JP5912430B2 - Electronic control unit for electric power steering - Google Patents

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Description

本発明は、電動パワーステアリング用の電子制御ユニット等に関する。   The present invention relates to an electronic control unit for electric power steering and the like.

自動車等の車両は、電動パワーステアリング装置を備えることができ、電動パワーステアリング装置は、ステアリングハンドルへの運転者による操作によって生じるステアリング系での操舵トルクを補助する補助トルクを発生させる。補助トルクの発生により、電動パワーステアリング装置は、運転者の負担を軽減することができる。補助トルクを与える補助トルク機構は、ステアリング系の操舵トルクを操舵トルクセンサで検出し、この検出信号に基づき電子制御ユニットで駆動信号を発生し、この駆動信号に基づき操舵トルクに応じた補助トルクを電動モータで発生し、補助トルクを減速機構を介してステアリング系に伝達する。   A vehicle such as an automobile can include an electric power steering device, and the electric power steering device generates an auxiliary torque that assists a steering torque in a steering system generated by an operation by a driver on the steering handle. Due to the generation of the auxiliary torque, the electric power steering apparatus can reduce the burden on the driver. The auxiliary torque mechanism that provides the auxiliary torque detects the steering torque of the steering system with the steering torque sensor, generates a drive signal with the electronic control unit based on the detection signal, and generates the auxiliary torque according to the steering torque based on the drive signal. Generated by the electric motor and transmits the auxiliary torque to the steering system via the speed reduction mechanism.

例えば特許文献1は、電動パワーステアリング用の電子制御ユニットの構造を開示する。特許文献1の図3のモータ制御装置200(電子制御ユニット)は、モータ100の側部に、モータ100と一体に形成されている。   For example, Patent Document 1 discloses the structure of an electronic control unit for electric power steering. The motor control device 200 (electronic control unit) in FIG. 3 of Patent Document 1 is formed integrally with the motor 100 on the side portion of the motor 100.

特開2010−63242号公報JP 2010-63242 A

一般に、電動パワーステアリング用の電子制御ユニットは、小型であることが望ましい。しかしながら、小型の電動パワーステアリング用の電子制御ユニットを設計することは、当業者にとって困難である。   In general, it is desirable that the electronic control unit for electric power steering be small. However, it is difficult for those skilled in the art to design an electronic control unit for a small electric power steering.

本発明の1つの目的は、小型の電動パワーステアリング用の電子制御ユニットを提供することである。本発明の他の目的は、以下に例示する態様及び好ましい実施形態、並びに添付の図面を参照することによって、当業者に明らかになるであろう。   One object of the present invention is to provide a small electronic control unit for electric power steering. Other objects of the present invention will become apparent to those skilled in the art by referring to the aspects and preferred embodiments exemplified below and the accompanying drawings.

以下に、本発明の概要を容易に理解するために、本発明に従う態様を例示する。   In the following, in order to easily understand the outline of the present invention, embodiments according to the present invention will be exemplified.

本発明に従う第1の態様は、電動モータと一体に形成される電動パワーステアリング用の電子制御ユニットであって、
前記電動モータに駆動信号を供給するスイッチング回路を有する第1の基板と、
前記駆動信号の元となる電源電圧を平滑する電解コンデンサを有する第2の基板と、
前記スイッチング回路を制御する制御回路を有する第3の基板と、
前記第1の基板、前記第2の基板及び前記第3の基板を格納するユニットカバーと、
を備え、
前記ユニットカバーの開口部は、前記電動モータを格納するモータカバーによって閉じられ、
前記第1の基板、前記第2の基板、前記第3の基板及び前記モータカバーは、前記電動モータのモータ軸の方向に、前記モータカバー、前記第3の基板、前記第2の基板及び前記第1の基板の順で配置されることを特徴とする電動パワーステアリング用の電子制御ユニットに関係する。
A first aspect according to the present invention is an electronic control unit for electric power steering formed integrally with an electric motor,
A first substrate having a switching circuit for supplying a drive signal to the electric motor;
A second substrate having an electrolytic capacitor for smoothing the power supply voltage that is the source of the drive signal;
A third substrate having a control circuit for controlling the switching circuit;
A unit cover for storing the first substrate, the second substrate, and the third substrate;
With
The opening of the unit cover is closed by a motor cover that houses the electric motor,
The first substrate, the second substrate, the third substrate, and the motor cover are arranged in the direction of the motor shaft of the electric motor, the motor cover, the third substrate, the second substrate, and the The electronic control unit for electric power steering is characterized by being arranged in the order of the first substrate.

ユニットカバーの開口部は、電動モータを格納するモータカバーによって閉じられているので、電子制御ユニットは、独立した部品である蓋(例えば特許文献1の図1の金属筐体240)を備える必要がない。電子制御ユニットを構成する部品の数を減少することにより、小型の電動パワーステアリング用の電子制御ユニットを提供することができる。   Since the opening of the unit cover is closed by the motor cover that houses the electric motor, the electronic control unit needs to include a lid (for example, the metal casing 240 in FIG. 1 of Patent Document 1) that is an independent component. Absent. By reducing the number of parts constituting the electronic control unit, a small electronic control unit for electric power steering can be provided.

さらに、第1の基板、第2の基板、第3の基板及びモータカバーは、電動モータのモータ軸の方向に、モータカバー、第3の基板、第2の基板及び第1の基板の順で配置される。これにより、電子制御ユニットは、電動モータの上部又は下部に、電動モータと一体に形成することができる。スイッチング回路を電解コンデンサに対して上方又は下方に配置することができ、電子制御ユニットの出っ張りを抑制し、小型の電動パワーステアリング用の電子制御ユニットを提供することができる。従って、電子制御ユニット及び電動モータを電動パワーステアリング装置に組み込む際、配置又は設計の自由度が高い。   Furthermore, the first substrate, the second substrate, the third substrate, and the motor cover are arranged in the order of the motor cover, the third substrate, the second substrate, and the first substrate in the direction of the motor shaft of the electric motor. Be placed. Accordingly, the electronic control unit can be formed integrally with the electric motor at the upper part or the lower part of the electric motor. The switching circuit can be arranged above or below the electrolytic capacitor, and the protruding of the electronic control unit can be suppressed, and a small electronic control unit for electric power steering can be provided. Therefore, when the electronic control unit and the electric motor are incorporated in the electric power steering apparatus, the degree of freedom in arrangement or design is high.

なお、特許文献1の図2において、モータ制御装置200(電子制御ユニット)は、モータ100の側部に、モータ100と一体に形成され、モータ制御装置200自身が全体として出っ張りを形成する。従って、モータ制御装置200及びモータ100を電動パワーステアリング装置に組み込む際、配置又は設計の自由度が制限されてしまう。さらに、特許文献1の図1、図5及び図11において、DCモジュール230又は電解コンデンサC2,C3は、パワーモジュール210に対して左又は右に配置され、DCモジュール230又は電解コンデンサC2,C3は、モータ制御装置200の出っ張り又は大型化を招いてしまう。   In FIG. 2 of Patent Document 1, the motor control device 200 (electronic control unit) is formed integrally with the motor 100 on the side of the motor 100, and the motor control device 200 itself forms a ledge as a whole. Therefore, when the motor control device 200 and the motor 100 are incorporated in the electric power steering device, the degree of freedom of arrangement or design is limited. Furthermore, in FIG. 1, FIG. 5 and FIG. 11 of Patent Document 1, the DC module 230 or the electrolytic capacitors C2 and C3 are arranged on the left or right with respect to the power module 210, and the DC module 230 or the electrolytic capacitors C2 and C3 are As a result, the motor control device 200 is protruded or enlarged.

第1の態様において、前記第3の基板は、前記電動モータの回転角を検出する磁気センサを有してもよい。   In the first aspect, the third substrate may include a magnetic sensor that detects a rotation angle of the electric motor.

