电动助力转向装置的制作方法

文档序号:11527534阅读:235来源:国知局
电动助力转向装置的制造方法

本发明尤其涉及电动机及控制单元采用冗余系统的结构的电动助力转向装置。



背景技术:

作为以往的电动助力转向装置,在电动机中共设有两组线圈绕组,且具备控制单元,该控制单元具有能独立地驱动该两组线圈绕组的两组逆变器电路,协同控制两组逆变器电路,在异常时,仅利用正常动作的组来继续进行电动机驱动。并且,也已知有除了控制单元的逆变器电路以外也采用双重系统来防备故障的电动助力转向装置(专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本专利第3839358号公报



技术实现要素:

发明所要解决的技术问题

专利文献1所公开的现有的电动助力转向装置中,+b电源、输入电路、cpu、输出电路等分别由两组构成,若一方发生异常,则能利用另一正常侧继续进行电动机控制。然而,仅具有两组控制单元来形成冗余系统从搭载到车辆的搭载性、成本层面来看具有较多弊端,需要考虑性价比和安全性双方来构成冗余系统。

本发明为了解决上述那样的现有装置的问题点而完成,提供一种电动助力转向装置,该电动助力转向装置具有进一步考虑了搭载性的冗余系统,异常时能可靠地与正常时基本同样地继续进行电动机控制。

解决技术问题的技术方案

本发明所涉及的电动助力转向装置包括电动机以及一体安装于该电动机的控制单元部,所述电动机具有相对于单一的转子具备独立的两组线圈绕组的定子,使车辆的转向机构旋转,所述控制单元部具有:产生恒定电压的电源电路;输入各电路的动作信息的输入电路;用于驱动所述电动机的线圈绕组的输出电路;切断对所述输出电路的电流供给的电源继电器电路;以及基于来自所述输入电路的信息运算控制量并向所述输出电路输出控制信号的中央处理装置,所述控制单元部以分别独立地向所述电动机的线圈绕组供给电流或切断该电流的方式形成双系统,所述中央处理装置具有检测各所述电路或所述线圈绕组的异常的异常检测功能,并且在两个中央处理装置间进行通信,在一个系统中检测到异常的情况下,利用另一个系统的所述控制单元来继续进行控制。

发明效果

根据本发明,即使在异常时也能与正常时同样地进行方向盘操作。此外,相对于电动机的输出轴同轴地搭载两组控制单元,从而能使电动助力转向装置小型化。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1所涉及的电动助力转向装置的主要部分结构的电路图。

图2是以局部截面来表示本发明的实施方式1所涉及的电动助力转向装置的主要部分结构的侧视图。

图3是表示从图2中的控制单元侧观察到的电动助力转向装置的主要部分结构的俯视图。

图4是表示图2中的电动助力转向装置的控制基板的俯视图。

图5是说明本发明的实施方式1所涉及的电动助力转向装置的动作的流程图。

图6是以局部截面来表示本发明的实施方式2所涉及的电动助力转向装置的主要部分结构的侧视图。

图7是表示从图6中的控制单元侧观察到的电动助力转向装置的主要部分结构的俯视图。

图8是表示图6中的电动助力转向装置的控制基板的俯视图。

具体实施方式

实施方式1.

下面,基于表示实施方式1的图1~图5来说明本发明。

图1是表示电动助力转向装置的电气系统的主要部分结构的电路图。

图中,控制单元1a、1b对具备两组三相线圈绕组的电动机2进行驱动控制,对方向盘进行转向,且由所谓的逆变器电路3a、3b、搭载有中央处理装置(以下称为cpu)10a、10b的控制电路部4a、4b、形成电源继电器电路的电源继电器用开关元件5a、5b等构成。此外,从搭载于车辆的电池9经由点火开关7及电源电路13a、13b向控制电路部4a、4b进行供电。

并且,搭载于例如方向盘附近来检测方向盘的转向转矩的转矩传感器、检测车辆的行驶速度的速度传感器等的信息从传感器8输入至控制电路部4a、4b。另外,控制单元1a、1b中设有多个用于与外部装置相连接的端子(17a、17b、17c),具体而言,通过将连接器固定于电路基板来进行配置。

