(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スイッチング素子を内蔵したパワーモジュールと、
入力用コネクタ及び出力用コネクタが実装された入出力基板と、
前記パワーモジュールの出力電流を制御する制御装置が実装された制御基板と、
前記パワーモジュール、前記入出力基板及び前記制御基板を収納する筐体とを備え、
前記入出力基板と前記制御基板とが上下方向に対向するように実装されると共に、前記入出力基板の前記制御基板に対向する面のみに、前記入出力基板と前記制御基板との間の間隔の半分の距離よりも大きい高さを有するディスクリート部品が実装され、
前記筐体は、一方向に互いに離間して対向する装着部及び天井部と、前記装着部と前記天井部との間に位置する４つ以上の側壁部とを有し、前記４つ以上の側壁部の少なくとも１つが前記装着部に対して鋭角をなす角度で内側に傾斜する傾斜側壁部であり、
前記入出力基板及び前記制御基板は、前記一方向に所定の間隔をおいて互いに対向するように配置され、
前記パワーモジュールは、前記スイッチング素子を内蔵し、平面が方形状の封止体と、前記封止体の互いに反対側に位置する２つの辺のうちの一方の辺に沿って配置された複数の第１のリードと、前記封止体の前記２つの辺のうち他方の辺に沿って配置された複数の第２のリードとを有し、かつ前記入出力基板と前記制御基板との間の領域の外側に配置され、
前記第１のリードは、前記入出力基板に接続され、
前記第２のリードは、前記制御基板に接続され、
前記封止体は、前記傾斜側壁部に沿うようにして傾斜している電子制御ユニット。
【請求項２】
前記入出力基板は、前記制御基板の平面サイズよりも小さい平面サイズで形成され、
前記パワーモジュールは、前記入出力基板を横切るようにして配置されている請求項１に記載の電子制御ユニット。
【請求項３】
前記ディスクリート部品は、前記入出力基板と前記制御基板との間の間隔の半分の距離よりも大きい高さとなる方向が前記入出力基板の前記制御基板に対向する面が延びる方向に対して直交する前記上下方向となるように前記入出力基板の前記制御基板に対向する面に実装されている請求項１又は２に記載の電子制御ユニット。
【請求項４】
前記ディスクリート部品は、前記入出力基板と前記制御基板との間の間隔の半分の距離よりも大きい高さとなる方向が前記入出力基板の前記制御基板に対向する面が延びる方向に対して略平行となるように前記入出力基板の前記制御基板に対向する面に実装されている請求項１又は２に記載の電子制御ユニット。
【請求項５】
前記制御基板に、前記ディスクリート部品が入り込み可能な開口が形成されている請求項１乃至４のうち何れか一項に記載の電子制御ユニット。
【請求項６】
請求項１乃至５のうち何れか一項に記載の電子制御ユニットを備えている電動パワーステアリング装置。
【請求項７】
請求項６に記載の電動パワーステアリング装置が搭載されている車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子制御ユニット（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）、電動パワーステアリング装置及び車両に関し、特に、電動モータの駆動を制御す電子制御ユニット、それを用いた電動パワーステアリング装置及び電動パワーステアリング装置を搭載した車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載される電動パワーステアリング装置における電子制御ユニットは、電動モータの駆動を制御するものであり、スイッチング素子を搭載したパワーモジュールと、パワーモジュールの出力電流を制御する制御装置が実装された制御基板とを備えている。そして、パワーモジュールは、出力用コネクタを介して電動モータに電気的に接続され、制御基板は、車両のバッテリやトルクセンサなどに電気的に接続される。
【０００３】
ここで、電子制御ユニットと電動モータとは、車種に応じた車両搭載位置に柔軟に対応するため、小型化することが求められている。この要求に対応するために、特許文献１に示す電子制御ユニットと電動モータとを一体化した電動パワーステアリング装置が提案されている。
特許文献１の電動パワーステアリング装置における電子制御ユニットは、スイッチング素子等を搭載したパワーモジュールと、パワーモジュールの出力電流を制御する制御モジュールと、バッテリから電力が供給される電力端子台が設けられたＤＣ導体モジュールと、電動モータへ電力を供給するモータ端子台を設けたＡＣ導体モジュールとを備えている。
【０００４】
そして、金属製筐体上にパワーモジュールがねじ止めされ、更にＤＣ導体モジュール及びＡＣ導体モジュールがパワーモジュールの上方に配置されてそれぞれ金属製筐体にねじ止めされている。また、制御モジュールは、ＤＣ導体モジュール及びＡＣ導体モジュールの上方に配置されて金属製筐体にねじ止めされている。
