(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の運転者による操舵トルクに基づきアシストトルクを発生する電動機と、前記電動機を制御する制御ユニットと、前記車両に搭載されたバッテリに接続され前記制御ユニットと前記電動機に電源を供給する電源用コネクタと、を備えた電動パワーステアリング装置であって、
前記電動機は、実質的の同一構成の第１の電機子巻線と第２の電機子巻線からなる２組の電機子巻線を備え、
前記制御ユニットは、前記第１の電機子巻線を独立に制御可能に構成された第１の制御ユニットと、前記第２の電機子巻線を独立に制御可能に構成された第２の制御ユニットからなる実質的に同一構成の２組の制御ユニットにより構成され、
前記第１の制御ユニットと前記第２の制御ユニットは、それぞれ、
電源を開閉可能に構成された電源リレーと、
前記電源リレーに接続されたフィルタと、
センサからの情報が入力される入力回路と、
前記電動機を駆動する駆動信号を発生する駆動回路と、
前記駆動信号により制御されるインバータ回路と、
前記入力回路に入力された前記情報に基づき前記電動機を制御するための指令信号を前記駆動回路へ出力するＣＰＵを備えた制御回路部と、を備え、
前記電源用コネクタは、単一のコネクタにより構成され、
前記電源用コネクタのターミナルのうち、少なくとも前記バッテリの正極側に接続される電源系統は、前記ターミナルの直近において２つのラインに分岐され、
前記分岐された２つのラインは、それぞれさらに２つのラインに再分岐され、
前記第１の制御ユニットにおける前記電源リレーと前記フィルタと前記インバータ回路は、前記電源リレーを前記電源系統の上流側にして、前記分岐された２つのラインのうちの一方のラインから再分岐された一方のラインに順次接続され、
前記分岐された２つのラインのうちの一方のラインから再分岐された他方のラインは、少なくとも前記第１の制御ユニットにおける電源系統をモニタする第１の検出回路に接続され、
前記第２の制御ユニットにおける前記電源リレーと前記フィルタと前記インバータ回路は、前記電源リレーを前記電源系統の上流側にして、前記分岐された２つのラインのうちの他方のラインから再分岐された一方のラインに順次接続され、
前記分岐された２つのラインのうちの他方のラインから再分岐された他方のラインは、少なくとも前記第２の制御ユニットにおける電源系統をモニタする第１の検出回路に接続され、
前記第１の制御ユニットにおける前記電源リレーと前記フィルタと、前記第２の制御ユニットにおける前記電源リレーと前記フィルタとは、実質的に同一の構成を備え、かつ前記電源用コネクタの前記ターミナルに対して実質的に対称的に配置され、
前記第１の制御ユニットにおける前記再分岐された２つのラインと、前記第２の制御ユニットにおける前記再分岐された２つのラインは、前記電源用コネクタの前記ターミナルに対して前記実質的に対称的に配置され、
前記第１の制御ユニットにおける前記第１の検出回路と、前記第２の制御ユニットにおける前記第１の検出回路は、実質的に同一の構成を備えている、
ことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項２】
前記電動機と前記制御ユニットは、同軸状に配置され、
前記電源用コネクタは、前記制御ユニットの軸方向の端部に配置され、
前記電源リレーと前記フィルタと前記第１の検出回路は、前記電源用コネクタに隣接して前記制御ユニットの前記軸方向の端部に配置され、
前記入力回路と前記駆動回路と前記インバータ回路と前記ＣＰＵを備えた制御回路部とのうちの少なくとも一つは、前記電源リレーと前記フィルタと前記第１の検出回路よりも電動機側で前記制御ユニットに配置されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項３】
前記制御ユニットの前記第１の検出回路は、少なくとも前記電源系統の過電流を検出する機能を備え、所定の値以上の電流が流れたとき前記ＣＰＵが異常であると判定するとともに、前記異常と判定された前記ＣＰＵが属する前記電源系統を遮断させるように構成されている、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項４】
前記制御ユニットにおける前記フィルタより前記電源系統の下流側の過電流または電源系統の地絡を検出する第２の検出回路を有し、
前記第２の検出回路が前記過電流または地絡を検出したときは、前記過電流または地絡が検出された電源系統における前記電源リレーを遮断させるように構成されている、
ことを特徴とする請求項１から３のうちのいずれか一項に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項５】
前記制御ユニットの前記第１の検出回路の近傍に前記電源リレーを駆動する第２の駆動回路を備え、
前記第１の検出回路は、少なくとも前記第２の駆動回路とそれより前記電源系統の下流側に流れる電流をモニタするように構成されている、
ことを特徴とする請求項３または４に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項６】
前記制御ユニットは、前記電源用コネクタに隣接して、前記電源リレーと前記第１の検出回路と前記フィルタを各組毎に内蔵するケースを備えている、
ことを特徴とする請求項２から５のうちのいずれか一項に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項７】
前記電源用コネクタのターミナルのうち、前記バッテリの負極側に接続されるターミナルは、その直近で２つに分岐され、
前記分岐された２つのラインは、それぞれさらに２つに再分岐され、
前記再分岐された２つのラインのうちの一方は、少なくとも前記第1の検出回路のグランドレベルの部位に接続されたグランドラインにより構成されている、
