JP2001206232A - Electric power steering control device - Google Patents

Electric power steering control device

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JP2001206232A
JP2001206232A JP2000020326A JP2000020326A JP2001206232A JP 2001206232 A JP2001206232 A JP 2001206232A JP 2000020326 A JP2000020326 A JP 2000020326A JP 2000020326 A JP2000020326 A JP 2000020326A JP 2001206232 A JP2001206232 A JP 2001206232A
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electric power
steering control
power steering
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To realize a method of preventing the generation of thermal breakdown of a motor and a circuit device at a low cost in an electric power steering control device. SOLUTION: This electric power steering control device is formed by mounting a bridge circuit, which is formed of plural semiconductor switching elements Q1-Q4 forming a part of a current control means for controlling quantity and direction of the motor current in response to the auxiliary torque, on the same board 65 with a current detecting means 43A for detecting the motor current and formed of a resistor having a positive temperature characteristic.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、モータの回転力
によって車両のステアリング装置に補助操舵力を付勢す
る電動式パワーステアリング制御装置に関するもので、
特に、その制御回路の構成に係わるものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electric power steering control device for applying an auxiliary steering force to a steering device of a vehicle by the rotational force of a motor.
In particular, it relates to the configuration of the control circuit.

【0002】[0002]

【従来の技術】図4は、一般的な電動式パワーステアリ
ング制御装置のモータ制御部を示す回路図である。図に
おいて、40は車両のハンドル(図示せず)に対して補
助トルクを出力するモータ、41はモータ40を駆動す
るためのモータ電流IMを供給するバッテリである。
2. Description of the Related Art FIG. 4 is a circuit diagram showing a motor control unit of a general electric power steering control device. In the figure, reference numeral 40 denotes a motor that outputs an auxiliary torque to a steering wheel (not shown) of the vehicle, and 41 denotes a battery that supplies a motor current IM for driving the motor 40.

【0003】42はモータ電流IMのリップル成分を吸
収するための大容量(3600μF程度)のコンデン
サ、43はモータ電流IMを検出するためのシャント抵
抗器(電流検出抵抗器)、44は補助トルクの大きさお
よび方向に応じてモータ40に流すモータ電流IMの大
きさ及び方向切り換えをするための複数の半導体スイッ
チング素子(例えば、FET)Q1〜Q4からなるブリ
ッジ回路、49は半導体スイッチング素子のON/OF
F時に発生する電磁ノイズを除去するためのコイルであ
る。
Reference numeral 42 denotes a large-capacity (about 3600 μF) capacitor for absorbing a ripple component of the motor current IM; 43, a shunt resistor (current detection resistor) for detecting the motor current IM; A bridge circuit including a plurality of semiconductor switching elements (for example, FETs) Q1 to Q4 for switching the magnitude and direction of the motor current IM flowing to the motor 40 according to the magnitude and direction, 49 denotes ON / OFF of the semiconductor switching elements. OF
This is a coil for removing electromagnetic noise generated at the time of F.

【0004】L1はコンデンサ42の一端をグランドに
接続する導電線、P1およびP2は半導体スイッチング
素子Q1〜Q4をブリッジ接続すると共に、接続点にシ
ャント抵抗器43およびブリッジ回路44をそれぞれ接
続する配線パターン、P3はブリッジ回路44の出力端
子となる配線パターンである。
L1 is a conductive line connecting one end of the capacitor 42 to the ground, P1 and P2 are bridge connections of the semiconductor switching elements Q1 to Q4, and wiring patterns connecting the shunt resistor 43 and the bridge circuit 44 to the connection points, respectively. , P3 are wiring patterns serving as output terminals of the bridge circuit 44.

【0005】45はモータ40およびバッテリ41をブ
リッジ回路44に接続するための複数のリード端子から
なるコネクタ、L2はモータ40およびバッテリ41と
コネクタ45とを接続するための外部配線、46はバッ
テリ41から供給されるモータ電流IMを必要に応じて
通電遮断するための常開リレー、P4はリレー46、コ
ンデンサ42およびシャント抵抗器43を接続する配線
パターン、P5はコネクタ45をグランドに接続する配
線パターンである。ブリッジ回路44の出力端子となる
配線パターンP3は、コネクタ45を介して外部配線L
2に接続されている。
Reference numeral 45 denotes a connector comprising a plurality of lead terminals for connecting the motor 40 and the battery 41 to the bridge circuit 44; L2, an external wiring for connecting the motor 40 and the battery 41 to the connector 45; A normally open relay for interrupting the supply of the motor current IM supplied from the controller as required, P4 is a wiring pattern for connecting the relay 46, the capacitor 42 and the shunt resistor 43, and P5 is a wiring pattern for connecting the connector 45 to the ground. It is. A wiring pattern P3 serving as an output terminal of the bridge circuit 44 is connected to an external wiring L via a connector 45.
2 are connected.

【0006】47はブリッジ回路44を介してモータ4
0を駆動すると共に、リレー46を駆動する駆動回路、
L3は駆動回路47をリレー46の励磁コイルに接続す
る導電線、L4は駆動回路47をブリッジ回路44に接
続する導電線、48はシャント抵抗器43の一端を介し
てモータ電流IMを検出するモータ電流検出部であり、
駆動回路47およびモータ電流検出部48は後述するマ
イクロコンピュータの周辺回路素子を構成している。
Reference numeral 47 denotes a motor 4 via a bridge circuit 44.
A driving circuit that drives the relay 46 while driving 0.
L3 is a conductive line that connects the drive circuit 47 to the exciting coil of the relay 46, L4 is a conductive line that connects the drive circuit 47 to the bridge circuit 44, and 48 is a motor that detects the motor current IM via one end of the shunt resistor 43. A current detector,
The drive circuit 47 and the motor current detector 48 constitute a peripheral circuit element of a microcomputer described later.

【0007】50は図示しないハンドルの操舵トルクT
を検出するトルクセンサ、51は車両の車速Vを検出す
る車速センサである。55は操舵トルクTおよび車速V
に基づいて補助トルクを演算すると共にモータ電流IM
をモータ電流検出部48よりフィードバック入力して補
助トルクに相当する駆動信号を生成するマイクロコンピ
ュータ(ECU)であり、ブリッジ回路44を制御する
ための回転方向指令D0および電流制御量I0を駆動信
号として駆動回路47に入力する。
Reference numeral 50 denotes a steering torque T of a steering wheel (not shown).
Is a torque sensor for detecting the vehicle speed, and 51 is a vehicle speed sensor for detecting the vehicle speed V of the vehicle. 55 is a steering torque T and a vehicle speed V
The auxiliary torque is calculated based on the motor current IM
(ECU) for generating a drive signal corresponding to an auxiliary torque by inputting the feedback signal from the motor current detection unit 48, and using the rotation direction command D0 for controlling the bridge circuit 44 and the current control amount I0 as the drive signal. Input to the drive circuit 47.

【0008】マイクロコンピュータ55は、モータ40
の回転方向指令D0および補助トルクに相当するモータ
電流指令Imを生成するモータ電流決定部56と、モー
タ電流指令Imとモータ電流IMとの電流偏差ΔIを演
算する減算器57と、電流偏差ΔIからP(比例)項、
I(積分)項およびD(微分)項の補正量を算出してP
WMデューティ比に相当する電流制御量I0を生成する
PID演算部58とを備えている。
The microcomputer 55 includes a motor 40
A motor current determining unit 56 for generating a motor current command Im corresponding to the rotation direction command D0 and the auxiliary torque, a subtractor 57 for calculating a current difference ΔI between the motor current command Im and the motor current IM, and a current deviation ΔI P (proportional) term,
The correction amounts of the I (integral) and D (differential) terms are calculated and P
A PID calculation unit 58 that generates a current control amount I0 corresponding to the WM duty ratio.

【0009】また、図示しないが、マイクロコンピュー
タ55は、AD変換器やPWMタイマ回路等の他に周知
の自己診断機能を含み、システムが正常に動作している
か否かを常に自己診断しており、異常が発生すると駆動
回路47を介してリレー46を開放し、モータ電流IM
を遮断するようになっている。L5はマイクロコンピュ
ータ55を駆動回路47に接続するための導電線であ
る。更に、マイクロコンピュータ55は操舵制御の連続
実行に伴ってモータ電流指令Imを監視している際に、
所定値以上のモータ電流が所定時間以上流されたことを
検出すると、モータ電流指令最大値Im(最大)を時間
経過と共に段階的に低減することで、モータ40および
回路素子が熱的に破壊されるのを防止する。
Although not shown, the microcomputer 55 includes a well-known self-diagnosis function in addition to an AD converter, a PWM timer circuit, and the like, and constantly performs self-diagnosis as to whether or not the system is operating normally. When an abnormality occurs, the relay 46 is opened via the drive circuit 47 and the motor current IM
Is to be shut off. L5 is a conductive line for connecting the microcomputer 55 to the drive circuit 47. Further, the microcomputer 55 monitors the motor current command Im with the continuous execution of the steering control.
When it is detected that a motor current of a predetermined value or more has flowed for a predetermined time or more, the motor current command maximum value Im (maximum) is reduced stepwise with the passage of time, so that the motor 40 and circuit elements are thermally destroyed. To prevent

【0010】一般に、モータ40とバッテリ41との間
に介在された回路要素42〜44、49、配線パターン
P1〜P5、導電線L1およびL2は、大電流のモータ
電流IMに対応するため、後述するように放熱性(耐熱
性)および耐久性等を考慮して大型に構成されている。
一方、マイクロコンピュータ55、駆動回路47および
モータ電流検出部48を含む周辺回路素子ならびに導電
線L3〜L5は、小電流に対応させるうえ高密度が要求
されるため、小型に構成されている。
Generally, circuit elements 42 to 44 and 49, wiring patterns P1 to P5, and conductive lines L1 and L2 interposed between the motor 40 and the battery 41 correspond to a large motor current IM. In view of heat dissipation (heat resistance), durability and the like, it is configured to be large.
On the other hand, the peripheral circuit elements including the microcomputer 55, the drive circuit 47, and the motor current detection unit 48 and the conductive lines L3 to L5 are configured to be small in size because they are required to correspond to a small current and have a high density.