磁気センサを電動モータに近づけることができ、言い換えれば、磁気センサは、第1の基板及び第2の基板を介さないで、電動モータと対向することが可能となり、小型の電動パワーステアリング用の電子制御ユニットを提供することができる。   The magnetic sensor can be brought close to the electric motor, in other words, the magnetic sensor can be opposed to the electric motor without passing through the first substrate and the second substrate. A control unit can be provided.

仮に、磁気センサが第1の基板及び第2の基板を介して電動モータと対向する場合、電動モータの回転角を検出するために、第1の基板及び第2の基板に孔を形成する必要がある。この孔により、第1の基板及び第2の基板の面積は大きくなり、電子制御ユニットの小型化を抑制してしまう。   If the magnetic sensor faces the electric motor via the first substrate and the second substrate, it is necessary to form holes in the first substrate and the second substrate in order to detect the rotation angle of the electric motor. There is. Due to this hole, the areas of the first substrate and the second substrate are increased, and the electronic control unit is prevented from being downsized.

第1の態様において、前記スイッチング回路は、複数のスイッチングトランジスタを有してもよく、
前記制御回路から前記複数のスイッチングトランジスタに送られる複数の制御信号を運ぶ複数の信号線は、1つの列に並んで前記第1の基板に接続されてもよく、
前記複数のスイッチングトランジスタは、前記1つの列によって振り分けられて配置されてもよい。
In the first aspect, the switching circuit may include a plurality of switching transistors,
A plurality of signal lines carrying a plurality of control signals sent from the control circuit to the plurality of switching transistors may be connected to the first substrate in a row.
The plurality of switching transistors may be arranged according to the one column.

複数のスイッチングトランジスタと1つの列(複数の信号線)との距離を短くすることができ、第1の基板の面積を小さくすることができる。従って、小型の電動パワーステアリング用の電子制御ユニットを提供することができる。   The distance between the plurality of switching transistors and one column (a plurality of signal lines) can be shortened, and the area of the first substrate can be reduced. Accordingly, a small electronic control unit for electric power steering can be provided.

なお、特許文献1の図1のリードフレームSLFは、パワーモジュール210の基板の辺部に接続され、特許文献1の図9に示されるように、スイッチング素子SSWとリードフレームSLFとを接続するパワーモジュール210の基板上の配線パターンの経路又は面積が大きく、パワーモジュール210全体も大きくなってしまう。   The lead frame SLF in FIG. 1 of Patent Document 1 is connected to the side of the substrate of the power module 210, and as shown in FIG. 9 of Patent Document 1, the power for connecting the switching element SSW and the lead frame SLF. The route or area of the wiring pattern on the substrate of the module 210 is large, and the entire power module 210 is also large.

第1の態様において、前記複数の信号線は、前記電解コンデンサを迂回して前記第2の基板を貫通し、1つの列に並んで前記第3の基板の辺部に接続されてもよい。   In the first aspect, the plurality of signal lines may bypass the electrolytic capacitor, pass through the second substrate, and be connected to the side portion of the third substrate in a row.

第1の基板と第3の基板との間の空間を有効に利用して複数の信号線を配置することにより、小型の電動パワーステアリング用の電子制御ユニットを提供することができる。   By arranging a plurality of signal lines by effectively using the space between the first substrate and the third substrate, a small electronic control unit for electric power steering can be provided.

第1の態様において、前記第1の基板及び前記第2の基板は、雄ネジ部及び雌ネジ部で共締めされてもよく、
前記雌ネジ部は、前記ユニットカバーに設けられてもよく、
前記雄ネジ部は、前記第1の基板と前記第2の基板とを位置決めする管を貫通して前記雌ネジ部と連結してもよい。
In the first aspect, the first substrate and the second substrate may be fastened together with a male screw portion and a female screw portion,
The female thread portion may be provided on the unit cover,
The male screw part may be connected to the female screw part through a tube for positioning the first substrate and the second substrate.

雄ネジ部及びユニットカバーは、第1の基板及び第2の基板を挟み込むことができ、小型の電動パワーステアリング用の電子制御ユニットを提供することができる。仮に、第1の基板及び第2の基板だけを独立して固定し、さらに、第1の基板及びユニットカバーだけを独立して固定すると、雄ネジ部及び雌ネジ部を構成する部品の数が増加してしまう。   The male screw portion and the unit cover can sandwich the first board and the second board, and can provide a small electronic control unit for electric power steering. If only the first substrate and the second substrate are fixed independently, and only the first substrate and the unit cover are fixed independently, the number of parts constituting the male screw portion and the female screw portion is reduced. It will increase.

当業者は、例示した本発明に従う態様が、本発明の精神を逸脱することなく、さらに変更され得ることを容易に理解できるであろう。   Those skilled in the art will readily understand that the illustrated embodiments according to the present invention can be further modified without departing from the spirit of the present invention.

電動パワーステアリング装置の概略構成例を示す。The example of schematic structure of an electric power steering device is shown. 本発明に従う電動パワーステアリング用の電子制御ユニットの外観例を示す。1 shows an external appearance example of an electronic control unit for electric power steering according to the present invention. 図2のユニットカバーを含む電子制御ユニットの分解斜視図の1例を示す。An example of the disassembled perspective view of the electronic control unit containing the unit cover of FIG. 2 is shown. 図3のスイッチング回路と電解コンデンサとの接続関係を表す回路構成図の1例を示す。FIG. 4 shows an example of a circuit configuration diagram showing a connection relationship between the switching circuit of FIG. 3 and an electrolytic capacitor. 図3の第3の基板の機能ブロック図の1例を示す。An example of the functional block diagram of the 3rd board | substrate of FIG. 3 is shown. 図6(A)は、図3の第1の基板の平面図を示し、図6(B)は、中継部材が取り付けられた第1の基板の平面図を示し、図6(C)は、図3の中継部材の平面図を示し、図6(D)は、図3の骨格を省略した中継部材の平面図を示す。6A shows a plan view of the first substrate in FIG. 3, FIG. 6B shows a plan view of the first substrate to which the relay member is attached, and FIG. FIG. 6D is a plan view of the relay member from which the skeleton of FIG. 3 is omitted. 図7(A)は、図3の第1の基板、複数の信号線、電解コンデンサ及び第3の基板の配置説明図を示し、図7(B)は、図3の第2の基板のバスバー、電解コンデンサ及びコイルの配置説明図を示し、図7(C)は、図3の第1の基板、中継部材、管292、第2の基板及び雄ネジの配置説明図を示す。FIG. 7A is a diagram illustrating the arrangement of the first substrate, the plurality of signal lines, the electrolytic capacitor, and the third substrate in FIG. 3, and FIG. 7B is a bus bar of the second substrate in FIG. FIG. 7C is a diagram illustrating the arrangement of the electrolytic capacitor and the coil, and FIG. 7C is a diagram illustrating the arrangement of the first board, the relay member, the pipe 292, the second board, and the male screw in FIG.

以下に説明する好ましい実施形態は、本発明を容易に理解するために用いられている。従って、当業者は、本発明が、以下に説明される実施形態によって不当に限定されないことを留意すべきである。   The preferred embodiments described below are used to facilitate an understanding of the present invention. Accordingly, those skilled in the art should note that the present invention is not unduly limited by the embodiments described below.

図1は、電動パワーステアリング装置10の概略構成例を示す。図1の例において、電動パワーステアリング装置10は、電動パワーステアリング用の電子制御ユニット(制御部とも言う。)42を備える。具体的には、電動パワーステアリング装置10は、車両のステアリングハンドル(例えばステアリングホイール)21から車両の操舵車輪(例えば前輪)29,29に至るステアリング系20に補助トルク(付加トルクとも言う。)を与える補助トルク機構40を備えている。   FIG. 1 shows a schematic configuration example of an electric power steering apparatus 10. In the example of FIG. 1, the electric power steering apparatus 10 includes an electronic control unit (also referred to as a control unit) 42 for electric power steering. Specifically, the electric power steering device 10 provides auxiliary torque (also referred to as additional torque) to the steering system 20 from the steering handle (for example, steering wheel) 21 of the vehicle to the steering wheels (for example, front wheels) 29 and 29 of the vehicle. An auxiliary torque mechanism 40 is provided.

