JPH08251975A - Motor power steering system - Google Patents

Motor power steering system

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Publication number
JPH08251975A
JPH08251975A JP7077109A JP7710995A JPH08251975A JP H08251975 A JPH08251975 A JP H08251975A JP 7077109 A JP7077109 A JP 7077109A JP 7710995 A JP7710995 A JP 7710995A JP H08251975 A JPH08251975 A JP H08251975A
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JP
Japan
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motor
steering
position detection
signal
phase
Prior art date
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Application number
JP7077109A
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Japanese (ja)
Inventor
Minoru Takahashi
稔 高橋
Toshiyuki Onizuka
利行 鬼塚
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NSK Ltd
Original Assignee
NSK Ltd
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Filing date
Publication date
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Abstract

PURPOSE: To obtain a motor power steering system in which the steering wheel can be operated even when the sensor signal from a position sensor is abnormal by a constitution wherein an excitation control means suppresses driving of a five-phase brushless motor when a combination, corresponding to the state of a position detection signal is not present on a table. CONSTITUTION: Exciting coils 26a-26e to be excited are designated based on the position detection signals from a phase detection element 31 (31a-31e) with reference to a table representative of the correspondence between the preset combination of position detection states for normal position detection signals and the exciting coils 26a-26e of a five-phase brushless motor to be excited. For example, when an abnormal detection signal, is generated due to abnormal wiring of the phase detection element 31 (31a-31e) and a combination corresponding to the combination of the states of position detection signal is not present on the table, driving of the five-phase brushless motor is suppressed to reduce the auxiliary steering power for the steering system or stop driving of the five-phase brushless motor.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、車両の操舵系に電動モ
ータにより操舵補助力を付与するようにした電動式パワ
ーステアリング装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electric power steering apparatus in which a steering assist force is applied to a steering system of a vehicle by an electric motor.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、電動式パワーステアリング装置と
しては、ステアリングホイールが固定された入力軸に操
舵トルクを検出するトルクセンサ等の操舵トルク検出器
を取り付け、操舵トルク検出器で検出した操舵トルクに
応じた補助トルクを電動モータにより発生させて、この
操舵トルクをアシストするものが知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as an electric power steering apparatus, a steering torque detector such as a torque sensor for detecting steering torque is attached to an input shaft to which a steering wheel is fixed, and steering torque detected by the steering torque detector is used. It is known that a corresponding auxiliary torque is generated by an electric motor to assist the steering torque.

【0003】この電動モータはコントローラによって制
御されており、コントローラでは、トルクセンサで検出
した操舵トルク検出信号と、車速センサで検出した車速
とをもとにアシスト電流を制御し、このアシスト電流を
電動モータに供給することによって、ステアリングホイ
ールの操舵力を補助するようになされており、この電動
モータによるアシストによって、例えば低速コーナリン
グ時や車庫入れ時に操舵操作が容易になると共に、高速
走行時にはステアリングホイールの手応え感を得ること
ができ走行安定性を確保できるようになされている。
This electric motor is controlled by a controller. The controller controls an assist current based on a steering torque detection signal detected by a torque sensor and a vehicle speed detected by a vehicle speed sensor, and the assist current is electrically driven. By supplying the electric power to the motor, the steering force of the steering wheel is assisted, and this electric motor assists the steering operation, for example, during low-speed cornering or when entering the garage. It is designed to give a feeling of response and ensure running stability.

【0004】そして、従来、電動モータとしてはブラシ
付の直流モータをアシスト駆動源として使用したものが
知られており、ブラシ付直流モータ、或いはコントロー
ラの異常を検出した場合には、動力伝達を電磁クラッチ
により切り離し、ステアリングホイールの操舵が不能と
なることを防止している。
Conventionally, as an electric motor, it is known that a DC motor with a brush is used as an assist drive source, and when abnormality of the DC motor with a brush or a controller is detected, power transmission is performed by an electromagnetic wave. The clutch disengages to prevent the steering wheel from being disabled.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の電動式パワーステアリング装置においては、ブラシ
付直流モータを使用しているため、このブラシ付直流モ
ータはブラシの破損、磨耗等が生じるために信頼性にや
や欠ける欠点がある。そのため、近年、各種回転制御に
利用されている信頼性の高いブラシレスモータをアシス
ト駆動源として使用することが考えられている。このブ
ラシレスモータを使用することは耐久性、慣性の低減等
にも有利である。
However, in the above-mentioned conventional electric power steering apparatus, since the brush DC motor is used, the brush DC motor is reliable because the brush is damaged or worn. It has the drawback of being slightly lacking in sex. Therefore, in recent years, it has been considered to use a highly reliable brushless motor used for various rotation controls as an assist drive source. The use of this brushless motor is also advantageous in terms of durability and reduction of inertia.

【0006】ブラシレスモータは、ブラシがない替わり
にロータの位置を検出する必要があり、ホール素子、磁
気抵抗素子等の位置センサによりロータの位置を検出す
るようになされている。このブラシレスモータにはブラ
シが存在しないのでブラシレスモータ自身に異常が発生
することはほとんどないが、ホール素子等の位置センサ
や、位置センサの配線等に異常が発生する場合がある。
In the brushless motor, it is necessary to detect the position of the rotor instead of having no brush, and the position of the rotor is detected by a position sensor such as a Hall element or a magnetic resistance element. Since there is no brush in this brushless motor, an abnormality rarely occurs in the brushless motor itself, but an abnormality may occur in the position sensor such as a hall element or the wiring of the position sensor.

【0007】これらの異常によって位置センサのセンサ
信号が異常となると、ロータの正しい位置を検出するこ
とができなくなる。そのため、コントローラで正常な制
御を行うことができなくなることからブラシレスモータ
の出力トルクが変動し、さらに、最悪の場合には操舵方
向と異なる方向に働く操舵補助力を発生し、そのため、
ステアリングホイールが操舵したい方向に回転できなく
なるロック状態となり、ステアリングホイールの操作が
不能となってしまうことがある。そのため、位置センサ
のセンサ信号に対して異常検出を行う必要性がある。
If the sensor signal of the position sensor becomes abnormal due to these abnormalities, the correct position of the rotor cannot be detected. Therefore, since the controller cannot perform normal control, the output torque of the brushless motor fluctuates, and in the worst case, a steering assist force that works in a direction different from the steering direction is generated.
The steering wheel may be locked so that it cannot be rotated in the desired steering direction, and the steering wheel may not be operated. Therefore, it is necessary to detect abnormality in the sensor signal of the position sensor.

【0008】一般によく使用されているブラシレスモー
タは3相のブラシレスモータであり、この3相のブラシ
レスモータの場合、位置センサは励磁相数と同数の3個
を必要としている。そして、3個の位置センサが、ロー
タに配設された位置検出用永久磁石の極性に応じて、例
えば、N極であれば“H”、S極であれば“L”のセン
サ信号を出力し、3個の位置センサのセンサ信号の検出
状態に応じて、ロータの回転位置を検出するようになっ
ている。
A commonly used brushless motor is a three-phase brushless motor, and in the case of this three-phase brushless motor, the position sensor requires three as many as the number of excitation phases. Then, the three position sensors output sensor signals of "H" for the N pole and "L" for the S pole, depending on the polarities of the permanent magnets for position detection arranged on the rotor. However, the rotational position of the rotor is detected according to the detection states of the sensor signals of the three position sensors.

【0009】3相のブラシレスモータの場合、位置セン
サは3個必要であるので、各位置センサのセンサ信号の
検出状態の組み合わせは図15に示すように8通りとな
るが、そのうち、図15の(1)〜(6)の組み合わせにより
ロータの回転位置を検出するようになされ、この組み合
わせから励磁すべき励磁コイル及び励磁コイルの通電方
向を設定するようになっている。
In the case of a three-phase brushless motor, since three position sensors are required, there are eight combinations of detection states of the sensor signals of each position sensor, as shown in FIG. The rotational position of the rotor is detected by the combination of (1) to (6), and the exciting coil to be excited and the energizing direction of the exciting coil are set from this combination.

【0010】そして、図15の“7”及び“8”に示す
ように、センサ信号が全部“H”又は“L”である場合
には、位置センサのセンサ信号が異常であるとし、異常
通知を行うようになっている。しかしながら、例えば、
センサ信号用の配線コネクタ部のショート、接触不良等
が重なり、2つの位置センサのセンサ信号が“H”又は
“L”に固定され、例えば、図16に示すように、セン
サ信号Sa及びSbが“H”と“L”とにそれぞれ固定
されてしまった場合には、センサ信号Scは“H”又は
“L”の何れかを出力するため、センサ信号Sa,S
b,Scの組み合わせを(Sa,Sb,Sc)と表すも
のとすると、(Sa,Sb,Sc)は(H,L,L)又
は(H,L,H)となり、これは、図15の(2)又は(3)
の状態であるので、コントローラではセンサ信号に異常
が生じていることを検出することができず、よって、こ
のままモータを駆動し続けた場合、モータに本来回転さ
せたい方向とは逆方向のトルクが発生するために、電動
式パワーステアリング装置に適用するには不適当である
という未解決の課題がある。
Then, as shown by "7" and "8" in FIG. 15, when the sensor signals are all "H" or "L", it is determined that the sensor signal of the position sensor is abnormal, and the abnormality notification is issued. Is supposed to do. However, for example,
Short circuit, contact failure, etc. of the wiring connector portion for the sensor signal are overlapped, and the sensor signals of the two position sensors are fixed to “H” or “L”. For example, as shown in FIG. 16, the sensor signals Sa and Sb are When fixed to "H" and "L" respectively, the sensor signal Sc outputs either "H" or "L", so that the sensor signals Sa and S are output.
When the combination of b and Sc is represented as (Sa, Sb, Sc), (Sa, Sb, Sc) becomes (H, L, L) or (H, L, H), which is shown in FIG. (2) or (3)
In this state, the controller cannot detect that there is an abnormality in the sensor signal.Therefore, if you continue to drive the motor, the torque in the direction opposite to the direction you want the motor to rotate Therefore, there is an unsolved problem that it is unsuitable for application to the electric power steering device because of the occurrence.

【0011】そこで、本発明は、上記従来例の未解決の
課題に着目してなされたものであり、アシスト駆動源と
してブラシレスモータを使用したとき、何らかの異常に
より位置センサのセンサ信号が異常となった場合でもス
テアリングホイールの操作が不能となることなく、安全
性を確保することのできる信頼性の高い電動式パワース
テアリング装置を提供することを目的としている。
Therefore, the present invention has been made by paying attention to the unsolved problem of the above conventional example, and when a brushless motor is used as an assist drive source, the sensor signal of the position sensor becomes abnormal due to some abnormality. It is an object of the present invention to provide a highly reliable electric power steering device capable of ensuring safety without the operation of the steering wheel being disabled even in the case of an emergency.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1に係る電動式パワーステアリング装置は、
操舵系に対して操舵補助力を発生する5相ブラシレスモ
ータと、該5相ブラシレスモータのロータの回転位置を
検出する5個の位相検出素子と、該位相検出素子の位置
検出信号の正常時の位置検出状態の組み合わせと前記5
相ブラシレスモータの励磁すべき励磁コイルとの対応を
表すテーブルを有し該テーブルを参照して前記位置検出
信号の位置検出状態に対応する励磁コイルを指定する励
磁制御手段と、前記5相ブラシレスモータから前記操舵
系に対して操舵補助力を発生させる制御信号を出力する
モータ制御手段と、該モータ制御手段からの制御信号に
基づき前記励磁制御手段で指定された励磁コイルへの通
電方向及び通電量を制御する駆動回路とを備え、前記励
磁制御手段は、前記位置検出信号の位置検出状態に対応
する組み合わせが前記テーブルにないとき、前記5相ブ
ラシレスモータの駆動を抑制するモータ抑制手段を備え
ることを特徴としている。
In order to achieve the above object, an electric power steering apparatus according to a first aspect of the present invention is provided.
A five-phase brushless motor that generates a steering assist force for the steering system, five phase detection elements that detect the rotational position of the rotor of the five-phase brushless motor, and a normal position detection signal of the phase detection element The combination of position detection status and the above 5
Excitation control means for designating an excitation coil corresponding to the position detection state of the position detection signal by referring to the table having a table showing the correspondence with the excitation coil of the phase-phase brushless motor, and the 5-phase brushless motor A motor control means for outputting a control signal for generating a steering assist force to the steering system, and an energizing direction and an energizing amount to an exciting coil designated by the exciting control means based on the control signal from the motor controlling means. And a drive circuit that controls the drive circuit, and the excitation control unit includes a motor suppressing unit that suppresses the drive of the five-phase brushless motor when there is no combination corresponding to the position detection state of the position detection signal in the table. Is characterized by.

【0013】また、請求項2に係る電動式パワーステア
リング装置は、操舵系に対して操舵補助力を発生する5
相ブラシレスモータと、該5相ブラシレスモータのロー
タの回転位置を検出する5個の位相検出素子と、該位相
検出素子の位置検出信号の正常時の位置検出状態の組み
合わせと前記5相ブラシレスモータの励磁すべき励磁コ
イルとの対応を表すテーブルを有し該テーブルを参照し
て前記位置検出信号の位置検出状態に対応する励磁コイ
ルを指定する励磁制御手段と、前記5相ブラシレスモー
タから前記操舵系に対して操舵補助力を発生させる制御
信号を出力するモータ制御手段と、該モータ制御手段か
らの制御信号に基づき前記励磁制御手段で指定された励
磁コイルへの通電方向及び通電量を制御する駆動回路と
を備え、前記励磁制御手段は、前記位置検出信号の位置
検出状態に対応する組み合わせが前記テーブルにないと
きに全ての励磁コイルの指定を解除する異常処理手段
と、前記位置検出信号の位置検出状態の組み合わせが、
前記5相ブラシレスモータからステアリングホイールの
操舵方向と逆方向の操舵補助力を発生する組み合わせで
あるときに前記5相ブラシレスモータの駆動を停止させ
るモータ停止手段とを備えることを特徴としている。
The electric power steering apparatus according to the second aspect of the invention produces a steering assist force for the steering system.
Phase brushless motor, five phase detection elements for detecting the rotational position of the rotor of the five-phase brushless motor, a combination of the position detection state of the position detection signal of the phase detection element at the normal time, and the five-phase brushless motor Excitation control means for holding an excitation coil to be excited and designating an excitation coil corresponding to the position detection state of the position detection signal by referring to the table, and the steering system from the 5-phase brushless motor A motor control means for outputting a control signal for generating a steering assist force, and a drive for controlling the energizing direction and the energizing amount to the exciting coil designated by the exciting control means based on the control signal from the motor controlling means. A circuit, the excitation control means is configured to control all the excitation coils when there is no combination corresponding to the position detection state of the position detection signal in the table. And abnormality processing means for canceling the designation of Le, the combination of the position detection state of the position detection signal,
It is characterized by comprising a motor stop means for stopping the drive of the 5-phase brushless motor when the combination is such that the 5-phase brushless motor generates a steering assist force in a direction opposite to the steering direction of the steering wheel.

