JPH0884496A - ３相式ステッピングモータの駆動方法及び駆動装置と、電動式パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 バイポーラ通電方式により駆動制御する３相
４線式ステッピングモータにおいて、励磁相を切り替え
る際に生じる逆起電圧を次に励磁されるべき相のステー
タコイルにのみ集中的に還流させ、レスポンスの向上と
駆動電力の節約とを両立させる。 【構成】 スター結線により構成した３相４線式ステッ
ピングモータにおいて、極性を反転させるためのスイッ
チング素子ＴＳ１，ＴＳ２へのステップパルスには所定
の中立期間を介在させる。そして、これらＴＳ１，ＴＳ
２をオンからオフに切り替えるタイミングをステータコ
イルの独立端のスイッチング状態の切替タイミングと一
致させると共に、ＴＳ１，ＴＳ２をオフからオンに切り
替えるタイミングはステータコイルの独立端のスイッチ
ング状態の切替タイミングより中立期間だけ遅らせる様
にタイミングがとられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、３相式ステッピングモ
ータの駆動方法及び駆動装置と、これらを適用した電動
式パワーステアリング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
一般にステッピングモータの３相バイポーラ駆動回路に
おいては、スター結線またはデルタ結線したステータコ
イルの各相間で、極性を反転しながら順番に通電を切り
替えていた。そして、この極性の反転タイミングと励磁
相の切り替えタイミングとは、同時に実行されていた。

【０００３】ところで、励磁相を切り替える際には、そ
れまで励磁されていた相のステータコイルに逆起電圧が
生じることが知られている。この逆起電圧は、スター結
線の場合には他の２相を直列的に励磁する格好で、デル
タ結線の場合には他の２相に還流する格好で作用し、い
ずれにしても減トルクまたは反トルク発生の要因となっ
ていた。

【０００４】そこで、本発明は、励磁相を切り替える際
に生じる逆起電圧を、次に励磁されるべき相のステータ
コイルにのみ集中的に還流させ、効率よくロータを回転
させることを目的とし、特に、電動式パワーステアリン
グ装置における車載バッテリの消費電力を低減すること
を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段、作用及び効果】上記目的
を達成するため、本発明の３相式ステッピングモータの
駆動方法は、３相のステータコイルの一端を共通の制御
ラインに接続し、他端をそれぞれ独立の制御ラインに接
続し、各ステータコイルの各線間に、極性を反転しなが
ら順番に直流電源を導通させることによってロータを回
転させる３相式ステッピングモータの駆動方法であっ
て、励磁相を切り替える際には、次に励磁すべきステー
タコイルの独立の制御ライン側のコイル端を直流電源と
導通可能な状態に切り替えるタイミングに対して、共通
の制御ライン側のコイル端を直流電源と導通可能な状態
にして導通を開始するタイミングを所定期間だけ遅らせ
ることを特徴とする。

【０００６】この３相式ステッピングモータの駆動方法
によれば、励磁相を切り替える際に、次に励磁すべきス
テータコイルが、所定期間の間、独立の制御ライン側の
コイル端だけ直流電源と導通可能な状態にされる。この
とき、その他の相のステータコイルは独立の制御ライン
側のコイル端が閉塞された状態にある。このため、それ
まで励磁されていた相のステータコイルに生じる逆起電
圧は、独立の制御ライン側のコイル端が直流電源と導通
可能な状態にされたステータコイル（次に励磁すべきス
テータコイル）に対してだけ加えられることになる。

【０００７】この結果、本発明の３相式ステッピングモ
ータの駆動方法によれば、励磁相の切り替えの際に生じ
る逆起電圧が次に励磁されるべき相のステータコイルに
だけ集中的に還流されるので、減トルクや反トルクの発
生要因とならないばかりか、次に励磁すべき相のステー
タコイルへの立ち上がり電流を補助し、ステップパルス
が有効に働くので、効率よくロータを回転させることが
できる。これにより、駆動電力の節約を可能にし、回転
のレスポンスを高めることができる。

【０００８】また、本発明の３相式ステッピングモータ
の駆動装置は、３相のステータコイルを１つずつ順番に
通電することにより３相式ステッピングモータを駆動す
る装置であって、各ステータコイルのそれぞれの一端に
別々に接続され、各ステータコイルの前記一端を直流電
源の正側との導通状態、負側との導通状態及び中立状態
のいずれかの状態にすることでいずれか１つのステータ
コイルだけが直流電源と導通可能な状態を実現して励磁
相を選択する励磁相選択手段と、各ステータコイルの他
端の全てと共通に接続され、各ステータコイルの該他端
を同時に、直流電源の正側との導通状態、負側との導通
状態及び中立状態のいずれかの状態にすることで、前記
励磁相選択手段により選択された励磁相のステータコイ
ルを直流電源とバイポーラに導通させるバイポーラ導通
手段と、前記励磁相選択手段による励磁相の選択を切り
替えるとき、バイポーラ導通手段による導通状態につい
ては、一旦中立状態を介在させた後に正側又は負側との
導通状態に移行させる励磁相切替制御手段とを備えたこ
とを特徴とする。

