WO2026034412A1 - 電子装置 - Google Patents

Abstract

電子装置（１０）は、複数の巻線組（１８０、２８０）を有する回転電機（８０）の通電切替に係るものであって、複数の駆動回路（１３０、２３０）と、電源供給回路（４０）と、平滑回路（４５）と、を備える。駆動回路（１３０、２３０）は、複数のスイッチング素子（１３１～１３６、２３１～２３６）を有し、巻線組（１８０、２８０）ごとに設けられる。電源供給回路（４０）は、バッテリ（５）と駆動回路（１３０、２３０）との間に設けられる。平滑回路（４５）は、駆動回路（１３０、２３０）に接続されるコンデンサ（４５１、４５２）を有する。電源供給回路（４０）と複数の駆動回路（１３０、２３０）との間は、共通電位である共通電源供給部により接続されている。コンデンサ（４５１、４５２）の一方の電極は、共通電源供給部に接続されている。

Description

電子装置 関連出願の相互参照

　本出願は、２０２４年８月６日に出願された特許出願番号２０２４－１２９８６４号に基づくものであり、ここにその記載内容を援用する。

　本開示は、電子装置に関する。

　従来、モータの駆動を制御する電子制御ユニットが知られている。例えば特許文献１では、電子制御ユニットは、２系統のインバータ部を有し、巻線への通電を制御する。

特許第６５９７３６２号公報

　特許文献１では、スイッチング素子に並列接続されるコンデンサは、系統毎に設けられている。コンデンサを系統毎に設ける場合、各系統にて必要な容量を確保するためには、コンデンサ数が多くなる虞がある。本開示の目的は、平滑回路を複数系統で共用可能な電子装置を提供することにある。

　本開示の電子装置は、複数の巻線組を有する回転電機の通電切替に係るものであって、複数の駆動回路と、電源供給回路と、平滑回路と、を備える。駆動回路は、複数のスイッチング素子を有し、巻線組ごとに設けられている。電源供給回路は、バッテリと駆動回路との間に設けられる。平滑回路は、駆動回路に接続されるコンデンサを有する。

　電源供給回路と複数の駆動回路との間は、共通電位である共通電源供給部により接続されている。コンデンサの一方の電極は、共通電源供給部に接続されている。これにより、平滑回路を複数系統で共有可能である。

　本開示についての上記目的及びその他の目的、特徴や利点は、添付の図面を参照しながら下記の詳細な記述により、より明確になる。その図面は、
図１は、第１実施形態による電動パワーステアリング装置を示す概略構成図であり、 図２は、第１実施形態による駆動装置を示す断面図であり、 図３は、第１実施形態による駆動装置を示す断面図であり、 図４は、第１実施形態による駆動装置の回路図であり、 図５は、第１実施形態によるリレー後の共通電位を説明する回路図であり、 図６は、第１実施形態による基板のモータ面を示す平面図であり、 図７は、第１実施形態による基板のカバー面を示す平面図であり、 図８は、第２実施形態による基板のモータ面を示す平面図であり、 図９は、第３実施形態による基板のモータ面を示す平面図であり、 図１０は、第４実施形態による基板のモータ面を示す平面図であり、 図１１は、第４実施形態による基板のカバー面を示す平面図である。

　　　（第１実施形態）
　以下、本開示による電子装置を図面に基づいて説明する。以下、複数の実施形態において、実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。

　第１実施形態を図１～図７に示す。図１に示すように、駆動装置１は、モータ８０と、電子装置としてのＥＣＵ１０と、を備え、車両のステアリング操作を補助するための電動パワーステアリング装置８に適用される。図１は、電動パワーステアリング装置８を備えるステアリングシステム９０の全体構成を示すものである。ステアリングシステム９０は、操舵部材であるステアリングホイール９１、ステアリングシャフト９２、ピニオンギア９６、ラック軸９７、車輪９８、および、電動パワーステアリング装置８等を備える。

　ステアリングホイール９１は、ステアリングシャフト９２と接続される。ステアリングシャフト９２には、操舵トルクを検出するトルクセンサ９４が設けられる。トルクセンサ９４の検出値は、対応するマイコン５０に出力される。ステアリングシャフト９２の先端には、ピニオンギア９６が設けられる。ピニオンギア９６は、ラック軸９７に噛み合っている。ラック軸９７の両端には、タイロッド等を介して一対の車輪９８が連結される。

　運転者がステアリングホイール９１を回転させると、ステアリングホイール９１に接続されたステアリングシャフト９２が回転する。ステアリングシャフト９２の回転運動は、ピニオンギア９６によってラック軸９７の直線運動に変換される。一対の車輪９８は、ラック軸９７の変位量に応じた角度に操舵される。

　電動パワーステアリング装置８は、駆動装置１、ならびに、モータ８０の回転を減速してステアリングシャフト９２に伝える動力伝達部としての減速ギア８９等を備える。本実施形態の電動パワーステアリング装置８は、所謂「コラムアシストタイプ」であるが、モータ８０の回転をラック軸９７に伝える所謂「ラックアシストタイプ」等としてもよい。

　図２～図４に示すように、モータ８０は、３相ブラシレスモータである。モータ８０は、操舵に要するトルクの一部または全部を出力するものであって、バッテリ５から電力が供給されることにより駆動され、減速ギア８９を正逆回転させる。