【0014】[0014]

【作用】請求項1に係る電動式パワーステアリング装置
は、位相検出素子からの位置検出信号に基づき、予め設
定した位置検出信号の正常時の位置検出状態の組み合わ
せと励磁すべき5相ブラシレスモータの励磁コイルとの
対応を表すテーブルを参照して励磁制御手段によって励
磁すべき励磁コイルを指定し、モータ制御手段からの制
御信号に基づき、指定された励磁コイルへの通電方向及
び通電量を駆動回路によって制御することによって5相
ブラシレスモータから所定の操舵補助力を発生させ、例
えば位相検出素子の配線異常等により位置検出信号に異
常が発生し位置検出信号の位置検出状態の組み合わせに
該当する組み合わせがテーブルにないときモータ抑制手
段により5相ブラシレスモータの駆動を抑制し操舵系に
対する操舵補助力を小さくするか、又は5相ブラシレス
モータの駆動を停止する。
The electric power steering apparatus according to the first aspect of the present invention is based on the position detection signal from the phase detection element, and is based on the position detection signal set by the phase detection element. The excitation coil to be excited by the excitation control means is designated by referring to the table showing the correspondence with the excitation coil, and the energization direction and the energization amount to the designated excitation coil are driven based on the control signal from the motor control means. A predetermined steering assist force is generated from the five-phase brushless motor by controlling by, and an abnormality occurs in the position detection signal due to, for example, a wiring abnormality of the phase detection element, and a combination corresponding to the combination of the position detection states of the position detection signal is generated. When it is not on the table, the motor restraining means restrains the drive of the five-phase brushless motor to assist the steering system. Or smaller, or to stop the drive of the five-phase brushless motor.

【0015】また、請求項2に係る電動式パワーステア
リング装置は、位相検出素子からの位置検出信号に基づ
き、予め設定した位置検出信号の正常時の位置検出状態
の組み合わせと励磁すべき5相ブラシレスモータの励磁
コイルとの対応を表すテーブルを参照して励磁制御手段
によって励磁すべき励磁コイルを指定し、モータ制御手
段からの制御信号に基づき、指定された励磁コイルへの
通電方向及び通電量を駆動回路によって制御することに
よって5相ブラシレスモータから所定の操舵補助力を発
生させ、例えば位相検出素子の配線異常等により位置検
出信号に異常が発生し位置検出信号の位置検出状態の組
み合わせに該当する組み合わせがテーブルにないとき異
常処理手段が全ての励磁コイルの指定を解除して5相ブ
ラシレスモータへの電流供給を停止して操舵補助力の発
生を停止させ、その後、位置検出信号の位置検出状態の
組み合わせに該当する組み合わせに再度なったときに
は、テーブルから求められる所定の励磁コイルを指定し
て5相ブラシレスモータから所定の操舵補助力を発生さ
せ、また、位置検出信号の位置検出状態の組み合わせが
5相ブラシレスモータからステアリングホイールの操舵
方向と逆方向の操舵補助力を発生する組み合わせである
ときモータ停止手段によって5相ブラシレスモータの駆
動を停止させ、以後操舵補助力を発生させない。
The electric power steering apparatus according to a second aspect of the invention is based on the position detection signal from the phase detection element, and is a five-phase brushless to be excited and a combination of a preset position detection state of the position detection signal in a normal state. The excitation control unit specifies the excitation coil to be excited by referring to the table showing the correspondence with the excitation coil of the motor, and based on the control signal from the motor control unit, the energization direction and the energization amount to the specified excitation coil are specified. A predetermined steering assist force is generated from the five-phase brushless motor by controlling the drive circuit, and an abnormality occurs in the position detection signal due to, for example, a wiring abnormality of the phase detection element, which corresponds to a combination of the position detection states of the position detection signal. When the combination is not in the table, the abnormality processing means cancels the designation of all the excitation coils and switches to the 5-phase brushless motor. When the current supply is stopped to stop the generation of steering assist force, and then the combination corresponding to the combination of the position detection states of the position detection signal again occurs, the predetermined exciting coil obtained from the table is designated and the 5-phase The motor is stopped when a predetermined steering assist force is generated from the brushless motor, and the combination of the position detection states of the position detection signals is a combination in which the 5-phase brushless motor generates a steering assist force in the direction opposite to the steering direction of the steering wheel. The driving of the 5-phase brushless motor is stopped by the means, and no steering assist force is generated thereafter.

【0016】[0016]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図1は、本発明の第1実施例の構成を示す概略構
成図である。図中、1はステアリングホイールであり、
このステアリングホイール1に作用された操舵力は、入
力軸2aと出力軸2bとから構成されたステアリングシ
ャフト2に伝達される。この入力軸2aの一端はステア
リングホイール1に連結され、他端はトルクセンサ3を
介して出力軸2bの一端に連結されている。そして、出
力軸2bに伝達された操舵力は、ユニバーサルジョイン
ト4を介してロアシャフト5に伝達され、さらに、ユニ
バーサルジョイント6を介してピニオンシャフト7に伝
達される。操舵力は、さらにステアリングギヤ8を介し
てタイロッド9に伝達されて転舵輪を転舵させる。ステ
アリングギヤ8は、ピニオン8aとラック8bとを有す
るラックアンドピニオン形に構成され、ピニオン8aに
伝達された回転運動をラック8bで直進運動に変換して
いる。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing the configuration of the first embodiment of the present invention. In the figure, 1 is a steering wheel,
The steering force applied to the steering wheel 1 is transmitted to the steering shaft 2 including the input shaft 2a and the output shaft 2b. One end of the input shaft 2a is connected to the steering wheel 1, and the other end is connected to one end of the output shaft 2b via the torque sensor 3. Then, the steering force transmitted to the output shaft 2b is transmitted to the lower shaft 5 via the universal joint 4 and further transmitted to the pinion shaft 7 via the universal joint 6. The steering force is further transmitted to the tie rod 9 via the steering gear 8 to steer the steered wheels. The steering gear 8 is of a rack-and-pinion type having a pinion 8a and a rack 8b, and the rotary motion transmitted to the pinion 8a is converted into a linear motion by the rack 8b.

【0017】ステアリングシャフト2の出力軸2bに
は、補助操舵力(アシスト力)を出力軸2bに伝達する
減速ギヤ10が連結されており、減速ギヤ10と、補助
操舵力を発生する、5相ブラシレスモータであるモータ
12の出力軸が連結されている。トルクセンサ3は、ス
テアリングホイール1に配設されて入力軸2aに伝達さ
れた操舵トルクを検出するものであり、例えば、操舵ト
ルクを入力軸2a及び出力軸2b間に介挿したトーショ
ンバーの捩じれ角変位に変換し、この捩じれ角変位をポ
テンショメータで検出するように構成され、乗員がステ
アリングホイール1を操舵操作することによって、ステ
アリングシャフト2に生じる捩じれの大きさと方向とに
応じたアナログ電圧からなるトルク検出値TV を出力す
る。そして、このトルクセンサ3は、例えば、ステアリ
ングホイール1が中立状態にある場合には、所定の中立
電圧V0 をトルク検出信号TV として出力し、これより
ステアリングホイール1を右切りするとそのときの操舵
トルクに応じて中立電圧V0より増加する電圧を、左切
りするとそのときの操舵トルクに応じて中立電圧V0
り減少する電圧を出力するようになされている。
A reduction gear 10 for transmitting an auxiliary steering force (assist force) to the output shaft 2b is connected to the output shaft 2b of the steering shaft 2, and the reduction gear 10 and the five-phase generating auxiliary steering force. The output shaft of the motor 12, which is a brushless motor, is connected. The torque sensor 3 is disposed on the steering wheel 1 and detects the steering torque transmitted to the input shaft 2a. For example, the torsion bar is twisted between the input shaft 2a and the output shaft 2b. It is configured to be converted into an angular displacement, and the torsional angular displacement is detected by a potentiometer. The occupant steers the steering wheel 1 to form an analog voltage according to the magnitude and direction of the torsion generated in the steering shaft 2. The detected torque value T V is output. Then, for example, when the steering wheel 1 is in the neutral state, the torque sensor 3 outputs a predetermined neutral voltage V 0 as the torque detection signal T V , and when the steering wheel 1 is turned right from this, the torque sensor 3 When the voltage that increases from the neutral voltage V 0 according to the steering torque is turned to the left, a voltage that decreases from the neutral voltage V 0 according to the steering torque at that time is output.

【0018】13は、モータ12を駆動制御し、操舵系
への操舵補助力の制御を行うコントローラであって、車
載のバッテリ16から電源供給されることによって作動
するようになされている。そして、バッテリ16の負極
は接地され、その正極はエンジン始動を行うイグニッシ
ョンスイッチ14及びヒューズ15aを介してコントロ
ーラ13に接続されると共に、ヒューズ15bを介して
コントローラ13に直接接続されており、このヒューズ
15bを介して供給される電源は例えば、メモリバック
アップ用に使用される。そして、コントローラ13はト
ルクセンサ3からのトルク検出値TV と、例えば、図示
しない変速機の出力軸に配設された車速センサ17から
の車速検出値VP とに基づきモータ12を駆動制御す
る。
Reference numeral 13 is a controller for controlling the drive of the motor 12 and for controlling the steering assist force to the steering system, which is operated by being supplied with power from the battery 16 mounted on the vehicle. The negative electrode of the battery 16 is grounded, and the positive electrode of the battery 16 is connected to the controller 13 via the ignition switch 14 and the fuse 15a for starting the engine and directly connected to the controller 13 via the fuse 15b. The power supplied via 15b is used, for example, for memory backup. Then, the controller 13 drives and controls the motor 12 based on the detected torque value T V from the torque sensor 3 and, for example, the detected vehicle speed value V P from the vehicle speed sensor 17 arranged on the output shaft of the transmission (not shown). .

【0019】図2は、モータ12の構成を示す断面図で
ある。このモータ12は、円筒形のハウジング22と、
このハウジング22の軸心に沿って配設され、軸受23
a及び23bによって回転自在の回転軸24に固定され
たモータ駆動用の永久磁石25と、この永久磁石25を
包囲するようにハウジング22内周面に固定され、且
つ、5相の励磁コイル26a,26b,26c,26d
及び26eが巻き付けられたステータ26とから構成さ
れており、回転軸24及び永久磁石25によって回転自
在のロータ27が形成されている。
FIG. 2 is a sectional view showing the structure of the motor 12. The motor 12 includes a cylindrical housing 22 and
The bearing 23 is arranged along the axis of the housing 22.
A permanent magnet 25 for driving a motor, which is fixed to a rotatable shaft 24 by a and 23b, and a five-phase exciting coil 26a, which is fixed to an inner peripheral surface of the housing 22 so as to surround the permanent magnet 25, 26b, 26c, 26d
And 26e are wound around the stator 26, and the rotatable shaft 24 and the permanent magnet 25 form a rotatable rotor 27.

【0020】ロータ27には、軸受23bが配設された
側(図2の下側)の回転軸24の端部に近接してリング
状の位相検出用の永久磁石28が固定され、この永久磁
石28は、永久磁石25に着磁された極数と同数の極
が、周方向に且つ等間隔に交互に着磁され、例えば、S
極及びN極がそれぞれ3極ずつ、計6極が着磁されてい
る。
A ring-shaped permanent magnet 28 for phase detection is fixed to the rotor 27 in the vicinity of the end of the rotary shaft 24 on the side where the bearing 23b is arranged (lower side in FIG. 2). The magnet 28 has the same number of poles as the number of poles magnetized by the permanent magnet 25, which are alternately magnetized in the circumferential direction at equal intervals.
A total of 6 poles are magnetized, each having 3 poles and 3 poles.

【0021】これに対し、前記ハウジング22の軸受2
3bが配設された側(図2の下側)の内端面には、ステ
ー29を介してリング状の薄板からなる支持基板30が
その内側の絶縁部分を永久磁石28に対向するように配
設され、かかる支持基板30の永久磁石28側に対向す
る面には、永久磁石28に対向するように、例えばホー
ル素子等からなる位相検出素子31が固定されている。
On the other hand, the bearing 2 of the housing 22
On the inner end surface on the side where 3b is arranged (lower side in FIG. 2), a support substrate 30 made of a ring-shaped thin plate is arranged via a stay 29 so that its inner insulating portion faces the permanent magnet 28. On the surface of the supporting substrate 30 facing the permanent magnet 28 side, a phase detecting element 31 such as a Hall element is fixed so as to face the permanent magnet 28.

【0022】なお、実際には位相検出素子31は励磁コ
イル26a〜26eの駆動タイミングに対応して周方向
に等間隔に5個設けられているが、図2は断面図である
ため、その内の1つのみを示している。そして、これら
位相検出素子31a〜31eはこれに対向する永久磁石
28の磁極が、N極の場合には“H”の位置検出信号と
してのセンサ信号を、S極の場合には“L”のセンサ信
号を出力する。
Actually, five phase detecting elements 31 are provided at equal intervals in the circumferential direction in correspondence with the driving timing of the exciting coils 26a to 26e, but FIG. Only one of these is shown. When the magnetic pole of the permanent magnet 28 facing the phase detection elements 31a to 31e is the N pole, the sensor signal as the position detection signal of "H" is output, and when it is the S pole, the sensor signal of "L" is output. Output the sensor signal.

【0023】そして、各位相検出素子31の出力がこれ
に対向する永久磁石28の磁極によって変化することを
利用してロータ27の回転位置を認識し、それに応じて
後述するモータ駆動回路64が、コイル回路35を形成
する5相の励磁コイル26a〜26eに対し、4相同時
に励磁する4相励磁方式により励磁するコイルを1相づ
つ順次切り換えて励磁し、ロータ27を適宜回転駆動さ
せるようになされている。
The rotational position of the rotor 27 is recognized by utilizing the fact that the output of each phase detection element 31 changes due to the magnetic pole of the permanent magnet 28 facing it, and the motor drive circuit 64, which will be described later, responds accordingly. With respect to the five-phase exciting coils 26a to 26e forming the coil circuit 35, the coils to be excited are sequentially switched one by one by a four-phase excitation method in which four phases are simultaneously excited, and the rotor 27 is appropriately rotated. ing.

【0024】一方、ロータ27を構成する永久磁石25
は、例えば、S極及びN極がそれぞれ3極ずつ、計6極
が周方向に等間隔に着磁されている。ここで、この場合
にはS極及びN極が3極ずつ、計6極に着磁された永久
磁石25を適用しているが、S極及びN極が周方向に交
互に且つ等間隔に着磁されているならば、S極及びN極
の2極でも良く、また、複数極でもよい。
On the other hand, the permanent magnet 25 constituting the rotor 27
For example, the S pole and the N pole are each 3 poles, and a total of 6 poles are magnetized at equal intervals in the circumferential direction. Here, in this case, the S-pole and the N-pole are applied to the permanent magnets 25 having three poles in total, six poles in total, but the S-pole and the N-pole are alternately arranged at equal intervals in the circumferential direction. If it is magnetized, it may have two poles of S pole and N pole, or may have a plurality of poles.

