆回転させる前に、前記低保磁力部の磁束量を低減させることが好ましい。   As a desirable mode of the present invention, it is preferable that the control means reduce the amount of magnetic flux of the low coercive force portion before the motor is reversely rotated.

電動パワーステアリング用電動機の回転を逆回転とする場合、瞬時に誘起電圧(逆起電圧)がモータのドライブ回路に印加され、ドライブ回路に負荷を生じさせるおそれ又はロータに逆作動トルクを生じさせるおそれがある。上記構成により、励磁コイルに作用する磁束量が低下した分、誘起電圧を低減できるので、瞬時に誘起電圧(逆起電圧)がモータのドライブ回路に印加され、ドライブ回路に負荷を生じさせるおそれ又はロータに逆作動トルクを生じさせるおそれを抑制することができる。   When the rotation of the electric power steering motor is reversed, an induced voltage (counterelectromotive voltage) is instantaneously applied to the motor drive circuit, which may cause a load on the drive circuit or a reverse operation torque on the rotor. There is. With the above configuration, the induced voltage can be reduced by the amount of magnetic flux acting on the exciting coil, so that the induced voltage (counterelectromotive voltage) may be instantaneously applied to the motor drive circuit and cause a load on the drive circuit. The possibility of causing reverse operating torque in the rotor can be suppressed.

本発明は、製造コストを低減できる電動機、電動機制御装置及び電動パワーステアリング装置を提供することができる。   The present invention can provide an electric motor, an electric motor control device, and an electric power steering device that can reduce manufacturing costs.

図1は、実施形態1に係るブラシレスモータを備える電動パワーステアリング装置の構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of an electric power steering apparatus including a brushless motor according to the first embodiment. 図2は、実施形態1の電動パワーステアリング装置が備える減速装置の一例を説明する正面図である。FIG. 2 is a front view for explaining an example of a speed reducer included in the electric power steering apparatus according to the first embodiment. 図3は、中心軸を含む仮想平面で実施形態1のモータの構成を切って模式的に示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the motor of the first embodiment on a virtual plane including the central axis. 図4は、実施形態1のモータの構成を中心軸に直交する仮想平面で切って模式的に示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the motor according to the first embodiment, taken along a virtual plane orthogonal to the central axis. 図5は、実施形態1のロータを模式的に示す説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram schematically illustrating the rotor according to the first embodiment. 図6は、実施形態1のマグネットの製造方法を説明するフローチャートである。FIG. 6 is a flowchart for explaining a magnet manufacturing method according to the first embodiment. 図7は、実施形態1のブラシレスモータの制御ステップを説明するためのフローチャートである。FIG. 7 is a flowchart for explaining control steps of the brushless motor according to the first embodiment. 図8は、実施形態2のブラシレスモータの制御ステップを説明するためのフローチャートである。FIG. 8 is a flowchart for explaining control steps of the brushless motor according to the second embodiment. 図9は、実施形態2のブラシレスモータの回転数とトルクとの関係を示す説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram illustrating a relationship between the rotation speed and torque of the brushless motor according to the second embodiment. 図10は、実施形態3のブラシレスモータの制御ステップを説明するためのフローチャートである。FIG. 10 is a flowchart for explaining control steps of the brushless motor according to the third embodiment. 図11は、実施形態4のブラシレスモータの制御ステップを説明するためのフローチャートである。FIG. 11 is a flowchart for explaining control steps of the brushless motor according to the fourth embodiment. 図12は、実施形態5のブラシレスモータの制御ステップを説明するためのフローチャートである。FIG. 12 is a flowchart for explaining control steps of the brushless motor according to the fifth embodiment. 図13は、実施形態6のブラシレスモータの制御ステップを説明するためのフローチャートである。FIG. 13 is a flowchart for explaining control steps of the brushless motor according to the sixth embodiment.

本発明を実施するための形態(実施形態)につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Embodiments (embodiments) for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited by the contents described in the following embodiments. The constituent elements described below include those that can be easily assumed by those skilled in the art and those that are substantially the same. Furthermore, the constituent elements described below can be appropriately combined.

(実施形態1)
図1は、実施形態1に係るブラシレスモータを備える電動パワーステアリング装置の構成図である。まず、図1を用いて、本実施形態のブラシレスモータを備える電動パワーステアリング装置の概要を説明する。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a configuration diagram of an electric power steering apparatus including a brushless motor according to the first embodiment. First, an outline of an electric power steering apparatus including the brushless motor according to the present embodiment will be described with reference to FIG.

電動パワーステアリング装置80は、操舵者から与えられる力が伝達する順に、ステアリングホイール81と、ステアリングシャフト82と、操舵力アシスト機構83と、ユニバーサルジョイント84と、ロアシャフト85と、ユニバーサルジョイント86と、ピニオンシャフト87と、ステアリングギヤ88と、タイロッド89とを備える。また、電動パワーステアリング装置80は、ECU(Electronic Control Unit)90と、トルクセンサ91aと、車速センサ91bとを備える。   The electric power steering device 80 includes a steering wheel 81, a steering shaft 82, a steering force assist mechanism 83, a universal joint 84, a lower shaft 85, a universal joint 86, in the order in which the force applied from the steering wheel is transmitted. A pinion shaft 87, a steering gear 88, and a tie rod 89 are provided. The electric power steering device 80 includes an ECU (Electronic Control Unit) 90, a torque sensor 91a, and a vehicle speed sensor 91b.

ステアリングシャフト82は、入力軸82aと、出力軸82bとを含む。入力軸82aは、一方の端部がステアリングホイール81に連結され、他方の端部がトルクセンサ91aを介して操舵力アシスト機構83に連結される。出力軸82bは、一方の端部が操舵力アシスト機構83に連結され、他方の端部がユニバーサルジョイント84に連結される。本実施形態では、入力軸82a及び出力軸82bは、鉄等の磁性材料から形成される。   The steering shaft 82 includes an input shaft 82a and an output shaft 82b. The input shaft 82a has one end connected to the steering wheel 81 and the other end connected to the steering force assist mechanism 83 via the torque sensor 91a. The output shaft 82 b has one end connected to the steering force assist mechanism 83 and the other end connected to the universal joint 84. In the present embodiment, the input shaft 82a and the output shaft 82b are made of a magnetic material such as iron.

ロアシャフト85は、一方の端部がユニバーサルジョイント84に連結され、他方の端部がユニバーサルジョイント86に連結される。ピニオンシャフト87は、一方の端部がユニバーサルジョイント86に連結され、他方の端部がステアリングギヤ88に連結される。   The lower shaft 85 has one end connected to the universal joint 84 and the other end connected to the universal joint 86. The pinion shaft 87 has one end connected to the universal joint 86 and the other end connected to the steering gear 88.

ステアリングギヤ88は、ピニオン88aと、ラック88bとを含む。ピニオン88aは、ピニオンシャフト87に連結される。ラック88bは、ピニオン88aに噛み合う。ステアリングギヤ88は、ラックアンドピニオン形式として構成される。ステアリングギヤ88は、ピニオン88aに伝達された回転運動をラック88bで直進運動に変換する。タイロッド89は、ラック88bに連結される。   Steering gear 88 includes a pinion 88a and a rack 88b. The pinion 88a is connected to the pinion shaft 87. The rack 88b meshes with the pinion 88a. The steering gear 88 is configured as a rack and pinion type. The steering gear 88 converts the rotational motion transmitted to the pinion 88a into a linear motion by the rack 88b. The tie rod 89 is connected to the rack 88b.

操舵力アシスト機構83は、減速装置92と、ブラシレスモータ10とを含む。減速装置92は、出力軸82bに連結される。ブラシレスモータ10は、減速装置92に連結され、かつ、補助操舵トルクを発生させる電動機である。なお、電動パワーステアリング装置80は、ステアリングシャフト82と、トルクセンサ91aと、減速装置92とによりステアリングコラムが構成されている。ブラシレスモータ10は、ステアリングコラムの出力軸82bに補助操舵トルクを与える。すなわち、本実施形態の電動パワーステアリング装置80は、コラムアシスト方式である。   The steering force assist mechanism 83 includes a speed reducer 92 and the brushless motor 10. The reduction gear 92 is connected to the output shaft 82b. The brushless motor 10 is an electric motor that is connected to the reduction gear 92 and generates auxiliary steering torque. In the electric power steering device 80, a steering column is constituted by the steering shaft 82, the torque sensor 91a, and the speed reducer 92. The brushless motor 10 gives auxiliary steering torque to the output shaft 82b of the steering column. That is, the electric power steering apparatus 80 of this embodiment is a column assist system.

図2は、実施形態1の電動パワーステアリング装置が備える減速装置の一例を説明する正面図である。図2は、一部を断面として示してある。減速装置92はウォーム減速装置である。減速装置92は、減速装置ハウジング93と、ウォーム94と、玉軸受95aと、玉軸受95bと、ウォームホイール96と、ホルダ97とを備える。   FIG. 2 is a front view for explaining an example of a speed reducer included in the electric power steering apparatus according to the first embodiment. FIG. 2 shows a part in cross section. The speed reducer 92 is a worm speed reducer. The reduction gear 92 includes a reduction gear housing 93, a worm 94, a ball bearing 95 a, a ball bearing 95 b, a worm wheel 96, and a holder 97.

ウォーム94は、ブラシレスモータ10のシャフト21にスプライン、または弾性カップリングで結合する。ウォーム94は、玉軸受95aと、ホルダ97に保持された玉軸受95bとで回転自在に減速装置ハウジング93に保持されている。ウォームホイール96は、減速装置ハウジング93に回転自在に保持される。ウォーム94の一部に形成されたウォーム歯94aは、ウォームホイール96に形成されているウォームホイール歯96aに噛み合う。   The worm 94 is coupled to the shaft 21 of the brushless motor 10 by a spline or an elastic coupling. The worm 94 is held in the speed reducer housing 93 so as to be rotatable by a ball bearing 95 a and a ball bearing 95 b held by the holder 97. The worm wheel 96 is rotatably held by the speed reducer housing 93. The worm teeth 94 a formed on a part of the worm 94 mesh with the worm wheel teeth 96 a formed on the worm wheel 96.

ブラシレスモータ10の回転力は、ウォーム94を介してウォームホイール96に伝達されて、ウォームホイール96を回転させる。減速装置92は、ウォーム94及びウォームホイール96によって、ブラシレスモータ10のトルクを増加する。そして、減速装置92は、図1に示すステアリングコラムの出力軸82bに補助操舵トルクを与える。   The rotational force of the brushless motor 10 is transmitted to the worm wheel 96 through the worm 94 to rotate the worm wheel 96. The reduction gear 92 increases the torque of the brushless motor 10 by the worm 94 and the worm wheel 96. Then, the reduction gear 92 gives an auxiliary steering torque to the output shaft 82b of the steering column shown in FIG.

図1に示すトルクセンサ91aは、ステアリングホイール81を介して入力軸82aに伝達された運転者の操舵力を操舵トルクとして検出する。車速センサ91bは、電動パワーステアリング装置80が搭載される車両の走行速度を検出する。ECU90は、ブラシレスモータ10と、トルクセンサ91aと、車速センサ91bと電気的に接続される。   The torque sensor 91a shown in FIG. 1 detects the driver's steering force transmitted to the input shaft 82a via the steering wheel 81 as a steering torque. The vehicle speed sensor 91b detects the traveling speed of the vehicle on which the electric power steering device 80 is mounted. The ECU 90 is electrically connected to the brushless motor 10, the torque sensor 91a, and the vehicle speed sensor 91b.

ECU90は、ブラシレスモータ10の動作を制御する。また、ECU90は、トルクセンサ91a及び車速センサ91bのそれぞれから信号を取得する。すなわち、ECU90は、トルクセンサ91aから操舵トルクTを取得し、かつ、車速センサ91bから車両の走行速度Vを取得する。ECU90は、イグニッションスイッチ98がオンの状態で、電源装置(例えば車載のバッテリ)99から電力が供給される。ECU90は、操舵トルクTと走行速度Vとに基づいてアシスト指令の補助操舵指令値を算出する。そして、ECU90は、その算出された補助操舵指令値に基づいてブラシレスモータ10へ供給する電力値Xを調節する。ECU90は、ブラシレスモータ10から誘起電圧の情報又は後述するレゾルバからロータの回転の情報を動作情報Yとして取得する。   The ECU 90 controls the operation of the brushless motor 10. Moreover, ECU90 acquires a signal from each of the torque sensor 91a and the vehicle speed sensor 91b. That is, the ECU 90 acquires the steering torque T from the torque sensor 91a, and acquires the traveling speed V of the vehicle from the vehicle speed sensor 91b. The ECU 90 is supplied with electric power from a power supply device (for example, a vehicle-mounted battery) 99 with the ignition switch 98 turned on. The ECU 90 calculates an assist steering command value of the assist command based on the steering torque T and the traveling speed V. Then, the ECU 90 adjusts the power value X supplied to the brushless motor 10 based on the calculated auxiliary steering command value. The ECU 90 acquires the information on the induced voltage from the brushless motor 10 or the information on the rotation of the rotor from the resolver described later as the operation information Y.