来自传感器8的信息经由控制电路部4a、4b的输入电路12a、12b被传输到cpu10a、10b。cpu10a、10b基于该输入的信息运算用于使电动机2旋转的电流值,向驱动电路11a、11b输出控制信号。驱动电路11a、11b分别接受输入信号,输出对构成输出电路的逆变器电路3a、3b的各开关元件进行控制的控制信号。

另外,驱动电路11a、11b仅有小电流流过,因此虽然配置于控制电路部4a、4b,但也可以配置于逆变器电路3a、3b。

此外,逆变器电路3a、3b对于各相的线圈绕组(u1、v1、w1)、(u2、v2、w2)具有相同的电路结构,构成为独立地向各相线圈绕组进行供电。该逆变器电路3a、3b设有分别向电动机2的三相线圈绕组(u1、v1、w1)、(u2、v2、w2)供给输出电流的上下臂用开关元件(31u、31v、31w)、(32u、32v、32w)、连接或者切断与电动机2的线圈绕组u1、v1、w1之间的布线的电动机继电器用开关元件34u、34v、34w、电流检测用的分流电阻33u、33v、33w、及噪声抑制用电容器30u、30v、30w。

此外,分流电阻33u、33v、33w两端子间的电位差以及例如电动机2的线圈绕组端子的电压等也输入至输入电路12a、12b。这些信息也输入至cpu10a、10b,运算与运算得到的电流值所对应的检测值之间的差异,构成为进行所谓的反馈控制,供给所需的电动机电流以辅助转向力。

另外,也输出电源继电器用开关元件5a、5b的控制信号,能利用该电源继电器用开关元件5a、5b切断向电动机2的电流供给。同样,电动机继电器用开关元件34u、34v、34w也能分别独立地切断向电动机2的电流供给。

此处,为了抑制因逆变器电路3a、3b的脉冲宽度调制而发出噪声,由电容器、线圈构成的滤波器6a、6b连接于电池9的电源端子(+b、gnd)。因电源继电器用开关元件5a、5b中有大电流流过而发热,因此可以构成为电源继电器用开关元件5a、5b分别内置于逆变器电路3a、3b并与逆变器电路3a、3b的散热体相结合,由此来进行散热。

cpu10a、10b具备根据所输入的各种信息来检测逆变器电路3a、3b、线圈绕组(u1、v1、w1)、(u2、v2、w2)等的异常的异常检测功能,在检测到异常的情况下,根据该异常仅断开电动机继电器用开关元件34的规定相,并切断电流供给。或者,也能断开电源继电器用开关元件5a、5b,切断电池9。并且,在检测到异常的情况下,cpu10a、10b构成为经由驱动电路16a、16b向例如灯等通知装置15供电使其点亮。

另一方面,电动机2是两组三相线圈绕组呈三角形接线的无刷电动机,搭载有用于检测转子的旋转位置的旋转传感器9a、9b。为了确保冗余系统,该旋转传感器9a、9b也分别搭载有两组传感器,转子的旋转信息分别被传输至控制电路部4a、4b的输入电路12a、12b。另外,电动机2可以不是三相三角形接线的无刷电动机,而是星形接线的无刷电动机,也可以是两对双极有刷电动机。此外,线圈绕组的规格与现有装置相同可以是分布绕组也可以是集中绕组。然而,需要构成为仅一组线圈绕组或两组线圈绕组能输出所希望的电动机转速、转矩。

如上所述,控制单元1a、1b构成为能分别独立地使用输入信号、运算值、检测值来独立地驱动电动机2。

此外,两cpu10a、10b之间连接有通信线14,使得两cpu10a、10b之间能交换数据、信息。通过该通信线14所进行的信息的交换,能分别掌握对方侧cpu10a、10b的动作状态。例如,能将cpu10a检测出异常、使规定的开关元件断开的情况传输给cpu10b。假设在cpu10a、10b自身发生异常的情况下,无法交换规定格式的定期通信信号,由此一个cpu能掌握另一个cpu发生异常的情况。

接着,利用图2对电动助力转向装置整体的构造进行说明。图2示出了将具备控制单元1a、1b的控制单元部1安装于电动机2的上侧、并使控制单元部1与电动机2一体化后的构造。

