特開 2023-136945 モータ制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023136945

(43)【公開日】2023-09-29

(54)【発明の名称】モータ制御装置

(51)【国際特許分類】

   H02M 7/48 20070101AFI20230922BHJP

   H02K 11/30 20160101ALI20230922BHJP

   H02P 25/16 20060101ALI20230922BHJP

   B62D 5/04 20060101ALI20230922BHJP

【ＦＩ】

H02M7/48 Z

H02K11/30

H02P25/16

B62D5/04

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022042898

(22)【出願日】2022-03-17

(71)【出願人】

【識別番号】510123839

【氏名又は名称】ニデックモビリティ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100155712

【弁理士】

【氏名又は名称】村上 尚

(72)【発明者】

【氏名】嶋野 雅之

(72)【発明者】

【氏名】星野 宏樹

(72)【発明者】

【氏名】砥川 真一

【テーマコード（参考）】

3D333

5H505

5H611

5H770

【Ｆターム（参考）】

3D333CB02

3D333CC43

3D333CD07

3D333CD31

3D333CD60

3D333CE05

5H505AA16

5H505BB03

5H505BB05

5H505CC02

5H505DD08

5H505EE49

5H505HA09

5H505HB01

5H505JJ03

5H505JJ26

5H505KK05

5H505LL41

5H505PP02

5H611AA09

5H611BB01

5H611BB06

5H611TT01

5H611UA04

5H770AA21

5H770BA01

5H770CA06

5H770DA03

5H770EA01

5H770HA02Y

5H770HA07Z

5H770PA21

5H770PA24

5H770QA01

5H770QA27

(57)【要約】

【課題】配線効率を向上させながら信号端子用の貫通孔群の配置スペースを確保可能なモータ制御装置を提供する。
【解決手段】モータ制御装置であるＥＣＵ（１）は、制御基板（２０）と、複数の電源端子と複数の第１信号端子及び複数の第２信号端子と、を備えている。制御基板（２０）は、制御回路（２００）と、駆動回路（２１０）と、複数の電源端子と電気的に接続される第１貫通孔群（２１Ｇ）と、複数の第１信号端子と電気的に接続される第２貫通孔群（２２Ｇ）と、複数の第２信号端子と電気的に接続される第３貫通孔群（２３Ｇ）と、を有している。第１貫通孔群（２１Ｇ）は、第２方向における第２貫通孔群（２２Ｇ）と第３貫通孔群（２３Ｇ）との間に配置される。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

モータを駆動するための制御基板と、
前記制御基板に電力を供給するための複数の電源端子と、
前記制御基板に前記モータの駆動を制御する制御信号を供給するための複数の第１信号端子及び複数の第２信号端子と、
を備え、
前記制御基板は、
前記第１信号端子及び前記第２信号端子から入力される前記制御信号に基づいて、前記モータを制御するための駆動信号を出力する制御回路と、
前記制御回路から出力される前記駆動信号に基づいて、前記モータに前記電源端子を介して電力を供給する駆動回路と、
前記制御基板の第１方向の端部側に配置され、前記複数の電源端子が挿通されることにより、前記複数の電源端子と電気的に接続される第１貫通孔群と、
前記制御基板の第１方向の端部側に配置され、複数の前記第１信号端子が挿通されることにより、前記複数の第１信号端子と電気的に接続される第２貫通孔群と、
前記制御基板の第１方向の端部側に配置され、前記複数の第２信号端子が挿通されることにより、前記複数の第２信号端子と電気的に接続される第３貫通孔群と、
を有し、
前記第１貫通孔群は、前記第１方向と交わる第２方向における前記第２貫通孔群と前記第３貫通孔群との間に配置され、
前記制御回路と前記第３貫通孔群とを接続する第１配線パターンが、前記第１貫通孔群よりも前記制御基板の前記第１方向外側を通るように配置されることを特徴とするモータ制御装置。

【請求項2】

前記駆動回路及び前記制御回路は、前記第２方向に沿って並んで配置され、
前記第１貫通孔群は、前記駆動回路の前記第１方向側に配置され、
前記第２貫通孔群は、前記制御回路の前記第１方向側に配置され、
前記第３貫通孔群は、前記駆動回路の前記第１方向側に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のモータ制御装置。

【請求項3】

前記制御基板は、
前記制御回路と前記第２貫通孔群とを接続する第２配線パターンは、前記第１配線パターンよりも短いことを特徴とする請求項１または２に記載のモータ制御装置。

