CN103987611A - 电动动力转向装置 - Google Patents

Abstract

散热器(5)与中继构件(4)的面部相对于马达的轴心方向配置于垂直方向，多个驱动电路的各功率模块(51a、51b)以其最大外形尺寸的延伸方向相对于轴线方向垂直的方式安装于散热器(5)的面部，多个驱动电路的各电气元件(C1a～C1b)以其最大外形尺寸的延伸方向相对于轴线方向垂直的方式安装于中继构件(4)的面部。

Description

电动动力转向装置

技术领域

本发明涉及一种电动动力转向装置，更具体而言，涉及一种将马达与控制装置形成一体的电动动力转向装置，上述马达对驾驶员的转向力进行辅助，上述控制装置对该马达进行控制。

背景技术

以往的电动动力转向装置主要由马达、控制装置、与减速机构之间的连接装置和传感器类构成，上述马达用于对驾驶员的转向力进行辅助，上述控制装置对该马达进行控制，上述减速机构使马达的输出减速并将其传递到转向轴，上述传感器类对驾驶员的转向力等进行检测。另外，有时也将齿轮部包含在内称为电动动力转向装置。

此外，近年来已在所有的车辆中装设了电动动力转向装置，但若因电动动力转向装置的故障导致辅助功能停止时，驾驶员基本不可能使方向盘旋转，车辆行驶本身变得困难。因此，根据不同的故障情形，尽可能继续产生辅助力的要求提高。作为一个对策，提出了一种电动动力转向装置，设置马达或多个马达的定子绕组，并设置多个用于对它们进行控制的驱动电路(例如参照专利文献1)。

此外，作为电动动力转向装置的小型化的一个对策，提出了一种控制装置一体型电动动力转向装置，将马达和控制装置形成一体(例如参照专利文献2)。在专利文献2所示的现有装置中，在马达的输出侧(以下称为前侧)将控制装置配置在马达的轴心延伸的方向上。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本专利特开2011－30405号公报

专利文献2:日本专利特开2009－248864号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

在专利文献1所示的现有的电动动力转向装置中，马达本身为一个，但具有两组三相定子绕组，并具有两组与上述定子绕组分别对应的驱动电路即逆变器，且将马达和控制装置并排配置在马达的输出轴的轴线延伸的方向上而形成一体。在该现有的电动动力转向装置中，构成逆变器电路的主要零件即功率模块的平面延伸方向相对于马达的轴向大致平行地配置(以下将该配置称为纵置)。因此，存在以下技术问题：不仅电动动力转向装置的轴长变长，而且散热器也被纵置，散热性变差。此外，电容器等比较大型的零件密集配置于散热器，这些大型零件的散热性也存在问题。

此外，在上述现有的电动动力转向装置中，功率模块被纵置，马达的定子绕组与功率模块的连接在位于距马达远的位置的功率模块的上表面端进行，存在组装变得复杂的技术问题。

此外，在专利文献2所示的现有的电动动力转向装置中，在配置于马达轴向的散热器上设置了凹部，并在该凹部中配置电容器等，但由于在散热器上设置了凹部，因此散热器的容积减少，此外存在发热量大的功率元件的配置被该凹部限制的技术问题。

本发明为解决现有的电动动力转向装置中的上述技术问题而作，其目的在于提供一种轴长更短、散热性佳的电动动力转向装置。

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包括：具有独立的多个定子绕组的马达；以及具有对上述多个定子绕组单独进行驱动的多个驱动电路的控制装置，上述电动动力转向装置基于被上述控制装置驱动的上述马达的输出，对驾驶员的转向力进行辅助，其特征在于，包括中继构件，该中继构件配置于上述控制装置，并具有相对于上述马达的轴线方向垂直配置的面部，上述多个驱动电路具有：功率模块，该功率模块收纳有由开关元件构成的多个功率元件，上述开关元件对朝对应的上述定子绕组供给的电力进行控制；以及多个电气元件，这些电气元件作为上述驱动电路的构成零件，此外，还具有下述(1)和(2)中的至少一方，(1)上述多个驱动电路的功率模块以其主要面相对于上述马达的轴线方向垂直的方式，分别安装于在远离上述中继构件的面部的位置配置的散热器，(2)上述驱动电路的电气元件以其最大外形尺寸的延伸方向相对于上述马达的轴线方向垂直的方式安装于上述中继构件的面部。

在本发明中，功率模块的主要面是指包括功率模块的外表面中最大的表面积且大致平面地扩展的表面，所谓的侧面以外的表面或背面相当于该主要面。

发明效果

根据本发明的电动动力转向装置，轴长变短，此外，热量从散热器朝其它零件大范围地散热，具有高散热性。

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局部剖视图。

图2是本发明实施方式1的电动动力转向装置中的中继构件的俯视图。

图3是沿图2的A-A线从箭头方向观察到的剖视图。

图4是本发明实施方式1的电动动力转向装置的电路结构图。

图5是表示本发明实施方式1的电动动力转向装置中的功率模块的配置的、控制装置内部的俯视图。

图6是本发明实施方式1的电动动力转向装置中的功率模块的电路图。

图7是本发明实施方式2的电动动力转向装置的剖视图。

图8是表示本发明实施方式4的电动动力转向装置的局部剖视图。

图9是本发明实施方式4的电动动力转向装置的电路结构图。

图10是本发明实施方式4的电动动力转向装置中的中继构件的俯视图。

图11是沿图10的A-A线从箭头方向观察到的剖视图。

图12是本发明实施方式5的电动动力转向装置中的散热器的俯视图。

图13是本发明实施方式5的电动动力转向装置中的中继构件的俯视图。

具体实施方式

实施方式1

以下，参照附图对本发明实施方式1的电动动力转向装置进行说明。图1是表示本发明实施方式1的电动动力转向装置的局部剖视图。在图1中，电动动力转向装置1主要由马达2、散热器5、控制装置6和齿轮部8构成，其中，马达2用于对驾驶员的转向力进行辅助，散热器5用于使后述的功率模块冷却，控制装置6对马达2进行控制，齿轮部8使马达2的输出减速，并将该输出传递到转向轴(未图示)。马达2、控制装置6、散热器5和齿轮部8在马达2的轴心延伸的方向(以下称为轴线方向)上依次并排配置并形成一体。

马达2由定子21、转子22、输出轴24和轭部23构成，上述定子21由卷绕有三相三角形连接的第一定子绕组2a及三相三角形连接的第二定子绕组2b的层叠铁心构成，上述转子22插入到定子21的中央空间内，上述输出轴24配置在转子22的中心部，上述轭部23将定子21、转子22、输出轴24收纳在内部。第一定子绕组2a和第二定子绕组2b形成彼此独立的两个定子绕组。第一定子绕组2a与后述的第一逆变器电路511a构成马达2的第一控制系统，第二定子绕组2b与后述的第二逆变器电路511b构成马达2的第二控制系统。

控制装置6由控制基板3、第一功率模块51a及第二功率模块51b、中继构件4、外壳7构成，上述控制基板3装设有微型计算机(以下称为CPU)31，上述第一功率模块51a及第二功率模块51b是与散热器5抵接的独立的两个功率模块，上述中继构件4设于散热器5与控制基板3之间，使散热器5与控制基板3隔着规定的间隔相对，上述外壳7将控制基板3、第一功率模块51a及第二功率模块51b、中继构件4收纳在内部。

上述第一功率模块51a及第二功率模块51b如后所述形成为大致扇形，构成其主要面的表面及背面配置成相对于马达2的轴线方向垂直。第一功率模块51a及第二功率模块51b的各主要面的面积形成为比外缘部的侧面、内缘部的侧面、将外缘部与内缘部连接的侧缘部的侧面中的任一侧面的面积都大。

第一定子绕组2a及第二定子绕组2b的绕组端25a、25b朝向第一功率模块51a及第二功率模块51b沿马达2的轴线方向延伸。此外，上述绕组端25a、25b贯穿控制基板3，将中继构件4用作引导件，并分别与第一功率模块51a及第二功率模块51b的绕组连接端子52a、52b连接。此外，通过将中继构件4用作引导件，还有助于应对绕组的振动。

