(57)【要約】【課題】１対のブラシの一方が失陥した場合でも駆動可能なブラシ付きＤＣモータと、そのブラシ付きＤＣモータを備えたモータ回路及び電動パワーステアリング装置の提供を目的とする。【解決手段】本発明のモータ１０は、第１のブラシ４０Ａと第２のブラシ４０Ｂの間隔を電気角で１８０度以外（具体的には、第１のブラシ４０ＡからＣＣＷ方向に１６０度）とし、コンミュテータ１３のうち第１と第２のブラシ４０Ａ，４０Ｂの接触位置が電気角で１８０度以上離れた部分であって第１，第２のブラシ４０Ａ，４０Ｂとの間隔が電気角で１８０度以外になる位置（具体的には、第２のブラシ４０ＢからＣＣＷ方向に８０度離れた位置）に予備のブラシ４０Ｃが接触するように配置して、任意の２種類のブラシを直流電源９２を接続することでモータ１０を駆動可能とした。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステータの周方向でＮ極とＳ極とが交互に繰り返されるように配置された磁石のうち同じ極性の磁石同士の間の最小角度と、コンミュテータに接触したブラシのうち同電位のブラシ同士の間の最小角度とが一致し、その最小角度を電気角の１周期としての３６０度とすると、前記周方向で隣り合った極性の異なる１対の前記ブラシの間隔を電気角で１８０度にしたときに、出力トルクが最大になるようにロータに巻線が配置されたブラシ付きＤＣモータにおいて、
前記１対のブラシの間隔を電気角で１８０度以外としかつ、前記コンミュテータのうち前記１対のブラシの接触位置が電気角で１８０度以上離れた部分であって前記１対のブラシとの間隔が電気角で１８０度以外になる位置に接触する予備のブラシを設け、前記１対のブラシ及び前記予備のブラシのうち任意の２種類のブラシに直流電源を接続して駆動可能としたことを特徴とするブラシ付きＤＣモータ。
【請求項２】
請求項１に記載のブラシ付きＤＣモータと、
１対のスイッチ素子を直列接続してなるスイッチ直列回路を、前記直流電源の正負の電極間に３つ並列接続し、前記各スイッチ直列回路における前記スイッチ素子の共通接続部分を前記１対のブラシ及び前記予備のブラシに接続する３つの給電ラインを有するモータ駆動回路と、
前記モータ駆動回路を制御する制御部とを有したモータ回路であって、
前記１対のブラシの前記給電ライン同士の短絡を検出するための短絡検出手段を備え、
前記制御部は、通常は、前記１対のブラシを前記直流電源の１対の電極に接続しかつ前記予備のブラシを前記直流電源から切り離すように前記スイッチ素子群を制御し、前記短絡検出手段が短絡を検出したときには、前記１対のブラシを共に前記直流電源の一方の電極から切り離して他方の電極に接続しかつ前記予備のブラシを前記直流電源の一方の電極に接続するように前記スイッチ素子群を制御することを特徴とするモータ回路。
【請求項３】
請求項２に記載のモータ回路を有し、前記ブラシ付きＤＣモータを駆動源として備えたことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブラシ付きＤＣモータと、ブラシ付きＤＣモータを有するモータ回路及び電動パワーステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のブラシ付きＤＣモータは、互いに電気角で１８０度離して配置された１対のブラシをロータに備えたコンミュテータに摺接させて、ロータの巻線に駆動電流を給電していた（例えば、非特許文献１参照）。
【非特許文献１】見城尚志、佐渡友茂著  「イラスト・図解小型モータのすべて」  技術評論社  平成１６年３月５日初版第３刷発行、ｐ５７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで近年、自動車業界では、安全基準の厳格化が進められており、電動パワーステアリング装置や電動スライドドア等の駆動源として使用されるブラシ付きＤＣモータに対しても、より確実なフェール対策が要求されるようになってきた。しかしながら、上述した従来のブラシ付きＤＣモータでは、１対のブラシの一方が失陥した場合に動作不能に陥る虞があった。
【０００４】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、１対のブラシの一方が失陥した場合でも駆動可能なブラシ付きＤＣモータと、そのブラシ付きＤＣモータを備えたモータ回路及び電動パワーステアリング装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するためになされた請求項１の発明に係るブラシ付きＤＣモータ（１０）は、ステータ（１２）の周方向でＮ極とＳ極とが交互に繰り返されるように配置された磁石（２２Ｓ，２２Ｎ）のうち同じ極性の磁石同士の間の最小角度と、コンミュテータ（１３）に接触したブラシ（４０Ａ，４０Ｂ）のうち同電位のブラシ同士の間の最小角度とが一致し、その最小角度を電気角の１周期としての３６０度とすると、周方向で隣り合った極性の異なる１対のブラシ（４０Ａ，４０Ｂ）の間隔を電気角で１８０度にしたときに、出力トルクが最大になるようにロータ（１１）に巻線（１５）が配置されたブラシ付きＤＣモータ（１０）において、１対のブラシ（４０Ａ，４０Ｂ）の間隔を電気角で１８０度以外としかつ、コンミュテータ（１３）のうち１対のブラシ（４０Ａ，４０Ｂ）の接触位置が電気角で１８０度以上離れた部分であって１対のブラシ（４０Ａ，４０Ｂ）との間隔が電気角で１８０度以外になる位置に接触する予備のブラシ（４０Ｃ）を設け、１対のブラシ（４０Ａ，４０Ｂ）及び予備のブラシ（４０Ｃ）のうち任意の２種類のブラシに直流電源（９２）を接続して駆動可能としたところに特徴を有する。
【０００６】
