(57)【要約】【課題】モータトルク変動の少ない廉価なブラシレスモータ及び電動パワーステアリング装置を提供する。【解決手段】回転位相センサ５０から出力され、回転位相の段階的な変化（増加又は減少）に対応する所定回転位相毎に出力が変化する通電位相信号Ｓｐに基づき、各相コイル２０に流れる相電流Ｉｐを切り換えると共に、トルクセンサ３４で検出される実モータトルクＴｍｒが、目標モータトルクＴｍｔに一致するように、前記各相コイル２０に通電する前記相電流Ｉｐの大きさを変化させる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸と一体に回転し周方向に磁極として複数の永久磁石が配置されたロータと、前記ロータに対向し空隙を介して各相コイルが配置されたステータと、を有するブラシレスモータにおいて、
前記ロータの回転に伴う前記永久磁石の磁極の回転位置を回転位相として検出し、前記回転位相の段階的な変化に対応する所定回転位相毎に出力が変化する通電位相信号を生成する回転位相センサと、
前記回転軸に取り付けられ、実モータトルクを検出するトルクセンサと、
前記各相コイルに各相電流を通電するモータ制御装置と、を備え、
前記モータ制御装置は、
前記所定回転位相毎に出力が変化する前記通電位相信号に基づき、前記各相コイルに流れる相電流を切り換えると共に、前記トルクセンサで検出される前記実モータトルクが目標モータトルクに一致するように前記各相コイルに通電する前記相電流の大きさを変化させる
ことを特徴とするブラシレスモータ。
【請求項２】
請求項１に記載のブラシレスモータにおいて、
前記各相コイルがＵ相コイルとＶ相コイルとＷ相コイルの３相コイルからなる場合、
前記回転位相センサは、前記所定回転位相毎である電気角６０度毎に出力が変化する通電位相信号を生成する構成とされ、
前記モータ制御装置は、
前記相電流を、Ｕ相コイルとＶ相コイル、Ｕ相コイルとＷ相コイル、Ｖ相コイルとＷ相コイル、Ｖ相コイルとＵ相コイル、Ｗ相コイルとＵ相コイル、Ｗ相コイルとＶ相コイルの各２相の相コイルに、前記通電位相信号に基づき１２０度通電範囲で相を換えて順次流す
ことを特徴とするブラシレスモータ。
【請求項３】
請求項２に記載のブラシレスモータにおいて、
各相電流の１２０度通電範囲を含む、前記永久磁石による磁束密度の半周期分の変化波形が矩形波又は正弦波ではなく、角の丸い略台形波状になっている
ことを特徴とするブラシレスモータ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のブラシレスモータにおいて、
前記トルクセンサは磁歪式トルクセンサである
ことを特徴とするブラシレスモータ。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のブラシレスモータにおいて、
前記回転位相センサは、
前記回転軸と一体に回転し、周方向に前記磁極の位置に対応して配されたセンサ用永久磁石を備える回転体と、
前記回転体に対向して固定配置され、前記回転体の前記センサ用永久磁石の回転の変化を検出する磁気検出センサと、を備えて構成される
ことを特徴とするブラシレスモータ。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載のブラシレスモータにおいて、
前記回転位相センサはホール素子センサ又は磁気抵抗素子センサを備える
ことを特徴とするブラシレスモータ。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載のブラシレスモータを搭載した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】
この発明は、ロータを永久磁石とし、ステータを界磁コイルとしたブラシレスモータ及びこのブラシレスモータを搭載した電動パワーステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、運転者の操舵力をアシストするアシスト用モータの回転軸にトルクセンサを設け、前記トルクセンサの出力信号（モータトルク信号）に基づき、ＥＰＳ（電動パワーステアリング）制御を行う技術が知られている。
【０００３】
特許文献１には、アシスト用モータの回転軸に設けられたピニオンギヤがステアリングシャフトに設けられたハイポイドギヤに噛合する減速機構を備える電動パワーステアリング装置が開示されている。
【０００４】
この電動パワーステアリング装置では、前記アシスト用モータのトルクの変動を原因として前記減速機構の噛合部分にバックラッシの変動が生じると開示されている（特許文献１の［００３３］）。
【０００５】
特許文献１には、前記アシスト用モータの回転軸に設けたトルクセンサの出力信号（モータトルク信号）等の変化に応じて、前記ハイポイドギヤと前記ピニオンギヤの噛み合い度合いを増減させる圧電性カラーへの印加電圧を変化させることで、前記バックラッシの変化を補償できると開示されている（特許文献１の［００２１］、［００３４］〜［００３７］）。
【０００６】
しかし、特許文献１には、前記トルクセンサの電気的・機械的な具体的な構成についての記載はなく、前記トルクセンサがＥＣＵに接続されると記載されているに過ぎない（特許文献１の［００２４］）。
【０００７】
特許文献２には、アシスト用モータの回転軸に磁歪式トルクセンサを設け、磁歪式トルクセンサから出力されるトルクセンサ信号（実モータトルク信号）と目標モータトルク信号に基づいて前記アシスト用モータのトルクを制御することが開示されている（特許文献２の［００１８］、［００１９］、［００２２］〜［００２５］）。
【０００８】
特許文献３には、前記した磁歪式トルクセンサのより詳細な構成例が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平１１−５５４８号公報
【特許文献２】特開２００６−７９３１号公報
【特許文献３】特開２００９−２６４８１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献２には、磁歪式トルクセンサを設けたアシスト用モータを駆動するモータ電流算出手段の具体的な算出・制御手法は記載されていないが、回転位相センサであるレゾルバを有していることが記載されている（特許文献２の［００２３］）。
【００１１】
このことから特許文献２では、１度（「゜」、［ｄｅｇ］）毎等に位相（角度）が増加する連続回転位相を検出する高分解能で複雑な構成の前記レゾルバを用いた従来のベクトル制御（電流制御）をマイナーループに有し、モータ出力を安定させるためにトルク制御を前記電流制御の外側にメジャーループとして設けた制御構成であるものと考えられる。