另外，第一定子绕组2a及第二定子绕组2b的绕组端25a、25b也可以不贯穿控制基板3，而是经由控制基板3的周缘部，将中继构件4用作引导件，而与第一功率模块51a及第二功率模块51b的各连接端子52a、52b连接。此外，第一功率模块51a及第二功率模块51b的连接端子52a、52b与第一定子绕组2a及第二定子绕组2b的各绕组端25a、25b的连接位置不仅可以位于图1所示的中继构件4与第一功率模块51a及第二功率模块51b之间的空间，还可以位于控制基板3与中继构件4之间的空间或第一定子绕组2a及第二定子绕组2b与控制基板3之间的空间，使各连接端子52a、52b和各绕组端25a、25b延伸到上述空间的位置，能实现它们的连接，可以根据电动动力转向装置的组装性，任意地选择它们的连接位置。

控制装置6的CPU31对与朝马达2供给的电流相应的控制量进行运算，并将基于该运算结果的控制信号输出。从CPU31输出的控制信号经由第一控制端子53a及第二控制端子53b分别传递到第一功率模块51a及第二功率模块51b。另外，如后所述，马达2的端子电压、电流等从第一功率模块51a及第二功率模块51b经由各连接端子53a、53b朝CPU31传递，并在CPU31中对马达2的端子电压、电流等进行监控。

散热器5相对于马达配置在马达的轴线方向上，并具有相对于马达的轴线方向在垂直方向上延伸的平面。在散热器5的轴线方向的一端面(图1中上侧的端面)侧，紧贴固定有齿轮部8，该齿轮部8将来自马达2的辅助转矩传递到方向盘或轮胎，在散热器5的轴线方向的另一端面(图1中下侧的端面)侧的平面上，紧贴固定有第一功率模块51a及第二功率模块51b的主要面。此处，第一功率模块51a及第二功率模块51b的主要面是指包括功率模块的外表面中最大的表面积且大致平面地扩展的表面，所谓的侧面以外的表面或背面相当于该主要面。

因第一功率模块51a及第二功率模块51b的动作而产生的热量经由散热器5进行散热，此外还经由散热器5朝齿轮部8传递来进行散热。因此，散热器5最好由散热性良好的材料、例如铝制成。在散热器5的中央部固定有轴承81。轴承81将马达2的输出轴24支撑成能自由转动，并起到了对输出轴24的轴心进行定位的作用。

在中继构件4上，用于使第一功率模块51a及第二功率模块51b与散热器5紧贴的第一突起41a及第二突起41b分别与第一功率模块51a及第二功率模块51b对应设置。上述第一突起41a及第二突起41b将第一功率模块51a及第二功率模块51b朝散热器5侧按压，从而使第一功率模块51a及第二功率模块51b与散热器5紧贴。

接下来对中继构件4进行说明。图2是本发明实施方式1的电动动力转向装置中的中继构件的俯视图，图3是沿图2的A-A线从箭头方向观察到的剖视图。在图1至图3中，中继构件4如图2清晰表示的那样，呈大致圆形，整体由绝缘性树脂构成。

上述第一突起41a及第二突起41b各设有三个，第一突起41a相对于中继构件4的中心在图2的左侧彼此隔着间隔纵向排列设置，第二突起41b相对于中继构件4的中心在图2的右侧彼此隔着间隔纵向排列设置。在中继构件4的轴线方向的两端面上分别设有沿轴线方向突出的多个腿部42。在上述腿部42中的、设于中继构件4的靠控制基板3侧的端面的四个腿部42上，形成有进一步沿轴线方向延伸的圆筒部421，上述圆筒部421插入到设于控制基板3的孔中，进行控制基板3的定位和支撑。

在中继构件4中埋设有与第一功率模块51a连接的多个第一导电体48a、与第二功率模块51b连接的多个第二导电体48b。埋设于中继构件4的多个第一导电体48a的一部分从中继构件4的切口部露出，成为与第一功率模块51a连接的多个第一导体端子46a。同样地，埋设于中继构件4的多个第二导电体48b的一部分从中继构件4的切口部露出，成为与第二功率模块51b连接的多个第二导体端子46b。埋设于中继构件4的多个第一导电体48a和多个第二导电体48b分别成为与电池等电源连接的电源线和与车辆的地电平连接的接地线。

设于中继构件4中央部的中心孔401被马达2的输出轴24贯穿，在该中心孔401的周围形成有引导部43。在引导部43上分别设有多个沿轴心方向贯穿的第一小孔49a及第二小孔49b。在上述第一小孔49a及第二小孔49b中插入来自第一功率模块51a及第二功率模块51b的导体销。此外，分别具有供绕组端25a、25b贯穿的多个矩形孔45a、45b的作为引导部的第一屏风状引导件44a及第二屏风状引导件44b分别配置于中继构件4的两端缘部。上述矩形状的孔45a、45b分别设有三个，使绕组端25a、25b分别贯穿上述矩形孔45a、45b，从而对绕组端25a、25b进行引导和定位。

此外，在中继构件4的一部分上，对来自车辆的电气配线、例如传感器信号线、电源线、接地线进行引导的多个导体销47以沿轴线方向突出的方式设置。

如图1所示，控制装置6在马达2的轴线方向上配置在马达2与齿轮部8之间，马达2的输出轴24贯穿控制装置6的中央。采用上述结构的电动动力转向装置1的组装顺序如下：首先，使中继构件4与第一功率模块51a及第二功率模块51b重叠，然后在其上层叠控制基板3并组装控制装置6，将该控制装置6沿马达2的轴心方向组合后，组装外壳7及散热器5，最后使齿轮部8形成一体。

或者，作为另一组装顺序，也可首先将控制基板3、中继构件4和第一功率模块51a及第二功率模块51b依次层叠到马达2上，接着，安装外壳7和散热器5，最后，组装齿轮部8。此外，在外壳7分割为多个部分的情况下，还可以将第一功率模块51a及第二功率模块51b装设于散热器5的上部(图1中为散热器的下部)，接着，组装中继构件4和控制基板3，在与马达2连接之后，组装外壳7和齿轮部8。

接下来，从电路方面对本发明实施方式1的电动动力转向装置进行说明。图4是本发明实施方式1的电动动力转向装置的电路结构图。在图4中，本发明实施方式1的电动动力转向装置1包括：产生对驾驶员的转向力进行辅助的驱动力的马达2；作为第一驱动电路的第一逆变器电路511a；作为第二驱动电路的第二逆变器电路511b；装设于控制基板3的CPU31；装设于车辆的电池12；对从电池12朝第一逆变器电路511a的电源供给进行控制的、由场效应晶体管(以下称为FET)构成的第一继电器54a；对从电池12朝第二逆变器电路511b的电源供给进行控制的、由FET构成的第二继电器54b；以及对驾驶员的转向转矩、车速等进行检测的传感器类11。符号25a、25b为图1中说明的第一定子绕组2a及第二定子绕组2b的绕组端。

第一逆变器电路511a内置于第一功率模块51a，由作为由FET构成的六个功率元件的开关元件T1a、T2a、T3a、T4a、T5a、T6a，三个分流电阻Rua、Rva、Rwa，一个平滑电容器C1a构成。六个开关元件中的开关元件T1a、T3a、T5a分别插入三相电桥电路的U相上桥臂、V相上桥臂、W相上桥臂，开关元件T2a、T4a、T6a分别插入三相电桥电路的U相下桥臂、V相下桥臂、W相下桥臂。

为检测后述的马达电流而设置的分流电阻Rua、Rva、Rwa分别连接到开关元件T2a、T4a、T6a与车辆的地电平之间。连接到开关元件T1a、T3a、T5a的共用连接部与车辆的地电平之间的平滑电容器C1a是为了对供给到第一逆变器电路511a的电源电压进行平滑处理而设置的。

开关元件T1a与开关元件T2a的串联连接部即U相交流端子和马达2的第一定子绕组2a的U相端子连接，开关元件T3a与开关元件T4a的串联连接部即V相交流端子和第一定子绕组2a的V相端子连接，开关元件T5a与开关元件T6a的串联连接部即W相交流端子和第一定子绕组2a的W相端子连接。

由开关元件T1a、T3a、T5a分别构成的三相电桥电路的各相的上桥臂的一端彼此连接在一起，构成第一逆变器电路511a的正极侧直流端子，经由第一继电器54a与电池12的正极侧端子连接。另一方面，由开关元件T2a、T4a、T6a分别构成的三相电桥电路的各相的下桥臂的一端构成第一逆变器电路511a的负极侧直流端子，分别经由分流电阻Rua、Rva、Rwa与车辆的地电平连接。

