JP2021036741A - 電子基板、車載電動機及び電動ポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】車両における車載バッテリーと電子基板との間にリレーを設けることによる車両のレイアウト自由度の低下、及びコストアップを回避しつつ、暗電流の発生を抑えることができる電子基板を提供する。【解決手段】基板には、車載バッテリー９０１から出力される電源が入力される電源入力部と、モータ１１を駆動するためのモータ駆動回路１０５と、モータ駆動回路１０５によるモータ１１の駆動を制御するマイクロコンピュータ１１４とが設けられる。また、基板には、ＥＣＵ９００から送られてくる駆動命令信号が入力される駆動命令信号入力部と、駆動命令信号の検出の有無に基づいて、電源入力部に入力される電源のマイクロコンピュータ１１４への供給の有無を制御する駆動命令検出回路１１５が設けられる。また、基板には、電源入力部からの電圧を可変して駆動命令検出回路１１５に出力する５Ｖ電源回路が設けられる。【選択図】図４

Description

本発明は、電子基板、並びに、前記電子基板を備える車載電動機及び電動ポンプに関する。

従来、基板を備え、且つ、車載電源から出力される電源が入力される電源入力部と、駆動源を駆動するための駆動回路と、駆動回路による駆動源の駆動を制御する制御部と、駆動命令信号が入力される駆動命令信号入力部とを、基板に備える電子基板が知られている。

例えば、特許文献１に記載のモータ制御装置は、電子基板としてのドライバ回路を備える。ドライバ回路は、バッテリーから出力される電源が入力される電源入力部としての端子と、駆動源たるブラシレスモータを駆動するための駆動回路としてのドライバＩＣと、制御部たるＣＰＵと、駆動命令信号入力部としての端子とを、基板に備える。かかる構成のドライバ回路における電源入力用の端子と、車載電源たるバッテリーとの間には、リレーが電気的に介在する。車両に搭載されたＥＣＵ（Ｅｎｇｉｎｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）は、駆動命令信号としての出力ｄｕｔｙ指令信号を、ドライバ回路の駆動命令信号入力用の端子を介してＣＰＵに出力する。ドライバ回路のＣＰＵが、出力ｄｕｔｙ指令信号に基づいてドライバＩＣにＰＷＭ信号を出力すると、ドライバＩＣがスイッチング素子を介して、ブラシレスモータのＵ、Ｖ、Ｗコイルに電流を流して、ブラシレスモータを駆動する。車両に搭載されたＥＣＵは、車両用電装品を駆動させない状態では、リレー回路のコイルに対する電圧の出力をＯＦＦにすることで、バッテリーからドライバ回路の電源入力用の端子への電源供給を停止させる。

特許文献１によれば、かかる構成のモータ制御装置では、車両用電装品を駆動させない状態では、バッテリーからドライバ回路を介してグランドに暗電流を流すことを防止して、暗電流の発生を低減することができるとされる。

特開２０１１−０８３０６１号公報

しかしながら、特許文献１に記載のモータ制御装置においては、車両におけるバッテリーとドライバ回路との間にリレーを設けることで、車両のレイアウト自由度を低下させ、且つコストアップを引き起こしてしまうという課題がある。また、リレー自体が発生する高電圧サージによる電子基板上のデバイスの故障を引き起こすおそれがあるという課題もある。

そこで、本発明の目的は、次のような電子基板、車載電動機、及び電動ポンプを提供することである。即ち、車両における車載電源と電子基板との間にリレーを設けることによる車両のレイアウト自由度の低下、及びコストアップを回避し、リレーが発する高電圧サージによる電子基板上のデバイスの故障を回避し、且つ暗電流の発生を抑えることができる電子基板等である。

本願の例示的な第１発明は、基板を備え、且つ、車載電源から出力される電源が入力される電源入力部と、駆動源を駆動するための駆動回路と、前記駆動回路による前記駆動源の駆動を制御する制御部と、外部から送られてくる駆動命令信号が入力される駆動命令信号入力部とを、前記基板に備える電子基板であって、前記駆動命令信号を検出することが可能であり、且つ前記駆動命令信号の検出の有無に基づいて、前記電源入力部に入力される前記電源の前記制御部への供給の有無を制御する駆動命令信号検出回路と、前記電源入力部からの電圧を可変して前記駆動命令信号検出回路に出力する電圧可変部とを、前記基板に備える、電子基板である。

本願の例示的な第１発明によれば、車両における車載電源と電子基板との間にリレーを設けることによる車両のレイアウト自由度の低下、及びコストアップを回避しつつ、暗電流の発生を抑えることができるという優れた効果を奏する。また、本願の例示的な第１発明によれば、リレーが発する高電圧サージによる電子基板上のデバイスの故障を回避することができるという優れた効果を奏する。

実施形態に係る電動オイルポンプを＋Ｘ側から示す分解斜視図である。 同電動オイルポンプを−Ｘ側から示す分解斜視図である。 同電動オイルポンプの電子基板の第１面を示す平面図である。 同電子基板の回路のブロック図である。 同電子基板における一部の回路を示す回路図である。 第１変形例に係る電動オイルポンプの電子基板における一部の回路を示す回路図である。 第２変形例に係る電動オイルポンプの電子基板における一部の回路を示す回路図である。 第３変形例に係る電動オイルポンプの電子基板における一部の回路を示す回路図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係る電動オイルポンプについて説明する。本実施形態では、自動車などの車両に搭載される電動オイルポンプについて説明する。また、以下の図面においては、各構成をわかり易くするために、実際の構造と各構造における縮尺及び数などを異ならせる場合がある。