ここで、パワーモジュール上には、スイッチング素子やシャント抵抗など、背丈の低い電子部品とされるディスクリート部品と、リレーやジャンパリードなど、背丈の高い電子部品とされるディスクリート部品が実装されている。一方、パワーモジュールと上下方向に対向して配置されるＤＣ導体モジュールのバスバの下面には、電解コンデンサやリレー、ノーマルフィルタなど、大型で背丈の高い電子部品とされるディスクリート部品が実装されている。そして、電子制御ユニットの高さ寸法を低くするために、パワーモジュール及びＤＣ導体モジュールは、前述した背丈の高いディスクリート部品同士がお互いに干渉しないように配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−３０４８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、この従来の特許文献１の電動パワーステアリング装置における電子制御ユニットにあっては、以下の問題点があった。
即ち、電子制御ユニットの高さ寸法を低くするために、互いに上下方向に対向するパワーモジュールとＤＣ導体モジュールを背丈の高いディスクリート部品同士が干渉しないように配置する必要があるため、パワーモジュールとＤＣ導体モジュールの実装位置に制限があった。
【０００７】
従って、本発明はこの従来の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、電解コンデンサ、コイルといった背丈の高い電子部品とされるディスクリート部品の配置を工夫することにより、互いに上下方向に対向する入出力基板及び制御基板の実装配置を制限することなく、電子制御ユニットの高さ寸法を低くすることができる電子制御ユニット、それを用いた電動パワーステアリング装置及び電動パワーステアリング装置を搭載した車両を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明のある形態に係る電子制御ユニットは、スイッチング素子を内蔵したパワーモジュールと、入力用コネクタ及び出力用コネクタが実装された入出力基板と、前記パワーモジュールの出力電流を制御する制御装置が実装された制御基板と、前記パワーモジュール、前記入出力基板及び前記制御基板を収納する筐体とを備え、前記入出力基板と前記制御基板とが上下方向に対向するように実装されると共に、前記入出力基板の前記制御基板に対向する面のみに、前記入出力基板と前記制御基板との間の間隔の半分の距離よりも大きい高さを有するディスクリート部品が実装され、前記筐体は、一方向に互いに離間して対向する装着部及び天井部と、前記装着部と前記天井部との間に位置する４つ以上の側壁部とを有し、前記４つ以上の側壁部の少なくとも１つが前記装着部に対して鋭角をなす角度で内側に傾斜する傾斜側壁部である。そして、前記入出力基板及び前記制御基板は、前記一方向に所定の間隔をおいて互いに対向するように配置され、前記パワーモジュールは、前記スイッチング素子を内蔵し、平面が方形状の封止体と、前記封止体の互いに反対側に位置する２つの辺のうちの一方の辺に沿って配置された複数の第１のリードと、前記封止体の前記２つの辺のうち他方の辺に沿って配置された複数の第２のリードとを有し、かつ前記入出力基板と前記制御基板との間の領域の外側に配置されている。そして、前記第１のリードは、前記入出力基板に接続され、前記第２のリードは、前記制御基板に接続され、前記封止体は、前記傾斜側壁部に沿うようにして傾斜している。
【０００９】
また、この電子制御ユニットにおいて、前記入出力基板は、前記制御基板の平面サイズよりも小さい平面サイズで形成され、前記パワーモジュールは、前記入出力基板を横切るようにして配置されていることが好ましい。
また、この電子制御ユニットにおいて、前記ディスクリート部品は、前記入出力基板と前記制御基板との間の間隔の半分の距離よりも大きい高さとなる方向が前記入出力基板の前記制御基板に対向する面が延びる方向に対して直交する前記上下方向となるように前記入出力基板の前記制御基板に対向する面に実装されていることが好ましい。
更に、この電子制御ユニットにおいて、前記ディスクリート部品は、前記入出力基板と前記制御基板との間の間隔の半分の距離よりも大きい高さとなる方向が前記入出力基板の前記制御基板に対向する面が延びる方向に対して略平行となるように前記入出力基板の前記制御基板に対向する面に実装されていてもよい。
【００１０】
また、この電子制御ユニットにおいて、前記制御基板に、前記ディスクリート部品が入り込み可能な開口が形成されていることが好ましい。
また、本発明のある態様に係る電動パワーステアリング装置は、上述のいずれかの電子制御ユニットを備えていることを特徴としている。
更に、本発明のある態様に係る車両は、上述の電動パワーステアリング装置を搭載したことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る電子制御ユニット、電動パワーステアリング装置及び車両によれば、背丈の高い電子部品とされるディスクリート部品、即ち入出力基板と制御基板との間の間隔の半分の距離よりも大きい高さを有するディスクリート部品を、上下方向に対向するように実装された入出力基板及び制御基板のうち、入出力基板の制御基板に対向する面のみに実装するようにしたので、互いに上下方向に対向する入出力基板及び制御基板の実装配置を制限することなく、電子制御ユニットの高さ寸法を低くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係るモータ制御装置としての電子制御ユニットが用いられる電動パワーステアリング装置の基本構造を示す図である。