【0025】前記コイル回路35は、5相の励磁コイル
26a〜26eで形成され、図3に示すようにY字型に
スター結線され、ロータ27の外周面を電気角で72度
離隔して取り囲むように配設されている。ここで、4相
励磁方式ではモータ電流は4つの相に流れることになる
が、電流はコイル抵抗に反比例するので、各相にバラン
スよく電流を流すために、各励磁コイル26a〜26e
のコイル抵抗は全て等しくなるように形成されている。
The coil circuit 35 is formed of five-phase exciting coils 26a to 26e, star-connected in a Y shape as shown in FIG. 3, and surrounds the outer peripheral surface of the rotor 27 at an electrical angle of 72 degrees. It is arranged as follows. Here, in the four-phase excitation method, the motor current flows in four phases, but the current is inversely proportional to the coil resistance. Therefore, in order to flow the current in good balance in each phase, the excitation coils 26a to 26e
The coil resistances of are all formed to be equal.

【0026】また、ステータ26は、ステータコア2
6′内周面に30個のスロットが等間隔に形成され、こ
のスロット間に同数の凸部が形成され、このうち、10
個の凸部を1組としてこれらに各励磁コイル26a〜2
6eが巻き付けられるようになされている。したがっ
て、前述の凸部1組の巻線展開図は図4に示すようにな
り、凸部41〜50の間で電気角で360度ととなるよ
うに形成されている。
The stator 26 is the stator core 2
Thirty slots are formed on the inner peripheral surface of the 6'at equal intervals, and the same number of protrusions are formed between the slots.
Each of the exciting coils 26a-2
6e is wound around. Therefore, the winding development view of one set of the above-mentioned protrusions is as shown in FIG. 4, and the electrical angle between the protrusions 41 to 50 is 360 degrees.

【0027】そして、励磁コイル26aは凸部41及び
45に凸部42〜44を囲んで巻き付けられ、励磁コイ
ル26bは凸部43及び47に凸部44〜46を囲んで
巻き付けられ、同様にして励磁コイル26cは凸部45
及び49にというように、それぞれ5つの凸部を囲んで
巻き付けられるようになされ、これらの一端はまとめて
結線され、他端はモータ駆動回路64に接続されてい
る。
The exciting coil 26a is wound around the convex portions 41 and 45 around the convex portions 42 to 44, and the exciting coil 26b is wound around the convex portions 43 and 47 around the convex portions 44 to 46. The exciting coil 26c has a convex portion 45.
, 49, and the like, each of which is wound around five convex portions, one end of which is collectively connected, and the other end is connected to the motor drive circuit 64.

【0028】図3は、コントローラ13の構成を示すブ
ロック図である。このコントローラ13は、例えば、制
御回路60、FETゲート駆動回路62、モータ駆動回
路64、電流検出回路66、ロータ位置検出回路68及
びリレー駆動回路70とから構成されている。ここで、
制御回路60がモータ制御手段に対応し、FETゲート
駆動回路62及びモータ駆動回路64が駆動回路に対応
し、ロータ位置検出回路68が励磁制御手段及びモータ
抑制手段に対応している。
FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the controller 13. The controller 13 is composed of, for example, a control circuit 60, an FET gate drive circuit 62, a motor drive circuit 64, a current detection circuit 66, a rotor position detection circuit 68, and a relay drive circuit 70. here,
The control circuit 60 corresponds to the motor control means, the FET gate drive circuit 62 and the motor drive circuit 64 correspond to the drive circuits, and the rotor position detection circuit 68 corresponds to the excitation control means and the motor suppression means.

【0029】前述の制御回路60は、例えば、マイクロ
コンピュータ等で構成され、少なくとも外部接続機器と
の入出力処理を行うインタフェース部と、ROM,RA
M等の記憶部とを備えている。そして、トルクセンサ3
からのアナログ電圧からなるトルク検出値TV に対して
所定の中立電圧V0 よりも高いか否かによってトルクの
発生方向を検出し所定の処理を行ってトルク検出値Tを
求め、また、車速センサ17からの出力軸の回転に応じ
たパルス信号からなる車速検出値VP をもとに単位時間
辺りのパルス数を積算して車速検出値Vを算出する。そ
して、これら入力信号に基づいて、例えば、PID制御
(比例・積分・微分)によりモータ12に供給するモー
タ駆動信号SM を算出し、このモータ駆動信号SM に基
づいてPWM(Pulse Width Modulation) 信号を形成
し、このPWM信号に基づいてパルス幅変調信号PWM
を形成してFETゲート駆動回路62に出力する。
The above-mentioned control circuit 60 is composed of, for example, a microcomputer, and has at least an interface section for performing input / output processing with externally connected equipment, ROM, RA.
And a storage unit such as M. And the torque sensor 3
The detected torque direction T is determined by determining whether the torque detection value T V , which is an analog voltage from the above, is higher than a predetermined neutral voltage V 0, and a predetermined process is performed to determine the torque detection value T. the vehicle speed detection value V P of a pulse signal corresponding to the rotation of the output shaft from the sensor 17 by integrating the number of pulses based on per unit time to calculate the vehicle speed detection value V. Then, based on these input signals, for example, a motor drive signal S M to be supplied to the motor 12 is calculated by PID control (proportional / integral / derivative), and PWM (Pulse Width Modulation) is performed based on this motor drive signal S M. Signal, and based on this PWM signal, pulse width modulation signal PWM
Are formed and output to the FET gate drive circuit 62.

【0030】また、制御回路60では、起動時には、所
定の故障検出処理を実行し、正常であるときにはリレー
駆動回路70に対するリレー制御信号SR を“HIG
H”として出力し、ロータ位置検出回路68から“1”
の異常信号を入力したとき異常が発生したものとして、
フェールリレー70aを開状態とするリレー制御信号S
R を形成してリレー駆動回路70に出力し、例えば、異
常ランプを点灯させる等の異常発生時の所定の処理を行
う。
Further, the control circuit 60 executes a predetermined failure detection process at the time of start-up, and when it is normal, the relay control signal S R to the relay drive circuit 70 is set to "HIG".
Output as "H", and the rotor position detection circuit 68 outputs "1".
If an abnormality occurs when the abnormal signal of is input,
Relay control signal S for opening the fail relay 70a
R is formed and output to the relay drive circuit 70, and predetermined processing is performed when an abnormality occurs, such as turning on an abnormality lamp.

【0031】このリレー駆動回路70は制御回路60か
らのリレー制御信号SR に基づいて作動し、リレー制御
信号SR が“HIGH”であるときコイル70Lに通電
してフェールリレー70aを閉状態とし、リレー制御信
号SR が“LOW”であるときコイル70Lへの通電を
停止してフェールリレー70aを開状態とする。これに
よって、モータ駆動回路64への電源供給をオンオフす
るようになされている。
The relay drive circuit 70 operates based on the relay control signal S R from the control circuit 60. When the relay control signal S R is "HIGH", the coil 70L is energized to close the fail relay 70a. When the relay control signal S R is "LOW", the energization of the coil 70L is stopped and the fail relay 70a is opened. As a result, the power supply to the motor drive circuit 64 is turned on / off.

【0032】FETゲート駆動回路62は、例えば、マ
ルチプレクサ等で構成され、制御回路60からのパルス
幅変調信号PWM及び方向信号と、ロータ位置検出回路
68からの上段側ゲート信号Ga1〜Ge1及び下段側
ゲート信号Ga2〜Ge2を入力し、方向信号が正回転
の場合にはゲート信号Ga1〜Ge2で指定されたモー
タ駆動回路64の対応するトランジスタのゲート端子
に、パルス幅変調信号PWMが“HIGH”である間所
定の電圧供給を行い、方向信号が逆回転の場合には、上
段側ゲート信号Ga1〜Ge1を下段側ゲート信号、下
段側ゲート信号Ga2〜Ge2を上段側ゲート信号とし
て処理し、それぞれ対応するトランジスタのゲート端子
に、パルス幅変調信号PWMが“HIGH”である間、
所定の電圧供給を行う。
The FET gate drive circuit 62 is composed of, for example, a multiplexer, and the pulse width modulation signal PWM and the direction signal from the control circuit 60 and the upper side gate signals Ga1 to Ge1 and the lower side from the rotor position detection circuit 68. When the gate signals Ga2 to Ge2 are input and the direction signal is forward rotation, the pulse width modulation signal PWM is "HIGH" at the gate terminal of the corresponding transistor of the motor drive circuit 64 specified by the gate signals Ga1 to Ge2. When a predetermined voltage is supplied for a certain period of time and the direction signal is reversely rotated, the upper gate signals Ga1 to Ge1 are processed as lower gate signals and the lower gate signals Ga2 to Ge2 are processed as upper gate signals. While the pulse width modulation signal PWM is "HIGH" at the gate terminal of the transistor
A predetermined voltage is supplied.

【0033】電流検出回路66は、例えば、電流検出抵
抗を有しこの両端に発生した電圧を増幅及びノイズ除去
し、モータ電流検出信号Iとして制御回路60に出力す
る。この電流検出回路66では、モータ電流検出信号I
の実効値が得られるよう、それぞれの信号に対し充分な
フィルタ処理を行っているものとする。モータ駆動回路
64は、10個の電界効果トランジスタからなるトラン
ジスタTa1,Tb1,Tc1,Td1,Te1,Ta
2,Tb2,Tc2,Td2,Te2から構成されてい
る。これらトランジスタTa1〜Te2は、Ta1とT
a2,Tb1とTb2というように対応するトランジス
タが直列に接続され、これら直列に接続された直列回路
のそれぞれが、電源の両端子間に並列に配設されると共
に、直列関係にあるトランジスタの接続部分が、各励磁
コイル26a〜26eの外端(スター結線の中心側とは
逆側)に導通されている。
The current detection circuit 66 has, for example, a current detection resistor, amplifies and removes the voltage generated across the resistor and outputs it as a motor current detection signal I to the control circuit 60. In the current detection circuit 66, the motor current detection signal I
Sufficient filtering is applied to each signal so that the effective value of is obtained. The motor drive circuit 64 includes transistors Ta1, Tb1, Tc1, Td1, Te1, Ta which are composed of ten field effect transistors.
2, Tb2, Tc2, Td2, Te2. These transistors Ta1 and Te2 are Ta1 and T2.
a2, Tb1 and Tb2, corresponding transistors are connected in series, and each of the series circuits connected in series is arranged in parallel between both terminals of the power supply and the transistors in series are connected. The portion is electrically connected to the outer ends of the exciting coils 26a to 26e (the side opposite to the center side of the star connection).

【0034】そして、各トランジスタTa1〜Te2の
ゲート電圧が、上述した位相検出素子31の出力に基づ
いてFETゲート駆動回路62によって制御されるよう
になされている。このモータ駆動回路64での各励磁コ
イル26a〜26eへの励磁電流の方向及び大きさは、
具体的には、図5に示すようになり、各トランジスタT
a1〜Te2のON/OFFのタイミングは図6のゲー
ト信号(上段)及び(下段)で示すようになる。ここ
で、図5においてa相が励磁コイル26aに対応し、b
相が励磁コイル26bに対応し、というように各相が各
励磁コイルに対応し、e相が励磁コイル26eに対応し
ている。
The gate voltage of each of the transistors Ta1 to Te2 is controlled by the FET gate drive circuit 62 based on the output of the phase detecting element 31 described above. In the motor drive circuit 64, the directions and magnitudes of the exciting currents to the exciting coils 26a to 26e are
Specifically, as shown in FIG. 5, each transistor T
The ON / OFF timings of a1 to Te2 are as shown by the gate signals (upper row) and (lower row) in FIG. Here, in FIG. 5, the phase a corresponds to the exciting coil 26a, and the phase b
The phase corresponds to the exciting coil 26b, each phase corresponds to each exciting coil, and the e phase corresponds to the exciting coil 26e.

【0035】そして、図5において、ロータ27が例え
ば、d1 の状態にあるものとするとこれは区間(1)に該
当するので、図6に示すように上段側のトランジスタT
a1,Tb1及び下段側のトランジスタTc2,Td2
がオン状態、これら以外のトランジスタはオフ状態であ
るので、励磁コイル26a及び26bには外端側から電
流が流れ、励磁コイル26c及び26dには結線側から
電流が流れる。これによって、図4の巻線展開図におい
て、凸部41,42,50の両側に図4において上方に
向かう電流が流れ、凸部45〜47の両側に図4におい
て下方に向かう電流が流れることから、凸部43及び4
4にN極が発生し、凸部48及び49にS極が発生す
る。よって、ロータ27のN又はS極と凸部に発生した
N又はS極との間の磁気吸引力及び反発力によりロータ
27が回転する。
In FIG. 5, assuming that the rotor 27 is in the state of d 1 , for example, this corresponds to the section (1). Therefore, as shown in FIG.
a1, Tb1 and the lower transistors Tc2, Td2
Is on, and the other transistors are off, so that current flows from the outer ends of the exciting coils 26a and 26b, and current flows from the wire connecting side of the exciting coils 26c and 26d. As a result, in the winding development view of FIG. 4, a current flowing upward in FIG. 4 flows on both sides of the convex portions 41, 42, 50, and a current flowing downward in FIG. 4 flows on both sides of the convex portions 45 to 47. From the convex portions 43 and 4
An N pole is generated at 4 and an S pole is generated at the convex portions 48 and 49. Therefore, the rotor 27 is rotated by the magnetic attractive force and the repulsive force between the N or S pole of the rotor 27 and the N or S pole generated in the convex portion.

【0036】そして、ロータ27が回転して図5におい
てd2 の状態に移行すると、これは区間(2)に該当する
ので、図6に示すように上段側のトランジスタTa1,
Tb1及び下段側のトランジスタTd2,Te2がオン
状態、これ以外のトランジスタがオフ状態であるので、
よって、励磁コイル26a及び26bには外端側から電
流が流れ、励磁コイル26d及び26eには結線側から
電流が流れる。これによって、図4の巻線展開図におい
て、凸部41〜43の両側に図4において上方に向かう
電流が流れ、凸部46〜48の両側に図4において下方
に向かう電流が流れることから、凸部44及び45にN
極が発生し、凸部49及び50にS極が発生する。そし
て、上記と同様に、ロータ27のN又はS極と凸部に発
生したN又はS極との間の磁気吸引力及び反発力により
ロータ27がさらに回転する。この操作を繰り返し行
い、図6に示すタイミングで各トランジスタを作動し、
図5に示すように、電気角で36度毎に順次1相ずつ励
磁する励磁コイルを切り替え、1つの相を電気角で14
4度の間励磁することによって、ステータ26の各凸部
に発生するN極又はS極が順次移動し、これによりロー
タ27が連続して回転されるようになっている。
Then, when the rotor 27 rotates and shifts to the state of d 2 in FIG. 5, this corresponds to the section (2), so that as shown in FIG.
Since Tb1 and the transistors Td2 and Te2 on the lower side are in the on state, and the other transistors are in the off state,
Therefore, a current flows through the exciting coils 26a and 26b from the outer end side, and a current flows through the exciting coils 26d and 26e from the connection side. As a result, in the winding development view of FIG. 4, a current flowing upward in FIG. 4 flows on both sides of the convex portions 41 to 43, and a current flowing downward in FIG. 4 flows on both sides of the convex portions 46 to 48. N on the convex portions 44 and 45
A pole is generated, and an S pole is generated on the convex portions 49 and 50. Then, similarly to the above, the rotor 27 is further rotated by the magnetic attraction force and the repulsive force between the N or S pole of the rotor 27 and the N or S pole generated in the convex portion. Repeat this operation to activate each transistor at the timing shown in FIG.
As shown in FIG. 5, the exciting coil that sequentially excites one phase at an electrical angle of 36 degrees is switched, and one phase is switched at an electrical angle of 14 degrees.
By exciting for 4 degrees, the N pole or the S pole generated in each convex portion of the stator 26 sequentially moves, whereby the rotor 27 is continuously rotated.

