WO2015141796A1 - 電動機、電動パワーステアリング装置および車両 - Google Patents

電動機、電動パワーステアリング装置および車両 Download PDF

Info

Publication number
WO2015141796A1
WO2015141796A1 PCT/JP2015/058330 JP2015058330W WO2015141796A1 WO 2015141796 A1 WO2015141796 A1 WO 2015141796A1 JP 2015058330 W JP2015058330 W JP 2015058330W WO 2015141796 A1 WO2015141796 A1 WO 2015141796A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
phase
coil
teeth
coils
circumferential direction
Prior art date
Application number
PCT/JP2015/058330
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
菊地　祐介
木村　玄
志鵬 塗
Original Assignee
日本精工株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日本精工株式会社 filed Critical 日本精工株式会社
Priority to US15/125,288 priority Critical patent/US9705443B2/en
Priority to CN201580008668.3A priority patent/CN105993113B/zh
Priority to JP2015532224A priority patent/JP5880793B1/ja
Priority to EP15765758.6A priority patent/EP3121939B1/en
Publication of WO2015141796A1 publication Critical patent/WO2015141796A1/ja

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P25/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details
    • H02P25/16—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details characterised by the circuit arrangement or by the kind of wiring
    • H02P25/22—Multiple windings; Windings for more than three phases
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0403—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by constructional features, e.g. common housing for motor and gear box
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0457—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such
    • B62D5/046—Controlling the motor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0457—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such
    • B62D5/046—Controlling the motor
    • B62D5/0463—Controlling the motor calculating assisting torque from the motor based on driver input
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D6/00—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits
    • B62D6/02—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits responsive only to vehicle speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D6/00—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits
    • B62D6/08—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits responsive only to driver input torque
    • B62D6/10—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits responsive only to driver input torque characterised by means for sensing or determining torque
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/12—Stationary parts of the magnetic circuit
    • H02K1/14—Stator cores with salient poles
    • H02K1/146—Stator cores with salient poles consisting of a generally annular yoke with salient poles
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27—Rotor cores with permanent magnets
    • H02K1/2706—Inner rotors
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/20—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for measuring, monitoring, testing, protecting or switching
    • H02K11/21—Devices for sensing speed or position, or actuated thereby
    • H02K11/225—Detecting coils
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/20—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for measuring, monitoring, testing, protecting or switching
    • H02K11/24—Devices for sensing torque, or actuated thereby
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K21/00—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
    • H02K21/12—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets
    • H02K21/14—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets rotating within the armatures
    • H02K21/16—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets rotating within the armatures having annular armature cores with salient poles
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00—Details of windings
    • H02K3/04—Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors
    • H02K3/28—Layout of windings or of connections between windings
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/10—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters
    • H02K7/116—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with gears
    • H02K7/1163—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with gears where at least two gears have non-parallel axes without having orbital motion
    • H02K7/1166—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with gears where at least two gears have non-parallel axes without having orbital motion comprising worm and worm-wheel
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P27/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
    • H02P27/04—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
    • H02P27/06—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters
    • H02P27/08—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters with pulse width modulation
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
    • H02P6/10—Arrangements for controlling torque ripple, e.g. providing reduced torque ripple

