CN114977672A - 马达控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及马达控制装置。马达控制装置(13)包括板，该板设置在包括两个系统的绕组组的马达(12)的端部处，并且针对每个系统独立地控制对绕组组的电力供应。板包括通过当在马达(12)的轴向方向上观察时穿过马达(12)的中心的边界线划分的两个区域。当在马达(12)的轴向方向上观察时，电源端子连接器(55，65)、逆变器电路(52，62)和马达端子连接器(54，64)沿着边界线顺序地布置。马达端子连接器(54，64)被设置成使得与马达端子被布置的方向垂直的直线与边界线形成锐角。

Description

马达控制装置
技术领域
本发明涉及马达控制装置。
背景技术
如日本未审查专利申请公布第2019-068542(JP 2019-068542 A)中描述的，存在包括两个电源系统的马达。马达包括两个绕组组，每个绕组组中包括三相绕组。马达的控制装置包括单个电源端子连接器、单个接地端子连接器、两个驱动电路、两个电流检测电路、两个马达电流断路电路和两个马达端子连接器。电源端子连接器是从外部电源向其供应DC电力的部件。接地端子连接器是连接到地的部件。每个驱动电路将供应给电源端子连接器的DC电力转换成供应给对应系统的绕组组的AC电力。每个马达电流断路电路是中断对应系统的绕组组的电力供应的电路。每个电流检测电路检测从对应系统的驱动电路供应给对应系统的马达的电流。每个马达端子连接器分别向对应系统的绕组组供应由对应系统的驱动电路生成的AC电力。
控制装置包括板。该板被分成第一区域和第二区域。电源端子连接器、第一驱动电路、第一电流检测电路、第一马达电流断路电路和第一马达端子连接器设置在第一区域中。电源端子连接器、第一驱动电路、第一电流检测电路、第一马达电流断路电路和第一马达端子连接器沿着第一区域与第二区域之间的边界线布置。接地端子连接器、第二驱动电路、第二电流检测电路、第二马达电流断路电路和第二马达端子连接器设置在第二区域中。接地端子连接器、第二驱动电路、第二电流检测电路、第二马达电流断路电路和第二马达端子连接器也沿着第一区域与第二区域之间的边界线布置。提供系统的电路和连接器以形成其间插入边界线的对。
发明内容
在JP 2019-068542 A中描述的控制装置中，通过在板中规则地布置系统的驱动电路、电流检测电路和马达电流断路电路，可以将从每个系统中的驱动电路到各相的马达端子连接器的电流路径之间的长度差减小一定程度。
然而，在JP 2019-068542 A中描述的控制装置中，存在以下问题。即，在每个系统的驱动电路中，对应于三相的三条支路并联连接。每个支路包括串联连接的两个开关元件。三条支路布置在与第一区域与第二区域之间的边界线垂直的方向上。这三条支路被分开地供应被供应给电源端子连接器的DC电力。因此，根据驱动电路与电源端子连接器之间的位置关系，在相支路的电源分支点处分支的三相的电流路径之间可能存在长度差。
例如，在设置在板的第一区域中的电源端子连接器与设置在板中的第二区域中的第二驱动电路之间的位置关系中，可以设想到将从电源端子连接器到相支路的电流路径从与第一区域与第二区域之间的边界线垂直的方向弯曲到平行于边界线的方向。在这种情况下，将从电源端子连接器到相支路的电流路径在与一区域与第二区域之间的边界线垂直的方向上划分成：最靠近电源端子连接器的第一电流路径、距电源端子连接器最远的第二电流路径、以及位于最靠近电源端子连接器的电流路径与距电源端子连接器最远的电流路径之间的第三电流路径。
因此，在与第一区域与第二区域之间的边界线垂直的方向上，在穿过更靠近电源端子连接器的一侧的电流路径与穿过距电源端子连接器更远的一侧的电流路径之间可能出现长度差。类似地，关于从电源端子连接器到第一驱动电路的相支路的电流路径，在穿过更靠近电源端子连接器的一侧的电流路径与穿过距电源端子连接器更远的一侧的电流路径之间可能存在长度差。因此，在JP 2019-068542 A中描述的控制装置中，存在用于减小从电源端子连接器到马达端子连接器的电流路径之间的总长度差的空间。
根据本公开内容的一方面的马达控制装置包括板，该板设置在包括两个系统的绕组组的马达的端部处，并且针对每个系统独立地控制对绕组组的电力供应。该板通过当在马达的轴向方向上观察时穿过马达中心的边界线划分的两个区域。在两个区域中的每个区域中设置有电源端子连接器、逆变器电路和马达端子连接器作为与每个系统相对应的元件，电源端子连接器供应有来自外部DC电源的DC电力，逆变器电路将从电源端子连接器供应的DC电力转换为三相的AC电力，马达端子连接器是沿着马达的端部的圆周设置成一排的三相的马达端子所连接至的一组连接部，其中三相的连接部设置在与三相的马达端子相同的位置处，并且马达端子连接器向对应系统的绕组组供应从逆变器电路供应的三相的AC电力。当在马达的轴向方向上观察时，电源端子连接器、逆变器电路和马达端子连接器沿着边界线顺序地布置。马达端子连接器被设置成使得与马达端子被布置的方向垂直的直线与边界线形成锐角。
可以考虑采用以下布局作为板的布局。例如，类似于上述配置，每个系统的电源端子连接器和逆变器电路沿着两个区域之间的边界线布置，并且每个系统的马达端子连接器被布置成使得马达端子连接器的延伸方向平行于边界线。在这种情况下，从电源端子连接器经由逆变器电路延伸到对应的马达端子的三相中的每一相的电流路径需要在途中从平行于边界线的方向极大地弯曲到与边界线垂直的方向。因此，在从电源端子连接器到三相的马达端子的电流路径之间可能引起长度差。
在这方面，根据上述配置，每个系统的电源端子连接器、逆变器电路和马达端子连接器沿着两个区域之间的边界线布置，并且每个系统的马达端子连接器倾斜，使得与马达端子被布置的方向垂直的直线相对于边界线形成锐角。通过马达端子连接器相对于边界线的倾斜，可以减轻从电源端子连接器经由逆变器电路延伸到马达端子的三相中的每一相的电流路径的弯曲度。即，可以将电源端子连接器与马达端子连接器之间的三相中的每一相的电流路径设置为更线性。因此，可以减小电源端子连接器与马达端子之间的三相的电流路径之间的长度差。
在马达控制装置中，当在马达的轴向方向上观察时，设置在两个区域中的两个系统的电源端子连接器、逆变器电路和马达端子连接器可以相对于边界线对称。
利用这种配置，可以在板上更规则地布置两个系统的电源端子连接器、逆变器电路和马达端子连接器。在马达控制装置中，当在马达的轴向方向上观察时，逆变器电路可以位于马达端子连接器的内侧，内侧是相对于马达端子连接器接近马达的中心的一侧。
根据生产规范等，可以采用该布局作为板的布局。在马达控制装置中，当在马达的轴向方向上观察时，逆变器电路可以位于马达端子连接器的外侧，外侧是相对于马达端子连接器远离马达的中心的一侧。
根据生产规范等，可以采用该布局作为板的布局。在马达控制装置中，逆变器电路可以包括其中电源侧开关元件和接地侧开关元件串联连接的、与三相对应的三条支路，并且三条支路可以布置在马达端子连接器的延伸方向上。在这种情况下，从电源端子连接器到三条支路的电流路径可以在三条支路的电源分支点处分支成三条直的电流路径。
利用这种配置，由于以直线形状提供电源分支点与三条支路之间的电流路径，因此可以减小从电源分支点到三条支路的电流路径之间的长度差。另外，可以减小作为从电源端子连接器到马达端子连接器的总共三相的电流路径之间的长度差。
在马达控制装置中，板可以采用其中省略了两个区域中的一个区域中的电源端子连接器的配置。在这种情况下，两个区域中的另一区域中的电源端子连接器可以连接至两个区域中的所述一个区域中的逆变器电路的三条支路的电源分支点。
根据生产规范等，可以采用该布局作为板的布局。在马达控制装置中，当在马达的轴向方向上观察时，电源端子连接器可以被设置成靠近板的中心。
利用这种配置，例如，与电源端子连接器相对于板的逆变器电路设置成靠近与马达端子连接器相对的一侧的情况相比，由于电源端子连接器靠近板的中心，从而缩短了电源端子连接器与逆变器电路之间的电距离。因此，可以减小电源端子连接器与逆变器电路之间的电阻。
