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QUERVERWEIS ZU VERWANDTEN ANMELDUNGEN
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Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der
japanischen Patentanmeldung Nr. 2017 -
189730 , eingereicht am 29. September 2017. Der gesamte Inhalt dieser Anmeldung ist hiermit durch Bezugnahme in seiner Gesamtheit hierin aufgenommen.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsplatine, eine Motorantriebsvorrichtung und eine elektrische Servolenkvorrichtung.
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Beschreibung des Stands der Technik
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Seit einigen Jahren wird aufgrund der steigenden gesellschaftlichen Nachfrage nach Verkehrssicherheit und dergleichen eine Verbesserung der Zuverlässigkeit von Fahrzeugen und dergleichen verlangt. Beispielsweise wird ein Fahrzeug nachgefragt, das eine Funktion oder eine Struktur zur Behebung von Funktionsstörungen aufweist, selbst wenn die Funktionsstörung in einem Teil des Fahrzeugs auftritt. Eine Maßnahme, um auf diesen Bedarf zu antworten, besteht darin, Teile des Fahrzeugs derart bereitzustellen, dass ein Teil, das üblicherweise durch eine innere Struktur gebildet ist, zur Verbesserung der Zuverlässigkeit die gleichen zwei oder mehr inneren Strukturen aufweist. Diese Strukturen können hierin als „redundant“ bezeichnet sein. Wenn eine Funktionsstörung einer inneren Struktur erfasst wird, wird das Fahrzeug sofort in einen normalen Betriebszustand zurückversetzt, indem zu der anderen normalen inneren Struktur umgeschaltet wird, die redundant bereitgestellt ist. Alternativ wird, wenn eine Funktionsstörung einer inneren Struktur erfasst wird, während die zwei inneren Strukturen in Betrieb sind, die fehlerhafte innere Struktur herabgesetzt und der Betrieb der anderen inneren Struktur, die normal ist, wird fortgesetzt. Als Folge wird die Zuverlässigkeit des Fahrzeugs verbessert.
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Eine elektrische Servolenkvorrichtung, die die Handgriffbetätigung (das Lenken) eines Fahrers unterstützt, war bislang in einem Fahrzeug eingebaut. Eine Vorrichtung, die die Redundanz aufweist, wurde auch für die elektrische Servolenkvorrichtung vorgeschlagen.
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Eine elektrische Servolenkvorrichtung in dem offengelegten
japanischen Patent Nr. 2016-036244 umfasst zwei Systeme von Invertern und zwei Systeme von Motorwicklungen, die jeweils einander entsprechen. Die Variation der Verdrahtungslängen unter den Phasen ist bei einer Schaltungsplatine, bei der die zwei Invertersysteme bereitgestellt sind, reduziert, jedoch gibt es ein Problem mit der Variation der Verdrahtungslängen unter den Phasen, wenn ein System unter Spannung steht. Außerdem ist nicht für jede der Phasen eine Stromabschaltungsschaltung festgelegt.
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KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist eine Schaltungsplatine auf einer Seite in einer Wellenrichtung eines Motors bereitgestellt, der drei oder mehr Phasen aufweist, und die Schaltungsplatine steuert den Motor. Der Motor umfasst einen Stator, der zumindest eine erste Wicklung und eine zweite Wicklung umfasst; einen Rotor, der relativ bezüglich des Stators drehbar ist; und eine Welle, die sich mit dem Rotor dreht. Die Schaltungsplatine umfasst eine Leistungsversorgungsanschlussverbindungsanordnung, der Strom von einer externen Leistungsversorgung zugeführt wird; eine erste Motorschaltung, die Strom, der der ersten Wicklung zugeführt werden soll, aus dem Strom erzeugt, der der Leistungsversorgungsanschlussverbindungsanordnung zugeführt wird; eine erste Motoranschlussverbindungsanordnung, die den Strom, der durch die erste Motorschaltung erzeugt wird, der ersten Wicklung zuführt; eine zweite Motorschaltung, die Strom, der der zweiten Wicklung zugeführt werden soll, aus dem Strom erzeugt, der der Leistungsversorgungsanschlussverbindungsanordnung zugeführt wird; und eine zweite Motoranschlussverbindungsanordnung, die den Strom, der durch die zweite Motorschaltung erzeugt wird, der zweiten Wicklung zuführt. Die Schaltungsplatine umfasst eine erste Region, in der die erste Motorschaltung und die erste Motoranschlussverbindungsanordnung angeordnet sind; und eine zweite Region, in der die zweite Motorschaltung und die zweite Motoranschlussverbindungsanordnung angeordnet sind. Die Leistungsversorgungsanschlussverbindungsanordnung befindet sich in der ersten Region oder der zweiten Region auf einer Seite eines Endabschnitts einer Grenzlinie zwischen der ersten Region und der zweiten Region, und die erste Motoranschlussverbindungsanordnung und die zweite Motoranschlussverbindungsanordnung sind auf einer Seite eines anderen Endabschnitts der Grenzlinie angeordnet.
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Die Schaltungsplatine ist in der Lage, eine große Fläche für einen Bereich von der Seite der Leistungsversorgungsanschlussverbindungsanordnung zu der Seite der Motoranschlussverbindungsanordnung als Befestigungsabschnitte für die Motorschaltungen zu sichern.
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In der Schaltungsplatine kann die erste Motorschaltung zumindest eine Umschaltschaltung umfassen, die Umschaltschaltung kann zumindest drei hochpotentialseitige Umschaltelemente und zumindest drei niedrigpotentialseitige Umschaltelemente umfassen, die hochpotentialseitigen Umschaltelemente und die niedrigpotentialseitigen Umschaltelemente können zwischen der Leistungsversorgungsanschlussverbindungsanordnung und der ersten Motoranschlussverbindungsanordnung angeordnet sein, und die hochpotentialseitigen Umschaltelemente, die niedrigpotentialseitigen Umschaltelemente, die Leistungsversorgungsanschlussverbindungsanordnung und die erste Motoranschlussverbindungsanordnung können in der Reihenfolge der Leistungsversorgungsanschlussverbindungsanordnung, der hochpotentialseitigen Umschaltelemente, der niedrigpotentialseitigen Umschaltelemente und der ersten Motoranschlussverbindungsanordnung angeordnet sein.
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In der Schaltungsplatine kann die erste Motorschaltung ferner eine Motorstromabschaltungsschaltung umfassen, die Motorstromabschaltungsschaltung kann zumindest drei Stromabschaltungsumschaltelemente umfassen, die Stromabschaltungsumschaltelemente können zwischen der Leistungsversorgungsanschlussverbindungsanordnung und der ersten Motoranschlussverbindungsanordnung angeordnet sein, und die Stromabschaltungsumschaltelemente, die hochpotentialseitigen Umschaltelemente, die niedrigpotentialseitigen Umschaltelemente, die Leistungsversorgungsanschlussverbindungsanordnung und die erste Motoranschlussverbindungsanordnung können in der Reihenfolge der Leistungsversorgungsanschlussverbindungsanordnung, der hochpotentialseitigen Umschaltelemente, der niedrigpotentialseitigen Umschaltelemente, der Stromabschaltungsumschaltelemente und der ersten Motoranschlussverbindungsanordnung angeordnet sein.
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In der Schaltungsplatine kann die erste Motorschaltung ferner eine Stromerfassungsschaltung umfassen, die Stromerfassungsschaltung kann ein Stromerfassungselement umfassen, das Stromerfassungselement kann zwischen der Leistungsversorgungsanschlussverbindungsanordnung und der ersten Motoranschlussverbindungsanordnung angeordnet sein, und das Stromerfassungselement, die hochpotentialseitigen Umschaltelemente, die niedrigpotentialseitigen Umschaltelemente, die Leistungsversorgungsanschlussverbindungsanordnung und die erste Motoranschlussverbindungsanordnung können in der Reihenfolge der Leistungsversorgungsanschlussverbindungsanordnung, der hochpotentialseitigen Umschaltelemente, der niedrigpotentialseitigen Umschaltelemente, des Stromerfassungselements und der ersten Motoranschlussverbindungsanordnung angeordnet sein.