【００１２】
この場合、前記アシスト用モータは、ベクトル制御のための正弦波状に変化する磁束密度を発生させる磁路が必要となり構造が複雑になると共に、制御回路や制御アルゴリズムが複雑になるという課題がある。
【００１３】
ところで、正弦波状に変化する磁束密度が発生できれば１８０度通電方式の正弦波通電（正弦波駆動）が可能になり、モータトルク変動の発生を解消することができる。しかしながら、正弦波状に変化する磁束密度の発生には複雑なステータティース形状、永久磁石断面形状、及び着磁方向の設計が必要となり、設計が高度で複雑になる。さらに正弦波通電用の通電電流を流すために、高分解能で高価なレゾルバで検出した角度を元に、高速・高価なマイクロコンピュータでベクトル制御を行うことが必要になる。
【００１４】
この発明は、このような課題を考慮してなされたものであり、ブラシレスモータの相電流を測定する電流センサ及びベクトル制御（電流制御）が不要であるにも拘わらず、簡単な構成且つ簡単な制御アルゴリズムで、モータトルク変動の少ない廉価なブラシレスモータ及び電動パワーステアリング装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
この発明に係るブラシレスモータは、回転軸と一体に回転し周方向に磁極として複数の永久磁石が配置されたロータと、前記ロータに対向し空隙を介して各相コイルが配置されたステータと、を有するブラシレスモータにおいて、前記ロータの回転に伴う前記永久磁石の磁極の回転位置を回転位相として検出し、前記回転位相の段階的な変化（増加又は減少）に対応する所定回転位相毎に出力が変化する通電位相信号を生成する回転位相センサと、前記回転軸に取り付けられ、実モータトルクを検出するトルクセンサと、前記各相コイルに各相電流を通電するモータ制御装置と、を備え、前記モータ制御装置は、前記所定回転位相毎に出力が変化する前記通電位相信号に基づき、前記各相コイルに流れる相電流を切り換えると共に、前記トルクセンサで検出される前記実モータトルクが目標モータトルクに一致するように前記各相コイルに通電する前記相電流の大きさを変化させる。
【００１６】
この発明によれば、回転位相センサから出力され、回転位相の段階的な変化に対応する所定回転位相毎に出力が変化する通電位相信号に基づき、各相コイルに流れる相電流を切り換えると共に、トルクセンサで検出される実モータトルクが、目標モータトルクに一致するように、前記各相コイルに通電する前記相電流の大きさを変化させるようにしたので、モータトルクを制御する際に、高価な相電流センサが不要で、簡単・廉価な構成でモータトルク変動を抑制できるブラシレスモータを提供できる。また、例えば、１度毎等に位相（角度）が増加する連続回転位相を検出する高分解能で複雑な構成のレゾルバ等の高精度回転位相センサが不要になるので、その分、ブラシレスモータのコストを低減でき信頼性を向上させることができる。
【００１７】
なお、レゾルバ等の高精度回転位相センサの連続回転位相を分周し、所定回転位相毎に出力が変化する通電位相信号を生成する回転位相センサもこの発明に含まれる。
【００１８】
ここで、前記各相コイルがＵ相コイルとＶ相コイルとＷ相コイルの３相コイルからなる場合、前記回転位相センサは、前記所定回転位相毎である電気角６０度毎に出力が変化する通電位相信号を生成する構成とされ、前記モータ制御装置は、前記相電流を、Ｕ相コイルとＶ相コイル、Ｕ相コイルとＷ相コイル、Ｖ相コイルとＷ相コイル、Ｖ相コイルとＵ相コイル、Ｗ相コイルとＵ相コイル、Ｗ相コイルとＶ相コイルの各２相の相コイルに、前記通電位相信号に基づき１２０度通電範囲で相を換えて順次流すようにすることが好ましい。
【００１９】
このように、３相の各相コイルの相電流を、各２相の相コイルに１２０度通電範囲で相を換えて順次流すようにしたので、制御が簡単になり、制御回路の回路構成が簡単になる。
【００２０】
この場合、各相電流の１２０度通電範囲を含む、前記永久磁石による磁束密度の半周期分の変化波形が矩形波又は正弦波ではなく、角の丸い略台形波状になっていてもよい。正弦波や矩形波の磁束密度の変化を発生させるステータやロータの複雑な構成が不要で、且つ複雑な構成を得るための詳密な設計が不要になるので、ブラシレスモータを廉価に且つ開発期間を短縮して製作することができる。
【００２１】
前記トルクセンサを磁歪式トルクセンサで構成することにより、回転軸を含む駆動系の捩り剛性を高くできて捩り共振を起こしにくく、高周波まで駆動制御の周波数特性を広げることができる。
【００２２】
また、前記回転位相センサは、前記回転軸と一体に回転し、周方向に前記磁極の位置に対応して配されたセンサ用永久磁石を備える回転体と、前記回転体に対向して固定配置され、前記回転体の前記センサ用永久磁石の回転の変化を検出する磁気検出センサと、を備えて構成されるようにしてもよい。回転位相センサを簡単な構成で構築できる。
【００２３】
さらに、前記回転位相センサはホール素子センサ又は磁気抵抗素子センサを備えるようにしてもよい。回転位相センサとしてホール素子センサや磁気抵抗素子センサを使用することで、磁気式のレゾルバや光学式のロータリーエンコーダ等の複雑な構成で高価な高精度の回転角度センサを必要としない。
【００２４】
３相中、１２０度通電範囲ずつの２相通電を採用した場合、前記ホール素子センサ又は前記磁気抵抗素子センサで十分な精度の回転位相を検出することができる。
【００２５】
なお、この発明に係るブラシレスモータを搭載した電動パワーステアリング装置もこの発明に含まれる。この電動パワーステアリング装置は、駆動制御が簡単であり、コストが低減できる優れた性能の電動パワーステアリング装置である。
【発明の効果】
【００２６】
この発明によれば、ブラシレスモータの相電流を測定する電流センサ及びベクトル制御（電流制御）が不要であるにも拘わらず、簡単な構成且つ簡単な制御アルゴリズムで、モータトルク変動の少ないブラシレスモータ及び電動パワーステアリング装置のコストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】この発明の第１実施形態に係るブラシレスモータを示す一部断面正面図である。
【図２】図１のブラシレスモータのＩＩ−ＩＩ線一部省略断面図である。
【図３】回転位相センサの動作説明表である。
【図４】モータ本体とＥＣＵとからなる第１実施形態に係るブラシレスモータの回路ブロック図である。
【図５】相電流の通電パターンを示すタイミング図である。