【0011】図5は一般的な電動式パワーステアリング
制御装置の制御回路の構造を示す平面図である。図5に
おいて、1はシールド板および放熱板の機能を兼ねた箱
形の金属フレーム、2は金属フレーム1の底面上に載置
された絶縁プリント基板、3は金属フレーム1の内側面
に一端面が接合された例えばアルミニウム製の放熱板で
ある。この放熱板3の他面には互いの絶縁を保持しなが
らブリッジ回路44を構成する各半導体スイッチング素
子Q1〜Q4が接合されている。この場合、各半導体ス
イッチング素子Q1〜Q4は樹脂で被覆された一対のF
ETにより構成されている。
FIG. 5 is a plan view showing a structure of a control circuit of a general electric power steering control device. 5, reference numeral 1 denotes a box-shaped metal frame that also functions as a shield plate and a heat radiator plate, 2 denotes an insulated printed circuit board mounted on the bottom surface of the metal frame 1, and 3 denotes one end surface on the inner side surface of the metal frame 1. Is, for example, a heat sink made of aluminum. The semiconductor switching elements Q1 to Q4 constituting the bridge circuit 44 are joined to the other surface of the radiator plate 3 while maintaining insulation from each other. In this case, each of the semiconductor switching elements Q1 to Q4 is a pair of F
It is composed of ET.

【0012】絶縁プリント基板2には、各回路要素4
2、43、46、49および55等が載置されている。
大容量のコンデンサ42は3個のコンデンサにより構成
され、マイクロコンピュータ55は1チップのICによ
り構成されている。また、図面の煩雑さを防ぐために、
周辺回路素子、配線パターンおよび導電線等を省略し、
代表的な回路の構成要素のみを示す。
Each circuit element 4 is provided on the insulating printed board 2.
2, 43, 46, 49, 55, etc. are placed.
The large-capacity capacitor 42 is constituted by three capacitors, and the microcomputer 55 is constituted by a one-chip IC. Also, to prevent the drawing from being complicated,
Omit peripheral circuit elements, wiring patterns, conductive lines, etc.,
Only typical circuit components are shown.

【0013】4a〜4eは配線パターンP1〜P5等に
相当する配線板であり、大電流に専用に対応するため
に、絶縁プリント基板2上の配線パターンとは別に幅お
よび厚さの大きい導電板が用いられている。
Reference numerals 4a to 4e denote wiring boards corresponding to the wiring patterns P1 to P5 and the like. In order to cope with a large current exclusively, a conductive board having a large width and a large thickness separately from the wiring patterns on the insulated printed circuit board 2. Is used.

【0014】次に、図4を参照しながら、図5に示した
従来の電動式パワーステアリング制御装置の動作につい
て説明する。マイクロコンピュータ55は、トルクセン
サ50および車速センサ51から操舵トルクTおよび車
速Vを取り込むと共に、シャント抵抗器43からモータ
電流IMをフィードバック入力することで、操舵トルク
Tおよび車速Vからパワーステアリングの回転方向指令
D0とモータ電流指令Imを生成し、また、モータ電流
指令Imとモータ電流IMとの電流偏差ΔIに基づき補
助トルク量に相当する電流制御量I0とを生成したなら
ば、これらを導電線L5を介して駆動回路47に入力す
る。
Next, the operation of the conventional electric power steering control device shown in FIG. 5 will be described with reference to FIG. The microcomputer 55 takes in the steering torque T and the vehicle speed V from the torque sensor 50 and the vehicle speed sensor 51, and feeds back the motor current IM from the shunt resistor 43 so that the rotational direction of the power steering is obtained from the steering torque T and the vehicle speed V. Command D0 and a motor current command Im, and a current control amount I0 corresponding to an auxiliary torque amount based on a current deviation ΔI between the motor current command Im and the motor current IM. Is input to the drive circuit 47 via the.

【0015】駆動回路47は、定常駆動状態では導電線
L3を介した指令に基づき常開リレー46を閉成してお
り、回転方向指令D0および電流制御量I0が入力され
ると、モータ40のPWM駆動信号を生成し、導電線L
4を介してブリッジ回路44の各半導体スイッチング素
子Q1〜Q4に印加する。
In the steady driving state, the drive circuit 47 closes the normally open relay 46 based on a command via the conductive line L3. When the rotation direction command D0 and the current control amount I0 are input, the drive circuit 47 A PWM drive signal is generated, and the conductive line L
4 is applied to each of the semiconductor switching elements Q1 to Q4 of the bridge circuit 44.

【0016】これにより、モータ40は、バッテリ41
から外部配線L2、コネクタ45、コイル49、リレー
46、配線パターンP4、シャント抵抗器43、配線パ
ターンP1、ブリッジ回路44、配線パターンP3、コ
ネクタ45および外部配線L2を介して供給されるモー
タ電流IMにより駆動され、所要方向に所要量の補助ト
ルクを出力する。
As a result, the motor 40 is
Motor current IM supplied from the external wiring L2, connector 45, coil 49, relay 46, wiring pattern P4, shunt resistor 43, wiring pattern P1, bridge circuit 44, wiring pattern P3, connector 45 and external wiring L2 , And outputs a required amount of auxiliary torque in a required direction.

【0017】このとき、モータ電流IMは、シャント抵
抗器43およびモータ電流検出部48を介して検出さ
れ、マイクロコンピュータ55内の減算器57にフィー
ドバック入力されることにより、モータ電流指令Imと
一致するように制御される。また、モータ電流IMは、
ブリッジ回路44のPWM駆動時のスイッチング動作に
よりリップル成分を含むが、該リップル成分は大容量の
コンデンサ42により平滑されて抑制される。さらに、
コイル49は、上記ブリッジ回路44がPWM駆動時
に、スイッチング動作することにより発生するノイズが
外部へ放出されて、ラジオノイズとなることを防止す
る。
At this time, the motor current IM is detected via the shunt resistor 43 and the motor current detecting section 48 and is fed back to the subtractor 57 in the microcomputer 55, so that it matches the motor current command Im. Is controlled as follows. The motor current IM is
Although a ripple component is included by the switching operation at the time of PWM driving of the bridge circuit 44, the ripple component is smoothed and suppressed by the large-capacity capacitor 42. further,
The coil 49 prevents the noise generated by the switching operation of the bridge circuit 44 during the PWM driving from being emitted to the outside and becoming radio noise.

【0018】ところで、この種の電動式パワーステアリ
ング制御装置で制御されるモータ電流IMの値は、軽自
動車であっても25A程度であり、小型自動車では60
A〜80A程度にも達する。従って、ブリッジ回路44
を構成する半導体スイッチング素子Q1〜Q4は、モー
タ電流IMの大きさに対応して大型化すると共に、図示
したように複数個を並列接続して、オン時およびPWM
スイッチング時の発熱を抑制する必要がある。
By the way, the value of the motor current IM controlled by this type of electric power steering control device is about 25 A even in a light car, and is about 60 A in a small car.
A to about 80A. Therefore, the bridge circuit 44
Of the semiconductor switching elements Q1 to Q4 are increased in size according to the magnitude of the motor current IM, and a plurality of the semiconductor switching elements are connected in parallel as shown in FIG.
It is necessary to suppress heat generation during switching.

【0019】また、半導体スイッチング素子Q1〜Q4
の発熱量を放熱するために、放熱板3が必要であり、モ
ータ電流IMが大きくなるほど半導体スイッチング素子
Q1〜Q4の個数も増加し、同時に放熱板3も大型化す
ることになる。
Further, the semiconductor switching elements Q1 to Q4
In order to dissipate the heat generation amount, the heat radiating plate 3 is necessary. As the motor current IM increases, the number of the semiconductor switching elements Q1 to Q4 increases, and the heat radiating plate 3 also increases in size.

【0020】さらに、コネクタ45の端子から、コイル
49、リレー46、シャント抵抗器43およびブリッジ
回路44を経由したグランドまでの配線パターンP1、
P2およびP4、ならびにブリッジ回路44からモータ
40までの配線パターンP3の長さは、モータ電流IM
の大電流化、半導体スイッチング素子Q1〜Q4の個数
の増加、ならびに放熱板の大型化に比例して物理的に長
くなる。
Further, a wiring pattern P1 from the terminal of the connector 45 to the ground via the coil 49, the relay 46, the shunt resistor 43 and the bridge circuit 44,
The lengths of P2 and P4 and the wiring pattern P3 from the bridge circuit 44 to the motor 40 are determined by the motor current IM.
, And the number of semiconductor switching elements Q1 to Q4 increases, and the size of the heat sink increases in proportion to the physical length.

【0021】この結果、各配線パターンP1〜P4での
電圧降下に起因する発熱量により、温度上昇が大きくな
ると、配線パターンP1〜P4の耐熱性および耐久性を
損なうおそれがある。これを防止するため、配線パター
ンP1〜P4には、図5のように幅や厚さの大きい大電
流専用の配線板4a〜4eが用いられている。従って、
絶縁プリント基板2の大型化を招くことになる。
As a result, if the temperature rise increases due to the amount of heat generated by the voltage drop in each of the wiring patterns P1 to P4, the heat resistance and durability of the wiring patterns P1 to P4 may be impaired. In order to prevent this, wiring boards 4a to 4e having a large width and thickness and dedicated to a large current are used for the wiring patterns P1 to P4 as shown in FIG. Therefore,
This causes an increase in the size of the insulating printed board 2.

【0022】また、コンデンサ42、シャント抵抗器4
3、リレー46、およびコイル49は、モータ電流IM
の大電流化に伴い大型化するが、これらを絶縁プリント
基板2上に実装しようとすると、実装スペースの増大に
より、さらに絶縁プリント基板2の大型化を招くことに
なる。
The capacitor 42 and the shunt resistor 4
3, the relay 46 and the coil 49 are connected to the motor current IM.
However, if these components are mounted on the insulated printed circuit board 2, the mounting space is increased and the insulated printed circuit board 2 is further increased in size.

【0023】これらの問題を解決するために、例えば特
開平6−270824号公報に記載されているようなも
のが知られている。図6は特開平6−270824号公
報に記載された電動式パワーステアリング制御装置を示
すものであり、図6の(a)は装置の側断面図(ハッチ
ングは省略)、図6の(b)は図6の(a)に示す絶縁
プリント基板2を除いた状態を示す平面図である。尚、
図中、図4、図5と同一符号は同一または相当部分を示
し、図6の(b)において、1Aおよび3Aは金属フレ
ーム1および放熱板3にそれぞれ対応している。
In order to solve these problems, for example, one described in JP-A-6-270824 is known. FIG. 6 shows an electric power steering control apparatus described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-270824. FIG. 6A is a side sectional view of the apparatus (hatching is omitted), and FIG. FIG. 7 is a plan view showing a state where the insulating printed board 2 shown in FIG. still,
4 and 5 indicate the same or corresponding parts. In FIG. 6B, 1A and 3A correspond to the metal frame 1 and the heat sink 3, respectively.