【図２】図１に示す電動パワーステアリング装置のモータ制御装置の制御系を示すブロック図である。
【図３】モータ制御装置としての電子制御ユニットの内部構成を示す分解斜視図である。
【図４】電子制御ユニットの外観構成を示す斜視図である。
【図５】図４の矢印Ｌ１の方向から視た第１の側面図である。
【図６】図４の矢印Ｌ２の方向から視た第２の側面図である。
【図７】図３のパワーモジュールを抽出して示す斜視図である。
【図８】図７の矢印Ｌ３の方向から視た図である。
【図９】筐体の概略構成を模式的に示す断面図である。
【図１０】電子制御ユニットの入出力基板に電子部品（ディスクリート部品）を実装した状態の斜視図である。
【図１１】図１０の矢印Ｌ４の方向から視た正面図である。
【図１２】図１０の矢印Ｌ５の方向（矢印Ｌ２の方向と同一の方向）から視た第１の側面図である。
【図１３】図１０の矢印Ｌ６の方向（矢印Ｌ１の方向と同一の方向）から視た第２の側面図である。
【図１４】図１０の矢印Ｌ７の方向から視た底面図である。
【図１５】図１０に示す電子部品（ディスクリート部品）を実装した入出力基板と制御基板とを第１および第２のパワーモジュールで連結した状態の斜視図である。
【図１６】図１５の矢印Ｌ８の方向（矢印Ｌ４の方向と同一の方向）から視た正面図である。
【図１７】図１５の矢印Ｌ９の方向（矢印Ｌ５の方向と同一の方向）から視た第１の側面図である。
【図１８】図１５の矢印Ｌ１０の方向（矢印Ｌ６の方向と同一の方向）から視た第２の側面図である。
【図１９】図１５の矢印Ｌ１１の方向（矢印Ｌ７の方向と同一の方向）から視た底面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１には、本発明に係るモータ制御装置としての電子制御ユニットが用いられる電動パワーステアリング装置の基本構造が示されている。
図１に示す電動パワーステアリング装置は、自動車などの車両に搭載される。そして、この電動パワーステアリング装置において、ステアリングホイール１に運転者から作用される操舵力がステアリングシャフト２に伝達される。このステアリングシャフト２は、入力軸２ａと出力軸２ｂとを有する。入力軸２ａの一端はステアリングホイール１に連結され、他端は操舵トルクセンサ３を介して出力軸２ｂの一端に連結されている。
【００１４】
そして、出力軸２ｂに伝達された操舵力は、ユニバーサルジョイント４を介してロアシャフト５に伝達され、さらに、ユニバーサルジョイント６を介してピニオンシャフト７に伝達される。このピニオンシャフト７に伝達された操舵力はステアリングギヤ８を介してタイロッド９に伝達され、図示しない転舵輪を転舵させる。ここで、ステアリングギヤ８は、ピニオンシャフト７に連結されたピニオン８ａとこのピニオン８ａに噛合するラック８ｂとを有するラックアンドピニオン形式に構成され、ピニオン８ａに伝達された回転運動をラック８ｂで車幅方向の直進運動に変換している。
【００１５】
ステアリングシャフト２の出力軸２ｂには、操舵補助力を出力軸２ｂに伝達する操舵補助機構１０が連結されている。この操舵補助機構１０は、出力軸２ｂに連結した例えばウォームギヤ機構で構成される減速ギヤ１１と、この減速ギヤ１１に連結された操舵補助力を発生する例えば３相ブラシレスモータで構成される電動モータ１２とを備えている。
操舵トルクセンサ３は、ステアリングホイール１に付与されて入力軸２ａに伝達された操舵トルクを検出するものである。操舵トルクセンサ３は、例えば、操舵トルクを入力軸２ａ及び出力軸２ｂ間に介挿したトーションバー（図示せず）の振れ角変位に変換し、この振れ角変位を入力軸２ａ側に配置した入力側角度センサ（図示せず）と出力軸２ｂ側に配置した出力側角度センサ（図示せず）との角度差に変換して検出する。
【００１６】
また、電動モータ１２は、例えば３相ブラシレスモータで構成され、図２に示すように、ステータのスロットに、３相を構成するＡ相、Ｂ相、及びＣ相の各相モータ巻線Ｌａ、ＬｂおよびＬｃが巻相されている。各相モータ巻線Ｌａ、ＬｂおよびＬｃは、一端が互いに接続されてスター結線とされ、他端がモータ制御装置２０に接続されてモータ駆動電流Ｉａ、Ｉｂ及びＩｃが供給される。
【００１７】
電動モータ１２には、図２に示すように、モータの回転位置を検出する回転位置センサ１３ａが設けられ、この回転位置センサ１３ａからの検出値がモータ回転角検出回路１３に供給されてこのモータ回転角検出回路１３でモータ回転角θｍを検出するようになっている。
また、モータ制御装置２０には、直流電源としてのバッテリ２２から直流電流が入力される。
【００１８】
