CN102026861A - 电动动力转向装置及控制装置一体化电动机 - Google Patents

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Abstract

一种可靠性较高且能实现小型高输出、低成本的电动动力转向装置及控制装置一体化电动机。包括：由半导体形成的多个电源元件所构成的、对供给到所述电动机的电枢绕组的电进行控制的电动机驱动电路；对所述电动机驱动电路的输入端子与外部的电源之间进行开闭的开关装置；以及对所述电枢绕组进行开闭的开关装置，所述两开关装置中的至少一方由半导体开关元件构成，所述电源元件和所述半导体开关元件安装于基板，该基板安装于金属制的壳体。

Description

电动动力转向装置及控制装置一体化电动机
技术领域
本发明涉及装设于车辆的电动动力转向装置及使用于电动动力转向装置的控制装置一体化电动机。
背景技术
众所周知，装设于车辆的电动动力转向装置通过将基于电动机的辅助转矩施加到由车辆的驾驶员施加到转向轴的转向转矩，来减轻驾驶员的方向盘的操作力。在现有的电动动力转向装置中，在电动动力转向装置的控制装置内的电动机驱动电路与电动机之间设置保护用的继电器，在设于电动机驱动电路的半导体开关元件发生故障的情况下，尤其是在短路故障的情况下，使该保护用的继电器工作，并从电动机驱动电路切断电动机，从而来防止电动机的异常的动作(例如，参照专利文献1)。
专利文献1：日本专利特公平7-96387号公报
发明的公开
发明所要解决的技术问题
在如专利文献1所示的现有的电动动力转向装置中，使用机械式继电器来作为上述保护用的继电器。一般而言，由于机械式继电器需要用于对其触点进行开闭的线圈，因此，在控制装置内需要比较大的容积。此外，在现有的电动动力转向装置中，由于使用了机械式继电器，所以，存在因其触点的劣化而导致对于开闭次数存在限制且容易产生故障这样的技术问题。
另外，上述现有的电动动力转向装置对于保护用的继电器和控制装置的散热性没有进行特别的考虑，而采用内部的发热不易散热的结构，为了与大电流相对应，为了抑制发热，需将保护用的继电器的触点、用于供电流流动的导电构件大型化，从而存在控制装置大型化这样的技术问题。
本发明为解决现有的电动动力转向装置中如上所述的技术问题而作，其目的在于提供一种能防止零件的特性劣化、寿命的降低等，并能实现小型化、高性能、低成本及高可靠性的电动动力转向装置及其控制装置一体化电动机。
解决技术问题所采用的技术方案
本发明的电动动力转向装置对车辆的驾驶员经由方向盘施加到转向轴的转向转矩进行检测，并利用电动机将对应于该检测到的转向转矩的辅助转矩经由减速机构施加到上述转向轴，其特征是，包括：由半导体形成的多个电源元件所构成的、对供给到上述电动机的电枢绕组的电进行控制的电动机驱动电路；对上述电动机驱动电路的输入端子与外部的电源之间进行开闭的开关装置；以及对上述电枢绕组进行开闭的开关装置，上述两开关装置中的至少一方由半导体开关元件构成，上述电源元件和上述半导体开关元件安装于基板，该基板安装于金属制的壳体。
另外，本发明的电动动力转向装置对车辆的驾驶员经由方向盘施加到转向轴的转向转矩进行检测，并利用电动机将对应于该检测到的转向转矩的辅助转矩经由减速机构施加到上述转向轴，其特征是，包括：由半导体形成的多个电源元件所构成的、对供给到上述电动机的电枢绕组的电进行控制的电动机驱动电路；对上述电动机驱动电路的输入端子与外部的电源之间进行开闭的开关装置；以及对上述电枢绕组进行开闭的开关装置，上述两开关装置中的至少一方由半导体开关元件构成，上述电源元件和上述半导体开关元件安装于基板，该基板安装于金属制的壳体，该金属制的壳体装设于上述电动机的外部。
此外，本发明的电动动力转向装置对车辆的驾驶员经由方向盘施加到转向轴的转向转矩进行检测，并利用电动机将对应于该检测到的转向转矩的辅助转矩经由减速机构施加到上述转向轴，其特征是，包括：由半导体形成的多个电源元件所构成的、对供给到上述电动机的电枢绕组的电进行控制的电动机驱动电路；对上述电动机驱动电路的输入端子与外部的电源之间进行开闭的开关装置；以及对上述电枢绕组进行开闭的开关装置，上述两开关装置中的至少一方由半导体开关元件构成，上述电源元件和上述半导体开关元件安装于基板，该基板安装于与上述电动机分体构成的金属制的壳体。
本发明的控制装置一体化电动机使用于对车辆的驾驶员经由方向盘施加到转向轴的转向转矩进行检测、并将对应于该检测到的转向转矩的辅助转矩施加到上述转向轴的动力转向装置，并将上述辅助转矩经由减速机构施加到上述转向轴，其特征是，包括：具有定子、转子及电枢绕组的电动机部；以及一体地固定于上述电动机部的控制装置部，上述控制装置部包括与上述电动机部的内部空间连通的控制装置部内部空间，并在上述控制装置部内部空间内收容有由半导体形成的多个电源元件所构成并对供给到上述电动机的电枢绕组的电进行控制的电动机驱动电路、对上述电动机驱动电路的输入端子与外部的电源之间进行开闭的开关装置、对上述电枢绕组进行开闭的开关元件，上述两开关装置中的至少一方由半导体开关元件构成，上述电源元件和上述半导体开关元件安装于基板，该基板安装于上述电动机部的金属制的壳体。
另外，本发明的控制装置一体化电动机使用于对车辆的驾驶员经由方向盘施加到转向轴的转向转矩进行检测、并将对应于该检测到的转向转矩的辅助转矩施加到上述转向轴的动力转向装置，并将上述辅助转矩经由减速机构施加到上述转向轴，其特征是，包括：具有定子、转子及电枢绕组的电动机部；以及一体地固定于上述电动机部的外部的控制装置部，上述控制装置部具有：由半导体形成的多个电源元件所构成的、对供给到上述电动机的电枢绕组的电进行控制的电动机驱动电路；对上述电动机驱动电路的输入端子与外部的电源之间进行开闭的开关装置；以及对上述电枢绕组进行开闭的开关装置，上述两开关装置中的至少一方由半导体开关元件构成，上述电源元件和上述半导体开关元件安装于基板，该基板安装于上述控制装置部的金属制的壳体。
发明效果
根据本发明的电动动力转向装置，能获得下述电动动力转向装置，其包括：由半导体形成的多个电源元件所构成的、对供给到上述电动机的电枢绕组的电进行控制的电动机驱动电路；对上述电动机驱动电路的输入端子与外部的电源之间进行开闭的开关装置；以及对上述电枢绕组进行开闭的开关装置，上述两开关装置中的至少一方由半导体开关元件构成，上述电源元件和上述半导体开关元件安装于基板，该基板安装于金属制的壳体，因此，能防止零件的特性劣化、寿命的降低等，并能实现小型化、高性能、低成本及高可靠性。
另外，根据本发明的电动动力转向装置，能获得下述电动动力转向装置，其包括：由半导体形成的多个电源元件所构成的、对供给到上述电动机的电枢绕组的电进行控制的电动机驱动电路；对上述电动机驱动电路的输入端子与外部的电源之间进行开闭的开关装置；以及对上述电枢绕组进行开闭的开关装置，上述两开关装置中的至少一方由半导体开关元件构成，上述电源元件和上述半导体开关元件安装于基板，该基板安装于金属制的壳体，该金属制的壳体装设于上述电动机的外部，因此，能防止零件的特性劣化、寿命的降低等，并能实现小型化、高性能、低成本及高可靠性。
此外，根据本发明的电动动力转向装置，能获得下述电动动力转向装置，其对车辆的驾驶员经由方向盘施加到转向轴的转向转矩进行检测，并利用电动机将对应于该检测到的转向转矩的辅助转矩经由减速机构施加到上述转向轴，包括：由半导体形成的多个电源元件所构成的、对供给到上述电动机的电枢绕组的电进行控制的电动机驱动电路；对上述电动机驱动电路的输入端子与外部的电源之间进行开闭的开关装置；以及对上述电枢绕组进行开闭的开关装置，上述两开关装置中的至少一方由半导体开关元件构成，上述电源元件和上述半导体开关元件安装于基板，该基板安装于与上述电动机分体构成的金属制的壳体，因此，能防止零件的特性劣化、寿命的降低等，并能实现小型化、高性能、低成本及高可靠性，且存在以下优点：即使电动机的温度比金属制的壳体高，热量也不会从电动机朝金属制的壳体流入。