【0037】図3に戻って、ロータ位置検出回路68
は、例えば、マイクロコンピュータで形成され、少なく
とも、外部接続機器との入出力処理を行うインタフェー
ス部とROM,RAM等の記憶部とを備えている。そし
て、予め設定した図6に示す、各位相検出素子31a〜
31eの出力であるセンサ信号Sa〜Seの検出状態の
組み合わせと、異常信号の設定値と、上段側及び下段側
のゲート信号との対応を表すゲート設定テーブルT1を
記憶部に有している。
Returning to FIG. 3, the rotor position detection circuit 68
Is formed of, for example, a microcomputer, and includes at least an interface unit that performs input / output processing with an externally connected device and a storage unit such as a ROM or a RAM. Then, the phase detection elements 31a to 31a shown in FIG.
The storage unit includes a gate setting table T1 indicating the correspondence between the combinations of the detection states of the sensor signals Sa to Se that are the outputs of 31e, the set values of the abnormal signal, and the upper side gate signal and the lower side gate signal.

【0038】そして、ロータ位置検出回路68は各位相
検出素子31a〜31eからのセンサ信号Sa〜Seを
入力し、ゲート設定テーブルT1をもとに対応する各セ
ンサ信号の検出状態の組み合わせを求め、対応するゲー
ト信号Ga1〜Ge2を求めてこれをFETゲート駆動
回路62に出力すると共に、指定された異常信号を制御
回路60に出力する。
Then, the rotor position detection circuit 68 inputs the sensor signals Sa to Se from the respective phase detection elements 31a to 31e, obtains a combination of detection states of the corresponding sensor signals based on the gate setting table T1, The corresponding gate signals Ga1 to Ge2 are obtained and output to the FET gate drive circuit 62, and the designated abnormality signal is output to the control circuit 60.

【0039】ここで、ゲート設定テーブルT1は、各セ
ンサ信号の検出状態の組み合わせから、ロータ27の回
転位置を検出できるように設定されており、位置検出信
号の正常時の位置検出状態の組合せである、図5の電気
角で36度毎の各区間(1)〜(10)のそれぞれに対応する
センサ信号の検出状態の組み合わせと、このそれぞれの
区間で設定する励磁すべきコイルを指定する上段側及び
下段側のゲート信号との対応が設定されている。そし
て、各区間(1)〜(10)に対応する組み合わせの場合には
異常信号を“0”、すなわち、正常として設定し、各区
間(1)〜(10)に対応する組み合わせでない場合には異常
信号を“1”、すなわち、異常として設定するようにな
され、さらに、各区間(1)〜(10)に対応する組み合わせ
でない場合には各ゲート信号Ga1〜Ge2を全て
“0”に設定し、コイル回路35への電流供給を行わな
いように設定されている。そして、センサ信号Sa〜S
eの“H”はN極、“L”はS極に励磁されていること
を表し、ゲート信号Ga1〜Ge2の“1”は対応する
トランジスタをオン状態に設定し、“0”はオフ状態に
設定することを表す。
Here, the gate setting table T1 is set so that the rotational position of the rotor 27 can be detected from the combination of the detection states of the respective sensor signals. There is a combination of the detection states of the sensor signals corresponding to each of the sections (1) to (10) for each 36 degrees in the electrical angle of FIG. 5 and the upper stage for specifying the coil to be excited set in each section. The correspondence with the gate signals on the lower side and the lower side is set. Then, in the case of the combination corresponding to each section (1) to (10), the abnormal signal is set to “0”, that is, as normal, and when the combination does not correspond to each section (1) to (10) The abnormal signal is set to "1", that is, abnormal. Further, when the combination does not correspond to each section (1) to (10), all the gate signals Ga1 to Ge2 are set to "0". The current is not supplied to the coil circuit 35. Then, the sensor signals Sa to S
"H" of e indicates that it is excited to the N pole and "L" to that of the S pole. "1" of the gate signals Ga1 to Ge2 sets the corresponding transistor to the ON state, and "0" to the OFF state. Indicates that it is set to.

【0040】次に、制御回路60の、パルス幅変調信号
PWMを形成するモータ駆動制御処理の処理手順を図7
に示すフローチャートに基づいて説明する。このモータ
駆動制御処理は、予め設定された所定時間毎のタイマ割
り込みによって行われる。なお、制御回路60では、イ
グニッションスイッチ14がオン状態となったときに所
定の故障検出処理を実行し、異常が検出されないときに
は、リレー制御信号SR を“HIGH”として出力し、
また、FETゲート駆動回路62へ初期値として指令信
号を“LOW”として出力するものとする。これによ
り、リレー駆動回路70がコイル70Lへの通電を行う
ことによって、フェールリレー70aが閉状態となり、
モータ駆動回路64への通電が行われる。
Next, the processing procedure of the motor drive control processing for forming the pulse width modulation signal PWM of the control circuit 60 is shown in FIG.
It will be described based on the flowchart shown in FIG. The motor drive control process is performed by a timer interrupt at preset predetermined time intervals. The control circuit 60 executes a predetermined failure detection process when the ignition switch 14 is turned on, and outputs a relay control signal S R as “HIGH” when no abnormality is detected,
Further, it is assumed that the command signal is output as "LOW" to the FET gate drive circuit 62 as an initial value. As a result, the relay drive circuit 70 energizes the coil 70L to close the fail relay 70a,
The motor drive circuit 64 is energized.

【0041】そして、イグニッションスイッチ14がオ
ン状態となり所定の故障検出処理が終了すると、制御回
路60では、図7のモータ駆動制御処理を実行し、ま
ず、ステップS1で、トルクセンサ3からのトルク検出
値TV を読み込み、所定の処理を行って、トルクの発生
方向を正負の符号によって表すトルク検出値Tを求め
る。ここで、トルク検出値Tが正であるときはステアリ
ングホイール1を右切りする方向であるものとし、トル
ク検出値Tが負であるときはステアリングホイール1を
左切りする方向であるものとする。
When the ignition switch 14 is turned on and the predetermined failure detection process is completed, the control circuit 60 executes the motor drive control process of FIG. 7, and first, in step S1, the torque detection from the torque sensor 3 is performed. The value T V is read and a predetermined process is performed to obtain a torque detection value T that represents the direction of torque generation with positive and negative signs. When the detected torque value T is positive, the steering wheel 1 is turned to the right, and when the detected torque value T is negative, the steering wheel 1 is turned to the left.

【0042】次いで、ステップS2に移行し、予め車速
センサ17からのパルス信号でなる車速検出値VP をも
とに算出した車速検出値Vを読み込む。そして、ステッ
プS3に移行し、例えば、図8に示す、操舵トルクと車
速とモータ電流との対応を表す特性線図を参照し、トル
ク検出値Tと車速検出値Vとに対応するモータ電流を検
索し、これをモータ電流指令値SI として設定する。
Next, in step S2, the vehicle speed detection value V calculated based on the vehicle speed detection value V P, which is a pulse signal from the vehicle speed sensor 17, is read in advance. Then, the process proceeds to step S3, and for example, referring to a characteristic diagram showing the correspondence between the steering torque, the vehicle speed, and the motor current shown in FIG. 8, the motor current corresponding to the torque detection value T and the vehicle speed detection value V is calculated. It is searched and set as the motor current command value S I.

【0043】ここで、この特性線図は、ステアリングシ
ャフト2に入力された操舵トルクに対応する補助操舵力
をモータ12に発生させるためにモータ12を駆動する
のに必要とするモータ電流と、操舵トルクと、車速との
対応を表したものであり、車速が小さくなるほどモータ
電流指令値は大きくなり、また操舵トルクが大きくなる
ほどモータ電流指令値は大きくなり、ある値を越えると
それ以上は大きくならないように設定されている。
Here, this characteristic diagram shows that the motor current required to drive the motor 12 to generate an auxiliary steering force corresponding to the steering torque input to the steering shaft 2 and the steering It shows the correspondence between torque and vehicle speed.The motor current command value increases as the vehicle speed decreases, the motor current command value increases as the steering torque increases, and it does not increase beyond a certain value. Is set.

【0044】そして、ステップS4に移行し、電流検出
回路66からのモータ電流検出値Iを読み込みこれをデ
ジタル信号に変換してモータ電流検出値iとする。次い
で、ステップS5に移行して、このモータ電流検出値i
をフィードバック信号とし、ステップS4で設定したモ
ータ電流指令値Siとモータ電流検出値iとをもとに、
PID制御によってモータ駆動信号SM を算出する。
Then, in step S4, the motor current detection value I from the current detection circuit 66 is read and converted into a digital signal to obtain the motor current detection value i. Next, in step S5, the detected motor current value i
As a feedback signal, and based on the motor current command value Si and the motor current detection value i set in step S4,
The motor drive signal S M is calculated by PID control.

【0045】そして、ステップS6に移行して、モータ
駆動信号SM がSM ≧0であるときはモータの回転方向
を正回転に設定する方向信号を形成し、SM <0である
ときはモータの回転方向を逆回転に設定する方向信号を
形成し、さらに、モータ駆動信号SM に応じた駆動電流
をモータ12に供給するためのパルス幅変調信号PWM
を形成し、方向信号及びパルス幅変調信号PWMをFE
Tゲート駆動回路62に出力する。そして、処理を終了
してメインプログラムに戻る。
Then, the process proceeds to step S6, where the motor drive signal S M is S M ≧ 0, a direction signal for setting the rotation direction of the motor to positive rotation is formed, and when S M <0. A pulse width modulation signal PWM for forming a direction signal for setting the rotation direction of the motor to reverse rotation and further supplying a drive current according to the motor drive signal S M to the motor 12
Form the FE signal and the direction signal and the pulse width modulation signal PWM.
Output to the T gate drive circuit 62. Then, the process ends and the process returns to the main program.

【0046】次に、上記第1実施例の動作を説明する。
今、車両が停車している状態からイグニッションスイッ
チ14をオン状態とすると、バッテリ16からの供給電
源がコントローラ13に供給されてコントローラ13が
作動開始する。そして制御回路60では、所定の故障監
視処理を行い、異常がなければ、リレー制御信号SR
“HIGH”としてリレー駆動回路70に出力し、ま
た、初期値としてパルス幅変調信号PWMを“LOW”
として出力する。これによってフェールリレー70aが
閉状態となることからモータ九度回路64への通電が行
われるが、このときモータ駆動回路64の各トランジス
タはオフ状態であるのでモータ12は回転しない。
Next, the operation of the first embodiment will be described.
Now, if the ignition switch 14 is turned on while the vehicle is stopped, the power supply from the battery 16 is supplied to the controller 13 and the controller 13 starts operating. Then, the control circuit 60 performs a predetermined failure monitoring process, and outputs the relay control signal S R as “HIGH” to the relay drive circuit 70 if there is no abnormality, and also outputs the pulse width modulation signal PWM as “LOW” as an initial value. ”
Output as As a result, the fail relay 70a is closed, so that the motor 9th circuit 64 is energized. At this time, however, each transistor of the motor drive circuit 64 is in an off state, so the motor 12 does not rotate.

【0047】そして、コントローラ13が停車している
状態から車両を走行状態とし、非操舵状態である間はト
ルク検出値Tが略零となり、モータ電流指令値SI が図
8の特性線図から略零となるので、制御回路60ではパ
ルス幅変調信号PWMを“LOW”として出力し、よっ
て、モータ駆動回路64は、コイル回路35への電流供
給を行わない。
From the characteristic diagram of FIG. 8, the torque detection value T is substantially zero and the motor current command value S I is in the non-steering state while the controller 13 is stopped and the vehicle is in the running state. Since it becomes substantially zero, the control circuit 60 outputs the pulse width modulation signal PWM as “LOW”, and thus the motor drive circuit 64 does not supply the current to the coil circuit 35.

【0048】そして、走行中に、例えば、ドライバが右
操舵を行った場合には、制御回路60ではトルク検出値
Tと車速検出値Vとをもとに図8に示す特性線図を参照
して対応するモータ電流指令値を検索し、このとき例え
ば、車両が低速走行している状態で操舵トルクが大きい
場合には、大きな補助操舵力を必要とするので、モータ
電流指令値SI は大きく設定され、高速走行している場
合には、ステアリングホイール1の手応え感があるよう
に小さな補助操舵力を発生させるためにモータ電流指令
値SI は小さな値に設定される。また、操舵トルクが小
さい場合にも同様に、車速が小さいほど大きなモータ電
流指令値SI を設定し、車速が大きくなるにつれてステ
アリングホイール1の手応え感があるように小さなモー
タ電流指令値SI に設定される。この場合、右操舵を行
ったのでトルク検出値Tは正の値となり、よって、図8
から設定されるモータ電流指令値SI も正の値となる。
Then, for example, when the driver steers to the right while driving, the control circuit 60 refers to the characteristic diagram shown in FIG. 8 based on the detected torque value T and the detected vehicle speed V. Then, the corresponding motor current command value is searched for. At this time, for example, when the vehicle is traveling at a low speed and the steering torque is large, a large auxiliary steering force is required. Therefore, the motor current command value S I is large. When the vehicle is traveling at a high speed, the motor current command value S I is set to a small value in order to generate a small auxiliary steering force so that the steering wheel 1 feels responsive. Similarly, when the steering torque is small, sets the higher the vehicle speed is less large motor current command value S I, to a small motor current instruction value S I to be a responsive feeling of the steering wheel 1 as the vehicle speed increases Is set. In this case, since the right steering is performed, the detected torque value T becomes a positive value, and therefore
The motor current command value S I set from is also a positive value.

【0049】そして、設定したモータ電流指令値SI
電流検出回路66からのモータ電流検出値iとをもと
に、所定の処理を行ってモータ駆動信号SM を算出し、
モータ駆動信号SM の符号に基づき回転方向を判断し、
この場合、SM ≧0であることから、パルス幅変調信号
PWMはモータ駆動信号SM に応じたパルス信号、方向
信号は正回転として出力する。
Then, based on the set motor current command value S I and the motor current detection value i from the current detection circuit 66, predetermined processing is performed to calculate the motor drive signal S M ,
The direction of rotation is determined based on the sign of the motor drive signal S M ,
In this case, since S M ≧ 0, the pulse width modulation signal PWM outputs a pulse signal corresponding to the motor drive signal S M , and the direction signal as positive rotation.