また、図面においては、適宜３次元直交座標系としてＸＹＺ座標系を示す。ＸＹＺ座標系において、Ｘ軸方向は、図１に示される中心軸Ｊの軸方向と平行な方向とする。中心軸Ｊは、後述するモータ部１０のシャフト（モータ軸）１３の中心軸線である。Ｙ軸方向は、図１に示される電動オイルポンプの短手方向と平行な方向とする。Ｚ軸方向は、Ｘ軸方向とＹ軸方向との両方と直交する方向とする。Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向の何れにおいても、図中に示される矢印の向く側を＋側、反対側を−側とする。

また、以下の説明においては、Ｘ軸方向の正の側（＋Ｘ側）を「フロント側」と記し、Ｘ軸方向の負の側（−Ｘ側）を「リア側」と記す。なお、フロント側及びリア側とは、単に説明のために用いられる名称であって、実際の位置関係及び方向を限定しない。本発明において、フロント側（＋Ｘ側）は一方側に相当し、リア側（−Ｘ側）は他方側に相当する。特に断りのない限り、中心軸Ｊに平行な方向（Ｘ軸方向）を単に「軸方向」と記し、中心軸Ｊを中心とする径方向を単に「径方向」と記し、中心軸Ｊを中心とする周方向、すなわち、中心軸Ｊの軸周り（θ方向）を単に「周方向」と記す。

なお、本明細書において、軸方向に延びる、とは、厳密に軸方向（Ｘ軸方向）に延びる場合に加えて、軸方向に対して、４５°未満の範囲で傾いた方向に延びる場合も含む。また、本明細書において、径方向に延びる、とは、厳密に径方向、すなわち、軸方向（Ｘ軸方向）に対して垂直な方向に延びる場合に加えて、径方向に対して、４５°未満の範囲で傾いた方向に延びる場合も含む。

［実施形態］
＜全体構成＞
図１は、実施形態に係る電動オイルポンプ１を＋Ｘ側から示す分解斜視図である。図２は、電動オイルポンプ１を−Ｘ側から示す分解斜視図である。電動オイルポンプ１は、図１、及び図２に示されるように、ハウジング２、モータ部１０、ポンプ部４０、及びインバータ１００を備える。

（ハウジング２）
ハウジング２は、金属（例えばアルミ）製の鋳造品からなる。ハウジング２は、モータ部１０のモータハウジングと、ポンプ部４０のポンプハウジングと、インバータ１００のインバータハウジングとを兼ねる。モータ部１０のモータハウジングと、ポンプ部４０のポンプハウジングと、インバータ１００のインバータハウジングとは、単一の部材の部分である。

ポンプ部４０は、ハウジング２のロータ収容部に収容されるポンプロータ４７を備える。ポンプ部４０のロータ収容部と、モータ部１０のモータハウジングとは、単一の部材の部分であってもよいし、別体であってもよい。また、モータ部１０のモータハウジングと、ポンプ部４０のポンプハウジングとは、別体であってもよい。

実施形態に係る電動オイルポンプ１のように、モータハウジングと、ポンプハウジングとが単一の部材の部分である場合、モータハウジングと、ポンプハウジングとの軸方向における境界は次のように定義される。即ち、シャフト１３をモータハウジング内からポンプハウジングのロータ収容部に向けて貫通させる貫通穴が設けられる壁の軸方向の中心が両ハウジングの軸方向の境界である。

＜モータ部１０＞
モータ部１０は、モータハウジングの中にモータ１１を備える。

（モータ１１）
モータ１１は、軸方向に延びる中心軸Ｊに沿って配置されるシャフト１３と、回転角センサ１５と、ロータ２０と、ステータ２２とを備える。回転角センサ１５は、図１と図２とのうち、図２だけに示される。また、ロータ２０、及びステータ２２は、図１と図２とのうち、図１だけに示される。

モータ１１は、例えば、インナーロータ型のモータであり、ロータ２０がシャフト１３の外周面に固定され、ステータ２２がロータ２０の径方向外側に配置される。モータ１１におけるシャフト１３を除く部分は、モータ１１の本体部である。即ち、モータ１１の本体部は、ロータ２０、ステータ２２、回転角センサ１５などによって構成される。

ロータ２０は、シャフト１３の軸方向の中心よりもリア側（他方側）の領域であって、且つリア側の端よりもフロント側（一方側）の領域に固定される。ステータ２２は、内周面をロータ２０の外周面に対向させる態様で配置される。

モータ軸としてのシャフト１３は、軸方向のフロント側が、ステータ２２のフロント側の端から突出してポンプ部４０（より詳しくは、ポンプロータ４７）に接続される。

ステータ２２は、コイル２２ｂを備える。コイル２２ｂへの通電がなされると、ロータ２０がシャフト１３とともに回転する。

シャフト１３の軸方向リア側の端部には、不図示のセンサ用マグネットが固定され、シャフト１３とともに回転する。円盤状のセンサ用マグネットを直径の位置で二分した一方の領域の磁極がＳ極であり、他方の領域の磁極がＮ極である。