請求項２の発明に係るモータ回路（５０）は、請求項１に記載のブラシ付きＤＣモータ（１０）と、１対のスイッチ素子を直列接続してなるスイッチ直列回路（５３Ａ，５３Ｂ，５３Ｃ）を、直流電源（９２）の正負の電極間に３つ並列接続し、各スイッチ直列回路（５３Ａ，５３Ｂ，５３Ｃ）におけるスイッチ素子の共通接続部分を１対のブラシ（４０Ａ，４０Ｂ）及び予備のブラシ（４０Ｃ）に接続する３つの給電ライン（５５Ａ，５５Ｂ，５５Ｃ）を有するモータ駆動回路（５３）と、モータ駆動回路（５３）を制御する制御部（５４）とを有したモータ回路（５０）であって、１対のブラシ（４０Ａ，４０Ｂ）の給電ライン（５５Ａ，５５Ｂ）同士の短絡を検出するための短絡検出手段（５３Ｓ，ＰＧ１）を備え、制御部（５４）は、通常は、１対のブラシ（４０Ａ，４０Ｂ）を直流電源（９２）の１対の電極に接続しかつ予備のブラシ（４０Ｃ）を直流電源（９２）から切り離すようにスイッチ素子群（ＡＨ，ＡＬ，ＢＨ，ＢＬ，ＣＨ，ＣＬ）を制御し、短絡検出手段（５３Ｓ，ＰＧ１）が短絡を検出したときには、１対のブラシ（４０Ａ，４０Ｂ）を共に直流電源（９２）の一方の電極から切り離して他方の電極に接続しかつ予備のブラシ（４０Ｃ）を直流電源（９２）の一方の電極に接続するようにスイッチ素子群（ＡＨ，ＡＬ，ＢＨ，ＢＬ，ＣＨ，ＣＬ）を制御するところに特徴を有する。
【０００７】
請求項３の発明に係る電動パワーステアリング装置（１００）は、請求項２に記載のモータ回路（５０）を有し、ブラシ付きＤＣモータ（１０）を駆動源として備えたところに特徴を有する。
【発明の効果】
【０００８】
［請求項１の発明］
請求項１の発明によれば、１対のブラシ（正極のブラシと負極のブラシ）のうち、一方が失陥した場合でも、失陥していない方のブラシと予備のブラシとを直流電源に接続することでブラシ付きＤＣモータに駆動電流を供給することができ、ブラシ付きＤＣモータを駆動可能になる。
【０００９】
［請求項２の発明］
請求項２の発明によれば、１対のブラシ（正極のブラシと負極のブラシ）の給電ライン同士の短絡を検出した場合には、１対のブラシを共に直流電源の一方の電極から切り離して他方の電極に接続しかつ予備のブラシを直流電源の一方の電極に接続する。これにより、直流電源の破損を防ぐことができる。また、ロータの巻線のうち、短絡した１対のブラシ間には電流が流れないが、予備のブラシと１対のブラシの一方との間及び、予備のブラシと１対のブラシの他方との間の巻線には、互いに逆向きの電流が流れて、互いに逆向きのトルクが発生することがあり得る。
【００１０】
これに対し、本発明のブラシ付きＤＣモータは、１対のブラシの間隔を電気角で１８０度以外としかつ、コンミュテータのうち１対のブラシの接触位置が電気角で１８０度以上離れた部分であって１対のブラシとの間隔が電気角で１８０度以外になる位置に予備のブラシが接触するように設けてあるので（図１１（Ｂ）参照）、互いに逆向きのトルクが釣り合って出力トルクが「０」になるという事態を回避することができ、ブラシ付きＤＣモータを任意の方向に確実に回転させることができる。
【００１１】
［請求項３の発明］
請求項３の発明によれば、１対のブラシの給電ライン同士が短絡した場合に、ハンドル操舵のアシストトルクが「０」になるという事態を回避することができ、通常時よりも小さいアシスト力になるがハンドル操舵を補助することができる。また、ハンドル操舵時にブラシ付きＤＣモータが発電機として機能してハンドル操舵を妨げるという事態も回避することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態を図１〜図１２に基づいて説明する。図１に示すように、本実施形態のブラシ付きＤＣモータ１０（以下、単に「モータ１０」という）のロータ１１は、ロータシャフト１１Ｓの一端寄り位置にロータコア１１Ｃを一体回転可能に備えかつ、ロータシャフト１１Ｓの他端寄り位置にコンミュテータ１３（所謂、整流子）を一体回転可能に備えた構造になっている。そして、ロータシャフト１１Ｓの両端部がベアリング１４，１４を介してステータ１２に回転可能に軸支されている。
【００１３】
ロータコア１１Ｃの外周面には、周方向に複数のティース１１Ｔが均等配置して備えられ、隣り合ったティース１１Ｔ同士の間がスロット１６になっている。ティース１１Ｔには導線が、例えば、「重ね巻」されて電機子巻線１５を構成しており、その電機子巻線１５の一部がスロット１６内に収まっている。以下、電機子巻線１５のうち、スロット１６に収まった部分を「コイル辺１５Ｈ」といい、スロット１６外の部分を「コイル端」という。
【００１４】
コンミュテータ１３の外周面には、その周方向に複数（例えば２２個）の電極としてのセグメント１３Ｔが均等配置して固定されている。各セグメント１３Ｔは、コンミュテータ１３の軸方向と平行に延びると共に、図２に示すように、コンミュテータ１３の軸方向から見た断面形状が円弧状になっている。そして、各セグメント１３Ｔの外側円弧面がコンミュテータ１３全体の外周面の一部を構成している。なお、各セグメント１３Ｔ同士は互いに絶縁されているが、電機子巻線１５を介して接続されている。
【００１５】
ステータ１２の内周面には、ロータ１１のティース１１Ｔに対向させて所定偶数Ｐ（例えば、Ｐ＝４）個の界磁石２２Ｓ，２２Ｎが周方向に均等配置されている。界磁石２２Ｓ，２２Ｎは永久磁石であり、ステータ１２は、その径方向の内外に向かってＮＳ極となったＮ極の界磁石２２Ｎと、逆にＳＮ極になったＳ極の界磁石２２Ｓとが、周方向に交互に繰り返されるように配置された、例えば、４極構造になっている。即ち、同じ極性の界磁石同士の間の最小角度が機械角にして１８０度となっている。界磁石２２Ｓ，２２Ｎは、ロータ１１の回転軸と平行に延びている。また、周方向で隣り合った２つの界磁石２２Ｓ，２２Ｎの間にはロータ１１の回転軸と平行に延びた一定幅の磁石間隙間２３が設けられている（図４、図６参照）。
【００１６】
ここで、図４に示すように、隣り合った界磁石２２Ｓ，２２Ｎのステータ周方向における中心間距離（所謂、「極ピッチ」）ＹＰは、電機子巻線１５のうちコンミュテータ１３側のコイル端で繋がったコイル辺１５Ｈ，１５Ｈの間隔ＹＦ（所謂、「前ピッチ」）より大きくなっている。また、極ピッチＹＰは、電機子巻線１５のうちコンミュテータ１３とは反対側のコイル端で繋がったコイル辺１５Ｈ，１５Ｈの間隔ＹＢ（所謂、「後ピッチ」）より僅かに小さくなっている。
【００１７】
