KR0119573B1

KR0119573B1 - 전동식 파워스티어링 회로장치

Info

Publication number: KR0119573B1
Application number: KR1019940005764A
Authority: KR
Inventors: 슌이치 와타; 신이치 코게
Original assignee: 기타오카 다카시; 미쓰비시덴키 가부시키가이샤
Priority date: 1993-03-23
Filing date: 1994-03-22
Publication date: 1997-10-22
Also published as: DE4410061A1; JPH06270824A; DE4410061C2; JP2983405B2

Abstract

이 발명은 소형화 및 비용절감을 실현한 전동식 파워스티어링 회로장치로서, 절연축을 개재시켜 형성된 배선패턴(P)이 있으며, 션트저항기(43) 및 반도체스위칭소자(Q1)∼(Q4)로 구성된 브리지회로(44)를 배선패턴(P)상에 설치하기 위한 금속기판(10)과, 마이크로컴퓨터(55) 및 구동회로(47)등 주변소자, 모터전류검출기(48) 등을 설치하기 위한 절연프린트기관(2)(2A)을 구비하고, 상기 금속기판(10)과 절연프린트기판(2)(2A)는 서로 소정간격을 두고 중첩되어 있으며, 반도체스위칭소자 및 배선패턴의 발열량을 금속기판(10)을 통하여 방열시키는 것을 특징으로 한다.

Description

전동식 파워스티어링 회로장치

제1도는 이 발명에 의하여 구성된 전동식 파워스티어링 회로장치를 표시하며 이중 1a도는 측단면도, 1b도는 평면도.

제2도는 일반적인 전동식 파워스티어링 회로장치를 표시하는 회로도.

제3도는 다른 전동식 파워스티어링 회로장치의 구조를 표시하는 평면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1A : 금속프레임(실드판) 2,2A : 절연프린트기판

5 : 지지부재 10 : 금속기판

14a∼14g : 도선 40 : 모터

41 : 배터리 42 : 콘덴서

43 : 션트저항기 44 : 브리지회로

45 : 커넥터 45a : 연장단자

47 : 구동회로 48 : 모터전류검출기

50 : 토크센서 51 : 차속센서

55 : 마이크로컴퓨터 L1,L3∼L5 : 도전선

P,P1∼P5 : 배선패턴 Q1∼Q4 : 반도체스위치소자

이 발명은 브리지(bridge)회로에 의하여 모터를 구동제어하고 핸들의 조향토크 및 차속에 따라 보조토크를 출력하는 차량용 전동식 파워스티어링 회로장치에 관한 것으로서, 특히 소형화 및 제조비용 절감을 위하여 방열성이 우수한 금속기판을 사용하는 전동식 파워스티어링 회로장치에 관한 것이다.

제2도는 일반적인 전동식 파워스티어링 회로장치를 표시하는 회로도이며 그중 일부는 블럭도로 표시되어 있다.

제2도에서, 40은 차량의 핸들(도시생략)에 대하여 보조토크를 출력하는 모터, 41은 모터(40)를 구동하기 위한 모터전류(IM)을 공급하는 배터리로 된 전원이다. 42는 션트(shunt) 저항기(43) 및 모터전류검출기(48)로 구성된 모터전류검지수지수단에 의하여 검출되는 모터전류(IM)에 포함된 리플(ripple)성분을 흡수하기 위한 대용량(3600㎌정도)의 콘덴서로 구성되는 노이즈억제수단이다. 44는 모터(40)에 의하여 발생된 보조 토크의 크기 및 방향에 따라 모터전류(IM)의 극성을 절환하기 위한 복수의 반도체스위칭소자(예를들면 FET)(Q1)∼(Q4)로 구성된 브리지회로이다.

L1은 콘덴서(42)의 일단을 접지시키는 도전선, P1 및 P2는 반도체스위칭소자(Q1)∼(Q4)를 서로 접속하여 브리지회로(44)를 형성하는 배선패턴이다.

상기 배선패턴(P1)은 또한 션트저항기(43)를 브리지회로(44)에 접속하며, 또 배선패턴(P3)은 브리지회로(44)의 출력단자가 된다.