回転角センサ１５は、モータ１１のリア側端部に固定される。また、回転角センサ１５は、センサ基板と、センサ基板に実装されるホールＩＣとを備える。センサ基板は、センサ基板の基板面を径方向に沿わせる姿勢で配置される。ホールＩＣは、周方向に並ぶ不図示の３つのホール素子を備え、軸方向においてセンサ用マグネットに対向する。センサ用マグネットがシャフト１３とともに回転すると、ホールＩＣの３つのホール素子のそれぞれによって検出されるＳ極、Ｎ極の磁力のそれぞれが個別に変化する。３つのホール素子のそれぞれは、検出した磁力に応じたホール信号を出力する。インバータ１００の後述のマイクロコンピュータは、ホールＩＣから送られてくる第１ホール信号Ｈ１、第２ホール信号Ｈ２、及び第３ホール信号Ｈ３に基づいて、シャフト１３の回転角を特定する。

ハウジング２は、軸方向リア側を向く開口を軸方向のリア側の端に備える。インバータ―１００の後述のインバータカバー１９８は、ハウジング２に固定されて前述の開口を塞ぐ。作業者は、ハウジング２からインバータカバー１９８を取り外すことで、インバータ１００における後述の電子基板１０１と、モータ１１の回転角センサ１５とにアクセスすることができる。

＜ポンプ部４０＞
ポンプ部４０は、モータ部１０の軸方向フロント側に位置し、モータ部１０によってシャフト１３を介して駆動されてオイルを吐出する。ポンプ部４０は、ポンプロータ４７とポンプカバー５２とを備える。

（ポンプロータ４７）
ポンプロータ４７は、シャフト１３のフロント側に取り付けられる。ポンプロータ４７は、インナーロータ４７ａと、アウターロータ４７ｂとを備える。インナーロータ４７ａは、シャフト１３に固定される。アウターロータ４７ｂは、インナーロータ４７ａの径方向外側を囲む。

インナーロータ４７ａは、円環状である。インナーロータ４７ａは、径方向外側面に歯を有する歯車である。インナーロータ４７ａは、シャフト１３と共に軸周り（θ方向）に回転する。アウターロータ４７ｂは、インナーロータ４７ａの径方向外側を囲む円環状である。アウターロータ４７ｂは、径方向内側面に歯を有する歯車である。アウターロータ４７ｂの径方向外側面は円形である。

インナーロータ４７ａの径方向外側面の歯車とアウターロータ４７ｂの径方向内側面の歯車とは互いに噛み合い、シャフト１３の回転に伴ってインナーロータ４７ａが回転することでアウターロータ４７ｂが回転する。すなわち、シャフト１３の回転によりポンプロータ４７は回転する。モータ部１０とポンプ部４０とは同一の部材からなるモータ軸としてのシャフト１３を備える。これにより、電動オイルポンプ１が軸方向に大型化することを抑制できる。

インナーロータ４７ａ、及びアウターロータ４７ｂが回転すると、インナーロータ４７ａとアウターロータ４７ｂとの噛み合わせ部分の間の容積が変化する。容積が減少する領域が加圧領域となり、容積が増加する領域が負圧領域となる。

（ポンプカバー５２）
ハウジング２は、軸方向フロント側の端に、軸方向フロント側を向く開口を備える。この開口は、ポンプカバー５２によって閉じられる。ポンプカバー５２は、ボルト５３によってハウジング２に固定される。

ポンプカバー５２において、ポンプロータ４７の負圧領域に対向する箇所には、外部のオイルを吸入するための吸入口５２ａが設けられる。また、ポンプカバー５２において、ポンプロータ４７の加圧領域に対向する箇所には、ポンプ部４０内のオイルを外部に吐出するための吐出口５２ｂが設けられる。ポンプロータ４７が回転するのに伴って、外部のオイルが吸入口５２ａを介してポンプ部４０内に吸引されるとともに、ポンプ部４０内のオイルが吐出口５２ｂを介して外部に吐出される。

＜インバータ１００＞
インバータ１００は、ポンプ部４０、及びモータ部１０よりも軸方向の−Ｘ側に配置される。モータ１１の駆動を制御するインバータ１００は、電子基板１０１と、インバータカバー１９８と、コネクタ１９９とを備える。

（電子基板１０１）
電子基板１０１は、基板１０２と、基板１０２に実装される複数の電子部品とを備える。基板１０２は、複数の基板配線、端子、ランド、スルーホール、テストポイント等を備える。かかる構成の基板１０２に、複数の電子部品が実装されたものが、電子基板１０１である。即ち、電子基板１０１に実装された電子部品を電子基板１０１から除いた部分が、基板１０２である。基板１０２に実装された複数の電子部品の一部は、インバータ―機能を備えるモータ駆動回路を構成する。