ステアリングホイール81に入力された操舵者(運転者)の操舵力は、入力軸82aを介して操舵力アシスト機構83の減速装置92に伝わる。この時に、ECU90は、入力軸82aに入力された操舵トルクTをトルクセンサ91aから取得し、かつ、走行速度Vを車速センサ91bから取得する。そして、ECU90は、ブラシレスモータ10の動作を制御する。ブラシレスモータ10が作り出した補助操舵トルクは、減速装置92に伝えられる。   The steering force of the driver (driver) input to the steering wheel 81 is transmitted to the speed reduction device 92 of the steering force assist mechanism 83 via the input shaft 82a. At this time, the ECU 90 acquires the steering torque T input to the input shaft 82a from the torque sensor 91a, and acquires the traveling speed V from the vehicle speed sensor 91b. The ECU 90 controls the operation of the brushless motor 10. The auxiliary steering torque created by the brushless motor 10 is transmitted to the speed reducer 92.

出力軸82bを介して出力された操舵トルク(補助操舵トルクを含む)は、ユニバーサルジョイント84を介してロアシャフト85に伝達され、さらにユニバーサルジョイント86を介してピニオンシャフト87に伝達される。ピニオンシャフト87に伝達された操舵力は、ステアリングギヤ88を介してタイロッド89に伝達され、操舵輪を転舵させる。次に、ブラシレスモータ10について説明する。   The steering torque (including auxiliary steering torque) output via the output shaft 82 b is transmitted to the lower shaft 85 via the universal joint 84 and further transmitted to the pinion shaft 87 via the universal joint 86. The steering force transmitted to the pinion shaft 87 is transmitted to the tie rod 89 via the steering gear 88 to steer the steered wheels. Next, the brushless motor 10 will be described.

図3は、中心軸を含む仮想平面で実施形態1のモータの構成を切って模式的に示す断面図である。図4は、実施形態1のモータの構成を中心軸に直交する仮想平面で切って模式的に示す断面図である。図3に示すように、ブラシレスモータ10は、ハウジング11と、軸受12と、軸受13と、レゾルバ14と、ロータ20と、ブラシレスモータ用ステータとしてのステータ30とを備える。   FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the motor of the first embodiment on a virtual plane including the central axis. FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the motor according to the first embodiment, taken along a virtual plane orthogonal to the central axis. As shown in FIG. 3, the brushless motor 10 includes a housing 11, a bearing 12, a bearing 13, a resolver 14, a rotor 20, and a stator 30 as a brushless motor stator.

ハウジング11は、筒状ハウジング11aと、フロントブラケット11bとを含む。フロントブラケット11bは、略円板状に形成されて筒状ハウジング11aの一方の開口端部を閉塞するように筒状ハウジング11aに取り付けられる。筒状ハウジング11aは、フロントブラケット11bとは反対側の端部に、この端部を閉塞するように底部11cが形成される。底部11cは、例えば、筒状ハウジング11aと一体に形成される。筒状ハウジング11aを形成する磁性材料としては、例えばSPCC(Steel Plate Cold Commercial)等の一般的な鋼材や、電磁軟鉄等が適用できる。また、フロントブラケット11bは、ブラシレスモータ10を所望の機器に取り付ける際のフランジの役割を果たしている。   The housing 11 includes a cylindrical housing 11a and a front bracket 11b. The front bracket 11b is formed in a substantially disc shape and is attached to the cylindrical housing 11a so as to close one open end of the cylindrical housing 11a. The cylindrical housing 11a is formed with a bottom 11c at the end opposite to the front bracket 11b so as to close the end. The bottom part 11c is formed integrally with the cylindrical housing 11a, for example. As a magnetic material forming the cylindrical housing 11a, for example, a general steel material such as SPCC (Steel Plate Cold Commercial), electromagnetic soft iron, or the like can be applied. The front bracket 11b serves as a flange when the brushless motor 10 is attached to a desired device.

軸受12は、筒状ハウジング11aの内側であって、フロントブラケット11bの略中央部分に設けられる。軸受13は、筒状ハウジング11aの内側であって、底部11cの略中央部分に設けられる。軸受12は、筒状ハウジング11aの内側に配置されたロータ20の一部であるシャフト21の一端を回転可能に支持する。軸受13は、シャフト21の他端を回転可能に支持する。これにより、シャフト21は、中心軸Zrを中心に回転する。   The bearing 12 is provided inside the cylindrical housing 11a and at a substantially central portion of the front bracket 11b. The bearing 13 is provided inside the cylindrical housing 11a and at a substantially central portion of the bottom portion 11c. The bearing 12 rotatably supports one end of a shaft 21 that is a part of the rotor 20 disposed inside the cylindrical housing 11a. The bearing 13 rotatably supports the other end of the shaft 21. Thereby, the shaft 21 rotates around the central axis Zr.

レゾルバ14は、シャフト21のフロントブラケット11b側に設けられる端子台15によって支持される。レゾルバ14は、ロータ20(シャフト21)の回転位置を検出する。レゾルバ14は、レゾルバロータ14aと、レゾルバステータ14bとを備える。レゾルバロータ14aは、シャフト21の円周面に圧入等で取り付けられる。レゾルバステータ14bは、レゾルバロータ14aに所定間隔の空隙を介して対向して配置される。   The resolver 14 is supported by a terminal block 15 provided on the front bracket 11b side of the shaft 21. The resolver 14 detects the rotational position of the rotor 20 (shaft 21). The resolver 14 includes a resolver rotor 14a and a resolver stator 14b. The resolver rotor 14a is attached to the circumferential surface of the shaft 21 by press fitting or the like. The resolver stator 14b is disposed to face the resolver rotor 14a with a predetermined gap.

ステータ30は、筒状ハウジング11aの内部にロータ20を包囲するように筒状に設けられる。ステータ30は、筒状ハウジング11aの内周面11dに例えば嵌合されて取り付けられる。ステータ30の中心軸は、ロータ20の中心軸Zrと一致する。ステータ30は、筒状のステータコア31と、励磁コイル37とを含む。ステータ30は、ステータコア31に励磁コイル37が巻きつけられる。   The stator 30 is provided in a cylindrical shape so as to surround the rotor 20 inside the cylindrical housing 11a. The stator 30 is attached, for example, by being fitted to the inner peripheral surface 11d of the cylindrical housing 11a. The central axis of the stator 30 coincides with the central axis Zr of the rotor 20. The stator 30 includes a cylindrical stator core 31 and an excitation coil 37. In the stator 30, an exciting coil 37 is wound around the stator core 31.

図4に示すように、ステータコア31は、複数の分割コア32を含む。複数の分割コア32は、中心軸Zrを中心とした周方向(図3に示す筒状ハウジング11aの内周面11dに沿う方向)に等間隔で並んで配置される。以下、中心軸Zrを中心とした周方向を単に周方向という。ステータコア31は、複数の分割コア32が組み合わされて構成される。そして、ステータコア31が筒状ハウジング11a内に圧入されることで、ステータ30は、環状の状態で筒状ハウジング11aの内部に設けられる。なお、ステータコア31と筒状ハウジング11aとは、圧入の他に接着、焼き嵌め又は溶接等によって固定されてもよい。   As shown in FIG. 4, the stator core 31 includes a plurality of divided cores 32. The plurality of split cores 32 are arranged at equal intervals in the circumferential direction around the central axis Zr (the direction along the inner peripheral surface 11d of the cylindrical housing 11a shown in FIG. 3). Hereinafter, the circumferential direction around the central axis Zr is simply referred to as the circumferential direction. The stator core 31 is configured by combining a plurality of divided cores 32. The stator core 31 is press-fitted into the cylindrical housing 11a, so that the stator 30 is provided in the cylindrical housing 11a in an annular state. The stator core 31 and the cylindrical housing 11a may be fixed by adhesion, shrink fitting, welding or the like in addition to press-fitting.

分割コア32は、略同形状に形成された複数のコア片が中心軸Zr方向に積層されて束ねられることで形成される。分割コア32は、電磁鋼板などの磁性材料で形成される。分割コア32は、バックヨーク33と、ティース34とを有する。バックヨーク33は、円弧状の部分を含む。バックヨーク33は、複数の分割コア32が組み合わされると、環状形状を形成する。ティース34は、バックヨーク33の内周面からロータ20に向かって延びる部分である。   The split core 32 is formed by stacking and bundling a plurality of core pieces formed in substantially the same shape in the central axis Zr direction. The split core 32 is formed of a magnetic material such as an electromagnetic steel plate. The split core 32 has a back yoke 33 and teeth 34. The back yoke 33 includes an arc-shaped portion. The back yoke 33 forms an annular shape when the plurality of divided cores 32 are combined. The teeth 34 are portions extending from the inner peripheral surface of the back yoke 33 toward the rotor 20.

図4に示す励磁コイル37は、線状の電線である。励磁コイル37は、分割コア32のティース34の外周にインシュレータ37aを介して集中巻きされる。インシュレータ37aは、励磁コイル37と分割コア32とを絶縁するための部材であり、耐熱部材で形成される。このように構成されたステータコア31が図4に示すように複数組み合わされることにより、ステータ30は、ロータ20を包囲できる形状となる。そして、ステータコア31は、ロータヨーク22の外側に所定の間隔となるギャップLgを有して環状に配置される。   The exciting coil 37 shown in FIG. 4 is a linear electric wire. The exciting coil 37 is concentratedly wound around the outer periphery of the tooth 34 of the split core 32 via an insulator 37a. The insulator 37a is a member for insulating the exciting coil 37 and the split core 32, and is formed of a heat resistant member. By combining a plurality of stator cores 31 thus configured as shown in FIG. 4, the stator 30 has a shape that can surround the rotor 20. The stator core 31 is annularly disposed outside the rotor yoke 22 with a gap Lg having a predetermined interval.

ロータ20は、筒状ハウジング11aに対して中心軸Zrを中心に回転できるように、筒状ハウジング11aの内部に設けられる。ロータ20は、シャフト21と、ロータヨーク22と、マグネット23とを含む。シャフト21は、筒状に形成される。ロータヨーク22は、筒状に形成される。   The rotor 20 is provided inside the cylindrical housing 11a so as to be rotatable about the central axis Zr with respect to the cylindrical housing 11a. The rotor 20 includes a shaft 21, a rotor yoke 22, and a magnet 23. The shaft 21 is formed in a cylindrical shape. The rotor yoke 22 is formed in a cylindrical shape.

また、ロータヨーク22は、電磁鋼板が、接着、ボス、カシメなどの手段により積層されて製造される。ロータヨーク22は、順次金型の型内で積層され、金型から排出される。ロータヨーク22は、例えばその中空部分にシャフト21が圧入されてシャフト21に固定される。なお、シャフト21とロータヨーク22とは、一体で成型されてもよい。   The rotor yoke 22 is manufactured by laminating electromagnetic steel plates by means such as adhesion, boss, caulking and the like. The rotor yoke 22 is sequentially stacked in the mold and discharged from the mold. The rotor yoke 22 is fixed to the shaft 21 by press-fitting the shaft 21 into, for example, a hollow portion thereof. The shaft 21 and the rotor yoke 22 may be integrally formed.

マグネット23は、ロータヨーク22の外周方向に沿って埋め込まれ、複数設けられている。マグネット23は、永久磁石であり、S極及びN極がロータヨーク22の周方向に交互に等間隔で配置される。これにより、図4に示すロータ20の極数は、ロータヨーク22の外周側にN極と、S極とがロータヨーク22の周方向に交互に配置された14極である。   A plurality of magnets 23 are embedded along the outer circumferential direction of the rotor yoke 22. The magnet 23 is a permanent magnet, and S poles and N poles are alternately arranged at equal intervals in the circumferential direction of the rotor yoke 22. As a result, the number of poles of the rotor 20 shown in FIG. 4 is 14 poles in which N poles and S poles are alternately arranged on the outer circumferential side of the rotor yoke 22 in the circumferential direction of the rotor yoke 22.

マグネット23は、ロータヨーク22のマグネット収容孔24に収容され、例えば、磁力により取り付けられる。本実施形態では、マグネット23は、分割形状(セグメント構造)である。図5は、実施形態1のロータを模式的に示す説明図である。   The magnet 23 is accommodated in the magnet accommodation hole 24 of the rotor yoke 22 and attached by, for example, a magnetic force. In the present embodiment, the magnet 23 has a divided shape (segment structure). FIG. 5 is an explanatory diagram schematically illustrating the rotor according to the first embodiment.