【０００９】この３相式ステッピングモータの駆動装置
によれば、励磁相選択手段によるステータコイルの切り
替えと、バイポーラ導通手段による通電極性の設定との
関係によってバイポーラ通電を可能なら占めている。そ
して、励磁相切替制御手段が、励磁相の切り替えに当た
って、次に励磁すべき相のステータコイルの独立端側を
導通状態に切り替え、かつ共通端側を中立状態にするの
で、それまで励磁されていたステータコイルに発生した
逆起電圧は独立端が導通状態に切り替えられたステータ
コイルにだけ還流する。この結果、励磁相の切り替えの
際に減トルクや反トルクを発生せず、ステップパルスを
有効に作用させてロータの回転レスポンス及び回転効率
を向上させ、駆動電力の節約も可能にする。

【００１０】この様な３相式ステッピングモータの駆動
装置のより具体的なものとしては、３相のステータコイ
ルと、それぞれが２個のスイッチング素子を備え、当該
スイッチング素子の間にいずれかのステータコイルの一
端が接続されると共に、直流電源に対して並列に接続さ
れる３本の独立の制御ラインと、２個のスイッチング素
子を備え、当該スイッチング素子の間に各ステータコイ
ルの一端が共に接続され、前記３本の独立の制御ライン
と並列に前記直流電源に接続される共通の制御ライン
と、独立の制御ライン中の６個のスイッチング素子のい
ずれか１つと共通の制御ライン中の２個のスイッチング
素子のいずれかとを共にオンにすることによって、各相
のステータコイルに対してバイポーラ通電を実行する制
御手段とを備える３相式ステッピングモータの駆動装置
であって、前記制御手段は、共通の制御ライン中のスイ
ッチング素子をオンからオフに切り替えるタイミングを
独立の制御ラインでのスイッチング状態の切替タイミン
グと一致させると共に、共通制御ライン中のスイッチン
グ素子をオフからオンに切り替えるタイミングは独立制
御ラインでのスイッチング状態の切替タイミングより所
定期間だけ遅らせることを特徴とする３相式ステッピン
グモータの駆動装置をあげることができる。

【００１１】この３相式ステッピングモータの駆動装置
によれば、制御手段が上記の様な制御処理を実行するこ
とにより、励磁相を切り替える際には、次に励磁される
ステータコイルの独立端だけが直流電源と導通可能な状
態になり、各ステータコイルの他端は共通に接続されて
いるので、結局、それまでに励磁されていた相のステー
タコイルに生じた逆起電圧は次に励磁すべき相のステー
タコイルにだけ還流し、その通電の立ち上がりを補助
し、他のステータコイルへの還流がないことから減ルク
や反トルクの発生要因とはならない。

【００１２】また、本発明は、３相式ステッピングモー
タを駆動することによって補助操舵力を与える電動式パ
ワーステアリング装置において、該３相式ステッピング
モータを、３相のステータコイルと、それぞれが２個の
スイッチング素子を備え、当該スイッチング素子の間に
いずれかのステータコイルの一端が接続されると共に、
車載バッテリに対して並列に接続される３本の独立の制
御ラインと、２個のスイッチング素子を備え、当該スイ
ッチング素子の間に各ステータコイルの一端が共に接続
され、前記３本の独立の制御ラインと並列に前記車載バ
ッテリに接続される共通の制御ラインとからバイポーラ
通電可能に構成すると共に、独立の制御ライン中の６個
のスイッチング素子のいずれか１つと共通の制御ライン
中の２個のスイッチング素子のいずれかとを共にオンに
することによって、各相のステータコイルに対してバイ
ポーラ通電を実行するに当り、共通の制御ライン中のス
イッチング素子をオンからオフに切り替えるタイミング
を独立の制御ラインでのスイッチング状態の切替タイミ
ングと一致させると共に、共通の制御ライン中のスイッ
チング素子をオフからオンに切り替えるタイミングを独
立の制御ラインでのスイッチング状態の切替タイミング
より所定期間だけ遅らせる制御手段を備えることを特徴
とする電動式パワーステアリング装置として実現するこ
ともできる。