図1の例において、ステアリング系20は、ステアリングハンドル21にステアリングシャフト22(ステアリングコラムとも言う。)及び自在軸継手23,23を介して回転軸24(ピニオン軸、入力軸とも言う。)を連結し、回転軸24にラックアンドピニオン機構25を介してラック軸26を連結し、ラック軸26の両端に左右のボールジョイント52,52、タイロッド27,27及びナックル28,28を介して左右の操舵車輪29,29を連結したものである。ラックアンドピニオン機構25は、回転軸24に有したピニオン31と、ラック軸26に有したラック32とを備える。   In the example of FIG. 1, the steering system 20 connects a rotating shaft 24 (also referred to as a pinion shaft or an input shaft) to a steering handle 21 via a steering shaft 22 (also referred to as a steering column) and universal shaft joints 23 and 23. The rack shaft 26 is connected to the rotary shaft 24 via a rack and pinion mechanism 25, and left and right steering are connected to both ends of the rack shaft 26 via left and right ball joints 52, 52, tie rods 27, 27 and knuckles 28, 28. The wheels 29 and 29 are connected. The rack and pinion mechanism 25 includes a pinion 31 provided on the rotary shaft 24 and a rack 32 provided on the rack shaft 26.

ステアリング系20によれば、運転者がステアリングハンドル21を操舵することで、その操舵トルクによりラックアンドピニオン機構25を介して、操舵車輪29,29を操舵することができる。   According to the steering system 20, when the driver steers the steering handle 21, the steering wheels 29 and 29 can be steered via the rack and pinion mechanism 25 by the steering torque.

図1の例において、補助トルク機構40は、ステアリングハンドル21に加えたステアリング系20の操舵トルクを操舵トルクセンサ41で検出し、この検出信号(トルク信号とも言う。)に基づき電子制御ユニット42で駆動信号を発生し、この駆動信号に基づき操舵トルクに応じた補助トルク(付加トルク)を電動モータ43で発生し、補助トルクを減速機構44(例えばウォームギヤ機構)を介して回転軸24に伝達し、さらに、補助トルクを回転軸24からステアリング系20のラックアンドピニオン機構25に伝達するようにした機構である。   In the example of FIG. 1, the auxiliary torque mechanism 40 detects the steering torque of the steering system 20 applied to the steering handle 21 with a steering torque sensor 41, and the electronic control unit 42 based on this detection signal (also referred to as a torque signal). A drive signal is generated, an auxiliary torque (additional torque) corresponding to the steering torque is generated by the electric motor 43 based on the drive signal, and the auxiliary torque is transmitted to the rotating shaft 24 via a speed reduction mechanism 44 (for example, a worm gear mechanism). Further, the auxiliary torque is transmitted from the rotary shaft 24 to the rack and pinion mechanism 25 of the steering system 20.

補助トルクがステアリング系20に与えられる箇所によって、電動パワーステアリング装置10は、ピニオンアシスト型、ラックアシスト型、コラムアシスト型等に分類することができる。図1の電動パワーステアリング装置10は、ピニオンアシスト型を示しているが、電動パワーステアリング装置10は、ラックアシスト型、コラムアシスト型等に適用してもよい。   The electric power steering apparatus 10 can be classified into a pinion assist type, a rack assist type, a column assist type, and the like, depending on the location where the auxiliary torque is applied to the steering system 20. Although the electric power steering apparatus 10 of FIG. 1 shows a pinion assist type, the electric power steering apparatus 10 may be applied to a rack assist type, a column assist type, or the like.

電動モータ43は、例えばブラシレスモータであり、ブラシレスモータにおけるロータの回転角又は電動モータ43の回転角(回転信号とも言う。)は、電子制御ユニット42によって検出される。ロータは、例えば永久磁石で構成され、電子制御ユニット42は、永久磁石(N極及びS極)の動きを磁気センサで検出することができる。   The electric motor 43 is, for example, a brushless motor, and the rotation angle of the rotor in the brushless motor or the rotation angle of the electric motor 43 (also referred to as a rotation signal) is detected by the electronic control unit 42. The rotor is composed of, for example, a permanent magnet, and the electronic control unit 42 can detect the movement of the permanent magnet (N pole and S pole) with a magnetic sensor.

電子制御ユニット42は、例えば、電源回路、モータ電流(実電流)を検出する電流センサ、マイクロプロセッサ、FETブリッジ回路、磁気センサ等によって構成される。電子制御ユニット42は、トルク信号だけでなく、例えば車速信号も入力することができる。外部機器60は、例えば車速センサであるが、例えばCAN(Controller Area Network)等の車内ネットワークで通信可能な他の電子制御ユニットでもよい。マイクロプロセッサは、トルク信号、車速信号等に基づいて、電動モータ43をベクトル制御することができる。マイクロプロセッサによって制御されるFETブリッジ回路は、例えば、電動モータ43(ブラシレスモータ)に駆動電流(3相交流電流)を通電するスイッチング回路111,FET1,FET2,FET3,FET4,FET5,FET6(図4参照)によって構成される。磁気センサは、例えばホールIC310(図3参照)によって構成される。   The electronic control unit 42 includes, for example, a power supply circuit, a current sensor that detects a motor current (actual current), a microprocessor, an FET bridge circuit, a magnetic sensor, and the like. The electronic control unit 42 can input not only a torque signal but also a vehicle speed signal, for example. The external device 60 is, for example, a vehicle speed sensor, but may be another electronic control unit that can communicate through an in-vehicle network such as a CAN (Controller Area Network). The microprocessor can perform vector control of the electric motor 43 based on a torque signal, a vehicle speed signal, and the like. The FET bridge circuit controlled by the microprocessor includes, for example, a switching circuit 111, FET1, FET2, FET3, FET4, FET5, FET6 (FIG. 4) that supplies a drive current (three-phase alternating current) to the electric motor 43 (brushless motor). Reference). The magnetic sensor is configured by, for example, a Hall IC 310 (see FIG. 3).

このような電子制御ユニット42は、少なくとも操舵トルク(トルク信号)に基づいて目標電流を設定し、好ましくは、車速センサによって検出された車速(車速信号)及び磁気センサによって検出されたロータの回転角(回転信号)も考慮して、目標電流を設定する。電子制御ユニット42は、電流センサによって検出されたモータ電流(実電流)が目標電流に一致するように、電動モータ43の駆動電流(駆動信号)を制御することができる。   Such an electronic control unit 42 sets a target current based at least on the steering torque (torque signal), and preferably the vehicle speed (vehicle speed signal) detected by the vehicle speed sensor and the rotation angle of the rotor detected by the magnetic sensor. The target current is set in consideration of (rotation signal). The electronic control unit 42 can control the drive current (drive signal) of the electric motor 43 so that the motor current (actual current) detected by the current sensor matches the target current.

電動パワーステアリング装置10によれば、運転者の操舵トルクに電動モータ43の補助トルク(付加トルク)を加えた複合トルクにより、ラック軸26で操舵車輪29,29を操舵することができる。   According to the electric power steering device 10, the steering wheels 29 and 29 can be steered by the rack shaft 26 by a combined torque obtained by adding the auxiliary torque (additional torque) of the electric motor 43 to the steering torque of the driver.