根据本发明的控制装置一体化电动机，能获得下述控制装置一体化电动机，其包括：具有定子、转子及电枢绕组的电动机部；以及一体地固定于上述电动机部的控制装置部，上述控制装置部包括与上述电动机部的内部空间连通的控制装置部内部空间，并在上述控制装置部内部空间内收容有由半导体形成的多个电源元件所构成的对供给到上述电动机的电枢绕组的电进行控制的电动机驱动电路、对上述电动机驱动电路的输入端子与外部的电源之间进行开闭的开关装置、对上述电枢绕组进行开闭的开关装置，上述两开关装置中的至少一方由半导体开关元件构成，上述电源元件和上述半导体开关元件安装于基板，该基板安装于上述电动机部的金属制的壳体，因此，能防止零件的特性劣化、寿命的降低等，并能实现小型化、高性能、低成本及高可靠性。
另外，根据本发明的控制装置一体化电动机，能获得下述控制装置一体化电动机，其包括：具有定子、转子及电枢绕组的电动机部；以及一体地固定于上述电动机部的外部的控制装置部，上述控制装置部包括：由半导体形成的多个电源元件所构成的、对供给到上述电动机的电枢绕组的电进行控制的电动机驱动电路；对上述电动机驱动电路的输入端子与外部的电源之间进行开闭的开关装置；以及对上述电枢绕组进行开闭的开关装置，上述两开关装置中的至少一方由半导体开关元件构成，上述电源元件和上述半导体开关元件安装于基板，该基板安装于上述控制装置部的金属制的壳体，因此，能防止零件的特性劣化、寿命的降低等，并能实现小型化、高性能、低成本及高可靠性，且不会使电动机部的零件与控制装置部的零件混在一起，从而能对于各个功能进行特别的设计。
附图说明
图1是表示本发明实施方式1的电动动力转向装置的剖视图。
图2是表示本发明实施方式1的电动动力转向装置的控制装置一体化电动机的剖视图。
图3是从以安装有电源板及配电盘的状态表示的电动机侧观察本发明实施方式1的电动动力转向装置的减速机构侧壳体的内部的俯视图。
图4是表示本发明实施方式1的电动动力转向装置的控制装置一体化电动机的控制装置部的电路结构的电路图。
图5是表示本发明实施方式2的电动动力转向装置的控制装置一体化电动机的剖视图。
图6是从以安装有电源板的状态表示的电动机侧观察本发明实施方式2的电动动力转向装置的减速机构侧壳体的内部的俯视图。
图7是表示本发明实施方式3的电动动力转向装置的控制装置一体化电动机的剖视图。
图8是从控制基板侧观察本发明实施方式3的电动动力转向装置的控制装置一体化电动机的控制装置壳体的内部的俯视图。
图9是表示本发明实施方式4的电动动力转向控制的结构图。
图10是本发明实施方式3的电动动力转向装置的控制装置一体化电动机的剖视图。
具体实施方式
实施方式1
以下，对本发明实施方式1的电动动力转向装置及控制装置一体化电动机进行详细说明。图1是表示本发明实施方式1的电动动力转向装置的剖视图，图2是表示该电动动力转向装置的控制装置一体化电动机的剖视图。在该实施方式1中，控制装置一体化电动机为永磁式同步电动机。
在图1及图2中，在电动动力转向装置100中，在与驾驶员操作的方向盘(未图示)连结的转向轴10上，经由减速机构20连结有控制装置一体化电动机30。在驾驶员操作方向盘时，控制装置一体化电动机30将辅助转矩经由减速机构20施加到转向轴，从而减轻驾驶员的方向盘操作力。
减速机构20包括：固定于转向轴10的蜗轮21；具有与该蜗轮21啮合的蜗杆轴23的蜗杆22；以及外壳24。利用作为固定于电动机30的转子轴43的端部的连接器的轴套31，使蜗杆轴23与电动机30的转子轴43花键链接。
控制装置一体化电动机30包括：由定子41、转子42及作为电枢绕组的三相定子绕组(以下，简称为定子绕组)413组成的电动机部40；包括电动机驱动电路的控制装置部50；以及作为金属制的壳体的减速机构侧壳体60。定子41包括：层积多个电磁钢板而形成的中空筒状的定子铁心411；以及隔着树脂制的绝缘体412卷绕于该定子铁心411的定子绕组413。定子铁心411压入并固定于铁制的圆筒状的框414的内周面。
在框414的轴向的一端部设有底部4141，在该底部4141的中央部形成有后轴承箱4142。由滚珠轴承形成的后轴承431压入并固定于框414的后轴承箱4142的内周面。
框414的轴向的另一端部开口，在该开口的另一端部的周缘部形成有用于与电动机侧壳体51结合的凹窝部(spigot portion)4143。框414的凹窝部4143与在电动机侧壳体51的轴向一端部的外周面所形成的台阶部嵌合，并被螺钉(未图示)固定于电动机侧壳体51。上述电动机侧壳体51由铝合金的印模压铸成形品形成，电动机侧壳体51的轴向的另一端部与减速机构侧壳体60的轴向端部结合。
定子绕组413由U相、V相、W相各相绕组构成，在该实施方式1中，通过收纳于树脂制的端子保持件415的绕组端子416而Y形连接。另外，定子绕组413也可能被△连接。
转子42包括：上述转子轴43；以及由固定于该转子轴43的外周部的永磁体组成的转子磁极422。转子轴43的一端部被上述后轴承431支承成能自由转动，其另一端部被前轴承432支承成能自由转动。转子磁极422与因将三相交流电供给到定子绕组413而产生的旋转磁场的旋转同步旋转。
减速机构侧壳体60由铝合金的印模压铸成形品形成，并包括沿与其轴向正交的方向延伸的内壁部601。在该内壁部601的中央部形成有前轴承箱602。由滚珠轴承形成的前轴承432被压入并固定于前轴承箱602的内周面。形成于减速机构侧壳体60的轴向一端部的凹窝部603与减速机构20的外壳24的内周面嵌合，并利用螺栓(未图示)将减速机构侧壳体60与减速机构20的外壳24固定为一体。
在减速机构侧壳体60的内部空间的中央部设有由分解器构成的旋转传感器70。旋转传感器70包括：在固定于减速机构侧壳体60的内部的后述端子部56的内周部所固定的定子71；以及固定于转子轴31的外周面的转子72。设于旋转传感器70的定子71的检测绕组根据转子72的旋转速度产生与电动机部40的转子42的旋转速度对应的旋转检测信号。
控制装置部50具有与电动机部40的内部空间连通的控制装置部内部空间，并在该控制装置部内部空间收容有：安装有微型计算机531和FET驱动电路532的环氧玻璃树脂制的控制基板53；由陶瓷基座构成的三块电源板541、542、543(在图2中仅表示有电源板541)，在三块电源板上分别安装有由电源MOSFET构成的两个电源元件、一个半导体开关元件及一个旁路电阻；以及装设有两个半导体开关元件的由陶瓷基座构成的一块配电盘55。对于三块电源板541、542、543和一块配电盘55的半导体开关元件等的详细安装情况会在后面进行说明。
图3是以安装有电源板541、542、543及配电盘55的状态表示减速机构侧壳体60的电动机侧的侧面的侧视图。上述三块电源板541、542、543分别与定子绕组423的U相、V相、W相的各相绕组对应而设，如图3所示，上述电源板541、542、543绕转子轴43大致均等地配置成放射状。配电盘55位于电源板542与电源板543之间，并配置于图的上方。上述电源板541、542、543和配电盘55紧贴固定于减速机构侧壳体60的内壁部601的电动机侧壁面。另外，也可将电源板541、542、543和配电盘55紧贴固定于减速机构侧壳体60的内壁部601的减速机构侧壁面。在该情况下，能使电源板541、542、543和配电盘55的热朝减速机构侧更有效地散热，此外，还能从减速机构侧将电源板541、542、543和配电盘55紧贴固定，从而具有提高作业性的效果。
如图3所示，在电源板541上安装有构成三相桥式电路的U相正极侧臂的电源元件5411、构成U相负极侧臂的电源元件5412、插入定子绕组413的U相绕组与上述三相桥式电路的U相输出端子之间的一个半导体开关元件5413、插入电源元件5412与车辆的接地电位部之间的一个旁路电阻5414，其中，上述三相桥式电路构成电动机驱动电路。
同样地，在电源板542上安装有构成上述三相桥式电路的W相正极侧臂的电源元件5421、构成W相负极侧臂的电源元件5422、插入定子绕组413的W相绕组与三相桥式电路的W相输出端子之间的一个半导体开关元件5423、插入电源元件5422与车辆的接地电位部之间的一个旁路电阻5424。