45는 모터(40) 및 또한 베터리(41)를 브리지회로(44)에 접속하는 복수의 단자로 된 커넥터, L2는 모터(40) 및 배터리(41)를 커넥터(45)에 접속하는 외부도전선 이다.

46은 모터전류(im)의 공급을 필요에 따라 차단하는 상개 릴레이, P4는 릴레이(46)를 션트저항기(43)에 접속하는 배선패턴, P5는 커넥터(45)를 접지하는 배선패턴이다. 브리지회로(44)의 출력단자가 되는 배선패턴(P3)은 커넥터(45)에 접속된다.

47은 브리지회로(44)를 통하여 모터(40)를 구동하는 동시에 릴레이(46)를 구동하는 구동회로, L3는 구동회로(47)를 릴레이(46)의 여자코일에 접속하는 도전선, L4는 구동회로(47)를 브리지회로(44)에 접속하는 도전선이다.

48는 션트저항기(43)의 일단에서 모터전류(IM)를 검출하는 모터전류검출기이며, 구동회로(47) 및 모터전류검출기(48)는 후술하는 제어유닛(ECU)의 주변회로소자를 구성한다.

또, 50은 핸들의 조향토크(T)를 검출하여 출력하는 토크센서, 51은 차속(V)을 검출하여 출력하는 차속센서이다.

55는 조향토크(T) 및 차속(V)에 기준하여 보조토크를 연산하는 동시에 모터전류(IM)를 피드백하여서 보조토크에 상당하는 구동신호를 생성하는 마이크로컴퓨터로 형성된 제어유닛(ECU)이다.

이 마이크로컴퓨터(55)로부터 브리지회로(44)를 제어하기 위한 회전방향명령(Do) 및 전류제어치(Io)가 구동신호로서 구동회로(47)에 입력된다.

마이크로컴퓨터(55)는 회전방향명령(Do) 및 모터(40)의 보조토크에 상당하는 모터전류명령(Im)을 생성하는 모터전류결정수단(56)과, 모터전류명령(Im)과 모터전류(IM)간의 전류편차 △I에서 P(비례)항, I(적분)항 및 D(미분)항의 각항에서 보정량을 산출하여 PWM(펄스폭변조) 듀티(Duty)비에 상당하는 전류제어치(Io)를 생성하는 PID(비례, 적분, 미분)연산수단(58)으로 구성된다.

또 마이크로컴퓨터(55)는 AD 변환기 및 PWM 타이머회로 등의 주지의 자기진단기능(도시생략)을 다른 기능과 함께 포함하므로 장치의 정확한 동작여부를 항상 점검한다. 이 장치에 이상이 발생하면 마이크로컴퓨터(55)는 구동회로(47)를 통하여 릴레이(46)를 개방함으로써 모터전류(IM)를 차단하게 된다.

L5는 마이크로컴퓨터(55)를 구동회로(47)에 접속하는 도전선이다.

모터(40)와 배터리(41)간에 개재된 회로요소(42)∼(44), 배선패턴(P1)∼(P5) 및 도전선(L1)(L2)은 대전류의 모터전류(IM)에 대응하도록 방열성(내열성) 및 내구성 등에 있어서 충분한 특성을 갖게 하기 위하여 일반적으로 대형으로 구성된다.

한편 마이크로컴퓨터(55), 구동회로(47) 및 모터전류검출기(48)를 포함하는 주변회로소자 및 도전선(L3)∼(L5)은 소전류 및 고밀도 또는 컴팩트배치를 위한 조건에 대응하기 위하여 소형으로 구성된다.

제3도는 종래의 전동식 파워스티어링 회로장치의 구조를 표시하는 평면도이며, 여기에는 반도체스위칭소자(Q1)∼(Q4), 회로구성요소(42)∼(45) 및 마이크로컴퓨터(55)를 포함하고 있으며 이들은 모두 제2도에 표시한 것과 같은 것이다.

