(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも４つの磁極と、少なくとも２つのブラシ対と、
各ブラシ対の各ブラシに個々に接続された複数の配線と、該複数の配線の各末端にそれぞれ設けられた複数の電源供給端子とを有する直流電動機と、
前記直流電動機を操舵装置の駆動手段として用い、前記各電源供給端子とそれぞれ接続された別系統の複数の駆動回路と、
前記複数の駆動回路として複数のスイッチング手段からなるＨブリッジを用い、該Ｈブリッジの上段と下段に前記複数のスイッチング手段の各電流値を検出する電流検出手段と、
該電流検出手段の検出電流に基づいて前記複数の駆動回路から前記各ブラシ対への通電経路上の異常を検出する異常検出手段とを備えたことを特徴とする直流電動機付き車両用操舵装置。
【請求項２】
前記異常検出手段により前記複数の駆動回路から前記各ブラシ対への通電経路上のいずれかに断線故障が検出された場合には、前記複数の駆動回路による前記各ブラシ対へのスイッチング動作を同時に行い、該スイッチング動作により車両を中立位置へ向けて復帰制御する中立復帰制御手段を具備することを特徴とする請求項１に記載の直流電動機付き車両用操舵装置。
【請求項３】
前記異常検出手段により前記複数の駆動回路から前記各ブラシ対までの通電経路上のいずれかに短絡故障が検出された場合には、故障発生した通電経路側の前記ブラシ対を接地させるとともに、正常な通電経路の前記駆動回路による前記直流電動機への通電を行い、車両を中立位置へ向けて復帰制御する中立復帰制御手段を具備することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の直流電動機付き車両用操舵装置。
【請求項４】
前記中立復帰制御手段は、車両を中立位置へ向けて復帰制御する際に、前記複数の駆動回路の前記複数のスイッチング手段を、少なくともハイサイドスイッチングによりＰＷＭ制御することを特徴とする請求項３に記載の直流電動機付き車両用操舵装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、直流電動機を用いて操舵を行う直流電動機付き車両用操舵装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電動機で後輪操舵を行い、フェール発生時に中立位置へ復帰させる技術としては、特開平１−２６６０６７号公報のように異常発生時にばね等の中立位置復帰手段の付勢力を利用して中立位置へ徐々に復帰するもの、特開平４−５９４７９号公報のように一つのハウジング内に２つのモータを用意して異常発生時に正常な側のモータをを駆動して後輪を操舵するもの、特開平５−６９８３４号公報のように、通常は主電気モータによって駆動力伝達機構を駆動して後輪を操舵し、異常発生時は、電磁クラッチを連結して副電気モータによって駆動力伝達機構を駆動して後輪を操舵するもの、特開平６−２９３２６７号公報のように、後輪操舵のためのモータとして２組の巻線を有するブラシレスモータを使用して、一方の組の巻線系統に異常が発生した場合に他方の組の巻線系統で通電を行って、後輪を中立位置に復帰させるものなどがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記の各技術では、それぞれ以下のような問題がある。特開平１−２６６０６７号公報では、後輪を操舵するのに必要なモータトルクの他にスプリングを押し縮めるための力が必要となるため、モータが大型化する上、それを駆動する回路も大電流を通電する必要があり、回路規模が大きくなる。特開平４−５９４７９号公報あるいは特開平５−６９８３４号公報では、２つのモータを操舵機構に取り付けるため体格が大きくなり、重量が増す上、狭いスペースの車両では、搭載が困難である。特開平６−２９３２６７号公報では、巻線を２系統にするため、体格が大きくなり、巻線工程が複雑になり従来の生産ラインをそのまま使用できないとともに、巻線間に空間が生じ、さらに各組の巻線をずらす場合には、それぞれ回転子位置を検出するためのセンサを別途設けなければならず、また、巻線の駆動段として三相のブリッジ回路を２組設けなければならず、回路規模が大きくなる。
【０００４】
本発明は、体格を大型化することなく、電気系統のフェール対策が可能で低コストな直流電動機付き車両用操舵装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１では、少なくとも４つの磁極と、少なくとも２つのブラシ対と、各ブラシ対の各ブラシに個々に接続された複数の配線と、該複数の配線の各末端にそれぞれ設けられた複数の電源供給端子とを有する直流電動機と、前記直流電動機を操舵装置の駆動手段として用い、前記各電源供給端子とそれぞれ接続された別系統の複数の駆動回路と、前記複数の駆動回路として複数のスイッチング手段からなるＨブリッジを用い、該Ｈブリッジの上段と下段に前記複数のスイッチング手段の各電流値を検出する電流検出手段と、該電流検出手段の検出電流に基づいて前記複数の駆動回路から前記各ブラシ対への通電経路上の異常を検出する異常検出手段とを備えたことを技術的手段とする。
【０００７】
請求項２は、請求項１において、前記異常検出手段により前記複数の駆動回路から前記各ブラシ対への通電経路上のいずれかに断線故障が検出された場合には、前記複数の駆動回路による前記各ブラシ対へのスイッチング動作を同時に行い、該スイッチング動作により車両を中立位置へ向けて復帰制御する中立復帰制御手段を具備することを技術的手段とする。
請求項３は、請求項１または請求項２において、前記異常検出手段により前記複数の駆動回路から前記各ブラシ対までの通電経路上のいずれかに短絡故障が検出された場合には、故障発生した通電経路側の前記ブラシ対を接地させるとともに、正常な通電経路の前記駆動回路による前記直流電動機への通電を行い、車両を中立位置へ向けて復帰制御する中立復帰制御手段を具備することを技術的手段とする。
請求項４は、請求項３において、前記中立復帰制御手段は、車両を中立位置へ向けて復帰制御する際に、前記複数の駆動回路の前記複数のスイッチング手段を、少なくともハイサイドスイッチングによりＰＷＭ制御することを技術的手段とする。
【０００８】
【作用】