【請求項4】

前記第１配線パターンの周囲には、グランドに接続されたグランドガードが配置されていることを特徴とする請求項３に記載のモータ制御装置。

【請求項5】

複数のセンサを備え、
前記第２貫通孔群に接続される前記複数の第１信号端子は、前記複数のセンサからのセンサ信号を送信するための信号線に接続される信号端子を含むことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のモータ制御装置。

【請求項6】

前記第３貫通孔群に接続される前記複数の第２信号端子は、ＣＡＮ（Controller Area Network）通信に用いられる信号線に接続される信号端子を含むことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のモータ制御装置。

【請求項7】

前記第３貫通孔群に接続される前記複数の第２信号端子は、イグニッション信号を送信するための信号線に接続される信号端子を含むことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のモータ制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、モータの駆動を制御するためのモータ制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、モータ制御装置では、モータを駆動するための駆動回路と、駆動回路を制御するための制御回路とを１つの制御基板に配置したものがある。例えば、特許文献１には、制御回路及び駆動回路が実装された制御基板と、電源端子及び信号端子が収容されたコネクタとを備えたモータ制御装置について開示されている。

【0003】

特許文献１のモータ制御装置では、制御基板の長手方向の端部側に、信号端子が接続される信号端子用の貫通孔群と、電源端子が接続される電源端子用の貫通孔群とが形成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】国際公開公報第２０１４／１６２７３８号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ここで、図７に示すように、特許文献１のようなモータ制御装置１Ａの制御基板２０Ａにおいて、駆動回路２１０Ａに大電流を流すために、電源端子用の貫通孔群２１ＡＧを駆動回路２１０Ａの近くに配置して、電源端子用の貫通孔２１Ａと駆動回路２１０Ａとを幅の広い配線パターンＰ１Ａで接続することが考えられる。この場合、制御回路２００Ａと電源端子用の貫通孔２１Ａとの距離Ｌ１が長くなることで、配線効率が低下するという問題がある。

【0006】

一方、図８に示すように、特許文献１のようなモータ制御装置１Ｂの制御基板２０Ｂにおいて、電源端子用の貫通孔群２１ＢＧを制御回路２００Ｂに近い位置に配置して、電源端子用の貫通孔２１Ｂと駆動回路２１０Ｂとを配線パターンＰ１Ｂで接続した場合、制御回路２００Ｂと電源端子用の貫通孔２１Ｂとの距離Ｌ２が短くなることで、配線効率が向上する。しかしながら、信号端子用の貫通孔群２２ＢＧを配置するためのスペースが、図７の信号端子用の貫通孔群２２ＡＧよりも狭くなってしまうといった課題があった。

【0007】

本発明は、上述した課題を鑑みてなされたものであり、配線効率を向上させながら信号端子用の貫通孔群の配置スペースを十分確保可能なモータ制御装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るモータ制御装置は、モータを駆動するための制御基板と、前記制御基板に電力を供給するための複数の電源端子と、前記制御基板に前記モータの駆動を制御する制御信号を供給するための複数の第１信号端子及び複数の第２信号端子と、を備えている。

【0009】

前記制御基板は、前記第１信号端子及び前記第２信号端子から入力される前記制御信号に基づいて、前記モータを制御するための駆動信号を出力する制御回路と、前記制御回路から出力される前記駆動信号に基づいて、前記モータに前記電源端子を介して電力を供給する駆動回路と、前記制御基板の第１方向の端部側に配置され、前記複数の電源端子が挿通されることにより、前記複数の電源端子と電気的に接続される第１貫通孔群と、前記制御基板の第１方向の端部側に配置され、前記複数の第１信号端子が挿通されることにより、前記複数の第１信号端子と電気的に接続される第２貫通孔群と、前記制御基板の第１方向の端部側に配置され、前記複数の第２信号端子が挿通されることにより、前記複数の第２信号端子と電気的に接続される第３貫通孔群と、を有している。前記第１貫通孔群は、前記第１方向と交わる第２方向における前記第２貫通孔群と前記第３貫通孔群との間に配置される。前記制御回路と前記第３貫通孔群とを接続する第１配線パターンが、前記第１貫通孔群よりも前記制御基板の前記第１方向外側を通るように配置される。

【発明の効果】

【0010】

本発明の一態様によれば、配線効率を向上させながら信号端子用の貫通孔群の配置スペースを十分確保可能なモータ制御装置を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本開示の実施形態に係るＥＣＵを備えた電動パワーステアリングシステムの構成を示すブロック図である。