이 예에서, 반도체스위칭소자(Q1)∼(Q4)는 수지로 피복된 한쌍의 전계효과트랜지스터(FET)로 각각 형성된다.

대용량의 콘덴서(42)는 3개의 콘덴서로 구성되고, 마이크로컴퓨터(55)는 원칩(one chip)형 IC로 구성된다.

도면을 간소화하기 위하여 주변회로소자, 배선패턴, 도전선 등은 생략한 대신 대표적인 구성요소만 표시하였다. 이 회로장치는 실드(shield)판 및 방열판의 2중 기능을 가진 상자형 금속프레임(1)을 포함한다. 이 금속프레임(1)의 저면상에는 절연프린트기판(2)이 배치되고, 금속프레임(1)의 내면에는 예를들어 알루미늄제인 방열판(3)의 일단면이 접합된다.

각 회로구성요소(42)∼(45), 마이크로컴퓨터(55)등은 절연프린트기판(2)상에 배치되고 반도체스위칭소자(Q1)∼(Q4)는 각 방열판의 다른 단면이 접합된다.

배선패턴(P1)∼(P5)에 상당하는 배선판(4a)∼(4e)은 절연프린트기판(2)상에 배치된 다른 배선패턴과는 달리 대전류에 특별히 대처하기 위하여 큰폭과 두께로 된 대도전판으로 구성된다.

다음은 제2도를 참조하면서 제3도에 표시한 상기 전동식 파워스티어링 회로장치의 동작을 설명한다.

마이크로컴퓨터(55)는 토크센서(50)로부터의 조향토크(T) 및 차속센서(51)로부터의 차속(V)을 입력하여 판독하고, 션트저항기(43)로부터 모터전류(IM)를 피드백입력하여 파워스티어링의 회전방향을 지시하는 명령(Do)과 함께 보조토크에 상당하는 전류제어치(Io)를 생성하여서 도전선(L5)을 통해 구동회로(47)에 입력시킨다.

구동회로(47)는 정상구동상태에서는 도전선(L3)을 통하여 상개 릴레이(46)로 이 명령을 송출하여 이를 폐쇄시킨다.

회전방향명령(Do) 및 전류제어치(Io)가 구동회로(47)에 입력되면 구동회로(47)는 PWM 구동신호를 생성하며 도전선(L4)을 통하여 브리지회로(L4)의 반도체스위칭소자(Q1)∼(Q4)에 부가한다.

이에따라 모터(40)는 배터리(41)로부터 한 외부배선(L2), 커넥터(45), 릴레이(46), 배선패턴(P4), 션트저항기(43), 배선패턴(P1), 브리지회로(44), 배선패턴(P3), 커넥터(45) 및 다른 외부배선(L2)의 순을 통하여 공급되는 모터전류(IM)에 의하여 구동된다. 이때 모터전류(IM)는 션트저항기(43) 및 모터전류검출기(48)로 검출되고, 마이크로컴퓨터(55)내의 감산수단(57)에 피드백 됨으로써 모터전류(IM)는 모터전류명령(Im)에 부합되게 제어된다.

모터전류(IM)는 브리지회로(44)가 펄스폭변조될때의 스위칭동작으로 인하여 리플성분을 포함하나 이러한 리플성분은 대용량의 콘덴서(42)에 의하여 평활화되고 억제된다.

이와같은 전동식 파워스티어링 회로장치에 의하여 제어된 모터전류(IM)는 경차량의 경우에는 25A 정도이며 소형차량은 50A∼80A 정도에 달한다. 따라서 브리지회로(44)를 형성하는 반도체스위칭소자(Q1)∼(Q4)의 전체크기는 소요모터전류(IM)가 증가함에 따라 더욱 대형화된다.

또 스위칭소자의 절환 또는 펄스폭변조시의 열발생을 방지할 필요가 있으며 이 결과 제3도에 표시한 바와같이 다수의 스위칭소자를 서로 병렬접속하지 않으면 안된다. 또 반도체스위칭소자(Q)∼(Q4)에서 발생하는 열을 방출하기 위하여 방열판(3)이 필요하며, 소요되는 모터전류(IM)가 커질수록 스위칭소자의 개수는 증가되고 이에따라 방열판(3)의 크기도 대형화하게 된다.