【図６】モータトルクを示す波形図である。
【図７】磁束密度波形が通電区間で一定値でない場合の相電流の通電パターンを示すタイミング図である。
【図８】この発明の第２実施形態に係る電動パワーステアリング装置を示す模式的構成図である。
【図９】図８に示した電動パワーステアリング装置のＩＸ−ＩＸ線断面図である。
【図１０】この発明の第２実施形態に係る電動パワーステアリング装置の変形例の電動パワーステアリング装置を示す模式的構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、この発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００２９】
［第１実施形態］
図１は、この発明の第１実施形態に係るブラシレスモータ１０の一部断面正面構成を示す。
【００３０】
ブラシレスモータ１０は、モータ本体（単に、モータともいう。）９０と、該モータ本体９０を駆動制御するモータ駆動制御装置としてのＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）４０とから構成される。ＥＣＵ４０は、マイクロコンピュータを含む計算機であり、ＣＰＵ（中央処理装置）、メモリであるＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭも含む。）、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、その他、Ａ／Ｄ変換器、Ｄ／Ａ変換器、及びモータ駆動装置等の入出力装置、計時部としてのタイマ等を有しており、ＣＰＵがＲＯＭに記録されているプログラムを読み出し実行することで各種機能実現部（機能実現手段）、例えば制御部、演算部、及び処理部等として機能する。
【００３１】
モータ本体９０は、カップ状のモータケース１１と、このモータケース１１の開口端に結合されるモータハウジング１２とを備えており、モータケース１１とモータハウジング１２にそれぞれ設けた一対の軸受１４ａ、１４ｂで回転軸１６を回転自由に支持している。
【００３２】
モータケース１１の内周面には、ステータコア（ヨーク、ティース）２２が支持され、このステータコア２２を軸方向に貫通する複数のボビン２４には、相電流Ｉｐ（モータ電流）が供給される相コイル２０（後述するようにＵ相コイル２０ｕとＶ相コイル２０ｖとＷ相コイル２０ｗ）が巻回されて配置され、ステータ２６が形成されている。
【００３３】
ステータ２６の内周面には空隙を介して対向するように、磁極としての複数の永久磁石（不図示）が周方向に且つ回転軸１６に平行に配置されたロータ２８が配置され、このロータ２８は、回転軸１６と一体に回転する。
【００３４】
すなわち、ロータ２８は、内周側から回転軸１６、バックヨーク（不図示）、永久磁石（不図示）、及び永久磁石カバーが回転軸１６に対して略同心円状に配置された構成にされている。
【００３５】
この実施形態に係るブラシレスモータ１０は、ロータ２８が、６極（極対数３）のロータとされ、換言すれば、電気角３６０度に対して機械角１２０度が対応し、ステータ２６が、重ね巻ステータであって、１８個のティースを備えるように構成されている。なお、６極９スロットの突極巻ステータの構成であってもよい。
【００３６】
このように、この第１実施形態に係るブラシレスモータ１０は、ロータ２８に永久磁石を有し、ステータ２６にステータコア（ヨーク）２２と相コイル２０を有する、いわゆるインナーロータ式のブラシレスモータに構成されている。なお、この発明は、アウターロータ式のブラシレスモータに適用してもよい。
【００３７】
ブラシレスモータ１０は、後述する電動パワーステアリング装置１００等に利用され、回転軸１６に発生したトルク（モータトルク）が、回転軸１６に嵌入された（圧入固定された）継手軸（カップリング軸）３０の先端部に形成された継手（カップリング）３２を介して減速機（後述）に伝達される。
【００３８】
モータハウジング１２から継手３２が突出する回転軸１６の左端側には、ブラシレスモータ１０の実モータトルクＴｍｒを検出する公知の磁歪式トルクセンサがトルクセンサ３４として設けられている。
【００３９】
トルクセンサ３４は、継手軸３０の外周に磁歪膜４２が施された後に異方性が付与されている。継手軸３０の外周に施された磁歪膜４２を取り囲むように、実モータトルクＴｍｒによって変化する磁歪膜４２の透磁率変化をインピーダンス変化として検出するための検出コイル４４が設けられ、検出コイル４４を内面に保持する円筒状の取付部材４６がモータハウジング１２にねじ４８により固定されている。
【００４０】
トルクセンサ３４の検出コイル４４により検出される検出トルク信号である実モータトルクＴｍｒは、センサハーネス３３、コネクタ３５及びコネクタ３６を介してモータ駆動制御装置としてのＥＣＵ４０に伝達される。
【００４１】
前記のインピーダンス変化を実モータトルクＴｍｒに変換する図示しない変換回路（インターフェイス回路）は、検出コイル４４の近傍に設けてもよく、ＥＣＵ４０内に設けてもよい。
【００４２】
回転軸１６には、また、ブラシレスモータ１０の回転位相θｍを検出し、相コイル２０への通電タイミングを決定するための通電位相信号Ｓｐを出力する回転位相センサ５０を構成するセンサマグネット５２が設けられている。
【００４３】
一方、回転位相センサ５０を構成するセンサマグネット５２のＮ極とＳ極の磁極の回転位置を検出する検出素子５４が、モータハウジング１２に固定された基板５６上に搭載されている。回転位相センサ５０は、センサマグネット５２及び検出素子５４の他に後述する通電位相信号生成部５１（図４）から構成されている。
【００４４】
図２は、図１のブラシレスモータ１０の検出素子５４を通るＩＩ−ＩＩ線一部省略断面図を示している。
【００４５】
回転軸１６と一緒に回転する回転体（回転板）としてのセンサマグネット５２はリング状に形成されており、周方向にＮ極とＳ極の磁極を形成するセンサ用永久磁石６０が６０度＝π／３［ｒａｄ］毎に交互に６極（３極対数）分配置されている。
【００４６】
一方、回転位相センサ５０を構成するセンサマグネット５２の永久磁石６０のＮ極とＳ極の回転位置を検出する磁気検出センサとしての検出素子５４（５４ａ、５４ｂ、５４ｃ）が、基板５６（図１参照）上に周方向に４０度間隔で３個固定されており、回転軸１６の回転位相θｍ、すなわちブラシレスモータ１０のロータ２８の回転位相θｍを検出する。
【００４７】
この検出素子５４はホール素子やＭＲ素子（磁気抵抗素子）等により構成され、この実施形態ではホール素子により構成されている。