ステータ１２の一端部には、複数（例えば、６個）のブラシ４０がコンミュテータ１３の周りに互いに所定の間隔を空けて配置されている。図１及び図２に示すように、各ブラシ４０は、ステータ１２に固定されたブラシホルダ２０に直動可能に保持され、ブラシホルダ２０の奥壁２１とブラシ４０の後端部との間のバネ２８によってブラシ４０の先端部がコンミュテータ１３（各セグメント１３Ｔの外周面）に摺動可能に当接している。各ブラシ４０の後端部から延びたピグテール４８は、ブラシホルダ２０の外部に引き出されている。なお、図２には、複数のブラシ４０のうちの１つのブラシ４０だけが図示されている。
【００１８】
図４に示すように、ステータ１２に備えた６個のブラシ４０は、３個ずつ２つのブラシ群４１，４１で構成されている。１つのブラシ群４１に含まれる３個のブラシ４０は「第１のブラシ４０Ａ」、「第２のブラシ４０Ｂ」、「予備のブラシ４０Ｃ」の３種類であり、各ブラシ群４１，４１における第１のブラシ４０Ａ，４０Ａ同士、第２のブラシ４０Ｂ，４０Ｂ同士、予備のブラシ４０Ｃ，４０Ｃ同士は、それぞれ機械角にして互いに１８０度離れた位置に配置されている。即ち、これらブラシ同士の最小角度は、同じ極性の界磁石同士の間の最小角度と一致している。ステータ１２には、第１のブラシ４０Ａ，４０Ａのピグテール４８，４８が共通接続された端子１７Ａと、第２のブラシ４０Ｂ，４０Ｂのピグテール４８，４８が共通接続された端子１７Ｂと、予備のブラシ４０Ｃ，４０Ｃのピグテールが共通接続された端子１７Ｃとが備えられている。そして、これら３つの端子１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃとモータ駆動制御回路５１との間が、それぞれハーネス５５Ａ，５５Ｂ，５５Ｃ（本発明の「給電ライン」に相当する）によって接続されている。なお、第１のブラシ４０Ａと第２のブラシ４０Ｂとが、本発明の「１対のブラシ」に相当する。
【００１９】
図３には、本発明のモータ回路５０の全体が示されている。同図に示すように、モータ回路５０は、モータ１０とモータ駆動制御回路５１とを有しており、モータ駆動制御回路５１は、モータ駆動回路５３とモータ制御回路５４（本発明の「制御部」に相当する）とを備えてなる。モータ制御回路５４は、図示しないＣＰＵ及びメモリを備え、そのメモリに記憶されたプログラムを実行して、モータ駆動回路５３に備えたスイッチ素子群ＡＨ，ＡＬ，ＢＨ，・・・をオンオフ制御する。
【００２０】
モータ駆動回路５３は、直流電源９２の正電極と負電極（ＧＮＤ）との間に、第１〜第３のスイッチ直列回路５３Ａ，５３Ｂ，５３Ｃを備えている。
【００２１】
第１のスイッチ直列回路５３Ａには、上段側のスイッチ素子ＡＨと下段側のスイッチ素子ＡＬとが直列接続して備えられかつ、それらの共通接続点から第１のハーネス５５Ａが延びている。この第１のハーネス５５Ａは、２つの第１のブラシ４０Ａ，４０Ａが共通接続されたステータ１２の端子１７Ａに接続されている。これにより、２つの第１のブラシ４０Ａ，４０Ａは同じ極性となる。
【００２２】
第２のスイッチ直列回路５３Ｂには、上段側のスイッチ素子ＢＨと下段側のスイッチ素子ＢＬとが直列接続して備えられかつ、それらの共通接続点から第２のハーネス５５Ｂが延びている。この第２のハーネス５５Ｂは、２つの第２のブラシ４０Ｂ，４０Ｂが接続されたステータ１２の端子１７Ｂに接続されている。これにより、２つの第２のブラシ４０Ｂ，４０Ｂは同じ極性となる。
【００２３】
第３のスイッチ直列回路５３Ｃには、上段側のスイッチ素子ＣＨと下段側のスイッチ素子ＣＬとが直列接続して備えられかつ、それらの共通接続点から第３のハーネス５５Ｃが延びている。この第３のハーネス５５Ｃは、２つの予備のブラシ４０Ｃ，４０Ｃが接続されたステータ１２の端子１７Ｃに接続されている。これにより、２つの予備のブラシ４０Ｃ，４０Ｃは同じ極性となる。
【００２４】
ここで、第１〜第３の各ハーネス５５Ａ，５５Ｂ，５５Ｃのうち、端子１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃとの接続部分の直前には、本発明の「短絡検出手段」としての電流センサ５３Ｓが備えられており、その検出結果がモータ制御回路５４に取り込まれている。また、モータ駆動回路５３における各スイッチ素子ＡＨ，ＡＬ，ＢＨ，・・・は例えば、寄生ダイオードを有するＭＯＳＦＥＴであって、各スイッチ直列回路５３Ａ，５３Ｂ，５３Ｃでは上段側のスイッチ素子のドレインと下段側のスイッチ素子のソースとが接続されている。
【００２５】
モータ１０を通常制御モードで駆動する場合は、各ブラシ群４１，４１における３種類のブラシ４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃのうち、任意の２種類のブラシが直流電源９２の正負の電極に接続され、それら２種類のブラシによってモータ１０に駆動電流が供給される。例えば、第１のブラシ４０Ａ，４０Ａと第２のブラシ４０Ｂ，４０Ｂとが直流電源９２の正負の電極に接続された場合、残った予備のブラシ４０Ｃ，４０Ｃは直流電源９２から切り離される。
【００２６】
詳細には、第１のスイッチ直列回路５３Ａの上段側のスイッチ素子ＡＨと第２のスイッチ直列回路５３Ｂの下段側のスイッチ素子ＢＬとがオンし、残りのスイッチ素子ＡＬ，ＢＨ，ＣＨ，ＣＬが全てオフすると、図５に示すように、第１のブラシ４０Ａ，４０Ａが直流電源９２の正電極に接続され、第２のブラシ４０Ｂ，４０Ｂが負電極に接続されて、モータ１０に駆動電流が付与される。すると、ロータ１１は、コンミュテータ１３側から見て時計回り方向（図５においてコンミュテータ１３及び電機子巻線１５がブラシ４０及び界磁石２２Ｓ，２２Ｎに対して矢印ＣＷの方向）に回転する。
【００２７】
また、第１のスイッチ直列回路５３Ａの下段側のスイッチ素子ＡＬと、第２のスイッチ直列回路５３Ｂの上段側のスイッチ素子ＢＨとがオンし、残りのスイッチ素子ＡＨ，ＢＬ，ＣＨ，ＣＬが全てオフすると、第２のブラシ４０Ｂ，４０Ｂが直流電源９２の正電極に接続され、第１のブラシ４０Ａ，４０Ａが負電極に接続されて、モータ１０に駆動電流が付与される。すると、ロータ１１は、コンミュテータ１３側から見て反時計回り方向（図４においてコンミュテータ１３及び電機子巻線１５がブラシ４０及び界磁石２２Ｓ，２２Ｎに対して矢印ＣＣＷの方向）に回転する。
【００２８】