第二逆变器电路511b内置于第二功率模块51b，由作为由FET构成的六个功率元件的开关元件T1b、T2b、T3b、T4b、T5b、T6b，三个分流电阻Rub、Rvb、Rwb，一个平滑电容器C1b构成。六个开关元件中的开关元件T1b、T3b、T5b分别插入三相电桥电路的U相上桥臂、V相上桥臂、W相上桥臂，开关元件T2b、T4b、T6b分别插入三相电桥电路的U相下桥臂、V相下桥臂、W相下桥臂。

为检测马达电流而设置的分流电阻Rub、Rvb、Rwb分别连接到开关元件T2b、T4b、T6b与车辆的地电平之间。连接到开关元件T1b、T3b、T5b的共用连接部与车辆的地电平之间的平滑电容器C1b是为了对供给到第二逆变器电路511b的电源电压进行平滑处理而设置的。

开关元件T1b与开关元件T2b的串联连接部即U相交流端子和马达2的第二定子绕组2b的U相端子连接，开关元件T3b与开关元件T4b的串联连接部即V相交流端子和第二定子绕组2b的V相端子连接，开关元件T5b与开关元件T6b的串联连接部即W相交流端子和第二定子绕组2b的W相端子连接。

由开关元件T1b、T3b、T5b分别构成的三相电桥电路的各相的上桥臂的一端彼此连接在一起，构成第二逆变器电路511b的正极侧直流端子，经由第二继电器54b与电池12的正极侧端子连接。另一方面，由开关元件T2b、T4b、T6b分别构成的三相电桥电路的各相的下桥臂的一端构成第二逆变器电路511b的负极侧直流端子，分别经由分流电阻Rub、Rvb、Rwb与车辆的地电平连接。

装设于控制基板3的CPU31根据来自装设于车辆的传感器类11的信息，运算出与驱动马达2的目标电流值相当的控制量，并将该运算出的控制量经由线路32传输到第一逆变器电路511a及第二逆变器电路511b的各开关元件的栅极，以对这些开关元件进行PWM控制。

马达2被由第一逆变器电路511a及第二逆变器电路511b进行PWM控制后的三相交流电驱动，产生所期望的辅助转矩，并经由上述齿轮部8而施加到转向轴(未图示)上。由CPU31运算出的目标电流控制量被分配到第一逆变器电路511a及第二逆变器电路511b，由第一定子绕组2a及第二定子绕组2b来分担电流量。分担比例可以任意设定。

从第一逆变器电路511a的U相交流端子、V相交流端子及W相交流端子引出的第一定子绕组2a的U相端子电压Mua、V相端子电压Mva、W相端子电压Mwa分别经由信号线33朝CPU31输入。此外，从第一逆变器电路511a的各分流电阻Rua、Rva、Rwa与各开关元件T2a、T4a、T6a连接的连接部引出的、流入第一定子绕组2a的U相马达电流Iua、V相马达电流Iva、W相马达电流Iwa经由信号线33朝CPU31输入。

同样地，从第二逆变器电路511b的U相交流端子、V相交流端子及W相交流端子引出的第二定子绕组2b的U相端子电压Mub、V相端子电压Mvb、W相端子电压Mwb分别经由信号线33朝CPU31输入。此外，从第二逆变器电路511b的各分流电阻Rub、Rvb、Rwb与各开关元件T2b、T4b、T6b连接的连接部引出的、流入第二定子绕组2b的U相马达电流Iub、V相马达电流Ivb、W相马达电流Iwb经由信号线33朝CPU31输入。

在采用上述结构的本发明实施方式1的电动动力转向装置中，基于CPU31的输出，例如基于规定的分担量，对第一定子绕组2a及第二定子绕组2b的电流量进行控制，以使马达2产生所期望的辅助转矩。即，CPU31基于如上所述从传感器类11输入的驾驶员的转向转矩和车速等信息，计算出马达2的目标电流控制量，将针对该计算出的目标电流控制量的上述分担量所对应的栅极信号经由信号线32传输到第一逆变器电路511a的各开关元件的栅极，从而对这些开关元件进行PWM控制。同样地，将针对上述计算出的目标电流控制量的上述分担量所对应的栅极信号经由信号线32传输到第二逆变器电路511b的各开关元件的栅极，从而对这些开关元件进行PWM控制。

马达2被第一定子绕组2a及第二定子绕组2b驱动，产生与驾驶员的转向转矩和车速相对应的辅助转矩，并将其施加到转向轴(未图示)上，其中，上述第一定子绕组2a被由第一逆变器电路511a进行PWM控制后的三相交流电驱动，上述第二定子绕组2b被由第二逆变器电路511b进行PWM控制后的三相交流电驱动。

另外，也可根据来自CPU31的指令，对第一继电器54a及第二继电器54b的通断进行控制，仅选择第一逆变器电路511a和第二逆变器电路511b中的任一方来驱动马达2，使另一方的系统处于暂停状态。

接着，对内置有发热量大的功率元件即上述开关元件的第一功率模块51a及第二功率模块51b等的配置进行说明。图5是表示本发明实施方式1的电动动力转向装置中的功率模块的配置的、控制装置内部的俯视图，表示在散热器5的上述另一端面(图1中下侧的端面)侧的平面上紧贴固定有第一功率模块51a及第二功率模块51b的状态。

在图5中，在散热器5上，除了第一功率模块51a及第二功率模块51b以外，还装设有上述第一继电器54a及第二继电器54b。第一功率模块51a及第二功率模块51b、第一继电器54a及第二继电器54b因流过大电流使得发热量大，若散热效果不佳，则无法流过大电流。控制装置6整体配置于马达2的图1中的上部，构成控制装置6的各零件与马达2固定成一体，此外，大致圆形的散热器5固定于控制装置6的外壳7。

第一功率模块51a及第二功率模块51b在散热器5的大致整个表面上隔着中心均等地配置在两侧。此外，第一功率模块51a及第二功率模块51b为了增大与散热器5的接触面积，以沿着散热器5的外形形状的方式形成为大致扇形。

第一功率模块51a及第二功率模块51b的外缘部512a、512b为将上述绕组连接端子52a、52b引出而将圆弧局部切除，形成为直线状，但从该直线部朝两侧延伸的外缘部形成为圆弧状，此外，第一功率模块51a及第二功率模块51b的内缘部513a、513b形成为沿着供输出轴24贯穿的散热器5的中心孔501的圆弧状，供各有十二个的控制端子57a、57b引出。

此外，将第一功率模块51a及第二功率模块51b的外缘部512a、512b与内缘部513a、513b分别连接的侧面部514a、514b沿着从散热器5的中心部放射状延伸的直线而形成为直线状。第一功率模块51a的两个电源线连接端子56a和分别连接到上述分流电阻Rua、Rva、Rwa的三个电阻连接端子55ua、55va、55wa从功率模块51a的侧面部514a引出。第二功率模块51b的两个电源线连接端子56b和分别连接到上述分流电阻Rub、Rvb、Rwb的三个电阻连接端子55ub、55vb、55wb从功率模块51b的侧面部514b引出。

第一功率模块51a及第二功率模块51b各自的两个电源线连接端子56a、56b中的一方与埋设于中继构件4的成为电源线的一部分的导电体46a、46b分别连接，第一功率模块51a及第二功率模块51b各自的两个电源线连接端子56a、56b中的另一方经由平滑电容器C1a、C1b与埋设于中继构件4的成为接地线的一部分的导电体46a、46b分别连接。

作为电子继电器的第一继电器54a及第二继电器54b通过树脂模塑构件模塑成大致扇形，并配置在分别形成为大致扇形的第一功率模块51a与第二功率模块51b之间，且紧贴固定于散热器5的另一端面(图1中下侧的端面)侧的平面。在第一继电器54a的形成为直线状的两侧的侧面部541a上，分别引出与埋设于中继构件4的成为电源线的导电体46a中的一个连接的输入侧端子61a、与第一功率模块51a的电源线连接端子56a中的一个连接的输出侧端子62a，控制端子63a在内缘部引出。在第二继电器54b的形成为直线状的两侧的侧面部541b上，分别引出与埋设于中继构件4的成为电源线的导电体46b中的一个连接的输入侧端子61b、与第二功率模块51b的电源线连接端子56b中的一个连接的输出侧端子62b，控制端子63b在内缘部引出。

在散热器5的周缘部，多个具有螺纹孔的凸缘部58分散配置。上述凸缘部58中的一部分是用于将散热器5固定于齿轮部8的凸缘部，其余是用于将马达2和控制装置6固定的凸缘部。