本発明の請求項１では、少なくとも２つのブラシ対の各ブラシに別々に接続された複数の配線と、各配線の各末端にそれぞれ設けられた複数の電源供給端子とを備えている。従って、直流電動機を駆動するための駆動回路からブラシ対までの配線を各系統毎に別々に設けることができる。このため、駆動回路からブラシ対までの配線等において、一部で断線が生じても、他の配線及びブラシ対によって電流を供給することができる。直流電動機には、少なくとも４つの磁極があるため、通電可能なブラシ対からの通電によってコイルに電流が供給されると、回転子に回転トルクが発生し、直流電動機が完全に停止することがなく、必要最低限の駆動力を確保することができる。
【０００９】
また、請求項１では、各ブラシ対にそれぞれ別系統の複数の駆動回路から通電を行うことができる。従って、各駆動回路からブラシ対までの配線等において、一部で通電故障や断線が生じても、他の駆動回路、配線及びブラシ対によって直流電動機へ電流を供給することができる。直流電動機には、少なくとも４つの磁極があるため、上述のように回転子に回転トルクが発生し、直流電動機が完全に停止することがなく、最低限の駆動力を確保することができる。このため、断線、短絡といった電気系統のフェールに対し、正常な駆動回路、通電経路によりモータコイルに通電が可能となり、車両を中立位置に復帰させることができる。
【００１０】
さらに、請求項１は、駆動回路のＨブリッジの上段と下段に各スイッチング手段の電流値を検出する電流検出手段を備えているため、スイッチング素子の不良による通電不良、あるいは、ブラシ対までの間のハーネスの断線、あるいは、駆動回路、または配線における短絡、過電流を確実に検出することができる。
【００１１】
請求項２は、異常検出手段によって検出される故障のうち、駆動回路または通電経路上の断線故障が検出されたときには、復帰制御として、例えば、車両の指令値を徐々に中立位置へ変化させるようにして、複数の駆動回路による各ブラシ対へのスイッチング動作を同時に行う。これによって、正常側の駆動回路からの電流が正常側のブラシ対を通してコイルに通電されて、回転トルクを発生するとともに、断線となった側の電流経路のうち、断線していない正または負極への経路があれば、通電できるコイルが増して、回転トルクも増えて車両の中立復帰のためのモータトルクを十分に確保することができる。
【００１２】
請求項３は、異常検出手段により複数の駆動回路から各ブラシ対までの通電経路上のいずれかに短絡故障が検出された場合には、故障発生した通電経路側のブラシ対を接地させるとともに、復帰制御として、例えば、車両の指令値を徐々に中立位置へ変化させるようにして、正常な通電経路の駆動回路による直流電動機へのスイッチング動作を行う。短絡故障発生時に、その故障発生側のモータのブラシ対をグランドに接続することで、正常側の駆動回路からの電流が正常側のブラシ対を通してコイルに通電されて回転トルクを発生するのはもちろんのこと、正常側のブラシ対から異常側のブラシ対までに結ばれたコイルにも通電することができ、回転トルクを発生して中立復帰のためのモータトルクを十分に確保することができる。
【００１３】
請求項４は、駆動回路の複数のスイッチング手段を、少なくともハイサイドスイッチングにする。短絡発生時に、正常な駆動回路及び通電経路のハイサイド側、すなわち、正極側のスイッチング手段をスイッチング動作（例えば、ＰＷＭ制御）させて、電流が正常側のブラシ対から通電され、そこからグランドに接続された故障発生側のブラシ対に向けて結ばれたコイルにも同じスイッチング動作（ＰＷＭ制御）された電流が通電されるので、電流制御が可能となる。
【００１４】
【発明の効果】
本発明は、請求項１では、駆動回路からブラシ対までの配線等において、一部で断線が生じても、通電可能なブラシ対からの通電によってコイルに電流を供給することができ、回転子に回転トルクが発生するため、必要最低限の駆動力を確保することができ、直流電動機が完全に停止することがない。
【００１５】
また、請求項１では、各駆動回路から各ブラシ対までの配線等において、一部で通電故障や断線が生じても、直流電動機が完全に停止することがなく、最低限の駆動力を確保することができる。従って、断線、短絡といった電気系統のフェールに対し、正常な駆動回路、通電経路によりモータコイルに通電が可能となり、車両を中立位置に復帰させることができる。
この場合、中立位置に付勢するためのスプリングなどが用いられていないため、車両の操舵に際して、大きな駆動力を必要としない。この結果、駆動用のモータの消費電力等が小さくてよい。従って、モータの体格が大きくならず、また、駆動回路の規模が大きくならないため、安価で小型な装置とすることができる。
【００１６】
さらに、請求項１では、スイッチング素子の不良による通電不良、あるいは、ブラシ対までの間のハーネスの断線、あるいは、駆動回路または配線における短絡、過電流を確実に検出することができる。
【００１７】
請求項２では、正常側の駆動回路からの電流が正常側のブラシ対を通してコイルに通電されて、回転トルクを発生するとともに、断線となった側の電流経路のうち、断線していない正または負極への経路があれば、通電できるコイルが増して、回転トルクも増えて車両の中立復帰のためのモータトルクを十分に確保することができる。
【００１８】
請求項３では、短絡故障が検出された場合に、故障発生した通電経路側のモータのブラシ対をグランドに接続することで、正常側の駆動回路からの電流が正常側のブラシ対を通してコイルに通電されて回転トルクを発生するのはもちろんのこと、正常側のブラシ対から異常側のブラシ対までに結ばれたコイルにも通電することができ、回転トルクを発生して中立復帰のためのモータトルクを十分に確保することができる。
【００１９】
請求項４では、短絡発生時に、正常な駆動回路及び通電経路のハイサイド側、すなわち、正極側のスイッチング手段をスイッチング動作させて、電流が正常側のブラシ対から通電され、そこからグランドに接続された故障発生側のブラシ対に向けて結ばれたコイルにも同じスイッチング動作された電流により通電されるので、電流制御が可能となる。
【００２０】
【実施例】