图中,电动机2通过将在输出轴23的周围安装有永磁体(未图示)的转子21、与转子21相对配置并卷绕有三相线圈绕组24的定子22安装于圆筒状的磁轭26内而构成。电动机输出轴23上安装有对电动机2的旋转进行减速的减速机28,从图中下方取出输出。

在电动机2的上方(反输出侧),从每个三相线圈绕组24引出的3根(仅图示2根)的延长绕组25a、25b贯穿上框架50向上方延长。该上框架50的上方同轴上配置有控制单元部1。另外,上框架50通过压入等而固定于电动机2的磁轭26。

控制单元部1例如具有绝缘性树脂制的外壳51。该外壳51的内侧配置有与上框架50紧密接触且由构成输出电路的逆变器电路3a、3b等构成的功率模块3,逆变器电路3a、3b的输入输出端子即脚部的一部分向上方延伸并与延长绕组25a、25b相连接。此外,上框架50上层叠配置有中间构件52,还层叠配置有控制基板4c。另外,该控制基板4c搭载有多个构成控制电路部4a、4b的电子元器件,但仅图示出cpu10a、10b、驱动电路11a、11b。此外,cpu10a、10b基本相对于控制基板4c的中央呈对称配置。并且,驱动电路11a、11b安装于控制基板4c的下表面,构成逆变器电路3a、3b的功率模块3以与该驱动电路11a、11b相对的方式进行配置。

此处,上框架50由导热性优异的例如铝制造而成,通过与功率模块3相抵接而起到作为散热器的作用。另外,也可以采用功率模块3自身内置有散热器的结构,但多数情况下仅依靠内置的散热器散热性不充分,具有较大面积及容积的上框架50在散热性方面表现优异。并且,上框架50与磁轭26抵接,磁轭26也能发挥电动机2及功率模块3的散热作用。通过使上框架50及磁轭26的外周露出至外部,能具有良好的散热性。另外,上框架50起到用于分隔控制单元部1与电动机2的分隔壁的作用,且构成为经由轴承27以可旋转的方式对输出轴23进行支承。

中间构件52安装为向下方按压功率模块3,使功率模块3与上框架50紧密接触。此外,该中间构件52设有对功率模块3的多个输入输出端子部及电动机2的延长绕组25a、25b进行定位的孔,并且设有用于隔着规定间隔固定控制基板4c的柱部52a。此外,中间构件52也配置有电源(+b、gnd)线,与功率模块3相连接。

该功率模块3的输出端子及电动机2的线圈绕组的延长绕组端引出到控制基板4c的上表面,在该部分进行焊接而使两者电连接。此外,上框架50的中央贯穿设有输出轴23,该输出轴23的前端安装有磁体转子9c。旋转传感器9a、9b以与该磁体转子9c相对的方式排列安装于控制基板4c。

另外,上框架50的下表面与电动机2线圈绕组之间的空间中还安装有电容器30,该电容器30经由中间构件52与功率模块3的电源端子相连接(未图示)。因此,控制单元部1的大部分配置在上框架50的上方,然而电容器30等的一部分也配置于电动机2侧,从而能力图实现空间的有效利用。

外壳51的上表面配置有:电源端子(+b、gnd)用的连接器53a、53b;内置有滤波器6a、6b的盖板54a、54b;点火开关7或传感器8等的信号用的连接器55a、55b等多个连接器。图3示出从上表面观察该连接器类的配置的状态。

图3中,电源用连接器53a、53b及滤波器6a、6b以相邻的方式分别配置有两个。电源(+b、gnd)由端子53c、53d供给,经由汇流条53g、53j与滤波器6a、6b的电容器、线圈相连接(汇流条作为透视图示出)。

此外,传感器的信号用连接器55a、55b配置于外壳51的周边,该连接器55a、55b的端子55c、55d(透视图)向控制单元部1内延长并与控制基板4c结合。因此,端子55c、55d沿着外壳51的内周面延长,延长至控制基板4c的周边。此外,控制基板4c搭载有多个电子元器件,因此构成为连接用端子、汇流条配置在控制基板4c的周边部并利用布线图案引入到中央,从而能有效地利用控制基板4c的面积。