또한 커넥터(45)의 단자로부터 릴레이(46), 션트저항(43) 및 브리지회로(44)를 경유한 접지까지의 배선패턴(P1)(P2)(P4)의 길이가 브리지회로(44)에서 모터(40)까지의 배선패턴(P3)의 길이와 마찬가지로 증가된 모터전류(IM), 증가된 반도체스위칭소자(Q1)∼(Q4)의 개수 및 방열판(3)의 대형화에 따라서 필연적으로 증가된다.

이결과 배선패턴(P1)∼(P4)에서의 전압강하로 인한 발열량에 의하여 온도가 급상승하면 배선패턴(P1)∼(P4)의 내열성 및 내구성을 해칠 우려가 있다. 이를 피하기 위하여 제3도와 같이 폭과 두께가 커다란 배선판(4a)∼(4e)이 대전류에 대처하기 위하여 사용된다. 그러나 이는 결과적으로 절연프린트기판(2)을 대형화시키게 된다.

더욱이 증가된 모터전류(IM)에 대처하도록 대형화한 콘덴서(42), 션트저항기(43) 및 릴레이(46)가 절연프린트기판(2)상에 배치되면 이 프린트기판(2)은 이들을 배치하기 위한 더 큰 설치공간이 필요하게 되므로 대형으로 만들게 된다.

이와같이 상기 전동식 파워스티어링 회로장치는 대전류에 대한 요구조건을 충족시킬 수 있는 콘덴서(42), 션트저항기(43), 브리지회로(44), 방열판(3) 및 배선판(4a)∼(4e)(배선패턴 P1∼P5)이 절연프린트기판(2)상에 설치되도록 구성된다.

이결과 회로구성요소(42)∼(44) 및 배선패턴(P1)∼(P5)의 대형화로 인하여 절연프린트기판(2)이 대형화되며, 이에따라 중량과 제조비용이 증가하는 동시에 설치성이 손상된다는 문제점이 있었다.

이 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서 소형화하여 제조비용을 절감할 수 있는 전동식 파워스티어링 회로장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여 이 발명에서는 차량의 핸들에 부가되는 보조토크를 생성하는 모터와 ; 모터를 구동하기 위한 모터전류를 공급하는 전원과 ; 모터전류에 포함된 리플성분을 억제하기 위한 노이즈억제수단과 ; 전원으로부터 모터로 공급되는 모터전류를 검출하여 출력하는 모터전류검지수단과 ; 모터의 회전방향이 되도록 모터에 공급되는 모터전류의 극성을 절환하는 스위치와 ; 핸들의 조향토크를 검출하여 출력하는 토크센서와 ; 차속을 검출하여 출력하는 차속센서와 ; 토크센서 및 차속센서의 출력에 기준하여 모터의 목표보조토크를 연산하고, 모터검지수단의 출력을 피드백하여 스위치제어를 위한 구동신호를 생성하는 제어유닛과 ; 절연층을 개재시켜 배선패턴이 형성되고, 이 배선패턴상에 모터전류검지수단과 스위치가 설치된 금속기판과 ; 제어유닛을 설치하기 위한 절연프린트기판을 구비하고, 상기 금속기판과 절연프린트기판은 서로 소정간격을 두고 중첩되어 있는 것이다.

이와같이 구성된 전동식 파워스티어링 회로장치는 모터전류의 증가로 인한 스위칭 및 배선패턴의 발열량을 금속기판을 통하여 효율적으로 방열할 수 있다.

이 발명은 금속기판과 절연프린트기판 사이에 소정간격을 유지하기 위한 지지부재를 설치한 것이다. 이 구성은 이 장치의 조립을 간편하게 하여 생산성을 향상시키게 된다. 또 이 발명은 노이즈억제수단을 일단이 션트저항기에 접속되고 타단이 접지된 콘덴서로 구성한 것이다. 이 콘덴서는 지지부재에 부착되므로 더욱 조립성과 생산성을 향상시키게 된다. 이 발명은 커넥터가 금속기판에서 돌출된 도선에 연장단자가 접속된 것이다. 이 커넥터는 모터와 전원을 스위치에 전기적으로 접속하는 지지부제에 부착되므로 조립성과 생산성을 향상시킨다.