図３は、電子基板１０１の第１面を示す平面図である。電子基板１０１の基板１０２のＺ軸方向における＋Ｚ側の端部には、電源入力部１２０が設けられる。電源入力部１２０は、スルーホール及びランドからなる４つの端子を４つ備える。１つ目の端子は、常時電源（＋Ｂ）用のスルーホール１２０ａ１及びランド１２０ａ２からなる正極端子１２０ａである。２つ目の端子は、車両のＥＣＵから出力されるＰＷＭからなる駆動命令信号が入力される駆動命令信号入力部としての信号入力端子１２０ｂである。信号入力端子１２０ｂは、スルーホール１２０ｂ１及びランド１２０ｂ２からなる端子である。３つ目の端子は、スルーホール１２０ｃ１及びランド１２０ｃ２からなる信号出力端子１２０ｃである。マイクロコンピュータ１１４は、モータ部１０の回転角センサ１５から送られてくる第１ホール信号Ｈ１、第２ホール信号Ｈ２、及び第３ホール信号Ｈ３に基づいて、モータ１１（ロータ２０）の回転速度（回転周波数）を演算し、演算結果を回転速度信号として出力する。出力された回転速度信号は、通信インターフェース１１１と信号出力端子１２０ｃとを介して車両のＥＣＵ９００に入力される。電源入力部１２０における４つ目の端子は、ＧＮＤ用のスルーホール１２０ｄ１及びランド１２０ｄ２からなるＧＮＤ端子である。前述した４つの端子のそれぞれは、コネクタ１９９の４つのコネクタ端子の何れかに電気接続される。

Ｚ軸方向において、基板１０２における電源入力部１２０よりも−Ｚ側であって、且つ第１コンデンサ１０４よりも＋Ｚ側の領域には、チョークコイル１０８が実装される。また、前述の領域には、後述の逆接続保護回路を構成するＭＯＳＦＥＴ１２３も実装される。

第１コンデンサ１０４、及びＭＯＳＦＥＴ１２３のＹ軸方向における−Ｙ側には、第２コンデンサ１２６が実装される。第２コンデンサ１２６は、電源の瞬断時に電源電圧を維持するための電解コンデンサである。

Ｚ軸方向において、基板１０２における第２コンデンサ１２６及び第１コンデンサ１０４よりも−Ｚ側の領域には、センサ接続部１２２が設けられ、且つマイクロコンピュータ１１４が実装される。センサ接続部１２２は、スルーホール及びランドの組を５つ備える。１つ目は、第１ホール信号Ｈ１用のスルーホール及びランドの組である。２つ目は、第２ホール信号Ｈ２用のスルーホール及びランドの組である。３つ目は、第３ホール信号Ｈ３用の及びランドの組である。４つ目は、ＧＮＤ用のスルーホール及びランドの組である。５つ目は、５Ｖ電源用のスルーホール及びランドの組である。前述の５つの組は、基板１０２におけるＹ軸方向の＋Ｙ側の端部において、互いにＺ軸方向に沿って並ぶ。

図２に示されるように、モータ部１０の回転角センサ１５は、軸方向に延びる５つのピン状端子を備える。前述の５つのピン状端子は、具体的には、第１ホール信号Ｈ１用端子、第２ホール信号Ｈ２用端子、第３ホール信号用端子、＋５Ｖ端子、及びＧＮＤ端子である。前述の５つのピン状端子のそれぞれは、インバータ１００の基板１０２のセンサ接続部１２２における何れか１つの端子のスルーホールを貫通した状態で、スルーホール、及びランドに半田付け又は溶接される。

図３に示されるように、Ｚ軸方向において、基板１０２におけるマイクロコンピュータ１１４及びセンサ接続部１２２よりも−Ｚ側の領域には、モータ駆動回路１０５が設けられる。モータ駆動回路１０５は、６つのバイポーラトランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）を備える。

基板１０２のＺ軸方向における−Ｚ側の端部には、モータ電源出力部１２１が配置される。モータ電源出力部１２１は、スルーホール及びランドの組を３つ備える。１つ目は、三相交流電源におけるＵ相用のスルーホール１２１Ｕａ及びランド１２１Ｕｂの組である。２つ目は、Ｖ相用のスルーホール１２１Ｖａ及びランド１２１Ｖｂの組である。３つ目は、Ｗ相用のスルーホール１２１Ｗａ及びランド１２１Ｗｂの組である。

（コネクタ１９９）
コネクタ１９９は、車両に設けられた外部コネクタと接続される。外部コネクタは、常時電源（＋Ｂ）用、ＧＮＤ用、信号入力用、及び信号出力用の４つのポートを備え、作業者によって軸方向の＋Ｘ側から−Ｘ側に向けて移動されてコネクタ１９９に装着される。コネクタ１９９は、基板１０２の電源入力部１２０における４つの端子に電気接続される４つのコネクタ端子を備える。

図４は、インバータ１００の電子基板１０１の回路のブロック図である。電子基板１０１は、逆接続保護回路１０３、第１コンデンサ１０４、モータ駆動回路１０５、電流検出遮断回路１０６、Ｕ，Ｖ，Ｗ電圧検出回路１０７、チョークコイル１０８、及び電圧監視回路１０９を備える。また、電子基板１０１は、５Ｖ電源回路１４１、通信インターフェース１１１、マイコン監視回路１１２、電源電圧監視回路１１３、マイクロコンピュータ１１４、及び駆動命令検出回路１１５を備える。