此外,滤波器6a、6b是比较大型的元器件,因此不搭载在控制基板4c上,而构成为配置在外壳51的上表面,由盖板54a、54b覆盖,由此能有效利用空间。并且,外壳51的上方端附近配置有两组经由了电源的滤波器6a、6b的电源用汇流条56c、56d,向控制单元部1内延长并与功率模块3、电源继电器用开关元件5a、5b相连接。此外,外壳51的上方设有覆盖4根汇流条(53g、53j)与从控制单元部1内延伸而出的4根汇流条(56c、56d)的连接部的盖板56。

如上所述,两组连接器类独立地彼此基本平行地配置于外壳51,一边保持各部的独立性,一边通过外壳51的外周内侧以同样的方式向控制单元部1延长。由此,能力图缩小控制单元部1整体的面积、容积。

图4是从上方观察控制基板4c的俯视图,仅示出主要的电子元器件。

图中,单一的控制基板4c安装有两组控制电路,从中心线4d向左右分离地配置各元器件。图中,左侧安装有第1系统的控制电路,右侧安装有第2系统的控制电路。此处,若对第2系统的控制电路进行说明,则在控制基板4c的上部附近安装有电源电路13b的元器件,该元器件的下方安装有cpu10b,更下方安装有输入电路12b。驱动电路11b、旋转传感器9b安装于控制基板4c的背面。控制基板4c的周边部配置有各信号用连接器端子55d、以及3根来自电动机2的延长绕组25b,功率模块3的输出端子也延伸出3根,以与这些延长绕组25b抵接。这些端子通过焊接相结合,对功率模块3和电动机2的线圈绕组进行电连接。并且,控制基板4c的上方设有4个用于供电源线(+b、gnd)的汇流条56c、56d贯穿的孔。

由此,左右两组电路网以基本相同的配置排列主要元器件,因此两组的电气性输入、运算处理、输出均形成相同的流程。本实施方式中,相对于控制基板4c的中心线4d基本呈线对称。

另外,控制基板4c的4个圆形标记是用于供从中间构件52延长的基板固定用的柱部52a插入的孔。此外,中间构件52自身固定于上框架50。即、形成上框架50、功率模块3、中间构件52、控制基板4c的层叠结构,从而力图缩小空间。

如上所述,两组独立的控制单元1a、1b在单一的外壳内安装于单一的控制基板4c,并排设置双系统的控制电路。并且,电气系统构成为从处于装置的最外部的连接器开始完全分离独立为两组,在一个控制电路发生异常的情况下,能利用另一个控制电路进行补充。

另外,车辆的电池9通常为一个,因此能将电源用连接器53a、53b设为单一的。同样,也能够构成为到滤波器6a、6b为止设为单一,从控制单元1a、1b内的电子电路部分开始采用完全设为双系统的配置、布线。此外,cpu10a、10b、输入电路12a、12b内置于同一封装中,内部的电路即使是双重、独立的也能实现同等的功能。

接着,对以上电路结构及电动机构造中的控制动作进行说明。

各电路的控制基本根据cpu10的程序来处理,因此按照图5所示的流程图进行说明。另外,cpu10a、10b基本进行相同的处理,因此对一个cpu10a进行说明。

首先,若接通点火开关7,则通过电源电路13a向cpu10a进行供给电流,开始处理。

步骤s1中,对ram、rom、端口等进行初始化。接着,步骤s2中,获取、存储经由输入电路12a输入的所有信息。该信息中也包含对方侧的cpu10b的通信数据。

步骤s3中,检查对方侧的cpu10b中是否有异常检测。能通过解读与对方侧cpu10b之间的通信数据来判定对方侧是否有异常。在对方侧cpu10b没有发生异常的情况下(n:no(否)),步骤s4中检查自身是否有异常。此处,在没有检测到异常的情况下(n),前进至步骤s5,运算两个cpu10a、10b均没有发生异常的通常的控制量1。

另一方面,步骤s3中,在对方侧发生异常的情况下(y:yes(是)),前进至步骤s6,与步骤s4同样地检查自身是否有异常。此处,在自身发生异常的情况下(y),前进至步骤s11,进行自己异常时的处理。在自身没有异常的情况下(n),前进至步骤s7,运算对方侧异常、自己正常的条件下的控制量2。之后,前进至步骤s8