이 발명은 절연프린트기판이 복수로 분할된다. 적어도 이 분할된 한부분은 소형화 및 조립성과 생산성을 향상시키기 위하여 금속기판에 대하여 수평으로 병렬배치된 것이다.

또 이 발명은 절연프린트기판이 전자노이즈를 차단하기 위한 실드판으로 피복된 것이다. 그런데 금속기판은 절연프린트기판의 하면을 차폐하는 작용을 하므로 절연프린트기판의 다른면만을 실드판으로 피복하면 프린트기판의 전체적인 실드기능이 완성되며 이에따라 이 장치의 전체크기를 더욱 감소시키고 조립의 간소화 및 생산성 향상을 이루게 된다.

[제1실시예]

다음은 이 발명의 실시예를 도면에 의하여 설명한다.

1a도 및 1b도는 이 발명의 제1실시예에 의한 전동식 파워스티어링 회로장치를 표시한다.

1a도는 이 장치의 측단면도이도 1b도는 1a도에 표시된 이 장치의 평면도이며 여기에는 절연프린트기판이 생략되었다. 1a도 및 1b도에서, 이 실시예의 전동식 파워스티어링 회로장치는 반도체스위칭소자(Q1)∼(Q4), 제1절연프린트기판(2), 콘덴서(42)로 된 노이즈억제수단, 션트저항기(43) 및 모터전류검출기로 된 모터전류검지수단, 커넥터(45), 릴레이(46), 구동회로(47), 마이크로컴퓨터(55)로된 제어유닛, 도전선(L1),(L3)∼(L5)를 포함하고 이들은 모두 상술한 제2도 또는 제3도에 표시된 장치의 상당하는 구성요소와 동일하다. 금속프레임(1A) 및 방열판(3A)는 제2도 또는 제3도에 표시된 상술한 장치의 도면부호(1)(3)으로 각각 표시된 것에 상당한다.

1a도 및 1b도에 표시되지 않은 이 실시예에 의한 회로장치의 구성요소는 제2도에 표시한 것과 같다.

이 발명에 의한 회로장치의 정상동작은 상기 제2도에 의하여 설명한 바와 같으므로 그 설명은 생략한다.

마이크로컴퓨터(55)와 이에 접속된 인터페이스회로, 전원회로, 논리회로 및 신호처리호로 등 제한전류가 통전되는 주변장치가 제1절연프린트기판(2)상에 설치된다. 토크센서(50) 및 차속센서(51)(제2도 참조)에 접속된 센서신호커넥터(도시생략)도 제1절연프린트기판상에 배치된다.

방열판(3A)은 이 회로장치의 저면부를 실드(shield)하기 위한 실드판작용을 하며, 금속프레임(1A)은 방열판(3A)에 전기적으로 접속되어 완전한 실드구조를 형성하고 절연프린트기판(2)으로의 전자노이즈의 전송을 차단하고 있다.

제2절연프린트기판(2A)은 방열판(3A)상에 배치되고 마이크로컴퓨터(55)가 설치된 제1절연프린트기판(2)에서 분리되고 있다.

IC 칩으로 형성된 구동회로(주변회로소자)(47)가 제2절연프린트기판(2A)상에 설치되어 있다.

금속기판(10)은 예를들면 일본 덴키가가쿠고교(주)제의 HITT 기판(상품명)으로 형성된다. 두께가 100m(두께 20㎛의 알루미늄막이 피복된)인 동패턴으로 된 배선패턴(P)이 두께 3mm의 알루미늄기판상에 두께 80㎛의 절연층을 개재시켜 설치된다. 각 배선패턴(P1)∼(P5) 등은 배선기판(P)로 총칭하고 있으며 여기서는 그 일부만 표시되어 있다.