【００４８】
さらに、回転位相センサ５０は、通電位相信号Ｓｐを生成する通電位相信号生成部５１（図４参照）を基板５６上に備える。
【００４９】
図３は、回転位相センサ５０の動作説明表６２を示している。
【００５０】
図４は、モータ本体９０とＥＣＵ４０とからなる第１実施形態に係るブラシレスモータ１０の回路ブロック図を示している。
【００５１】
回転位相センサ５０は、相コイル２０（Ｕ相コイル２０ｕ、Ｖ相コイル２０ｖ、Ｗ相コイル２０ｗ）への通電タイミングを決定するためのものであるため、センサマグネット５２のセンサ用永久磁石６０のＮ極とＳ極が分離できればよく、回転位相センサ５０の検出素子５４（５４ａ、５４ｂ、５４ｃ）の各センサ出力は例えば、検出素子５４（５４ａ、５４ｂ、５４ｃ）が永久磁石６０の回転位置、例えばＮ極の位置を検出したときに正値のＨｉ（ハイレベル）＝１を出力し、Ｓ極の位置を検出したときに負値のＬｏ（ローレベル）＝０を出力する２値出力でよく、レゾルバのような１度程度の高分解能の角度センサを必要としない。
【００５２】
図３例では、検出素子５４ａ、５４ｂ、５４ｃの出力にそれぞれ重み１、２、４を割り当てることにより、回転位相センサ５０により、原点と、電気角６０度ごとの分解能で段階的に回転位相θｍを検出できることが分かる。つまり、回転位相センサ５０は、電気角６０度毎に段階的に回転位相θｍ｛６０、１２０、１８０、２４０、３００、３６０（０）、６０、…｝を検出している。
【００５３】
実際上、回転位相センサ５０を構成する通電位相信号生成部５１は、検出素子５４ａ、５４ｂ、５４ｃにより検出される正負でそれぞれ階調を有する信号を、比較器（不図示）により正は１、負は０の２値出力信号に変換する。通電位相信号生成部５１は、さらに前記２値出力信号を、検出素子５４ａ、５４ｂ、５４ｃの各正出力の「１」をそれぞれ「１」、「２」、「４」に重み付けする重み付け加算器により加算し、加算結果（合計）の（３）、（２）、（６）、（４）、（５）、（１）をそれぞれ１、２、３、４、５、６の値に便宜上変換することで、回転位相θｍの６０度の段階的な変化（ここでは増加であるが、逆回転である場合には減少）に対応する所定回転位相毎、すなわち原点から６０度毎に出力が一意に変化する通電位相信号Ｓｐを生成している。
【００５４】
つまり、通電位相信号Ｓｐの値１が６０度、値２が１２０度、値３が１８０度、値４が２４０度、値５が３００度、値６が３６０（０）度に対応しているので、通電位相信号Ｓｐを相電流Ｉｐの切換タイミング信号として利用することができる。
【００５５】
なお、通電位相信号Ｓｐは、基板５６上で生成し、センサハーネス３３を通じてＥＣＵ４０に供給してもよく、検出素子５４ａ、５４ｂ、５４ｃの出力を、センサハーネス３３を通じてＥＣＵ４０に供給し、ＥＣＵ４０内で通電位相信号Ｓｐを生成してもよい。なお、図３の動作説明表６２において、「Ｕ−Ｖ通電」等の意味については後述する。
【００５６】
図１例のブラシレスモータ１０では、回転軸１６と一体（一緒）に回転するセンサマグネット５２を設けているが、センサマグネット５２を設けることなく、周方向にＮ極とＳ極の磁極（永久磁石）が交互に６０度毎に配置されたロータ２８と、このロータ２８の磁極変化を検出する検出素子５４（５４ａ、５４ｂ、５４ｃ）とで、回転位相センサ５０を構成してもよい。
【００５７】
段階的に回転位相θｍを検出し通電位相信号Ｓｐを生成する回転位相センサ５０は、このように磁気式ではなく、光学式であっても、簡易な構成で製作することができる。
【００５８】
以上のように構成されるブラシレスモータ１０では、ＥＣＵ４０に対し外部から供給される目標モータトルクＴｍｔ、又は、後述するように、ＥＣＵ４０が図示しない車両の車速と、ステアリング軸の軸トルク及び操舵角とを基に内部で発生させた目標モータトルクＴｍｔと、トルクセンサ３４で検出した実モータトルクＴｍｒとが一致するように、ＥＣＵ４０で相電流Ｉｐの大きさが決定されると共に、回転位相センサ５０で検出した回転位相θｍ、つまり通電位相信号Ｓｐに基づいて、相コイル２０の各相に通電する相電流Ｉｐ（Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗ）のタイミングが決定され、タイミングの制御された相電流Ｉｐ（Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗ）がＥＣＵ４０からコネクタ５９、コネクタ５８及び３相ハーネス５７（図１）を介してステータ２６の各相コイル２０に通電される。
【００５９】
上記したように、図４は、モータ本体９０とＥＣＵ４０とからなる第１実施形態に係るブラシレスモータ１０の回路ブロック図を示している。
【００６０】
図４に示しているように、モータ本体９０は、基本的には、Ｕ相コイル２０ｕとＶ相コイル２０ｖとＷ相コイル２０ｗとの相コイル（３相コイル）２０が設けられたステータ２６と、トルクセンサ３４及び回転位相センサ５０（センサマグネット５２）が設けられた回転軸１６と一体的に回転するロータ２８とから構成される。
【００６１】
ＥＣＵ４０は、減算部７０と、ＰＩ（比例・積分）制御部７２と、３相ブリッジ駆動回路７４と、３相ブリッジ回路７６とから構成される。
【００６２】
３相ブリッジ回路７６は、電源Ｖｃｃと接地（ＧＮＤ）間に接続される上アーム素子と下アーム素子の直列回路からなるＵ相ブリッジ回路７６ｕと、Ｖ相ブリッジ回路７６ｖと、Ｗ相ブリッジ回路７６ｗとから構成される。
【００６３】
上アーム素子Ｑ１、Ｑ３、Ｑ５、及び下アーム素子Ｑ２、Ｑ４、Ｑ６は、それぞれ、半導体スイッチング素子であるＭＯＳＦＥＴから構成されている。上アーム素子Ｑ１、Ｑ３、Ｑ５、及び下アーム素子Ｑ２、Ｑ４、Ｑ６のオン・オフの制御端子である各ゲート端子には、３相ブリッジ駆動回路７４からゲート駆動信号Ｓｇ１〜Ｓｇ６が供給される。
【００６４】
Ｕ相ブリッジ回路７６ｕは、上アーム素子Ｑ１と下アーム素子Ｑ２とから構成され、中点（接続点）がＵ相コイル２０ｕの一端に接続されている。
【００６５】
Ｖ相ブリッジ回路７６ｖは、上アーム素子Ｑ３と下アーム素子Ｑ４とから構成され、中点（接続点）がＶ相コイル２０ｖの一端に接続されている。
【００６６】
Ｗ相ブリッジ回路７６ｗは、上アーム素子Ｑ５と下アーム素子Ｑ６とから構成され、中点（接続点）がＷ相コイル２０ｗの一端に接続されている。
【００６７】
Ｕ相コイル２０ｕ、Ｖ相コイル２０ｖ、及びＷ相コイル２０ｗの各他端は共通に接続され中点（接続点）８０を形成している。
【００６８】