如上所述，为了有效地获取冷却面积，第一功率模块51a及第二功率模块51b的外形形成为大致扇形，此外，连接端子等也并不是集中配置于一处，而是分散配置的。特别地，按照电流容量的大小分开配置，小电流流过的控制端子57a、57b集中配置于内缘部513a、513b。

接下来，对第一功率模块51a及第二功率模块51b内的作为功率元件的开关元件进行说明。在图2至图4中，对与第一定子绕组2a及第二定子绕组2b的绕组端25a、25b分别连接的各相的上桥臂及下桥臂所分别连接的、由FET构成的各有六个的开关元件T1a～T6a、T1b～T6b分别内置于一个封装件而形成第一功率模块51a及第二功率模块51b的情形进行了说明，但内置于功率模块的电路如后所述有各种形式。

图6是本发明实施方式1的电动动力转向装置中的功率模块的电路图。在图6中，图6(a)表示仅将各相上下一对的桥臂的由FET构成的两个开关元件T1、T2内置于一个功率模块的情形。图6(b)表示了内置有由FET构成的三个开关元件T1、T2、T3而构成一个功率模块的情形，一个开关元件T3插入到马达2的绕组端25a、25b与上下一对的桥臂的开关元件T1、T2的连接点之间。开关元件T3能对马达2的绕组端25a、25b与上下桥臂的各开关元件T1、T2的连接进行接通断开控制，也就是说，起到了马达继电器的作用。

图6(c)表示了内置有上下一对的由FET构成的开关元件T1、T2和用于检测电流的分流电阻R而构成一个功率模块的情形。图6(d)表示了内置有上下两对的由FET构成的开关元件T1～T4而构成一个功率模块的情形。图6(d)所示类型的功率模块尤其可构成H电桥，适用于带电刷马达的控制。

这样，通过根据马达的类型、功能等来内置多个功率元件即开关元件，可实现各种功率模块的形式。另外，图6(a)～图6(d)中的○标记表示从功率模块引出的端子。

此外，如上所述，对于作为电子继电器的第一继电器54a及第二继电器54b，也可进行功率模块化，将多个和马达用FET同等的FET并联连接，或者将两个芯片装设于同一基板上，从外观上能形成一个零件。这样装设有多个功率元件的构件为功率模块。

实施方式2

上述实施方式1表示了在马达的输出方向即马达的前侧装设控制装置的情形，更详细而言，表示了在马达的前侧将控制装置、散热器和齿轮部按此顺序依次并排设置在马达的轴线方向上并使它们形成一体的电动动力转向装置，但以下说明的本发明实施方式2的电动动力转向装置将控制装置装设于马达的反输出方向即马达的后侧，更详细而言，在马达的后侧将散热器、控制装置按此顺序依次并排设置在马达的轴线方向上并使它们固定成一体，在马达的前侧，将齿轮部并排设置在马达的轴线方向上并使它们固定成一体。

图7是本发明实施方式2的电动动力转向装置的剖视图。在图7中，控制装置6在马达2的反输出方向、即作为马达2的前侧相反侧的后侧沿马达2的轴线方向配置装设。更具体而言，电动动力转向装置1由马达2、散热器5、控制装置6、齿轮部8构成，在马达2的轴线方向上，控制装置6、散热器5、马达2及齿轮部8按此顺序并排设置并形成一体。

在控制装置6中，第一功率模块51a及第二功率模块51b、中继构件4、控制基板3依次层叠组装，其中，第一功率模块51a及第二功率模块51b与固定于马达2后侧的散热器5的反马达侧端面紧贴固定。在中继构件4上，与实施方式1同样地形成有第一突起41a及第二突起41b。第一功率模块51a及第二功率模块51b被上述第一突起41a及第二突起41b按压到散热器5。第一功率模块51a及第二功率模块51b的各绕组连接端子52a、52b分别与贯穿散热器5的马达2的第一定子绕组2a及第二定子绕组2b的绕组端25a、25b连接。

马达2的前支架9不仅具有能对将输出轴24支撑成能自由旋转的轴承82进行固定的结构，还具有可组装齿轮部8、马达2的轭部23的结构。

与实施方式1的大的不同点在于，由于马达2的第一定子绕组2a及第二定子绕组2b的绕组端25a、25b的引出方向与实施方式1的情形不同，因此，第一功率模块51a、第二功率模块51b及中继构件4与绕组端25a、25b连接的连接方法不同。

即，在实施方式1中，马达2的绕组端25a、25b经由控制基板3和中继构件4的屏风状引导件44a、44b而与第一功率模块51a及第二功率模块51b的各绕组连接端子52a、52b连接，或者，经由中继构件4内的导体而与第一功率模块51a及第二功率模块51b的各绕组连接端子52a、52b连接。然而，在实施方式2的结构中，马达2的绕组端25a、25b能够直接与第一功率模块51a及第二功率模块51b的各绕组连接端子52a、52b连接。另外，在实施方式2中，需要在散热器5上设置通孔，使各绕组端25a、25b穿过该通孔。散热器5的通孔起到了各绕组端25a、25b的引导件的作用，在通孔与绕组间夹设非导电性轴衬，能确保与散热器5之间的绝缘性，并能应对绕组的振动。

散热器5与马达2的轭部23抵接，散热器5的热量也传热至轭部23。相反地，在马达2的发热较大的情况下，也能将马达2侧的热量传递到散热器5。

另外，与实施方式1同样地，第一定子绕组2a及第二定子绕组2b的绕组端25a、25b也可将散热器5贯穿并穿过第一功率模块51a及第二功率模块51b附近，利用中继构件4而与第一功率模块51a及第二功率模块51b的各绕组连接端子52a、52b连接。

如以上说明所述，根据本发明实施方式2的电动动力转向装置，具有下述效果：由于使用与将控制装置配置于马达前侧的实施方式1的情形相同的零件结构但将控制装置配置于马达的后侧，因此，能基于与实施方式1的情形相同的基本结构进行设计，此外能共用一部分零件。此外，还具有以下效果：不需要在散热器、中继构件、控制基板上设置用于使马达的输出轴贯穿的孔，能有效地利用各零件的面积。

实施方式3

在上述实施方式1及实施方式2中，关于分别包含第一定子绕组和第二定子绕组的独立的两个系统，分别将由FET构成的供大电流流过的作为功率元件的开关元件内置于第一功率模块及第二功率模块，将上述第一功率模块及第二功率模块按系统均等地分配到散热器，并配置在对应的定子绕组的绕组端附近，此外，在上述定子绕组的绕组端附近配置与各功率模块对应的分流电阻。在上述实施方式的情形下，从电连接的观点出发，具有能缩短电连接自身长度的优点。

然而，对于两个控制系统中的一个控制系统出现故障，或者各控制系统的使用频率、使用电流不均衡的情况，从散热的观点出发，不将功率元件分别分配到各控制系统，而是在各控制系统的绕组端混杂配置其它控制系统的功率元件有时是有利的。

本发明实施方式3的电动动力转向装置并不将功率元件分别按控制系统分配，而是在各控制系统的绕组端混杂分配配置其它控制系统的功率元件，即进行所谓的混杂配置。

在此，关于上述混杂配置的例子，使用图4进行具体说明。首先，将第一逆变器电路511a的上下桥臂的开关元件T1a和T2a、T3a和T4a、T5a和T6a分别构成为一对，此外，将第二逆变器电路511b的上下桥臂的开关元件T1b和T2b、T3b和T4b、T5b和T6b分别构成为一对，使上述各对构成功率模块。

此外，使由第一逆变器电路511a的开关元件T1a和T2a、T3a和T4a的各对、第二逆变器电路511b的开关元件T1b和T2b这对构成的六个开关元件靠近配置，在这些开关元件的配置部位附近，使马达2的第一定子绕组2a的U相和V相的绕组端25a、第二定子绕组2b的U相的绕组端25b混杂地延伸配置。

此外，使由第二逆变器电路511b的开关元件T3b和T4b、T5b和T6b的各对、第一逆变器电路511a的开关元件T5a和T6a这对构成的六个开关元件靠近配置，在这些开关元件的配置部位附近，使马达2的第二定子绕组2b的V相和W相的绕组端25b、第一定子绕组2a的W相的绕组端25a混杂地延伸配置。

