JP7479107B1 - 電動駆動装置及び電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

電流検出素子から制御回路までの経路において電流検出素子で検出された検出値に重畳するノイズを低減する、電動駆動装置及び電動パワーステアリング装置を提供する。電動駆動装置は、モータと、回路基板を含む電子制御装置とを含む。シャフトの軸方向の延長線上の位置を基準位置として、基準位置から第１方向の一方へ順に、第１モータ駆動回路の実装領域、第１の電流検出素子の実装領域、第１のインバータ回路の複数の駆動素子の実装領域、及び第１コイル配線の配置領域が配置されている。基準位置から第１方向の他方へ順に、第２モータ駆動回路の実装領域、第２の電流検出素子の実装領域、第２のインバータ回路の複数の駆動素子の実装領域、及び第２コイル配線の配置領域が配置されている。

Description

本開示は、モータの回転を制御する電子制御装置を備えた電動駆動装置及び電動パワーステアリング装置に関する。

モータによって補助操舵トルクを発生させる電動パワーステアリング装置は、モータを制御する装置である電子制御装置を備えている（特許文献１及び特許文献２参照）。

特開２０１６－０３６２４４号公報 特開２０２０－１８８６５６号公報

特許文献１及び特許文献２の電動駆動装置では、モータコイルに流れる電流を検出するシャント抵抗を備える。シャント抵抗で検出された検出値は、信号増幅回路で増幅される。

制御回路は、シャント抵抗で検出された検出値に基づいてモータコイルへ供給する電流をフィードバック制御する。このため、シャント抵抗から制御回路までの経路においてシャント抵抗で検出された検出値に重畳するノイズがより少ない方が望ましい。

本開示は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、電流検出素子から制御回路までの経路において電流検出素子で検出された検出値に重畳するノイズを低減する、電動駆動装置及び電動パワーステアリング装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、一態様に係る電動駆動装置は、負荷側から反負荷側へ軸方向に延びるシャフトと、前記シャフトと連動するモータロータと、前記モータロータを回転させるステータコアと、３相毎に少なくとも第１コイルグループと第２コイルグループとの２系統のコイルグループに分けられ、かつ前記ステータコアを３相交流で励磁する複数のコイルグループと、を備えるモータステータと、前記モータロータ、前記モータステータ及び前記複数のコイルグループを内側に収容する筒状のハウジングと、を含む電動モータと、前記電動モータを駆動制御するために、前記シャフトの反負荷側の端部に設けられた磁石と、前記シャフトの反負荷側であって、前記シャフトの前記軸方向の延長線上に配置された１枚の回路基板を含む電子制御装置と、前記回路基板と前記電動モータとの間に配置されるヒートシンクと、前記回路基板に接続される端子を有する、コネクタと、を備え、前記回路基板は、前記磁石の前記軸方向の延長線上にあり、かつ前記回路基板に取り付けられ、前記磁石の回転を検出する磁気センサを含む検出回路の配置領域と、前記第１コイルグループへ電流を供給する第１のインバータ回路の複数の駆動素子の実装領域と、前記第２コイルグループへ電流を供給する第２のインバータ回路の複数の駆動素子の実装領域と、前記第１のインバータ回路に流れる電流を検知する第１の電流検出素子の実装領域と、前記第２のインバータ回路に流れる電流を検知する第２の電流検出素子の実装領域と、前記第１の電流検出素子で検出した検出値を増幅する第１の電流検出回路と、前記第１のインバータ回路の複数の駆動素子を駆動する第１のゲート駆動回路と、を有する第１モータ駆動回路の実装領域と、前記第２の電流検出素子で検出した検出値を増幅する第２の電流検出回路と、前記第２のインバータ回路の複数の駆動素子を駆動する第２のゲート駆動回路と、を有する第２モータ駆動回路の実装領域と、前記第１の電流検出素子で検出した検出値を前記第１の電流検出回路で増幅した電流値に基づいて前記第１のゲート駆動回路を制御し、及び前記第２の電流検出素子で検出した検出値を前記第２の電流検出回路で増幅した電流値に基づいて前記第２のゲート駆動回路を制御する制御回路の実装領域と、前記第１コイルグループのそれぞれの第１コイル配線が前記回路基板の基板本体に接続する前記第１コイル配線の配置領域と、前記第２コイルグループのそれぞれの第２コイル配線が前記回路基板の基板本体に接続する前記第２コイル配線の配置領域と、を有し、前記シャフトの前記軸方向の延長線上の位置を基準位置として、前記基準位置から第１方向の一方へ順に、前記第１モータ駆動回路の実装領域、前記第１の電流検出素子の実装領域、前記第１のインバータ回路の複数の駆動素子の実装領域、及び前記第１コイル配線の配置領域が配置され、前記基準位置から前記第１方向の他方へ順に、前記第２モータ駆動回路の実装領域、前記第２の電流検出素子の実装領域、前記第２のインバータ回路の複数の駆動素子の実装領域、及び前記第２コイル配線の配置領域が配置され、前記第１方向と交差する第２方向において、前記制御回路の実装領域と、前記コネクタの端子とが前記基準位置を挟む。

第１モータ駆動回路の実装領域と、第１の電流検出素子の実装領域とが隣接する。また、第２モータ駆動回路の実装領域と、第２の電流検出素子の実装領域とが隣接する。これにより、第１モータ駆動回路と第１の電流検出素子との配線が短くなるので、第１モータ駆動回路内の信号増幅におけるノイズが低減する。また、第２モータ駆動回路と、第２の電流検出素子との配線が短くなるので、第２モータ駆動回路内の信号増幅におけるノイズが低減する。このように、電動駆動装置は、電流検出素子から制御回路までの経路において電流検出素子で検出された検出値に重畳するノイズを低減することができる。その結果、制御回路は、ノイズの少ない電流値に基づいて電動モータを駆動するので、モータロータに生じるトルクリップルが抑制される。

望ましい態様として、前記第１の電流検出素子は、前記第１のインバータ回路の複数の駆動素子のうち、下アームの駆動素子に流れる電流を検出し、前記第２の電流検出素子は、前記第２のインバータ回路の複数の駆動素子のうち、下アームの駆動素子に流れる電流を検出する。これにより、第１の電流検出素子の実装領域と第１のインバータ回路の駆動素子の実装領域とが隣接するので、第１の電流検出素子と第１のインバータ回路の駆動素子との間の配線を短くすることができる。第２の電流検出素子の実装領域と第２のインバータ回路の駆動素子の実装領域とが隣接するので、第２の電流検出素子と第２のインバータ回路の駆動素子との間の配線を短くすることができる。

望ましい態様として、前記回路基板は、ノイズフィルタ回路及び電源供給回路を配置する電源回路領域をさらに備え、前記電源回路領域は、前記第２方向において前記基準位置と前記コネクタの端子との間に配置されている。これにより、電源回路領域は、コネクタ端子の近傍であって、かつ第１のインバータ回路までの配線の距離と、第２のインバータ回路までの配線の距離とに大きな差がないように配置できる。

望ましい態様として、前記第１モータ駆動回路は、前記第１のインバータ回路の複数の駆動素子を駆動するゲート電圧を昇圧生成する昇圧回路を有し、前記第２モータ駆動回路は、前記第２のインバータ回路の複数の駆動素子を駆動するゲート電圧を昇圧生成する昇圧回路を有している。特許文献１や特許文献２と比較して、第１モータ駆動回路と第１のインバータ回路の複数の駆動素子との配線の距離及び第２モータ駆動回路と第２のインバータ回路の複数の駆動素子との配線の距離を短くすることができる。その結果、配線抵抗が与えるゲート電圧の信号波形への時定数の影響が小さく、昇圧回路で生成させるゲート電圧を抑制しても、第１のインバータ回路及び第２のインバータ回路を駆動できるようになる。そして、第１のインバータ回路及び第２のインバータ回路の駆動素子の動作は、高速かつ安定に動作しやすくなる。

望ましい態様として、複数の前記第１コイル配線が前記第２方向に配列され、複数の前記第２コイル配線の相配列が、複数の前記第１コイル配線の相配列と逆順となるように、複数の前記第２コイル配線が前記第２方向に配列される。これにより、コネクタから２系統のコイルグループへ供給する電力供給系統がコイルグループ毎に同等になる。

望ましい態様として、前記回路基板の基板本体は、両面実装基板であり、前記第１のインバータ回路の複数の駆動素子、及び前記第２のインバータ回路の複数の駆動素子は、前記ヒートシンクに対向する前記回路基板の基板本体の第１面に実装され、前記第１モータ駆動回路及び前記第２モータ駆動回路は、前記第１面とは反対側であって、前記回路基板の基板本体の第２面に実装されている。第１モータ駆動回路と、第１のインバータ回路の複数の駆動素子とは、回路基板の内部導電層を介して電気的に接続される。第２モータ駆動回路と、第２のインバータ回路の複数の駆動素子とは、回路基板の内部導電層を介して電気的に接続される。これにより、回路基板を小さくできる。また、第１のインバータ回路の複数の駆動素子、及び第２のインバータ回路の複数の駆動素子で発生する熱は、ヒートシンクで放熱されるので、電動駆動装置の信頼性が向上する。