図2は、本発明に従う電動パワーステアリング用の電子制御ユニットの外観例を示す。図2の例において、ユニットカバー420は、図1の電子制御ユニット42のカバーであり、モータカバー430は、図1の電動モータ43のカバーである。電動モータ43のモータ軸450の方向にユニットカバー420が配置されるように、電子制御ユニット42は、電動モータ430と一体に形成される。図2の例において、方向DR1が電動モータ43の上を指す場合、電子制御ユニット42は、電動モータ43の上部に電動モータ43と一体に形成することができる。なお、外部コネクタ440は、モータ軸450の方向(方向DR1)に突き出し、操舵トルクセンサ41等と電子制御ユニット42とを接続する少なくとも1つの端子460(図3参照)を有している。   FIG. 2 shows an example of the appearance of an electronic control unit for electric power steering according to the present invention. In the example of FIG. 2, the unit cover 420 is a cover of the electronic control unit 42 of FIG. 1, and the motor cover 430 is a cover of the electric motor 43 of FIG. The electronic control unit 42 is formed integrally with the electric motor 430 so that the unit cover 420 is disposed in the direction of the motor shaft 450 of the electric motor 43. In the example of FIG. 2, when the direction DR <b> 1 points above the electric motor 43, the electronic control unit 42 can be formed integrally with the electric motor 43 on the electric motor 43. The external connector 440 protrudes in the direction of the motor shaft 450 (direction DR1) and has at least one terminal 460 (see FIG. 3) that connects the steering torque sensor 41 and the like to the electronic control unit 42.

図3は、図2のユニットカバー420を含む電子制御ユニット42の分解斜視図の1例を示す。図3の例において、電動パワーステアリング用の電子制御ユニット42は、第1の基板100、第2の基板200、第3の基板300及びユニットカバー420を備える。第1の基板100は、電動モータ43に駆動信号を供給するスイッチング回路110を有する。第2の基板200は、駆動信号の元となる電源電圧を平滑する少なくとも1つの電解コンデンサ210を有する。第3の基板300は、スイッチング回路110を制御する制御回路(図5参照)を有する。ユニットカバー420は、第1の基板100、第2の基板200及び第3の基板300を格納することができる。ユニットカバー420の開口部425は、モータカバー430によって閉じられている(図2参照)。なお、開口部425は、ユニットカバー420の頂部の開口であり、開口部426は、ユニットカバー420の側部の開口であり、開口部426は、板状の蓋428及び雄ネジ429によって閉じられている(図2参照)。   FIG. 3 shows an example of an exploded perspective view of the electronic control unit 42 including the unit cover 420 of FIG. In the example of FIG. 3, the electronic control unit 42 for electric power steering includes a first substrate 100, a second substrate 200, a third substrate 300, and a unit cover 420. The first substrate 100 includes a switching circuit 110 that supplies a drive signal to the electric motor 43. The second substrate 200 has at least one electrolytic capacitor 210 that smoothes the power supply voltage that is the source of the drive signal. The third substrate 300 includes a control circuit (see FIG. 5) that controls the switching circuit 110. The unit cover 420 can store the first substrate 100, the second substrate 200, and the third substrate 300. The opening 425 of the unit cover 420 is closed by the motor cover 430 (see FIG. 2). The opening 425 is an opening at the top of the unit cover 420, the opening 426 is an opening at the side of the unit cover 420, and the opening 426 is closed by a plate-shaped lid 428 and a male screw 429. (See FIG. 2).

ユニットカバー420の開口部425は、モータカバー430によって閉じられているので、電子制御ユニット42は、独立した部品である蓋(例えば特許文献1の図1の金属筐体240)を備える必要がない。電子制御ユニット42を構成する部品の数を減少することにより、小型の電動パワーステアリング用の電子制御ユニット42を提供することができる。なお、ユニットカバー420の開口部426は、例えば特許文献1の図1のカバー250Mに対応する。   Since the opening 425 of the unit cover 420 is closed by the motor cover 430, the electronic control unit 42 does not need to include a lid (for example, the metal casing 240 in FIG. 1 of Patent Document 1) that is an independent component. . By reducing the number of parts constituting the electronic control unit 42, it is possible to provide a small electronic control unit 42 for electric power steering. Note that the opening 426 of the unit cover 420 corresponds to, for example, the cover 250M of FIG.

なお、特許文献1の図2において、モータ制御装置200(電子制御ユニット)は、モータ100の側部に、モータ100と一体に形成され、モータ制御装置200自身が全体として出っ張りを形成する。従って、モータ制御装置200及びモータ100を電動パワーステアリング装置に組み込む際、配置又は設計の自由度が制限されてしまう。さらに、特許文献1の図1、図5及び図11において、DCモジュール230又は電解コンデンサC2,C3は、パワーモジュール210に対して左又は右に配置され、DCモジュール230又は電解コンデンサC2,C3は、モータ制御装置200の出っ張り又は大型化を招いてしまう。   In FIG. 2 of Patent Document 1, the motor control device 200 (electronic control unit) is formed integrally with the motor 100 on the side of the motor 100, and the motor control device 200 itself forms a ledge as a whole. Therefore, when the motor control device 200 and the motor 100 are incorporated in the electric power steering device, the degree of freedom of arrangement or design is limited. Furthermore, in FIG. 1, FIG. 5 and FIG. 11 of Patent Document 1, the DC module 230 or the electrolytic capacitors C2 and C3 are arranged on the left or right with respect to the power module 210, and the DC module 230 or the electrolytic capacitors C2 and C3 are As a result, the motor control device 200 is protruded or enlarged.

電子制御ユニット42を示す図3及びモータカバー430を示す図2を参照すれば、第1の基板100、第2の基板200、第3の基板300及びモータカバー430は、電動モータ43のモータ軸450の方向(方向DR1)に、モータカバー430、第3の基板300、第2の基板200及び第1の基板100の順で配置される。方向DR1が上方を指す場合、スイッチング回路110を少なくとも1つの電解コンデンサ210に対して上方に配置することができ、電子制御ユニット42の出っ張りを抑制し、小型の電子制御ユニット42を提供することができる。従って、電子制御ユニット42及び電動モータ43を電動パワーステアリング装置10又は減速機構44に組み込む際、配置又は設計の自由度が高い。   Referring to FIG. 3 showing the electronic control unit 42 and FIG. 2 showing the motor cover 430, the first substrate 100, the second substrate 200, the third substrate 300, and the motor cover 430 are the motor shaft of the electric motor 43. The motor cover 430, the third substrate 300, the second substrate 200, and the first substrate 100 are arranged in this order in the direction 450 (direction DR1). When the direction DR1 points upward, the switching circuit 110 can be disposed above the at least one electrolytic capacitor 210, and the protrusion of the electronic control unit 42 can be suppressed to provide a small electronic control unit 42. it can. Therefore, when the electronic control unit 42 and the electric motor 43 are incorporated into the electric power steering apparatus 10 or the speed reduction mechanism 44, the degree of freedom in arrangement or design is high.

なお、図3の例において、外部コネクタ440は、少なくとも1つの雄ネジ490を介してユニットカバー420に固定することができる。また、中継部材150は、スイッチング回路110を制御する複数の制御信号を運ぶ複数の信号線160を有し、中継部材150が第1の基板100に取り付けられた状態で、複数の信号線160は、第1の基板100の接続領域162に例えば半田で接続されて固定することができる。管292は、第1の基板100と第2の基板200とを位置決めし、第1の基板100及び第2の基板200は、少なくとも1つの雄ネジ290及び少なくとも1つの雌ネジ291を介してユニットカバー420に固定することができる。少なくとも1つの雄ネジ290は、少なくとも1つの孔294、少なくとも1つの管292及び少なくとも1つの孔293を貫通して、少なくとも1つの雌ネジ291と連結することができる。   In the example of FIG. 3, the external connector 440 can be fixed to the unit cover 420 via at least one male screw 490. The relay member 150 includes a plurality of signal lines 160 that carry a plurality of control signals for controlling the switching circuit 110. With the relay member 150 attached to the first substrate 100, the plurality of signal lines 160 are The connection region 162 of the first substrate 100 can be fixed by being connected with, for example, solder. The tube 292 positions the first substrate 100 and the second substrate 200, and the first substrate 100 and the second substrate 200 are unitized via at least one male screw 290 and at least one female screw 291. The cover 420 can be fixed. The at least one male screw 290 can be coupled to the at least one female screw 291 through the at least one hole 294, the at least one tube 292, and the at least one hole 293.