【００１３】この電動式パワーステアリング装置によれ
ば、上述した本発明のステッピングモータの駆動方法及
び駆動装置におけると同様に、ロータの回転に対して減
トルクや反トルクが作用せず、逆起電圧が次に励磁すべ
き相のステータコイルに有効に還流し、制御用のステッ
プパルスに対してレスポンス良く操舵力を補助すること
ができる。この結果、容量の限られている車載バッテリ
の消費電力を抑えつつ、快適な動力補助操舵を実現する
ことができる。

【００１４】また、この同じ目的を達成する他の構成と
して、以下のものをあげることができる。即ち、３相の
ステータコイルの一端を共通の制御ラインに接続し、他
端をそれぞれ独立の制御ラインに接続し、各ステータコ
イルの各線間に、極性を反転しながら順番に直流電源を
導通させることによってロータを回転させる３相式ステ
ッピングモータの駆動方法であって、励磁相を切り替え
る際には、共通の制御ライン側の導通方向の切り替えと
同時に次に励磁すべきステータコイルの独立の制御ライ
ン側のコイル端を導通状態に切り替えると共に、このタ
イミングより所定期間だけ遅れて、それまで励磁してい
たステータコイルの独立の制御ライン側のコイル端を非
導通状態に切り替えることを特徴とする３相式ステッピ
ングモータの駆動方法をあげることができる。

【００１５】この方法によれば、上述した駆動方法とは
異なり、励磁相を切り替えるタイミングにおいて、それ
まで励磁していたステータコイルと次に励磁すべきステ
ータコイルとが共にオンとなる重複期間が発生する。こ
のとき、共通の制御ラインの方の導通方向が切り替わる
ので、それまで励磁されていたステータコイルには逆起
電力が生じる。そして、この逆起電力は次に励磁すべき
ステータコイルにだけ集中的に還流されるので、減トル
クや反トルクの発生要因とならないばかりか、次に励磁
すべき相のステータコイルへの立ち上がり電流を補助
し、ステップパルスが有効に働くので、効率よくロータ
を回転させることができる。これにより、駆動電力の節
約を可能にし、回転のレスポンスを高めることができ
る。

【００１６】また、この方法を実現するものとしては、
３相のステータコイルを１つずつ順番に通電することに
より３相式ステッピングモータを駆動する装置であっ
て、各ステータコイルのそれぞれの一端に別々に接続さ
れ、各ステータコイルの前記一端を直流電源の正側との
導通状態、負側との導通状態及び中立状態のいずれかの
状態にすることでいずれか１つのステータコイルだけが
直流電源と導通可能な状態を実現して励磁相を選択する
励磁相選択手段と、各ステータコイルの他端の全てと共
通に接続され、各ステータコイルの該他端を同時に、直
流電源の正側との導通状態、負側との導通状態及び中立
状態のいずれかの状態にすることで、前記励磁相選択手
段により選択された励磁相のステータコイルを直流電源
とバイポーラに導通させるバイポーラ導通手段と、前記
励磁相選択手段による励磁相の選択を切り替えるとき、
バイポーラ導通手段による導通状態の切り替えと同時に
次に励磁すべきステータコイルの独立の制御ライン側の
コイル端を導通状態に切り替えると共に、このタイミン
グより所定期間だけ遅れて、それまで励磁していたステ
ータコイルの独立の制御ライン側のコイル端を非導通状
態に切り替えるタイミングを所定期間だけ遅らせること
により、それまで励磁していたステータコイルと次に励
磁すべきステータコイルとが重複して導通状態となる期
間を設ける励磁相切替制御手段とを備えたことを特徴と
する３相式ステッピングモータの駆動装置をあげること
ができる。

【００１７】この駆動装置によれば、励磁相切替制御手
段によって、それまで励磁していたステータコイルと次
に励磁すべきステータコイルとが重複して導通状態とな
り、しかもそのときの共通の制御ライン側の導通方向が
切り替わっているので、励磁相切替の際に生じる逆起電
力は、有効に、次に励磁すべきステータコイルにだけ還
流される。

【００１８】また、より具体的なものとしては、３相の
ステータコイルと、それぞれが２個のスイッチング素子
を備え、当該スイッチング素子の間にいずれかのステー
タコイルの一端が接続されると共に、直流電源に対して
並列に接続される３本の独立の制御ラインと、２個のス
イッチング素子を備え、当該スイッチング素子の間に各
ステータコイルの一端が共に接続され、前記３本の独立
の制御ラインと並列に前記直流電源に接続される共通の
制御ラインと、独立の制御ライン中の６個のスイッチン
グ素子のいずれか１つと共通の制御ライン中の２個のス
イッチング素子のいずれかとを共にオンにすることによ
って、各相のステータコイルに対してバイポーラ通電を
実行する制御手段とを備える３相式ステッピングモータ
の駆動装置であって、前記制御手段は、共通の制御ライ
ンに対しては、２個のスイッチング素子が共にオン又は
共にオフとなる期間を設けることなくオン／オフ切り替
えを実行し、独立の制御ラインに対しては、各スイッチ
ング素子をオフからオンに切り替えるタイミングを共通
の制御ラインでのスイッチング状態の切り替えタイミン
グと一致させ、オンからオフに切り替えるタイミングを
共通の制御ラインでのスイッチング状態の切り替えタイ
ミングより所定期間だけ遅らせることにより、該所定期
間に渡って２個のスイッチング素子が同時にオンとなる
期間を設ける様に制御を行うことを特徴とする３相式ス
テッピングモータの駆動装置をあげることができる。

