(57)【要約】パワーモジュール１００を構成するパワー回路部品の放熱性能を向上し、かつ発熱バランスを向上して部品個々の耐熱能力に対して効率良く放熱させるようにすることを目的とするものであり、ブリッジ回路を構成するパワースイッチング素子１０７、１０８と、モータリレー用スイッチング素子１０９とからなるパワー回路部品を導電部材１０２上に発熱バランスを維持して実装し、上記導電部材１０２を放熱用のヒートシンク３０に当接配置し、前記パワー回路部品とヒートシンク３０をモールド樹脂１０１にて一体成形した。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブリッジ回路を構成する複数個のパワースイッチング素子と、上記パワースイッチング素子のそれぞれからモータに供給されるモータ電流をオン・オフ制御するモータリレー用スイッチング素子と、からなるパワー回路部品を導電部材上に実装し、前記パワー回路部品と前記導電部材とをモールド樹脂にて一体成形し、ヒートシンク上に当接配置したことを特徴とする電動式パワーステアリング用パワーモジュール。
【請求項２】
前記モータリレー用スイッチング素子のオン抵抗は、前記ブリッジ回路を構成するパワースイッチング素子のオン抵抗より小さいことを特徴とする請求項１に記載の電動式パワーステアリング用パワーモジュール。
【請求項３】
前記モータリレー用スイッチング素子のチップサイズは、前記ブリッジ回路を構成するパワースイッチング素子のチップサイズより大きいことを特徴とする請求項１に記載の電動式パワーステアリング用パワーモジュール。
【請求項４】
前記モータリレー用スイッチング素子が実装された導電部材の熱容量は、前記ブリッジ回路を構成するパワースイッチング素子が実装された導電部材の熱容量より大きいことを特徴とする請求項１に記載の電動式パワーステアリング用パワーモジュール。
【請求項５】
前記パワーモジュールに少なくとも１個の電流検出用シャント抵抗を実装したことを特徴とする請求項１に記載の電動式パワーステアリング用パワーモジュール。
【請求項６】
前記パワーモジュールに少なくとも１個のノイズ除去用スナバコンデンサを実装したことを特徴とする請求項１に記載の電動式パワーステアリング用パワーモジュール。
【請求項７】
前記パワーモジュールとヒートシンクの間に高熱伝導材を介してヒートシンク上に当接配置したことを特徴とする請求項１に記載の電動式パワーステアリング用パワーモジュール。
【請求項８】
前記パワーモジュールの導電部材１０２の片面側は露出しており、当該露出面と前記ヒートシンクとの間に高熱伝導材を介してヒートシンク上に当接配置したことを特徴とする請求項７に記載の電動式パワーステアリング用パワーモジュール。
【請求項９】
多相分を纏めて同一パッケージに樹脂封止したことを特徴とする請求項１に記載の電動式パワーステアリング用パワーモジュール。
【請求項１０】
電動モータとこの電動モータの駆動を制御する制御装置とを備え、請求項１〜９のいずれかに記載のパワーモジュールを構成するパワー回路部品をヒートシンク上に放熱効率が均等になるように配置したことを特徴とする電動式パワーステアリング駆動制御装置。
【請求項１１】
電動モータと制御装置はモータ軸と同軸上に配置され、前記制御装置はモータ軸前方に配置したことを特徴とする請求項１０に記載の電動式パワーステアリング駆動制御装置。
【請求項１２】
電動モータと制御装置はモータ軸と同軸上に配置され、前記制御装置はモータ軸後方に配置したことを特徴とする請求項１０に記載の電動式パワーステアリング駆動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
この発明は、例えば電動モータの回転力によって車両の操舵装置にアシスト力を付与する電動式パワーステアリング駆動制御装置に関し、特に電動モータを駆動制御する制御装置の放熱効率の向上ならびに小型化、低コスト化に資するパワーモジュールおよびこれを一体的に組み込んだ電動式パワーステアリング駆動制御装置に関するものである。【０００２】
従来、車両のハンドルに対して補助トルクを出力する電動モータと、この電動モータを駆動制御する制御装置とを備え、制御装置が電動モータに取り付けられている電動式パワーステアリング装置の駆動装置が知られており、また制御装置を構成する複数の半導体スイッチング素子を基板上に一体的にモジュール化することが行われてきている。（例えば、特許文献１、特許文献２を参照）【０００３】
特許文献１のモータ駆動装置は、複数のスイッチング素子を一体型パワーモジュールとして形成することにより、各種のモータ、例えばブラシ付きモータと三相ブラシレスモータの両方で共用できるようにしたものを提案している。【０００４】