ことを特徴とする請求項１から６のうちのいずれか一項に記載の電動パワーステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電動機とこの電動機を制御する制御ユニットに冗長性を持たせるようにした電動パワーステアリング装置に関し、特に制御ユニットの電源ラインの近傍に冗長性を有するようにした電動パワーステアリング装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電動機により車両の運転者の操舵トルクを補助するアシストトルクを発生するようにした電動パワーステアリング装置において、実質的に同一構成の２組の電機子巻線を有する電動機を備え、その２組の電機子巻線をそれぞれ独立に駆動できるインバータ回路を制御ユニットに備えた電動パワーステアリング装置が存在する。このように構成された従来の電動パワーステアリング装置は、通常時には２組のインバータ回路を協働させて電動機を制御するが、２組のインバータ回路のうち一方のインバータ回路に異常が発生したときには、正常な他方のインバータ回路のみで電動機の駆動を継続させるように構成されている。【０００３】
又、従来、インバータ回路以外の制御ユニットの構成要素も２重系として冗長性を高め、故障に対する対応をより充実させるようにした電動パワーステアリング装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に開示された従来の電動パワーステアリング装置にあっては、電動機の電機子巻線が２組設けられるのみならず、車載バッテリの正極側に接続される＋Ｂ電源、入力回路、ＣＰＵ、出力回路等をそれぞれ備えた２組の制御ユニットが設けられ、それらのうちの一方に異常が発生したときは、正常である他方により電動機の駆動を継続することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３８３９３５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示された従来の電動パワーステアリング装置は、制御ユニットにおける＋Ｂ電源、入力回路、ＣＰＵ（central  processing  unit）、出力回路等がそれぞれ２組ずつ設けられており、２組のうちの一方に異常が発生すると正常である他方により電動機の制御を継続することができる。しかし、制御ユニットを２組備えて冗長性を持たせることは、車両への搭載性、コスト面等から不利なことが多く、従って、コストパフォーマンスと安全性の両方を考慮して冗長性を構成する必要があった。特に、コネクタは、その数が増加すればするほど、コネクタに嵌合するハーネスが増加するばかりでなく、コネクタターミナルから回路網への電気的接続に要する面積も、制御ユニットを１組しか持たない場合に対して２倍の面積が必要となる。さらにインバータ回路は大電流をスイッチングするため制御ユニットから放出するノイズに対する対策にもまだ改良の余地があった。【０００６】
この発明は、従来の電動パワーステアリング装置における前述のような課題を解決するためになされたもので、冗長性を有した上でコネクタ周辺の回路の簡略化、さらにはノイズ放出抑制をすることができる電動パワーステアリング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】
【０００７】
この発明による電動パワーステアリング装置は、
車両の運転者による操舵トルクに基づきアシストトルクを発生する電動機と、前記電動機を制御する制御ユニットと、前記車両に搭載されたバッテリに接続され前記制御ユニットと前記電動機に電源を供給する電源用コネクタと、を備えた電動パワーステアリング装置であって、
前記電動機は、実質的の同一構成の第１の電機子巻線と第２の電機子巻線からなる２組の電機子巻線を備え、
前記制御ユニットは、前記第１の電機子巻線を独立に制御可能に構成された第１の制御ユニットと、前記第２の電機子巻線を独立に制御可能に構成された第２の制御ユニットからなる実質的に同一構成の２組の制御ユニットにより構成され、
前記第１の制御ユニットと前記第２の制御ユニットは、それぞれ、
電源を開閉可能に構成された電源リレーと、
前記電源リレーに接続されたフィルタと、
センサからの情報が入力される入力回路と、
前記電動機を駆動する駆動信号を発生する駆動回路と、
前記駆動信号により制御されるインバータ回路と、
前記入力回路に入力された前記情報に基づき前記電動機を制御するための指令信号を前記駆動回路へ出力するＣＰＵを備えた制御回路部と、を備え、
前記電源用コネクタは、単一のコネクタにより構成され、
前記電源用コネクタのターミナルのうち、少なくとも前記バッテリの正極側に接続される電源系統は、前記ターミナルの直近において２つのラインに分岐され、
前記分岐された２つのラインは、それぞれさらに２つのラインに再分岐され、
前記第１の制御ユニットにおける前記電源リレーと前記フィルタと前記インバータ回路は、前記電源リレーを前記電源系統の上流側にして、前記分岐された２つのラインのうちの一方のラインから再分岐された一方のラインに順次接続され、
前記分岐された２つのラインのうちの一方のラインから再分岐された他方のラインは、少なくとも前記第１の制御ユニットにおける電源系統をモニタする第１の検出回路に接続され、
前記第２の制御ユニットにおける前記電源リレーと前記フィルタと前記インバータ回路は、前記電源リレーを前記電源系統の上流側にして、前記分岐された２つのラインのうちの他方のラインから再分岐された一方のラインに順次接続され、
前記分岐された２つのラインのうちの他方のラインから再分岐された他方のラインは、少なくとも前記第２の制御ユニットにおける電源系統をモニタする第１の検出回路に接続され、
前記第１の制御ユニットにおける前記電源リレーと前記フィルタと、前記第２の制御ユニットにおける前記電源リレーと前記フィルタとは、実質的に同一の構成を備え、かつ前記電源用コネクタの前記ターミナルに対して実質的に対称的に配置され、
前記第１の制御ユニットにおける前記再分岐された２つのラインと、前記第２の制御ユニットにおける前記再分岐された２つのラインは、前記電源用コネクタの前記ターミナルに対して前記実質的に対称的に配置され、