望ましい態様として、電動パワーステアリング装置は、電動駆動装置を備え、前記電動駆動装置が補助操舵トルクを生じさせる。これにより、電動モータのトルクリップルが抑制され、電動パワーステアリング装置の操作性が向上する。

本開示によれば、電流検出素子から制御回路までの経路において電流検出素子で検出された検出値に重畳するノイズを低減する、電動駆動装置及び電動パワーステアリング装置を提供することができる。

図１は、実施形態１に係る電動パワーステアリング装置を搭載した車両を模式的に示した斜視図である。 図２は、実施形態１に係る電動パワーステアリング装置の模式図である。 図３は、実施形態１に係るモータの断面を模式的に示す断面図である。 図４は、実施形態１に係るモータの配線を示す模式図である。 図５は、実施形態１に係るモータとＥＣＵとの関係を示す模式図である。 図６は、実施形態１に係る電動駆動装置の側面図である。 図７は、実施形態１に係る電動駆動装置の平面図である。 図８は、図６のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ矢視の断面を示す断面図である。 図９は、図７のＩＸ－ＩＸ矢視の断面を示す断面図である。 図１０は、図７のＸ－Ｘ矢視の断面を示す断面図である。 図１１は、図６のＸＩＩ－ＸＩＩ矢視の断面を示す断面図である。 図１２は、蓋体及び回路基板を取り外した実施形態１に係る電動駆動装置を説明する斜視図である。 図１３は、図１２の平面図である。 図１４は、実施形態１に係る電動駆動装置において、回路基板の第２面の電子部品の実装状態を示す平面図である。 図１５は、実施形態１に係る電動駆動装置において、回路基板の第２面の電子部品の実装状態を示す平面図である。 図１６は、実施形態１に係る電動駆動装置において、回路基板の第１面及び第２面の電子部品の実装状態を重ねあわせて示す平面図である。 図１７は、実施形態２に係る電動パワーステアリング装置の模式図である。 図１８は、実施形態３に係る電動パワーステアリング装置の模式図である。 図１９は、実施形態４に係る電動パワーステアリング装置の模式図である。

本開示を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本開示が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。

（実施形態１）
図１は、実施形態１に係る電動パワーステアリング装置を搭載した車両を模式的に示した斜視図である。図２は、実施形態１に係る電動パワーステアリング装置の模式図である。図１に示すように、車両１０１は、電動パワーステアリング装置１００を搭載している。図２を参照して電動パワーステアリング装置１００の概要を説明する。

電動パワーステアリング装置１００は、運転者（操作者）から与えられる力が伝達する順に、ステアリングホイール１９１と、ステアリングシャフト１９２と、ユニバーサルジョイント１９６と、インターミディエイトシャフト１９７と、ユニバーサルジョイント１９８と、第１ラックアンドピニオン機構１９９と、タイロッド１７２と、を備える。また、電動パワーステアリング装置１００は、ステアリングシャフト１９２の操舵トルクを検出するトルクセンサ１９４と、電動モータ３０と、電動モータ３０を制御する電子制御装置（以下、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）という。）１０と、減速装置７５と、を備える。車速センサ１８２、電源装置１８３（例えば車載のバッテリ）、及びイグニッションスイッチ１８４は、車体に備えられる。車速センサ１８２は、車両１０１の走行速度を検出する。車速センサ１８２は、検出した車速信号ＳＶをＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）通信によりＥＣＵ１０に出力する。ＥＣＵ１０には、イグニッションスイッチ１８４がオンの状態で電源装置１８３から電力が供給される。

図２に示すように、ステアリングシャフト１９２は、入力軸１９２Ａと、出力軸１９２Ｂと、を備える。入力軸１９２Ａは、一方の端部がステアリングホイール１９１に接続され、他方の端部がトーションバーに接続される。出力軸１９２Ｂは、一方の端部がトーションバーに接続され、他方の端部がユニバーサルジョイント１９６に接続される。なお、トルクセンサ１９４は、トーションバーのねじれを検出することで、ステアリングシャフト１９２に加わる操舵トルクを検出する。トルクセンサ１９４は、検出した操舵トルクに応じた操舵トルク信号ＴをＥＣＵ１０に出力する。ステアリングシャフト１９２は、ステアリングホイール１９１に付与された操舵力により回転する。

インターミディエイトシャフト１９７は、出力軸１９２Ｂのトルクを伝達する。第１ラックアンドピニオン機構１９９は、第１ピニオンシャフト１９９Ａと、第１ピニオンギヤ１９９Ｂと、ラックシャフト１９９Ｃと、第１ラック１９９Ｄと、を有する。第１ピニオンシャフト１９９Ａは、一方の端部がユニバーサルジョイント１９８を介してインターミディエイトシャフト１９７に接続され、他方の端部が第１ピニオンギヤ１９９Ｂに接続される。ラックシャフト１９９Ｃに形成された第１ラック１９９Ｄは、第１ピニオンギヤ１９９Ｂと噛み合う。

以上説明したように、ステアリングシャフト１９２の回転運動は、インターミディエイトシャフト１９７を介して第１ラックアンドピニオン機構１９９に伝達される。この回転運動は、第１ラックアンドピニオン機構１９９によりラックシャフト１９９Ｃの直線運動に変換される。タイロッド１７２は、ラックシャフト１９９Ｃの両端にそれぞれ接続される。

電動モータ３０は、運転者の操舵をアシストするための補助操舵トルクを発生させるモータである。電動モータ３０は、ブラシレスモータでもよいし、ブラシ及びコンミテータを有するブラシモータでもよい。

ＥＣＵ１０は、回転角度センサ２３ａを備える。回転角度センサ２３ａは、電動モータ３０の回転位相を検出する。ＥＣＵ１０は、回転角度センサ２３ａから電動モータ３０の回転位相信号を取得し、トルクセンサ１９４から操舵トルク信号Ｔを取得し、車速センサ１８２から車両１０１の車速信号ＳＶを取得する。ＥＣＵ１０は、回転位相信号と操舵トルク信号Ｔと車速信号ＳＶとに基づいて、アシスト指令の補助操舵指令値を算出する。ＥＣＵ１０は、算出された補助操舵指令値に基づいて、電流を電動モータ３０に供給する。

電動駆動装置１は、電動モータ３０と、電動モータ３０のシャフトの反負荷側に固定したＥＣＵ１０とを備える。また、電動駆動装置１は、ＥＣＵ１０と電動モータ３０とを接続するアダプタを備えてもよい。

減速装置７５は、電動モータ３０のシャフト３１と一体に回転するウォームシャフトと、ウォームシャフトと噛み合うウォームホイールと、を備える。したがって、電動モータ３０のシャフトの回転運動は、ウォームシャフトを介してウォームホイールに伝達される。なお、実施形態１において、モータの減速装置１７５側のシャフトの端部を負荷側端部といい、減速装置１７５とは反対側のモータのシャフトの端部を反負荷側端部という。

ステアリングホイール１９１に入力された運転者の操舵力は、ステアリングシャフト１９２、及びインターミディエイトシャフト１９７を介して、第１ラックアンドピニオン機構１９９に伝達される。第１ラックアンドピニオン機構１９９は、伝達された操舵力をラックシャフト１９９Ｃの軸方向に加わる力としてラックシャフト１９９Ｃに伝達する。この際、ＥＣＵ１０は、ステアリングシャフト１９２に入力された操舵トルク信号Ｔをトルクセンサ１９４から取得する。ＥＣＵ１０は、車速信号ＳＶを車速センサ１８２から取得する。ＥＣＵ１０は、電動モータ３０の回転位相信号を回転角度センサ２３ａから取得する。そして、ＥＣＵ１０は、制御信号を出力して電動モータ３０の動作を制御する。電動モータ３０が作り出した補助操舵トルクは、減速装置７５を介して出力軸１９２Ｂに伝達される。このようにして、運転者のステアリングホイール１９１の操舵が電動パワーステアリング装置１００によりアシストされる。

図２に示すように、電動パワーステアリング装置１００は、ステアリングシャフト１９２の出力軸１９２Ｂにアシスト力が付与されるコラムアシスト方式である。

図３は、実施形態１に係るモータの断面を模式的に示す断面図である。図４は、実施形態１に係るモータの配線を示す模式図である。本実施形態１において、周方向とは、シャフト３１を中心とした同心円において、同心円に沿う方向である。径方向とは、軸方向Ａｘに直交する平面において、シャフト３１から離れる方向である。電動モータ３０は、図３に示すように、ハウジング９３０と、ステータコア９３１を有するモータステータと、モータロータ９３２と、を備える。モータステータは、円筒状であるステータコア９３１と、複数の第１コイル３７と、複数の第２コイル３８を含む。ステータコア９３１は、環状のバックヨーク９３１ａと、バックヨーク９３１ａの内周面から突出する複数のティース９３１ｂと、を備える。ティース９３１ｂは、周方向に１２個配置されている。モータロータ９３２は、ロータヨーク９３２ａと、マグネット９３２ｂとを含む。マグネット９３２ｂは、ロータヨーク９３２ａの外周面に設けられている。マグネット９３２ｂの数は、例えば８つである。モータロータ９３２の回転は、シャフト３１の回転と連動する。