【００１９】さらに、３相式ステッピングモータを駆動
することによって補助操舵力を与える電動式パワーステ
アリング装置において、該３相式ステッピングモータ
を、３相のステータコイルと、それぞれが２個のスイッ
チング素子を備え、当該スイッチング素子の間にいずれ
かのステータコイルの一端が接続されると共に、車載バ
ッテリに対して並列に接続される３本の独立の制御ライ
ンと、２個のスイッチング素子を備え、当該スイッチン
グ素子の間に各ステータコイルの一端が共に接続され、
前記３本の独立の制御ラインと並列に前記車載バッテリ
に接続される共通の制御ラインとからバイポーラ通電可
能に構成すると共に、独立の制御ライン中の６個のスイ
ッチング素子のいずれか１つと共通の制御ライン中の２
個のスイッチング素子のいずれかとを共にオンにするこ
とによって、各相のステータコイルに対してバイポーラ
通電を実行するに当り、共通の制御ラインに対しては、
２個のスイッチング素子が共にオン又は共にオフとなる
期間を設けることなくオン／オフ切り替えを実行し、独
立の制御ラインに対しては、各スイッチング素子をオフ
からオンに切り替えるタイミングを共通の制御ラインで
のスイッチング状態の切り替えタイミングと一致させ、
オンからオフに切り替えるタイミングを共通の制御ライ
ンでのスイッチング状態の切り替えタイミングより所定
期間だけ遅らせることにより、該所定期間に渡って２個
のスイッチング素子が同時にオンとなる期間を設ける制
御手段を備えることを特徴とする電動式パワーステアリ
ング装置もあげることができる。

【００２０】これら装置においても、バイポーラに通電
を行い、かつ、それまで励磁していたステータコイルと
次に励磁すべきステータコイルとを所定期間だけ重複し
て励磁するので、上述した駆動方法を具体的に実現する
ことができ、無駄のないモータ駆動を実現することがで
きる。

【００２１】なお、所定期間をどれだけとるかについて
は、それまで励磁していたステータコイルの導通状態が
あまり長すぎると反トルク原因となることがあるので、
そうならない範囲でこの所定期間を定めることが望まし
い。

【００２２】

【実施例】以下、本発明を適用した電動式パワーステア
リング装置の実施例について説明する。図１は、実施例
の電動式パワーステアリング装置を示す。

【００２３】パワーステアリング装置は、ギヤハウジン
グ１内にラックアンドピニオン機構を有し、ステアリン
グホイール３に加わった操舵力をこのラックアンドピニ
オン機構を介して車輪５，５に伝達する。そして、ラッ
クに対してアシストの動力を付与するステッピングモー
タ７と、このステッピングモータ７に対して、車速セン
サ９やトルクセンサ１１からの出力信号に応じて車載バ
ッテリ１３からの電力を供給するコントローラ１５とか
らなる電動式パワーアシスト機構を備えている。

【００２４】ステッピングモータ７は、図２に示すよう
に、車載バッテリ１３と並列に接続された４本の制御ラ
イン２１〜２４に対して、その１本の制御ライン（以
下、共通の制御ラインという）２４に共通に一端Ｎを接
続されると共に他の３本の制御ライン（以下、独立の制
御ラインという）２１〜２３に他端Ｕ，Ｖ，Ｗを別々に
接続することでスター結線された３つのステータコイル
ＵＬ，ＶＬ，ＷＬを備えた３相４線式のものである。

【００２５】各制御ライン２１〜２４には、それぞれ、
ＭＯＳＦＥＴからなるスイッチング素子ＴＵ１，ＴＵ
２，ＴＶ１，ＴＶ２，ＴＷ１，ＴＷ２，ＴＳ１，ＴＳ２
及びスパイク抑制用のダイオードＤＵ１，ＤＵ２，ＤＶ
１，ＤＶ２，ＤＷ１，ＤＷ２，ＤＳ１，ＤＳ２が各ステ
ータコイルＵＬ，ＶＬ，ＷＬの接続位置を挟んで正側と
負側に配設されている。