Definitions

  • the present invention relates to an electric motor, an electric power steering device, and a vehicle.
  • Patent Document 1 describes a motor for a steering device in which a plurality of magnetic pole bodies constituting a stator are divided into two groups, a system A group and a system B group.
  • a system A includes a system A-1 including a plurality of magnetic pole bodies arranged continuously, and a system including a plurality of magnetic pole bodies arranged in a diametrically opposed manner to the magnetic pole bodies belonging to the system A-1.
  • A-2 The same applies to the system B.
  • the present invention has been made in view of the above, and an electric motor and an electric power steering device that can suppress an increase in torque ripple even when driven by only one of two coil systems excited independently of each other. And to provide a vehicle.
  • an electric motor includes an annular back yoke, and an annular stator core including a plurality of teeth arranged in a circumferential direction on the inner peripheral surface of the back yoke; , Where n is a natural number, a plurality of magnets excited by a first inverter that generates a three-phase alternating current including a first U phase, a first V phase, and a first W phase by being concentratedly wound around each of the plurality of adjacent teeth.
  • a first coil group arranged at equal intervals in the circumferential direction of the stator core and adjacent to the teeth around which the first coil is concentratedly wound.
  • the above configuration makes the circumferential distance between the first coil groups smaller than when two first coil groups are arranged at equal intervals in the circumferential direction. For this reason, even when the current is not supplied to the second coil, the variation in the circumferential direction at the position where the first coil generates torque is reduced. Therefore, the electric motor according to the present invention can suppress an increase in torque ripple even when driven by only one of the two coil systems excited independently of each other.
  • the plurality of first coils include a plurality of first U-phase coils excited by the first U-phase current, and a plurality of first V-phase coils excited by the first V-phase current.
  • the second VW coil group including
  • the two first coils excited by the in-phase current do not belong to one first coil group, and the two second coils excited by the in-phase current belong to one second coil group. None will happen. For this reason, the generation position of torque is easily dispersed in the circumferential direction. Therefore, the electric motor can suppress torque ripple more.
  • the first UV coil group includes a set of two first U-phase coils that are adjacent to each other in the circumferential direction of the stator core, and the winding directions around the teeth.
  • the first VW coil group is composed of two sets of two first V-phase coils that are opposite to each other and are adjacent to each other in the circumferential direction of the stator core. A pair of two first V-phase coils adjacent to each other in the circumferential direction of the stator core, and two first W-phase coils adjacent to each other in the circumferential direction of the stator core, the winding directions of the teeth being opposite to each other.
  • the first UW coil group is wound around the teeth.
  • a pair of two first U-phase coils whose directions are opposite to each other and adjacent to each other in the circumferential direction of the stator core, and two winding directions around the teeth are opposite to each other and 2 adjacent to each other in the circumferential direction of the stator core.
  • the second UV coil group consists of two second U-phase coils adjacent to each other in the circumferential direction of the stator core, the winding directions of the second UV coil group being opposite to each other. And two sets of two V-phase coils adjacent to each other in the circumferential direction of the stator core, and the second VW coil group includes the teeth.
  • the motor has a larger number of magnetic poles, so that the torque generation positions are more easily dispersed in the circumferential direction. For this reason, the electric motor can suppress torque ripple more.
  • the winding direction of the second coil around the teeth is preferably opposite to the winding direction of the first coil around the teeth.
  • the winding start position with respect to the tooth is different between the first coil and the second coil.
  • the first coil is started to be wound from the radially outer end portion of the teeth
  • the second coil is started to be wound from the radially inner end portion of the teeth.
  • the end on the side connected to the first inverter among the plurality of wirings is positioned closer to the outside in the radial direction of the motor, and the end on the side connected to the second inverter among the plurality of wirings is the diameter of the motor. Located inward of the direction. Therefore, the position of the wiring connected to the electric motor tends to vary. Therefore, the electric motor can reduce the possibility that a plurality of wires interfere with each other.
  • n is preferably an odd number.
  • an electric power steering device that obtains an auxiliary steering torque by the above-described electric motor is preferable.
  • the electric power steering apparatus suppresses the possibility of causing the operator to feel vibration due to torque ripple and causing discomfort.
  • the electric power steering device can operate the vehicle in a state in which the driver's discomfort is suppressed. As a result, the electric power steering apparatus can give a comfortable steering feeling to the operator.
  • the vehicle is equipped with the above-described electric power steering device.
  • an electric motor an electric power steering device, and a vehicle that can suppress an increase in torque ripple even when driven by only one of the two coil systems excited independently of each other.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of an electric power steering apparatus including the electric motor according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a front view for explaining an example of a speed reducer included in the electric power steering apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the electric motor of the first embodiment on a virtual plane including the central axis.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view schematically illustrating the configuration of the electric motor according to the first embodiment by cutting along a virtual plane orthogonal to the central axis.
  • FIG. 5 is a schematic diagram for explaining the driving of the electric motor by the ECU.
  • FIG. 6 is a schematic diagram showing the wiring of the first coil and the wiring of the second coil.
  • FIG. 7 is a schematic diagram illustrating the wiring of the first coil and the wiring of the second coil according to the first modification.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view schematically illustrating the configuration of the electric motor according to Modification 2 cut along a virtual plane orthogonal to the central axis.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the electric motor according to Modification 3 cut along a virtual plane orthogonal to the central axis.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram illustrating current waveforms of the first U phase and the second U phase supplied to the electric motor according to the second embodiment.
  • FIG. 11 is an explanatory diagram for explaining the amount of change in the average torque and the magnitude of the torque ripple with respect to the phase difference between the phase of the first motor drive current and the second motor drive current.
  • FIG. 12 is a diagram showing a vector relationship between the armature magnetic flux of the first coil group and the armature magnetic flux of the second coil group on the dq axis.
  • FIG. 13 is a schematic diagram of a vehicle equipped with an electric power steering apparatus including the electric motor according to the first embodiment or the second embodiment.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of an electric power steering apparatus including the electric motor according to the first embodiment.
  • Embodiment 1 demonstrates the outline
  • the electric power steering device 80 includes a steering wheel 81, a steering shaft 82, a steering force assist mechanism 83, a universal joint 84, a lower shaft 85, a universal joint 86, in the order in which the force applied from the steering wheel is transmitted.
  • a pinion shaft 87, a steering gear 88, and a tie rod 89 are provided.
  • the electric power steering apparatus 80 includes an ECU (Electronic Control Unit) 90, a torque sensor 91a, and a vehicle speed sensor 91b.
  • ECU Electronic Control Unit
  • the steering shaft 82 includes an input shaft 82a and an output shaft 82b.
  • the input shaft 82a has one end connected to the steering wheel 81 and the other end connected to the steering force assist mechanism 83 via the torque sensor 91a.
  • the output shaft 82 b has one end connected to the steering force assist mechanism 83 and the other end connected to the universal joint 84.
  • the input shaft 82a and the output shaft 82b are made of a magnetic material such as iron.
  • the lower shaft 85 has one end connected to the universal joint 84 and the other end connected to the universal joint 86.
  • the pinion shaft 87 has one end connected to the universal joint 86 and the other end connected to the steering gear 88.
  • the steering gear 88 includes a pinion 88a and a rack 88b.
  • the pinion 88a is connected to the pinion shaft 87.
  • the rack 88b meshes with the pinion 88a.
  • the steering gear 88 is configured as a rack and pinion type.
  • the steering gear 88 converts the rotational motion transmitted to the pinion 88a into a linear motion by the rack 88b.
  • the tie rod 89 is connected to the rack 88b.
  • the steering force assist mechanism 83 includes a speed reducer 92 and the electric motor 10.
  • the reduction gear 92 is connected to the output shaft 82b.
  • the electric motor 10 is an electric motor that is connected to the reduction gear 92 and generates auxiliary steering torque.
  • a steering column is constituted by the steering shaft 82, the torque sensor 91a, and the speed reducer 92.
  • the electric motor 10 gives auxiliary steering torque to the output shaft 82b of the steering column. That is, the electric power steering apparatus 80 of the first embodiment is a column assist system.
  • the column assist type electric power steering device 80 has a relatively short distance between the operator and the electric motor 10, and the torque change or frictional force of the electric motor 10 may affect the steering person. For this reason, the electric power steering apparatus 80 is required to reduce the frictional force of the electric motor 10.
  • FIG. 2 is a front view for explaining an example of a reduction gear provided in the electric power steering apparatus of the first embodiment.
  • FIG. 2 shows a part in cross section.
  • the speed reducer 92 is a worm speed reducer.
  • the reduction gear 92 includes a reduction gear housing 93, a worm 94, a ball bearing 95 a, a ball bearing 95 b, a worm wheel 96, and a holder 97.
  • the worm 94 is coupled to the shaft 21 of the electric motor 10 by a spline or an elastic coupling.
  • the worm 94 is held in the speed reducer housing 93 so as to be rotatable by a ball bearing 95 a and a ball bearing 95 b held by the holder 97.
  • the worm wheel 96 is rotatably held by the speed reducer housing 93.
  • the worm teeth 94 a formed on a part of the worm 94 mesh with the worm wheel teeth 96 a formed on the worm wheel 96.
  • Rotational force of the electric motor 10 is transmitted to the worm wheel 96 through the worm 94 to rotate the worm wheel 96.
  • the reduction gear 92 increases the torque of the electric motor 10 by the worm 94 and the worm wheel 96. Then, the reduction gear 92 gives an auxiliary steering torque to the output shaft 82b of the steering column shown in FIG.
  • the torque sensor 91a shown in FIG. 1 detects the driver's steering force transmitted to the input shaft 82a through the steering wheel 81 as a steering torque.
  • the vehicle speed sensor 91b detects the traveling speed of the vehicle on which the electric power steering device 80 is mounted. In the ECU 90, the electric motor 10, the torque sensor 91a, and the vehicle speed sensor 91b are electrically connected.
  • the ECU 90 controls the operation of the electric motor 10. Moreover, ECU90 acquires a signal from each of the torque sensor 91a and the vehicle speed sensor 91b. That is, the ECU 90 acquires the steering torque T from the torque sensor 91a, and acquires the traveling speed V of the vehicle from the vehicle speed sensor 91b.
  • the ECU 90 is supplied with electric power from a power supply device (for example, a vehicle-mounted battery) 99 with the ignition switch 98 turned on.
  • the ECU 90 calculates an assist steering command value of the assist command based on the steering torque T and the traveling speed V. Then, the ECU 90 adjusts the electric power value X supplied to the electric motor 10 based on the calculated auxiliary steering command value.
  • the ECU 90 acquires the information on the induced voltage from the electric motor 10 or the information on the rotation of the rotor from the resolver described later as the operation information Y.
  • the steering force of the driver (driver) input to the steering wheel 81 is transmitted to the speed reduction device 92 of the steering force assist mechanism 83 via the input shaft 82a.
  • the ECU 90 acquires the steering torque T input to the input shaft 82a from the torque sensor 91a, and acquires the traveling speed V from the vehicle speed sensor 91b.
  • the ECU 90 controls the operation of the electric motor 10.
  • the auxiliary steering torque created by the electric motor 10 is transmitted to the speed reducer 92.
  • the steering torque T (including auxiliary steering torque) output via the output shaft 82 b is transmitted to the lower shaft 85 via the universal joint 84 and further transmitted to the pinion shaft 87 via the universal joint 86.
  • the steering force transmitted to the pinion shaft 87 is transmitted to the tie rod 89 via the steering gear 88 to steer the steered wheels.
  • the electric motor 10 will be described.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the electric motor of the first embodiment on a virtual plane including the central axis.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view schematically illustrating the configuration of the electric motor according to the first embodiment by cutting along a virtual plane orthogonal to the central axis.
  • the electric motor 10 includes a housing 11, a bearing 12, a bearing 13, a resolver 14, a motor rotor 20, and a motor stator 30 for a brushless motor.
  • the housing 11 includes a cylindrical housing 11a and a front bracket 11b.
  • the front bracket 11b is formed in a substantially disc shape and is attached to the cylindrical housing 11a so as to close one open end of the cylindrical housing 11a.
  • the cylindrical housing 11a is formed with a bottom 11c at the end opposite to the front bracket 11b so as to close the end.
  • the bottom part 11c is formed integrally with the cylindrical housing 11a, for example.
  • a material for forming the cylindrical housing 11a for example, a general steel material such as SPCC (Steel Plate Cold Commercial), electromagnetic soft iron, aluminum, or the like can be applied.
  • the front bracket 11b plays a role of a flange when the electric motor 10 is attached to a desired device.
  • the bearing 12 is provided on the inner side of the cylindrical housing 11a and substantially at the center of the front bracket 11b.
  • the bearing 13 is provided inside the cylindrical housing 11a and at a substantially central portion of the bottom portion 11c.
  • the bearing 12 rotatably supports one end of a shaft 21 that is a part of the motor rotor 20 disposed inside the cylindrical housing 11a.
  • the bearing 13 rotatably supports the other end of the shaft 21. Thereby, the shaft 21 rotates around the axis of the rotation center Zr.
  • the resolver 14 is supported by a terminal block 15 provided on the front bracket 11b side of the shaft 21.
  • the resolver 14 detects the rotational position of the motor rotor 20 (shaft 21).
  • the resolver 14 includes a resolver rotor 14a and a resolver stator 14b.
  • the resolver rotor 14a is attached to the circumferential surface of the shaft 21 by press fitting or the like.
  • the resolver stator 14b is disposed to face the resolver rotor 14a with a predetermined gap.
  • the motor rotor 20 is provided inside the cylindrical housing 11a so that it can rotate around the rotation center Zr with respect to the cylindrical housing 11a.
  • the motor rotor 20 includes a shaft 21, a rotor yoke 22, and a magnet 23.
  • the shaft 21 is formed in a cylindrical shape.
  • the rotor yoke 22 is formed in a cylindrical shape.
  • the rotor yoke 22 has an arcuate outer periphery. With this configuration, the rotor yoke 22 can reduce the number of stamping processes compared to a case where the outer periphery has a complicated shape.
  • the rotor yoke 22 is manufactured by laminating thin plates such as electromagnetic steel plates and cold rolled steel plates by means of adhesion, boss, caulking or the like.
  • the rotor yoke 22 is sequentially stacked in the mold and discharged from the mold.
  • the rotor yoke 22 is fixed to the shaft 21 by press-fitting the shaft 21 into, for example, a hollow portion thereof.
  • the shaft 21 and the rotor yoke 22 may be integrally formed.
  • the magnet 23 is fixed to the surface along the circumferential direction of the rotor yoke 22, and a plurality of magnets 23 are provided.
  • the magnet 23 is a permanent magnet, and the S pole and the N pole are alternately arranged at equal intervals in the circumferential direction of the rotor yoke 22. Accordingly, the number of poles of the motor rotor 20 shown in FIG. 4 is eight poles in which the N poles and the S poles are alternately arranged in the circumferential direction of the rotor yoke 22.
  • the motor stator 30 is provided in a cylindrical shape so as to surround the motor rotor 20 inside the cylindrical housing 11a.
  • the motor stator 30 is attached by being fitted, for example, to the inner peripheral surface 11d of the cylindrical housing 11a.
  • the central axis of the motor stator 30 coincides with the rotation center Zr of the motor rotor 20.
  • the motor stator 30 includes a cylindrical stator core 31, a plurality of first coils 37, and a plurality of second coils 38.
  • the stator core 31 includes an annular back yoke 33 and a plurality of teeth 34 arranged in the circumferential direction around the rotation center Zr on the inner peripheral surface of the back yoke 33.
  • the circumferential direction around the rotation center Zr (the circumferential direction of the stator core 31) is simply referred to as the circumferential direction.
  • the stator core 31 is made of a magnetic material such as an electromagnetic steel plate.
  • the stator core 31 is formed by stacking and bundling a plurality of core pieces formed in substantially the same shape in the axial direction parallel to the axis of the rotation center Zr.
  • the back yoke 33 is a cylindrical member, for example.
  • the teeth 34 protrude from the inner peripheral surface of the back yoke 33.
  • 12 teeth 34 are arranged in the circumferential direction.
  • the tooth 34 includes a tooth tip 32 at the end opposite to the back yoke 33.
  • the teeth tip 32 protrudes from the teeth 34 in the circumferential direction.
  • the teeth 34 face the outer peripheral surface of the rotor yoke 22.
  • the stator core 31 is annularly arranged at a predetermined interval on the radially outer side of the rotor yoke 22.
  • stator core 31 When the stator core 31 is press-fitted into the cylindrical housing 11a, the motor stator 30 is provided inside the cylindrical housing 11a in an annular state.
  • the stator core 31 and the cylindrical housing 11a may be fixed by adhesion, shrink fitting, welding or the like in addition to press-fitting.
  • the first coil 37 is concentratedly wound around each of the plurality of teeth 34.
  • the first coil 37 is concentratedly wound around the outer periphery of the tooth 34 via an insulator 37a (see FIG. 3).
  • the insulator 37a is a member for insulating the first coil 37 and the stator core 31, and is formed of a heat resistant member. All the first coils 37 are included in a first coil system that is a system excited by the same inverter (a first inverter 52 described later).
  • the first coil system includes, for example, six first coils 37.
  • the six first coils 37 are arranged such that the two first coils 37 are adjacent to each other in the circumferential direction.
  • first coil groups G1 having the adjacent first coils 37 as one group are arranged at equal intervals in the circumferential direction. That is, the first coil system includes three first coil groups G1 arranged at equal intervals in the circumferential direction. Note that the number of the first coil groups G1 is not necessarily three, and it is sufficient if 3n are arranged at equal intervals in the circumferential direction when n is a natural number. Further, n is desirably an odd number.
  • the second coil 38 is concentratedly wound around each of the plurality of teeth 34.
  • the second coil 38 is concentrated and wound around the outer periphery of the tooth 34 via an insulator.
  • the teeth 34 around which the second coil 38 is concentrated are different from the teeth 34 around which the first coil 37 is concentrated.
  • All the second coils 38 are included in a second coil system that is a system excited by the same inverter (a second inverter 54 described later).
  • the second coil system includes, for example, six second coils 38.
  • the six second coils 38 are arranged such that the two second coils 38 are adjacent to each other in the circumferential direction.
  • Three second coil groups G2 having the adjacent second coils 38 as one group are arranged at equal intervals in the circumferential direction.
  • the second coil system includes three second coil groups G2 arranged at equal intervals in the circumferential direction.
  • the number of the second coil groups G2 is not necessarily three, and it is sufficient if 3n are arranged at equal intervals in the circumferential direction when n is a natural number. Further, n is desirably an odd number.
  • FIG. 5 is a schematic diagram for explaining the driving of the electric motor by the ECU.
  • the electric motor control device 100 includes an ECU 90 and an electric motor 10.
  • the motor control device 100 can input an input signal to the ECU 90 from a sensor such as a torque sensor 91a, for example.
  • the ECU 90 controls the operation of the electric motor 10 by three-phase alternating current.
  • the ECU 90 includes a control device 40 that controls the electric motor 10 and a motor drive circuit 50.
  • the control device 40 outputs a current value for rotationally driving the motor rotor 20 as a command value.
  • the motor drive circuit 50 generates a pulse width modulation signal having a predetermined duty ratio called PWM (Pulse Width Modulation) based on the command value of the control device 40, and outputs a three-phase AC signal for controlling the current value of the motor 10.
  • PWM Pulse Width Modulation
  • the motor drive circuit 50 only needs to be electrically connected to the control device 40. In order to suppress the influence of heat generation of the motor drive circuit 50, the motor drive circuit 50 is installed at a location different from the location where the control device 40 is installed. Yes.
  • the control device 40 includes a main control unit 41, a first coil system control unit 42, and a second coil system control unit 44 as functional blocks, a control unit 40A, a first phase adjustment unit 43, and a second phase.
  • An adjustment unit 45 and a phase difference adjustment unit 40B including the adjustment unit 45 are provided.
  • the motor drive circuit 50 includes a first motor drive circuit 50A for supplying a first motor drive current of three-phase AC to the first coil group G1 based on the command value, and a second motor drive current of three-phase AC for the second coil. And a second motor drive circuit 50B that supplies the group G2.
  • First motor drive circuit 50 ⁇ / b> A includes a first gate drive circuit 51 and a first inverter 52.
  • the second motor drive circuit 50B includes a second gate drive circuit 53 and a second inverter 54.
  • the main control unit 41 acquires the steering torque T input to the input shaft 82a from the torque sensor 91a.
  • the main control unit 41 calculates a current value for rotationally driving the motor rotor 20 as a command value according to the information acquired from the torque sensor 91a.
  • the first coil system control unit 42 calculates a first pulse width modulation signal having a predetermined duty ratio based on the command value of the main control unit 41.
  • the first coil system control unit 42 sends information on the first pulse width adjustment signal to the first phase adjustment unit 43.
  • the second coil system control unit 44 calculates a second pulse width modulation signal having a predetermined duty ratio based on the command value of the main control unit 41.
  • the second coil system control unit 44 sends information on the second pulse width adjustment signal to the second phase adjustment unit 45.
  • the first phase adjustment unit 43 and the second phase adjustment unit 45 are configured such that the phase of the current supplied to the first coil group G1 is the same as the phase of the current supplied to the second coil group G2. Adjust. At the time when the first coil system control unit 42 and the second coil system control unit 44 output, there is no phase difference between the information of the first pulse width modulation signal and the information of the second pulse width modulation signal, and the information is synchronized. In this case, the phase difference adjustment unit 40B may not be provided.
  • the first phase adjustment unit 43 sends the information of the adjusted first pulse width adjustment signal to the first gate drive circuit 51.
  • the second phase adjustment unit 45 sends the information of the adjusted second pulse width adjustment signal to the second gate drive circuit 53.
  • the first gate drive circuit 51 controls the first inverter 52 based on the information of the first pulse width adjustment signal acquired from the first phase adjustment unit 43.
  • the first inverter 52 switches the field effect transistor so as to obtain a three-phase current value according to the duty ratio of the first pulse width modulation signal in the first gate drive circuit 51, thereby providing a first U phase and a first V phase. And a three-phase alternating current including the first W phase.
  • the three-phase alternating current generated by the first inverter 52 is sent to the electric motor 10 through three wirings Lu1, Lv1, and Lw1, and excites the plurality of first coils 37.
  • the wiring Lu ⁇ b> 1 sends a first U-phase current to the electric motor 10.
  • the wiring Lv1 sends a first V-phase current to the electric motor 10.
  • the wiring Lw1 sends a first W-phase current to the electric motor 10.
  • the second gate drive circuit 53 controls the second inverter 54 based on the information of the second pulse width adjustment signal acquired from the second phase adjustment unit 45.
  • the second inverter 54 switches the field effect transistor so as to obtain a three-phase current value according to the duty ratio of the second pulse width modulation signal in the second gate drive circuit 53, so that the second U phase and the second V phase are switched. And a three-phase alternating current including the second W phase.
  • the three-phase alternating current generated by the second inverter 54 is sent to the electric motor 10 by the three wires Lu2, Lv2, and Lw2, and excites the plurality of second coils 38.
  • the wiring Lu ⁇ b> 2 sends the second U-phase current to the electric motor 10.
  • the wiring Lv2 sends a second V-phase current to the electric motor 10.
  • the wiring Lw2 sends a second W-phase current to the electric motor 10.
  • control device 40 controls the first pulse width adjustment of the predetermined duty ratio to be the current value for driving the motor rotor 20 to the desired rotational drive with respect to the first gate drive circuit 51 and the second gate drive circuit 53.
  • the change signal and the second pulse width adjustment signal can be supplied to control the first motor drive circuit 50A and the second motor drive circuit 50B.
  • FIG. 6 is a schematic diagram showing the wiring of the first coil and the wiring of the second coil.