同様に、モータ駆動回路５３のスイッチ群ＡＨ，ＡＬ，ＢＨ，・・・のオンオフにより、第１のブラシ４０Ａ，４０Ａと予備のブラシ４０Ｃ，４０Ｃとが直流電源９２に接続された場合又は、第２のブラシ４０Ｂ，４０Ｂと予備のブラシ４０Ｃ，４０Ｃとが直流電源９２に接続された場合にも、それら２種類のブラシによってモータ１０に駆動電流が付与されてロータ１１が回転する。
【００２９】
以下、コンミュテータ１３側から見て時計回り方向のことを「ＣＷ方向」といい、コンミュテータ１３側から見て反時計回り方向のことを「ＣＣＷ方向」という。
【００３０】
ところで、第１、第２及び予備のブラシ４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃは、同じ極性の界磁石同士（例えば、界磁石２２Ｎ，２２Ｎ同士）の最小角度及び、同じ極性になるブラシ同士（例えば、第１のブラシ４０Ａ，４０Ａ同士）の最小角度である１８０度を電気角の３６０度とした場合に、その３６０度の範囲内で以下のように配置されている。
【００３１】
まず、第１のブラシ４０Ａは、中性軸（幾何学的中性軸）に配置されている。詳細には、図６に示すように、コンミュテータ１３とは反対側のコイル端で繋がった２つのコイル辺１５Ｈ，１５Ｈが界磁石２２Ｓ，２２Ｎの磁石間隙間２３，２３に配されたときに、それら２つのコイル辺１５Ｈ，１５Ｈが接続された２つのセグメント１３Ｔ，１３Ｔに第１のブラシ４０Ａが跨って接触するように配置されている。
【００３２】
第２のブラシ４０Ｂと第１のブラシ４０Ａの間隔は電気角にして１８０度以外になっている。具体的には、第２のブラシ４０Ｂは、第１のブラシ４０Ａの位置からＣＣＷ方向に電気角にして１８０度未満の第１角度α（本実施形態では、１６０度）だけ離れた位置に配置されている。
【００３３】
また、予備のブラシ４０Ｃは、コンミュテータ１３のうち第１と第２のブラシ４０Ａ，４０Ｂの接触位置が電気角で１８０度以上離れた部分であって第１及び第２のブラシ４０Ａ，４０Ｂとの間隔が共に１８０度以外になる位置に接触している。具体的には、図４に示すように、第２のブラシ４０Ｂの位置からＣＣＷ方向に電気角にして１８０度未満の第２角度βだけ離れた位置でかつ、第１角度αと第２角度βとの和が１８０度以外になる位置であって、本実施形態では、第２角度βが電気角にして８０度となっている。
【００３４】
そして、予備のブラシ４０Ｃと第１のブラシ４０Ａとの間隔は第３角度γ（＝３６０−（α＋β））、本実施形態では、電気角にして１２０度となっている。即ち、予備のブラシ４０Ｃは、コンミュテータ１３のうち第１と第２のブラシ４０Ａ，４０Ｂの接触位置が１８０度以上離れた部分であって、第１のブラシ４０Ａと第２のブラシ４０Ｂとの中間位置より第２のブラシ４０Ｂに近い位置に配置されている。
【００３５】
本実施形態のモータ１０及びモータ回路５０の構成は以上であって、次に動作について説明する。通常制御モードでは、上述の如く、各ブラシ群４１，４１の３種類のブラシのうち、任意の２種類のブラシを直流電源９２に接続し、残りの１種類のブラシを直流電源９２から切り離した状態でモータ１０を駆動する。例えば、各ブラシ群４１，４１における予備のブラシ４０Ｃ，４０Ｃを直流電源９２から切り離した状態で、第１のブラシ４０Ａ，４０Ａと第２のブラシ４０Ｂ，４０Ｂとを直流電源９２に接続してモータ１０を駆動する場合は以下のようである。
【００３６】
即ち、ロータ１１をＣＷ方向に回転させる場合には、第１のブラシ４０Ａ，４０Ａを直流電源９２の正電極に接続し、第２のブラシ４０Ｂ，４０Ｂを直流電源９２の負電極に接続する。この場合、界磁石２２Ｓ，２２Ｎによる磁束を横切る電機子巻線１５の各コイル辺１５Ｈには、図５の矢印で示す方向に電流が流れる。すると、フレミングの左手の法則に従い、電流が流れる各コイル辺１５Ｈに力が働き、ロータ１１にＣＷ方向のトルクが発生する。
【００３７】
ロータ１１をＣＣＷ方向に回転させる場合には、第１のブラシ４０Ａ，４０Ａを直流電源９２の負電極に接続し、第２のブラシ４０Ｂ，４０Ｂを直流電源９２の正電極に接続する。すると、電機子巻線１５の各コイル辺１５Ｈには、図５の矢印で示す方向とは逆向きに電流が流れて、ロータ１１にＣＣＷ方向のトルクが発生する。
【００３８】
ここで、本実施形態では、コンミュテータ１３の周方向で隣接する２種類のブラシ同士の間隔が異なっているので、直流電源９２に接続する２種類のブラシの組み合わせによって、モータ特性を変更することが可能である。例えば、第１のブラシ４０Ａと第２のブラシ４０Ｂとの間で通電した場合と、第１のブラシ４０Ａと予備のブラシ４０Ｃとの間で通電した場合とを比較すると、ブラシ間隔が比較的大きい第１、第２のブラシ４０Ａ，４０Ｂ間で通電した場合には、電機子巻線１５のコイル辺１５Ｈと鎖交する界磁石２２Ｓ，２２Ｎの磁束の数（鎖交数）が比較的多くなって誘起電圧定数（トルク定数）が大きくなるので、モータ特性が低速高トルクになる。これに対し、ブラシ間隔が比較的小さい第１、予備のブラシ４０Ａ，４０Ｃ間で通電した場合には、鎖交数が減るので、モータ特性が高速低トルクになる。また、第２のブラシ４０Ｂと予備のブラシ４０Ｃとの間で通電すると、モータ特性は、更に高速低トルクになる。そして、通常運転モードでは、第１のブラシ４０Ａと第２のブラシ４０Ｂとの組み合わせに限らず、必要とするモータ特性に応じて、直流電源９２に接続する２種類のブラシの組み合わせを任意に選択可能となっている。
【００３９】
さて、モータ制御回路５４は、図７に示す監視プログラムＰＧ１を所定周期で実行しており、第１〜第３のハーネス５５Ａ，５５Ｂ，５５Ｃに備えた電流センサ５３Ｓの検出結果に基づいて第１〜第３のハーネス５５Ａ，５５Ｂ，５５Ｃ同士の短絡を監視すると共に、短絡を検出した場合には、後述する第１〜第３の非常制御モードでモータ１０の駆動制御を行うようになっている。
【００４０】
具体的には、現在のモータ駆動回路５３におけるスイッチ群ＡＨ，ＡＬ，ＢＨ，・・・のオンオフ状態と、各ハーネス５５Ａ，５５Ｂ，５５Ｃの電流センサ５３Ｓによる検出結果とに基づいて、第１のハーネス５５Ａと第２のハーネス５５Ｂとが短絡したか否か（Ｓ１）、第２のハーネス５５Ｂと第３のハーネス５５Ｃとが短絡したか否か（Ｓ２）、第１のハーネス５５Ａと第３のハーネス５５Ｃとが短絡したか否か（Ｓ３）を順次にチェックし、何れも短絡していない場合（ステップＳ１，Ｓ２，Ｓ３で全て「ＮＯ」）は、モータ１０を、上述した通常制御モードで駆動する（Ｓ４）。