車載バッテリー９０１の＋端子は、図３に示される基板１０２の電源入力部１２０の正極端子１２０ａに接続される。また、図４に示される車載バッテリー９０１の−端子は、図３に示される基板１０２の電源入力部１２０のＧＮＤ端子１２０ｄに接続される。電子基板１０１において、電源入力部１２０の正極端子１２０ａは、図４に示される逆接続保護回路１０３と、チョークコイル１０８とを介して、マイクロコンピュータ１１４に接続される。

基板１０２の正極端子１２０ａとＧＮＤ端子１２０ｄとに対して、車載バッテリー９０１の正負が逆に接続されると、逆接続保護回路１０３は、逆接続保護回路１０３よりも下流側への負電圧の出力を遮断する。これにより、逆接続保護回路１０３よりも下流側に実装された電子部品が保護される。

第１コンデンサ１０４は、車載バッテリー９０１から出力される電源のリップル電流を吸収して、電源電圧を安定化させる電解コンデンサである。

電圧監視回路１０９は、モータ駆動回路１０５に出力される直流の電圧を検出し、検出値をマイクロコンピュータ１１４のＡ／Ｄ変換回路１１４ａに出力する。

マイクロコンピュータ１１４は、Ａ／Ｄ変換回路１１４ａ、ＰＷＭ出力回路１１４ｂ、温度検出回路１１４ｃ、Ａ／Ｄ変換回路１１４ｄ、Ｉ／Ｏ回路１１４ｅ、及び通信回路１１４ｆを備える。マイクロコンピュータ１１４は、車両のＥＣＵ９００から電子基板１０１の通信インターフェース１１１を介して送られるＰＷＭからなる駆動命令信号を通信回路１１４ｆで受信し、駆動命令信号に基づいた周波数でモータ１１を回転駆動させるＰＷＭ信号を生成する。生成されたＰＷＭ信号は、マイクロコンピュータ１１４のＰＷＭ出力回路１１４ｂから出力されてモータ駆動回路１０５に入力される。

モータ駆動回路１０５は、車載バッテリー９０１から送られてくるＤＣ電源を、マイクロコンピュータ１１４のＰＷＭ出力回路１１４ｂから送られてくるＰＷＭ信号に従った周波数の三相交流電源に変換してモータ１１に出力する。モータ駆動回路１０５は、スイッチング用の複数のバイポーラトランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）と、温度検出回路とを備える。モータ駆動回路１０５の温度検出回路は、温度の検出値を電流検出遮断回路１０６に出力する。

電流検出遮断回路１０６は、モータ駆動回路１０５からモータ１１に流れる電流を検出する。電流検出遮断回路１０６は、検出した電流値が所定の上限を超えたり、モータ駆動回路１０５の温度検出回路から送られてくる温度の検出値が所定の上限を超えたりすると、遮断信号をマイクロコンピュータ１１４に出力する。

マイクロコンピュータ１１４は、電流検出遮断回路１０６から遮断信号が送られてきたり、マイクロコンピュータ１１４の温度検出回路１１４ｃによる温度の検出値が所定の上限を超えたりすると、ＰＷＭ信号の生成を中止してモータ１１の駆動を停止させる。

Ｕ，Ｖ，Ｗ電圧検出回路１０７は、モータ駆動回路１０５からモータ１１に出力される三相交流電源の電圧を検出し、検出値をマイクロコンピュータ１１４のＡ／Ｄ変換回路１１４ｄに出力する。

逆接続保護回路１０３とチョークコイル１０８とを電気的に繋ぐ基板配線には、駆動命令検出回路１１５が接続される。チョークコイル１０８は、駆動命令検出回路１１５に流れる電流について過電流になることを防止する回路を構成する。

マイコン監視回路１１２は、マイクロコンピュータ１１４に接続され、マイクロコンピュータ１１４との通信により、マイクロコンピュータ１１４における異常の有無を監視する。

電圧監視回路１０９は、マイクロコンピュータ１１４に入力される電圧を検出し、検出値をマイクロコンピュータ１１４のＡ／Ｄ変換回路１１４ａに出力する。

回転角センサ１５から出力される第１ホール信号Ｈ１、第２ホール信号Ｈ２、及び第３ホール信号は、マイクロコンピュータ１１４のＩ／Ｏ回路１１４ｅに入力される。マイクロコンピュータ１１４は、第１ホール信号Ｈ１、第２ホール信号Ｈ２、及び第３ホール信号Ｈ３に基づいて、モータ１１のロータ（図３の２０）の回転角度を特定し、特定結果に基づいてロータの回転周波数を算出する。マイクロコンピュータ１１４は、算出した回転周波数の信号を回転速度信号として、通信インターフェース１１１を介して車両のＥＣＵ９００に出力する。

実施形態に係る電動オイルポンプ１においては、車載バッテリー９０１と、電子基板１０１との間にリレーを設けていないため、電動オイルポンプ１の駆動の有無にかかわらず、車載バッテリー９０１と基板１０２の電源入力部１２０とを常に電気接続する。かかる構成では、電動オイルポンプ１を駆動していないときに、車載バッテリー９０１から電子基板１０１に暗電流（大気電流）を少しずつ流してしまうことで、車載バッテリー９０１の放電を早めてしまうおそれがある。すると、車両を長期間にわたって停止させていると、車載バッテリー９０１の充電を消費し尽して、車両の始動ができなくなってしまう。車両が、電気自動車であれば、充電可能な場所まで車両を移動させる必要が生じ、ユーザーに不便を強いてしまう。