複数の信号線160は、第2の基板200を貫通して、接続領域161の複数の孔も貫通することができる。少なくとも1つの端子460は、第2の基板200を貫通して、接続領域461の少なくとも1つの孔も貫通することができる。第3の基板300は、少なくとも1つの雄ネジ390及び少なくとも1つの雌ネジ391を介してユニットカバー420に固定することができ、複数の信号線160及び少なくとも1つの端子460は、第3の基板300に例えば半田で固定することができる。   The plurality of signal lines 160 can penetrate through the second substrate 200 and also through the plurality of holes in the connection region 161. The at least one terminal 460 can penetrate the second substrate 200 and also penetrate at least one hole of the connection region 461. The third substrate 300 can be fixed to the unit cover 420 via at least one male screw 390 and at least one female screw 391. The plurality of signal lines 160 and the at least one terminal 460 are connected to the third substrate. It can be fixed to 300 with solder, for example.

第3の基板300は、磁気センサとして例えばホール素子を利用するホールIC310を有し、ホールIC310を電動モータ43に近づけることができる。言い換えれば、ホールIC310は、第1の基板100及び第2の基板200を介さないで、モータカバー430又は電動モータ43と対向することが可能となり、小型の電子制御ユニット42を提供することができる。   The third substrate 300 includes a Hall IC 310 that uses, for example, a Hall element as a magnetic sensor, and the Hall IC 310 can be brought close to the electric motor 43. In other words, the Hall IC 310 can face the motor cover 430 or the electric motor 43 without passing through the first substrate 100 and the second substrate 200, and a small electronic control unit 42 can be provided. .

仮に、ホールIC310が第1の基板100及び第2の基板200を介してモータカバー430又は電動モータ43と対向する場合、電動モータ43の回転角を検出するために、第1の基板100及び第2の基板100にホールIC310に対応する孔を形成する必要がある。この孔により、第1の基板100及び第2の基板200の面積は大きくなり、電子制御ユニット42の小型化を抑制してしまう。   If the Hall IC 310 faces the motor cover 430 or the electric motor 43 via the first substrate 100 and the second substrate 200, the first substrate 100 and the first substrate 100 are detected in order to detect the rotation angle of the electric motor 43. It is necessary to form a hole corresponding to the Hall IC 310 in the second substrate 100. Due to this hole, the areas of the first substrate 100 and the second substrate 200 are increased, and the electronic control unit 42 is prevented from being downsized.

図4は、図3のスイッチング回路111と少なくとも1つの電解コンデンサ210との接続関係を表す回路構成図の1例を示す。図4の例において、B+は、例えば車両に設けられるバッテリ又は直流電源の正極の電位を示し、B−は、そのバッテリの負極の電位を示し、負極の電位B−は、車両の車体に接地することができる。なお、正極の電位B+は、外部コネクタ440のバスバーの電位B+及び第2の基板200のバスバーの電位B+と同一であり、負極の電位B−は、外部コネクタ440のバスバーの電位B−及び第2の基板200のバスバーの電位B−と同一である。外部コネクタ440は、バッテリからの電力を電子制御ユニット42に供給することができ、外部コネクタ440のバスバーと第2の基板200のバスバーとは例えば溶接で固定することができる。   FIG. 4 shows an example of a circuit configuration diagram showing a connection relationship between the switching circuit 111 of FIG. 3 and at least one electrolytic capacitor 210. In the example of FIG. 4, for example, B + indicates the potential of the positive electrode of a battery or DC power supply provided in the vehicle, B− indicates the potential of the negative electrode of the battery, and the negative potential B− is grounded to the vehicle body of the vehicle. can do. The positive electrode potential B + is the same as the bus bar potential B + of the external connector 440 and the bus bar potential B + of the second substrate 200, and the negative electrode potential B− is the same as the bus bar potential B− of the external connector 440 and the second potential. It is the same as the potential B− of the bus bar of the second substrate 200. The external connector 440 can supply power from the battery to the electronic control unit 42, and the bus bar of the external connector 440 and the bus bar of the second substrate 200 can be fixed by welding, for example.

図4の例において、スイッチング回路111は、6つのFET1〜FET6から構成される3相FETブリッジ回路FET1〜FET6であり、正極の電位B+及び負極の電位B−に対して、少なくとも1つの電解コンデンサ210と並列に接続されている。スイッチング回路111は、FET以外の複数のスイッチングトランジスタ(例えばIGBT)で構成してもよい。なお、少なくとも1つの電解コンデンサ210は、例えば4つの電解コンデンサから構成される(図3参照)。   In the example of FIG. 4, the switching circuit 111 is a three-phase FET bridge circuit FET1 to FET6 composed of six FET1 to FET6, and at least one electrolytic capacitor for the positive potential B + and the negative potential B−. 210 is connected in parallel. The switching circuit 111 may be composed of a plurality of switching transistors (for example, IGBT) other than the FET. Note that at least one electrolytic capacitor 210 is constituted by, for example, four electrolytic capacitors (see FIG. 3).

FET1及びFET2は、正極の電位B+と負極の電位B−との間に直列に接続され、電動モータ43の例えばU巻線を流れるU相電流を生成することができる。U相電流を検出するための電流センサとして例えばシャント抵抗R1をFET2と負極の電位B−との間に設けることができ、U相電流を遮断可能な半導体リレーとして例えばFET7をFET1とFET2との接続ノードと電動モータ43への出力端子Uとの間に設けることができる。   The FET 1 and FET 2 are connected in series between the positive potential B + and the negative potential B−, and can generate a U-phase current flowing through, for example, the U winding of the electric motor 43. As a current sensor for detecting the U-phase current, for example, a shunt resistor R1 can be provided between the FET2 and the negative potential B-, and as a semiconductor relay capable of interrupting the U-phase current, for example, the FET7 is connected between the FET1 and the FET2. It can be provided between the connection node and the output terminal U to the electric motor 43.

FET3及びFET4は、正極の電位B+と負極の電位B−との間に直列に接続され、電動モータ43の例えばV巻線を流れるV相電流を生成することができる。V相電流を検出するための電流センサとして例えばシャント抵抗R2をFET4と負極の電位B−との間に設けることができ、V相電流を遮断可能な半導体リレーとして例えばFET8をFET3とFET4との接続ノードと電動モータ43への出力端子Vとの間に設けることができる。   The FET 3 and the FET 4 are connected in series between the positive potential B + and the negative potential B−, and can generate a V-phase current flowing through, for example, the V winding of the electric motor 43. As a current sensor for detecting the V-phase current, for example, a shunt resistor R2 can be provided between the FET 4 and the negative potential B-, and as a semiconductor relay capable of interrupting the V-phase current, for example, the FET 8 is connected between the FET 3 and the FET 4. It can be provided between the connection node and the output terminal V to the electric motor 43.

FET5及びFET6は、正極の電位B+と負極の電位B−との間に直列に接続され、電動モータ43の例えばW巻線を流れるW相電流を生成することができる。W相電流を検出するための電流センサとして例えばシャント抵抗R3をFET6と負極の電位B−との間に設けることができ、W相電流を遮断可能な半導体リレーとして例えばFET9をFET5とFET6との接続ノードと電動モータ43への出力端子Wとの間に設けることができる。   The FET 5 and the FET 6 are connected in series between the positive potential B + and the negative potential B−, and can generate a W-phase current flowing through, for example, the W winding of the electric motor 43. As a current sensor for detecting the W phase current, for example, a shunt resistor R3 can be provided between the FET 6 and the negative potential B-, and as a semiconductor relay capable of interrupting the W phase current, for example, the FET 9 is connected between the FET 5 and the FET 6. It can be provided between the connection node and the output terminal W to the electric motor 43.