図３に示すように、第１コイル３７は、複数のティース９３１ｂのそれぞれに集中巻きされている。第１コイル３７は、ティース９３１ｂの外周にインシュレータを介して集中巻きされる。全ての第１コイル３７は、第１コイル系統に含まれる。実施形態１に係る第１コイル系統は、第１パワー回路２５Ａに含まれる第１のインバータ回路２５１Ａ（図５参照）によって、電流が供給され、励磁される。第１コイル系統は、例えば第１コイル３７を６つ含む。６つの第１コイル３７は、２つの第１コイル３７が周方向で互いに隣接するように配置されている。隣接する第１コイル３７を１つのグループとした第１コイルグループＧｒ１が、周方向に等間隔に３つ配置されている。すなわち、第１コイル系統は、周方向に等間隔に並べられた３つの第１コイルグループＧｒ１を備えている。なお、第１コイルグループＧｒ１は、必ずしも３つでなくてもよく、ｎを自然数としたときに周方向に等間隔に３ｎ個配置されていればよい。また、ｎは奇数である方が望ましい。以上説明したように、本実施形態１では、コイルグループは、複数あり、３相毎に少なくとも第１コイルグループＧｒ１と、第２コイルグループＧｒ２の２系統に分けられ、かつステータコアが３相交流で励磁される。

図３に示すように、第２コイル３８は、複数のティース９３１ｂのそれぞれに集中巻きされている。第２コイル３８は、ティース９３１ｂの外周にインシュレータを介して集中巻きされる。第２コイル３８が集中巻きされるティース９３１ｂは、第１コイル３７が集中巻きされるティース９３１ｂとは異なるティース９３１ｂである。全ての第２コイル３８は、第２コイル系統に含まれる。第２コイル系統は、第２パワー回路２５Ｂに含まれる第２のインバータ回路２５１Ｂ（図５参照）によって電流が供給され、励磁される。第２コイル系統は、例えば第２コイル３８を６つ含む。６つの第２コイル３８は、２つの第２コイル３８が周方向で互いに隣接するように配置されている。隣接する第２コイル３８を１つのグループとした第２コイルグループＧｒ２が、周方向に等間隔に３つ配置されている。すなわち、第２コイル系統は、周方向に等間隔に並べられた３つの第２コイルグループＧｒ２を備えている。なお、第２コイルグループＧｒ２は、必ずしも３つでなくてもよく、ｎを自然数としたときに周方向に等間隔に３ｎ個配置されていればよい。また、ｎは奇数である方が望ましい。

図４に示すように、６つの第１コイル３７は、第１Ｕ相電流Ｉ１ｕにより励磁される２つの第１Ｕ相コイル３７Ｕａ及び第１Ｕ相コイル３７Ｕｂと、第１Ｖ相電流Ｉ１ｖにより励磁される２つの第１Ｖ相コイル３７Ｖａ及び第１Ｖ相コイル３７Ｖｂと、第１Ｗ相電流Ｉ１ｗにより励磁される２つの第１Ｗ相コイル３７Ｗａ及び第１Ｗ相コイル３７Ｗｂと、を含む。第１Ｕ相コイル３７Ｕｂは、第１Ｕ相コイル３７Ｕａに対して直列に接続されている。第１Ｖ相コイル３７Ｖｂは、第１Ｖ相コイル３７Ｖａに対して直列に接続されている。第１Ｗ相コイル３７Ｗｂは、第１Ｗ相コイル３７Ｗａに対して直列に接続されている。第１コイル３７のティース９３１ｂに対する巻き方向は、全て同じ方向である。また、第１Ｕ相コイル３７Ｕｂ、第１Ｖ相コイル３７Ｖｂ及び第１Ｗ相コイル３７Ｗｂは、スター結線（Ｙ結線）で接合されている。

図４に示すように、６つの第２コイル３８は、第２Ｕ相電流Ｉ２ｕにより励磁される２つの第２Ｕ相コイル３８Ｕａ及び第２Ｕ相コイル３８Ｕｂと、第２Ｖ相電流Ｉ２ｖにより励磁される２つの第２Ｖ相コイル３８Ｖａ及び第２Ｖ相コイル３８Ｖｂと、第２Ｗ相電流Ｉ２ｗにより励磁される２つの第２Ｗ相コイル３８Ｗａ及び第２Ｗ相コイル３８Ｗｂと、を含む。第２Ｕ相コイル３８Ｕｂは、第２Ｕ相コイル３８Ｕａに対して直列に接続されている。第２Ｖ相コイル３８Ｖｂは、第２Ｖ相コイル３８Ｖａに対して直列に接続されている。第２Ｗ相コイル３８Ｗｂは、第２Ｗ相コイル３８Ｗａに対して直列に接続されている。第２コイル３８のティース９３１ｂに対する巻き方向は、全て同じ方向であり、第１コイル３７の巻き方向と同じである。また、第２Ｕ相コイル３８Ｕｂ、第２Ｖ相コイル３８Ｖｂ及び第２Ｗ相コイル３８Ｗｂは、スター結線（Ｙ結線）で接合されている。

図３に示すように、３つの第１コイルグループＧｒ１は、第１ＵＶコイルグループＧｒ１ＵＶと、第１ＶＷコイルグループＧｒ１ＶＷと、第１ＵＷコイルグループＧｒ１ＵＷと、からなる。第１ＵＶコイルグループＧｒ１ＵＶは、周方向で互いに隣接する第１Ｕ相コイル３７Ｕｂ及び第１Ｖ相コイル３７Ｖａを含む。第１ＶＷコイルグループＧｒ１ＶＷは、周方向で互いに隣接する第１Ｖ相コイル３７Ｖｂ及び第１Ｗ相コイル３７Ｗａを含む。第１ＵＷコイルグループＧｒ１ＵＷは、周方向で互いに隣接する第１Ｕ相コイル３７Ｕａ及び第１Ｗ相コイル３７Ｗｂを含む。

図３に示すように、３つの第２コイルグループＧｒ２は、第２ＵＶコイルグループＧｒ２ＵＶと、第２ＶＷコイルグループＧｒ２ＶＷと、第２ＵＷコイルグループＧｒ２ＵＷと、からなる。第２ＵＶコイルグループＧｒ２ＵＶは、周方向で互いに隣接する第２Ｕ相コイル３８Ｕｂ及び第２Ｖ相コイル３８Ｖａを含む。第２ＶＷコイルグループＧｒ２ＶＷは、周方向で互いに隣接する第２Ｖ相コイル３８Ｖｂ及び第２Ｗ相コイル３８Ｗａを含む。第２ＵＷコイルグループＧｒ２ＵＷは、周方向で互いに隣接する第２Ｕ相コイル３８Ｕａ及び第２Ｗ相コイル３８Ｗｂを含む。

第１Ｕ相電流Ｉ１ｕにより励磁される第１コイル３７は、第２Ｕ相電流Ｉ２ｕにより励磁される第２コイル３８に、ステータコア９３１の径方向で対向している。以下の説明において、ステータコア９３１の径方向は、単に径方向と記載される。例えば、図３に示すように、径方向で第１Ｕ相コイル３７Ｕａが第２Ｕ相コイル３８Ｕａに対向し、第１Ｕ相コイル３７Ｕｂが第２Ｕ相コイル３８Ｕｂに対向している。

第１Ｖ相電流Ｉ１ｖにより励磁される第１コイル３７は、第２Ｖ相電流Ｉ２ｖにより励磁される第２コイル３８に、径方向で対向している。例えば、図３に示すように、径方向で第１Ｖ相コイル３７Ｖａが第２Ｖ相コイル３８Ｖａに対向し、第１Ｖ相コイル３７Ｖｂが第２Ｖ相コイル３８Ｖｂに対向している。

第１Ｗ相電流Ｉ１ｗにより励磁される第１コイル３７は、第２Ｗ相電流Ｉ２ｗにより励磁される第２コイル３８に、径方向で対向している。例えば、図３に示すように、径方向で第１Ｗ相コイル３７Ｗａが第２Ｗ相コイル３８Ｗａに対向し、第１Ｗ相コイル３７Ｗｂが第２Ｗ相コイル３８Ｗｂに対向している。

図５は、実施形態１に係るモータとＥＣＵとの関係を示す模式図である。図５に示すように、ＥＣＵ１０は、検出回路２３と、制御回路２４と、第１パワー回路２５Ａと、第２パワー回路２５Ｂと、電源管理回路２７と、遮断駆動回路２４３と、電源リレー駆動回路２４６とを備える。なお、図５において、説明が不要な回路については、適宜省略している。