一方、特許文献１に記載のモータ制御装置によれば、ブラシレスモータを駆動しないときに、バッテリーとドライバ回路との間に配設されたリレーによってドライバ回路への給電を停止させることで、暗電流の発生を防止することができる。しかしながら、特許文献１に記載のモータ制御装置においては、車両におけるバッテリーとドライバ回路との間にリレーを設けることで、車両のレイアウト自由度を低下させてしまう。

そこで、実施形態に係る電動オイルポンプ１においては、電子基板１０１に駆動命令検出回路１１５を設けることで、車載バッテリー９０１と電子基板１０１との間にリレーを設けることなく、電動オイルポンプ１を駆動していないときの暗電流の発生を抑えるようになっている。

図５は、電子基板１０１における一部の回路を示す回路図である。同図において、逆接続保護回路１０３は、ＭＯＳＦＥＴ（図３の１２３）を備える。基板１０２の正極端子１２０ａとＧＮＤ端子１２０ｄとの間に電圧が印加されると、逆接続保護回路１０３のＭＯＳＦＥＴのソース端子とゲート端子との間に電圧が印加される。図示のように、逆接続保護回路１０３のＭＯＳＦＥＴ内において、図中左側から右側に向けての電流の流れを許容する寄生ダイオードがある。正極端子１２０ａと、ＧＮＤ端子１２０ｄとに電源の正負が逆接続されると、逆接続保護回路１０３のＭＯＳＦＥＴは、ＯＮせず、逆接続保護回路１０３よりも下流側への負電圧の出力を遮断する。これにより、電子基板１０１内の各回路が保護される。

電子基板１０１は、逆接続保護回路１０３の他に、ダイオード１４０、抵抗１１５ａ，抵抗１１５ｂ，抵抗１１５ｃ、抵抗１１５ｄ、第１トランジスタ１１５ｎ、及び駆動命令検出回路１１５を備える。また、図４では、便宜上、図示が省略されていたが、電子基板１０１は、５Ｖ電源回路１４１を備える。図５に示される逆接続保護回路１０３のＭＯＳＦＥＴのソース端子は、ダイオード１４０を介して駆動命令検出回路１１５に接続される。また、前述のソース端子は、ダイオード１４０を介して５Ｖ電源回路１４１に接続される。５Ｖ電源回路１４１は、図４に示される回転角センサ１５に５Ｖ電源を供給する。

図５において、電子基板１０１に供給される電源（例えばＤＣ１２Ｖ）は、電圧可変部たる５Ｖ電源回路（レギュレータ）１４１によって変圧（図示の例では５Ｖに減圧）された後、第１トランジスタ１１５ｎを介して駆動命令検出回路１１５に供給される。駆動命令検出回路１１５は、本発明における駆動命令信号検出回路として機能する。

駆動命令検出回路１１５は、４つの抵抗と、２倍電圧整流回路１１５ｅと、第２トランジスタ１１５ｒと、第３トランジスタ１１５ｇと、ＭＯＳＦＥＴ１１５ｉとを備える。ダイオード１４０は、抵抗１１５ｂ、及び抵抗１１５ａと、ＥＣＵ９００のスイッチング素子とを介して、ＥＣＵ９００のＧＮＤ端子に接続される。ＥＣＵ９００は、モータ１１を駆動しないときには、前述のスイッチング素子をオフ状態にすることで、駆動命令検出回路１１５の第１トランジスタ１１５ｎと、ＥＣＵ９００のＧＮＤ端子とを接続しない状態にする。これにより、第１トランジスタ１１５ｎのベースに電流を流さないことで、第１トランジスタ１１５ｎのコレクタ・エミッタ間を非導通状態にする（スイッチをオフにする）。

一方、ＥＣＵ９００は、モータ１１を駆動するときには、前述のスイッチング素子をオンオフさせることで、逆接続保護回路１０３、ダイオード１４０、抵抗１１５ｂ、抵抗１１５ａ、ＥＣＵ９００のスイッチング素子、及びＧＮＤを経由する電流の流れをオンオフする。これにより、ＥＣＵ９００は、ＰＷＭからなる駆動命令信号を生成する。駆動命令信号が生成されると、第１トランジスタ１１５ｎのベースに電流が流れる。すると、５Ｖ電源回路１４１から出力される電圧による電流が、第１トランジスタ１１５ｎのコレクタ・エミッタ間と、抵抗１１５ｐとを介して第２トランジスタ１１５ｒのベースに流れる。そして、２倍電圧整流回路１１５ｅに信号が入力される。

２倍電圧整流回路１１５ｅは、２つのコンデンサと、２つのダイオードとを備える。２倍電圧整流回路１１５ｅに入力された信号は、２倍電圧に整流された後、第３トランジスタ１１５ｇのベースに入力されて、第３トランジスタ１１５ｇのコレクタとエミッタとを導通させる。すると、電流が、ダイオード１４０と、駆動命令検出回路１１５の抵抗１１５ｈとを介して、第３トランジスタ１１５ｇのコレクタ・エミッタ間に流れる。この時、抵抗１１５ｈに流れる電流による両端電圧が、ＭＯＳＦＥＴ１１５ｉのゲート・ソース間に印加され、ＭＯＳＦＥＴ１１５ｉがＯＮし、ＭＯＳＦＥＴ１１ｉのソースからドレインを介して、図４に示されるマイクロコンピュータ１１４に供給される。