　モータ８０は、巻線組としての第１巻線組１８０および第２巻線組２８０を有する。以下、第１巻線組１８０の通電に係る構成の組み合わせを第１系統Ｌ１、第２巻線組２８０の通電に係る構成の組み合わせを第２系統Ｌ２とする。第１系統Ｌ１の構成を主に１００番台で付番し、第２系統Ｌ２の構成を主に２００番台で付番し、系統Ｌ１、Ｌ２にて実質的に同様の構成には下２桁が同じとなるように付番し、適宜説明を省略する。また、図中等適宜、第１系統Ｌ１に係る構成に添え字の「１」、第２系統Ｌ２に係る構成に添え字の「２」を付す。

　図２および図３に示すように、駆動装置１は、モータ８０の軸方向の一方側にＥＣＵ１０が一体的に設けられており、いわゆる「機電一体型」であるが別体としてもよい。ＥＣＵ１０は、モータ８０の出力軸とは反対側において、シャフト８７の軸Ａｘに対して同軸に配置されている。ＥＣＵ１０は、モータ８０の出力軸側に設けられていてもよい。機電一体型とすることで、搭載スペースに制約のある車両において、ＥＣＵ１０とモータ８０とを効率的に配置することができる。以下適宜、単に「軸方向」、「径方向」という場合、モータ８０における軸方向、径方向を意味するものとする。

　モータ８０は、ステータ８４、ロータ８６、および、これらを収容するハウジング８３等を備える。ステータ８４は、ハウジング８３に固定されており、巻線組１８０、２８０が巻回される。ロータ８６は、ステータ８４の径方向内側に設けられ、ステータ８４に対して相対回転可能に設けられる。

　シャフト８７は、ロータ８６に嵌入され、ロータ８６と一体に回転する。シャフト８７は、軸受８７１、８７２により、ハウジング８３に回転可能に支持される。シャフト８７のＥＣＵ１０側の端部は、ハウジング８３からＥＣＵ１０側に突出する。シャフト８７のＥＣＵ１０側の端部には、検出対象としてのマグネット８７５が設けられる。基板３０のマグネット８７５と対向する位置には、回転角センサ５７が実装されている。

　ハウジング８３は、筒状のケース８３１、ケース８３１の一方側に設けられるフロントフレームエンド８３２、および、ケース８３１の他方側に設けられるリアフレームエンド８３３を有する。リアフレームエンド８３３には、リード線挿通孔８３４が形成される。リード線挿通孔８３４には、巻線組１８０、２８０の各相と接続されるリード線１８５、２８５が挿通される。リード線１８５、２８５は、リード線挿通孔８３４からＥＣＵ１０側に取り出される。リード線１８５、２８５は、それぞれ巻線接続部１２１、２２１（図６および図７参照）に挿通され、はんだ等により基板３０に接続される。

　ＥＣＵ１０は、基板３０、および、基板３０に実装される各種電子部品を有する。基板３０は、ねじ等である固定部材３９にて、リアフレームエンド８３３のモータ８０とは反対側の面に固定される。固定部材３９は、導電材料にて形成されている。基板３０のモータ８０側の面をモータ面３０１、モータ８０とは反対側の面をカバー面３０２とする。

　カバー６０は、略有底筒状に形成され、リアフレームエンド８３３の径方向外側に嵌まり合う。カバー６０は、基板３０を覆うように設けられ、外部の衝撃からＥＣＵ１０を保護したり、ＥＣＵ１０内への埃や水等の侵入を防止したりする。カバー６０の側面には、開口６１が設けられる。

　コネクタ６５は、ベース部６５１、および、コネクタ部６５５を有し、側面視略Ｌ字状に形成される。ベース部６５１は、ボルト等により基板３０に固定され、コネクタ端子６６が突出する側と反対側の端部が、カバー６０の開口６１から径方向外側に取り出される。開口６１は、ベース部６５１の外壁に設けられるフランジ６５２の外側に嵌まり合う。

　コネクタ部６５５は、カバー６０の外側にて、ベース部６５１の出力端側に形成されている。コネクタ部６５５の間口は軸方向側に開口し、図示しないハーネス等を挿抜可能に設けられる。本実施形態のコネクタ６５は、バッテリ５と接続され電力供給に係る電源コネクタと、信号伝達に係る信号コネクタとが一体となっているが、別体であってもよい。また、コネクタの数や間口の向き等は任意に設定可能である。

　コネクタ端子６６は、モータ面３０１側からコネクタ接続部３５（図６および図７参照）に挿入されて、基板３０と電気的に接続されている。コネクタ端子６６には、電源端子およびグランド端子が含まれる。

　図４および図５に駆動装置１の回路構成を示す。ＥＣＵ１０は、インバータ１３０、２３０、電源供給回路４０、平滑回路４５、マイコン５０、プリドライバ１５５、２５５等を有し、これらの電子部品が基板３０に実装されている。