【００４１】
一方、第１のハーネス５５Ａと第２のハーネス５５Ｂとの短絡を検出した場合（ステップＳ１でＹＥＳ）には、モータ１０を第１非常制御モードで駆動する（Ｓ５）。具体的には、ハーネス同士が短絡している第１のブラシ４０Ａ，４０Ａと第２のブラシ４０Ｂ，４０Ｂとを直流電源９２の正負の一方の電極から切り離して他方の電極に接続しかつ、直流電源９２から切り離されていた予備のブラシ４０Ｃ，４０Ｃを第１及び第２のブラシ４０Ａ，４０Ｂとは逆の一方の電極に接続する。
【００４２】
例えば、第１非常制御モードでロータ１１をＣＷ方向に回転させる場合には、第１のスイッチ直列回路５３Ａの上段スイッチ素子ＡＨと、第２のスイッチ直列回路５３Ｂの上段スイッチ素子ＢＨと、第３のスイッチ直列回路５３Ｃの下段スイッチ素子ＣＬとをオンし、その他のスイッチ素子ＡＬ，ＢＬ，ＣＨを全てオフする。すると、第１及び第２のブラシ４０Ａ，４０Ｂが共に直流電源９２の正電極に接続され、予備のブラシ４０Ｃが直流電源９２の負電極に接続される。
【００４３】
このとき、予備のブラシ４０Ｃと第１のブラシ４０Ａとの間及び、予備のブラシ４０Ｃと第２のブラシ４０Ｂとの間では、コイル辺１５Ｈに図８の矢印で示す方向に電流が流れるが、同一極性の電極に接続された第１のブラシ４０Ａと第２のブラシ４０Ｂとの間ではコイル辺１５Ｈに電流が流れないので、通常制御モードに比べてトルクが低下する。また、同図に示すように、第２のブラシ４０Ｂと予備のブラシ４０Ｃとの間では、一部のコイル辺１５Ｈ（楕円で囲んだ部分）に、通常制御モードのＣＷ方向への回転時（図５参照）とは逆向きの電流が流れて、ＣＣＷ方向のトルクが発生する。しかしながら、全体としてはＣＷ方向のトルクが優るので、通常制御モードのときと比べてトルクは低下するものの、ロータ１１をＣＷ方向に回転させることが可能である。
【００４４】
また、第１非常制御モードでロータ１１をＣＣＷ方向に回転させる場合には、スイッチ素子群ＡＨ，ＡＬ，ＢＨ，・・・のオンオフ状態を、上記ＣＷ方向の回転時とは逆にする。即ち、第１のスイッチ直列回路５３Ａの上段スイッチ素子ＡＨと、第２のスイッチ直列回路５３Ｂの上段スイッチ素子ＢＨと、第３のスイッチ直列回路５３Ｃの下段スイッチ素子ＣＬとをオフし、その他のスイッチ素子ＡＬ，ＢＬ，ＣＨを全てオンする。すると、第１及び第２のブラシ４０Ａ，４０Ｂが共に直流電源９２の負電極に接続され、予備のブラシ４０Ｃが直流電源９２の正電極に接続されて、電機子巻線１５のコイル辺１５Ｈに、図８の矢印で示す方向とは逆向きに電流が流れる。このときも、通常制御モードのときと比べてトルクは低下するものの、ロータ１１をＣＣＷ方向に回転させることが可能である。
【００４５】
第２のハーネス５５Ｂと第３のハーネス５５Ｃとの短絡を検出した場合（ステップＳ２でＹＥＳ）には、第２非常制御モードで駆動制御を行う（Ｓ６）。具体的には、第２のブラシ４０Ｂ，４０Ｂと予備のブラシ４０Ｃ，４０Ｃとを直流電源９２の正負何れか一方の同一電極に接続すると共に、第１のブラシ４０Ａ，４０Ａを第２及び予備のブラシ４０Ｂ，４０Ｃとは逆の他方の電極に接続する。
【００４６】
第２非常制御モードでロータ１１をＣＷ方向に回転させる場合には、第１のスイッチ直列回路５３Ａの上段スイッチ素子ＡＨと、第２のスイッチ直列回路５３Ｂの下段スイッチ素子ＢＬと、第３のスイッチ直列回路５３Ｃの下段スイッチ素子ＣＬとをオンし、その他のスイッチ素子ＡＬ，ＢＨ，ＣＨを全てオフする。すると、第２及び予備のブラシ４０Ｂ，４０Ｃが共に直流電源９２の負電極に接続され、第１のブラシ４０Ａが直流電源９２の正電極に接続される。
【００４７】
このとき、第１のブラシ４０Ａと第２のブラシ４０Ｂとの間及び、第１のブラシ４０Ａと予備のブラシ４０Ｃとの間では、コイル辺１５Ｈに図９の矢印で示す方向に電流が流れるが、同一極性の電極に接続された第２のブラシ４０Ｂと予備のブラシ４０Ｃとの間ではコイル辺１５Ｈに電流が流れないので、通常制御モードに比べてトルクが低下する。しかしながら、電流が流れる各コイル辺１５Ｈには、フレミングの左手の法則に従う力が働くので、通常制御モードのときと比べてトルクは低下するものの、ロータ１１をＣＷ方向に回転させることが可能である。
【００４８】
また、第２非常制御モードでロータ１１をＣＣＷ方向に回転させる場合には、スイッチ素子群ＡＨ，ＡＬ，ＢＨ，・・・のオンオフ状態を、上記ＣＷ方向の回転時とは逆にする。即ち、第１のスイッチ直列回路５３Ａの上段スイッチ素子ＡＨと、第２のスイッチ直列回路５３Ｂの下段スイッチ素子ＢＬと、第３のスイッチ直列回路５３Ｃの下段スイッチ素子ＣＬとをオフし、その他のスイッチ素子ＡＬ，ＢＨ，ＣＨを全てオンする。すると、第２及び予備のブラシ４０Ｂ，４０Ｃが共に直流電源９２の正電極に接続され、第１のブラシ４０Ａが直流電源９２の負電極に接続されて、各コイル辺１５Ｈには、図９の矢印で示す方向とは逆向きに電流が流れる。このときも、通常制御モードのときと比べてトルクは低下するものの、ロータ１１をＣＣＷ方向に回転させることが可能である。
【００４９】
第１のハーネス５５Ｂと第３のハーネス５５Ｃとの短絡を検出した場合（ステップＳ３でＹＥＳ）には、第３非常制御モードで駆動制御を行う（Ｓ７）。具体的には、第１のブラシ４０Ａ，４０Ａと予備のブラシ４０Ｃ，４０Ｃとを直流電源９２の正負何れか一方の同一電極に接続すると共に、第２のブラシ４０Ｂ，４０Ｂを第１及び予備のブラシ４０Ａ，４０Ｃとは逆の他方の電極に接続する。
【００５０】
第３非常制御モードでロータ１１をＣＷ方向に回転させる場合には、第１のスイッチ直列回路５３Ａの上段スイッチ素子ＡＨと、第２のスイッチ直列回路５３Ｂの下段スイッチ素子ＢＬと、第３のスイッチ直列回路５３Ｃの上段スイッチ素子ＣＨとをオンし、その他のスイッチ素子ＡＬ，ＢＨ，ＣＬを全てオフにする。すると、第１及び予備のブラシ４０Ａ，４０Ｃが共に直流電源９２の正電極に接続され、第２のブラシ４０Ｂが直流電源９２の負電極に接続される。