【００２６】スイッチング素子の内、独立の制御ライン
２１〜２３中にあるＴＵ１，ＴＵ２，ＴＶ１，ＴＶ２，
ＴＷ１，ＴＷ２の６個は、各ステータコイルＵＬ，Ｖ
Ｌ，ＷＬのいずれか１つだけが直流電源と導通可能な状
態を実現して励磁相を選択する役割を果たしている。

【００２７】一方、スイッチング素子の内、共通の制御
ライン２４中にあるＴＳ１，ＴＳ２の２個は、上記６個
のスイッチング素子ＴＵ１，ＴＵ２，ＴＶ１，ＴＶ２，
ＴＷ１，ＴＷ２により１つだけ導通可能にされたステー
タコイルＵＬ，ＶＬ，ＷＬの共通側の端Ｎの極性をバイ
ポーラに変更する役割を果たしている。

【００２８】この様に構成されたステッピングモータ７
に対しては、コントローラ１５から、図３に示すような
タイミングでステップパルスが入力される。コントロー
ラ１５は、スイッチング素子ＴＳ１，ＴＳ２に対しては
図示の様に、所定期間ｔに渡って共にオフとなる期間
（以下、中立期間という）を設けて交互にステップパル
スを与える。そして、他の６個のスイッチング素子ＴＵ
１，ＴＵ２，ＴＶ１，ＴＶ２，ＴＷ１，ＴＷ２に対して
は、ＴＵ１→ＴＶ２→ＴＷ１→ＴＵ２→ＴＶ１→ＴＷ２
の順番にステップパルスを、上述の様な中立期間を設け
ることなく瞬時に切り替えながら与えていく。そして、
特に、共通の制御ライン中のスイッチング素子ＴＳ１，
ＴＳ２をオンからオフに切り替えるタイミングを独立端
Ｕ，Ｖ，Ｗのスイッチング状態の切替タイミングと一致
させると共に、共通制御ライン中のスイッチング素子Ｔ
Ｓ１，ＴＳ２をオフからオンに切り替えるタイミングは
独立端Ｕ，Ｖ，Ｗのスイッチング状態の切替タイミング
より上記中立期間ｔだけ遅らせる様にタイミングがとら
れている。

【００２９】この様に中立期間ｔだけＴＳ１，ＴＳ２の
立ち上がりが遅れる結果、直前に励磁されていたステー
タコイルに発生した逆起電圧は、次に励磁すべきステー
タコイルにだけ還流し、中立期間ｔ経過後に立ち上がる
ＴＳ１又はＴＳ２のステップパルスに対して迅速にステ
ータコイルを励磁する補助の役割を果たしている。この
様子をタイミングチャートに現すと、図４の様になる。

【００３０】即ち、図の時刻Ｔ１においてステータコイ
ルＷＬへの通電が遮断されて当該コイルに生じた逆起電
圧ＷＬｅは、１つだけ導通可能状態になっているステー
タコイルＵＬにだけ還流し、しかもこのステータコイル
ＵＬはバイポーラ通電方式の採用によってステータコイ
ルＷＬとは逆極性に励磁しようとしているところなので
反トルクや減トルク要因としてではなくアシスト要因と
して作用する。この結果、中立期間ｔが経過するまでに
ステータコイルＵＬの電圧は既に上昇しており、ＴＳ２
がオンになると同時にほぼ最高の励磁状態となる。これ
により、ステータコイルＵＬはレスポンスよく励磁され
る。

【００３１】続く時刻Ｔ２においてステータコイルＵＬ
への通電が遮断されたときに当該コイルに生じた逆起電
圧ＵＬｅは、次に励磁すべきステータコイルＶＬにだけ
還流され、上述と同様に作用する。以下、ＶＬ遮断時に
生じた逆起電圧ＶＬｅはＷＬへ、ＷＬ遮断時に生じた逆
起電圧ＷＬｅはＵＬへ、ＵＬ遮断時に生じた逆起電圧Ｕ
ＬｅはＶＬへとそれぞれ還流され、常に、逆起電圧がア
シストとしてのみ作用し、減トルクや反トルク要因とな
ることはない。

【００３２】この様に、実施例では、バイポーラ通電方
式の採用により極性を反転させながら順番に各ステータ
コイルを励磁することと、この励磁相の切り替えの際
に、極性反転用のスイッチング素子ＴＳ１，ＴＳ２への
ステップパルスの立ち下がりだけを励磁相切り替えのた
めのステップパルスの立ち下げ／立ち上げタイミングと
一致させ、中立期間ｔを介在させてからＴＳ１，ＴＳ２
を立ち上がらせる様にしたことにより、ステータコイル
に生じた逆起電圧を有効に活用してステッピングモータ
のレスポンスの向上と駆動電力の節約とを実現してい
る。

