JP2020188657A - 電力変換装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エミッションノイズの低減を図った電力変換装置を提供する。【解決手段】電力変換装置は、電力変換回路が設けられた多層基板３０を備える。多層基板３０に形成されている配線パターンには、電力変換回路の高電位側に接続されて電力供給する電源パターンと、電力変換回路の低電位側に接続されたグランドパターンとが含まれている。電源パターンには、多層基板３０の表層３１、３２（第１層）に形成された電源パターンＰ１２、Ｐ２２つまり第１層電源パターン部が含まれている。グランドパターンには、多層基板３０の内層３３（第２層）に形成されたグランドパターンＰ１３、Ｐ２３つまり第２層グランドパターン部が含まれている。電源パターンＰ１２、Ｐ２２およびグランドパターンＰ１３、Ｐ２３は、多層基板３０の板面に対して垂直な方向から見て、少なくとも一部が互いに重畳するように配置されている。【選択図】図４

Description

この明細書における開示は、供給される電力を変換して出力する電力変換装置に関する。

特許文献１には、インバータ回路を備える電力変換装置が記載されている。このインバータ回路の基板に形成された配線パターンには、電源パターンとグランドパターンが含まれている。電源パターンは、電源の正側とインバータ回路の正側とを接続する。グランドパターンは、電源の負側とインバータ回路の負側とを接続する。

特開２０１７−１４３２０３号公報

さて、基板レイアウトに関し、特許文献１に記載の電源パターンとグランドパターンは、基板の板面に対して垂直な方向から見て互いに干渉しないように配置されている。そうすると、このように配置された両パターンは、上記垂直な方向から見て基板上でループを形成するレイアウトとなる。その結果、ループ状の両パターンがアンテナとして機能し、インバータ回路のスイッチングにより生じたノイズが、電磁波であるエミッションノイズとして放射される。

開示される１つの目的は、エミッションノイズの低減を図った電力変換装置を提供することである。

上記目的を達成するため、開示された１つの態様は、
供給される電力を変換して出力する電力変換回路（１２０、２２０）と、電力変換回路が設けられた多層基板（３０）と、を備え、
多層基板に形成されている配線パターンには、電力変換回路の高電位側に接続されて電力供給する電源パターンと、電力変換回路の低電位側に接続されたグランドパターンとが含まれており、
電源パターンには、多層基板の第１層（３１、３２）に形成された第１層電源パターン部（Ｐ１２、Ｐ２２）が含まれており、
グランドパターンには、多層基板の第２層（３３）に形成された第２層グランドパターン部（Ｐ１３、Ｐ２３）が含まれており、
第１層電源パターン部および第２層グランドパターン部は、多層基板の板面に対して垂直な方向である板面垂直方向から見て、少なくとも一部が互いに重畳するように配置されている電力変換装置とされる。

ここで、電源パターンとグランドパターンを単層基板に形成すると、特許文献１の如く両パターンがループを形成してエミッションノイズが生じる。これに対し、ここに開示された電力変換装置では、多層基板が採用されることで、以下のような基板レイアウトにすることを実現可能にしている。すなわち、第１層電源パターン部および第２層グランドパターン部は、互いに異なる層に形成されている。そして、これら両パターン部は、板面垂直方向から見て、少なくとも一部が互いに重畳するように配置されている。そのため、両パターン部によって形成されるループが小さくなるので、ループによるアンテナ機能を低下させることができ、ひいてはエミッションノイズを低減できる。

尚、上記括弧内の参照番号は、後述する実施形態における具体的な構成との対応関係の一例を示すものにすぎず、技術的範囲を何ら制限するものではない。

第１実施形態に係るステアリングシステムを示す概略構成図である。 図１に示すステアリングシステムに適用された駆動装置の断面図である。 図２に示す駆動装置の回路図である。 図２に示す駆動装置に適用されたインバータを、モータの側から見た底面図である。 図２に示す駆動装置に適用されたインバータを、モータの反対側から見た上面図である。 第１実施形態に係るインバータの断面図である。 図４の拡大図であり、インバータから電源の負側へ流れる電流の経路を示す図である。 図５の拡大図であり、モータからインバータへ流れる電流の経路を示す図である。

以下、本開示の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。尚、各実施形態において対応する構成要素には同一の符号を付すことにより、重複する説明を省略する場合がある。各実施形態において構成の一部分のみを説明している場合、当該構成の他の部分については、先行して説明した他の実施形態の構成を適用することができる。

（第１実施形態）
図１に示すように、本実施形態による駆動装置１は、電動のモータ８０と、電力変換装置としての電子制御装置（ＥＣＵ１０）と、を備える。この駆動装置１は、車両のステアリング操作を補助するための電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ８）に適用される。図１は、ＥＰＳ８を備えるステアリングシステム９０の全体構成を示すものである。ステアリングシステム９０は、操舵部材であるステアリングホイール９１、ステアリングシャフト９２、ピニオンギア９６、ラック軸９７、車輪９８、および、ＥＰＳ８等を備える。

ステアリングホイール９１は、ステアリングシャフト９２と接続される。ステアリングシャフト９２には、操舵トルクを検出するトルクセンサ９４が設けられる。トルクセンサ９４は、系統毎に設けられる２つのトルク検出部９４１、９４２を有する。トルク検出部９４１、９４２の検出値は、対応するマイクロコンピュータ（図３参照）であるマイコン１７０、２７０に出力される。ステアリングシャフト９２の先端には、ピニオンギア９６が設けられる。ピニオンギア９６は、ラック軸９７に噛み合っている。ラック軸９７の両端には、タイロッド等を介して一対の車輪９８が連結される。

運転者がステアリングホイール９１を回転させると、ステアリングホイール９１に接続されたステアリングシャフト９２が回転する。ステアリングシャフト９２の回転運動は、ピニオンギア９６によってラック軸９７の直線運動に変換される。一対の車輪９８は、ラック軸９７の変位量に応じた角度に操舵される。

ＥＰＳ８は、駆動装置１、ならびに、モータ８０の回転を減速してステアリングシャフト９２に伝える動力伝達部としての減速ギア８９等を備える。ステアリングシャフト９２がＥＰＳ８の駆動対象である。

図２および図３に示すように、モータ８０は、３相ブラシレスモータである。モータ８０は、操舵に要するトルクの一部または全部を出力するものであって、バッテリ１９９、２９９から電力が供給されることにより駆動され、減速ギア８９を正逆回転させる。

モータ８０は、巻線組としての第１巻線１８０および第２巻線２８０を有する。巻線１８０、２８０は、電気的特性が同等であり、共通のステータ８４０に、互いに電気角を３０［ｄｅｇ］ずらしてキャンセル巻きされる。これに応じて、巻線１８０、２８０には、位相φが３０［ｄｅｇ］ずれた相電流が通電されるように制御される。

以下、第１巻線１８０の通電制御に係る構成の組み合わせを第１系統Ｌ１、第２巻線２８０の通電制御に係る構成の組み合わせを第２系統Ｌ２とする。第１系統Ｌ１の構成を主に１００番台で付番し、第２系統Ｌ２の構成を主に２００番台で付番し、系統Ｌ１、Ｌ２にて実質的に同様の構成には下２桁が同じとなるように付番し、適宜説明を省略する。