在马达控制装置中，可以在板中的电源端子连接器与逆变器电路之间的电流路径中设置有滤波器。利用这种配置，由设置在板上的滤波器去除叠加在从电源端子连接器供应到逆变器电路的DC电力上的噪声。也可以考虑将滤波器设置在板的外部的配置。与采用这种配置的情况相比，进一步减小了从电源端子连接器经由滤波器到逆变器电路的电距离。因此，可以减小电源端子连接器与逆变器电路之间的电阻。
在马达控制装置中，可以提供控制逆变器电路的操作的控制电路，作为与板的两个区域中的每个系统相对应的元件。
利用这种配置，在控制装置中仅需要设置单个板。例如，在控制装置中不必设置包括其中安装有电力系统的部件的电力板和其中安装有控制系统的部件的控制板的两个板。
在该马达控制装置中，可以将两个区域中的每个区域划分成电力电路区域和控制电路区域，电力电路区域是与马达相对应的区域，控制电路区域是当在马达的轴向方向上观察时在与边界线平行的方向上在马达外部的区域。在这种情况下，包括马达端子连接器和逆变器电路的电力系统的部件可以设置在电力电路区域中，并且包括控制电路的控制系统的部件可以设置在控制电路区域中。
利用这种配置，电力系统的配置可以设置在更靠近马达的位置处。因此，可以更简单地连接马达端子连接器与马达端子。还可以缩短和简化逆变器电路与马达端子之间的电流路径。
利用根据该方面的马达控制装置，可以进一步减小从电源端子连接器到马达端子连接器的三相电流路径之间的长度差。
附图说明
下面将参照附图描述本发明的示例性实施方式的特征、优点以及技术和工业意义，其中相同的符号表示相同的元件，并且在附图中：
图1是安装了根据第一实施方式的马达控制装置的马达系统的部分截面图；
图2是根据第一实施方式的马达控制装置的分解立体图；
图3是根据第一实施方式的马达控制装置的电路图；
图4是根据第一实施方式的电力板的平面图；
图5是示意性地示出根据比较示例的从电源端子连接器到马达端子连接器的三相的电流路径的图；
图6是示意性地示出根据第一实施方式的从电源端子连接器到马达端子连接器的三相的电流路径的图；
图7是根据第二实施方式的汇流条模块的平面图；
图8是根据第二实施方式的马达的线圈的连接图；
图9是根据比较示例的汇流条模块的平面图；
图10是根据第三实施方式的电力板的平面图；
图11是示意性地示出根据第三实施方式的从电源端子连接器到马达端子连接器的三相的电流路径的图；
图12是根据第四实施方式的马达控制装置的分解立体图；
图13是根据第四实施方式的板的平面图；
图14是示意性地示出根据第四实施方式的从电源端子连接器到马达端子连接器的三相的电流路径的图；
图15是示出根据比较示例的板的四个区域的布置的平面图；以及
图16是根据第五实施方式的板的平面图。
具体实施方式
第一实施方式
在下文中，将描述在马达系统中实现马达控制装置的第一实施方式。如图1所示，马达系统11包括马达12和控制装置13。例如，采用三相无刷马达作为马达12。马达12包括两个系统的绕组组。控制装置13设置在马达12的端部处。控制装置13针对每个系统独立地控制对马达12中的两个系统的绕组组的电力供应。控制装置13对应于马达控制装置。
马达12包括有底圆柱形壳体21和封闭壳体21的开口的盖22。定子23、汇流条模块24和转子25设置在壳体21的内部。
定子23以装配到壳体21的内周表面的状态固定。定子23包括圆柱形芯31、两个绝缘体32和33以及多个绕组34。绝缘体32设置在芯31的第一端处，并且绝缘体33设置在芯31的第二端处。多个绕组34围绕芯31缠绕，其中绝缘体32和33置于其间。
汇流条模块24设置在定子23的靠近盖22的端部处。汇流条模块24包括圆柱形保持器35和多个汇流条36。保持器35由合成树脂材料形成为圆柱形状。汇流条36保持在保持器35中。每个绕组34的两端适当地连接至对应的汇流条36。经由对应的汇流条36向每个绕组34供应三相的AC电力。
转子25插入到定子23和汇流条模块24中。转子25包括阶梯柱状的旋转轴37和固定到旋转轴37的外周表面的圆柱形转子磁体38。旋转轴37由设置在壳体21的内底部和盖22的中的两个轴承39A和39B可旋转地支承。旋转轴37的第一端穿过壳体21的底部并突出到外部。旋转轴37的第二端朝向控制装置13延伸。
下面将描述控制装置13。如图2所示，控制装置13包括散热器41、两个板42和43以及盖子44。将散热器41、板42和板43以及盖子44组装成部分组装结构。作为部分组装结构的控制装置13附接至马达12的端部。
散热器41固定到马达12的端部。散热器41由诸如铝的具有优良导热性的金属材料形成。第一板容纳部41A和第二板容纳部41B设置在散热器41中。第一板容纳部41A朝向与马达12相对的一侧(图2中的上侧)开口。第二板容纳部41B朝向马达12侧(图2中的下侧)开口。
板42容纳在散热器41的第一板容纳部41A中。用于控制对马达12的电力供应的电子部件设置在板42上。这些电子部件包括与两个系统的绕组组和集成电路(IC)组相对应的两个微型计算机51和61。两个微型计算机51和61是类似于芯片的集成电路。IC组负责向微型计算机51和61输入控制对马达12的电力供应所需的电信号以及从微型计算机51和61输出该电信号。电信号包括例如由将在后面描述的旋转角度传感器生成的电信号。板42是所谓的控制板。
板43容纳在散热器41的第二板容纳部41B中。板43固定到第二板容纳部41B的内底部。在板43上设置有通过板42的控制向马达12供应电力的电子部件。这些电子部件包括与两个系统的绕组组对应的两个逆变器电路(INV)52和62。逆变器电路52包括多个场效应晶体管(FET)53，并且逆变器电路62包括多个FET 63。FET 53和FET 63是开关元件，并且设置在与马达12相对的、板43的表面上。与两个系统的绕组组对应的两个马达端子连接器54和64、两个电源端子连接器55和65以及两个接地端子连接器56和66设置在板43上。用于检测马达12的旋转的旋转角传感器(未示出)设置在马达12侧上的板43的表面上。板43是所谓的电力板。
盖子44附接至散热器41的与马达12侧相对的表面。盖子44由合成树脂材料一体形成。盖子44通过覆盖散热器41的第一板容纳部41A而将其封闭。板42固定到盖子44的内底部。
与两个系统的绕组组对应的两个连接器装配部57和67设置在盖子44的与散热器41侧相对的表面上。连接器装配部57和连接器装配部67中的每一个具有矩形管形状，并且向与散热器41相对的一侧开口。设置在线缆的第二端处的插头连接器装配到两个连接器装配部57和67中的每一个，该线缆的第一端连接至诸如电池的DC电源。
未示出的电源端子和接地端子设置在两个连接器装配部57和67中的每一个中。连接器装配部57的电源端子以非接触方式穿透板42和散热器41，并且连接至板43的电源端子连接器55。连接器装配部57的接地端子以非接触方式穿透板42和散热器41，并且连接至板43的接地端子连接器56。类似地，连接器装配部67的电源端子连接至电源端子连接器65。连接器装配部67的接地端子连接至接地端子连接器66。
经由两个连接器装配部57和67的电源端子向板43供应来自DC电源的DC电力。例如，经由板间连接器向板42供应例如供应至板43的DC电力。
在附接有控制装置13的马达12的端部表面12a上，与马达12的第一绕组组对应的三相的马达端子36A和与马达12的第二绕组组对应的三相的马达端子36B被设置成从其突出。马达端子36A和马达端子36B是三相的汇流条36的一部分，并且通过将汇流条36的端部拉到马达12的外部来进行设置。
三个马达端子36A沿着壳体21的圆柱形部分的圆周——具体地沿着圆柱形部分的内圆周表面——布置成一排，并且连接至板43的马达端子连接器54。马达端子连接器54是与三相对应的三个马达端子36A连接至的连接部组。构成连接部组的三相的连接部设置在与三个马达端子36A相同的位置处。
三个马达端子36B沿着壳体21的圆柱形部分的圆周——具体地沿着圆柱形部分的内圆周表面——布置成一排，并且连接至板43的马达端子连接器64。马达端子连接器64是与三相对应的三个马达端子36B连接至的连接部组。构成连接部组的三相的连接部设置在与三个马达端子36B相同的位置处。
马达端子连接器54和64中的每一个可以是例如长方体形状的端子块。三个马达端子36A和三个马达端子36B可以沿着壳体21的圆柱形部分的内圆周表面布置成弧形。