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In der Schaltungsplatine kann die erste Motorschaltung ferner eine Stromerfassungsschaltung umfassen, die Stromerfassungsschaltung kann ein Stromerfassungselement umfassen, das Stromerfassungselement kann zwischen der Leistungsversorgungsanschlussverbindungsanordnung und der ersten Motoranschlussverbindungsanordnung angeordnet sein, und das Stromerfassungselement, die Stromabschaltungsumschaltelemente, die hochpotentialseitigen Umschaltelemente, die niedrigpotentialseitigen Umschaltelemente, die Leistungsversorgungsanschlussverbindungsanordnung und die erste Motoranschlussverbindungsanordnung können in der Reihenfolge der Leistungsversorgungsanschlussverbindungsanordnung, der hochpotentialseitigen Umschaltelemente, der niedrigpotentialseitigen Umschaltelemente, des Stromerfassungselements, der Stromabschaltungsumschaltelemente und der ersten Motoranschlussverbindungsanordnung angeordnet sein.
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In der Schaltungsplatine können die Umschaltschaltung, die Stromerfassungsschaltung, und die Motorstromabschaltungsschaltung in der Motorschaltung als Elemente der Schaltung angeordnet sein, und die Schaltungsplatine kann viele Elemente umfassen, deren Anzahl gemäß der Redundanz zunimmt.
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In der Schaltungsplatine können die zumindest drei hochpotentialseitigen Umschaltelemente entlang einer zweiten Richtung angeordnet sein, die eine erste Richtung senkrecht schneidet, welche eine Richtung ist, in der die Grenzlinie sich erstreckt, und die zumindest drei niedrigpotentialseitigen Umschaltelemente können entlang der zweiten Richtung angeordnet sein.
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In der Schaltungsplatine können die zumindest drei Stromabschaltungsumschaltelemente entlang einer zweiten Richtung angeordnet sein, die eine erste Richtung senkrecht schneidet, welche eine Richtung ist, in der die Grenzlinie sich erstreckt.
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In der Schaltungsplatine kann die Stromerfassungsschaltung zumindest drei der Stromerfassungselemente umfassen, und die zumindest drei Stromerfassungselemente können entlang einer zweiten Richtung angeordnet sein, die eine erste Richtung senkrecht schneidet, welche eine Richtung ist, in der die Grenzlinie sich erstreckt.
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In der Schaltungsplatine können die Umschaltschaltung, die Stromerfassungsschaltung, und die Motorstromabschaltungsschaltung angeordnet sein, um in der Motorschaltung als Elemente der Schaltung mit Regelmäßigkeit ausgerichtet zu sein, und somit kann die Variation der Verdrahtungslängen von der Leistungsversorgungsanschlussverbindungsanordnung zu der Motoranschlussverbindungsanordnung reduziert sein, und die Variationen der Stromweglängen können reduziert sein. Als Folge kann die Variation der Impedanz reduziert sein.
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Die Schaltungsplatine kann ferner eine Masseanschlussverbindungsanordnung umfassen. In der Schaltungsplatine kann die Leistungsversorgungsanschlussverbindungsanordnung oder die Masseanschlussverbindungsanordnung über die erste Region und die zweite Region hinweg angeordnet sein.
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Die Schaltungsplatine kann ferner eine Masseanschlussverbindungsanordnung umfassen. In der Schaltungsplatine kann eine der Leistungsversorgungsanschlussverbindungsanordnung und der Masseanschlussverbindungsanordnung in einer der ersten Region und der zweiten Region angeordnet sein, und eine andere der Leistungsversorgungsanschlussverbindungsanordnung und der Masseanschlussverbindungsanordnung kann in einer anderen der ersten Region und der zweiten Region angeordnet sein.
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Die Schaltungsplatine kann eine Mehrzahl der Leistungsversorgungsanschlussverbindungsanordnungen und eine Mehrzahl der Masseanschlussverbindungsanordnungen umfassen.
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Die Schaltungsplatine kann ferner eine erste Signalanschlussverbindungsanordnung und eine zweite Signalanschlussverbindungsanordnung umfassen. In der Schaltungsplatine kann eine der ersten Signalanschlussverbindungsanordnung und der zweiten Signalanschlussverbindungsanordnung in einer der ersten Region und der zweiten Region angeordnet sein, eine andere der ersten Signalanschlussverbindungsanordnung und der zweiten Signalanschlussverbindungsanordnung kann in einer anderen der ersten Region und der zweiten Region angeordnet sein, und die erste Signalanschlussverbindungsanordnung und die zweite Signalanschlussverbindungsanordnung können einander über die Grenzlinie hinweg zugewandt sein.
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Eine Motorantriebsvorrichtung kann die Schaltungsplatine und einen Computer umfassen, der zumindest die erste Motorschaltung und die zweite Motorschaltung steuert.
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Eine elektrische Servolenkvorrichtung, die eine Handgriffbetätigung eines Fahrers unterstützt, kann einen Drehmomentsensor, um ein Drehmoment aufgrund der Handgriffbetätigung zu erfassen, die oben beschriebene Motorantriebsvorrichtung und den durch die Motorantriebsvorrichtung angetriebenen Motor umfassen.
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Die Drehmomentwelligkeit des Motors der elektrischen Servolenkvorrichtung kann gemäß der Reduktion der Impedanzvariation reduziert werden, wenn die Umschaltschaltung, die Stromerfassungsschaltung und die Motorstromabschaltungsschaltung angeordnet sind, um in der Motorschaltung als Elemente der Schaltungen in der Schaltungsplatine der elektrischen Servolenkvorrichtung mit Regelmäßigkeit ausgerichtet zu sein.
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Ferner kann ein seltsames Gefühl aufgrund von Drehmomentpulsieren, das der Fahrer durch den Handgriff hindurch spürt, gemildert werden, da die Drehmomentwelligkeit reduziert werden kann.
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Gemäß bevorzugten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung kann eine elektrische Servolenkvorrichtung bereitgestellt werden: mit einer Schaltungsplatine, die eine Differenz der Stromweglänge von der Leistungsversorgung zu der Motoranschlussverbindungsanordnung für jedes System und jede Phase reduzieren kann, einer Schaltungsplatine, die eine Unterbrechungsschaltung und dergleichen für jede Phase für jedes System und jede Phase beinhalten kann, und einer Motorantriebsvorrichtung einschließlich der Vorgenannten.
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Die obigen und andere Elemente, Merkmale, Schritte, Charakteristika und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden von der folgenden ausführlichen Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele mit Bezugnahme auf die angehängten Zeichnungen offensichtlich werden.
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Figurenliste
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- 1 ist eine schematische Ansicht einer elektrischen Servolenkvorrichtung gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
- 2 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer Motorantriebsvorrichtung gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
- 3 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht der Motorantriebsvorrichtung.
- 4 ist eine schematische Ansicht einer Schaltungsplatine (einer Netzplatine) gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
- 5A zeigt ein Beispiel einer Querschnittsansicht der Schaltungsplatine in 4.
- 5B zeigt ein Beispiel einer Querschnittsansicht der Schaltungsplatine in 4 gemäß einem anderen bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
- 6 ist eine Ansicht zum Beschreiben einer inneren Struktur eines in 3 gezeigten Motors.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Beispiele einer Schaltungsplatine, einer Motorantriebsvorrichtung und einer elektrischen Servolenkvorrichtung sind weiter unten mit Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
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1 zeigt eine schematische Ansicht der elektrischen Servolenkvorrichtung gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Eine elektrische Servolenkvorrichtung 1 ist eine Vorrichtung, die die Handgriffbetätigung eines Fahrers bei Transportmitteln wie beispielsweise einem Automobil unterstützt. Die elektrische Servolenkvorrichtung 1 eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung umfasst vorzugsweise einen Drehmomentsensor 94, einen Motor 200 und eine Motorantriebsvorrichtung 300.
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Der Drehmomentsensor 94 ist auf einer Lenkwelle 92 befestigt. Wenn der Fahrer die Lenkwelle 92 durch Bedienen eines Lenkrad (nachfolgend auch als „Handgriff“ bezeichnet) 91 dreht, erfasst der Drehmomentsensor 94 ein auf die Lenkwelle 92 angewendetes Drehmoment. Das heißt, der Drehmomentsensor 94 erfasst das Drehmoment, das durch die Handgriffbetätigung bewirkt wird. Ein Drehmomentsignal, das ein Erfassungssignal des Drehmomentsensors 94 ist, wird von dem Drehmomentsensor 94 an die Motorantriebsvorrichtung 300 ausgegeben. Die Motorantriebsvorrichtung 300 treibt den Motor 200 auf Basis der Drehmomentsignaleingabe von dem Drehmomentsensor 94 an. Es ist zu beachten, dass die Motorantriebsvorrichtung 300 sich zusätzlich zu dem Drehmomentsignal auf andere Informationen (beispielsweise die Fahrzeuggeschwindigkeit) beziehen kann.