　第１インバータ１３０は、第１巻線組１８０に対応して設けられ、第２インバータ２３０は、第２巻線組２８０に対応して設けられている。第１巻線組１８０は、３相のモータ巻線１８１～１８３を有し、第２巻線組２８０は、３相のモータ巻線２８１～２８３を有する。インバータ１３０、２３０には、共通のバッテリ５から電力が供給される。以下、各配線において、バッテリ５側を上流側、モータ８０側を下流側とする。

　第１インバータ１３０は、３相インバータであって、スイッチング素子１３１～１３６がブリッジ接続されている。スイッチング素子１３１～１３６は、例えばＭＯＳＦＥＴであるが、ＭＯＳＦＥＴ以外の素子を用いてもよい。スイッチング素子２３１～２３６、逆接保護リレー１４１、２４１も同様である。

　第１インバータ１３０において、スイッチング素子１３１～１３３が高電位側に接続され、スイッチング素子１３４～１３６が低電位側に接続される。対になるＵ相のスイッチング素子１３１、１３４の接続点はＵ相のモータ巻線１８１の一端に接続され、対になるＶ相のスイッチング素子１３２、１３５の接続点はＶ相のモータ巻線１８２の一端に接続され、対になるＷ相のスイッチング素子１３３、１３６の接続点はＷ相のモータ巻線１８３の一端に接続される。モータ巻線１８１～１８３の他端は結線される。

　第２インバータ２３０は、３相インバータであって、スイッチング素子２３１～２３６がブリッジ接続されている。第２インバータ２３０において、スイッチング素子２３１～２３３が高電位側に接続され、スイッチング素子２３４～２３６が低電位側に接続される。対になるＵ相のスイッチング素子２３１、２３４の接続点はＵ相のモータ巻線２８１の一端に接続され、対になるＶ相のスイッチング素子２３２、２３５の接続点はＶ相のモータ巻線２８２の一端に接続され、対になるＷ相のスイッチング素子２３３、２３６の接続点はＷ相のモータ巻線２８３の一端に接続される。モータ巻線２８１～２８３の他端は結線される。

　スイッチング素子１３４～１３６の低電位側には、モータ巻線１８１～１８３の各相に流れる電流を検出する電流検出素子１３７～１３９が設けられている。スイッチング素子２３４～２３６の低電位側には、モータ巻線２８１～２８３の各相に流れる電流を検出する電流検出素子２３７～２３９が設けられている。本実施形態の電流検出素子１３７～１３９、２３７～２３９は、シャント抵抗であるが、例えばホールＩＣ等、シャント抵抗以外のものを用いてもよい。

　電源供給回路４０は、バッテリ５からインバータ１３０、２３０までに電源を供給する回路であって、本実施形態の電源供給回路はリレー回路である。電源供給回路４０は、逆接保護リレー１４１、２４１を有する。逆接保護リレー１４１、２４１は、寄生ダイオードのアノードがバッテリ５側、カソードがインバータ１３０、２３０側となるように設けられている。逆接保護リレー１４１、２４１を設けることで、バッテリ５が誤って逆向きに接続された場合に逆向きの電流が流れるのを防ぎ、ＥＣＵ１０を保護する。なお本実施形態では、バッテリ５からインバータ１３０、２３０への電力供給を遮断可能な電源リレーは設けられていない。

　逆接保護リレー１４１、２４１の下流側は、共通電位の配線パターンであるリレー後共通電位パターンＰｒ（図６参照）にて接続されている。図４では、リレー後共通電位パターンＰｒに対応する配線に「Ｐｒ」を付番した。平滑回路４５は、リレー後共通電位パターンＰｒとグランドとの間に接続されている。平滑回路４５には、大型コンデンサ４５１、および、小型コンデンサ４５２が含まれる。

　本実施形態では、大型コンデンサ４５１は、例えば電解コンデンサであり、小型コンデンサ４５２は、例えばセラミックコンデンサである。ここで、「大型」とは、スイッチング素子等と比較して相対的に背高の部品であることを意味する。また、「小型」とは、大型コンデンサ４５１よりも高さが小さく、スイッチング素子と同程度以下の高さの部品であることを意味し、スイッチング素子からリアフレームエンド８３３への放熱を妨げない程度の高さは許容されるものとする。複数の種類のコンデンサを用いることで、異なる周波数帯のノイズを平滑化することができる。

　マイコン５０は、インバータ１３０、２３０の駆動を制御することでモータ巻線１８１～１８３、２８１～２８３の通電を制御する。マイコン５０は、第１系統の駆動に係る制御信号を生成して第１プリドライバ１５５に出力する。スイッチング素子１３１～１３６は、第１プリドライバ１７５からの駆動信号に基づいてオンオフ作動が制御される。マイコン５０は、第２系統の駆動に係る制御信号を生成して第２プリドライバ２５５に出力する。スイッチング素子２３１～２３６は、第２プリドライバ２５５からの駆動信号に基づいてオンオフ作動が制御される。なお図４では、記載の都合、マイコン５０のブロックを２つに分けている。また、系統毎にマイコンを設けるようにしてもよい。

　ＥＣＵ１０を構成する電子部品の基板配置を図６および図７に示す。図６は基板３０のモータ面３０１、図７はカバー面３０２を示しており、カバー面３０２は、モータ面３０１側から見た透過状態での配置を示している。