図２に示すように、駆動装置１は、モータ８０の軸方向の一方側にＥＣＵ１０が一体的に設けられており、いわゆる「機電一体型」である。ＥＣＵ１０は、モータ８０に対して減速ギア８９の反対側に設けられている。ＥＣＵ１０は、回転軸８７０の中心線Ａｘに対して同軸に配置されている。機電一体型とすることで、搭載スペースに制約のある車両において、ＥＣＵ１０とモータ８０とを効率的に配置することができる。以下適宜、単に「軸方向」、「径方向」という場合、モータ８０における軸方向、径方向を意味するものとする。

モータ８０は、ステータ８４０、ロータ８６０、回転軸８７０および、これらを収容するハウジング８３０等を備える。ステータ８４０は、ハウジング８３０に固定されており、巻線１８０、２８０が巻回される。ロータ８６０は、ステータ８４０の径方向内側に設けられ、ステータ８４０に対して相対回転可能に設けられる。

回転軸８７０は、ロータ８６０に嵌入され、ロータ８６０と一体に回転する。回転軸８７０は、軸受８３５、８３６により、ハウジング８３０に回転可能に支持される。回転軸８７０のＥＣＵ１０側の端部は、ハウジング８３０からＥＣＵ１０側に突出する。回転軸８７０のＥＣＵ１０側の端部には、検出対象としてのマグネット８７５が設けられる。

ハウジング８３０は、筒状のケース８３４、ケース８３４の一端に設けられるリアフレームエンド８３７、および、ケース８３４の他端に設けられるフロントフレームエンド８３８を有する。

リアフレームエンド８３７には、回転軸８７０が挿通配置される開口部８３７ａが形成されている。また、リアフレームエンド８３７には、リード線挿通孔８３９が形成される。リード線挿通孔８３９には、巻線１８０、２８０の各相と接続されるリード線２８５が挿通される。リード線２８５は、リード線挿通孔８３９からＥＣＵ１０側に取り出される。リード線２８５は、モータ線接続部１８６、２８６（図４および図５参照）に挿通され、はんだ等により基板３０に接続される。

ＥＣＵ１０は、基板３０、および、基板３０に実装される各種電子部品を有する。基板３０は、基板接続部１５５、２５５に挿通されるボルト２５９（図２参照）にて、リアフレームエンド８３７のモータ８０とは反対側の面に固定される。ボルト２５９は、導電材料にて形成されている。基板３０のモータ８０側の面をモータ面３０１、モータ８０とは反対側の面をカバー面３０２とする。カバー４６０は、略有底筒状に形成され、リアフレームエンド８３７の径方向外側に嵌まり合う。カバー４６０は、基板３０を覆うように設けられ、外部の衝撃からＥＣＵ１０を保護したり、ＥＣＵ１０内への埃や水等の侵入を防止したりする。カバー４６０の側面には、開口４６１が設けられる。

コネクタ３５０は、ベース部３５１、コネクタ部３５５およびコネクタ端子３６０を有する。コネクタ３５０は、ボルト３５０ａ等により基板３０に固定され、開口４６１から径方向外側に取り出される。なお、コネクタ３５０が軸方向に取り出される構造であってもよい。開口４６１は、ベース部３５１の外壁に設けられるフランジ３５２の外側に嵌まり合う。

コネクタ部３５５は、カバー４６０の外側に位置し、図示しないハーネス等を挿抜可能に設けられる。コネクタ部３５５は、第１系統Ｌ１側に接続される第１コネクタ部と、第２系統Ｌ２側に接続される第２コネクタ部とに分割される。

コネクタ端子３６０は、ベース部３５１の径方向内側から突出する。コネクタ端子３６０には、第１電源端子、第１グランド端子、第１信号端子、第２電源端子、第２グランド端子、および、第２信号端子が含まれる。

第１電源端子、第１グランド端子および第１信号端子の各々は、第１電源端子接続部１５１、第１グランド端子接続部１５２および第１信号端子接続部１５３に、基板３０のモータ面３０１側から挿入されて電気的に接続される（図４および図５参照）。

第２電源端子、第２グランド端子および第２信号端子の各々は、第２電源端子接続部２５１、第２グランド端子接続部２５２および第２信号端子接続部２５３に、基板３０のモータ面３０１側から挿入されて電気的に接続される（図４および図５参照）。図４および図５では信号端子数が各系統で６ずつであるが、任意の端子数であってよい。

図３に駆動装置１の回路構成を示す。ＥＣＵ１０は、第１巻線１８０に対応して設けられる第１インバータ１２０、第１モータリレー１２７〜１２９、第１電源リレー１３１、１３２、第１コンデンサ１３４および第１コイル１３５を有する。さらにＥＣＵ１０は、第２巻線２８０に対応して設けられる第２インバータ２２０、第２モータリレー２２７〜２２９、第２電源リレー２３１、２３２、第２コンデンサ２３４および第２コイル２３５を有する。

第１系統Ｌ１の第１インバータ１２０等には、第１バッテリ１９９から電力が供給される。第２系統Ｌ２の第２インバータ２２０等には、第２バッテリ２９９から電力が供給される。本実施形態では、グランドについても第１系統Ｌ１と第２系統Ｌ２とで分離している。また、第１巻線１８０の通電は、第１マイコン１７０により制御され、第２巻線２８０の通電は、第２マイコン２７０により制御される。すなわち本実施形態では、第１系統Ｌ１と第２系統Ｌ２とが独立して設けられる完全冗長構成をなしている。

第１インバータ１２０は、３相インバータであって、第１スイッチング素子１２１〜１２６がブリッジ接続されている。スイッチング素子１２１〜１２３は、高電位側に接続されて上アームＨを構成する。スイッチング素子１２４〜１２６は、低電位側に接続されて下アームＬを構成する。対になるＵ相のスイッチング素子１２１、１２４の接続点は第１Ｕ相コイル１８１の一端に接続される。対になるＶ相のスイッチング素子１２２、１２５の接続点は第１Ｖ相コイル１８２の一端に接続される。対になるＷ相のスイッチング素子１２３、１２６の接続点は第１Ｗ相コイル１８３の一端に接続される。コイル１８１〜１８３の他端は結線される。スイッチング素子１２４〜１２６の低電位側には、コイル１８１〜１８３の電流を検出する電流検出素子であるシャント抵抗１３７〜１３９が設けられる。

第２インバータ２２０は第１インバータ１２０と同様の構成である。すなわち、スイッチング素子２２１〜２２３は、高電位側に接続されて上アームＨを構成する。スイッチング素子２２４〜２２６は、低電位側に接続されて下アームＬを構成する。ＵＶＷ相各々の上下アーム回路の出力点はＵＶＷ相コイルの各々に結線される。スイッチング素子２２４〜２２６の低電位側には、コイル２８１〜２８３の電流を検出する電流検出素子であるシャント抵抗２３７〜２３９が設けられる。