下面将描述马达系统11的电气配置。如图3所示，马达系统11包括作为第一系统的元件的、马达12的第一绕组组34A、逆变器电路52和微型计算机51。
在逆变器电路52中，包括在每条支路中的具有串联连接的两个FET53和53的三条支路并联连接在电源端子连接器55与接地端子连接器56之间。具体地，逆变器电路52的三条支路经由滤波器58连接在电源端子连接器55与接地端子连接器56之间。滤波器58包括与电源线串联设置的线圈以及连接在电源线与地线之间的电容器。滤波器58与逆变器电路52之间的连接路径在电源侧和接地侧的路径上的电源分支点处分支为三条路径，并且分支路径连接至三条支路的电源侧端和接地侧端。滤波器58的配置和滤波器58到逆变器电路52的连接方法是已知的，因此将省略对其的详细描述。电源端子连接器55连接至DC电源的正(+)端子，并且接地端子连接器56连接至DC电源的负(﹣)端子。滤波器58通过对DC电力执行滤波处理来去除叠加在从电源端子连接器55供应的DC电力上的噪声。
在第一绕组组34A中，例如，U相绕组、V相绕组和W相绕组开始连接。每个绕组的与相绕组的中性点相对的端部经由对应的马达端子36A连接至逆变器电路52中的对应相的支路的中点。
微型计算机51用作控制逆变器电路52的操作的控制电路。微型计算机51基于由旋转角度传感器检测到的马达12的旋转角生成用于逆变器电路52的FET 53的切换命令。通过使逆变器电路52的FET 53基于由微型计算机51生成的切换命令进行切换，将从DC电源供应的DC电力转换为三相的AC电力。将由逆变器电路52生成的AC电力经由马达端子36A供应给马达12的第一绕组组34A。
马达系统11包括作为第二系统的元件的、马达12的第二绕组组34B、逆变器电路62和微型计算机61。在逆变器电路62中，具有串联连接并包括在每条支路中的两个FET 63和63的三条支路并联连接在电源端子连接器65与接地端子连接器66之间。具体地，逆变器电路62的三条支路经由滤波器68连接在电源端子连接器65与接地端子连接器66之间。滤波器68与逆变器电路62之间的连接路径在电源侧和接地侧的路径上的电源分支点处分支为三条路径，并且分支路径连接至三条支路的电源侧端和接地侧端。电源端子连接器65连接至DC电源的正(+)端子，并且接地端子连接器66连接至DC电源的负(﹣)端子。滤波器68通过对DC电力执行滤波处理来去除叠加在从电源端子连接器65供应的DC电力上的噪声。
在第二绕组组34B中，例如，U相绕组、V相绕组和W相绕组开始连接。每个绕组的与相绕组的中性点相对的端部经由对应的马达端子36B连接至逆变器电路62中的对应相的支路的中点。
微型计算机61用作控制逆变器电路62的操作的控制电路。微型计算机61基于由旋转角度传感器检测到的马达12的旋转角生成用于逆变器电路62的FET 63的切换命令。通过使逆变器电路62的FET 63基于由微型计算机61生成的切换命令进行切换，将从DC电源供应的DC电力转换为三相的AC电力。将由逆变器电路62生成的AC电力经由马达端子36B供应给马达12的第二绕组组34B。
现在将描述设置在板43上的元件的布局。如图4所示，当在平行于马达12的轴线O的方向上观察时，板43具有六边形板形状。在板43中，当在平行于马达12的轴线O的方向上观察时，倾斜侧43A和倾斜侧43B设置于在矩形的短边方向上相邻的两个角处。通过边界线BL将板43划分为第一区域A1和第二区域A2。边界线BL沿着板43的长边延伸。当在平行于马达12的轴线O的方向上观察时，边界线BL穿过轴线O，轴线O是马达12的中心。
马达端子连接器54、逆变器电路52、滤波器58、电源端子连接器55和接地端子连接器56设置在板43的第一区域A1中。马达端子连接器54、逆变器电路52、滤波器58、电源端子连接器55和接地端子连接器56以从板43的第一端到其第二端的顺序布置。第一端是板43的设置有倾斜侧43A的端部。第二端是板43在平行于边界线BL的方向上与第一端相对的端部。
当在平行于马达12的轴线O的方向上观察时，马达端子连接器54和逆变器电路52被定位成靠近板43的第一端。在板43中，马达端子连接器54和逆变器电路52大致属于相对于直线NL靠近第一端的区域，该直线NL与边界线BL垂直并且穿过马达12的轴线O。电源端子连接器55、接地端子连接器56和滤波器58属于相对于直线NL靠近第二端的区域。
马达端子连接器54沿着板43的倾斜侧43A倾斜。马达端子连接器54也相对于边界线BL倾斜。连接至马达端子连接器54的第一系统的三个马达端子36A沿着马达端子连接器54倾斜地布置。将由与三个马达端子36A被布置的方向垂直并且穿过马达12的轴线O的直线NL1与边界线BL形成的角度θ1设定为作为小于90°的角度的锐角。优选地，三个马达端子36A被布置成使得直线NL1穿过三个马达端子36A中的中央端子的中心。当三个马达端子36A沿着壳体21的圆柱形部分的内圆周表面被布置成呈弧形的线时，将连接三个马达端子36A的两端处的端子的方向设定为马达端子36A的布置方向。
当在平行于马达12的轴线O的方向上观察时，逆变器电路52位于马达端子连接器54的内侧。当在平行于马达12的轴线O的方向上观察时，马达端子连接器54的内侧是相对于马达端子连接器54接近轴线O的一侧，轴线O是马达12的中心。逆变器电路52中的电源侧的三个FET 53和接地侧的三个FET 53(三相支路)布置在马达端子连接器54的延伸方向上，即布置三个马达端子36A的方向上。在逆变器电路52中，接地侧的FET 53位于马达端子连接器54侧处，并且电源侧的FET 53相对于接地侧的FET 53位于与马达端子连接器54侧相对的一侧处。
在板43中，电源端子连接器55和接地端子连接器56相对于与边界线BL垂直并穿过马达12的轴线O的直线NL设置在第二端部侧的区域中。电源端子连接器55和接地端子连接器56沿着边界线BL布置。电源端子连接器55位于板43的第一端的一侧(图4中的左侧)，并且接地端子连接器56位于板43的第二端的一侧(图4中的右侧)。
从板43上的元件布局的观点来看，基于电源端子连接器55和马达端子36A在允许的范围内通过直线或者尽可能接近直线的路径进行连接的思想，设定电源端子连接器55与每个马达端子36A之间的电流路径。从板43上的元件布局的观点来看，还基于接地侧的接地端子连接器56和FET 53在允许的范围内通过直线或尽可能接近直线的路径进行连接的思想，设定接地端子连接器56与逆变器电路52的接地侧的每个FET 53之间的电流路径。
马达端子连接器64、逆变器电路62、滤波器68、电源端子连接器65和接地端子连接器66设置在板43的第二区域A2中。马达端子连接器64、逆变器电路62、滤波器68、电源端子连接器65和接地端子连接器66位于相对于边界线BL与第一区域A1中的马达端子连接器54、逆变器电路52、滤波器58、电源端子连接器55和接地端子连接器56对称的位置处。
马达端子连接器64沿着板43的倾斜侧43B倾斜。马达端子连接器64也相对于边界线BL倾斜。连接至马达端子连接器64的第二系统的三个马达端子36B沿着马达端子连接器64倾斜地布置。将由与三个马达端子36B被布置的方向垂直并且穿过马达12的轴线O的直线NL2与边界线BL形成的角度θ2设定为作为小于90°的角度的锐角。将角度θ2设定为与上述角度θ1相同的角度。此处，可以将角度θ2设定为与角度θ1不同的角度。将由两条直线NL1和NL2形成的角度设定为小于180°的角度。优选地，三个马达端子36B被布置成使得直线NL2穿过三个马达端子36B中的中央端子的中心。当三个马达端子36B沿着壳体21的圆柱形部分的内圆周表面被布置成呈弧形的线时，将连接三个马达端子36B的两端处的端子的方向设定为马达端子36B的布置方向。
当在平行于马达12的轴线O的方向上观察时，逆变器电路62位于马达端子连接器64的内侧。当在平行于马达12的轴线O的方向上观察时，马达端子连接器64的内侧是相对于马达端子连接器64接近轴线O的一侧，轴线O是马达12的中心。逆变器电路62中的三相支路(即，接地侧的三个FET 63和电源侧的三个FET 63)布置在马达端子连接器64的延伸方向上，即，布置三个马达端子36B的方向上。在逆变器电路62中，接地侧的FET 63位于马达端子连接器64侧，并且电源侧的FET 63相对于接地侧的FET 63位于与马达端子连接器64侧相对的一侧。