【0024】なお、図示しない絶縁プリント基板2に
は、マイクロコンピュータ55、これに属するインター
フェース回路、電源回路、論理回路および信号処理回路
等の小電流の周辺回路素子が実装されており、さらにト
ルクセンサ50および車速センサ51(図4参照)に接
続されるセンサ信号用コネクタ(図示せず)が設置され
ている。
The insulated printed circuit board 2 (not shown) is provided with a microcomputer 55, peripheral circuits of a small current such as an interface circuit, a power supply circuit, a logic circuit, and a signal processing circuit belonging to the microcomputer 55. A sensor signal connector (not shown) connected to the vehicle speed sensor 50 and the vehicle speed sensor 51 (see FIG. 4) is provided.

【0025】また、放熱板3Aは装置の下部のシールド
板機能を有し、金属フレーム1Aは、放熱板3Aと電気
的に接合されて完全なシールド構造を形成し、絶縁プリ
ント基板2に対する電磁ノイズを遮断している。2Aは
放熱板3A上に載置された別の絶縁プリント基板であ
り、マイクロコンピュータ55を載置する絶縁プリント
基板2から分割されており、ICチップからなる駆動回
路(周辺回路素子)47が載置されている。
The heat radiating plate 3A has a function of a shield plate at the lower part of the device, and the metal frame 1A is electrically connected to the heat radiating plate 3A to form a complete shield structure. Is shut off. Reference numeral 2A denotes another insulating printed board mounted on the heat sink 3A, which is divided from the insulating printed board 2 on which the microcomputer 55 is mounted, and on which a driving circuit (peripheral circuit element) 47 composed of an IC chip is mounted. Is placed.

【0026】10は例えば電気化学工業製のHITT基
板(商品名)からなる金属基板であり、3mmのアルミ
ニウム基板上に80μmの絶縁層を介して、配線パター
ンPが100μmの銅パターン(20μmのアルミニウ
ム膜が被覆されている)として形成されている。配線パ
ターンPはP1〜P5等を総称しており、ここでは一部
のみが図示されている。
Reference numeral 10 denotes a metal substrate made of, for example, a HITT substrate (trade name) manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd. The wiring pattern P is a 100 μm copper pattern (20 μm aluminum) on a 3 mm aluminum substrate via an 80 μm insulating layer. Film is coated). The wiring pattern P is a general term for P1 to P5 and the like, and here only a part is shown.

【0027】金属基板10は、裏面が放熱板3Aに固着
されており、放熱機能が増大されている。金属基板10
および分割された絶縁プリント基板2Aは、水平方向に
並列配置されている。
The back surface of the metal substrate 10 is fixed to the heat radiating plate 3A, and the heat radiating function is enhanced. Metal substrate 10
The divided printed circuit boards 2A are arranged in parallel in the horizontal direction.

【0028】金属基板10上には、上記絶縁層を介して
接合配置された配線パターンP上に、図示したように、
シャント抵抗器43およびブリッジ回路44が実装され
ており、金属基板10は放熱板としても機能している。
また、金属基板10上に形成された配線パターンPは、
大電流に対応できるように十分な断面容量を有し、モー
タ電流IMが流れる回路素子が実装配置され得る。
As shown in the figure, on the wiring pattern P joined and disposed on the metal substrate 10 with the insulating layer interposed therebetween,
The shunt resistor 43 and the bridge circuit 44 are mounted, and the metal substrate 10 also functions as a heat sink.
The wiring pattern P formed on the metal substrate 10 is
A circuit element having a sufficient cross-sectional capacity to cope with a large current and through which the motor current IM flows can be mounted.

【0029】ブリッジ回路44を構成する半導体スイッ
チング素子Q1〜Q4は、例えば8個(各々2個ずつ)
の樹脂被覆されていないベアチップからなり、銅または
モリブデンからなる一次放熱板(図示せず)に半田付け
されており、さらに、金属基板10上の配線パターンP
(P1〜P3等)に半田付けおよびアルミニウムボンデ
ィング等により結線され、図4のモータ40にブリッジ
接続される。
The number of the semiconductor switching elements Q1 to Q4 constituting the bridge circuit 44 is, for example, eight (two each).
And is soldered to a primary heat radiating plate (not shown) made of copper or molybdenum.
(P1 to P3, etc.) are connected by soldering and aluminum bonding or the like, and are bridge-connected to the motor 40 in FIG.

【0030】このように、樹脂被覆されていないことに
より通常素子より小サイズとなっているベアチップの半
導体スイッチング素子Q1〜Q4を用いることにより、
ブリッジ回路44は、金属基板10上の小スペース内に
配置され得る。従って、モータ電流IMの大電流化によ
り半導体スイッチング素子Q1〜Q4が各々3個以上に
並列接続されても、コンパクトに実装することができ
る。
As described above, by using bare-chip semiconductor switching elements Q1 to Q4 which are smaller in size than ordinary elements because they are not covered with resin,
The bridge circuit 44 can be arranged in a small space on the metal substrate 10. Therefore, even if three or more semiconductor switching elements Q1 to Q4 are connected in parallel with each other by increasing the motor current IM, compact mounting can be achieved.

【0031】また、半導体スイッチング素子Q1〜Q4
および配線パターンPからの発熱量は、金属基板10を
介し放熱板3Aへ有効に伝達され、放熱板3Aから外気
に放熱されるので、金属基板10を小型化しても温度上
昇を抑制することができる。
Further, the semiconductor switching elements Q1 to Q4
In addition, the amount of heat generated from the wiring pattern P is effectively transmitted to the heat radiating plate 3A via the metal substrate 10 and is radiated to the outside air from the heat radiating plate 3A. it can.

【0032】14a〜14gは金属基板10上の配線パ
ターンPから突出して設けられた複数のリードであり、
リード14aおよび14gは、リレー46の配線パター
ンP4および導電線L3に対応している。
Reference numerals 14a to 14g denote a plurality of leads protruding from the wiring pattern P on the metal substrate 10,
The leads 14a and 14g correspond to the wiring pattern P4 and the conductive line L3 of the relay 46.

【0033】5は金属基板10と絶縁プリント基板2と
の間に介在された絶縁性の支持部材であり、金属基板1
0と絶縁プリント基板2との間の所定間隔を維持すると
共に、コンデンサ42、コネクタ45およびリレー46
が取り付けられている。絶縁プリント基板2および金属
基板10は、支持部材5を上下から挟んでおり、互いに
所定間隔を介して重合されている。
Reference numeral 5 denotes an insulating support member interposed between the metal substrate 10 and the insulated printed circuit board 2;
0 and the insulated printed circuit board 2, while maintaining a predetermined distance between the capacitor 42, the connector 45 and the relay 46.
Is attached. The insulating printed board 2 and the metal board 10 sandwich the support member 5 from above and below, and are superposed at a predetermined interval from each other.

【0034】コンデンサ42は、電極端子42aおよび
支持端子42bを介して、支持部材5上のパターンに半
田付けされている。コンデンサ42のグランド(−)側
の電極端子42aはコネクタ45のグランド端子に接続
され、陽極(+)側の電極端子42aはリード14eを
介してシャント抵抗器43に接続され、支持端子42b
はコンデンサ42の他端を支持部材5上に固定してい
る。
The capacitor 42 is soldered to a pattern on the support member 5 via an electrode terminal 42a and a support terminal 42b. The electrode terminal 42a on the ground (-) side of the capacitor 42 is connected to the ground terminal of the connector 45, the electrode terminal 42a on the anode (+) side is connected to the shunt resistor 43 via the lead 14e, and the support terminal 42b
Fix the other end of the capacitor 42 on the support member 5.

【0035】コネクタ45は例えばインサート樹脂モー
ルドの一体成形等により、フレーム状に支持部材5に取
り付けられると共に、内側に延長端子部45aを有して
いる。また、延長端子部45aは、金属基板10から棒
状に突出したリード14a〜14dに対向して電気的に
接続されている。
The connector 45 is attached to the support member 5 in a frame shape by, for example, integral molding of an insert resin mold, and has an extension terminal portion 45a inside. The extension terminal portion 45a is electrically connected to the leads 14a to 14d projecting in a bar shape from the metal substrate 10.

【0036】コネクタ45の外側端子部には、図4に示
したように、外部配線L2を介してモータ40およびバ
ッテリ41が接続されている。コネクタ45は、雄ピン
を形成していてもよく、ネジ締め式の接続端子を形成し
ていてもよい。
As shown in FIG. 4, the motor 40 and the battery 41 are connected to the outer terminal of the connector 45 via the external wiring L2. The connector 45 may form a male pin, or may form a screw-type connection terminal.

【0037】リレー46は、バッテリ41側のリレー接
点端子がコネクタ45のバッテリ端子に接続され、ブリ
ッジ回路44側のリレー接点端子がリード14aを介し
て配線パターンP4に接続されている。
In the relay 46, the relay contact terminal on the battery 41 side is connected to the battery terminal of the connector 45, and the relay contact terminal on the bridge circuit 44 side is connected to the wiring pattern P4 via the lead 14a.

【0038】このように、大きな取り付けスペースを必
要とし、かつ金属基板10上に実装しにくい大容量のコ
ンデンサ42、コネクタ45およびリレー46は、中間
層に位置する支持部材5に取り付けられ、金属基板10
上に突設したリード14a〜14gを介して配線パター
ンPに電気的に接続される。
As described above, the large-capacity capacitor 42, the connector 45, and the relay 46, which require a large mounting space and are difficult to mount on the metal substrate 10, are mounted on the support member 5 located on the intermediate layer. 10
It is electrically connected to the wiring pattern P via the leads 14a to 14g projecting upward.

【0039】従って、金属基板10上の配線パターンP
と、コンデンサ42およびリレー46の各端子部ならび
にコネクタ45の延長端子部45aとの間の構造設計の
自由度が大きくなり、コンパクトで配線長を有効に短縮
することができる。また、支持部材5の上下に配設され
た絶縁プリント基板2および金属基板10も、使用スペ
ースが有効に省略されるので小型化することができる。
Accordingly, the wiring pattern P on the metal substrate 10
In this case, the degree of freedom in the structural design between the capacitor 42 and each terminal of the relay 46 and the extension terminal 45a of the connector 45 is increased, so that the wiring length can be reduced compactly and effectively. Further, the insulating printed board 2 and the metal board 10 disposed above and below the support member 5 can also be reduced in size because the use space is effectively omitted.

【0040】一方、別の絶縁プリント基板2Aのアルミ
ナ厚膜基板上にハイブリッドICとして実装された駆動
回路47は、導電線L4を介して金属基板10上のブリ
ッジ回路44に接続され、導電線L5を介して絶縁プリ
ント基板2上のマイクロコンピュータ55に接続され
る。
On the other hand, a drive circuit 47 mounted as a hybrid IC on an alumina thick film substrate of another insulated printed circuit board 2A is connected to a bridge circuit 44 on the metal substrate 10 via a conductive line L4, and a conductive line L5 Is connected to a microcomputer 55 on the insulated printed circuit board 2.