制御回路２４は、制御演算回路２４１と、第１モータ駆動回路２６Ａ、第２モータ駆動回路２６Ｂと、を有する。制御演算回路２４１には、操舵トルク信号Ｔ、車速信号ＳＶ等の入出力信号が、コネクタＣＮＴを介して伝送される。回路基板２０は、複数の導電層が設けられた多層樹脂基板であるので、コネクタＣＮＴから制御回路２４の制御演算回路２４１へ電気的に接続する接続配線は、回路基板２０の内部導電層で引き回される。

電源装置１８３からの配線ＰＷは、コネクタＣＮＴを介して電力を供給される。ノイズフィルタ回路９０は、チョークコイル９１、コンデンサ９２を有し、配線ＰＷから供給される電力に重畳する高周波成分を除去する。回路基板２０に引き回された接続配線ＰＷＳは、電源装置１８３からの配線ＰＷと接続する。接続配線ＰＷＳの一端がノイズフィルタ回路９０（チョークコイル９１、コンデンサ９２）に接続し、接続配線の他端が、電源供給回路２５６を介して、第１パワー回路２５Ａの第１のインバータ回路２５１Ａ又は第２パワー回路２５Ｂの第２のインバータ回路２５１Ｂと接続する。なお、第１のインバータ回路２５１Ａと、第２のインバータ回路２５１Ｂとを区別しないで説明する場合、単に、インバータ回路２５１として説明する。

電源供給回路２５６は、ノイズフィルタ回路９０と、インバータ回路２５１との間に配置されている。電源供給回路２５６は、電源遮断素子２５７及び逆接保護素子２５８を備えている。電源遮断素子２５７及び逆接保護素子２５８は、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ：Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）である。逆接保護素子２５８の寄生ダイオードの順方向は、電源遮断素子２５７の寄生ダイオードの順方向と向きが逆となっている。このため、電源装置１８３から誤って逆極性の電力が供給されても、逆接保護素子２５８が逆極性の電力を遮断し、インバータ回路２５１を保護する。

電源管理回路２７は、回路基板２０に実装された回路の電源のＯＮ／ＯＦＦや電力分配の配分をコントロールするスイッチングＩＣである。電源管理回路２７は、例えば、制御回路２４で利用する電力の配分をコントロールする。接続配線の一端がノイズフィルタ回路９０（チョークコイル９１、コンデンサ９２）に接続し、接続配線の他端が電源管理回路２７と接続する。

検出回路２３は、２つの回転角度センサ２３ａと、センサ制御部２３ｂと、を有する。検出回路２３は、１つの回転角度センサ２３ａが故障しても、機能継続できる。第１パワー回路２５Ａは、第１のインバータ回路２５１Ａと、電流遮断回路２５５と、を有する。第２パワー回路２５Ｂは、第２のインバータ回路２５１Ｂと、電流遮断回路２５５と、を有する。

第１モータ駆動回路２６Ａは、第１のゲート駆動回路２４２ａ、複数の第１の電流検出回路２４４、及び昇圧回路２４５を有している。第２モータ駆動回路２６Ｂは、第２のゲート駆動回路２４２ｂ、複数の第２の電流検出回路２４４、及び昇圧回路２４５を有している。昇圧回路２４５は、第１のゲート駆動回路２４２ａ、第２のゲート駆動回路２４２ｂ、遮断駆動回路２４３、及び電源リレー駆動回路２４６へ昇圧した電力を供給する。

電源リレー駆動回路２４６は、制御演算回路２４１の制御に基づいて、電源遮断素子２５７及び逆接保護素子２５８を導通させると、電源装置１８３からの電力がそれぞれのインバータ回路２５１へ供給される。

また、インバータ回路２５１は、複数の駆動素子２５２を有する。駆動素子２５２は、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ：Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）であり、スイッチング素子ともいう。高電位側に接続される駆動素子２５２は、上アームを構成し、低電位側に接続される駆動素子２５２は、下アームを構成する。シャント抵抗ＳＲは、下アームの３つの駆動素子２５２にそれぞれ接続されている。なお、シャント抵抗ＳＲは、３つの駆動素子２５２にそれぞれ１つ接続されるが、３つの駆動素子２５２に１つのシャント抵抗ＳＲのみの接続としてもよい。

制御演算回路２４１は、第１モータ駆動回路２６Ａ又は第２モータ駆動回路２６Ｂを制御する。例えば、制御演算回路２４１は、モータ電流指令値を演算し、モータ電流指令値で、第１モータ駆動回路２６Ａ又は第２モータ駆動回路２６Ｂを制御する。センサ制御部２３ｂは、回転角度センサ２３ａの検出値に基づいてモータ電気角θｍを演算し、制御演算回路２４１に出力する。第１のゲート駆動回路２４２は、モータ電流指令値に基づいて、第１パワー回路２５Ａを制御する。第２のゲート駆動回路２４２ｂは、モータ電流指令値に基づいて、第２パワー回路２５Ｂを制御する。このように、第１コイル３７へ流れる電流と、第２コイル３８へ流れる電流は、制御演算回路２４１にそれぞれ独立して制御される。

ＥＣＵ１０は、図５に示すように、回転角度センサ２３ａを備えている。回転角度センサ２３ａは、例えば、磁気センサである。回転角度センサ２３ａの検出値がセンサ制御部２３ｂに供給される。センサ制御部２３ｂは、回転角度センサ２３ａの検出値に基づいてモータ電気角θｍに応じた出力値を制御演算回路２４１に出力する。

制御演算回路２４１には、トルクセンサ１９４で検出された操舵トルク信号Ｔと、車速センサ８２で検出された車速信号ＳＶと、センサ制御部２３ｂから出力されるモータ電気角θｍに応じた出力値と、が入力される。制御演算回路２４１は、操舵トルク信号Ｔ、車速信号ＳＶ及び上記出力値から演算したモータ電気角θｍに基づいてモータ電流指令値を算出し、第１のゲート駆動回路２４２ａ及び第２のゲート駆動回路ｂに出力する。

第１のゲート駆動回路２４２ａは、モータ電流指令値に基づいて第１パルス幅変調信号を演算し、第１パワー回路２５Ａの第１のインバータ回路２５１Ａにゲート駆動信号を出力する。ゲート駆動信号は、昇圧回路２４５で昇圧されたゲート電圧に基づいて生成されるパルスの信号である。第１のインバータ回路２５１Ａは、第１パルス幅調変信号のデューティ比に応じて、３相の電流値となるように駆動素子２５２をスイッチングして第１Ｕ相電流Ｉ１ｕ、第１Ｖ相電流Ｉ１ｖ及び第１Ｗ相電流Ｉ１ｗを含む３相交流を生成する。第１Ｕ相電流Ｉ１ｕが第１Ｕ相コイル３７Ｕａ及び第１Ｕ相コイル３７Ｕｂを励磁し、第１Ｖ相電流Ｉ１ｖが第１Ｖ相コイル３７Ｖａ及び第１Ｖ相コイル３７Ｖｂを励磁し、第１Ｗ相電流Ｉ１ｗが第１Ｗ相コイル３７Ｗａ及び第１Ｗ相コイル３７Ｗｂを励磁する。

第２のゲート駆動回路２４２ｂは、モータ電流指令値に基づいて第２パルス幅変調信号を演算し、第２パワー回路２５Ｂの第２のインバータ回路２５１ｂにゲート駆動信号を出力する。ゲート駆動信号は、昇圧回路２４５で昇圧された電圧に基づいて生成される。第２のインバータ回路２５１ｂは、第２パルス幅調変信号のデューティ比に応じて、３相の電流値となるように駆動素子２５２をスイッチングして第２Ｕ相電流Ｉ２ｕ、第２Ｖ相電流Ｉ２ｖ及び第２Ｗ相電流Ｉ２ｗを含む３相交流を生成する。第２Ｕ相電流Ｉ２ｕが第２Ｕ相コイル３８Ｕａ及び第２Ｕ相コイル３８Ｕｂを励磁し、第２Ｖ相電流Ｉ２ｖが第２Ｖ相コイル３８Ｖａ及び第２Ｖ相コイル３８Ｖｂを励磁し、第２Ｗ相電流Ｉ２ｗが第２Ｗ相コイル３８Ｗａ及び第２Ｗ相コイル３８Ｗｂを励磁する。

インバータ回路２５１は、直流電力を交流電力に変換する電力変換回路である。上記のように、インバータ回路２５１は、複数の駆動素子２５２を有する。駆動素子２５２は、例えば、電界効果トランジスタである。インバータ回路２５１には、平滑用のコンデンサ２５３が並列に接続される。コンデンサ２５３は、例えば、電解コンデンサである。言い換えると、回路基板２０は、並列に接続された複数の電解コンデンサを備える。