前記第１の制御ユニットにおける前記第１の検出回路と、前記第２の制御ユニットにおける前記第１の検出回路は、実質的に同一の構成を備えている、
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、異常発生時正常側に影響が及ぶことがないように異常発生した系統のみの電源を遮断し、正常側で制御を継続することができハンドル操作が正常時とほぼ同様に可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】この発明の実施の形態１による電動パワーステアリング装置の全体回路図である。
【図２】この発明の実施の形態１による電動パワーステアリング装置の断面図である。
【図３】この発明の実施の形態１による電動パワーステアリング装置の一部分の詳細回路図である。
【図４】この発明の実施の形態１による電動パワーステアリング装置の一部分の詳細構成を示す平面図である。
【図５】この発明の実施の形態２による電動パワーステアリング装置の一部分の詳細構成を示す平面図である。
【図６】この発明の実施の形態２による電動パワーステアリング装置における、ヒートシンクとカバーの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１による電動パワーステアリング装置について、図に基づいて説明する。図１は、この発明の実施の形態１による電動パワーステアリング装置の全体回路図である。図１において、車両の運転者の操舵トルクを補助するアシストトルクを発生する電動機２は、３相の第１の電機子巻線２ａと３相の第２の電機子巻線２ｂからなる２組の電機子巻線を備えている。第１の電機子巻線２ａと第２の電機子巻線２ｂは、実質的に同一構成とされているが、互いに電気角１２０度ずれて配置されている。
【００１１】
第１の制御ユニット１ａと第２の制御ユニット１ｂからなる２組の制御ユニットは、それぞれ同一の構成部材により構成されており、実質的に同一の構成である。第１の制御ユニット１ａは、独立して第１の電機子巻線２ａに電力を供給することができ、第２の制御ユニット１ｂは、独立して第２の電機子巻線２ｂに電力を供給することができる。なお、図中の○印は、第１の制御ユニット１ａおよび第２の制御ユニット１ｂにおける接続端子を示している。
【００１２】
先ず、２組の制御ユニットのうち、第１の制御ユニット１ａについて説明する。第１の制御ユニット１ａは、第１のＣＰＵ１０ａを搭載した第１の制御回路部４ａと、電動機２の第１の電機子巻線２ａに電流を供給する第１のインバータ回路３ａと、第１の電源リレー５ａと、第１のフィルタ６ａを備えている。第１の制御ユニット１ａの一対の電源端子は、車両に搭載されたバッテリ９の正極側端子に接続される＋Ｂ電源と、バッテリ９の負極側端子であるグランド端子ＧＮＤにそれぞれ接続されている。又、第１の制御ユニット１ａは、イグニッションスイッチ７により第１の制御回路部４ａに＋Ｂ電源が投入されるように構成され、さらに例えば車両のハンドルの近傍に搭載された操舵トルクを検出するトルクセンサや、車両の走行速度を検出する速度センサ等の情報がセンサ類８から入力されるように構成されている。
【００１３】
センサ類８からの情報は、第１の制御回路部４ａに設けられた第１の入力回路１２ａを介して第１のＣＰＵ１０ａに伝達される。第１のＣＰＵ１０ａは、伝達されたそれらの情報から電動機２を回転させるための制御量である電流値を演算し、その演算値に相当する出力信号を出力する。第１のＣＰＵ１０ａからの出力信号は、第１の出力回路を構成する第１の駆動回路１１ａと第１のインバータ回路３ａへ伝達される。第１の駆動回路１１ａは、第１のＣＰＵ１０ａからの出力信号である第１の指令信号を受け、第１のインバータ回路３ａの後述する各スイッチング素子を駆動する第１の駆動信号を出力する。第１の駆動回路１１ａには小電流しか流れないため、実施の形態１では第１の制御回路部４ａに搭載されているが、第１のインバータ回路３ａに配置することもできる。
【００１４】
第１のインバータ回路３ａは、３相ブリッジ回路により構成され、直列接続されたＵ相上アームスイッチング素子３１ＵａとＵ相下アームスイッチング素子３２ＵａとからなるＵ相アームと、直列接続されたＶ相上アームスイッチング素子３１ＶａとＶ相下アームスイッチング素子３２ＶａとからなるＶ相アームと、直列接続されたＷ相上アームスイッチング素子３１ＷａとＷ相下アームスイッチング素子３２ＷａとからなるＷ相アームとを備えている。
【００１５】
Ｕ相上アームスイッチング素子３１ＵａとＵ相下アームスイッチング素子３２Ｕａとの直列接続部は、Ｕ相電動機リレー用スイッチング素子３４Ｕａを介して第１の電機子巻線２ａのＵ相巻線Ｕ１に接続されている。Ｖ相上アームスイッチング素子３１ＶａとＶ相下アームスイッチング素子３２Ｖａとの直列接続部は、Ｖ相電動機リレー用スイッチング素子３４Ｖａを介して第１の電機子巻線２ａのＶ相巻線Ｖ１に接続されている。Ｗ相上アームスイッチング素子３１ＷａとＷ相下アームスイッチング素子３２Ｗａとの直列接続部は、Ｗ相電動機リレー用スイッチング素子３４Ｗａを介して第１の電機子巻線２ａのＷ相巻線Ｗ１に接続されている。
【００１６】
Ｕ相電流検出用のＵ相シャント抵抗３３Ｕａは、Ｕ相下アームスイッチング素子３２Ｕａに直列接続され、Ｖ相電流検出用のＶ相シャント抵抗３３Ｖａは、Ｖ相下アームスイッチング素子３２Ｖａに直列接続され、Ｗ相電流検出用のＷ相シャント抵抗３３Ｗａは、Ｗ相下アームスイッチング素子３２Ｗａに直列接続されている。
【００１７】
Ｕ相ノイズ抑制用コンデンサ３０Ｕａは、Ｕ相上アームスイッチング素子３１ＵａとＵ相下アームスイッチング素子３２ＵａとからなるＵ相アームに並列接続されている。Ｖ相ノイズ抑制用コンデンサ３０Ｖａは、Ｖ相上アームスイッチング素子３１ＶａとＶ相下アームスイッチング素子３２ＶａとからなるＶ相アームに並列接続されている。そしてＷ相ノイズ抑制用コンデンサ３０Ｗａは、Ｗ相上アームスイッチング素子３１ＷａとＷ相下アームスイッチング素子３２ＷａとからなるＷ相アームに並列接続されている。