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Die Motorantriebsvorrichtung 300 führt dem Motor 200 unter Verwendung der elektrischen Leistung, die von einer Leistungsversorgungsquelle 400 erhalten wird, einen Antriebsstrom zu. Eine Antriebskraft, die von dem Motor 200 erzeugt wird, wird über ein Schaltgetriebe 500 an Räder 93 übertragen. Folglich ändert sich der Lenkwinkel der Räder 93. Wie oben beschrieben ist, ändert die elektrische Servolenkvorrichtung 1 den Lenkwinkel der Räder 93, indem das Drehmoment der Lenkwelle 92 durch den Motor 200 verstärkt wird. Infolgedessen ist der Fahrer in der Lage, ein Lenkrad 91 mit leichter Kraftausübung zu bedienen.
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Als Nächstes ist eine Konfiguration der Motorantriebsvorrichtung 300 beschrieben, die in der oben beschriebenen elektrischen Servolenkvorrichtung 1 verwendet wird. 2 ist ein Blockdiagramm, das die Konfiguration der Motorantriebsvorrichtung 300 zeigt. Wie in 2 gezeigt ist, ist die Motorantriebsvorrichtung 300 durch eine elektrische Schaltung definiert, die eine Rechenvorrichtung 31, beispielsweise einen Mikrocontroller, umfasst. Die Motorantriebsvorrichtung 300 ist mit dem Drehmomentsensor 94, dem Motor 200 und der Leistungsversorgungsquelle 400 elektrisch verbunden (siehe 1).
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Bei diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird vorzugsweise ein dreiphasiger synchroner bürstenloser Motor als der Motor 200 der elektrischen Servolenkvorrichtung 1 verwendet. Wenn der Motor 200 angetrieben wird, werden U-Phasen-, V-Phasen- und W-Phasen-Ströme einer Mehrzahl von Spulen 21A und 21B in dem Motor 200 von der Motorantriebsvorrichtung 300 zugeführt. Danach wird ein rotierendes Magnetfeld zwischen einem Stator 200A, der die Spulen 21A und 21B umfasst, und einem Rotor 200B erzeugt, der einen Magnet umfasst. Infolgedessen dreht sich der Rotor 200B bezüglich des Stators 200A des Motors 200.
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Ferner umfasst, wie in 2 gezeigt ist, der Motor 200 dieses bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung vorzugsweise zwei Sätze von Spulengruppen, die durch U-Phasen-, V-Phasen- und W-Phasen-Spulen definiert sind. Die zwei Sätze von Spulengruppen werden nachfolgend als eine erste Spulengruppe 22A und eine zweite Spulengruppe 22B bezeichnet. Die drei Spulen 21A der ersten Spulengruppe 22A und die drei Spulen 21B der zweiten Spulengruppe 22B sind miteinander durch eine Sternschaltung verbunden. Dennoch kann jede der ersten Spulengruppe 22A und der zweiten Spulengruppe 22B durch eine Dreieckschaltung verbunden sein.
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Die Motorantriebsvorrichtung 300 führt den Antriebsstrom individuell der ersten Spulengruppe 22A und der zweiten Spulengruppe 22B zu. Das heißt, die Motorantriebsvorrichtung 300 umfasst vorzugsweise ein erstes Steuersystem 60A, das den Antriebsstrom der ersten Spulengruppe 22A zuführt, und ein zweites Steuersystem 60B, das den Antriebsstrom der zweiten Spulengruppe 22B zuführt.
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Eine erste Inverter-Treiberschaltung 63A ist eine elektrische Schaltung, die einen ersten Inverter 64A betreibt. Die erste Inverter-Treiberschaltung 63A führt ein PWM-Signal 74A, das eine Pulswelle ist, sechs ersten Umschaltelementen 68A des ersten Inverters 64A gemäß einem Antriebsbefehl 73A zu, der von der Rechenvorrichtung 31 ausgegeben wird. Das PWM-Signal 74A, das jedem der ersten Umschaltelemente 68A zugeführt wird, umfasst ein Tastverhältnis, das durch den Antriebsbefehl 73A festgelegt ist.
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Der erste Inverter 64A ist ein elektrischer Leistungswandler, der einen Antriebsstrom 75A auf der Basis des PWM-Signals 74A erzeugt. Wie in 2 gezeigt ist, umfasst der erste Inverter 64A beispielsweis die sechs ersten Umschaltelemente 68A. Ein Transistor wie beispielsweise ein FET wird zum Beispiel als das erste Umschaltelement 68A verwendet. Bei dem Beispiel in 2 sind drei Sätze von zwei ersten Umschaltelementen 68A, die in Reihe geschaltet sind, parallel zueinander zwischen einer Leistungsversorgungsspannung V1 und einer Massespannung V0 bereitgestellt.
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Enden der drei Spulen 21A der ersten Spulengruppe 22A sind an einem Nullpunkt 23A miteinander verbunden. Des Weiteren sind die anderen Enden der drei Spulen 21A mit Verbindungen zwischen den ersten Umschaltelementen 68A auf der Plus-Seite und den ersten Umschaltelementen 68A auf der negativen Seite der drei Sätze der ersten Umschaltelemente 68A des ersten Inverters 64A verbunden. Wenn die sechs ersten Umschaltelemente 68A durch das PWM-Signal 74A ein- oder ausgeschaltet werden, wird der Antriebsstrom 75A jeder Phase der Spulen 21A der ersten Spulengruppe 22A von dem ersten Inverter 64A aus gemäß dem Ein- oder Aus-Zustand desselben zugeführt.
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Ferner umfasst, wie in 2 gezeigt ist, der erste Inverter 64A vorzugsweise drei erste Nebenschlusswiderstände 69A. Die drei ersten Nebenschlusswiderstände 69A sind zwischen den ersten Umschaltelementen 68A auf der negativen Seite von drei Sätzen der ersten Umschaltelemente 68A und der Massespannung V0 eingefügt. Wenn der Antriebsstrom 75A der ersten Spulengruppe 22A zugeführt wird, strömen die Rückkopplungsströme in jeder Phase von der ersten Spulengruppe 22A zu dem ersten Inverter 64A jeweils zu den drei ersten Nebenschlusswiderständen 69A.
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Eine erste Motorstromabschaltungsschaltung 65A ist in Stromwegen für die drei Phasen zwischen dem ersten Inverter 64A und der ersten Spulengruppe 22A bereitgestellt. Zum Beispiel wird ein mechanisches Relais oder ein FET als die erste Motorstromabschaltungsschaltung 65A verwendet. Die erste Motorstromabschaltungsschaltung 65A den Stromweg zwischen einem unter Spannung stehenden Zustand und einem Abschaltungszustand kann für jede Phase auf Basis eines Signals von der Rechenvorrichtung 31 umschalten.
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Eine erste Strom-Messschaltung 66A ist eine elektrische Schaltung, die den Strom misst, der durch die ersten Nebenschlusswiderstände 69A fließt. Durch Messen einer Potentialdifferenz zwischen beiden Enden der drei ersten Nebenschlusswiderstände 69A erzeugt die erste Strom-Messschaltung 66A ein Erfassungssignal 76A, das einen Strom (Nebenschlussstrom) anzeigt, der durch jeden der ersten Nebenschlusswiderstände 69A fließt. Das erzeugte Erfassungssignal 76A wird von der ersten Strom-Messschaltung 66A aus an die Rechenvorrichtung 31 gesendet.
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Das zweite Steuersystem 60B weist vorzugsweise eine Konfiguration aus, die äquivalent zu derjenigen des ersten Steuersystems 60A ist. Das heißt, wie in 2 gezeigt ist, das zweite Steuersystem 60B umfasst eine zweite Inverter-Treiberschaltung 63B, einen zweiten Inverter 64B, eine zweite Motorstromabschaltungsschaltung 65B und eine zweite Strom-Messschaltung 66B. Das zweite Steuersystem 60B führt einen Antriebsstrom 75B der zweiten Spulengruppe 22B zu, indem diese Einheiten bedient werden. Es ist zu beachten, dass die ausführliche Bedienung der Einheiten in dem zweiten Steuersystem 60B ähnlich derjenigen des ersten Steuersystems 60A ist und somit überlappende Beschreibungen derselben weggelassen werden. In 2 werden die Signale, die unter den Einheiten in dem zweiten Steuersystem 60B ausgetauscht werden, durch die Zeichen 73B bis 76B beschrieben, in Entsprechung zu dem Antriebsbefehl 73A, dem PWM-Signal 74A, dem Antriebsstrom 75A, und dem Erfassungssignal 76A, das unter den Einheiten in dem ersten Steuersystem 60A ausgetauscht wird.