このように構成されるブラシレスモータ１０では、外部（例えば、他のＥＣＵ）から供給されるかＥＣＵ４０で生成される目標モータトルクＴｍｔと、トルクセンサ３４が検出した実モータトルクＴｍｒとが一致するように、換言すれば、減算部７０での誤差（偏差）ｅｔ（ｅｔ＝Ｔｍｔ−Ｔｍｒ）がゼロ値になるようにＰＩ制御部７２によりモータ駆動信号Ｖｔが生成され、３相ブリッジ駆動回路７４に供給される。
【００６９】
一方、回転位相センサ５０の通電位相信号生成部５１で生成された通電位相信号Ｓｐが、３相ブリッジ駆動回路７４に入力される。
【００７０】
３相ブリッジ駆動回路７４は、ステータ２６の各相コイル２０に通電するタイミングを決定する。
【００７１】
すなわち、３相ブリッジ駆動回路７４は、モータ駆動信号Ｖｔとステータ２６の各相コイル２０に通電するタイミングを示す通電位相信号Ｓｐに基づいてゲート駆動信号Ｓｇ１〜Ｓｇ６を生成し、ゲート駆動信号Ｓｇ１〜Ｓｇ６により３相ブリッジ回路７６をＰＷＭ（パルス幅変調）駆動し、各相コイル２０に相電流Ｉｐ（Ｉｐ＝Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗ）を通電させる。
【００７２】
この場合、ブラシレスモータ１０の回転軸１６の軸トルクである実モータトルクＴｍｒを検出するトルクセンサ３４に広い周波数範囲で周波数特性がよい磁歪式トルクセンサを用いているので、モータ駆動制御に必要な数百Ｈｚを上回る応答までの制御が可能である。
【００７３】
図５は、相電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗの通電パターンのタイミング図を示す。
【００７４】
実線の波形で示す矩形波の相電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗは、回転位相センサ５０で生成された通電位相信号Ｓｐ（回転位相θｍ）に基づき、上アーム素子Ｑ１、Ｑ３、Ｑ５と下アーム素子Ｑ２、Ｑ４、Ｑ６が、通電タイミング表８２（図３の動作説明表６２も参照）に示すように、電気角θで、θ＝１２０度（１２０度）通電される。
【００７５】
なお、通電位相信号Ｓｐの採る値（１〜６）によって上アーム素子Ｑ１、Ｑ３、Ｑ５の内の１つと、下アーム素子Ｑ２、Ｑ４、Ｑ６の内の１つとを１２０度通電が行えるようにＰＷＭ駆動させ、対応する２つの直列に接続された相コイル２０に相電流Ｉｐを流すための通電タイミング表８２（動作説明表６２）は、ＥＣＵ４０内の図示しないメモリ（記憶部）に予め記憶され、３相ブリッジ駆動回路７４により参照される。
【００７６】
具体的に、この１２０度通電（通電間隔が１２０度）では、例えば、通電位相信号Ｓｐの値がＳｐ＝２のＵ−Ｗ通電（図３、図５参照）状態を例として説明すると、例えば、電気角θ度が、θ＝１３５度の位置では、ゲート駆動信号Ｓｇ１とゲート駆動信号Ｓｇ６により上アーム素子Ｑ１と下アーム素子Ｑ６のみが通電状態（オン状態）にされ、電源Ｖｃｃから流れ出したＵ相電流Ｉｕが上アーム素子Ｑ１を通じてＵ相コイル２０ｕの中点８０まで流れ込み、その中点８０からはＷ相電流ＩｗとしてＷ相コイル２０ｗに流れ込み、Ｗ相コイル２０ｗから流れ出たＷ相電流Ｉｗが下アーム素子Ｑ６を通じて接地まで流れる。
【００７７】
すなわち、１２０度通電では、常に、ある１相のコイル（上例では、Ｕ相コイル２０ｕ）から他の１相のコイル（上例では、Ｗ相コイル２０ｗ）に向かう２相分の相コイル２０のみに相電流Ｉｐが流れることになる。
【００７８】
図５において、破線で示す波形は、ある回転数におけるＵ、Ｖ、Ｗ相の各相の磁束密度（Ｕ相磁束密度Ｂｕ、Ｖ相磁束密度Ｂｖ、Ｗ相磁束密度Ｂｗ）の波形を示している。
【００７９】
なお、磁束密度Ｂｕ、Ｂｖ、Ｂｗの各波形と、相電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗの各波形は、いずれも振幅が同じになるように規格化して描いている。
【００８０】
この場合、磁束密度Ｂｕ、Ｂｖ、Ｂｗの各波形は、正弦波になっていない、角の丸い略台形波状の波形になっている。この磁束密度Ｂｕ、Ｂｖ、Ｂｗに比例して発生しトルクセンサ３４で検出される実モータトルクＴｍｒが、目標モータトルクＴｍｔと一致するようにＥＣＵ４０（のＣＰＵ）が相電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗの大きさを通電制御するため、Ｕ、Ｖ、Ｗ各相の相電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗを検出する電流センサが必要ではない。
【００８１】
図６はモータトルクの波形を示す。
【００８２】
図６に示すように、この実施形態に係るブラシレスモータ１０では、破線で示す目標モータトルクＴｍｔと、実線で示す実モータトルクＴｍｒが一致するように制御されている。
【００８３】
図５に示すように、Ｕ、Ｖ、Ｗ相の各相の磁束密度（Ｕ相磁束密度Ｂｕ、Ｖ相磁束密度Ｂｖ、Ｗ相磁束密度Ｂｗ）の波形が、１２０度の通電区間で図示のように一定値（理想値）である場合には、一定の目標モータトルクＴｍｔに実モータトルクＴｍｒを一致させるように制御した場合には、Ｕ、Ｖ、Ｗ各相の相電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗの波形は、その１２０度の通電区間では、図５に示すように、一定値でよい。
【００８４】
一方、Ｕ、Ｖ、Ｗ相の各相の磁束密度（Ｕ相磁束密度Ｂｕ、Ｖ相磁束密度Ｂｖ、Ｗ相磁束密度Ｂｗ）の波形は、通常、通電区間（図５中の１２０゜の各区間）の中で一定値ではなく、例えば、図７の破線の波形に示すように、各通電区間（図７中の１２０゜の各区間）の中で変動している。
【００８５】
図７例のように、たとえ、通電区間の開始部分と中間部分と終止部分で磁束密度Ｂｕ、Ｂｖ、Ｂｗの波形の振幅が小さくなっていても、ＥＣＵ４０が、一定（一定値）の目標モータトルクＴｍｔに実モータトルクＴｍｒを一致させるように制御しているので、Ｕ、Ｖ、Ｗ各相の相電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗの波形の振幅が、図７の実線の波形に示すように、その１２０゜の各通電区間中、磁束密度Ｂｕ、Ｂｖ、Ｂｗの減少している開始部分と中間部分と終止部分でそれぞれ大きくなるように制御される。
【００８６】