【００１８】
Ｕ相シャント抵抗３３Ｕａ、Ｖ相シャント抵抗３３Ｖａ、およびＷ相シャント抵抗３３Ｗａの両端間の電位差、および、第１の電機子巻線２ａの各巻線端子の電圧は、第１の制御回路部４ａに伝達されて第１のＣＰＵ１０ａに入力される。第１のＣＰＵ１０ａは、運転者の操舵トルク等に基づいて自身が演算した電流指令値と、入力された各シャント抵抗３３Ｕａ、３３Ｖａ、３３Ｗａの両端間の電位差に基づいて算出した電流検出値との偏差を演算し、その偏差を零とする第１の駆動指令を第１の駆動回路１１ａに与える。
【００１９】
第１の駆動回路１１ａは、第１のＣＰＵ１０ａからの第１の駆動指令に基づいて、第１のインバータ回路３ａのＵ相上アームスイッチング素子３１ＵａとＵ相下アームスイッチング素子３２Ｕａ、およびＶ相上アームスイッチング素子３１ＶａとＶ相下アームスイッチング素子３２Ｖａ、およびＷ相上アームスイッチング素子３１ＷａとＷ相下アームスイッチング素子３２Ｗａ、の各ゲート電極に駆動信号を与え、これらのスイッチング素子をＰＷＭ（Pulse  Width  Modulation）制御する。
【００２０】
このように、第１の制御ユニット１ａは、電流指令値と電流検出値との偏差を零とするようにフィードバック制御を行うことで、所望の電動機電流を第１の電機子巻線２ａに供給し、運転者の操舵トルクをアシストするアシストトルクを電動機２に発生させるように構成されている。
【００２１】
さらに、第１の制御ユニット１ａには、バッテリ９の＋Ｂ電源から第１のインバータ回路３ａへの電源の供給をオン／オフする第１の電源リレー５ａが設けられている。第１の電源リレー５ａは、電源リレー用スイッチング素子Ｑａにより構成されている。第１の電源リレー５ａは、第１の制御回路部４ａからの駆動信号により電源リレー用スイッチング素子Ｑａがオン／オフされることにより、電動機２の第１の電機子巻線２ａへ供給する電流をオン／オフすることができる。
【００２２】
第１のインバータ回路３ａに設けられたＵ相電動機リレー用スイッチング素子３４Ｕａ、Ｖ相電動機リレー用スイッチング素子３４Ｖａ、Ｗ相電動機リレー用スイッチング素子３４Ｗａは、第１の制御回路部４ａからの駆動信号によりオン／オフされることにより、第１のインバータ回路３ａから第１の電機子巻線２ａのＵ相巻線Ｕ１、Ｖ相巻線Ｖ１、Ｗ相巻線Ｗ１へ供給する電流を、個別にオン／オフすることができる。
【００２３】
第１のＣＰＵ１０ａは、入力されたセンサ類８からの操舵トルク検出値や車速等の各種情報に基づく前述の電動機を回転させるための制御量である電流値の演算のほか、第１の駆動回路１１ａ、第１のインバータ回路３ａ、第１の電機子巻線２ａ等の異常を検出する異常検出機能を有し、これらの異常を検出した場合には、その異常に応じて例えば所定の相のみへの電流供給を遮断するために、異常を検出した相における、上アームスイッチング素子、下アームスイッチング素子、電動機リレー用スイッチング素子をオフすることができる。あるいは、前述の異常を検出した場合に、第１の制御ユニット１ａに供給する電源自体を遮断するために、第１の電源リレー５ａをオフすることも可能である。
【００２４】
また、前述のように、第１のインバータ回路３ａは、第１のＣＰＵ１０ａからの第１の駆動指令に基づいて第１の駆動回路１１ａから与えられる駆動信号により、ＰＷＭ駆動されるが、このＰＷＭ駆動による第１のインバータ回路３ａの各スイッチング素子のオン／オフによりスイッチングノイズが発生してしまう。そこで、このスイッチングノイズの放出を抑制する目的で、フィルタコンデンサＣａとフィルタコイルＣＬａからなる第１のフィルタ６ａが第１のインバータ回路３ａの入力側に配置されている。
【００２５】
なお、第１の電源リレー５ａ、および第１のフィルタ６ａに供給される＋Ｂ電源とグランド端子ＧＮＤの△印は、○印で示す接続端子から延長された部位を示しているが、それらの詳細は後述する。
【００２６】
次に、第２の制御ユニット１ｂについて説明する。第２の制御ユニット１ｂは、第２のＣＰＵ１０ｂを搭載した第２の制御回路部４ｂと、電動機２の第２の電機子巻線２ｂに電流を供給する第２のインバータ回路３ｂと、第２の電源リレー５ｂと、第２のフィルタ６ｂを備えている。第２の制御ユニット１ｂは、車両に搭載されたバッテリ９の正極側端子である＋Ｂ電源と、バッテリ９の負極側端子であるグランド端子ＧＮＤに接続されている。又、第２の制御ユニット１ｂは、イグニッションスイッチ７により第２の制御回路部４ｂに電源が投入され、さらに例えば車両のハンドルの近傍に搭載された操舵トルクを検出するトルクセンサや、車両の走行速度を検出する速度センサ等の情報がセンサ類８から入力される。
【００２７】
センサ類８からの情報は、第２の制御回路部４ｂに設けられた第２の入力回路１２ｂを介して第２のＣＰＵ１０ｂに伝達される。第２のＣＰＵ１０ｂは、伝達されたそれらの情報から電動機２を回転させるための制御量である電流値を演算し、その演算値に相当する出力信号を出力する。第２のＣＰＵ１０ｂからの出力信号は、第２の出力回路を構成する第２の駆動回路１１ｂと第２のインバータ回路３ｂへ伝達される。第２の駆動回路１１ｂは、第２のＣＰＵ１０ｂからの出力信号である第２の指令信号を受け、第２のインバータ回路３ｂの後述する各スイッチング素子を駆動する第２の駆動信号を出力する。第２の駆動回路１１ｂには小電流しか流れないため、実施の形態１では第２の制御回路部４ｂに搭載されているが、第２のインバータ回路３ｂに配置することもできる。
【００２８】
第２のインバータ回路３ｂは、３相ブリッジ回路により構成され、直列接続されたＵ相上アームスイッチング素子３１ＵｂとＵ相下アームスイッチング素子３２ＵｂとからなるＵ相アームと、直列接続されたＶ相上アームスイッチング素子３１ＶｂとＶ相下アームスイッチング素子３２ＶｂとからなるＶ相アームと、直列接続されたＷ相上アームスイッチング素子３１ＷｂとＷ相下アームスイッチング素子３２ＷｂとからなるＷ相アームとを備えている。
【００２９】