図4の例において、スイッチング回路110は、駆動信号としてU相電流、V相電流及びW相電流を電動モータ43に供給することができ、少なくとも1つの電解コンデンサ210は、駆動信号の元となる電源電圧(正極の電位B+と負極の電位B−との差)を平滑することができる。FET1、FET3及びFET5は、バッテリからの電力を遮断可能な半導体リレーとして例えばFET10及びFET11、並びにノイズフィルタとして例えばコイル220を介して、正極の電位B+に接続されている。FET1〜FET11の各々は、複数の信号線160のうちの対応する1つの信号線と接続される図示せぬゲートを有し、オン又はオフされる。   In the example of FIG. 4, the switching circuit 110 can supply a U-phase current, a V-phase current, and a W-phase current as drive signals to the electric motor 43, and at least one electrolytic capacitor 210 is a source of the drive signal. The power supply voltage (the difference between the positive electrode potential B + and the negative electrode potential B-) can be smoothed. The FET1, FET3, and FET5 are connected to the positive potential B + via, for example, the FET 10 and FET11 as semiconductor relays capable of cutting off the power from the battery, and the noise filter, for example, via the coil 220. Each of FET1 to FET11 has a gate (not shown) connected to a corresponding one of the plurality of signal lines 160, and is turned on or off.

なお、複数の信号線160のうちの対応する例えば3つの信号線は、FET2とシャント抵抗R1との接続ノード、FET4とシャント抵抗R2との接続ノード及びFET6とシャント抵抗R3との接続ノードに接続され、これらの接続ノードの電位からU相電流、V相電流及びW相電流を求めることができる。   For example, three corresponding signal lines among the plurality of signal lines 160 are connected to a connection node between the FET 2 and the shunt resistor R1, a connection node between the FET 4 and the shunt resistor R2, and a connection node between the FET 6 and the shunt resistor R3. Thus, the U-phase current, the V-phase current and the W-phase current can be obtained from the potentials of these connection nodes.

図4のFET1〜FET11及びシャント抵抗R1〜シャント抵抗R3は、図3の第1の基板100に設けられ、図4の出力端子U,V,Wは、図3の中継部材150の出力端子U,V,Wに対応し、図4の少なくとも1つの電解コンデンサ210は、図3の第2の基板200に設けられる。第1の基板100は、例えば金属基板で構成され、ユニットカバー420は、例えば金属で構成され、第1の基板100とユニットカバー420との間に例えばグリスを介在させ、第1の基板100(パワー基板)の放熱性を高めることができる。また、FET7〜FET11で半導体リレーを採用したことで、第1の基板100の全体の高さを低くし、小型の電子制御ユニット42を提供することができる。   The FET1 to FET11 and the shunt resistor R1 to the shunt resistor R3 in FIG. 4 are provided on the first substrate 100 in FIG. 3, and the output terminals U, V, and W in FIG. 4 are the output terminals U of the relay member 150 in FIG. , V, and W, at least one electrolytic capacitor 210 of FIG. 4 is provided on the second substrate 200 of FIG. The first substrate 100 is made of, for example, a metal substrate, and the unit cover 420 is made of, for example, metal. For example, grease is interposed between the first substrate 100 and the unit cover 420, and the first substrate 100 ( The heat dissipation of the power board can be improved. Further, by adopting the semiconductor relay in the FET7 to FET11, the overall height of the first substrate 100 can be reduced, and the small electronic control unit 42 can be provided.

図5は、図3の第3の基板300の機能ブロック図の1例を示す。図5の例において、制御回路は、マイクロプロセッサ及び駆動回路で構成され、第3の基板300は、ホールIC310だけでなく、制御回路、入力回路及び電源回路も有することができる。なお、図3において、制御回路、入力回路及び電源回路は、図示されず、省略されている。   FIG. 5 shows an example of a functional block diagram of the third substrate 300 of FIG. In the example of FIG. 5, the control circuit includes a microprocessor and a drive circuit, and the third substrate 300 can include not only the Hall IC 310 but also a control circuit, an input circuit, and a power supply circuit. In FIG. 3, the control circuit, the input circuit, and the power supply circuit are not shown and are omitted.

制御回路は、少なくともスイッチング回路110(FET1〜FET6)を制御し、マイクロプロセッサは、目標電流を設定することができる。目標電流は、入力回路を介して取り込まれるトルク信号及びモータ電流(実電流)、並びにホールIC310を介して取り込まれる回転信号等によって設定される。駆動回路は、目標電流に基づいて、FET1〜FET6に対応する6つの制御信号(ゲート信号)を生成する。FET1〜FET6は、6つの制御信号(ゲート信号)によってオン又はオフされ、これにより、電動モータ43に駆動信号(駆動電流)が供給される。   The control circuit controls at least the switching circuit 110 (FET1 to FET6), and the microprocessor can set the target current. The target current is set by a torque signal and motor current (actual current) taken in via the input circuit, a rotation signal taken in via the Hall IC 310, and the like. The drive circuit generates six control signals (gate signals) corresponding to the FET1 to FET6 based on the target current. The FET1 to FET6 are turned on or off by six control signals (gate signals), whereby a drive signal (drive current) is supplied to the electric motor 43.

制御回路は、半導体リレー(FET7〜FET11)を制御することもできる。この場合、マイクロプロセッサは、FET7〜FET11の各々のオン又はオフを決定し、駆動回路は、これらの決定に基づいて、FET7〜FET11に対応する5つの制御信号(ゲート信号)を生成することができる。   The control circuit can also control the semiconductor relays (FET7 to FET11). In this case, the microprocessor determines whether each of the FET7 to FET11 is turned on or off, and the drive circuit can generate five control signals (gate signals) corresponding to the FET7 to FET11 based on these determinations. it can.

図3の複数の信号線160は、FET1〜FET11に対応するゲート信号を運ぶだけでなく、シャント抵抗R1〜シャント抵抗R3の電位を示す信号も運び、さらに、正極及び負極の電位B+,B−を示す信号も運ぶことができる。図5の電源回路は、複数の信号線160のうちの対応する2つの信号線と接続され、ホールIC310、入力回路、マイクロプロセッサ及び駆動回路の電源を生成することができる。言い換えれば、電源回路はバッテリの電源電圧(正極の電位B+と負極の電位B−との差)をロジックの電源電圧(電位Vと電位GNDとの差)に変換することができる。   A plurality of signal lines 160 in FIG. 3 not only carry gate signals corresponding to FET1 to FET11 but also carry signals indicating the potentials of the shunt resistors R1 to R3, and further, positive and negative potentials B + and B−. Can also carry a signal indicating. The power supply circuit in FIG. 5 is connected to two corresponding signal lines among the plurality of signal lines 160, and can generate power for the Hall IC 310, the input circuit, the microprocessor, and the drive circuit. In other words, the power supply circuit can convert the battery power supply voltage (the difference between the positive potential B + and the negative potential B−) into the logic power supply voltage (the difference between the potential V and the potential GND).

図6(A)は、図3の第1の基板100の平面図を示し、図6(B)は、中継部材150が取り付けられた第1の基板100の平面図を示し、図6(C)は、図3の中継部材150の平面図を示し、図6(D)は、図3の骨格を省略した中継部材150の平面図を示す。   6A is a plan view of the first substrate 100 of FIG. 3, FIG. 6B is a plan view of the first substrate 100 to which the relay member 150 is attached, and FIG. ) Shows a plan view of the relay member 150 of FIG. 3, and FIG. 6D shows a plan view of the relay member 150 with the skeleton of FIG. 3 omitted.

図6(A)の例において、スイッチング回路111を構成する6つのFET1〜FET6は、接続領域162によって振り分けられて配置されている。具体的には、正極の電位B+側のFET1,FET3,FET5(Hi Side FET)がU相電流、V相電流及びW相電流を遮断可能な半導体リレーを構成する3つのFET7,FET8,FET9側に配置される一方、負極の電位B−側のFET2,FET4,FET6(Low Side FET)がシャント抵抗R1,R2,R3側に配置される。   In the example of FIG. 6A, the six FET1 to FET6 constituting the switching circuit 111 are arranged and arranged by the connection region 162. Specifically, the FET1, FET3, and FET5 (Hi Side FET) on the positive potential B + side have three FET7, FET8, and FET9 sides constituting a semiconductor relay that can cut off U-phase current, V-phase current, and W-phase current. On the other hand, FET2, FET4, FET6 (Low Side FET) on the negative potential B- side are arranged on the shunt resistors R1, R2, R3 side.