从板43上的元件布局的观点来看，基于电源端子连接器65和马达端子36B在允许的范围内通过直线或尽可能接近直线的路径进行连接的思想，设定电源端子连接器65与每个马达端子36B之间的电流路径。从板43上的元件布局的观点来看，还基于接地侧的接地端子连接器66和FET 63在允许的范围内通过直线或尽可能接近直线的路径进行连接的思想，设定接地端子连接器66与逆变器电路62的接地侧的每个FET 63之间的电流路径。
下面将描述根据实施方式的板43的布局与根据比较示例的板43的布局之间的比较示例。在比较示例中，两个系统的马达端子连接器54和马达端子连接器64布置在相对于边界线BL对称的位置处。两个系统的马达端子连接器54和马达端子连接器64在平行于直线NL的方向上位于马达12的轴线O的相对侧上。
如图5所示，在第一系统中从电源端子连接器55到马达端子连接器54的电流路径弯曲成L形。逆变器电路52和马达端子连接器54布置在与边界线BL垂直的方向上。逆变器电路52在与边界线BL垂直的方向上设置在比马达端子连接器54更靠近边界线BL的位置处。电源端子连接器55在与边界线BL垂直的方向上设置在比逆变器电路52更靠近边界线BL的位置处。电源端子连接器55在平行于边界线BL的方向上设置在逆变器电路52的一侧(图5中的右侧)。
当采用这种布局时，从电源端子连接器55到逆变器电路52的相支路的电流路径例如从平行于边界线BL的方向弯曲到与边界线BL垂直的方向。在这种情况下，从电源端子连接器55到逆变器电路52的相支路(电源侧处的FET 53)的电流路径CP在途中分支成三条电流路径CP1、CP2和CP3。电流路径CP1是在平行于边界线BL的方向上最靠近电源端子连接器55的电流路径。电流路径CP2是在平行于边界线BL的方向上距电源端子连接器55最远的电流路径。电流路径CP3是在平行于边界线BL的方向上位于电流路径CP1与电流路径CP2之间的电流路径。
因此，在平行于边界线BL的方向上，在穿过靠近电源端子连接器55的部分的电流路径CP1与穿过远离电源端子连接器55的部分的电流路径CP2或电流路径CP3之间生成电流路径的长度差。在穿过靠近电源端子连接器55的部分的电流路径CP3与穿过远离电源端子连接器55的部分的电流路径CP2之间也生成电流路径的长度差。
在从电源端子连接器65到第二系统中的逆变器电路62的相支路(电源侧的FET63)的电流路径中，类似于第一系统，在穿过更靠近电源端子连接器65的部分的电流路径与穿过更远离电源端子连接器65的部分的电流路径之间生成电流路径的长度差。在第一系统中从接地侧的接地端连接器56到FET 53的电流路径之间以及在第二系统中从接地侧的接地端连接器66到FET 63的电流路径之间也生成电流路径的长度差。
由于三相的电流路径之间的长度差，在三相的电流路径之间生成电阻差。三相的电流路径之间的电阻差也是在马达12中用于生成转矩脉动(ripple)的因素。
因此，在本实施方式中，采用以下布局作为板43的布局。如图6所示，在板43的第一区域A1中，马达端子连接器54、逆变器电路52、滤波器58和电源端子连接器55沿着边界线BL按该顺序布置。马达端子连接器54和逆变器电路52被布置的方向相对于边界线BL倾斜。逆变器电路52设置于在与边界线BL垂直的方向上比马达端子连接器54更靠近边界线BL的位置处。滤波器58和电源端子连接器55在平行于边界线BL的方向上设置在逆变器电路52的一侧。通过使马达端子连接器54和逆变器电路52的布置方向设置成相对于边界线BL倾斜，可以使马达端子连接器54、逆变器电路52、滤波器58和电源端子连接器55接近它们沿着边界线BL布置成一排的状态。
从板43上的元件布局的观点来看，基于电源端子连接器55和马达端子36A在允许范围内通过直线或尽可能接近直线的路径进行连接的思想，设定电源端子连接器55与马达端子36A之间的电流路径。从电源端子连接器55到逆变器电路52的相支路(电源侧的FET53)的电流路径CP根据逆变器电路52从平行于边界线BL的方向到与边界线BL相交的方向的倾斜度而弯曲。
从电源端子连接器55到逆变器电路52的相支路的电流路径CP在相支路的电源分支点BP处分支成三个电流路径CP11、CP12和CP13。电流路径CP11是距边界线BL最远的电流路径。电流路径CP12是最靠近边界线BL的电流路径。电流路径CP13是位于电流路径CP11与电流路径CP12之间的电流路径。优选地，这三个电流路径CP11、CP12和CP13是独立的单条路径，并且是尽可能直的路径。滤波器58设置在电流路径CP中的电源端子连接器55与电源分支点BP之间。
在图6所示的示例中，为了便于说明，连接至马达端子连接器54的相的马达端子36A与逆变器电路52的相支路在相的马达端子36A的布置方向上彼此对应。以线性形状提供从相支路到相的马达端子36A的三个电流路径。将从逆变器电路52到马达端子连接器54中的相的马达端子36A的三个电流路径的长度设定为基本相同的长度。
因此，通过将马达端子连接器54和逆变器电路52设置成相对于边界线BL倾斜，使马达端子连接器54、逆变器电路52、滤波器58和电源端子连接器55接近它们沿着边界线BL布置成一排的状态。因此，与图5所示的比较示例中的L形电流路径相比，从电源端子连接器55到逆变器电路52的相支路的电流路径的弯曲度因马达端子连接器54和逆变器电路52的锐角的倾斜而减小。通过基于使马达端子36A和电源分支点BP接近直线的思想来提供马达端子36A与电源分支点BP之间的电流路径，减小了从马达端子36A到相支路的电源分支点BP的电流路径之间的长度差。从电源端子连接器55到相的马达端子36A的总电流路径之间的长度差减小。
当各相的马达端子36A和逆变器电路52的相支路在各相的马达端子36A的布置方向上彼此偏离时，如下提供各相的马达端子36A与电源分支点BP之间的电流路径。即，从板43上的元件布局的观点来看，基于各相的马达端子36A与电源分支点BP在允许范围内通过直线或尽可能接近直线的路径进行连接的思想，提供各相的马达端子36A与电源分支点BP之间的电流路径。利用这种配置，可以减小马达端子36A与逆变器电路52的相支路的电源分支点BP之间的电流路径的长度差。
虽然未示出，但是从板43上的元件布局的观点来看，基于接地端子连接器56和接地侧的每个FET 53在允许范围内通过直线或尽可能接近直线的路径进行连接的思想，设定接地端子连接器56与逆变器电路52的接地侧的FET 53之间的电流路径。因此，可以减小接地端子连接器56与逆变器电路52的接地侧的FET 53之间的电流路径的长度差。
第二系统中从电源端子连接器65到逆变器电路62的相支路的电流路径与第一系统中的电流路径相同。即，通过基于将马达端子36B与电源分支点BP之间的电流路径设置为更接近于直线的思想来提供马达端子36B与电源分支点BP之间的电流路径，马达端子36B与逆变器电路62的相支路的电源分支点BP之间的电流路径的长度差减小。从电源端子连接器65到各相的马达端子36B的总电流路径之间的长度差减小。
从板43上的元件布局的观点来看，基于接地端子连接器66和接地侧的每个FET 63在允许的范围内通过直线或尽可能接近直线的路径进行连接的思想，设定接地端子连接器66与逆变器电路62的接地侧的FET 63之间的电流路径。因此，可以减小从接地端子连接器66到逆变器电路62的接地侧的FET 63的电流路径之间的长度差。
因此，根据第一实施方式，可以实现以下优点。(1)第一系统中的从各相的马达端子36A到逆变器电路52的相支路的电源分支点BP的电流路径之间的长度差以及从电源端子连接器55到各相的马达端子36A的总电流路径之间的长度差减小。因此，电源端子连接器55与各相的马达端子36A之间的电阻差也减小。即，电源端子连接器55与各相的马达端子36A之间的电阻被进一步均匀化。第二系统实现了与第一系统相同的优点。因此，可以减小作为由马达12生成的转矩波动的转矩脉动。
(2)沿着板43的倾斜侧43A设置第一系统的马达端子连接器54。因此，通过将马达端子连接器54设置成更靠近板43的倾斜侧43A，可以减少板43中的死空间。也可以缩短沿着板43的长边延伸的与边界线BL平行的方向上的长度。