另外，同样地，在电源板543上安装有构成上述三相桥式电路的V相正极侧臂的电源元件5431、构成V相负极侧臂的电源元件5432、插入定子绕组413的V相绕组与上述三相桥式电路的V相输出端子之间的一个半导体开关元件5433、插入电源元件5432与车辆的接地电位部之间的一个旁路电阻5434。
在配电盘55上安装有插入上述三相桥式电路的正极侧直流端子与后述作为直流电源的电池之间的两个半导体开关元件551、552。
接着，在图2中，在减速机构侧壳体60的内部空间设有将铜制的多个端子561嵌件成形于树脂而一体构成的端子部56。上述控制基板53固定于端子部56的电动机侧的侧部。通过将控制基板53固定于端子部56的电动机侧的侧部，来使控制基板53相对于电源基板541、542、543和配电盘55确保有一定的距离。
端子561将安装于控制基板53的FET驱动电路532与分别安装于各电源板541、542、543的上述电源元件5411、5412、5421、5422、5431、5432、半导体开关元件5413、5423、5433等电连接。
另外，在端子部56安装有用于吸收在电动机部40的定子绕组413中流动的电流的波动的三个电容81、82、83(在图2中仅图示了电容81)以及用于吸收噪声的线圈84(在图2中未图示)。固定于减速机构侧壳体60的电源连接器90经由安装于上述配电盘55的半导体开关元件551、552从三相桥式电路的正极侧直流端子导出，从而与作为直流电源的电池连接。
接着，对如上所述构成的控制装置部50的电路结构进行说明。图4是表示控制装置部50的电路结构的电路图。在图4中，如上所述，定子绕组413被绕组端子416Y形连接。安装于电源板541且一端彼此连接的一对电源元件5411及电源元件5412中，一方的电源元件5411构成三相桥式电路的U相正极侧臂，另一方的电源元件5412构成U相负极侧臂。另外，电源元件5411的另一端与电流波动吸收用的电容81和噪声吸收用的线圈84连接，电源元件5412的另一端经由旁路电阻5414与车辆的接地电位部连接。上述电源元件5411与电源元件5412的一端彼此连接的连接点形成为三相桥式电路的U相交流侧端子。另外，安装于电源板541的半导体开关元件5413的一端与上述U相交流侧端子连接，其另一端与定子绕组413的U相端子连接。
安装于电源板542且一端彼此连接的一对电源元件5421及电源元件5422中，一方的电源元件5421构成三相桥式电路的W相正极侧臂，另一方的电源元件5422构成W相负极侧臂。另外，电源元件5421的另一端与电流波动吸收用的电容82和噪声吸收用的线圈84连接，电源元件5422的另一端经由旁路电阻5424与车辆的接地电位部连接。上述电源元件5421与电源元件5422的一端彼此连接的连接点形成为三相桥式电路的W相交流侧端子。另外，安装于电源板542的半导体开关元件5423的一端与上述W相交流侧端子连接，其另一端与定子绕组413的W相端子连接。
安装于电源板543且一端彼此连接的一对电源元件5431及电源元件5432中，一方的电源元件5431构成三相桥式电路的V相正极侧臂，另一方的电源元件5432构成V相负极侧臂。另外，电源元件5431的另一端与电流波动吸收用的电容83和噪声吸收用的线圈84连接，电源元件5432的另一端经由旁路电阻5434与车辆的接地电位部连接。上述电源元件5431与电源元件5432的一端彼此连接的连接点形成为三相桥式电路的V相交流侧端子。另外，安装于电源板543的半导体开关元件5433的一端与上述V相交流侧端子连接，其另一端与定子绕组413的V相端子连接。
安装于配电盘55的一对半导体开关元件551、552的一端彼此连接，一方的半导体开关551的另一端经由线圈84与三相桥式电路的正极侧直流端子连接，另一方的半导体开关552的另一端经由上述电源连接器90(参照图1、图2)与装设于车辆的电池85连接。
安装于控制基板53的FET驱动电路532采用以下结构，其输出端子与上述各电源元件5411、5412、5421、5422、5431、5432、半导体开关元件5413、5423、5433及半导体开关元件551、552的各栅极连接，并在规定的时间点将栅极驱动信号分别施加到上述栅极。安装于控制基板53的微型计算机531根据来自上述旋转传感器70的旋转检测信号来控制FET驱动电路532所输出的栅极驱动信号的输出时间点。
在如上所述构成的本发明实施方式1的电动动力转向装置100中，当驾驶员操作方向盘而将转向转矩施加到转向轴10时，未图示的转矩检测装置检测该转向转矩，并将其输入到微型计算机531。另外，旋转传感器70检测到的与转向转速对应的旋转检测信号被输入到微型计算机531。微型计算机531控制电动机驱动电路即三相桥式电路，以根据输入的转向转矩、转向转速及车辆的速度信号等运算辅助转矩，并使电动机部40产生用于将该辅助转矩经由减速机构20施加到转向轴10的转矩。
即，FET驱动电路532根据来自微型计算机531的指令，在规定的时间点产生栅极驱动信号，来控制三相桥式电路的各电源元件5411、5412、5421、5422、5431、5432导通。藉此，三相桥式电路产生规定的三相交流电，并将三相交流电供给到电动机部40的定子绕组413，以驱动电动机部40。电动机部40产生的转矩作为辅助转矩经由减速机构20被施加到转向轴10。藉此，可减轻驾驶员对方向盘的操作力。
在此，当构成电动机驱动电路即三相桥式电路的电源元件5411、5412、5421、5422、5431、5432中任一个或多个电源元件产生接通故障等异常时，可能不能将正常的三相交流电供给到定子绕组413，从而使电动机部40的动作变得异常，对车辆的行驶带来危险。
因此，当在上述电源元件产生异常时，FET驱动电路532根据来自微型计算机531的指令，停止对于插入三相桥式电路的正极侧直流端子与电池85之间的半导体开关元件551、552的栅极驱动信号，并停止对于连接于三相桥式电路的交流输出端子与定子绕组413的各相绕组之间的半导体开关元件5413、5423、5433的栅极驱动信号。
藉此，使设于控制装置部50的作为电动机驱动电路的三相桥式电路从电池85断开而停止动作，并使定子绕组413从三相桥式电路断开。由于将定子绕组413从三相桥式电路断开，因此，因故障的电源元件而导致定子绕组413短路的情况不会发生，能防止在电动机部40产生相对于转向方向相反方向的制动力而使方向盘操作变得困难等异常事态。
在发生电源元件以外的故障时，与上述相同，也可停止对于半导体开关元件551、552及半导体开关元件5413、5423、5433的栅极驱动信号。此外，也可根据电源元件的故障状态或电源元件以外的故障状态，停止对于半导体开关元件551、552和半导体开关元件5413、5423、5433中仅任一个半导体开关的栅极驱动信号。
另外，在以上说明中，利用半导体开关元件来构成连接于三相桥式电路的正极侧的直流端子与电池85之间的开关和连接于三相桥式电路的交流输出端子与定子绕组413之间的开关两者，但也可将上述开关中、仅任一方做成半导体开关元件，并利用机械式继电器等构成另一方。
如上所述，根据本发明实施方式1的电动动力转向装置，由于利用半导体开关元件构成连接于三相桥式电路的正极侧的直流端子与电池85之间的半导体开关元件551、552和连接于三相桥式电路的交流输出端子与定子绕组413之间的半导体开关元件5413、5423、5433中至少一方，因此，能实现电动动力转向装置的小型化、大电流化，从而能进一步提高可靠性。
如上所述，现有的装置在电动机驱动电路与电动机之间使用有保护用的机械式继电器，需要用于开闭其触点的线圈，此外，为了供大电流流动还需要将继电器的触点、供电流流动的构件大型化，另外，由于是机械式继电器，所以，因触点的劣化而导致对于开闭回数存在限制，存在容易故障等技术问题，但根据本发明实施方式1的电动动力转向装置，由于使用半导体开关元件，因此，无需机械式继电器这样的线圈等零件，从而容易实现小型化。此外，根据本发明实施方式1的电动动力转向装置，由于使用半导体开关元件，所以，能使半导体开关元件增大相对于使用现有的机械式继电器时小型化的量，因此，能进一步实现大电流化。另外，由于半导体开关元件没有机械式触点，所以，没有机械故障，因此，在可靠性上是有优势的。