図5に示すように、マグネット収容孔24は、ロータヨーク22に空けられた貫通孔である。マグネット収容孔24は、外周部に複数設けられて等間隔に配置されている。ロータヨーク22の外周側がN極に着磁されているマグネット23は、一対のセグメント磁石23Aとセグメント磁石23Bとを含む。一対のセグメント磁石23Aとセグメント磁石23Bとは、マグネット収容孔24に収容され、中心軸Zrからみてロータヨーク22の外周に広がるV字状に配列されている。   As shown in FIG. 5, the magnet accommodation hole 24 is a through hole formed in the rotor yoke 22. A plurality of magnet housing holes 24 are provided on the outer peripheral portion and arranged at equal intervals. The magnet 23 in which the outer peripheral side of the rotor yoke 22 is magnetized with an N pole includes a pair of segment magnets 23A and a segment magnet 23B. The pair of segment magnets 23 </ b> A and the segment magnets 23 </ b> B are housed in the magnet housing holes 24 and are arranged in a V shape extending on the outer periphery of the rotor yoke 22 as viewed from the central axis Zr.

また、ロータヨーク22の外周側がS極に着磁されているマグネット23は、一対のセグメント磁石23Cとセグメント磁石23Dとを含む。一対のセグメント磁石23Cとセグメント磁石23Dとは、マグネット収容孔24に収容され、中心軸Zrからみてロータヨーク22の外周に広がるV字状に配列されている。   Further, the magnet 23 in which the outer peripheral side of the rotor yoke 22 is magnetized to the S pole includes a pair of segment magnets 23C and a segment magnet 23D. The pair of segment magnets 23C and the segment magnets 23D are housed in the magnet housing holes 24, and are arranged in a V shape that spreads on the outer periphery of the rotor yoke 22 as viewed from the central axis Zr.

フラックスバリア25は、例えば、ロータヨーク22に設けられた貫通孔であり、S極とN極との磁束短絡を防止することができる。フラックスバリア25は、磁束の通過を抑制又は遮断できるものであればよく、空隙又は非磁性材料の絶縁材であればよい。   The flux barrier 25 is, for example, a through hole provided in the rotor yoke 22 and can prevent a magnetic flux short circuit between the S pole and the N pole. The flux barrier 25 only needs to be capable of suppressing or blocking the passage of magnetic flux, and may be a gap or a non-magnetic insulating material.

ロータヨーク22にフラックスバリア25を備えることで、ロータヨーク22の外周方向に部分的な磁気抵抗の差が生じる。例えば、一対のセグメント磁石23Aとセグメント磁石23Bとの間は磁気的凹部となり、フラックスバリア25近傍は、ブリッジとよばれる磁気的凸部となる。   By providing the flux barrier 25 in the rotor yoke 22, a partial magnetic resistance difference occurs in the outer circumferential direction of the rotor yoke 22. For example, a magnetic concave portion is formed between the pair of segment magnets 23A and the segment magnet 23B, and the vicinity of the flux barrier 25 is a magnetic convex portion called a bridge.

同様に、一対のセグメント磁石23Cとセグメント磁石23Dとの間は磁気的凹部となり、フラックスバリア25近傍は、ブリッジとよばれる磁気的凸部となる。このため、ロータヨーク22の外周には、磁気的凹部と磁気的凸部とが交互に配置され、磁気的凹部がq軸と磁気的凸部がd軸とそれぞれ呼ばれている。   Similarly, a magnetic concave portion is formed between the pair of segment magnets 23C and the segment magnet 23D, and the vicinity of the flux barrier 25 is a magnetic convex portion called a bridge. For this reason, magnetic concave portions and magnetic convex portions are alternately arranged on the outer periphery of the rotor yoke 22, and the magnetic concave portion is called the q axis and the magnetic convex portion is called the d axis.

セグメント磁石23A、セグメント磁石23B、セグメント磁石23C及びセグメント磁石23Dは、1つの磁性体の中に相対的に保磁力が異なる領域である低保磁力部26と高保磁力部27とを含む。図5に示すように、低保磁力部26は高保磁力部27よりもロータヨーク22のギャップLg側となるようにロータヨーク22に埋め込まれている。図6は、実施形態1のマグネットの製造方法を説明するフローチャートである。   The segment magnet 23A, the segment magnet 23B, the segment magnet 23C, and the segment magnet 23D include a low coercive force portion 26 and a high coercive force portion 27 that are regions having relatively different coercive forces in one magnetic body. As shown in FIG. 5, the low coercive force portion 26 is embedded in the rotor yoke 22 so as to be closer to the gap Lg of the rotor yoke 22 than the high coercive force portion 27. FIG. 6 is a flowchart for explaining a magnet manufacturing method according to the first embodiment.

図6に示すように、製造装置は、セグメント磁石23A、セグメント磁石23B、セグメント磁石23C及びセグメント磁石23Dの全体を低保磁力部26に相当する保磁力を有する磁性体で低保磁力磁石を製造する(ステップS1)。例えば、磁性体は、Nd−Fe−B系磁石である。   As shown in FIG. 6, the manufacturing apparatus manufactures a low coercivity magnet using a magnetic material having a coercive force corresponding to the low coercive force portion 26 for the entire segment magnet 23A, segment magnet 23B, segment magnet 23C, and segment magnet 23D. (Step S1). For example, the magnetic material is an Nd—Fe—B magnet.

磁性体の保磁力は、励磁コイル37がロータ20を回転させるために発生する励磁磁界では減磁されない程度であることが好ましい。また、磁性体の保磁力は、励磁コイル37が上述した励磁磁界よりも大きな磁界である減磁磁界または着磁磁界を加えると、減磁または着磁可能な程度であることが好ましい。   The coercive force of the magnetic material is preferably such that it is not demagnetized by the exciting magnetic field generated by the exciting coil 37 rotating the rotor 20. The coercive force of the magnetic material is preferably such that the exciting coil 37 can be demagnetized or magnetized when a demagnetizing magnetic field or a magnetizing magnetic field that is larger than the above-described exciting magnetic field is applied.

次に、製造装置は、ステップS1で製造した磁性体に対し、粒界拡散処理を行う(ステップS2)。例えば、製造装置は、Nd−Fe−B系磁石の磁性体の所定の表面に、希土類元素であるDy又はTbの少なくとも1種を拡散させる。そして、粒界拡散処理は、Nd−Fe−B系磁石の磁性体の粒界に、希土類元素であるDy又はTbの少なくとも1種を導入する。   Next, the manufacturing apparatus performs grain boundary diffusion processing on the magnetic material manufactured in step S1 (step S2). For example, the manufacturing apparatus diffuses at least one kind of Dy or Tb, which is a rare earth element, on a predetermined surface of a magnetic body of an Nd—Fe—B based magnet. In the grain boundary diffusion treatment, at least one kind of Dy or Tb, which is a rare earth element, is introduced into the grain boundary of the magnetic body of the Nd—Fe—B based magnet.

これにより、磁性体は、1つの磁性体内でDy又はTbの少なくとも1種が拡散している領域と、Dy又はTbの少なくとも1種が拡散していない領域とが形成される。Dy又はTbの少なくとも1種が拡散している領域では、Dy又はTbがNd−Fe−B系磁石の粒界内に拡散することにより、保磁力を向上することができる。その結果、セグメント磁石23A、セグメント磁石23B、セグメント磁石23C及びセグメント磁石23Dには、相対的に保磁力が異なる低保磁力部26と高保磁力部27とが形成される。   Thereby, in the magnetic body, a region in which at least one of Dy or Tb is diffused in one magnetic body and a region in which at least one of Dy or Tb is not diffused are formed. In the region where at least one of Dy or Tb is diffused, the coercive force can be improved by diffusing Dy or Tb into the grain boundary of the Nd—Fe—B magnet. As a result, the segment magnet 23A, the segment magnet 23B, the segment magnet 23C, and the segment magnet 23D are formed with a low coercive force portion 26 and a high coercive force portion 27 that have relatively different coercive forces.

このため、マグネット23は、低保磁力の磁石と高保磁力の磁石とを組み合わせたマグネットに比較して部品点数を下げ、加工費用及び管理コストを低減することができる。また、マグネット23は、低保磁力の磁石と高保磁力の磁石とを組み合わせたマグネットに比較して磁石の単位体積あたりの質量を向上させ、磁石の単価を低減することができる。その結果、本実施形態のブラシレスモータ10は、コストを低減することができる。   For this reason, the magnet 23 can reduce a number of parts compared with the magnet which combined the magnet of the low coercive force and the magnet of the high coercive force, and can reduce processing cost and management cost. Moreover, the magnet 23 can improve the mass per unit volume of a magnet compared with the magnet which combined the magnet of a low coercive force and the magnet of a high coercive force, and can reduce the unit price of a magnet. As a result, the brushless motor 10 of this embodiment can reduce cost.

また、本実施形態のブラシレスモータ10は、低保磁力の磁石と高保磁力の磁石とを組み合わせてマグネットを構成する従来の電動機に比較して、低保磁力の磁石と高保磁力の磁石との間に生じる橋絡部分を減らすことができる。低保磁力部26と高保磁力部27とが一体としてロータヨーク22に埋め込まれることで、低保磁力部26と高保磁力部27との間に生じる橋絡部分からの磁石磁束の漏れを抑制し、セグメント磁石23A、セグメント磁石23B、セグメント磁石23C及びセグメント磁石23Dの磁束を有効に利用することができる。   Further, the brushless motor 10 according to the present embodiment has a low coercivity magnet and a high coercivity magnet, as compared with a conventional electric motor that combines a low coercivity magnet and a high coercivity magnet. Can reduce the bridging part. By embedding the low coercive force portion 26 and the high coercive force portion 27 in the rotor yoke 22 as one body, leakage of magnet magnetic flux from the bridging portion generated between the low coercive force portion 26 and the high coercive force portion 27 is suppressed, The magnetic flux of segment magnet 23A, segment magnet 23B, segment magnet 23C, and segment magnet 23D can be used effectively.

高保磁力部27の保磁力は、励磁コイル37が低保磁力部26を減磁または着磁可能な程度の磁界を発生させても高保磁力部27の磁束量が変化しない程度に、高められることが好ましい。   The coercive force of the high coercive force portion 27 is increased to such an extent that the magnetic flux amount of the high coercive force portion 27 does not change even if the excitation coil 37 generates a magnetic field that can demagnetize or magnetize the low coercive force portion 26. Is preferred.

次に、製造装置は、ステップS2で粒界拡散処理した磁性体であるセグメント磁石23A、セグメント磁石23B、セグメント磁石23C及びセグメント磁石23Dに対し、低保磁力部26が高保磁力部27よりもロータヨーク22の外周側となるようにマグネット収容孔24に収容し、ロータヨーク22への配置を行う(ステップS3)。   Next, in the manufacturing apparatus, the low coercive force portion 26 is more rotor rotor yoke than the high coercive force portion 27 with respect to the segment magnet 23A, the segment magnet 23B, the segment magnet 23C, and the segment magnet 23D that are the magnetic bodies subjected to the grain boundary diffusion treatment in step S2. It accommodates in the magnet accommodation hole 24 so that it may become the outer peripheral side of 22, and arrangement | positioning to the rotor yoke 22 is performed (step S3).

製造装置は、セグメント磁石23A、セグメント磁石23B、セグメント磁石23C及びセグメント磁石23Dは、着磁をした上で、マグネット収容孔24に収容してもよい。あるいは、製造装置は、未着磁の状態のセグメント磁石23A、セグメント磁石23B、セグメント磁石23C及びセグメント磁石23Dをマグネット収容孔24に収容したのち、着磁をしてもよい。   In the manufacturing apparatus, the segment magnet 23A, the segment magnet 23B, the segment magnet 23C, and the segment magnet 23D may be accommodated in the magnet accommodation hole 24 after being magnetized. Alternatively, the manufacturing apparatus may magnetize after the segment magnets 23A, the segment magnets 23B, the segment magnets 23C, and the segment magnets 23D that are not magnetized are accommodated in the magnet accommodation holes 24.