次に本発明を図に示す実施例に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施例において、後輪操舵装置１０を直流電動機付き車両用操舵装置として搭載した車両を示す。後輪操舵装置１０は、以下の各実施例で後輪の操舵を行うが、前輪の操舵に置き換えてもよいものである。
図１において、１、２は前輪、３、４は後輪、５はステアリングホイール、６は前輪操舵装置、１００は後輪操舵装置１０を制御するコントロールユニット（以下「ＥＣＵ」という）である。
【００２１】
後輪操舵装置１０は、モータ２０の回転トルクを、減速機１１を介してタイロッド１２の直線運動に変換するもので、減速機１１は、例えば、ウォームギヤなどの歯車によって構成して、タイロッド１２側からの入力によってモータ２０が回転しないようにする。
減速機１１には、ギヤの回転角すなわち後輪３、４の舵角に応じた信号を発生する後輪舵角センサ１３が備えられており、モータ２０の軸には、軸の回転角度と方向を２相のパルスにて出力するエンコーダからなるモータ回転角センサ１４が備えられている。
【００２２】
モータ２０は、図２に示すように、４つの界磁極２１〜２４と第１ブラシ対２５及び第２ブラシ対２６からなる２組のブラシ対２５、２６とを有する４極直流モータで、本実施例では、特に、フェールセーフのために、各組のブラシ対２５、２６は、接続用のコネクタ２７、２８をそれぞれ備えた独立した２線の配線２９、３０に各組毎に接続されている。
ブラシ対２５の各ブラシ２５Ａ、２５Ｂは２線の配線２９の各線２９Ａ、２９Ｂにそれぞれ接続され、さらに各線２９Ａ、２９Ｂの末端には、端子としてコネクタ２７のピン２７ａ、２７ｂが設けられている。
同様に、ブラシ対２６の各ブラシ２６Ａ、２６Ｂは２線の配線３０の各線３０Ａ、３０Ｂにそれぞれ接続され、さらに各線３０Ａ、３０Ｂの末端には、コネクタ２８のピン２８ａ、２８ｂが設けられている。
回転子には、複数の整流子３１と、各整流子間を導通させるように接続されたコイル３２が設けられている。図２に示す実施例では、重ね巻きされたコイル３２を示す。
【００２３】
ＥＣＵ１００は、マイクロコンピュータを中心とした制御回路１１０と、制御回路１１０の制御によって後輪操舵装置１０のモータ２０を駆動する第１及び第２の２つの駆動回路１２０、１３０とから構成される。
制御回路１１０には、ステアリングホイール５の回動角度を検出するハンドル角センサ１０１、車両の走行速度を検出する車速センサ１０２、前輪１、２の車輪速度を検出する車輪速センサ１０３、１０４、ヨー角速度を検出するヨー角速度センサ１０５が備えられている。
【００２４】
制御回路１１０は、後輪操舵装置１０のモータ２０に備えられたモータ回転角センサ１４のパルス数と２相パルスのハイ、ローの切り替わり順序に基づいてモータ２０の相対的な回転角を演算し、この相対的な回転角から、後輪３、４の相対的な舵角を演算するとともに、後輪舵角センサ１３の信号に基づいて、後輪３、４の絶対的な後輪舵角を検出する。
また、制御回路１１０は、後輪操舵装置１０へ与えるための後輪操舵角指令値θｒ０を、上記各センサによる検出信号に基づいてマイクロコンピュータにより演算する。
さらに、制御回路１１０は、後輪操舵装置１０の駆動としては、モータ回転角θｍから換算して得られた後輪舵角θｒを、後輪操舵角指令値θｒ０に一致させるように公知の位置フィードバック制御によってモータ２０を駆動するためのＰＷＭ信号と方向信号を、２組の駆動回路１２０、１３０へ送出する。
ここで、ＰＷＭ信号は、後輪舵角θｒを後輪操舵角指令値θｒ０に一致させるための電流指令値の絶対値に応じたパルスデューティ比を有しており、方向信号は、モータ２０の回転方向を示す正負の信号である。
【００２５】
制御回路１１０は、以上の制御機能により、電源投入後に、モータ２０の相対的な回転角をゼロクリアまたは過去の学習値にセットし、後輪舵角センサ１３の信号から得られる絶対的な後輪舵角θｒからモータ２０の回転位置を換算して、モータ回転角センサ１４から得た相対的な回転角の初期値を決定し、モータ回転角θｍとする。このモータ回転角センサ１４の初期値が決まると、モータ回転角θｍから後輪舵角θｒを換算する。以後は、制御回路１１０は、上記の後輪操舵角指令値θｒ０の演算を、走行状態およびステアリングホイール５の操作状態に応じて５ｍＳ毎に行い、これによって、後輪操舵装置１０は、後輪３、４を後輪操舵角指令値θｒ０に応じて駆動回路１２０、１３０を介してモータ２０を制御して、車両の操縦安定性を向上させる。
【００２６】
各駆動回路１２０、１３０は、第１実施例では、図３に示すように、ＭＯＳ−ＦＥＴ等の複数のトランジスタＴ１〜Ｔ４、Ｔ５〜Ｔ８及びダイオードＤ１〜Ｄ４、Ｄ５〜Ｄ８によって各出力端が各端子２７、２８と接続された単相のＨブリッジを構成駆動段を有する。
【００２７】
各駆動回路１２０、１３０は、制御回路１１０のＰＷＭ信号および方向信号に応じて各トランジスタＴをスイッチング動作させて、各配線２９、３０および各ブラシ対２５、２６を介してモータ２０のコイル３２へ電流を供給する。
図３において、方向信号に応じてモータ２０を左回転させる場合には、第１駆動回路１２０のＨブリッジの対角位置にあるトランジスタＴ１、Ｔ４をＰＷＭ信号に応じて両方ともオンにし、トランジスタＴ２、Ｔ３をオフにするとともに、第２駆動回路１３０のトランジスタＴ５、Ｔ８をＰＷＭ信号に応じて両方ともオンにし、トランジスタＴ６、Ｔ７をオフにする。右回転の場合には、上記の各トランジスタＴのオンとオフをそれぞれ逆にする。
【００２８】
次に、以上の構成からなる第１実施例の後輪操舵装置１０におけるモータ２０の作動について、図２に基づいて説明する。
通常の操舵制御において、モータ２０をある方向に回転させる場合には、第１駆動回路１２０から第１ブラシ対２５のブラシ２５Ａとブラシ２５Ｂとの間に電圧を印加し、同時に、第２駆動回路１３０から第２ブラシ対２６のブラシ２６Ａとブラシ２６Ｂとの間に電圧を印加する。
【００２９】
ブラシ２５Ａとブラシ２５Ｂとの間に電圧が印加されると、ブラシ２５Ａと接触した整流子３１及びブラシ２５Ｂと接触した整流子３１を通して、電流Ｉａが、コイル３２を流れる（図２において矢印ａ）。
同様に、ブラシ２６Ａとブラシ２６Ｂとの間に電圧が印加されると、ブラシ２６Ａと接触した整流子３１及びブラシ２６Ｂと接触した整流子３１を通して、電流Ｉｂが、コイル３２を流れる（図２において矢印ｂ）。