【0041】このように、上層の絶縁プリント基板2と
は別に、分割された絶縁プリント基板2Aを用い、この
絶縁プリント基板2Aを下層の金属基板10と同一平面
上に配設することにより、金属基板10側の無駄スペー
スが解消され、さらに小型化を実現することができる。
従って、マイクロコンピュータ55およびその周辺回路
素子(駆動回路47等)の高密度実装を実現できる。
As described above, by using a divided insulating printed board 2A separately from the upper insulating printed board 2 and arranging the insulating printed board 2A on the same plane as the lower metal board 10, The useless space on the substrate 10 side is eliminated, and further downsizing can be realized.
Accordingly, high-density mounting of the microcomputer 55 and its peripheral circuit elements (such as the drive circuit 47) can be realized.

【0042】また、シールド板となる金属フレーム1A
は、放熱板3Aと協同して絶縁プリント基板2および2
Aを完全に被覆し、絶縁プリント基板2および2Aに入
力され得る電磁ノイズを確実に遮断する。また、上記問
題点を解決するために、他の装置として特開平7−23
1696号公報に開示された「電動機制御装置」があ
る。この装置は、図4に示すシャント抵抗器43に温度
係数の大きい材質のものを使用するすことで、シャント
抵抗器に大電流が流れたときにその発熱により抵抗値が
増加してモータ電流検出回路の出力が実際にモータに流
れている電流よりも大きな値になる。これにより、CP
Uはモータに過大電流が流れていると判断してモータ電
流が小さくなるように制御する。
Further, a metal frame 1A serving as a shield plate
Are insulated printed circuit boards 2 and 2 in cooperation with heat sink 3A.
A is completely covered, and electromagnetic noise that can be input to the insulated printed circuit boards 2 and 2A is reliably blocked. Further, in order to solve the above-mentioned problems, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-23
There is an "motor control device" disclosed in Japanese Patent No. 1696. In this device, by using a material having a large temperature coefficient for the shunt resistor 43 shown in FIG. 4, when a large current flows through the shunt resistor, the resistance value increases due to heat generation, and the motor current detection is performed. The output of the circuit becomes a value larger than the current actually flowing to the motor. Thereby, the CP
U determines that an excessive current is flowing through the motor and controls so that the motor current decreases.

【0043】[0043]

【発明が解決しようとする課題】以上のように構成され
た従来の電動式パワーステアリング制御装置によれば、
シャント抵抗器に大きな温度係数を持つ材質を用いるこ
とで、このシャント抵抗器に大きな電流が流れると発熱
して抵抗値が大きくなる。そして、この大きくなった抵
抗値に基づいてモータ電流を検出するため、発熱量の大
きいときには大きなモータ電流が検出され、この検出さ
れた電流値に基づいてマイクロコンピュータはモータ電
流を制御する。しかし、この場合、シャント抵抗器は自
身を流れる電流による温度上昇に影響されるだけであ
り、周囲の素子、例えばブリッジ回路を構成するFET
を温度上昇から保護することはできない。又、制御装置
を熱的破壊より保護する別の方法として、連続して操舵
を行う場合に、回路に流れた過大電流による発熱により
モータ及び回路装置が熱的に破壊されるのを防止するた
め、所定値以上のモータ電流が所定時間以上流されたこ
とを検出すると、モータ電流指令最大値Im(最大)を
時間経過と共に段階的に低減することで、ブリッジ回路
に流れる電流を時間と共に漸減させて、より多くの電流
を流さないようにする制御を行っている。しかし、この
方法では、電流制御のためのプログラムが複雑となると
共に、電流制御の応答性はプログラムの処理速度に影響
されるため,過大電流によるモータ及び回路装置の熱的
破壊を防止すると共に電流制御の応答性を確保する為に
は処理速度の速い高価なマイクロコンピュータが必要と
なり、コストアップにつながるという問題点があった。
According to the conventional electric power steering control device configured as described above,
By using a material having a large temperature coefficient for the shunt resistor, when a large current flows through the shunt resistor, heat is generated and the resistance value increases. Since the motor current is detected based on the increased resistance value, a large motor current is detected when the heat generation amount is large, and the microcomputer controls the motor current based on the detected current value. However, in this case, the shunt resistor is only affected by the temperature rise due to the current flowing through itself, and the surrounding elements, for example, FETs forming a bridge circuit
Cannot be protected from elevated temperatures. Another method of protecting the control device from thermal destruction is to prevent the motor and the circuit device from being thermally destructed due to heat generated by an excessive current flowing through the circuit when steering is performed continuously. When it is detected that a motor current equal to or more than a predetermined value has flowed for a predetermined time or more, the motor current command maximum value Im (maximum) is reduced stepwise with the passage of time, so that the current flowing in the bridge circuit gradually decreases with time. Control to prevent more current from flowing. However, in this method, the current control program becomes complicated, and the responsiveness of the current control is affected by the processing speed of the program. In order to ensure control responsiveness, an expensive microcomputer with a high processing speed is required, which leads to an increase in cost.

【0044】連続して操舵を行う場合の、他の過熱保護
方法として、モータあるいは回路装置の温度を検出し
て、所定の温度以上で最大電流を制限する方法がある。
しかし、この方法では、温度検出素子やその周辺回路が
必要となる為、コストアップにつながると共に、部品を
実装する為のスペースが必要となるため、装置の大型化
を招くという問題点があった。
As another overheat protection method for continuous steering, there is a method of detecting the temperature of a motor or a circuit device and limiting the maximum current at a predetermined temperature or higher.
However, in this method, a temperature detecting element and its peripheral circuit are required, which leads to an increase in cost, and a space for mounting components is required, which causes a problem that the apparatus becomes large. .

【0045】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、モータおよび回路素子が熱的に
破壊されるのを安価な方法で防止できる電動式パワース
テアリング制御装置を得ることを目的とする。
An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to provide an electric power steering control device capable of preventing a motor and circuit elements from being thermally destroyed by an inexpensive method. With the goal.

【0046】[0046]

【課題を解決するための手段】この発明に係る電動式パ
ワーステアリング制御装置は、車両のハンドルに対して
補助トルクを発生するモータ、このモータを駆動するた
めのモータ電流を与えるバッテリ、前記モータ電流を検
出するための電流検出手段、前記補助トルクに応じて前
記モータ電流の量と方向を制御する電流制御手段、この
電流制御手段の一部を構成する複数の半導体スイッチン
グ素子からなるブリッジ回路、少なくとも前記ブリッジ
回路及び前記電流検出手段を搭載する熱伝導性の良い基
板、この基板に密着して取り付けられた熱伝導性の良い
材料で構成された放熱板、前記ハンドルの操舵トルクを
検出するトルクセンサ、前記車両の車速を検出する車速
センサ、前記ハンドルの操舵トルクおよび前記車両の車
速に基づいて前記ブリッジ回路を制御するための駆動信
号を生成するマイクロコンピュータおよび周辺回路素子
を備えた電動式パワーステアリング制御装置において、
前記電流検出手段の抵抗は正の温度特性を持つと共に、
前記ブリッジ回路と前記電流検出手段を同一の基板上に
搭載したものである
SUMMARY OF THE INVENTION An electric power steering control device according to the present invention includes a motor for generating an auxiliary torque to a steering wheel of a vehicle, a battery for supplying a motor current for driving the motor, and the motor current. Current detection means for detecting the current, the current control means for controlling the amount and direction of the motor current according to the auxiliary torque, a bridge circuit comprising a plurality of semiconductor switching elements constituting a part of this current control means, at least A substrate with good thermal conductivity on which the bridge circuit and the current detecting means are mounted, a heat sink made of a material with good thermal conductivity attached in close contact with the substrate, and a torque sensor for detecting a steering torque of the handle A vehicle speed sensor for detecting a vehicle speed of the vehicle, a steering torque of the steering wheel and a vehicle speed of the vehicle based on the vehicle speed. The electric power steering control system having a microcomputer and a peripheral circuit element for generating a drive signal for controlling the ridge circuit,
The resistance of the current detecting means has a positive temperature characteristic,
Wherein the bridge circuit and the current detecting means are mounted on the same substrate.

【0047】この発明に係る電動式パワーステアリング
制御装置は、前記電流検出手段の抵抗が温度が高くなる
と共に抵抗値の増加率が大きくなる非線形の温度特性を
有するものである。
The electric power steering control device according to the present invention has a non-linear temperature characteristic in which the resistance of the current detecting means increases in temperature and the rate of increase in the resistance value increases.

【0048】この発明に係る電動式パワーステアリング
制御装置は、前記電流検出手段を、パワーMOS FE
Tと周辺回路素子で構成したものである。
[0048] In the electric power steering control device according to the present invention, the electric current detecting means includes a power MOS FE.
It is composed of T and peripheral circuit elements.

【0049】この発明に係る電動式パワーステアリング
制御装置は、前記電流検出手段を、洋白板で構成したも
のである。
[0049] In the electric power steering control device according to the present invention, the current detecting means is constituted by a white plate.

【0050】この発明に係る電動式パワーステアリング
制御装置は、前記ブリッジ回路及び前記電流検出手段を
実装する熱伝導性の良い基板を金属基板で構成したもの
である。
In the electric power steering control device according to the present invention, the substrate on which the bridge circuit and the current detecting means are mounted is formed of a metal substrate with good thermal conductivity.

【0051】この発明に係る電動式パワーステアリング
制御装置は、前記熱伝導性の良い基板をセラミック基板
で構成したものである。
In the electric power steering control device according to the present invention, the substrate having good heat conductivity is formed of a ceramic substrate.

【0052】この発明に係る電動式パワーステアリング
制御装置は、前記熱伝導性の良い基板を窒化アルミ基板
で構成したものである。
In the electric power steering control device according to the present invention, the substrate having good thermal conductivity is formed of an aluminum nitride substrate.

【0053】この発明に係る電動式パワーステアリング
制御装置は、電流検出手段の抵抗値を前記半導体スイッ
チング素子の抵抗値以下の値としたものである。
In the electric power steering control device according to the present invention, the resistance value of the current detecting means is set to a value equal to or less than the resistance value of the semiconductor switching element.

【0054】この発明に係る電動式パワーステアリング
制御装置は、前記電流検出手段を構成するパワーMOS
FETの熱抵抗値を、前記ブリッジ回路を構成する各
半導体スイッチング素子の熱抵抗値以下の値としたもの
である。
In the electric power steering control device according to the present invention, the power MOS
The thermal resistance of the FET is set to a value equal to or less than the thermal resistance of each semiconductor switching element forming the bridge circuit.