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3 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht der Motorantriebsvorrichtung 300 und des Motors 200, der in der elektrischen Servolenkvorrichtung 1 verwendet wird. Wie in 3 gezeigt ist, umfasst die Motorantriebsvorrichtung 300 vorzugsweise ein Harzgehäuse 10, das mit zumindest einem externen Leistungsversorgungsverbinder 14C, mit dem die Leistungsversorgungsquelle 400 verbunden ist, einstückig geformt ist, einen ersten externen Signalverbinder 12C1, mit dem ein externes Signal verbunden ist, und eine zweiten externen Signalverbinder 12C2, eine Steuerplatine 30, auf der zumindest die Rechenvorrichtung 31 befestigt ist, und eine Netzplatine (Schaltungsplatine) 60, auf der zumindest der erste Inverter 64A und der zweite Inverter 64B befestigt sind. Das Harzgehäuse 10 bedeckt die Steuerplatine 30 und die Netzplatine 60 und blockiert eine Oberfläche des Motors 200, die in einer Wellenrichtung der Ausgangsseite gegenüberliegt. Eine Öffnung in dem Harzgehäuse 10 und der Seite des Motors 200, die in der Wellenrichtung der Ausgangsseite gegenüberliegt, sind vorzugsweise durch ein Haftmittel oder dergleichen abgedichtet. Die Motorantriebsvorrichtung 300 ist durch die Abdichtung wasserfest abgedichtet. Es ist festzustellen, dass vorzugsweise ein Atmungsloch 15, das ein Filter umfasst, auf dem Harzgehäuse 10 bereitgestellt ist. Eine Druckänderung in der Motorantriebsvorrichtung 300 aufgrund von Temperaturänderung kann unterdrückt werden, indem das Atmungsloch 15 bereitgestellt wird. Ferner wird bevorzugt, dass die Steuerplatine 30 und die Netzplatine 60 gedruckte Schaltungsbefestigungsplatinen sind. Durch die Verwendung von gedruckten Schaltungsbefestigungsplatinen können die Kosten im Vergleich zu Metallsubstraten aus Aluminium und dergleichen reduziert werden.
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Die Leistungsversorgungsquelle 400 ist mit einem externen Leistungsversorgungsanschluss 34PT und einem externen Masseanschluss 34GT verbunden, der in dem externen Leistungsversorgungsverbinder 14C angeordnet ist. Der externe Leistungsversorgungsanschluss 34PT und der externe Masseanschluss 34GT sind mit einem ersten externen Signalanschluss 32S1 und einem zweiten externen Signalanschluss 32S2 durch Harz einsatzgeformt als das externe Signalanschlussmodul 32. Das externe Signalanschlussmodul 32 ist an einem ersten Signalanschlussmodul 62A und einem zweiten Signalanschlussmodul 62B über die Steuerplatine 30 hinweg durch eine Mehrzahl von Fixierbaugliedern fixiert. Die Mehrzahl von Fixierbaugliedern ist zum Beispiel eine Mehrzahl von Schrauben. Endabschnitte des ersten externen Signalanschlusses 32S1 und des zweiten externen Signalanschlusses 32S2 auf der Seite der Steuerplatine 30 sind mit der Steuerplatine 30 beispielsweise durch Löten elektrisch verbunden. Endabschnitte des externen Leistungsversorgungsanschlusses 34PT und des externen Masseanschlusses 34GT auf der Seite der Steuerplatine 30 sind gelötet und mit einem Leistungsversorgungsanschluss 61PT und einem Masseanschluss 61GT elektrisch verbunden. Es ist festzustellen, dass die Verbindung durch Schweißen hergestellt werden kann, dass der externe Leistungsversorgungsanschluss 34PT und der Leistungsversorgungsanschluss 61PT einstückig bereitgestellt sein können und dass der externe Masseanschluss 34GT und der Masseanschluss 61GT einstückig bereitgestellt sein können. Es ist festzustellen, dass die Signale des ersten externen Signalanschlusses 32S1 und des zweiten externen Signalanschlusses 32S2 beispielsweise ein Drehmomentsensorsignal oder ein Signal für CAN-Kommunikation sind.
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Zumindest eine Rechenvorrichtung 31 (in 3 nicht gezeigt) ist auf der Steuerplatine 30 befestigt. Bei dem Befestigen wird eine Oberflächenbefestigung durch Aufschmelzlöten bevorzugt. Die Rechenvorrichtung 31 ist vorzugsweise zum Beispiel eine CPU und kann eine Mehrzahl von CPUs sein. Eine Mehrzahl von Signalen der Rechenvorrichtung 31 ist mit Schaltungsstrukturen verbunden, die auf der Steuerplatine 30 definiert sind, und wird zu einer ersten Signalanschlussverbindungsanordnung 32CA und einer zweiten Signalanschlussverbindungsanordnung 32CB geführt. Enden einer Mehrzahl von ersten Signalanschlüssen 62TA und zweiten Signalanschlüssen 62TB auf der Seite der Steuerplatine 30 sind vorzugsweise zum Beispiel per Presspassung eingepasst und sind mit der ersten Signalanschlussverbindungsanordnung 32CA und der zweiten Signalanschlussverbindungsanordnung 32CB auf der Steuerplatine 30 von der Seite der Netzplatine 60 aus elektrisch verbunden. Es ist festzustellen, dass die Verbindung alternativ durch Löten hergestellt werden kann, falls dies gewünscht ist.
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Die Steuerplatine 30 ist zwischen dem externen Signalanschlussmodul 32 und dem ersten und zweiten Signalanschlussmodul 62A und 62B angeordnet und durch die Mehrzahl von Fixierbaugliedern miteinander fixiert.
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Zumindest der erste Inverter 64A und der zweite Inverter 64B sind auf der Netzplatine 60 befestigt. Die Mehrzahl von ersten Signalanschlüssen 62TA und zweiten Signalanschlüssen 62TB ist durch Harz einsatzgeformt als das erste Signalanschlussmodul 62A und das zweite Signalanschlussmodul 62B. Die anderen Enden der Mehrzahl von Signalanschlüssen des ersten Signalanschlussmoduls 62A und des zweiten Signalanschlussmoduls 62B auf der Seite der Netzplatine 60 sind vorzugsweise per Presspassung eingepasst und mit einer ersten Netzplatinen-Signalanschlussverbindungsanordnung 62CA und einer zweiten Netzplatinen-Signalanschlussverbindungsanordnung 62CB elektrisch verbunden. Es ist festzustellen, dass die Verbindung alternativ durch Löten hergestellt werden kann, falls dies gewünscht ist. Ferner ist die Netzplatine 60 an dem ersten Signalanschlussmodul 62A und dem zweiten Signalanschlussmodul 62B durch eine Mehrzahl von Fixierbaugliedern fixiert. Die Mehrzahl von Fixierbaugliedern ist zum Beispiel eine Mehrzahl von Schrauben. Das Signal der Rechenvorrichtung 31 kann den ersten Inverter 64A und den zweiten Inverter 64B steuern, indem die Steuerplatine 30 und die Netzplatine 60 mit den ersten Signalanschlüssen 62TA und den zweiten Signalanschlüssen 62TB elektrisch verbunden werden. Ferner kann die Rechenvorrichtung 31 auf der Netzplatine 60 angeordnet sein. Die sechs ersten Umschaltelemente 68A des ersten Inverters 64A, die sechs zweiten Umschaltelemente 68B des zweiten Inverters 64B, die ersten Nebenschlusswiderstände 69A als eine erste Stromerfassungsschaltung, die zweiten Nebenschlusswiderstände 69B als eine zweite Stromerfassungsschaltung, die erste Motorstromabschaltungsschaltung 65A, die zweite Motorstromabschaltungsschaltung 65B und andere befestigte Komponenten sind vorzugsweise durch Aufschmelzlöten oberflächenbefestigt, wenn dieselben auf der Netzplatine 60 befestigt sind. Es ist festzustellen, dass die anderen befestigten Komponenten, beispielsweise ein Kondensator und eine Spule zur Rauschreduzierung, ein Umschaltelement oder ein Schutzrelais, wenn die Leistungsversorgung abgeschaltet ist oder eine Rückwärtsschaltung der Leistungsversorgung erfolgt, und eine Leistungsversorgungs-IC, die eine an die CPU anzulegende Spannung erzeugt, ebenfalls vorzugsweise durch Aufschmelzlöten oberflächenbefestigt sind, wenn dieselben auf der Netzplatine 60 befestigt sind.