つまり、Ｕ、Ｖ、Ｗ各相の相電流Ｉｕ、Ｉｖ、ＩｗとＵ、Ｖ、Ｗ相の各相の磁束密度Ｂｕ、Ｂｖ、Ｂｗとの積（Ｉｕ×Ｂｕ、Ｉｖ×Ｂｖ、Ｉｗ×Ｂｗ）にモータトルクが比例することを考慮すれば、Ｕ、Ｖ、Ｗ各相の相電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗの波形の振幅が、図７に示すように、その１２０゜の通電区間中、磁束密度Ｂｕ、Ｂｖ、Ｂｗの減少している開始部分と中間部分と終止部分で大きくなるように制御すれば、図６に示したように、目標モータトルクＴｍｔに実モータトルクＴｍｒを一致させることができることが分かる。
【００８７】
より一般的に説明すると、たとえ、磁束密度Ｂｕ、Ｂｖ、Ｂｗの各波形が図７に示すように、１２０゜の通電区間の中で一定（一定値）ではなく変動していても、ＥＣＵ４０により、相電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗを、磁束密度Ｂｕ、Ｂｖ、Ｂｗの変動を補償するように変化させることで、図６に示したように、実モータトルクＴｍｒを、一定値の目標モータトルクＴｍｔに一致した一定値に制御することができる。
【００８８】
つまり、ロータ２８の磁極を構成する永久磁石（不図示）の着磁がばらついたり、ステータ２６のティース（不図示）の透磁率がばらついたりして磁束密度Ｂｕ、Ｂｖ、Ｂｗの波形が歪んだとしても（磁束分布が歪んだとしても）、実モータトルクＴｍｒが一定の目標モータトルクＴｍｔになるように相電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗを補償制御することにより図６に示したような滑らかな（一定の）出力モータトルク（実モータトルクＴｍｒ）を得ることができる。
【００８９】
ここで第１実施形態に係る１２０度通電方式のブラシレスモータ１０の利点を１８０度通電方式のブラシレスモータと対比して説明する。
【００９０】
１８０度通電方式の正弦波通電（正弦波駆動）は、ロータの回転角度に応じて連続的にステータのコイルの電圧を正弦波状に変化させロータを回転させる方法で、１２０度位相をずらした正弦波電圧を各相に入力することで、モータトルク変動をなくすことを主目的としている。
【００９１】
この目的を達成するためには、正弦波の磁束（誘起電圧も正弦波）を有するモータを製作して、これに正弦波の電流を通電することが必要になる。
【００９２】
すなわち、正弦波の磁束密度波形になるように、複雑なステータティース形状、磁石断面形状、着磁方向を設計し、正弦波の電流を流すためにレゾルバで検出した角度（例えば１度毎の連続量）を基に、高速・高性能マイクロコンピュータでベクトル制御を行うことが必要になる。
【００９３】
ステータ及び磁石が装着されたロータは、用途に対応するように、一度設計できれば大量生産することによりコスト的には１２０度通電方式と大きくは変わらない。しかし、レゾルバと、ベクトル制御を行う高速・高性能マイクロコンピュータがコスト上昇要因になる。
【００９４】
これに対して、１２０度通電方式は、位相の管理が６０度でよく、コスト的に低減できるという利点があるが、従来、モータトルクの変動を小さくすることができなかった。
【００９５】
理論的には、矩形波状の磁束を生成するモータを製作して、矩形波の電流を流せればよいが、正確な矩形波（もしくは正確な台形）の磁束のモータを製作することは、正弦波の磁束を生成するモータを作る以上に困難であり、また、矩形波の電流を１２０度のオン・オフ通電で流すことも困難である。
【００９６】
これに対して、この第１実施形態に係るブラシレスモータ１０によれば、１２０度通電方式で、相電流Ｉｐを検出することなく、実モータトルクＴｍｒが目標モータトルクＴｍｔに一致するようにフィードバック制御して相電流Ｉｐの大きさを変化させることにより実モータトルクＴｍｒの変動をなくすことができ、しかも、矩形波の磁束を発生させようとしてステータや磁石の設計をする必要がなくて、実モータトルクＴｍｒが一定になるように制御することができる優れた特徴を備える。
【００９７】
［第２実施形態］
図８は、この発明の第２実施形態に係る電動パワーステアリング装置１００の模式的構成図、図９は、図８に示した電動パワーステアリング装置１００のＩＸ−ＩＸ線断面図である。
【００９８】
電動パワーステアリング装置１００は、図１に示したブラシレスモータ１０を搭載している。
【００９９】
煩雑さの回避及び理解の便宜のために、図８、図９において、上記図１〜図７に示したものと同一のもの又は対応するものには同一の符号を付けてその詳細な説明を省略する。また、必要に応じて上記図１〜図７をも参照して説明する。
【０１００】
図８に示すように、電動パワーステアリング装置１００は、操向ハンドル１１２に連結されたステアリング軸１１４を備えている。ステアリング軸１１４は、操向ハンドル１１２に一体結合されたメインステアリングシャフト１１６と、ラック＆ピニオン機構１１８のピニオンギヤ１２０が設けられたピニオン軸１２２とが、自在継ぎ手１２４によって連結された構成にされている。
【０１０１】
ピニオン軸１２２は、ギヤハウジング１２９に設けられた軸受１２６ａ、１２６ｂ、によって、その下部、中間部を支持されており、ピニオンギヤ１２０はピニオン軸１２２の下端部に設けられている。ピニオンギヤ１２０は、車幅方向に往復動し得るラック軸１２８のラックギヤ１３０に噛合し、ラック軸１２８の両端には、タイロッド１３２を介して転舵輪としての左右の前輪１３４が連結されている。
【０１０２】
この構成により、操向ハンドル１１２の操舵時に通常のラック＆ピニオン式の転舵操作が可能であり、前輪１３４を転舵させて車両の向きを変えることができる。ここで、ラック軸１２８、ラックギヤ１３０、タイロッド１３２は転舵機構１３３を構成する。
【０１０３】
転舵機構１３３と、ステアリング軸１１４（自在継ぎ手１２４によって連結されたメインステアリングシャフト１１６と、ラック＆ピニオン機構１１８のピニオンギヤ１２０が設けられたピニオン軸１２２）と、操向ハンドル１１２とによりステアリング系が構成される。
【０１０４】
電動パワーステアリング装置１００は、さらに、操向ハンドル１１２による操舵力を軽減するための補助操舵力をピニオン軸１２２に供給する操舵アシスト用のモータ９０を備えている。
【０１０５】
図９に示すように、ギヤハウジング１２９に設けられた軸受１６０ａ、１６０ｂにウォームギヤ１３８が設けられ、ウォームギヤ１３８の軸が継手１６３、３２（図１も参照）を介してモータ９０の回転軸１６に連結されている。
【０１０６】
このモータ９０の回転軸１６と一体的に回転するウォームギヤ１３８が、ピニオン軸１２２に設けられたウォームホイールギヤ１４０に噛合している。ウォームギヤ１３８とウォームホイールギヤ１４０により減速機構１４２が構成される。減速機構１４２は、モータ９０の回転・駆動力をピニオン軸１２２の回転・駆動力に滑らかに且つ倍力変換する。