第二实施方式
下面将描述根据第二实施方式的马达控制装置。该实施方式基本上具有与图1至图4所示的第一实施方式相同的配置。
如图8所示，马达12包括第一至第十二绕组34。第一、第二、第五、第六、第九和第十绕组34构成第一绕组组34A。第三、第四、第七、第八、第十一和第十二绕组34构成第二绕组组34B。绕组34经由汇流条模块24中的对应相的汇流条36连接至各相的马达端子36A和36B。
在马达12中，所谓的串联型绕组用作每个绕组34。串联型绕组是在马达12的芯31的圆周方向上相邻的两个绕组34和34串联连接的绕组。在图8中，“x”指示每个绕组34的端部，并且“黑色实心圆”指示每个绕组34与对应相的汇流条36之间的连接点。
下面将描述第一绕组组34A的连接方法。第一绕组34的第一端经由对应的汇流条36连接至第一系统中的U相(U1)马达端子36A。第一绕组34的第二端连接至第二绕组34的第一端。第二绕组34的第二端经由对应的汇流条36连接至第一系统中的W相(W1)马达端子36A。
第五绕组34的第一端经由对应的汇流条36连接至第一系统中的V相(V1)马达端子36A。第五绕组34的第二端连接至第六绕组34的第一端。第六绕组34的第二端经由对应的汇流条36连接至第一系统中的U相(U1)马达端子36A。
第九绕组34的第一端经由对应的汇流条36连接至第一系统中的W相(W1)马达端子36A。第九绕组34的第二端连接至第十绕组34的第一端。第十绕组34的第二端经由对应的汇流条36连接至第一系统中的V相(V1)马达端子36A。
下面将描述第二绕组组34B的连接方法。第三绕组34的第一端经由对应的汇流条36连接至第二系统中的V相(V2)马达端子36B。第三绕组34的第二端连接至第四绕组34的第一端。第四绕组34的第二端经由对应的汇流条36连接至第二系统中的W相(W2)马达端子36B。
第七绕组34的第一端经由对应的汇流条36连接至第二系统中的W相(W2)马达端子36B。第七绕组34的第二端连接至第八绕组34的第一端。第八绕组34的第二端经由对应的汇流条36连接至第二系统中的U相(U2)马达端子36B。
第十一绕组34的第一端经由对应的汇流条36连接至第二系统中的U相(U2)马达端子36B。第十一绕组34的第二端连接至第十二绕组34的第一端。第十二绕组34的第二端经由对应的汇流条36连接至第二系统中的V相(V2)马达端子36B。
以这种方式，所谓的串联型绕组用作马达12的每个绕组34，在该串联型绕组中，在芯31的圆周方向上相邻的两个绕组34和34串联连接。因此，可以减少马达12的绕组34与对应相的汇流条36之间的连接点的数目。
例如，当单个线圈用作马达12的每个绕组34时，绕组34与汇流条36之间的连接点的数目为24，如图9中黑色实心圆所示。这是因为每个单个线圈的两端需要连接至对应的汇流条36。另一方面，当串联型线圈用作马达12的每个绕组34时，绕组34与汇流条36之间的连接点的数目为12，如图7中黑色实心圆所示。即，当使用串联型线圈时，绕组34与汇流条36之间的连接点的数目是使用单个线圈时的数目的一半。
因此，根据第二实施方式，可以实现以下优点。(3)串联型绕组用作马达12的每个绕组34。因此，与将单个绕组用作马达12的每个绕组34的情况相比，可以减少马达12的绕组34与汇流条36之间的连接点的数目。因此，可以提高马达端子36A和马达端子36B的安装自由度。还可以提高马达端子连接器54和马达端子连接器64的布置自由度。因此，可以容易地将马达端子连接器54和马达端子连接器64设置成相对于边界线BL倾斜。
当如图9中的虚线所示采用单个绕组作为马达12的每个绕组34时，可以增加处理绕组34的端部的距离，并且因此绕组34的端部可以彼此交叉。在这方面，当采用串联型绕组作为马达12的每个绕组34时，马达12的绕组34与汇流条36之间的连接点的数目减少，并且因此提高了马达端子连接器54和马达端子连接器64的布置自由度。因此，可以防止绕组34的端部彼此交叉，如图7所示。因此，可以确保马达12的绝缘性能。
第三实施方式
下面将描述根据第三实施方式的马达控制装置。该实施方式在设置在板43上的元件布局方面不同于第一实施方式。
如图10所示，与第一实施方式类似，当在平行于马达12的轴线O的方向上观察时，板43具有六边形板形状，其中，倾斜侧43A和倾斜侧43B形成在矩形的两个角处。通过边界线BL将板43划分为第一区域A1和第二区域A2。边界线BL沿着板43的长边延伸。当在平行于马达12的轴线O的方向上观察时，边界线BL穿过轴线O，轴线O是马达12的中心。
马达端子连接器54、逆变器电路52、滤波器58、电源端子连接器55和接地端子连接器56设置在板43的第一区域A1中。马达端子连接器54、逆变器电路52、滤波器58、电源端子连接器55和接地端子连接器56属于相对于与边界线BL垂直并穿过马达12的轴线O的直线NL靠近第二端(图10中的右侧)的区域。马达端子连接器54、逆变器电路52、滤波器58、电源端子连接器55和接地端子连接器56以从板43的第一端到其第二端的顺序布置。第一端是板43的设置有倾斜侧43A的端部。第二端是板43的在平行于边界线BL的方向上与第一端相对的端部。
当在平行于马达12的轴线O的方向上观察时，逆变器电路52位于马达端子连接器54的外侧。当在平行于马达12的轴线O的方向上观察时，马达端子连接器54的外侧是相对于马达端子连接器54远离轴线O的一侧，轴线O是马达12的中心。尽管未示出，但是逆变器电路52中的接地侧的FET 53位于马达端子连接器54侧处，并且电源侧的FET 53相对于接地侧的FET 53位于与马达端子连接器54侧相对的侧处。
当在平行于马达12的轴线O的方向上观察时，马达端子连接器54在由图10中的双点划线指示的马达12的轮廓的切线方向上倾斜。在马达12的轮廓的切线方向上倾斜地布置连接至马达端子连接器54的第一系统的三个马达端子36A。将由与三个马达端子36A的布置方向垂直并且穿过马达12的轴线O的直线NL1与边界线BL形成的角度θ1设定为作为小于90°的角度的锐角。优选地，布置三个马达端子36A，使得直线NL1穿过三个马达端子36中的中心端子的中心。尽管未示出，逆变器电路52中的电源侧的三个FET 53和接地侧的三个FET 53(三相支路)在马达端子连接器54的延伸方向上即在马达12的轮廓的切线方向上倾斜地布置。
电源端子连接器55和接地端子连接器56设置在板43的第二端附近。电源端子连接器55和接地端子连接器56沿着板43的短边布置。接地端子连接器56设置在比电源端子连接器55更靠近边界线BL的位置处。
从板43上的元件布局的观点来看，基于电源端子连接器55和马达端子36A在允许的范围内通过直线或尽可能接近直线的路径进行连接的思想，设定电源端子连接器55与马达端子36A之间的电流路径。从板43上的元件布局的观点来看，还基于接地端子连接器56和接地侧的FET 53在允许范围内通过直线或尽可能接近直线的路径进行连接的思想，设定接地端子连接器56与逆变器电路52的接地侧的FET 53之间的电流路径。
马达端子连接器64、逆变器电路62、滤波器68、电源端子连接器65和接地端子连接器66设置在板43的第二区域A2中。马达端子连接器64、逆变器电路62、滤波器68、电源端子连接器65和接地端子连接器66位于相对于边界线BL与第一区域A1中的马达端子连接器54、逆变器电路52、电源端子连接器55和接地端子连接器56对称的位置处。
当在平行于马达12的轴线O的方向上观察时，马达端子连接器64在由图10中的双点划线指示的马达12的轮廓的切线方向上倾斜。在马达12的轮廓的切线方向上倾斜地布置连接至马达端子连接器64的第二系统的三个马达端子36B。将由与三个马达端子36B的布置方向垂直并且穿过马达12的轴线O的直线NL2与边界线BL形成的角度θ2设定为作为小于90°的角度的锐角。将角度θ2设定为与角度θ1相同的角度。此处，可以将角度θ2设定为与角度θ1不同的角度。将由两条直线NL1和NL2形成的角度设定为小于180°的角度。优选地，布置三个马达端子36B，使得直线NL2穿过三个马达端子36B中的中心端子的中心。尽管未示出，但是逆变器电路62中的电源侧的三个FET 63和接地侧的三个FET 63(三相支路)在马达端子连接器64的延伸方向即在马达12的轮廓的切线方向上倾斜地布置。