また、特許文献２の電動式パワーステアリング装置は、電動モータの電力を制御する複数のスイッチング素子などの発熱部品を搭載するパワー基板と、マイコンなどの小電流部品を搭載する制御基板とを回路ケースを介して積層状態になるように組み付け、パワー基板を三相のブラシレスモータの反出力側のブラケットを兼ねるヒートシンクに密着して組み付けることにより、放射ノイズ、電力ロスの低減ならびに小型化を図ったものである。【０００５】
しかしながら、上記特許文献１ではパワー部からの発熱に対する放熱構造に対する考慮がなされておらず、パワーモジュールの発熱にムラが発生していた。
また、特許文献２のものは、制御装置をモータの背面に積層してその放熱性を改善しているが、積層構造のため大型化、高コスト化せざるを得ず、また熱的効率を改善するためのパワー素子の配置構成については何等言及されていない。【０００６】
更に、ブリッジ回路を構成する複数個のパワースイッチング素子とモータとの間にモータへの電力供給をオン・オフするモータリレー用スイッチング素子を挿入するものにあっては、モータリレー用スイッチング素子には各パワースイッチング素子の約２倍の電流が流れることになるため、それだけモータリレー用スイッチング素子の温度上昇が他のスイッチング素子より大きくなり、この分パワーモジュールの発熱にムラが発生していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第３９５７１７７号（特開２００４−６４９３４号公報）
【特許文献２】特開２００２−３４５２１１号公報）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、パワーモジュールを構成するパワー回路部品の放熱性能を向上し、かつ発熱バランスを向上して部品個々の耐熱能力に対して効率良く放熱せしめることで、小型・低コスト化、高出力化、ならびに高寿命化を可能とする電動パワーステアリング用パワーモジュールおよびこれを用いた電動式パワーステアリング駆動制御装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明になる電動パワーステアリング用パワーモジュールは、ブリッジ回路を構成する複数個のパワースイッチング素子と、上記パワースイッチング素子のそれぞれからモータに供給されるモータ電流をオン・オフ制御するモータリレー用スイッチング素子と、からなるパワー回路部品を導電部材上に発熱バランスを維持して実装し、上記導電部材を放熱用のヒートシンクに当接配置し、前記パワー回路部品とヒートシンクをモールド樹脂にて一体成形したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
この発明のパワーモジュールによれば、モジュールを構成するパワー回路部品の発熱が一様にバランスされるので、発熱ムラが発生することなくヒートシンクへの放熱が可能となる。
また、発熱体であるシャント抵抗やスナバコンデンサを内蔵することによりシャント抵抗やスナバコンデンサの発熱、放熱が前記半導体スイッチング素子と同様に効率良くかつバランスよく行われる。【００１１】
また、構成部品の放熱がバランス良く行われるため、部品間の温度上昇がバランスされ、個別部品に熱集中が起こることなく、発熱に対する性能低減が抑えられ電動パワーステアリング駆動装置としての駆動能力が向上する。この発明によれば、個々の部品に対する耐熱性能を限界までバランス良く使うことによって必要十分な部品選定が可能となり小型化、低コスト化が図れるものである。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態１における電動式パワーステアリング駆動制御装置の全体構成を示すブロック回路図である。
【図２】本発明の実施の形態１における電動式パワーステアリング駆動制御装置の断面図である。
【図３】図２のIII―III線断面図である。
【図４】パワー回路部品をヒートシンクと共にモールド樹脂にて一体成形したパワーモジュールの詳細構造を示す平面図である。
【図５】図４のパワーモジュールの拡大断面図である。
【図６】本発明の実施の形態３における、三相分を纏めて同一パッケージに樹脂封止したパワーモジュールの平面図である。
【図７】本発明の実施の形態４における電動式パワーステアリング駆動制御装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
実施の形態１.