  • the six first coils 37 include two first U-phase coils 37Ua and 37Ub excited by a first U-phase current, and two first V-phase coils excited by a first V-phase current. 37Va, 37Vb, and two first W-phase coils 37Wa, 37Wb excited by a first W-phase current.
  • First U-phase coil 37Ub is connected in series to first U-phase coil 37Ua.
  • First V-phase coil 37Vb is connected in series to first V-phase coil 37Va.
  • First W-phase coil 37Wb is connected in series to first W-phase coil 37Wa.
  • the winding direction of the first coil 37 around the teeth 34 is the same direction. Further, the wirings Lu1, Lv1, and Lw1 are joined by Y connection.
  • the six second coils 38 include two second U-phase coils 38Ua and 38Ub excited by a second U-phase current, and two second V-phase coils excited by a second V-phase current. 38Va, 38Vb and two second W-phase coils 38Wa, 38Wb excited by a second W-phase current.
  • Second U-phase coil 38Ub is connected in series to second U-phase coil 38Ua.
  • Second V-phase coil 38Vb is connected in series to second V-phase coil 38Va.
  • Second W-phase coil 38Wb is connected in series to second W-phase coil 38Wa.
  • the winding direction of the second coil 38 around the teeth 34 is all the same direction, and is the same as the winding direction of the first coil 37. Further, the wirings Lu2, Lv2, and Lw2 are joined by Y connection.
  • the electric motor according to the first embodiment exemplifies six first coils 37 and second coils 38 that are Y-connected, but includes six first coils 37 and second coils 38 that are ⁇ -connected. There may be.
  • the three first coil groups G1 include a first UV coil group G1UV, a first VW coil group G1VW, and a first UW coil group G1UW.
  • the first UV coil group G1UV includes a first U-phase coil 37Ub and a first V-phase coil 37Va that are adjacent to each other in the circumferential direction.
  • First VW coil group G1VW includes a first V-phase coil 37Vb and a first W-phase coil 37Wa that are adjacent to each other in the circumferential direction.
  • the first UW coil group G1UW includes a first U-phase coil 37Ua and a first W-phase coil 37Wb that are adjacent to each other in the circumferential direction.
  • the three second coil groups G2 include a second UV coil group G2UV, a second VW coil group G2VW, and a second UW coil group G2UW.
  • the second UV coil group G2UV includes a second U-phase coil 38Ub and a second V-phase coil 38Va that are adjacent to each other in the circumferential direction.
  • Second VW coil group G2VW includes second V-phase coil 38Vb and second W-phase coil 38Wa that are adjacent to each other in the circumferential direction.
  • Second UW coil group G2UW includes a second U-phase coil 38Ua and a second W-phase coil 38Wb that are adjacent to each other in the circumferential direction.
  • the first coil 37 excited by the first U-phase current is opposed to the second coil 38 excited by the second U-phase current in the radial direction of the stator core 31.
  • the radial direction of the stator core 31 is simply referred to as the radial direction.
  • the first U-phase coil 37Ua faces the second U-phase coil 38Ua
  • the first U-phase coil 37Ub faces the second U-phase coil 38Ub.
  • the first coil 37 excited by the first V-phase current is opposed to the second coil 38 excited by the second V-phase current in the radial direction.
  • the first V-phase coil 37Va faces the second V-phase coil 38Va
  • the first V-phase coil 37Vb faces the second V-phase coil 38Vb.
  • the first coil 37 excited by the first W-phase current is opposed to the second coil 38 excited by the second W-phase current in the radial direction.
  • the first W-phase coil 37Wa faces the second W-phase coil 38Wa
  • the first W-phase coil 37Wb faces the second W-phase coil 38Wb.
  • the plurality of first coils 37 are excited by the first inverter 52, and the plurality of second coils 38 are excited by the second inverter 54.
  • the first inverter 52 and the second inverter 54 independently supply the three-phase alternating current to the electric motor 10, even if no current is supplied to the second coil 38, the first coil 37. Can drive the electric motor 10. Even if the current is no longer supplied to the first coil 37, the second coil 38 can drive the electric motor 10.
  • the case where the current is no longer supplied to the second coil 38 will be described as an example, and the case where the current is no longer supplied to the first coil 37 will be the same and will be omitted.
  • first coil groups G1 including a plurality of first coils 37 are arranged at equal intervals in the circumferential direction.
  • the distance in the circumferential direction between the first coil groups G1 is reduced. For this reason, even when the current is no longer supplied to the second coil 38, the variation in the circumferential direction at the position where the first coil 37 generates torque is reduced. Therefore, the electric motor 10 can suppress an increase in torque ripple even when driven by only one of the two coil systems excited independently of each other.
  • the three first coil groups G1 are composed of a first UV coil group G1UV, a first VW coil group G1VW, and a first UW coil group G1UW.
  • the second coil group G2 includes a second UV coil group G2UV, a second VW coil group G2VW, and a second UW coil group G2UW.
  • the two first coils 37 excited by the current of the same phase are either the two first U-phase coils 37Ua and 37Ub, the two first V-phase coils 37Va and 37Vb, or the two first W-phase coils 37Wa and 37Wb. Means. For this reason, the generation position of torque is easily dispersed in the circumferential direction. Therefore, the electric motor 10 can suppress torque ripple more.
  • the first U-phase coils 37Ua and 37Ub, the first V-phase coils 37Va and 37Vb, or the first W-phase coil are disposed at the circumferential ends of the first coil group G1.
  • 37Wa and 37Wa are arranged.
  • Second U-phase coils 38Ua and 38Ub, second V-phase coils 38Va and 38Vb, or second W-phase coils 38Wa and 38Wb are arranged at the end in the circumferential direction of the second coil group G2.
  • the electric power steering apparatus 80 according to the first embodiment has been described by taking the column assist method as an example, but can also be applied to a pinion assist method and a rack assist method.
  • the electric motor 10 includes the annular stator core 31 including the annular back yoke 33 and the plurality of teeth 34 arranged in the circumferential direction on the inner peripheral surface of the back yoke 33.
  • the electric motor 10 is a three-phase circuit including a first U phase, a first V phase, and a first W phase that are concentratedly wound around each of a plurality of (two in the first embodiment) adjacent teeth 34 when n is a natural number.
  • a group consisting of a plurality (two in the first embodiment) of the first coils 37 excited by the first inverter 52 that generates alternating current, and 3n (in the first embodiment) at equal intervals in the circumferential direction of the stator core 31. are provided with a first coil group G1.
  • the electric motor 10 is concentratedly wound around each of a plurality of (two in the first embodiment) teeth 34 arranged adjacent to each other at positions different from the teeth 34 around which the first coil 37 is concentratedly wound.
  • the second coil group G2 is provided with 3n (three in the first embodiment) arranged at intervals.
  • the electric motor 10 can suppress an increase in torque ripple even when driven by only one of the two coil systems excited independently of each other.
  • the plurality (six in the first embodiment) of the first coils 37 are a plurality of (two in the first embodiment) first U-phase coils 37Ua and 37Ub that are excited by the first U-phase current, and the first V A plurality of (two in the first embodiment) first V-phase coils 37Va and 37Vb excited by a phase current and a plurality (two in the first embodiment) first W-phase excited by a first W-phase current Coils 37Wa and 37Wb.
  • a plurality (six in the first embodiment) of the second coils 38 are excited by a second U-phase current (two in the first embodiment), the second U-phase coils 38Ua and 38Ub, and a second V-phase coil.
  • first coil groups G1 include a first UV coil group G1UV including a first U-phase coil 37Ub and a first V-phase coil 37Va, a first V-phase coil 37Vb, and a first W-phase coil 37Wa.
  • second coil groups G2 include a second UV coil group G2UV including a second U-phase coil 38Ub and a second V-phase coil 38Va, a second V-phase coil 38Vb, and a second W-phase coil 38Wa. And a second UW coil group G2UW including a second U-phase coil 38Ua and a second W-phase coil 38Wb.
  • the two first coils 37 excited by the in-phase current do not belong to one first coil group G1, and the two second coils 38 excited by the in-phase current become one second coil group. No longer belongs to G2. For this reason, the generation position of torque is easily dispersed in the circumferential direction. Therefore, the electric motor 10 can suppress torque ripple more.
  • FIG. 7 is a schematic diagram illustrating the wiring of the first coil and the wiring of the second coil according to the first modification.
  • the same components as those described in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
  • the winding direction of the second coil 38 around the teeth 34 is opposite to the winding direction of the first coil 37 around the teeth 34.
  • the first phase adjustment unit 43 and the second phase adjustment unit 45 include the phase of the current supplied to the first coil group G1 and the phase of the current supplied to the second coil group G2. Are adjusted 180 degrees different from each other. Thereby, the direction of the magnetic field generated by each first coil 37 and each second coil 38 is the same as in the first embodiment.
  • the first coil 37 and the second coil 38 have different winding start positions with respect to the tooth 34. For example, when the first coil 37 starts to be wound from the radially outer end portion of the tooth 34, the second coil 38 starts to be wound from the radially inner end portion of the tooth 34. Therefore, as shown in FIG.
  • the end of the wirings Lu1, Lv1, and Lw1 on the side connected to the first inverter 52 is located on the outer side in the radial direction of the electric motor 10, and the wirings Lu2, Lv2, and Lw2
  • the end on the side connected to the second inverter 54 is located closer to the radially inner side of the electric motor 10. Therefore, the position of the wiring connected to the electric motor 10 is likely to vary. Therefore, the electric motor 10 according to Modification 1 can reduce the possibility that a plurality of wires interfere with each other.
  • phase of the current supplied to the first coil group G1 and the phase of the current supplied to the second coil group G2 are different from each other by 180 °, so that the wirings Lu1, Lv1, The radiation noise from Lw1 and the radiation noise from the wirings Lu2, Lv2, and Lw2 from the second inverter 54 to the electric motor 10 cancel each other. For this reason, the radiation noise in the wiring from ECU90 to the electric motor 10 is reduced.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view schematically illustrating the configuration of the electric motor according to Modification 2 cut along a virtual plane orthogonal to the central axis.
  • the number of poles of the motor rotor 20 in Modification 2 is 20 poles in which N poles and S poles are alternately arranged in the circumferential direction of the rotor yoke 22.
  • the teeth 34 are arranged 24 in the circumferential direction.
  • first coils 37 are arranged.
  • the twelve first coils 37 are arranged so that the four first coils 37 are adjacently arranged in the circumferential direction.
  • Three first coil groups G1 having four first coils 37 arranged adjacent to each other as one group are arranged at equal intervals in the circumferential direction.
  • the three first coil groups G1 include a first UV coil group G1UV, a first VW coil group G1VW, and a first UW coil group G1UW.
  • the winding direction with respect to the teeth 34 is opposite to each other and the pair of two first U-phase coils 37Ub adjacent to each other in the circumferential direction and the winding direction with respect to the teeth 34 are opposite to each other in the circumferential direction. And two sets of two first V-phase coils 37Va adjacent to each other.
  • the winding direction with respect to the teeth 34 is opposite to each other and the pair of two first V-phase coils 37Vb adjacent to each other in the circumferential direction and the winding direction with respect to the teeth 34 are opposite to each other in the circumferential direction.
  • the first UW coil group G1UW includes a pair of two first U-phase coils 37Ua that are adjacent to each other in the circumferential direction and the winding direction with respect to the tooth 34 is opposite to each other in the circumferential direction, and the winding direction with respect to the tooth 34 is opposite to each other in the circumferential direction. And two sets of two first W-phase coils 37Wb adjacent to each other.
  • the phase coils 37Wb are each connected in series. Further, one set of first U-phase coil 37Ub is connected in series to one set of first U-phase coil 37Ua. One set of first V-phase coil 37Vb is connected in series to one set of first V-phase coil 37Va. One set of first W-phase coil 37Wb is connected in series to one set of first W-phase coil 37Wa.
  • 12 second coils 38 are arranged.
  • the twelve second coils 38 are arranged so that the four second coils 38 are arranged adjacent to each other in the circumferential direction.
  • Three second coil groups G2 having four second coils 38 arranged adjacent to each other as one group are arranged at equal intervals in the circumferential direction.
  • the three second coil groups G2 include a second UV coil group G2UV, a second VW coil group G2VW, and a second UW coil group G2UW.
  • the winding direction with respect to the teeth 34 is opposite to each other and the pair of two second U-phase coils 38Ub adjacent to each other in the circumferential direction and the winding direction with respect to the teeth 34 are opposite to each other in the circumferential direction. And two sets of two second V-phase coils 38Va adjacent to each other.
  • the winding direction with respect to the teeth 34 is opposite to each other and the pair of two second V-phase coils 38Vb adjacent to each other in the circumferential direction and the winding direction with respect to the teeth 34 are opposite to each other in the circumferential direction.
  • the second UW coil group G2UW includes a pair of two second U-phase coils 38Ua adjacent to each other in the circumferential direction and the winding direction with respect to the teeth 34, and the winding directions with respect to the teeth 34 are opposite to each other in the circumferential direction. And two sets of two second W-phase coils 38Wb adjacent to each other.
  • the phase coils 38Wb are each connected in series. Further, one set of second U-phase coil 38Ub is connected in series to one set of second U-phase coil 38Ua. One set of second V-phase coil 38Vb is connected in series to one set of second V-phase coil 38Va. One set of second W-phase coil 38Wb is connected in series to one set of second W-phase coil 38Wa.
  • the pair of first coils 37 are excited so as to form magnetic fields in opposite directions.
  • the pair of second coils 38 are excited so as to form magnetic fields in opposite directions.
  • the first coil 37 and the second coil 38 excited in opposite directions are alternately arranged in the circumferential direction.
  • the electric motor 10 according to the modified example 2 has a larger number of magnetic poles than the first embodiment described above. For this reason, the electric motor 10 which concerns on the modification 2 becomes easy to disperse
  • FIG. 9 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the electric motor according to Modification 3 cut along a virtual plane orthogonal to the central axis.
  • the magnet 23 is embedded in a plurality of slots provided in the rotor yoke 22.
  • the magnet 23 is disposed radially inward from the outer peripheral surface of the rotor yoke 22.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram illustrating current waveforms of the first U phase and the second U phase supplied to the electric motor according to the second embodiment.
  • FIG. 11 is an explanatory diagram for explaining the amount of change in the average torque and the magnitude of the torque ripple with respect to the phase difference between the phase of the first motor drive current and the second motor drive current.
  • the electric motor 10 and the electric motor control device 100 according to the second embodiment are the same as the electric motor 10 and the electric motor control device 100 according to the first embodiment shown in FIGS. 1 to 6, but the operation of the phase difference adjustment unit 40 ⁇ / b> B of the control device 40. Is different.
  • description will be made with reference to FIGS. 1 to 6, 10, and 11 as appropriate.
  • symbol is attached
  • the main control unit 41 acquires the steering torque T input to the input shaft 82a from the torque sensor 91a.
  • the main control unit 41 calculates a current value for rotationally driving the motor rotor 20 as a command value according to the information acquired from the torque sensor 91a.
  • the first coil system control unit 42 calculates a first pulse width modulation signal having a predetermined duty ratio based on the command value of the main control unit 41.
  • the first coil system control unit 42 sends information on the first pulse width adjustment signal to the first phase adjustment unit 43.
  • the second coil system control unit 44 calculates a second pulse width modulation signal having a predetermined duty ratio based on the command value of the main control unit 41.
  • the second coil system control unit 44 sends information on the second pulse width adjustment signal to the second phase adjustment unit 45.
  • the first phase adjustment unit 43 and the second phase adjustment unit 45 adjust the phase of the current supplied to the second coil group G2 to advance with respect to the phase of the current supplied to the first coil group G1.
  • the first phase adjustment unit 43 sends the information of the adjusted first pulse width adjustment signal to the first gate drive circuit 51.
  • the second phase adjustment unit 45 sends the information of the adjusted second pulse width adjustment signal to the second gate drive circuit 53.
  • the first gate drive circuit 51 controls the first inverter 52 based on the information of the first pulse width adjustment signal acquired from the first phase adjustment unit 43.
  • the first inverter 52 switches the field effect transistor so as to obtain a three-phase current value according to the duty ratio of the first pulse width modulation signal in the first gate drive circuit 51, thereby providing a first U phase and a first V phase. And a three-phase alternating current including the first W phase.
  • the three-phase alternating current generated by the first inverter 52 is sent to the electric motor 10 through three wirings Lu1, Lv1, and Lw1, and excites the plurality of first coils 37.
  • the wiring Lu ⁇ b> 1 sends a first U-phase current to the electric motor 10.
  • the wiring Lv1 sends a first V-phase current to the electric motor 10.
  • the wiring Lw1 sends a first W-phase current to the electric motor 10.
  • the second gate drive circuit 53 controls the second inverter 54 based on the information of the second pulse width adjustment signal acquired from the second phase adjustment unit 45.
  • the second inverter 54 switches the field effect transistor so as to obtain a three-phase current value according to the duty ratio of the second pulse width modulation signal in the second gate drive circuit 53, so that the second U phase and the second V phase are switched. And a three-phase alternating current including the second W phase.
  • the three-phase alternating current generated by the second inverter 54 is sent to the electric motor 10 by the three wires Lu2, Lv2, and Lw2, and excites the plurality of second coils 38.
  • the wiring Lu ⁇ b> 2 sends the second U-phase current to the electric motor 10.
  • the wiring Lv2 sends a second V-phase current to the electric motor 10.
  • the wiring Lw2 sends a second W-phase current to the electric motor 10.
  • the first motor driving current is a symmetric three-phase alternating current of the first U phase, the first V phase, and the first W phase, which is a sine wave shifted by 120 ° in electrical angle.
  • the second motor drive current is a symmetric three-phase alternating current of the second U phase, the second V phase, and the second W phase, which is a sine wave shifted by 120 ° in electrical angle.
  • the phase difference between the first motor driving current and the second motor driving current is such that the phase difference between the first U phase and the second U phase is the phase difference between the first V phase and the second V phase, and the first W phase and the second W phase. Therefore, the phase difference between the first U phase and the second U phase shown in FIG. 10 will be described.
  • the first U-phase current Au1 of the first motor drive current is compared to the reference phase in which the phase difference between the first U-phase counter electromotive force and the phase current corresponding to the counter electromotive force is 0 °.
  • the phase difference ⁇ 1 is zero.
  • three first coil groups G1 are arranged at equal intervals in the circumferential direction of the stator core 31, and therefore only the first coil group G1 is considered regardless of the rotation angle of the motor rotor 20.
  • a rotational torque proportional to the current supplied to G1 is generated, and the average torque is considered to be constant.
  • the second U-phase current Au2 of the second motor drive current is advanced by a phase difference ⁇ 2 with respect to the reference phase in which the phase difference between the second U-phase back electromotive force and the phase current corresponding to the back electromotive force is zero. It is out. Therefore, due to the interaction between the first coil group G1 and the second coil group G2, as shown in FIG. 11, the average torque Ta decreases as the phase difference ⁇ 2 advances relative to the reference phase.
  • the present inventors have reduced the torque ripple Tr as the phase difference ⁇ 2 shown in FIG. 11 advances with respect to the reference phase due to the interaction between the first coil group G1 and the second coil group G2, and the predetermined poles. It was found that the torque ripple Tr started to increase in value. On the other hand, it is assumed that the torque ripple Tr increases as the phase difference ⁇ 2 shown in FIG. 11 is delayed with respect to the reference phase due to the interaction between the first coil group G1 and the second coil group G2.
  • phase difference ⁇ 1 when the phase difference ⁇ 1 is 0, the phase difference ⁇ 2 is most preferably 10 ° in electrical angle.
  • the electric motor control device 100 includes the electric motor 10, the control device 40, and the motor drive circuit 50.
  • the electric motor 10 is divided into a motor rotor 20, a motor stator 30, and at least two systems of a first coil group G1 and a second coil group G2 for every three phases, and a plurality of coils that excite the stator core 31 with a three-phase alternating current. And groups.
  • the control device 40 outputs a current value for rotationally driving the motor rotor 20 as a command value.
  • the motor drive circuit 50 includes a first motor drive circuit 50A and a second motor drive circuit 50B, and the first motor drive circuit 50A converts a first motor drive current of a three-phase alternating current into a first coil based on the command value described above.
  • the second motor drive circuit 50B supplies the second coil drive group 50 with a three-phase AC second motor drive current having a phase difference that advances with respect to the phase of the first motor drive current.
  • the control device 40 includes a control unit 40A that calculates a pulse width modulation signal having a predetermined duty ratio as a command value as described above, and a phase difference adjustment unit 40B.
  • the phase difference adjustment unit 40B uses the pulse width modulation signal having a predetermined duty ratio as the first pulse width modulation signal, and gives the same duty ratio and phase difference ( ⁇ 2- ⁇ 1) to the first pulse width modulation signal. A two-pulse width modulation signal is calculated.
  • the phase difference adjustment unit 40B of the control device 40 adjusts the phase difference ⁇ 2 in a range where the torque ripple reduction rate is larger than the average torque reduction rate, and the electric motor 10 has reduced torque ripple with respect to the motor rotor 20. Control is performed so that rotation is applied.
  • the phase difference adjustment unit 40B controls the phase difference ( ⁇ 2- ⁇ 1) to be close to 0 when the average torque Ta is increased, and increases the phase difference ( ⁇ 2- ⁇ 1) when the torque ripple Tr is reduced. It can be performed.
  • the first motor drive circuit 50A supplies the first motor drive current to the first coil group G1 by PWM control of the first pulse width modulation signal
  • the second motor drive circuit 50B performs PWM control of the second pulse width modulation signal.
  • the second motor drive current is supplied to the second coil group G2.
  • phase difference ( ⁇ 2 ⁇ 1) described above does not exceed 45 degrees in electrical angle. Since the phase difference ( ⁇ 2 ⁇ 1) does not exceed 45 degrees in electrical angle, it is possible to suppress a decrease in the average torque Ta.
  • the output torque Ts is obtained by the following equation (1).
  • Tm is a torque generated by the magnetic flux ⁇ m of the magnet 23
  • Tr is a reluctance torque.
  • the reluctance torque Tr is obtained by the following formula (2).
  • Lq is a q-axis inductance.
  • Ld is a d-axis inductance.
  • Iq is the q-axis component of the armature current.
  • Id is the d-axis component of the armature current.
  • ⁇ m is the total amount of magnetic flux for each pole pair.
  • the electric motor according to the second embodiment includes the first coil group G1 and the second coil group G2.
  • the output torque Ts of the electric motor according to the second embodiment can be divided into a torque Tg1 by the first coil group G1 and a torque Tg2 by the second coil group G2. That is, the output torque Ts is obtained by the following equation (4).
  • Torque Tg1 is obtained by the following equation (5) when equation (1) is applied.
  • Tm1 is a magnet torque by the magnetic flux ⁇ m of the magnet 23 with respect to the first coil group G1.
  • Tr1 is a reluctance torque for the first coil group G1.
  • torque Tg2 is calculated
  • Tm2 is a magnet torque generated by the magnetic flux ⁇ m of the magnet 23 with respect to the second coil group G2.
  • Tr2 is a reluctance torque for the second coil group G2.
  • FIG. 12 is a diagram showing a vector relationship between the armature magnetic flux of the first coil group and the armature magnetic flux of the second coil group on the dq axis.
  • a case where a phase difference 2 ⁇ is provided between the armature magnetic flux mf1 of the first coil group G1 and the armature magnetic flux mf2 of the second coil group G2 with respect to the q axis of the rotor magnetic pole is as follows. To consider.
  • the average of the advance values of the first coil group G1 and the second coil group G2 with respect to the q axis of the rotor magnetic pole is ⁇ .
  • Tr1 is calculated
  • Tm2 is obtained by the following equation (9).
  • Tr2 is calculated
  • Tr1 + Tr2 0 (11)
  • the torque between the two groups by the first coil group G1 and the second coil group G2 is obtained by intentionally shifting the phases of the torque waveforms of the first coil group G1 and the second coil group G2. Ripple components cancel each other. As a result, torque ripple components can be suppressed without adding skew or the like to the stator winding.
  • FIG. 13 is a schematic diagram of a vehicle equipped with an electric power steering apparatus including the electric motor according to the first embodiment or the second embodiment.
  • the vehicle 101 is equipped with an electric power steering device 80 including the electric motor 10 according to the first embodiment or the second embodiment described above.
  • the vehicle 101 may be mounted with the electric motor 10 according to the first embodiment or the second embodiment described above for applications other than the electric power steering device 80.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)
  • Windings For Motors And Generators (AREA)