电源端子连接器65和接地端子连接器66设置在板43的第二端附近。电源端子连接器65和接地端子连接器66沿着板43的短边布置。接地端子连接器66设置在比电源端子连接器65更靠近边界线BL的位置处。
从板43上的元件布局的观点来看，基于电源端子连接器65和马达端子36B在允许的范围内通过直线或尽可能接近直线的路径进行连接的思想，设定电源端子连接器65与马达端子36B之间的电流路径。从板43上的元件布局的观点来看，还基于接地端子连接器66与接地侧的FET 63在允许范围内通过直线或尽可能接近直线的路径进行连接的思想，设定接地端子连接器66与逆变器电路62的接地侧的FET 63之间的电流路径。
如图11所示，在板43的第一区域A1中，马达端子连接器54、逆变器电路52、滤波器58和电源端子连接器55沿着边界线BL按该顺序布置。马达端子连接器54和逆变器电路52的布置方向相对于边界线BL倾斜。因此，可以使马达端子连接器54、逆变器电路52、滤波器58和电源端子连接器55接近它们沿着边界线BL布置成一排的状态。马达端子连接器54在与边界线BL垂直的方向上设置在比逆变器电路52更靠近边界线BL的位置处。电源端子连接器55在平行于边界线BL的方向上设置在逆变器电路52的一侧(图11中的右侧)。
从板43上的元件的布局的观点来看，基于电源端子连接器55和马达端子36A在允许的范围内通过直线或尽可能接近直线的路径进行连接的思想，设定电源端子连接器55与马达端子36A之间的电流路径。从电源端子连接器55到逆变器电路52的相支路(电源侧的FET 53)的电流路径CP根据逆变器电路52从平行于边界线BL的方向到与边界线BL相交的方向的倾斜度而弯曲。
从电源端子连接器55到逆变器电路52的相支路的电流路径CP在相支路的电源分支点BP处分支成三条电流路径CP11、CP12和CP13。电流路径CP11是距边界线BL最远的电流路径。电流路径CP12是最靠近边界线BL的电流路径。电流路径CP13是位于电流路径CP11与电流路径CP12之间的电流路径。优选地，这三个电流路径CP11、CP12和CP13是单条路径并且是尽可能直的路径。
在图11所示的示例中，为了便于说明，连接至马达端子连接器54的各相的马达端子36A和逆变器电路52的相支路在各相的马达端子36A的布置方向上彼此对应。以线性形状提供从相支路到相的马达端子36A的三条电流路径。将从逆变器电路52到马达端子连接器54中的各相的马达端子36A的三条电流路径的长度设定为基本相同的长度。
因此，通过将马达端子连接器54和逆变器电路52设置成相对于边界线BL倾斜，使马达端子连接器54、逆变器电路52、滤波器58和电源端子连接器55接近它们沿着边界线BL布置成一排的状态。因此，与图5所示的比较示例中的L形电流路径相比，从电源端子连接器55到逆变器电路52的相支路的电流路径的弯曲度因逆变器电路52的锐角的倾斜而减小。通过基于使马达端子36A和电源分支点BP接近直线的思想来提供马达端子36A与电源分支点BP之间的电流路径，减小了从马达端子36A到相支路的电源分支点BP的电流路径之间的长度差。减小了从电源端子连接器55到各相的马达端子36A的总电流路径之间的长度差。
当各相的马达端子36A和逆变器电路52的相支路在各相的马达端子36A的布置方向上彼此偏离时，如下提供各相的马达端子36A与电源分支点BP之间的电流路径。即，从板43上的元件布局的观点来看，基于各相的马达端子36A与电源分支点BP在允许范围内通过直线或尽可能接近直线的路径进行连接的思想，提供各相的马达端子36A与电源分支点BP之间的电流路径。利用这种配置，可以减小马达端子36A与逆变器电路52的相支路的电源分支点BP之间的电流路径的长度差。
尽管未示出，但是从板43上的元件的布局的观点来看，基于接地端子连接器56和接地侧的每个FET 53在允许范围内通过直线或尽可能接近直线的路径进行连接的思想，设定接地端子连接器56与逆变器电路52的接地侧的FET 53之间的电流路径。因此，可以减小接地端子连接器56与逆变器电路52的接地侧的FET 53之间的电流路径的长度差。
第二系统中从电源端子连接器65到逆变器电路62的电源侧的FET 63的电流路径与第一系统中的电流路径相同。即，通过基于将马达端子36B与电源分支点BP之间的电流路径设置为更接近于直线的思想，提供马达端子36B与电源分支点BP之间的电流路径，马达端子36B与逆变器电路62的相支路的电源分支点BP之间的电流路径的长度差减小。从电源端子连接器65到各相的马达端子36B的总电流路径之间的长度差也减小。
第二系统中从接地端子连接器66到逆变器电路62的接地侧的FET 63的电流路径与第一系统中的电流路径相同。即，通过基于将接地端子连接器66和逆变器电路62的接地侧的FET 63设置为更接近于直线的思想，提供接地端子连接器66与逆变器电路62的接地侧的FET 63之间的电流路径，接地端子连接器66与接地侧的FET 63之间的电流路径的长度差减小。
根据第三实施方式，可以实现与第一实施方式中的(1)相同的优点。根据产品规格，可以采用根据图10所示的第三实施方式的布局作为板43的布局。
第四实施方式
下面将描述根据第四实施方式的马达控制装置。该实施方式基本上具有与图1至图4所示的第一实施方式相同的配置。该实施方式与第一实施方式的不同之处在于，两个板42和43集成到单个板中。
如图12所示，马达系统11包括马达12和控制装置13。控制装置13包括单个板71和盖子44。板71具有第一实施方式中的两个板42和43的功能。当在平行于马达12的轴线O的方向上观察时，板71具有与两个板42和43相同的外部形状。板71容纳在容纳部21A中，该容纳部21A设置在马达12的壳体21的端部。容纳部21A具有在马达12的轴向方向上开口的箱形状。容纳部21A的内部形状对应于板71的外部形状。盖22和马达端子36A和36B暴露在容纳部21A中。盖子44附接至容纳部21A，使得在板71容纳在容纳部21A中的状态下容纳部21A的开口被覆盖。
马达系统11包括马达端子连接器54、逆变器电路52、滤波器58、电源端子连接器55、接地端子连接器56和微型计算机51作为第一系统的元件。马达系统11包括马达端子连接器64、逆变器电路62、滤波器68、电源端子连接器65、接地端子连接器66和微型计算机61作为第二系统的元件。例如，采用包括电感器和电容器的LC滤波器作为滤波器58和滤波器68。
如图13所示，与第一实施方式类似，当在平行于马达12的轴线O的方向上观察时，通过边界线BL1将板71划分成第一区域A1和第二区域A2。边界线BL1沿着板71的长边延伸。当在平行于马达12的轴线O的方向上观察时，边界线BL1穿过轴线O，轴线O是马达12的中心。
第一区域A1和第二区域A2中的每一个区域另外被边界线BL1和BL2划分成两个区域。即，板71被相互垂直的两个边界线BL1和BL2划分成四个区域。当在平行于马达12的轴线O的方向上观察时，边界线BL2在与边界线BL1垂直的方向上延伸。当在平行于马达12的轴线O的方向上观察时，边界线BL2在平行于边界线BL1的方向上穿过板71的中心附近。
第一区域A1被划分成第一电力电路区域A11和第一控制电路区域A12。第二区域A2被划分成第二电力电路区域A21和第二控制电路区域A22。当在平行于马达12的轴线O的方向上观察时，第一电源电路区域A11和第二电源电路区域A21对应于马达12。当在平行于马达12的轴线O的方向上观察时，第一控制电路区域A12和第二控制电路区域A22偏离马达12。
作为第一系统的元件的逆变器电路52和微型计算机51设置在马达12侧的板71的表面上。当在平行于马达12的轴线O的方向上观察时，逆变器电路52设置在第一电力电路区域A11中。逆变器电路52的每个FET 53保持在与壳体21的盖22接触的状态，其间插入有热油脂。盖22例如由诸如铝的具有优异导热性的金属材料形成。盖22具有保持轴承39A的轴承保持器的功能和促进散热的散热器的功能。当在平行于马达12的轴线O的方向观察时，微型计算机51设置在第一控制电路区域A12中。