第１モータリレー１２７〜１２９は、第１インバータ１２０と第１巻線１８０との間に設けられ、第１インバータ１２０と第１巻線１８０とを断接可能に設けられる。Ｕ相のモータリレー１２７はスイッチング素子１２１、１２４の接続点とＵ相コイル１８１との間に設けられる。Ｖ相のモータリレー１２８はスイッチング素子１２２、１２５の接続点とＶ相コイル１８２との間に設けられる。Ｗ相のモータリレー１２９はスイッチング素子１２３、１２６の接続点とＷ相コイル１８３との間に設けられる。第２モータリレー２２７〜２２９は、第１モータリレー１２７〜１２９と同様の構成であり、ＵＶＷ相各々について設けられている。

第１電源リレー１３１、１３２は、寄生ダイオードの向きが逆向きとなるように直列接続され、第１バッテリ１９９と第１インバータ１２０との間に設けられる。第２電源リレー２３１、２３２は、寄生ダイオードの向きが逆向きとなるように直列接続され、第２バッテリ２９９と第２インバータ２２０との間に設けられる。これにより、バッテリ１９９、２９９が誤って逆向きに接続された場合に逆向きの電流が流れるのを防ぎ、ＥＣＵ１０を保護する。

プリドライバ１７６は、第１マイコン１７０からの制御信号に基づいて駆動信号を出力する。この駆動信号により、第１スイッチング素子１２１〜１２６、第１モータリレー１２７〜１２９および第１電源リレー１３１、１３２は、オンオフ作動するように制御される。第２系統Ｌ２のプリドライバ２７６は、第１系統Ｌ１のプリドライバ１７６と同様に機能する。すなわち、第２スイッチング素子２２１〜２２６、第２モータリレー２２７〜２２９および第２電源リレー２３１、２３２は、プリドライバ２７６によりオンオフ制御される。なお、煩雑になることを避けるため、図３中において、モータリレーおよび電源リレーへの制御線は省略されている。

第１コンデンサ１３４は第１インバータ１２０と並列に接続され、第２コンデンサ２３４は第２インバータ２２０と並列に接続される。コンデンサ１３４、２３４は、例えばアルミ電解コンデンサである。第１コイル１３５は第１バッテリ１９９と第１電源リレー１３１との間に設けられ、第２コイル２３５は第２バッテリ２９９と第２電源リレー２３１との間に設けられる。

第１コンデンサ１３４および第１コイル１３５、ならびに、第２コンデンサ２３４および第２コイル２３５は、フィルタ回路を構成する。これらのフィルタ回路は、バッテリ１９９、２９９を共用する他の装置から伝わるノイズを低減する。さらにフィルタ回路は、駆動装置１からバッテリ１９９、２９９を共用する他の装置に伝わるノイズを低減する。また、コンデンサ１３４、２３４は、電荷を蓄えることで、インバータ１２０、２２０への電力供給を補助する。

系統間グランド接続コンデンサ４１は、第１系統グランドＧ１と、第２系統のグランドＧ２とを接続する。第１機電接続コンデンサ１４２は、第１系統グランドＧ１と、モータ８０のハウジング８３０とを接続する。第２機電接続コンデンサ２４２は、第２系統グランドＧ２と、ハウジング８３０とを接続する。コンデンサ４１、１４２、２４２は、例えばセラミックコンデンサである。

基板３０のモータ面３０１を図４、カバー面３０２を図５に示す。説明のため、カバー面３０２の配置を反転し、いずれも紙面左側が第１系統Ｌ１、右側が第２系統Ｌ２となるように記載した。

図４に示すように、基板３０のモータ面３０１には、スイッチング素子１２１〜１２６、２２１〜２２６とシャント抵抗１３７〜１３９、２３７〜２３９が実装される。さらにモータ面３０１には、モータリレー１２７〜１２９、２２７〜２２９と電源リレー１３１、１３２、２３１、２３２が実装される。さらにモータ面３０１には、統合ＩＣ１７５、２７５と回転角センサ２９（センサ素子）が実装される。統合ＩＣ１７５にはプリドライバ１７６が含まれ、統合ＩＣ２７５にはプリドライバ２７６が含まれる。回転角センサ２９は、回転軸８７０に設けられたマグネット８７５による磁界の変化を検出することで、回転軸８７０の回転角度に応じた検出信号を出力する。

図５に示すように、基板３０のカバー面３０２には、コンデンサ１３４、２３４とコイル１３５、２３５が実装される。さらにカバー面３０２には、系統間グランド接続コンデンサ４１、機電接続コンデンサ１４２、２４２（図３参照）とマイコン１７０、２７０が実装される。

図４および図５に示すように、基板３０は、スリット３０５にて電気的に２つに分離されている。一方の領域のモータ面３０１およびカバー面３０２に、第１系統Ｌ１に係る部品が実装される。他方の領域のモータ面３０１およびカバー面３０２に、第２系統Ｌ２に係る部品が実装される。

回転角センサ２９は、基板３０のうちリアフレームエンド８３７の開口部８３７ａに対向する領域（開口対向領域）に配置されている。回転角センサ２９は、モータ面３０１においてスリット３０５を跨いで実装される。系統間グランド接続コンデンサ４１はカバー面３０２においてスリット３０５を跨いで実装され、第１系統グランドＧ１と第２系統グランドＧ２とを接続する。

モータ面３０１側において、基板接続部１５５、２５５の外縁には、ハウジング接続パターン１５６、２５６が、表面レジスト層から円環状に露出する。また、カバー面３０２側において、基板接続部１５５、２５５の外縁には、ハウジング接続パターン１５７、２５７が表面レジスト層から露出する。

同一箇所に形成されるハウジング接続パターン１５６、１５７は、基板接続部１５５の内周面に形成されるスルーホールランドで電気的に接続されており、同電位である。同様に、ハウジング接続パターン２５６、２５７の各々も同電位である。ハウジング接続パターン１５６、１５７、２５６、２５７は、例えば図示しないボルトによって、ハウジング８３０と電気的に接続されており、同電位である。また、ハウジング接続パターン１５６、１５７、２５６、２５６の外縁には、全周に亘ってスリットが形成されており、基板３０上の他の配線パターンとは電気的に接続されていない、いわゆる「浮き島」の状態となっている。

第１機電接続コンデンサ１４２は、第１系統Ｌ１のグランドパターンＰ１３（図５参照）と、ハウジング接続パターン１５７とを接続する。第２機電接続コンデンサ２４２は、第２系統Ｌ２のグランドパターンＰ２３（図５参照）と、ハウジング接続パターン２５７とを接続する。ハウジング８３０は、車両グランドと接続されている。すなわち、コンデンサ４１、１４２、２４２は、いずれもグランド間を接続するコンデンサである。また、系統間グランド接続コンデンサ４１は、系統Ｌ１、Ｌ２のパワー系回路のグランド間を接続している、とも言える。

本実施形態では、駆動装置１がＥＰＳ８に適用されており、短時間で大電流が通電されるため、スイッチングノイズやリンギングノイズが発生する。このようなノイズＮの発生源は、主にＥＣＵ１０の回路内であり、発生したノイズがコネクタ３５０およびモータ８０を経由して車両側へ伝搬する虞がある。そこで、ボルトを用いて基板３０のグランドとハウジング８３０とを電気的に接続し、モータ８０側からＥＣＵ１０側へのノイズ帰還経路を形成する。これにより、ＥＣＵ１０の回路内で発生したノイズは、ノイズ源に帰還し、車両側へのノイズ伝搬が抑制される。