　基板３０は、複数の配線層が形成されている積層基板である。モータ面３０１側の配線層およびカバー面３０２側の配線層には、それぞれ、電源パターンＰｂ、リレー後共通電位パターンＰｒ、および、グランドパターン等の配線パターンが形成されている。モータ面３０１側とカバー面３０２側の対応する配線パターンは、スルーホールＴＨにて電気的に接続されている。図中、スルーホールＴＨにハッチングを施した。

　基板３０には、巻線接続部１２１、２２１、コネクタ接続部３５、および、モータ締結部３８が形成されている。巻線接続部１２１、２２１は、基板３０の外縁側にて、基板中心線Ｃに対して線対称に設けられている。巻線接続部１２１、２２１には、リード線１８５、２８５が挿入され、はんだ等で電気的に接続される。これにより、基板３０と巻線組１８０、２８０とが接続される。

　コネクタ接続部３５は、コネクタ６５の電源端子と接続される電源端子接続部３５１、および、グランド端子と接続されるグランド端子接続部３５２を有する。これにより、基板３０は、バッテリ５およびグランドと接続される。電源端子接続部３５１およびグランド端子接続部３５２は、基板３０の外縁側であって、基板中心線Ｃを挟んで隣接して設けられている。電源端子接続部３５１は、カバー面３０２にて電源パターンＰｂと電気的に接続している。

　モータ締結部３８には、固定部材３９（図２等参照）が挿通され、固定部材３９により基板３０がリアフレームエンド８３３に固定される。本実施形態では、モータ締結部３８は、４つであるが、個数や配置は任意に設計可能である。

　基板３０では、コネクタ接続部３５側を相対的に大電流が通電される駆動回路領域Ｒｄとし、コネクタ接続部３５と反対側を駆動回路領域Ｒｄより相対的に小さい電流が通電される制御回路領域Ｒｃとしている。また、駆動回路領域Ｒｄのグランドパターンを駆動回路グランド、制御回路領域Ｒｃのグランドパターンを制御回路グランドとする。駆動回路グランドと制御回路グランドとは同電位であるので、重複領域は駆動回路グランドおよび制御回路グランドとして活用可能である。

　モータ面３０１には、スイッチング素子１３１～１３６、２３１～２３６、電流検出素子１３７～１３９、２３７～２３９、逆接保護リレー１４１、２４１、小型コンデンサ４５２、プリドライバ１５５、２５５、および、回転角センサ５７等が実装されている。カバー面３０２には、大型コンデンサ４５１、および、マイコン５０等が実装されている。

　それぞれの実装面において、スイッチング素子１３１～１３６、２３１～２３６、電流検出素子１３７～１３９、２３７～２３９、逆接保護リレー１４１、２４１、および、コンデンサ４５１、４５２は、駆動回路領域Ｒｄに実装されている。また、それぞれの実装面において、マイコン５０およびプリドライバ１５５、２５５は、制御回路領域Ｒｃに実装されている。

　図６に示すように、電源パターンＰｂおよびリレー後共通電位パターンＰｒは、駆動回路領域Ｒｄに形成されている。電源パターンＰｂは、リレー後共通電位パターンＰｒと、コネクタ接続部３５との間に形成されている。モータ面３０１において、コネクタ接続部３５側から、電源パターンＰｂ、逆接保護リレー１４１、２４１、リレー後共通電位パターンＰｒ、小型コンデンサ４５２、プリドライバ１５５、２５５の順で配列されている。また、リレー後共通電位パターンＰｒの巻線接続部１２１側にインバータ１３０が設けられ、リレー後共通電位パターンＰｒの巻線接続部２２１側にインバータ２３０が設けられている。

　逆接保護リレー１４１、２４１は、ソースが電源パターンＰｂと接続され、ドレインが共通のリレー後共通電位パターンＰｒと接続されている。逆接保護リレー１４１、２４１を複数設けることで、電流分散および冗長化が可能である。逆接保護リレー１４１、２４１は、リレー後共通電位パターンＰｒの電源パターンＰｂ側に横並びで設けられており、逆接保護リレー１４１が後述の第１系統領域Ｒ１側、逆接保護リレー２４１が第２系統領域Ｒ２側に設けられている。

　スイッチング素子１３１～１３６、２３１～２３６、および、逆接保護リレー１４１、２４１は、平面視略矩形に形成されて、リアフレームエンド８３３（図２および図３参照）に放熱可能に設けられている。本実施形態では、スイッチング素子１３１～１３６、２３１～２３６がそれぞれ個別のパッケージとなっているが、複数の素子が１つのパッケージにて構成されていてもよい。

　スイッチング素子１３１～１３６はリレー後共通電位パターンＰｒの一方側に実装されており、スイッチング素子２３１～２３６はリレー後共通電位パターンＰｒの他方側に実装されている。すなわち本実施形態では、第１系統Ｌ１を構成する駆動回路と、第２系統Ｌ２を構成する駆動回路とが、リレー後共通電位パターンＰｒを挟んで両側に、領域を分けて基板３０に実装されている。以下、スイッチング素子１３１～１３６が実装される領域であって基板中心線Ｃからスイッチング素子１３４～１３６に至る領域を第１系統領域Ｒ１、スイッチング素子２３１～２３６が実装される領域であって基板中心線Ｃからスイッチング素子２３４～２３６に至る領域を第２系統領域Ｒ２とする。