Ｕ相上アームスイッチング素子３１ＵｂとＵ相下アームスイッチング素子３２Ｕｂとの直列接続部は、Ｕ相電動機リレー用スイッチング素子３４Ｕｂを介して第２の電機子巻線２ｂのＵ相巻線Ｕ２に接続されている。Ｖ相上アームスイッチング素子３１ＶｂとＶ相下アームスイッチング素子３２Ｖｂとの直列接続部は、Ｖ相電動機リレー用スイッチング素子３４Ｖｂを介して第２の電機子巻線２ｂのＶ相巻線Ｖ２に接続されている。Ｗ相上アームスイッチング素子３１ＷｂとＷ相下アームスイッチング素子３２Ｗｂとの直列接続部は、Ｗ相電動機リレー用スイッチング素子３４Ｗｂを介して第２の電機子巻線２ｂのＷ相巻線Ｗ２に接続されている。
【００３０】
Ｕ相電流検出用のＵ相シャント抵抗３３Ｕｂは、Ｕ相下アームスイッチング素子３２Ｕｂに直列接続され、Ｖ相電流検出用のＶ相シャント抵抗３３Ｖｂは、Ｖ相下アームスイッチング素子３２Ｖｂに直列接続され、Ｗ相電流検出用のＷ相シャント抵抗３３Ｗｂは、Ｗ相下アームスイッチング素子３２Ｗｂに直列接続されている。
【００３１】
第２のインバータ回路３ｂにおいて、Ｕ相ノイズ抑制用コンデンサ３０Ｕｂは、Ｕ相上アームスイッチング素子３１ＵｂとＵ相下アームスイッチング素子３２ＵｂとからなるＵ相アームに並列接続されている。Ｖ相ノイズ抑制用コンデンサ３０Ｖｂは、Ｖ相上アームスイッチング素子３１ＶｂとＶ相下アームスイッチング素子３２ＶｂとからなるＶ相アームに並列接続されている。そしてＷ相ノイズ抑制用コンデンサ３０Ｗｂは、Ｗ相上アームスイッチング素子３１ＷｂとＷ相下アームスイッチング素子３２ＷｂとからなるＷ相アームに並列接続されている。
【００３２】
Ｕ相シャント抵抗３３Ｕｂ、Ｖ相シャント抵抗３３Ｖｂ、およびＷ相シャント抵抗３３Ｗｂの両端間の電位差、および、第２の電機子巻線２ｂの各巻線端子の電圧は、第２の制御回路部４ｂに伝達されて第２のＣＰＵ１０ｂに入力される。第２のＣＰＵ１０ｂは、運転者の操舵トルク等に基づいて自身が演算した電流指令値と、入力された各シャント抵抗３３Ｕｂ、３３Ｖｂ、３３Ｗｂの両端間の電位差に基づいて算出した電流検出値との偏差を演算し、その偏差を零とする第２の駆動指令を第２の駆動回路１１ｂに与える。
【００３３】
第２の駆動回路１１ｂは、第２のＣＰＵ１０ｂからの第２の駆動指令に基づいて、第２のインバータ回路３ｂのＵ相上アームスイッチング素子３１ＵｂとＵ相下アームスイッチング素子３２Ｕｂ、およびＶ相上アームスイッチング素子３１ＶｂとＶ相下アームスイッチング素子３２Ｖｂ、およびＷ相上アームスイッチング素子３１ＷｂとＷ相下アームスイッチング素子３２Ｗｂ、の各ゲート電極に駆動信号を与え、これらのスイッチング素子をＰＷＭ制御する。
【００３４】
このように、第２の制御ユニット１ｂは、前述の第１の制御ユニット１ａと同様に、電流指令値と電流検出値との偏差を零とするようにフィードバック制御を行うことで、所望の電動機電流を第２の電機子巻線２ｂに供給し、運転者の操舵トルクをアシストするアシストトルクを電動機２に発生させるように構成されている。
【００３５】
さらに、第２の制御ユニット１ｂには、バッテリ９の＋Ｂ電源から第２のインバータ回路３ｂへの電源の供給をオン／オフする第２の電源リレー５ｂが設けられている。第２の電源リレー５ｂは、電源リレー用スイッチング素子Ｑｂにより構成されている。第２の電源リレー５ｂは、第２の制御回路部４ｂからの駆動信号により電源リレー用スイッチング素子Ｑｂがオン／オフされることにより、電動機２の第２の電機子巻線２ｂへ供給する電流をオン／オフすることができる。
【００３６】
第２のインバータ回路３ｂに設けられたＵ相電動機リレー用スイッチング素子３４Ｕｂ、Ｖ相電動機リレー用スイッチング素子３４Ｖｂ、Ｗ相電動機リレー用スイッチング素子３４Ｗｂは、第２の制御回路部４ｂからの駆動信号によりオン／オフされることにより、第２のインバータ回路３ｂから第２の電機子巻線２ｂのＵ相巻線Ｕ２、Ｖ相巻線Ｖ２、Ｗ相巻線Ｗ２へ供給する電流を、個別にオン／オフすることができる。
【００３７】
第２のＣＰＵ１０ｂは、入力されたセンサ類８からの操舵トルク検出値や車速等の各種情報に基づく前述の電動機を回転させるための制御量である電流値の演算のほか、第２の駆動回路１１ｂ、第２のインバータ回路３ｂ、第２の電機子巻線２ｂ等の異常を検出する異常検出機能を有し、これらの異常を検出した場合には、その異常に応じて例えば所定の相のみへの電流供給を遮断するために、異常を検出した相における、上アームスイッチング素子、下アームスイッチング素子、電動機リレー用スイッチング素子をオフすることができる。あるいは、前述の異常を検出した場合に、第２の制御ユニット１ｂに供給する電源自体を遮断するために、第２の電源リレー５ｂをオフすることも可能である。
【００３８】
また、前述のように、第２のインバータ回路３ｂは、第２のＣＰＵ１０ｂからの第２の駆動指令に基づいて第２の駆動回路１１ｂから与えられる駆動信号により、ＰＷＭ駆動される。このＰＷＭ駆動による第２のインバータ回路３ｂの各スイッチング素子のオン／オフによりスイッチングノイズが発生してしまう。そこで、このスイッチングノイズの放出を抑制する目的でフィルタコンデンサＣｂとフィルタコイルＣＬｂからなる第２のフィルタ６ｂが第２のインバータ回路３ｂの入力側に配置されている。
【００３９】
なお、第２の電源リレー５ｂ、および第２のフィルタ６ｂに供給される＋Ｂ電源とグランド端子ＧＮＤの△印は、○印で示す接続端子から延長された部位を示しているが、それらの詳細は後述する。
【００４０】
電動機２は、前述のように３相の第１の電機子巻線２ａと３相の第２の電機子巻線２ｂからなる２組の電機子巻線が、それぞれデルタ結線されたブラシレス電動機により構成されている。ブラシレス電動機のためにロータの回転位置を検出するために、第１の回転センサ１７ａと第２の回転センサ１７ｂが搭載されている。このように、冗長性を確保するために、実質的に同一構成の２組の回転センサが搭載されている。第１の回転センサ１７ａが検出したロータの回転位置を示す情報は、第１の制御回路部４ａに伝達され、第１の入力回路１２ａに入力される。第２の回転センサ１７ｂが検出したロータの回転位置を示す情報は、第２の制御回路部４ｂに伝達され、第２の入力回路１２ｂに入力される。