車両のＥＣＵ９００によって駆動命令信号が生成されない状態では、駆動命令検出回路１１５の第２トランジスタ１１５ｒ、及び第３トランジスタ１１５ｇが何れもオフになることから、ＭＯＳＦＥＴ１１５ｉのゲートとＧＮＤとが接続されない。このため、ＭＯＳＦＥＴ１１５ｉのゲートに電圧が印加されないことから、ＭＯＳＦＥＴ１１５ｉよりも下流側に電源が供給されない。よって、電動オイルポンプ１においては、車載バッテリー９０１から出力される電源の電子基板１０１への供給を入切するリレーを車両に設けることなく、暗電流の発生を抑えることが可能である。以上のように、電動オイルポンプ１によれば、リレーを車両に設けることによる車両のレイアウト自由度の低下を回避しつつ、暗電流の発生を抑えることができる。

また、ＥＣＵ９００によって生成される駆動命令信号は、駆動命令検出回路１１５に入力される他、図示しない基板配線を介してマイクロコンピュータ１１４に入力される。

モータ１１の駆動周波数に応じたデューティーのＰＷＭからなる駆動命令信号を２倍電圧整流回路１１５ｅによって２倍電圧に整流して第１トランジスタ１１５ｎのベースに供給する構成の駆動命令検出回路１１５について説明したが、倍電圧は２倍に限られない。例えば、図６に示されるように、駆動命令信号を、３倍電圧整流回路１１５ｊによって３倍電圧に整流して第１トランジスタ１１５ｎのベースに供給してもよい。図６に示される３倍電圧整流回路１１５ｊは、３つのコンデンサと、３つのダイオードとを備える。

また例えば、図７に示されるように、駆動命令信号を、４倍電圧整流回路１１５ｋによって４倍電圧整流回路１１５ｋによって４倍電圧に整流して第１トランジスタ１１５ｎのベースに供給してもよい。４倍電圧整流回路１１５ｋは、４つのコンデンサと、４つのダイオードとを備える。

モータ駆動回路１０５、及びマイクロコンピュータ１１４への給電を入切するスイッチング素子としてのＭＯＳＦＥＴ１１５ｉを、駆動命令検出回路１１５内に設けた例について説明したが、スイッチング素子を駆動命令検出回路１１５よりも上流側に設けてもよい。例えば、図８に示されるように、モータ駆動回路１０５、及びマイクロコンピュータ１１４に接続されるダイオード１４０よりも上流側に、スイッチング素子としてのＭＯＳＦＥＴ１４２を設けてもよい。

＜電動オイルポンプ１の作用効果＞
（１）電動オイルポンプ１の電子基板１０１は、基板１０２を備える。電子基板１０１は、車載バッテリー９０１から出力される電源が入力される電源入力部１２０と、駆動源たるモータ１１を駆動するためのモータ駆動回路１０５とを備える。また、電子基板１０１は、モータ駆動回路１０５によるモータ１１の駆動を制御する制御部たるマイクロコンピュータ１１４と、外部のＥＣＵ９００から送られてくる駆動命令信号が入力される駆動命令信号入力部たる信号入力端子１２０ｂとを備える。また、電子基板１０１は、駆動命令検出回路１１５と、電圧可変部たる５Ｖ電源回路１４１とを備える。駆動命令検出回路１１５は、駆動命令信号を検出することが可能であり、且つ駆動命令信号の検出の有無に基づいて、電源入力部１２０に入力される電源のマイクロコンピュータ１１４への供給の有無を制御する。また、５Ｖ電源回路１４１は、電源入力部１２０からの電圧を可変して駆動命令検出回路１１５に出力する。

かかる構成において、駆動命令検出回路１１５は、ＥＣＵ９００から送られてくる駆動命令信号を検出しない場合、即ち、モータ１１を駆動しない場合に、マイクロコンピュータ１１４への電源の供給を停止させることで、暗電流の発生を抑える。このため、電動オイルポンプ１においては、車載バッテリー９０１から出力される電源の電子基板１０１への供給を入切するリレーを車両に設けることなく、暗電流の発生を抑えることが可能である。よって、電動オイルポンプ１によれば、リレーを車両に設けることによる車両のレイアウト自由度の低下、及びコストアップを回避しつつ、暗電流の発生を抑えることができる。また、電動オイルポンプ１によれば、リレーが発する高電圧サージによる電子基板１０１上のデバイスの故障を回避することもできる。

また、電動オイルポンプ１によれば、５Ｖ電源回路１４１により、駆動命令検出回路１１５を車載バッテリーとは異なる電圧（５Ｖ）で動作させることができる。また、電動オイルポンプ１によれば、モータ１１を駆動していないときであっても、例えば回転角センサ１５など、電動オイルポンプ１に搭載されたセンサ類に電源を供給して、モータ１１の駆動開始時にモータ１１を迅速に起動させることができる。