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Die Netzplatine 60 auf einer Oberfläche des Motors 200 durch eine Mehrzahl von Fixierbaugliedern auf der Seite, die in der Wellenrichtung der Ausgangsseite gegenüberliegt, fixiert. Die Mehrzahl von Fixierbaugliedern ist zum Beispiel eine Mehrzahl von Schrauben.
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Die Leistungsversorgung, die von dem Leistungsversorgungsanschluss 61PT und dem Masseanschluss 61GT zugeführt wird, wird durch einen rauschreduzierenden Kondensator und dergleichen gleichgerichtet und mit einer ersten Region und einer zweiten Region verbunden.
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4 ist eine schematische Ansicht der Netzplatine (Schaltungsplatine) 60, die in der Motorantriebsvorrichtung 300 verwendet ist. Wie in 4 gezeigt ist, umfasst die Netzplatine 60 vorzugsweise zumindest eine erste Region 60RA, die auf einer Seite einer Grenzlinie C1-C2 in der Platine angeordnet ist, und eine zweite Region 60RB, die auf der anderen Seite angeordnet ist. Die Grenzlinie C1-C2 erstreckt sich von einem Endabschnitt der Netzplatine 60 (der unteren Seite in 4) zu dem anderen Endabschnitt der Netzplatine 60 (den oberen Ende in 4) durch einen Bereich zwischen einer Leistungsversorgungsanschlussverbindungsanordnung 61PC und einer Masseanschlussverbindungsanordnung 61GC und einen Bereich zwischen einer ersten Motoranschlussverbindungsanordnung 67CA und einer zweiten Motoranschlussverbindungsanordnung 67CB hindurch. Eine Richtung, in der die Grenzlinie C1-C2 sich erstreckt, wird als eine erste Richtung bezeichnet, und eine Richtung, die die erste Richtung senkrecht schneidet, wird als eine zweite Richtung bezeichnet. In der ersten Region 60RA sind eine erste Motorschaltung 60MA und die erste Motoranschlussverbindungsanordnung 67CA angeordnet. In der zweiten Region 60RB sind eine zweite Motorschaltung 60MB und die zweite Motoranschlussverbindungsanordnung 67CB angeordnet. Auf der Seite eines Endabschnitts (der unteren Seite in 4) der Grenzlinie C1-C2 befindet die Leistungsversorgungsanschlussverbindungsanordnung 61PC sich in der ersten Region 60RA, und die Masseanschlussverbindungsanordnung 61GC befindet sich in der zweiten Region 60RB. Auf der Seite des anderen Endabschnitts (dem oberen Ende in 4) der Grenzlinie C1-C2 befindet die erste Motoranschlussverbindungsanordnung 67CA sich in der ersten Region 60RA, und die zweite Motoranschlussverbindungsanordnung 67CB befindet sich in der zweiten Region 60RB.
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Bei diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sichert die Netzplatine 60 eine große Fläche für einen Bereich von der Seite der Leistungsversorgungsanschlussverbindungsanordnung 61PC oder der Masseanschlussverbindungsanordnung 61GC zu der Seite der ersten Motoranschlussverbindungsanordnung 67CA oder der zweiten Motoranschlussverbindungsanordnung 67CB als Befestigungsabschnitte für die erste Motorschaltung 60MA und die zweite Motorschaltung 60MB.
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Die erste Motorschaltung 60MA umfasst zumindest eine erste Umschaltschaltung, die die Mehrzahl von ersten Umschaltelementen 68A umfasst. Die erste Umschaltschaltung umfasst zumindest drei hochpotentialseitige Umschaltelemente 68HA und zumindest drei niedrigpotentialseitige Umschaltelemente 68LA als die ersten Umschaltelemente 68A. In der ersten Region 60RA sind die erste Umschaltschaltung und die erste Motoranschlussverbindungsanordnung 67CA in der Reihenfolge der ersten Umschaltschaltung und der ersten Motoranschlussverbindungsanordnung 67CA in der ersten Richtung von der Seite der Leistungsversorgungsanschlussverbindungsanordnung 61PC oder der Masseanschlussverbindungsanordnung 61GC angeordnet. Das heißt, in der ersten Umschaltschaltung sind zumindest drei hochpotentialseitige Umschaltelemente 68HA und zumindest drei niedrigpotentialseitige Umschaltelemente 68LA in der Reihenfolge der zumindest drei hochpotentialseitigen Umschaltelemente 68HA und der zumindest drei niedrigpotentialseitigen Umschaltelemente 68LA in der ersten Richtung von der Seite der Leistungsversorgungsanschlussverbindungsanordnung 61PC oder der Masseanschlussverbindungsanordnung 61GC angeordnet.
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Transistoren wie beispielsweise MOS-FETs werden vorzugsweise zum Beispiel als die ersten Umschaltelemente 68A verwendet. Alternativ können Elemente wie IGBTs verwendet werden, falls dies gewünscht ist.
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Ferner umfasst die erste Motorschaltung 60MA die erste Motorstromabschaltungsschaltung 65A. Die erste Motorstromabschaltungsschaltung 65A umfasst zumindest drei Stromabschaltungsumschaltelemente. In der ersten Region 60RA sind die erste Umschaltschaltung, die erste Motorstromabschaltungsschaltung 65A und die erste Motoranschlussverbindungsanordnung 67CA in der Reihenfolge der ersten Umschaltschaltung, der ersten Motorstromabschaltungsschaltung 65A und der ersten Motoranschlussverbindungsanordnung 67CA in der ersten Richtung von der Seite der Leistungsversorgungsanschlussverbindungsanordnung 61PC oder der Masseanschlussverbindungsanordnung 61GC angeordnet.
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Transistoren wie MOS-FETs können vorzugsweise zum Beispiel als das Stromabschaltungsumschaltelement verwendet werden. Alternativ kann ein mechanisches Relais und dergleichen verwendet werden, falls dies gewünscht ist.
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Ferner umfasst die erste Motorschaltung 60MA den ersten Nebenschlusswiderstand 69A, der die erste Stromerfassungsschaltung definiert und als dieselbe dient. Die erste Stromerfassungsschaltung umfasst zumindest drei erste Nebenschlusswiderstände 69A als Stromerfassungselemente. In der ersten Region 60RA sind die erste Umschaltschaltung, die erste Stromerfassungsschaltung, die erste Motorstromabschaltungsschaltung 65A und die erste Motoranschlussverbindungsanordnung 67CA in der Reihenfolge der ersten Umschaltschaltung, der ersten Stromerfassungsschaltung, der ersten Motorstromabschaltungsschaltung 65A und der ersten Motoranschlussverbindungsanordnung 67CA in der ersten Richtung von der Seite der Leistungsversorgungsanschlussverbindungsanordnung 61PC oder der Masseanschlussverbindungsanordnung 61GC angeordnet.
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Elemente wie Stromsensoren können alternativ anstelle der ersten Nebenschlusswiderstände 69A als die Stromerfassungselemente verwendet werden, falls dies gewünscht ist.
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Die erste Stromerfassungsschaltung kann lediglich ein Stromerfassungselement umfassen.
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In der Netzplatine 60 befinden die zumindest die erste Umschaltschaltung (erste Umschaltelemente 68A), die erste Stromerfassungsschaltung (erste Nebenschlusswiderstände 69A) und die erste Motorstromabschaltungsschaltung 65A sich in der ersten Motorschaltung 60MA als Elemente einer Dreiphasenschaltung, und die Netzplatine 60 kann viele Elemente umfassen, deren Anzahl gemäß der Redundanz zunimmt.
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Es ist festzustellen, dass die Anordnung der zweiten Region 60RB ähnlich derjenigen der ersten Region 60RA ist, und somit werden überlappende Beschreibungen derselben weggelassen. In 4 ist ein Schlusszeichen B, das ein Zeichen ist, das dem Schlusszeichen A der Zeichen für jede Einheit in der ersten Region 60RA entspricht, an die Zeichen für jede Einheit in der zweiten Region 60RB angehängt.