このとき、ブラシ２５Ａとブラシ２６Ｂとの間にも電圧差が生じるため、ブラシ２５Ａとブラシ２６Ｂとの間のコイル３２を電流Ｉｃが流れ（図２において矢印ｃ）、同様に、ブラシ２６Ａとブラシ２５Ｂとの間のコイル３２にも電流Ｉｄが流れる（図２において矢印ｄ）。
【００３０】
モータ２０には、正常動作としてこれらの電流Ｉａ〜Ｉｄが流れるとき、界磁極２１〜２４およびコイル３２の巻き方向によって、コイル３２全体を利用した軸回りに回転トルクが生じる。この正常動作の場合の各駆動回路１２０、１３０とモータ２０の等価回路を図４に示す。
【００３１】
次に、以上の構成からなる後輪操作装置１０の駆動回路１２０、１３０からモータ２０へかけて、一か所で故障が発生した場合における作動を説明する。
（１）駆動回路の故障または配線が断線した場合
各駆動回路１２０、１３０のうちのいずれか一方が故障によって停止し（例えば、トランジスタＴ１〜Ｔ４がすべてオフしオンしなくなるまたはトランジスタＴ５〜Ｔ８がすべてオフしオンしなくなる）、または、配線２９、３０のいずれか一方が断線して、一方のブラシ対への電流供給ができなくなった場合には、各駆動回路１２０、１３０とモータ２０との関係は、図５に示す等価回路で表される。
この場合には、正常動作時のコイル３２のうち少なくとも１／４のコイルに電流を流すことができ、正常動作時の約１／４の回転トルクを少なくとも確保できる。
なお、一つのトランジスタのオフ故障や配線１本の断線の場合では、約１／２の回転トルクが得られる。
【００３２】
（２）駆動回路または配線が接地（グランド）へ短絡した場合
駆動回路１２０、１３０のうちのいずれか一方で接地（グランド）への短絡が生じた場合あるいは配線２９、３０のいずれか一方で接地（グランド）への短絡が生じた場合には、各駆動回路１２０、１３０とモータ２０との関係は図６に示す等価回路で表される。
この場合にも、正常動作時の１／２の電流をコイル３２に流すことができ、正常動作時の１／２の回転トルクを確保できる。
以上の、正常動作時（図４）、故障発生時（図５、図６）におけるモータ２０の回転数とトルクとの出力特性を図７に示す。
【００３３】
一方、モータ２０において、コイル３２の一部が断線した場合には、前述の電流Ｉａ〜Ｉｄのうちの一つが流れなくなるが、他の３つの電流が流れるため、３／４の回転トルクが確保できる。
【００３４】
以上のとおり、各ブラシ対２５、２６に対して、２系統の駆動回路１２０、１３０および２系統の配線２９、３０によって通電を行うようにしているため、通常では、これら各系統が同時に故障する確率は非常に低いため、一方の系統で故障が発生しても、他方の系統によってモータ２０への通電を行うことができるため、後輪３、４を中立位置へ復帰させるためのトルクを確保することができる。
【００３５】
図８に本発明の第２実施例を示す。
第２実施例では、各駆動回路１２０、１３０は、各トランジスタＴに電流検出用の抵抗Ｒ１〜Ｒ８を直列接続した駆動段を有し、また、各トランジスタＴ１〜Ｔ８と各抵抗Ｒ１〜Ｒ８との各接続点は、制御回路１１０内に設けられた増幅器１１１〜１１４、１１５〜１１８と接続されている。また、駆動段の各Ｈブリッジへの電流供給回路には、通常時に電源と接続され、異常時に接地されるリレーＬ１、Ｌ２をそれぞれ設けている。
【００３６】
制御回路１１０では、増幅器１１１〜１１８の検出電流に応じて、各駆動回路１２０、１３０からモータ２０までの通電経路における短絡および断線を検出する。
短絡が生じたか否かは、各駆動回路１２０、１３０の上段（ハイサイド側）の抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ５、Ｒ６による検出電流値Ｉ１  、Ｉ２  、Ｉ５  、Ｉ６  が、モータ２０の拘束電流値より高い値に設定された短絡判定しきい値Ｉｍａｘ  を越えるか否かによって判定する。
【００３７】
以下、第２実施例における短絡検出について第２駆動回路１３０を例にして説明する。
第２駆動回路１３０からモータ２０までの間で発生する短絡としては、例えば、図において配線３０におけるＸで示した短絡、図にＹで示した配線３０のグランドへの短絡、トランジスタＴ５のオン故障（常時オン）、トランジスタＴ８のオン故障の４種類がある。以下、それぞれの場合について説明する。
【００３８】
配線３０のＸで短絡が起きると、左回転の場合には、トランジスタＴ５、Ｔ８がオンであるため、電源＋Ｖ２→抵抗Ｒ５→トランジスタＴ５→短絡Ｘ→トランジスタＴ８→抵抗Ｒ８→グランドＧ２の経路で大電流が流れ、Ｉ５  ＞Ｉｍａｘ  となり、短絡が検出される。右回転の場合には、同様に、電源＋Ｖ２→抵抗Ｒ６→トランジスタＴ６→短絡Ｘ→トランジスタＴ７→抵抗Ｒ７→グランドＧ２の経路で大電流が流れ、Ｉ６  ＞Ｉｍａｘ  となり、短絡が検出される。
【００３９】
配線３０のＹでグランドＧへの短絡が起きると、左回転の場合には、トランジスタＴ５、Ｔ８がオンであるため、電源＋Ｖ２→抵抗Ｒ５→トランジスタＴ５→短絡Ｙ→グランドＧ２の経路で大電流が流れ、Ｉ５  ＞Ｉｍａｘ  となり、短絡が検出される。右回転の場合には、同様に、電源＋Ｖ２→抵抗Ｒ６→トランジスタＴ６→ブラシ２６Ｂ→コイル３２→ブラシ２６Ａ→短絡Ｙ→グランドＧ２の経路で通常の電流が流れ、モータ２０が駆動される。このとき、短絡は検出されないが、後輪舵角θｒが後輪操舵角指令値θｒ０  を越えたとき、位置フィードバックによって必ず左回転の駆動が始まるため、その時、上記の短絡検出が行われる。
【００４０】
トランジスタＴ５のオン故障が起きると、左回転の場合には、トランジスタＴ５、Ｔ８がオンであるため、電源＋Ｖ２→抵抗Ｒ５→トランジスタＴ５→ブラシ２６Ａ→コイル３２→ブラシ２６Ｂ→トランジスタＴ８→抵抗Ｒ８→グランドＧ２の経路で通常の電流が流れ、モータ２０が駆動される。このとき、短絡は検出されないが、位置フィードバックにより右回転の駆動が始まったときにトランジスタＴ７がオンになると、電源＋Ｖ２→抵抗Ｒ５→トランジスタＴ５→トランジスタＴ７→抵抗Ｒ７→グランドＧ２の経路で大電流が流れ、Ｉ５  ＞Ｉｍａｘ  となり、短絡が検出される。
【００４１】