【００３３】そして、本実施例の電動式パワーステアリ
ング装置は、こうしたレスポンスの向上により、快適な
動力補助操舵特性を得ることができると共に、駆動電力
の節約が可能なので、容量に限りのある車載バッテリを
有効に使用することができ、特に小型車両のパワーステ
アリング装置として実用上の効果の高いものである。

【００３４】次に、第２実施例について説明する。第２
実施例は、ハード構成については第１実施例と全く同じ
である。相違点は、その信号制御の方法にある。第２実
施例の装置においては、図５に示すようなタイミングで
ステップパルスが入力される。

【００３５】コントローラ１５は、スイッチング素子Ｔ
Ｓ１，ＴＳ２に対しては図示の様に、共にオフ又は共に
オンとなる期間を設けることなく交互にステップパルス
を与える。そして、他の６個のスイッチング素子ＴＵ
１，ＴＵ２，ＴＶ１，ＴＶ２，ＴＷ１，ＴＷ２に対して
は、ＴＵ１→ＴＶ２→ＴＷ１→ＴＵ２→ＴＶ１→ＴＷ２
の順番にステップパルスを与えていく。このとき、スイ
ッチング素子ＴＵ１，ＴＵ２，ＴＶ１，ＴＶ２，ＴＷ
１，ＴＷ２に対する各ステップ信号の立ち上がりタイミ
ングは、スイッチング素子ＴＳ１，ＴＳ２の切り替えタ
イミングと一致させられている。しかし、スイッチング
素子ＴＵ１，ＴＵ２，ＴＶ１，ＴＶ２，ＴＷ１，ＴＷ２
に対する各ステップ信号の立ち下がりタイミングは、ス
イッチング素子ＴＳ１，ＴＳ２の切り替えタイミングよ
りも所定期間（以下、重複期間という）ｔ’だけ遅れた
ものとなっている。

【００３６】この様に重複期間ｔ’だけ立ち下がりが遅
れる結果、直前に励磁されていたステータコイルに発生
する逆起電圧は、次に励磁すべきステータコイルにだけ
還流し、当該ステータコイルの励磁を補助する役割を果
たしている。この様子をタイミングチャートに現すと、
図６の様になる。

【００３７】なお、この第２実施例では、重複期間ｔ’
が長すぎると、直前に励磁していたステータコイルに関
して反トルク発生要因となるので、この期間は反トルク
が発生しない範囲内で定めることが望ましい。この場
合、ステータの歯数とロータの歯数を考慮した電気角な
どを考慮してタイミングを設定するとよい。

【００３８】以上、本発明の実施例を説明したが、本発
明は、上記実施例に限定されるものではなく、本発明の
要旨を逸脱しない限り種々なる態様に変形することが可
能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例の電動式パワーステアリング装置の全
体を示す構成図である。