【0050】一方、ロータ位置検出回路68は各位相検
出素子31a〜31eからのセンサ信号を入力し、図6
のゲート設定テーブルT1をもとに対応する各センサ信
号の検出状態の組み合わせを求める。このとき、例え
ば、ロータ27が図5の区間(1)の状態にあるものとす
ると、正常時には各位相検出素子31a〜31eのセン
サ信号Sa〜Seが、(Sa,Sb,Sc,Sd,S
e)=(H,H,L,H,L)となり、これは、ゲート
設定テーブルT1において、区間(1)に対応するので、
ゲート信号は、上段側は(Ga1,Gb1,Gc1,G
d1,Ge1)=(1,1,0,0,0)、下段側は
(Ga2,Gb2,Gc2,Gd2,Ge2)=(0,
0,1,1,0)となり、よって、これをゲート信号G
a1〜Ge2としてFETゲート駆動回路62に出力す
る。
On the other hand, the rotor position detection circuit 68 receives the sensor signals from the respective phase detection elements 31a to 31e, and FIG.
A combination of detection states of the corresponding sensor signals is obtained based on the gate setting table T1. At this time, for example, assuming that the rotor 27 is in the state of the section (1) in FIG. 5, the sensor signals Sa to Se of the respective phase detection elements 31a to 31e are (Sa, Sb, Sc, Sd, S) under normal conditions.
e) = (H, H, L, H, L), which corresponds to section (1) in the gate setting table T1,
The gate signals are (Ga1, Gb1, Gc1, G
d1, Ge1) = (1,1,0,0,0), and the lower side is (Ga2, Gb2, Gc2, Gd2, Ge2) = (0,
0,1,1,0), and this is the gate signal G
It is output to the FET gate drive circuit 62 as a1 to Ge2.

【0051】FETゲート駆動回路62では、方向信号
が正回転であることから、モータ駆動回路64のトラン
ジスタTa1,Tb1,Tc2,Td2に、パルス幅変
調信号PWMが“H”である間、所定の電圧供給を行
う。これによって、コイル回路35において、励磁コイ
ル26a及び26bには外端側から電流が流れ、励磁コ
イル26c及び26dには結線側から電流が流れること
によって、ステータ26の所定の凸部にN極及びS極が
発生し、よって、ロータ27のN又はS極と凸部に発生
したN又はS極との間の磁気吸引力及び反発力によりロ
ータ27が回転する。
In the FET gate drive circuit 62, since the direction signal is a positive rotation, the transistors Ta1, Tb1, Tc2 and Td2 of the motor drive circuit 64 are kept at a predetermined level while the pulse width modulation signal PWM is "H". Supply voltage. As a result, in the coil circuit 35, a current flows from the outer end side to the exciting coils 26a and 26b, and a current flows from the connecting side to the exciting coils 26c and 26d. The S pole is generated, and therefore, the rotor 27 is rotated by the magnetic attraction force and the repulsive force between the N or S pole of the rotor 27 and the N or S pole generated in the convex portion.

【0052】そして、ロータ27が回転して、位相検出
素子31a〜31eのセンサ信号Sa〜Seが、(S
a,Sb,Sc,Sd,Se)=(H,L,L,H,
L)となると、これはゲート設定テーブルT1におい
て、区間(2)に対応するので、ゲート信号は、上段側は
(Ga1,Gb1,Gc1,Gd1,Ge1)=(1,
1,0,0,0)、下段側は(Ga2,Gb2,Gc
2,Gd2,Ge2)=(0,0,0,1,1)として
FETゲート駆動回路62に出力される。よって、励磁
コイル26a及び26bには外端側から電流が流れ、励
磁コイル26d及び26eには結線側から電流が流れ、
ステータ26の所定の凸部にN極及びS極が発生しロー
タ27がさらに回転する。この操作を繰り返し行うこと
によってロータ27が連続回転し、パルス幅変調信号P
WMに応じてモータ12に供給される電流が制御され、
モータ12がトルク検出値Tの大きさに応じて回転制御
され、このモータ12の回転駆動力がホイールステアリ
ング2の操舵補助力として伝達されて、ドライバは操舵
操作を容易に行うことができる。
Then, the rotor 27 rotates and the sensor signals Sa to Se of the phase detecting elements 31a to 31e change to (S
a, Sb, Sc, Sd, Se) = (H, L, L, H,
L), this corresponds to the section (2) in the gate setting table T1, so that the gate signal is (Ga1, Gb1, Gc1, Gd1, Ge1) = (1,
1,0,0,0), the lower side is (Ga2, Gb2, Gc
2, Gd2, Ge2) = (0,0,0,1,1) is output to the FET gate drive circuit 62. Therefore, a current flows through the exciting coils 26a and 26b from the outer end side, and a current flows through the exciting coils 26d and 26e from the connection side,
N poles and S poles are generated on a predetermined convex portion of the stator 26, and the rotor 27 further rotates. By repeating this operation, the rotor 27 continuously rotates, and the pulse width modulation signal P
The current supplied to the motor 12 is controlled according to WM,
The rotation of the motor 12 is controlled according to the magnitude of the detected torque value T, and the rotational driving force of the motor 12 is transmitted as the steering assist force of the wheel steering 2, so that the driver can easily perform the steering operation.

【0053】図9は、図5に示す各相の励磁方向及び励
磁期間に基づいて一定電流を供給し各励磁コイル26a
〜26eを励磁したとき、各相に発生するトルクTa〜
Teと5相のトルクの和である全トルクZTとを実線で
表したものであり、トルクTa〜Teにおいて破線は励
磁していないことを表す。そして、上述のように区間
(1)では励磁コイル26a〜26dが励磁されるので、
これらのトルクTa〜Tdの和が全トルクZTとなり、
同様に、区間(2)では励磁コイル26a,26b,26
d,26eが励磁されるので、これらのトルクの和が全
トルクZTとなる。そして、これら区間(1)と(2)とでは
励磁されている4つの励磁コイルの大きさは同一である
ので、区間(1)の全トルクZTをZT=Tαとすると、
区間(2)の全トルクZTもTαとなり、各区間の全トル
クZTはTαで一定となるようになされている。
FIG. 9 shows that each exciting coil 26a is supplied with a constant current based on the exciting direction and exciting period of each phase shown in FIG.
Torque Ta generated in each phase when ~ 26e is excited ~
The solid line represents the total torque ZT, which is the sum of Te and the torque of the five phases, and the broken lines represent that the torques Ta to Te are not excited. And then, as mentioned above,
In (1), since the exciting coils 26a to 26d are excited,
The sum of these torques Ta to Td becomes the total torque ZT,
Similarly, in the section (2), the exciting coils 26a, 26b, 26
Since d and 26e are excited, the sum of these torques becomes the total torque ZT. Since the four exciting coils that are excited in the sections (1) and (2) have the same size, if the total torque ZT in the section (1) is ZT = Tα,
The total torque ZT in the section (2) is also Tα, and the total torque ZT in each section is constant at Tα.

【0054】次に、例えば、ロータ27が図5の区間
(1)の状態にあるときに、例えば位相検出素子31aに
異常が発生しそのセンサ信号がロータ27の回転位置に
関わらず“H”に固定されてしまったとする。この場
合、図6のゲート設定テーブルT1に示すように、位相
検出素子31aが正常である場合には位相検出素子31
aのセンサ信号は図6の区間(1)〜(5)までの間は“H”
であり、異常が発生していても正常時と同一であるの
で、ロータ位置検出回路68では異常が発生しているこ
とを検出することができないが、モータ12の回転には
何ら影響はない。そして、ロータ27が回転して図5の
区間(6)の状態になったときには、各センサ信号Sa〜
Seは、正常である場合には、(Sa,Sb,Sc,S
d,Se)=(L,L,H,L,H)となるべきである
のが、(H,L,H,L,H)となってしまうため、制
御回路60ではロータ27の回転位置を図5の区間(5)
の状態であるものとして認識してしまい、よって、前回
と同じゲート信号をFETゲート駆動回路62に出力し
てしまう。
Next, for example, if the rotor 27 is in the section of FIG.
In the state of (1), for example, assume that an abnormality occurs in the phase detection element 31a and the sensor signal thereof is fixed to "H" regardless of the rotational position of the rotor 27. In this case, as shown in the gate setting table T1 of FIG. 6, when the phase detection element 31a is normal, the phase detection element 31a
The sensor signal of “a” is “H” during the interval (1) to (5) in FIG.
Therefore, even if an abnormality has occurred, it is the same as that in the normal state, so the rotor position detection circuit 68 cannot detect that an abnormality has occurred, but it has no effect on the rotation of the motor 12. Then, when the rotor 27 rotates and enters the state of the section (6) of FIG. 5, each sensor signal Sa-
If Se is normal, (Sa, Sb, Sc, S
d, Se) = (L, L, H, L, H) should be set to (H, L, H, L, H). Therefore, in the control circuit 60, the rotational position of the rotor 27 is changed. Section (5) in Figure 5
Therefore, the same gate signal as the previous time is output to the FET gate drive circuit 62.

【0055】そのため、本来、励磁コイル26a〜26
dが励磁されなければならないのに、励磁コイル26
a,26c〜26eが励磁されることから、図9に一点
鎖線で示すように、励磁コイル26eの発生トルクがマ
イナス側、すなわち、操舵トルクと逆方向に働くトルク
となり、よって、区間(6)での全トルクZTが小さくな
るが、全トルクZTはマイナス側のトルク、すなわち、
操舵トルクTと逆方向に働くトルクではないので問題は
ない。
Therefore, the exciting coils 26a to 26 are originally provided.
d must be excited, but the excitation coil 26
Since a and 26c to 26e are excited, the torque generated by the exciting coil 26e becomes the negative side, that is, the torque acting in the direction opposite to the steering torque, as indicated by the alternate long and short dash line in FIG. , The total torque ZT becomes smaller, but the total torque ZT is the negative torque, that is,
There is no problem because the torque does not act in the opposite direction to the steering torque T.

【0056】そして、ロータ27がさらに回転して図5
の区間(7)の状態となると、センサ信号は(Sa,S
b,Sc,Sd,Se)=(H,H,H,L,H)とな
り、この組み合わせは図6のゲート設定テーブルT1
で、(1)〜(10)の状態にはないので、異常信号を
“1”、すなわち、センサ信号に異常発生として、制御
回路60に通知し、ゲート信号Ga1〜Ge2を全て
“0”として出力する。よって、制御回路60がリレー
駆動回路70へリレー制御信号SR を“LOW”として
出力し、これによりリレー駆動回路70がコイル70L
への励磁を停止することによってフェールリレー70a
が開状態となりモータ駆動回路64への通電を停止し、
また、FETゲート駆動回路62では全トランジスタを
オフ状態とする。よってモータ12が駆動停止される。
Then, the rotor 27 rotates further and the
In the state of the section (7) of, the sensor signal is (Sa, S
b, Sc, Sd, Se) = (H, H, H, L, H), and this combination is the gate setting table T1 of FIG.
Since the states (1) to (10) are not present, the control circuit 60 is notified that the abnormal signal is "1", that is, the sensor signal is abnormal, and the gate signals Ga1 to Ge2 are all set to "0". Output. Therefore, the control circuit 60 outputs the relay control signal S R as “LOW” to the relay drive circuit 70, which causes the relay drive circuit 70 to output the coil 70L.
Fail relay 70a by stopping excitation to
Is opened and the motor drive circuit 64 is de-energized,
In the FET gate drive circuit 62, all the transistors are turned off. Therefore, the driving of the motor 12 is stopped.

【0057】したがって、5つのセンサ信号のうち、何
れか一つのセンサ信号が異常となった場合には、センサ
信号の異常に伴い誤った励磁コイルの組み合わせで励磁
される区間と、この励磁コイルの組み合わせで励磁する
本来の区間とのずれは、最大でも1区間であり、励磁す
る区間(以下、励磁区間という。)が1区間ずれた場合
にはその全トルクZTは逆方向に働くトルクとはならな
いので、よって、操舵操作が不可能となるロック状態と
なることはなく、この励磁区間のずれが発生しても電気
角で一回転する間に異常を検出することができるので、
ロック状態に陥る前に異常検出を行うことができる。
Therefore, when any one of the five sensor signals becomes abnormal, the section excited by an incorrect combination of exciting coils due to the abnormal sensor signal and the exciting coil The maximum deviation from the original section excited by the combination is 1 section, and when the exciting section (hereinafter referred to as the excitation section) is shifted by 1 section, the total torque ZT is the torque acting in the opposite direction. Therefore, there is no possibility that the steering operation cannot be locked and the abnormality can be detected during one rotation of the electrical angle even if the excitation section is deviated.
Anomaly detection can be performed before the lock state occurs.

【0058】次に、ロータ27が図5の区間(1)の状態
にあるときに、例えば、位相検出素子31a及び31b
が異常となり、センサ信号Saが“H”、センサ信号S
bが“L”に固定されてしまったものとする。この場
合、正常であるときには区間(1)の状態では、図6のゲ
ート設定テーブルT1に示すように、(Sa,Sb,S
c,Sd,Se)=(H,H,L,H,L)となるべき
であるのが、図10の区間(1)′に示すように、(H,
L,L,H,L)となってしまうため、制御回路60で
はロータ27がゲート設定テーブルT1において区間
(2)、すなわち、図5の区間(2)の状態にあるものと認識
してしまい、区間(2)の状態でのゲート信号を出力す
る。そのため、図11に一点鎖線で示すように、本来の
励磁区間よりも1区間ずれて、励磁コイル26a,26
b,26d,26eを励磁するので、全トルクZTは一
定値Tαよりも小さくなるがトルクの発生方向はプラス
方向であるので、モータ12を回転させることはでき
る。そして、モータ12が回転して図5の区間(2)の状
態となると、センサ信号は図10の(2)′に示すよう
に、正常である場合のゲート設定テーブルT1の区間
(2)のセンサ信号の組み合わせと同一となり、よって所
定のトルクTαを発生させることができる。
Next, when the rotor 27 is in the state of the section (1) of FIG. 5, for example, the phase detection elements 31a and 31b are
Becomes abnormal, the sensor signal Sa is "H", the sensor signal S
It is assumed that b is fixed to "L". In this case, when it is normal, in the state of the section (1), as shown in the gate setting table T1 of FIG. 6, (Sa, Sb, S
c, Sd, Se) = (H, H, L, H, L) should be (H, H, L, H, L) as shown in section (1) ′ of FIG.
L, L, H, L), the rotor 27 in the control circuit 60 is a section in the gate setting table T1.
(2) That is, it recognizes that it is in the state of section (2) in FIG. 5, and outputs the gate signal in the state of section (2). Therefore, as shown by the alternate long and short dash line in FIG. 11, the excitation coils 26a, 26 are displaced by one section from the original excitation section.
Since b, 26d, and 26e are excited, the total torque ZT becomes smaller than the constant value Tα, but the torque is generated in the positive direction, so that the motor 12 can be rotated. Then, when the motor 12 rotates to the state of the section (2) of FIG. 5, the sensor signal has the normal section of the gate setting table T1 as shown in (2) ′ of FIG.
This is the same as the combination of the sensor signals of (2), so that a predetermined torque Tα can be generated.