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Die zweite Stromerfassungsschaltung in der zweiten Region 60RB kann lediglich ein Stromerfassungselement umfassen
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In der ersten Motorschaltung 60MA sind zumindest drei hochpotentialseitige Umschaltelemente 68HA entlang der zweiten Richtung angeordnet, und zumindest drei niedrigpotentialseitige Umschaltelemente 68LA sind entlang der zweiten Richtung angeordnet.
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Ferner sind in der ersten Motorschaltung 60MA zumindest drei Stromabschaltungsumschaltelemente, die die erste Motorstromabschaltungsschaltung 65A definieren, entlang der zweiten Richtung angeordnet.
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Ferner sind in der ersten Motorschaltung 60MA zumindest drei erste Nebenschlusswiderstände 69A als die Stromerfassungselemente entlang der zweiten Richtung angeordnet.
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In der ersten Motorschaltung 60MA erstrecken sich ein U-Phasen-Stromweg 60UA, ein V-Phasen-Stromweg 60VA und ein W-Phasen-Stromweg 60WA parallel in der ersten Richtung. In ähnlicher Weise erstrecken sich in der zweiten Motorschaltung 60MB ein U-Phasen-Stromweg 60UB, ein V-Phasen-Stromweg 60VB und ein W-Phasen-Stromweg 60WB parallel in der ersten Richtung.
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In der Netzplatine 60 sind zumindest die erste Umschaltschaltung (die ersten Umschaltelemente 68A), die erste Stromerfassungsschaltung (die ersten Nebenschlusswiderstände 69A) und die erste Motorstromabschaltungsschaltung 65A vorzugsweise angeordnet, um in der ersten Motorschaltung 60MA als Elemente der Dreiphasenschaltung mit Regelmäßigkeit ausgerichtet zu sein, und somit können die Variationen der Verdrahtungslänge für die Phasen von der Leistungsversorgungsanschlussverbindungsanordnung 61PC zu der ersten Motoranschlussverbindungsanordnung 67CA reduziert werden und die Variationen der Stromweglänge für die Phasen können reduziert werden. Als Folge können die Variationen der Impedanz reduziert werden. Außerdem kann die Drehmomentwelligkeit des Motors 200 der elektrischen Servolenkvorrichtung 1 gemäß der Reduzierung der Impedanzvariation reduziert werden.
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Ferner kann ein seltsames Gefühl aufgrund von Drehmomentpulsieren, das der Fahrer durch den Handgriff hindurch spürt, gemildert werden, da die Drehmomentwelligkeit reduziert werden kann.
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Es ist festzustellen, dass die zweite Motorschaltung 60MB ähnlich der ersten Motorschaltung 60MA ist, und somit werden überlappende Beschreibungen derselben weggelassen. In 4 ist ein Schlusszeichen B, das ein Zeichen ist, das dem Schlusszeichen A der Zeichen für jede Einheit in der ersten Motorschaltung 60MA entspricht, an die Zeichen für jede Einheit in der zweiten Motorschaltung 60MB angehängt.
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Der Leistungsversorgungsanschluss 61PT ist vorzugsweise gelötet und mit der Leistungsversorgungsanschlussverbindungsanordnung 61PC elektrisch verbunden. In ähnlicher Weise ist der Masseanschluss 61GT vorzugsweise gelötet und mit der Masseanschlussverbindungsanordnung 61GC elektrisch verbunden. Die Leistungsversorgungsanschlussverbindungsanordnung 61PC oder die Masseanschlussverbindungsanordnung 61GC kann über die erste Region 60RA und die zweite Region 60RB hinweg angeordnet sein.
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Wie in 4 gezeigt ist, kann die Leistungsversorgungsanschlussverbindungsanordnung 61PC in der ersten Region 60RA angeordnet sein, und die Masseanschlussverbindungsanordnung 61GC kann in der zweiten Region RB angeordnet sein.
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Eine Mehrzahl der Leistungsversorgungsanschlussverbindungsanordnungen 61PC kann bereitgestellt sein, und eine Mehrzahl der Masseanschlussverbindungsanordnungen 61GC kann auf der Schaltungsplatine 60 bereitgestellt sein. Durch diese Konfiguration kann die Leistungsversorgung der Schaltungsplatine 60 nicht nur von der Leistungsversorgungsquelle 400, sondern auch von anderen Leistungsversorgungsquellen zugeführt werden, und Leistungsversorgung-Versorgungswege können redundant sein.
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Die Leistungsversorgungsanschlussverbindungsanordnung 61PC und die Masseanschlussverbindungsanordnung 61GC sind vorzugsweise mit der ersten Motorschaltung 60MA und der ersten Motoranschlussverbindungsanordnung 67CA in der ersten Region 60RA verbunden und sind vorzugsweise mit der zweiten Motorschaltung 60MB und der zweiten Motoranschlussverbindungsanordnung 67CB in der zweiten Region 60RB verbunden.
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Die Netzplatine (Schaltungsplatine) 60 umfasst ferner die erste Netzplatinen-Signalanschlussverbindungsanordnung 62CA (siehe 3) und die zweite Netzplatinen-Signalanschlussverbindungsanordnung 62CB (siehe 3). Die erste Netzplatinen-Signalanschlussverbindungsanordnung 62CA befindet sich in der ersten Region 60RA. Die zweite Netzplatinen-Signalanschlussverbindungsanordnung 62CB befindet sich in der zweiten Region 60RB. Die erste Netzplatinen-Signalanschlussverbindungsanordnung 62CA und die zweite Netzplatinen-Signalanschlussverbindungsanordnung 62CB sind einander über die Grenzlinie C1-C2 hinweg zugewandt (siehe 4).
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Die erste Netzplatinen-Signalanschlussverbindungsanordnung 62CA ist auf einem Abschnitt der ersten Region 60RA angeordnet, der der Grenzlinie C1-C2 gegenüberliegt (d. h., auf einem Endabschnitt der Netzplatine 60 und nicht auf einem Mittelteil derselben). Die zweite Netzplatinen-Signalanschlussverbindungsanordnung 62CB ist auf einem Teil der zweiten Region 60RB angeordnet, der der Grenzlinie C1-C2 gegenüberliegt. Ferner dienen das erste Signalanschlussmodul 62A, das mit der ersten Netzplatinen-Signalanschlussverbindungsanordnung 62CA verbunden ist, und das zweite Signalanschlussmodul 62B, das mit der zweiten Netzplatinen-Signalanschlussverbindungsanordnung 62CB verbunden ist, auch dazu, die Netzplatine 60 und die Steuerplatine 30 miteinander zu fixieren. Bei dieser Konfiguration kann die Anzahl von Komponenten reduziert sein, da Signale zwischen der der Netzplatine 60 und der Steuerplatine 30 gesendet und empfangen werden können.
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Ferner wird ein Kostenreduzierungseffekt erzielt, da das erste Signalanschlussmodul 62A und das zweite Signalanschlussmodul 62B vorzugsweise Komponenten sind, die dieselbe Struktur aufweisen.
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Ferner sind die ersten Signalanschlüsse 62TA Signalanschlüsse der ersten Motorschaltung 60MA. Die zweiten Signalanschlüsse 62TB sind Signalanschlüsse der zweiten Motorschaltung 60MB. Durch Bereitstellen jedes Signalanschlusses werden Signale von der Rechenvorrichtung 31 der Steuerplatine 30 der ersten Motorschaltung 60MA über die ersten Signalanschlüsse 62TA zugeführt und der zweiten Motorschaltung 60MB über die zweiten Signalanschlüsse 62TB zugeführt. Das heißt, eine Verdrahtung von der Rechenvorrichtung 31 der Steuerplatine 30 zu der ersten Motorschaltung 60MA und der zweiten Motorschaltung 60MB wird durch Bereitstellen der ersten Signalanschlüsse 62TA und der zweiten Signalanschlüsse 62TB einfacher. Das heißt, eine Verdrahtung über die Grenzlinie C1-C2 zwischen der ersten Region 60RA und der zweiten Region 60RB hinweg kann reduziert werden, und somit können andere Komponenten in der Nähe der Grenzlinie C1-C2 angeordnet werden.