以下、この発明の実施の形態を図に基づいて説明する。各図において、同一、または相当部材、部位については同一符号を付して説明する。
図１は、本発明の実施の形態1における電動式パワーステアリング駆動制御装置の全体構成を示すブロック回路図である。
【００１４】
この駆動制御装置は、車両のハンドルに対して補助トルクを出力する電動モータ１と、この電動モータ１の駆動を制御する制御装置２０と、電動モータ1の回転速度を減速させる減速装置１２と、電動モータ１を駆動するための電流を供給するバッテリ６０と、ハンドル(図示せず)の操舵トルクを検出するトルクセンサ６１とを備えている。また、この駆動制御装置には、バッテリ６０と制御装置２０とを電気的に接続したパワーコネクタ３２と、車両側から車両の走行速度信号等の車両信号が入力される車両側信号用コネクタ３３と、トルクセンサ６１と制御装置２０とを電気的に接続したトルクセンサ用コネクタ３４を備えている。また、上記電動モータ１は、３相ブラシレスモータであり、回転子４とＵ相、Ｖ相、Ｗ相からなる電機子巻線１０を備えた固定子５を備えている。
【００１５】
上記制御装置２０は、電動モータ１に流れるモータ電流ＩＭのリップル成分を吸収するための大容量のコンデンサ４１（２２００μＦ×３程度）と、高周波ノイズ等ＥＭＩ対策用スナバコンデンサ１１１と、モータ電流ＩＭを検出するためのシャント抵抗器１１０と、補助トルクの大きさ及び方向に応じてモータ電流ＩＭを切り替える３相ブリッジ回路を構成するパワースイッチング素子１０７、１０８と、上記ブリッジ回路を構成する複数個のパワースイッチング素子１０７、１０８からモータ１への各相電力供給ラインに挿入されたモータリレー用スイッチング素子１０９と、半導体スイッチング素子１０７、１０８のスイッチング動作時に発生する電磁ノイズが外部へ流出しラジオノイズになることを防止するコイル４０と、バッテリ６０からブリッジ回路に供給されるバッテリ電流を通電・遮断するスイッチ手段である電源リレー用半導体スイッチング素子２２を搭載したリレー回路２４を備えている。なお、少なくとも上記シャント抵抗器１１０、パワースイッチング素子１０７、１０８およびモータリレー用スイッチング素子１０９からなるパワー回路をパッケージにして、パワーモジュール１００を構成する。また、同様に、電源リレー用半導体スイッチング素子２２からなるリレー回路もリレーモジュール２４を構成する。
【００１６】
また、制御装置２０は、回転子４の回転位置を検出する回転位置センサであるレゾルバ２９と、シャント抵抗器１１０に接続され電動モータ１に流れる電流を検出する電流検出手段２８と、トルクセンサ６１からの操舵トルク信号に基づいて補助トルクを演算するとともに、電流検出手段２８で検出されたモータ電流及びレゾルバ２９で検出された電動モータ１の回転子の回転位置をフィードバックして補助トルクに相当する電流を演算するマイクロコンピュータ２６と、このマイクロコンピュータ２６からの指令によりパワースイッチング素子１０７、１０８の作動を制御する駆動信号を出力する駆動回路２７と、上記電流検出手段２８、マイクロコンピュータ２６及び駆動回路２７をそれぞれ搭載した制御基板２５を備えている。
【００１７】
上記マイクロコンピュータ２６は、さらにＡＤ変換器やＰＷＭタイマ回路等の他に、周知の自己診断機能を含み、システムが正常に動作しているか否かを常に自己診断しており、異常が発生するとモータ電流ＩＭを遮断するようになっている。マイクロコンピュータ２６には、トルクセンサ６１から操舵トルク情報、レゾルバ２９から電動モータ１の回転子の回転位置の情報がそれぞれ入力され、また車両側信号用コネクタ３３からは車両信号の一つとして走行速度信号が入力される。
【００１８】
また、マイクロコンピュータ２６には、モータ電流ＩＭがシャント抵抗器１１０により電流検出手段２８を通じてフィードバック入力される。マイクロコンピュータ２６では、これらの情報、信号から、パワーステアリングの回転方向指令、及び補助トルクに相当する電流制御量がそれぞれ生成され、それぞれの駆動信号が駆動回路２７に入力される。