금속기판(10)은 이면이 방열판(3A)에 고착되고 따라서 방열작용이 향상되고 있다. 금속기판(10)과 제2절연프린트기판(2A)은 서로 수평으로 병열배치된다.

제1도에 표시한 바와같이 션트저항기(43) 및 브리지회로(44)는 절연층을 통하여 금속기판(10)에 접합된 배선패턴(P)상에 설치된다. 금속기판(10)은 또 방열판의 기능을 수행한다. 또한 금속기판(10)상에 형성된 배선패턴(P)은 대전류에 대한 요구조건을 충족시키기 위한 층분한 단면적 또는 용량을 가지며, 모터전류(IM)이 통전되는 회로소자가 배선패턴(P)상에 설치될 수 있다.

브리지회로(44)를 구성하는 반도체스위칭소자(Q1)∼(Q4)는 예를들면 수지로 피복되지 않은 8개(각 스위치소자는 2개)의 베어칩(bare chip)으로 형성된다. 브리지회로(44)는 아래와 같은 프로세서에 의하여 얻을수 있다.

베어칩은 동 또는 몰리브덴으로 1차 히트싱크(heat sink)(도시생략)에 납땜되고 합성부재는 금속기판(10)상의 배선패턴 P(P1∼P3 등)에 납땜 및 알루미늄 본딩(bonding)등에 의하여 접속된다. 이렇게 하면 합성브리지회로(44)는 제2도와 같이 모터(40)에 접속된다.

이와같이 수지피복이 안되므로 수지피복된 통상의 반도체스위칭소자보다 소형으로 된 베어칩으로 반도체스위칭소자(Q1)∼(Q4)가 형성됨으로써 브리지회로(44)를 금속기판(10)상의 작은 공간내에 수용할 수 있게 된다.

따라서 대모터전류(IM)에 의한 필요에 따라 각 반도체스위칭소자를 3개 이상의 베어칩으로 형성하더라도 서로 병렬접속이 가능하며, 브리지회로(44)를 금속기판(10)상에 작은 설치공간에 설치할 수가 있다.

또 반도체스위칭소자(Q1)∼(Q4) 및 배선패턴(P)에서 발생된 열은 금속기판(10)을 통하여 방열판(3A)에 효율적으로 전달되므로 방열판(3A)으로부터 이 장치외부로 방열된다. 따라서 금속기판(10)이 소형화되더라도 온도상승을 피할 수 있다.

복수의 도선(14a)∼(14g)은 금속기판(10)상의 배선패턴(P)에서 돌출되어 형성되고 도선(14a) 및 (14g)는 릴레이(46)의 배선패턴 및 도전선(L3)에 각각 대응하고 있다.

절연성의 지지부재(5)는 금속기판(10)과 제1절연프린트기판(2) 사이에 설치되어 이들간의 소정공간을 유지하는 동시에 콘덴서(42), 커넥터(45) 및 릴레이(46)가 부착된다. 금속기판(10)과 제1절연프린트기판(2)은 지지부재(5)를 각각 상하에서 사이에 끼고 서로 소정간격을 통하여 중첩되어 있다.

콘덴서(42)는 전극단자(42a) 및 지지단자(42b)를 통하여 지지부재(5)상에 설치된 패턴에 납땜된다. 콘덴서(42)의 일단인 접지(-)측의 전극단자(42a)는 커넥터(45)의 접지단자에 접속되고 양극(+)측의 다른 전극(42a)은 도선(14e)를 통하여 션트저항기(43)에 접속되며 전극단자(42b)는 지지부재상에 콘덴서(42)의 타단을 고정하고 있다.

커넥터(45)는 인서트(insert)몰딩수지 등에 의하여 프레임형상이 형성되도록 지지부재(5)에 일체로 부착되고 그 내측에 금속기판(10)에서 봉상으로 돌출되는 도선(14b)∼(14d)에 전기적으로 접속되는 연장단자(45a)가 형성된다.