【0055】この発明に係る電動式パワーステアリング
制御装置は、前記電流検出手段を、前記各半導体スイッ
チング素子から所定値以内の距離に実装したものであ
る。
In the electric power steering control device according to the present invention, the current detecting means is mounted at a distance within a predetermined value from each of the semiconductor switching elements.

【0056】この発明に係る電動式パワーステアリング
制御装置は、前記電流検出手段を構成するパワーMOS
FETの抵抗値を、パワーMOS FETのゲート印
加電圧を可変することで調整可能としたものである。
In the electric power steering control device according to the present invention, the power MOS
The resistance value of the FET can be adjusted by changing the voltage applied to the gate of the power MOS FET.

【0057】この発明に係る電動式パワーステアリング
制御装置は、前記放熱板が前記ハンドルの操舵機構を収
容する金属製のハウジングである。
In the electric power steering control device according to the present invention, the radiator plate is a metal housing for accommodating the steering mechanism of the steering wheel.

【0058】この発明に係る電動式パワーステアリング
制御装置は、前記放熱板が前記モータを収容する金属製
のハウジングである。
In the electric power steering control device according to the present invention, the radiator plate is a metal housing for housing the motor.

【0059】[0059]

【発明の実施の形態】実施の形態1.以下、この発明の
実施の形態1を各添付図について説明する。図1はこの
発明の実施の形態1に係る電動式パワーステアリング制
御装置を構成する回路素子および回路素子を実装する配
線基板、配線基板を載置する放熱板、回路素子および配
線基板を収納するケース、ケースを覆うシールドカバー
を、その組立順に示す斜視図である。尚、図中、図4〜
図6と同一符号は同一または相当部分を示す。図1にお
いて、1Bはシールドカバーであって、組み付けられた
状態(図示せず)では、配線基板およびケースに取り付
けた電子回路を取り囲み、電子回路に対する電磁ノイズ
を遮断するものである。64はマイクロコンピュータ等
の電子制御ユニット(ECU)55やその周辺回路等の
小電流部品を実装する第1基板であり、絶縁プリント基
板により構成されている。65は半導体スイッチング素
子Q1〜Q4、電流検出部43Aを構成するパワーMO
S FET等の大電流部品を実装する第2基板であり、
熱伝導性に優れた金属基板にて構成されている。尚、E
CU55は演算手段を、電流検出部43Aは電流検出手
段を、半導体スイッチング素子Q1〜Q4(Q2,Q4
は図示せず)は電流制御手段をそれぞれ構成する。ま
た、本実施の形態に係る電動式パワーステアリング制御
装置の回路構成は、図4に示す従来の電動式パワーステ
アリング制御装置の回路構成におけるシャント抵抗器4
3に替えて後述(図3を参照)するMOS FET、抵
抗器、直流電源から構成される電流検出部43Aを設け
たものである。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiment 1 Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a diagram illustrating a circuit element constituting a motor-driven power steering control apparatus according to Embodiment 1 of the present invention, a wiring board on which the circuit element is mounted, a heat sink on which the wiring board is mounted, and a case accommodating the circuit element and the wiring board. FIG. 4 is a perspective view showing a shield cover for covering a case in the order of assembly. In addition, in FIG.
6 denote the same or corresponding parts. In FIG. 1, reference numeral 1B denotes a shield cover which, when assembled (not shown), surrounds the wiring board and the electronic circuit attached to the case, and blocks electromagnetic noise from the electronic circuit. Reference numeral 64 denotes a first substrate on which an electronic control unit (ECU) 55 such as a microcomputer and small current components such as peripheral circuits are mounted, and is formed of an insulated printed circuit board. Numeral 65 denotes a power switching element constituting the semiconductor switching elements Q1 to Q4 and the current detecting section 43A.
A second substrate on which a large current component such as an SFET is mounted;
It is composed of a metal substrate having excellent thermal conductivity. In addition, E
The CU 55 is an arithmetic unit, the current detecting unit 43A is a current detecting unit, and the semiconductor switching elements Q1 to Q4 (Q2, Q4
(Not shown) constitute current control means. The circuit configuration of the electric power steering control device according to the present embodiment is the same as that of the conventional electric power steering control device shown in FIG.
3 is provided with a current detector 43A composed of a MOS FET, a resistor, and a DC power supply, which will be described later (see FIG. 3).

【0060】小電流部品を絶縁プリント基板(第1基
板)64に実装し、大電流部品を金属基板(第2基板)
65に実装することで2枚の基板構造とする。その結
果、各基板64,65の面積を小さくし、これら第1基
板64と第2基板65をケース62を介して上下方向に
重ね合わせることによって装置全体を小型化することが
できる。また、半導体スイッチング素子Q1〜Q4、電
流検出部43等の大電流部品による発熱を熱伝導に優れ
た金属基板65を通して、後述する放熱板3Bへ伝える
ことによって、外部への熱放出を促進し、回路素子の熱
的ダメージを極力防止することで装置の信頼性を向上さ
せている。
A small current component is mounted on an insulated printed circuit board (first substrate) 64, and a large current component is mounted on a metal substrate (second substrate).
By mounting on 65, a two-substrate structure is obtained. As a result, the area of each of the substrates 64 and 65 is reduced, and the first substrate 64 and the second substrate 65 are vertically overlapped with the case 62 interposed therebetween. In addition, heat generated by large current components such as the semiconductor switching elements Q1 to Q4 and the current detection unit 43 is transmitted to a heat radiating plate 3B, which will be described later, through a metal substrate 65 having excellent heat conduction, thereby promoting heat release to the outside. The reliability of the device is improved by minimizing thermal damage to circuit elements.

【0061】62はケースであり、外部機器との接続用
のコネクタ45が一体的に形成されている。また、ケー
ス62は、コネクタ45のリード端子をインサートモー
ルド成形により形成しており、このリード端子は、ケー
ス62内に延長され、後述するケース凹部66の底面6
6Aに配線パターンP6を形成しており、さらに延長さ
れ、第2基板65と接続するための延長端子67を形成
している。
Reference numeral 62 denotes a case, in which a connector 45 for connection to an external device is integrally formed. In the case 62, the lead terminals of the connector 45 are formed by insert molding, and the lead terminals are extended into the case 62, and the bottom surface 6 of a case recess 66 described later is formed.
A wiring pattern P <b> 6 is formed on 6 </ b> A, and is further extended to form an extension terminal 67 for connecting to the second substrate 65.

【0062】3Bは放熱板であり、金属基板によって構
成される第2基板65と接触するように取り付けられ、
第2基板65に実装された電子部品によって発生した熱
を外部に放出するものである。また、放熱板3Bには、
ケース62の凹部66(図2を参照)と対向する部分に
凹状の切り欠き部3Cが形成されている。なお、この放
熱板3Bを備えない場合には、ケース62の凹部66に
蓋をする図示しない保護カバーを設ける。
Reference numeral 3B denotes a radiator plate, which is attached so as to be in contact with a second substrate 65 constituted by a metal substrate.
The heat generated by the electronic components mounted on the second substrate 65 is released to the outside. The heat sink 3B has
A concave cutout 3C is formed in a portion of the case 62 facing the concave portion 66 (see FIG. 2). When the heat radiating plate 3B is not provided, a protective cover (not shown) for covering the concave portion 66 of the case 62 is provided.

【0063】図2の(a)はケース62の底面を示す平
面図であり、図2の(b)はケース62を矢印A方向か
ら見た側面図である。各図に示すように、ケース62の
一部に凹部66を設け、その底面66Aにコネクタ45
のリード端子を延長した延長端子によって形成された配
線パターンP6が配設されている。回路構成部品のう
ち、コンデンサ42、リレー46、コイル49等のスペ
ース的に大きな部品を、この凹部66に挿入して取り付
け、配線パターンP6によって接続することによって、
大きな部品をスペース効率よく収納できる。コネクタ4
5のリード端子は、元々絶縁プリント基板等に配置され
る配線パターンよりも厚く、これを延長して設けた配線
パターンP6によって電気的に接続できるため、大電流
に対応して、配線パターンの幅を広くする必要がなく、
装置全体を小型化することができる。
FIG. 2A is a plan view showing the bottom surface of the case 62, and FIG. 2B is a side view of the case 62 viewed from the direction of arrow A. As shown in each figure, a concave portion 66 is provided in a part of a case 62, and a connector 45 is provided on a bottom surface 66A thereof.
A wiring pattern P6 formed by extending the lead terminals is provided. Of the circuit components, large components such as the capacitor 42, the relay 46, and the coil 49 are inserted into the concave portion 66, attached, and connected by the wiring pattern P6.
Large parts can be stored efficiently. Connector 4
The lead terminal No. 5 is thicker than the wiring pattern originally arranged on the insulated printed circuit board or the like, and can be electrically connected by the wiring pattern P6 provided by extending the lead terminal. Need not be wide,
The entire device can be reduced in size.

【0064】また、装置をさらに小型化するためにケー
ス62の高さを低くすると、コンデンサ42、リレー4
6またはコイル49の高さはケース62の高さより高く
なり、ケース62の凹部66からコンデンサ42、リレ
ー46またはコイル49の頂部が突出することになる。
このような場合には、図1に示すように、ケース62に
対向して取り付けられる放熱板3Bに凹状の切り欠き部
3Cを設けて、この切り欠き部3Cにコンデンサ42、
リレー46、コイル49等を挿入することによって、コ
ンデンサ42、リレー46、コイル49等をケース62
から突出させることなく、装置をさらに小型化すること
ができる。
If the height of the case 62 is reduced to further reduce the size of the device, the capacitor 42 and the relay 4
The height of the coil 6 or the coil 49 becomes higher than the height of the case 62, and the top of the capacitor 42, the relay 46 or the coil 49 projects from the concave portion 66 of the case 62.
In such a case, as shown in FIG. 1, a concave notch 3C is provided on a heat sink 3B attached to face the case 62, and the capacitor 42,
By inserting the relay 46, the coil 49, etc., the capacitor 42, the relay 46, the coil 49, etc.
The device can be further miniaturized without projecting from the device.