【００１９】
駆動回路２７では、回転方向指令及び電流制御量が入力されると、ＰＷＭ駆動信号を生成し、パワースイッチング素子１０７、１０８に印加する。これにより、電動モータ１には、バッテリ６０からの電流が、パワーコネクタ３２、コイル４０及び半導体スイッチング素子１０７〜１０９を通じて流れ、所要方向に所要量の補助トルクが出力される。
また、上記モータリレー用スイッチング素子１０９は、正常動作時はＦＥＴをＯＮして電動モータ１に適正な制御電流を流し、異常時はＦＥＴをＯＦＦして電動モータ１への通電を阻止し、危険な電流が電動モータ１に流れないようにするフェールセーフ用のＦＥＴであり、異常かどうかの判定はマイクロコンピュータ２６で行われる。
【００２０】
このとき、マイクロコンピュータ２６には、シャント抵抗器１１０及び電流検出手段２８を通じて検出されたモータ電流がフィードバックされることにより、マイクロコンピュータ２６から駆動回路２７に送られるモータ電流指令と一致するよう制御される。また、モータ電流は、パワースイッチング素子１０７、１０８のＰＷＭ駆動時のスイッチング動作によりリップル成分を含むが、大容量のコンデンサ４１により平滑されて制御される。
【００２１】
次に、上述した電動式パワーステアリング駆動制御装置の構造について図２に基づいて説明する。
図２は電動式パワーステアリング駆動制御装置の断面図であり、電動モータ１と制御装置２０と減速装置１２とをモータ軸と同軸方向に配置し、電動モータ１と減速装置１２との間、すなわちモータ軸前方に制御装置２０を配置した例を示している。
図において符号１５０は電動式パワーステアリング駆動制御装置を示し、駆動モータ１は軸受３a、３bにより回転可能に支承された回転子軸２とこの回転子軸２の周りに装着された永久磁石６とからなる回転子４と、この回転子４の周囲に設けられた固定子５と、この固定子５を固定する鉄製のヨーク７とから構成されている。
【００２２】
電動モータの駆動を制御する制御装置２０は、パワーモジュール１００、電源リレー用半導体スイッチング素子２２を搭載するリレーモジュール２４（何れも図３参照）、前述のマイクロコンピュータ２６、駆動回路２７、電流検出手段２８等を装填した制御基板２５、軸受３b、レゾルバ２９、電磁ノイズを除去するためのコイル４０等が装着されたアルミダイキャスト製のヒートシンク３０、等から構成されている。
【００２３】
また減速装置１２はヒートシンク３０と接触する筐体であるギヤケース１３と、このギヤケース１３の内部に設けられ回転子軸２の回転を減速する手段であるウオームギヤ１４と、ウオームギヤ１４に歯合したウオームホイール１５を有している。ウオームギヤ１４の回転子軸側端部にはカップリング１６が固定されており、このカップリング１６と回転子軸側カップリング１７と連結することにより、電動モータ１からウオームギヤ１４にトルクが伝達されるようになっている。
【００２４】
発熱体である制御装置２０と電動モータ１のモータハウジング４９はネジ４５で固定されており、全周が熱的に結合されている。制御装置２０は後で説明するパワーモジュール１００とリレーモジュール２４がヒートシンク３０に対して熱的バランスを考慮した均等配置とされており、発熱による温度分布は均一化が図られている。また制御装置２０のヒートシンク３０はギアケース１３とネジ（図示せず）で固定され全周が熱的に結合されている。電動モータ１及び制御装置２０から発生した熱はギアケース１３へも効率よく放熱するためギアケース１３を含めて温度の均一化が図れる。
更に、ギアケース１３への放熱効果次第でヒートシンク３０の厚さを薄くしたり、質量を小さくすることができる。制御装置２０を電動モータ軸２の前方に配置することにより、発熱体である電動モータ１と制御装置２０の温度分布が軸方向にも均一化が図れ、電動パワーステアリング駆動装置として全体の温度分布の均一化が図れる。