Abstract

　電動機は、バックヨークの内周面で周方向に並んで配置される複数のティースを備える環状のステータコアを備える。電動機は、隣接して並ぶ複数のティースのそれぞれに集中巻きされて第１インバータにより励磁される複数の第１コイルからなるグループであって、周方向に等間隔に３ｎ個（ｎは自然数）配置される第１コイルグループと、第１コイルが集中巻きされるティースとは異なる位置で隣接して並ぶ複数のティースのそれぞれに集中巻きされて第２インバータにより励磁される複数の第２コイルからなるグループであって、周方向に等間隔に３ｎ個配置される第２コイルグループとを備える。

Description

電動機、電動パワーステアリング装置および車両
　本発明は、電動機、電動パワーステアリング装置および車両に関する。
　ステータのコイルが２系統に分けられ、１系統が失陥しても残りの１系統でロータを回転させることができるステアリング装置用モータが知られている。例えば、特許文献１には、ステータを構成する複数の磁極体が、系統Ａのグループおよび系統Ｂのグループの２つのグループに分けられたステアリング装置用モータが記載されている。特許文献１において、系統Ａは、互いに連続して並ぶ複数の磁極体を含む系統Ａ－１と、系統Ａ－１に属する磁極体と直径方向において対向する状態で並ぶ複数の磁極体を含む系統Ａ－２とを備えている。系統Ｂについても同様である。
特開２００７－３３１６３９号公報
　特許文献１に記載されたステアリング装置用モータの場合、仮に２つのグループのうち系統Ｂのグループが失陥すると、系統Ａのグループのみによってモータが駆動されることになる。しかし、系統Ａ－１と系統Ａ－２とが直径方向に対向して配置されているため、トルクを発生させる位置の周方向でのバラつきが大きくなる。このため、２つのグループのうち一方のグループが失陥すると、トルクリップルが大きくなる可能性があった。
　本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、互いに独立して励磁される２つのコイルの系統のうち１つの系統のみによる駆動でも、トルクリップルの増大を抑制できる電動機、電動パワーステアリング装置および車両を提供することを目的とする。
　上述した課題を解決し、目的を達成するために、電動機は、環状のバックヨークと、前記バックヨークの内周面で周方向に並んで配置される複数のティースと、を備える環状のステータコアと、ｎを自然数としたとき、隣接して並ぶ前記複数のティースのそれぞれに集中巻きされて第１Ｕ相、第１Ｖ相および第１Ｗ相を含む三相交流を生成する第１インバータにより励磁される複数の第１コイルからなるグループであって、前記ステータコアの周方向に等間隔に３ｎ個配置される第１コイルグループと、前記第１コイルが集中巻きされる前記ティースとは異なる位置で隣接して並ぶ前記複数のティースのそれぞれに集中巻きされて第２Ｕ相、第２Ｖ相および第２Ｗ相を含む三相交流を生成する第２インバータにより励磁される複数の第２コイルからなるグループであって、前記ステータコアの周方向に等間隔に３ｎ個配置される第２コイルグループと、を備える。
　上記構成により、第１コイルグループが周方向に等間隔に２つ配置されている場合に比較して、第１コイルグループ間の周方向の距離が小さくなる。このため、仮に第２コイルに電流が供給されなくなった場合でも、第１コイルがトルクを発生させる位置の周方向でのバラつきが小さくなる。よって、本発明に係る電動機は、互いに独立して励磁される２つのコイルの系統のうち１つの系統のみによる駆動でも、トルクリップルの増大を抑制できる。
　本発明の望ましい態様として、前記複数の第１コイルは、前記第１Ｕ相の電流により励磁される複数の第１Ｕ相コイルと、前記第１Ｖ相の電流により励磁される複数の第１Ｖ相コイルと、前記第１Ｗ相の電流により励磁される複数の第１Ｗ相コイルと、を含み、前記複数の第２コイルは、前記第２Ｕ相の電流により励磁される複数の第２Ｕ相コイルと、前記第２Ｖ相の電流により励磁される複数の第２Ｖ相コイルと、前記第２Ｗ相の電流により励磁される複数の第２Ｗ相コイルと、を含み、前記３ｎ個の第１コイルグループは、前記第１Ｕ相コイルおよび前記第１Ｖ相コイルを含む第１ＵＶコイルグループと、前記第１Ｖ相コイルおよび前記第１Ｗ相コイルを含む第１ＶＷコイルグループと、前記第１Ｕ相コイルおよび前記第１Ｗ相コイルを含む第１ＵＷコイルグループと、からなり、前記３ｎ個の第２コイルグループは、前記第２Ｕ相コイルおよび前記第２Ｖ相コイルを含む第２ＵＶコイルグループと、前記第２Ｖ相コイルおよび前記第２Ｗ相コイルを含む第２ＶＷコイルグループと、前記第２Ｕ相コイルおよび前記第２Ｗ相コイルを含む第２ＵＷコイルグループと、からなることが好ましい。
　上記構成により、同相の電流で励磁される２つの第１コイルが１つの第１コイルグループに属することがなくなり、同相の電流で励磁される２つの第２コイルが１つの第２コイルグループに属することがなくなる。このため、トルクの発生位置が周方向に分散しやすくなる。よって、電動機は、トルクリップルをより抑制できる。
　本発明の望ましい態様として、前記第１ＵＶコイルグループは、前記ティースに対する巻き方向が互いに逆方向であって前記ステータコアの周方向で互いに隣接する２つの第１Ｕ相コイルからなる組と、前記ティースに対する巻き方向が互いに逆方向であって前記ステータコアの周方向で互いに隣接する２つの第１Ｖ相コイルからなる組との２組からなり、前記第１ＶＷコイルグループは、前記ティースに対する巻き方向が互いに逆方向であって前記ステータコアの周方向で互いに隣接する２つの第１Ｖ相コイルからなる組と、前記ティースに対する巻き方向が互いに逆方向であって前記ステータコアの周方向で互いに隣接する２つの第１Ｗ相コイルからなる組との２組からなり、前記第１ＵＷコイルグループは、前記ティースに対する巻き方向が互いに逆方向であって前記ステータコアの周方向で互いに隣接する２つの第１Ｕ相コイルからなる組と、前記ティースに対する巻き方向が互いに逆方向であって前記ステータコアの周方向で互いに隣接する２つの第１Ｗ相コイルからなる組との２組からなり、前記第２ＵＶコイルグループは、前記ティースに対する巻き方向が互いに逆方向であって前記ステータコアの周方向で互いに隣接する２つの第２Ｕ相コイルからなる組と、前記ティースに対する巻き方向が互いに逆方向であって前記ステータコアの周方向で互いに隣接する２つの第２Ｖ相コイルからなる組との２組からなり、前記第２ＶＷコイルグループは、前記ティースに対する巻き方向が互いに逆方向であって前記ステータコアの周方向で互いに隣接する２つの第２Ｖ相コイルからなる組と、前記ティースに対する巻き方向が互いに逆方向であって前記ステータコアの周方向で互いに隣接する２つの第２Ｗ相コイルからなる組との２組からなり、前記第２ＵＷコイルグループは、前記ティースに対する巻き方向が互いに逆方向であって前記ステータコアの周方向で互いに隣接する２つの第２Ｕ相コイルからなる組と、前記ティースに対する巻き方向が互いに逆方向であって前記ステータコアの周方向で互いに隣接する２つの第２Ｗ相コイルからなる組との２組からなることが好ましい。
　上記構成により、電動機は、磁極の数が多くなるため、トルクの発生位置を周方向でより分散しやすくなる。このため、電動機は、トルクリップルをより抑制できる。
　本発明の望ましい態様として、前記第２コイルの前記ティースに対する巻き方向は、前記第１コイルの前記ティースに対する巻き方向と逆方向であることが好ましい。
　上記構成により、第２コイルのティースに対する巻き方向が第１コイルのティースに対する巻き方向と逆方向であるため、第１コイルと第２コイルとでティースに対する巻き始めの位置が相違する。例えば、第１コイルがティースの径方向外側端部から巻き始められる場合、第２コイルはティースの径方向内側端部から巻き始められる。このため、複数の配線のうち第１インバータに接続される側の端部が電動機の径方向外側寄りに位置し、複数の配線のうち第２インバータに接続される側の端部が電動機の径方向内側寄りに位置する。よって、電動機に接続される配線の位置がバラつきやすくなる。したがって、電動機は、複数の配線が互いに干渉する可能性を低減することができる。
　本発明の望ましい態様として、前記ｎは奇数であることが好ましい。
　本発明の望ましい態様として、上述した電動機により補助操舵トルクを得る電動パワーステアリング装置とすることが好ましい。この構造により、２つのコイルの系統のうち１つの系統のみによる駆動でも、トルクリップルの増大を抑制できる。このため、電動パワーステアリング装置は、操作者にトルクリップルによる振動を感じさせ、不快感を与えてしまう可能性を抑制する。このため、電動パワーステアリング装置は、操舵者の違和感を抑制した状態で、車両を操作させることができる。その結果、電動パワーステアリング装置は、操作者に対して快適な操舵感を与えることができる。
　本発明の望ましい態様として、上述した電動パワーステアリング装置が搭載された車両とすることが好ましい。
　本発明によれば、互いに独立して励磁される２つのコイルの系統のうち１つの系統のみによる駆動でも、トルクリップルの増大を抑制できる電動機、電動パワーステアリング装置および車両を提供することができる。
図１は、実施形態１に係る電動機を備える電動パワーステアリング装置の構成図である。 図２は、実施形態１の電動パワーステアリング装置が備える減速装置の一例を説明する正面図である。 図３は、中心軸を含む仮想平面で実施形態１の電動機の構成を切って模式的に示す断面図である。 図４は、実施形態１の電動機の構成を中心軸に直交する仮想平面で切って模式的に示す断面図である。 図５は、ＥＣＵによる電動機の駆動を説明するための模式図である。 図６は、第１コイルの配線および第２コイルの配線を示す模式図である。 図７は、変形例１に係る第１コイルの配線および第２コイルの配線を示す模式図である。 図８は、変形例２に係る電動機の構成を中心軸に直交する仮想平面で切って模式的に示す断面図である。 図９は、変形例３に係る電動機の構成を中心軸に直交する仮想平面で切って模式的に示す断面図である。 図１０は、実施形態２に係る電動機に供給される第１Ｕ相および第２Ｕ相の電流波形を示す説明図である。 図１１は、第１モータ駆動電流の位相と第２モータ駆動電流との位相差に対する、平均トルクおよびトルクリップルの大きさ変化量を説明するための説明図である。 図１２は、ｄｑ軸において、第１コイルグループの電機子磁束と、第２コイルグループの電機子磁束とのベクトル関係を示した図である。 図１３は、実施形態１または実施形態２に係る電動機を備える電動パワーステアリング装置を搭載した車両の模式図である。
　本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。
（実施形態１）
（電動パワーステアリング装置）
　図１は、実施形態１に係る電動機を備える電動パワーステアリング装置の構成図である。実施形態１は、図１を用いて、電動機１０を備える電動パワーステアリング装置８０の概要を説明する。
　電動パワーステアリング装置８０は、操舵者から与えられる力が伝達する順に、ステアリングホイール８１と、ステアリングシャフト８２と、操舵力アシスト機構８３と、ユニバーサルジョイント８４と、ロアシャフト８５と、ユニバーサルジョイント８６と、ピニオンシャフト８７と、ステアリングギヤ８８と、タイロッド８９とを備える。また、電動パワーステアリング装置８０は、ＥＣＵ（Electronic　Control　Unit）９０と、トルクセンサ９１ａと、車速センサ９１ｂとを備える。
　ステアリングシャフト８２は、入力軸８２ａと、出力軸８２ｂとを含む。入力軸８２ａは、一方の端部がステアリングホイール８１に連結され、他方の端部がトルクセンサ９１ａを介して操舵力アシスト機構８３に連結される。出力軸８２ｂは、一方の端部が操舵力アシスト機構８３に連結され、他方の端部がユニバーサルジョイント８４に連結される。実施形態１では、入力軸８２ａおよび出力軸８２ｂは、鉄等の磁性材料から形成される。
　ロアシャフト８５は、一方の端部がユニバーサルジョイント８４に連結され、他方の端部がユニバーサルジョイント８６に連結される。ピニオンシャフト８７は、一方の端部がユニバーサルジョイント８６に連結され、他方の端部がステアリングギヤ８８に連結される。
　ステアリングギヤ８８は、ピニオン８８ａと、ラック８８ｂとを含む。ピニオン８８ａは、ピニオンシャフト８７に連結される。ラック８８ｂは、ピニオン８８ａに噛み合う。ステアリングギヤ８８は、ラックアンドピニオン形式として構成される。ステアリングギヤ８８は、ピニオン８８ａに伝達された回転運動をラック８８ｂで直進運動に変換する。タイロッド８９は、ラック８８ｂに連結される。
　操舵力アシスト機構８３は、減速装置９２と、電動機１０とを含む。減速装置９２は、出力軸８２ｂに連結される。電動機１０は、減速装置９２に連結され、かつ、補助操舵トルクを発生させる電動機である。なお、電動パワーステアリング装置８０は、ステアリングシャフト８２と、トルクセンサ９１ａと、減速装置９２とによりステアリングコラムが構成されている。電動機１０は、ステアリングコラムの出力軸８２ｂに補助操舵トルクを与える。すなわち、実施形態１の電動パワーステアリング装置８０は、コラムアシスト方式である。
　コラムアシスト方式の電動パワーステアリング装置８０は、操作者と電動機１０との距離が比較的近く、電動機１０のトルク変化又は摩擦力が操舵者に影響を与えるおそれがある。このため、電動パワーステアリング装置８０では、電動機１０の摩擦力の低減が求められる。
　図２は、実施形態１の電動パワーステアリング装置が備える減速装置の一例を説明する正面図である。図２は、一部を断面として示してある。減速装置９２はウォーム減速装置である。減速装置９２は、減速装置ハウジング９３と、ウォーム９４と、玉軸受９５ａと、玉軸受９５ｂと、ウォームホイール９６と、ホルダ９７とを備える。
　ウォーム９４は、電動機１０のシャフト２１にスプライン、または弾性カップリングで結合する。ウォーム９４は、玉軸受９５ａと、ホルダ９７に保持された玉軸受９５ｂとで回転自在に減速装置ハウジング９３に保持されている。ウォームホイール９６は、減速装置ハウジング９３に回転自在に保持される。ウォーム９４の一部に形成されたウォーム歯９４ａは、ウォームホイール９６に形成されているウォームホイール歯９６ａに噛み合う。
　電動機１０の回転力は、ウォーム９４を介してウォームホイール９６に伝達されて、ウォームホイール９６を回転させる。減速装置９２は、ウォーム９４およびウォームホイール９６によって、電動機１０のトルクを増加する。そして、減速装置９２は、図１に示すステアリングコラムの出力軸８２ｂに補助操舵トルクを与える。
　図１に示すトルクセンサ９１ａは、ステアリングホイール８１を介して入力軸８２ａに伝達された運転者の操舵力を操舵トルクとして検出する。車速センサ９１ｂは、電動パワーステアリング装置８０が搭載される車両の走行速度を検出する。ＥＣＵ９０は、電動機１０と、トルクセンサ９１ａと、車速センサ９１ｂとが電気的に接続される。