　第１系統領域Ｒ１において、高電位側のスイッチング素子１３１～１３３は、リレー後共通電位パターンＰｒ側であって、基板中心線Ｃと略平行に配列されている。低電位側のスイッチング素子１３４～１３６は、スイッチング素子１３１～１３３の外側であって、基板中心線Ｃと略平行に配列されている。

　第２系統領域Ｒ２において、高電位側のスイッチング素子２３１～２３３は、リレー後共通電位パターンＰｒ側であって、基板中心線Ｃと略平行に配列されている。低電位側のスイッチング素子２３４～２３６は、スイッチング素子２３１～２３３の外側であって、基板中心線Ｃと略平行に配列されている。

　スイッチング素子１３１～１３３、２３１～２３３のドレインは、基板中心線Ｃを跨いで形成されるリレー後共通電位パターンＰｒと接続されている。インバータ１３０、２３０の高電位側をリレー後共通電位パターンＰｒで接続することで、系統間の結合が強まる。

　高電位側のスイッチング素子１３１～１３３、２３１～２３３は、短辺側が基板中心線Ｃと略平行となるように配置され、低電位側のスイッチング素子１３４～１３６、２３４～２３６は、長辺側が基板中心線Ｃと略平行となるように配置されている。すなわち、高電位側のスイッチング素子１３１～１３３、２３１～２３３と、低電位側のスイッチング素子１３４～１３６、２３４～２３６とは、異なる向きであって、９０°回転させた状態で配置されている。電流検出素子１３７～１３９、２３７～２３９は、対応するスイッチング素子１３４～１３６、２３４～２３６の短辺側に隣接して配置されている。これにより、リレー後共通電位パターンＰｒの両側に、インバータ１３０、２３０を集約して配置することができる。

　小型コンデンサ４５２は、リレー後共通電位パターンＰｒの電源パターンＰｂと反対側の辺に沿って配置されており、一方の電極がリレー後共通電位パターンＰｒと接続され、他方の電極がグランドと接続されている。本実施形態では、小型コンデンサ４５２は２つであって、１つが第１系統領域Ｒ１側、もう１つが第２系統領域Ｒ２側に配置されている。

　回転角センサ５７は、マグネット８７５と対向するように、基板３０のモータ面３０１の略中心に実装されている。本実施形態では、リレー後共通電位パターンＰｒが基板中心まで延びて形成されており、回転角センサ５７の両側に小型コンデンサ４５２が配置されている。

　図７に示すように、カバー面３０２には、モータ面３０１と同様、電源パターンＰｂおよびリレー後共通電位パターンＰｒは、駆動回路領域Ｒｄに形成されている。カバー面３０２において、コネクタ接続部３５側から、電源パターンＰｂ、リレー後共通電位パターンＰｒ、大型コンデンサ４５１、マイコン５０の順で配列されている。

　大型コンデンサ４５１は、カバー面３０２側において、小型コンデンサ４５２と同様、リレー後共通電位パターンＰｒの電源パターンＰｂと反対側の辺に沿って配置されている。大型コンデンサ４５１は、正極がリレー後共通電位パターンＰｒと接続され、負極がグランドと接続されている。本実施形態では、基板中心線Ｃ上に１つ、第１系統領域Ｒ１側に１つ、第２系統領域Ｒ２側に１つ、計３つの大型コンデンサ４５１が横並びに配置されている。コンデンサ４５１、４５２は、第１系統領域Ｒ１および第２系統領域Ｒ２に対して均等に配置されているが、必ずしも均等に配置されていなくてもよく、リレー後共通電位パターンＰｒと接続可能な任意の箇所に配置してもよい。

　本実施形態では、逆接保護リレー１４１、２４１の下流側は、２系統に共通のリレー後共通電位パターンＰｒで接続されている。また、コンデンサ４５１、４５２をリレー後共通電位パターンＰｒに接続することで、複数系統にてコンデンサ４５１、４５２を共用している。これにより、系統毎にコンデンサを設ける場合と比較し、所望の容量を確保するのに必要なコンデンサの数を低減することができる。また、一部の駆動回路に異常が生じて停止した場合であっても、正常系統にて全てのコンデンサ４５１、４５２を用いることができる。

　以上説明したように、本実施形態のＥＣＵ１０は、複数の巻線組１８０、２８０を有するモータ８０の通電切替に係るものであって、複数のインバータ１３０、２３０と、電源供給回路４０と、平滑回路４５と、を備える。インバータ１３０、２３０は、複数のスイッチング素子１３１～１３６、２３１～２３６を有し、巻線組１８０、２８０ごとに設けられる。

　電源供給回路４０は、バッテリ５とインバータ１３０、２３０との間に設けられる。本実施形態の電源供給回路は、リレー回路であって、逆接保護リレー１４１、２４１を有する。平滑回路４５は、インバータ１３０、２３０に接続されるコンデンサ４５１、４５２を有する。

　電源供給回路４０と、インバータ１３０、２３０との間は、共通電位である共通電源供給部により接続されている。本実施形態の共通電源供給部は、リレー後共通電位パターンＰｒである。コンデンサ４５１、４５２の一方の電極は、リレー後共通電位パターンＰｒに接続されている。これにより、平滑回路４５を適切に接続することができる。詳細には、複数系統でコンデンサ４５１、４５２を共用することが可能となり、使用するコンデンサ数を低減することができ、小型化に寄与する。