另外，混杂配置并不限定于上述具体示例。其它结构与实施方式1或实施方式2相同。

在上述混杂配置的情况下，功率模块的个数不是每个控制系统两个，可以形成为各上述混杂配置具有两个功率模块，但分配为三个以上在安装方面自由度更高。例如，如上所述，可以使每个由两个开关元件构成的对进行功率模块化，或者，也可以将第一逆变器电路511a的开关元件T1a和T2a这对与T3a和T4a这对形成一个功率模块，将第二逆变器电路511b的开关元件T1b和T2b这对形成一个功率模块，将第二逆变器电路511b的开关元件T3b和T4b这对与T5b和T6b这对形成一个功率模块，此外，将第一逆变器电路511a的开关元件T5a和T6a这对形成一个功率模块。后者的情况下，形成四个功率模块，能容易地进行上述混杂配置。

这样，根据本发明实施方式3的电动动力转向装置，由于使不同的控制系统的开关元件等功率元件混杂配置，因此，在两个控制系统的控制量存在差异的情况下，能更好、更均等地使发热分散。

实施方式4

以下，参照附图对本发明实施方式4的电动动力转向装置进行说明。图8是表示本发明实施方式1的电动动力转向装置的局部剖视图。在图8中，电动动力转向装置1主要由马达2、散热器5、控制装置6和齿轮部8构成，其中，马达2用于对驾驶员的转向力进行辅助，散热器5用于使后述的第一功率模块51a及第二功率模块51b冷却，控制装置6对马达2进行控制，齿轮部8使马达2的输出减速，并将该输出传递到转向轴(未图示)。马达2、控制装置6、散热器5和齿轮部8在马达2的轴心延伸的方向(以下称为轴线方向)上依次并排配置并形成一体。

马达2由定子21、转子22、输出轴24和轭部23构成，上述定子21由卷绕有三相三角形连接的第一定子绕组2a及三相三角形连接的第二定子绕组2b的层叠铁心构成，上述转子22插入到定子21的中央空间内，上述输出轴24配置在转子22的中心部，上述轭部23将定子21、转子22、输出轴24收纳在内部。第一定子绕组2a和第二定子绕组2b形成彼此独立的两个定子绕组。第一定子绕组2a与后述的作为第一驱动电路的第一逆变器电路511a构成马达2的第一控制系统，第二定子绕组2b与后述的作为第二驱动电路的第二逆变器电路511b构成马达2的第二控制系统。

控制装置6由控制基板3、第一功率模块51a及第二功率模块51b、中继构件4、外壳7构成，上述控制基板3装设有微型计算机(以下称为CPU)31，上述第一功率模块51a及第二功率模块51b是与散热器5抵接的独立的两个功率模块，上述中继构件4设于散热器5与控制基板3之间，使散热器5与控制基板3隔着规定的间隔相对，上述外壳7将控制基板3、第一功率模块51a及第二功率模块51b、中继构件4收纳在内部。

上述第一功率模块51a及第二功率模块51b例如形成为大致扇形，其最大外形尺寸的延伸方向即构成主要面的表面及背面的延伸方向相对于马达2的轴线方向垂直配置。第一功率模块51a及第二功率模块51b的各主要面的面积形成为比外缘部的侧面、内缘部的侧面、将外缘部与内缘部连接的侧缘部的侧面中的任一侧面的面积都大。

第一定子绕组2a及第二定子绕组2b的绕组端25a、25b朝向第一功率模块51a及第二功率模块51b沿马达2的轴线方向延伸。此外，上述绕组端25a、25b贯穿控制基板3，将中继构件4用作引导件，并分别与第一功率模块51a及第二功率模块51b的绕组连接端子52a、52b连接。

另外，第一定子绕组2a及第二定子绕组2b的绕组端25a、25b也可以不贯穿控制基板3，而是经由控制基板3的周缘部，将中继构件4用作引导件，而与第一功率模块51a及第二功率模块51b的各连接端子52a、52b连接。此外，第一功率模块51a及第二功率模块51b的连接端子52a、52b与第一定子绕组2a及第二定子绕组2b的各绕组端25a、25b的连接位置不仅可以位于图8所示的中继构件4与第一功率模块51a及第二功率模块51b之间的空间，还可以位于控制基板3与中继构件4之间的空间或第一定子绕组2a及第二定子绕组2b与控制基板3之间的空间，使各连接端子52a、52b和各绕组端25a、25b延伸到上述空间的位置，能实现它们的连接，可以根据电动动力转向装置1的组装性，任意地选择它们的连接位置。

控制装置6的CPU31对与朝马达2供给的电流相应的控制量进行运算，并将基于该运算结果的控制信号输出。从CPU31输出的控制信号经由第一控制端子53a及第二控制端子53b分别传递到第一功率模块51a及第二功率模块51b。另外，如后所述，马达2的端子电压、电流等从第一功率模块51a及第二功率模块51b经由各连接端子53a、53b朝CPU31传递，并在CPU31中对马达2的端子电压、电流等进行监控。

散热器5相对于马达配置在马达的轴线方向上，并具有相对于马达的轴线方向在垂直方向上延伸的平面。在散热器5的轴线方向的一端面(图1中上侧的端面)侧，紧贴固定有齿轮部8，该齿轮部8将来自马达2的辅助转矩传递到方向盘或轮胎，在散热器5的轴线方向的另一端面(图1中下侧的端面)侧的平面上，紧贴固定有第一功率模块51a及第二功率模块51b的主要面。

因第一功率模块51a及第二功率模块51b的动作而产生的热量经由散热器5进行散热，此外还经由散热器5朝齿轮部8传递来进行散热。因此，散热器5最好由散热性良好的材料、例如铝制成。在散热器5的中央部固定有轴承81。轴承81将马达2的输出轴24支撑成能自由转动，并起到了对输出轴24的轴心进行定位的作用。

在中继构件4上，用于使第一功率模块51a及第二功率模块51b与散热器5紧贴的第一突起41a及第二突起41b分别与第一功率模块51a及第二功率模块51b对应设置。上述第一突起41a及第二突起41b将第一功率模块51a及第二功率模块51b朝散热器5侧按压，从而使第一功率模块51a及第二功率模块51b与散热器5紧贴。

接下来，从电路方面对本发明实施方式4的电动动力转向装置进行说明。图9是本发明实施方式1的电动动力转向装置的电路结构图。在图9中，本发明实施方式1的电动动力转向装置1包括：产生对驾驶员的转向力进行辅助的驱动力的马达2；作为第一驱动电路的第一逆变器电路511a；作为第二驱动电路的第二逆变器电路511b；装设于控制基板3的CPU31；装设于车辆的作为电源的电池12；对从电池12朝第一逆变器电路511a的电力供给进行控制的、由场效应晶体管(以下称为FET)构成的第一继电器54a；对从电池12朝第二逆变器电路511b的电力供给进行控制的、由FET构成的第二继电器54b；以及对驾驶员的转向转矩、车速等进行检测的传感器类11。符号25a、25b为图1中说明的第一定子绕组2a及第二定子绕组2b的绕组端。

第一逆变器电路511a内置于第一功率模块51a，由作为由FET构成的六个功率元件的开关元件T1a、T2a、T3a、T4a、T5a、T6a，三个分流电阻Rua、Rva、Rwa，三个平滑电容器C1a、C2a、C3a构成。六个开关元件中的开关元件T1a、T3a、T5a分别插入三相电桥电路的U相上桥臂、V相上桥臂、W相上桥臂，开关元件T2a、T4a、T6a分别插入三相电桥电路的U相下桥臂、V相下桥臂、W相下桥臂。

为检测后述的马达电流而设置的分流电阻Rua、Rva、Rwa分别连接到开关元件T2a、T4a、T6a与车辆的地电平之间。连接到开关元件T1a、T3a、T5a的共用连接部与车辆的地电平之间的平滑电容器C1a、C2a、C3a是为了对供给到第一逆变器电路511a的电源电压进行平滑处理而设置的。

开关元件T1a与开关元件T2a的串联连接部即U相交流端子和马达2的第一定子绕组2a的U相端子连接，开关元件T3a与开关元件T4a的串联连接部即V相交流端子和第一定子绕组2a的V相端子连接，开关元件T5a与开关元件T6a的串联连接部即W相交流端子和第一定子绕组2a的W相端子连接。