【0059】そして、図10の区間(3)′〜(5)′に示す
ように、図5の区間(3)〜(5)の間は正常時のセンサ信号
の組み合わせと同様であるので、所定の全トルクZTが
発生してモータ12を回転させ、次に、図5の区間(6)
の状態となったとき、正常である場合には、(Sa,S
b,Sc,Sd,Se)=(L,L,H,L,H)とな
るべきであるのが、図10(6)′にに示すように、
(H,L,H,L,H)となってしまうため、これは図
6の区間(5)ど同一であるので制御回路60では図5の
区間(5)の状態であると認識してしまう。よって、その
全トルクZTは前述のように一定値Tαよりも小さくな
ってしまうがトルクの発生方向は同一であるので、その
まま回転を続けることができる。
As shown in the sections (3) 'to (5)' in FIG. 10, the section (3) to (5) in FIG. 5 is similar to the combination of the sensor signals in the normal state. A predetermined total torque ZT is generated to rotate the motor 12, and then the section (6) in FIG.
When it is in the normal state, (Sa, S
b, Sc, Sd, Se) = (L, L, H, L, H), as shown in FIG. 10 (6) '.
Since (H, L, H, L, H) is the same as the section (5) of FIG. 6, the control circuit 60 recognizes that the state is the section (5) of FIG. I will end up. Therefore, the total torque ZT becomes smaller than the constant value Tα as described above, but since the torque generation directions are the same, the rotation can be continued.

【0060】そして、図5の区間(7)の状態となると、
この場合も同様に、そのセンサ信号は、図10の(7)′
に示すように、ゲート設定テーブルT1の区間(5)の状
態と同一であることから、制御回路60ではロータ27
が図5の区間(5)の状態にあるものとして引き続き同一
の励磁コイルを励磁するので、その全トルクZTは図1
1に一点鎖線で示すようにさらに小さくなるが、マイナ
ス側のトルクとはならないので、ロック状態となること
はない。そして、さらにモータ12が回転を続け、図5
の区間(8)の状態となったときに、図10の(8)′に示す
ように、センサ信号の組み合わせがゲート設定テーブル
T1の区間(1)〜(10)に該当しないことからセンサ信号
の異常を検出することができ、この時点で制御回路60
に異常通知を行い、また、ゲート信号を全て“0”とし
て出力し、コイル回路35への電流供給を停止する。し
たがって、モータ12のアシスト力はなくなるが、ロッ
ク状態となる以前に異常を検出することができる。
Then, in the state of section (7) in FIG. 5,
Similarly in this case, the sensor signal is (7) ′ in FIG.
As shown in, the state is the same as that of the section (5) of the gate setting table T1, so that the control circuit 60 uses the rotor 27
Is in the state of the section (5) in FIG. 5, the same exciting coil is continuously excited, so that the total torque ZT is as shown in FIG.
Although the torque becomes smaller as indicated by the one-dot chain line in Fig. 1, the torque is not on the negative side, so that the lock state is not achieved. Then, the motor 12 continues to rotate, and as shown in FIG.
When the state of the section (8) is reached, as shown in (8) ′ of FIG. 10, the sensor signal combination does not correspond to the sections (1) to (10) of the gate setting table T1. Of the control circuit 60 can be detected at this point.
Is notified, and all the gate signals are output as "0" to stop the current supply to the coil circuit 35. Therefore, although the assisting force of the motor 12 is lost, the abnormality can be detected before the lock state is achieved.

【0061】図11に示すように、本来の励磁区間と誤
って励磁する励磁区間のずれが2区間までの間は、全ト
ルクZTはプラス側のトルクとなってモータ12がロッ
ク状態となることはないが、本来の励磁区間よりも3区
間ずれた区間を励磁すると、全トルクZTがマイナス側
の値となることから、操舵トルクとは逆方向のトルクが
ステアリングシャフト2に働くことになり、ロック状態
となってしまう。
As shown in FIG. 11, the total torque ZT becomes positive torque and the motor 12 is locked while the deviation between the original excitation section and the excitation section erroneously excited is up to two sections. However, if a section that is deviated from the original excitation section by 3 sections is excited, the total torque ZT becomes a negative value, so that a torque in the opposite direction to the steering torque acts on the steering shaft 2. It will be locked.

【0062】したがって、2つのセンサ信号が異常とな
った場合には、励磁区間は最大でも2区間ずれるだけで
あるので、ロック状態となることはなく、また、異常が
発生してから電気角で一回転する間に確実に異常を検出
することができる。次に、ロータ27が図5の区間(1)
の状態にあるときに、例えば、位相検出素子31b,3
1c,31dが異常となり、センサ信号Sbが“H”、
センサ信号Scが“L”、センサ信号Sdが“H”に固
定されてしまったものとする。この場合、図5の区間
(1)の状態では、ゲート設定テーブルT1に示すように
正常時のセンサ信号の検出状態の組み合わせと同一であ
るので、正常時と同様に作動してロータ27が回転す
る。そして、図5の区間(2)の状態となったとき、この
場合、正常であるときには、(Sa,Sb,Sc,S
d,Se)=(H,L,L,H,L)となるべきである
のが(H,H,L,H,L)となり、制御回路60では
区間(1)の状態と同一であるものと判定してしまい、前
回と同様の励磁コイルを励磁する。よって所定のトルク
Tαよりも小さい全トルクZTが発生しこれによってロ
ータ27が回転を続け、区間(3)及び(4)の状態になった
場合も、そのセンサ信号の組み合わせは区間(1)の状態
と同一であるので、4区間同一の励磁コイルを励磁して
しまうことになる。
Therefore, when the two sensor signals become abnormal, the excitation sections are shifted by only two sections at the maximum, so that the locked state does not occur, and the electrical angle becomes abnormal after the abnormality occurs. Abnormality can be reliably detected during one rotation. Next, the rotor 27 becomes the section (1) in FIG.
When in the state of, for example, the phase detection elements 31b, 3
1c and 31d become abnormal, the sensor signal Sb is "H",
It is assumed that the sensor signal Sc is fixed at "L" and the sensor signal Sd is fixed at "H". In this case, the section of Figure 5
In the state of (1), as shown in the gate setting table T1, the combination of the detection states of the sensor signals in the normal state is the same, so that the rotor 27 operates in the same manner as in the normal state and rotates. Then, when the state of the section (2) in FIG. 5 is reached, in this case, when it is normal, (Sa, Sb, Sc, S
d, Se) = (H, L, L, H, L) should be (H, H, L, H, L), which is the same as the state in the section (1) in the control circuit 60. It is judged that it is a thing, and the same exciting coil as before is excited. Therefore, even if the total torque ZT smaller than the predetermined torque Tα is generated and the rotor 27 continues to rotate due to this, and the state of the sections (3) and (4) is reached, the combination of the sensor signals is the one of the section (1). Since it is the same as the state, the same exciting coil is excited in four sections.

【0063】これによって、図11からわかるように、
4区間目に全トルクZTがマイナス側のトルクとなり操
舵トルクとは逆方向のトルクが発生してしまうが、モー
タ12の慣性によって1区間程度ならばロータ27を回
転させることができるので問題なく、ロータ27が回転
して、図5の区間(5)の状態となったとき、この時点で
のセンサ信号の組み合わせから異常を検出することがで
き、この時点でコイル回路35への電流供給を停止し、
モータ12を停止させるので操舵性に悪影響を及ぼすこ
とはない。また、3つのセンサ信号が異常となった場
合、ロック状態となるのは、連続する3つの位相検出素
子のセンサ信号、すなわち、(Sa,Sb,Sc)、
(Sb,Sc,Sd)、(Sc,Sd,Se)の組み合
わせで、(H,L,H)又は(L,H,L)の検出状態
で異常となったときのみであり、この組み合わせで異常
が発生する可能性は極めて低いので問題なく、それ以外
の組み合わせで異常となった場合には、ロック状態とな
ることなく確実に異常を検出することができる。
As a result, as can be seen from FIG.
In the fourth section, the total torque ZT becomes a negative torque and a torque in the opposite direction to the steering torque is generated, but there is no problem because the rotor 27 can be rotated in about one section due to the inertia of the motor 12, When the rotor 27 rotates and enters the state of the section (5) in FIG. 5, an abnormality can be detected from the combination of the sensor signals at this point, and the current supply to the coil circuit 35 is stopped at this point. Then
Since the motor 12 is stopped, the steerability is not adversely affected. Further, when the three sensor signals become abnormal, the locked state is the sensor signals of three continuous phase detection elements, that is, (Sa, Sb, Sc),
Only when a combination of (Sb, Sc, Sd) and (Sc, Sd, Se) is abnormal in the detection state of (H, L, H) or (L, H, L). Since the possibility of occurrence of an abnormality is extremely low, there is no problem, and when an abnormality occurs in any other combination, it is possible to reliably detect the abnormality without being locked.

【0064】そして、センサ信号の異常が4つの場合に
は、SaからSeの順に4つ異常となったとき、例え
ば、(Sa,Sc,Sd,Se)、或いは、(Sa,S
b,Sd,Se)の順に、(H,L,H,L)又は
(L,H,L,H)となったときのみ、ロック状態とな
りこれは異常を検出することができないが、同時に4つ
の検出信号が異常となりしかも、センサ信号が(H,
L,H,L)又は(L,H,L,H)の状態で異常とな
ることはまずあり得ないので問題ない。
When there are four abnormal sensor signals, when there are four abnormalities in the order of Sa to Se, for example, (Sa, Sc, Sd, Se) or (Sa, S
b, Sd, Se) in that order, only when (H, L, H, L) or (L, H, L, H), the lock state is established and this cannot detect an abnormality, but at the same time 4 One of the detection signals becomes abnormal and the sensor signal is (H,
(L, H, L) or (L, H, L, H) is unlikely to be abnormal, so there is no problem.

【0065】同様に全センサ信号が異常の場合には、ゲ
ート設定テーブルT1の区間(1)〜(10)の状態と同じ組
み合わせで異常となった場合、ロック状態となり異常検
出を行うことも出来ないが、全センサ信号が異常とな
り、しかも、この組み合わせで異常が発生することはま
ずあり得ないので問題ない。したがって、上記第1実施
例によれば、5相ブラシレスモータを適用し、その位相
検出素子31a〜31eの検出信号の組み合わせが予め
設定した所定の組み合わせパターンであるか否かによっ
て、位相検出素子31a〜31eの検出信号の異常を容
易に検出することができ、ある特定のパターンで異常と
なる以外は5相ブラシレスモータがロック状態となるこ
となく、確実に異常検出を行うことができる。また、特
定パターンで異常が発生する確率は非常に小さいので問
題なく、また、3相のブラシレスモータを使用する場合
に比較して信頼性をより向上させることができる。
Similarly, if all the sensor signals are abnormal and the same combination as the state of the sections (1) to (10) of the gate setting table T1 is abnormal, the state is locked and the abnormality can be detected. Although not, there is no problem because all sensor signals become abnormal and it is unlikely that an abnormality will occur in this combination. Therefore, according to the first embodiment, the 5-phase brushless motor is applied, and the phase detection element 31a is selected depending on whether the combination of the detection signals of the phase detection elements 31a to 31e is a preset combination pattern. It is possible to easily detect the abnormality of the detection signals of ~ 31e, and it is possible to reliably detect the abnormality without the 5-phase brushless motor being locked except that the abnormality occurs in a specific pattern. Further, since the probability that an abnormality occurs in the specific pattern is very small, there is no problem, and the reliability can be further improved as compared with the case of using a three-phase brushless motor.

【0066】また、モータ12自体には何ら異常はない
ので、電磁クラッチを設けなくても、異常検出時にモー
タへの供給電流を停止するだけでよく、モータへの供給
電流を停止することによってアシスト力がなくなるだけ
でホイールステアリング操作に影響を及ぼすことはな
い。なお、上記第1実施例では、異常検出時にはモータ
12への電流供給を停止するようになされているが、例
えば、異常検出時にはモータ12への供給電流を実際の
モータ駆動電流値よりも小さい電流を供給するように
し、アシスト力を小さくすることによって、モータ12
が操舵方向と逆方向のアシスト力を発生した場合でもホ
イールステアリングの操作が不能となることを防止する
ことも可能である。
Further, since there is no abnormality in the motor 12 itself, it suffices to stop the supply current to the motor when an abnormality is detected without providing an electromagnetic clutch, and to assist by stopping the supply current to the motor. There is no influence on the wheel steering operation only by the loss of force. In the first embodiment, the current supply to the motor 12 is stopped when an abnormality is detected. For example, when the abnormality is detected, the current supplied to the motor 12 is smaller than the actual motor drive current value. Is supplied to the motor 12 to reduce the assist force.
It is also possible to prevent the wheel steering operation from being disabled even when the assist force is generated in the direction opposite to the steering direction.

【0067】次に、本発明の第2実施例を説明する。こ
の第2実施例は、上記第1実施例の機器構成と同様であ
る。そして、制御回路60がモータ制御手段に対応し、
FETゲート駆動回路62及びモータ駆動回路64が駆
動回路に対応し、ロータ位置検出回路68が励磁制御手
段,異常処理手段及びモータ停止手段に対応している。
Next, a second embodiment of the present invention will be described. The second embodiment has the same device configuration as that of the first embodiment. The control circuit 60 corresponds to the motor control means,
The FET gate drive circuit 62 and the motor drive circuit 64 correspond to the drive circuit, and the rotor position detection circuit 68 corresponds to the excitation control means, the abnormality processing means, and the motor stop means.

【0068】上記第1実施例では、センサ信号が1つ異
常となった場合でも、異常発生として制御回路60に通
知を行い、モータ12によるステアリングシャフト2へ
のアシスト力の発生を中止するようになされているが、
上記第1実施例の場合、異常発生後、直ちにモータ12
がロック状態となることはなく、モータ12のトルク変
動が大きくなってステアリング操作が滑らかでなくなる
がアシストは可能である。このアシスト力によって、モ
ータ12を全く作動させない場合よりもステアリング操
作を軽くすることができ、異常発生により操舵中に急に
アシスト力がなくなることを防止することができること
を考慮してなされたものであり、センサ信号に異常が発
生した場合でもモータ12がロック状態とならない限り
はできるだけモータ12を作動させようとしたものであ
る。
In the first embodiment, even if one sensor signal becomes abnormal, the control circuit 60 is notified that an abnormality has occurred, and the generation of the assisting force on the steering shaft 2 by the motor 12 is stopped. Is done,
In the case of the first embodiment described above, the motor 12 is immediately immediately after the occurrence of the abnormality
Is not locked and the torque fluctuation of the motor 12 becomes large and the steering operation is not smooth, but assisting is possible. This assist force makes it possible to make the steering operation lighter than when the motor 12 is not operated at all, and it is possible to prevent the assist force from suddenly disappearing during steering due to the occurrence of an abnormality. Even if an abnormality occurs in the sensor signal, the motor 12 is operated as much as possible unless the motor 12 is locked.