以上説明したように、実施形態1のブラシレスモータ10は、永久磁石をロータヨーク22に埋め込む永久磁石回転電動機である。このブラシレスモータ10は、ロータヨーク22と、相対的に保磁力が異なる低保磁力部26と高保磁力部27とを含むマグネット23と、ロータヨーク22の外側にギャップLgを有して環状に配置されるステータコア31と、ステータコア31を励磁し、かつ低保磁力部26の磁束量を変化させるための磁界を発生させる励磁コイル37と、を含む。マグネット23は、低保磁力部26が高保磁力部27よりもロータヨーク22のギャップLg側となるようにロータヨーク22に埋め込まれる。   As described above, the brushless motor 10 according to the first embodiment is a permanent magnet rotary motor in which a permanent magnet is embedded in the rotor yoke 22. The brushless motor 10 is annularly arranged with a rotor yoke 22, a magnet 23 including a low coercive force portion 26 and a high coercive force portion 27 having relatively different coercive forces, and a gap Lg outside the rotor yoke 22. It includes a stator core 31 and an exciting coil 37 that excites the stator core 31 and generates a magnetic field for changing the amount of magnetic flux of the low coercive force portion 26. The magnet 23 is embedded in the rotor yoke 22 so that the low coercive force portion 26 is closer to the gap Lg of the rotor yoke 22 than the high coercive force portion 27 is.

上述したECU90は、ブラシレスモータ10を制御する制御手段となる。ECU90は、ドライブ回路を介して励磁コイル37を通電することができる。つまり、上述したブラシレスモータ10とECU90とにより、電動機制御装置が構成される。通電された励磁コイル37は、磁界を発生する。ECU90は、励磁コイル37に磁界を発生させステータコア31を励磁することができる。また、ECU90は、励磁コイル37にパルス波形状の通電を行い低保磁力部26の磁束量を減磁させる減磁磁界を発生させることができる。あるいは、ECU90は、励磁コイル37にパルス波形状の通電を行い低保磁力部26の磁束量を増加させる着磁磁界を発生させることができる。   The ECU 90 described above serves as a control unit that controls the brushless motor 10. The ECU 90 can energize the exciting coil 37 via the drive circuit. That is, the brushless motor 10 and the ECU 90 described above constitute an electric motor control device. The energized exciting coil 37 generates a magnetic field. The ECU 90 can excite the stator core 31 by generating a magnetic field in the excitation coil 37. Further, the ECU 90 can generate a demagnetizing magnetic field that demagnetizes the amount of magnetic flux of the low coercive force portion 26 by energizing the exciting coil 37 in the form of a pulse wave. Alternatively, the ECU 90 can generate a magnetized magnetic field that increases the amount of magnetic flux of the low coercive force portion 26 by energizing the excitation coil 37 in the form of a pulse wave.

実施形態1のブラシレスモータ10は、低保磁力部26の磁束量を変化することができるため、マグネット23が埋め込まれたロータヨーク22からステータコア31へ鎖交する磁束量を可変することができる。これにより、励磁コイル37に作用する磁束量を変化させたことで、励磁コイル37に生じる誘起電圧を変化させることができる。誘起電圧の変化により、ブラシレスモータ10は、誘起電圧と電源電圧との釣り合いで決定される最大回転数を変化させることができる。このため、ブラシレスモータ10は、高回転領域と低回転領域とで低保磁力部の磁束量を変化させ、所望の回転数とトルクとを得ることができる。   Since the brushless motor 10 according to the first embodiment can change the amount of magnetic flux of the low coercive force portion 26, the amount of magnetic flux interlinked from the rotor yoke 22 in which the magnet 23 is embedded to the stator core 31 can be varied. Thereby, by changing the amount of magnetic flux acting on the exciting coil 37, the induced voltage generated in the exciting coil 37 can be changed. By changing the induced voltage, the brushless motor 10 can change the maximum rotational speed determined by the balance between the induced voltage and the power supply voltage. For this reason, the brushless motor 10 can change the amount of magnetic flux of the low coercive force portion between the high rotation region and the low rotation region to obtain a desired rotation speed and torque.

上述したブラシレスモータ10は、補助操舵トルクを得る電動パワーステアリング用電動機である。このため、ブラシレスモータ10は、操舵者が受ける操舵のフィーリングに影響を与えることを抑制する必要がある。例えば、電動パワーステアリング装置80が搭載される車両が直進する場合、上述したECU90は、操舵者から与えられる力に補助操舵力を加える必要がないとする場合がある。補助操舵トルクが不要であるため、ブラシレスモータ10は、励磁コイル37が通電されていない状態となる。   The brushless motor 10 described above is an electric power steering motor that obtains an auxiliary steering torque. For this reason, it is necessary for the brushless motor 10 to suppress the influence on the steering feeling received by the steering person. For example, when the vehicle on which the electric power steering device 80 is mounted goes straight, the ECU 90 described above may not need to add an auxiliary steering force to the force given by the steering person. Since the auxiliary steering torque is unnecessary, the brushless motor 10 is in a state where the excitation coil 37 is not energized.

この場合でも、ステアリングホイール81が直進状態に戻る方向の力(セルフアライニングトルク)が出力軸82bから操舵力アシスト機構83へ作用する。このため、ブラシレスモータ10は、電力が供給されていない状態で、ロータ20が回転する。電力が供給されていない状態でロータ20が回転すると、ロータ20は、回転を阻害される方向にステータ30からロストルクを受ける。このロストルクは、操舵者が受ける操舵のフィーリングに影響を与えるため、小さい方が好ましい。   Even in this case, the force (self-aligning torque) in the direction in which the steering wheel 81 returns to the straight traveling state acts on the steering force assist mechanism 83 from the output shaft 82b. For this reason, as for the brushless motor 10, the rotor 20 rotates in the state where electric power is not supplied. When the rotor 20 rotates in a state where power is not supplied, the rotor 20 receives a loss torque from the stator 30 in a direction in which the rotation is inhibited. Since this loss torque affects the steering feeling received by the steering wheel, it is preferable that the loss torque be small.

図7は、実施形態1のブラシレスモータの制御ステップを説明するためのフローチャートである。図7に示すように、ECU90は、アシスト指令が有る場合(ステップS11、Yes)、処理をステップS15へ進める。ECU90は、アシスト指令がない場合(ステップS11、No)、処理をステップS12へ進める。   FIG. 7 is a flowchart for explaining control steps of the brushless motor according to the first embodiment. As shown in FIG. 7, when there is an assist command (step S11, Yes), the ECU 90 advances the process to step S15. ECU90 advances a process to step S12, when there is no assist instruction | command (step S11, No).

ECU90は、ステップS12において、上述した低保磁力部26の磁束量を減じるよう、励磁コイル37が減磁磁界を発生するようにブラシレスモータ10へ電力を供給する。これにより、ECU90は、減磁磁界の制御を行う減磁磁界制御ステップを実行する(ステップS12)。減磁磁界は、高保磁力部27の磁束量を減じず、低保磁力部26の磁束量を減じるような磁界であることが好ましい。   In step S12, the ECU 90 supplies power to the brushless motor 10 so that the exciting coil 37 generates a demagnetizing magnetic field so as to reduce the magnetic flux amount of the low coercive force portion 26 described above. Thereby, the ECU 90 executes a demagnetizing magnetic field control step for controlling the demagnetizing magnetic field (step S12). The demagnetizing magnetic field is preferably a magnetic field that does not reduce the amount of magnetic flux of the high coercive force portion 27 but reduces the amount of magnetic flux of the low coercive force portion 26.

図5に示すように一対のセグメント磁石23Aとセグメント磁石23Bと(セグメント磁石23Cとセグメント磁石23Dと)は、マグネット収容孔24に収容され、中心軸Zrからみてロータヨーク22の外周に広がるV字状に配列されている。励磁コイル37は、低保磁力部26の極性の逆向きに、低保磁力部26の保磁力を超えた減磁磁界を形成する。   As shown in FIG. 5, the pair of segment magnets 23A and segment magnets 23B (segment magnets 23C and segment magnets 23D) are accommodated in the magnet accommodation holes 24 and spread in the outer periphery of the rotor yoke 22 as viewed from the central axis Zr. Is arranged. The exciting coil 37 forms a demagnetizing magnetic field exceeding the coercive force of the low coercive force portion 26 in the direction opposite to the polarity of the low coercive force portion 26.

また、低保磁力部26が高保磁力部27よりもロータヨーク22の外周側となっている。このため、励磁コイル37は、減磁磁界を高保磁力部27よりも低保磁力部26により作用させることができる。その結果、減磁磁界を発生させるために、励磁コイル37へ供給される電力量を抑制することができる。   Further, the low coercive force portion 26 is closer to the outer periphery side of the rotor yoke 22 than the high coercive force portion 27. For this reason, the exciting coil 37 can cause the demagnetizing magnetic field to be applied by the low coercive force portion 26 rather than the high coercive force portion 27. As a result, the amount of power supplied to the exciting coil 37 can be suppressed in order to generate a demagnetizing magnetic field.

次に、ECU90は、アシスト指令がない場合(ステップS13、No)、ブラシレスモータ10は、電力が供給されていない状態とし、アシスト指令の待機状態となる。そして、ステアリングホイール81が直進状態に戻る方向の力(セルフアライニングトルク)が出力軸82bから操舵力アシスト機構83へ作用する。   Next, when there is no assist command (step S13, No), the ECU 90 sets the brushless motor 10 to a state where no electric power is supplied, and enters a standby state for the assist command. A force (self-aligning torque) in a direction in which the steering wheel 81 returns to the straight traveling state acts on the steering force assist mechanism 83 from the output shaft 82b.

例えば、図5に示す低保磁力部26の磁束量を減じると、セグメント磁石23A、セグメント磁石23B、セグメント磁石23C及びセグメント磁石23Dは、ステータコア31へ影響を与える磁束量を低減できる。そして、ロータヨーク22の閉磁路での磁束量が小さくなると、ロストルクの要因となるロータヨーク22のヒステリシス損を低減することができる。   For example, when the amount of magnetic flux of the low coercive force portion 26 shown in FIG. 5 is reduced, the segment magnet 23A, the segment magnet 23B, the segment magnet 23C, and the segment magnet 23D can reduce the amount of magnetic flux that affects the stator core 31. When the amount of magnetic flux in the closed magnetic path of the rotor yoke 22 is reduced, the hysteresis loss of the rotor yoke 22 that causes a loss torque can be reduced.

このため、ブラシレスモータ10は、電力が供給されていない状態で、ロータ20が回転しても、ロータ20が回転を阻害される方向にステータ30から受けるロストルクを低減することができる。その結果、操舵者が受ける操舵のフィーリングに与える影響を抑制することができる。   For this reason, the brushless motor 10 can reduce the loss torque received from the stator 30 in a direction in which the rotor 20 is prevented from rotating even when the rotor 20 rotates in a state where no electric power is supplied. As a result, it is possible to suppress the influence of the steering on the feeling of steering.

また、図5に示す低保磁力部26の磁束量を減じると、フラックスバリア25近傍の磁束量を減じることができる。その結果、ロータヨーク22の外周に生じていた磁気的凸部と磁気的凹部との磁束量の差が抑制され、ロストルクのリップルを低減することができる。そして、電動パワーステアリング装置80は、操舵者が受ける操舵のフィーリングに与える影響を抑制することができる。   Further, when the amount of magnetic flux of the low coercive force portion 26 shown in FIG. 5 is reduced, the amount of magnetic flux in the vicinity of the flux barrier 25 can be reduced. As a result, the difference in the amount of magnetic flux between the magnetic convex portion and the magnetic concave portion generated on the outer periphery of the rotor yoke 22 is suppressed, and the loss torque ripple can be reduced. And the electric power steering device 80 can suppress the influence which it has on the feeling of steering which a steering person receives.

次に、ECU90は、アシスト指令が有る場合(ステップS13、Yes)、処理をステップS14へ進める。ブラシレスモータ10は、低保磁力部26の磁束量が低減されている状態で、ブラシレスモータ10へ電力を供給すると、ロータ20の起動トルクが小さくなるおそれがある。   Next, ECU90 advances a process to step S14, when there exists an assist command (step S13, Yes). If the brushless motor 10 supplies power to the brushless motor 10 in a state where the amount of magnetic flux of the low coercive force portion 26 is reduced, the starting torque of the rotor 20 may be reduced.

ECU90は、ステップS12において、上述した低保磁力部26の磁束量を増加するよう、励磁コイル37が着磁磁界を発生するようにブラシレスモータ10へ電力を供給する。これにより、ECU90は、着磁磁界の制御を行う着磁磁界制御ステップを実行する(ステップS14)。   In step S12, the ECU 90 supplies power to the brushless motor 10 so that the exciting coil 37 generates a magnetizing magnetic field so as to increase the amount of magnetic flux of the low coercive force portion 26 described above. Thereby, ECU90 performs the magnetization magnetic field control step which controls a magnetization magnetic field (step S14).

図5に示すように一対のセグメント磁石23Aとセグメント磁石23Bと(セグメント磁石23Cとセグメント磁石23Dと)は、マグネット収容孔24に収容され、中心軸Zrからみてロータヨーク22のギャップLg側に広がるV字状に配列されている。励磁コイル37は、図5に示す低保磁力部26の極性の向きに、低保磁力部26の保磁力を超えた着磁磁界を形成する。   As shown in FIG. 5, the pair of segment magnets 23A and segment magnets 23B (segment magnets 23C and segment magnets 23D) are housed in the magnet housing holes 24 and spread toward the gap Lg of the rotor yoke 22 as viewed from the central axis Zr. It is arranged in a letter shape. The exciting coil 37 forms a magnetizing magnetic field exceeding the coercive force of the low coercive force portion 26 in the polarity direction of the low coercive force portion 26 shown in FIG.