由开关元件T1a、T3a、T5a分别构成的三相电桥电路的各相的上桥臂的一端彼此连接在一起，构成第一逆变器电路511a的正极侧直流端子，经由第一继电器54a及用于防止噪声朝其它装置流出的扼流线圈13而与电池12的正极侧端子连接。另一方面，由开关元件T2a、T4a、T6a分别构成的三相电桥电路的各相的下桥臂的一端构成第一逆变器电路511a的负极侧直流端子，分别经由分流电阻Rua、Rva、Rwa与车辆的地电平连接。

第二逆变器电路511b内置于第二功率模块51b，由作为由FET构成的六个功率元件的开关元件T1b、T2b、T3b、T4b、T5b、T6b，三个分流电阻Rub、Rvb、Rwb，三个平滑电容器C1b、C2b、C3b构成。六个开关元件中的开关元件T1b、T3b、T5b分别插入三相电桥电路的U相上桥臂、V相上桥臂、W相上桥臂，开关元件T2b、T4b、T6b分别插入三相电桥电路的U相下桥臂、V相下桥臂、W相下桥臂。

为检测马达电流而设置的分流电阻Rub、Rvb、Rwb分别连接到开关元件T2b、T4b、T6b与车辆的地电平之间。连接到开关元件T1b、T3b、T5b的共用连接部与车辆的地电平之间的平滑电容器C1b、C2b、C3b是为了对供给到第二逆变器电路511b的电源电压进行平滑处理而设置的。

开关元件T1b与开关元件T2b的串联连接部即U相交流端子和马达2的第二定子绕组2b的U相端子连接，开关元件T3b与开关元件T4b的串联连接部即V相交流端子和第二定子绕组2b的V相端子连接，开关元件T5b与开关元件T6b的串联连接部即W相交流端子和第二定子绕组2b的W相端子连接。

由开关元件T1b、T3b、T5b分别构成的三相电桥电路的各相的上桥臂的一端彼此连接在一起，构成第二逆变器电路511b的正极侧直流端子，经由第二继电器54b及扼流线圈13而与电池12的正极侧端子连接。另一方面，由开关元件T2b、T4b、T6b分别构成的三相电桥电路的各相的下桥臂的一端构成第二逆变器电路511b的负极侧直流端子，分别经由分流电阻Rub、Rvb、Rwb与车辆的地电平连接。

装设于控制基板3的CPU31根据来自装设于车辆的传感器类11的信息，运算出与驱动马达2的目标电流值相当的控制量，并将该运算出的控制量经由线路32传输到第一逆变器电路511a及第二逆变器电路511b的各开关元件的栅极，以对这些开关元件进行PWM控制。

马达2被由第一逆变器电路511a及第二逆变器电路511b进行PWM控制后的三相交流电驱动，产生所期望的辅助转矩，并经由上述齿轮部8而施加到转向轴(未图示)上。由CPU31运算出的目标电流控制量被分配到第一逆变器电路511a及第二逆变器电路511b，由第一定子绕组2a及第二定子绕组2b来分担电流量。分担比例可以任意设定。

从第一逆变器电路511a的U相交流端子、V相交流端子及W相交流端子引出的第一定子绕组2a的U相端子电压Mua、V相端子电压Mva、W相端子电压Mwa分别经由信号线33朝CPU31输入。此外，从第一逆变器电路511a的各分流电阻Rua、Rva、Rwa与各开关元件T2a、T4a、T6a连接的连接部引出的、流入第一定子绕组2a的U相马达电流Iua、V相马达电流Iva、W相马达电流Iwa经由信号线33朝CPU31输入。

同样地，从第二逆变器电路511b的U相交流端子、V相交流端子及W相交流端子引出的第二定子绕组2b的U相端子电压Mub、V相端子电压Mvb、W相端子电压Mwb分别经由信号线33朝CPU31输入。此外，从第二逆变器电路511b的各分流电阻Rub、Rvb、Rwb与各开关元件T2b、T4b、T6b连接的连接部引出的、流入第二定子绕组2b的U相马达电流Iub、V相马达电流Ivb、W相马达电流Iwb经由信号线33朝CPU31输入。

在采用上述结构的本发明实施方式4的电动动力转向装置中，基于CPU31的输出，例如基于规定的分担量，对第一定子绕组2a及第二定子绕组2b的电流量进行控制，以使马达2产生所期望的辅助转矩。即，CPU31基于如上所述从传感器类11输入的驾驶员的转向转矩和车速等信息，计算出马达2的目标电流控制量，将针对该计算出的目标电流控制量的上述分担量所对应的栅极信号经由信号线32传输到第一逆变器电路511a的各开关元件的栅极，从而对这些开关元件进行PWM控制。同样地，将针对上述计算出的目标电流控制量的上述分担量所对应的栅极信号经由信号线32传输到第二逆变器电路511b的各开关元件的栅极，从而对这些开关元件进行PWM控制。

如上所述被驱动的马达2产生与驾驶员的转向转矩和车速相对应的辅助转矩，并将其从输出轴24经由齿轮部8施加到转向轴上。

另外，也可根据来自CPU31的指令，对第一继电器54a及第二继电器54b的通断进行控制，仅选择第一逆变器电路511a和第二逆变器电路511b中的任一方来驱动马达2，使另一方的系统处于暂停状态。

接下来对中继构件4进行说明。图10是本发明实施方式4的电动动力转向装置中的中继构件的俯视图，图11是沿图10的A-A线从箭头方向观察到的剖视图。在图8、图10、图11中，中继构件4如图10清晰表示的那样，呈大致圆形，整体由绝缘性树脂构成。

上述第一突起41a及第二突起41b各设有多个，第一突起41a及第二突起41b分别相对于第一功率模块51a及第二功率模块51b彼此隔着间隔设置。在中继构件4的与轴线方向的两端面相当的两侧的面部上分别设有沿轴线方向突出的多个腿部42。在上述腿部42中的、设于中继构件4的靠控制基板3侧的面部的四个腿部42上，形成有进一步沿轴线方向延伸的圆筒部421，上述圆筒部421插入到设于控制基板3的孔中，进行控制基板3的定位和支撑。

在中继构件4中埋设有与第一功率模块51a连接的多个第一导电体48a、与第二功率模块51b连接的多个第二导电体48b。埋设于中继构件4的多个第一导电体48a的一部分从中继构件4的切口部露出，成为与第一功率模块51a连接的多个第一电源端子46a。同样地，埋设于中继构件4的多个第二导电体48b的一部分从中继构件4的切口部露出，成为与第二功率模块51b连接的多个第二电源端子46b。埋设于中继构件4的多个第一导电体48a和多个第二导电体48b分别成为与电池等电源连接的电源线和与车辆的地电平连接的接地线。

设于中继构件4中央部的中心孔402被马达2的输出轴24贯穿，在该中心孔402的周围形成有引导部43。在引导部43上分别设有多个沿轴线方向贯穿的第一小孔49a及第二小孔49b。在上述第一小孔49a及第二小孔49b中插入来自第一功率模块51a及第二功率模块51b的导体销。此外，分别具有供绕组端25a、25b贯穿的多个矩形孔45a、45b的作为引导部的第一屏风状引导件44a及第二屏风状引导件44b分别配置于中继构件4的两端缘部。上述矩形状的孔45a、45b分别设有三个，使绕组端25a、25b分别贯穿上述矩形孔45a、45b，从而对绕组端25a、25b进行引导和定位。

此外，在中继构件40的一部分上，对来自车辆的电气配线、例如传感器信号线、电源线、接地线进行引导的多个导体销47以沿轴线方向突出的方式设置。

上述第一逆变器电路511a的平滑电容器C2a、C3a相对于中继构件4的中心部并排配置于图10的左侧上部并安装于中继构件4，平滑电容器C1a相对于中继构件4的中心部配置于图10的左侧下部并安装于中继构件4。上述第二逆变器电路511b的平滑电容器C2b、C3b相对于中继构件4的中心部并排配置于图3的右侧上部并安装于中继构件4，平滑电容器C1b相对于中继构件4的中心部配置于图10的右侧下部并安装于中继构件4。

扼流线圈13是在环状铁心131的周面上卷绕(图10中仅示出了卷绕的一部分)导体而构成的，其相对于中继构件4的中心部安装于图10的下部。

此外，从扼流线圈13及平滑电容器C1a、C2a、C3a、C1b、C2b、C3b分别延伸出导线。这些导线弯曲并插入到设于中继构件4的孔中，从而与从该孔露出的第一导电体48a、第二导电体48b电连接。