【0065】マイクロコンピュータ55や周辺回路素子
等の小電流が通電される部品を実装した第1基板64
と、ブリッジ回路44や電流検出部43Aを構成するパ
ワーMOS FET等の大電流が通電される部品を実装
した第2基板65とを接続する導電線L5は、図1に示
されるように、ケース62とは独立して設けられてい
る。このため、導電線L5を第2基板65へ接続する際
には、単なる電気部品の1つとして基板に実装すること
ができるので位置決めが容易である。また、導電線L5
を第1基板64と接続する際にも、導電線L5はケース
62に固定されていないので、位置決めが比較的容易に
できる。このように、導電線L5をケース62と独立し
て設けることによって第1基板64および第2基板65
への接続が容易に行える。
The first substrate 64 on which components such as the microcomputer 55 and peripheral circuit elements to which a small current is supplied is mounted.
As shown in FIG. 1, a conductive line L5 connecting the bridge circuit 44 and a second substrate 65 on which a component through which a large current flows, such as a power MOS FET constituting the current detecting unit 43A, is mounted. 62 is provided independently. Therefore, when the conductive line L5 is connected to the second substrate 65, it can be mounted on the substrate as one of simple electric components, and positioning is easy. In addition, the conductive line L5
Is connected to the first substrate 64, since the conductive line L5 is not fixed to the case 62, positioning can be relatively easily performed. As described above, by providing the conductive line L5 independently of the case 62, the first substrate 64 and the second substrate 65 are provided.
Connection to is easy.

【0066】以上説明したように、放熱板3B上に第2
基板65、ケース62、第1基板64を載置した後、ケ
ース62を取付ネジ61により放熱板3Bに螺合したな
らば、これら全体をシールドカバー1Bによって取り囲
むことによって、電磁ノイズによる装置の誤作動を防止
し、装置の信頼性を向上させることができる。
As described above, the second heat radiation plate 3B
After the substrate 65, the case 62, and the first substrate 64 are mounted, if the case 62 is screwed to the heat radiating plate 3B with the mounting screw 61, the entire device is surrounded by the shield cover 1B, so that erroneous operation of the device due to electromagnetic noise. Operation can be prevented and the reliability of the device can be improved.

【0067】次に、図3によって本実施の形態に係る電
流検出部43Aの構成とその動作についての詳細を説明
する。図3の(a)は、従来、抵抗器により構成した電
流検出用のシャント抵抗に対し、温度上昇に対して抵抗
値が増加する正温度特性を有するパワーMOS FET
で構成した電流検出部43Aの構成を示す図である。
Next, the configuration and operation of the current detector 43A according to the present embodiment will be described in detail with reference to FIG. FIG. 3A shows a power MOS FET having a positive temperature characteristic in which the resistance value increases as the temperature rises, compared to a current detecting shunt resistor conventionally formed of a resistor.
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a current detection unit 43A configured with.

【0068】この電流検出部43Aを構成するパワーM
OS FETは、ドレインDをリレー接点を通してバッ
テリ41のプラス端子に接続し、ソースSを配線パター
ンを通してブリッジ回路44の電流入力端およびモータ
電流検出部48に接続する。また、ゲートGとソースS
間には抵抗器Rを通して所定のバイアス電圧VGSが印加
されている。ケース温度に対するドレインD−ソースS
間の抵抗値はバイアス電圧VGSにより変化する。
The power M constituting the current detecting section 43A
The OS FET has a drain D connected to a positive terminal of the battery 41 through a relay contact, and a source S connected to a current input terminal of the bridge circuit 44 and a motor current detector 48 through a wiring pattern. The gate G and the source S
A predetermined bias voltage V GS is applied through the resistor R between them. Drain-source S for case temperature
The resistance between them varies with the bias voltage VGS .

【0069】図3の(b)は電流検出部43Aの、パワ
ーMOS FETのゲートG−ソースS間のバイアス電
圧VGSをパラメータとするパワーMOS FETのドレ
インD−ソースS間抵抗の温度特性である。図3の
(c)は電動式パワーステアリング制御装置の連続操舵
時における、通電時間に対する電流検出部43の温度変
化とパワーMOS FETのドレインD−ソースS間の
抵抗変化と、モータ電流IMの変化との諸特性を示す図
である。
FIG. 3B shows the temperature characteristics of the resistance between the drain D and the source S of the power MOS FET of the current detection unit 43A, using the bias voltage V GS between the gate G and the source S of the power MOSFET as a parameter. is there. FIG. 3C shows a change in the temperature of the current detection unit 43 with respect to the energization time, a change in the resistance between the drain D and the source S of the power MOSFET, and a change in the motor current IM during continuous steering of the electric power steering control device. It is a figure which shows various characteristics.

【0070】図3の(b)に示すように、電流検出部4
3を構成するパワーMOS FETのケース温度対ドレ
インDとソースS間の抵抗特性は、パワーMOS FE
TのゲートGとソースS間のバイアス電圧VGSを一定値
(例えばVGS=1OV)とした場合、ケース温度の上昇
と共にドレイン(D)とソース(S)間の抵抗は大きく
なる。このため、操舵装置の作動にともなうモータ電流
IMの通電により、ブリッジ回路44を構成するパワー
MOS FET Q1〜Q4が発熱すると、この熱が、
同じ熱伝導性の良い第2基板65上に実装されている電
流検出部43Aを構成するパワーMOS FETのケー
スに伝達されて、図3の(b)のケース温度対抵抗変化
に示すようにパワーMOS−FETのドレインD−ソー
スS間の抵抗が増大することで、電流検出部43Aの抵
抗値の増大に至る。
As shown in FIG. 3B, the current detector 4
3, the case temperature of the power MOS FET and the resistance characteristic between the drain D and the source S are represented by the power MOS FE.
When the bias voltage V GS between the gate G and the source S of T is set to a constant value (for example, V GS = 1OV), the resistance between the drain (D) and the source (S) increases as the case temperature increases. For this reason, when the power MOSFETs Q1 to Q4 forming the bridge circuit 44 generate heat due to the energization of the motor current IM accompanying the operation of the steering device, this heat is generated.
The power is transmitted to the case of the power MOS FET constituting the current detecting unit 43A mounted on the second substrate 65 having the same thermal conductivity, and the power is changed as shown in the case temperature-resistance change in FIG. The increase in the resistance between the drain D and the source S of the MOS-FET leads to an increase in the resistance value of the current detection unit 43A.

【0071】モータ電流IMは、電流検出部43Aを構
成するパワーMOS−FETのドレインD−ソースS間
の抵抗により電圧に変換されて検出されるため、ドレイ
ン−ソース間の抵抗の増加は等価的に該抵抗による電圧
降下の増加となる。この電圧降下はモータ電流検出部4
8により検出され、モータ電流IMとしてマイクロコン
ピュータ55における減算器57にネガティブフィード
バックされる。この結果、マイクロコンピュータ55
は、モータ電流IMをより減少させる方向に制御する。
Since the motor current IM is converted into a voltage by the resistance between the drain D and the source S of the power MOS-FET constituting the current detecting section 43A and detected, an increase in the resistance between the drain and the source is equivalent. Then, the voltage drop due to the resistance increases. This voltage drop is detected by the motor current detector 4
8 and is negatively fed back to the subtractor 57 in the microcomputer 55 as the motor current IM. As a result, the microcomputer 55
Controls the motor current IM in a direction to further decrease.

【0072】以上のように、連続操舵時には、図3の
(c)に示すように通電時間の経過と共に温度が上昇
し、ドレインD−ソースS間の抵抗値も上昇すること
で、モータ電流IMは通電時間の経過と共に変化する減
少率に従って低下するため、モータ電流IMによる発熱
によりモータ40および回路素子が熱的に破壊されるこ
とから保護することができる。
As described above, at the time of continuous steering, as shown in FIG. 3C, the temperature rises with the passage of the energization time, and the resistance between the drain D and the source S also rises. Is reduced in accordance with the decreasing rate that changes with the passage of the energization time, so that the motor 40 and the circuit elements can be protected from being thermally destroyed by heat generated by the motor current IM.

【0073】このように本実施の形態によれば、電流検
出部43Aを構成するパワーMOSFETは、連続操舵
時に温度上昇の大きいブリッジ回路44を構成するパワ
ーMOS FET Q1〜Q4と共に同じ熱伝導性の良
い第2基板65上に実装されているため、パワーMOS
FET Q1〜Q4の温度上昇に沿ってより精度良く
温度検出が可能となり、その温度検出結果に応じてモー
タ電流IMの上昇を抑えることでモータ40および回路
を熱的破壊から保護できる。
As described above, according to the present embodiment, the power MOSFET forming the current detecting section 43A has the same thermal conductivity as the power MOSFETs Q1 to Q4 forming the bridge circuit 44 having a large temperature rise during continuous steering. Since it is mounted on a good second substrate 65, a power MOS
The temperature can be more accurately detected along with the temperature rise of the FETs Q1 to Q4, and the motor 40 and the circuit can be protected from thermal destruction by suppressing the rise of the motor current IM according to the temperature detection result.

【0074】尚、連続操舵時に、回路を熱的破壊から保
護するためにモータ電流IMを当初より一定の減少率で
徐々に減少していくと、ハンドル操舵力も同時に徐々に
重くなっていくことになる。このことは、運転者に、不
自然な違和感を与えることになり、操舵性能上は好まし
くない。このような事態の改善策として、電流検出部4
3Aに、温度が高くなると共に抵抗値の増加率が大きく
なる非線形の温度特性を持たせることにより、最初は操
舵力の低減が少なく、時間と共に低減の割合を増大する
特性とすることができる。
When the motor current IM is gradually decreased at a constant rate from the beginning to protect the circuit from thermal destruction during continuous steering, the steering force of the steering wheel also gradually increases. Become. This gives the driver an unnatural feeling of unnaturalness, which is not preferable in terms of steering performance. As a measure to improve such a situation, the current detection unit 4
By giving the 3A a non-linear temperature characteristic in which the rate of increase of the resistance value increases as the temperature increases, the characteristic can be such that the reduction of the steering force is initially small and the rate of reduction increases with time.

【0075】この結果、操舵を始めると急に重くなるこ
とがなくなり、実使用時間内において、操舵の違和感を
低減することが出来る。尚、電流検出部43を構成する
パワーMOS FETは、ケース温度が高くなると共に
ドレインD−ソースS間の抵抗値の増加率が大きくなる
非線形の正方向温度特性を持つ素子である。
As a result, when the steering is started, the weight does not suddenly become heavy, and the uncomfortable feeling of the steering can be reduced within the actual use time. The power MOS FET constituting the current detector 43 is an element having a non-linear positive temperature characteristic in which the case temperature increases and the rate of increase in the resistance value between the drain D and the source S increases.

【0076】電流検出部43Aを構成するパワーMOS
FETは、モータ電流の通電により、自分自身も発熱
する。この自己発熱の影響を軽減して、ブリッジ回路4
4を構成する各パワーMOS FET Q1〜Q4の温
度をより正確に検出するためには、ドレインD−ソース
S間の抵抗値をブリッジ回路を構成する各パワーMOS
FETの抵抗値以下の値とするようにする。
Power MOS constituting current detector 43A
The FET itself generates heat when the motor current is supplied. By reducing the effect of this self-heating, the bridge circuit 4
In order to more accurately detect the temperature of each of the power MOS FETs Q1 to Q4 constituting the power MOS FET 4, the resistance between the drain D and the source S is determined by each power MOS FET constituting the bridge circuit.
The resistance is set to be equal to or less than the resistance value of the FET.