ここで、モータ制御装置２０は、図２に示すように、３相の電圧指令値Ｖ１＊、Ｖ２＊を演算する制御演算装置３１と、制御演算装置３１から出力される３相の電圧指令値Ｖ１＊およびＶ２＊が入力される第１および第２のモータ駆動回路３２Ａおよび３２Ｂと、第１および第２のモータ駆動回路３２Ａおよび３２Ｂと電動モータ１２の多相モータ巻線Ｌａ、ＬｂおよびＬｃとの間に介挿された第１および第２のモータ電流遮断回路３３Ａおよび３３Ｂとを備えている。
【００１９】
制御演算装置３１には、操舵トルクセンサ３で検出した操舵トルク、車速センサ２１で検出した車速、モータ回転角検出回路１３から出力されるモータ回転角θｍ、モータの角速度、及びモータの角加速度が入力される。また、制御演算装置３１には、電流検出回路３９Ａおよび３９Ｂから出力される、電動モータ１２の各相モータ巻線Ｌａ、ＬｂおよびＬｃに通電されるモータ駆動電流Ｉ１ａ〜Ｉ１ｃおよびＩ２ａ〜Ｉ２ｃが入力される。そして、制御演算装置３１は、操舵トルク、車速、モータ回転角θｍ、モータの角速度、及びモータの角加速度に基づいて第１および第２のモータ駆動回路３２Ａおよび３２Ｂに対する３相の電圧指令値Ｖ１＊およびＶ２＊を算出し、算出した３相の電圧指令値Ｖ１＊およびＶ２＊を第１および第２のモータ駆動回路３２Ａおよび３２Ｂの後述するゲート駆動回路４１Ａおよび４１Ｂに出力する。
【００２０】
また、制御演算装置３１には、後述する第１および第２のインバータ回路４２Ａおよび４２Ｂを構成するスイッチング素子としての電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）Ｑ１〜Ｑ６の上側アームのオープン故障および下側アームのショート故障と電動モータ１２の各相モータ巻線Ｌａ、ＬｂおよびＬｃのコイル部の断線異常とを検出する異常検出部３１ａが設けられている。この異常検出部３１ａでは、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）Ｑ１〜Ｑ６のオープン故障およびショート故障を検出しないときには、論理値“０”（正常）の異常検出信号ＳＡａおよびＳＡｂをモータ駆動回路３２Ａおよび３２Ｂのゲート駆動回路４１Ａおよび４１Ｂに対して出力し、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）Ｑ１〜Ｑ６のオープン故障およびショート故障を検出したときには、論理値“１”（異常）の 異常検出信号ＳＡａ又はＳＡｂを異常検出したモータ駆動回路３２Ａ又は３２Ｂのゲート駆動回路４１Ａ又は４１Ｂに対して出力するようになっている。
【００２１】
第１および第２のモータ駆動回路３２Ａおよび３２Ｂのそれぞれは、制御演算装置３１から出力される３相の電圧指令値Ｖ１＊およびＶ２＊が入力されてゲート信号を形成するとともに、異常時電流制御部を兼ねるゲート駆動回路４１Ａおよび４１Ｂと、これらゲート駆動回路４１Ａおよび４１Ｂから出力されるゲート信号が入力される第１および第２のインバータ回路４２Ａおよび４２Ｂとを備えている。
【００２２】
ここで、ゲート駆動回路４１Ａは、制御演算装置３１から入力される異常検出信号ＳＡａが論理値“０”（正常）のときには、モータ電流遮断回路３３Ａに対してハイレベルの３つのゲート信号を出力するとともに、電流遮断回路４４Ａに対してハイレベルのゲート信号を出力する。また、ゲート駆動回路４１Ａは、異常検出信号ＳＡａが論理値“１”（異常）のときには、モータ電流遮断回路３３Ａに対してローレベルの３つのゲート信号を同時に出力し、モータ駆動電流Ｉ１ａ〜Ｉ１ｃを遮断するとともに、電流遮断回路４４Ａに対してローレベルのゲート信号を出力し、バッテリ電流を遮断するようになっている。
【００２３】
同様に、ゲート駆動回路４１Ｂは、制御演算装置３１から入力される異常検出信号ＳＡａが論理値“０”（正常）のときには、モータ電流遮断回路３３Ｂに対してハイレベルの３つのゲート信号を出力するとともに、電流遮断回路４４Ｂに対してハイレベルのゲート信号を出力する。また、ゲート駆動回路４１Ｂは、異常検出信号ＳＡａが論理値“１”（異常）のときには、モータ電流遮断回路３３Ｂに対してローレベルの３つのゲート信号を同時に出力し、モータ駆動電流Ｉ２ａ〜Ｉ２ｃを遮断するとともに、電流遮断回路４４Ｂに対してローレベルのゲート信号を出力し、バッテリ電流を遮断するようになっている。
【００２４】
また、第１および第２のインバータ回路４２Ａおよび４２Ｂのそれぞれには、ノイズフィルタ４３および電源遮断回路４４Ａおよび４４Ｂを介してバッテリ２２のバッテリ電流が入力され、入力側に平滑用の電解コンデンサＣＡおよびＣＢが接続されている。