【図2】図１のＥＣＵの部品構成を示す分解斜視図である。

【図3】図２のＥＣＵの制御基板の平面図である。

【図4】図２のＥＣＵのコネクタの平面図である。

【図5】図３の制御基板の配線パターンを拡大した模式図である。

【図6】図３の制御基板の断面構造の一例を示す模式図である。

【図7】従来のモータ制御装置の制御基板の平面図の一例である。

【図8】従来のモータ制御装置の制御基板の平面図の別例である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明の一実施形態に係るモータ制御装置ついて、図１～図６を参照して説明する。本実施形態では、本発明のモータ制御装置を、電動パワーステアリングシステム１００のＥＣＵ（Electronic Control Unit）１に適用した場合について説明する。

【0013】

［電動パワーステアリングシステムの構成］
図１は、本実施形態に係るＥＣＵ１を備えた電動パワーステアリングシステム１００の構成を示すブロック図である。図１に示すように、電動パワーステアリングシステム１００は、ＥＣＵ１と、電源６０と、トルクセンサ７０と、モータ８０と、角度センサ９０とを備えている。

【0014】

電動パワーステアリングシステム１００は、ＥＣＵ１によりモータ８０の駆動を制御することで、モータ８０を回転させて得られた力を、図示しない減速機構を介して、ステアリングホイールに固定されたステアリングシャフトに加える。これにより、運転者の操舵をアシストするシステムである。なお、電動パワーステアリングシステム１００により、図示しない車両の車輪にかかる外力に起因するステアリングホイールの振動を抑制することもできる。

【0015】

ＥＣＵ１は、電源制御部２０１と、イグニッション（ＩＧＮ）電圧モニタ回路２０２と、ＣＡＮ（Controller Area Network）入出力回路２０３と、トルクセンサ入力回路２０４と、制御部２０５と、インバータ駆動部２０６と、電流センサ入力回路２０７と、角度センサ入出力回路２０８と、駆動回路２１０と、電流センサ２１１とを有している。

【0016】

ＥＣＵ１には、電源６０、トルクセンサ７０、ＣＡＮラインＣＬ、モータ８０、及び角度センサ９０等が電気的に接続されている。モータ８０は、例えば、３相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）の内部永久磁石（ＩＰＭ：Internal Permanent Magnet）同期モータである。

【0017】

内部永久磁石同期モータは、３相のステータコイルと、永久磁石が埋め込まれた回転子とを有して構成される。モータ８０の回転軸は、図示しないが、減速機構を介してステアリングシャフトに連結されている。モータ８０は、ＥＣＵ１と一体化されて構成される。

【0018】

電源制御部２０１には、電源端子５１を介して、電源６０から電力が供給される。また、電源制御部２０１には、第２信号端子５３を介して、イグニッション信号ＩＧＮが入力される。電源制御部２０１は、イグニッション信号ＩＧＮを受信することに基づいて起動し、電源６０から供給される直流電圧Ｖを所定の電圧に変換して、制御部２０５に駆動電源として供給する。

【0019】

ＩＧＮ電圧モニタ回路２０２は、第２信号端子５３を介して入力されたイグニッション電圧（ＩＧＮ電圧）に比例したイグニッション信号ＩＧＮを、制御部２０５が読み込める信号に変換し、且つ、フィルタリングによりノイズを除去する。ＩＧＮ電圧モニタ回路２０２は、変換した信号を制御部２０５に出力する。

【0020】

ＣＡＮ入出力回路２０３は、第２信号端子５３を介して、ＣＡＮラインＣＬに接続されている。ＣＡＮラインＣＬは、ＣＡＮ通信に用いられる信号線である。ＣＡＮ入出力回路２０３は、ＣＡＮラインＣＬを介して送信されたＣＡＮ信号を、制御部２０５が読み込み可能な電圧に変換すると共に、制御部２０５が出力する信号をＣＡＮ信号に変換する。

【0021】

ＣＡＮ入出力回路２０３には、ＣＡＮ信号として、例えば、図示しない車速センサにより検出された車速に応じた車速信号ｖが入力される。ＣＡＮ入出力回路２０３は、車速信号ｖを含むＣＡＮ信号を制御部２０５に出力する。

【0022】

トルクセンサ入力回路２０４には、ステアリングシャフトに設けられたトルクセンサ７０により検出された操舵トルクに応じたトルク信号Ｔｒが入力される。操舵トルクは、運転者のステアリングホイールの操作に基づいて、ステアリングシャフトに生じるトルクである。トルクセンサ入力回路２０４は、トルク信号Ｔｒをフィルタリングし、ノイズを除去した後、制御部２０５へ出力する。