トランジスタＴ８のオン故障が起きると、左回転の場合には、トランジスタＴ５がオンであるため、電源＋Ｖ２→抵抗Ｒ５→トランジスタＴ５→ブラシ２６Ａ→コイル３２→ブラシ２６Ｂ→トランジスタＴ８→抵抗Ｒ８→グランドＧ２の経路で通常の電流が流れ、モータ２０が駆動される。このとき、短絡は検出されないが、位置フィードバックにより右回転の駆動が始まったときに、電源＋Ｖ２→抵抗Ｒ６→トランジスタＴ６→トランジスタＴ８→抵抗Ｒ８→グランドＧ２の経路で大電流が流れ、Ｉ６  ＞Ｉｍａｘ  となり、短絡が検出される。
【００４２】
次に、第２実施例の制御回路１１０による、各駆動回路１２０、１３０からモータ２０への通電経路上での断線検出について説明する。
断線が生じたか否かは、上記の短絡検出がない場合に、制御指令電流がモータ２０の無負荷時の電流値相当に設定された非通電判定しきい値Ｉｍｉｎ  より大きく、且つ、前述の短絡検出において、短絡とは判定されておらず、且つ、各駆動回路１２０、１３０の各回転時にオンにされるトランジスタＴとそれぞれ直列接続された抵抗Ｒによる検出電流値Ｉが、モータ２０の無負荷時の電流値相当に設定された非通電判定しきい値Ｉｍｉｎ  より小さいときを断線検出として判定する。短絡と判定されていないことを条件に備えることは理由は、例えば、Ｙでグランドへ短絡があって、右回転中には抵抗Ｒ７に電流が流れずに断線と誤判定するからである。さらに、断線検出では、モータ２０が左回転駆動時か右回転駆動時かで、次に述べるそれぞれ異なった判定要領を用いる。
【００４３】
モータ２０の左回転駆動時には、各駆動回路１２０、１３０のオンにされるトランジスタＴ１、Ｔ４、Ｔ５、Ｔ８とそれぞれ直列接続された抵抗Ｒ１、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ８による検出電流値Ｉ１  、Ｉ４  、Ｉ５  、Ｉ８  が、モータ２０の無負荷時の電流値相当に設定された非通電判定しきい値Ｉｍｉｎ  より小さいか否かによって判定する。逆に、モータ２０の右回転駆動時には、各駆動回路１２０、１３０のオンにされるトランジスタＴ２、Ｔ３、Ｔ６、Ｔ７とそれぞれ直列接続された抵抗Ｒ２、Ｒ３、Ｒ６、Ｒ７による検出電流値Ｉ２  、Ｉ３  、Ｉ６  、Ｉ７  が、モータ２０の無負荷時の電流値相当に設定された非通電判定しきい値より小さいか否かによって最終的に断線検出を判定する。
【００４４】
第２駆動回路１３０からモータ２０までの間で発生する断線としては、例えば、図８において配線３０におけるＸで示した断線、図８にＹで示した配線３０の断線、トランジスタＴ５のオフ故障（常時オフ）、トランジスタＴ８のオフ故障、モータ２０のコイル３２の断線の５種類がある。以下、それぞれの場合について説明する。
【００４５】
配線３０のＸで断線が起きると、左右いずれの回転駆動時でも、検出電流値Ｉ５  、Ｉ６  、Ｉ７  、Ｉ８  がゼロとなり、非通電判定しきい値Ｉｍｉｎ  より小さくなる。従って、制御指令電流が非通電判定しきい値Ｉｍｉｎ  となった時点で、断線が検出される。
配線３０のＹで断線が起きると、左回転駆動のときには、電源＋Ｖ２→抵抗Ｒ５→トランジスタＴ５→配線３０→ブラシ２６Ａの通電経路で流れるべき電流が断線Ｙによって流れないので、電流Ｉ５  ＝０となる。従って、制御指令電流が非通電判定しきい値Ｉｍｉｎ  より大であれば、断線が検出される。右回転駆動のときには、ブラシ２６Ａ→配線３０→トランジスタＴ７→抵抗Ｒ７→グランドＧ２の通電経路で流れるべき電流が断線Ｙで流れないので、電流Ｉ７  ＝０となり、制御指令電流が非通電判定しきい値Ｉｍｉｎ  より大であれば、断線が検出される。
【００４６】
トランジスタＴ５のオフ故障が起きると、左回転駆動のとき、電源＋Ｖ２→抵抗Ｒ５→トランジスタＴ５→ブラシ２６Ａの通電経路で流れるべき電流が流れないので、電流Ｉ５  ＝０となり、制御指令電流が非通電判定しきい値Ｉｍｉｎ  より大であれば、断線が検出される。右回転駆動のときには、電源＋Ｖ２→抵抗Ｒ６→トランジスタＴ６→ブラシ２６Ｂ→コイル３２→ブラシ２６Ａ→トランジスタＴ７→抵抗Ｒ７→グランドＧ２の通電経路で電流が流れて、モータ２０が駆動されるため、断線検出ができないが、位置フィードバックにより左回転駆動が始まったとき、上記の断線検出が行われる。
【００４７】
トランジスタＴ８のオフ故障が起きると、左回転駆動のとき、電源＋Ｖ２→抵抗Ｒ５→トランジスタＴ５→ブラシ２６Ａ→コイル３２→ブラシ２６Ｂ→トランジスタＴ８→抵抗Ｒ８→グランドＧ２の通電経路で流れるべき電流が流れないので、電流Ｉ８  ＝０となり、制御指令電流が非通電判定しきい値Ｉｍｉｎ  より大であれば、断線が検出される。右回転駆動のときには、電源＋Ｖ２→抵抗Ｒ６→トランジスタＴ６→ブラシ２６Ｂ→コイル３２→ブラシ２６Ａ→トランジスタＴ７→抵抗Ｒ７→グランドＧ２の通電経路で電流が流れて、モータ２０が駆動されるため、断線検出ができないが、位置フィードバックにより左回転駆動が始まったとき、上記の断線検出が行われる。
【００４８】
モータ２０のコイル３２が断線した場合には、例えば、図８でＺ部分で断線した場合には、左回転駆動時には、電源＋Ｖ２→抵抗Ｒ５→トランジスタＴ５→ブラシ２６Ａ→コイル３２→ブラシ２５Ｂ→トランジスタＴ４→抵抗Ｒ４→グランドＧ１の通電経路で電流が流れ、抵抗Ｒ５の電流Ｉ５  では断線が検出できない。また、電源Ｖ１→抵抗Ｒ１→トランジスタＴ１→ブラシ２５Ａ→コイル３２→ブラシ２６Ｂ→トランジスタＴ８→抵抗Ｒ８→グランドＧ２の通電経路で電流が流れ、抵抗Ｒ８の電流Ｉ８  では断線が検出できない。このため、以下の方法で断線を検出する。
【００４９】
ＥＣＵ１００に電源からの電力が供給された起動時に、駆動回路１２０、１３０に対して、互いに逆回転用の信号を与える。これにより、第１ブラシ対２５のブラシ２５Ａと第２ブラシ対２６のブラシ２６Ｂ、第１ブラシ対２５のブラシ２５Ｂと第２ブラシ対２６のブラシ２６Ａは、それぞれ同電位になるため、第１ブラシ対２５と第２ブラシ対２６との間ではコイル３２には電流が流れず、ブラシ２５Ａ→ブラシ２５Ｂ間のコイル３２とブラシ２６Ａ→ブラシ２６Ｂ間のコイル３２にそれぞれ電流が流れる。正常であれば、このときモータ２０は回転しない。
【００５０】
しかし、このとき、コイル３２においてＺ部分で断線していると、ブラシ２５Ａ→ブラシ２５Ｂ間のコイル３２のみに電流が流れ、これによって、モータ２０は回転する。従って、各駆動回路１２０、１３０を逆回転用の信号を与えたときに、モータ２０の回転角を検出すれば、コイル３２に断線があるか否かを判定できる。