また、電流検出回路２４４は、例えば、シャント抵抗ＳＲに接続されている。シャント抵抗ＳＲは、電流検出素子の一例である。電流検出素子は、ホール素子などであってもよい。電流検出回路２４４は、オペアンプを使用して差動増幅回路と、ローパスフィルタとを備えている。電流検出回路２４４の差動増幅回路は、シャント抵抗ＳＲで検知した検出値を信号増幅し、信号増幅した検出値を、ローパスフィルタを介して遮断周波数より高い成分を減衰させ、シャント抵抗ＳＲで検知した検出値を電流値として制御演算回路２４１に送出する。

電流遮断回路２５５は、インバータ回路２５１と、第１コイル３７又は第２コイル３８との間に配置されている。電流検出回路２４４で検知した電流値が異常と判断される場合は、制御演算回路２４１は、遮断駆動回路２４３を介して電流遮断回路２５５を駆動し、インバータ回路２５１から第１コイル３７へ流れる電流を遮断できる。また、制御演算回路２４１は、遮断駆動回路２４３を介して電流遮断回路２５５を駆動し、インバータ回路２５１から第２コイル３８へ流れる電流を遮断できる。電流検出回路２４４で検知した電流値が異常と判断される場合は、制御演算回路２４１は、電源リレー駆動回路２４６を介して電源遮断素子２５７及び逆接保護素子２５８を非道通とし、インバータ回路２５１を保護する。

図６は、実施形態１に係る電動駆動装置の側面図である。図７は、実施形態１に係る電動駆動装置の平面図である。図８は、図６のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ矢視の断面を示す断面図である。図９は、図７のＩＸ－ＩＸ矢視の断面を示す断面図である。図１０は、図７のＸＩ－ＸＩ矢視の断面を示す断面図である。図１１は、図６のＸＩＩ－ＸＩＩ矢視の断面を示す断面図である。図１２は、蓋体及び回路基板を取り外した実施形態１に係る電動駆動装置を説明する斜視図である。図１３は、図１２の平面図である。図６及び図７に示すように、電動駆動装置１は、電動モータ３０と、電動モータ３０の反負荷側に配置されるＥＣＵ１０とを備える。

図６及び図７に示すように、ＥＣＵ１０は、ヒートシンク４０と、ヒートシンク４０の反負荷側を覆う蓋体５０を備える。図８に示すように、ヒートシンク４０は、回路基板２０を指示しており、蓋体５０は、回路基板２０を覆っている。図９に示すように、ヒートシンク４０には、回路基板２０と、コネクタＣＮＴとが取り付けられている。軸方向Ａｘからみて、電動モータ３０のシャフト３１の径方向外側からワイヤーハーネスのコネクタ端子が挿抜可能な方向にコネクタＣＮＴが配置されている。以上説明したように、ＥＣＵ１０は、回路基板２０と、回路基板２０を支持するヒートシンク４０と、コネクタＣＮＴと、蓋体５０を有する。

図８に示すように、電動モータ３０は、ハウジング９３０を備える。モータロータ９３２は、ロータヨーク９３２ａと、マグネット９３２ｂとを含む。マグネット９３２ｂは、ロータヨーク９３２ａの外周面に設けられている。ハウジング９３０は筒状であり、その内側にモータロータ９３２と、３相毎に２系統に分けられた複数のコイルグループ、例えば第１コイルグループＧｒ１及び第２コイルグループＧｒ２（図３参照）を含むステータと、シャフト３１とを収容する。

図８に示すように、回路基板２０は、基板本体２１と、基板本体２１に実装された複数の電子部品と、を有する。基板本体２１は、例えば、樹脂等で形成されたプリント基板である。回路基板２０の内部には、複数の導電層が設けられた多層基板であり、回路基板２０は、両面実装が可能となっている両面実装基板である。１枚の基板本体２１に実装された複数の電子部品には、例えば、中央処理装置（ＣＰＵ：Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ：Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ：Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）、磁気センサ、電解コンデンサ、抵抗素子、ダイオード、サーミスタ等が含まれる。これら複数の電子部品により、図５に示した検出回路２３、制御回路２４、第１パワー回路２５Ａ及び第２パワー回路２５Ｂが構成されている。

図８及び図９に示すように、ヒートシンク４０は、回路基板２０を支持する。ヒートシンク４０の一方の面（反負荷側）に、回路基板２０が固定されている。ヒートシンク４０は、放熱性の高いアルミニウム、銅などの金属材料で構成されており、回路基板２０が発する熱を外部に効率よく放熱する。

図８に示すように、シャフト３１は、軸受３３と、軸受３４とにより回転自在に支持される。軸受３３は、ヒートシンク４０とシャフト３１との間に介在している。ヒートシンク４０の負荷側には、軸受支持部４１１があり、シャフト３１が貫通するヒートシンク４０の中空部４５Ｈがある。軸受支持部４１１で囲まれる中空部４５Ｈの内側３５に軸受３３が配置されている。軸受３４は、ハウジング９３０とシャフト３１との間に介在している。

図８及び図９に示すように、シャフト３１の一方の端部には、磁石フォルダ３２Ａを介して磁石３２が取り付けられている。磁石３２は、軸方向Ａｘからみて半分がＳ極、半分がＮ極に着磁されている。あるいは、磁石３２は、周方向にみて交互に配置されたＳ極及びＮ極を外周面に有するようにしてもよい。軸受３３は、部品精度が高いので、ヒートシンク４０の反負荷側に配置される磁石３２の軸方向Ａｘの位置が一定となる。磁石３２がある端部が、シャフト３１の反負荷側の端部である。

シャフト３１の他方の端部には、ウォームシャフト７５Ａ（図１参照）に回転を伝達するモータギヤ３１Ｇがある。モータギヤ３１Ｇがある端部が、シャフト３１の負荷側の端部である。

基板本体２１は、第１面２１ｂと、第１面２１ｂの反対側に位置する第２面２１ａとを有する。図５に示す検出回路２３、制御回路２４、第１パワー回路２５Ａ及び第２パワー回路２５Ｂは、第１面２１ｂ又は第２面２１ａに実装された１個以上の電子部品で構成されている。例えば、回転角度センサ２３ａは、基板本体２１の第１面２１ｂに実装された１個の電子部品で構成されている。

また、図５に示す制御回路２４は、基板本体２１の第２面２１ａにそれぞれ実装された複数個の電子部品で構成されている。また、回路基板２０は、基板本体２１の第２面２１ａに実装されたコンデンサ２５３を含む。

回転角度センサ２３ａは、シャフト３１の反負荷側であって、磁石３２の軸方向Ａｘの延長線上に配置されている。基板本体２１は、軸方向Ａｘと直交する平面を回転角度センサ２３ａの実装面としている。回転角度センサ２３ａは、磁石３２の磁場の変化を感知できるように、基板本体２１に実装されている。磁石３２と、回転角度センサ２３ａとは、軸方向Ａｘにおいて、対向していることが望ましい。回転角度センサ２３ａは、基板本体２１の第１面２１ｂではなく、第２面２１ａにあってもよく、基板本体２１の第１面２１ｂ及び第２面２１ａの両方にあってもよい。

回転角度センサ２３ａは、例えば、スピンバルブセンサである。スピンバルブセンサは、反強磁性層等で磁化の向きが固定された強磁性体のピン層と、強磁性体のフリー層とで非磁性層を挟んだ素子で、磁束の向きの変化を検出できるセンサである。スピンバルブセンサには、ＧＭＲ（Ｇｉａｎｔ Ｍａｇｎｅｔｏ Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ）センサ、ＴＭＲ（Ｔｕｎｎｅｌ Ｍａｇｎｅｔｏ Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ）センサがある。なお、回転角度センサ２３ａは、磁石３２の回転を検出可能なセンサであればよい。回転角度センサ２３ａは、例えば、ＡＭＲ（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｍａｇｎｅｔｏ Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ）センサ、又はホールセンサでもよい。

蓋体５０は金属製又は樹脂製であり、電動駆動装置１の内部に、異物や水分が侵入することを抑制する。図８に示すように、蓋体５０は、ヒートシンク４０の反負荷側に突出する支持柱４５１と、固定部材であるボルトＣＴとに挟まれて固定される。

図９、図１０及び図１１に示すように、ヒートシンク４０は、コネクタＣＮＴを支持する台座部４４を備える。台座部４４は、ハウジング９３０の内壁よりも径方向外側に突出している。台座部４４の反負荷側には、コネクタＣＮＴが配置される。

コネクタＣＮＴは、電源端子と、ＣＡＮ通信を行う通信用端子と、ＣＡＮ通信以外の方法でデータを入出力する入出力端子と、を含むコネクタＣＮＴの端子ＣＮＴＰを有する。コネクタＣＮＴの樹脂材料は、例えば、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ：Ｐｏｌｙｂｕｔｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）である。コネクタＣＮＴの端子ＣＮＴＰは、回路基板２０に電気的に接続される。

図８に示すように、回路基板２０は、ヒートシンク４０反負荷側に配置される。

図１２及び図１３に示すように、ヒートシンク４０は、ヒートシンク本体の反負荷側の第１面４１と第２面４２とに段差を設けている。なお、第１面４１は、平坦面でなくてもよく、第２面４２より、軸方向Ａｘに低ければよい。載置面４４１は、第１面よりも負荷側にあり、第２面４２は、第１面よりも反負荷側にある。