図6(B)の例において、複数の信号線160は、接続領域162で1つの列に並んで第1の基板100に接続される。FET1,FET3,FET5とFET7,FET8,FET9との中間に1つの列(複数の信号線160)が配置されることで、6つのFET1〜FET6と1つの列(FET1〜FET6に対応する6つの制御信号(ゲート信号)を運ぶ6つの信号線160)との距離を短くすることができ、第1の基板100の面積を小さくすることができる。従って、小型の電子制御ユニット42を提供することができる。   In the example of FIG. 6B, the plurality of signal lines 160 are connected to the first substrate 100 in a row in the connection region 162. By arranging one column (a plurality of signal lines 160) between FET1, FET3, FET5 and FET7, FET8, FET9, six FET1 to FET6 and one column (6 corresponding to FET1 to FET6) The distance from the six signal lines 160) carrying control signals (gate signals) can be shortened, and the area of the first substrate 100 can be reduced. Therefore, a small electronic control unit 42 can be provided.

なお、特許文献1の図1のリードフレームSLFは、パワーモジュール210の基板の辺部に接続され、特許文献1の図9に示されるように、スイッチング素子SSWとリードフレームSLFとを接続するパワーモジュール210の基板上の配線パターンの経路又は面積が大きく、パワーモジュール210全体も大きくなってしまう。   The lead frame SLF in FIG. 1 of Patent Document 1 is connected to the side of the substrate of the power module 210, and as shown in FIG. 9 of Patent Document 1, the power for connecting the switching element SSW and the lead frame SLF. The route or area of the wiring pattern on the substrate of the module 210 is large, and the entire power module 210 is also large.

図6(C)の例において、中継部材150の骨格は、複数の信号線160、電動モータ43への出力端子U,V,W、第1の基板100と第2の基板200とを接続する接続端子H1,H2,L1,L2,L3、及び管292,292,292,292を例えば樹脂でモールドして形成されている。なお、出力端子U,V,Wは、それぞれ、FET7,FET8,FET9と接続されている(図4参照)。また、中継部材150の接続端子H1,H2,H3は、第1の基板100上の正極の電位B+のラインに接続され、中継部材150の接続端子L1,L2は、第1の基板100上の負極の電位B−のラインに接続される(図4参照)。図6(D)の例において、中継部材150の骨格(樹脂)は、省略されている。   In the example of FIG. 6C, the skeleton of the relay member 150 connects a plurality of signal lines 160, output terminals U, V, W to the electric motor 43, the first substrate 100 and the second substrate 200. The connection terminals H1, H2, L1, L2, and L3 and the pipes 292, 292, 292, and 292 are formed by molding with resin, for example. The output terminals U, V, and W are connected to FET7, FET8, and FET9, respectively (see FIG. 4). The connection terminals H1, H2, and H3 of the relay member 150 are connected to the positive potential B + line on the first substrate 100, and the connection terminals L1 and L2 of the relay member 150 are connected to the first substrate 100. It is connected to the negative potential B- line (see FIG. 4). In the example of FIG. 6D, the skeleton (resin) of the relay member 150 is omitted.

図7(A)は、図3の第1の基板100、複数の信号線160、少なくとも1つの電解コンデンサ210及び第3の基板300の配置説明図を示し、図7(B)は、図3の第2の基板200の4つのバスバー、少なくとも1つの電解コンデンサ210及びコイル220の配置説明図を示し、図7(C)は、図3の第1の基板100、中継部材150、少なくとも1つの管292、第2の基板200及び少なくとも1つの雄ネジ290の配置説明図を示す。   7A shows an arrangement explanatory view of the first substrate 100, the plurality of signal lines 160, at least one electrolytic capacitor 210, and the third substrate 300 of FIG. 3, and FIG. 7B shows the arrangement of FIG. FIG. 7C is a diagram illustrating the arrangement of the four bus bars, the at least one electrolytic capacitor 210, and the coil 220 of the second substrate 200, and FIG. 7C illustrates the first substrate 100, the relay member 150, and at least one of the first substrate 100 of FIG. The arrangement | positioning explanatory drawing of the pipe | tube 292, the 2nd board | substrate 200, and the at least 1 external thread 290 is shown.

図7(A)の例において、複数の信号線160は、実空間において、4つの電解コンデンサ210を迂回している。また、複数の信号線160は、1つの列に並んで第1の基板100の中央部の接続領域162に接続されるとともに、1つの列に並んで第1の基板100の辺部の接続領域161にも接続される。第1の基板100と第3の基板300との間の空間を有効に利用して複数の信号線160を配置することにより、小型の電子制御ユニット42を提供することができる。   In the example of FIG. 7A, the plurality of signal lines 160 bypass four electrolytic capacitors 210 in real space. In addition, the plurality of signal lines 160 are connected to the connection region 162 in the central portion of the first substrate 100 so as to be aligned in one column, and are connected to the connection region in the side portion of the first substrate 100 aligned in one column. 161 is also connected. By arranging the plurality of signal lines 160 by effectively using the space between the first substrate 100 and the third substrate 300, a small electronic control unit 42 can be provided.

図7(B)の例において、外部コネクタ440のバスバー(電位B+)に対応する第2の基板200のバスバー(電位B+)は、コイル220の一端に接続されている。コイル220の他端に接続される第2の基板200のバスバー(電位H1)と図6(C)の中継部材150の接続端子H1とは例えば溶接で固定することができる。4つの電解コンデンサ210の正極の電位B+側の一端に接続される第2の基板200のバスバーの一端(電位H2)及び他端(電位H3)は、それぞれ、図6(C)の中継部材150の接続端子H2及びH3に例えば溶接で固定される。4つの電解コンデンサ210の負極の電位B−側の他端に接続される第2の基板200のバスバーの第1の端(電位L1)、第2の端(電位L2)及び第3の端(電位B−)は、それぞれ、図6(C)の中継部材150の接続端子L1,L2及び外部コネクタ440のバスバー(電位B−)に例えば溶接で固定される。   In the example of FIG. 7B, the bus bar (potential B +) of the second substrate 200 corresponding to the bus bar (potential B +) of the external connector 440 is connected to one end of the coil 220. The bus bar (potential H1) of the second substrate 200 connected to the other end of the coil 220 and the connection terminal H1 of the relay member 150 in FIG. 6C can be fixed by welding, for example. One end (potential H2) and the other end (potential H3) of the bus bar of the second substrate 200 connected to one end on the potential B + side of the positive electrodes of the four electrolytic capacitors 210 are respectively connected to the relay member 150 in FIG. The connection terminals H2 and H3 are fixed by welding, for example. The first end (potential L1), the second end (potential L2), and the third end (potential L2) of the bus bar of the second substrate 200 connected to the other end of the negative electrode B-side of the four electrolytic capacitors 210. The potential B−) is fixed to the connection terminals L1 and L2 of the relay member 150 and the bus bar (potential B−) of the external connector 440 by welding, for example, in FIG.

このような配置により、第2の基板200の4つの電解コンデンサ210と第1の基板100のスイッチング回路111との間は、正極の電位B+側において中継部材150の例えば2つの接続端子H2及びH3を介して接続されるとともに、負極の電位B−側において中継部材150の例えば2つの接続端子L1及びL2を介して接続される。これにより、ラインインピーダンスを低くすることができ、スイッチング回路111の動作時に生じるサージを抑制することができる。   With such an arrangement, between the four electrolytic capacitors 210 of the second substrate 200 and the switching circuit 111 of the first substrate 100, for example, two connection terminals H2 and H3 of the relay member 150 on the potential B + side of the positive electrode. Are connected via the connection terminals L1 and L2 of the relay member 150 on the negative potential B− side. As a result, the line impedance can be lowered, and a surge generated during the operation of the switching circuit 111 can be suppressed.