【0077】また、電流検出部43Aを構成するパワー
MOS FETが、より正確にブリッジ回路を構成する
各パワーMOS FETの温度を検出できるようにする
他の方法としては、電流検出部43Aを構成するパワー
MOS FETの熱抵抗を低減する。その結果、各パワ
ーMOS FETQ1〜Q4のケース温度は、電流検出
部43Aを構成するパワーMOS FETのドレインD
−ソースS間の抵抗変化として容易に表れる。或いは、
電流検出部43Aを構成するパワーMOS FETをブ
リッジ回路44の近傍に配置して同じ温度分布にする方
法もある。また、保護動作の性能向上のためにモータ電
流の検出精度を上げたい場合は、図3の(b)に示すよ
うにゲートG−ソースS間に印加するバイアス電圧VGS
を低減させ、電流検出抵抗(ドレインD-ソースS間抵
抗)を増やし、大きな電圧降下を発生させることで電流
検出精度を上げることも可能となる。
As another method for enabling the power MOS FETs constituting the current detecting section 43A to more accurately detect the temperature of each power MOS FET constituting the bridge circuit, the current detecting section 43A is constituted. Reduce the thermal resistance of the power MOS FET. As a result, the case temperature of each of the power MOS FETs Q1 to Q4 depends on the drain D of the power MOS FET constituting the current detection unit 43A.
-It easily appears as a resistance change between the sources S. Or,
There is also a method of arranging a power MOS FET constituting the current detection unit 43A near the bridge circuit 44 to have the same temperature distribution. When it is desired to increase the detection accuracy of the motor current in order to improve the performance of the protection operation, the bias voltage V GS applied between the gate G and the source S as shown in FIG.
, The current detection resistance (the resistance between the drain D and the source S) is increased, and a large voltage drop is generated, so that the current detection accuracy can be improved.

【0078】本実施の形態では、回路基板を第1基板6
4、第2基板65の2枚構成とし、大電流素子を実装し
た第2基板65にて発生した熱の放出のために第2基板
65を放熱板3Bに載置する構成としたが、基板構成は
これらに限られるものではない。また、放熱板3Bを特
別に設けずに、操舵機構を収納するアルミニウム製のコ
ラムハウジングあるいはラックハウジングを放熱板と
し、この放熱板に基板を熱伝導性を維持して載置する。
あるいはモータ40を収容するアルミニウム製のハウジ
ングを放熱板として利用する等、本発明の主旨に適合す
る範囲で、様々な実施形態を含むことはいうまでもな
い。
In this embodiment, the circuit board is the first board 6
4. The second substrate 65 is composed of two sheets, and the second substrate 65 is placed on the heat sink 3B for releasing heat generated in the second substrate 65 on which the large current element is mounted. The configuration is not limited to these. In addition, without specially providing the heat radiating plate 3B, an aluminum column housing or a rack housing for accommodating the steering mechanism is used as a heat radiating plate, and the substrate is placed on the heat radiating plate while maintaining thermal conductivity.
Alternatively, it goes without saying that various embodiments are included within a range compatible with the gist of the present invention, such as using an aluminum housing for housing the motor 40 as a heat sink.

【0079】また、本実施の形態では、第2基板65を
金属基板としたが、セラミック基板あるいは窒化アルミ
基板で構成しても同様な効果が得られる。また、この発
明の実施の形態では、電流検出部43Aを温度上昇に対
して抵抗値が正の温度特性を有するパワーMOS FE
Tで構成したが、抵抗が正の温度特性を持つ材料の洋白
板、あるいは同様な特性を持つ材料や電子回路で構成し
ても同様な効果が得られる。また、ブリッジ回路を構成
するパワーMOS FETのスイッチング動作時に発生
するラジオノイズの影響がわずかである場合、ラジオノ
イズ除去用のコイル49を省略しても良い。
Further, in the present embodiment, the second substrate 65 is a metal substrate, but the same effect can be obtained by using a ceramic substrate or an aluminum nitride substrate. Further, according to the embodiment of the present invention, the power MOS FE having a temperature characteristic whose resistance value is positive with respect to a temperature rise is set in the current detection unit 43A.
The same effect can be obtained by using a T white plate made of a material having a positive temperature characteristic, or a material having similar characteristics or an electronic circuit. Further, when the influence of radio noise generated at the time of the switching operation of the power MOS FET forming the bridge circuit is small, the radio noise removing coil 49 may be omitted.

【0080】[0080]

【発明の効果】この発明によれば、車両のハンドルに対
して補助トルクを発生するモータ、このモータを駆動す
るためのモータ電流を与えるバッテリ、前記モータ電流
を検出するための電流検出手段、前記補助トルクに応じ
て前記モータ電流の量と方向を制御する電流制御手段、
この電流制御手段の一部を構成する複数の半導体スイッ
チング素子からなるブリッジ回路、少なくとも前記ブリ
ッジ回路及び前記電流検出手段を搭載する熱伝導性の良
い基板、この基板に密着して取り付けられた熱伝導性の
良い材料で構成された放熱板、前記ハンドルの操舵トル
クを検出するトルクセンサ、前記車両の車速を検出する
車速センサ、前記ハンドルの操舵トルクおよび前記車両
の車速に基づいて前記ブリッジ回路を制御するための駆
動信号を生成するマイクロコンピュータおよび周辺回路
素子を備えた電動式パワーステアリング制御装置におい
て、前記電流検出手段の抵抗は正の温度特性を持つと共
に、前記ブリッジ回路と前記電流検出手段を同一の基板
上に搭載することで、電流検出手段の抵抗による発熱だ
けでなく、ブリッジ回路による発熱にも対応してモータ
電流を低減させることができ、モータおよび回路の熱的
な破壊の防止を、高価なマイクロコンピュータを使用せ
ずに実現できるという効果を奏する。
According to the present invention, a motor for generating an auxiliary torque to a steering wheel of a vehicle, a battery for supplying a motor current for driving the motor, a current detecting means for detecting the motor current, Current control means for controlling the amount and direction of the motor current according to auxiliary torque,
A bridge circuit composed of a plurality of semiconductor switching elements constituting a part of the current control means, a substrate having good heat conductivity on which at least the bridge circuit and the current detection means are mounted, and a heat conduction closely attached to the board; A radiator plate made of a material having good performance, a torque sensor for detecting a steering torque of the steering wheel, a vehicle speed sensor for detecting a vehicle speed of the vehicle, and controlling the bridge circuit based on a steering torque of the steering wheel and a vehicle speed of the vehicle. In a motor-driven power steering control device including a microcomputer for generating a drive signal for performing the operation and a peripheral circuit element, the resistance of the current detecting means has a positive temperature characteristic, and the bridge circuit and the current detecting means are the same. By mounting on a substrate, not only heat generation due to the resistance of the current detection means, but also Also it is possible to reduce the motor current in response to heat generated by the circuit, there is an effect that the prevention of thermal destruction of the motor and the circuit can be realized without using an expensive microcomputer.

【0081】この発明によれば、前記電流検出手段の抵
抗は、温度が高くなると共に抵抗値の増加率が大きくな
る非線形の温度特性を有することで、モータおよび回路
の熱的な破壊の防止を、高価なマイクロコンピュータを
使用せずに、また操舵の性能を損なうことなく実現でき
るという効果を奏する。
According to the present invention, the resistance of the current detecting means has a non-linear temperature characteristic in which the rate of increase of the resistance value increases as the temperature increases, thereby preventing thermal destruction of the motor and the circuit. The advantage is that the present invention can be realized without using an expensive microcomputer and without impairing the steering performance.

【0082】この発明によれば、前記電流検出手段を、
パワーMOS FETと周辺回路素子で構成したので、
モータおよび回路の熱的な破壊の防止を、高価なマイク
ロコンピュータを使用せずに実現できるという効果を奏
する。
According to the present invention, the current detecting means includes:
Because it is composed of power MOS FET and peripheral circuit elements,
This has the effect of preventing thermal destruction of the motor and the circuit without using an expensive microcomputer.

【0083】この発明によれば、前記電流検出手段を、
洋白板で構成したので、モータおよび回路の熱的な破壊
の防止を、高価なマイクロコンピュータを使用せずに実
現できるという効果を奏する。
According to the present invention, the current detecting means includes:
Since it is made of a white plate, it is possible to prevent the motor and the circuit from being thermally damaged without using an expensive microcomputer.

【0084】この発明によれば、前記電流制御手段及び
前記電流検出手段を実装する熱伝導性の良い基板を金属
基板で構成したので、モータおよび回路の熱的な破壊の
防止を、高価なマイクロコンピュータを使用せずに実現
できるという効果を奏する。
According to the present invention, since the substrate having good thermal conductivity on which the current control means and the current detection means are mounted is made of a metal substrate, it is possible to prevent the motor and the circuit from being thermally destroyed by using an expensive microcontroller. This has the effect of realizing it without using a computer.

【0085】この発明によれば、前記熱伝導性の良い基
板をセラミック基板で構成したので、モータおよび回路
の熱的な破壊の防止を、高価なマイクロコンピュータを
使用せずに実現できるという効果を奏する。
According to the present invention, since the substrate having good thermal conductivity is formed of a ceramic substrate, it is possible to prevent the motor and the circuit from being thermally destroyed without using an expensive microcomputer. Play.

【0086】この発明によれば、前記熱伝導性の良い基
板を窒化アルミ基板で構成したので、モータおよび回路
の熱的な破壊の防止を、高価なマイクロコンピュータを
使用せずに実現できるという効果を奏する。
According to the present invention, since the substrate having good thermal conductivity is formed of the aluminum nitride substrate, the motor and the circuit can be prevented from being thermally destroyed without using an expensive microcomputer. To play.

【0087】この発明によれば、電流制御手段は、ブリ
ッジ回路を構成する複数の半導体スイッチング素子を備
え、前記電流検出手段の抵抗値を前記半導体スイッチン
グ素子の抵抗値以下の値としたので、モータおよび回路
の熱的な破壊の防止を、高価なマイクロコンピュータを
使用せずに、また電流検出手段の抵抗自身による発熱の
影響を軽減して実現できるという効果を奏する。
According to the present invention, the current control means includes a plurality of semiconductor switching elements forming a bridge circuit, and the resistance of the current detection means is set to a value equal to or less than the resistance of the semiconductor switching elements. In addition, it is possible to prevent the thermal destruction of the circuit without using an expensive microcomputer and to reduce the influence of the heat generated by the resistance of the current detecting means.