【0023】

制御部２０５は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）からなる。制御部２０５は、トルクセンサ７０及び角度センサ９０等の検出結果に基づいて、インバータ駆動部２０６を制御する。インバータ駆動部２０６は、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号により、駆動回路２１０の駆動を制御する。

【0024】

駆動回路２１０は、周知のインバータ回路であって、直列に接続された一対の半導体スイッチング素子が、例えば３つ並列に接続された構成となっている。各半導体スイッチング素子は、例えばＭＯＳＦＥＴ（酸化金属半導体電界効果トランジスタ）である。各一対の半導体スイッチング素子は、出力端子４２を介してモータ８０のＵ相、Ｖ相、Ｗ相にそれぞれ接続されている。

【0025】

駆動回路２１０は、電源端子５１を介して電源６０に接続されていると共に、グランドに接地されている。電源６０は、後述する配線パターンＰ１及び配線パターンＰ２を介して、駆動回路２１０に直流電源を供給する。電源６０は、例えば、二次電池（バッテリー）である。

【0026】

駆動回路２１０において、低電位側に設けられた半導体スイッチング素子である下流の半導体スイッチング素子と、グランドとの間には、モータ８０のＵ相、Ｖ相、Ｗ相に対応するように電流検出器（図示省略）がそれぞれ設けられている。なお、図１では、説明の便宜上、３つの電流検出器を総称して、電流センサ２１１と記載している。

【0027】

電流センサ２１１は、モータ８０のＵ相に流れる電流値Ｉｕ、モータ８０のＶ相に流れる電流値Ｉｖ、モータ８０のＷ相に流れる電流値Ｉｗをそれぞれ検出する。電流センサ２１１は、検出した各電流値Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗに応じた各電流信号を電流センサ入力回路２０７へ出力する。

【0028】

電流センサ入力回路２０７は、電流センサ２１１からの電流信号を増幅すると共に、フィルタリングしてノイズを除去した後、各電流信号を制御部２０５へ出力する。

【0029】

角度センサ９０は、モータ８０に設けられ、モータ８０の回転軸の回転角を検出する。角度センサ９０は、第１信号端子５２を介して、検出した回転角に応じた角度信号θを角度センサ入出力回路２０８へ出力する。

【0030】

角度センサ入出力回路２０８は、角度センサ９０からの角度信号θを増幅すると共に、フィルタリングしてノイズを除去した後、制御部２０５へ出力する。また、角度センサ入出力回路２０８は、角度センサ９０に駆動電圧を供給する。

【0031】

制御部２０５は、トルク信号Ｔｒ、車速信号ｖ、及び角度信号θ等に基づいて、インバータ駆動部２０６を介して、駆動回路２１０を制御する。駆動回路２１０は、インバータ駆動部２０６からの駆動信号に基づいて、モータ８０の駆動を制御する。

【0032】

［ＥＣＵの部品構成］
図２は、本実施形態に係るＥＣＵ１の構成を示す分解斜視図である。図２に示すように、ＥＣＵ１は、カバー１０と、制御基板２０と、保持部材３０と、出力用コネクタ４０と、コネクタ５０とを備えている。なお、説明の便宜上、図２の矢印に示されるように、ＥＣＵ１の上下方向、前後方向、及び左右方向を定義する。なお、上下方向、前後方向、及び左右方向は、便宜上の呼称であって、ＥＣＵ１の使用される様態を定義するものではない。左右方向をＸ軸方向、前後方向をＹ軸方向、及び上下方向をＺ軸方向とそれぞれ言い換えが可能である。

【0033】

カバー１０は、制御基板２０の上方を覆うように配置され、制御基板２０を保持する部材である。制御基板２０は、モータ８０を駆動するための装置である。制御基板２０には、複数の第１貫通孔２１と、複数の第２貫通孔２２と、複数の第３貫通孔２３と、複数の第４貫通孔２４と、複数の第５貫通孔２５とが形成されている。

【0034】

複数の第１貫通孔２１、複数の第２貫通孔２２、及び複数の第３貫通孔２３は、制御基板２０の右端部側に配置されている。複数の第４貫通孔２４の各々は、制御基板２０の左前方側及び左後方側の角部と、制御基板２０の中央右側に配置されている。複数の第５貫通孔２５は、制御基板２０の前側に配置されている。