【0069】上記第1実施例から、センサ信号Saから
Seの順に隣り合うセンサ信号が3つ以上、異常とな
り、且つ、このうちの2つの信号は“H”及び“L”に
固定されてしまったとき、モータ12はロック状態とな
ることがわかる。よって、これを考慮し、異常信号の発
生組み合わせを設定したのが、図12である。図中の、
(A)はモータ12がロック状態にならないセンサ信号
の組み合わせ、(B)はロック状態になることもあるが
異常を検出することのできるセンサ信号の組み合わせ、
(C)はロック状態になることもあり、異常を検出する
ことのできないセンサ信号の組み合わせ、“×”は異常
通知を行いモータ12によるアシストを中止、“続”は
異常通知を行わずアシストを継続することをそれぞれ表
す。
According to the first embodiment, three or more sensor signals adjacent to each other in the order of the sensor signals Sa to Se become abnormal, and two of these signals are fixed to "H" and "L". It is understood that the motor 12 is in the locked state when it is turned on. Therefore, in consideration of this, FIG. 12 shows that the combination of occurrence of abnormal signals is set. In the figure,
(A) is a combination of sensor signals in which the motor 12 is not locked, (B) is a combination of sensor signals that may be in a locked state but can detect an abnormality,
(C) is a combination of sensor signals that cannot detect an abnormality because it may be in a locked state, “x” notifies the abnormality and stops the assist by the motor 12, and “continue” does not notify the abnormality and assists Represents continuing.

【0070】そして図12では、センサ信号が一つ異常
となったときそのセンサ信号が“H”に固定されたとき
にはアシストを停止し、“L”に固定されたときは継続
してアシストを行い、センサ信号がさらに異常となり2
つ目のセンサ信号が“H”に固定されて異常となったと
きにはアシストを停止し“L”に固定されて異常となっ
たときにはアシストを継続し、というように、センサ信
号に異常が発生して“H”に固定されたときには常にア
シストを停止し、“L”に固定されて異常となったとき
にはアシストを継続し、5つのセンサ信号が全て“L”
に固定されて異常となったときに、アシストを停止する
ようになっている。
In FIG. 12, when one sensor signal becomes abnormal, the assist is stopped when the sensor signal is fixed at "H", and the assist is continued when it is fixed at "L". , The sensor signal becomes more abnormal 2
When the second sensor signal is fixed to "H" and becomes abnormal, the assist is stopped, and when it is fixed to "L" and abnormal, the assist is continued, and so on. When it is fixed to "H", the assist is stopped at all times, and when it is fixed to "L" and there is an abnormality, the assist is continued and all five sensor signals are "L".
When it is fixed to and becomes abnormal, the assist is stopped.

【0071】ここで、例えば、センサ信号が“H”に固
定されて異常となった場合にはモータ12はロック状態
とはならないのにも関わらずアシストを中止するように
なされているが、これは、3つ以上のセンサ信号が
“H”及び“L”に固定されて異常となったときに、場
合によってはロック状態となり異常発生を検出すること
ができない可能性があることからこれを回避するため
に、“H”に固定されて異常となった場合には常に異常
通知を行ってアシストを中止するようにしたものであ
る。図12の場合には“H”に固定されて異常となった
場合に異常通知を行うようになされているが、図12に
おいて異常信号を発生するセンサ信号の組合せを“H”
と“L”とを全く逆にし、“L”に固定されて異常とな
ったときに異常通知を行ってアシストを中止するように
することも可能である。
Here, for example, when the sensor signal is fixed to "H" and becomes abnormal, the motor 12 does not enter the lock state, but the assist is stopped. Avoids that when three or more sensor signals are fixed to "H" and "L" and becomes abnormal, there is a possibility that it will be in a locked state and the occurrence of abnormality cannot be detected in some cases. In order to do so, when the abnormality is fixed to “H”, the abnormality is always notified and the assist is stopped. In the case of FIG. 12, the abnormality notification is made when the abnormality is fixed to “H”, but in FIG. 12, the combination of the sensor signals that generate the abnormality signal is “H”.
It is also possible to completely reverse "L" and "L", and when it is fixed to "L" and an abnormality occurs, an abnormality notification is given and the assist is stopped.

【0072】図12に基づいて、センサ信号の組合せ
と、設定する異常信号との対応を表したのが、図13の
ゲート設定テーブルT2である。そして、ロータ位置検
出回路68は、上記第1実施例と同様に、例えば予め正
常時のセンサ信号の検出状態の組合せと、この組合せの
ときに励磁すべき上段側及び下段側のゲート信号との対
応を表す正常時のテーブルを形成して記憶しておき、入
力したセンサ信号の検出状態の組合せをもとにゲート設
定テーブルT2を参照して対応する組合せを求め、指定
される異常信号を出力すると共に、求めたセンサ信号の
組合せが正常時のテーブルで設定したセンサ信号の検出
状態の組合せであるときには、正常時のテーブルで設定
される上段側及び下段側のゲート信号を出力し、ゲート
設定テーブルT2で指定される異常信号を出力する。そ
して、入力したセンサ信号の検出状態の組合せが予め設
定した正常時のセンサ信号の検出状態の組合せとは異な
るときには、各ゲート信号を全て零として出力する。
The gate setting table T2 in FIG. 13 shows the correspondence between the combination of sensor signals and the abnormal signal to be set based on FIG. Then, as in the first embodiment, the rotor position detection circuit 68 combines, for example, a combination of the detection states of the sensor signals in the normal state in advance with the gate signals of the upper stage side and the lower stage side to be excited in this combination. A normal table representing the correspondence is formed and stored, and the gate setting table T2 is referred to based on the combination of the detection states of the input sensor signals to find the corresponding combination, and the specified abnormal signal is output. In addition, when the obtained combination of sensor signals is the combination of the detection states of the sensor signals set in the normal table, the upper and lower gate signals set in the normal table are output to set the gate. The abnormal signal designated by the table T2 is output. Then, when the combination of the detection states of the input sensor signals is different from the preset combination of the detection states of the normal sensor signals, all the gate signals are output as zero.

【0073】例えば、今、右操舵を行っている状態で、
ロータ27が図5の区間(1)の状態にあるときに、位相
検出素子31a及び31bに異常が発生し、センサ信号
Sa及びSbが共に“L”に固定されて異常となったも
のする。本来ならば、このときのセンサ信号は図6のゲ
ート設定テーブルT1に示すように、(Sa,Sb,S
c,Sd,Se)=(H,H,L,H,L)となるはず
が、センサ信号Sa及びSbが異常であることから図1
4の(1)″に示すように(L,L,L,H,L)とな
り、これは図13のゲート設定テーブルT2において、
“30”に対応する。よって、異常信号は“0”として
出力し、また、ゲート信号Ga1〜Ge2は全て“0”
として出力する。これによって、コイル回路35への電
流供給が停止される。同様に、図5の区間(2)の状態と
なったときにはセンサ信号が図14の(2)″となって同
様に図13の“30”に対応するのでコイル回路35へ
の電流供給は行わない。同様に、図5の区間(3),(4),
(8)〜(10)の間は図14の(3)″,(4)″,(8)″〜(10)″
に示すように、異常通知は行わないがモータ12への電
流供給は行わない。
For example, in the state where right steering is being performed,
It is assumed that when the rotor 27 is in the state of the section (1) of FIG. 5, an abnormality occurs in the phase detection elements 31a and 31b, and the sensor signals Sa and Sb are both fixed to “L” and become abnormal. Originally, the sensor signal at this time is (Sa, Sb, S) as shown in the gate setting table T1 of FIG.
c, Sd, Se) = (H, H, L, H, L), but since the sensor signals Sa and Sb are abnormal,
As shown in (1) ″ of FIG. 4, (L, L, L, H, L) is obtained, which corresponds to the gate setting table T2 in FIG.
Corresponds to "30". Therefore, the abnormal signal is output as "0", and the gate signals Ga1 to Ge2 are all "0".
Output as As a result, the current supply to the coil circuit 35 is stopped. Similarly, when the state of the section (2) of FIG. 5 is reached, the sensor signal becomes (2) ″ of FIG. 14 and similarly corresponds to “30” of FIG. 13, so that current supply to the coil circuit 35 is performed. No. Similarly, sections (3), (4), and
Between (8) to (10) are (3) ″, (4) ″, (8) ″ to (10) ″ in FIG.
As shown in, the abnormality is not notified, but the current is not supplied to the motor 12.

【0074】そして、図5の区間(5)〜(7)の間は、図1
4の(5)″〜(7)″に示すように、図13のゲート設定テ
ーブルT2の“27”に対応し、これは、図6のゲート
設定テーブルT1の(6)に対応するので、この間は、励
磁コイル26a〜26dを励磁し、図5の区間(6)の状
態にあるときには正常時の所定の励磁コイルが励磁され
るので、所定のトルクTαを発生することができ、図5
の区間(5)及び(7)の区間では、励磁区間が1区間ずれる
だけであるので、トルクTαよりも小さいがプラス方向
のトルクを発生することができる。
Then, the sections (5) to (7) in FIG.
As shown in (5) ″ to (7) ″ of FIG. 4, it corresponds to “27” of the gate setting table T2 of FIG. 13, and this corresponds to (6) of the gate setting table T1 of FIG. During this time, the exciting coils 26a to 26d are excited, and when in the state of the section (6) in FIG. 5, the predetermined exciting coil in the normal state is excited, so that the predetermined torque Tα can be generated,
In the sections (5) and (7) of (1), since the excitation section is only shifted by one section, it is possible to generate a torque in the plus direction, which is smaller than the torque Tα.

【0075】したがって、図5の区間(5)〜(7)の間はト
ルクを発生させることができ、アシストを行うことがで
きるので、操舵操作中に急にアシスト力が全くなくなる
ことを防止することができ、また、全くアシストを行わ
ない場合に比較してドライバは操舵操作を容易に行うこ
とができる。また、上記第2実施例によれば、ロック状
態となる組み合わせとなるときには異常通知を行うよう
にしているので、ロック状態となることを確実に防止す
ることができる。よって、ロック状態となることによっ
て操舵操作が不可能となることを確実に防止することが
できる。
Therefore, torque can be generated and assist can be performed during the sections (5) to (7) in FIG. 5, so that the assist force is prevented from suddenly disappearing during the steering operation. In addition, the driver can easily perform the steering operation as compared with the case where no assist is performed. Further, according to the second embodiment described above, since the abnormality notification is made when the combination becomes the locked state, it is possible to reliably prevent the locked state. Therefore, it is possible to reliably prevent the steering operation from becoming impossible due to the locked state.

【0076】さらに、上記第2実施例によればセンサ信
号が1つ異常となった場合でも、モータ12がロック状
態とならない場合には、制御装置60への異常通知を行
わないので、トルク変動によって多少、操舵操作時に違
和感があるが、有効にアシスト力を発生させることがで
き、モータ12を最大限活用することができる。このと
き異常通知を行わないが、ドライバは操舵操作を行うこ
とによってアシスト力が小さくなったことを認識するこ
とができるので、センサ信号に異常が発生したことを認
識することができる。
Further, according to the second embodiment, even if one sensor signal becomes abnormal, if the motor 12 is not in the lock state, the abnormality notification is not sent to the control device 60, so that the torque fluctuation is not generated. Although a little uncomfortable during steering operation, the assist force can be effectively generated and the motor 12 can be utilized to the maximum extent. At this time, although the abnormality notification is not issued, the driver can recognize that the assist force has decreased by performing the steering operation, and thus can recognize that an abnormality has occurred in the sensor signal.

【0077】したがって、上記第1及び第2実施例によ
れば、アシスト駆動源としてブラシレスモータを使用し
ているので、従来のブラシ付モータのように、ブラシの
磨耗等によりモータに異常が発生する確率が低く、従来
のブラシ付モータを使用した電動式パワーステアリング
装置に比較して信頼性をより向上させることができる。
Therefore, according to the first and second embodiments, since the brushless motor is used as the assist drive source, an abnormality occurs in the motor due to abrasion of the brush as in the conventional brushed motor. The probability is low, and the reliability can be further improved as compared with the conventional electric power steering apparatus using the brushed motor.

【0078】また、上記第1及び第2実施例では、5相
のブラシレスモータを適用しているので、従来適用して
いたブラシ付モータに比較してロータをより細くするこ
とができ、よって、ロータに働く慣性をより小さくする
ことができる。また、ブラシレスモータはブラシがない
ので、ブラシによるエネルギーのロスを回避することが
できる。
Further, in the first and second embodiments, since the 5-phase brushless motor is applied, the rotor can be made thinner as compared with the brushed motor which has been conventionally applied. Therefore, The inertia acting on the rotor can be made smaller. Further, since the brushless motor has no brush, it is possible to avoid energy loss due to the brush.

【0079】また、上記第1及び第2実施例では、モー
タの信頼性が高く、異常が発生する確率が非常に小さい
ため、従来のようにモータのアシスト力の伝達・遮断を
行う電磁クラッチ装置を設ける必要がない。よって、電
磁クラッチ装置は高価であり、また、重量が重い、慣性
に影響を及ぼす等の問題点があるが、これら問題点を回
避することができる。
Further, in the first and second embodiments, since the reliability of the motor is high and the probability of occurrence of abnormality is very small, the electromagnetic clutch device for transmitting / disconnecting the assist force of the motor as in the prior art. Need not be provided. Therefore, the electromagnetic clutch device is expensive and has problems such as heavy weight and influence on inertia, but these problems can be avoided.

【0080】なお、上記第1及び第2実施例では、右操
舵を行った場合について説明したが、左操舵を行った場
合でも、FETゲート駆動回路62でのゲート信号Ga
1〜Ge2に対する処理が異なるだけで、上記と同様の
効果を得ることができる。また、上記第1及び第2実施
例では、位相検出素子31をロータ27の周方向に等間
隔に5個配設する場合について説明したが、例えば、周
方向120度の間に等間隔に5個配設するようにするこ
とも可能である。
In the first and second embodiments, the case where the right steering is performed has been described. However, even when the left steering is performed, the gate signal Ga in the FET gate drive circuit 62 is changed.
It is possible to obtain the same effect as the above except that the processes for 1 to Ge2 are different. Further, in the first and second embodiments, the case where five phase detection elements 31 are arranged at equal intervals in the circumferential direction of the rotor 27 has been described, but for example, five phase detection elements 31 are provided at equal intervals in 120 degrees in the circumferential direction. It is also possible to arrange them individually.