　ＥＣＵ９０は、電動機１０の動作を制御する。また、ＥＣＵ９０は、トルクセンサ９１ａおよび車速センサ９１ｂのそれぞれから信号を取得する。すなわち、ＥＣＵ９０は、トルクセンサ９１ａから操舵トルクＴを取得し、かつ、車速センサ９１ｂから車両の走行速度Ｖを取得する。ＥＣＵ９０は、イグニッションスイッチ９８がオンの状態で、電源装置（例えば車載のバッテリ）９９から電力が供給される。ＥＣＵ９０は、操舵トルクＴと走行速度Ｖとに基づいてアシスト指令の補助操舵指令値を算出する。そして、ＥＣＵ９０は、その算出された補助操舵指令値に基づいて電動機１０へ供給する電力値Ｘを調節する。ＥＣＵ９０は、電動機１０から誘起電圧の情報又は後述するレゾルバからロータの回転の情報を動作情報Ｙとして取得する。
　ステアリングホイール８１に入力された操舵者（運転者）の操舵力は、入力軸８２ａを介して操舵力アシスト機構８３の減速装置９２に伝わる。この時に、ＥＣＵ９０は、入力軸８２ａに入力された操舵トルクＴをトルクセンサ９１ａから取得し、かつ、走行速度Ｖを車速センサ９１ｂから取得する。そして、ＥＣＵ９０は、電動機１０の動作を制御する。電動機１０が作り出した補助操舵トルクは、減速装置９２に伝えられる。
　出力軸８２ｂを介して出力された操舵トルクＴ（補助操舵トルクを含む）は、ユニバーサルジョイント８４を介してロアシャフト８５に伝達され、さらにユニバーサルジョイント８６を介してピニオンシャフト８７に伝達される。ピニオンシャフト８７に伝達された操舵力は、ステアリングギヤ８８を介してタイロッド８９に伝達され、操舵輪を転舵させる。次に、電動機１０について説明する。
（電動機）
　図３は、中心軸を含む仮想平面で実施形態１の電動機の構成を切って模式的に示す断面図である。図４は、実施形態１の電動機の構成を中心軸に直交する仮想平面で切って模式的に示す断面図である。図３に示すように、電動機１０は、ハウジング１１と、軸受１２と、軸受１３と、レゾルバ１４と、モータロータ２０と、ブラシレスモータ用としてのモータステータ３０とを備える。
　ハウジング１１は、筒状ハウジング１１ａと、フロントブラケット１１ｂとを含む。フロントブラケット１１ｂは、略円板状に形成されて筒状ハウジング１１ａの一方の開口端部を閉塞するように筒状ハウジング１１ａに取り付けられる。筒状ハウジング１１ａは、フロントブラケット１１ｂとは反対側の端部に、この端部を閉塞するように底部１１ｃが形成される。底部１１ｃは、例えば、筒状ハウジング１１ａと一体に形成される。筒状ハウジング１１ａを形成する材料としては、例えばＳＰＣＣ（Steel　Plate　Cold　Commercial）等の一般的な鋼材や、電磁軟鉄、アルミニウム等が適用できる。また、フロントブラケット１１ｂは、電動機１０を所望の機器に取り付ける際のフランジの役割を果たしている。
　軸受１２は、筒状ハウジング１１ａの内側であって、フロントブラケット１１ｂの略中央部分に設けられる。軸受１３は、筒状ハウジング１１ａの内側であって、底部１１ｃの略中央部分に設けられる。軸受１２は、筒状ハウジング１１ａの内側に配置されたモータロータ２０の一部であるシャフト２１の一端を回転可能に支持する。軸受１３は、シャフト２１の他端を回転可能に支持する。これにより、シャフト２１は、回転中心Ｚｒの軸を中心に回転する。
　レゾルバ１４は、シャフト２１のフロントブラケット１１ｂ側に設けられる端子台１５によって支持される。レゾルバ１４は、モータロータ２０（シャフト２１）の回転位置を検出する。レゾルバ１４は、レゾルバロータ１４ａと、レゾルバステータ１４ｂとを備える。レゾルバロータ１４ａは、シャフト２１の円周面に圧入等で取り付けられる。レゾルバステータ１４ｂは、レゾルバロータ１４ａに所定間隔の空隙を介して対向して配置される。
　モータロータ２０は、筒状ハウジング１１ａに対して回転中心Ｚｒを中心に回転できるように、筒状ハウジング１１ａの内部に設けられる。モータロータ２０は、シャフト２１と、ロータヨーク２２と、マグネット２３とを含む。シャフト２１は、筒状に形成される。ロータヨーク２２は、筒状に形成される。なお、ロータヨーク２２は、外周が円弧状である。この構成により、ロータヨーク２２は、外周が複雑形状である場合に比較して、打ち抜き加工の加工工数を低減できる。
　ロータヨーク２２は、電磁鋼板、冷間圧延鋼板などの薄板が、接着、ボス、カシメなどの手段により積層されて製造される。ロータヨーク２２は、順次金型の型内で積層され、金型から排出される。ロータヨーク２２は、例えばその中空部分にシャフト２１が圧入されてシャフト２１に固定される。なお、シャフト２１とロータヨーク２２とは、一体で成型されてもよい。
　マグネット２３は、ロータヨーク２２の周方向に沿って表面に固定され、複数設けられている。マグネット２３は、永久磁石であり、Ｓ極およびＮ極がロータヨーク２２の周方向に交互に等間隔で配置される。これにより、図４に示すモータロータ２０の極数は、ロータヨーク２２の外周側にＮ極と、Ｓ極とがロータヨーク２２の周方向に交互に配置された８極である。
　モータステータ３０は、筒状ハウジング１１ａの内部にモータロータ２０を包囲するように筒状に設けられる。モータステータ３０は、筒状ハウジング１１ａの内周面１１ｄに例えば嵌合されて取り付けられる。モータステータ３０の中心軸は、モータロータ２０の回転中心Ｚｒと一致する。モータステータ３０は、筒状のステータコア３１と、複数の第１コイル３７と、複数の第２コイル３８を含む。
　図４に示すように、ステータコア３１は、環状のバックヨーク３３と、バックヨーク３３の内周面で回転中心Ｚｒを中心とした周方向に並んで配置される複数のティース３４と、を備える。以下の説明において、回転中心Ｚｒを中心とした周方向（ステータコア３１の周方向）は、単に周方向と記載される。ステータコア３１は、電磁鋼板などの磁性材料で形成される。ステータコア３１は、略同形状に形成された複数のコア片が回転中心Ｚｒの軸と平行な軸方向に積層されて束ねられることで形成される。バックヨーク３３は、例えば円筒形状の部材である。ティース３４は、バックヨーク３３の内周面から突出している。実施形態１において、ティース３４は、周方向に１２配置されている。ティース３４は、バックヨーク３３とは反対側の端部に、ティース先端３２を備える。ティース先端３２は、ティース３４から周方向に突出している。ティース３４は、ロータヨーク２２の外周面と対向する。ステータコア３１は、ロータヨーク２２の径方向外側に所定の間隔を有して環状に配置される。
　ステータコア３１が筒状ハウジング１１ａ内に圧入されることで、モータステータ３０は、環状の状態で筒状ハウジング１１ａの内部に設けられる。なお、ステータコア３１と筒状ハウジング１１ａとは、圧入の他に接着、焼き嵌め又は溶接等によって固定されてもよい。
　図４に示すように、第１コイル３７は、複数のティース３４のそれぞれに集中巻きされている。第１コイル３７は、ティース３４の外周にインシュレータ３７ａ（図３参照）を介して集中巻きされる。インシュレータ３７ａは、第１コイル３７とステータコア３１とを絶縁するための部材であり、耐熱部材で形成される。全ての第１コイル３７は、同一のインバータ（後述する第１インバータ５２）によって励磁される系統である第１コイル系統に含まれる。実施形態１において、第１コイル系統は、例えば第１コイル３７を６つ含む。６つの第１コイル３７は、２つの第１コイル３７が周方向で互いに隣接するように配置されている。隣接する第１コイル３７を１つのグループとした第１コイルグループＧ１が、周方向に等間隔に３つ配置されている。すなわち、第１コイル系統は、周方向に等間隔に並べられた３つの第１コイルグループＧ１を備えている。なお、第１コイルグループＧ１は、必ずしも３つでなくてもよく、ｎを自然数としたときに周方向に等間隔に３ｎ個配置されていればよい。また、ｎは奇数である方が望ましい。
　図４に示すように、第２コイル３８は、複数のティース３４のそれぞれに集中巻きされている。第２コイル３８は、ティース３４の外周にインシュレータを介して集中巻きされる。第２コイル３８が集中巻きされるティース３４は、第１コイル３７が集中巻きされるティース３４とは異なるティース３４である。全ての第２コイル３８は、同一のインバータ（後述する第２インバータ５４）によって励磁される系統である第２コイル系統に含まれる。実施形態１において、第２コイル系統は、例えば第２コイル３８を６つ含む。６つの第２コイル３８は、２つの第２コイル３８が周方向で互いに隣接するように配置されている。隣接する第２コイル３８を１つのグループとした第２コイルグループＧ２が、周方向に等間隔に３つ配置されている。すなわち、第２コイル系統は、周方向に等間隔に並べられた３つの第２コイルグループＧ２を備えている。なお、第２コイルグループＧ２は、必ずしも３つでなくてもよく、ｎを自然数としたときに周方向に等間隔に３ｎ個配置されていればよい。また、ｎは奇数である方が望ましい。
　図５は、ＥＣＵによる電動機の駆動を説明するための模式図である。電動機制御装置１００は、ＥＣＵ９０及び電動機１０を備える。電動機制御装置１００は、例えば、トルクセンサ９１ａなどのセンサからＥＣＵ９０へ入力信号を入力可能である。ＥＣＵ９０は、三相交流により電動機１０の動作を制御する。ＥＣＵ９０は、電動機１０を制御する制御装置４０と、モータ駆動回路５０とを含む。制御装置４０は、モータロータ２０を回転駆動させる電流値を指令値として出力する。モータ駆動回路５０は、制御装置４０の指令値に基づきＰＷＭ（Pulse　Width　Modulation）と呼ばれる所定のデューティ比のパルス幅調変信号を生成し、電動機１０の電流値を制御する３相交流信号を出力する電力供給回路である。モータ駆動回路５０は、制御装置４０と電気的に接続されていればよく、モータ駆動回路５０の発熱の影響を抑制するため、制御装置４０が設置されている場所とは異なる場所に設置されている。
　制御装置４０は、機能ブロックとして主制御部４１と、第１コイル系統制御部４２と、第２コイル系統制御部４４と、を含む制御部４０Ａと、第１位相調整部４３と、第２位相調整部４５と、含む位相差調整部４０Ｂとを備える。
　モータ駆動回路５０は、指令値に基づいて３相交流の第１モータ駆動電流を第１コイルグループＧ１に供給する第１モータ駆動回路５０Ａと、３相交流の第２モータ駆動電流を第２コイルグループＧ２に供給する第２モータ駆動回路５０Ｂと、を含む。第１モータ駆動回路５０Ａは、第１ゲート駆動回路５１と、第１インバータ５２と、を含む。第２モータ駆動回路５０Ｂは、第２ゲート駆動回路５３と、第２インバータ５４と、を含む。
　主制御部４１は、入力軸８２ａに入力された操舵トルクＴをトルクセンサ９１ａから取得する。主制御部４１は、トルクセンサ９１ａから取得した情報に応じて、モータロータ２０を回転駆動させる電流値を指令値として演算する。第１コイル系統制御部４２は、主制御部４１の指令値に基づき、所定のデューティ比の第１パルス幅調変信号を演算する。第１コイル系統制御部４２は、第１位相調整部４３へ第１パルス幅調変信号の情報を送る。第２コイル系統制御部４４は、主制御部４１の指令値に基づき、所定のデューティ比の第２パルス幅調変信号をそれぞれ演算する。第２コイル系統制御部４４は、第２位相調整部４５へ第２パルス幅調変信号の情報を送る。実施形態１において、第１位相調整部４３および第２位相調整部４５は、第１コイルグループＧ１に供給する電流の位相と第２コイルグループＧ２に供給する電流の位相とが同一になるように調節する。なお、第１コイル系統制御部４２および第２コイル系統制御部４４が出力する時点で、第１パルス幅調変信号の情報と第２パルス幅調変信号の情報との位相差がなく同期している場合、位相差調整部４０Ｂがなくてもよい。第１位相調整部４３は、調整後の第１パルス幅調変信号の情報を第１ゲート駆動回路５１に送る。第２位相調整部４５は、調整後の第２パルス幅調変信号の情報を第２ゲート駆動回路５３に送る。
　第１ゲート駆動回路５１は、第１位相調整部４３から取得した第１パルス幅調変信号の情報に基づいて、第１インバータ５２を制御する。第１インバータ５２は、第１ゲート駆動回路５１における第１パルス幅調変信号のデューティ比に応じて、３相の電流値となるように電界効果トランジスタをスイッチングして第１Ｕ相、第１Ｖ相および第１Ｗ相を含む三相交流を生成する。第１インバータ５２が生成した三相交流は、３つの配線Ｌｕ１、Ｌｖ１、Ｌｗ１によって電動機１０に送られ、複数の第１コイル３７を励磁する。配線Ｌｕ１は、第１Ｕ相の電流を電動機１０に送る。配線Ｌｖ１は、第１Ｖ相の電流を電動機１０に送る。配線Ｌｗ１は、第１Ｗ相の電流を電動機１０に送る。
　第２ゲート駆動回路５３は、第２位相調整部４５から取得した第２パルス幅調変信号の情報に基づいて、第２インバータ５４を制御する。第２インバータ５４は、第２ゲート駆動回路５３における第２パルス幅調変信号のデューティ比に応じて、３相の電流値となるように電界効果トランジスタをスイッチングして第２Ｕ相、第２Ｖ相および第２Ｗ相を含む三相交流を生成する。第２インバータ５４が生成した三相交流は、３つの配線Ｌｕ２、Ｌｖ２、Ｌｗ２によって電動機１０に送られ、複数の第２コイル３８を励磁する。配線Ｌｕ２は、第２Ｕ相の電流を電動機１０に送る。配線Ｌｖ２は、第２Ｖ相の電流を電動機１０に送る。配線Ｌｗ２は、第２Ｗ相の電流を電動機１０に送る。
　以上説明したように、制御装置４０は、第１ゲート駆動回路５１および第２ゲート駆動回路５３に対して、モータロータ２０を所望の回転駆動させる電流値となる所定のデューティ比の第１パルス幅調変信号および第２パルス幅調変信号を供給し、第１モータ駆動回路５０Ａおよび第２モータ駆動回路５０Ｂを制御することができる。
　図６は、第１コイルの配線および第２コイルの配線を示す模式図である。図６に示すように、６つの第１コイル３７は、第１Ｕ相の電流により励磁される２つの第１Ｕ相コイル３７Ｕａ、３７Ｕｂと、第１Ｖ相の電流により励磁される２つの第１Ｖ相コイル３７Ｖａ、３７Ｖｂと、第１Ｗ相の電流により励磁される２つの第１Ｗ相コイル３７Ｗａ、３７Ｗｂと、を含む。第１Ｕ相コイル３７Ｕｂは、第１Ｕ相コイル３７Ｕａに対して直列に接続されている。第１Ｖ相コイル３７Ｖｂは、第１Ｖ相コイル３７Ｖａに対して直列に接続されている。第１Ｗ相コイル３７Ｗｂは、第１Ｗ相コイル３７Ｗａに対して直列に接続されている。第１コイル３７のティース３４に対する巻き方向は、全て同じ方向である。また、配線Ｌｕ１、Ｌｖ１、Ｌｗ１は、Ｙ結線で接合されている。
　図６に示すように、６つの第２コイル３８は、第２Ｕ相の電流により励磁される２つの第２Ｕ相コイル３８Ｕａ、３８Ｕｂと、第２Ｖ相の電流により励磁される２つの第２Ｖ相コイル３８Ｖａ、３８Ｖｂと、第２Ｗ相の電流により励磁される２つの第２Ｗ相コイル３８Ｗａ、３８Ｗｂと、を含む。第２Ｕ相コイル３８Ｕｂは、第２Ｕ相コイル３８Ｕａに対して直列に接続されている。第２Ｖ相コイル３８Ｖｂは、第２Ｖ相コイル３８Ｖａに対して直列に接続されている。第２Ｗ相コイル３８Ｗｂは、第２Ｗ相コイル３８Ｗａに対して直列に接続されている。第２コイル３８のティース３４に対する巻き方向は、全て同じ方向であり、第１コイル３７の巻き方向と同じである。また、配線Ｌｕ２、Ｌｖ２、Ｌｗ２は、Ｙ結線で接合されている。
　実施形態１の電動機は、図６に示すように、Ｙ結線された６つの第１コイル３７、第２コイル３８を例示するが、Δ結線された６つの第１コイル３７、第２コイル３８であってもよい。