【0035】

制御基板２０は、複数の第４貫通孔２４にそれぞれネジ２６が挿通されることにより、保持部材３０に取り付けられる。制御基板２０の第１貫通孔２１に、コネクタ５０の電源端子５１が挿通されることで、制御基板２０と電源端子５１とが電気的に接続される。

【0036】

また、制御基板２０の第２貫通孔２２に、コネクタ５０の第１信号端子５２が挿通されることで、制御基板２０と第１信号端子５２とが電気的に接続される。また、制御基板２０の第３貫通孔２３に、コネクタ５０の第２信号端子５３が挿通されることで、制御基板２０と第２信号端子５３とが電気的に接続される。また、制御基板２０の複数の第５貫通孔２５に、出力用コネクタ４０の複数の出力端子４２が挿通されることで、制御基板２０と出力端子４２とが電気的に接続される。

【0037】

保持部材３０は、制御基板２０の下側に配置され、制御基板２０を保持する筐体である。保持部材３０は、ヒートシンク３１を有している。ヒートシンク３１は、制御基板２０の駆動回路２１０に対応した位置に配置され、制御基板２０等から発生する熱を吸収するための部材である。

【0038】

保持部材３０の下面右側には、コネクタ５０がネジ３３によって取り付けられる。保持部材３０の右端部側には、図示しないが、コネクタ５０の電源端子５１、第１信号端子５２、及び第２信号端子５３がそれぞれ挿通可能な複数の貫通孔が形成されている。

【0039】

また、保持部材３０の前面左側には、出力用コネクタ４０が配置されている。出力用コネクタ４０は、制御基板２０の駆動回路２１０における下流の半導体スイッチング素子と、モータ８０とを接続するための部材である。出力用コネクタ４０は、制御基板２０から出力された電力をモータ８０に供給するための、複数の出力端子４２を有する。複数の出力端子４２は、モータ８０の各相に対応する。

【0040】

出力用コネクタ４０には、複数、この場合２つのネジ４３を挿通するために、２つの貫通孔４１が設けられている。出力用コネクタ４０は、２つの貫通孔４１にそれぞれネジ４３を挿通することで、保持部材３０に取り付けられる。

【0041】

保持部材３０の下側には、コネクタ５０が配置されている。コネクタ５０は、第１コネクタ部５１Ａと、第２コネクタ部５２Ａと、第３コネクタ部５３Ａとを有している。第１コネクタ部５１Ａには、複数の電源端子５１が収容されている。第２コネクタ部５２Ａには、複数の第１信号端子５２が収容されている。第３コネクタ部５３Ａには、複数の第２信号端子５３が収容されている。

【0042】

［制御基板の構成］
図３は、ＥＣＵ１の制御基板２０の平面図である。図３に示すように、制御基板２０は、制御回路２００と、駆動回路２１０、配線パターンＳ１（第１配線パターン）と、配線パターンＳ２（第２配線パターン）と、配線パターンＰ１と、配線パターンＰ２とを備えている。図３において、左右方向を制御基板２０の長辺に沿った方向である長手方向と呼称する。また、前後方向を制御基板２０の短辺に沿った方向である短手方向と呼称する。なお、制御基板２０の長辺、短辺は、図３の関係に限らない。図３において左右方向を短辺、前後方向を長辺としてもよい。また、制御基板２０の四辺が同等の長さの正方形状であってもよい。

【0043】

制御基板２０は、矩形状の外形形状を有している。駆動回路２１０及び制御回路２００は、この順で、制御基板２０の短手方向（第２方向）に沿って並んで配置されている。即ち、制御基板２０において、制御回路２００は、駆動回路２１０の後側に配置されている。駆動回路２１０は、制御回路２００よりも、出力用コネクタ４０の出力端子４２と接続する第５貫通孔２５に近い位置に配置される。駆動回路２１０は、後述するように、モータ８０に供給するための大電力を扱うため、より出力端子４２に近い側に配置することにより、電力の損失を抑制することができる。

【0044】

制御回路２００は、第１信号端子５２及び第２信号端子５３から入力される制御信号に基づいて、駆動回路２１０の複数の半導体スイッチング素子を制御するための駆動信号を出力する。駆動回路２１０は、制御回路２００から出力される駆動信号に基づいて、モータ８０のＵ相、Ｖ相、Ｗ相に電力を供給する。