また、低保磁力部26が高保磁力部27よりもロータヨーク22のギャップLg側となっている。このため、励磁コイル37は、着磁磁界を高保磁力部27よりも低保磁力部26により作用させることができる。その結果、着磁磁界を発生させるために、励磁コイル37へ供給される電力量を抑制することができる。   Further, the low coercive force portion 26 is closer to the gap Lg of the rotor yoke 22 than the high coercive force portion 27. For this reason, the exciting coil 37 can cause the magnetizing magnetic field to act on the low coercive force portion 26 rather than the high coercive force portion 27. As a result, the amount of power supplied to the exciting coil 37 can be suppressed in order to generate a magnetizing magnetic field.

次に、ECU90は、処理をステップS15へ進める。ECU90は、操舵トルクTと走行速度Vとに基づいてアシスト指令の補助操舵指令値を算出する。そして、ECU90は、その算出された補助操舵指令値に基づいてブラシレスモータ10へ供給する電力値を調節する。調節された電力が供給された励磁コイル37が励磁磁界を発生し、ECU90は、励磁磁界を制御する(ステップS15)。これにより、ブラシレスモータ10は、作り出した補助操舵トルクを減速装置92に伝える。   Next, the ECU 90 advances the process to step S15. The ECU 90 calculates an assist steering command value of the assist command based on the steering torque T and the traveling speed V. Then, the ECU 90 adjusts the power value supplied to the brushless motor 10 based on the calculated auxiliary steering command value. The exciting coil 37 supplied with the adjusted electric power generates an exciting magnetic field, and the ECU 90 controls the exciting magnetic field (step S15). Thereby, the brushless motor 10 transmits the produced auxiliary steering torque to the speed reducer 92.

以上説明したように、制御手段であるECU90は、ステータコア31を励磁しない状態でロータヨーク22が外力により回転する場合、低保磁力部26の磁束量を低減させる減磁の制御を行う減磁磁界制御ステップを実行する。   As described above, the ECU 90 as the control means performs demagnetization magnetic field control that controls demagnetization to reduce the amount of magnetic flux of the low coercive force portion 26 when the rotor yoke 22 rotates by external force without exciting the stator core 31. Perform steps.

例えば、低保磁力部26の磁束量を低減した状態では、マグネット23が埋め込まれたロータヨーク22からステータコア31へ鎖交する磁束量が小さくなる。このため、ステータコア31で生じる磁区が向きを変えるときのヒステリシス損が緩和される。ヒステリシス損は、ブラシレスモータ10が空回りした場合のロストルクの増加の要因となる。つまり、上記構成により、電動パワーステアリング装置80は、励磁コイル37に通電されていない状態で、ロータ20が回転させられる場合において、ロータ20の回転に対する摩擦力を小さくすることができる。その結果、実施形態1の電動パワーステアリング装置80は、ブラシレスモータ10が空回りした場合のロストルクの増加を抑制することができる。   For example, in a state where the amount of magnetic flux of the low coercive force portion 26 is reduced, the amount of magnetic flux interlinking from the rotor yoke 22 in which the magnet 23 is embedded to the stator core 31 is reduced. For this reason, the hysteresis loss is reduced when the magnetic domain generated in the stator core 31 changes its direction. The hysteresis loss becomes a factor of increase in loss torque when the brushless motor 10 runs idle. That is, with the above configuration, the electric power steering device 80 can reduce the frictional force with respect to the rotation of the rotor 20 when the rotor 20 is rotated in a state where the excitation coil 37 is not energized. As a result, the electric power steering apparatus 80 according to the first embodiment can suppress an increase in loss torque when the brushless motor 10 is idling.

(実施形態2)
図8は、実施形態2のブラシレスモータの制御ステップを説明するためのフローチャートである。実施形態2のブラシレスモータ10は、ロータ20の回転数に応じて、ECU90が減磁磁界を制御する。なお、上述した実施形態で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
(Embodiment 2)
FIG. 8 is a flowchart for explaining control steps of the brushless motor according to the second embodiment. In the brushless motor 10 according to the second embodiment, the ECU 90 controls the demagnetizing magnetic field according to the rotational speed of the rotor 20. Note that the same components as those described in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

図8に示すように、上述したECU90は、操舵トルクTと走行速度Vとに基づいてアシスト指令の補助操舵指令値を算出する。そして、ECU90は、その算出された補助操舵指令値に基づいてブラシレスモータ10へ供給する電力値を調節する。調節された電力が供給された励磁コイル37が励磁磁界を発生し、ECU90は、励磁磁界を制御する第1の励磁磁界制御ステップを実行する(ステップS21)。   As shown in FIG. 8, the ECU 90 described above calculates an assist steering command value of the assist command based on the steering torque T and the traveling speed V. Then, the ECU 90 adjusts the power value supplied to the brushless motor 10 based on the calculated auxiliary steering command value. The exciting coil 37 supplied with the adjusted electric power generates an exciting magnetic field, and the ECU 90 executes a first exciting magnetic field control step for controlling the exciting magnetic field (step S21).

図9は、実施形態2のブラシレスモータの回転数とトルクとの関係を示す説明図である。図9では、横軸にロータ20の回転数、縦軸にロータ20のトルクをとり、低保磁力部26が磁化されているトルク回転数曲線Tn1と、低保磁力部26が減磁されているトルク回転数曲線Tn2と、が例示されている。例えば、トルク回転数曲線Tn1とトルク回転数曲線Tn2との交点の回転数を閾値Pとし、閾値Pより低回転の領域をMN、閾値P以上の高回転の領域をNFとする。   FIG. 9 is an explanatory diagram illustrating a relationship between the rotation speed and torque of the brushless motor according to the second embodiment. In FIG. 9, the rotational speed of the rotor 20 is plotted on the horizontal axis and the torque of the rotor 20 is plotted on the vertical axis, and the torque rotational speed curve Tn1 in which the low coercive force portion 26 is magnetized and the low coercive force portion 26 are demagnetized. A torque rotation speed curve Tn2 is illustrated. For example, the rotation speed at the intersection of the torque rotation speed curve Tn1 and the torque rotation speed curve Tn2 is set as a threshold value P, a region where the rotation is lower than the threshold value P is MN, and a region where the rotation is higher than the threshold value P is NF.

上述したステップS21では、低保磁力部26が磁化されている状態である。このため、トルク回転数曲線Tn1に示すように回転数が上昇してくると、ロータ20の回転により励磁コイル37に生じる誘起電圧と電源電圧とが釣り合い回転数の上限に達してしまう。そこで、ECU90は、レゾルバ14からのロータ20の回転位置の検出情報に基づいて、回転数を演算し、ロータ20が図9に示す所定の閾値Pの回転数以上であるかどうかを監視する。   In step S21 described above, the low coercive force portion 26 is magnetized. For this reason, when the rotational speed increases as shown in the torque rotational speed curve Tn1, the induced voltage generated in the excitation coil 37 and the power supply voltage due to the rotation of the rotor 20 reach the upper limit of the balanced rotational speed. Therefore, the ECU 90 calculates the rotational speed based on the detection information of the rotational position of the rotor 20 from the resolver 14, and monitors whether the rotor 20 is equal to or higher than the predetermined threshold value P shown in FIG.

ECU90は、ロータ20が図9に示す所定の閾値Pの回転数よりも低回転数で回転する場合(ステップS22、No)、処理をステップS21へ戻し、励磁磁界の制御を継続する。ECU90は、ロータ20が図9に示す所定の閾値Pの回転数以上の高回転数で回転する場合(ステップS22、Yes)、処理をステップS23へ進める。   When the rotor 20 rotates at a rotation speed lower than the rotation speed of the predetermined threshold value P shown in FIG. 9 (step S22, No), the ECU 90 returns the process to step S21 and continues the control of the excitation magnetic field. When the rotor 20 rotates at a high rotational speed equal to or higher than the rotational speed of the predetermined threshold P shown in FIG. 9 (step S22, Yes), the ECU 90 advances the process to step S23.

ECU90は、ステップS23において、上述した低保磁力部26の磁束量を減じるよう、励磁コイル37が減磁磁界を発生するようにブラシレスモータ10へ電力を供給する。これにより、ECU90は、減磁磁界の制御を行う減磁磁界制御ステップを実行する(ステップS23)。減磁磁界は、高保磁力部27の磁束量を減じず、低保磁力部26の磁束量を減じるような磁界であることが好ましい。   In step S23, the ECU 90 supplies power to the brushless motor 10 so that the exciting coil 37 generates a demagnetizing magnetic field so as to reduce the magnetic flux amount of the low coercive force portion 26 described above. Thereby, the ECU 90 executes a demagnetizing magnetic field control step for controlling the demagnetizing magnetic field (step S23). The demagnetizing magnetic field is preferably a magnetic field that does not reduce the amount of magnetic flux of the high coercive force portion 27 but reduces the amount of magnetic flux of the low coercive force portion 26.

次に、ECU90は、操舵トルクTと走行速度Vとに基づいてアシスト指令の補助操舵指令値を算出する。そして、ECU90は、その算出された補助操舵指令値に基づいてブラシレスモータ10へ供給する電力値を調節する。調節された電力が供給された励磁コイル37が励磁磁界を発生し、ECU90は、励磁磁界を制御する第2の励磁磁界制御ステップを実行する(ステップS24)。   Next, the ECU 90 calculates an assist steering command value of the assist command based on the steering torque T and the traveling speed V. Then, the ECU 90 adjusts the power value supplied to the brushless motor 10 based on the calculated auxiliary steering command value. The exciting coil 37 supplied with the adjusted electric power generates an exciting magnetic field, and the ECU 90 executes a second exciting magnetic field control step for controlling the exciting magnetic field (step S24).

図9に示すように、低保磁力部26の磁束量を減じると、ロータ20は、トルク回転数曲線Tn2の挙動を示すようになる。このため、誘起電圧が電源電圧の上限に達してしまうおそれが抑制され、出力であるトルクが大幅に低下するおそれを低減することができる。次に、ECU90は、レゾルバ14からのロータ20の回転位置の検出情報に基づいて、回転数を演算し、ロータ20が図9に示す所定の閾値Pの回転数以上であるかどうかを監視する。   As shown in FIG. 9, when the amount of magnetic flux of the low coercive force portion 26 is reduced, the rotor 20 shows the behavior of the torque rotation speed curve Tn2. For this reason, the possibility that the induced voltage reaches the upper limit of the power supply voltage is suppressed, and the possibility that the torque as the output is significantly reduced can be reduced. Next, the ECU 90 calculates the rotational speed based on the detection information of the rotational position of the rotor 20 from the resolver 14 and monitors whether the rotor 20 is equal to or higher than the predetermined threshold value P shown in FIG. .

ECU90は、ロータ20が図9に示す所定の閾値Pの回転数以上の高回転数で回転する場合(ステップS25、No)、処理をステップS23へ戻し、励磁磁界の制御を継続する。ECU90は、ロータ20が図9に示す所定の閾値Pの回転数よりも低回転数で回転する場合(ステップS25、Yes)、処理をステップS25へ進める。   When the rotor 20 rotates at a high rotational speed equal to or higher than the rotational speed of the predetermined threshold P shown in FIG. 9 (No at Step S25), the ECU 90 returns the process to Step S23 and continues the control of the excitation magnetic field. The ECU 90 advances the process to step S25 when the rotor 20 rotates at a rotation speed lower than the rotation speed of the predetermined threshold P shown in FIG. 9 (step S25, Yes).

ECU90は、ステップS26において、上述した低保磁力部26の磁束量を増加するよう、励磁コイル37が着磁磁界を発生するようにブラシレスモータ10へ電力を供給する。これにより、ECU90は、着磁磁界の制御を行う着磁磁界制御ステップを実行する(ステップS26)。   In step S26, the ECU 90 supplies power to the brushless motor 10 so that the exciting coil 37 generates a magnetizing magnetic field so as to increase the amount of magnetic flux of the low coercive force portion 26 described above. Thereby, ECU90 performs the magnetization magnetic field control step which controls a magnetization magnetic field (step S26).