　図４に示すように、３つの第１コイルグループＧ１は、第１ＵＶコイルグループＧ１ＵＶと、第１ＶＷコイルグループＧ１ＶＷと、第１ＵＷコイルグループＧ１ＵＷと、からなる。第１ＵＶコイルグループＧ１ＵＶは、周方向で互いに隣接する第１Ｕ相コイル３７Ｕｂおよび第１Ｖ相コイル３７Ｖａを含む。第１ＶＷコイルグループＧ１ＶＷは、周方向で互いに隣接する第１Ｖ相コイル３７Ｖｂおよび第１Ｗ相コイル３７Ｗａを含む。第１ＵＷコイルグループＧ１ＵＷは、周方向で互いに隣接する第１Ｕ相コイル３７Ｕａおよび第１Ｗ相コイル３７Ｗｂを含む。
　図４に示すように、３つの第２コイルグループＧ２は、第２ＵＶコイルグループＧ２ＵＶと、第２ＶＷコイルグループＧ２ＶＷと、第２ＵＷコイルグループＧ２ＵＷと、からなる。第２ＵＶコイルグループＧ２ＵＶは、周方向で互いに隣接する第２Ｕ相コイル３８Ｕｂおよび第２Ｖ相コイル３８Ｖａを含む。第２ＶＷコイルグループＧ２ＶＷは、周方向で互いに隣接する第２Ｖ相コイル３８Ｖｂおよび第２Ｗ相コイル３８Ｗａを含む。第２ＵＷコイルグループＧ２ＵＷは、周方向で互いに隣接する第２Ｕ相コイル３８Ｕａおよび第２Ｗ相コイル３８Ｗｂを含む。
　第１Ｕ相の電流により励磁される第１コイル３７は、第２Ｕ相の電流により励磁される第２コイル３８に、ステータコア３１の径方向で対向している。以下の説明において、ステータコア３１の径方向は、単に径方向と記載される。例えば、図４に示すように、径方向で第１Ｕ相コイル３７Ｕａが第２Ｕ相コイル３８Ｕａに対向し、第１Ｕ相コイル３７Ｕｂが第２Ｕ相コイル３８Ｕｂに対向している。
　第１Ｖ相の電流により励磁される第１コイル３７は、第２Ｖ相の電流により励磁される第２コイル３８に、径方向で対向している。例えば、図４に示すように、径方向で第１Ｖ相コイル３７Ｖａが第２Ｖ相コイル３８Ｖａに対向し、第１Ｖ相コイル３７Ｖｂが第２Ｖ相コイル３８Ｖｂに対向している。
　第１Ｗ相の電流により励磁される第１コイル３７は、第２Ｗ相の電流により励磁される第２コイル３８に、径方向で対向している。例えば、図４に示すように、径方向で第１Ｗ相コイル３７Ｗａが第２Ｗ相コイル３８Ｗａに対向し、第１Ｗ相コイル３７Ｗｂが第２Ｗ相コイル３８Ｗｂに対向している。
　上述したように、第１インバータ５２により複数の第１コイル３７が励磁され、第２インバータ５４により複数の第２コイル３８が励磁される。これにより、第１インバータ５２と第２インバータ５４とが互いに独立して三相交流を電動機１０に供給しているので、仮に第２コイル３８に電流が供給されなくなった場合でも、第１コイル３７が電動機１０を駆動できる。また、仮に第１コイル３７に電流が供給されなくなった場合でも、第２コイル３８が電動機１０を駆動できる。以下の説明においても、第２コイル３８に電流が供給されなくなった場合を例に挙げて説明し、第１コイル３７に電流が供給されなくなった場合は同様の説明となるため省略する。
　また、複数の第１コイル３７からなる第１コイルグループＧ１が周方向に等間隔に３つ配置されている。これにより、第１コイルグループＧ１が周方向に等間隔に２つ配置されている場合に比較して、第１コイルグループＧ１間の周方向の距離が小さくなる。このため、仮に第２コイル３８に電流が供給されなくなった場合でも、第１コイル３７がトルクを発生させる位置の周方向でのバラつきが小さくなる。よって、電動機１０は、互いに独立して励磁される２つのコイルの系統のうち１つの系統のみによる駆動でも、トルクリップルの増大を抑制できる。
　また、３つの第１コイルグループＧ１は、第１ＵＶコイルグループＧ１ＵＶと、第１ＶＷコイルグループＧ１ＶＷと、第１ＵＷコイルグループＧ１ＵＷと、からなる。第２コイルグループＧ２は、第２ＵＶコイルグループＧ２ＵＶと、第２ＶＷコイルグループＧ２ＶＷと、第２ＵＷコイルグループＧ２ＵＷと、からなる。これにより、同相の電流で励磁される２つの第１コイル３７が１つの第１コイルグループＧ１に属することがなくなり、同相の電流で励磁される２つの第２コイル３８が１つの第２コイルグループＧ２に属することがなくなる。同相の電流で励磁される２つの第１コイル３７とは、２つの第１Ｕ相コイル３７Ｕａ、３７Ｕｂ、２つの第１Ｖ相コイル３７Ｖａ、３７Ｖｂ、または２つの第１Ｗ相コイル３７Ｗａ、３７Ｗｂのうちいずれかを意味する。このため、トルクの発生位置が周方向に分散しやすくなる。よって、電動機１０は、トルクリップルをより抑制できる。
　上述した特許文献１に記載の技術を用いた場合、一方の系統でモータを駆動するとき、当該系統のうち周方向の端部に配置されるのは特定の二相（Ｕ相およびＶ相の組み合わせ、Ｖ相およびＷ相の組み合わせ、またはＵ相およびＷ相の組み合わせのいずれか）で励磁されるコイルとなっている。これにより、三相交流の各相の位相の変化に応じてトルクの発生量が変動しやすくなり、トルクリップルが増大する可能性があった。これに対して、実施形態１に係る電動機１０においては、第１コイルグループＧ１のうち周方向の端部には、第１Ｕ相コイル３７Ｕａ、３７Ｕｂ、第１Ｖ相コイル３７Ｖａ、３７Ｖｂまたは第１Ｗ相コイル３７Ｗａ、３７Ｗａが配置されている。第２コイルグループＧ２のうち周方向の端部には、第２Ｕ相コイル３８Ｕａ、３８Ｕｂ、第２Ｖ相コイル３８Ｖａ、３８Ｖｂまたは第２Ｗ相コイル３８Ｗａ、３８Ｗｂが配置されている。これにより、電動機１０は、三相交流の各相の位相の変化に応じてトルクの発生量が変動しにくくなるので、トルクリップルの増大をより抑制できる。
　なお、実施形態１の電動パワーステアリング装置８０は、コラムアシスト方式を例にして説明しているが、ピニオンアシスト方式およびラックアシスト方式についても適用することができる。
　以上述べたように、電動機１０は、環状のバックヨーク３３と、バックヨーク３３の内周面で周方向に並んで配置される複数のティース３４と、を備える環状のステータコア３１を備える。電動機１０は、ｎを自然数としたとき、隣接して並ぶ複数（実施形態１においては２つ）のティース３４のそれぞれに集中巻きされて第１Ｕ相、第１Ｖ相および第１Ｗ相を含む三相交流を生成する第１インバータ５２により励磁される複数（実施形態１においては２つ）の第１コイル３７からなるグループであって、ステータコア３１の周方向に等間隔に３ｎ個（実施形態１においては３つ）配置される第１コイルグループＧ１を備える。電動機１０は、第１コイル３７が集中巻きされるティース３４とは異なる位置で隣接して並ぶ複数（実施形態１においては２つ）のティース３４のそれぞれに集中巻きされて第２Ｕ相、第２Ｖ相および第２Ｗ相を含む三相交流を生成する第２インバータ５４により励磁される複数（実施形態１においては２つ）の第２コイル３８からなるグループであって、ステータコア３１の周方向に等間隔に３ｎ個（実施形態１においては３つ）配置される第２コイルグループＧ２を備える。
　これにより、第１コイルグループＧ１が周方向に等間隔に２つ配置されている場合に比較して、第１コイルグループＧ１間の周方向の距離が小さくなる。このため、仮に第２コイル３８に電流が供給されなくなった場合でも、第１コイル３７がトルクを発生させる位置の周方向でのバラつきが小さくなる。よって、電動機１０は、互いに独立して励磁される２つのコイルの系統のうち１つの系統のみによる駆動でも、トルクリップルの増大を抑制できる。
　また、複数（実施形態１においては６つ）の第１コイル３７は、第１Ｕ相の電流により励磁される複数（実施形態１においては２つ）の第１Ｕ相コイル３７Ｕａ、３７Ｕｂと、第１Ｖ相の電流により励磁される複数（実施形態１においては２つ）の第１Ｖ相コイル３７Ｖａ、３７Ｖｂと、第１Ｗ相の電流により励磁される複数（実施形態１においては２つ）の第１Ｗ相コイル３７Ｗａ、３７Ｗｂと、を含む。複数（実施形態１においては６つ）の第２コイル３８は、第２Ｕ相の電流により励磁される複数（実施形態１においては２つ）の第２Ｕ相コイル３８Ｕａ、３８Ｕｂと、第２Ｖ相の電流により励磁される複数（実施形態１においては２つ）の第２Ｖ相コイル３８Ｖａ、３８Ｖｂと、第２Ｗ相の電流により励磁される複数（実施形態１においては２つ）の第２Ｗ相コイル３８Ｗａ、３８Ｗｂと、を含む。３ｎ個（実施形態１においては３つ）の第１コイルグループＧ１は、第１Ｕ相コイル３７Ｕｂおよび第１Ｖ相コイル３７Ｖａを含む第１ＵＶコイルグループＧ１ＵＶと、第１Ｖ相コイル３７Ｖｂおよび第１Ｗ相コイル３７Ｗａを含む第１ＶＷコイルグループＧ１ＶＷと、第１Ｕ相コイル３７Ｕａおよび第１Ｗ相コイル３７Ｗｂを含む第１ＵＷコイルグループＧ１ＵＷと、からなる。３ｎ個（実施形態１においては３つ）の第２コイルグループＧ２は、第２Ｕ相コイル３８Ｕｂおよび第２Ｖ相コイル３８Ｖａを含む第２ＵＶコイルグループＧ２ＵＶと、第２Ｖ相コイル３８Ｖｂおよび第２Ｗ相コイル３８Ｗａを含む第２ＶＷコイルグループＧ２ＶＷと、第２Ｕ相コイル３８Ｕａおよび第２Ｗ相コイル３８Ｗｂを含む第２ＵＷコイルグループＧ２ＵＷと、からなる。
　これにより、同相の電流で励磁される２つの第１コイル３７が１つの第１コイルグループＧ１に属することがなくなり、同相の電流で励磁される２つの第２コイル３８が１つの第２コイルグループＧ２に属することがなくなる。このため、トルクの発生位置が周方向に分散しやすくなる。よって、電動機１０は、トルクリップルをより抑制できる。
（変形例１）
　図７は、変形例１に係る第１コイルの配線および第２コイルの配線を示す模式図である。上述した実施形態１で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
　変形例１に係る電動機１０においては、第２コイル３８のティース３４に対する巻き方向は、第１コイル３７のティース３４に対する巻き方向と逆方向である。また、変形例１に係る電動機１０において、第１位相調整部４３および第２位相調整部４５は、第１コイルグループＧ１に供給する電流の位相と第２コイルグループＧ２に供給する電流の位相とが互いに１８０°異なるように調節する。これにより、各第１コイル３７および各第２コイル３８によって発生する磁界の向きは、上述した実施形態１と同じとなる。
　第２コイル３８のティース３４に対する巻き方向が第１コイル３７のティース３４に対する巻き方向と逆方向であるため、第１コイル３７と第２コイル３８とでティース３４に対する巻き始めの位置が相違する。例えば、第１コイル３７がティース３４の径方向外側端部から巻き始められる場合、第２コイル３８はティース３４の径方向内側端部から巻き始められる。このため、図７に示すように、配線Ｌｕ１、Ｌｖ１、Ｌｗ１のうち第１インバータ５２に接続される側の端部が電動機１０の径方向外側寄りに位置し、配線Ｌｕ２、Ｌｖ２、Ｌｗ２のうち第２インバータ５４に接続される側の端部が電動機１０の径方向内側寄りに位置する。よって、電動機１０に接続される配線の位置がバラつきやすくなる。したがって、変形例１に係る電動機１０は、複数の配線が互いに干渉する可能性を低減することができる。
　また、第１コイルグループＧ１に供給する電流の位相と第２コイルグループＧ２に供給する電流の位相とが互いに１８０°異なることによって、第１インバータ５２から電動機１０までの間の配線Ｌｕ１、Ｌｖ１、Ｌｗ１からの放射ノイズと、第２インバータ５４から電動機１０までの間の配線Ｌｕ２、Ｌｖ２、Ｌｗ２からの放射ノイズとが相殺する。このため、ＥＣＵ９０から電動機１０までの間の配線での放射ノイズが低減される。
（変形例２）
　図８は、変形例２に係る電動機の構成を中心軸に直交する仮想平面で切って模式的に示す断面図である。図８に示すように、変形例２におけるモータロータ２０の極数は、ロータヨーク２２の外周側にＮ極と、Ｓ極とがロータヨーク２２の周方向に交互に配置された２０極である。また、ティース３４は、周方向に２４配置されている。
　図８に示すように、変形例２において、第１コイル３７は１２配置されている。１２の第１コイル３７は、４つの第１コイル３７が周方向で隣接して並ぶように配置されている。隣接して並ぶ４つの第１コイル３７を１つのグループとした第１コイルグループＧ１が、周方向に等間隔に３つ配置されている。３つの第１コイルグループＧ１は、第１ＵＶコイルグループＧ１ＵＶ、第１ＶＷコイルグループＧ１ＶＷおよび第１ＵＷコイルグループＧ１ＵＷからなる。
　第１ＵＶコイルグループＧ１ＵＶは、ティース３４に対する巻き方向が互いに逆方向であって周方向で互いに隣接する２つの第１Ｕ相コイル３７Ｕｂの組と、ティース３４に対する巻き方向が互いに逆方向であって周方向で互いに隣接する２つの第１Ｖ相コイル３７Ｖａの組との２組からなる。第１ＶＷコイルグループＧ１ＶＷは、ティース３４に対する巻き方向が互いに逆方向であって周方向で互いに隣接する２つの第１Ｖ相コイル３７Ｖｂの組と、ティース３４に対する巻き方向が互いに逆方向であって周方向で互いに隣接する２つの第１Ｗ相コイル３７Ｗａの組との２組からなる。第１ＵＷコイルグループＧ１ＵＷは、ティース３４に対する巻き方向が互いに逆方向であって周方向で互いに隣接する２つの第１Ｕ相コイル３７Ｕａの組と、ティース３４に対する巻き方向が互いに逆方向であって周方向で互いに隣接する２つの第１Ｗ相コイル３７Ｗｂの組との２組からなる。
　１組の第１Ｕ相コイル３７Ｕａ、１組の第１Ｖ相コイル３７Ｖａ、１組の第１Ｗ相コイル３７Ｗａ、１組の第１Ｕ相コイル３７Ｕｂ、１組の第１Ｖ相コイル３７Ｖｂおよび１組の第１Ｗ相コイル３７Ｗｂは、それぞれ直列に接続されている。また、１組の第１Ｕ相コイル３７Ｕｂは、１組の第１Ｕ相コイル３７Ｕａに対して直列に接続されている。１組の第１Ｖ相コイル３７Ｖｂは、１組の第１Ｖ相コイル３７Ｖａに対して直列に接続されている。１組の第１Ｗ相コイル３７Ｗｂは、１組の第１Ｗ相コイル３７Ｗａに対して直列に接続されている。
　図８に示すように、変形例２において、第２コイル３８は１２配置されている。１２の第２コイル３８は、４つの第２コイル３８が周方向で隣接して並ぶように配置されている。隣接して並ぶ４つの第２コイル３８を１つのグループとした第２コイルグループＧ２が、周方向に等間隔に３つ配置されている。３つの第２コイルグループＧ２は、第２ＵＶコイルグループＧ２ＵＶ、第２ＶＷコイルグループＧ２ＶＷおよび第２ＵＷコイルグループＧ２ＵＷからなる。
　第２ＵＶコイルグループＧ２ＵＶは、ティース３４に対する巻き方向が互いに逆方向であって周方向で互いに隣接する２つの第２Ｕ相コイル３８Ｕｂの組と、ティース３４に対する巻き方向が互いに逆方向であって周方向で互いに隣接する２つの第２Ｖ相コイル３８Ｖａの組との２組からなる。第２ＶＷコイルグループＧ２ＶＷは、ティース３４に対する巻き方向が互いに逆方向であって周方向で互いに隣接する２つの第２Ｖ相コイル３８Ｖｂの組と、ティース３４に対する巻き方向が互いに逆方向であって周方向で互いに隣接する２つの第２Ｗ相コイル３８Ｗａの組との２組からなる。第２ＵＷコイルグループＧ２ＵＷは、ティース３４に対する巻き方向が互いに逆方向であって周方向で互いに隣接する２つの第２Ｕ相コイル３８Ｕａの組と、ティース３４に対する巻き方向が互いに逆方向であって周方向で互いに隣接する２つの第２Ｗ相コイル３８Ｗｂの組との２組からなる。
　１組の第２Ｕ相コイル３８Ｕａ、１組の第２Ｖ相コイル３８Ｖａ、１組の第２Ｗ相コイル３８Ｗａ、１組の第２Ｕ相コイル３８Ｕｂ、１組の第２Ｖ相コイル３８Ｖｂおよび１組の第２Ｗ相コイル３８Ｗｂは、それぞれ直列に接続されている。また、１組の第２Ｕ相コイル３８Ｕｂは、１組の第２Ｕ相コイル３８Ｕａに対して直列に接続されている。１組の第２Ｖ相コイル３８Ｖｂは、１組の第２Ｖ相コイル３８Ｖａに対して直列に接続されている。１組の第２Ｗ相コイル３８Ｗｂは、１組の第２Ｗ相コイル３８Ｗａに対して直列に接続されている。