【0045】

制御基板２０の長手方向（第１方向）の一方の端部側（図３の右端部側）の領域には、第１貫通孔群２１Ｇと、第２貫通孔群２２Ｇと、第３貫通孔群２３Ｇとが形成されている。第１貫通孔群２１Ｇは、制御基板２０の短手方向において、第２貫通孔群２２Ｇと第３貫通孔群２３Ｇとの間に配置されている。

【0046】

具体的には、第１貫通孔群２１Ｇは、駆動回路２１０の右側近傍の領域において、制御回路２００との距離が、第３貫通孔群２３Ｇと制御回路２００との距離よりも近い位置に配置され、配線パターンＰ１を介して制御回路２００に接続されている。これにより、配線パターンＰ１の長さを短くして、配線効率の向上を図ることができると共に、電源端子５１から配線パターンＰ１を介して駆動回路２１０へ大電流を流すことができる。ここで、配線効率が良い状態とは、各配線パターンの長さが無駄に長くなったり、複数の配線パターンが交差したりする場合よりも、電流の経路の抵抗が小さく配線されている状態をいう。

【0047】

第２貫通孔群２２Ｇは、制御回路２００の右側近傍に配置され、配線パターンＳ２を介して制御回路２００と接続されている。第３貫通孔群２３Ｇは、駆動回路２１０の右側近傍に配置され、配線パターンＳ１を介して制御回路２００と接続されている。

【0048】

第１貫通孔群２１Ｇは、４つの第１貫通孔２１を有している。第１貫通孔２１には、４本の電源端子５１が挿通される。これにより、第１貫通孔群２１Ｇは、４本の電源端子５１と電気的に接続される。なお、第１貫通孔２１及び電源端子５１の数は、４つに限らず、適宜変更可能である。

【0049】

第２貫通孔群２２Ｇは、１５個の第２貫通孔２２を有している。第２貫通孔２２には、１５本の第１信号端子５２が挿通される。これにより、第２貫通孔群２２Ｇは、１５本の第１信号端子５２と電気的に接続される。なお、第２貫通孔２２及び第１信号端子５２の数は、１５個に限らず、適宜変更可能である。

【0050】

第３貫通孔群２３Ｇは、３つの第３貫通孔２３を有している。第３貫通孔２３には、３本の第２信号端子５３が挿通される。これにより、第３貫通孔群２３Ｇは、３本の第２信号端子５３と電気的に接続される。なお、第３貫通孔２３及び第２信号端子５３の数は、３つに限らず、適宜変更可能である。

【0051】

［コネクタの構成］
図４は、ＥＣＵ１のコネクタ５０の平面図である。図４に示すように、コネクタ５０は、第１コネクタ部５１Ａと、第２コネクタ部５２Ａと、第３コネクタ部５３Ａとを有し、これらのコネクタ部が一体化されて構成される。第１コネクタ部５１Ａは、図４の前後方向において、第２コネクタ部５２Ａと第３コネクタ部５３Ａとの間に配置されている。

【0052】

第１コネクタ部５１Ａには、複数の電源端子５１が収容されている。第２コネクタ部５２Ａには、複数の第１信号端子５２が収容されている。第３コネクタ部５３Ａには、複数の第２信号端子５３が収容されている。

【0053】

複数の電源端子５１を含む電源端子群５１Ｇは、制御基板２０の第１貫通孔群２１Ｇに対応して配置される。即ち、複数の電源端子５１は、それぞれ第１貫通孔２１に挿通される。制御基板２０には、電源端子５１を介して、電源６０からの電力が供給される。

【0054】

複数の第１信号端子５２を含む第１信号端子群５２Ｇは、制御基板２０の第２貫通孔群２２Ｇに対応して配置される。即ち、複数の第１信号端子５２は、それぞれ第２貫通孔２２に挿通される。制御基板２０の制御回路２００には、第１信号端子５２を介して、トルクセンサ７０からのトルク信号、及び角度センサ９０からの角度信号等が入力される。

【0055】

制御回路２００は、トルクセンサ７０からのトルク信号、及び角度センサ９０からの角度信号等を受信することに基づいて、モータ８０の駆動を制御するための駆動信号を生成する。このとき、制御回路２００に入力される信号に、ノイズが重畳することは、制御回路２００による制御の精度を低下させるおそれがある。

【0056】

そこで、本実施形態では、制御回路２００の右側近傍に、第２貫通孔群２２Ｇを配置することによって、制御回路２００と第２貫通孔群２２Ｇとの間で、ノイズが重畳することを抑制できるようにしている。