次に、ECU90は、処理をステップS27へ進める。ECU90は、操舵トルクTと走行速度Vとに基づいてアシスト指令の補助操舵指令値を算出する。そして、ECU90は、その算出された補助操舵指令値に基づいてブラシレスモータ10へ供給する電力値を調節する。調節された電力が供給された励磁コイル37が励磁磁界を発生し、ECU90は、励磁磁界を制御する第3の励磁磁界制御ステップを実行する(ステップS27)。図9に示すように、低保磁力部26の磁束量を増加すると、ロータ20は、トルク回転数曲線Tn1の挙動を示すようになる。これにより、ブラシレスモータ10は、作り出した補助操舵トルクを減速装置92に伝える。   Next, the ECU 90 proceeds with the process to step S27. The ECU 90 calculates an assist steering command value of the assist command based on the steering torque T and the traveling speed V. Then, the ECU 90 adjusts the power value supplied to the brushless motor 10 based on the calculated auxiliary steering command value. The exciting coil 37 supplied with the adjusted electric power generates an exciting magnetic field, and the ECU 90 executes a third exciting magnetic field control step for controlling the exciting magnetic field (step S27). As shown in FIG. 9, when the amount of magnetic flux of the low coercive force portion 26 is increased, the rotor 20 shows the behavior of the torque rotation speed curve Tn1. Thereby, the brushless motor 10 transmits the produced auxiliary steering torque to the speed reducer 92.

以上説明したように制御手段であるECU90は、励磁コイル37の誘起電圧が電源電圧の上限に達しないように定められたブラシレスモータ10の回転数の閾値P以上となる場合、低保磁力部26の磁束量を低減させる減磁の制御を行う減磁磁界制御ステップを実行する。   As described above, the ECU 90 serving as the control means, when the induced voltage of the exciting coil 37 is equal to or higher than the threshold value P of the rotational speed of the brushless motor 10 determined so as not to reach the upper limit of the power supply voltage, the low coercive force portion 26. A demagnetizing magnetic field control step for performing demagnetizing control for reducing the magnetic flux amount of the magnetic field is executed.

上記構成により、マグネット23が埋め込まれたロータヨーク22からステータコア31へ鎖交する磁束量を抑制し、励磁コイル37に作用する磁束量が小さくなる。このため、励磁コイル37に作用する磁束量が低下した分、誘起電圧の増加の余裕が生じる。上述したブラシレスモータ10のような永久磁石回転電動機では、ロータ20の回転数に比例して誘起電圧は増加する。そこで、ブラシレスモータ10は、誘起電圧と電源電圧との釣り合いで決定される最大回転数を増加させることができる。その結果、実施形態2の電動パワーステアリング装置80は、高回転領域において誘起電圧が電源電圧に達してしまうおそれを抑制し、ロータの可変速領域を拡大することができる。   With the above configuration, the amount of magnetic flux interlinked from the rotor yoke 22 in which the magnet 23 is embedded to the stator core 31 is suppressed, and the amount of magnetic flux acting on the exciting coil 37 is reduced. For this reason, the amount of magnetic flux acting on the exciting coil 37 is reduced, so that there is a margin of increase in the induced voltage. In a permanent magnet rotary motor such as the brushless motor 10 described above, the induced voltage increases in proportion to the rotational speed of the rotor 20. Therefore, the brushless motor 10 can increase the maximum rotation speed determined by the balance between the induced voltage and the power supply voltage. As a result, the electric power steering device 80 of the second embodiment can suppress the possibility that the induced voltage reaches the power supply voltage in the high rotation region, and can expand the variable speed region of the rotor.

(実施形態3)
図10は、実施形態3のブラシレスモータの制御ステップを説明するためのフローチャートである。実施形態3のブラシレスモータ10は、ロータ20の回転方向の変化に応じて、ECU90が減磁磁界を制御する。なお、上述した実施形態で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
(Embodiment 3)
FIG. 10 is a flowchart for explaining control steps of the brushless motor according to the third embodiment. In the brushless motor 10 of the third embodiment, the ECU 90 controls the demagnetizing magnetic field according to the change in the rotation direction of the rotor 20. Note that the same components as those described in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

図10に示すように、上述したECU90は、操舵トルクTと走行速度Vとに基づいてアシスト指令の補助操舵指令値を算出する。そして、ECU90は、その算出された補助操舵指令値に基づいてブラシレスモータ10へ供給する電力値を調節する。調節された電力が供給された励磁コイル37が励磁磁界を発生し、ECU90は、順方向の励磁磁界を制御する(ステップS31)。   As shown in FIG. 10, the ECU 90 described above calculates an assist steering command value of the assist command based on the steering torque T and the traveling speed V. Then, the ECU 90 adjusts the power value supplied to the brushless motor 10 based on the calculated auxiliary steering command value. The exciting coil 37 supplied with the adjusted power generates an exciting magnetic field, and the ECU 90 controls the exciting magnetic field in the forward direction (step S31).

また、ステアリングシャフト82の回転方向に応じて、ステアリングコラムの出力軸82bに補助する補助操舵トルクの方向を逆転させる必要がある場合がある。ECU90は、アシスト指令におけるロータ20の回転方向が順方向である、つまり逆方向ではない場合(ステップS32、No)、処理をステップS31へ戻し、順方向の励磁磁界の制御を継続する。ECU90は、アシスト指令におけるロータ20の回転方向が逆方向である場合(ステップS32、Yes)、処理をステップS33へ進める。   Further, it may be necessary to reverse the direction of the auxiliary steering torque that assists the output shaft 82b of the steering column in accordance with the rotation direction of the steering shaft 82. When the rotation direction of the rotor 20 in the assist command is the forward direction, that is, not the reverse direction (step S32, No), the ECU 90 returns the process to step S31 and continues the control of the excitation magnetic field in the forward direction. ECU90 advances a process to step S33, when the rotation direction of the rotor 20 in an assist command is a reverse direction (step S32, Yes).

ECU90は、ステップS33において、上述した低保磁力部26の磁束量を減じるよう、励磁コイル37が減磁磁界を発生するようにブラシレスモータ10へ電力を供給する。これにより、ECU90は、減磁磁界の制御を行う(ステップS33)。減磁磁界は、高保磁力部27の磁束量を減じず、低保磁力部26の磁束量を減じるような磁界であることが好ましい。   In step S33, the ECU 90 supplies power to the brushless motor 10 so that the excitation coil 37 generates a demagnetizing magnetic field so as to reduce the magnetic flux amount of the low coercive force portion 26 described above. As a result, the ECU 90 controls the demagnetizing magnetic field (step S33). The demagnetizing magnetic field is preferably a magnetic field that does not reduce the amount of magnetic flux of the high coercive force portion 27 but reduces the amount of magnetic flux of the low coercive force portion 26.

低保磁力部26の磁束量を減じているため、セグメント磁石23A、セグメント磁石23B、セグメント磁石23C及びセグメント磁石23Dは、ステータコア31へ影響を与える磁束量を低減できる。そして、励磁コイル37に生じる逆起電圧が小さくなり、励磁コイル37がロータ20に与える電磁ブレーキのショックが低減する。その結果、操舵者が受ける操舵のフィーリングに与える影響を抑制することができる。次に、ECU90は、処理をステップS34に進める。   Since the amount of magnetic flux of the low coercive force portion 26 is reduced, the segment magnet 23A, the segment magnet 23B, the segment magnet 23C, and the segment magnet 23D can reduce the amount of magnetic flux that affects the stator core 31. Then, the back electromotive force generated in the exciting coil 37 is reduced, and the electromagnetic brake shock applied to the rotor 20 by the exciting coil 37 is reduced. As a result, it is possible to suppress the influence of the steering on the feeling of steering. Next, the ECU 90 proceeds with the process to step S34.

ECU90は、ステップS34において、上述した低保磁力部26の磁束量を増加するよう、励磁コイル37が着磁磁界を発生するようにブラシレスモータ10へ電力を供給する。これにより、ECU90は、着磁磁界の制御を行う(ステップS34)。   In step S34, the ECU 90 supplies power to the brushless motor 10 so that the exciting coil 37 generates a magnetizing magnetic field so as to increase the amount of magnetic flux of the low coercive force portion 26 described above. As a result, the ECU 90 controls the magnetization magnetic field (step S34).

次に、ECU90は、操舵トルクTと走行速度Vとに基づいてアシスト指令の補助操舵指令値を算出する。そして、ECU90は、その算出された補助操舵指令値に基づいてブラシレスモータ10へ供給する電力値を調節する。調節された電力が供給された励磁コイル37が励磁磁界を発生し、ECU90は、逆方向の励磁磁界を制御する(ステップS35)。これにより、ブラシレスモータ10は、作り出した補助操舵トルクを減速装置92に伝える。実施形態3のブラシレスモータ10は、ロータ20の回転方向が順方向から逆方向へ変化する場合に応じて、ECU90が減磁磁界を制御する例について説明している。実施形態3のブラシレスモータ10は、ロータ20の回転方向が逆方向から順方向へ変化する場合に応じて、ECU90が減磁磁界を制御することもできる。   Next, the ECU 90 calculates an assist steering command value of the assist command based on the steering torque T and the traveling speed V. Then, the ECU 90 adjusts the power value supplied to the brushless motor 10 based on the calculated auxiliary steering command value. The exciting coil 37 supplied with the adjusted power generates an exciting magnetic field, and the ECU 90 controls the exciting magnetic field in the reverse direction (step S35). Thereby, the brushless motor 10 transmits the produced auxiliary steering torque to the speed reducer 92. The brushless motor 10 according to the third embodiment describes an example in which the ECU 90 controls the demagnetizing magnetic field according to the case where the rotation direction of the rotor 20 changes from the forward direction to the reverse direction. In the brushless motor 10 according to the third embodiment, the ECU 90 can control the demagnetizing magnetic field in accordance with a case where the rotation direction of the rotor 20 changes from the reverse direction to the forward direction.

上述したように制御手段であるECU90は、ブラシレスモータ10を逆回転させる前に、低保磁力部26の磁束量を低減させる減磁の制御を行う減磁磁界制御ステップを実行する。   As described above, the ECU 90 serving as the control means executes a demagnetizing magnetic field control step for performing demagnetization control for reducing the magnetic flux amount of the low coercive force portion 26 before rotating the brushless motor 10 in the reverse direction.

ブラシレスモータ10を逆回転させる場合、瞬時に誘起電圧(逆起電圧)がモータのドライブ回路に印加され、ドライブ回路に負荷を生じさせるおそれがある。上記構成により、励磁コイル37に作用する磁束量が低下した分、誘起電圧を低減できるので、誘起電圧(逆起電圧)が低下し、モータのドライブ回路に印加され、ドライブ回路に負荷を生じさせるおそれを低減する。   When the brushless motor 10 is reversely rotated, an induced voltage (counterelectromotive voltage) is instantaneously applied to the drive circuit of the motor, which may cause a load on the drive circuit. With the above configuration, since the induced voltage can be reduced by the amount of magnetic flux acting on the exciting coil 37, the induced voltage (counterelectromotive voltage) is lowered and applied to the motor drive circuit, causing a load on the drive circuit. Reduce fear.

また、ブラシレスモータ10を逆回転させる場合、ロータ20に逆作動トルクを生じさせるおそれがあるため、操舵者が受ける操舵のフィーリングに影響を与えるおそれもある。上記構成により、励磁コイル37に作用する磁束量が低下した分、誘起電圧を低減できるので、誘起電圧(逆起電圧)が低下し、ロータ20に逆作動トルクを低減する。その結果、操舵者が受ける操舵のフィーリングに影響を与えるおそれを抑制することができる。   Further, when the brushless motor 10 is rotated in the reverse direction, a reverse operation torque may be generated in the rotor 20, which may affect the steering feeling received by the steering person. With the above configuration, the induced voltage can be reduced by the amount of magnetic flux acting on the exciting coil 37, so that the induced voltage (counterelectromotive voltage) is reduced and the reverse operating torque is reduced in the rotor 20. As a result, it is possible to suppress the possibility of affecting the steering feeling received by the steering person.

(実施形態4)
図11は、実施形態4のブラシレスモータの制御ステップを説明するためのフローチャートである。実施形態4のブラシレスモータ10は、定期的にECU90が着磁磁界を制御する。なお、上述した実施形態で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
(Embodiment 4)
FIG. 11 is a flowchart for explaining control steps of the brushless motor according to the fourth embodiment. In the brushless motor 10 according to the fourth embodiment, the ECU 90 periodically controls the magnetizing magnetic field. Note that the same components as those described in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

図11に示すように、上述したECU90は、操舵トルクTと走行速度Vとに基づいてアシスト指令の補助操舵指令値を算出する。そして、ECU90は、その算出された補助操舵指令値に基づいてブラシレスモータ10へ供給する電力値を調節する。調節された電力が供給された励磁コイル37が励磁磁界を発生し、ECU90は、励磁磁界を制御する(ステップS41)。   As shown in FIG. 11, the ECU 90 described above calculates an assist steering command value of the assist command based on the steering torque T and the traveling speed V. Then, the ECU 90 adjusts the power value supplied to the brushless motor 10 based on the calculated auxiliary steering command value. The exciting coil 37 supplied with the adjusted electric power generates an exciting magnetic field, and the ECU 90 controls the exciting magnetic field (step S41).