図１２に示すように、ヒートシンク４０は、第１面４１から反負荷側に突出する支持柱４５１、支持柱４５２を備えている。支持柱４５１、支持柱４５２には、反負荷側の上面から軸方向Ａｘに開けられた雌ねじ部がそれぞれある。図１２に示すように、支持柱４５１は、回路基板２０よりも突出している。図８に示すように、蓋体５０を貫通したボルトＣＴが、支持柱４５１の雌ねじ部に締結することで、ヒートシンク４０に蓋体５０が固定される。

図９に示すように、回路基板２０を貫通したボルトＢＴ１が、図１２に示す支持柱４５２の雌ねじ部に締結する。これにより、回路基板２０がヒートシンク４０に対してずれないように固定されている。

図９に示すように、コネクタＣＮＴがヒートシンク４０と回路基板２０とに挟まれ、回路基板２０とコネクタＣＮＴとがボルトＢＴ２により固定されている。これにより、コネクタＣＮＴが回路基板２０に対してずれないように固定されている。

回路基板２０と、ボルトＢＴ２に隣接する位置に、ヒートシンク４０とが固定されるボルトＢＴ１を配置している。ボルトＢＴ１（第２ボルト）とボルトＢＴ２（第３ボルト）とが近接していることで、コネクタＣＮＴが揺動しても、ボルトＢＴ２の締結力に加え、ボルトＢＴ１の締結力により、コネクタＣＮＴの揺動を抑制できる。

図１２に示すように、電動駆動装置１は、第１コイルグループＧｒ１と回路基板２０とを接続する第１コイル配線３２１と、第２コイルグループＧｒ２と回路基板２０とを接続する第２コイル配線３２２と、を備える。第１コイル配線３２１及び第２コイル配線３２２は、ＥＣＵ１０に含まれてもよいし、電動モータ３０に含まれてもよい。

図１２に示すように、回路基板２０の貫通孔には、第１コイル配線３２１及び第２コイル配線３２２が挿入され、回路基板２０と第１コイル配線３２１及び第２コイル配線３２２とが電気的に接続される。

図１２及び図１３に示すように、回路基板２０の発熱を放熱するために、第２面４２は、回路基板２０と対向している。そして、回路基板２０とヒートシンク４０の第２面４２との間に、放熱材が塗布されている。放熱材は、例えば、シリコーンポリマーに熱伝導性フィラーを混合した材料であり、ＴＩＭ（Ｔｈｅｒｍａｌ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｍａｔｅｒｉａｌ）と呼ばれる。放熱材は、回路基板２０の基板本体２１よりも熱伝導率が大きい材料であれば、上記材料以外の他の材料でもよい。

図１１、図１２及び図１３に示すように、台座部４４の反負荷側には、コネクタＣＮＴを搭載する載置面４４１と、載置面４４１よりも反負荷側に突出する突起部４４２と、突起部４４２の根元であって、載置面４４１よりも負荷側に凹む凹部４４３と、載置面４４１よりも負荷側に凹み、固定部材であるボルトＢＢＴの頭部を収容する凹部４４４がある。

図９及び図１１に示すように、コネクタＣＮＴは、負荷側に凹部ＣＮＴＲがある。凹部ＣＮＴＲには、突起部４４２が嵌め合わされる。シャフト３１の径方向にみて、凹部ＣＮＴＲは、コネクタＣＮＴの両側端の中間に設けられている。これにより、最小限の凹部ＣＮＴＲの体積があればよく、コネクタの導体スペースを確保することができる。

図１２に示すように、突起部４４２の形状は、角柱である。これにより、角柱の各面がコジリの力に反力を与え、コネクタＣＮＴの揺動がより抑制される。突起部４４２は、金属製であるので、小さくても、コネクタＣＮＴを支持できる。

図１０及び図１２に示すように、台座部４４を貫通したボルトＢＢＴが、電動モータ３０のフランジ９３３の雌ねじ部に締結することで、電動モータ３０にヒートシンク４０が固定される。

図１４は、実施形態１に係る電動駆動装置において、回路基板の第２面の電子部品の実装状態を示す平面図である。図１５は、実施形態１に係る電動駆動装置において、回路基板の第２面の電子部品の実装状態を示す平面図である。図１６は、実施形態１に係る電動駆動装置において、回路基板の第１面及び第２面の電子部品の実装状態を重ねあわせて示す平面図である。なお、図１６では、基板本体２１の第２面２１ａに実装された電子部品は、点線で記載している。図１４から図１６において、基板本体２１は、軸方向Ａｘと平行な第３方向ＰＺに平行なＰＸ－ＰＹ平面と平行である。

図１４に示すように、第１パワー回路２５Ａの配置領域Ａ２５Ａと、第２パワー回路２５Ｂの配置領域Ａ２５Ｂとは、基板本体２１の第１方向ＰＸに離隔して配置されている。配置領域Ａ２５Ａには、第１パワー回路２５Ａのコンデンサ２５３が配置されている。配置領域Ａ２５Ｂには、第２パワー回路２５Ｂのコンデンサ２５３が配置されている。第１パワー回路２５Ａの配置領域Ａ２５Ａと、第２パワー回路２５Ｂの配置領域Ａ２５Ｂとの第１方向ＰＸの間には、第１モータ駆動回路２６Ａの実装領域Ａ２６Ａ及び第２モータ駆動回路２６Ｂの実装領域Ａ２６Ｂがある。

図１４に示すように、制御回路の実装領域Ａ２４１には、制御演算回路２４１及び電源管理回路２７が実装されている。制御回路の実装領域Ａ２４１と、コネクタＣＮＴの端子ＣＮＴＰが接続される端子の配置領域ＡＣＮＴとは、第１方向ＰＸと交差する第２方向ＰＹにおいて、シャフト３１の軸方向Ａｘの延長線上の基準位置を挟む。また、制御回路の実装領域Ａ２４１と、コネクタＣＮＴの端子ＣＮＴＰが接続される端子の配置領域ＡＣＮＴとは、第１方向ＰＸと交差する第２方向ＰＹにおいて、第１モータ駆動回路２６Ａの実装領域Ａ２６Ａ及び第２モータ駆動回路２６Ｂの実装領域Ａ２６Ｂを挟む。

図１５に示すように、基板本体２１の第２面２１ａの電源回路領域Ａ９０には、チョークコイル９１及び電源供給回路２５６が配置される。図１５に示すように、基板本体２１の第１面２１ｂの電源回路領域Ａ９０には、コンデンサ９２が配置される。これにより、電源回路領域Ａ９０には、ノイズフィルタ回路９０が実装されている。

軸方向Ａｘの延長線上の位置を基準位置として、基準位置から第１方向ＰＸの一方へ順に、シャント抵抗ＳＲの実装領域ＡＳＲＡ、第１パワー回路２５Ａに含まれるインバータ回路２５１の複数の駆動素子の実装領域Ａ２５１Ａ、電流遮断回路２５５の実装領域Ａ２５５Ａが配置されている。同じ基準位置から第１方向ＰＸの他方へ順に、シャント抵抗ＳＲの実装領域ＡＳＲＢ、第２パワー回路２５Ｂに含まれるインバータ回路２５１の複数の駆動素子の実装領域Ａ２５１Ｂ、電流遮断回路２５５の実装領域Ａ２５５Ｂが配置されている。

以上説明したように、実施形態１に係る電動駆動装置１は、電動モータ３０と、電動モータ３０を駆動制御するために、シャフト３１の反負荷側に設けられたＥＣＵ１０と、コネクタＣＮＴとを備える。ＥＣＵ１０は、シャフト３１の反負荷側の端部の磁石３２と、シャフト３１の反負荷側であって、シャフト３１の軸方向（例えば、軸方向Ａｘ）の延長線上に配置された回路基板２０と、を含む。回路基板２０は、磁石３２の回転を検出する回転角度センサ２３ａを含む検出回路２３を有する。回転角度センサ２３ａは、磁石３２の回転を検出する磁気センサである。

図１６に示すように、回路基板２０の第１面２１ｂ及び第２面２１ａの電子部品の実装状態を重ねあわせると、シャフト３１の軸方向Ａｘの延長線上の位置を基準位置として、基準位置から第１方向ＰＸの一方へ順に、第１モータ駆動回路２６Ａの実装領域Ａ２６Ａ、第１の電流検出素子の実装領域ＡＳＲＡ、第１のインバータ回路２５１Ａの複数の駆動素子の実装領域Ａ２５１Ａ、及び第１コイル配線３２１の配置領域Ａ３２１が配置されている。

同じ基準位置から第１方向ＰＸの他方へ順に、第２モータ駆動回路２６Ｂの実装領域Ａ２６Ｂ、第２の電流検出素子の実装領域ＡＳＲＢ、第２のインバータ回路２５１Ｂの複数の駆動素子の実装領域Ａ２５１Ｂ、及び第２コイル配線３２２の配置領域Ａ３２２が配置されている。