【0057】

複数の第２信号端子５３を含む第２信号端子群５３Ｇは、制御基板２０の第３貫通孔群２３Ｇに対応して配置される。即ち、複数の第２信号端子５３は、それぞれ第３貫通孔２３に挿通される。制御基板２０の制御回路２００には、第２信号端子５３を介して、ＣＡＮ通信に用いられるＣＡＮ信号、及びイグニッション信号等が入力される。

【0058】

ここで、ＣＡＮ信号の送信には差動信号が用いられるので、センサ信号と比較して、ノイズに対する耐性が強い。また、イグニッション信号は、センサ信号に比較して、許容されるノイズ強度が大きい。このため、第２貫通孔群２２Ｇに比べて制御回路２００から遠い位置に、第３貫通孔群２３Ｇを配置することができる。

【0059】

第２コネクタ部５２Ａには、ネジ３３を取り付けるためのネジ孔５２１が設けられている。また、第３コネクタ部５３Ａには、ネジ３３を取り付けるためのネジ孔５３１が設けられている。ネジ孔５２１及びネジ孔５３１にネジ３３を取り付けることにより、保持部材３０にコネクタ５０が固定される。

【0060】

［配線パターンの構成］
図５は、制御基板２０の配線パターンを拡大した模式図である。図５に示すように、制御基板２０には、第１貫通孔２１ａに接続された配線パターンＰ１と、第１貫通孔２１ｂに接続された配線パターンＰ２と、第３貫通孔２３に接続された配線パターンＳ１とが形成されている。

【0061】

配線パターンＰ１及び配線パターンＰ２は、電源端子５１を介して駆動回路２１０に電源６０からの電力を供給するためのものであり、配線パターンＳ１よりも幅が広く形成されている。これにより、電源６０から、配線パターンＰ１及び配線パターンＰ２を介して、駆動回路２１０へ大電流を流すことが可能である。

【0062】

配線パターンＳ１は、第２信号端子５３を介して信号を送信するためのものであり、第３貫通孔群２３Ｇと制御回路２００とを接続する。具体的には、配線パターンＳ１は、第１貫通孔群２１Ｇよりも、制御基板２０の長手方向の外側（図５の右端部側）を通って、制御回路２００に接続される。

【0063】

第３貫通孔２３ａ及び第３貫通孔２３ｂには、ＣＡＮ信号を差動信号により送信するための第２信号端子５３が挿通される。また、第３貫通孔２３ｃには、イグニッション信号ＩＧＮを送信するための第２信号端子５３が挿通される。

【0064】

配線パターンＳ１の長さは、制御回路２００と第２貫通孔群２２Ｇとを接続する配線パターンＳ２の長さ（図３参照）よりも長く形成されている。このため、配線パターンＳ１により送信される信号にノイズが重畳したり、他の配線パターンで送信している信号にノイズを重畳させたりする懸念がある。

【0065】

そこで、本実施形態では、配線パターンＳ１の周囲に、グランドに接続されたグランドガード２７が配置されている。これにより、配線パターンＳ１にて発生したノイズが他の配線パターンにより送信される信号に影響を与えたり、配線パターンＳ１の外部にて発生したノイズが配線パターンＳ１により送信される信号に影響を与えたりすることを抑制することが可能である。

【0066】

ここで、図５に示す配線パターンＰ１は、以下に示すように、積層された複数の配線層を経由して駆動回路２１０と接続されてもよい。図６は、制御基板２０の断面構造の一例を示す模式図である。図６に示すように、制御基板２０は、複数の絶縁層２０Ａ～２０Ｃを介して、複数の配線層Ｌ１～Ｌ４が積層された多層基板である。配線パターンＳ１は、第１配線層Ｌ１と、第２配線層Ｌ２と、第３配線層Ｌ３と、第４配線層Ｌ４のうち１つ以上の配線層を用いて形成される。

【0067】

第１配線層Ｌ１は、第１絶縁層２０Ａの上面に配置されている。第２配線層Ｌ２は、第２絶縁層２０Ｂの上面に配置されている。第３配線層Ｌ３は、第３絶縁層２０Ｃの上面に配置されている。第３絶縁層２０Ｃの下面には、第４配線層Ｌ４が配置されている。