　駆動装置１は、スイッチング素子１３１～１３６、２３１～２３６、コンデンサ４５１、４５２、および、電源供給回路４０が実装され、バッテリ５と接続されるコネクタ６５との接続部であるコネクタ接続部３５、および、巻線組１８０、２８０と接続される巻線接続部１２１、２２１が設けられる基板３０を備える。電源供給回路４０は、リレー後共通電位パターンＰｒのコネクタ接続部３５側に設けられる。インバータ１３０、２３０は、リレー後共通電位パターンＰｒの巻線接続部１２１、２２１側に設けられている。詳細には、インバータ１３０はリレー後共通電位パターンＰｒの巻線接続部１２１側に設けられ、インバータ２３０はリレー後共通電位パターンＰｒの巻線接続部２２１側に設けられている。

　換言すると、インバータ１３０、２３０は、リレー後共通電位パターンＰｒの逆接保護リレー１４１、２４１が設けられない側の側方に、系統毎に纏まって配置されている。また、リレー後共通電位パターンＰｒは、基板中心線Ｃからインバータ１３０、２３０側へ引き出す形で形成されている。これにより、リレー後共通電位パターンＰｒに接続される部品を集約して配置することができる。

　コンデンサ４５１、４５２は、リレー後共通電位パターンＰｒのコネクタ接続部３５と反対側に設けられている。コンデンサには、スイッチング素子１３１～１３６、２３１～２３６よりも背高の部品である大型コンデンサ４５１が含まれる。複数の大型コンデンサ４５１は、スイッチング素子１３１～１３６、２３１～２３６が実装される面であるモータ面３０１と異なる面であるカバー面３０２側において、リレー後共通電位パターンＰｒの端部に沿って同一直線上に配置されている。

　コンデンサ４５１、４５２は、一方の電極がコネクタ接続部３５側、他方の電極が制御回路領域Ｒｃ側を向いて配置されている。また、コンデンサ４５１、４５２は、リレー後共通電位パターンＰｒの外周に沿って配置されている。これにより、コンデンサ４５１、４５２を適切に配置することができる。

　大型コンデンサ４５１は、インバータ１３０、２３０を含む駆動回路領域Ｒｄの投影領域に配置されている。これにより、大型コンデンサ４５１による電源の平滑性能を向上させることができる。少なくとも１つの大型コンデンサ４５１は、インバータ１３０、２３０ごとに領域を区画する中心線である基板中心線Ｃ上に配置されている。これにより、複数系統での平滑性能が均等化され、共用性が向上する。

　コンデンサには、大型コンデンサ４５１より高さが小さい小型コンデンサ４５２が含まれる。小型コンデンサ４５２は、基板３０のスイッチング素子１３１～１３６、２３１～２３６と同じ面であるモータ面３０１に実装されている。比較的高さの小さい小型コンデンサ４５２を用いることで、スイッチング素子１３１～１３６、２３１～２３６の放熱を妨げることなく、同一面側に実装可能である。これにより、コンデンサ配置の自由度が高まる。また、種類の異なるコンデンサを併用することで、ノイズを平滑化可能な周波数帯を広げることができる。

　コネクタ接続部３５と反対側であってリレー後共通電位パターンＰｒと離間した制御回路領域Ｒｃには、巻線組１８０、２８０の通電制御に係る制御回路を構成するマイコン５０およびプリドライバ１５５、２５５が実装されている。これにより、比較的大電流が通電される駆動回路と、駆動回路と比較して小電流の制御回路とを１枚の基板３０に配置することができる。

　　　（第２実施形態）
　第２実施形態を図８に示す。第２実施形態では、電源供給回路４０（図４参照）を構成する逆接保護リレー４３が１つであって、基板中心線Ｃ上に設けられている。換言すると、逆接保護リレー４３は、２系統で共用されている。このように構成しても上記実施形態と同様の効果を奏する。

　　　（第３実施形態）
　第３実施形態を図９に示す。第３実施形態では、基板３０に回転角センサ５７が実装されていない。また、３つの小型コンデンサ４５２がモータ面３０１に実装されている。詳細には、小型コンデンサ４５２は、リレー後共通電位パターンＰｒの電源パターンＰｂと反対側の辺に沿って配置されており、基板中心線Ｃ上、および、基板中心線Ｃを挟んだ両側に横並びで配置されている。なお、図９では、逆接保護リレー４３が１つの例を示しているが、第１実施形態のように、逆接保護リレーが複数であってもよい。第４実施形態も同様である。このように構成しても上記実施形態と同様の効果を奏する。

　　　（第４実施形態）
　第４実施形態を図１０および図１１に示す。第４実施形態では、スイッチング素子１３１～１３６、２３１～２３６が実装される基板３０に制御系の部品であるマイコン５０、プリドライバ１５５、２５５および回転角センサ５７が実装されていない。第３実施形態では、マイコン５０、プリドライバ１５５、２５５および回転角センサ５７は、駆動基板である基板３０とは別の図示しない制御基板に実装されている。なお、回転角センサ５７を基板３０に実装し、マイコン５０およびプリドライバ１５５、２５５を制御基板に実装する、といった具合に、複数基板の場合の素子配置は任意である。