そして、これら第１および第２のインバータ回路４２Ａおよび４２Ｂのそれぞれは、６個のスイッチング素子としての電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）Ｑ１〜Ｑ６を有し、２つの電界効果トランジスタを直列に接続した３つのスイッチングアームＳＡａ、ＳＡｂおよびＳＡｃを並列に接続した構成を有する。そして、第１のインバータ回路４２Ａを構成する電界効果トランジスタＱ１〜Ｑ６にゲート駆動回路４１Ａから出力されるゲート信号が入力されることにより、各スイッチングアームＳＡａ、ＳＡｂおよびＳＡｃの電界効果トランジスタ間からＡ相のモータ駆動電流Ｉ１ａ、Ｂ相のモータ駆動電流Ｉ１ｂおよびＣ相のモータ駆動電流Ｉ１ｃがモータ電流遮断回路３３Ａを介して電動モータ１２の各相モータ巻線Ｌａ、ＬｂおよびＬｃに通電される。また、第２のインバータ回路４２Ｂを構成する電界効果トランジスタＱ１〜Ｑ６にゲート駆動回路４１Ｂから出力されるゲート信号が入力されることにより、各スイッチングアームＳＡａ、ＳＡｂおよびＳＡｃの電界効果トランジスタ間からＡ相のモータ駆動電流Ｉ２ａ、Ｂ相のモータ駆動電流Ｉ２ｂおよびＣ相のモータ駆動電流Ｉ２ｃがモータ電流遮断回路３３Ｂを介して電動モータ１２の各相モータ巻線Ｌａ、ＬｂおよびＬｃに通電される。
【００２５】
なお、モータ電流遮断回路３３Ａは、３つの電流遮断用の電界効果トランジスタＱＡ１〜ＱＡ３を備えて構成され、モータ電流遮断回路３３Ｂは、３つの電流遮断用の電界効果トランジスタＱＢ１〜ＱＢ３を備えて構成されている。
次に、モータ制御装置２０としての電子制御ユニット５０の構成について、図３乃至図９を用いて説明する。
【００２６】
図３乃至図９において、主に、電子制御ユニット５０は、第１及び第２のパワーモジュール６０Ａ，６０Ｂと、入出力基板７０と、制御基板８０と、これらを収納する筐体９０とを備えている。
第１のパワーモジュール６０Ａには、モータ電流遮断３３Ａ、複数のスイッチング素子からなる第１のインバータ回路４２Ａ、電源遮断回路４４Ａなどが搭載されている。第２のパワーモジュール６０Ｂには、主に、モータ電流遮断３３Ｂ、複数のスイッチング素子からなる第２のインバータ回路４２Ｂ、電源遮断回路４４Ｂなどが搭載されている。
【００２７】
入出力基板７０には、電源入力用コネクタ（入力用コネクタ）７１及び３相出力用コネクタ（出力用コネクタ）７２が実装され、さらに電解コンデンサＣＡ，ＣＢ、ノイズフィルタ４３を構成するコイル７３ａ及び７３ｂ、抵抗体、３端子レギュレータなどの電子部品（ディスクリート部品）７３も実装されている。電子部品７３の入出力基板７０への実装については後に詳細に説明する。
【００２８】
制御基板８０には、第１及び第２のパワーモジュール６０Ａ，６０Ｂの出力電流を制御する制御装置としての制御演算装置３１、ゲート駆動回路４１Ａを搭載したゲート駆動装置８２Ａ、ゲート駆動回路４１Ｂを搭載したゲート駆動装置８２Ｂなどが実装され、さらにコンデンサ、抵抗体、信号入力用コネクタ８１などの電子部品も実装されている。制御基板８０及び入出力基板７０は、例えば表裏面、若しくは表裏面及び内層に配線層が設けられた多層配線構造になっている。
【００２９】
筐体９０は、ケース９１及びカバー９２を主体に構成され、このケース９１及びカバー９２で形成される収納部に第１及び第２のパワーモジュール６０Ａ，６０Ｂ、入出力基板７０、制御基板８０などを収納している。ケース９１及びカバー９５は、導電性の金属材料、例えばアルミダイキャスト（ＡＤＣ）で形成されている。
ケース９１は、天井部９２と、この天井部９２の中央を囲むようにして天井部９２の縁に一体的に設けられた側壁部９３と、天井部９２とは反対側に設けられた開口部とを有する凹形状からなり、この開口部を覆うようにしてカバー９５が取り付けられるようになっている。ケース９１は、平面視したときの平面形状が方形状で形成され、４つの側壁部９３（９３ａ，９３ｂ，９９ｃ，９３ｄ）を有している。４つの側壁部９３ａ，９３ｂ，９３ｃ，９３ｄのうち、２つの側壁部９３ａ及び９３ｂの各々は第１の方向（左右方向）において互いに対向し、残りの２つの側壁部９３ｃ及び９３ｄの各々は第１の方向と直交する第２の方向（前後方向）において互いに対向している。
【００３０】
第１及び第２のパワーモジュール６０Ａ，６０Ｂの各々は、ケース９１の互いに対向する２つの側壁部９３ｃ，９３ｄに個別にその内側からネジ部材６５によってネジ止め固定されている。また、入出力基板７０は、ケース９１の天井部９２にその内側からネジ部材７５によってネジ止め固定されている。また、制御基板８０は、ケース９１の天井部９２にその内側からネジ部材８５によってネジ止め固定されている。また、カバー９５は、ケース９１の側壁部９３ａ，９３ｂ，９３ｃ，９３ｄにその外側からネジ部材９６によってネジ止め固定されている。入出力基板７０及び制御基板８０は、電子制御ユニット５０の厚さ方向、つまり上下方向に所定の間隔Ｄ（図９参照）を置いて互いに対向している。図３において、上を「上」とし、下を「下」とし、入出力基板７０が制御基板８０に対して上方に配置されている。
【００３１】
入出力基板７０の３相出力用コネクタ７２は、ケース９１の側壁部９３ａから外部に露出している（図４及び図５参照）。また、入出力基板７０の電源入力用コネクタ７１及び制御基板８０の信号入力用コネクタ８１は、ケース９１の側壁面９３ｂから外部に露出している（図６参照）。
そして、図７及び図８に示すように、第１及び第２のパワーモジュール６０Ａ，６０Ｂの各々は、封止体６１と、複数の第１のリード６３と、複数の第２のリード６４とを有している。この第１及び第２のパワーモジュール６０Ａ，６０Ｂの各々は、２方向リード配列型のパッケージ構造になっている。
【００３２】