なお、起動時に、コイル３２の断線部位がＷの位置にあった場合には、上記の判定では、正常と判定されるため、一旦判定を行ってモータ２０を駆動して９０度回転させた後に、再び、上記のとおり、逆回転用の信号を各駆動回路１２０、１３０に与えて駆動して、再判定を行う。このとき、断線部位はＺの位置に来るので、上記のとおり、コイル３２の断線を判定できる。
【００５１】
上記の各故障以外の断線検出、短絡検出も、同様にして検出できる。例えば、抵抗Ｒ５の断線検出は、トランジスタＴ５のオフ故障を判定する場合と同様であり、端子２８付近でブラシ２６Ａ側の配線３０がグランドに短絡した場合やブラシ２６Ａがモータケースを介してグランドに短絡した場合などには、配線３０のＹでのグランド短絡と同様にして検出できる。
【００５２】
第２実施例では、駆動回路１２０、１３０のＨブリッジの上段と下段とにそれぞれ抵抗を設けて電流検出を行うため、以下のとおり、上段のみあるいは下段のみに検出用の抵抗を設けた場合と比較して、より確実に異常を検出することができる。以下、第２駆動回路１３０を例に説明する。
図９に示す比較例のように、各駆動回路１２０、１３０におけるＨブリッジの上段のみに抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ５、Ｒ６を設けて電流検出を行う場合に、例えば、下段のトランジスタＴ８にオフ故障が起きたときには、左回転駆動時には、電源＋Ｖ２→抵抗Ｒ５→トランジスタＴ５→ブラシ２６Ａ→コイル３２→ブラシ２５Ｂ→トランジスタＴ４→抵抗Ｒ４→グランドＧ１の経路で電流が流れるため、抵抗Ｒ５に電流が流れて０とはならない。すなわち、抵抗Ｒ５によって電流が検出されても、それが、必ずしもトランジスタＴ８を流れているとは限らないため、トランジスタＴ８のオフ故障の判定はできない。
同様に、回路の対称性を考慮すると、Ｈブリッジの上段のみの電流検出では、トランジスタＴ３、Ｔ４、Ｔ７のオフ故障については、判定できない。
【００５３】
逆に、図１０に示す比較例のように、各駆動回路１２０、１３０におけるＨブリッジの下段のみに抵抗Ｒ３、Ｒ４、Ｒ７、Ｒ８を設けて電流検出を行う場合に、例えば、上段のトランジスタＴ５にオフ故障が起きたときには、左回転駆動時には、電源＋Ｖ１→抵抗Ｒ１→トランジスタＴ１→ブラシ２５Ａ→コイル３２→ブラシ２６Ｂ→トランジスタＴ８→抵抗Ｒ８→グランドＧ２の経路で電流が流れるため、抵抗Ｒ８に電流が流れて０とはならない。すなわち、抵抗Ｒ８によって電流が検出されても、それが、必ずしもトランジスタＴ５を流れているとは限らないため、トランジスタＴ５のオフ故障の判定はできない。
同様に、回路の対称性を考慮すると、Ｈブリッジの上段のみの電流検出では、トランジスタＴ１、Ｔ２、Ｔ６のオフ故障については、判定できない。
【００５４】
これに対して、本発明の第２実施例のように、Ｈブリッジの上段と下段とにそれぞれ電流検出用の抵抗を設けることで、Ｈブリッジにおける各トランジスタＴ、抵抗Ｒおよび端子からモータ２０までのすべてについての故障を検出することができる。
【００５５】
次に、以上の断線検出をした場合の第２実施例の制御回路１１０の制御について説明する。
上記の抵抗Ｒ１〜Ｒ８の検出電流に基づいて断線を検出した場合には、制御回路１１０は、通常時に５ｍＳ毎に行っている上記の後輪操舵角指令値θｒ０の演算を中止し、断線が検出された時点で後輪操舵角指令値θｒ０を現在の後輪舵角θｒに設定する、
その後、後輪操舵角指令値θｒ０を０又は所定舵角θｎに近づけるように、１００ｍＳ毎（２０サイクル）に０．０１ｄｅｇ  ずつ更新する。他方、この後輪操舵角指令値θｒ０と後輪舵角θｒが一致するように、各駆動回路１２０、１３０のトランジスタＴ１〜Ｔ８をともにスイッチングする。
【００５６】
このとき、例えば、配線３０がＹで断線していれば、左回転させる場合には、第１駆動回路１２０では、電源＋Ｖ１→抵抗Ｒ１→トランジスタＴ１→ブラシ２５Ａ→コイル３２→ブラシ２５Ｂ→トランジスタＴ４→抵抗Ｒ４→グランドＧ１の経路で電流が流れるとともに、第２駆動回路１３０ではトランジスタＴ８がオンになることで、電源＋Ｖ１→抵抗Ｒ１→トランジスタＴ１→ブラシ２５Ａ→コイル３２→ブラシ２６Ｂ→トランジスタＴ８→抵抗Ｒ８→グランドＧ２の経路で電流が流れ、コイル３２に通電できるため、モータ２０を駆動できる。右回転させる場合には、第１駆動回路１２０では、電源＋Ｖ１→抵抗Ｒ２→トランジスタＴ２→ブラシ２５Ｂ→コイル３２→ブラシ２５Ａ→トランジスタＴ３→抵抗Ｒ３→グランドＧ１の経路で電流が流れるとともに、第２駆動回路１３０側では電源＋Ｖ２→抵抗Ｒ６→トランジスタＴ６→ブラシ２６Ｂ→コイル３２→ブラシ２５Ａ→トランジスタＴ３→抵抗Ｒ３→グランドＧ１の経路で電流を流すことができるため、モータ２０を駆動できる。
【００５７】
一方、トランジスタＴ５のオフ故障では、左回転させる場合には、電源＋Ｖ１→抵抗Ｒ１→トランジスタＴ１→ブラシ２５Ａ→コイル３２→ブラシ２５Ｂ→トランジスタＴ４→抵抗Ｒ４→グランドＧ１の経路でコイル３２に電流が流れるとともに、第２駆動回路１３０ではトランジスタＴ８がオンになることで、電源＋Ｖ１→抵抗Ｒ１→トランジスタＴ１→ブラシ２５Ａ→コイル３２→ブラシ２６Ｂ→トランジスタＴ８→抵抗Ｒ８→グランドＧ２の経路で電流が流れ、コイル３２に通電できるため、モータ２０を駆動できる。右回転させる場合には、電源＋Ｖ１→抵抗Ｒ２→トランジスタＴ２→ブラシ２５Ｂ→コイル３２→ブラシ２５Ａ→トランジスタＴ３→抵抗Ｒ３→グランドＧ１の経路で電流を流れるとともに、駆動回路１３０側からは電源＋Ｖ２→抵抗Ｒ６→トランジスタＴ６→ブラシ２６Ｂ→コイル３２→ブラシ２５Ａ→トランジスタＴ３→抵抗Ｒ３→グランドＧ１の経路でも電流を流すことができるため、モータ２０を駆動できる。
このように、コイル３２の２か所で電流を流すことができるため、大きなトルクが得られ、後輪３、４の中立位置への復帰動作が容易となる。
【００５８】
トランジスタＴ８のオフ故障の場合にも、同様に２箇所でコイル３２に通電することができるため、後輪３、４の中立位置への復帰動作を円滑に行うことができる。