接着,在步骤s4或步骤s6中,在判断为cpu10a自身发生异常的情况下,前进至步骤s11,输出控制信号,使得停止向驱动电路11a的输出。另外,可以基于发生了的异常分类为多个水平。例如,在线圈绕组或逆变器电路3a、3b的开关元件的接地短路或电源短路的情况下,输出控制信号,使得包含电源继电器用开关元件5a在内的所有开关元件断开。

此外,在逆变器电路3a、3b的上下臂的开关元件31u、31v、31w中的一个、或电动机继电器用开关元件34u、34v、34w发生断路故障的情况下,也可以仅对发生该异常的相停止驱动开关元件,其他的相如通常一样输出控制指令。因此,步骤11中,除了全面停止状态的异常时的处理以外,能设定为可以继续处理一部分的控制。另外,在上述那样能进行2相驱动的情况下,也需要控制量的运算处理,因此,有时利用步骤s5、s7进行处理更为有效率。

接着,步骤s12中,使用通信线14发送异常状态的数据。该数据中将异常的水平、例如所有开关元件均处于断开状态也包含在内来进行发送。在仅某一相断开的状态下,也能够将该情况下的控制量与正常时比较得到的比例等包含在内来进行发送,但上述异常内容的通信也能够通过步骤s9及步骤s10进行处理。由此,对方侧能掌握异常的内容。因此,能根据对方侧的异常校正自己的控制量并输出。

接着,步骤s5中,对两控制单元均未发生异常的通常时的控制量的运算方法进行说明。

步骤s5中,与现有装置同样,根据车速及转矩计算所要求的电流值,并将其分割为1/2。该1/2的电流值是一个控制单元负责的控制量。并且,根据分流电阻33的电位差检测当前供给的电流,根据目标值与该检测值的差异,作为控制指令值来进行输出。

另一方面,步骤s7中,对方侧系统发生异常,因此需要将仅自身的系统所要求的电流值作为控制量运算2进行供给。或者,若是对方侧系统仅1相发生异常从而进行2相驱动的情况,则以供给2/3的电流值的方式进行计算,输出由此计算得到的控制指令值。此外,在对方侧系统不处于能驱动所有电动机的状态的情况下,进行控制使计算得到的控制量全部由自己的系统进行输出。并且,在如上所述仅1相发生异常的情况下,能利用步骤s5或步骤s7运算2相驱动用的控制量。即,能利用与通常时基本相同的步骤进行运算,最后通过校正为2相驱动用来求出控制量。

并且,在两cpu10a、10b中,能以仅变更分配率的相同步骤来执行,能力图实现控制逻辑的简化。

接着,步骤s8中,输出控制指令,使得能基于控制指令值驱动各开关元件。逆变器电路3a、3b的上下开关元件受到脉冲宽度调制,因此输出与此对应的控制信号。

步骤s9中,检查是否有异常。具体而言,能通过利用分流电阻33检测驱动各开关元件而流动的电流的方法来检测异常,并能通过对电动机的线圈绕组端子电压进行监视,对根据开关元件的驱动而出现规定电压的情况进行判别,从而检测异常。

并且,在经过了规定时间后检测电流值相对于目标电流值的差异也没有接近的情况下,也存在漏电的可能性,因此能判断为异常。

如上所述,通过监视各部的电压、电流来检测异常,从而即使仅1相异常也能检测出异常。

在检测到上述异常的情况下,cpu10a将异常状态也包含在内来进行存储,步骤s10中,经由通信线14将异常状态通知给对方侧cpu10b。若有其他必要的信息,则包含在该处理中进行发送是有效率的。例如,还能交换输入电路12a的信息、控制量信息来检测彼此的控制量运算的正确性。