図7(C)の例において、第1の基板100及び第2の基板200は、少なくとも1つの雄ネジ290等の雄ネジ部及び少なくとも1つの雌ネジ291等の雌ネジ部で共締めされる。少なくとも1つの雌ネジ291は、ユニットカバー420に設けられているので、少なくとも1つの雄ネジ290及びユニットカバー420は、第1の基板100及び第2の基板200を挟み込むことができ、小型の電子制御ユニット42を提供することができる。仮に、第1の基板100及び第2の基板200だけを独立して固定し、さらに、第1の基板100及びユニットカバー420だけを独立して固定すると、雄ネジ部及び雌ネジ部を構成する部品の数が増加してしまう。加えて、少なくとも1つの雄ネジ290を締める時に、例えば図6(C)の中継部材150の複数の信号線160、出力端子U,V,W及び接続端子H1,H2,L1,L2,L3にねじり応力が加わることがなく、第1の基板100と第2の基板200との間を電気的に接続する時の信頼性を高めることができる。   In the example of FIG. 7C, the first substrate 100 and the second substrate 200 are fastened together with at least one male screw portion such as a male screw 290 and at least one female screw portion such as a female screw 291. . Since the at least one female screw 291 is provided in the unit cover 420, the at least one male screw 290 and the unit cover 420 can sandwich the first substrate 100 and the second substrate 200, and can be used as a small electronic device. A control unit 42 can be provided. If only the first substrate 100 and the second substrate 200 are fixed independently, and only the first substrate 100 and the unit cover 420 are fixed independently, a male screw portion and a female screw portion are formed. The number of parts will increase. In addition, when tightening at least one male screw 290, for example, the plurality of signal lines 160, output terminals U, V, W and connection terminals H1, H2, L1, L2, L3 of the relay member 150 in FIG. No torsional stress is applied, and the reliability when electrically connecting the first substrate 100 and the second substrate 200 can be improved.

本発明は、上述の例示的な実施形態に限定されず、また、当業者は、上述の例示的な実施形態を特許請求の範囲に含まれる範囲まで、容易に変更することができるであろう。   The present invention is not limited to the above-described exemplary embodiments, and those skilled in the art will be able to easily modify the above-described exemplary embodiments to the extent included in the claims. .

10・・・電動パワーステアリング装置、20・・・ステアリング系、21・・・ステアリングハンドル、22・・・ステアリングシャフト、23・・・自在軸継手、24・・・回転軸、25・・・ラックアンドピニオン機構、26・・・ラック軸、27・・・タイロッド、28・・・ナックル、29・・・操舵車輪、31・・・ピニオン、32・・・ラック、40・・・補助トルク機構、41・・・操舵トルクセンサ、42・・・電子制御ユニット(制御部)、43・・・電動モータ、44・・・減速機構、52・・・ボールジョイント、60・・・外部機器、100・・・第1の基板、110・・・スイッチング回路、150・・・中継部材、160・・・信号線、161,162・・・接続領域、200・・・第2の基板、210・・・電解コンデンサ、220・・・コイル、290・・・雄ネジ、291・・・雌ネジ、292・・・管、293,294・・・孔、300・・・第3の基板、310・・・ホールIC、390・・・雄ネジ、391・・・雌ネジ、420・・・ユニットカバー、425,426・・・開口部、428・・・蓋、429・・・雄ネジ、430・・・モータカバー、440・・・外部コネクタ、450・・・モータ軸、460・・・端子、461・・・接続領域、490・・・雄ネジ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Electric power steering device, 20 ... Steering system, 21 ... Steering handle, 22 ... Steering shaft, 23 ... Universal shaft joint, 24 ... Rotary shaft, 25 ... Rack And pinion mechanism, 26 ... rack shaft, 27 ... tie rod, 28 ... knuckle, 29 ... steering wheel, 31 ... pinion, 32 ... rack, 40 ... auxiliary torque mechanism, 41 ... steering torque sensor, 42 ... electronic control unit (control unit), 43 ... electric motor, 44 ... deceleration mechanism, 52 ... ball joint, 60 ... external device, 100. ..First substrate 110... Switching circuit 150. Relay member 160. Signal line 161 and 162 connection region 200 second substrate 210. Electrolytic capacitor, 220 ... coil, 290 ... male screw, 291 ... female screw, 292 ... tube, 293, 294 ... hole, 300 ... third substrate, 310 ... Hall IC, 390 ... male screw, 391 ... female screw, 420 ... unit cover, 425, 426 ... opening, 428 ... lid, 429 ... male screw, 430 ... Motor cover, 440 ... external connector, 450 ... motor shaft, 460 ... terminal, 461 ... connection region, 490 ... male screw.

Claims (4)

電動モータと一体に形成される電動パワーステアリング用の電子制御ユニットであって、
前記電動モータに駆動信号を供給するスイッチング回路を有する平らな第1の基板と、
前記駆動信号の元となる電源電圧を平滑する電解コンデンサを有する平らな第2の基板と、
前記スイッチング回路を制御する制御回路と前記電動モータの回転角を検出する磁気センサとを有する平らな第3の基板と、
前記第1の基板、前記第2の基板及び前記第3の基板を格納するユニットカバーと、
を備え、
前記ユニットカバーの開口部は、前記電動モータを格納するモータカバーによって閉じられ、
前記第1の基板、前記第2の基板、前記第3の基板及び前記モータカバーは、前記電動モータのモータ軸の方向に、前記モータカバー、前記第3の基板、前記第2の基板及び前記第1の基板の順で配置されることを特徴とする電動パワーステアリング用の電子制御ユニット。
An electronic control unit for electric power steering formed integrally with an electric motor,
A flat first substrate having a switching circuit for supplying a drive signal to the electric motor;
A flat second substrate having an electrolytic capacitor for smoothing the power supply voltage that is the source of the drive signal;
A flat third substrate having a control circuit for controlling the switching circuit and a magnetic sensor for detecting a rotation angle of the electric motor ;
A unit cover for storing the first substrate, the second substrate, and the third substrate;
With
The opening of the unit cover is closed by a motor cover that houses the electric motor,
The first substrate, the second substrate, the third substrate, and the motor cover are arranged in the direction of the motor shaft of the electric motor, the motor cover, the third substrate, the second substrate, and the An electronic control unit for electric power steering, which is arranged in the order of the first substrate.
前記スイッチング回路は、複数のスイッチングトランジスタを有し、
前記制御回路から前記複数のスイッチングトランジスタに送られる複数の制御信号を運ぶ複数の信号線は、1つの列に並んで前記第1の基板に接続され、
前記複数のスイッチングトランジスタは、前記1つの列によって振り分けられて配置されることを特徴とする請求項1記載の電動パワーステアリング用の電子制御ユニット。
The switching circuit has a plurality of switching transistors,
A plurality of signal lines carrying a plurality of control signals sent from the control circuit to the plurality of switching transistors are connected to the first substrate side by side in one column,
The electronic control unit for electric power steering according to claim 1 , wherein the plurality of switching transistors are distributed and arranged by the one row.
前記複数の信号線は、前記電解コンデンサを迂回して前記第2の基板を貫通し、1つの列に並んで前記第3の基板の辺部に接続されることを特徴とする請求項に記載の電動パワーステアリング用の電子制御ユニット。 Said plurality of signal lines, the electrolyte bypasses the condenser through the second substrate, to be connected to claim 2, wherein the side portion of the third substrate side by side in a row The electronic control unit for electric power steering as described. 前記第1の基板及び前記第2の基板は、雄ネジ部及び雌ネジ部で共締めされ、
前記雌ネジ部は、前記ユニットカバーに設けられ、
前記雄ネジ部は、前記第1の基板と前記第2の基板とを位置決めする管を貫通して前記雌ネジ部と連結することを特徴とする請求項1乃至の何れか1項に記載の電動パワーステアリング用の電子制御ユニット。
The first substrate and the second substrate are fastened together with a male screw portion and a female screw portion,
The female screw portion is provided on the unit cover,
The said male screw part penetrates the pipe | tube which positions the said 1st board | substrate and the said 2nd board | substrate, and is connected with the said female screw part, The any one of Claim 1 thru | or 3 characterized by the above-mentioned. Electronic control unit for electric power steering.
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