【００２５】
図３は図２のIII―III線断面図であり、制御基板２５の内側（前方）に３相分のパワーモジュール１００が回転子軸２の周りに円形のヒートシンク３０上に３方向に略均等に配置されている。なお、リレーモジュール２４は回転子軸２の周りの残された空間に配置されている。
このように配置することにより、制御装置２０における主たる発熱体である３相分のパワーモジュール１００とリレーモジュール２４の発熱が、ヒートシンク３０へ均等に放熱され、パワーモジュール１００、リレーモジュール２４および制御装置２０の温度分布の均一化が図れる。
【００２６】
図４、図５は上記パワー回路部品を導電部材と共にモールド樹脂にて一体成形したパワーモジュール１００の詳細構造を示す図である。
先ず、導電部材であるベース電極１０２（１０２a〜１０２e）の上に、パワー回路部品、すなわち、パワースイッチング素子１０７、１０８およびモータリレー用スイッチング素子１０９からなるＦＥＴ、シャント抵抗１１０、スナバコンデンサ１１１が半田等で接合・配置されており、上記ＦＥＴの上面電極（図示せず）はジャンパ電極１１２によって他のＦＥＴまたはベース電極１０２と図示しない半田で接合されている。一方制御用端子１０６はＦＥＴのゲート電極やシャント抵抗１１０の信号取り出し用として、同様に図示しない半田で接合されている。
【００２７】
これらの構成部品はモールド樹脂１０１によって封止されており、電源端子１０５、ＧＮＤ端子１０４、モータ出力端子１０３、及び制御用端子１０６が外部に出ている。このようにして図１に示す上下アームＦＥＴ１０８、１０７、モータリレーＦＥＴ１０９、シャント抵抗１１０、スナバコンデンサ１１１からなるパワー回路部が導電部材であるベース電極１０２と共にパワーモジュールとして構成されている。なお、スナバコンデンサ１１１は使用条件によっては省略されることがある。
【００２８】
ここでベース電極１０２の片面側は、パワーモジュール１００の底面に露出しており、シリコーン樹脂製の高熱伝導材１１３を介してヒートシンク３０に熱的結合を行っている。
ここでは、図示してはいないが、パワーモジュール１００の底面側の樹脂の一部には突起が設けられており、ヒートシンク３０と露出したベース電極１０２は均一の隙間が形成される構成となっており、この均一の隙間にシリコーン樹脂は充填される。
これにより電子部品から発生する熱を効率的に外部へ放熱できるようになっている。無論、このシリコーン樹脂によって平面方向の温度分布もより均一化されることは言うまでもない。なお、高熱伝導材はシリコーン樹脂製に限定されるものではないことはもちろんである。
【００２９】
このようにモールド樹脂にて一体成形した構造と、片面露出の導電部材とヒートシンク間にシリコーン樹脂を介在する構成とすることで、発熱体である各電子部品と導電部材の熱がモールド樹脂およびシリコーン樹脂を介して、モールドモジュール１００内で均一化され、更に、底面から一様に外部に放熱することができる。また、構成部品の一部品だけ温度上昇が大きくなることを避けられるため使用効率の向上（性能向上）が図れ、その結果必要十分な部品選定が可能となると共に小型化、低コスト化を図ることができる。
【００３０】
加えて本実施の形態では、前述したように、制御装置２０を伝導モータ軸２の前方に配置することと、３相分のパワモジュール１００とリレーモジュール２４をヒートシンク３０へ均等配置することで、電動式パワーステアリング駆動制御装置全体をきわめて効率よく放熱することができる。
なお、本実施の形態では、導電部材を片面露出させたが、温度的に余裕がある場合は、パワーモジュールをモールド樹脂にて全体を覆っても良い。
【００３１】
実施の形態２．
実施の形態２は実施の形態１の放熱効率の更なる改善を図ったものであり、図１の回路を利用して詳しく説明する。