封止体６１は、平面視したときの平面形状が方形状で形成され、本実施形態では例えば２つの長辺６１ａ，６１ｂ及び２つの短辺６１ｃ，６１ｄを有する長方形で形成されている。封止体６１は、例えば絶縁性樹脂若しくはセラミックスで形成されている。第１のパワーモジュール６０Ａの封止体６１は、主に、第１のインバータ回路４２Ａを構成するスイッチング素子などを封止している。第２のパワーモジュール６０Ｂの封止体６１は、主に、第２のインバータ回路４２Ｂを構成するスイッチング素子などを封止している。
【００３３】
複数の第１及び第２のリード６３，６４の各々は、詳細に図示していないが、封止体６１の内外に亘って延在し、封止体６１の内部に位置する内部リード部と封止体６１の外部に位置する外部リード部とを有している。
複数の第１のリード６３の各々は、封止体６１の外部に位置する外部リード部において、封止体６１の２つの長辺６１ａ，６１ｂのうちの一方の長辺６１ａに沿って配置されている。複数の第２のリード６４の各々は、封止体６１の外部に位置する外部リード部において、封止体６１の２つの長辺６１ａ，６１ｂのうちの他方の長辺６１ｂに沿って配置されている。
【００３４】
複数の第１及び第２のリード６３，６４の各々は、封止体６１の外部に位置する外部リード部において、複数段に折り曲げ成形されている。
数複の第１のリード６３の各々の外部リード部は、例えば３段に折り曲げ成形され、封止体６１の一方の長辺６１ａ側から突出する第１の部分６３ａと、この第１の部分６３ａから封止体６１の厚さ方向に折れ曲がる第２の部分６３ｂと、この第２の部分６３ｂから封止体６１の裏面側に折れ曲がる第３の部分６３ｃとを有している。
【００３５】
複数の第２のリード６４の各々の外部リード部は、例えば２段に折り曲げ成形され、封止体６１の他方の長辺６１ｂ側から突出する第１の部分６４ａと、この第１の部分６４ａから封止体６１の裏面側に傾斜するように折れ曲がる第２の部分６４ｂとを有している。
第１及び第２のパワーモジュール６０Ａ，６０Ｂにおいて、複数の第１のリード６３の各々は、入出力基板７０の配線に例えば半田付けされ、電気的にかつ機械的に接続されている。また、複数の第２のリード６４の各々は、制御基板８０の配線に例えば半田付けされ、電気的にかつ機械的に接続されている。
【００３６】
ここで、複数のリード６３においては、入出力基板７０の配線を介して、電源入力用コネクタ７１の端子に電気的に接続されるリード６３や、３相出力用コネクタ７２の端子に電気的に接続されるリード６３を含んでいる。また、複数のリード６４においては、制御基板８０の配線を介して、信号入力用コネクタ８１の端子に電気的に接続されるリード６４を含んでいる。
【００３７】
このように構成された電子制御ユニット５０は、電動モータ１２の出力軸１２ａとは反対側の端面に装着され、図示しないネジ部材によってネジ止め固定されている。電子制御ユニット５０を構成するカバー９５の下面には、図３乃至図６に示すように、複数のボス部９５ｂが突出形成されている。電子制御ユニット５０の電動モータ１２への装着に際し、これらボス部９５ｂが電動モータ１２に設けられた複数の第１取付フランジ部１２ｂ上に載置されるとともに、カバー９５の下面が出力軸１２ａとは反対側の端面に載置される。そして、第１取付フランジ部１２ｂとボス部９５ｂとを図示しないネジ部材によってネジ止め固定することにより、電子制御ユニット５０が電動モータ１２へ装着される。なお、電動モータ１２の出力軸１２ａ側には、他の部材への複数の第２取付フランジ部１２ｃが設けられている。
【００３８】
次に、電子制御ユニット５０の製造方法（組立方法）について、図３を用いて説明する。
まず、第１及び第２のパワーモジュール６０Ａ，６０Ｂ、入出力基板７０、制御基板８０、ケース９１及びカバー９５を準備する。入出力基板７０は、電源入力用コネクタ７１、３相出力用コネクタ７２、電解コンデンサＣＡ，ＣＢ、ノイズフィルタ４３を構成するコイル７３ａ及び７３ｂ、抵抗体、３端子レギュレータなどの電子部品（ディスクリート部品）７３が実装されている。制御基板８０には、第１及び第２のパワーモジュール６０Ａ，６０Ｂの出力電流を制御する制御装置（制御演算装置３１）やゲート駆動装置（ゲート駆動回路４１Ａ，４１Ｂ）などの電子部品が実装され、さらにコンデンサ、抵抗体、信号入力用コネクタ８１などの電子部品が実装されている。
【００３９】
次に、ケース９１の側壁部９３ｃ，９３ｄに、第１及び第２のパワーモジュール６０Ａ，６０Ｂを個別にその内側からネジ部材６５によってネジ止め固定する。
次に、入出力基板７０をケース９１の天井部９２にその内側からネジ部材７５によってネジ止め固定する。入出力基板７０には、複数のネジ用貫通孔７０ｃが形成されており、ネジ止め固定の際には、ネジ部材７５をネジ用貫通孔７０ｃに挿通させる。また、入出力基板７０をケース９１の天井部９２にネジ止め固定する際に、第１及び第２のパワーモジュール６０Ａ，６０Ｂの複数の第１のリード６３を入出力基板７０の配線に形成されているスルーホール（図示せず）に挿通させる。
【００４０】
