JP4110867B2 - 電動パワーステアリング装置のｅｃｕ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動パワーステアリング装置のＥＣＵに関し、特に仕様に応じてＥＣＵの設計変更を容易にしたものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、この種の電動パワーステアリング装置として、例えば特開平１１−１１５７７５号公報に示すように、図４において、装置の制御回路は、マイコンとその周辺回路用としての基板５１（以下、ＣＰＵ基板という）と、パワー素子実装用としての基板５２（以下、パワー基板という）とからなる２枚基板構造で構成されている。
【０００３】
このＣＰＵ基板５１には、外部とのインターフェイス回路,マイクロコンピュータ,駆動回路,モータ電流検出アンプ回路などの比較的小電流の部品が実装され、パワー基板５２には、発熱部品である半導体スイッチング素子やシャント抵抗などの比較的大電流の部品が実装される。このため、パワー基板５２では、通常、ケースのベース部５３などに放熱部材が取り付けられる。
【０００４】
また、前記２枚基板５１,５２には、外部接続用のコネクタ部５４が配され、コネクタやリード端子などを介してトルクセンサからの信号を受けたり、電動モータなどに制御信号を送るようになっている。さらに、ベース部５３には、前記各基板５１,５２を電気的にシールドするためのカバー部５５が配される。
【０００５】
その結果、ＥＣＵは、前記２枚の基板５１,５２（ＣＰＵ基板とパワー基板）およびコネクタ部５４と、ベース部５３,カバー部５５という５つのモジュールで構成される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記のようなＥＣＵは、モータの側面に放熱部材を介して配され、ＥＣＵ内のパワー素子を熱伝導性のよい基板に搭載するとともに、パワー素子などで発生する熱を放熱部材を介して放熱させることにより、装置の小型化と信頼性の向上を図るものである。
【０００７】
そのため、ＥＣＵの一部の仕様が異なると、全体の設計変更を余儀なくされる。仮に、パワー基板５２だけを変更した場合、すべてのモジュールの設計変更が必要になるという面倒があった。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、ＥＣＵを機能別に５つのモジュールに分割するとともに、仕様変更が生じても、変更部分を最小限に抑えて、低コスト化を図ることにある。
【０００９】
本発明の上記目的は、マイコンおよびその周辺回路用基板としてのＣＰＵ基板と、パワー素子実装用基板としてのパワー基板と、前記各基板上の各素子を外部に接続するためのコネクタ部と、前記パワー基板の放熱機能を備えたベース部と、前記各基板を電気的にシールドするためのカバー部とを備え、前記ＣＰＵ基板およびパワー基板を、予め標準モジュールとして規格化するとともに、該各基板を外部に接続するための前記コネクタ基板の接続形態も標準モジュールとして規格化し、仕様に応じて、機能別に分割された前記５つのモジュールからなるＥＣＵの設計を、モジュール単位で変更することができるようにすることにより、効果的に達成される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。
【００１２】
図１は、電動パワーステアリング装置Ａの外観を示す図であり、それらの図において、電動モータ１に隣接してギアボックス２が配され、該ギアボックス２には、減速機が収納されている。
【００１３】
また、ギアボックス２は、車両前方側（図１右側）に筒状のコラム３が延びていて、該コラム３内には、図示しないステアリングホイールに連結する入力軸４が配されている。これにより、電動モータ１の駆動により、減速機を介してステアリングホイールに補助操舵力を付与するようになっている。
【００１４】
また、ギアボックス２の下方には、車速信号やトルク信号などの信号に基づいて、電動モータ１の回転などを制御するコントローラを収納するコントロールユニットとしてのＥＣＵ５が配されている。
【００１５】
また、ギアボックス２とＥＣＵ５の上には、ロアブラケット６が配され、該ロアブラケット６を介して、ボルト７によってギアボックス２とＥＣＵ５が一体的に結合されるようになっている。ここで、８は、ＥＰＳシステムを車両に取り付けるためのブラケットである。
【００１６】