此外，根据本发明实施方式1的电动动力转向装置，由于安装有半导体开关元件的配电盘和安装有电源元件的电源板装设于由金属形成的减速机构侧壳体的内壁部，因此，能将在半导体开关元件产生的热经由各个基板朝减速机构侧壳体热传导，以进行有效地散热。所以，能实现半导体开关元件的小型化、大电流化，从而能将电动动力转向装置小型化。
另外，根据本发明实施方式1的电动动力转向装置，由于将三块电源板绕电动机部的转子轴大致均等地配置成放射状，所以，安装于电源板的电源元件等的发热从三个电源板朝减速机构侧壳体同样地传递，因此，减速机构侧壳体的温度分布也是同样的，从而能降低电源元件的最大温度。
此外，在如现有装置那样的使用电源板和上述机械式继电器的情况中，为了连接电源板和上述机械式继电器需要中继构件，但根据本发明实施方式1的电动动力转向装置，在与安装有半导体开关元件的电源板共用的基板上安装半导体开关元件，因此，能利用基板图案连接从电源板朝半导体开关元件的配线，从而能削减连接半导体开关元件与电源板的构件，并能实现装置的低成本化及小型化。
另外，根据本发明实施方式1的电动动力转向装置，在电动机部的定子绕组的各相绕组与由电源元件构成的三相桥式电路的交流端子之间，装设切断电动机内的导通的半导体开关元件，因此，在电源元件短路故障的情况下，通过使该半导体开关处于打开状态，能阻止电动机的异常的动作。
此外，根据本发明实施方式1的电动动力转向装置，装设有半导体开关元件和电源元件的电源板分割成三相，且各相装设于壳体，因此，能自由地配置各相的基板，并能有效地利用空间，从而能将装置小型化。另外，将三个电源基板绕电动机部的转子轴配置成放射状，所以，能进一步减小从转子轴方向观察到的投影面积。
此外，根据本发明实施方式1的电动动力转向装置，将以往装设于专用壳体的控制装置装设到电动机壳体内，以形成控制装置一体化电动机，因此，无需控制装置用壳体，从而能实现装置的小型轻量化及成本降低。
实施方式2
在上述实施方式1中，将安装有电源元件及半导体开关元件的电源板三分割对应于电动机部的U相、V相、W相各相，并将这些电源板绕电动机部的转子轴配置成放射状，此外，安装有用于切断电动机部的控制装置与外部的电池的导通的半导体开关元件的配电盘配置于远离电源板的位置，但在实施方式2中，将U相、V相、W相所有相的电源元件、切断电动机内的导通的半导体开关元件及用于切断与电动机外部的导通的半导体开关元件全部安装于一块电源板。
以下，对本发明实施方式2的电动动力转向装置及控制装置一体化电动机进行说明。图5是本发明实施方式2的电动动力转向装置的控制装置一体化电动机及减速机构的一部分的剖视图，图6是从电动机侧观察该控制装置一体化电动机的控制装置的俯视图。在该实施方式2中，控制装置一体化电动机构成为永磁式同步电动机(permanent magnet-typesynchronous electric motor)。
在图5及图6中，固定于减速机构的外壳24的减速机构侧壳体60由铝合金的印模压铸成形品形成。该减速机构侧壳体60的图的上部从减速机构的外壳24的图的上表面部进一步朝上方突出。在减速机构侧壳体60的壁部601形成有前轴承箱602。由滚珠轴承形成的前轴承432压入并固定于前轴承箱602的内周面。形成于减速机构侧壳体60的轴向一端部的凹窝部603与减速机构20的外壳24的内周面嵌合，并利用螺栓(未图示)来将减速机构侧壳体60与减速机构20的外壳24固定为一体。
由分解器构成的旋转传感器70包括：固定于减速机构侧壳体60的定子；以及固定于转子轴31的外周面的转子。仅由侧面部组成的控制装置壳体520被三个螺钉固定于减速机构侧壳体60的内侧。控制装置部50的电源板540配置于框体520内，并紧贴固定于减速机构侧壳体60的壁部601。控制装置壳体520及电源板540也可紧贴固定于减速机构侧壳体60的内壁部601的减速机构侧壁面。在该情况下，能使电源板540的热朝减速机构侧更有效地散热，此外，还能从减速机构侧将电源板540和控制装置壳体520紧贴固定，从而具有提高作业性的效果。
电源板540由陶瓷基座组成，如图6所示，安装有构成三相桥式电路的U相正极侧臂的电源元件5411、构成U相负极侧臂的电源元件5412、构成W相正极侧臂的电源元件5421、构成W相负极侧臂的电源元件5422、构成V相正极侧臂的电源元件5431和构成V相负极侧臂的电源元件5432，其中，上述三相桥式电路构成电动机驱动电路。
另外，在电源板540上安装有插入定子绕组的U相绕组与三相桥式电路的U相输出端子之间的半导体开关元件5413、插入定子绕组的W相绕组与三相桥式电路的W相输出端子之间的半导体开关元件5423、插入定子绕组的V相绕组与三相桥式电路的V相输出端子之间的半导体开关元件5433、插入作为电动机驱动电路的三相桥式电路的正极侧直流端子与外部的电池之间的半导体开关元件551、552。
此外，在电源板540上还安装有插入电源元件5412与车辆的接地电位部之间的旁路电阻5414、插入电源元件5422与车辆的接地电位部之间的旁路电阻5424及插入电源元件5432与车辆的接地电位部之间的旁路电阻5434。
在控制装置壳体520的内部配置有用于吸收在电动机部40的定子绕组413中流动的电流的波动的在图4中说明了的三个电容81、82、83(在图5中，仅图示一个电容81)及用于吸收噪声的一个线圈84(在图5中未图示)。利用固定部901固定于减速机构侧壳体60内部的电源连接器90在控制装置壳体520的内部与作为上述电动机驱动电路的三相桥式电路连接，并导出到减速机构侧壳体60的外部。另外，在减速机构侧60的内部固定有从定子绕组413导出的U相、V相、W相的各端子，上述端子在控制装置壳体520的内部与半导体开关元件5413、5423、5433连接。
安装有微型计算机531(未图示)和FET驱动电路532(未图示)的环氧玻璃树脂制的控制基板53固定于控制装置壳体520的电动机侧端部。藉此，在控制基板53与电源板540之间确保有一定的距离。
框414的凹窝部与在电动机侧壳体51的轴向一端部的外周面所形成的台阶部嵌合，并被螺钉固定于电动机侧壳体51。上述电动机侧壳体51由铝合金的印模压铸成形品形成，电动机侧壳体51的轴向另一端部通过螺栓与减速机构侧壳体60的轴向端部结合。其他的结构与实施方式1的情况相同。
在如上所述构成的本发明实施方式2的电动动力转向装置中，由于将U相、V相、W相所有相的电源元件、切断电动机内的导通的半导体开关元件及用于切断与电动机外部的导通的半导体开关元件全部安装于一块电源板540，所以，与实施方式1的电动动力转向装置相比，只要将一块电源板装设于电动动力转向装置即可，此外，也能在一块电源板上进行各电源元件等之间的配线，所以，提高了电动动力转向装置的工作性，对于成本降低是有效的。
另外，在本发明实施方式2的电动动力转向装置中，电源板540为一块，通过将从该电源板540导出的电源连接器90配置于电源板540的一边的附近，使配线变得容易，且能缩短电源板540与电源连接器90之间的配线。
此外，在本发明实施方式2的电动动力转向装置中，可将散热器设于从减速机构的外壳24突出的减速机构侧壳体60的外壁面，或也可将金属壳体的壁部的厚度形成得较大。藉此，能有效地进行与金属壳体抵接而被固定的电源板的散热。
在本发明实施方式2的电动动力转向装置中，除了上述效果以外，还能起到与实施方式1的情况相同的效果。
实施方式3
接着，对本发明实施方式3的电动动力转向装置及控制装置一体化电动机进行说明。图7是本发明实施方式3的电动动力转向装置的控制装置一体化电动机的剖视图，图8是以拆下控制基板的状态表示该控制装置部的俯视图。在该实施方式3中，控制装置一体化电动机构成为永磁式同步电动机。
在图7及图8中，固定于减速机构的外壳24的减速机构侧壳体600由铝合金的印模压铸成形品形成。形成于减速机构侧壳体600的端部的凹窝部6003与未图示的减速机构的外壳嵌合，并被螺栓等固定于该外壳。在减速机构侧壳体600上形成有前轴承箱6002。由滚珠轴承形成的前轴承432压入并固定于前轴承箱6002的内周面。