作为第二系统的元件的逆变器电路62和微型计算机61也设置在马达12侧的板71的表面上。当在平行于马达12的轴线O的方向上观察时，逆变器电路62设置在第二电力电路区域A21中。逆变器电路62的每个FET 63保持在与壳体21的盖22接触的状态，其间插入有热油脂。当在平行于马达12的轴线O的方向上观察时，微型计算机61设置在第二控制电路区域A22中。
两个滤波器58和68设置在板71的与马达12相对的表面上。当在平行于马达12的轴线O的方向上观察时，作为第一系统的元件的滤波器58设置在第一电力电路区域A11中。当在平行于马达12的轴线O的方向上观察时，作为第二系统的元件的滤波器68设置在第二电力电路区域A21中。
如图14所示，第一系统的滤波器58设置在电源端子连接器55与逆变器电路52之间的电流路径CP中。更具体地，滤波器58位于电流路径CP中的电源端子连接器55与电源分支点BP之间。滤波器58通过对DC电力执行滤波处理来去除叠加在从电源端子连接器55提供的DC电力上的噪声。尽管未示出，但是第二系统的滤波器68设置在电源端子连接器65与逆变器电路62之间的电流路径中。滤波器68通过对DC电力执行滤波处理来去除叠加在从电源端子连接器65提供的DC电力上的噪声。
如图13所示，第一系统的电源端子连接器55和接地端子连接器56设置在板71的中心附近。电源端子连接器55和接地端子连接器56设置在通过使两条边界线BL1和BL2交叉而形成的四个角中的与第一控制电路区域A12相对应的一个角处。第二系统的电源端子连接器65和接地端子连接器66也设置在板71的中心附近。电源端子连接器65和接地端子连接器66设置在通过使两条边界线BL1和BL2交叉而形成的四个角中的与第二控制电路区域A22相对应的一个角处。
两个滤波器58和68也设置在板71的中心附近。第一系统的滤波器58设置在通过使两条边界线BL1和BL2交叉而形成的四个角中的与第一电力电路区域A11相对应的一个角处。第二系统的滤波器68设置在通过使两条边界线BL1和BL2交叉而形成的四个角中的与第二电力电路区域A21相对应的一个角处。两个滤波器58和68位于相对于边界线BL对称的位置处。从板71的元件在平行于边界线BL1的方向上的布局的观点来看，将第一系统的滤波器58设置为在允许的范围内尽可能靠近电源端子连接器55。从板71的元件在平行于边界线BL1的方向上的布局的观点来看，将第二系统的滤波器68设置为在允许的范围内尽可能靠近电源端子连接器65。
因此，根据第四实施方式，除了第一实施方式中的(1)和(2)的优点之外，还可以实现以下优点。(5)第一系统的电源端子连接器55和接地端子连接器56设置为靠近板71的中心。因此，例如，与将电源端子连接器55设置成在平行于边界线BL1的方向上靠近与马达端子连接器54相对的板71的端部的情况相比，可以减小电源端子连接器55与逆变器电路52(电源侧的FET 53)之间的电距离。还可以减小接地端子连接器56与逆变器电路52(接地侧的FET 53)之间的电距离。因此，可以减小电源端子连接器55与逆变器电路52之间的电阻以及接地端子连接器56与逆变器电路52之间的电阻。第二系统与第一系统相同。因此，可以更适当地向马达12供应电流。还可以提高马达12的输出功率。
(6)第一系统的滤波器58设置在板71上。更具体地，滤波器58设置在电源端子连接器55与逆变器电路52之间的电流路径CP中的电源端子连接器55附近。因此，可以实现以下优点。即，例如，可以想到，马达系统11采用滤波器58结合到盖子44中的配置。与采用这种配置的情况相比，从电源端子连接器55经由滤波器58到逆变器电路52的电距离减小。因此，可以减小电源端子连接器55与逆变器电路52之间的电阻。第二系统与第一系统相同。因此，可以更适当地向马达12供应电流。还可以提高马达12的输出功率。
(7)板71包括四个区域，即第一电力电路区域A11、第二电力电路区域A21、第一控制电路区域A12和第二控制电路区域A22。在平行于马达12的轴向方向上观察时，第一电力电路区域A11和第二电力电路区域A21是对应于马达12的区域。在电力电路区域(A11、A21)中提供用于向马达12供应电力的电力系统的元件，例如逆变器电路(52、62)和马达端子连接器(54、64)。在马达12的轴向方向上观察时，控制电路区域(A12、A22)是偏离马达12的区域。用于控制马达12的操作的控制系统的元件例如微型计算机(51、61)设置在控制电路区域(A12、A22)中。
利用这种配置，电力系统的元件可以设置在更靠近马达12的位置处。因此，可以更简单地连接马达端子连接器54和马达端子连接器64以及马达端子36A和马达端子36B。可以缩短和简化逆变器电路52和逆变器电路62与马达端子36A和马达端子36B之间的电流路径。因此，可以更有效地将电力系统的元件和控制系统的元件设置在单个板71上。特别地，这种配置适合于其中提供具有大量电子元件的多个系统的电路的板71。
例如，如图15所示，当将第二电力电路区域A21和第二控制电路区域A22的位置设定在平行于边界线BL1的方向上与图13所示的位置相对的位置时，存在以下问题。即，难以将电力系统的元件设置在更靠近马达12的位置处。因此，更难以连接马达端子连接器64和马达端子36B。可以使逆变器电路62与马达端子36B之间的电流路径进一步延长和复杂化。另外，当将第一电力电路区域A11和第一控制电路区域A12的位置设定为在平行于边界线BL1的方向上与图13所示的位置相对的位置时，也存在同样的问题。
第五实施方式
下面将描述根据第五实施方式的马达控制装置。类似于第四实施方式，该实施方式与第一实施方式的不同之处在于两个板42和43被集成为单个板71。该实施方式基本上采用与图12所示的第四实施方式相同的配置。该实施方式在设置在板71上的元件的布局方面不同于第四实施方式。
如图16所示，与第一实施方式类似，当在平行于马达12的轴线O的方向上观察时，通过边界线BL1将板71划分成第一区域A1和第二区域A2。边界线BL1沿着板71的长边延伸并且穿过马达12的轴线O。第一区域A1和第二区域A2分别另外被边界线BL2划分成两个区域。即，板71被相互垂直的两条边界线BL1和BL2划分成四个区域。当在平行于马达12的轴线O的方向上观察时，边界线BL2与边界线BL1垂直并且穿过马达12的轴线O。
第一区域A1被划分成第一电力电路区域A11和第一控制电路区域A12。第二区域A2被划分成第二电力电路区域A21和第二控制电路区域A22。当在平行于马达12的轴线O的方向上观察时，第一电力电路区域A11和第二电力电路区域A21从马达12突出。当在平行于马达12的轴线O的方向上观察时，第一控制电路区域A12和第二控制电路区域A22几乎与马达12重叠。
如图16所示，除了微型计算机51和微型计算机61之外，设置在板71上的元件的布局与图10和图11所示的第三实施方式中的元件的布局基本相同。边界线BL1对应于图10所示的第三实施方式中的边界线BL。边界线BL2对应于图10所示的第三实施方式中的直线NL。
作为第一系统的元件的逆变器电路52和微型计算机51设置在马达12侧的板71的表面上。当在平行于马达12的轴线O的方向上观察时，逆变器电路52设置在第一电力电路区域A11中。当在平行于马达12的轴线O的方向上观察时，微型计算机51设置在第一控制电路区域A12中。作为第一系统的元件的滤波器58设置在板71的与马达12侧相对的表面上。当在平行于马达12的轴线O的方向上观察时，滤波器58设置在第一电力电路区域A11中。
作为第二系统的元件的逆变器电路62和微型计算机61也设置在马达12侧的板71的表面上。当在平行于马达12的轴线O的方向上观察时，逆变器电路62设置在第二电力电路区域A21中。当在平行于马达12的轴线O的方向上观察时，微型计算机61设置在第二控制电路区域A22中。作为第二系统的元件的滤波器68设置在板71的与马达12侧相对的表面上。当在平行于马达12的轴线O的方向上观察时，滤波器68设置在第二电力电路区域A21中。
因此，根据第五实施方式，通过以与图10和图11所示的第三实施方式相同的方式布置除了板71的微型计算机51和微型计算机61之外的元件，可以实现与第一实施方式中的(1)相同的优点。根据产品规格等，可以采用图16所示的第五实施方式的布局作为板71的布局。