そして、上記ＥＣＵ５は、図２に示すように、基部を形成するベース部９と、該ベース部９上に覆うように配された蓋状のカバー部１０とで、箱状の外部ケースが構成される。また、上記ベース部９には、半導体スイッチング素子やシャント抵抗などの発熱性部品が取り付けられたパワー基板１１が配され、該パワー基板１１は、金属やセラミックなどの熱伝導性のよい材料で形成される。そのため、上記ベース部９は、パワー基板１１で発生した熱を外部に逃がすようになっていて、放熱板としての機能も備えている。さらに、上記パワー基板１１上には、マイコンや周辺回路などの制御回路などを配するＣＰＵ基板１２が配され、ＥＣＵ５内で、大きな電力を必要とするパワー基板１１と、小さな電力を必要とするＣＰＵ基板１２との２枚構造になっている。これらの基板１１,１２は、配線によってコネクタ基板１３に接続され、例えばトルクセンサなどからの信号を受け、所定の処理を経て電動モータ１などに制御信号を出力するようになっている。
【００１７】
さらに、上記各モジュール、すなわちベース部９,カバー部１０,パワー基板１１,ＣＰＵ基板１２,およびコネクタ基板１３は、それぞれ標準モジュールとして規格化されていて、標準部品として準備される。そして、この標準モジュール間の組み合わせは、予め結合テーブルＴとして記憶装置などに記憶され、クライアントの様々な要望に対応するように、仕様に応じて各標準モジュールを組み合わせて装置を構成することができるようになっている。
【００１８】
なお、上記カバー部１０は、パワー素子１１やＣＰＵ基板１２などの各基板を電気的にシールドするようになっている。
【００１９】
従って、上記実施例では、ＥＣＵ５は、パワー基板１１，ＣＰＵ基板１２，コネクタ基板１３、およびベース部９やカバー部１０とから、５つのモジュールで構成される。すなわち、ＥＣＵ５の機能別に５つのモジュールに分割されるので、クライアントからの仕様によって、例えばパワー基板１１の機能だけを変更する場合、５つのモジュールのうち、パワー基板１１だけを変更すればよく、他の４つのモジュールはそのままの仕様で製造したり、組み立てることができる。また、モジュール間の関係は、予め結合テーブルに記憶されているので、結合テーブルに基づいて、仕様に応じて誰でも簡単にモジュールを選択して組み立てることができる。
【００２０】
よって、クライアントの仕様が異なっても、それに伴う変更部分を最小限に抑えることができ、ＥＣＵの低コスト化を図ることができる。
【００２１】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係る電動パワーステアリング装置のＥＣＵによると、マイコンおよびその周辺回路用基板としてのＣＰＵ基板と、パワー素子実装用基板としてのパワー基板と、前記各基板上の各素子を外部に接続するためのコネクタ部と、前記パワー基板の放熱機能を備えたベース部と、前記各基板を電気的にシールドするためのカバー部とを備え、該各モジュールを機能別に５つのモジュールに分割するとともに、モジュール間の結合形態を規格化することによって、仕様に応じて、モジュール単位でＥＣＵの設計を変更することができるようにした。しかも、これらのモジュール間の組み合わせは、予め結合テーブルに記憶されているので、該結合テーブルは、仕様に応じて各モジュールを組み合わせて、装置を構成することができる。これにより、ＥＣＵは、標準モジュールを組み合わせて装置を構成することができるが、クライアントの要望により、部品の仕様に変更があった場合でも、それに対応できるように、誰でも簡単に機能別にモジュールを選択して組み立てることができる。すなわち、仕様変更があった場合でも、変更部分だけを対象として取り替えればよく、変更部分を最小限に抑えて、クライアントの要望に応じ、仕様を簡単に変更することができ、ＥＣＵの低コスト化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電動パワーステアリング装置を側面から眺めた図である。
【図２】図１の電動パワーステアリング装置においてＥＣＵの内部構成を示す分解斜視図である。
【図３】上記ＥＣＵの内部モジュール間の結合テーブルを示す図である。
【図４】従来の電動パワーステアリング装置において制御部の内部構成を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
１ 電動モータ
５ ＥＣＵ
９ ベース部
１０ カバー部
１１ パワー基板
１２ ＣＰＵ基板
１３ コネクタ基板
Ｔ 結合テーブル

Claims (1)

1. マイコンおよびその周辺回路用基板としてのＣＰＵ基板と、パワー素子実装用基板としてのパワー基板と、前記各基板上の各素子を配線およびコネクタを介して外部に接続するコネクタ基板と、前記パワー基板の放熱機能を備えたベース部と、前記各基板を電気的にシールドするためのカバー部とを備え、
   前記ＣＰＵ基板およびパワー基板は、予め標準モジュールとして規格化されるとともに、該各基板を外部に接続するための前記コネクタ基板の接続形態も標準モジュールとして規格化され、
   仕様に応じて、機能別に分割された前記５つのモジュールからなるＥＣＵの設計を、モジュール単位で変更することができるようにしたことを特徴とする電動パワーステアリング装置のＥＣＵ。

Images