【0088】この発明によれば、前記電流検出手段を構
成するパワーMOS FETの熱抵抗値を、前記電流制
御手段を構成する各半導体スイッチング素子の熱抵抗値
以下の値としたので、モータおよび回路の熱的な破壊の
防止を、高価なマイクロコンピュータを使用せずに、ま
た電流検出手段の抵抗自身による発熱の影響を軽減して
実現できるという効果を奏する。
According to the present invention, the thermal resistance of the power MOS FET constituting the current detecting means is set to a value equal to or less than the thermal resistance of each semiconductor switching element constituting the current controlling means. This prevents the thermal destruction of the current detecting means without using an expensive microcomputer and reduces the effect of heat generated by the resistance of the current detecting means.

【0089】この発明によれば、前記電流検出手段を、
前記各半導体スイッチング素子から所定値以内の距離に
実装したので、モータ及び回路の熱的な破壊の防止を高
価なマイクロコンピュータを使用せずに、また、より正
確に前記各半導体スイッチング素子の温度を検出できる
という効果を奏する。
According to the present invention, the current detecting means includes:
Since it is mounted within a predetermined distance from each of the semiconductor switching elements, it is possible to prevent thermal destruction of the motor and the circuit without using an expensive microcomputer, and to more accurately control the temperature of each of the semiconductor switching elements. This has the effect of being detectable.

【0090】この発明によれば、前記電流検出手段を構
成するパワーMOS FETの抵抗値を、パワーMOS
FETのゲート印加電圧を可変することで調整可能と
したので、モータ及び回路装置の熱的な破壊の防止を高
価なマイクロコンピュータを使用せずに実現出来ると共
に、ゲート印加電圧を低減して、電流検出部の抵抗値を
増やすことで、電流検出精度を上げ、性能向上をはかる
ことが出来るという効果を奏する。
According to the present invention, the resistance value of the power MOS FET constituting the current detecting means is changed by the power MOS FET.
Since the adjustment can be performed by changing the gate applied voltage of the FET, the thermal destruction of the motor and the circuit device can be prevented without using an expensive microcomputer, and the gate applied voltage can be reduced to reduce the current. By increasing the resistance value of the detection unit, it is possible to improve the current detection accuracy and improve the performance.

【0091】この発明によれば、前記放熱板が前記ハン
ドルの操舵機構を収容する金属製のハウジングとしたの
で、放熱板を別個に設ける必要が無くなり、装置を安価
に構成できるという効果を奏する。
According to the present invention, since the heat radiating plate is a metal housing for accommodating the steering mechanism of the handle, there is no need to provide a separate heat radiating plate, and the apparatus can be constructed at low cost.

【0092】この発明によれば、前記放熱板が前記モー
タを収容する金属製のハウジングとしたので、放熱板を
別個に設ける必要が無くなり、装置を安価に構成できる
という効果を奏する。
According to the present invention, since the heat radiating plate is a metal housing for accommodating the motor, it is not necessary to provide a separate heat radiating plate, so that the apparatus can be constructed at a low cost.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の実施の形態1にかかる電動式パワー
ステアリング制御装置の構成を示す構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram illustrating a configuration of an electric power steering control device according to a first embodiment of the present invention;

【図2】 本発明の実施の形態1にかかる電動式パワー
ステアリング制御装置の構成の一部の詳細を示す図であ
る。
FIG. 2 is a diagram showing details of a part of the configuration of the electric power steering control device according to the first embodiment of the present invention;

【図3】 本発明の実施の形態1にかかる電動式パワー
ステアリング制御装置の構成の一部と諸特性の説明を示
す図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a part of the configuration of the electric power steering control device according to the first embodiment of the present invention and a description of various characteristics;

【図4】 一般的な電動式パワーステアリング制御装置
の回路構成を示す回路図である。
FIG. 4 is a circuit diagram showing a circuit configuration of a general electric power steering control device.

【図5】 一般的な電動式パワーステアリング制御装置
の構成を示す構成図である。
FIG. 5 is a configuration diagram showing a configuration of a general electric power steering control device.

【図6】 従来の電動式パワーステアリング制御装置の
構成を示す構成図である。
FIG. 6 is a configuration diagram showing a configuration of a conventional electric power steering control device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

3B 放熱板、42 コンデンサ、43A 電流検出部
(シャント抵抗器)、44 ブリッジ回路、46 リレ
ー、49 コイル、62 ケース、65 第2基板、6
7 延長端子。
3B heat sink, 42 capacitor, 43A current detector (shunt resistor), 44 bridge circuit, 46 relay, 49 coil, 62 case, 65 second board, 6
7 Extension terminal.

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 車両のハンドルに対して補助トルクを発
生するモータ、このモータを駆動するためのモータ電流
を与えるバッテリ、前記モータ電流を検出するための電
流検出手段、前記補助トルクに応じて前記モータ電流の
量と方向を制御する電流制御手段、この電流制御手段の
一部を構成する複数の半導体スイッチング素子からなる
ブリッジ回路、少なくとも前記ブリッジ回路及び前記電
流検出手段を搭載する熱伝導性の良い基板、この基板に
密着して取り付けられた熱伝導性の良い材料で構成され
た放熱板、前記ハンドルの操舵トルクを検出するトルク
センサ、前記車両の車速を検出する車速センサ、前記ハ
ンドルの操舵トルクおよび前記車両の車速に基づいて前
記ブリッジ回路を制御するための駆動信号を生成するマ
イクロコンピュータおよび周辺回路素子を備えた電動式
パワーステアリング制御装置において、前記電流検出手
段の抵抗は正の温度特性を持つと共に、前記ブリッジ回
路と前記電流検出手段を同一の基板上に搭載したことを
特徴とする電動式パワーステアリング制御装置。
A motor for generating an auxiliary torque to a steering wheel of a vehicle; a battery for supplying a motor current for driving the motor; a current detecting means for detecting the motor current; Current control means for controlling the amount and direction of the motor current, a bridge circuit comprising a plurality of semiconductor switching elements constituting a part of the current control means, and having at least the bridge circuit and the current detection means having good thermal conductivity. A board, a radiator plate made of a material having good thermal conductivity attached in close contact with the board, a torque sensor for detecting a steering torque of the steering wheel, a vehicle speed sensor for detecting a vehicle speed of the vehicle, a steering torque of the steering wheel And a microcomputer for generating a drive signal for controlling the bridge circuit based on a vehicle speed of the vehicle And a resistance of the current detecting means has a positive temperature characteristic, and the bridge circuit and the current detecting means are mounted on the same substrate. Electric power steering control device.
【請求項2】 前記電流検出手段の抵抗は、温度が高く
なると共に抵抗値の増加率が大きくなる非線形の温度特
性を有することを特徴とする請求項1に記載の電動式パ
ワーステアリング制御装置。
2. The electric power steering control device according to claim 1, wherein the resistance of the current detection means has a non-linear temperature characteristic in which the rate of increase of the resistance value increases as the temperature increases.
【請求項3】 前記電流検出手段を、パワーMOS F
ETと周辺回路素子で構成したことを特徴とする請求項
1に記載の電動式パワーステアリング制御装置。
3. A power MOS F.
2. The electric power steering control device according to claim 1, wherein the electric power steering control device comprises an ET and peripheral circuit elements.
【請求項4】 前記電流検出手段を、洋白板で構成した
ことを特徴とする請求項1に記載の電動式パワーステア
リング制御装置。
4. The electric power steering control device according to claim 1, wherein said current detecting means is constituted by a white plate.
【請求項5】 前記ブリッジ回路及び前記電流検出手段
を実装する熱伝導性の良い基板を金属基板で構成したこ
とを特徴とする請求項1に記載の電動式パワーステアリ
ング制御装置。
5. The electric power steering control device according to claim 1, wherein the substrate having good thermal conductivity on which the bridge circuit and the current detecting means are mounted is formed of a metal substrate.
【請求項6】 前記熱伝導性の良い基板をセラミック基
板で構成したことを特徴とする請求項1に記載の電動式
パワーステアリング制御装置。
6. The electric power steering control device according to claim 1, wherein the substrate having good thermal conductivity is formed of a ceramic substrate.
【請求項7】 前記熱伝導性の良い基板を窒化アルミ基
板で構成したことを特徴とする請求項1に記載の電動式
パワーステアリング制御装置。
7. The electric power steering control device according to claim 1, wherein the substrate having good thermal conductivity is formed of an aluminum nitride substrate.
【請求項8】 前記電流検出手段の抵抗値を前記半導体
スイッチング素子の抵抗値以下の値としたことを特徴と
する請求項1に記載の電動式パワーステアリング制御装
置。
8. The electric power steering control device according to claim 1, wherein a resistance value of said current detecting means is set to a value equal to or less than a resistance value of said semiconductor switching element.
【請求項9】 前記電流検出手段を構成するパワーMO
S FETの熱抵抗値を、前記ブリッジ回路を構成する
各半導体スイッチング素子の熱抵抗値以下の値としたこ
とを特徴とする請求項3に記載の電動式パワーステアリ
ング制御装置。
9. A power MO constituting said current detecting means.
4. The electric power steering control device according to claim 3, wherein a thermal resistance value of the SFET is equal to or less than a thermal resistance value of each semiconductor switching element included in the bridge circuit.
【請求項10】 前記電流検出手段を、前記各半導体ス
イッチング素子から所定値以内の距離に実装したことを
特徴とする請求項1に記載の電動式パワーステアリング
制御装置。
10. The electric power steering control device according to claim 1, wherein said current detecting means is mounted at a distance within a predetermined value from each of said semiconductor switching elements.
【請求項11】 前記電流検出手段を構成するパワーM
OS FETの抵抗値を、パワーMOS FETのゲー
ト印加電圧を可変することで調整可能としたことを特徴
とする請求項3に記載の電動式パワーステアリング制御
装置。
11. A power M constituting said current detecting means.
4. The electric power steering control device according to claim 3, wherein the resistance value of the OS FET can be adjusted by changing a gate application voltage of the power MOS FET.
【請求項12】 前記放熱板が前記ハンドルの操舵機構
を収容する金属製のハウジングであることを特徴とする
請求項1に記載の電動式パワーステアリング制御装置。
12. The electric power steering control device according to claim 1, wherein the radiator plate is a metal housing that accommodates a steering mechanism of the steering wheel.
【請求項13】 前記放熱板が前記モータを収容する金
属製のハウジングであることを特徴とする請求項1に記
載の電動式パワーステアリング制御装置。
13. The electric power steering control device according to claim 1, wherein the radiator plate is a metal housing for housing the motor.
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