제2도에 표시한 바와같이 커넥터(45)의 이 장치외측근방의 단자에는 외부배선(L2)을 통하여 모터(40) 및 배터리(41)가 접속된다. 커넥터(45)에는 숫핀 또는 나사식접속단자를 형성하여도 된다.

릴레이(46)는 배터리(41)근방의 한 릴레이 접점단자에 커넥터(45)의 배터리단자가 접속되고 브리지회로(44)근방의 다른 릴레이접점단자에는 도선(14a)를 통하여 배선패턴(P4)이 접속된다.

이와같이 대용량의 콘덴서(42), 커넥터(45) 및 릴레이(46)은 커다란 설치공간을 필요로 하므로 비교적 제한된 면적의 금속기판(10)상에 이들을 적절하게 설치하는 것은 곤란하다.

이 문제를 해결하기 위하여 이들은 중간층에 위치한 지지부재(5)상에 설치되고 금속기판(10)에서 돌출되는 도선(14a)∼(14e)을 통하여 배선패턴(P)에 전기적으로 접속된다. 따라서 이는 금속기판(10)상의 배선패턴(P)과 콘덴서(42) 및 릴레이(46)의 각 단자간 그리고 배선패턴(P)과 커넥터(45)의 연장단자(45a)간의 부분에 대한 설계의 넓은 선택을 허용하게 되고, 이 결과 도전선을 컴팩트구성으로 하여 효율적으로 짧게 할 수 있다.

또 지지부재(5)의 상하에 설치된 제1절연프린트기판(2)과 금속기판(10)은 상기 회로구성요소 및 도전선의 설치공간이 작게 소요되므로 각각 소형화 할 수 있다.

제2절연프린트기판(2A)의 알루미나후막기판상에 설치된 하이브리드 IC로 된 구동회로(47)는 도전선(L4)를 통하여 금속기판(10)상의 브리지회로(44)에 접속되는 동시에 도전선(L5)를 통하여 제1절연프린트기판(2)상의 마이크로컴퓨터(55)에 접속된다.

이 구성에서 상층의 제1절연프린트기판(2)과 분리 또는 분할된 제2절연프린트기판(2A)이 하층의 금속기판(10)과 동일평면상에 설치되므로 금속기판(10)상의 공간에 허비되지 않고 효율적으로 사용되어 이 회로장치는 전체적으로 더욱 소형화 될 수 있다. 마이크로컴퓨터(55) 및 주변회로소자(예를들면 구도회로(47)도 고밀도로 컴팩트화하여 설치할 수 있다.

또 실드판이 되는 금속프레임(1A)은 방열판(3A)과 협동하여 절연프린트기판(2) 및 (2A)를 완전히 피복하므로 절연프린트기판(2)(2A)으로 입력되는 전자노이즈를 확실하게 차단한다.

[제2실시예]

상기 제1실시예에서는 하이브리드 IC로 구성된 구동회로(47)를 도전선(L5)을 통하여 제1절연프린트기판(2)에 접속된 제2절연프린트기판(2A)상에 설치하였다. 그러나 릴레이(46) 및 구동회로(47)를 금소기판(10) 또는 제1절연프린트기판(2)상에 설치하여 도전선(L5)를 통하여 금속기판(10)과 제1절연프린트기판(2)을 직접 서로 접속하여도 된다. 이경우 제2절연프린트기판(2A)은 생략할 수 있다.

[제3실시예]

제1실시예에서는 스페이서로서 지지부재(5)를 제1절연프린트기판(2)과 금속기판(10)사이에 설치하여 조립의 간소화를 향상시키고 생산성을 개선하였으나 제1절연프린트기판(2) 및 금속기판(10)을 소정간격을 보장할 수 있는 구성으로 하여도 된다. 이경우 지지부재(5)는 생략할 수 있다.

[제4실시예]

또 제1실시예에서는 릴레이(46)가 지지부재(5)상에 설치되었으나, 이 장치외부의 바람직한 임의 위치에 설치하여도 된다. 이와같은 릴레이(46)는 설치공간상의 제한이 없으므로 더크게 만들수 있어 대전류에 대한 요구조건이 더욱 대처할 수 있다.