由图8、图10及图11可明确，各平滑电容器C1a、C2a、C3a、C1b、C2b、C3b及扼流线圈13安装于中继构件4的反散热器侧的面部，如后所述，不易受到固定于散热器5的第一功率模块51a及第二功率模块51产生的热量的影响，对于热量是有利的配置。

基于电路上的配置位置的关系，扼流线圈13配置于第一电源端子46a及第二电源端子46b附近。另一方面，各平滑电容器按照所属的第一逆变器电路511a和第二逆变器电路511b分散配置，且U相、V相、W相的平滑电容器彼此分开配置。

另外，将各系统的平滑电容器以大致相同的方式对称配置的情形称为平滑电容器的均等配置，该均等配置不仅仅限定于相对于中继构件4线对称、点对称，其它均等配置亦可，这是自不待言的。

如图11所示，在中继构件4的反散热器侧的面部上，为了固定大型零件即各平滑电容器C1a、C2a、C3a、C1b、C2b、C3b及扼流线圈13，许多支柱401以沿轴线方向延伸的方式设置。各平滑电容器C1a、C2a、C3a、C1b、C2b、C3b及扼流线圈13以被上述支柱401夹持的方式配置，从而被固定并被定位。

另外，平滑电容器也可以每三个一组，采用与上述配置方式不同的配置方式。此外，若要将平滑电容器进一步小型化，则其配置方法存在无数种，但属于第一逆变器电路511a的平滑电容器和属于第二逆变器电路511b的平滑电容器最好均等配置。例如，若采用以输出轴24为中心的对称配置或相对于中继构件4中央的对称配置，从重心及配线的容易性的观点出发也是理想的。

此外，尽管平滑电容器C1a、C2a、C3a、C1b、C2b、C3b及扼流线圈13与第一功率模块51a及第二功率模块51b相比发热量较少，但依然发热，因此，最好在远离散热器5的位置均等地配置。如图10及图11所示，平滑电容器C1a、C2a、C3a、C1b、C2b、C3b及扼流线圈13相对于马达的轴线方向大致垂直地配置(以下将该配置称为横置)于中继构件4的表面，因此，能缩短沿中继构件4的轴线方向突出的各平滑电容器及扼流线圈的高度方向的尺寸，还能缩短第一功率模块51a及第二功率模块51b与控制基板3之间的距离。也就是说，平滑电容器C1a、C2a、C3a、C1b、C2b、C3b及扼流线圈13最好配置成纵横尺寸中较小的一方朝向轴线方向。

此外，在上述说明中将电气元件即平滑电容器及扼流线圈配置于中继构件4与控制基板3之间，但也可以将全部的平滑电容器及扼流线圈配置于中继构件4与散热器5之间。但是，此时，考虑到各功率模块51a、51b的发热，最好在平滑电容器与扼流线圈之间设置适当的空间进行配置。或者，也可以将一部分平滑电容器及扼流线圈配置于中继构件4与控制基板3之间，将剩余的平滑电容器配置于中继构件4与散热器5之间，进行分散配置。

由于各分流电阻Rua、Rva、Rwa、Rub、Rvb、Rwb的高度方向尺寸即最大外形尺寸比平滑电容器及扼流线圈的高度方向尺寸即最大外形尺寸小，因此，可以在考虑配线后，将各分流电阻Rua、Rva、Rwa、Rub、Rvb、Rwb安装于中继构件4的任意表面。此外，分流电阻即使不采用对于各相各设置一个，而采用集中为一个共计设置两个或者仅删除一相各设置两个的结构，在控制上也是可能的。

接着，对内置有发热量大的功率元件即上述开关元件的第一功率模块51a及第二功率模块51b等的配置进行说明。图8表示在散热器5的上述另一端面(图8中下侧的端面)侧的平面上紧贴固定有第一功率模块51a及第二功率模块51b的状态。

在散热器5上，除了第一功率模块51a及第二功率模块51b以外，还装设有上述第一继电器54a及第二继电器54b，但在图8中没有示出。第一功率模块51a及第二功率模块51b、第一继电器54a及第二继电器54b因流过大电流使得发热量大，若散热效果不佳，则无法流过大电流。控制装置6整体配置于马达2的图8中的上部，构成控制装置6的各零件与马达2固定成一体，此外，大致圆形的散热器5固定于控制装置6的外壳7。

第一功率模块51a及第二功率模块51b在散热器5的大致整个平面上隔着中心均等地配置在两侧。此外，第一功率模块51a及第二功率模块51b为了增大与散热器5的接触面积，以沿着散热器5的外形形状的方式形成为大致扇形。作为电子继电器的第一继电器54a及第二继电器54b通过树脂模塑构件模塑成长方形或大致扇形，并配置在分别形成为大致扇形的第一功率模块51a与第二功率模块51b之间，且紧贴固定于散热器5的另一端面(图8中下侧的端面)侧的平面。

另外，对由FET构成的各有六个的开关元件T1a～T6a、T1b～T6b分别内置于一个封装件而形成第一功率模块51a及第二功率模块51b的情形进行了说明，但不局限于此，内置于功率模块的电路可采用各种形式。

如图8所示，控制装置6在马达2的轴线方向上配置在马达2与齿轮部8之间，马达2的输出轴24贯穿控制装置6的中央。采用上述结构的电动动力转向装置1的组装顺序如下：首先，使中继构件4与第一功率模块51a及第二功率模块51b重叠，然后在其上层叠控制基板3并组装控制装置6，将该控制装置6沿马达2的轴心方向组合后，组装外壳7及散热器5，最后使齿轮部8形成一体。

或者，作为另一组装顺序，也可首先将控制基板3、中继构件4和第一功率模块51a及第二功率模块51b依次层叠到马达2上，接着，安装外壳7和散热器5，最后，组装齿轮部8。此外，在外壳7分割为多个部分的情况下，还可以将第一功率模块51a及第二功率模块51b装设于散热器5的上部(图8中为散热器的下部)，接着，组装中继构件4和控制基板3，在与马达2连接之后，组装外壳7和齿轮部8。

如以上说明所述，控制装置6采用散热器5、第一功率模块51a及第二功率模块51b、中继构件4与控制基板3的层叠结构，使发热量最大的各功率模块51a、51b与散热器5紧贴。因此，能将各功率模块51a、51b产生的热量从散热器5朝齿轮部8侧传导，散热性优异。此外，将比较大的电气元件即平滑电容器及扼流线圈配置于中继构件4，在它们之间设置空间，以提高散热性，如上所述能将各部位依次组装，还具有提高组装性的效果。

此外，在上述说明中示出了将控制装置6装设于马达2的输出侧即前侧的情形，但也可将控制装置6装设于马达2的反输出侧即马达2的后侧，若采用这种方式，则无需在散热器、中继构件、控制基板上设置马达输出轴用的孔，能有效地利用各零件的面积，作为大型零件的电气元件的配置自由度更高。此外，该方式的情况下，也能与上述同样地将平滑电容器等电气元件横置且均等地配置于中继构件。

如以上说明所述，根据本发明实施方式4的电动动力转向装置，在将控制装置配置于马达的前侧和后侧中的任一侧的情况下，通过将平滑电容器等大型零件即电气元件横置配置于远离功率模块的中继构件，能缩短输出轴方向上的长度，进而能实现装置的小型化。

实施方式五

接着，对本发明实施方式5的电动动力转向装置进行说明。图12是本发明实施方式5的电动动力转向装置中的散热器的俯视图。在图12中，第一功率模块51a及第二功率模块51b从圆形的散热器5的中心朝向图的左右对称地均等配置。

此外，第一继电器54a及第二继电器54b在第一功率模块51a与第二功率模块51b之间配置于散热器5。另外，此处各功率模块51a、51b示出为两个零件，但也可以为许多个，例如在一个逆变器电路中具有三个以上的功率模块，此时，对于各系统，将这些功率模块朝向图12的第一功率模块51a及第二功率模块51b的位置范围彼此分开且均等地配置。

图13是本发明实施方式5的电动动力转向装置中的中继构件的俯视图，表示散热器5的第一功率模块51a及第二功率模块51b的配置为上述图12所示的配置的情形下使用的中继构件。此外，在图13中，在实线Y的左侧和右侧示出了作为电气元件的平滑电容器及扼流线圈的不同配置。