其他实施方式
第一至第五实施方式可以如下所述进行修改。可以根据产品规格将板42、板43或板71的尺寸改变为适当的尺寸。例如，在第一实施方式中，可以将板42和板43在平行于边界线BL的方向上的长度设定为与板42和板43的短边相同的长度。在这种情况下，电源端子连接器55、接地端子连接器56、电源端子连接器65和接地端子连接器66被设置成在平行于边界线BL的方向上更靠近马达12的轴线O。
可以采用省略了两个倾斜侧43A和43B的配置作为板42、板43或板71。在这种情况下，当在平行于马达12的轴线O的方向上观察时，板42、板43或板71可以具有矩形形状。当在平行于马达12的轴线O的方向上观察时，板42、板43或板71的设置有两个倾斜侧43A和43B的第一端可以形成为以马达12的轴线为中心的弧形。
马达继电器可以设置在逆变器电路52和逆变器电路62与马达端子连接器54和马达端子连接器64之间的每个相的电流路径中。由微型计算机51和微型计算机61控制马达继电器的接通/断开。在逆变器电路52和逆变器电路62中没有发生异常的正常状态下，马达继电器保持在接通状态。当在逆变器电路52和逆变器电路62中发生诸如断开故障或短路故障的异常时，马达继电器从接通状态切换到断开状态。当马达继电器断开时，逆变器电路52和逆变器电路62与马达端子连接器54和马达端子连接器64之间的电流路径被切断，因此从逆变器电路52和逆变器电路62到马达12的绕组组的电力供应被切断。另外，可以采用场效应晶体管(FET)作为马达继电器。
在上述实施方式中，连接至诸如电池的DC电源的连接器装配部的数目与系统的数目相同(此处为两个)，但是可以是一个。例如，当仅提供第一系统的连接器装配部57时，可以采用省略第二系统的电源端子连接器65和接地端子连接器66的配置作为板43或板71。在这种情况下，第一系统的电源端子连接器55经由设置在板43或板71上的布线图中的电流路径连接至第二系统的逆变器电路62的支路(电源侧的三个FET 63)的电源分支点。第一系统的接地端子连接器56经由设置在板43或板71上的布线图中的电流路径连接至第二系统的逆变器电路62的支路(接地侧的三个FET 63)的分支点。当采用这种配置时，从板43或板71上的元件布局的观点来看，基于使电源端子连接器55与马达端子36B之间的电流路径以及接地端子连接器56与马达端子36B之间的电流路径在允许的范围内尽可能接近直线的思想，对这些电流路径进行设置。
在上述实施方式中，第一系统的马达端子连接器54和逆变器电路52(三相支路)相对于边界线BL或BL1倾斜地设置，并且本发明不特别限于此，只要至少马达端子连接器54相对于边界线BL或BL1倾斜即可。利用这种配置，通过马达端子连接器54相对于边界线BL或BL1的倾斜，可以减轻从电源端子连接器55经由逆变器电路52延伸到马达端子36A的三相中的每一相的电流路径的弯曲度。即，可以将电源端子连接器55与马达端子连接器54之间的三相中的每一相的电流路径设置为更线性。与第一系统类似，第二系统的马达端子连接器64和逆变器电路62中的至少马达端子连接器64可以相对于边界线BL倾斜。
马达系统11例如可以用作电动转向系统的驱动源。在这种情况下，马达12用作生成转向辅助力的辅助马达。控制装置13控制作为辅助马达的马达12。马达系统11可以用作线控转向型转向系统中的反作用机构或转向机构的驱动源。在这种情况下，马达12用作生成转向反作用力的反作用马达或生成用于使车辆的转向轮转向的转向力的转向马达。控制装置13控制用作反作用力马达或转向马达的马达12。即使当马达系统11应用于电动转向系统和线控转向型转向系统中的任何一种时，马达12的转矩脉动也可以随着马达系统11而减小。因此，可以抑制由驾驶员经由方向盘感测到的扭矩脉动引起的不适。
应用马达系统11的装置不限于车载装置。可以应用马达系统11作为加工中心的加工工具等的驱动源。

Claims (10)

1.一种马达控制装置(13)，其特征在于，包括板，所述板设置在包括两个系统的绕组组的马达(12)的端部处，并且针对每个系统独立地控制对绕组组的电力供应，其中：
所述板包括通过当在所述马达(12)的轴向方向上观察时穿过所述马达(12)的中心的边界线划分的两个区域；
在所述两个区域中的每个区域中设置有电源端子连接器(55，65)、逆变器电路(52，62)以及马达端子连接器(54，64)作为与每个系统相对应的元件，所述电源端子连接器(55，65)供应有来自外部DC电源的DC电力，所述逆变器电路(52，62)将从所述电源端子连接器(55，65)供应的DC电力转换为三相的AC电力，所述马达端子连接器(54，64)是沿着所述马达(12)的所述端部的圆周设置成一排的三相的马达端子所连接至的一组连接部，其中三相的所述连接部设置在与三相的所述马达端子相同的位置处，并且所述马达端子连接器(54，64)向对应系统的绕组组供应从所述逆变器电路(52，62)供应的三相的AC电力；
当在所述马达(12)的轴向方向上观察时，所述电源端子连接器(55，65)、所述逆变器电路(52，62)和所述马达端子连接器(54，64)沿着所述边界线顺序地布置；并且
所述马达端子连接器(54，64)被设置成使得与所述马达端子被布置的方向垂直的直线与所述边界线形成锐角。
2.根据权利要求1所述的马达控制装置(13)，其特征在于，当在所述马达(12)的轴向方向上观察时，设置在所述两个区域中的所述两个系统的电源端子连接器(55，65)、逆变器电路(52，62)和马达端子连接器(54，64)相对于所述边界线是对称的。
3.根据权利要求1或2所述的马达控制装置(13)，其特征在于，当在所述马达(12)的轴向方向上观察时，所述逆变器电路(52，62)位于所述马达端子连接器(54，64)的内侧，所述内侧是相对于所述马达端子连接器(54，64)接近所述马达(12)的中心的一侧。
4.根据权利要求1或2所述的马达控制装置(13)，其特征在于，当在所述马达(12)的轴向方向上观察时，所述逆变器电路(52，62)位于所述马达端子连接器(54，64)的外侧，所述外侧是相对于所述马达端子连接器(54，64)远离所述马达(12)的中心的一侧。
5.根据权利要求1或2所述的马达控制装置(13)，其特征在于：
所述逆变器电路(52，62)包括其中电源侧开关元件和接地侧开关元件串联连接的、与三相对应的三条支路；
所述三条支路布置在所述马达端子连接器(54，64)的延伸方向上；并且
从所述电源端子连接器(55，65)到所述三条支路的电流路径在所述三条支路的电源分支点处分支成三条直的电流路径。
6.根据权利要求5所述的马达控制装置(13)，其特征在于：
所述板采用其中省略了所述两个区域中的一个区域中的电源端子连接器(55，65)的配置；并且
所述两个区域中的另一区域中的电源端子连接器(55，65)连接至所述两个区域中的所述一个区域中的逆变器电路(52，62)的三条支路的电源分支点。
7.根据权利要求1或2所述的马达控制装置(13)，其特征在于，当在所述马达(12)的轴向方向上观察时，所述电源端子连接器(55，65)被设置成靠近所述板的中心。
8.根据权利要求1或2所述的马达控制装置(13)，其特征在于，在所述板中的所述电源端子连接器(55，65)与所述逆变器电路(52，62)之间的电流路径中设置有滤波器(58，68)。
9.根据权利要求1或2所述的马达控制装置(13)，其特征在于，控制所述逆变器电路(52，62)的操作的控制电路被设置为与所述板的所述两个区域中的每个系统相对应的元件。
10.根据权利要求9所述的马达控制装置(13)，其特征在于：
所述两个区域中的每个区域被划分为电力电路区域和控制电路区域，所述电力电路区域是对应于所述马达(12)的区域，所述控制电路区域是当在所述马达(12)的轴向方向上观察时在平行于所述边界线的方向上在所述马达(12)外部的区域；并且
包括所述马达端子连接器(54，64)和所述逆变器电路(52，62)的电力系统的部件设置在所述电力电路区域中，并且包括所述控制电路的控制系统的部件设置在所述控制电路区域中。
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