配線３０がＸでの断線の場合には、ブラシ２５Ａとブラシ２５Ｂの間のコイル３２のみが正常に通電されるが、各駆動回路１２０、１３０を共に駆動すると、配線３０の正常側によって第１駆動回路１２０と第２駆動回路１３０との間でも電流が流れて、コイル３２を流れる電流が２か所になるため、回転トルクが大きくなる。
従って、断線検出時には、各駆動回路１２０、１３０を共に駆動することでコイル３２の２か所で電流を流すとができるため、断線箇所を別途特定する必要がなく、処理が簡単である。
以上のとおり、モータ２０は、断線してない回路によって駆動されて、後輪３、４は中立位置へ徐々に駆動される。
この駆動により、検出される後輪舵角θｒが所定舵角θ０  より小さくなったとき、リレーＬ１、Ｌ２の接点を開き、又トランジスタＴ１〜Ｔ８をすべてオフにする。
【００５９】
以上、第２実施例では、断線検出した場合に、各駆動回路１２０、１３０をともにスイッチング動作させるものを示したが、参考として、断線故障が検出された側の駆動回路によるスイッチング動作を行わない場合について、図１１を参考にして説明する。この比較例では、第２駆動回路１３０のトランジスタＴ８がオフ故障の場合の左回転駆動時を例にして説明する。
第２駆動回路１３０において、トランジスタＴ８のオフ故障が検出された場合に、第２駆動回路１３０のすべてのトランジスタＴ５〜Ｔ８をすべてスイッチング動作させないで、第１駆動回路１２０側のみでスイッチング動作を行うと、電流は、電源＋Ｖ１→抵抗Ｒ１→トランジスタＴ１→ブラシ２５Ａ→コイル３２→ブラシ２５Ｂ→トランジスタＴ４→抵抗Ｒ４→グランドＧ１の経路で流れる。しかし、図１１のブラシ２５Ａからブイシ２５Ｂに至るコイル３２を流れる電流のうち図中時計回りの矢印で示した電流は、コイルインピーダンスが高いため、電流量は少ない。従って、主たるトルクを発生するコイルは、図中反時計回りの矢印で示した１／４のコイルであり、回転トルクが大きくならない。
【００６０】
次に、第２実施例における短絡時の処理について説明する。
制御回路１１０により短絡が検出された場合には、制御回路１１０は、短絡が検出された側の駆動回路について、その駆動回路へ電流を供給するリレーの接点を接地するとともに、Ｈブリッジの上段の各トランジスタをともにオフし、下段の各トランジスタをともにオンにし、短絡が検出されていない側の駆動回路のみによってスイッチング動作を行う。
【００６１】
例えば、第２駆動回路１３０側で短絡が検出された場合には、リレーＬ２の接点をブランドＧ２へ切り替えるとともに、トランジスタＴ５、Ｔ６をオフ、トランジスタＴ７、Ｔ８をオンにする。この結果、ブラシ対２６から第２駆動回路１３０へ向かう電流は、ブラシ２６Ａでは、ダイオードＤ５および抵抗Ｒ５を介してグランドＧ２へ流され、ブラシ２６Ｂでは、ダイオードＤ６および抵抗Ｒ６を介してグランドＧ２へ流されることになる。
【００６２】
このとき、第１駆動回路１２０においてスイッチング動作を行うと、左回転時には、電源＋Ｖ１→抵抗Ｒ１→トランジスタＴ１→ブラシ２５Ａ→コイル３２→ブラシ２５Ｂ→トランジスタＴ４→グランドＧ１の経路で電流が流れるとともに、電源＋Ｖ１→抵抗Ｒ１→トランジスタＴ１→ブラシ２５Ａ→コイル３２→ブラシ２６Ｂ→トランジスタＴ８→グランドＧ２の経路でも電流が流れ、通電されるコイルが増える。また、右回転時でも、電源＋Ｖ１→抵抗Ｒ２→トランジスタＴ２→ブラシ２５Ｂ→コイル３２→ブラシ２５Ａ→トランジスタＴ３→グランドＧ１の経路で電流が流れるとともに、電源＋Ｖ１→抵抗Ｒ２→トランジスタＴ２→ブラシ２５Ｂ→コイル３２→ブラシ２６Ａ→トランジスタＴ７→グランドＧ２の経路でも電流が流れ、通電されるコイルが増える。
【００６３】
本実施例では、リレーＬ１、Ｌ２に２接点リレーを用いて、異常検出時に、駆動回路１２０、１３０の各電源供給側を接地させるようにしたが、本実施例のように２接点切り替え式のリレーを用いた第２実施例の場合と、単に接点の開閉のみを行うリレーを用いた比較例の場合とで、それぞれの通電されるコイル数の違いについて、表１に示す。
【００６４】
【表１】
0003601107.tif 000002
【００６５】
ここから明らかなとおり、単に短絡発生側のリレーの接点を開き、トランジスタをオフにするものと比較し、本実施例のように接地するものでは、通電されるコイルの数が増える分だけ、回転トルクを大きくすることができ、中立位置への復帰動作が容易に行われる。
また、短絡発生時に、２接点リレーを用いて、駆動回路の上段側を接地するようにすると、モータ２０の回生電流がモータ→ダイオード→リレー→トランジスタ→モータの経路で流れるため、モータに制動力を与えることができる。これによって、故障発生時に、後輪３、４の急激な転舵を抑制できる。
【００６６】
次に本発明の第３実施例を説明する。
第３実施例では、各駆動回路１２０、１３０において、ＰＷＭ信号に応じて共にオンにされるＨブリッジの対角位置のトランジスタを、異常発生時には、駆動回路１２０、１３０を駆動するとき、Ｈブリッジの駆動段のトランジスタのうちの上段（ハイサイド）のトランジスタのみをＰＷＭ信号に応じてスイッチング動作させ、下段（ローサイド）のトランジスタのスイッチング動作を行わないようにするものである。
これによって、短絡故障時に、正常な駆動回路および通電経路からＰＷＭ制御された電流が、正常側のブラシ対から通電され、そこからグランドに接続された故障発生側のブラシ対へ向けて結ばれたコイルにも同じＰＷＭ制御された電流を通電できる。この結果、電流制御が可能となる。
【００６７】
従って、例えば、駆動回路１３０の駆動段で短絡が発生して、ブラシ２６Ａ、２６Ｂが共に接地に接続された場合には、駆動回路１２０からのスイッチング動作により、左回転の場合には、電源Ｖ１→抵抗Ｒ１→トランジスタＴ１（ＰＷＭ）→ブラシ２５Ａ→コイル３２→ブラシ２５Ｂ→トランジスタＴ４→抵抗Ｒ４→グランドＧ１の経路で電流が流れるとともに、電源Ｖ１→抵抗Ｒ１→トランジスタＴ１（ＰＷＭ）→ブラシ２５Ａ→コイル３２→ブラシ２６Ｂ→グランドＧ２の経路でも電流が流れ、このとき、各電流は、ともに電流指令値に応じてＰＷＭ制御されたものであるため、過大なトルクを発生することがない。従って、モータ２０を位置決め制御するにあたって、ハンチング現象を起こさない。
【００６８】