図６に示すように、本実施形態に係る基板３０には多層基板が用いられている。基板３０には、複数の配線層、絶縁層３４、表面レジスト層３７およびビア等が形成されている。配線層には、導電性を有する配線が設けられている。配線層の各層の間には、電気絶縁性を有する絶縁層３４が配置されている。

配線層には、表層３１、３２および内層３３が含まれる。表層３１、３２は、全配線層のうちの最外部に位置する層である。内層３３は、全配線層のうちの内部に位置する層である。図６の例では内層３３が４層（複数層）である。表層３１、３２は、表面レジスト層３７で覆われている。表層３１を覆う表面レジスト層３７は、モータ面３０１を形成する。表層３２を覆う表面レジスト層３７は、カバー面３０２を形成する。

ビアには、スルーホールビア（図示せず）とインナービア３５ａ、３６ａが含まれる。スルーホールビアは、表層３１、３２および内層３３の全て（全配線層）を貫通する形状である。インナービア３５ａは、１つの表層３１、３２と、その隣の１つの内層３３に跨って延びる形状である。インナービア３６ａは、表層３１、３２を除き、全ての内層３３に跨って延びる形状である。インナービア３５ａはレーザ加工により形成され、インナービア３６ａはドリル加工により形成されている。

スルーホールビアとインナービア３６ａの内面には、導電部材としてのメッキ３６が施されている。なお、メッキ３６は内部に空間を形成する筒形状である。インナービア３６ａの筒内部には、図示しない非導電部材が詰め込まれている。その一方で、インナービア３５ａには導電部材が埋め込まれている。この導電部材は中実形状であり、以下の説明では中実ビア３５と記載する。中実ビア３５およびメッキ３６は、任意の配線層に形成されている配線パターンどうしを電気接続する。メッキ３６や中実ビア３５の材質の具体例としては銅が挙げられる。

配線層に形成されている配線パターンの一部は、図３に示す各電子部品を接続する配線として機能する。この配線パターンには、先述したグランドパターンＰ１３、Ｐ２３や電源パターンＰ１１、Ｐ１２、Ｐ２１、Ｐ２２が含まれている。これらのパターンは、第１系統Ｌ１および第２系統Ｌ２各々に設けられている。

＜グランドパターンの詳細＞
グランドパターンＰ１３、Ｐ２３は、グランドＧ１、Ｇ２の一部を提供するものであり、先述したグランド端子接続部１５２、２５２に電気接続されている。また、グランドパターンＰ１３、Ｐ２３は、カバー面３０２側の表層３２において、機電接続コンデンサ１４２、２４２、および系統間グランド接続コンデンサ４１に電気接続される。グランドパターンＰ１３、Ｐ２３の各々は、モータ面３０１側の表層３１において、コンデンサ１３４、２３４の低電位側端子、およびシャント抵抗１３７〜１３９、２３７〜２３９に電気接続されている。

図７および図８に示すグランドパターンＰ１３、Ｐ２３は、全配線層の各々に設けられたグランドパターンの一部であり、他のグランドパターンは図示省略されている。図示されるグランドパターンＰ１３、Ｐ２３は、内層３３に設けられている。

異なる配線層に設けられた同一系統のグランドパターン同士は、複数の中実ビア３５とメッキ３６によって接続されている。例えば図６では、内層３３のグランドパターンＰ１３と、表層３１に設けられたグランドパターンＰ１３ａとが、複数の中実ビア３５とメッキ３６によって接続されている。例えば図７および図８では、シャント抵抗１３７〜２３９の低電位側端子に接続される図示しない表層３１のグランドパターンと、内層３３のグランドパターンＰ１３、Ｐ２３とが、複数の中実ビア３５で接続されている。

第１系統Ｌ１のグランドパターンＰ１３は、基板３０の板面に対して垂直な方向（板面垂直方向）から見て、電源リレー１３１、１３２、スイッチング素子１２１〜１２６およびシャント抵抗１３７〜１３９の全体を含む形状である。第２系統Ｌ２のグランドパターンＰ２３も同様にして、板面垂直方向から見て、電源リレー２３１、２３２、スイッチング素子２２１〜２２６およびシャント抵抗２３７〜２３９の全体を含む形状である。換言すれば、電源リレー２３１、２３２、スイッチング素子２２１〜２２６およびシャント抵抗２３７〜２３９等の部品の全体が、板面垂直方向から見てグランドパターンＰ１３、Ｐ２３に重畳する。

カバー面３０２に設けられたコイル１３５、２３５およびコンデンサ１３４、２３４についても、板面垂直方向から見て、グランドパターンＰ１３、Ｐ２３に全体が重畳する。表層３１、３２に設けられた部品のうちグランドパターンＰ１３、Ｐ２３に重畳する上記部品群を、グランドパターン重畳部品と呼ぶ。グランドパターン重畳部品に接続された中実ビア３５についても、グランドパターンＰ１３、Ｐ２３に重畳する。例えば、図７および図８に示すように、シャント抵抗２３７〜２３９に接続された中実ビア３５や、電源リレー１３１に接続された中実ビア３５についても、板面垂直方向から見て、グランドパターンＰ１３、Ｐ２３に全体が重畳する。

＜電源パターンの詳細＞
電源パターンＰ１１〜Ｐ２２は、インバータ１２０、２２０の高電位側に接続されて電力供給する。各系統の電源パターンＰ１１〜Ｐ２２は、モータ面３０１側の表層３１において、コンデンサ１３４、２３４の高電位側端子、および電源リレー１３２、２３２に電気接続されている。各系統の電源パターンＰ１１〜Ｐ２２は、スイッチング素子１２１〜１２３、２２１〜２２３の高電位側端子に電気接続されている。

図７および図８に示す電源パターンＰ１１〜Ｐ２２は、全配線層の各々に設けられた電源パターンの一部であり、他の電源パターンは図示省略されている。図示される電源パターンＰ１１、Ｐ２１は、カバー面３０２側の表層３２に設けられている。図示される電源パターンＰ１２、Ｐ２２は、モータ面３０１側の表層３１に設けられている。

異なる配線層に設けられた同一系統の電源パターン同士は、複数の中実ビア３５とメッキ３６によって接続されている。例えば図７および図８では、第１電源リレー１３１、２３１が接続される表層３１の電源パターンＰ１２、Ｐ２２と、表層３２の電源パターンＰ１１、Ｐ２１とが、複数の中実ビア３５とメッキ３６によって接続されている。

表層３２に設けられた第１系統Ｌ１の電源パターンＰ１１は、板面垂直方向から見て、電源端子接続部１５１およびコイル１３５の全体を含む形状である。表層３２に設けられた第２系統Ｌ２の電源パターンＰ２１も同様にして、板面垂直方向から見て、電源端子接続部２５１およびコイル２３５の全体を含む形状である。換言すれば、電源端子接続部１５１、２５１およびコイル１３５、２３５の全体が、板面垂直方向から見て電源パターンＰ１１、Ｐ２１に重畳する。

表層３１に設けられた第１系統Ｌ１の電源パターンＰ１２は、板面垂直方向から見て、スイッチング素子１２１〜１２３および電源リレー１３１、１３２の全体を含む形状である。表層３１に設けられた第２系統Ｌ２の電源パターンＰ２２も同様にして、板面垂直方向から見て、スイッチング素子２２１〜２２３および電源リレー２３１、２３２の全体を含む形状である。換言すれば、スイッチング素子１２１〜２２３および電源リレー１３１〜２３２の全体が、板面垂直方向から見て電源パターンＰ１２、Ｐ２２に重畳する。