　変形例２において、１組の第１コイル３７は、互いに逆方向の磁界を形成するように励磁される。１組の第２コイル３８は、互いに逆方向の磁界を形成するように励磁される。これにより、互いに逆向きに励磁された第１コイル３７および第２コイル３８が、周方向に交互に配置されることになる。
　したがって、変形例２に係る電動機１０は、上述した実施形態１に比較して、磁極の数が多くなる。このため、変形例２に係る電動機１０は、トルクの発生位置を周方向でより分散しやすくなる。このため、変形例２に係る電動機１０は、トルクリップルをより抑制できる。
（変形例３）
　図９は、変形例３に係る電動機の構成を中心軸に直交する仮想平面で切って模式的に示す断面図である。変形例３において、マグネット２３は、ロータヨーク２２に設けられた複数のスロットに埋め込まれている。マグネット２３は、ロータヨーク２２の外周面よりも径方向内側に配置されている。これにより、変形例３に係る電動機１０は、リラクタンストルクを付加したトルクを発生させることができる。
（実施形態２）
　図１０は、実施形態２に係る電動機に供給される第１Ｕ相および第２Ｕ相の電流波形を示す説明図である。図１１は、第１モータ駆動電流の位相と第２モータ駆動電流との位相差に対する、平均トルクおよびトルクリップルの大きさ変化量を説明するための説明図である。実施形態２に係る電動機１０および電動機制御装置１００は、図１から図６に示す実施形態１に係る電動機１０及び電動機制御装置１００と同じであるが、制御装置４０の位相差調整部４０Ｂの動作が異なる。以下、図１から図６、図１０及び図１１を適宜参照して説明する。なお、上述した実施形態１で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
　図５に示すように、主制御部４１は、入力軸８２ａに入力された操舵トルクＴをトルクセンサ９１ａから取得する。主制御部４１は、トルクセンサ９１ａから取得した情報に応じて、モータロータ２０を回転駆動させる電流値を指令値として演算する。第１コイル系統制御部４２は、主制御部４１の指令値に基づき、所定のデューティ比の第１パルス幅調変信号を演算する。第１コイル系統制御部４２は、第１位相調整部４３へ第１パルス幅調変信号の情報を送る。第２コイル系統制御部４４は、主制御部４１の指令値に基づき、所定のデューティ比の第２パルス幅調変信号をそれぞれ演算する。第２コイル系統制御部４４は、第２位相調整部４５へ第２パルス幅調変信号の情報を送る。
　実施形態２において、第１位相調整部４３および第２位相調整部４５は、第１コイルグループＧ１に供給する電流の位相に対して第２コイルグループＧ２に供給する電流の位相が進むように調節する。第１位相調整部４３は、調整後の第１パルス幅調変信号の情報を第１ゲート駆動回路５１に送る。第２位相調整部４５は、調整後の第２パルス幅調変信号の情報を第２ゲート駆動回路５３に送る。
　第１ゲート駆動回路５１は、第１位相調整部４３から取得した第１パルス幅調変信号の情報に基づいて、第１インバータ５２を制御する。第１インバータ５２は、第１ゲート駆動回路５１における第１パルス幅調変信号のデューティ比に応じて、３相の電流値となるように電界効果トランジスタをスイッチングして第１Ｕ相、第１Ｖ相および第１Ｗ相を含む三相交流を生成する。第１インバータ５２が生成した三相交流は、３つの配線Ｌｕ１、Ｌｖ１、Ｌｗ１によって電動機１０に送られ、複数の第１コイル３７を励磁する。配線Ｌｕ１は、第１Ｕ相の電流を電動機１０に送る。配線Ｌｖ１は、第１Ｖ相の電流を電動機１０に送る。配線Ｌｗ１は、第１Ｗ相の電流を電動機１０に送る。
　第２ゲート駆動回路５３は、第２位相調整部４５から取得した第２パルス幅調変信号の情報に基づいて、第２インバータ５４を制御する。第２インバータ５４は、第２ゲート駆動回路５３における第２パルス幅調変信号のデューティ比に応じて、３相の電流値となるように電界効果トランジスタをスイッチングして第２Ｕ相、第２Ｖ相および第２Ｗ相を含む三相交流を生成する。第２インバータ５４が生成した三相交流は、３つの配線Ｌｕ２、Ｌｖ２、Ｌｗ２によって電動機１０に送られ、複数の第２コイル３８を励磁する。配線Ｌｕ２は、第２Ｕ相の電流を電動機１０に送る。配線Ｌｖ２は、第２Ｖ相の電流を電動機１０に送る。配線Ｌｗ２は、第２Ｗ相の電流を電動機１０に送る。
　実施形態１と同様に、第１モータ駆動電流は、電気角で１２０°ずつずれた正弦波である第１Ｕ相、第１Ｖ相および第１Ｗ相の対称三相交流である。また、第２モータ駆動電流は、電気角で１２０°ずつずれた正弦波である第２Ｕ相、第２Ｖ相および第２Ｗ相の対称三相交流である。第１モータ駆動電流と第２モータ駆動電流との位相差は、第１Ｕ相と第２Ｕ相との位相差が、第１Ｖ相と第２Ｖ相との位相差および第１Ｗ相と第２Ｗ相との位相差と同じになることから、図１０に示す第１Ｕ相と第２Ｕ相との位相差で説明する。
　図１０に示すように、第１モータ駆動電流の第１Ｕ相の電流Ａｕ１は、第１Ｕ相の逆起電力と逆起電力に対応する相の電流の位相差が０°である基準相に対して位相差β１が０である。このため、第１コイルグループＧ１は、ステータコア３１の周方向に等間隔に３つ配置されているので、モータロータ２０の回転角に関係なく、第１コイルグループＧ１だけを考えれば、第１コイルグループＧ１に供給する電流に比例した回転トルクが発生し、平均トルクは一定になるように考えられる。しかしながら、第２モータ駆動電流の第２Ｕ相の電流Ａｕ２は、第２Ｕ相の逆起電力と逆起電力に対応する相の電流の位相差が０になる基準相に対して位相差β２分進んでいる。このため、第１コイルグループＧ１及び第２コイルグループＧ２の相互作用により、図１１に示すように、位相差β２が基準相に対し進むにつれて、平均トルクＴａが減少する。ところで、本発明者らは、第１コイルグループＧ１及び第２コイルグループＧ２の相互作用により、図１１に示す位相差β２が基準相に対し進むにつれて、トルクリップルＴｒが減少して、所定の極値でトルクリップルＴｒが増加に転じることを見いだした。これに対して、第１コイルグループＧ１及び第２コイルグループＧ２の相互作用により、図１１に示す位相差β２が基準相に対し遅れるにつれて、トルクリップルＴｒが増加してしまうと想定される。
　図１１に示すように、位相差β１が０の場合、位相差β２は、電気角で１０°が最も好ましい。
　以上説明したように、実施形態２に係る電動機制御装置１００は、電動機１０と、制御装置４０と、モータ駆動回路５０を備える。電動機１０は、モータロータ２０と、モータステータ３０と、三相毎に少なくとも２系統の第１コイルグループＧ１及び第２コイルグループＧ２とに分けられ、かつステータコア３１を３相交流で励磁する複数のコイルグループと、を含む。制御装置４０は、モータロータ２０を回転駆動させる電流値を指令値として出力する。モータ駆動回路５０は、第１モータ駆動回路５０Ａと第２モータ駆動回路５０Ｂとを備え、第１モータ駆動回路５０Ａが上述した指令値に基づいて３相交流の第１モータ駆動電流を第１コイルグループＧ１に供給し、第２モータ駆動回路５０Ｂが第１モータ駆動電流の位相に対して進む位相差を有する３相交流の第２モータ駆動電流を第２コイルグループＧ２に供給する。
　これにより、互いに独立して励磁される２つの第１コイルグループＧ１及び第２コイルグループＧ２を同時に励磁した場合、トルクリップルを抑制することができる。
　制御装置４０は、上述したように指令値として所定のデューティ比のパルス幅調変信号を演算する制御部４０Ａと、位相差調整部４０Ｂとを備える。位相差調整部４０Ｂは、所定のデューティ比のパルス幅調変信号を第１パルス幅変調信号として、第１パルス幅変調信号に対して同じデューティ比かつ位相差（β２－β１）を与えた第２パルス幅変調信号を演算する。制御装置４０の位相差調整部４０Ｂは、平均トルクの減少率よりも、トルクリップルの減少率の大きい範囲で位相差β２を調整し、電動機１０は、モータロータ２０に対してトルクリップルの低減された回転が付与されるよう制御される。また、位相差調整部４０Ｂは、平均トルクＴａを増加する場合は、位相差（β２－β１）を０に近づけ、トルクリップルＴｒを低減する場合は、位相差（β２－β１）を大きくする制御を行うことができる。
　第１モータ駆動回路５０Ａは、第１パルス幅変調信号のＰＷＭ制御により第１モータ駆動電流を第１コイルグループＧ１に供給し、第２モータ駆動回路５０Ｂは、第２パルス幅変調信号のＰＷＭ制御により第２モータ駆動電流を第２コイルグループＧ２に供給する。これにより、独立した第１モータ駆動回路５０Ａ及び第２モータ駆動回路５０Ｂを備えることにより、冗長性を高め、モータ駆動回路５０のフェールセーフ性を高めることができる。
　上述した位相差（β２－β１）は、電気角で４５度を超えない。位相差（β２－β１）は、電気角で４５度を超えないので、平均トルクＴａの減少を抑制できる。
　実施形態２に係る電動機において、出力トルクＴｓは、下記式（１）により求められる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　ここで、Ｔｍは、マグネット２３の磁束φｍによるトルク、Ｔｒはリラクタンストルクである。リラクタンストルクＴｒは、下記式（２）により求められる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
　ここで、Ｐはマグネット２３の極対数である。Ｌｑはｑ軸インダクタンスである。Ｌｄはｄ軸インダクタンスである。Ｉｑは、電機子電流のｑ軸成分である。Ｉｄは電機子電流のｄ軸成分である。
　一般に、式（２）によれば、ｑ軸インダクタンスＬｑが大きく、ｄ軸インダクタンスＬｄが小さければ、リラクタンストルクＴｒを大きくできることが分かる。なお、マグネット２３によるトルクＴｍは、下記式（３）で定まる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
　ここで、Φmは、各極対ごとの磁石磁束総量である。
　上述したように、実施形態２に係る電動機は、第１コイルグループＧ１と第２コイルグループＧ２とを備えている。このため、実施形態２に係る電動機の出力トルクＴｓは、第１コイルグループＧ１によるトルクＴｇ１と、第２コイルグループＧ２によるトルクＴｇ２とに分けて考えることができる。つまり、出力トルクＴｓは、下記式（４）により求められる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
　トルクＴｇ１は、式（１）を適用すると、下記式（５）により求められる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
　ここで、Ｔｍ１は、第１コイルグループＧ１に対するマグネット２３の磁束φｍによるマグネットトルクである。Ｔｒ１は、第１コイルグループＧ１に対するリラクタンストルクである。同様に、トルクＴｇ２は、式（１）を適用すると、下記式（６）により求められる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000006
　ここで、Ｔｍ２は、第２コイルグループＧ２に対するマグネット２３の磁束φｍによるマグネットトルクである。Ｔｒ２は、第２コイルグループＧ２に対するリラクタンストルクである。
　図１２は、ｄｑ軸において、第１コイルグループの電機子磁束と、第２コイルグループの電機子磁束とのベクトル関係を示した図である。図１２に示すように、ロータ磁極のｑ軸に対して、第１コイルグループＧ１の電機子磁束ｍｆ１と、第２コイルグループＧ２の電機子磁束ｍｆ２との間に位相差２δを設ける場合を以下に検討する。
　ロータ磁極のｑ軸に対して、第１コイルグループＧ１と第２コイルグループＧ２とのそれぞれの進角の加算値の平均をβとする。
　そうすると、ロータｄ軸を基準に、第１コイルグループＧ１の回転磁界の進角は、（β－δ）になる。入力電流の振幅値をＩａとした場合、Ｔｍ１は、下記式（７）により求められる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000007
　同様に、Ｔｒ１は、下記式（８）により求められる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000008
　Ｔｍ２は、下記式（９）により求められる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000009
　同様に、Ｔｒ２は、下記式（１０）により求められる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000010
　βは、－９０°以上９０°以下であるが、実施形態２では、理解しやすくするためβ＝０°の場合を考える。この場合、第１コイルグループＧ１に対するリラクタンストルクと、第２コイルグループＧ２に対するリラクタンストルクとの成分の加算値は、０となる。
　つまり、式（８）及び式（１０）に、β＝０を代入すると、下記式（１１）が成り立つ。
　Ｔｒ１＋Ｔｒ２＝０　　…（１１）
　式（１１）によれば、第１コイルグループＧ１と第２コイルグループＧ２とのトルク波形の位相を意図的にずらすことによって、第１コイルグループＧ１および第２コイルグループＧ２による２グループ間のトルクリップル成分同士が打ち消しあう。その結果、ステータ巻き線にスキューなどを加えなくてもトルクリップル成分を抑制することができる。
　図１３は、実施形態１または実施形態２に係る電動機を備える電動パワーステアリング装置を搭載した車両の模式図である。図１３に示すように、車両１０１は、上述した実施形態１または実施形態２に係る電動機１０を備える電動パワーステアリング装置８０を搭載している。車両１０１は、上述した実施形態１または実施形態２に係る電動機１０を電動パワーステアリング装置８０以外の用途で搭載してもよい。
　１０　電動機
　１１　ハウジング
　１１ａ　筒状ハウジング
　１１ｄ　内周面
　１４　レゾルバ
　２０　モータロータ
　２１　シャフト
　２２　ロータヨーク
　２３　マグネット
　３０　モータステータ
　３１　ステータコア
　３２　ティース先端
　３３　バックヨーク
　３４　ティース
　３７　第１コイル
　３７ａ　インシュレータ
　３７Ｕａ、３７Ｕｂ　第１Ｕ相コイル
　３７Ｖａ、３７Ｖｂ　第１Ｖ相コイル
　３７Ｗａ、３７Ｗｂ　第１Ｗ相コイル
　３８　第２コイル
　３８Ｕａ、３８Ｕｂ　第２Ｕ相コイル
　３８Ｖａ、３８Ｖｂ　第２Ｖ相コイル
　３８Ｗａ、３８Ｗｂ　第２Ｗ相コイル
　４０　制御装置
　４１　主制御部
　４２　第１コイル系統制御部
　４３　第１位相調整部
　４４　第２コイル系統制御部
　４５　第２位相調整部
　５１　第１ゲート駆動回路
　５２　第１インバータ
　５３　第２ゲート駆動回路
　５４　第２インバータ
　８０　電動パワーステアリング装置
　１００　電動機制御装置
　１０１　車両
　Ｇ１　第１コイルグループ
　Ｇ１ＵＶ　第１ＵＶコイルグループ
　Ｇ１ＶＷ　第１ＶＷコイルグループ
　Ｇ１ＵＷ　第１ＵＷコイルグループ
　Ｇ２　第２コイルグループ
　Ｇ２ＵＶ　第２ＵＶコイルグループ
　Ｇ２ＶＷ　第２ＶＷコイルグループ
　Ｇ２ＵＷ　第２ＵＷコイルグループ
　Ｌｕ１、Ｌｖ１、Ｌｗ１、Ｌｕ２、Ｌｖ２、Ｌｗ２　配線
　Ｚｒ　回転中心