ECU90は、ステップS41における経過時間を計測しており、経過時間が一定時間に達していない場合(ステップS42、No)、処理をステップS41へ戻し、励磁磁界の制御を継続する。ECU90は、経過時間が一定時間に達した場合(ステップS42、Yes)、処理をステップS43へ進める。   The ECU 90 measures the elapsed time in step S41. If the elapsed time has not reached the predetermined time (No in step S42), the ECU 90 returns the process to step S41 and continues the control of the excitation magnetic field. If the elapsed time reaches a certain time (step S42, Yes), the ECU 90 advances the process to step S43.

ECU90は、ステップS43において、上述した低保磁力部26の磁束量を増加するよう、励磁コイル37が着磁磁界を発生するようにブラシレスモータ10へ電力を供給する。これにより、ECU90は、着磁磁界の制御を行う着磁磁界制御ステップを実行する(ステップS43)。これにより、相対的に保磁力の低い低保磁力部26の保磁力が意図しない減磁をするおそれを低減することができる。   In step S43, the ECU 90 supplies power to the brushless motor 10 so that the exciting coil 37 generates a magnetizing magnetic field so as to increase the amount of magnetic flux of the low coercive force portion 26 described above. Thereby, ECU90 performs the magnetization magnetic field control step which controls a magnetization magnetic field (step S43). Thereby, the possibility that the coercive force of the low coercive force portion 26 having a relatively low coercive force may cause unintentional demagnetization can be reduced.

ECU90は、処理を終了しない場合(ステップS44、No)、処理をステップS41へ戻し、励磁磁界の制御を継続する。ECU90は、処理を終了する場合(ステップS44、Yes)、処理を終了する。   If the process is not terminated (No at Step S44), the ECU 90 returns the process to Step S41 and continues the control of the excitation magnetic field. ECU90 complete | finishes a process, when complete | finishing a process (step S44, Yes).

上述したように、制御手段であるECU90は、定期的に、低保磁力部26の磁束量を増加させる着磁の制御を行う着磁磁界制御ステップを実行する。   As described above, the ECU 90, which is a control unit, periodically executes a magnetization magnetic field control step for performing magnetization control for increasing the amount of magnetic flux of the low coercive force portion 26.

上記構成により、電動パワーステアリング装置80は、意図しない低保磁力部26の減磁による磁束量の不足のおそれを抑制することができる。このため、電動パワーステアリング装置80は、いわゆる低速回転領域でトルクが必要な場合の駆動の信頼性を高めることができる。   With the above configuration, the electric power steering device 80 can suppress the risk of insufficient magnetic flux due to unintentional demagnetization of the low coercive force portion 26. For this reason, the electric power steering apparatus 80 can improve the driving reliability when torque is required in a so-called low-speed rotation region.

(実施形態5)
図12は、実施形態5のブラシレスモータの制御ステップを説明するためのフローチャートである。実施形態5のブラシレスモータ10は、低保磁力部26の保磁力が意図しない減磁をする場合にECU90が着磁磁界を制御する。なお、上述した実施形態で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
(Embodiment 5)
FIG. 12 is a flowchart for explaining control steps of the brushless motor according to the fifth embodiment. In the brushless motor 10 of the fifth embodiment, the ECU 90 controls the magnetizing magnetic field when the low coercive force portion 26 performs demagnetization unintentionally. Note that the same components as those described in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

図12に示すように、上述したECU90は、操舵トルクTと走行速度Vとに基づいてアシスト指令の補助操舵指令値を算出する。そして、ECU90は、その算出された補助操舵指令値に基づいてブラシレスモータ10へ供給する電力値を調節する。調節された電力が供給された励磁コイル37が励磁磁界を発生し、ECU90は、励磁磁界を制御する(ステップS51)。   As shown in FIG. 12, the ECU 90 described above calculates an assist steering command value of the assist command based on the steering torque T and the traveling speed V. Then, the ECU 90 adjusts the power value supplied to the brushless motor 10 based on the calculated auxiliary steering command value. The exciting coil 37 supplied with the adjusted electric power generates an exciting magnetic field, and the ECU 90 controls the exciting magnetic field (step S51).

ECU90は、励磁コイル37の誘起電圧を計測しており、所定の誘起電圧に達しており、低保磁力部26の保磁力が意図しない減磁をしていない場合(ステップS52、No)、処理をステップS51へ戻し、励磁磁界の制御を継続する。ECU90は、励磁コイル37の誘起電圧が所定の誘起電圧に達しておらず、低保磁力部26の保磁力が意図しない減磁をしている場合(ステップS52、Yes)、つまり、ECU90は、低保磁力部26の磁束量を低減させる減磁の制御を行っていないときに保磁力部26が減磁している場合、処理をステップS53へ進める。   The ECU 90 measures the induced voltage of the exciting coil 37, reaches a predetermined induced voltage, and when the coercive force of the low coercive force portion 26 is not demagnetized unintentionally (No in step S52), processing is performed. Is returned to step S51, and the control of the excitation magnetic field is continued. When the induced voltage of the exciting coil 37 does not reach the predetermined induced voltage and the coercive force of the low coercive force portion 26 is unintentionally demagnetized (step S52, Yes), that is, the ECU 90 When the demagnetization control for reducing the magnetic flux amount of the low coercive force portion 26 is not performed, when the coercive force portion 26 is demagnetized, the process proceeds to step S53.

ECU90は、ステップS53において、上述した低保磁力部26の磁束量を増加するよう、励磁コイル37が着磁磁界を発生するようにブラシレスモータ10へ電力を供給する。これにより、ECU90は、着磁磁界の制御を行う着磁磁界制御ステップを実行する(ステップS53)。これにより、相対的に保磁力の低い低保磁力部26の保磁力が意図しない減磁をするおそれを低減することができる。   In step S53, the ECU 90 supplies power to the brushless motor 10 so that the exciting coil 37 generates a magnetizing magnetic field so as to increase the amount of magnetic flux of the low coercive force portion 26 described above. Thereby, ECU90 performs the magnetization magnetic field control step which controls a magnetization magnetic field (step S53). Thereby, the possibility that the coercive force of the low coercive force portion 26 having a relatively low coercive force may cause unintentional demagnetization can be reduced.

ECU90は、処理を終了しない場合(ステップS54、No)、処理をステップS51へ戻し、励磁磁界の制御を継続する。ECU90は、処理を終了する場合(ステップS54、Yes)、処理を終了する。   If the process is not terminated (No at Step S54), the ECU 90 returns the process to Step S51 and continues the control of the excitation magnetic field. ECU90 complete | finishes a process, when complete | finishing a process (step S54, Yes).

上述したように、制御手段であるECU90は、制御手段は、低保磁力部26が意図せず減磁していると判断する場合、低保磁力部26の磁束量を増加させる着磁の制御を行う着磁磁界制御ステップを実行する。   As described above, the ECU 90, which is the control means, controls the magnetization to increase the amount of magnetic flux of the low coercive force portion 26 when the control means determines that the low coercive force portion 26 is unintentionally demagnetized. A magnetizing magnetic field control step is performed.

上記構成により、電動パワーステアリング装置80は、意図しない低保磁力部26の減磁による磁束量の不足のおそれを抑制することができる。このため、電動パワーステアリング装置80は、いわゆる低速回転領域でトルクが必要な場合の駆動の信頼性を高めることができる。   With the above configuration, the electric power steering device 80 can suppress the risk of insufficient magnetic flux due to unintentional demagnetization of the low coercive force portion 26. For this reason, the electric power steering apparatus 80 can improve the driving reliability when torque is required in a so-called low-speed rotation region.

(実施形態6)
図13は、実施形態6のブラシレスモータの制御ステップを説明するためのフローチャートである。実施形態6のブラシレスモータ10は、励磁コイル37のショートが生じているおそれがある場合にECU90が減磁磁界を制御する。なお、上述した実施形態で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
(Embodiment 6)
FIG. 13 is a flowchart for explaining control steps of the brushless motor according to the sixth embodiment. In the brushless motor 10 of the sixth embodiment, the ECU 90 controls the demagnetizing magnetic field when there is a possibility that the excitation coil 37 is short-circuited. Note that the same components as those described in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

図13に示すように、上述したECU90は、操舵トルクTと走行速度Vとに基づいてアシスト指令の補助操舵指令値を算出する。そして、ECU90は、その算出された補助操舵指令値に基づいてブラシレスモータ10へ供給する電力値を調節する。調節された電力が供給された励磁コイル37が励磁磁界を発生し、ECU90は、励磁磁界を制御する第1の励磁磁界制御ステップを実行する(ステップS61)。   As shown in FIG. 13, the ECU 90 described above calculates an assist steering command value of the assist command based on the steering torque T and the traveling speed V. Then, the ECU 90 adjusts the power value supplied to the brushless motor 10 based on the calculated auxiliary steering command value. The exciting coil 37 supplied with the adjusted electric power generates an exciting magnetic field, and the ECU 90 executes a first exciting magnetic field control step for controlling the exciting magnetic field (step S61).

ECU90は、励磁コイル37の抵抗値を計測しており、所定範囲の抵抗値であって、励磁コイル37のショートのおそれがない場合(ステップS62、No)、処理をステップS61へ戻し、励磁磁界の制御を継続する。ECU90は、励磁コイル37の抵抗値が所定範囲の抵抗値ではなく、励磁コイル37のショートのおそれがある場合(ステップS62、Yes)、処理をステップS63へ進める。   The ECU 90 measures the resistance value of the exciting coil 37. If the resistance value is within a predetermined range and there is no possibility of short-circuiting of the exciting coil 37 (No in step S62), the process returns to step S61, and the exciting magnetic field Continue control. If the resistance value of the exciting coil 37 is not a resistance value within a predetermined range and there is a possibility that the exciting coil 37 is short-circuited (step S62, Yes), the ECU 90 advances the process to step S63.

ECU90は、ステップS33において、上述した低保磁力部26の磁束量を減じるよう、励磁コイル37が減磁磁界を発生するようにブラシレスモータ10へ電力を供給する。これにより、ECU90は、減磁磁界の制御を行う減磁磁界制御ステップを実行する(ステップS63)。減磁磁界は、高保磁力部27の磁束量を減じず、低保磁力部26の磁束量を減じるような磁界であることが好ましい。   In step S33, the ECU 90 supplies power to the brushless motor 10 so that the excitation coil 37 generates a demagnetizing magnetic field so as to reduce the magnetic flux amount of the low coercive force portion 26 described above. Thereby, the ECU 90 executes a demagnetizing magnetic field control step for controlling the demagnetizing magnetic field (step S63). The demagnetizing magnetic field is preferably a magnetic field that does not reduce the amount of magnetic flux of the high coercive force portion 27 but reduces the amount of magnetic flux of the low coercive force portion 26.

低保磁力部26の磁束量を減じているため、セグメント磁石23A、セグメント磁石23B、セグメント磁石23C及びセグメント磁石23Dは、ステータコア31へ影響を与える磁束量を低減できる。そして、励磁コイル37に生じる逆起電圧が小さくなり、励磁コイル37がロータ20に与える電磁ブレーキのショックが低減する。その結果、操舵者が受ける操舵のフィーリングに与える影響を抑制することができる。次に、ECU90は、処理をステップS64及びステップS65に進める。   Since the amount of magnetic flux of the low coercive force portion 26 is reduced, the segment magnet 23A, the segment magnet 23B, the segment magnet 23C, and the segment magnet 23D can reduce the amount of magnetic flux that affects the stator core 31. Then, the back electromotive force generated in the exciting coil 37 is reduced, and the electromagnetic brake shock applied to the rotor 20 by the exciting coil 37 is reduced. As a result, it is possible to suppress the influence of the steering on the feeling of steering. Next, the ECU 90 proceeds with the process to step S64 and step S65.

ECU90は、ステップS64において、操舵者へ表示又は警告音等で励磁コイル37のショートのおそれがあることを警告する。ECU90は、操舵トルクTと走行速度Vとに基づいてアシスト指令の補助操舵指令値を算出する。そして、ECU90は、その算出された補助操舵指令値に基づいてブラシレスモータ10へ供給する電力値を調節する。調節された電力が供給された励磁コイル37が励磁磁界を発生し、ECU90は、励磁磁界を制御する第2の励磁磁界制御ステップを実行する(ステップS65)。   In step S64, the ECU 90 warns the driver that there is a possibility that the exciting coil 37 may be short-circuited with a display or a warning sound. The ECU 90 calculates an assist steering command value of the assist command based on the steering torque T and the traveling speed V. Then, the ECU 90 adjusts the power value supplied to the brushless motor 10 based on the calculated auxiliary steering command value. The exciting coil 37 supplied with the adjusted electric power generates an exciting magnetic field, and the ECU 90 executes a second exciting magnetic field control step for controlling the exciting magnetic field (step S65).