表層３１に設けられた部品のうち電源パターンＰ１２、Ｐ２２に重畳する上記部品群を、電源パターン重畳部品と呼ぶ。電源パターン重畳部品に接続された中実ビア３５についても、電源パターンＰ１２、Ｐ２２に重畳する。例えば、図７および図８に示すように、電源リレー１３１、２３１に接続された中実ビア３５についても、板面垂直方向から見て電源パターンＰ１１〜Ｐ２２に重畳する。

＜電流のモータ出力経路＞
次に、電源パターンＰ１１〜Ｐ２２およびグランドパターンＰ１３、Ｐ２３を流れる基板３０上での電流経路について、図７および図８を用いて説明する。なお、第１系統Ｌ１と第２系統Ｌ２とでは、各々独立した電流経路で電流が流れる。

先ず、図中の第２系統Ｌ２に付した矢印Ｉ１〜Ｉ４を用いて、第２バッテリ２９９からＥＣＵ１０へ供給された電流がモータ８０へ出力されるまでの電流経路を説明する。なお、第１系統Ｌ１については、矢印Ｉ１〜Ｉ４の図示を省略しているが、第２系統Ｌ２と同様の電流経路が形成されている。

図７の矢印Ｉ１に示すように、電源端子接続部２５１から供給された電流は、電源パターンＰ２１とコイル２３５を流れる。その後、図８の矢印Ｉ２に示すように、中実ビア３５とメッキ３６を通じて電源パターンＰ２２へ流れ込む。その後、電源パターンＰ２２を流れる電流は、各相の上アームＨが有するスイッチング素子２２１〜２２３に分配される。その後、図８の矢印Ｉ３に示すように、各相の上アームＨと下アームＬの中点、つまりスイッチング素子２２１〜２２３の低電位側から、モータリレー２２７〜２２９へ電流が流れる。その後、図８の矢印Ｉ４に示すように、モータリレー２２７〜２２９からモータ線接続部２８６へ電流が流れ、第２巻線２８０へと電流が流れ込む。

要するに、概略、電源パターンＰ２１は基板３０の外周縁に近い部分に配置される。電源パターンＰ２２は、電源パターンＰ２１よりも基板３０中心に近い部分に配置される。電源パターンＰ２２を流れる電流は、基板３０の外周縁近傍部分から中心部分に向かって流れる（矢印Ｉ２参照）。

矢印Ｉ２に示す電流は、概略、スリット３０５に沿う向きに、スリット３０５に平行に流れる。矢印Ｉ３、Ｉ４に示す電流は、概略、基板３０の中心部分から外周縁近傍部分に向かって流れる。矢印Ｉ３、Ｉ４に示す電流の方向は、スリット３０５に対して垂直な方向である。なお、矢印Ｉ３、Ｉ４は３相各々の電流を示しているが、矢印Ｉ３、Ｉ４に示す電流経路では各相の電流が同時に流れることはなく、交互に流れるように制御されている。

＜電流のグランド流入経路＞
次に、図中の第１系統Ｌ１に付した矢印Ｉ５〜Ｉ８を用いて、モータ８０からＥＣＵ１０へ流れ込んだ電流が、グランドへ流入するまでの電流経路を説明する。なお、第２系統Ｌ２については、矢印Ｉ５〜Ｉ８の図示を省略しているが、第１系統Ｌ１と同様の電流経路が形成されている。

図８の矢印Ｉ５に示すように、第１巻線１８０からモータ線接続部１８６へと流れ込んだ電流は、モータリレー１２７〜１２９へ流れる。その後、図８の矢印Ｉ６に示すように、各相のモータリレー１２７〜１２９から、下アームＬが有するスイッチング素子１２４〜１２６へ電流が流れる。その後、図８の矢印Ｉ７に示すように、各相のスイッチング素子１２４〜１２６からシャント抵抗１３７〜１３９へ電流が流れる。その後、中実ビア３５とメッキ３６を通じてグランドパターンＰ１３へ流れ込む。各相からグランドパターンＰ１３へ流れ込んだ電流は、図８の矢印Ｉ８に示すように、第１グランド端子接続部１５２へ流れ込む。

要するに、概略、グランドパターンＰ１３は基板３０のスリット３０５に近い部分に配置され、スリット３０５に沿う向きに延びる偏平形状である。グランドパターンＰ１３を流れる電流は、基板３０の中心部分から外周縁近傍部分に向かって、スリット３０５に沿う向きに流れる（矢印Ｉ８参照）。つまり、グランドパターンＰ１３を流れる電流は、電源パターンＰ１２を流れる電流に対向して流れる。

矢印Ｉ５、Ｉ６に示す電流は、概略、基板３０の外周縁近傍部分から中心部分に向かって流れる。矢印Ｉ５、Ｉ６に示す電流の方向は、スリット３０５に対して垂直な方向である。なお、矢印Ｉ５、Ｉ６は３相各々の電流を示しているが、矢印Ｉ５、Ｉ６に示す電流経路では各相の電流が同時に流れることはなく、交互に流れるように制御されている。

＜配線パターンの位置関係＞
第１系統Ｌ１のグランドパターンＰ１３は、板面垂直方向から見て、第１系統Ｌ１の電源パターンＰ１１、Ｐ１２の全体を含む形状である。第２系統Ｌ２のグランドパターンＰ２３も同様にして、板面垂直方向から見て、第２系統Ｌ２の電源パターンＰ２１、Ｐ２２の全体を含む形状である。換言すれば、電源パターンＰ１１〜Ｐ２２の全体が、板面垂直方向から見てグランドパターンＰ１３、Ｐ２３に重畳する。

複数の配線層のうち、モータ面３０１側の表層３１を「第１層」とし、第１層の隣に位置する内層３３を「第２層」とした場合において、各パターンの面積は以下の大小関係となっている。第１系統Ｌ１において、第２層に設けられたグランドパターンＰ１３である第２層グランドパターン部の面積は、第１層に設けられた電源パターンＰ１２である第１層電源パターン部の面積より大きい。

また、カバー面３０２側の表層３２を「第１層」とした場合には、第２層に設けられたグランドパターンＰ１３である第２層グランドパターン部の面積は、第１層に設けられた電源パターンＰ１１である第１層電源パターン部の面積より大きい。

先述した通り、回転角センサ２９は、基板３０のうち回転軸８７０が挿通配置される開口部８３７ａに対向する領域（開口対向領域）に配置されている。そして、電源パターンおよびグランドパターンは、板面垂直方向から見て、回転角センサ２９と重畳しない位置に配置されている。

＜実装部品の位置関係＞
インバータ１２０、２２０を構成する回路を「電力変換回路」とし、電力変換回路は、以下に説明する「オンオフ変動部」「電源部」「出力部」の各々に区分けされる。

オンオフ変動部は、電力変換回路のうち、電流のオンオフが切り替わるように変動する部分である。オンオフ変動部には、上アームＨを構成するスイッチング素子１２１〜１２３、２２１〜２２３と、下アームＬを構成するスイッチング素子１２４〜１２６、２２４〜２２６と、シャント抵抗１３７〜２３９と、これらを連結する配線と、が含まれる。

電源部は、オンオフ変動部へ電力供給する部分である。電源部には、相毎の上アームＨへ電力供給する配線（Ｐ配線）が含まれている。Ｐ配線には電源パターンＰ１２、Ｐ２２が含まれる。

なお、Ｐ配線からは、各相のいずれかの上アームＨへ常時電力供給される。そのため、Ｐ配線を流れる電流については、電流のオンオフが切り替わるように変動することはない。Ｐ配線から分岐して各々のスイッチング素子１２１へ引き込まれる配線には、Ｐ配線と同様にしてオンオフ変動しない部分が含まれる。例えば、２つの電源リレー１３１、１３２間の部分や、電源リレー１３２とスイッチング素子１２１の間の部分は、オンオフ変動しない。その一方で、２つのスイッチング素子１２１、１２２間の部分や、２つのスイッチング素子１２２、１２３間の部分は、オンオフ変動し、オンオフ変動部に該当する。

出力部は、オンオフ変動部から出力される電流が流れる部分である。出力部には、上アームＨと下アームＬの中点と、モータリレー１２７〜２２９とを接続する配線（Ｏ配線）が含まれている。さらに出力部には、モータリレー１２７〜２２９およびモータ線接続部１８６、２８６も含まれる。さらに出力部には、モータリレー１２７〜２２９とモータ線接続部１８６、２８６とを接続する配線（Ｏ配線）も含まれる。

なお、Ｏ配線には、上アームＨから出力される電流と下アームＬから出力される電流とが交互に流れる。そのため、Ｏ配線を流れる電流の向きは周期的に変化するものの、Ｏ配線を流れる電流は、電流オン期間と電流オフ期間とが交互に切り替わるように変動することはない。

オンオフ変動部は、板面垂直方向から見て電源部と出力部の間に配置されている。詳細には、オンオフ変動部のうち、三相分の下アームＬ（シャント抵抗を含む）の部分が、電源パターンＰ１１、Ｐ２２とモータリレー１２７〜２２９の間に配置されている。

以下、これらの配置について詳細に説明する。基板３０は、第１系統Ｌ１の領域と第２系統Ｌ２の領域に区画されている。これらの領域の境界は直線状であり、例えば直線状のスリット３０５が区画の境界となっている。この境界直線（スリット３０５）に対して垂直な方向において、板面垂直方向から見て、電源部、オンオフ変動部および出力部は順に並べて配置されている。電源部は、出力部よりも境界直線に近い側に配置されている。出力部は、電源部よりも外周縁に近い側に配置されている。

シャント抵抗１３７〜２３９は、板面垂直方向から見て、下アームＬのスイッチング素子１２４〜２２６と出力部の間の領域から外れた位置に配置されている。さらに詳細には、シャント抵抗１３７〜２３９は、板面垂直方向から見て、上アームＨのスイッチング素子１２１〜２２３と下アームＬのスイッチング素子１２４〜２２６の間の領域から外れた位置に配置されている。

＜作用効果＞
以上に詳述した本実施形態によれば、第１系統Ｌ１において、第１層電源パターン部に相当する電源パターンＰ１１、Ｐ１２と、第２層グランドパターン部に相当するグランドパターンＰ１３とは、板面垂直方向から見て互いに重畳するように配置されている。そのため、板面垂直方向から見て、電源パターンＰ１１、Ｐ１２とグランドパターンＰ１３によって形成されるループが小さくなる。そのため、板面垂直方向から見て、電源パターンＰ１１、Ｐ１２とグランドパターンＰ１３によって形成されるループが小さくなる。

同様にして、第２系統Ｌ２において、第１層電源パターン部に相当する電源パターンＰ２１、Ｐ２２と、第２層グランドパターン部に相当するグランドパターンＰ２３とは、板面垂直方向から見て互いに重畳するように配置されている。そのため、板面垂直方向から見て、電源パターンＰ２１、Ｐ２２とグランドパターンＰ２３によって形成されるループが小さくなる。

したがって、系統毎において、ループ状の両パターンがアンテナとして機能することを抑制できる。そのため、インバータ回路のスイッチングにより生じたノイズが、電磁波であるエミッションノイズとして放射されることを抑制できる。また、上記スイッチングノイズの他にも、両パターンに大電流が流れることにより生じる電磁波ノイズについても、ループが小さくなることにより抑制される。

さらに本実施形態では、第１層および第２層に跨って延びるインナービア３５ａと、インナービア３５ａに設けられた中実ビア３５（導電部材）を備える。グランドパターンＰ１３には、第１層に形成された第１層グランドパターン部が含まれている。図６に示すグランドパターンＰ１３ａが第１層グランドパターン部に相当する。第２層のグランドパターンＰ１３と第１層のグランドパターンＰ１３ａは、複数の中実ビア３５により電気接続されている。

ここで、電力変換回路の配線では、大電流を流すことによる発熱を低減させるべく、配線を厚くしてインピーダンスを下げることが望ましい。しかし、配線を厚くすると、基板製造制約により配線幅や配線ギャップが大きくなってしまい、微細な配線ができなくなる。そのため、高密度レイアウトが要求される制御回路の配線には不向きである。したがって、電力変換回路と制御回路の両方を同一基板に設けて小型化を図ろうとすると、インピーダンス低下と配線微細化の両立が課題となる。

この点に着目し、本実施形態では、上述の如く、異なる層の各々に設けられたグランドパターンＰ１３、Ｐ１３ａを、複数の中実ビア３５で接続している。そのため、異なる層のグランドパターンＰ１３、Ｐ１３ａを低インピーダンスで電流を流すことができる。よって、配線を厚くすることなくインピーダンスを低減することを実現でき、インピーダンス低下と配線微細化の両立を実現できる。

しかも、異なる層の各々に設けられたグランドパターンＰ１３、Ｐ１３ａを中実ビア３５で接続している。そのため、内部に空間を形成する筒形状のメッキ３６で接続する場合に比べて、インピーダンス低下を促進できる。また、このようにインピーダンスを低下できることに伴って、グランドパターンＰ１３、Ｐ１３ａの発熱低減や電圧変動で低減の効果も発揮される。

さらに本実施形態では、電流のオンオフが切り替わるように変動するオンオフ変動部は、板面垂直方向から見て、電源部と出力部の間に配置されている。これによれば、ノイズが生じやすいオンオフ変動部が、電圧安定の電源部と出力部の間に配置されるので、オンオフ変動部で生じたノイズがエミッションノイズとして放射されることを抑制できる。

ここで、シャント抵抗１３７〜２３９はグランドパターンＰ１３、Ｐ２３に接続されるものである。そのため、シャント抵抗１３７〜２３９を電源パターンＰ１２、Ｐ２２に近づけて配置するほど、上記ループが小さくなる。この点を鑑み、本実施形態では、シャント抵抗１３７〜２３９は、板面垂直方向から見て、下アームＬのスイッチング素子１２４〜２２６と出力部の間の領域から外れた位置に配置されている。そのため、上記領域にシャント抵抗１３７〜２３９が配置されている場合に比べて、上記ループを小さくでき、エミッションノイズ抑制の効果を促進できる。

さらに本実施形態では、基板３０のうち、回転軸８７０の中心線Ａｘ上に回転角センサ２９（センサ素子）が配置されている。より具体的には、基板３０のうち、回転軸８７０が挿通配置される開口部８３７ａに対向する開口対向領域に、回転角センサ２９が配置されている。そして、電源パターンＰ１１〜Ｐ２２およびグランドパターンＰ１３、Ｐ２３は、板面垂直方向から見て、回転角センサ２９と重畳しない位置に配置されている。

これによれば、マグネット８７５による磁界の変化が、電源パターンＰ１１〜Ｐ２２やグランドパターンＰ１３、Ｐ２３を流れる大電流から影響を受けることを抑制できる。よって、回転角センサ２９による検出精度低下を抑制できる。

さらに本実施形態では、第２層グランドパターン部の面積は、第１層電源パターン部の面積より大きい。具体的には、系統毎において、グランドパターンＰ１３、Ｐ２３の面積は、電源パターンＰ１２、Ｐ２２の面積より大きい。そのため、グランドの電位安定を促進できる。また、板面垂直方向から見て、第１層電源パターン部の全体が第２層グランドパターン部に重畳している。そのため、部分的に重畳している場合に比べて、先述したループをより一層小さくできる。

ここで、表層では各種の電子部品が実装されるため、内層に比べて配線パターンの面積を大きく確保することが困難である。この点を鑑みた本実施形態では、電源パターン部Ｐ１２、Ｐ２２が形成される第１層が表層であり、グランドパターン部Ｐ１３、Ｐ２３が形成される第２層が内層である。そのため、グランドパターン部Ｐ１３、Ｐ２３の面積を大きく確保することを容易に実現でき、グランド電位の安定化を向上できる。

さらに本実施形態では、電力変換回路は、車両の操舵力を発揮するＥＰＳ８のモータ８０へ電力を供給するものである。ＥＰＳ８用のモータ８０は、大電流が瞬時的に流れる特性があるため、エミッションノイズが生じやすい。そのため、本実施形態によるエミッションノイズ抑制の効果が、好適に発揮される。

（他の実施形態）
以上、本開示の複数の実施形態について説明したが、各実施形態の説明において明示している構成の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても複数の実施形態の構成同士を部分的に組み合わせることができる。そして、複数の実施形態及び変形例に記述された構成同士の明示されていない組み合わせも、以下の説明によって開示されているものとする。

図８に示す実施形態では、板面垂直方向から見て、第１層電源パターン部の全体が第２層グランドパターン部に重畳している。これに対し、第１層電源パターン部の一部が第２層グランドパターン部に重畳していてもよい。

図６に示す実施形態では、第１層グランドパターン部および第２層グランドパターン部は、複数の中実ビア３５で接続されているが、１つの中実ビア３５で接続でもよい。また、中実形状の導電部材（中実ビア３５）に替えて、メッキ等の中空形状の導電部材であってもよい。図６に示す実施形態では、中実ビア３５は、２層分の配線層を接続しているが、３層以上の配線層を接続してもよいし、全ての配線層を接続してもよい。

図８に示す実施形態では、オンオフ変動部は、板面垂直方向から見て、電源部と出力部の間に配置されている。これに対し、オンオフ変動部の一部または全部が、電源部と出力部の間の領域から外れた位置に配置されていてもよい。また、図８の例では、電源部は、出力部よりも境界直線に近い側に配置され、出力部は、電源部よりも外周縁に近い側に配置されている。これに対し、これら電源部と出力部の配置が逆であってもよい。

図８に示す実施形態では、シャント抵抗１３７〜２３９は、下アームＬのスイッチング素子１２４〜２２６と出力部の間の領域から外れた位置に配置されている。これに対し、シャント抵抗１３７〜２３９の一部または全部が上記領域に位置していてもよい。

図８に示す実施形態では、電源パターンおよびグランドパターンの両方が、板面垂直方向から見て回転角センサ２９と重畳しない位置に配置されている。これに対し、電源パターンおよびグランドパターンの少なくとも一方が、回転角センサ２９と重なる配置であってもよい。

図８に示す実施形態では、重畳の対象となる第１層電源パターン部が表層３１、３２に設けられているが、内層３３に設けられた電源パターン部が重畳の対象であってもよい。また、重畳の対象となる第２層グランドパターン部は、内層３３に設けられたものに限らず、表層３１、３２に設けられたものでもよい。

図８に示す実施形態では、モータ面３０１側の第１層電源パターン部と、カバー面３０２側の第１層電源パターン部の両方が、第２層グランドパターン部に重畳している。これに対し、いずれか一方が重畳する構成であってもよい。

図８に示す実施形態では、第２層グランドパターン部の面積は、第１層電源パターン部の面積より大きい。これに対し、これらの面積大小関係は逆であってもよい。

図２に示す例では、リアフレームエンド８３７に開口部８３７ａが形成され、その開口部８３７ａに回転軸８７０が挿通配置されている。そして、回転軸８７０の先端に取り付けられたマグネット８７５が、開口部８３７ａから露出して回転角センサ２９に対向している。これに対し、上記開口部８３７ａが廃止され、回転角センサ２９とマグネット８７５の間にリアフレームエンド８３７の一部が介在していてもよい。但し、この場合であっても、回転軸８７０の中心線Ａｘ上に回転角センサ２９を配置することが望ましい。

上記第１実施形態では、電源パターン部Ｐ１２、Ｐ２２が形成される第１層が表層であり、グランドパターン部Ｐ１３、Ｐ２３が形成される第２層が内層である。これに対し、第１層が内層であってもよい。また、第２層が表層であってもよい。

図１に示す実施形態では、電力変換装置は、ＥＰＳ８用のモータ８０を電力供給対象としている。これに対し、例えば車両走行用のモータ等、他のモータを電力供給対象としてもよい。また、上記第１実施形態では、基板３０に設けられる電力変換回路に、インバータ１２０、２２０を構成する回路が適用されているが、昇圧回路が適用されてもよい。

図３に示す実施形態では、駆動装置１のうち第１系統Ｌ１を構成する部品と第２系統Ｌ２を構成する部品とが、１枚の基板３０に実装されている。これに対し、これらの部品を複数の基板に分けて実装してもよい。第１系統Ｌ１を構成する部品には、第１インバータ１２０、第１モータリレー１２７〜１２９、第１電源リレー１３１、１３２、第１コンデンサ１３４および第１コイル１３５等が挙げられる。第２系統Ｌ２を構成する部品には、第２インバータ２２０、第２モータリレー２２７〜２２９、第２電源リレー２３１、２３２、第２コンデンサ２３４および第２コイル２３５等が挙げられる。

図３に示す実施形態では、スイッチング素子１２１〜１２６、モータリレー１２７〜１２９および電源リレー１３１、１３２は、いずれもＭＯＳＦＥＴである。これに対し、ＩＧＢＴやサイリスタ等であってもよい。また、電源リレー１３１、１３２はメカリレーであってもよい。また、第２系統Ｌ２についても第１系統Ｌ１と同様にして、ＭＯＳＦＥＴに替えてＩＧＢＴやサイリスタ、メカリレーであってもよい。

図３に示す実施形態では、系統間グランド接続コンデンサ４１を備えているが、この系統間グランド接続コンデンサ４１は廃止されていてもよい。図３に示す実施形態では、機電接続コンデンサ１４２、２４２を備えているが、これらの機電接続コンデンサ１４２、２４２は廃止されていてもよい。この場合、系統毎のグランドパターンまたは系統毎の電源パターンが、スリット３０５により分離された各領域に分けて配置されることを、廃止してもよい。

なお、系統間グランド接続コンデンサ４１は、基板３０に実装され、系統ごとのグランドを電気的に接続する。これにより、モータ巻線１８０、２８０等を経由して他系統側に伝搬したノイズを、基板３０上にて、自系統に帰還させる経路を形成することができる。また、機電接続コンデンサ１４２、２４２は、ハウジング接続パターン１５６、１５７、２５６、２５７と、基板３０のグランドパターンとを接続する。これにより、モータ８０側に伝搬したノイズを、インバータ１２０、２２０を含むＥＣＵ１０側に帰還させる低インピーダンスの経路を形成することができる。したがって、車両等、駆動装置１の外部へのノイズの伝搬を低減することができる。

上記第１実施形態では、１枚の共通した基板３０に、電力変換回路と、電力変換回路の作動を制御する制御回路とが設けられている。電力変換回路はインバータ１２０、２２０により提供され、制御回路は、マイコン１７０、２７０およびプリドライバ１７６、２７６により提供される。そして、基板３０に、電力変換回路が有する電力配線パターンと、制御回路が有する制御配線パターン（図示せず）の両方が形成されている。電力配線パターンの具体例としては、グランドパターンＰ１３、Ｐ２３や電源パターンＰ１１、Ｐ２１等が挙げられる。これに対し、電力変換回路と制御回路とを別々の基板に設けてもよい。この場合、電力配線パターンと制御配線パターンが別々の基板に設けられることとなる。

上記第１実施形態では、２系統の電力変換回路の各々に対して制御回路が備えられており、制御回路についても２系統に構成されている。これに対し、２系統の電力変換回路の各々に対して制御回路が共通化されており、制御回路については１系統に構成されていてもよい。また、電力変換回路を含めて全て１系統の構成としてもよい。

１２０ 電力変換回路、 １２４、１２５、１２６ スイッチング素子、 １３７ シャント抵抗、 １８０ 巻線、 ２２０ 電力変換回路、 ２２４、２２５、２２６ スイッチング素子、 ２３７ シャント抵抗、 ２８０ 巻線、 ２９ センサ素子、 ３０ 多層基板、 ３１、３２ 第１層、 ３３ 第２層、 ３５ 導電部材（中実ビア）、 ３５ａ ビア、 ８０ モータ、 ８３０ ハウジング、 ８３７ａ 開口部、 ８４０ ステータ、 ８６０ ロータ、 ８７０ 回転軸、 Ｐ１２ 第１層電源パターン部、 Ｐ１３ 第２層グランドパターン部、 Ｐ１３ａ 第１層グランドパターン部、 Ｐ２２ 第１層電源パターン部、 Ｐ２３ 第２層グランドパターン部。

Claims (10)

1. 供給される電力を変換して出力する電力変換回路（１２０、２２０）と、前記電力変換回路が設けられた多層基板（３０）と、を備え、
   前記多層基板に形成されている配線パターンには、前記電力変換回路の高電位側に接続されて電力供給する電源パターンと、前記電力変換回路の低電位側に接続されたグランドパターンとが含まれており、
   前記電源パターンには、前記多層基板の第１層（３１、３２）に形成された第１層電源パターン部（Ｐ１２、Ｐ２２）が含まれており、
   前記グランドパターンには、前記多層基板の第２層（３３）に形成された第２層グランドパターン部（Ｐ１３、Ｐ２３）が含まれており、
   前記第１層電源パターン部および前記第２層グランドパターン部は、前記多層基板の板面に対して垂直な方向である板面垂直方向から見て、少なくとも一部が互いに重畳するように配置されている電力変換装置。
2. 前記多層基板に形成され、前記第１層および前記第２層に跨って延びるビア（３５ａ、３６ａ）と、
   前記ビアに設けられた導電部材（３５、３６）と、
   を備え、
   前記グランドパターンには、前記第１層に形成された第１層グランドパターン部（Ｐ１３ａ）が含まれており、
   前記第１層グランドパターン部および前記第２層グランドパターン部は、複数の前記ビアの各々に設けられた複数の前記導電部材により電気接続されている、請求項１に記載の電力変換装置。
3. 前記導電部材は、前記ビアに埋められた中実形状である、請求項２に記載の電力変換装置。
4. 前記電力変換回路のうち、電流のオンオフが切り替わるように変動する部分をオンオフ変動部と称し、前記オンオフ変動部へ電力供給する部分を電源部と称し、前記オンオフ変動部から出力される電流が流れる部分を出力部と称し、
   前記オンオフ変動部は、前記板面垂直方向から見て前記電源部と前記出力部の間に配置されている、請求項１〜３のいずれか１つに記載の電力変換装置。
5. 前記電力変換回路のうち、電流のオンオフが切り替わるように変動する部分をオンオフ変動部と称し、前記オンオフ変動部から出力される電流が流れる部分を出力部と称し、
   前記オンオフ変動部は、スイッチング素子（１２４、１２５、１２６、２２４、２２５、２２６）と、前記スイッチング素子からグランドへ流れる電流値を検出するためのシャント抵抗（１３７、１３８、１３９、２３７、２３８、２３９）とを有し、
   前記シャント抵抗は、前記板面垂直方向から見て、前記スイッチング素子と前記出力部の間の領域から外れた位置に配置されている、請求項１〜４のいずれか１つに記載の電力変換装置。
6. 前記電力変換回路は、巻線（１８０、２８０）、ステータ（８４０）、ロータ（８６０）、回転軸（８７０）およびハウジング（８３０）を有するモータ（８０）へ電力を出力するものであり、
   前記ハウジングは、前記巻線、前記ステータおよび前記ロータを収容するとともに、前記多層基板を支持しており、
   前記多層基板のうち前記回転軸の中心線上に配置されて、前記回転軸の回転角度に応じた検出信号を出力するセンサ素子（２９）を備え、
   前記電源パターンおよび前記グランドパターンの少なくとも一方は、前記板面垂直方向から見て、前記センサ素子と重畳しない位置に配置されている請求項１〜５のいずれか１つに記載の電力変換装置。
7. 前記第２層グランドパターン部の面積は、前記第１層電源パターン部の面積より大きい請求項１〜６のいずれか１つに記載の電力変換装置。
8. 前記板面垂直方向から見て、前記第１層電源パターン部の全体が前記第２層グランドパターン部に重畳している、請求項７に記載の電力変換装置。
9. 前記第１層は、前記多層基板が有する複数層のうちの最外部に位置する表層であり、
   前記第２層は、前記多層基板が有する複数層のうちの内部に位置する内層である、請求項１〜８のいずれか１つに記載の電力変換装置。
10. 前記電力変換回路は、車両の操舵力を発揮するモータ（８０）へ電力を供給するものである、請求項１〜９のいずれか１つに記載の電力変換装置。

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