接着,步骤s13中,进行待机直至经过规定时间、例如5秒,若经过了规定时间(y),则返回至步骤s2,再次重复相同的步骤,来推进处理。

cpu10b也同样地执行以上所述的cpu10a的处理动作,从而构成双重冗余系统。

因此,在没有异常的通常状态中,各控制单元每个负责1/2来进行电动机2的控制,但在一方发生异常的情况下,即使最差的情况,正常的cpu也能继续100%的控制,从而不会陷入驾驶员难以转向的状况。此外,能附加不仅自己系统的异常对于对方侧系统的异常也进行通知的功能,异常发生时对驾驶员的通知变得可靠,还能通知哪一侧的电动机2发生了异常。该通知例如能通过基于步骤s9或步骤s11的异常时的输出,在步骤s10或步骤s12中使通知装置15动作来实现。

此外,即使在没有发生异常的通常时,例如在一个控制单元的温度高于另一方的情况下,也能如1/3对2/3那样进行不平衡控制。上述状况能通过如下方式实现:经由通信线14发送一方向另一方求助的信息来通知对方侧。此外,在自己也处于高温中时,由于双方均处于高负载状态,因此能彼此降低目标值来预防故障的发生。并且,控制量的分担比例从理论上来说可以任意地进行变更,但仅设为2、3阶段的比例对于控制规格的简化、以及cpu的程序的简化是有利的,进而从cpu自身异常时的对应方面来看是有利的。例如,正常侧设为50、60%、100%,异常侧为50%、35%、0%的3阶段水平。

另外,上述实施例中,将步骤s10、s12的通信1、通信2独立地设于两个部位,这是由于将发生异常的状况考虑在内而使输出系统独立,也可以汇总成1个。此外,将步骤s9的异常检测单元配置于输出步骤s8之后,但也可以设置于例如步骤s2与步骤s3之间。

尤其各控制单元1a、1b中的开关元件,需要将100%驱动的情况考虑在内充分确保其散热性。具体而言,需要考虑元件自身的电流容量及散热用散热器构造来进行设计。此外,对于电动机2,也需要设计线圈与磁体的规格、各元器件的规模,使得即使仅利用一组3相线圈绕组也能输出相对于所希望的转速的最大转矩。

并且,通过分离控制基板4c和功率模块3,将发热最多的功率模块3远离控制基板4c进行配置,从而能提高散热性。

此外,采用如下构造:在功率模块3设置散热器,使该散热器与散热面积、容积较大的其他散热器(上框架50)紧密接触,并且与磁轭26相抵接,从而将功率模块的热量传导到磁轭26。因此,磁轭26也采用散热性优异的铝制,也能提高电动机2自身的散热性。

此外,在一方发生了异常的情况下,散热器(上框架50)是单一的,因此仅一个系统就能使用散热器整体,能提高散热性。通过该单一的散热器(上框架50)还能形成没有热偏差的均匀的热分布,并且通过使该散热器的外周作为装置的最外层露出,从而能进一步有助于提高散热性。

实施方式2.

接着,利用图6~图8对本发明的实施方式2进行说明。

图6是相当于实施方式1的图2的附图,相同标号表示相同或相当的部分。此外,整体电路图也与图1同等。

图6示出一对功率模块3与输出轴23平行配置的状态。电动机2与图2相同,因此省略说明。另外,为了旋转传感器,电动机2的输出轴23的反输出侧的端部安装有磁体转子9c,与输出轴23同步地进行旋转。此外,上框架50基本形成为圆筒状,形成有对控制单元部1和电动机2之间进行划分的底部。

该底部中央安装有以可旋转的方式支承输出轴23的轴承27。并且,圆筒部的外周的一部分具有凹凸状的壁部50a,扩大了表面积从而提高了散热性。该壁部的内侧与两个功率模块3相抵接,提高了功率模块3的导热性。两个功率模块3以纵向配置的方式配置于上框架50的侧壁,与图2的横向配置不同。此外,两个功率模块3之间与中间构件52一起安装有传感器基板4e。

传感器基板4e的中央部搭载有用于对安装于磁体转子9c的永磁体的旋转进行检测的两组旋转传感器9a、9b,从旋转传感器9a、9b分别独立地向cpu10a、10b传输旋转信息。此外,中间构件52设有电源、接地等线,且起到使功率模块3分别与壁部50a相抵接的梁的作用。