第２方向ＰＹにおいて、制御回路２４の制御演算回路２４１の実装領域Ａ２４１と、コネクタの端子ＣＮＴＰとが上記基準位置（シャフト３１の軸方向Ａｘの延長線上の位置）を挟む。図１６に示すように、基準位置（シャフト３１の軸方向Ａｘの延長線上の位置）を第２方向に通る基準線ＬＹＡｘを境に、第１モータ駆動回路２６Ａの実装領域Ａ２６Ａと、第２モータ駆動回路２６Ｂの実装領域Ａ２６Ｂとが第１方向ＰＸに振り分けられている。このため、基準線ＬＹＡｘを境に、シャント抵抗ＳＲの実装領域ＡＳＲＡと、シャント抵抗ＳＲの実装領域ＡＳＲＢとが、第１方向ＰＸに振り分けられている。同様に、基準線ＬＹＡｘを境に、第１パワー回路２５Ａに含まれるインバータ回路２５１の複数の駆動素子の実装領域Ａ２５１Ａと、第２パワー回路２５Ｂに含まれるインバータ回路２５１の複数の駆動素子の実装領域Ａ２５１Ｂとが、第１方向ＰＸに振り分けられている。第１パワー回路２５Ａに含まれるインバータ回路２５１の複数の駆動素子の実装領域Ａ２５１Ａと、第２パワー回路２５Ｂに含まれるインバータ回路２５１の複数の駆動素子の実装領域Ａ２５１Ｂとが、離隔しているので、駆動素子の発熱が分散される。

第１モータ駆動回路２６Ａの実装領域Ａ２６Ａと、第１の電流検出素子の実装領域ＡＳＲＡとが隣接する。また、第２モータ駆動回路２６Ｂの実装領域Ａ２６Ｂと、第２の電流検出素子の実装領域ＡＳＲＢとが隣接する。これにより、第１モータ駆動回路２６Ａと第１の電流検出素子であるシャント抵抗ＳＲとの配線が短くなるので、第１モータ駆動回路２６Ａ内の信号増幅におけるノイズが低減する。また、第２モータ駆動回路２６Ｂと、第２の電流検出素子であるシャント抵抗ＳＲとの配線が短くなるので、第２モータ駆動回路２６Ｂ内の信号増幅におけるノイズが低減する。このように、電動駆動装置１は、電流検出素子であるシャント抵抗ＳＲから制御回路２４の制御演算回路２４１までの経路においてシャント抵抗ＳＲで検出された検出値に重畳するノイズを低減することができる。その結果、制御回路２４は、ノイズの少ない電流値に基づいて電動モータ３０を駆動するので、モータロータに生じるトルクリップルが抑制される。

図５に示すように、第１の電流検出素子であるシャント抵抗ＳＲは、第１のインバータ回路２５１Ａの複数の駆動素子のうち、下アームの駆動素子に流れる電流を検出する。同様に、第２の電流検出素子であるシャント抵抗ＳＲは、第２のインバータ回路２５１Ｂの複数の駆動素子のうち、下アームの駆動素子に流れる電流を検出する。図１６に示すように、第１の電流検出素子の実装領域ＡＳＲＡと第１のインバータ回路の駆動素子の実装領域Ａ２５１Ａとが隣接するので、シャント抵抗ＳＲと第１のインバータ回路２５１Ａの駆動素子との間の配線を短くすることができる。第２の電流検出素子の実装領域ＡＳＲＢと第２のインバータ回路２５１Ｂの駆動素子の実装領域とが隣接するので、シャント抵抗ＳＲと第２のインバータ回路の駆動素子との間の配線を短くすることができる。

回路基板２０は、ノイズフィルタ回路９０及び電源供給回路２５６を配置する電源回路領域Ａ９０を備える。電源回路領域Ａ９０は、第２方向ＰＹにおいて上記基準位置（シャフト３１の軸方向Ａｘの延長線上の位置）と、図１４に示すコネクタＣＮＴの端子ＣＮＴＰとの間に配置されている。これにより、電源回路領域Ａ９０は、コネクタＣＮＴの端子ＣＮＴＰの近傍であって、かつ第１のインバータ回路２５１Ａまでの配線の距離と、第２のインバータ回路２５１Ｂまでの配線の距離とに大きな差がないように配置できる。

また、図５に示すように、第１モータ駆動回路２６Ａは、第１のインバータ回路２５１Ａの複数の駆動素子を駆動するゲート電圧を昇圧生成する昇圧回路２４５を有している。前記第２モータ駆動回路２６Ｂは、第２のインバータ回路２５１Ｂの複数の駆動素子を駆動するゲート電圧を昇圧生成する昇圧回路２４５を有している。図１４に示すように、第１モータ駆動回路２６Ａと第１のインバータ回路２５１Ａとが隣接しており、第２モータ駆動回路２６Ｂと第２のインバータ回路２５１Ｂとが隣接している。その結果、第１モータ駆動回路２６Ａから、第１のインバータ回路２５１Ａの複数の駆動素子までを繋ぐ配線の配線抵抗が与えるゲート電圧の信号波形への時定数の影響が小さくなる。そして、昇圧回路２４５で生成させるゲート電圧を抑制しても、第１のインバータ回路２５１Ａを駆動できるようになる。同様に、第２モータ駆動回路２６Ｂから、第２のインバータ回路２５１Ｂの複数の駆動素子までを繋ぐ配線の配線抵抗が与えるゲート電圧の信号波形への時定数の影響が小さくなる。そして、昇圧回路２４５で生成させるゲート電圧を抑制しても、第２のインバータ回路２５１Ｂを駆動できるようになる。そして、第１のインバータ回路２５１Ａ及び第２のインバータ回路２５１Ｂの駆動素子の動作は、高速かつ安定に動作しやすくなる。

図１４から図１６に示すように、複数の第１コイル配線３２１のうち、Ｕ相のコイル配線３２１ｕ、Ｖ相のコイル配線３２１ｖ、Ｗ相のコイル配線３２１ｗが第２方向ＰＹに配列されている。また、複数の第２コイル配線３２２のうち、Ｕ相のコイル配線３２２ｕ、Ｖ相のコイル配線３２２ｖ、Ｗ相のコイル配線３２２ｗが第２方向ＰＹに配列されている。複数の第１コイル配線３２１の相配列が、複数の第２コイル配線３２２の相配列と逆順である。これにより、第１Ｕ相電流Ｉ１ｕ、第１Ｖ相電流Ｉ１ｖ、第１Ｗ相電流Ｉ１ｗを供給する電力供給経路と、第２Ｕ相電流Ｉ２ｕ、第２Ｖ相電流Ｉ２ｖ、第２Ｗ相電流Ｉ２ｗを供給する電力供給経路とが同等となる。

上述したように、回路基板２０の基板本体２１は、両面実装基板である。図１５に示すように、第１のインバータ回路２５１Ａの複数の駆動素子、及び第２のインバータ回路２５１Ｂの複数の駆動素子は、ヒートシンク４０に対向する基板本体２１の第１面２１ｂに実装されている。図１４に示すように、第１モータ駆動回路２６Ａ及び第２モータ駆動回路２６Ｂは、第１面２１ｂとは反対側であって、基板本体２１の第２面２１ａに実装されている。第１モータ駆動回路２６Ａと、第１のインバータ回路２５１Ａの複数の駆動素子とは、回路基板２０の内部導電層を介して電気的に接続される。第２モータ駆動回路２６Ｂと、第２のインバータ回路２５１Ｂの複数の駆動素子とは、回路基板２０の内部導電層を介して電気的に接続される。これにより、電子部品の実装密度が向上し、回路基板２０が小さくなる。また、第１のインバータ回路２５１Ａの複数の駆動素子、及び第２のインバータ回路２５１Ｂの複数の駆動素子で発生する熱は、ヒートシンク４０で放熱されるので、電動駆動装置１の信頼性が向上する。

また、電動パワーステアリング装置１００は、上述の電動駆動装置１を備え、電動駆動装置１が補助操舵トルクを生じさせる。これにより、電動モータ３０のトルクリップルが抑制され、電動パワーステアリング装置１００の操作性が向上する。

（実施形態２）
図１７は、実施形態２に係る電動パワーステアリング装置の模式図である。なお、上述した実施形態１及び実施形態２で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。

図１７に示すように、電動パワーステアリング装置１００Ａは、ラックパラレル方式である。電動モータ３０のシャフト３１は、動力伝達機構１７３に接続される。動力伝達機構１７３は、プーリー１７６及びベルト１７７を有している。ベルト１７７の回転は、ボールねじ装置１７８のナットを回転させる。これにより、電動モータ３０のシャフト３１の回転に基づいて、ラックシャフト１９９Ｃにアシスト力が付与される。