　本実施形態では、電源供給回路４０（図４参照）は、逆接保護リレー４３、４４を有しており、逆接保護リレー４３がモータ面３０１に設けられており、逆接保護リレー４４がカバー面３０２に設けられている。逆接保護リレー４３、４４は、リレー後共通電位パターンＰｒの電源パターンＰｂ側であって、基板中心線Ｃ上に実装されている。第１実施形態においても、逆接保護リレー１４１、２４１を両面配置としてもよい。

　小型コンデンサ４５２は、モータ面３０１およびカバー面３０２に実装されている。図１０に示すように、モータ面３０１には、３つの小型コンデンサ４５２が実装されている。モータ面３０１に実装される小型コンデンサ４５２の配置詳細は、第３実施形態と同様である。

　図１１に示すように、カバー面３０２側には、２つの小型コンデンサ４５２が実装されている。カバー面３０２側の小型コンデンサ４５２は、リレー後共通電位パターンＰｒの電源パターンＰｂ側であって、逆接保護リレー４４を挟んで両側に配置されている。小型コンデンサ４５２は、体格が小さく、配置の自由度が高いため、必要な容量等に応じ、リレー後共通電位パターンＰｒの外周に沿った任意の箇所に配置可能である。第１実施形態等でも同様に、駆動基板と回路基板とを分けてもよいし、小型コンデンサ４５２をカバー面３０２側に配置してもよい。このように構成しても上記実施形態と同様の効果を奏する。

　実施形態では、ＥＣＵ１０が「電子装置」、インバータ１３０、２３０が「駆動回路」、マイコン５０およびプリドライバ１５５、２５５が「制御回路部品」、モータ８０が「回転電機」、リレー後共通電位パターンＰｒが「共通電源供給部」に対応する。また、モータ面３０１が「スイッチング素子が実装される面」、カバー面３０２が「スイッチング素子が実装される面と異なる面」に対応する。

　　　（他の実施形態）
　上記実施形態では、コンデンサとして、大型コンデンサの個数が３、小型コンデンサの個数が２、３、５の例を説明した。他の実施形態では、コンデンサ数は上記実施形態と異なっていてもよい。上記実施形態では、大型コンデンサが電解コンデンサであり、小型コンデンサがセラミックコンデンサである。他の実施形態では、コンデンサとして、電解コンデンサおよびセラミックコンデンサ以外のものを用いてもよく、コンデンサの種類は１種類または３種類以上であってもよい。

　また、上記実施形態では、コンデンサは、２系統の駆動回路に対して均等配置されている。他の実施形態では、コンデンサは、リレー後共通電位パターンに接続されていればよく、駆動回路に対して不均等に配置されていてもよい。また、上記実施形態では、駆動回路が２系統である。他の実施形態では、駆動回路は３系統以上であってもよい。

　上記実施形態では、電源供給回路は、リレー回路であって、逆接保護リレーを有している。他の実施形態では、リレー回路を構成するリレー素子は、逆接保護リレーに限らず、例えば電源リレー等であってもよい。また、電源供給回路は、リレー回路の有無によらず、バッテリから駆動回路までに電源を供給する回路があればよい。電源供給回路についても、コンデンサと同様、駆動回路に対して不均等に配置されていてもよい。

　上記実施形態では、電子装置は、電動パワーステアリング装置に適用される。他の実施形態では、電子装置を電動パワーステアリング装置以外の車載装置や、車載以外の装置に適用してもよい。

　（技術的思想の開示）
　この明細書は、以下に列挙する複数の項に記載された複数の技術的思想を開示している。いくつかの項は、後続の項において先行する項を択一的に引用する多項従属形式（a multiple dependent form）により記載されている場合がある。さらに、いくつかの項は、他の多項従属形式の項を引用する多項従属形式（a multiple dependent form referring to another multiple dependent form）により記載されている場合がある。これらの多項従属形式で記載された項は、複数の技術的思想を定義している。