【００５１】
このとき、第２のブラシ４０Ｂと第１のブラシ４０Ａとの間及び、第２のブラシ４０Ｂと予備のブラシ４０Ｃとの間では、コイル辺１５Ｈに図１０の矢印で示す方向に電流が流れるが、同一極性の電極に接続された第１のブラシ４０Ａと予備のブラシ４０Ｃとの間ではコイル辺１５Ｈに電流が流れないので、通常制御モードに比べてトルクが低下する。しかしながら、電流が流れる各コイル辺１５Ｈには、フレミングの左手の法則に従う力が働くので、通常制御モードのときと比べてトルクは低下するものの、ロータ１１をＣＷ方向に回転させることが可能である。
【００５２】
また、第３非常制御モードでロータ１１をＣＣＷ方向に回転させる場合には、スイッチ素子群ＡＨ，ＡＬ，ＢＨ，・・・のオンオフ状態を、上記ＣＷ方向の回転時とは逆にする。即ち、第１のスイッチ直列回路５３Ａの上段スイッチ素子ＡＨと、第２のスイッチ直列回路５３Ｂの下段スイッチ素子ＢＬと、第３のスイッチ直列回路５３Ｃの上段スイッチ素子ＣＨとをオフし、その他のスイッチ素子ＡＬ，ＢＨ，ＣＬを全てオンする。すると、第１及び予備のブラシ４０Ａ，４０Ｃが共に直流電源９２の負電極に接続され、第２のブラシ４０Ｂが直流電源９２の正電極に接続されて、各コイル辺１５Ｈに、図１０の矢印で示す方向とは逆向きに電流が流れる。このときも、通常制御モードのときと比べてトルクは低下するものの、ロータ１１をＣＣＷ方向に回転させることが可能である。
【００５３】
ここで、通常制御モード（Ｓ４）から第１〜第３の非常制御モード（Ｓ５〜Ｓ７）に切り替わる場合や、各制御モード（Ｓ４〜Ｓ７）おいてロータ１１の回転方向が反転する場合には、モータ制御回路５４からのオンオフ信号によって、モータ駆動回路５３のスイッチ素子ＡＨ，ＡＬ，ＢＨ，・・・がスイッチング動作するが、モータ制御回路５４は、ＭＯＳＦＥＴであるスイッチ素子ＡＨ，ＡＬ，ＢＨ，・・・の動作遅れにより各スイッチ直列回路５３Ａ，５３Ｂ，５３Ｃにおける上下段のスイッチ素子が共にオンして貫通電流が流れないようにするため、上段側と下段側のスイッチ素子にオフ信号を出力してから所定のデッドタイムが経過した後で（全てのスイッチ素子ＡＨ，ＡＬ，ＢＨ，・・・を一旦オフした後で）、上段側と下段側の所定のスイッチ素子にオン信号を出力する。また、各制御モード（Ｓ４〜Ｓ７）では、モータ駆動回路５３のスイッチ素子群ＡＨ，ＡＬ，ＢＨ，・・・のオンオフによりモータ１０への駆動電流がＰＷＭ制御される。本実施形態のモータ１０及びモータ回路５０の動作は以上である。
【００５４】
ところで、図１１（Ａ）に示すように、正極と負極の１対のブラシＢｒ＋，Ｂｒ−をそれぞれ中性軸に配置して、ブラシＢｒ＋，Ｂｒ−同士の間隔を電気角にして１８０度としたモータ（以下、「従来品１」という）の出力トルクを「１」とした場合に、上記第１〜第３非常制御モードにおける本実施形態のモータ１０（図１１（Ｂ）参照）の出力トルクは、概算でそれぞれ下記表１〜表３のようになる。
【００５５】
【表１】
2010154584.tif 000003
【００５６】
【表２】
2010154584.tif 000004
【００５７】
【表３】
2010154584.tif 000005
【００５８】
図１１（Ｂ）において、短絡していないハーネスに繋がるブラシの真下を通過する前後でコイル辺１５Ｈに流れる電流の向きが反転すると仮定した場合、第１非常制御モードでは、短絡していない予備のブラシ４０Ｃと第１のブラシ４０Ａとの間（第３角度γの範囲）のコイル辺１５Ｈと、予備のブラシ４０Ｃと第２のブラシ４０Ｂとの間（第２角度βの範囲）のコイル辺１５Ｈとで、電流の向きが逆向きになる。そして、表１に示すように、第１のブラシ４０Ａと予備のブラシ４０Ｃとの間のコイル辺１５Ｈ及び、第２のブラシ４０Ｂと予備のブラシ４０Ｃとの間でＳ極の界磁石２２Ｓ側（電気角（１８０−α）の範囲）に入っているコイル辺１５Ｈにより正トルクＴ１が発生し、第２のブラシ４０Ｂと予備のブラシ４０Ｃとの間でＮ極の界磁石２２Ｎ側（電気角（１８０−γ）の範囲）に入っているコイル辺１５Ｈにより逆向きの負トルクＴ２が発生する。全体としては正トルクＴ１が優っており、正トルクＴ１から負トルクＴ２を差し引くと、第１非常制御モードでは、従来品１のモータの約１３．３％の正トルクを出力可能になっている。
【００５９】
同様に、第２非常制御モードでは、図１１（Ｂ）において、第１のブラシ４０Ａと第２のブラシ４０Ｂとの間（第１角度αの範囲）のコイル辺１５Ｈと、第１のブラシ４０Ａと予備のブラシ４０Ｃとの間（第３角度γの範囲）のコイル辺１５Ｈとで、電流の向きが逆向きになる。そして、表２に示すように、第１のブラシ４０Ａと第２のブラシ４０Ｂとの間のコイル辺１５Ｈと、第１のブラシ４０Ａと予備のブラシ４０Ｃとの間のコイル辺１５Ｈとにより正トルクＴ１が発生する。これら正トルクＴ１を合計すると、第２非常制御モードでは、従来品１のモータの約７６．２％の正トルクを出力可能になっている。
【００６０】
同様に、第３非常制御モードでは、図１１（Ｂ）において、第１のブラシ４０Ａと第２のブラシ４０Ｂとの間（第１角度αの範囲）のコイル辺１５Ｈと、第２のブラシ４０Ｂと予備のブラシ４０Ｃとの間（第２角度βの範囲）のコイル辺１５Ｈとで、電流の向きが逆向きになる。そして、表３に示すように、第１のブラシ４０Ａと第２のブラシ４０Ｂとの間のコイル辺１５Ｈ及び、第２のブラシ４０Ｂと予備のブラシ４０Ｃとの間でＮ極の界磁石２２Ｎ側（電気角（１８０−γ）の範囲）に入っているコイル辺１５Ｈにより正トルクＴ１が発生し、第２のブラシ４０Ｂと予備のブラシ４０Ｃとの間でＳ極の界磁石２２Ｓ側（電気角（１８０−α）の範囲）に入っているコイル辺１５Ｈにより、逆向きの負トルクＴ２が発生する。全体としては正トルクＴ１が優っており、正トルクＴ１から負トルクＴ２を差し引くと、第３の非常制御モードでは、従来品１のモータの約４４．４％の正トルクを出力可能になっている。
【００６１】