【0068】

第１絶縁層２０Ａ、第２絶縁層２０Ｂ、及び第３絶縁層２０Ｃは、ガラスエポキシ、ポリイミド等を含む基材からなる。第１配線層Ｌ１の上面には、レジスト２０Ｄが配置されている。また、第４配線層Ｌ４の下面には、レジスト２０Ｅが配置されている。そして、制御基板２０には、第１貫通孔２３が形成されている。なお、上述した多層基板の構造の説明における上下方向は、制御基板２０の積層方向を上下方向とした場合の関係性を示すものであって、必ずしも図１等に示した上下方向とは一致しない。

【0069】

このような多層基板からなる制御基板２０に形成される種々の配線パターンは、複数の配線層Ｌ１～Ｌ４のうち１つの配線層で形成されてもよいし、２つ以上の配線層を用いて形成されていてもよい。例えば、電源端子５１が接続される第１貫通孔２１ａと駆動回路２１０とを接続する配線パターンＰ１は、複数の配線層Ｌ１～Ｌ４のうちの異なる２つの配線層を経由してもよい。

【0070】

なお、第１配線層Ｌ１、第２配線層Ｌ２、第３配線層Ｌ３、及び第４配線層Ｌ４の形状、サイズ、配置構造、及び配置個数は、配線パターンＰ１の配線の仕方に応じて、適宜変更可能である。

【0071】

［実施形態の効果］
以上説明した本実施形態におけるＥＣＵ１では、制御基板２０の長手方向の一端部側（図３の右端部側）に、第１貫通孔群２１Ｇ、第２貫通孔群２２Ｇ、及び第３貫通孔群２３Ｇを設け、第１貫通孔群２１Ｇを、制御基板２０の短手方向における第２貫通孔群２２Ｇと第３貫通孔群２３Ｇとの間に配置した。これにより、図３に示すように、制御回路２００と電源端子５１が接続される第１貫通孔群２１Ｇとの距離を近くすることで、配線効率を向上させることができる。

【0072】

また、第１信号端子５２に接続される第２貫通孔群２２Ｇと、第２信号端子５３に接続される第３貫通孔群２３Ｇとを、制御基板２０の短手方向において第１貫通孔群２１Ｇを挟むように２箇所に分けて配置した。これにより、制御基板２０の面積を拡大させることなく、第１信号端子５２に接続される第２貫通孔群２２Ｇ、及び第２信号端子５３に接続される第３貫通孔群２３Ｇの配置スペースを十分確保することができる。

【0073】

更に、配線パターンＳ１が、第１貫通孔群２１Ｇよりも制御基板２０の長手方向外側を通るように配置されているので、配線パターンＳ１と、配線パターンＰ１及び配線パターンＰ２とが交差しないようにでき、配線効率の向上を図ることができる。

【0074】

また、制御回路２００と第２貫通孔群２２Ｇとを接続する配線パターンＳ２の長さが、配線パターンＳ１の長さよりも短くなっている。これにより、第１信号端子５２から第２貫通孔群２２Ｇを介して制御回路２００へ送信されるセンサ信号に、ノイズが重畳することを抑制できる。従って、制御回路２００による制御の精度が低下することを抑制できる。

【0075】

〔その他の実施形態〕
上記した実施形態では、本発明のモータ制御装置を、電動パワーステアリングシステム１００のＥＣＵ１に適用した場合について説明したが、これに限らず、ステアリングホイールと車輪との間の動力伝達が分離されたステアバイワイヤシステムや自動運転システムにおけるモータ制御装置として、適用してもよい。

【0076】

また、上記した実施形態では、図３に示すように、長手方向である第１方向と、短手方向である第２方向とが垂直に交差するものとしたが、これに限らず、第１方向と第２方向とは互いに異なる方向であればよい。

【0077】

また、上記した実施形態では、モータ８０は、ＥＣＵ１と一体化されて構成されるものとしたが、これに限らず、モータ８０はＥＣＵ１と別体として設けられていてもよい。

【0078】

また、上記した実施形態では、モータ８０として、内部永久磁石同期モータを用いるものとしたが、これに限らず、例えばシンクロナスリラクタンスモータを用いてもよい。

【0079】

本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0080】

１ ＥＣＵ
２０ 制御基板
２１ 第１貫通孔
２１Ｇ 第１貫通孔群
２２ 第２貫通孔
２２Ｇ 第２貫通孔群
２３ 第３貫通孔
２３Ｇ 第３貫通孔群
５０ コネクタ
５１ 電源端子
５２ 第１信号端子
５３ 第２信号端子
８０ モータ
２００ 制御回路
２１０ 駆動回路
Ｓ１ 配線パターン
Ｓ２ 配線パターン

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】