由分解器构成的旋转传感器70包括：固定于减速机构侧壳体60的定子71；以及固定于转子轴43的外周面的转子72。控制装置部50的电源板540配置于框体520内，并紧贴固定于减速机构侧壳体60的壁部601。形成于电动机部40的框414的轴向开放端的凹窝部与减速机构侧600的电动机侧端部嵌合，并被螺钉(未图示)固定于减速机构侧壳体600。
作为金属制的壳体的控制装置壳体520包括：具有肋片部511的散热器510；以及盖521。控制装置壳体520装载并固定于减速机构侧壳体600的图的上方部。形成为控制装置壳体520的底部的散热器510由铝合金形成，并被螺钉固定于控制装置壳体520的侧壁部的下端部。
另外，在散热器510的一边形成有散热器开口部512，该散热器开口部512与在减速机构侧壳体600的上表面部所形成的减速机构侧壳体开口部是相同形状，且其开口部与中心轴线一致。减速机构侧壳体开口部和散热器开口部被配置成减速机构侧壳体开口部和散热器开口部的中心轴线一致并重叠。
在散热器510的表面抵接并固定有一块电源板540。该电源板540由陶瓷基座构成，如图8所示，安装有构成三相桥式电路的U相正极侧臂的电源元件5411、构成U相负极侧臂的电源元件5412、构成W相正极侧臂的电源元件5421、构成W相负极侧臂的电源元件5422、构成V相正极侧臂的电源元件5431和构成V相负极侧臂的电源元件5432，其中，上述三相桥式电路构成电动机驱动电路。
此外，在电源板540上安装有插入定子绕组的U相绕组与三相桥式电路的U相输出端子之间的半导体开关元件5413、插入定子绕组的W相绕组与三相桥式电路的W相输出端子之间的半导体开关元件5423、插入定子绕组的V相绕组与三相桥式电路的V相输出端子之间的半导体开关元件5433、插入电源元件5412与车辆的接地电位部之间的旁路电阻5414、插入电源元件5422与车辆的接地电位部之间的旁路电阻5424及插入电源元件5432与车辆的接地电位部之间的旁路电阻5434。
另外，在电源板540上安装有用于吸收在电动机部40的定子绕组413中流动的电流的波动的在图4中说明了的三个电容81、82、83及用于吸收噪声的一个线圈84(未图示)。在图中未表示插入作为电动机驱动电路的三相桥式电路的正极侧直流端子与外部的电池之间的两个半导体开关元件，但可将上述半导体开关元件安装于电源板540或安装于其他的配电盘，并可使该配电盘与散热器510抵接以进行固定，或使该配电盘与减速机构侧壳体600的壁部内表面抵接以进行固定。
安装有微型计算机531和FET驱动电路532的控制基板53在控制装置壳体520的内部与电源板540隔着间隔设置。盖521与控制基板53的上表面隔着空间固定于控制装置壳体520的上端部。
与电动机部40的定子绕组413的U相、V相、W相的各端子连接的三根总线91、92、93经由上述减速机构侧壳体开口部从散热器开口部512导出到控制装置壳体520的内部，并分别与连接到上述三相桥式电路的交流侧端子的半导体开关元件5413、5423、5433连接。
上述总线91、92、93被螺钉921固定于基座931，该基座931固定于端子保持件415。另外，设于由分解器构成的旋转传感器70的定子的检测绕组经由信号连接用连接器941与设于控制装置壳体520的控制装置侧连接器(未图示)连接。控制装置侧连接器与安装于控制基板53的微型计算机531连接。其他的结构与实施方式1的情况相同。
根据如上所述构成的本发明实施方式3的电动动力转向装置，由于装设有电源板的控制装置壳体520设于减速机构侧壳体600的外部，因此，不会使电动机部40的零件与控制装置部50的零件混在一起，从而能对于各个功能进行特别的设计。
此外，由于电源板540装设于散热器510上，因此，在半导体开关元件中产生的热经由电源板540被散热器510更有效地散热，所以，能实现半导体开关的小型化、大电流化。另外，能起到与上述实施方式1的电动动力转向装置相同的效果。
实施方式4
接着，对本发明实施方式4的电动动力转向装置进行说明。图9是表示本发明实施方式4的电动动力转向控制的结构图，以截面来表示其控制装置部。在该实施方式4中，电动机构成为永磁式同步电动机。
如图9所示，在该实施方式4的电动动力转向装置中，电动机40和控制装置部50分体构成，电动机部40的定子绕组的U相、V相、W相的各端子及由分解器构成的旋转传感器的检测绕组通过线束95与控制装置部50连接。此外，安装有电源元件等的电源板540和安装有半导体开关元件的配电盘55分体形成，电源板540与散热器510抵接而被固定，配电盘55与盖521抵接而被固定。
线束95经由设于控制装置壳体520的侧壁部的开口部，在控制装置壳体520的内部，与作为电动机驱动电路的三相桥式电路连接。其他的结构与实施方式3的电动动力转向装置相同。
根据如上所述构成的本发明实施方式4的电动动力转向装置，除了上述实施方式3的电动动力转向装置具有的上述优点以外，还具有以下优点：由于控制装置部50和电动机部40分体设置，因此，即使电动机部40的温度比控制装置部50的温度高，热量也不会从电动机部40朝控制装置部50流入。
实施方式5
接着，对本发明实施方式5的电动动力转向装置及控制装置一体化电动机进行说明。图10是本发明实施方式3的电动动力转向装置的控制装置一体化电动机的剖视图。
本发明实施方式5的电动动力转向装置的控制装置一体化电动机与上述实施方式3的情况比较，以下的部分的结构不同。即，在实施方式3中，用于切断电动机部40内的导通的半导体开关元件5413、5423、5433分别安装于电源板540，但在实施方式5中，如图10所示，用于切断电动机部40内的导通的半导体开关元件5413安装于配电盘5400，该配电盘5400抵接并固定于减速机构侧壳体600的壁部的内侧。
安装于配电盘5400的两个半导体开关元件5413经由端子，在收纳于电动机部40的端子保持件415的绕组端子416中分别插入电枢绕组413的中性点与三相中的至少两相之间。即，该两个半导体开关元件5413能切断电枢绕组的被Y形连接的各相绕组中至少两相的相绕组的导通。其他的结构与上述实施方式3相同。
根据如上所述构成的本发明实施方式5的电动动力转向装置，将安装有电动机部内的导通切断用的半导体开关的配电盘5400与安装有电源元件等的电源板540分离，并将该配电盘5400固定于减速机构侧壳体，而将电源元件540固定于控制装置部50的散热器510，所以，能减小电动机部40及控制装置部50的各自的尺寸。另外，还包括与上述本发明实施方式3的电动动力转向装置所具有的优点相同的优点。
实施方式的变形例
根据上述实施方式1及实施方式2，将减速机构侧壳体60和减速机构20分体形成，但也可将减速机构侧壳体60与减速机构20的外壳24构成为一体。通过采用上述结构，能进一步提高电源板及配电盘与减速机构之间的热传导性，从而能使切断控制装置部的电动机驱动电路与电动机外部的电池的导通的半导体开关元件、在电动机部内切断电动机驱动电路与定子绕组的导通的开关元件及电源元件的散热性进一步提高。另外，由于减速机构侧壳体60与减速机构的外壳24构成为一体，因此，存在能实现基于零件数的削减的组装工时的削减、成本的降低及重量的降低等这样的优点。
此外，对上述实施方式1至5的电源板的材质为陶瓷基座进行了说明，但并不限定于此，例如，可使用裸片将电源元件、半导体开关元件安装于金属基板，或也可安装分立零件。
另外，对上述实施方式1至5的电动机的型号为永磁式同步电动机进行了说明，但并不限定于此，例如，若是能使用于电动动力转向装置的电动机，则也可为感应电动机(induction motor)等其他的型号。在该情况下，例如，若是不使用永磁体的电动机，则也没有FET驱动电路等的电源元件用开关电路与永磁体的磁通的干涉，这点是较为理想的。
另外，对上述实施方式1至5的旋转传感器由分解器构成进行了说明，但并不局限于此，若是能适用于电动动力转向装置的传感器，则也可使用例如霍尔式等其他方式的传感器。例如，若将旋转传感器做成霍尔式，则与分解器式比较，能缩减传感器的安装所需要的空间，因此，存在能缓和对于安装上述半导体开关元件、电源元件的电源板等的尺寸、形状的装设上的限制的优点。
工业上的可利用性
本发明的电动动力转向装置及控制装置一体化电动机能使用于汽车产业的转向装置的领域中。