このように、本実施形態のモータ１０では、第１のブラシ４０Ａと第２のブラシ４０Ｂとの他に予備のブラシ４０Ｃを備え、第１のブラシ４０Ａと第２のブラシ４０Ｂの間隔を電気角で１８０度以外（具体的には、第１のブラシ４０ＡからＣＣＷ方向に１６０度）とし、コンミュテータ１３のうち第１と第２のブラシ４０Ａ，４０Ｂの接触位置が電気角で１８０度以上離れた部分であって第１及び第２のブラシ４０Ａ，４０Ｂとの間隔が共に１８０度以外になる位置（具体的には、第２のブラシ４０ＢからＣＣＷ方向に８０度離れた位置）に予備のブラシ４０Ｃが接触するように配置して、任意の２種類のブラシを直流電源９２を接続することでモータ１０を駆動可能とした。これにより、第１のブラシ４０Ａと第２のブラシ４０Ｂとのうち、一方が失陥した場合でも、失陥していない方のブラシと予備のブラシ４０Ｃとを直流電源９２に接続することでモータ１０に駆動電流を供給することができ、モータ１０を駆動可能となる。
【００６２】
また、本実施形態のモータ回路５０によれば、モータ１０のブラシ４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃに接続された３本のハーネス５５Ａ，５５Ｂ，５５Ｃのうち、何れか２本が短絡した場合には、それら短絡したハーネスに接続された２つのブラシを直流電源の一方の電極に接続し、短絡していない残り１つのブラシを直流電源の他方の電極に接続して、３つのブラシ４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃによってモータ１０に駆動電流を付与する。これにより、ハーネス５５Ａ，５５Ｂ，５５Ｃの短絡に伴う直流電源９２の破損を防ぐことができる。また、短絡した２つのブラシの一方と残りの１つのブラシとの間及び、短絡した２つのブラシの他方と残りの１つのブラシとの間では、互いに逆向きの電流が流れて互いに逆向きのトルクが発生する（図８参照）こともあり得るが、それら逆向きのトルク同士が釣り合って出力トルクが「０」になることはない（表１〜表３参照）。これにより、ハーネスが短絡した場合でも、モータ１０を任意の方向に確実に回転させることができる。
【００６３】
ここで、１対のブラシに接続されたハーネス同士が短絡した場合に備えて、ブラシとハーネスとを２対ずつ設けておく構成も考えられるが、このような構成では、ブラシ群１つ当たりのブラシ数が４個となって本実施形態より１個増加するだけでなく、ブラシをスイッチングするためのスイッチ素子も８個必要になって本実施形態より２個増加し、更に、ハーネスも４本必要となって本実施形態より１本増加する。従って、本実施形態の方が部品コストを大幅に抑えることができる。
【００６４】
次に、このモータ１０を使用した電動パワーステアリング装置１００について説明する。図１２に示すように、この電動パワーステアリング装置１００は、車両１１０に備えた１対の転舵輪１０１，１０１の間に差し渡された転舵輪間シャフト１０２と、その転舵輪間シャフト１０２の外側を覆ったシャフトケース１０３とを備えている。転舵輪間シャフト１０２の両端は、タイロッド１０２Ｔ，１０２Ｔを介して各転舵輪１０１，１０１に連結され、シャフトケース１０３は、車両１１０の本体に固定されている。また、転舵輪間シャフト１０２の中間部分にはラック（図示せず）が形成され、シャフトケース１０３の中間部を側方から貫通したピニオン（図示せず）がこのラックに噛合している。
【００６５】
ピニオンの上端部にはインターミディエートシャフト１０５（以下、「インタミシャフト１０５」という）が連結され、そのインタミシャフト１０５の上端部にはステアリングシャフト１０６が連結され、さらにそのステアリングシャフト１０６の上端部にはハンドル１０７が連結されている。そして、インタミシャフト１０５とステアリングシャフト１０６との連結部分に、減速機構１０８を介してモータ１０のロータ１１が連結されている。また、ステアリングシャフト１０６には、舵角センサ１１１とトルクセンサ１１２とが取り付けられ、ハンドル１０７の操舵角θ１を検出すると共に、ステアリングシャフト１０６にかかる操舵トルクＴｆを検出している。さらに、転舵輪１０１の近傍には、転舵輪１０１の回転に基づいて車速Ｖ１を検出するための車速センサ１１３が設けられている。そして、モータ駆動制御回路５１が、舵角センサ１１１、トルクセンサ１１２及び車速センサ１１３の検出信号に基づいた運転状況に応じてモータ１０を駆動し（図３参照）、これにより運転者によるハンドル操作をモータ１０の出力トルク（アシストトルク）で補助して転舵輪１０１，１０１を転舵することができる。
【００６６】
このように、本実施形態の電動パワーステアリング装置１００によれば、上述したモータ回路５０を有しモータ１０を駆動源として備えているので、ブラシ４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃに接続された３本のハーネス５５Ａ，５５Ｂ，５５Ｃの何れか２本が短絡した場合には、通常時より小さいアシスト力になるがハンドル操舵を補助することができる。また、ハンドル操舵時にモータ１０が発電機として機能してハンドル操舵を妨げるという事態も回避することが可能になる。
【００６７】
［第２実施形態］
本実施形態は、第１、第２及び予備のブラシ４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃの配置を、前記第１実施形態とは異ならせたものである。具体的には、図１３（Ａ）に示すように、第１角度αと第３角度γとが共に電気角にして１６０度であり、第２角度βが電気角にして４０度になっている。その他の構成については上記第１実施形態と同じであるため、同じ構成については、同一符号を付し、重複する説明は省略する。
【００６８】
前記従来品１（図１１（Ａ）参照）の出力トルクを「１」とした場合、第１非常制御モードになったときの本実施形態のモータ１０（図１１（Ｂ）参照）の出力トルクは、概算で下記表４のようになり、第２非常制御モードになったときのモータ１０の出力トルクは、概算で下記表５のようになり、第３非常制御モードになったときのモータ１０の出力トルクは、概算で下記表６のようになる。このように、本実施形態の構成でも上記第１実施形態と同等の効果を奏する。
【００６９】
【表４】
2010154584.tif 000006
【００７０】
【表５】