【0081】また、上記第1及び第2実施例では、永久
磁石28に、周方向に且つ等間隔に交互にS極及びN極
がそれぞれ3極ずつ、計6極を着磁した場合について説
明したが、これに限らず、図5の各区間でのセンサ信号
の組み合わせが、ゲート設定テーブルT1又はT2のセ
ンサ信号の組み合わせと同一であるならば任意数の極に
着磁することができる。
In the first and second embodiments, the case where the permanent magnet 28 is magnetized with three S poles and three N poles alternately in the circumferential direction and at equal intervals, that is, a total of six poles is described. However, not limited to this, if the combination of the sensor signals in each section of FIG. 5 is the same as the combination of the sensor signals of the gate setting table T1 or T2, it is possible to magnetize an arbitrary number of poles.

【0082】また、上記第1及び第2実施例では、モー
タ駆動回路64のスイッチング素子として、FET(電
界効果トランジスタ)を用いた場合について説明した
が、これに限らず、バイポーラトランジスタ等、その他
のスイッチング素子を適用することも可能である。ま
た、上記第1及び第2実施例では、ロータ位置検出回路
68から異常通知が行われたとき制御回路60ではフェ
ールリレー70aを開状態としモータ駆動回路64への
通電を停止してモータ12を停止させるようになされて
いるが、例えば、制御回路60からのパルス幅調整信号
PWMの出力を停止するようにすることも可能であり、
また、各トランジスタTa1〜Te2を全て強制的にオ
フ状態に固定、或いは、トランジスタTa1〜Te1を
全て強制的にオフ状態に固定し、モータ12の駆動を停
止させることも可能である。
Further, in the first and second embodiments, the case where the FET (field effect transistor) is used as the switching element of the motor drive circuit 64 has been described. However, the present invention is not limited to this, and other types such as a bipolar transistor may be used. It is also possible to apply a switching element. In addition, in the first and second embodiments, when the rotor position detection circuit 68 gives an abnormality notification, the control circuit 60 sets the fail relay 70a in the open state to stop the energization of the motor drive circuit 64 to turn on the motor 12. However, it is also possible to stop the output of the pulse width adjustment signal PWM from the control circuit 60, for example.
Further, it is also possible to forcibly fix all the transistors Ta1 to Te2 to the off state or to forcibly fix all the transistors Ta1 to Te1 to the off state to stop the driving of the motor 12.

【0083】また、上記第1及び第2実施例では、PI
D制御によってモータ12の駆動制御を行う場合につい
て説明したが、これに限らず、例えば、PI制御、P制
御等により制御を行うことも可能である。また、上記第
1及び第2実施例では、操舵トルクと車速とをもとにモ
ータ電流指令値を設定するようにした場合について説明
したが、例えば、操舵トルクのみに基づいてモータ電流
指令値を設定することも可能である。
In the first and second embodiments, the PI
Although the case where the drive control of the motor 12 is performed by the D control has been described, the control is not limited to this, and the control may be performed by the PI control, the P control, or the like. Further, in the first and second embodiments, the case where the motor current command value is set based on the steering torque and the vehicle speed has been described. However, for example, the motor current command value is set based only on the steering torque. It is also possible to set.

【0084】また、上記第1及び第2実施例では、制御
回路60及びロータ位置検出回路68をマイクロンピュ
ータによって形成した場合について説明したが、これに
限らず、演算回路、加算回路、論理回路等の電子回路を
組み合わせて構成することも可能である。さらに、上記
第1及び第2実施例では、トルク検出値のみに基づいて
操舵状態を検知し、このトルク検出値に応じて補助操舵
トルクを発生するモータ駆動制御について説明したが、
この他に、例えば、高速走行中に走行車線を変更する場
合には、操舵トルクの他に更に、ステアリングホイール
の舵角速度や舵角加速度に応じて操舵状態を検知し、こ
れらの値に応じた補助トルクを発生してモータ駆動制御
を行うことも可能である。
In the first and second embodiments described above, the case where the control circuit 60 and the rotor position detection circuit 68 are formed by a microcomputer has been described, but the present invention is not limited to this, and an arithmetic circuit, an addition circuit, a logic circuit, etc. It is also possible to configure by combining the electronic circuits of. Further, in the first and second embodiments, the motor drive control for detecting the steering state based only on the detected torque value and generating the auxiliary steering torque according to the detected torque value has been described.
In addition to this, for example, when changing the traveling lane during high-speed traveling, in addition to the steering torque, the steering state is detected according to the steering angular velocity and the steering angular acceleration of the steering wheel, and the steering state is detected according to these values. It is also possible to generate an auxiliary torque and perform motor drive control.

【0085】[0085]

【発明の効果】請求項1に係る電動式パワーステアリン
グ装置によれば、5相ブラシレスモータの位相検出素子
からの5個の位置検出信号の位置検出状態に該当する組
合せがテーブルにあるか否かによって容易確実に位置検
出信号の異常を検出することができ、位置検出信号の位
置検出状態に該当する組合せがテーブルにないときモー
タ抑制手段により、5相ブラシレスモータによる操舵補
助力を小さくするかその発生を停止させるので、位置検
出信号に異常が発生した場合でも操舵操作が不可能とな
ることを確実に防止することができる。
According to the electric power steering apparatus of the first aspect, whether or not there is a combination corresponding to the position detection state of the five position detection signals from the phase detection element of the five-phase brushless motor on the table. Therefore, the abnormality of the position detection signal can be detected easily and surely, and when there is no combination corresponding to the position detection state of the position detection signal on the table, the motor restraining means reduces the steering assist force by the 5-phase brushless motor. Since the generation is stopped, even if an abnormality occurs in the position detection signal, it is possible to reliably prevent the steering operation from becoming impossible.

【0086】また、請求項2に係る電動式パワーステア
リング装置によれば、位相検出素子からの5個の位置検
出信号の位置検出状態に該当する組合せがテーブルにあ
るか否かによって容易確実に位置検出信号の異常を検出
することができ、位置検出信号の位置検出状態に該当す
る組合せがテーブルにないときには異常処理手段によっ
て5相ブラシレスモータへの電流供給を停止して操舵補
助力の発生を停止させ、位置検出信号の位置検出状態の
組み合わせが5相ブラシレスモータからステアリングホ
イールの操舵方向と逆方向の操舵補助力を発生する組み
合わせであるときのみモータ停止手段によって5相ブラ
シレスモータの駆動を停止させて以後操舵補助力を発生
させないようにし、位置検出信号に異常が発生した場合
でも、操作方向と逆方向の操舵補助力が発生しない限り
は5相ブラシレスモータを駆動し操舵系に対する操舵補
助力を有効に発生させることができる。
Further, according to the electric power steering apparatus of the second aspect, the position is easily and surely determined depending on whether or not the combination corresponding to the position detection state of the five position detection signals from the phase detection element is on the table. The abnormality of the detection signal can be detected, and when there is no combination corresponding to the position detection state of the position detection signal in the table, the abnormality processing means stops the current supply to the 5-phase brushless motor to stop the generation of the steering assist force. Then, the drive of the 5-phase brushless motor is stopped by the motor stopping means only when the combination of the position detection states of the position detection signals is a combination in which the steering assist force in the direction opposite to the steering direction of the steering wheel is generated from the 5-phase brushless motor. After that, the steering assist force is not generated, and even if an abnormality occurs in the position detection signal, As long as the steering assist force in the direction it is not generated can be effectively generated steering assist force to drive the 5-phase brushless motor steering system.

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

【図1】本発明による電動式パワーステアリング装置の
概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an electric power steering device according to the present invention.

【図2】5相ブラシレスモータの断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of a 5-phase brushless motor.

【図3】本発明による電動式パワーステアリング装置の
一例を示すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing an example of an electric power steering device according to the present invention.

【図4】ステータの巻線展開図である。FIG. 4 is a development view of windings of a stator.

【図5】励磁電流の波形図である。FIG. 5 is a waveform diagram of an exciting current.

【図6】第1実施例におけるゲート設定テーブルT1の
構成図である。
FIG. 6 is a configuration diagram of a gate setting table T1 in the first embodiment.

【図7】制御回路でのモータ駆動制御処理の処理手順の
一例を示すフローチャートである。
FIG. 7 is a flowchart showing an example of a processing procedure of motor drive control processing in a control circuit.

【図8】車速をパラメータとして操舵トルクとモータ電
流値との関係を示す特性線図である。
FIG. 8 is a characteristic diagram showing a relationship between a steering torque and a motor current value with a vehicle speed as a parameter.

【図9】第1実施例の動作説明に供するトルク発生図で
ある。
FIG. 9 is a torque generation diagram provided for explaining the operation of the first embodiment.

【図10】第1実施例の動作説明に供するセンサ信号の
組み合わせである。
FIG. 10 is a combination of sensor signals used for explaining the operation of the first embodiment.

【図11】第1実施例の動作説明に供するトルク発生図
である。
FIG. 11 is a torque generation diagram provided for explaining the operation of the first embodiment.

【図12】第2実施例における異常信号の発生組み合わ
せを表したものである。
FIG. 12 shows a combination of occurrences of abnormal signals in the second embodiment.

【図13】第2実施例におけるゲート設定テーブルT2
の構成図である。
FIG. 13 is a gate setting table T2 in the second embodiment.
FIG.

【図14】第2実施例の動作説明に供するセンサ信号の
組み合わせである。
FIG. 14 is a combination of sensor signals used for explaining the operation of the second embodiment.

【図15】従来のセンサ信号とゲート信号との対応を表
す説明図である。
FIG. 15 is an explanatory diagram showing a correspondence between a conventional sensor signal and a gate signal.

【図16】従来の異常時の動作説明に供する説明図であ
る。
FIG. 16 is an explanatory diagram for explaining the conventional operation at the time of abnormality.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ステアリングホイール 3 トルクセンサ 12 モータ(5相のブラシレスモータ) 13 コントローラ 16 バッテリ 17 車速センサ 24 回転軸 25 永久磁石 26 ステータ 26′ ステータコア 26a〜26e 励磁コイル 28 永久磁石 31(31a〜31e) 位相検出素子 35 コイル回路 60 制御回路 62 FETゲート駆動回路 64 モータ駆動回路 66 電流検出回路 68 ロータ位置検出回路 70 リレー駆動回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Steering wheel 3 Torque sensor 12 Motor (5-phase brushless motor) 13 Controller 16 Battery 17 Vehicle speed sensor 24 Rotating shaft 25 Permanent magnet 26 Stator 26 'Stator core 26a to 26e Excitation coil 28 Permanent magnet 31 (31a to 31e) Phase detection element 35 coil circuit 60 control circuit 62 FET gate drive circuit 64 motor drive circuit 66 current detection circuit 68 rotor position detection circuit 70 relay drive circuit

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 操舵系に対して操舵補助力を発生する5
相ブラシレスモータと、該5相ブラシレスモータのロー
タの回転位置を検出する5個の位相検出素子と、該位相
検出素子の位置検出信号の正常時の位置検出状態の組み
合わせと前記5相ブラシレスモータの励磁すべき励磁コ
イルとの対応を表すテーブルを有し該テーブルを参照し
て前記位置検出信号の位置検出状態に対応する励磁コイ
ルを指定する励磁制御手段と、前記5相ブラシレスモー
タから前記操舵系に対して操舵補助力を発生させる制御
信号を出力するモータ制御手段と、該モータ制御手段か
らの制御信号に基づき前記励磁制御手段で指定された励
磁コイルへの通電方向及び通電量を制御する駆動回路と
を備え、前記励磁制御手段は、前記位置検出信号の位置
検出状態に対応する組み合わせが前記テーブルにないと
き、前記5相ブラシレスモータの駆動を抑制するモータ
抑制手段を備えることを特徴とする電動式パワーステア
リング装置。
1. A steering assist force is generated for a steering system.
Phase brushless motor, five phase detection elements for detecting the rotational position of the rotor of the five-phase brushless motor, a combination of the position detection state of the position detection signal of the phase detection element at the normal time, and the five-phase brushless motor Excitation control means for holding an excitation coil to be excited and designating an excitation coil corresponding to the position detection state of the position detection signal by referring to the table, and the steering system from the 5-phase brushless motor A motor control means for outputting a control signal for generating a steering assist force, and a drive for controlling the energizing direction and the energizing amount to the exciting coil designated by the exciting control means based on the control signal from the motor controlling means. Circuit, the excitation control means, when there is no combination corresponding to the position detection state of the position detection signal in the table, the excitation control means, Electric power steering apparatus comprising: a motor inhibiting means inhibits driving of Resumota.
【請求項2】 操舵系に対して操舵補助力を発生する5
相ブラシレスモータと、該5相ブラシレスモータのロー
タの回転位置を検出する5個の位相検出素子と、該位相
検出素子の位置検出信号の正常時の位置検出状態の組み
合わせと前記5相ブラシレスモータの励磁すべき励磁コ
イルとの対応を表すテーブルを有し該テーブルを参照し
て前記位置検出信号の位置検出状態に対応する励磁コイ
ルを指定する励磁制御手段と、前記5相ブラシレスモー
タから前記操舵系に対して操舵補助力を発生させる制御
信号を出力するモータ制御手段と、該モータ制御手段か
らの制御信号に基づき前記励磁制御手段で指定された励
磁コイルへの通電方向及び通電量を制御する駆動回路と
を備え、前記励磁制御手段は、前記位置検出信号の位置
検出状態に対応する組み合わせが前記テーブルにないと
きに全ての励磁コイルの指定を解除する異常処理手段
と、前記位置検出信号の位置検出状態の組み合わせが、
前記5相ブラシレスモータからステアリングホイールの
操舵方向と逆方向の操舵補助力を発生する組み合わせで
あるときに前記5相ブラシレスモータの駆動を停止させ
るモータ停止手段とを備えることを特徴とする電動式パ
ワーステアリング装置。
2. A steering assist force is generated for a steering system.
Phase brushless motor, five phase detection elements for detecting the rotational position of the rotor of the five-phase brushless motor, a combination of the position detection state of the position detection signal of the phase detection element at the normal time, and the five-phase brushless motor Excitation control means for holding an excitation coil to be excited and designating an excitation coil corresponding to the position detection state of the position detection signal by referring to the table, and the steering system from the 5-phase brushless motor A motor control means for outputting a control signal for generating a steering assist force, and a drive for controlling the energizing direction and the energizing amount to the exciting coil designated by the exciting control means based on the control signal from the motor controlling means. A circuit, the excitation control means is configured to control all the excitation coils when there is no combination corresponding to the position detection state of the position detection signal in the table. And abnormality processing means for canceling the designation of Le, the combination of the position detection state of the position detection signal,
Electric power comprising: a motor stop means for stopping the drive of the 5-phase brushless motor when the combination is such that the 5-phase brushless motor generates a steering assist force in a direction opposite to the steering direction of the steering wheel. Steering device.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6448731B1 (en) 1999-02-11 2002-09-10 Trw Inc. Apparatus and method for controlling an electric motor
US6644434B2 (en) 2001-04-11 2003-11-11 Mitsuba Corporation Motor-driven power steering apparatus
JP2013059258A (en) * 2012-12-26 2013-03-28 Jtekt Corp Motor controller

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