【００４１】
なお、電動機２は、３相デルタ結線のブラシレス電動機でなくても、スター結線であっても、あるいは２極２対のブラシ付き電動機であってもよい。また、電機子巻線の巻線仕様は、従来の装置と同様に、分布巻き、集中巻きのいずれでもあってもよい。さらに、いわゆる２個のステータを有するタンデム電動機であってもよい。この場合、１組の電機子巻線のみであってもよく、あるいは、２組の電機子巻線を設けてこれらの電機子巻線の協働により駆動するように構成されていてもよく、要は、所望の電動機回転数、トルクが出力できる構成であればよい。
【００４２】
報知手段１５は、例えばランプを点灯できるように構成されており、第１のＣＰＵ１０ａが前述の異常を検出した場合に、第１のＣＰＵ１０ａから第１の出力回路１６ａを介して出力される警報信号に基づいてランプを点灯するなどの動作を行って運転者に以上を報知し、あるいは、第２のＣＰＵ１０ｂが前述の異常を検出した場合に、第２のＣＰＵ１０ｂから第２の出力回路１６ｂを介して出力される警報信号に基づいてランプを点灯するなどの動作を行って運転者に異常を報知するように構成されている。
【００４３】
以上述べたように、第１の制御ユニット１ａと第２の制御ユニット１ｂは、それぞれ独立に入力情報、制御量の演算値を使用して、独立に電動機２を駆動できる構成となっている。また、第１の制御ユニット１ａと第２の制御ユニット１ｂは、相手側のデータ、情報を授受できるように通信ライン１４により相互に接続されている。この通信ライン１４は、第１のＣＰＵ１０ａと第２のＣＰＵ１０ｂの間を相互に接続することにより、相手方の状況を把握することができる。例えば第１のＣＰＵ１０ａが前述の異常を検出し、その結果、前述の所定のスイッチング素子をオフにしたとすると、異常検知の内容、異常部品、電動機駆動内容等を第２のＣＰＵ１０ｂへ伝達することができる。もし、ＣＰＵ自体に異常を発生した場合は、所定のフォーマットによる定期的な通信信号を授受することができなくなり、これにより一方のＣＰＵが他方ＣＰＵ自体の異常発生を検知することもできる。
【００４４】
次に、この発明の実施の形態１による電動パワーステアリング装置の構造について説明する。図２は、この発明の実施の形態１による電動パワーステアリング装置の断面図である。図２において、図中、下側部分が電動機２であり、電動機２の上側部分に前述の第１の制御ユニットと第２の制御ユニットからなる制御ユニット１が配置されている。電動機２と制御ユニット１は、後述するフレーム２８を介して電動機出力軸２１と同軸上に軸方向に一体化されている。
【００４５】
電動機２は、実質的に円筒形に構成された電動機ケース２５を備えている。電動機ケース２５は、図の最下部が軸方向に対して垂直に延びる壁部により閉塞され、図の最上部が開口されている。電動機ケース２５における前述の壁部は減速機構部のケース（図示せず）に連結される。電動機出力軸２１は、電動機ケース２５の壁部に設けられた軸受部材により回転自在に支持され、そして電動機ケース２５の壁部を貫通しており、図示していない減速機構部の入力軸に連結される。
【００４６】
電動機ケース２５の内部には、永久磁石により構成された複数対の界磁極を備えたロータ２３と、ロータ２３の外周面に対して間隙を介して対向する内周面を備えたステータ２２とが配置されている。ロータ２３は、電動機出力軸２１の外周面に固定されている。電機子巻線２４は、ステータ２２に設けられたスロットに挿入されており、前述の３相の第１の電機子巻線２ａ（図示せず）と３相の第２の電機子巻線２ｂ（図示せず）により構成されている。
【００４７】
ステータ２２に固定された環状の接続リング２７は、電機子巻線２４の軸方向の一方の端部に軸方向に近接して配置されている。電機子巻線２４を構成する第１の電機子巻線と第２の電機子巻線は、前述のようにそれぞれＵ相巻線、Ｖ相巻線、Ｗ相巻線を備えている。電機子巻線２４における第１の電機子巻線のＵ相巻線、Ｖ相巻線、Ｗ相巻線は、接続リング２７によりデルタ結線され、各相巻線にそれぞれ接続された３本の第１の巻線端部２６ａは、接続リング２７から電動機２の軸方向に導出されて制御ユニット１の内部まで延びている。同様に、電機子巻線２４に於ける第２の電機子巻線のＵ相巻線、Ｖ相巻線、Ｗ相巻線は、接続リング２７によりデルタ結線され、各相巻線にそれぞれ接続された３本の第２の巻線端部２６ｂは、接続リング２７から電動機２の軸方向に導出されて制御ユニット１の内部まで延びている。
【００４８】
金属製のフレーム２８は、電動機ケース２５の開口部に結合され、電動機ケース２５の開口部を閉塞すると共に、軸受部材により電動機出力軸２１を回転自在に支持している。電動機出力軸２１は、フレーム２８を軸方向に貫通して制御ユニット１を覆うハウジング４０の内部に延びている。また、フレーム２８は、第１の巻線端部２６ａを軸方向に貫通させる貫通孔（図示せず）と、第２の巻線端部２６ｂを貫通させる貫通孔（図示せず）を、軸心を介して対向する周縁部近傍の位置にそれぞれ備え、これらの貫通孔に前述の第１の巻線端部２６ａと第２の巻線端部２６ｂをそれぞれ貫通させている。
【００４９】
樹脂により形成されたハウジング４０は、制御ユニット１を覆い、内部に前述の図１に示す第１の制御回路部４ａと第２の制御回路部４ｂを構成する制御基板４、第１のインバータ回路３ａ、第２のインバータ回路３ｂ等を内蔵している。ハウジング４０の図における上部、つまり軸方向の端面には、軸方向に突出する凸状の第１のフィルタ室４１ａと、軸方向に突出する凸状の第２のフィルタ室４１ｂとを備えている。第１のフィルタ室４１ａの内部には、第１の電源リレー５ａを構成する電源リレー用スイッチング素子Ｑａ（図示せず）と、第１のフィルタ６ａを構成するフィルタコンデンサＣａ（図示せず）とフィルタコイルＣＬａとが収納されている。第２のフィルタ室４１ｂの内部には、第２の電源リレー５ｂを構成する電源リレー用スイッチング素子Ｑｂ（図示せず）と、第２のフィルタ６ｂを構成するフィルタコンデンサＣｂ（図示せず）とフィルタコイルＣＬｂとが収納されている。