（２）電子基板１０１の駆動命令検出回路１１５は、駆動命令信号の検出の有無に基づいて、電源入力部１２０に入力される電源のモータ駆動回路１０５への供給の有無を制御する。つまり、駆動命令検出回路１１５は、ＥＣＵ９００から送られてくる駆動命令信号を検出しない場合に、マイクロコンピュータ１１４への電源の供給を停止させることに加えて、モータ駆動回路１０５への電源の供給を停止させて、暗電流の発生を抑える。よって、電動オイルポンプ１によれば、リレーを車両に設けることによる車両のレイアウト自由度の低下を回避するとともに、暗電流の発生を更に抑えることができる。

（３）電子基板１０１の駆動命令検出回路１１５は、電源入力部１２０と、マイクロコンピュータ１１４との間に配置されたＭＯＳＦＥＴ１１５ｉのスイッチのオンオフを制御する。かかる制御により、車載バッテリー９０１の電源のマイクロコンピュータ１１４への供給の有無と、前記電源のモータ駆動回路１０５への供給の有無とを制御する。

かかる構成によれば、ＭＯＳＦＥＴ１１５ｉを制御するという簡単な構成により、リレーを車両に設けることによる車両のレイアウト自由度の低下を回避するとともに、暗電流の発生を抑えることができる。

（４）車載電動機としての電動オイルポンプ１は、駆動源たるモータ１１を有するモータ部１０と、モータ部１０によって駆動されるポンプ部４０と、モータ１１の駆動を制御する電子基板１０１とを、備え、電子基板１０１は、駆動命令検出回路１１５を備える。

かかる構成の電動オイルポンプ１によれば、リレーを車両に設けることによる車両のレイアウト自由度の低下を回避しつつ、暗電流の発生を抑えることができる。

以上、本発明の好ましい実施形態、及び変形例について説明したが、本発明は、これらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形および変更が可能である。これらの実施形態及びその変形は、発明の範囲及び要旨に含まれると同時に、特許請求の範囲に記載された発名とその均等の範囲に含まれる。

１：電動オイルポンプ（車載電動機、電動ポンプ）
１０：モータ部
１１：モータ（駆動源）
１００：インバータ
１０１：電子基板
１０２：基板
１０５：モータ駆動回路（駆動回路）
１１４：マイクロコンピュータ（制御部）
１１５：駆動命令検出回路（駆動命令信号検出回路）
１１５ｉ：ＭＯＳＦＥＴ（スイッチング素子）
１４１：５Ｖ電源回路（電圧可変部）
１４２：ＭＯＳＦＥＴ（スイッチング素子）
１２０：電源入力部
１２０ａ：正極端子
１２０ｂ：信号入力端子（駆動命令信号入力部）
１２０ｃ：信号出力端子
１２０ｄ：ＧＮＤ端子
９００：ＥＣＵ
９０１：車載バッテリー（車載電源）

実施形態に係る電動オイルポンプ１においては、車載バッテリー９０１と、電子基板１０１との間にリレーを設けていないため、電動オイルポンプ１の駆動の有無にかかわらず、車載バッテリー９０１と基板１０２の電源入力部１２０とを常に電気接続する。かかる構成では、電動オイルポンプ１を駆動していないときに、車載バッテリー９０１から電子基板１０１に暗電流（待機電流）を少しずつ流してしまうことで、車載バッテリー９０１の放電を早めてしまうおそれがある。すると、車両を長期間にわたって停止させていると、車載バッテリー９０１の充電を消費し尽して、車両の始動ができなくなってしまう。車両が、電気自動車であれば、充電可能な場所まで車両を移動させる必要が生じ、ユーザーに不便を強いてしまう。

Claims (5)

1. 基板を備え、
   且つ、車載電源から出力される電源が入力される電源入力部と、
   駆動源を駆動するための駆動回路と、
   前記駆動回路による前記駆動源の駆動を制御する制御部と、
   外部から送られてくる駆動命令信号が入力される駆動命令信号入力部とを、前記基板に備える電子基板であって、
   前記駆動命令信号を検出することが可能であり、且つ前記駆動命令信号の検出の有無に基づいて、前記電源入力部に入力される前記電源の前記制御部への供給の有無を制御する駆動命令信号検出回路と、前記電源入力部からの電圧を可変して前記駆動命令信号検出回路に出力する電圧可変部とを、前記基板に備える、電子基板。
2. 前記駆動命令信号検出回路は、前記駆動命令信号の検出の有無に基づいて、前記電源入力部に入力される前記電源の前記駆動回路への供給の有無を制御する、
   請求項１に記載の電子基板。
3. 前記駆動命令信号検出回路は、前記電源入力部と、前記制御部との間に配置されたスイッチング素子のスイッチのオンオフを制御することで、前記電源の前記制御部への供給の有無と、前記電源の前記駆動回路への供給の有無とを制御する、
   請求項１又は２に記載の電子基板。
4. 駆動源と、
   請求項１乃至３の何れか１項に記載の電子基板とを備える、車載電動機。
5. 駆動源と、前記駆動源によって駆動されるポンプ部と、請求項１乃至３の何れか１項に記載の電子基板とを備える、車載用の電動ポンプ。
   
   

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