功率模块3具有近似长方体的封装,该封装的下表面配置有线圈绕组用端子,上表面配置有多个驱动功率模块3的各开关元件的控制用端子、各端子的电压监视器、分流电阻的电压监视器等的信号用端子。另外,封装的侧面配置有电源、接地端子。

中间构件52的上侧安装有控制基板4c,该基板安装有cpu10a、10b、电源电路13a、13b、输入电路12a、12b、驱动电路11a、11b等多个电子元器件。并且,为了保护控制基板4c的周边,由外壳51对其进行覆盖。因此,控制单元部1被外壳51和上框架50的一部分所包围。

通过以上所述的结构,上框架50起到用于功率模块3的散热器、轴承27的支承、控制单元部1与电动机2的分隔壁、控制单元部1的外壳的一部分的多个作用。

此外,外壳51的上表面安装有连接器类,图7示出其概要结构。

图7中,电源用连接器53a、信号用连接器55a、滤波器的盖板54a、电源用盖板56a配置于图中下侧。另一方面,其他系统中,各连接器类相对于外壳51的中心点基本呈点对称配置。即,第一系统中,从电源用连接器的图中左侧朝向右侧形成电的流动,第二系统中,从图中的右侧朝向左侧形成电的流动。

接着,图8示出拆下外壳51后的状态的概要结构。

图中,外周的上框架50的内周侧的最上段配置有控制基板4c,其下侧的图中两侧配置有功率模块3。此外,控制基板4c的背面侧的功率模块3之间配置有传感器基板4e。(中间构件52未图示)另外,控制基板4c上相对于中心点呈点对称的位置也配置有电子元器件。

若如上所述相对于控制基板4c的中心点呈点对称配置,则电源电路13a、13b将配置于彼此分离的位置。电源电路13a、13b例如具有恒定电源5v的情况下,由于处于彼此分离的位置,因此具有散热性变佳的效果。此外,输入电路周边、驱动电路周边的布线拥挤的场所也隔离,能力图实现基板面积的效率化。并且,信号用连接器端子55c、55d的排列也配置为相对于中心点呈点对称,从而能顺畅地进行布线作业。

此外,与功率模块3中的线圈绕组的延长绕组端的连接采用将另一个端子压入一个端子的凹部或孔中的压合构造,从而能高效地进行连接作业。并且,控制用端子、信号用端子通过与控制基板4c直接焊接来进行连接。

另外,电源、接地端子配置于功率模块3的侧面,与从中间构件52延伸而出的端子相连接(未图示),因此在将功率模块3配置于上框架50后,安装传感器基板4e、中间构件52,最后层叠控制基板4c。层叠该控制基板4c时,将功率模块3的各控制用、信号用端子插入控制基板4c的孔中。

如上所述,在使控制单元与电动机一体化的装置中,在构成控制单元侧的双重冗余系统时,特别为了实现小型化,将外壳以及包含于其中的控制基板设为单一,并且沿着电的流动将安装于控制基板的各电子元器件配置为两组彼此呈点对称或线对称,从而能实现基板面积的有效利用。此外,作为输出电路的逆变器电路与电动机的线圈绕组端相匹配地并排设置两组,且配置于电动机的线圈绕组的附近,从而能实现小型化,并且能使电动机的线圈绕组端与逆变器电路的端子之间的连接接近。并且,通过使大面积、大容量的散热器与逆变器电路紧密接触,使该散热器与电动机的磁轭相抵接,从而能在小型化的基础上提高逆变器电路的散热性。

另外,本发明在其发明的发明内可以对各实施方式适当地进行变形、省略。

标号说明

1、1a、1b:控制单元

2:电动机

3:功率模块(输出电路)

3a、3b:逆变器电路

4a、4b:控制电路部

4c:控制基板

6a、6b:滤波器

5a、5b:电源继电器用开关元件(电源继电器电路)

8:传感器

9:电池

9a、9b:旋转传感器

10a、10b:中央处理装置(cpu)

11a、11b:驱动电路

12a、12b:输入电路

13a、13b:电源电路

14:通信线

15:通知装置

21:转子

22:定子

23:输出轴

24:绕组

50:上框架

51:外壳

52:中间构件

53a、53b:信号用连接器

55a、55b:电源用连接器

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