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Die erste Motoranschlussverbindungsanordnung 67CA umfasst vorzugsweise eine U-Phasen-Motoranschlussverbindungsanordnung 67UCA, eine V-Phasen-Motoranschlussverbindungsanordnung 67VCA und eine W-Phasen-Motoranschlussverbindungsanordnung 67WCA. Die anderen Enden der drei Spulen 21A der ersten Spulengruppe 22A des Motors 200 sind gelötet und mit der ersten Motoranschlussverbindungsanordnung 67CA elektrisch verbunden. In ähnlicher Weise umfasst die zweite Motoranschlussverbindungsanordnung 67CB vorzugsweise eine U-Phasen-Motoranschlussverbindungsanordnung 67UCB, eine V-Phasen-Motoranschlussverbindungsanordnung 67VCB und eine W-Phasen-Motoranschlussverbindungsanordnung 67WCB. Die anderen Enden der drei Spulen 21B der zweiten Spulengruppe 22B des Motors 200 sind gelötet und mit der zweiten Motoranschlussverbindungsanordnung 67CB elektrisch verbunden.
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5A ist eine Querschnittsansicht der Netzplatine 60 entlang der Linie X1-X2 in 4. Wie in 5A gezeigt ist, sind hochpotentialseitige Umschaltelemente 68HB, niedrigpotentialseitige Umschaltelemente 68LB, zweite Nebenschlusswiderstände 69B und eine zweite Motorstromabschaltungsschaltung 65B auf einer oberen Oberfläche der Netzplatine 60 angeordnet.
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Die Temperatur der hochpotentialseitigen Umschaltelemente 68HB und der niedrigpotentialseitigen Umschaltelemente 68LB nimmt ansprechend auf eine Wärmeerzeugung aufgrund von Schaltverlust zu, und somit ist ein Wärmestrahlungsweg 60J, der Wärme zu einer unteren Oberfläche der Netzplatine 60 ausstrahlt, in der Netzplatine 60 bereitgestellt. Der Wärmestrahlungsweg 60J ist vorzugsweise zum Beispiel eine Kupfereinlage oder ein Durchgangsloch. Die untere Oberfläche der Netzplatine 60 ist mit einer Aluminiumplatte 26 (siehe 3) des Motors 200 verbunden. Ein isolierendes Wärmestrahlungsbauglied ist zwischen der unteren Oberfläche der Netzplatine 60 und der Aluminiumplatte 26 angeordnet. Das Wärmestrahlungsbauglied kann beispielsweise eine Wärmestrahlungsverbindung oder ein Wärmestrahlungsblech sein. Die Wärme aus der Wärmeerzeugung aufgrund von Schaltverlust wird von dem Motor 200 durch die Aluminiumplatte 26 ausgestrahlt. Der Wärmestrahlungsweg kann auch in einem Abschnitt der Netzplatine 60, auf dem die zweiten Nebenschlusswiderstände 69B angeordnet sind, und in einem Abschnitt angeordnet sein, in dem die zweite Motorstromabschaltungsschaltung 65B angeordnet ist. Ferner kann ein ähnlicher Wärmestrahlungsweg nicht nur in der zweiten Motorschaltung 60MB angeordnet sein, sondern auch auf der Seite der ersten Motorschaltung 60MA.
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5B zeigt ein anderes bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Querschnittsansicht der Netzplatine 60 entlang einer Linie X1-X2 in 4. Wie in 5B gezeigt ist, sind die hochpotentialseitigen Umschaltelemente 68HB, die niedrigpotentialseitigen Umschaltelemente 68LB, die zweiten Nebenschlusswiderstände 69B und die zweite Motorstromabschaltungsschaltung 65B vorzugsweise auf der unteren Oberfläche der Netzplatine 60 angeordnet.
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Die Temperatur der hochpotentialseitigen Umschaltelemente 68HB und der niedrigpotentialseitigen Umschaltelemente 68LB nimmt ansprechend auf eine Wärmeerzeugung aufgrund von Schaltverlust zu. Rückwärtige Oberflächen (Oberflächen auf der gegenüberliegenden Seite von Platinenbefestigungsoberflächen) der hochpotentialseitigen Umschaltelemente 68HB und der niedrigpotentialseitigen Umschaltelemente 68LB und die Aluminiumplatte 26 des Motors 200 sind miteinander verbunden. Ein isolierendes Wärmestrahlungsbauglied ist zwischen den hochpotentialseitigen Umschaltelementen 68HB und der Aluminiumplatte 26 und zwischen den niedrigpotentialseitigen Umschaltelementen 68LB und der Aluminiumplatte 26 angeordnet. Das Wärmestrahlungsbauglied kann beispielsweise eine Wärmestrahlungsverbindung oder ein Wärmestrahlungsblech sein. Die Wärme von der Wärmeerzeugung aufgrund von Schaltverlust wird von dem Motor 200 durch die Aluminiumplatte 26 ausgestrahlt. Das Wärmestrahlungsbauglied kann in Abschnitten angeordnet sein, in denen die zweiten Nebenschlusswiderstände 69B und die zweite Motorstromabschaltungsschaltung 65B der Netzplatine 60 angeordnet sind. Ferner kann ein ähnliches Wärmestrahlungsbauglied nicht nur in der zweiten Motorschaltung 60MB angeordnet sein, sondern auch auf der Seite der ersten Motorschaltung 60MA.
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6 ist eine Ansicht zum Beschreiben einer inneren Struktur des Motors 200, der in 3 veranschaulicht ist. Der Motor 200 umfasst den Stator 200A, den Rotor 200B, der bereitgestellt ist, um sich relativ bezüglich des Stators 200A drehen zu können, und eine Welle 200C, die sich mit dem Rotor 200B dreht. Die in 3 und 4 gezeigte Netzplatine 60 ist vorzugsweise auf einer Seite (der oberen Seite in 6) des Motors 200 in der Wellenrichtung bereitgestellt und steuert den Motor 200. Der Stator 200A umfasst zumindest eine erste Wicklung 200A1 und eine zweite Wicklung. In dem in 6 gezeigten Querschnitt ist lediglich die erste Wicklung 200A1 gezeigt, jedoch existiert die zweite Wicklung in einem Querschnitt, der von dem in 6 gezeigten Querschnitt verschieden ist und der eine Mittelachsenlinie des Motors 200 umfasst. Falls der Querschnitt gezeigt werden soll, ist der Querschnitt eine Querschnittsansicht, die praktisch ähnlich der in 6 gezeigten Querschnittsansicht ist.
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Strom, der durch die erste Motorschaltung 60MA der Netzplatine 60 erzeugt wird, wird der ersten Wicklung 200A1 über die erste Motoranschlussverbindungsanordnung 67CA zugeführt. Strom, der durch die zweite Motorschaltung 60MB der Netzplatine 60 erzeugt wird, wird der zweiten Wicklung über die zweite Motoranschlussverbindungsanordnung 67CB zugeführt.
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Wie in 4 gezeigt ist, umfasst die Netzplatine 60 vorzugsweise den Leistungsversorgungsanschlussverbindungsanordnung 61PC, dem Strom von der Leistungsversorgungsquelle 400 zugeführt wird (siehe 1), die Motorschaltungen (die erste Motorschaltung 60MA und die zweite Motorschaltung 60MB), die Strom, der dem Stator 200A zugeführt werden soll, aus dem Strom erzeugen, der der Leistungsversorgungsanschlussverbindungsanordnung 61PC zugeführt wird, und die Motoranschlussverbindungsanordnungen (die erste Motoranschlussverbindungsanordnung 67CA und die zweite Motoranschlussverbindungsanordnung 67CB), die den durch die Motorschaltungen erzeugten Strom dem Stator 200A zuführen. Die Leistungsversorgungsanschlussverbindungsanordnung 61PC und die Motoranschlussverbindungsanordnungen (die erste Motoranschlussverbindungsanordnung 67CA und die zweite Motoranschlussverbindungsanordnung 67CB) sind auf den Endabschnitten der Schaltungsplatine 60 angeordnet. Die Leistungsversorgungsanschlussverbindungsanordnung 61PC ist den Motoranschlussverbindungsanordnungen (der ersten Motoranschlussverbindungsanordnung 67CA und der zweiten Motoranschlussverbindungsanordnung 67CB) über einen Mittelabschnitt der Schaltungsplatine 60 hinweg zugewandt.