【０１０７】
図８に示すように、ピニオン軸１２２の上部側には、磁歪に起因する磁気特性、すなわち逆磁歪効果による磁気特性の変化に基づいてピニオン軸１２２（ステアリング軸１１４）のトルクを検出する公知の磁歪式トルクセンサ１４４が配置されている。
【０１０８】
磁歪式トルクセンサ１４４は、ピニオン軸１２２に方向の異なる第１異方性ｍａ１及び第２異方性ｍａ２が付与され、それぞれに対し第１検出コイル１５１及び第２検出コイル１５２が設けられている。
【０１０９】
第１及び第２検出コイル１５１、１５２の各出力は、それぞれ差動増幅器を有する第１検出回路１６１及び第２検出回路１６２を通じて出力電圧ＶＴ１及び出力電圧ＶＴ２としてＥＣＵ４０に供給される。
【０１１０】
ＥＣＵ４０は、この出力電圧ＶＴ１と出力電圧ＶＴ２の差から操舵トルク信号ＶＴ３を算出している。
【０１１１】
ＥＣＵ４０は、この操舵トルク信号ＶＴ３の他、図示しない車速信号及びモータ回転信号に基づいて、ＥＣＵ４０にてモータ９０に動力を発生させるための目標モータトルクＴｍｔを算出する。なお、図９に示すように、目標モータトルクＴｍｔは、他のＥＣＵで生成するようにしてもよい。
【０１１２】
ＥＣＵ４０は、図４を参照して説明したように、この目標モータトルクＴｍｔに基づき、モータ９０に通電するための駆動電圧（ＰＷＭ信号）であるゲート駆動信号Ｓｇ１〜Ｓｇ６を生成すると共に、実際にモータ９０の回転軸１６に発生しトルクセンサ３４で検出した実モータトルクＴｍｒが目標モータトルクＴｍｔに一致するようにＰＩ（比例・積分）制御を行ってモータ９０に動力を発生させている。
【０１１３】
このモータ９０の動力をピニオン軸１２２に設けた減速機構１４２（ウォームギヤ１３８とウォームホイールギヤ１４０）を介し、ステアリング軸１１４（図８参照）に伝達させて運転者の操舵負荷を軽減している。
【０１１４】
［実施形態のまとめ及び変形例］
以上説明したように、図１〜図７を参照して説明した第１実施形態に係るブラシレスモータ１０は、回転軸１６と一体に回転し周方向に磁極として複数の永久磁石が配置されたロータ２８と、ロータ２８に対向し空隙を介して各相コイル２０が配置されたステータ２６と、を有する。
【０１１５】
このブラシレスモータ１０は、ロータ２８の回転に伴う前記永久磁石の磁極の回転位置を回転位相θｍとして検出し、回転位相θｍの段階的な変化（増加又は減少）に対応する所定回転位相（上記実施形態では、電気角６０度）毎に段階的に回転位相θｍを検出し、電気角θで６０度毎に出力が一意に変化する通電位相信号Ｓｐを生成する回転位相センサ５０と、回転軸１６に取り付けられ、実モータトルクＴｍｒを検出するトルクセンサ３４と、各相コイル２０に各相電流Ｉｐを通電するモータ制御装置としてのＥＣＵ４０と、を備える。
【０１１６】
ＥＣＵ４０は、所定回転位相（上記実施形態では、電気角６０度）毎に出力が一意に変化する通電位相信号Ｓｐに基づき、各相コイル２０に流れる相電流Ｉｐ（Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗ）を切り換えると共に、トルクセンサ３４で検出される実モータトルクＴｍｒが目標モータトルクＴｍｔに一致するように各相コイル２０に通電する相電流Ｉｐの大きさを変化させるように制御している。
【０１１７】
このように、実モータトルクＴｍｒが目標モータトルクＴｍｔに一致するようにモータトルクを制御する際に、各相コイル２０に通電する相電流Ｉｐ（Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗ）の大きさを変化させるように制御しているため、従来技術のように高価な相電流センサが不要で、簡単・廉価な構成でモータトルク変動を抑制できるブラシレスモータ１０を製作できる。また、従来技術のように、例えば、１度毎等に位相（角度）が増加する連続回転位相を検出する高分解能で複雑な構成の回転位相センサが不要になるので、つまり、構成の簡単な回転位相センサ５０により段階的に不連続に回転位相θｍを検出すればよいので、その分、ブラシレスモータ１０のコストを低減でき信頼性を向上させることができる。
【０１１８】
ここで、各相コイル２０がＵ相コイル２０ｕとＶ相コイル２０ｖとＷ相コイル２０ｗの３相コイルからなるとき、ＥＣＵ４０は、相電流Ｉｐを、Ｕ相コイル２０ｕとＶ相コイル２０ｖ、Ｕ相コイル２０ｕとＷ相コイル２０ｗ、Ｖ相コイル２０ｖとＷ相コイル２０ｗ、Ｖ相コイル２０ｖとＵ相コイル２０ｕ、Ｗ相コイル２０ｗとＵ相コイル２０ｕ、Ｗ相コイル２０ｗとＶ相コイル２０ｖの各２相の相コイル２０に、通電位相信号Ｓｐに基づき１２０度通電範囲で相を切り換えて順次流すように構成したので、制御が簡単になり、制御回路である３相ブリッジ駆動回路７４の回路構成が簡単になる。
【０１１９】
なお、各相電流Ｉｐの１２０度通電範囲において、前記永久磁石による磁束密度Ｂｕ、Ｂｖ、Ｂｗの半周期分の変化波形が矩形波又は正弦波ではなく、図７に示したように、角の丸い略台形波状になっていてもよく、正弦波や矩形波の磁束密度の変化を発生させるステータやロータの複雑な構成が不要で、且つ複雑な構成を得るための詳密な設計が不要になるので、ブラシレスモータ１０を廉価に且つ開発期間を短縮して製作することができる。
【０１２０】
トルクセンサ３４を磁歪式トルクセンサで構成したので、回転軸１６を含む駆動系の捩り剛性を高くできて捩り共振を起こしにくく、高周波まで駆動制御の周波数特性を広げることができる。
【０１２１】
回転位相センサ５０は、回転軸１６と一体に回転し、周方向に前記磁極位置に対応して配された複数のセンサ用永久磁石６０（６０度毎にＮ極とＳ極が交互に配置され、この実施形態では、６個）を備える回転体としてのセンサマグネット５２と、このセンサマグネット５２に対向して固定配置され、センサマグネット５２の回転の変化を検出する３個の検出素子５４ａ、５４ｂ、５４ｃからなる検出素子５４と、を備えて構成される。
【０１２２】
このように簡単な構成で、電気角６０度毎に段階的に回転位相θｍを検出し、電気角６０度毎に出力値が変化する通電位相信号Ｓｐを出力する回転位相センサ５０を製作することができる。
【０１２３】
なお、センサマグネット５２を設けることなく検出素子５４ａ、５４ｂ、５４ｃからなる検出素子５４によりロータ２８の６個の磁極（永久磁石）の回転に伴う回転位相θｍを検出するようにしてもよい。
【０１２４】
回転位相センサ５０として、回転する複数の永久磁石６０の磁界を検出する磁気センサであるホール素子センサ又は磁気抵抗素子センサを使用することができ、磁気式のレゾルバや光学式のロータリーエンコーダ等の複雑な構成で高価な高精度の回転角度センサを必要としない。