在图13中，扼流线圈13配置于距设于中继构件4的外缘部的两处的第一屏风状引导件44a及第二屏风状引导件44b较远的位置。如图12所示，与第一屏风状引导件44a及第二屏风状引导件44b的设置位置所对应的中继构件4的相反侧的面部相对地，将第一功率模块51a及第二功率模块51b配置于散热器5的平面上，因此，平滑电容器C1a、C2a、C3a及C1b、C2b、C3b与第一功率模块51a及第二功率模块51b的配置位置附近相对地配置成位于图13的实线Y的右侧或左侧，按照各系统分开配置。

在采用图13的实线Y左侧的配置的情况下，平滑电容器C1a、C2a、C3a及C1b、C2b、C3b横置，且相对于中继构件4的中心部分别配置成放射线状。在采用图13的实线Y右侧的配置的情况下，平滑电容器C1a、C2a、C3a及C1b、C2b、C3b横置，且分别与图13的水平方向平行地配置。

如上所述，与第一功率模块51a及第二功率模块51b的配置位置对应地，分别将各有三个的平滑电容器C1a、C2a、C3a及C1b、C2b、C3b按照各系统均等地配置，此外，平滑电容器彼此分开配置。如图13所示，其它的电气元件即扼流线圈13配置于平滑电容器C1a、C2a、C3a与平滑电容器C1b、C2b、C3b之间。在实线Y的左右任一种配置的情况下，扼流线圈13、平滑电容器C1a、C2a、C3a及平滑电容器C1b、C2b、C3b都均等地配置于中继构件4。

另外，其它结构与实施方式4的情形相同。

如上所述，根据本发明实施方式5的电动动力转向装置，各功率模块相对于定子绕组分开配置，与此相对应，电气元件即平滑电容器及扼流线圈也彼此分开且均等地配置于中继构件，藉此，能有效地利用控制装置中的狭小空间，此外，能缩短轴线方向的尺寸。

另外，本发明在该发明的范围内可将各实施方式自由组合，或者对各实施方式进行适当地变形、省略。

工业上的可利用性

本发明的电动动力转向装置在汽车领域中可期待广泛地利用。

(符号说明)

1 电动动力转向装置

2 马达

2a 第一定子绕组

2b 第二定子绕组

21 定子

22 转子

25a 第一绕组端

25b 第二绕组端

3 控制基板

31 CPU

4 中继构件

11 传感器类

41a 第一突起

41b 第二突起

42 腿部

421 腿部的圆筒部

43 引导部

44a 第一屏风状引导件

44b 第二屏风状引导件

45a 第一矩形孔

45b 第二矩形孔

46a 第一导体端子

46b 第二导体端子

47 导体销

48a 第一导体

48b 第二导体

49a 第一小孔

49b 第二小孔

5 散热器

51a 第一功率模块

51b 第二功率模块

512a、512b 外缘部

52a、52b 绕组连接端子

513a、513b 内缘部

514a、514b 侧面部

501 中心孔

56a、56b 电源线连接端子

57a、57b 控制端子

58 凸缘部

55ua、55va、55wa、55ub、55vb、55wb 电阻连接端子

6 控制装置

7 外壳

61a、61b 输入侧端子

62a、62b 输出侧端子

63a、63b 控制端子

8 齿轮部

81、82 轴承

T1a、T2a、T3a、T4a、T5a、T6a、T1b、T2b、T3b、T4b、T5b、T6b、T1、T2、T3、T4 开关元件

Rua、Rva、Rwa、Rub、Rvb、Rwb、R 分流电阻

C1a、C2a、C3a、C1b、C2b、C3b 平滑电容器

12 电池

13 扼流线圈

54a  第一继电器

54b  第二继电器

401 支柱

Claims (16)

1.一种电动动力转向装置，包括：具有独立的多个定子绕组的马达；以及具有对所述多个定子绕组单独进行驱动的多个驱动电路的控制装置，所述电动动力转向装置基于被所述控制装置驱动的所述马达的输出，对驾驶员的转向力进行辅助，其特征在于，

所述电动动力转向装置包括中继构件，该中继构件配置于所述控制装置，并具有相对于所述马达的轴线方向垂直配置的面部，

所述多个驱动电路具有：功率模块，该功率模块收纳有由开关元件构成的多个功率元件，所述开关元件对朝对应的所述定子绕组供给的电力进行控制；以及多个电气元件，这些电气元件作为所述驱动电路的构成零件，

所述电动动力转向装置包括下述(1)和(2)中的至少一方，

(1)所述多个驱动电路的功率模块以其主要面相对于所述马达的轴线方向垂直的方式，分别安装于在远离所述中继构件的面部的位置配置的散热器，

(2)所述驱动电路的电气元件以其最大外形尺寸的延伸方向相对于所述马达的轴线方向垂直的方式安装于所述中继构件的面部。

2.如权利要求1所述的电动动力转向装置，其特征在于，

安装有所述功率模块的散热器相对于所述马达配置在所述马达的轴线方向上，且具有相对于所述轴线方向沿垂直方向延伸的平面，

多个所述功率模块的所述主要面与所述散热器的所述平面紧贴固定。

3.如权利要求2所述的电动动力转向装置，其特征在于，

所述散热器形成为大致圆形，

多个所述功率模块相对于所述散热器的中心大致对称地配置，并安装于所述散热器。

4.如权利要求2所述的电动动力转向装置，其特征在于，

所述控制装置具有控制基板，该控制基板装设有微型计算机，该微型计算机运算出对收纳于所述功率模块的所述开关元件进行驱动的控制量，

所述中继构件将所述功率模块与所述控制基板电连接，

所述散热器、所述功率模块、所述中继构件和所述控制基板在所述马达的轴线方向上并排设置。

5.如权利要求4所述的电动动力转向装置，其特征在于，

所述电气元件安装于所述中继构件的与所述控制基板相对一侧的面部，或者安装于所述中继构件的与所述散热器相对一侧的面部。

6.如权利要求4所述的电动动力转向装置，其特征在于，

所述中继构件在相对的两侧的表面上具有腿部，该腿部对所述散热器与所述中继构件之间的间隔及所述控制基板与所述中继构件之间的间隔进行保持。

7.如权利要求4所述的电动动力转向装置，其特征在于，

所述控制装置具有外壳，该外壳在所述马达的轴线方向上的端部固定于所述马达的轭部，

多个所述功率模块、所述中继构件、所述控制基板收纳于所述外壳内。

8.如权利要求4所述的电动动力转向装置，其特征在于，

所述中继构件埋设有至少作为电源线、接地线的多个导电体，使从所述功率模块延伸出的电源线连接端子及接地线连接端子与所述多个导电体连接。

9.如权利要求4所述的电动动力转向装置，其特征在于，

所述中继构件具有将多个所述功率模块朝所述散热器侧按压的突起。

10.如权利要求4所述的电动动力转向装置，其特征在于，

所述功率模块或所述电气元件按所属的各所述驱动电路分离并对称配置。

11.如权利要求2所述的电动动力转向装置，其特征在于，

所述控制装置具有连接到所述多个驱动电路与电源之间的继电器和线圈，

所述继电器和所述线圈以它们的最大外形尺寸的延伸方向相对于所述轴线方向垂直的方式安装于所述中继构件的所述面部。

12.如权利要求2所述的电动动力转向装置，其特征在于，

所述功率模块由至少包含两个所述功率元件的多个功率模块构成，

所述多个驱动电路中的功率模块由所述多个功率模块中的不同的功率模块构成，

所述多个定子绕组的绕组端与所述多个驱动电路的功率模块相对应地，按各定子绕组分散并延伸出。

13.如权利要求12所述的电动动力转向装置，其特征在于，

所述多个定子绕组由两个三相定子绕组构成，

所述多个驱动电路由对所述两个三相定子绕组单独进行驱动的两个逆变器电路构成，

所述多个功率模块由两个功率模块构成，这两个功率模块分别收纳有至少六个功率元件，并单独构成所述两个逆变器电路，

所述两个功率模块对称地配置于所述散热器。

14.如权利要求5所述的电动动力转向装置，其特征在于，

各所述驱动电路的电气元件至少包含多个电容器，

所述电容器按所属的各所述驱动电路分离并对称配置。

15.如权利要求2所述的电动动力转向装置，其特征在于，

所述电动动力转向装置包括对所述马达的输出进行减速的齿轮部，

所述控制装置在所述马达的轴线方向上配置于所述马达与所述齿轮部之间。

16.如权利要求2所述的电动动力转向装置，其特征在于，

所述电动动力转向装置包括对所述马达的输出进行减速的齿轮部，

所述马达在所述马达的轴线方向上配置于所述控制装置与所述齿轮部之间。