　　（技術的思想１）
　複数の巻線組（１８０、２８０）を有する回転電機（８０）の通電切替に係る電子装置であって、
　複数のスイッチング素子（１３１～１３６、２３１～２３６）を有し、前記巻線組ごとに設けられる複数の駆動回路（１３０、２３０）と、
　バッテリ（５）と前記駆動回路との間に設けられる電源供給回路（４０）と、
　前記駆動回路に接続されるコンデンサ（４５１、４５２）を有する平滑回路（４５）と、
　を備え、
　前記電源供給回路と複数の前記駆動回路との間は、共通電位である共通電源供給部（Ｐｒ）により接続されており、
　前記コンデンサの一方の電極は、前記共通電源供給部に接続されている電子装置。
　　（技術的思想２）
　前記スイッチング素子、前記コンデンサ、および、前記電源供給回路が実装され、前記バッテリと接続されるコネクタ（６５）との接続部であるコネクタ接続部（３５）、および、前記巻線組と接続される巻線接続部（１２１、２２１）が設けられる基板（３０）を備え、
　前記電源供給回路は、前記共通電源供給部の前記コネクタ接続部側に設けられ、
　前記駆動回路は、前記共通電源供給部の前記巻線接続部側に設けられている技術的思想１に記載の電子装置。
　　（技術的思想３）
　前記コンデンサは、前記共通電源供給部の前記コネクタ接続部と反対側に設けられている技術的思想２に記載の電子装置。
　　（技術的思想４）
　前記コンデンサには、前記スイッチング素子よりも背高の部品である大型コンデンサ（４５１）が含まれ、
　複数の前記大型コンデンサは、前記スイッチング素子が実装される面（３０１）と異なる面（３０２）において、前記共通電源供給部の端部に沿って配置されている技術的思想２または３に記載の電子装置。
　　（技術的思想５）
　前記大型コンデンサは、前記駆動回路を含む駆動回路領域の投影領域に配置されている技術的思想４に記載の電子装置。
　　（技術的思想６）
　少なくとも１つの前記大型コンデンサは、前記駆動回路ごとに領域を区画する中心線上に配置されている技術的思想４に記載の電子装置。
　　（技術的思想７）
　前記コンデンサには、前記大型コンデンサよりも高さが小さい小型コンデンサ（４５２）が含まれ、
　前記小型コンデンサは、前記基板の前記スイッチング素子と同じ面に実装されている技術的思想４～６のいずれか一項に記載の電子装置。
　　（技術的思想８）
　前記コネクタ接続部と反対側であって前記共通電源供給部と離間した制御回路領域には、前記巻線組への通電制御に係る制御回路を構成する制御回路部品（５０、１５５、２５５）が実装されている技術的思想２～７のいずれか一項に記載の電子装置。
　　（技術的思想９）
　前記コンデンサは、一方の電極が前記コネクタ接続部側、他方の電極が前記制御回路領域側を向いて配置されている技術的思想８に記載の電子装置。
　　（技術的思想１０）
　前記コンデンサは、前記共通電源供給部の外周に沿って配置されている技術的思想２～９のいずれか一項に記載の電子装置。

　以上、本開示は、上記実施形態になんら限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施可能である。

　本開示は実施形態に準拠して記述された。しかしながら、本開示は当該実施形態および構造に限定されるものではない。本開示は、様々な変形例および均等の範囲内の変形をも包含する。また、様々な組み合わせおよび形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせおよび形態も、本開示の範疇および思想範囲に入るものである。

 

Claims (10)

1. 　複数の巻線組（１８０、２８０）を有する回転電機（８０）の通電切替に係る電子装置であって、
   　複数のスイッチング素子（１３１～１３６、２３１～２３６）を有し、前記巻線組ごとに設けられる複数の駆動回路（１３０、２３０）と、
   　バッテリ（５）と前記駆動回路との間に設けられる電源供給回路（４０）と、
   　前記駆動回路に接続されるコンデンサ（４５１、４５２）を有する平滑回路（４５）と、
   　を備え、
   　前記電源供給回路と複数の前記駆動回路との間は、共通電位である共通電源供給部（Ｐｒ）により接続されており、
   　前記コンデンサの一方の電極は、前記共通電源供給部に接続されている電子装置。
2. 　前記スイッチング素子、前記コンデンサ、および、前記電源供給回路が実装され、前記バッテリと接続されるコネクタ（６５）との接続部であるコネクタ接続部（３５）、および、前記巻線組と接続される巻線接続部（１２１、２２１）が設けられる基板（３０）を備え、
   　前記電源供給回路は、前記共通電源供給部の前記コネクタ接続部側に設けられ、
   　前記駆動回路は、前記共通電源供給部の前記巻線接続部側に設けられている請求項１に記載の電子装置。
3. 　前記コンデンサは、前記共通電源供給部の前記コネクタ接続部と反対側に設けられている請求項２に記載の電子装置。
4. 　前記コンデンサには、前記スイッチング素子よりも背高の部品である大型コンデンサ（４５１）が含まれ、
   　複数の前記大型コンデンサは、前記スイッチング素子が実装される面（３０１）と異なる面（３０２）において、前記共通電源供給部の端部に沿って配置されている請求項２または３に記載の電子装置。
5. 　前記大型コンデンサは、前記駆動回路を含む駆動回路領域の投影領域に配置されている請求項４に記載の電子装置。
6. 　少なくとも１つの前記大型コンデンサは、前記駆動回路ごとに領域を区画する中心線上に配置されている請求項４に記載の電子装置。
7. 　前記コンデンサには、前記大型コンデンサよりも高さが小さい小型コンデンサ（４５２）が含まれ、
   　前記小型コンデンサは、前記基板の前記スイッチング素子と同じ面に実装されている請求項４に記載の電子装置。
8. 　前記コネクタ接続部と反対側であって前記共通電源供給部と離間した制御回路領域には、前記巻線組への通電制御に係る制御回路を構成する制御回路部品（５０、１５５、２５５）が実装されている請求項２に記載の電子装置。
9. 　前記コンデンサは、一方の電極が前記コネクタ接続部側、他方の電極が前記制御回路領域側を向いて配置されている請求項８に記載の電子装置。
10. 　前記コンデンサは、前記共通電源供給部の外周に沿って配置されている請求項２に記載の電子装置。