【図２】 実施例の電動式パワーステアリング装置に用
いるステッピングモータの結線図である。

【図３】 実施例におけるステップパルスの出力タイミ
ングの関係を現すタイミングチャートである。

【図４】 実施例の作用・効果を示すタイミングチャー
トである。

【図５】 第２実施例におけるステップパルスの出力タ
イミングの関係を現すタイミングチャートである。

【図６】 第２実施例の作用・効果を示すタイミングチ
ャートである。

【符号の説明】

１・・・ギヤハウジング、３・・・ステアリングホイー
ル、５・・・車輪、７・・・ステッピングモータ、９・
・・車速センサ、１１・・・トルクセンサ、１３・・・
バッテリ、１５・・・コントローラ、２１〜２３・・・
独立の制御ライン、２４・・・共通の制御ライン、ＴＵ
１，ＴＵ２，ＴＶ１，ＴＶ２，ＴＷ１，ＴＷ２，ＴＳ
１，ＴＳ２・・・スイッチング素子、Ｕ，Ｖ，Ｗ・・・
独立端、Ｎ・・・共通端、ＵＬ，ＶＬ，ＷＬ・・・ステ
ータコイル、ＵＬｅ，ＶＬｅ，ＷＬｅ・・・逆起電圧、
ｔ・・・中立期間。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ３相のステータコイルの一端を共通の制
   御ラインに接続し、他端をそれぞれ独立の制御ラインに
   接続し、各ステータコイルの各線間に、極性を反転しな
   がら順番に直流電源を導通させることによってロータを
   回転させる３相式ステッピングモータの駆動方法であっ
   て、 励磁相を切り替える際には、次に励磁すべきステータコ
   イルの独立の制御ライン側のコイル端を直流電源と導通
   可能な状態に切り替えるタイミングに対して、共通の制
   御ライン側のコイル端を直流電源と導通可能な状態にし
   て導通を開始するタイミングを所定期間だけ遅らせるこ
   とを特徴とする３相式ステッピングモータの駆動方法。
2. 【請求項２】 ３相のステータコイルを１つずつ順番に
   通電することにより３相式ステッピングモータを駆動す
   る装置であって、 各ステータコイルのそれぞれの一端に別々に接続され、
   各ステータコイルの前記一端を直流電源の正側との導通
   状態、負側との導通状態及び中立状態のいずれかの状態
   にすることでいずれか１つのステータコイルだけが直流
   電源と導通可能な状態を実現して励磁相を選択する励磁
   相選択手段と、 各ステータコイルの他端の全てと共通に接続され、各ス
   テータコイルの該他端を同時に、直流電源の正側との導
   通状態、負側との導通状態及び中立状態のいずれかの状
   態にすることで、前記励磁相選択手段により選択された
   励磁相のステータコイルを直流電源とバイポーラに導通
   させるバイポーラ導通手段と、 前記励磁相選択手段による励磁相の選択を切り替えると
   き、バイポーラ導通手段による導通状態については、一
   旦中立状態を介在させた後に正側又は負側との導通状態
   に移行させる励磁相切替制御手段とを備えたことを特徴
   とする３相式ステッピングモータの駆動装置。
3. 【請求項３】 ３相のステータコイルと、 それぞれが２個のスイッチング素子を備え、当該スイッ
   チング素子の間にいずれかのステータコイルの一端が接
   続されると共に、直流電源に対して並列に接続される３
   本の独立の制御ラインと、 ２個のスイッチング素子を備え、当該スイッチング素子
   の間に各ステータコイルの一端が共に接続され、前記３
   本の独立の制御ラインと並列に前記直流電源に接続され
   る共通の制御ラインと、 独立の制御ライン中の６個のスイッチング素子のいずれ
   か１つと共通の制御ライン中の２個のスイッチング素子
   のいずれかとを共にオンにすることによって、各相のス
   テータコイルに対してバイポーラ通電を実行する制御手
   段とを備える３相式ステッピングモータの駆動装置であ
   って、 前記制御手段は、共通の制御ライン中のスイッチング素
   子をオンからオフに切り替えるタイミングを独立の制御
   ラインでのスイッチング状態の切替タイミングと一致さ
   せると共に、共通制御ライン中のスイッチング素子をオ
   フからオンに切り替えるタイミングは独立制御ラインで
   のスイッチング状態の切替タイミングより所定期間だけ
   遅らせることを特徴とする３相式ステッピングモータの
   駆動装置。
4. 【請求項４】 ３相式ステッピングモータを駆動するこ
   とによって補助操舵力を与える電動式パワーステアリン
   グ装置において、 該３相式ステッピングモータを、３相のステータコイル
   と、それぞれが２個のスイッチング素子を備え、当該ス
   イッチング素子の間にいずれかのステータコイルの一端
   が接続されると共に、車載バッテリに対して並列に接続
   される３本の独立の制御ラインと、２個のスイッチング
   素子を備え、当該スイッチング素子の間に各ステータコ
   イルの一端が共に接続され、前記３本の独立の制御ライ
   ンと並列に前記車載バッテリに接続される共通の制御ラ
   インとからバイポーラ通電可能に構成すると共に、 独立の制御ライン中の６個のスイッチング素子のいずれ
   か１つと共通の制御ライン中の２個のスイッチング素子
   のいずれかとを共にオンにすることによって、各相のス
   テータコイルに対してバイポーラ通電を実行するに当
   り、共通の制御ライン中のスイッチング素子をオンから
   オフに切り替えるタイミングを独立の制御ラインでのス
   イッチング状態の切替タイミングと一致させると共に、
   共通の制御ライン中のスイッチング素子をオフからオン
   に切り替えるタイミングを独立の制御ラインでのスイッ
   チング状態の切替タイミングより所定期間だけ遅らせる