図１において、先ず、制御装置２０による電動モータ１のＰＷＭ駆動の動作を説明する。今、三相ブリッジ回路の上側アームＦＥＴ１０８がオンの場合は、バッテリ６０の電源端子→上側アームＦＥＴ１０８→モータリレー用ＦＥＴ１０９→電動モータ１→他相アームへ、
また、下側アームＦＥＴ１０７がオンの場合は、ＧＮＤ電極→シャント抵抗１１０→下側ＦＥＴ１０７→モータリレーＦＥＴ１０９→電動モータ１→他相アームへ、
のルートでモータ電流が流れ、１周期あたりに各ＦＥＴに流れる時間は、リレーＦＥＴ１０９は上下側アームＦＥＴ１０８、１０７の２倍である（リレーＦＥＴ１０９に対して上下側アーム１０８、１０７は１／２の時間）。各ＦＥＴのオン抵抗が同じ場合、電力損失比は、
アームＦＥＴ１０７、１０８：リレーＦＥＴ１０９＝１：２
となる。従って各ＦＥＴの放熱効率が同じ場合、温度上昇はリレーＦＥＴ１０９がアームの２倍となる。
【００３２】
この問題を解決するためにリレー用ＦＥＴ１０９のオン抵抗をアーム用ＦＥＴ１０７、１０８より小さく設定し、熱バランスを考慮して略１／２にするのが望ましい。
また、発熱量の大きいモータリレー用ＦＥＴ１０９の温度上昇を低減するため、モータリレー用ＦＥＴ１０９のチップサイズを上下側アーム１０７、１０８のそれより大きく設定し、放熱効率を考慮して略２倍にするのが望ましい。
【００３３】
更に、発熱量の大きいモータリレー用ＦＥＴ１０９の温度上昇を低減するため、モータリレー用ＦＥＴ１０９の下側に位置するベース電極１０２cの面積を上下側アームのベー
ス電極１０２b、１０２dより大きく設定し放熱効率向上を図っている。なお、ベース電極は発熱体でもあるが、ヒートシンクの役割を一部兼ねていることは言うまでもない。面積を大きくすることで、ヒートシンクへの放熱性を高めると共に、当該ＦＥＴ近辺の熱容量を大きくでき、過渡的な温度上昇も抑制することができる。
なお、熱容量を大きくする手段として、ベース電極の面積以外にも、厚みを厚くしたり、ＦＥＴ近傍のベース電極上に別部材の銅板等を半田付けする等の手法がある。
【００３４】
また、シャント抵抗１１０はモータ電流を検出するため上下アームまたはモータラインに挿入されるが、本例では下側アームに挿入している。通常シャント抵抗は１ｍΩ程度の抵抗値を使うが、上下アーム用ＦＥＴと同様、通電による電力損失が発熱となり効率よく放熱する必要がある。図１はこのシャント抵抗１１０もパワーモジュール１００に内蔵し樹脂１０１で一体化している。前述のＦＥＴ同様、温度分布の均一化が図れ、かつ効率的に放熱することが可能となる。
【００３５】
インバータ回路は、通常ＰＷＭ方式でモータを駆動するが、ＦＥＴのスイッチング損失を低減するため、できるだけ高速でスイッチングすることが要求される。このとき上下アーム１０８、１０７と電源間に高周波電流が流れラジオノイズ等ＥＭＩの原因となる。対策としては上下アーム１０８、１０７に並列に高周波特性のよいスナバコンデンサ１１１（例えばセラミックコンデンサ）を挿入し、高周波電流を上下アーム１０８、１０７とスナバコンデンサ１１１間で循環させて外部への影響を低減する策が取られる。この場合、上下アーム１０８、１０７とスナバコンデンサ１１１間の物理的距離は小さいことが望ましい。
【００３６】
本例ではスナバコンデンサ１１１をパワーモジュール１００に内蔵したため効率的に高周波電流をモジュール内で循環させることができる。これは言い換えると多くの高周波電流がスナバコンデンサ１１１に流れることを意味しており、スナバコンデンサ１１１自体の発熱も大きく、放熱にも配慮しなければならない。前述のシャント抵抗１１０同様、ベース電極１０２d、１０２eに装着されたスナバコンデンサ１１１は、シャント抵抗１１０と同様の理由で温度分布の均一化が図れ、かつ効率的に放熱することができるので、ＥＭＩ性能向上と放熱性能向上の２つの利点を兼ね備えている。
【００３７】
実施の形態３.