【０１２５】
３相中、１２０度通電範囲ずつの２相通電を採用した場合、前記ホール素子センサ又は前記磁気抵抗素子センサで十分な精度、この実施形態では６０度毎の回転位相θｍの変化を検出することができる。
【０１２６】
上記したブラシレスモータ１０が組み込まれた電動パワーステアリング装置１００（図８、図９）を製作することにより、駆動制御が簡単であり、コストを低減できると共に、優れた性能の電動パワーステアリング装置１００を提供することができる。
【０１２７】
図１０は、この発明の第２実施形態に係る電動パワーステアリング装置１００の変形例の電動パワーステアリング装置１００Ａの模式的構成図を示している。
【０１２８】
この電動パワーステアリング装置１００Ａは、いわゆるダブルピニオンアシスト型の電動パワーステアリング装置であり、図８に示した電動パワーステアリング装置１００に比較して、車両への搭載自由度が大きく、且つ高出力化が可能である。
【０１２９】
図１０において、上記図１〜図９に示したものと同一のもの又は対応するものには同一の符号を付けてその詳細な説明は省略する。
【０１３０】
電動パワーステアリング装置１００Ａでは、操向ハンドル１１２に連結されたステアリング軸１１４から減速機構１４２が除去され、除去された減速機構１４２が補助ピニオン軸１２２Ａに係合されている。
【０１３１】
補助ピニオン軸１２２Ａは、補助ギヤハウジング１２９Ａに設けられた軸受１２６ｃ、１２６ｄによって、その下部と上部を支持されており、補助ピニオンギヤ１２０Ａは補助ピニオン軸１２２Ａの下部に設けられている。補助ピニオンギヤ１２０Ａは、車幅方向に往復動し得るラック軸１２８上に設けられた他のラックギヤ１３０Ａに噛合している。
【０１３２】
補助ピニオンギヤ１２０Ａとラックギヤ１３０Ａとにより補助ラック＆ピニオン機構１１８Ａが構成される。
【０１３３】
電動パワーステアリング装置１００Ａは、操向ハンドル１１２による操舵力を軽減するための補助操舵力を補助ピニオン軸１２２Ａに供給する操舵アシスト用のモータ９０を備えている。
【０１３４】
図９に示したように、補助ギヤハウジング１２９Ａに設けられた軸受１６０ａ、１６０ｂにウォームギヤ１３８が設けられ、ウォームギヤ１３８の軸が継手１６３、３２を介してモータ９０の回転軸１６に連結されている。
【０１３５】
このモータ９０の回転軸１６と一体的に回転するウォームギヤ１３８が、補助ピニオン軸１２２Ａに設けられたウォームホイールギヤ１４０に噛合している。ウォームギヤ１３８とウォームホイールギヤ１４０により減速機構１４２が構成される。減速機構１４２は、モータ９０の回転・駆動力を補助ピニオン軸１２２Ａの回転・駆動力に滑らかに且つ倍力変換する。
【０１３６】
ＥＣＵ４０は、上述した操舵トルク信号ＶＴ３の他、図示しない車速信号及びモータ回転信号に基づいて、ＥＣＵ４０にてモータ９０に動力を発生させるための目標モータトルクＴｍｔを算出する。なお、図９に示すように、目標モータトルクＴｍｔは、他のＥＣＵ４０で生成するようにしてもよい。
【０１３７】
ＥＣＵ４０は、図４を参照して説明したように、この目標モータトルクＴｍｔに基づき、モータ９０に通電するための駆動電圧（ＰＷＭ信号）であるゲート駆動信号Ｓｇ１〜Ｓｇ６を生成すると共に、実際にモータ９０の回転軸１６に発生しトルクセンサ３４で検出した実モータトルクＴｍｒが目標モータトルクＴｍｔに一致するようにＰＩ（比例・積分）制御を行ってモータ９０に動力を発生させている。
【０１３８】
このモータ９０の動力を補助ピニオン軸１２２Ａに設けた減速機構１４２（ウォームギヤ１３８とウォームホイールギヤ１４０）を通じ、補助ラック＆ピニオン機構１１８Ａを介してステアリング軸１１４に伝達させて運転者の操舵負荷を軽減している。
【０１３９】
このように構成される電動パワーステアリング装置１００Ａにおいても、ＥＣＵ４０は、所定回転位相（上記実施形態では、電気角６０度）毎に出力が一意に変化する通電位相信号Ｓｐに基づき、各相コイル２０に流れる相電流Ｉｐ（Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗ）を１２０度通電範囲で相を切り換えて順次流しながら、トルクセンサ３４で検出される実モータトルクＴｍｒが目標モータトルクＴｍｔに一致するように各相コイル２０に通電する相電流Ｉｐの大きさを変化させるように制御することができる。
【０１４０】
なお、この発明は、上述の実施形態に限らず、この明細書の記載内容に基づき、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【符号の説明】
【０１４１】
１０…ブラシレスモータ              １６…回転軸
２０…相コイル                      ２０ｕ…Ｕ相コイル
２０ｖ…Ｖ相コイル                  ２０ｗ…Ｗ相コイル
２６…ステータ                      ２８…ロータ
３４…トルクセンサ                  ４０…ＥＣＵ
５０…回転位相センサ                ５２…センサマグネット
５４、５４ａ〜５４ｃ…検出素子      ７６…３相ブリッジ回路
８２…通電タイミング表              ９０…モータ本体（モータ）
１００、１００Ａ…電動パワーステアリング装置
１１２…操向ハンドル                １１４…ステアリング軸
１１８…ラック＆ピニオン機構        １１８Ａ…補助ラック＆ピニオン機構
１２０…ピニオンギヤ                １２０Ａ…補助ピニオンギヤ
１２２…ピニオン軸                  １２２Ａ…補助ピニオン軸
１３０、１３０Ａ…ラックギヤ
【図１】
2016082685.tif 000003
【図２】
2016082685.tif 000004
【図３】
2016082685.tif 000005
【図４】
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【図５】
2016082685.tif 000007
【図６】
2016082685.tif 000008
【図７】
2016082685.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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