Claims (19)

1.一种电动动力转向装置，对车辆的驾驶员经由方向盘施加到转向轴的转向转矩进行检测，并利用电动机将对应于该检测到的转向转矩的辅助转矩经由减速机构施加到所述转向轴，其特征在于，
包括：由半导体形成的多个电源元件所构成的、对供给到所述电动机的电枢绕组的电进行控制的电动机驱动电路；对所述电动机驱动电路的输入端子与外部的电源之间进行开闭的开关装置；以及对所述电枢绕组进行开闭的开关装置，
所述两开关装置中的至少一方由半导体开关元件构成，所述电源元件和所述半导体开关元件安装于基板，该基板安装于金属制的壳体。
2.如权利要求1所述的电动动力转向装置，其特征在于，
所述电源元件和所述半导体开关元件分别安装于不同的基板。
3.如权利要求1所述的电动动力转向装置，其特征在于，
所述电枢绕组由三相交流绕组构成，
所述电动机驱动电路由所述多个电源元件构成的三相桥式电路所构成，
所述多个电源元件按照构成所述三相桥式电路的同一相的臂的各个单位安装于各个不同的基板，
安装有所述各个电源元件的各个基板绕所述电动机的转子轴的轴心配置成放射状。
4.如权利要求3所示电动动力转向装置，其特征在于，
安装有所述各个电源元件的各个基板绕所述电动机的转子轴的轴心均等地配置成放射状，
安装有所述半导体开关元件的基板配置于安装有所述电源元件的两块基板之间。
5.如权利要求1所述的电动动力转向装置，其特征在于，
所述全部的电源元件和所述半导体开关元件安装于相同的基板。
6.如权利要求1所述的电动动力转向装置，其特征在于，
所述金属制的壳体是将所述电动机与所述减速机构连结为一体的壳体。
7.一种控制装置一体化电动机，使用于对车辆的驾驶员经由方向盘施加到转向轴的转向转矩进行检测、并将对应于该检测到的转向转矩的辅助转矩施加到所述转向轴的动力转向装置，并将所述辅助转矩经由减速机构施加到所述转向轴，其特征在于，
包括：具有定子、转子及电枢绕组的电动机部；以及一体地固定于所述电动机部的控制装置部，
所述控制装置部包括与所述电动机部的内部空间连通的控制装置部内部空间，并在所述控制装置部内部空间内收容有由半导体形成的多个电源元件所构成的对供给到所述电动机的电枢绕组的电进行控制的电动机驱动电路、对所述电动机驱动电路的输入端子与外部的电源之间进行开闭的开关装置、对所述电枢绕组进行开闭的开关装置，所述两开关装置中的至少一方由半导体开关元件构成，所述电源元件和所述半导体开关元件安装于基板，该基板安装于所述电动机部的金属制的壳体。
8.如权利要求7所述的控制装置一体化电动机，其特征在于，
所述电源元件和所述半导体开关元件分别安装于不同的基板。
9.如权利要求7所述的控制装置一体化电动机，其特征在于，
所述电枢绕组由三相交流绕组构成，
所述电动机驱动电路由所述多个电源元件构成的三相桥式电路所构成，
所述多个电源元件按照构成所述三相桥式电路的同一相的臂的各个单位安装于各个不同的基板，
安装有所述各个电源元件的各个基板绕所述电动机的转子轴的轴心配置成放射状。
10.如权利要求7所示的控制装置一体化电动机，其特征在于，
安装有所述各个电源元件的各个基板绕所述电动机的转子轴的轴心均等地配置成放射状，安装有所述半导体开关元件的基板配置于安装有所述电源元件的两块基板之间。
11.如权利要求7所述的控制装置一体化电动机，其特征在于，
所述全部的电源元件和所述半导体开关元件安装于相同的基板。
12.如权利要求7所述的控制装置一体化电动机，其特征在于，
所述电动机部的金属制的壳体是将所述电动机部与所述减速机构连结为一体的壳体。
13.一种电动动力转向装置，对车辆的驾驶员经由方向盘施加到转向轴的转向转矩进行检测，并利用电动机将对应于该检测到的转向转矩的辅助转矩经由减速机构施加到所述转向轴，其特征在于，
包括：由半导体形成的多个电源元件所构成的、对供给到所述电动机的电枢绕组的电进行控制的电动机驱动电路；对所述电动机驱动电路的输入端子与外部的电源之间进行开闭的开关装置；以及对所述电枢绕组进行开闭的开关装置，所述两开关装置中的至少一方由半导体开关元件构成，所述电源元件和所述半导体开关元件安装于基板，该基板安装于金属制的壳体，该金属制的壳体装设于所述电动机的外部。
14.如权利要求13所述的电动动力转向装置，其特征在于，
所述全部的电源元件和所述半导体开关元件安装于相同的基板。
15.一种控制装置一体化电动机，使用于对车辆的驾驶员经由方向盘施加到转向轴的转向转矩进行检测、并将对应于该检测到的转向转矩的辅助转矩施加到所述转向轴的动力转向装置，并将所述辅助转矩经由减速机构施加到所述转向轴，其特征在于，
包括：具有定子、转子及电枢绕组的电动机部；以及一体地固定于所述电动机部的外部的控制装置部，
所述控制装置部具有：由半导体形成的多个电源元件所构成的、对供给到所述电动机的电枢绕组的电进行控制的电动机驱动电路；对所述电动机驱动电路的输入端子与外部的电源之间进行开闭的开关装置；以及对所述电枢绕组进行开闭的开关装置，所述两开关装置中的至少一方由半导体开关元件构成，所述电源元件和所述半导体开关元件安装于基板，该基板安装于所述控制装置部的金属制的壳体。
16.如权利要求15所述的控制装置一体化电动机，其特征在于，
所述全部的电源元件和所述半导体开关元件安装于相同的基板。
17.如权利要求15所述的控制装置一体化电动机，其特征在于，
所述全部的电源元件安装于基板，该基板安装于所述控制装置部的金属壳体，所述半导体开关元件安装于基板，该基板安装于与所述电动机部的所述减速机构连结的金属制的壳体。
18.如权利要求17所述的电动动力转向装置，其特征在于，
所述电枢绕组被三相Y形连接，所述半导体开关元件是与所述三相Y形连接的中性点连接、并能切断所述电枢绕组的至少两相的相绕组的导通的元件。
19.一种电动动力转向装置，对车辆的驾驶员经由方向盘施加到转向轴的转向转矩进行检测，并利用电动机将对应于该检测到的转向转矩的辅助转矩经由减速机构施加到所述转向轴，其特征在于，
包括：由半导体形成的多个电源元件所构成的、对供给到所述电动机的电枢绕组的电进行控制的电动机驱动电路；对所述电动机驱动电路的输入端子与外部的电源之间进行开闭的开关装置；以及对所述电枢绕组进行开闭的开关装置，所述两开关装置中的至少一方由半导体开关元件构成，所述电源元件和所述半导体开关元件安装于基板，该基板安装于与所述电动机分体构成的金属制的壳体。
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103318248A (zh) * 2013-07-16 2013-09-25 江苏博众汽车部件有限公司 一种伺服壳体
CN103502081A (zh) * 2011-05-11 2014-01-08 三菱电机株式会社 电动动力转向装置
CN103548246A (zh) * 2011-05-20 2014-01-29 三菱电机株式会社 驱动装置一体型旋转电机
CN103930333A (zh) * 2012-01-17 2014-07-16 三菱电机株式会社 一体型电动动力转向装置
CN104104306A (zh) * 2013-04-01 2014-10-15 三菱电机株式会社 电动机控制装置、以及包括电动机控制装置的电动动力转向装置
CN104137396A (zh) * 2012-04-16 2014-11-05 三菱电机株式会社 旋转电机
CN105359366A (zh) * 2013-08-05 2016-02-24 日立汽车系统株式会社 电动机的驱动控制装置
CN110979449A (zh) * 2019-12-20 2020-04-10 何鹏程 一种电动车节能转向结构

Families Citing this family (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5509446B2 (ja) * 2009-08-01 2014-06-04 ダイヤモンド電機株式会社 電動パワーステアリング用モータユニット及び電動パワーステアリング装置