上記実施の形態１では、ブリッジアームの一相分を１個のパワーモジュールとした例を示したが、三相分を纏めて同一パッケージに樹脂封止してもよい。図６はこの場合のパワーモジュールを示している。図中、図４と同一符号は同一又は相当部分を表している。
電動パワーステアリング装置では、三相ブラシレスモータを使う場合が多く、アーム三相分を１個のパワーモジュール２００として封止すれば、実施の形態１、２と同様に、内部温度分布の均一化が図れ、アーム三相分全体として、より放熱効率の改善が期待される。また、アーム三相分を１個のパワーモジュールとして封止すれば、制御装置２０の更なる小型化が図れることは言うまでもない。
【００３８】
実施の形態４.
図７は制御装置２０をモータ軸２と同軸方向で電動モータ１の後方に配置した例を示す。
発熱体である電動モータ１と制御装置２０のヒートシンク３０はネジ（図示せず）で固定されており、全周が熱的に結合されている。ここで制御装置２０は電動モータ１の後方（反出力側）に配置されている。制御装置２０は実施の形態１〜３で示したように、パワーモジュール１００とリレーモジュール２４がヒートシンク３０に対して均等配置されており、発熱による温度分布は均一化が図られている。
また、制御装置２０のヒートシンク３０は電動モータ１のモータハウジング４９に熱的に結合されている。
【００３９】
更に、電動モータ１のモータハウジング４９はギアケース１３とネジ止めされており全周が熱的に結合されている。電動モータ１及び制御装置２０から発生した熱はギアケース１３へも効率よく放熱するためギアケース１３を含めて温度の均一化が図れる。
また、モータハウジング４９はモータ全周が空気に晒されており、空気との高い熱伝達特性が期待でき、モータの発熱だけでなく、制御装置２０の発熱はヒートシンク３０を介してモータハウジング４９から放熱される。
【００４０】
このように、制御装置２０を電動モータ１と同軸に後方配置することにより、電動モータ１と制御装置２０の温度分布の均一化が図れ、電動パワーステアリング駆動装置として全体の温度分布の均一化を図ることができる。
なお、上記の実施の形態は、主にパワーモジュール１００について述べてきたが、リレーモジュール２４についても同様の熱的設計、構成とすることができる。
【符号の説明】
【００４１】
１    伝導モータ、  １２    減速装置、  ２０    制御装置、
２４    リレーモジュール、  ３０    ヒートシンク、
１００    パワーモジュール、  １０１    モールド樹脂、
１０７、１０８    パワースイッチング素子、
１０９    モータリレー用スイッチング素子、
１１０    シャント抵抗、  １１１    スナバコンデンサ、
１１３    高熱伝導材。
【図１】
2012060123.tif 000003
【図２】
2012060123.tif 000004
【図３】
2012060123.tif 000005
【図４】
2012060123.tif 000006
【図５】
2012060123.tif 000007
【図６】
2012060123.tif 000008
【図７】
2012060123.tif 000009
【国際調査報告】
2012060123.tif 000010
2012060123.tif 000011
2012060123.tif 000012
2012060123.tif 000013