【００５０】
また、後述する図４に示すように、ハウジング４０の軸方向の端面における第１のフィルタ室４１ａと第２のフィルタ室４１ｂの近傍で且つハウジング４０の周縁部には電源用コネクタ４２が配置され、さらに電源用コネクタ４２から離れた位置に、センサ類８からの第１の信号コネクタ４３ａと第２の信号コネクタ４３ｂが配設されている。ハウジング４０と、第1のフィルタ室４１ａと、第２のフィルタ室４１ｂと、電源用コネクタ４２と、第１の信号コネクタ４３ａと、第２の信号コネクタ４３ｂは、樹脂により形成されており、これら全体若しくは一部分が一体化されている。
【００５１】
制御基板４は、前述の第１の制御回路部４ａと第２の制御回路部４ｂを構成する回路部品を搭載している。すなわち、制御基板４の図における上面、つまり反電動機側表面には第１のＣＰＵ１０ａと第２のＣＰＵ１０ｂが搭載され、制御基板４の図における下面、つまり電動機側表面には第１の駆動回路１１ａと第２の駆動回路１１ｂ等が搭載されている。
【００５２】
第1のインバータ回路３ａは、Ｕ相上アームスイッチング素子３１Ｕａ、Ｖ相上アームスイッチング素子３１Ｖａ、Ｗ相上アームスイッチング素子３１Ｗａ、Ｕ相下アームスイッチング素子３２Ｕａ、Ｖ相下アームスイッチング素子３２Ｖａ、Ｗ相下アームスイッチング素子３２Ｗａ、および、Ｕ相電動機リレー用スイッチング素子３４Ｕａ、Ｖ相電動機リレー用スイッチング素子３４Ｖａ、Ｗ相電動機リレー用スイッチング素子３４Ｗａ、および、Ｕ相ノイズ抑制用コンデンサ３０Ｕａ、Ｖ相ノイズ抑制用コンデンサ３０Ｖａ、Ｗ相ノイズ抑制用コンデンサ３０Ｗａ、および、Ｕ相シャント抵抗３３Ｕａ、Ｖ相シャント抵抗３３Ｖａ、Ｗ相シャント抵抗３３Ｗａを、樹脂により一体にモールドした第１のパワーモジュールとして構成されている。
【００５３】
第２のインバータ回路３ｂは、Ｕ相上アームスイッチング素子３１Ｕｂ、Ｖ相上アームスイッチング素子３１Ｖｂ、Ｗ相上アームスイッチング素子３１Ｗｂ、Ｕ相下アームスイッチング素子３２Ｕｂ、Ｖ相下アームスイッチング素子３２Ｖｂ、Ｗ相下アームスイッチング素子３２Ｗｂ、および、Ｕ相電動機リレー用スイッチング素子３４Ｕｂ、Ｖ相電動機リレー用スイッチング素子３４Ｖｂ、Ｗ相電動機リレー用スイッチング素子３４Ｗｂ、および、Ｕ相ノイズ抑制用コンデンサ３０Ｕｂ、Ｖ相ノイズ抑制用コンデンサ３０Ｖｂ、Ｗ相ノイズ抑制用コンデンサ３０Ｗｂ、および、Ｕ相シャント抵抗３３Ｕｂ、Ｖ相シャント抵抗３３Ｖｂ、Ｗ相シャント抵抗３３Ｗｂを、樹脂により一体にモールドした第２のパワーモジュールとして構成されている。
【００５４】
第１のパワーモジュールとしての第１のインバータ回路３ａと、第２のパワーモジュールとしての第２のインバータ回路３ｂは、樹脂製の中間フレーム４０１にそれぞれ搭載されるとともに、それぞれ駆動により発熱を伴うため、金属製のフレーム２８へ伝熱可能なように、フレーム２８の制御ユニット側の表面に当接されている。つまり、フレーム２８は、ヒートシンクの役目もなしている。第１の巻線端部２６ａは、第１のパワーモジュールとしての第１のインバータ回路３ａの出力端子に接続されている。第２の巻線端部２６ｂは、第２のパワーモジュールとしての第２のインバータ回路３ｂの出力端子に接続されている。
【００５５】
次に、制御ユニットにおける電源リレー、フィルタ等の周辺の回路構成について詳細に説明する。以下の説明では第１の制御ユニット１ａについて説明するが、第２の制御ユニット１ｂも同様の構成である。図３は、この発明の実施の形態１による電動パワーステアリング装置の一部分の詳細回路図であって、図１に示す第１の制御ユニット１ａの一部分の回路構成を詳細に示すものである。図３において、バッテリ９の正極側電極に接続された＋Ｂ電源が図中の○印で示された接続端子を介して電動パワーステアリング装置に接続され、図中の△印により示される分岐点により、第１の制御ユニット１ａと第２の制御ユニット１ｂに分岐される。
【００５６】
さらに、第１の制御ユニット１ａにおいて、△印で示す分岐点に続く第２の分岐点により後述する第１の検出回路３６ａと第１の電源リレー５ａとに分岐される。第１の電源リレー５ａは、図３に示すように、並列接続されたダイオードの向きが逆向きの電源リレー用スイッチング素子Ｑａ１、Ｑａ２が直列に接続されて構成されている。なお、図１に示す第１の電源リレー５ａにおける電源リレー用スイッチング素子Ｑａは、図３に示す電源リレー用スイッチング素子Ｑａ１、Ｑａ２を包含するものとして記載したものである。
【００５７】
前述のように、第１の電源リレー５ａにおける電源リレー用スイッチング素子Ｑａ１、Ｑａ２は、並列接続されたダイオードの向きを逆向きとして直列に接続されているので、電流の流れる方向が決定され、例えばバッテリ９の正極側電極と負極側電極を逆に接続したとしても電流が流れることがない。さらには前述のように何らかの異常時には第１のＣＰＵ１０ａからの指令に基づいて電源供給を遮断することができる。
【００５８】
この発明の実施の形態１による電動パワーステアリング装置では、第１の電源リレー５ａにおける電源リレー用スイッチング素子Ｑａ１、Ｑａ２を駆動するため、抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、トランジスタＴ１、Ｔ２で構成された電源リレー駆動回路３５ａを備えている。電源リレー駆動回路３５ａにおいて、トランジスタＴ１は、エミッタが第１の制御ユニット１ａ内の▽印で示す電源に接続され、コレクタが抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ４との直列接続点に接続されている。
【００５９】
抵抗Ｒ１の一端は、電源リレー用スイッチング素子Ｑａ１、Ｑａ２のゲート電極にそれぞれ接続されている。トランジスタＴ１のベースは、トランジスタＴ２のコレクタに抵抗Ｒ２を介して接続されている。トランジスタＴ２のエミッタはグランドレベルに接続され、ベース電極は抵抗Ｒ３を介して第１の制御回路部４ａに接続されている。抵抗Ｒ５の両端間の電圧は、第１の制御回路部４ａに入力される。トランジスタＴ２は、第１のＣＰＵ１０ａからの指令に基づく第１の駆動回路４ａからの駆動信号によりオン／オフ制御され、トランジスタＴ１は、トランジスタＴ２のオン／オフに基づいてオン／オフ制御される。