JP5603045B2 (ja) * 2009-09-24 2014-10-08 三菱電機株式会社 電動パワーステアリング装置用モータ装置
JP5039171B2 (ja) * 2010-05-11 2012-10-03 三菱電機株式会社 電動式駆動装置およびその電動式駆動装置を搭載した電動式パワーステアリング装置
WO2012056735A1 (ja) 2010-10-27 2012-05-03 三菱電機株式会社 電動パワーステアリング用モータ駆動制御装置
CN109194153A (zh) * 2010-11-02 2019-01-11 三菱电机株式会社 电动式动力转向用电源模块及使用其的电动式动力转向驱动控制装置
CN102666254B (zh) * 2010-12-07 2014-09-10 日本精工株式会社 电动助力转向装置
JP5711551B2 (ja) * 2011-01-28 2015-05-07 日立オートモティブシステムズ株式会社 モータ駆動装置
WO2012137322A1 (ja) * 2011-04-06 2012-10-11 三菱電機株式会社 駆動装置一体型回転電機
WO2012137333A1 (ja) 2011-04-07 2012-10-11 三菱電機株式会社 モールドモジュール、及び電動パワーステアリング装置
JP5375874B2 (ja) 2011-05-13 2013-12-25 株式会社デンソー モータ駆動装置
JP5354396B2 (ja) 2011-05-13 2013-11-27 株式会社デンソー モータ駆動装置
JP5273573B2 (ja) 2011-05-13 2013-08-28 株式会社デンソー モータ駆動装置
JP5500144B2 (ja) * 2011-09-07 2014-05-21 株式会社安川電機 回転電機
IN2014CN02465A (zh) * 2011-09-12 2015-08-07 Mitsubishi Electric Corp
JP5518108B2 (ja) * 2012-01-25 2014-06-11 三菱電機株式会社 電動パワーステアリング装置
JP5518107B2 (ja) * 2012-01-25 2014-06-11 三菱電機株式会社 電動パワーステアリング装置
KR20130100411A (ko) * 2012-03-02 2013-09-11 주식회사 만도 전동식 동력 보조 조향장치의 웜휠 및 그 제조방법
WO2014023857A1 (es) * 2012-08-10 2014-02-13 Gomez Martinez Claudio Mecanismo de accionamiento electromecánico para dirección asistida de un vehículo
JP5420040B1 (ja) * 2012-09-13 2014-02-19 三菱電機株式会社 回転電機
JP5554395B2 (ja) * 2012-12-26 2014-07-23 三菱電機株式会社 電動過給機
DE102013101084A1 (de) * 2013-02-04 2014-08-07 Cpm Compact Power Motors Gmbh Drehfeldmaschine mit Außenläufer, insbesondere in modularer Bauweise
JP5595537B2 (ja) * 2013-02-20 2014-09-24 三菱電機株式会社 電動パワーステアリング装置
EP2824014B1 (en) * 2013-07-08 2015-10-21 Fagor, S. Coop. Electric drive device
JP6129676B2 (ja) * 2013-08-05 2017-05-17 日立オートモティブシステムズ株式会社 車両用電動モータの制御装置及び電動パワーステアリング制御装置
JP6117661B2 (ja) 2013-09-19 2017-04-19 日立オートモティブシステムズ株式会社 電子制御装置
KR101560980B1 (ko) * 2014-06-23 2015-10-15 주식회사 만도 전동식 동력 보조 조향장치의 동력전달 장치
US10250104B2 (en) * 2014-10-08 2019-04-02 Borgwarner Inc. Circuit layout for electric machine control electronics
CN106796928B (zh) * 2014-10-08 2019-09-06 瑞美技术有限责任公司 用于mosfet模块的基座表面
JP2017017975A (ja) * 2015-06-30 2017-01-19 株式会社豊田自動織機 電動コンプレッサ
EP3352362B1 (en) 2015-09-18 2022-02-23 Mitsubishi Electric Corporation Integrated electric power steering apparatus
JP6147315B2 (ja) 2015-11-02 2017-06-14 三菱電機株式会社 制御装置一体型回転電機
EP3429323A4 (en) * 2016-03-07 2019-03-27 Mitsubishi Electric Corporation ELECTRONIC CONTROL DEVICE
CN107791240A (zh) * 2016-08-31 2018-03-13 精工爱普生株式会社 电机单元以及机器人
DE102017106311A1 (de) * 2017-03-23 2018-09-27 Atlanta Antriebssysteme E. Seidenspinner Gmbh & Co. Kg Wechselflansch mit Sensorik für ein Getriebe
KR102205254B1 (ko) * 2017-04-27 2021-01-21 현대모비스 주식회사 전동식 파워 스티어링 시스템의 모터 제어 장치 및 방법
GB201710104D0 (en) * 2017-06-23 2017-08-09 Trw Ltd Electric power assisted steering
KR102029846B1 (ko) * 2018-05-16 2019-10-08 현대자동차 주식회사 구동모터 및 감속기 일체형의 구동 시스템
WO2021152657A1 (ja) * 2020-01-27 2021-08-05 三菱電機株式会社 電気車の駆動制御装置
EP4333273A1 (en) 2021-04-28 2024-03-06 Mitsubishi Electric Corporation Control device, drive device, and electric power steering device
JP7375083B2 (ja) * 2022-03-29 2023-11-07 株式会社リケン モータシステム

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0831012A2 (en) * 1996-09-19 1998-03-25 Denso Corporation Motor-assisted power steering apparatus
DE10127169A1 (de) * 2000-10-18 2002-05-08 Mitsubishi Electric Corp Elektrische Servolenkvorrichtung
FR2872770A1 (fr) * 2004-07-08 2006-01-13 Mitsubishi Electric Corp Direction assistee electriquement
CN1741368A (zh) * 2004-08-27 2006-03-01 三菱电机株式会社 电动动力转向系统