次に、制御基板８０をケース９１の天井部９２にその内側からネジ部材８５によってネジ止め固定する。制御基板８０には、複数のネジ用貫通孔８０ａが形成されており、ネジ止め固定の際には、ネジ部材８５をネジ用貫通孔８０ａに挿通させる。また、制御基板８０をケース９１の天井部９２にネジ止め固定する際に、第１及び第２のパワーモジュール６０Ａ，６０Ｂの複数の第２のリード６４を制御基板８０の配線に形成されているスルーホール（図示せず）に挿通させる。
【００４１】
次に、第１及び第２のパワーモジュール６０Ａ，６０Ｂの複数の第１のリード６３を入出力基板７０の配線に形成されているスルーホールに半田によって電気的かつ機械的に接続すると同時に、第１及び第２のパワーモジュール６０Ａ，６０Ｂの複数の第２のリード６４を制御基板８０の配線に形成されているスルーホールに半田によって電気的かつ機械的に接続する。
【００４２】
次に、ケース９１の開口部を覆うようにしてカバー９５を取り付け、ケース９１の側壁部９３にカバー９５の外側からネジ部材９６によってネジ止め固定する。カバー９５には、複数のネジ用貫通孔９５ａが形成されており、ネジ止め固定の際には、ネジ部材９６をネジ用貫通孔９５ａに挿通させる。
これにより、本実施形態の電子制御ユニット５０がほぼ完成する。
【００４３】
この電子制御ユニット５０においては、図９に示すように、入出力基板７０及び制御基板８０は、電子制御ユニット５０の厚さ方向、即ち上下方向に所定の間隔Ｄを置いて互いに対向して配置されている。本実施形態において、入出力基板７０は制御基板８０よりもケース９１の天井部９２側に配置され、制御基板８０は入出力基板７０よりもカバー９５側、即ち下側に配置されている。
【００４４】
入出力基板７０は、制御基板８０の平面サイズより小さい平面サイズで形成されている。入出力基板７０は互いに対向する２つの辺７０ａ，７０ｂを有し、制御基板８０は互いに対向する２つの辺８０ａａ，８０ｂｂを有している。
入出力基板７０の一方の辺７０ａは、制御基板８０の一方の辺８０ａａと同一側に位置し、この一方の辺８０ａａよりも内側に位置している。入出力基板７０の他方の辺７０ｂは、制御基板８０の他方の辺８０ｂｂと同一側に位置し、この他方の辺８０ｂｂよりも内側に位置している。
【００４５】
第１のパワーモジュール６０Ａは、入出力基板７０及び制御基板８０の各々の一方の辺７０ａ，８０ａａ側に入出力基板７０の一方の辺７０ａを横切るようにして配置されている。第２のパワーモジュール６０Ｂは、入出力基板７０及び制御基板８０の各々の他方の辺７０ａ，８０ａａ側に入出力基板７０の他方の辺７０ｂを横切るようにして配置されている。
【００４６】
次に、入出力基板への電子部品（ディスクリート部品）の実装と、電子部品を実装した入出力基板と制御基板との関係を図１０乃至図１９を参照して説明する。
前述したように、入出力基板７０側に実装される電子部品７３は、電解コンデンサＣＡ，ＣＢ、ノイズフィルタ４３を構成するコイル７３ａ及び７３ｂ、抵抗体、３端子レギュレータなどのディスクリート部品である。このディスクリート部品のうち電解コンデンサＣＡ，ＣＢ、ノイズフィルタ４３を構成するコイル７３ａ及び７３ｂは背丈の高い電子部品７３である。つまり、図１１に示す、背丈の高い電子部品７３とされるコイル７３ａの高さＨ１、コイル７３ｂの高さＨ２、及び電解コンデンサＣＡ，ＣＢの高さＨ３は、入出力基板７０と制御基板との間の間隔Ｄ（図９及び図１７参照）の半分の距離２／Ｄよりも大きい。
【００４７】
そして、この背丈の高い電子部品７３とされるコイル７３ａ及び７３ｂ、及び電解コンデンサＣＡ，ＣＢといったディスクリート部品は入出力基板７０の制御基板８０に対向する面、即ち入出力基板７０の下面７０ｅのみに実装され、図１０乃至図１９に示すように、入出力基板７０の上面７０ｄや制御基板８０の上面８０ｂ及び下面８０ｃには実装されない。
【００４８】
このように、この背丈の高い電子部品７３とされるディスクリート部品を入出力基板７０の制御基板８０に対向する面、即ち入出力基板７０の下面７０ｅのみに実装することにより、互いに上下方向に対向する入出力基板７０及び制御基板８０の実装配置を制限することなく、電子制御ユニット５０の高さ寸法を低くすることができる。
つまり、背丈の高い電子部品７３とされるディスクリート部品を入出力基板７０の制御基板８０に対向する面（下面７０ｅ）に実装することにより、入出力基板７０と制御基板８０との間の空間を背丈の高い電子部品７３とされるディスクリート部品の実装に活用でき、電子制御ユニット５０の高さ寸法の低背化を実現できる。また、かかるディスクリート部品を、特許文献１のように、入出力基板７０の制御基板８０に対向する面（下面７０ｅ）と制御基板８０の入出力基板７０に対向する面（上面８０ｂ）とに振り分けるようにすると、電子制御ユニット５０の低背化は実現できるが、双方の基板７０、８０に設けられたディスクリート部品同士の接触を回避するために、入出力基板７０及び制御基板８０の実装配置が制限されてしまう不都合がある。
【００４９】
そして、背丈の高い電子部品７３とされるディスクリート部品は、その高さ方向が入出力基板７０の制御基板８０に対向する面（下面７０ｅ）が延びる方向に対して直交する上下方向となるように制御基板８０に対向する面（下面７０ｅ）に実装されている。