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Wie in 4 gezeigt ist, umfassen die Motorschaltungen (die erste Motorschaltung 60MA und die zweite Motorschaltung 60MB) zumindest die Umschaltschaltungen, die Schaltungen sind, welche die Umschaltelemente umfassen (die Schaltung, die die ersten Umschaltelemente 68A umfasst, und die Schaltung, die die zweiten Umschaltelemente 68B umfasst). Die Schaltung, die die ersten Umschaltelemente 68A umfasst, umfasst drei hochpotentialseitige Umschaltelemente 68HA und drei niedrigpotentialseitige Umschaltelemente 68LA. Die Schaltung, die die zweiten Umschaltelemente 68B umfasst, umfasst drei hochpotentialseitige Umschaltelemente 68HB und drei niedrigpotentialseitige Umschaltelemente 68LB.
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Wie in 4 gezeigt ist, sind die hochpotentialseitigen Umschaltelemente 68HA und die niedrigpotentialseitigen Umschaltelemente 68LA zwischen der Leistungsversorgungsanschlussverbindungsanordnung 61PC und der ersten Motoranschlussverbindungsanordnung 67CA angeordnet. Die hochpotentialseitigen Umschaltelemente 68HA, die niedrigpotentialseitigen Umschaltelemente 68LA, die Leistungsversorgungsanschlussverbindungsanordnung 61PC und die erste Motoranschlussverbindungsanordnung 67CA sind in der Reihenfolge der Leistungsversorgungsanschlussverbindungsanordnung 61PC, der hochpotentialseitigen Umschaltelemente 68HA, der niedrigpotentialseitigen Umschaltelemente 68LA und der ersten Motoranschlussverbindungsanordnung 67CA angeordnet.
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Wie in 4 gezeigt ist, sind die hochpotentialseitigen Umschaltelemente 68HB und die niedrigpotentialseitigen Umschaltelemente 68LB zwischen der Leistungsversorgungsanschlussverbindungsanordnung 61PC und der zweiten Motoranschlussverbindungsanordnung 67CB angeordnet. Die hochpotentialseitigen Umschaltelemente 68HB, die niedrigpotentialseitigen Umschaltelemente 68LB, die Leistungsversorgungsanschlussverbindungsanordnung 61PC und die zweite Motoranschlussverbindungsanordnung 67CB sind vorzugsweise in der Reihenfolge der Leistungsversorgungsanschlussverbindungsanordnung 61PC, der hochpotentialseitigen Umschaltelemente 68HB, der niedrigpotentialseitigen Umschaltelemente 68LB und der zweiten Motoranschlussverbindungsanordnung 67CB angeordnet.
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Wie in 4 gezeigt ist, umfassen die Motorschaltungen (die erste Motorschaltung 60MA und die zweite Motorschaltung 60MB) vorzugsweise ferner die Motorstromabschaltungsschaltungen (die erste Motorstromabschaltungsschaltung 65A und die zweite Motorstromabschaltungsschaltung 65B).
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Wie in 4 gezeigt ist, umfasst die erste Motorstromabschaltungsschaltung 65A vorzugsweise drei Stromabschaltungsumschaltelemente. Die Stromabschaltungsumschaltelemente sind zwischen der Leistungsversorgungsanschlussverbindungsanordnung 61PC und der ersten Motoranschlussverbindungsanordnung 67CA angeordnet. Die Stromabschaltungsumschaltelemente, die in der ersten Motorstromabschaltungsschaltung 65A beinhaltet sind, die hochpotentialseitigen Umschaltelemente 68HA, die niedrigpotentialseitigen Umschaltelemente 68LA, die Leistungsversorgungsanschlussverbindungsanordnung 61PC und die erste Motoranschlussverbindungsanordnung 67CA sind in der Reihenfolge der Leistungsversorgungsanschlussverbindungsanordnung 61PC, der hochpotentialseitigen Umschaltelemente 68HA, der niedrigpotentialseitigen Umschaltelemente 68LA, der Stromabschaltungsumschaltelemente und der ersten Motoranschlussverbindungsanordnung 67CA angeordnet.
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Wie in 4 gezeigt ist, umfasst die zweite Motorstromabschaltungsschaltung 65B vorzugsweise drei Stromabschaltungsumschaltelemente. Die Stromabschaltungsumschaltelemente sind zwischen der Leistungsversorgungsanschlussverbindungsanordnung 61PC und der zweiten Motoranschlussverbindungsanordnung 67CB angeordnet. Die Stromabschaltungsumschaltelemente, die in der zweiten Motorstromabschaltungsschaltung 65B beinhaltet sind, die hochpotentialseitigen Umschaltelemente 68HB, die niedrigpotentialseitigen Umschaltelemente 68LB, die Leistungsversorgungsanschlussverbindungsanordnung 61PC und die zweite Motoranschlussverbindungsanordnung 67CB sind vorzugsweise in der Reihenfolge der Leistungsversorgungsanschlussverbindungsanordnung 61PC, der hochpotentialseitigen Umschaltelemente 68HB, der niedrigpotentialseitigen Umschaltelemente 68LB, der Stromabschaltungsumschaltelemente und der zweiten Motoranschlussverbindungsanordnung 67CB angeordnet.
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Die Motorschaltungen (die erste Motorschaltung 60MA und die zweite Motorschaltung 60MB) umfassen ferner die Stromerfassungsschaltungen (die erste Stromerfassungsschaltung und die zweite Stromerfassungsschaltung).
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Wie in 4 gezeigt ist, umfasst die erste Stromerfassungsschaltung drei erste Nebenschlusswiderstände 69A als die Stromerfassungselemente. Die ersten Nebenschlusswiderstände 69A als die Stromerfassungselemente sind zwischen der Leistungsversorgungsanschlussverbindungsanordnung 61PC und der ersten Motoranschlussverbindungsanordnung 67CA angeordnet. Die ersten Nebenschlusswiderstände 69A als die Stromerfassungselemente, die Stromabschaltungsumschaltelemente der ersten Motorstromabschaltungsschaltung 65A, die hochpotentialseitigen Umschaltelemente 68HA, die niedrigpotentialseitigen Umschaltelemente 68LA, die Leistungsversorgungsanschlussverbindungsanordnung 61PC und die erste Motoranschlussverbindungsanordnung 67CA sind in der Reihenfolge der Leistungsversorgungsanschlussverbindungsanordnung 61PC, der hochpotentialseitigen Umschaltelemente 68HA, der niedrigpotentialseitigen Umschaltelemente 68LA, der ersten Nebenschlusswiderstände 69A als die Stromerfassungselemente, der Stromabschaltungsumschaltelemente der ersten Motorstromabschaltungsschaltung 65A und der ersten Motoranschlussverbindungsanordnung 67CA angeordnet.
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Wie in 4 gezeigt ist, umfasst die zweite Stromerfassungsschaltung vorzugsweise drei zweite Nebenschlusswiderstände 69B als die Stromerfassungselemente. Die zweiten Nebenschlusswiderstände 69B als die Stromerfassungselemente sind zwischen der Leistungsversorgungsanschlussverbindungsanordnung 61PC und der zweiten Motoranschlussverbindungsanordnung 67CB angeordnet. Die zweiten Nebenschlusswiderstände 69B als die Stromerfassungselemente, die Stromabschaltungsumschaltelemente der zweiten Motorstromabschaltungsschaltung 65B, die hochpotentialseitigen Umschaltelemente 68HB, die niedrigpotentialseitigen Umschaltelemente 68LB, die Leistungsversorgungsanschlussverbindungsanordnung 61PC und die zweite Motoranschlussverbindungsanordnung 67CB sind in der Reihenfolge der Leistungsversorgungsanschlussverbindungsanordnung 61PC, der hochpotentialseitigen Umschaltelemente 68HB, der niedrigpotentialseitigen Umschaltelemente 68LB, der zweiten Nebenschlusswiderstände 69B als die Stromerfassungselemente, der Stromabschaltungsumschaltelemente der zweiten Motorstromabschaltungsschaltung 65B und der zweiten Motoranschlussverbindungsanordnung 67CB angeordnet.
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Merkmale der oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele und die Modifikationen derselben können in angemessener Weise kombiniert werden, solange daraus kein Konflikt entsteht.
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Das bevorzugte Ausführungsbeispiel dieser Offenbarung kann beispielsweise in einer elektrischen Servolenkvorrichtung breite Verwendung finden.
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Obwohl oben bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenbarung beschrieben wurden, versteht es sich, dass Variationen und Modifikationen für Fachleute auf dem Gebiet offensichtlich sind, ohne von dem Schutzbereich und der Wesensart der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Der Schutzbereich der vorliegenden Offenbarung ist daher lediglich durch die folgenden Ansprüche bestimmt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2017 [0001]
- JP 189730 [0001]
- JP 2016036244 [0005]