Claims (7)

  1. 　環状のバックヨークと、前記バックヨークの内周面で周方向に並んで配置される複数のティースと、を備える環状のステータコアと、
    　ｎを自然数としたとき、
    　隣接して並ぶ前記複数のティースのそれぞれに集中巻きされて第１Ｕ相、第１Ｖ相および第１Ｗ相を含む三相交流を生成する第１インバータにより励磁される複数の第１コイルからなるグループであって、前記ステータコアの周方向に等間隔に３ｎ個配置される第１コイルグループと、
    　前記第１コイルが集中巻きされる前記ティースとは異なる位置で隣接して並ぶ前記複数のティースのそれぞれに集中巻きされて第２Ｕ相、第２Ｖ相および第２Ｗ相を含む三相交流を生成する第２インバータにより励磁される複数の第２コイルからなるグループであって、前記ステータコアの周方向に等間隔に３ｎ個配置される第２コイルグループと、
    　を備える電動機。
  2. 　前記複数の第１コイルは、前記第１Ｕ相の電流により励磁される複数の第１Ｕ相コイルと、前記第１Ｖ相の電流により励磁される複数の第１Ｖ相コイルと、前記第１Ｗ相の電流により励磁される複数の第１Ｗ相コイルと、を含み、
    　前記複数の第２コイルは、前記第２Ｕ相の電流により励磁される複数の第２Ｕ相コイルと、前記第２Ｖ相の電流により励磁される複数の第２Ｖ相コイルと、前記第２Ｗ相の電流により励磁される複数の第２Ｗ相コイルと、を含み、
    　前記３ｎ個の第１コイルグループは、前記第１Ｕ相コイルおよび前記第１Ｖ相コイルを含む第１ＵＶコイルグループと、前記第１Ｖ相コイルおよび前記第１Ｗ相コイルを含む第１ＶＷコイルグループと、前記第１Ｕ相コイルおよび前記第１Ｗ相コイルを含む第１ＵＷコイルグループと、からなり、
    　前記３ｎ個の第２コイルグループは、前記第２Ｕ相コイルおよび前記第２Ｖ相コイルを含む第２ＵＶコイルグループと、前記第２Ｖ相コイルおよび前記第２Ｗ相コイルを含む第２ＶＷコイルグループと、前記第２Ｕ相コイルおよび前記第２Ｗ相コイルを含む第２ＵＷコイルグループと、からなる請求項１に記載の電動機。
  3. 　前記第１ＵＶコイルグループは、前記ティースに対する巻き方向が互いに逆方向であって前記ステータコアの周方向で互いに隣接する２つの第１Ｕ相コイルからなる組と、前記ティースに対する巻き方向が互いに逆方向であって前記ステータコアの周方向で互いに隣接する２つの第１Ｖ相コイルからなる組との２組からなり、
    　前記第１ＶＷコイルグループは、前記ティースに対する巻き方向が互いに逆方向であって前記ステータコアの周方向で互いに隣接する２つの第１Ｖ相コイルからなる組と、前記ティースに対する巻き方向が互いに逆方向であって前記ステータコアの周方向で互いに隣接する２つの第１Ｗ相コイルからなる組との２組からなり、
    　前記第１ＵＷコイルグループは、前記ティースに対する巻き方向が互いに逆方向であって前記ステータコアの周方向で互いに隣接する２つの第１Ｕ相コイルからなる組と、前記ティースに対する巻き方向が互いに逆方向であって前記ステータコアの周方向で互いに隣接する２つの第１Ｗ相コイルからなる組との２組からなり、
    　前記第２ＵＶコイルグループは、前記ティースに対する巻き方向が互いに逆方向であって前記ステータコアの周方向で互いに隣接する２つの第２Ｕ相コイルからなる組と、前記ティースに対する巻き方向が互いに逆方向であって前記ステータコアの周方向で互いに隣接する２つの第２Ｖ相コイルからなる組との２組からなり、
    　前記第２ＶＷコイルグループは、前記ティースに対する巻き方向が互いに逆方向であって前記ステータコアの周方向で互いに隣接する２つの第２Ｖ相コイルからなる組と、前記ティースに対する巻き方向が互いに逆方向であって前記ステータコアの周方向で互いに隣接する２つの第２Ｗ相コイルからなる組との２組からなり、
    　前記第２ＵＷコイルグループは、前記ティースに対する巻き方向が互いに逆方向であって前記ステータコアの周方向で互いに隣接する２つの第２Ｕ相コイルからなる組と、前記ティースに対する巻き方向が互いに逆方向であって前記ステータコアの周方向で互いに隣接する２つの第２Ｗ相コイルからなる組との２組からなる請求項２に記載の電動機。
  4. 　前記第２コイルの前記ティースに対する巻き方向は、前記第１コイルの前記ティースに対する巻き方向と逆方向である請求項１または２に記載の電動機。
  5. 　前記ｎは奇数である請求項１から４のいずれか１項に記載の電動機。
  6. 　前記請求項１から５のいずれか１項に記載された電動機により補助操舵トルクを得る電動パワーステアリング装置。
  7. 　前記請求項６の電動パワーステアリング装置が搭載された車両。
PCT/JP2015/058330 2014-03-20 2015-03-19 電動機、電動パワーステアリング装置および車両 WO2015141796A1 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/125,288 US9705443B2 (en) 2014-03-20 2015-03-19 Motor, electric power steering device, and vehicle
CN201580008668.3A CN105993113B (zh) 2014-03-20 2015-03-19 电动机、电动动力转向装置和车辆
JP2015532224A JP5880793B1 (ja) 2014-03-20 2015-03-19 電動機、電動パワーステアリング装置および車両
EP15765758.6A EP3121939B1 (en) 2014-03-20 2015-03-19 Electric motor, electric power steering device, and vehicle

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014058946 2014-03-20
JP2014-058946 2014-03-20

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2015141796A1 true WO2015141796A1 (ja) 2015-09-24

Family

ID=54144758

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2015/058330 WO2015141796A1 (ja) 2014-03-20 2015-03-19 電動機、電動パワーステアリング装置および車両

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9705443B2 (ja)
EP (1) EP3121939B1 (ja)
JP (1) JP5880793B1 (ja)
CN (1) CN105993113B (ja)
WO (1) WO2015141796A1 (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017090514A1 (ja) * 2015-11-27 2017-06-01 日立オートモティブシステムズエンジニアリング株式会社 回転電機および回転電機システム
WO2018135375A1 (ja) * 2017-01-17 2018-07-26 Ntn株式会社 電動モータ
CN108352747A (zh) * 2015-11-20 2018-07-31 三菱电机株式会社 旋转电机
CN113054812A (zh) * 2019-12-27 2021-06-29 黑龙江省国特尔机电科技有限责任公司 一种电动机定子槽位降级单线圈绕线方法
CN113054777A (zh) * 2019-12-27 2021-06-29 黑龙江省国特尔机电科技有限责任公司 一种发电机定子槽位降级单组线圈绕制方法

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10804765B2 (en) 2015-11-27 2020-10-13 Hitachi, Ltd. Electromechanical integral motor
US10063180B2 (en) * 2017-01-31 2018-08-28 Ford Global Technologies, Llc Multiple inverter hybrid drive system
NL2019306B1 (en) * 2017-07-20 2019-02-12 E Traction Europe Bv Cooling jacket and in-wheel motor with a cooling jacket
DE102017122069A1 (de) * 2017-09-22 2019-03-28 Illinois Tool Works Inc. Orbitalschweißvorrichtung mit verbesserter Sicherheit und verringerter Ausfallwahrscheinlichkeit
DE102018200995A1 (de) * 2018-01-23 2019-07-25 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betrieb eines Lenksystems mit einer Kompensationsvorrichtung zur Reduktion einer Drehmomentwelligkeit einer Drehstrommaschine
CN112672945B (zh) 2018-09-11 2022-11-29 日本精工株式会社 辅助机构和电动助力转向装置
JP7205272B2 (ja) * 2019-02-08 2023-01-17 株式会社デンソー 電機子及び回転電機
CN111756202B (zh) * 2020-05-18 2021-12-31 舒航(苏州)机电科技有限公司 一种双移30度冗余转向电机单元

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011114941A (ja) * 2009-11-26 2011-06-09 Asmo Co Ltd モータ
WO2013080374A1 (ja) * 2011-12-02 2013-06-06 三菱電機株式会社 永久磁石型集中巻モータ

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6281609B1 (en) * 1998-05-29 2001-08-28 Ricoh Company, Ltd. Direct-current brushless motor, and polygon scanner and image forming apparatus having the same and a method thereof
FR2868620B1 (fr) * 2004-03-31 2006-07-21 Valeo Equip Electr Moteur Induit polyphase pour machine electrique tournante, notamment un alternateur pour vehicule automobile, et son procede de fabrication
JP4251196B2 (ja) 2006-06-16 2009-04-08 トヨタ自動車株式会社 ステアリング装置用モータ
JP4582230B2 (ja) * 2007-11-26 2010-11-17 株式会社デンソー 回転電機の固定子および回転電機
JP5624330B2 (ja) * 2009-06-24 2014-11-12 株式会社デンソー モータ
DE102010046906B4 (de) 2009-10-02 2019-12-24 Denso Corporation Motor
JP5073005B2 (ja) * 2010-04-27 2012-11-14 三菱電機株式会社 回転電機
CN102290940B (zh) * 2010-06-18 2015-08-19 艾默生电气公司 三相多速电动机的3t-y绕组连接
US8916999B2 (en) * 2011-01-01 2014-12-23 Asmo Co., Ltd. Motors containing segment conductor coils
EP2966755B1 (en) * 2013-03-08 2020-04-22 Mitsubishi Electric Corporation Multi-winding multi-phase ac motor and electric power-steering device

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011114941A (ja) * 2009-11-26 2011-06-09 Asmo Co Ltd モータ
WO2013080374A1 (ja) * 2011-12-02 2013-06-06 三菱電機株式会社 永久磁石型集中巻モータ

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108352747A (zh) * 2015-11-20 2018-07-31 三菱电机株式会社 旋转电机
WO2017090514A1 (ja) * 2015-11-27 2017-06-01 日立オートモティブシステムズエンジニアリング株式会社 回転電機および回転電機システム
CN108352750A (zh) * 2015-11-27 2018-07-31 日立汽车系统工程株式会社 旋转电机以及旋转电机系统
JPWO2017090514A1 (ja) * 2015-11-27 2018-08-30 日立オートモティブシステムズエンジニアリング株式会社 回転電機および回転電機システム
US10447184B2 (en) 2015-11-27 2019-10-15 Hitachi Automotive Systems Engineering, Ltd. Rotating electrical machine and rotating electrical machine system
CN108352750B (zh) * 2015-11-27 2020-01-10 日立汽车系统工程株式会社 旋转电机以及旋转电机系统
WO2018135375A1 (ja) * 2017-01-17 2018-07-26 Ntn株式会社 電動モータ
EP3573217A4 (en) * 2017-01-17 2020-10-21 NTN Corporation ELECTRIC MOTOR
CN113054812A (zh) * 2019-12-27 2021-06-29 黑龙江省国特尔机电科技有限责任公司 一种电动机定子槽位降级单线圈绕线方法
CN113054777A (zh) * 2019-12-27 2021-06-29 黑龙江省国特尔机电科技有限责任公司 一种发电机定子槽位降级单组线圈绕制方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2015141796A1 (ja) 2017-04-13
CN105993113A (zh) 2016-10-05
EP3121939A1 (en) 2017-01-25
CN105993113B (zh) 2019-03-01
US9705443B2 (en) 2017-07-11
US20170111003A1 (en) 2017-04-20
EP3121939A4 (en) 2017-11-22
JP5880793B1 (ja) 2016-03-09
EP3121939B1 (en) 2020-05-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5880793B1 (ja) 電動機、電動パワーステアリング装置および車両
JP5930131B2 (ja) 電動機制御装置、電動パワーステアリング装置および車両
JP6349933B2 (ja) 電動機、電動パワーステアリング装置および車両
EP2933917B1 (en) Method for controlling brushless motor, device for controlling brushless motor, and electric power steering device
JP2008086064A (ja) ブラシレスモータ
JP5897298B2 (ja) ブラシレスモータ制御方法及びブラシレスモータ制御装置並びにブラシレスモータ並びに電動パワーステアリング装置
JP2011235811A (ja) 電動式パワーステアリング装置用モータ
WO2008066061A1 (fr) Moteur sans balai
JP2008301652A (ja) 永久磁石式回転電機およびそれを用いた電動パワーステアリング装置
JP2008120214A (ja) 電動パワーステアリング装置
JP2006050709A (ja) 電動パワーステアリング装置
US8049449B2 (en) Brushless motor control method and brushless motor
US7902709B2 (en) Brush-less motor and electric power steering device having brush-less motor
JP4501683B2 (ja) 永久磁石回転電機及びそれを用いた車載電動アクチュエータ装置用電機システム並びに電動パワーステアリング装置用電機システム
JP6838840B2 (ja) ブラシレスモータ及び電動パワーステアリング装置用モータ
JP2014183613A (ja) ブラシレスモータの制御方法及び制御装置
JP5695366B2 (ja) パワーステアリング用トルクセンサ及びこれを備える電動式パワーステアリング装置
JP2016010270A (ja) 回転電機及び回転電機の制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2015532224

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 15765758

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

REEP Request for entry into the european phase

Ref document number: 2015765758

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2015765758

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 15125288

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE