JP2020195236A - 電動ステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】体格を小型化できる電動ステアリング装置を提供すること。【解決手段】モータ２０は、車両のステアリング機構に対して操舵力を付与する。ＥＣＵ４０は、モータ２０を制御する。ＥＣＵ４０は、電源装置１１３、２１３の直流電力を交流電力に変換してモータ２０に供給するインバータ１５０、２５０と、インバータ１５０、２５０を経由してモータ２０へ電流が流れるのを許可または遮断する電源リレー１７０、２７０を含んでいる。そして、ＥＣＵ４０において、電源リレー１７０、２７０は、インバータ１５０、２５０とグランドとをつなぐグランドラインＧ１、Ｇ２に設けられている。【選択図】図３

Description

この明細書における開示は、電動ステアリング装置に関する。

特許文献１は、電動ステアリング装置を開示している。この電動ステアリング装置は、車両の操舵機構に対して操舵力を付与するモータと、インバータおよび電源リレーを含む制御回路を備えている。先行技術文献の記載内容は、この明細書における技術的要素の説明として、参照により援用される。

特開２０１６−３６２４５号公報

特許文献１では、電源リレーが、電源ラインに設けられている。電源ラインには、フィルタ回路を構成するコイルが設けられている。電源リレーは、コイルとインバータとの間に設けられている。

開示されるひとつの目的は、体格を小型化できる電動ステアリング装置を提供することにある。

ここに開示された電動ステアリング装置は、モータ（２０）と、制御回路（４０）を備えている。モータは、車両の操舵機構に対して操舵力を付与する。制御回路は、直流電源（１１３、２１３）の直流電力を交流電力に変換してモータに供給するインバータ（１５０、２５０）と、インバータを経由してモータへ電流が流れるのを許可または遮断する電源リレー（１７０、２７０）を含んでいる。そして、制御回路において、電源リレーは、インバータとグランドとをつなぐグランドライン（Ｇ１、Ｇ２）に設けられている。

開示された駆動回路によると、電源リレーを、グランドラインに設けている。これにより、電源リレーを電源ラインに設ける構成に較べて、電源リレーをオンさせる駆動電圧を低くすることができる。また、電源リレーを電源ラインに設ける構成に較べて、電源リレーの放熱性を向上することができる。この結果、制御回路の体格、ひいては電動ステアリング装置の体格を小型化することができる。

この明細書における開示された複数の態様は、それぞれの目的を達成するために、互いに異なる技術的手段を採用する。請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態の部分との対応関係を例示的に示すものであって、技術的範囲を限定することを意図するものではない。この明細書に開示される目的、特徴、および効果は、後続の詳細な説明、および添付の図面を参照することによってより明確になる。

第１実施形態に係るステアリングシステムのブロック図である。 駆動装置の断面図である。 駆動装置の回路図である。 第２実施形態に係る駆動装置の回路図である。 第３実施形態に係る駆動装置の回路図である。 第４実施形態に係る駆動装置の回路図である。 第５実施形態に係る駆動装置において、基板をモータ側から見た平面図である。 基板をカバー側から見た平面図である。 変形例を示す平面図である。 第６実施形態に係る駆動装置において、基板をモータ側から見た平面図である。 基板をカバー側から見た平面図である。 第７実施形態に係る駆動装置において、基板をカバー側から見た平面図である。 図７に示す基板をモータに固定した状態を示す断面図である。 変形例を示す断面図である。

以下、図面に基づいて複数の実施形態を説明する。複数の実施形態において、機能的におよび／または構造的に対応する部分および／または関連付けられる部分には同一の参照符号、または百以上の位が異なる参照符号が付される場合がある。対応する部分および／または関連付けられる部分については、他の実施形態の説明を参照することができる。

（第１実施形態）
先ず、図１に基づき、ステアリングシステムについて説明する。

＜ステアリングシステム＞
図１に示すステアリングシステム１は、車両用のシステムである。ステアリングシステム１は、ステアリング機構２と、手動操作機構３と、電動ステアリング装置４を備えている。なお、この明細書における車両の語は、広義に解釈されるべきであって、地上走行車両、船舶、航空機、シミュレーション装置、アミューズメント機器を含む。ステアリング機構２は、車輪の方向、または、舵の方向を操作する。

ステアリング機構２は、車両の移動方向を変更する。ステアリング機構２は、車輪５の回転軸を偏向することにより、車両の移動方向を変更する。ステアリング機構２は、例えば、車輪５、ステアリングハブ、タイロッド６、ステアリングギヤボックス７、およびステアリングコラム８を有している。ステアリングコラム８の回転は、ステアリングギヤボックス７によって平行移動に変換され、タイロッド６に伝達される。ステアリングギヤボックス７は、ラックアンドピニオン型、または、ボールアンドナット型によって提供することができる。タイロッド６は、ステアリングハブを操作することにより車輪５の回転軸を偏向させる。ステアリング機構２が、操舵機構に相当する。

手動操作機構３は、利用者の手動操作による操向を可能とする。手動操作機構３は、ステアリングハンドル９を有している。ステアリングハンドル９は、利用者によって操作され、ステアリングコラム８を回転させる。

電動ステアリング装置４は、利用者の意図に関連した操向、および／または、利用者の意図に関連せずに他の制御装置からの要請に応じた操向を可能とする電気的駆動機構である。電動ステアリング装置４は、例えば、利用者による操作力を支援するように機能する。代替的に、または、追加的に、電動ステアリング装置４は、例えば、自動走行のための操作力を与えるように機能する。電動ステアリング装置４は、電動パワーステアリング装置と称されることがある。

電動ステアリング装置４は、駆動装置１０を有している。駆動装置１０は、ステアリング機構２に対して操舵力を付与するモータ（Ｍ）２０と、モータ２０を制御する電子制御装置（ＥＣＵ）４０を備えている。電子制御装置４０が、制御回路に相当する。以下において、電子制御装置４０をＥＣＵ４０と示す。本実施形態において、モータ２０は、複数組の固定子コイルを有している。ＥＣＵ４０は、固定子コイルに対応して冗長化された複数の回路系統を有している。

電動ステアリング装置４は、動力伝達機構１１を有している。動力伝達機構１１は、モータ２０の回転力を、ステアリングコラム８に伝達する。動力伝達機構１１は、例えば、ギヤトレイン、チェーンなど多様な機構によって提供することができる。

ステアリングシステム１は、トルクセンサ系統１２を備えている。トルクセンサ系統１２は、トルクセンサ（ＴＱＳ１）１１２、トルクセンサ（ＴＱＳ２）２１２を有している。２つのトルクセンサ１１２、２１２は、ステアリングコラム８に作用するトルクを検出する。検出されるトルクは、手動操作機構３に作用する操作力を示す。トルクセンサ１１２、２１２は、冗長化されたトルクセンサ系統１２を提供する。トルクセンサ１１２は、後述の系統Ｌ１に対応しており、トルクセンサ２１２は系統Ｌ２に対応している。

＜駆動装置の構造＞
次に、図２に基づき、駆動装置１０の概略構造について説明する。

図２に示すように、駆動装置１０は、モータ２０と、ＥＣＵ４０とが一体的に設けられた機電一体の装置である。駆動装置１０は、ＥＣＵ４０付きのモータ２０といえる。ＥＣＵ４０は、モータ２０の軸方向の一方側に配置されている。ＥＣＵ４０は、モータ２０に対して、動力伝達機構１１（例えば、減速ギヤ）とは反対側に設けられている。ＥＣＵ４０は、回転軸２５の中心線Ａｘに対して同軸に配置されている。機電一体により、搭載スペースに制約のある車両において、モータ２０とＥＣＵ４０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２０における軸方向、径方向を意味する。

モータ２０は、三相ブラシレスモータである。モータ２０は、操舵に要するトルクの少なくとも一部を出力する。モータ２０は、固定子２１と、回転子２４と、回転軸２５と、ハウジング２８などを備えている。

固定子２１は、固定子コア２２と、固定子コア２２に巻回された固定子コイル２３を有している。固定子コイル２３は、固定子巻線と称されることがある。固定子２１は、固定子コイル２３として、後述する２組の固定子コイル１２３、２２３を含んでいる。固定子コア２２は、ハウジング２８に固定されている。固定子コイル１２３、２２３は、単一の固定子コア２２に対して巻回されている。

回転子２４は、固定子２１に対して径方向内側に設けられている。回転子２４は、固定子２１に対して相対回転可能に設けられている。回転軸２５は、回転子２４に嵌入されており、回転子２４と一体的に回転する。回転軸２５は、軸受２６により、ハウジング２８に回転可能に支持されている。回転軸２５は、シャフトと称されることがある。回転軸２５のＥＣＵ４０側の端部は、ハウジング２８からＥＣＵ４０側に突出している。回転軸２５のＥＣＵ４０側の端部には、モータ２０の回転角度を検出するために、磁石２７が設けられている。

ハウジング２８は、ケース２９と、フロントフレームエンド３０と、リアフレームエンド３１を有している。ハウジング２８は、金属材料を用いて形成されている。ケース２９は筒状をなしており、筒の中心が中心線Ａｘに略一致している。ケース２９の筒内に、固定子２１および回転子２４の大部分が収容されている。フロントフレームエンド３０は、軸方向においてケース２９の一端側に設けられている。リアフレームエンド３１は、ケース２９の他端側に設けられている。

リアフレームエンド３１には、貫通孔３２、３３が形成されている。回転軸２５は、貫通孔３２を挿通して、ＥＣＵ４０側に突出している。固定子コイル１２３、２２３の各相には、リード線３４が接続されている。リード線３４は、貫通孔３３を挿通し、ＥＣＵ４０側に突出している。

ＥＣＵ４０は、カバー４１と、基板４２と、基板４２に実装された各種電子部品と、コネクタ４５などを備えている。カバー４１は、リアフレームエンド３１とともに、基板４２などの収容空間を提供する。カバー４１は、一端側が開口する略有底筒状に形成され、リアフレームエンド３１の径方向外側に嵌まり合う。カバー４１は、基板４２を覆うように設けられている。カバー４１とリアフレームエンド３１により構成される筐体は、外部の衝撃からＥＣＵ４０を保護したり、ＥＣＵ４０内への埃や水等の侵入を防止する。

基板４２は、樹脂などの絶縁基材に、銅などを材料とする配線パターンが配置されてなる。基板４２は、配線基板、プリント基板と称されることがある。電子部品が実装された基板４２は、回路基板と称されることがある。基板４２には、上記したリード線３４が接続されている。リード線３４は、挿入実装されている。基板４２は、ボルト４３により、リアフレームエンド３１のモータ２０とは反対側の面に固定されている。ボルト４３は、導電材料を用いて形成されている。以下において、基板４２のモータ２０側の面をモータ面４２ａ、モータ２０とは反対側の面をカバー面４２ｂと示す。

図示を省略するが、基板４２には、各種電子部品として、後述するマイコン、プリドライバを含む統合ＩＣ、インバータを構成するスイッチング素子、各種リレー、フィルタ１７２、２７２を構成する素子、平滑コンデンサなどが実装されている。基板４２に実装された電子部品として、図２に示す回転角センサ４４が含まれる。回転角センサ４４は、基板４２のモータ面４２ａであって、中心線Ａｘと重なる位置に設けられている。回転角センサ４４は、回転軸２５に設けられた磁石２７による磁界の変化を検出し、回転軸２５の回転角度に応じた検出信号を出力する。

コネクタ４５は、基板４２に実装されている。コネクタ４５は、複数の端子４６と、端子４６を保持するハウジング４７を備えている。端子４６は、基板４２と電子部品とにより形成された回路と外部機器とを電気的に接続する。カバー４１の筒の一部には、開口部４１ａが設けられている。コネクタ４５の一部は、開口部４１ａから外部に露出されている。端子４６は、挿入実装されている。端子４６は、後述するように、系統Ｌ１、Ｌ２ごとに＋Ｂ端子、ＩＧ端子、グランド端子、および信号端子を含んでいる。

なお、放熱ゲルなどの図示しない熱導電部材により、電子部品の熱を、リアフレームエンド３１、または、カバー４１に放熱してもよい。また、基板４２にサーマルビアを設けてもよい。たとえば、カバー面４２ｂに実装された電子部品の熱を、サーマルビアおよび放熱ゲルを介して、リアフレームエンド３１に逃がすようにしてもよい。

＜駆動装置の回路構成＞
次に、図３に基づき、駆動装置１０の回路構成について説明する。図３では、図面が煩雑になるのを避けるために、プリドライバから、モータリレー、電源リレー、逆接保護リレーへの信号線を省略している。また、インバータのスイッチング素子に対する信号線についても簡略化している。

図３に示すように、モータ２０は、２組の固定子コイル１２３、２２３を有している。固定子コイル１２３、２２３は、電気的特性が同等であり、共通の固定子コア２２に、互いに電気角を３０［ｄｅｇ］ずらしてキャンセル巻きされている。これにより、固定子コイル１２３、２２３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。固定子コイル１２３は、Ｕ相の固定子コイル１２３Ｕ、Ｖ相の固定子コイル１２３Ｖ、Ｗ相の固定子コイル１２３Ｗを含んでいる。固定子コイル２２３は、Ｕ相の固定子コイル２２３Ｕ、Ｖ相の固定子コイル２２３Ｖ、Ｗ相の固定子コイル２２３Ｗを含んでいる。

以下、固定子コイル１２３の通電制御に係る構成の組み合わせを系統Ｌ１、固定子コイル２２３の通電制御に係る構成の組み合わせを系統Ｌ２とする。系統Ｌ１を構成する要素について主に１００番台の参照符号を付与し、系統Ｌ２を構成する要素について主に２００番台の参照符号を付与している。系統Ｌ１、Ｌ２で共通の要素については、参照符号の下２桁を同じにしている。系統Ｌ１の構成要素は、“第１”の呼び名を付される場合がある。系統Ｌ２の構成要素は、“第２”の呼び名を付される場合がある。

車両の電源系統１３は、直流電力を供給する電源装置を有している。電源装置は、電池、発電機、燃料電池など多様な電源を含むことができる。電源装置は、バッテリと称されることがある。電源系統１３は、モータ２０に電力を供給する２つの電源装置１１３、２１３を有している。電源装置１１３、２１３が、直流電源に相当する。

ＥＣＵ４０は、モータ２０を制御する回路系統として、２つの回路系統１４０、２４０を有している。２つの回路系統１４０、２４０は、モータ２０のための制御系統を冗長化する。なお、冗長化は、多重化と称されることがある。回路系統１４０は、電源装置１１３および固定子コイル１２３とともに、系統Ｌ１を構成している。回路系統２４０は、電源装置２１３および固定子コイル２２３とともに、系統Ｌ２を構成している。

第１回路系統１４０は、インバータ１５０、モータリレー１６０〜１６２、電源リレー１７０、逆接保護リレー１７１、フィルタ１７２、平滑コンデンサ１７５、制御部１８０などを含んでいる。同様に、第２回路系統２４０は、インバータ２５０、モータリレー２６０〜２６２、電源リレー２７０、逆接保護リレー２７１、フィルタ２７２、平滑コンデンサ２７５、制御部２８０などを含んでいる。

ＥＣＵ４０が備えるコネクタ４５は、端子４６として、回路系統１４０を構成する端子１４６ｂ、１４６ｇ、１４６ｉ、１４６ｓと、回路系統２４０を構成する端子２４６ｂ、２４６ｇ、２４６ｉ、２４６ｓを有している。＋Ｂ端子１４６ｂは、電源装置１１３の正極に接続される。＋Ｂ端子１４６ｂは、パワーＩＧ（ＰＩＧ）端子と称されることがある。回路系統１４０は、＋Ｂ端子１４６ｂに接続された電源ラインＰ１を有している。回路系統１４０には、＋Ｂ端子１４６ｂおよび電源ラインＰ１を介して、パワー系の電源が供給される。グランド（ＧＮＤ）端子１４６ｇは、電源装置１１３の負極に接続される。回路系統１４０は、グランド端子１４６ｇに接続されたグランドラインＧ１を有している。ＩＧ端子１４６ｉは、ＩＧスイッチ１１４を介して電源装置１１３の正極に接続される。回路系統１４０には、ＩＧ端子１４６ｉおよびＩＧラインを介して、制御系の電源が供給される。制御電源は、例えば、図示しない内部電源回路を経由して制御部１８０に供給される。信号端子１４６ｓは、トルクセンサ１１２の検出信号、車速情報などが入力される。

端子２４６ｂ、２４６ｇ、２４６ｉ、２４６ｓは、端子１４６ｂ、１４６ｇ、１４６ｉ、１４６ｓと同様の構成である。すなわち、＋Ｂ端子２４６ｂは、電源装置２１３の正極に接続される。＋Ｂ端子２４６ｂには、電源ラインＰ２が接続されている。グランド端子２４６ｇは、電源装置２１３の負極に接続される。グランド端子２４６ｇには、グランドラインＧ２が接続されている。ＩＧ端子２４６ｉは、ＩＧスイッチ２１４を介して電源装置２１３の正極に接続される。信号端子２４６ｓは、トルクセンサ２１２の検出信号、車速情報などが入力される。

第１インバータ１５０は、電源装置１１３から供給される直流電力を交流電力に変換してモータ２０の固定子コイル１２３に出力する。インバータ１５０は、三相分の上下アーム回路を構成するスイッチング素子１５１〜１５６を有している。スイッチング素子として、例えば、ＭＯＳＦＥＴやＩＧＢＴを採用することができる。本実施形態では、ｎチャネル型のＭＯＳＦＥＴを採用している。スイッチング素子１５１〜１５３が上アームＨを構成し、スイッチング素子１５４〜１５６が下アームＬを構成している。

スイッチング素子１５１、１５４は、電源ラインＰ１とグランドラインＧ１の間で直列接続され、Ｕ相の上下アーム回路を構成している。Ｕ相のスイッチング素子１５１、１５４の接続点は、固定子コイル１２３Ｕの一端に接続されている。スイッチング素子１５２、１５５は、電源ラインＰ１とグランドラインＧ１の間で直列接続され、Ｖ相の上下アーム回路を構成している。Ｖ相のスイッチング素子１５２、１５５の接続点は、固定子コイル１２３Ｖの一端に接続されている。スイッチング素子１５３、１５６は、電源ラインＰ１とグランドラインＧ１の間で直列接続され、Ｗ相の上下アーム回路を構成している。Ｗ相のスイッチング素子１５３、１５６の接続点は、固定子コイル１２３Ｗの一端に接続されている。固定子コイル１２３Ｕ、１２３Ｖ、１２３Ｗの他端は、互いに結線されている。

回路系統１４０は、固定子コイル１２３Ｕ、１２３Ｖ、１２３Ｗに流れる各相の電流を検出するために、シャント抵抗１５７〜１５９を含んでいる。図３に示す例では、シャント抵抗１５７〜１５９が、対応するスイッチング素子１５４〜１５６の低電位側に設けられている。

第２インバータ２５０は、第１インバータ１５０と同様の構成である。インバータ２５０は、上アームＨを構成するスイッチング素子２５１〜２５３と、下アームＬを構成するスイッチング素子２５４〜２５６を有している。ＵＶＷ相各々の上下アーム回路の出力点は、対応する固定子コイル２２３Ｕ、２２３Ｖ、２２３Ｗに接続されている。スイッチング素子２５４〜２５６の低電位側には、相電流を検出するためにシャント抵抗２５７〜２５９が設けられている。

第１モータリレー１６１〜１６３は、インバータ１５０と固定子コイル１２３との間に設けられている。モータリレー１６１〜１６３は、インバータ１５０と固定子コイル１２３との電気的な接続を遮断可能に設けられている。モータリレー１６１〜１６３は、故障時等に制御部１８０からの駆動信号によってオフし、モータ２０への電流供給を遮断する。本実施形態では、モータリレー１６１〜１６３として、ＭＯＳＦＥＴを採用している。

Ｕ相のモータリレー１６１は、スイッチング素子１５１、１５４の接続点と、固定子コイル１２３Ｕとの間に設けられている。Ｖ相のモータリレー１６２は、スイッチング素子１５２、１５５の接続点と、固定子コイル１２３Ｖとの間に設けられている。Ｗ相のモータリレー１６３は、スイッチング素子１５３、１５６の接続点と、固定子コイル１２３Ｗとの間に設けられている。第２モータリレー２６１〜２６３は、第１モータリレー１６１〜１６３と同様の構成である。

第１電源リレー１７０は、インバータ１５０を経由して固定子コイル１２３に電流が流れるのを許可または遮断する。電源リレー１７０は、オンにより通電し、オフにより遮断する。電源リレー１７０は、ＥＣＵ４０の異常時等に制御部１８０からの駆動信号によりオフし、インバータ１５０を保護する。また、インバータ１５０を経由してモータ２０へ流れる電流を遮断する。逆接保護リレー１７１は、電源リレー１７０が許可する電流の流れに対して、逆向きに電流が流れるのを遮断する。逆接保護リレー１７１を設けることで、電源装置１１３の正負が逆向きに接続された場合に、通常接続時とは逆向きの電流が流れるのを防ぐことができる。

本実施形態では、電源リレー１７０および逆接保護リレー１７１として、ｎチャネル型のＭＯＳＦＥＴを採用している。電源リレー１７０は、インバータ１５０とグランド端子１４６ｇとをつなぐグランドラインＧ１に設けられている。電源リレー１７０は、通電許可状態において、電流をグランドへ排出する。このため、電源リレー１７０は、排出リレーと称されることがある。逆接保護リレー１７１も、グランドラインＧ１に設けられている。逆接保護リレー１７１は、寄生ダイオードの向きが電源リレー１７０と逆向きとなるように設けられている。電源リレー１７０および逆接保護リレー１７１は、アノード同士、すなわちソース同士が接続されている。逆接保護リレー１７１が、グランド端子１４６ｇ側に設けられている。

第２電源リレー２７０および第２逆接保護リレー２７１は、第１電源リレー１７０および第１逆接保護リレー１７１と同様の構成である。電源リレー２７０および逆接保護リレー２７１は、グランドラインＧ２に設けられ、ソース同士が接続されている。

第１フィルタ１７２は、電源装置１１３を共用する他の装置から伝わるノイズ、および、ＥＣＵ４０から他の装置へ伝わるノイズを低減する回路である。フィルタ１７２は、電源ラインＰ１において、＋Ｂ端子１４６ｂの近傍に設けられている。フィルタ１７２は、第１フィルタコイル１７３および第１コンデンサ１７４を有している。第１平滑コンデンサ１７５は、インバータ１５０に並列接続されている。平滑コンデンサ１７５は、例えば、アルミ電解コンデンサである。平滑コンデンサ１７５は、電荷を蓄えることで、インバータ１５０への電力供給を補助する。

第２フィルタ２７２は、第１フィルタ１７２と同様の構成であり、第２フィルタコイル２７３および第２コンデンサ２７４を有している。第２平滑コンデンサ２７５も、第１平滑コンデンサ１７５と同様の構成であり、インバータ２５０に並列接続されている。

第１機電接続コンデンサ１７６は、系統Ｌ１のグランドラインＧ１と、モータ２０のハウジング２８とを接続している。第２機電接続コンデンサ２７６は、系統Ｌ２のグランドラインＧ２と、ハウジング２８とを接続している。機電接続コンデンサ１７６、２７６は、例えば、セラミックコンデンサである。

第１制御部１８０は、インバータ１５０のスイッチング素子１５１〜１５６、モータリレー１６１〜１６３、電源リレー１７０、および逆接保護リレー１７１の駆動、すなわち、オン駆動、オフ駆動を制御する。第２制御部２８０は、インバータ２５０、モータリレー２６１〜２６３、電源リレー２７０、および逆接保護リレー２７１の駆動、すなわち、オン駆動、オフ駆動を制御する。

制御部１８０は、マイコン１８１およびプリドライバ１８２を有している。制御部２８０は、マイコン２８１およびプリドライバ２８２を有している。マイコン１８１には、ＩＧ端子１４６ｉおよび図示しない内部電源回路を介して、所定の動作電源が供給される。マイコン２８１には、ＩＧ端子２４６ｉおよび図示しない内部電源回路を介して、所定の動作電源が供給される。マイコン１８１、２８１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、レジスタ、およびＩ／Ｏポートなどを備えて構成されたマイクロコンピュータである。マイコン１８１、２８１において、ＣＰＵが、ＲＡＭやレジスタの一時記憶機能を利用しつつ、ＲＯＭに予め記憶された制御プログラム、外部から取得した各種データなどに応じて処理を行う。

第１マイコン１８１には、基板４２に実装された回転角センサ４４の検出信号と、シャント抵抗１５７〜１５９により検出された相電流が入力される。また、信号端子１４６ｓを介して、トルクセンサ１１２の検出信号と、ＣＡＮ（Controller Area Network）バスからの車速情報などが入力される。ＣＡＮは、登録商標である。マイコン１８１は、これらの情報に基づき、例えば、車速に応じてステアリングハンドル９の操舵をアシストするように、駆動指令（ＰＷＭ信号）を生成し、プリドライバ１８２に出力する。

第１プリドライバ１８２は、マイコン１８１の駆動指令に基づいて駆動信号（駆動電圧）を出力する。この駆動信号により、スイッチング素子１５１〜１５６、モータリレー１６１〜１６３、電源リレー１７０、逆接保護リレー１７１の駆動が制御される。第２マイコン２８１および第２プリドライバ２８２の構成は、第１マイコン１８１および第１プリドライバ１８２と同様である。

上記したように、第１電源装置１１３から第１回路系統１４０に電力が供給され、第２電源装置２１３から第２回路系統２４０に電力が供給される。グランドについても、第１回路系統１４０と第２回路系統２４０とで分離されている。また、第１制御部１８０により第１固定子コイル１２３の通電が制御され、第２制御部２８０により、第２固定子コイル２２３の通電が制御される。すなわち、第１系統Ｌ１と第２系統Ｌ２とが冗長化されている。よって、この実施形態の駆動装置１０（電動ステアリング装置４）は、完全冗長構成である。

＜第１実施形態のまとめ＞
この実施形態によると、電源リレー１７０を、グランドラインＧ１に設けている。電源ラインに設ける構成に較べて基準電位が低くなるため、電源リレー１７０をオンさせる駆動電圧（オン駆動電圧）を低くすることができる。この結果、内部電源回路などを簡素化し、基板４２、すなわちＥＣＵ４０の体格を小型化することができる。

電源リレーを電源ラインに設ける場合、＋Ｂ端子との間に発熱部品であるコイル（フィルタ）が配置される。熱干渉により、電源リレーの熱を、コネクタを介して、駆動装置の外部に効果的に放熱することができない。この実施形態によると、グランド端子１４６ｇとの間にコイル１７３が存在しないため、電源リレー１７０の熱を、コネクタ４５を介して外部に放熱することができる。また、グランドラインＧ１は、基板４２に形成された配線パターンにおいて主たる部分を占めている。グランドラインＧ１は、ベタ状のグランドパターンを含んで構成されている。電源ラインＰ１に較べて配線パターンの面積が大きいため、電源リレー１７０の熱を配線パターンに逃がしやすい。よって、電源リレー１７０の放熱性を向上することができる。放熱性の向上により、電源リレー１７０自体の体格の小型化、および／または、基板４２における高密度実装が可能となる。この結果、基板４２、すなわちＥＣＵ４０の体格を小型化することができる。

以上より、この実施形態によれば、ＥＣＵ４０、ひいては駆動装置１０の体格を小型化することができる。

たとえばゲート電圧Ｖｇｓが１０Ｖでオン駆動し、＋Ｂ端子１４６ｂを介して入力される電源電圧が１４Ｖとする。電源ラインに電源リレーを設ける構成では、１４Ｖを基準として駆動電圧を印加しなければならず、駆動電圧として２４Ｖが必要となる。一方、この実施形態によると、グランド電位が基準であるため、駆動電圧として１０Ｖを印加すればよい。このように、この実施形態によれば、電源リレー１７０の駆動電圧を、＋Ｂ端子１４６ｂを介して供給される電源装置１１３の電源電圧以下にすることができる。これにより、例えば、電源リレー１７０のための昇圧回路を不要にすることができる。

この実施形態によると、逆接保護リレー１７１も、グランドラインＧ１に設けている。逆接保護リレー１７１についても、電源リレー１７０同様、オンさせる駆動電圧（オン駆動電圧）を低くすることができる。また、放熱性を向上することができる。したがって、基板４２（ＥＣＵ４０）の体格を小型化することができる。

この実施形態によると、寄生ダイオードのアノード同士が接続されるように、電源リレー１７０および逆接保護リレー１７１を配置している。電源リレー１７０および逆接保護リレー１７１は、ソース同士が接続している。これによれば、電源リレー１７０および逆接保護リレー１７１において、駆動信号を共通化することができる。すなわち、駆動信号の信号線の本数を減らすことができる。これにより、基板４２（ＥＣＵ４０）の体格を小型化することができる。

上記した効果は、系統Ｌ１（回路系統１４０）に限定されない。本実施形態によると、系統Ｌ２（回路系統２４０）は、系統Ｌ１と同様の構成となっている。よって、系統Ｌ２についても、系統Ｌ１（回路系統１４０）と同様の効果を奏することができる。電源リレー１７０、２７０をグランドラインＧ１に設けているため、冗長構成において、基板４２、ひいてはＥＣＵ４０を効果的に小型化することができる。

２つの系統Ｌ１、Ｌ２の例を示したが、これに限定されない。例えば、３つ以上の系統のすべてにおいて、電源リレーをグランドラインに設けてもよい。

電源リレー１７０および逆接保護リレー１７１の接続形態は、上記したソースコモンに限定されない。たとえばドレイン同士を接続してもよい。この場合、電源リレー１７０と逆接保護リレー１７１とで、駆動信号の信号線を分けることとなる。

コンデンサ１７４、２７４を設けてフィルタ１７２、２７２を構成する例を示したが、これに限定されない。コンデンサ１７４、２７４を排除し、平滑コンデンサ１７５、２７５をフィルタ兼用としてもよい。

機電接続コンデンサ１７６、２７６を介して、モータ２０のハウジング２８とグランドラインＧ１、Ｇ２を接続する例を示したが、これに限定されない。例えば、機電接続コンデンサ１７６、２７６を排除し、ハウジング２８とグランドラインＧ１、Ｇ２とを電気的に接続してもよい。

（第２実施形態）
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例であり、先行実施形態の記載を援用できる。

図４は、この実施形態に係る駆動装置１０の回路図であり、図３に対応している。図４に示すように、電源リレー１７０、２７０は、対応するグランドラインＧ１、Ｇ２に設けられている。逆接保護リレー１７１、２７１は、対応する電源ラインＰ１、Ｐ２に設けられている。逆接保護リレー１７１と＋Ｂ端子１４６ｂとの間には、フィルタ１７２のコイル１７３が配置されている。逆接保護リレー２７１と＋Ｂ端子２４６ｂとの間には、フィルタ２７２のコイル２７３が配置されている。

＜第２実施形態のまとめ＞
この実施形態によると、先行実施形態同様、電源リレー１７０、２７０の駆動電圧を低くすることができる。また、電源リレー１７０、２７０の放熱性を向上することができる。この結果、基板４２、すなわちＥＣＵ４０の体格を小型化することができる。

（第３実施形態）
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例であり、先行実施形態の記載を援用できる。

図５は、この実施形態に係る駆動装置１０の回路図であり、図３に対応している。図５に示すように、電源リレー１７０および逆接保護リレー１７１は、グランドラインＧ１に設けられている。電源リレー２７０および逆接保護リレー２７１は、電源ラインＰ２に設けられている。電源リレー２７０および逆接保護リレー２７１は、ソース同士が接続されている。電源リレー２７０および逆接保護リレー２７１は、電源リレー２７０を＋Ｂ端子２４６ｂ側にして配置されている。電源リレー２７０と＋Ｂ端子２４６ｂとの間には、フィルタ２７２のコイル２７３が配置されている。

＜第３実施形態のまとめ＞
この実施形態によると、複数の回路系統を有するＥＣＵ４０において、一部の回路系統１４０の電源リレー１７０をグランドラインＧ１に設け、残りの回路系統２４０の電源リレー２７０を電源ラインＰ２に設けている。よって、すべての回路系統の電源リレーを電源ラインに設ける構成に較べて、基板４２、ひいてはＥＣＵ４０の体格を小型化することができる。逆接保護リレー１７１をグランドラインＧ１に設けるため、すべての回路系統の逆接保護リレーを電源ラインに設ける構成に較べて、基板４２、ひいてはＥＣＵ４０の体格を小型化することができる。

上記配置により、系統Ｌ１の電源リレー１７０と系統Ｌ２の電源リレー２７０とで、駆動電圧が異なる。これにより、プリドライバ１８２、２８２の回路構成が互いに異なる。よって、共通要因故障を低減することができる。すなわち、冗長性をより高めることができる。逆接保護リレー１７１、２７１についても同様である。

（第４実施形態）
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例であり、先行実施形態の記載を援用できる。

図６は、この実施形態に係る駆動装置１０の回路図であり、図３に対応している。図６に示すように、電源リレー１７０および逆接保護リレー１７１は、グランドラインＧ１に設けられている。電源リレー２７０は、グランドラインＧ２に設けられている。逆接保護リレー２７１は、電源ラインＰ２に設けられている。逆接保護リレー２７１と＋Ｂ端子２４６ｂとの間には、フィルタ２７２のコイル２７３が配置されている。

＜第４実施形態のまとめ＞
この実施形態によると、第１実施形態同様、電源リレー１７０、２７０の駆動電圧を低くすることができる。また、電源リレー１７０、２７０の放熱性を向上することができる。この結果、基板４２、すなわちＥＣＵ４０の体格を小型化することができる。逆接保護リレー１７１をグランドラインＧ１に設けるため、すべての回路系統の逆接保護リレーを電源ラインに設ける構成に較べて、基板４２、ひいてはＥＣＵ４０の体格を小型化することができる。

上記配置により、系統Ｌ１の逆接保護リレー１７１と系統Ｌ２の逆接保護リレー２７１とで、駆動電圧が異なる。これにより、プリドライバ１８２、２８２の回路構成が互いに異なる。よって、共通要因故障を低減することができる。すなわち、冗長性をより高めることができる。

（第５実施形態）
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例であり、先行実施形態の記載を援用できる。この実施形態では、先行実施形態との組み合わせにより、より効果を奏する構成を示す。

図７は、この実施形態に係る駆動装置１０において、基板４２をモータ２０側から見た平面図である。図８は、基板４２をモータ２０とは反対側から見た平面図である。説明のため、カバー面４２ｂの配置を反転し、いずれも紙面左側が回路系統１４０（系統Ｌ１）、右側が回路系統２４０（系統Ｌ２）となるように記載した。

図７および図８に示すように、基板４２は、配線パターン１９０、２９０を有している。基板４２は、絶縁基材に対して配線パターンが多層に配置された多層基板である。異なる層の配線パターンは、例えば、図示しない接続ビアを介して接続されている。配線パターン１９０、２９０は、スリット４２ｃによって電気的に分離されている。スリット４２ｃは、基板４２を電気的に２つに分離している。スリット４２ｃは、例えば、基板４２の中心を通って一直線状に設けられている。スリット４２ｃは、平面略真円形状をなす基板４２を略二等分する位置に設けられている。本実施形態では、一例として、回路系統１４０を構成する配線パターン１９０および電子部品と、回路系統２４０を構成する配線パターン２９０および電子部品が、スリット４２ｃを基準とした線対称配置となっている。

配線パターン１９０、２９０は、グランドラインＧ１、Ｇ２を構成するグランドパターン１９０ｇ、２９０ｇを含んでいる。配線パターン１９０、２９０の主たる部分が、グランドパターン１９０ｇ、２９０ｇである。グランドパターン１９０ｇ、２９０ｇは、各層において、大きな面積を占めている。図７および図８では、グランドパターン１９０ｇ、２９０ｇ以外の配線パターン１９０、２９０として、ハウジング接続パターン１９０ｈ、２９０ｈと、電源パターン１９０ｐ、２９０ｐを示している。便宜上、信号パターンや、モータ２０への出力配線パターンなどのその他パターンについては図示を省略している。このように、配線パターン１９０、２９０を簡素化して図示している。よって、平面視で重なる位置関係にある配線パターン１９０、２９０と電子部品とが、必ずしも電気的に接続される関係にあるとは限らない。

図７および図８に示すように、基板４２は、モータ線接続部１９１、２９１と、基板接続部１９２、２９２と、端子接続部を有している。モータ線接続部１９１、２９１は、基板４２におけるリード線３４との接続部である。モータ線接続部１９１、２９１は、貫通孔の壁面にめっき等により形成されたランドと、はんだ等の接合部材を含んでいる。リード線３４は、貫通孔を挿通した状態で、接合部材により基板４２に接続されている。スリット４２ｃの延設方向に直交する方向において、基板４２の一端側にモータ線接続部１９１が設けられ、他端側にモータ線接続部２９１が設けられている。

基板接続部１９２、２９２は、ボルト４３が挿通する貫通孔である。モータ面４２ａおよびカバー面４２ｂにおいて、基板接続部１９２、２９２の周囲に、ハウジング接続パターン１９０ｈ、２９０ｈが形成されている。ボルト４３による基板４２の固定状態において、ボルト４３の頭部がカバー面４２ｂのハウジング接続パターン１９０ｈ、２９０ｈに接触する。また、リアフレームエンド３１がモータ面４２ａのハウジング接続パターン１９０ｈ、２９０ｈに接触する。これにより、ハウジング接続パターン１９０ｈ、２９０ｈは、ボルト４３を介してリアフレームエンド３１に電気的に接続される。本実施形態において、ハウジング接続パターン１９０ｈ、２９０ｈは、他の配線パターンと電気的に分離されている。

端子接続部は、コネクタ４５の端子４６との接続部である。端子接続部は、貫通孔の壁面にめっき等により形成されたランドと、はんだ等の接合部材を含んでいる。端子４６は、貫通孔を挿通した状態で、接合部材により基板４２に接続されている。端子接続部は、端子４６ごとに設けられている。図７および図８では、便宜上、＋Ｂ端子１４６ｂ、２４６ｂが接続された＋Ｂ接続部１９３ｂ、２９３ｂと、グランド端子１４６ｇ、２４６ｇが接続されたグランド接続部１９３ｇ、２９３ｇのみを示している。＋Ｂ接続部１９３ｂ、２９３ｂは、電源パターン１９０ｐ、２９０ｐに電気的に接続されている。グランド接続部１９３ｇ、２９３ｇは、グランドパターン１９０ｇ、２９０ｇに電気的に接続されている。

スリット４２ｃの延設方向において、基板４２の一端側に＋Ｂ接続部１９３ｂ、２９３ｂおよびグランド接続部１９３ｇ、２９３ｇが設けられている。なお、図示しないが、端子接続部は、ＩＧ端子１４６ｉ、２４６ｉが接続されたＩＧ接続部と、信号端子１４６ｓ、２４６ｓが接続された信号接続部を含んでいる。ＩＧ接続部および信号接続部は、それぞれ対応する配線パターンに電気的に接続されている。

図７に示すように、基板４２のモータ面４２ａには、インバータ１５０を構成するスイッチング素子１５１〜１５６と、電源リレー１７０、２７０と、逆接保護リレー１７１、２７１が実装されている。さらにモータ面４２ａには、統合ＩＣ１８２Ａ、２８２Ａと、回転角センサ４４が実装されている。回転角センサ４４は、モータ面４２ａにおいてスリット４２ｃを跨いで実装されている。統合ＩＣ１８２Ａにはプリドライバ１８２が含まれ、統合ＩＣ２８２Ａにはプリドライバ２８２が含まれている。図示を省略するが、シャント抵抗１５７〜１５９、２５７〜２５９と、モータリレー１６１〜１６３、２６１〜２６３も、モータ面４２ａに実装されている。

上アームＨ側のスイッチング素子１５１〜１５３、２５１〜２５３のドレインは、電源パターン１９０ｐ、２９０ｐに電気的に接続されている。電源パターン１９０ｐは、接続ビアを介して、カバー面４２ｂ側の電源パターン１９０ｐに接続されている。また、スイッチング素子１５１〜１５３、２５１〜２５３のソースは、例えば、接続ビアを介して、図示しない出力配線パターンに接続されている。電源パターン２９０ｐは、電源パターン１９０ｐと同様の構成である。

下アームＬ側のスイッチング素子１５４〜１５６、２５４〜２５６のソースは、グランドパターン１９０ｇ、２９０ｇに電気的に接続されている。グランドパターン１９０ｇ、２９０ｇは、上記したようにグランド接続部１９３ｇ、２９３ｇに電気的に接続されている。スイッチング素子１５４〜１５６、２５４〜２５６のソースは、内層のグランドパターン１９０ｇ、２９０ｇを介して、グランド接続部１９３ｇ、２９３ｇに接続されてもよい。スイッチング素子１５４〜１５６、２５４〜２５６のドレインは、図示しない出力配線パターンに接続されている。出力配線パターンは、モータ線接続部１９１に電気的に接続されている。

電源リレー１７０、２７０および逆接保護リレー１７１、２７１は、グランドパターン１９０ｇ、２９０ｇに電気的に接続されている。これらリレー１７０、１７１、２７０、２７１は、モータ面４２ａにおいてグランド接続部１９３ｇ、２９３ｇに電気的に接続されてもよい。内層のグランドパターン１９０ｇ、２９０ｇを介して、グランド接続部１９３ｇ、２９３ｇに接続されてもよい。

図７に示すように、インバータ１５０、２５０を構成するスイッチング素子１５１〜１５６、２５１〜２５６は、平面略矩形状をなす基板４２の中央領域に配置されている。これに対し、電源リレー１７０、２７０は、インバータ１５０、２５０とグランド接続部１９３ｇ、２９３ｇとの間に配置されている。すなわち、電源リレー１７０は、インバータ１５０を構成するスイッチング素子１５１〜１５６のいずれよりも、グランド接続部１９３ｇに近い位置に配置されている。電源リレー２７０は、インバータ２５０を構成するスイッチング素子２５１〜２５６のいずれよりも、グランド接続部２９３ｇに近い位置に配置されている。電源リレー１７０、２７０は、グランド接続部１９３ｇ、２９３ｇの近傍に配置されている。本実施形態では、逆接保護リレー１７１、２７１も、インバータ１５０、２５０とグランド接続部１９３ｇ、２９３ｇとの間に配置されている。逆接保護リレー１７１、２７１も、グランド接続部１９３ｇ、２９３ｇの近傍に配置されている。

また、電源リレー１７０は、インバータ１５０を構成するスイッチング素子１５１〜１５６のいずれよりも、基板接続部１９２、すなわちボルト４３に対して近い位置に配置されている。電源リレー２７０は、インバータ２５０を構成するスイッチング素子２５１〜２５６のいずれよりも、基板接続部２９２、すなわちボルト４３に対して近い位置に配置されている。電源リレー１７０、２７０は、固定部材であるボルト４３の近傍に配置されている。

図８に示すように、基板４２のカバー面４２ｂには、フィルタ１７２、２７２を構成するコイル１７３、２７３およびコンデンサ１７４、２７４と、平滑コンデンサ１７５、２７５が実装されている。さらにカバー面４２ｂには、機電接続コンデンサ１７６、２７６と、マイコン１８１、２８１が実装されている。

コイル１７３、２７３およびコンデンサ１７４、２７４は、＋Ｂ接続部１９３ｂ、２９３ｂおよびグランド接続部１９３ｇ、２９３ｇの近傍に配置されている。コイル１７３、２７３は、電源パターン１９０ｐ、２９０ｐに電気的に接続されている。コンデンサ１７４、２７４の正極は、電源パターン１９０ｐ、２９０ｐに接続されている。コンデンサ１７４、２７４の負極は、グランドパターン１９０ｇ、２９０ｇに接続されている。

平滑コンデンサ１７５、２７５は、カバー面４２ｂの中央領域に配置されている。平滑コンデンサ１７５、２７５の正極は、電源パターン１９０ｐ、２９０ｐに接続されている。コンデンサ１７４、２７４の負極は、グランドパターン１９０ｇ、２９０ｇに接続されている。

機電接続コンデンサ１７６、２７６は、基板接続部１９２、２９２の近傍に配置されている。機電接続コンデンサ１７６は、グランドパターン１９０ｇと、ハウジング接続パターン１９０ｈとを接続している。機電接続コンデンサ２７６は、グランドパターン２９０ｇと、ハウジング接続パターン２９０ｈとを接続している。ハウジング２８は、車両グランドと接続されている。すなわち、機電接続コンデンサ１７６、２７６は、いずれもグランド間を接続するコンデンサである。

上記したように、電動ステアリング装置４に適用される駆動装置１０では、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。このようなノイズの発生源は、主にＥＣＵ４０の回路内であり、発生したノイズがコネクタ４５およびモータ２０を経由して車両側へ伝搬する虞がある。そこで、ボルト４３を用いて基板４２のグランドラインＧ１、Ｇ２とハウジング２８とを電気的に接続し、モータ２０側からＥＣＵ４０側へのノイズ帰還経路を形成する。これにより、ＥＣＵ４０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。

＜第５実施形態のまとめ＞
この実施形態によると、電源リレー１７０は、発熱部品であるスイッチング素子１５１〜１５６のいずれよりも、グランド接続部１９３ｇに近い位置に配置されている。これにより、電源リレー１７０の熱を、グランドラインＧ１を構成するグランドパターン１９０ｇおよびグランド接続部１９３ｇを通じて、グランド端子１４６ｇに逃がすことができる。グランドパターン１９０ｇの面積が他の配線パターンに較べて大きいため、電源リレー１７０の熱を端子４６（グランド端子１４６ｇ）に伝えやすい。グランド接続部１９３ｇの近傍に位置するため、電源リレー１７０の熱を、コネクタ４５に伝えやすい。この結果、電源リレー１７０の熱を、コネクタ４５を介してＥＣＵ４０の外部に効果的に放熱することができる。放熱性の向上により、基板４２、ひいてはＥＣＵ４０のさらなる小型化が可能である。電源リレー２７０についても同様である。

この実施形態によると、逆接保護リレー１７１も、スイッチング素子１５１〜１５６のいずれよりも、グランド接続部１９３ｇに近い位置に配置されている。これにより、逆接保護リレー１７１の熱を、コネクタ４５を介してＥＣＵ４０の外部に効果的に放熱することができる。逆接保護リレー２７１についても同様である。

また、電源リレー１７０は、スイッチング素子１５１〜１５６のいずれよりも、基板接続部１９２、すなわちボルト４３に対して近い位置に配置されている。これにより、電源リレー１７０の熱を、ボルト４３を通じて、モータ２０のハウジング２８（リアフレームエンド３１）に逃がすことができる。この結果、電源リレー１７０の熱を、ＥＣＵ４０の外部に効果的に放熱することができる。放熱性の向上により、基板４２、ひいてはＥＣＵ４０のさらなる小型化が可能である。電源リレー２７０についても同様である。コネクタ４５とボルト４３との２つの放熱経路により、電源リレー１７０、２７０の熱を、ＥＣＵ４０の外部により効果的に放熱することができる。

電源リレー１７０、２７０の配置は、上記した例に限定されない。電源リレー１７０は、スイッチング素子１５１〜１５６のいずれよりも、グランド接続部１９３ｇ、および／または、基板接続部１９２に近い位置に配置されればよい。電源リレー２７０についても同様である。たとえば図９に示す変形例のように、電源リレー１７０、２７０を、グランド接続部１９３ｇ、２９３ｇから離れた位置に配置してもよい。図９に示す電源リレー１７０、２７０は、グランド接続部１９３ｇ、２９３ｇに対して遠い側の基板接続部１９２、２９２の近傍に配置されている。

なお、２つの回路系統１４０、２４０のうち、一方のみを放熱性に優れた配置としてもよい。例えば、電源リレー１７０をグランド接続部１９３ｇの近傍に設け、電源リレー２７０をグランド接続部２９３ｇおよび基板接続部２９２に対してインバータ２５０よりも遠い位置に設けてもよい。

（第６実施形態）
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例であり、先行実施形態の記載を援用できる。

図示を省略するが、この実施形態の駆動装置１０は、先行実施形態（図３参照）から、機電接続コンデンサ１７６、２７６を排除した構成となっている。ハウジング２８とグランドラインＧ１、Ｇ２とが接続されている。図１０および図１１は、この駆動装置１０の基板４２を示している。モータ面４２ａおよびカバー面４２ｂのいずれにも、機電接続コンデンサ１７６、２７６は実装されていない。

ハウジング接続パターン１９０ｈ、２９０ｈは、グランドパターン１９０ｇ、２９０ｇとつながっている。図１０および図１１では、説明上区別して図示したが、ハウジング接続パターン１９０ｈ、２９０ｈは、グランドパターン１９０ｇ、２９０ｇの一部である。それ以外の構成は、第５実施形態（図７および図８参照）と同じである。

＜第６実施形態のまとめ＞
この実施形態によると、ボルト４３がグランドパターン１９０ｇ、２９０ｇに電気的に接続されている。よって、電源リレー１７０、２７０の熱を、グランドパターン１９０ｇ、２９０ｇを介して、ボルト４３からハウジング２８に逃がしやすい。この結果、電源リレー１７０、２７０の熱を、ＥＣＵ４０の外部に効果的に放熱することができる。ボルト４３が接続される基板接続部１９２、２９２の近傍に電源リレー１７０、２７０を設けることで、放熱の効果をさらに高めることができる。

（第７実施形態）
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例であり、先行実施形態の記載を援用できる。

この実施形態では、図１２および図１３に示すように、基板４２のカバー面４２ｂに、電源リレー１７０、２７０を実装している。すなわち、インバータ１５０、２５０を構成するスイッチング素子１５１〜１５６、２５１〜２５６とは異なる面に、電源リレー１７０、２７０を実装している。この実施形態では、平滑コンデンサ１７５、２７５が、フィルタ１７２、２７２のコンデンサを兼ねている。電源リレー１７０、２７０は、グランド接続部１９３ｇ、２９３ｇの近傍に配置されている。基板４２の板厚方向からの平面視において、電源リレー１７０、２７０は、スイッチング素子１５１〜１５６、２５１〜２５６のいずれよりも、グランド接続部１９３ｇ、２９３ｇおよび基板接続部１９２、２９２に対して近い位置に配置されている。

＜第７実施形態のまとめ＞
先行実施形態によると、電源リレー１７０、２７０の放熱性を向上することができる。電源リレー１７０、２７０の放熱性を向上することで、熱マスとしてカバー４１よりも大きいハウジング２８（リアフレームエンド３１）側の面ではなく、カバー面４２ｂに電源リレー１７０、２７０を実装することができる。これにより、インバータ１５０、２５０を構成するスイッチング素子１５１〜１５６、２５１〜２５６と電源リレー１７０、２７０との実装面を分けることができる。この結果、電源リレー１７０、２７０およびスイッチング素子１５１〜１５６、２５１〜２５６のすべてを同一面に実装する構成に較べて、基板４２の体格、ひいてはＥＣＵ４０の体格を小型化することができる。

電源リレー１７０、２７０をともにカバー面４２ｂに実装する例を示したが、これに限定されない。電源リレー１７０、２７０の一方のみを、カバー面４２ｂに実装してもよい。これによっても、基板４２の体格を小型化することができる。

なお、電源リレー１７０、２７０およびスイッチング素子１５１〜１５６、２５１〜２５６の一部と、残りの一部とを互いに異なる面に実装する構成は、上記例に限定されない。例えば、図１４に示す変形例のように、スイッチング素子１５１〜１５６、２５１〜２５６をカバー面４２ｂに実装し、電源リレー１７０、２７０をモータ面４２ａに実装してもよい。図１４では、電源リレー１７０、２７０をともにモータ面４２ａに実装しているが、一方のみをモータ面４２ａに実装してもよい。

（他の実施形態）
この明細書および図面等における開示は、例示された実施形態に制限されない。開示は、例示された実施形態と、それらに基づく当業者による変形態様を包含する。たとえば、開示は、実施形態において示された部品および／または要素の組み合わせに限定されない。開示は、多様な組み合わせによって実施可能である。開示は、実施形態に追加可能な追加的な部分をもつことができる。開示は、実施形態の部品および／または要素が省略されたものを包含する。開示は、ひとつの実施形態と他の実施形態との間における部品および／または要素の置き換え、または組み合わせを包含する。開示される技術的範囲は、実施形態の記載に限定されない。開示されるいくつかの技術的範囲は、請求の範囲の記載によって示され、さらに請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものと解されるべきである。

明細書および図面等における開示は、請求の範囲の記載によって限定されない。明細書および図面等における開示は、請求の範囲に記載された技術的思想を包含し、さらに請求の範囲に記載された技術的思想より多様で広範な技術的思想に及んでいる。よって、請求の範囲の記載に拘束されることなく、明細書および図面等の開示から、多様な技術的思想を抽出することができる。

制御部１８０、２８０は、少なくともひとつのコンピュータを含む制御システムによって提供される。制御システムは、ハードウェアである少なくともひとつのプロセッサ（ハードウェアプロセッサ）を含む。ハードウェアプロセッサは、下記（ｉ）、（ｉｉ）、または（ｉｉｉ）により提供することができる。

（ｉ）ハードウェアプロセッサは、ハードウェア論理回路である場合がある。この場合、コンピュータは、プログラムされた多数の論理ユニット（ゲート回路）を含むデジタル回路によって提供される。デジタル回路は、プログラムおよび／またはデータを格納したメモリを備える場合がある。コンピュータは、アナログ回路によって提供される場合がある。コンピュータは、デジタル回路とアナログ回路との組み合わせによって提供される場合がある。

（ｉｉ）ハードウェアプロセッサは、少なくともひとつのメモリに格納されたプログラムを実行する少なくともひとつのプロセッサコアである場合がある。この場合、コンピュータは、少なくともひとつのメモリと、少なくともひとつのプロセッサコアとによって提供される。プロセッサコアは、たとえばＣＰＵと称される。メモリは、記憶媒体とも称される。メモリは、プロセッサによって読み取り可能な「プログラムおよび／またはデータ」を非一時的に格納する非遷移的かつ実体的な記憶媒体である。

（ｉｉｉ）ハードウェアプロセッサは、上記（ｉ）と上記（ｉｉ）との組み合わせである場合がある。（ｉ）と（ｉｉ）とは、異なるチップの上、または共通のチップの上に配置される。

すなわち、制御部１８０、２８０が提供する手段および／または機能は、ハードウェアのみ、ソフトウェアのみ、またはそれらの組み合わせにより提供することができる。

完全冗長系の電動ステアリング装置４の例を示したが、これに限定されない。例えば、２つの回路系統１４０、２４０でマイコンを共通化してもよい。また、２つの系統Ｌ１、Ｌ２で電源系統１３（電源装置）を共通化してもよい。２つの回路系統１４０、２４０でフィルタ回路を共通化してもよい。

上記した電源リレーの配置は、複数の回路系統を備えるＥＣＵ４０に限定されない。例えば、モータ２０が１組の固定子コイル２３のみを備え、ＥＣＵ４０が単一の回路系統を備える構成にも適用することができる。

１…ステアリングシステム、２…ステアリング機構、３…手動操作機構、４…電動ステアリング装置、５…車輪、６…タイロッド、７…ステアリングギヤボックス、８…ステアリングコラム、９…ステアリングハンドル、１０…駆動装置、１１…動力伝達機構、１２…トルクセンサ系統、１１２、２１２…トルクセンサ、１３…電源系統、１１３、２１３…電源装置、１１４、２１４…ＩＧスイッチ、２０…モータ、２１…固定子、２２…固定子コア、２３、１２３、２２３…固定子コイル、２４…回転子、２５…回転軸、２６…軸受、２７…磁石、２８…ハウジング、２９…ケース、３０…フロントフレームエンド、３１…リアフレームエンド、３２、３３…貫通孔、３４…リード線、４０…電子制御装置、４１…カバー、４１ａ…開口部、４２…基板、４２ａ…モータ面、４２ｂ…カバー面、４２ｃ…スリット、４３…ボルト、４４…回転角センサ、４５…コネクタ、４６…端子、１４６ｂ、２４６ｂ…＋Ｂ端子、１４６ｇ、２４６ｇ…グランド端子、１４６ｉ、２４６ｉ…ＩＧ端子、１４６ｓ、２４６ｓ…信号端子、４７…ハウジング、１４０、２４０…回路系統、１５０、２５０…インバータ、１５１〜１５６、２５１〜２５６…スイッチング素子、１６０〜１６２、２６０〜２６２…モータリレー、１７０、２７０…電源リレー、１７１、２７１…逆接保護リレー、１７２、２７２…フィルタ、１７５、２７５…平滑コンデンサ、１７６、２７６…機電接続コンデンサ、１８０、２８０…制御部、１８１、２８１…マイコン、１８２、２８２…プリドライバ、１８２Ａ、２８２Ａ…統合ＩＣ、１９０、２９０…配線パターン、１９０ｇ、２９０ｇ…グランドパターン、１９０ｈ、２９０ｈ…ハウジング接続パターン、１９０ｐ、２９０ｐ…電源パターン、１９１、２９１…モータ線接続部、１９２、２９２…基板接続部、１９３ｂ、２９３ｂ…＋Ｂ接続部、１９３ｇ、２９３ｇ…グランド接続部、Ｇ１、Ｇ２…グランドライン、Ｌ１…第１系統、Ｌ２…第２系統、Ｐ１、Ｐ２…電源ライン

Claims (11)

1. 車両の操舵機構に対して操舵力を付与するモータ（２０）と、
   前記モータを制御する制御回路（４０）と、を備え、
   前記制御回路は、
   直流電源（１１３、２１３）の直流電力を交流電力に変換して前記モータに供給するインバータ（１５０、２５０）と、
   前記インバータを経由して前記モータへ電流が流れるのを許可または遮断する電源リレー（１７０、２７０）と、を有し、
   前記制御回路において、前記電源リレーは、前記インバータとグランドとをつなぐグランドライン（Ｇ１、Ｇ２）に設けられている電動ステアリング装置。
2. 前記電源リレーをオンさせる駆動電圧は、前記直流電源の電圧以下とされている請求項１に記載の電動ステアリング装置。
3. 前記制御回路は、前記電源リレーが許可する電流の流れに対して、逆向きに電流が流れるのを遮断する逆接保護リレー（１７１、２７１）をさらに有している請求項１または請求項２に記載の電動ステアリング装置。
4. 前記制御回路において、前記逆接保護リレーは、前記グランドラインに設けられている請求項３に記載の電動ステアリング装置。
5. 前記電源リレーおよび前記逆接保護リレーは、寄生ダイオードを有するスイッチング素子をそれぞれ含み、前記寄生ダイオードのアノード同士が接続されている請求項４に記載の電動ステアリング装置。
6. 前記モータは、複数の固定子コイル（１２３、２２３）を有し、
   前記制御回路は、前記固定子コイルに対応して冗長化された複数の回路系統（１４０、２４０）を有し、
   複数の前記回路系統のそれぞれが、前記グランドラインに設けられた前記電源リレーを有している請求項１〜５いずれか１項に記載の電動ステアリング装置。
7. 前記モータは、複数組の固定子コイル（１２３、２２３）を有し、
   前記制御回路は、前記固定子コイルに対応して冗長化された複数の回路系統（１４０、２４０）を有し、
   一部の前記回路系統が備える第１電源リレー（１７０）は、前記グランドラインに設けられた前記電源リレーであり、
   残りの前記回路系統が備える第２電源リレー（２７０）は、前記直流電源と前記インバータとをつなぐ電源ライン（Ｐ２）に設けられ、前記インバータを経由して前記モータへ電流が流れるのを許可または遮断する請求項１〜５いずれか１項に記載の電動ステアリング装置。
8. 前記制御回路は、前記グランドラインを構成する配線パターン（１９０、２９０）を備えた基板（４２）と、前記基板に実装されたコネクタ（４５）を有し、
   前記コネクタは、グランド端子（１４６ｇ、２４６ｇ）を含み、
   前記基板において、前記電源リレーは、前記インバータよりも前記グランド端子の接続部（１９３ｇ、２９３ｇ）に対して近い位置に配置されている請求項１〜７いずれか１項に記載の電動ステアリング装置。
9. 前記制御回路は、前記グランドラインを構成する配線パターン（１９０、２９０）を備えた基板（４２）を有し、
   前記モータは、金属製のハウジング（２８）を有し、
   前記基板は、金属製の固定部材（４３）を介して、前記ハウジングに固定され、
   前記基板において、前記電源リレーは、前記インバータよりも前記固定部材の固定部に対して近い位置に配置されている請求項１〜７いずれか１項に記載の電動ステアリング装置。
10. 前記固定部材は、前記配線パターンに電気的に接続されている請求項９に記載の電動ステアリング装置。
11. 前記基板において、前記電源リレーは、前記インバータとは異なる面に配置されている請求項８〜１０いずれか１項に記載の電動ステアリング装置。

Images