2010154584.tif 000007
【００７１】
【表６】
2010154584.tif 000008
【００７２】
［第３実施形態］
本実施形態は、第１、第２及び予備のブラシ４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃの配置を、前記第１及び第２実施形態とは異ならせたものである。具体的には、図１３（Ｂ）に示すように、第１角度αが電気角にして１４０度、第２角度βが電気角にして９０度、第３角度γが電気角にして１３０度になっている。その他の構成については上記第１実施形態と同じである。
【００７３】
前記従来品１（図１１（Ａ）参照）の出力トルクを「１」とした場合、第１非常制御モードになったときの本実施形態のモータ１０の出力トルクは、概算で下記表７のようになり、第２非常制御モードになったときのモータ１０の出力トルクは、概算で下記表８のようになり、第３非常制御モードになったときのモータ１０の出力トルクは、概算で下記表９のようになる。このように、本実施形態の構成でも、上記第１及び第２実施形態と同等の効果を奏する。
【００７４】
【表７】
2010154584.tif 000009
【００７５】
【表８】
2010154584.tif 000010
【００７６】
【表９】
2010154584.tif 000011
【００７７】
［他の実施形態］
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に説明するような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
【００７８】
（１）前記第１実施形態では、通常制御モードにおいて、最もブラシ間隔の大きい第１のブラシ４０Ａと第２のブラシ４０Ｂとで駆動電流を給電していたが、通常制御モードにおいて、２番目にブラシ間隔が大きい第１のブラシ４０Ａと予備のブラシ４０Ｃ又は、最もブラシ間隔が小さい第２のブラシ４０Ｂと予備のブラシ４０Ｃとで駆動電流を給電してもよい。
【００７９】
（２）前記実施形態では、第１、第２及び予備のブラシ４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃからなるブラシ群４１を２つ備えていたが、例えば、界磁石２２Ｓ，２２Ｎの極数に応じてブラシ群４１を１つにしてもよいし、３つ以上にしてもよい。
【００８０】
（３）第１、第２及び予備のブラシ４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃのブラシ間隔である第１角度α、第２角度β、第３角度γは、前記実施形態の値に厳密に一致していなくてもよく、略一致していればよい。また、前記実施形態の値に限定するものではなく、例えば、第１角度α、第２角度β、第３角度γを順に、略１７０度、略４０度、略１５０度にしてもよいし、全て略１２０度になるようにしてもよい。
【００８１】
（４）モータ１０の極数（界磁石の個数）及びスロット数は、特に限定するものではなく、４極２２スロット、４極２４スロット、６極８スロット等のモータ１０に本発明を適用してもよい。また、コンミュテータ１３におけるセグメント１３Ｔの数も２２個に限定するものではなく、例えば、１２個でもよい。
【００８２】
（５）前記実施形態では、電機子巻線１５の巻線方式が「重ね巻」であったが「波巻」でもよい。
【００８３】
（６）前記実施形態では、本発明に係るモータ回路５０を電動パワーステアリング装置１００に搭載していたが、車両１１０の電動スライドドア装置や、パワーウインド装置に本発明に係るモータ回路５０を搭載してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明の第１実施形態に係るブラシ付きＤＣモータの側断面図
【図２】コンミュテータ側から見たブラシ付きＤＣモータの平面図
【図３】モータ回路のブロック図
【図４】ブラシ付きＤＣモータの巻線図
【図５】通常制御モードにおけるブラシ付きＤＣモータの巻線図
【図６】ブラシ付きＤＣモータの巻線図
【図７】監視プログラムのフローチャート
【図８】第１非常制御モードにおけるブラシ付きＤＣモータの巻線図
【図９】第２非常制御モードにおけるブラシ付きＤＣモータの巻線図
【図１０】第３非常制御モードにおけるブラシ付きＤＣモータの巻線図
【図１１】（Ａ）従来のモータの概念図、（Ｂ）第１実施形態に係るモータの概念図
【図１２】電動パワーステアリング装置を備えた車両の概念図
【図１３】（Ａ）第２実施形態に係るブラシ付きＤＣモータの巻線図、（Ｂ）第３実施形態に係るブラシ付きＤＣモータの巻線図
【符号の説明】
【００８５】
１０    ブラシ付きＤＣモータ
１１    ロータ
１２    ステータ
１３    コンミュテータ
１５    電機子巻線
１５Ｈ    コイル辺
１６    スロット
２２Ｓ，２２Ｎ    界磁石
４０Ａ    第１のブラシ
４０Ｂ    第２のブラシ
４０Ｃ    予備のブラシ
４１    ブラシ群
５０    モータ回路
５３    モータ駆動回路
５３Ｓ    電流センサ（短絡検出手段）
５４    モータ制御回路（制御部）
５５Ａ，５５Ｂ，５５Ｃ    ハーネス（給電ライン）
９２    直流電源
１００    電動パワーステアリング装置
ＡＨ，ＡＬ，ＢＨ，ＢＬ，ＣＨ，ＣＬ    スイッチ素子
【図１】
2010154584.tif 000012
【図２】
2010154584.tif 000013
【図３】
2010154584.tif 000014
【図４】
2010154584.tif 000015
【図５】
2010154584.tif 000016
【図６】
2010154584.tif 000017
【図７】
2010154584.tif 000018
【図８】
2010154584.tif 000019
【図９】
2010154584.tif 000020
【図１０】
2010154584.tif 000021
【図１１】
2010154584.tif 000022
【図１２】
2010154584.tif 000023
【図１３】
2010154584.tif 000024