上述したように制御手段であるECU90は、励磁コイル37のショート時に、低保磁力部26の磁束量を低減させる減磁の制御を行う減磁磁界制御ステップを実行する。   As described above, the ECU 90 serving as the control means executes a demagnetizing magnetic field control step for performing demagnetization control for reducing the magnetic flux amount of the low coercive force portion 26 when the exciting coil 37 is short-circuited.

上記構成により、電動パワーステアリング装置80は、励磁コイル37のショートの影響を抑制した状態で、ブラシレスモータ10の駆動を継続することができる。このため、励磁コイル37のショートの影響を抑制するためのリレー回路が不要となり、電動パワーステアリング装置80は、製造コストを低減することができる。また、リレー回路がある場合、電動パワーステアリング装置80は、リレー回路の動作中無通電状態でも、ショートコイルに鎖交するマグネットの磁束量を低減することができる。このため、電動パワーステアリング装置80は、電磁ブレーキトルクが低減し、外力によりブラシレスモータ10を回転させることができる。   With the above configuration, the electric power steering device 80 can continue to drive the brushless motor 10 in a state where the influence of the short circuit of the exciting coil 37 is suppressed. For this reason, the relay circuit for suppressing the influence of the short of the exciting coil 37 becomes unnecessary, and the electric power steering device 80 can reduce the manufacturing cost. Further, when there is a relay circuit, the electric power steering device 80 can reduce the magnetic flux amount of the magnet interlinked with the short coil even in a non-energized state during operation of the relay circuit. For this reason, the electric power steering apparatus 80 can reduce the electromagnetic brake torque and rotate the brushless motor 10 by an external force.

以上のように、本実施形態の電動パワーステアリング装置の電動機制御装置は、コラムアシスト方式を例にして説明しているが、ピニオンアシスト方式及びラックアシスト方式についても適用することができる。   As described above, the motor control device of the electric power steering apparatus according to the present embodiment has been described by taking the column assist method as an example, but can also be applied to the pinion assist method and the rack assist method.

10 ブラシレスモータ
11 ハウジング
11a 筒状ハウジング
11b フロントブラケット
11c 底部
11d 内周面
12、13 軸受
14 レゾルバ
14a レゾルバロータ
14b レゾルバステータ
15 端子台
20 ロータ
21 シャフト
22 ロータヨーク
23 マグネット
30 ステータ
31 ステータコア
32 分割コア
33 バックヨーク
34 ティース
37 励磁コイル
37a インシュレータ
80 電動パワーステアリング装置
81 ステアリングホイール
82 ステアリングシャフト
82a 入力軸
82b 出力軸
83 操舵力アシスト機構
84、86 ユニバーサルジョイント
85 ロアシャフト
87 ピニオンシャフト
88 ステアリングギヤ
88a ピニオン
88b ラック
89 タイロッド
90 ECU
91a トルクセンサ
91b 車速センサ
92 減速装置
93 減速装置ハウジング
94 ウォーム
94a ウォーム歯
95a、95b 玉軸受
96 ウォームホイール
96a ウォームホイール歯
97 ホルダ
98 イグニッションスイッチ
99 電源装置
Zr 中心軸
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Brushless motor 11 Housing 11a Tubular housing 11b Front bracket 11c Bottom part 11d Inner peripheral surface 12, 13 Bearing 14 Resolver 14a Resolver rotor 14b Resolver stator 15 Terminal block 20 Rotor 21 Shaft 22 Rotor yoke 23 Magnet 30 Stator 31 Stator core 32 Divided core 33 Yoke 34 Teeth 37 Exciting coil 37a Insulator 80 Electric power steering device 81 Steering wheel 82 Steering shaft 82a Input shaft 82b Output shaft 83 Steering force assist mechanism 84, 86 Universal joint 85 Lower shaft 87 Pinion shaft 88 Steering gear 88a Pinion 88b Rack 89 Tie rod 90 ECU
91a Torque sensor 91b Vehicle speed sensor 92 Deceleration device 93 Deceleration device housing 94 Worm 94a Worm tooth 95a, 95b Ball bearing 96 Worm wheel 96a Worm wheel tooth 97 Holder 98 Ignition switch 99 Power supply Zr Central shaft

Claims (16)

ロータヨークと、
前記ロータヨークの外側にギャップを有して環状に配置されるステータコアと、
低保磁力部と前記低保磁力部よりも保磁力が高い高保磁力部とを含み、前記低保磁力部が前記高保磁力部よりも前記ギャップ側となるように前記ロータヨークに埋め込まれるマグネットと、
前記ステータコアを励磁し、かつ前記低保磁力部の磁束量を変化させるための磁界を発生させる励磁コイルと、
を含むことを特徴とする電動機。
Rotor yoke,
A stator core disposed annularly with a gap outside the rotor yoke;
Including a low coercivity portion and a high coercivity portion having a coercivity higher than that of the low coercivity portion, and a magnet embedded in the rotor yoke such that the low coercivity portion is closer to the gap than the high coercivity portion;
An exciting coil that excites the stator core and generates a magnetic field for changing the amount of magnetic flux of the low coercive force portion;
An electric motor comprising:
ロータヨークと、前記ロータヨークの外側にギャップを有して環状に配置されるステータコアと、低保磁力部と前記低保磁力部よりも保磁力が高い高保磁力部とを含み、前記低保磁力部が前記高保磁力部よりも前記ギャップ側となるように前記ロータヨークに埋め込まれるマグネットと、前記ステータコアを励磁し、かつ前記低保磁力部の磁束量を変化させるための磁界を発生させる励磁コイルと、を含む電動機と、
前記励磁コイルの通電を制御する制御手段と、
を含むことを特徴とする電動機制御装置。
A rotor yoke, a stator core arranged annularly with a gap outside the rotor yoke, a low coercivity portion, and a high coercivity portion having a higher coercivity than the low coercivity portion, and the low coercivity portion A magnet embedded in the rotor yoke so as to be closer to the gap than the high coercive force portion, and an exciting coil that excites the stator core and generates a magnetic field for changing the amount of magnetic flux of the low coercive force portion. Including an electric motor,
Control means for controlling energization of the exciting coil;
An electric motor control device comprising:
前記制御手段は、前記ステータコアを励磁しない状態で前記ロータヨークが外力により回転する場合、前記低保磁力部の磁束量を低減させる減磁の制御を行う請求項2に記載の電動機制御装置。   3. The motor control device according to claim 2, wherein the control unit performs demagnetization control to reduce a magnetic flux amount of the low coercive force portion when the rotor yoke rotates by an external force in a state where the stator core is not excited. 前記制御手段は、低保磁力部の磁束量を低減させる減磁の制御を行っていないときに前記保磁力部が減磁している場合、前記低保磁力部の磁束量を増加させる着磁の制御を行う請求項2または請求項3に記載の電動機制御装置。   If the demagnetizing control is not performed when the demagnetizing control is performed to reduce the amount of magnetic flux of the low coercive force portion, the control means may increase the amount of magnetic flux of the low coercive force portion. The electric motor control device according to claim 2 or 3, wherein the control is performed. 前記制御手段は、定期的に、前記低保磁力部の磁束量を増加させる請求項2から請求項4のいずれか1項に記載の電動機制御装置。   The motor control device according to any one of claims 2 to 4, wherein the control unit periodically increases the amount of magnetic flux of the low coercive force portion. 前記制御手段は、前記励磁コイルのショート時に、前記低保磁力部の磁束量を低減させる請求項2から請求項5のいずれか1項に記載の電動機制御装置。   The motor control device according to any one of claims 2 to 5, wherein the control means reduces the amount of magnetic flux of the low coercive force portion when the excitation coil is short-circuited. 前記制御手段は、前記励磁コイルの誘起電圧が電源電圧の上限に達しないように定められた前記電動機の回転数の閾値以上の場合、前記低保磁力部の磁束量を低減させる請求項2から請求項6のいずれか1項に記載の電動機制御装置。   The control means reduces the amount of magnetic flux of the low coercive force portion when the induced voltage of the exciting coil is equal to or greater than a threshold value of the rotation speed of the electric motor determined so as not to reach the upper limit of the power supply voltage. The electric motor control device according to claim 6. 前記制御手段は、前記電動機を逆回転させる前に、前記低保磁力部の磁束量を低減させる請求項2から請求項7のいずれか1項に記載の電動機制御装置。   The motor control device according to any one of claims 2 to 7, wherein the control means reduces the amount of magnetic flux of the low coercive force portion before the motor is reversely rotated. 前記電動機は、補助操舵トルクを得る電動パワーステアリング用電動機である請求項2から請求項8のいずれか1項に記載の電動機制御装置。   The motor control device according to claim 2, wherein the electric motor is an electric power steering electric motor that obtains an auxiliary steering torque. 補助操舵トルクを得る電動パワーステアリング用電動機と、電動パワーステアリング用電動機を制御する制御手段とを含み、
前記電動パワーステアリング用電動機は、ロータヨークと、前記ロータヨークの外側にギャップを有して環状に配置されるステータコアと、低保磁力部と前記低保磁力部よりも保磁力が高い高保磁力部とを含み、前記低保磁力部が前記高保磁力部よりも前記ギャップ側となるように前記ロータヨークに埋め込まれるマグネットと、前記ステータコアを励磁し、かつ前記低保磁力部の磁束量を変化させるための磁界を発生させる励磁コイルと、を含むことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
An electric power steering motor for obtaining an auxiliary steering torque, and a control means for controlling the electric power steering motor;
The electric power steering motor includes a rotor yoke, a stator core disposed in an annular shape with a gap outside the rotor yoke, a low coercive force portion, and a high coercive force portion having a higher coercive force than the low coercive force portion. Including a magnet embedded in the rotor yoke such that the low coercive force portion is closer to the gap than the high coercive force portion, and a magnetic field for exciting the stator core and changing the amount of magnetic flux of the low coercive force portion An electric power steering device comprising: an exciting coil for generating
前記制御手段は、前記補助操舵トルクが不要であってかつ前記ステータコアを励磁しない状態で前記ロータヨークが回転する場合、前記低保磁力部の磁束量を低減させる減磁の制御を行う請求項10に記載の電動パワーステアリング装置。   The control means performs demagnetization control for reducing the amount of magnetic flux of the low coercive force portion when the rotor yoke rotates in a state where the auxiliary steering torque is unnecessary and the stator core is not excited. The electric power steering apparatus as described. 前記制御手段は、低保磁力部の磁束量を低減させる減磁の制御を行っていないときに前記保磁力部が減磁している場合、前記低保磁力部の磁束量を増加させる着磁の制御を行う請求項10または請求項11に記載の電動パワーステアリング装置。   If the demagnetizing control is not performed when the demagnetizing control is performed to reduce the amount of magnetic flux of the low coercive force portion, the control means may increase the amount of magnetic flux of the low coercive force portion. The electric power steering apparatus according to claim 10 or 11, wherein the control is performed. 前記制御手段は、前記定期的に、前記低保磁力部の磁束量を増加させる請求項10から請求項12のいずれか1項に記載の電動パワーステアリング装置。   The electric power steering apparatus according to any one of claims 10 to 12, wherein the control unit periodically increases the amount of magnetic flux of the low coercive force portion. 前記制御手段は、前記励磁コイルのショート時に、前記低保磁力部の磁束量を低減させる請求項10から請求項13のいずれか1項に記載の電動パワーステアリング装置。   The electric power steering apparatus according to any one of claims 10 to 13, wherein the control means reduces the amount of magnetic flux of the low coercive force portion when the exciting coil is short-circuited. 前記制御手段は、前記励磁コイルの誘起電圧が電源電圧の上限に達しないように定められた前記電動パワーステアリング用電動機の回転数の閾値以上の場合、前記低保磁力部の磁束量を低減させる請求項10から請求項14のいずれか1項に記載の電動パワーステアリング装置。   The control means reduces the amount of magnetic flux of the low coercive force portion when the induced voltage of the exciting coil is equal to or greater than the threshold value of the rotational speed of the electric power steering motor determined so as not to reach the upper limit of the power supply voltage. The electric power steering device according to any one of claims 10 to 14. 前記制御手段は、前記電動機を逆回転させる前に、前記低保磁力部の磁束量を低減させる請求項10から請求項15のいずれか1項に記載の電動パワーステアリング装置。   The electric power steering apparatus according to any one of claims 10 to 15, wherein the control means reduces the amount of magnetic flux of the low coercive force portion before rotating the electric motor in the reverse direction.
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