[제5실시예]

또 제1실시예에서는 단 하나의 션트저항기(43) 및 릴레이(46)를 사용하였으나, 대전류에 대한 요구조건에 대처하기 위하여 복수의 션트저항기(43)또는 릴레이(46)를 직렬로 접속하여도 된다.

[제6실시예]

또한 제1실시예에서는 모터(40)가 직류모터인 것으로 가정하여 4개의 반도체스위칭소자(Q1)∼(Q4)를 사용하여 브리지회로(44)를 구성하였으나, 모터(40)가 브러시레스(Brushless)모터인 경우는 6개의 반도체스위칭소자를 사용하여 브리지회로(44)를 구성하여도 된다.

Claims

차량의 핸들에 부가되는 보조토크를 발생하는 모터와 ; 상기 모터에 구동용 모터전류를 공급하는 전원과 ; 상기 모터전류에 포함된 리플성분을 억제하는 노이즈억제수단과 ; 상기 전원으로부터 상기 모터로 공급되는 모터전류를 검출하여 출력하여 모터전류검지수단과 ; 상기 모터에 공급되는 모터전류의 극성을 상기 모터의 회전방향이 되도록 절환하는 스위치와 ; 상기 핸들의 조향토크를 검출하여 출력하는 토크센서와 ; 상기 차량의 속도를 검출하여 출력하는 차속센서와 ; 상기 토크센서 및 차속센서의 출력에 기준하여 상기 모터의 목표보조토크를 연산하고, 상기 모터전류검지수단의 출력을 피드백하여 상기 스위치를 제어하기 위한 구동신호를 생성하는 제어유닛과 ; 절연층을 개재시켜 상부에 형성된 배선패턴과, 이 배선패턴상에 설치된 상기 모터전류검지수단과 스위치가 있는 금속기판과 ; 상기 제어유닛을 설치하기 위한 절연기판을 구비하고, 상기 금속기판과 ; 상기 절연프린트기판을 서로 소정간격을 두고 중첩된 것을 특징으로 하는 전동식 파워스티어링 회로장치.
제1항에 있어서, 상기 금속기판과 상기 절연프린트기판 사이에 상기 소정간격을 유지하기 위한 지지부재를 설치한 것을 특징으로 하는 전동식 파워스티어링 회로장치.
제2항에 있어서, 상기 지지부재에는 콘덴서로 구성된 상기 노이즈억제수단이 부착되고 이 콘덴서의 일단은 션트저항기에 접속되고 타단은 접지된 것을 특징으로 하는 전동식 파워스티어링 회로장치.
제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 지지부재에는 상기 모터와 상기 전원을 상기 스위치에 전기적으로 접속하기 위한 커넥터가 추가로 부착되고, 이 커넥터에는 상기 금속기판에서 돌출된 도선에 접속하는 연장단자가 있는 것을 특징으로 하는 전동식 파워스티어링 회로장치.
제1항에 있어서, 상기 절연프린트기판은 복수부분으로 분할되고, 분할된 절연프린트기판의 일부는 상기 금속기판에 대하여 수평방향으로 병렬배치된 것을 특징으로 하는 전동식 파워스티어링 회로장치.
제1항에 있어서, 상기 절연프린트기판은 전자노이즈를 차단하기 위한 실드판으로 피복된 것을 특징으로 하는 전동식 파워스티어링 회로장치.
제1항에 있어서, 상기 스위치는 배선패턴을 통하여 서로 접속된 복수의 반도체스위칭소자로 구성된 브리지회로 구성되는 것을 특징으로 하는 전동식 파워스티어링 회로장치.
제7항에 있어서, 상기 브리지회로에는 션트저항기로 구성되는 상기 모터전류검지수단이 배선패턴을 통하여 접속되고, 상기 션트저항기의 일단에는 상기 제어유닛에 타단이 접속된 모터전류검출기의 일단이 접속되는 것을 특징으로 하는 전동식 파워스티어링 회로장치.