右回転の場合にも、同様に、電源Ｖ１→抵抗Ｒ２→トランジスタＴ２（ＰＷＭ）→ブラシ２５Ｂ→コイル３２→ブラシ２５Ａ→トランジスタＴ３→抵抗Ｒ３→グランドＧ１の経路と、電源Ｖ１→抵抗Ｒ２→トランジスタＴ２（ＰＷＭ）→ブラシ２５Ｂ→コイル３２→ブラシ２６Ａ→グランドＧ２の経路で電流指令値に応じてＰＷＭ制御された電流が流れるため、過大なトルクを発生することがない。従って、モータ２０を位置決め制御するにあたって、ハンチング現象を起こさない。
【００６９】
なお、この実施例においては、短絡故障時には、通電されるコイルの数が正常時に比べて減少することから、故障時にも、正常時と同様の大きなトルクを確保するために、電流指令値に応じてＰＷＭ制御される電流値のデューティ比について、短絡故障時のデューティ比を正常動作時のデューティ比より大きくなるように、正常動作時のデューティ比＝Ｋ１・電流指令値、短絡故障時のデューティ比＝Ｋ２・電流指令値としたとき、
Ｋ１＜Ｋ２    （但し、Ｋ１、Ｋ２は定数）
の関係を設定してもよい。
これによって、故障発生時にも、トルク不足を生じることなく、且つ、ハンチングを発生することなく、円滑に後輪３、４を中立位置へ復帰させることができる。
なお、電流指令値の絶対値に応じて、Ｈブリッジのハイサイド及びローサイドの両方のトランジスタをＰＷＭ制御しても、同様の効果がある。
【００７０】
図１２にモータ２０の巻線方法を波巻きにした実施例を示す。
この実施例では、通常の操舵制御では、モータ２０をある方向に回転させる場合、駆動回路１２０からブラシ２５Ａ、２５Ｂ間に電圧を印加するとともに、駆動回路１３０からブラシ２６Ａ、２６Ｂ間に電圧を印加する。
駆動回路１２０からブラシ２５Ａ、２５Ｂ間に電圧を印加されると、電流は、整流子片３１ａ、３１ｆ、３１ｋとつながったコイル３２と、整流子片３１ｍ、３１ｅ、３１ｊとつながったコイル３２に流れる。
また駆動回路１３０からブラシ２６Ａ、２６Ｂ間に電圧を印加されると、電流は、整流子片３１ｇ、３１ｌ、３１ｄとつながったコイル３２と、整流子片３１ｇ、３１ｂ、３１ｊとつながったコイル３２に流れる。
この巻線方法でも、重ね巻きの場合と同様に、一方の系統が故障しても、通電可能なコイルおよび駆動系統が存在するので、モータの回転トルクを確保でき、中立復帰が可能である。
以上の各実施例では、各ピンを各ブラシ２５、２６毎に組にしたコネクタ２７、２８を用いたが、各ブラシ２５Ａ、２５Ｂ、２６Ａ、２６Ｂに接続された各線２９Ａ、２９Ｂ、３０Ａ、３０Ｂを、図１３に示すように、１本ずつ個別に駆動回路１２０、１３０と結線するように各ピン２７ａ、２７ｂ、２８ａ、２８ｂを個別に有する４個のコネクタ２７Ａ、２７Ｂ、２８Ａ、２８Ｂを設けてもよい。あるいは、コネクタの抜けやピン間ショートに対して信頼性を確保できるものを用いれば、図１４に示すように、各ピン２７ａ、２７ｂ、２８ａ、２８ｂを一体に有するコネクタ２７Ｃでもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を示す後輪操舵装置の構成図である。
【図２】本発明の実施例における重ね巻き４極４ブラシモータと駆動回路との関係を示す後輪操舵装置の部分回路図である。
【図３】本発明の第１実施例の駆動回路の駆動段およびモータの部分回路図である。
【図４】本発明の第１実施例における正常動作時の駆動等価回路である。
【図５】本発明の第１実施例における断線発生時の駆動等価回路である。
【図６】本発明の第１実施例における短絡発生時の駆動等価回路である。
【図７】本発明の第１実施例における回転数とトルクとの関係を示すモータの出力特性図である。
【図８】本発明の第２実施例の駆動回路の駆動段およびモータの部分回路図である。
【図９】本発明の第２実施例における効果を説明するための比較例におけるトランジスタＴ８のオフ故障時の左回転時電流経路を示す回路図である。
【図１０】本発明の第２実施例における効果を説明するための比較例におけるトランジスタＴ５のオフ故障時の左回転時電流経路を示す回路図である。
【図１１】本発明の第２実施例における駆動回路１３０を駆動しない場合のトランジスタＴ８のオフ故障時の左回転時電流経路を示す回路図である。
【図１２】本発明の他の実施例を示す波巻き４極４ブラシモータと駆動回路との関係を示す後輪操舵装置の部分回路図である。
【図１３】本発明のコネクタの他の実施例を示す重ね巻き４極４ブラシモータと駆動回路との関係を示す後輪操舵装置の部分回路図である。
【図１４】本発明のコネクタの他の実施例を示す重ね巻き４極４ブラシモータと駆動回路との関係を示す後輪操舵装置の部分回路図である。
【符号の説明】
１０  後輪操舵装置（直流電動機付き車両用操舵装置）
２０  モータ（直流電動機、直流電動機付き車両用操舵装置の駆動手段）
２１〜２４  界磁極（４つの磁極）
２５、２６  ブラシ対（２つのブラシ対）
２７ａ、２７ｂ、２８ａ、２８ｂ  ピン（複数の電源供給端子）
３２  コイル
１１０  制御回路（異常検出手段、中立復帰制御手段）
１２０、１３０  駆動回路
Ｔ１〜Ｔ８  トランジスタ（スイッチング手段）
Ｒ１〜Ｒ８  抵抗（電流検出手段）
Ｇ２  グランド
【図１】
0003601107.tif 000003
【図２】
0003601107.tif 000004
【図３】
0003601107.tif 000005
【図４】
0003601107.tif 000006
【図５】
0003601107.tif 000007
【図６】
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【図７】
0003601107.tif 000009
【図８】
0003601107.tif 000010
【図９】
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【図１０】
0003601107.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
0003601107.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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