CN1769121A (zh) * 2004-10-01 2006-05-10 丰田自动车株式会社 电动动力转向系统

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5598154U (zh) 1978-12-27 1980-07-08
JPH0796387B2 (ja) 1986-03-31 1995-10-18 本田技研工業株式会社 電動式パワーステアリング装置
US5289486A (en) * 1991-02-28 1994-02-22 Omron Corporation Semiconductor luminous element and superlattice structure
JP3560701B2 (ja) * 1995-07-18 2004-09-02 カヤバ工業株式会社 電動パワーステアリング装置
GB9619175D0 (en) * 1996-09-13 1996-10-23 Lucas Ind Plc Electrical power-assisted steering systems
JP3522516B2 (ja) 1997-11-20 2004-04-26 カヤバ工業株式会社 電動パワーステアリング装置
JP2001315654A (ja) 2000-05-11 2001-11-13 Omron Corp 電動パワーステアリング制御装置及びその電流特性調整装置
JP3614380B2 (ja) 2001-05-17 2005-01-26 三菱電機株式会社 電動式パワーステアリング装置
US6889792B1 (en) * 2002-08-01 2005-05-10 Trw Inc. Electrically assisted power steering system with anti-theft capability
JP3692108B2 (ja) * 2002-10-01 2005-09-07 三菱電機株式会社 電動パワーステアリング用モータ装置
JP2004135492A (ja) * 2003-08-29 2004-04-30 Kayaba Ind Co Ltd 電動パワーステアリング装置の電動モータ
JP4409313B2 (ja) * 2004-02-24 2010-02-03 株式会社デンソー ブラシレスモータ駆動装置
JP2004345643A (ja) 2004-08-24 2004-12-09 Mitsubishi Electric Corp 電動式パワーステアリング回路装置
JP4289458B2 (ja) * 2004-09-07 2009-07-01 三菱電機株式会社 電動パワーステアリング制御装置
JP4102404B2 (ja) * 2005-11-21 2008-06-18 三菱電機株式会社 電動式パワーステアリング装置
DE102005059162A1 (de) * 2005-12-12 2007-06-21 Robert Bosch Gmbh Elektromotor
JP4402057B2 (ja) * 2006-02-21 2010-01-20 三菱電機株式会社 制御装置一体型回転電機
JP5058554B2 (ja) * 2006-10-16 2012-10-24 株式会社ジェイテクト 電動パワーステアリング装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0831012A2 (en) * 1996-09-19 1998-03-25 Denso Corporation Motor-assisted power steering apparatus
DE10127169A1 (de) * 2000-10-18 2002-05-08 Mitsubishi Electric Corp Elektrische Servolenkvorrichtung
FR2872770A1 (fr) * 2004-07-08 2006-01-13 Mitsubishi Electric Corp Direction assistee electriquement
CN1741368A (zh) * 2004-08-27 2006-03-01 三菱电机株式会社 电动动力转向系统
CN1769121A (zh) * 2004-10-01 2006-05-10 丰田自动车株式会社 电动动力转向系统

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103502081B (zh) * 2011-05-11 2016-02-10 三菱电机株式会社 电动动力转向装置
CN103502081A (zh) * 2011-05-11 2014-01-08 三菱电机株式会社 电动动力转向装置
CN103548246A (zh) * 2011-05-20 2014-01-29 三菱电机株式会社 驱动装置一体型旋转电机
CN103548246B (zh) * 2011-05-20 2016-02-10 三菱电机株式会社 驱动装置一体型旋转电机
CN103930333A (zh) * 2012-01-17 2014-07-16 三菱电机株式会社 一体型电动动力转向装置
CN103930333B (zh) * 2012-01-17 2016-10-12 三菱电机株式会社 一体型电动动力转向装置
CN104137396A (zh) * 2012-04-16 2014-11-05 三菱电机株式会社 旋转电机
US9935526B2 (en) 2012-04-16 2018-04-03 Mitsubishi Electric Corporation Electric rotating machine
CN104104306A (zh) * 2013-04-01 2014-10-15 三菱电机株式会社 电动机控制装置、以及包括电动机控制装置的电动动力转向装置
CN104104306B (zh) * 2013-04-01 2016-09-14 三菱电机株式会社 电动机控制装置、以及包括电动机控制装置的电动动力转向装置
CN103318248A (zh) * 2013-07-16 2013-09-25 江苏博众汽车部件有限公司 一种伺服壳体
CN105359366A (zh) * 2013-08-05 2016-02-24 日立汽车系统株式会社 电动机的驱动控制装置
CN105359366B (zh) * 2013-08-05 2017-12-29 日立汽车系统株式会社 电动机的驱动控制装置
CN110979449A (zh) * 2019-12-20 2020-04-10 何鹏程 一种电动车节能转向结构

Also Published As

Publication number Publication date
JP5147943B2 (ja) 2013-02-20
EP2623394A1 (en) 2013-08-07
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KR20100122955A (ko) 2010-11-23
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US20110066332A1 (en) 2011-03-17
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WO2010007672A1 (ja) 2010-01-21
CN102026861B (zh) 2015-03-04
US8924081B2 (en) 2014-12-30
EP2623394B1 (en) 2014-08-20
EP2298622B1 (en) 2013-12-18

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