ここで、背丈の高い電子部品７３とされるディスクリート部品のうちコイル７３ａの高さＨ１は、図１７に示すように、入出力基板７０と制御基板との間の間隔Ｄよりも大きく、かつ、コイル７３ａはその高さ方向が上下方向となるように入出力基板７０の下面７０ｅに実装されている。このため、実装されたコイル７３ａの先端が制御基板８０に当接してしまうことになる。しかし、図１９に示すように、制御基板８０には、コイル７３ａが入り込み可能な開口（貫通孔）８３が形成されている。このため、実装されたコイル７３ａの先端は制御基板８０の開口８３を貫通して制御基板８０の下面８０ｃから突出することになる。
【００５０】
従って、背丈の高い電子部品７３とされるディスクリート部品の高さが入出力基板７０と制御基板８０との間の間隔Ｄよりも大きい場合には、制御基板８０にディスクリート部品が入り込み可能な開口（貫通孔）８３を形成しなければ、上下方向に対向する入出力基板７０と制御基板８０との間の間隔Ｄを大きくする必要がある。背丈の高い電子部品７３とされるディスクリート部品の高さが入出力基板７０と制御基板８０との間の間隔Ｄよりも大きい場合において、制御基板８０にそのディスクリート部品が入り込み可能な開口８３を形成することにより、入出力基板７０と制御基板８０との間の間隔Ｄを大きくすることなく、電子制御ユニット５０の高さ寸法を小さくすることができる。
【００５１】
なお、開口（貫通孔）８３は、図１９に示すように、コイル７３ｂの入り込みも可能となっている。図１７に示すように、コイル７３ｂの先端も制御基板８０の上面８０ｂに接触するため、開口（貫通孔）８３はコイル７３ｂの入り込みも可能としてある。
また、背丈の高い電子部品７３とされるディスクリート部品は、その高さ方向が入出力基板７０の制御基板８０に対向する面（下面７０ｅ）が延びる方向と略平行となるように、つまり当該ディスクリート部品を寝かせるようにして制御基板８０に対向する面（下面７０ｅ）に実装してもよい。背丈の高い電子部品７３とされるディスクリート部品を、寝かせるようにして制御基板８０に対向する面（下面７０ｅ）に実装することにより、上下方向に対向する入出力基板７０と制御基板８０との間隔Ｄをより小さくすることができ、電子制御ユニット５０の高さ寸法をより小さくすることができる。
【００５２】
以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明はこれに限定されずに種々の変更、改良を行うことができる。
例えば、制御基板８０は入出力基板７０よりもカバー９５側、即ち下側に配置されているが、制御基板８０を入出力基板７０の上側に配置するようにしてもよい。この場合、入出力基板７０の上面のみに背丈の高い電子部品７３とされるディスクリート部品を実装するようにする。
【符号の説明】
【００５３】
１…ステアリングホイール、２…ステアリングシャフト、２ａ…入力軸、２ｂ…出力軸、３…操舵トルクセンサ、４…ユニバーサルジョイント、５…ロアシャフト、６…ユニバーサルジョイント、７…ピニオンシャフト、８…ステアリングギヤ、８ａ…ピニオン、８ｂ…ラック、９…タイロッド、１０…操舵補助機構、１１…減速ギヤ、１２…電動モータ、１２ａ…出力軸、１２ｂ…第１取付フランジ部、１２ｃ…第２取付フランジ部、１３…モータ回転角検出回路、１３ａ…回転位置センサ、Ｌａ…Ａ相モータ巻線、Ｌｂ…Ｂ相モータ巻線、Ｌｃ…Ｃ相モータ巻線、２０…モータ制御装置、２１…車速センサ、２２…バッテリ、３１…制御演算装置、３２Ａ…第１のモータ駆動回路、３２Ｂ…第２のモータ駆動回路、３３Ａ…第１のモータ電流遮断回路、３３Ｂ…第２のモータ電流遮断回路、３９Ａ，３９Ｂ…電流検出回路、４１Ａ，４１Ｂ…ゲート駆動回路、４２Ａ，４２Ｂ…インバータ回路、４３…ノイズフィルタ、４４Ａ，４４Ｂ…電源遮断回路、５０…電子制御ユニット、６０Ａ…第１のパワーモジュール、６０Ｂ…第２のパワーモジュール、６１…封止体、６１ａ，６１ｂ…長辺、６１ｃ，６１ｄ…短辺、６３…第１のリード、６３ａ…第１の部分、６３ｂ…第２の部分、６３ｃ…第３の部分、６４…第２のリード、６４ａ…第１の部分、６４ｂ…第２の部分、６５…ネジ部材、７０…入出力基板７０、７０ｃ…ネジ用貫通孔、７０ｄ…入出力基板の上面、７０ｅ…入出力基板の下面、７１…電源入力用コネクタ（入力用コネクタ）、７２…３相出力用コネクタ（出力用コネクタ）、７３…電子部品（ディスクリート部品）７３ａ…コイル、７３ｂ…コイル、７５…ネジ部材、８０…制御基板、８０ａ…ネジ用貫通孔、８０ｂ…制御基板の上面、８０ｃ…制御基板の下面、８１…信号入力用コネクタ、８２Ａ…ゲート駆動装置、８２Ｂ…ゲート駆動装置、８３…開口、８５…ネジ部材、９０…筐体、９１…ケース、９２…天井部、９３ａ，９３ｂ，９３ｃ，９３ｄ…側壁部、９５…カバー、９５ａ…ネジ用貫通孔、９５ｂ…ボス部、９６…ネジ部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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