（実施形態３）
図１８は、実施形態３に係る電動パワーステアリング装置の模式図である。なお、上述した実施形態１から実施形態２で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。図１８に示す電動パワーステアリング装置１００Ｂは、第１ピニオンシャフト１９９Ａに補助操舵トルクを与えるピニオンアシスト方式である。電動パワーステアリング装置１００Ｂにおいて、トルクセンサ１９４は、第１ピニオンシャフト１９９Ａに連結される。

電動モータ３０は、ウォームシャフトの減速装置１７５を回転させる。減速装置１７５のウォームホイールは、第１ピニオンシャフト１９９Ａと一体で回転する。このため、電動モータ３０が第１ピニオンギヤ１９９Ｂを回転できる。第１ピニオンギヤ１９９Ｂは、第１ラック１９９Ｄと噛み合う。その結果、電動駆動装置１が減速装置１７５を介して、第１ラック１９９Ｄにアシスト力を付与する。なお、第１ピニオンギヤ１９９Ｂは、第１ラック１９９Ｄに対し、直交配置であってもよく、直交からずれた斜交配置であってもよい。以上説明したように、実施形態３の電動パワーステアリング装置１００Ｂは、シングルピニオンアシスト方式である。

（実施形態４）
図１９は、実施形態４に係る電動パワーステアリング装置の模式図である。なお、上述した実施形態１から実施形態３で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。電動パワーステアリング装置１００Ｃは、第１ピニオンシャフト１９９Ａ及び第１ピニオンギヤ１９９Ｂに加え、出力軸１９２Ｂ及び第２ピニオンギヤ１７１Ｂを備える。電動パワーステアリング装置１００Ｃは、デュアルピニオンアシスト方式である。トルクセンサ１９４は、ピニオンシャフト１９５と第１ピニオンギヤ１９９Ｂとの間のトルクを検出する。

電動モータ３０は、ウォームシャフトの減速装置７５を回転させる。減速装置７５のウォームホイールは、出力軸１９２Ｂと一体で回転する。このため、電動モータ３０が第２ピニオンギヤ１７１Ｂを回転できる。第２ピニオンギヤ１７１Ｂは、第２ラック１７１Ｃと噛み合う。その結果、電動駆動装置１が減速装置７５を介して、第２ラック１７１Ｃにアシスト力を付与する。なお、第２ピニオンギヤ１７１Ｂは、第２ラック１７１Ｃに対し、直交配置であってもよく、直交からずれた斜交配置であってもよい。実施形態４の電動パワーステアリング装置１００Ｃは、デュアルピニオンアシスト方式である。

１ 電動駆動装置
１０ ＥＣＵ
２０ 回路基板
２１ 基板本体
２１ａ 第２面
２１ｂ 第１面
２３ 検出回路
２３ａ 回転角度センサ
２３ｂ センサ制御部
２４ 制御回路
２５Ａ 第１パワー回路
２５Ｂ 第２パワー回路
２６Ａ 第１モータ駆動回路
２６Ｂ 第２モータ駆動回路
２７ 電源管理回路
３０ 電動モータ
３１ シャフト
３２ 磁石
３７ 第１コイル
３８ 第２コイル
４０ ヒートシンク
４１ 第１面
４２ 第２面
９０ ノイズフィルタ回路
９１ チョークコイル
９２ コンデンサ
１００、１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ 電動パワーステアリング装置
２４４ 電流検出回路
２４５ 昇圧回路
２４６ 電源リレー駆動回路
２５１ インバータ回路
２５２ 駆動素子
２５３ コンデンサ
２５５ 電流遮断回路
２５６ 電源供給回路
２５７ 電源遮断素子
２５８ 逆接保護素子
３２１ 第１コイル配線
３２１ｕ、３２１ｖ、３２１ｗ コイル配線
３２２ 第２コイル配線
３２２ｕ、３２２ｖ、３２２ｗ コイル配線
９３０ ハウジング
９３１ ステータコア
９３２ モータロータ

Claims (7)

1. 負荷側から反負荷側へ軸方向に延びるシャフトと、
   前記シャフトと連動するモータロータと、
   前記モータロータを回転させるステータコアと、３相毎に少なくとも第１コイルグループと第２コイルグループとの２系統のコイルグループに分けられ、かつ前記ステータコアを３相交流で励磁する複数のコイルグループと、を備えるモータステータと、
   前記モータロータ、前記モータステータ及び前記複数のコイルグループを内側に収容する筒状のハウジングと、を含む電動モータと、
   前記電動モータを駆動制御するために、前記シャフトの反負荷側の端部に設けられた磁石と、
   前記シャフトの反負荷側であって、前記シャフトの前記軸方向の延長線上に配置された１枚の回路基板を含む電子制御装置と、
   前記回路基板と前記電動モータとの間に配置されるヒートシンクと、
   前記回路基板に接続される端子を有する、コネクタと、を備え、
   前記回路基板は、
   前記磁石の前記軸方向の延長線上にあり、かつ前記回路基板に取り付けられ、前記磁石の回転を検出する磁気センサを含む検出回路の配置領域と、
   前記第１コイルグループへ電流を供給する第１のインバータ回路の複数の駆動素子の実装領域と、
   前記第２コイルグループへ電流を供給する第２のインバータ回路の複数の駆動素子の実装領域と、
   前記第１のインバータ回路に流れる電流を検知する第１の電流検出素子の実装領域と、
   前記第２のインバータ回路に流れる電流を検知する第２の電流検出素子の実装領域と、
   前記第１の電流検出素子で検出した検出値を増幅する第１の電流検出回路と、前記第１のインバータ回路の複数の駆動素子を駆動する第１のゲート駆動回路と、を有する第１モータ駆動回路の実装領域と、
   前記第２の電流検出素子で検出した検出値を増幅する第２の電流検出回路と、前記第２のインバータ回路の複数の駆動素子を駆動する第２のゲート駆動回路と、を有する第２モータ駆動回路の実装領域と、
   前記第１の電流検出素子で検出した検出値を前記第１の電流検出回路で増幅した電流値に基づいて前記第１のゲート駆動回路を制御し、及び前記第２の電流検出素子で検出した検出値を前記第２の電流検出回路で増幅した電流値に基づいて前記第２のゲート駆動回路を制御する制御回路の実装領域と、
   前記第１コイルグループのそれぞれの第１コイル配線が前記回路基板の基板本体に接続する前記第１コイル配線の配置領域と、
   前記第２コイルグループのそれぞれの第２コイル配線が前記回路基板の基板本体に接続する前記第２コイル配線の配置領域と、
   を有し、
   前記シャフトの前記軸方向の延長線上の位置を基準位置として、前記基準位置から第１方向の一方へ順に、前記第１モータ駆動回路の実装領域、前記第１の電流検出素子の実装領域、前記第１のインバータ回路の複数の駆動素子の実装領域、及び前記第１コイル配線の配置領域が配置され、
   前記基準位置から前記第１方向の他方へ順に、前記第２モータ駆動回路の実装領域、前記第２の電流検出素子の実装領域、前記第２のインバータ回路の複数の駆動素子の実装領域、及び前記第２コイル配線の配置領域が配置され、
   前記第１方向と交差する第２方向において、前記制御回路の実装領域と、前記コネクタの端子とが前記基準位置を挟む、
   電動駆動装置。
2. 前記第１の電流検出素子は、前記第１のインバータ回路の複数の駆動素子のうち、下アームの駆動素子に流れる電流を検出し、前記第２の電流検出素子は、前記第２のインバータ回路の複数の駆動素子のうち、下アームの駆動素子に流れる電流を検出する、請求項１に記載の電動駆動装置。
3. 前記回路基板は、
   ノイズフィルタ回路及び電源供給回路を配置する電源回路領域をさらに備え、
   前記電源回路領域は、前記第２方向において前記基準位置と前記コネクタの端子との間に配置されている、請求項１に記載の電動駆動装置。
4. 前記第１モータ駆動回路は、前記第１のインバータ回路の複数の駆動素子を駆動するゲート電圧を昇圧生成する昇圧回路を有し、
   前記第２モータ駆動回路は、前記第２のインバータ回路の複数の駆動素子を駆動するゲート電圧を昇圧生成する昇圧回路を有している、請求項１に記載の電動駆動装置。
5. 複数の前記第１コイル配線が前記第２方向に配列され、
   複数の前記第２コイル配線の相配列が、複数の前記第１コイル配線の相配列と逆順となるように、複数の前記第２コイル配線が前記第２方向に配列される、請求項１に記載の電動駆動装置。
6. 前記回路基板の基板本体は、両面実装基板であり、
   前記第１のインバータ回路の複数の駆動素子、及び前記第２のインバータ回路の複数の駆動素子は、前記ヒートシンクに対向する前記回路基板の基板本体の第１面に実装され、前記第１モータ駆動回路及び前記第２モータ駆動回路は、前記第１面とは反対側であって、前記回路基板の基板本体の第２面に実装されている、請求項１に記載の電動駆動装置。
7. 請求項１から６のいずれか１項に記載の電動駆動装置を備え、
   前記電動駆動装置が補助操舵トルクを生じさせる電動パワーステアリング装置。

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