   制御手段を備えることを特徴とする電動式パワーステア
   リング装置。
5. 【請求項５】 ３相のステータコイルの一端を共通の制
   御ラインに接続し、他端をそれぞれ独立の制御ラインに
   接続し、各ステータコイルの各線間に、極性を反転しな
   がら順番に直流電源を導通させることによってロータを
   回転させる３相式ステッピングモータの駆動方法であっ
   て、 励磁相を切り替える際には、共通の制御ライン側の導通
   方向の切り替えと同時に次に励磁すべきステータコイル
   の独立の制御ライン側のコイル端を導通状態に切り替え
   ると共に、このタイミングより所定期間だけ遅れて、そ
   れまで励磁していたステータコイルの独立の制御ライン
   側のコイル端を非導通状態に切り替えることを特徴とす
   る３相式ステッピングモータの駆動方法。
6. 【請求項６】 ３相のステータコイルを１つずつ順番に
   通電することにより３相式ステッピングモータを駆動す
   る装置であって、 各ステータコイルのそれぞれの一端に別々に接続され、
   各ステータコイルの前記一端を直流電源の正側との導通
   状態、負側との導通状態及び中立状態のいずれかの状態
   にすることでいずれか１つのステータコイルだけが直流
   電源と導通可能な状態を実現して励磁相を選択する励磁
   相選択手段と、 各ステータコイルの他端の全てと共通に接続され、各ス
   テータコイルの該他端を同時に、直流電源の正側との導
   通状態、負側との導通状態及び中立状態のいずれかの状
   態にすることで、前記励磁相選択手段により選択された
   励磁相のステータコイルを直流電源とバイポーラに導通
   させるバイポーラ導通手段と、 前記励磁相選択手段による励磁相の選択を切り替えると
   き、バイポーラ導通手段による導通状態の切り替えと同
   時に次に励磁すべきステータコイルの独立の制御ライン
   側のコイル端を導通状態に切り替えると共に、このタイ
   ミングより所定期間だけ遅れて、それまで励磁していた
   ステータコイルの独立の制御ライン側のコイル端を非導
   通状態に切り替えるタイミングを所定期間だけ遅らせる
   ことにより、それまで励磁していたステータコイルと次
   に励磁すべきステータコイルとが重複して導通状態とな
   る期間を設ける励磁相切替制御手段とを備えたことを特
   徴とする３相式ステッピングモータの駆動装置。
7. 【請求項７】 ３相のステータコイルと、 それぞれが２個のスイッチング素子を備え、当該スイッ
   チング素子の間にいずれかのステータコイルの一端が接
   続されると共に、直流電源に対して並列に接続される３
   本の独立の制御ラインと、 ２個のスイッチング素子を備え、当該スイッチング素子
   の間に各ステータコイルの一端が共に接続され、前記３
   本の独立の制御ラインと並列に前記直流電源に接続され
   る共通の制御ラインと、 独立の制御ライン中の６個のスイッチング素子のいずれ
   か１つと共通の制御ライン中の２個のスイッチング素子
   のいずれかとを共にオンにすることによって、各相のス
   テータコイルに対してバイポーラ通電を実行する制御手
   段とを備える３相式ステッピングモータの駆動装置であ
   って、 前記制御手段は、 共通の制御ラインに対しては、２個のスイッチング素子
   が共にオン又は共にオフとなる期間を設けることなくオ
   ン／オフ切り替えを実行し、 独立の制御ラインに対しては、各スイッチング素子をオ
   フからオンに切り替えるタイミングを共通の制御ライン
   でのスイッチング状態の切り替えタイミングと一致さ
   せ、オンからオフに切り替えるタイミングを共通の制御
   ラインでのスイッチング状態の切り替えタイミングより
   所定期間だけ遅らせることにより、該所定期間に渡って
   ２個のスイッチング素子が同時にオンとなる期間を設け
   る様に制御を行うことを特徴とする３相式ステッピング
   モータの駆動装置。
8. 【請求項８】 ３相式ステッピングモータを駆動するこ
   とによって補助操舵力を与える電動式パワーステアリン
   グ装置において、 該３相式ステッピングモータを、３相のステータコイル
   と、それぞれが２個のスイッチング素子を備え、当該ス
   イッチング素子の間にいずれかのステータコイルの一端
   が接続されると共に、車載バッテリに対して並列に接続
   される３本の独立の制御ラインと、２個のスイッチング
   素子を備え、当該スイッチング素子の間に各ステータコ
   イルの一端が共に接続され、前記３本の独立の制御ライ
   ンと並列に前記車載バッテリに接続される共通の制御ラ
   インとからバイポーラ通電可能に構成すると共に、 独立の制御ライン中の６個のスイッチング素子のいずれ
   か１つと共通の制御ライン中の２個のスイッチング素子
   のいずれかとを共にオンにすることによって、各相のス
   テータコイルに対してバイポーラ通電を実行するに当
   り、 共通の制御ラインに対しては、２個のスイッチング素子
   が共にオン又は共にオフとなる期間を設けることなくオ
   ン／オフ切り替えを実行し、 独立の制御ラインに対しては、各スイッチング素子をオ
   フからオンに切り替えるタイミングを共通の制御ライン
   でのスイッチング状態の切り替えタイミングと一致さ
   せ、オンからオフに切り替えるタイミングを共通の制御
   ラインでのスイッチング状態の切り替えタイミングより
   所定期間だけ遅らせることにより、該所定期間に渡って
   ２個のスイッチング素子が同時にオンとなる期間を設け
   る制御手段を備えることを特徴とする電動式パワーステ
   アリング装置。