【００６０】
なお、トランジスタＴ１のエミッタの接続先である電源▽は、バッテリ９の正極側電極に接続された＋Ｂ電源よりも高電位の電源であり、これにより電源リレー用スイッチング素子Ｑａ１、Ｑａ２をオンすることが可能となる。抵抗Ｒ４、Ｒ５はモニタ用の分圧抵抗であり、トランジスタＴ１、Ｔ２のオン状態を第１の制御回路部４ａにより検出できるように構成されている。
【００６１】
第１の電源リレー５ａの下流側にフィルタコンデンサＣａ、フィルタコイルＣＬａ等から構成された第１のフィルタ６ａが接続され、第１のフィルタ６ａの下流側に第１のインバータ回路３ａが接続されている。第１のフィルタ６ａと第１のインバータ回路３ａとの中間点としての接続点の電位は、第２の検出回路１３ａにより検出されて第１の制御回路部４ａに入力され、第１の制御回路部４ａによりその電圧が監視される。第１のＣＰＵ１０ａは、抵抗Ｒ４、Ｒ５によりモニタされた電圧と、第２の検出回路１３ａからの電圧に基づいて、第１の電源リレー５ａをオンしているにもかかわらず、第２の検出回路１３ａがバッテリ９の出力電圧に相当する電圧を検出できない場合は、第１の制御ユニット１ａにおける第１のインバータ回路３ａの上流側に地絡故障が発生している可能性があると判断することができる。
【００６２】
第３の検出回路１８ｕは、第１のインバータ回路３ａにおけるＵ相下アームに流れる電流を検出して第１の制御回路部４ａに入力し、第４の検出回路１９ｕは第１の電機子巻線２ａのＵ相巻線Ｕ１の端子電圧を検出して第１の制御回路部４ａに入力する。第１のインバータ回路３ａにおけるＶ相下アーム、およびＷ相下アームに流れる電流も第３の検出回路１８ｕと同様の検出回路により検出されて第１の制御回路部４ａに入力される。第１の電機子巻線２ａのＶ相巻線Ｖ１、およびＷ相巻線Ｗ１の端子電圧も第４の検出回路と同様の検出回路により検出され、第１の制御回路部４ａに入力される。第１の制御回路部４ａは、入力された各相下アームの電流、電動機２の第１の電機子巻線２ａの各巻線端子の電圧をモニタして、第１のインバータ回路３ａにおける各スイッチング素子、電動機２の第１の電機子巻線２ａ等の短絡故障や、地絡故障を検出し、それらの故障内容によっては第１の電源リレー５ａを遮断することができる。
【００６３】
前述の電源リレー駆動回路３５ａ、第２の検出回路１３ａ、第３の検出回路１８ｕ等の各相の電流検出回路、第４の検出回路１９ｕ等の巻線端子電圧検出回路は、第１の制御ユニット１ａ、および第２の制御ユニット１ｂからなる３相２組すべてに設置されることが望ましい。
【００６４】
前述の各検出回路により監視された電圧または電流は、第１の制御回路部４ａにおける第１のＣＰＵ１０ａに伝達される。第１のＣＰＵ１０ａは、自身の制御指令に応じて、モニタ電圧またはモニタ電流の内容を把握して異常の有無を判断する。つまり、第１のＣＰＵ１０ａは、電動機２へ所定電流を流しているにもかかわらず、第３の検出回路１８ｕにより電圧が検出できない場合、又は所定電流に相当する以外の電圧が発生している場合に、異常と判断することができる。また第１のＣＰＵ１０ａは、第４の検出回路１９ｕ等の各相の検出回路では電動機２の各相の端子電圧をモニタしているので、電動機２を駆動しているにもかかわらず電圧が発生しない場合、あるいは電動機２を駆動していないときに電圧が発生している場合に、異常と判断できる。これらの異常時には、第１のＣＰＵ１０ａは、第１の電源リレー５ａを遮断するように第１の駆動回路１１ａに制御指令を出力する。さらには、これらの異常時には、第１のＣＰＵ１０ａは、第１の電源回路Ｉ２を停止することも可能である。
【００６５】
バッテリ９の＋Ｂ電源のラインのもう１つの分岐には、比較的小電流が流れる第１の電源リレー５ａをオンするための電源、およびその制御指令回路に接続されている。そのためこの回路網でも故障が発生する可能性があり、その故障により過電流が流れる場合は電源リレーを遮断する必要がある。そこで第１の検出回路３６ａが設置されている。図３に示すように、第１の検出回路３６ａは、＋Ｂ電源の分岐点▽に一端が接続された抵抗Ｒ６とＲ７とＲ９、および抵抗Ｒ９の他端にエミッタが接続され、コレクタが抵抗Ｒ１１を介してグランドレベルに接続されたトランジスタＴ３、一端が抵抗Ｒ９の他端に接続された抵抗Ｒ８、入力端子の一報が抵抗Ｒ７とＲ８の他端に接続され、他方の入力端子が抵抗Ｒ６の他端に接続され、出力端子がトランジスタＴ３のベースに抵抗Ｒ１０を介して接続された増幅器Ｉ１、により構成されている。
【００６６】
この第１の検出回路３６ａの基本的な動作は、抵抗Ｒ６に電流が流れることで発生する電位差を増幅器Ｉ１で増幅することであり、第１の検出回路３６ａにより増幅された値が所定範囲内に入っているか否かを第１のＣＰＵ１０ａがモニタする。
【００６７】
第１の制御回路部４ａには、コンデンサとダイオードを備えた回路（図示せず）と、トランジスタを備えた回路（図示せず）と、を有する第１の電源回路Ｉ２が設けられており、この第１の電源回路Ｉ２の入力端子は増幅器Ｉ１の他方の入力端に接続されている。第１の電源回路Ｉ２の出力端は、第１のＣＰＵ１０ａに接続されている。
【００６８】
前述のように、第１の検出回路３６ａにより増幅された値が所定範囲に入っているか否かを第１のＣＰＵ１０ａがモニタするが、この所定範囲の設定は、第１の検出回路３６ａおよび第１の電源回路Ｉ２等が消費する電流値で決定する。もし第１の検出回路３６ａが抵抗Ｒ６に過電流が流れていることを検出した場合、第１のＣＰＵ１０ａは、第１の検出回路３６ａ、第１の電源回路Ｉ２等に異常が発生したことになるので、第１の電源リレー５ａを遮断するように出力すること以外に、例えば第１の電源回路Ｉ２を停止し、過電流防止の措置を取る。
【００６９】
なお、第１の電源回路Ｉ２は、▽印で示す高い電圧と、およびバッテリ電圧よりも低いがバッテリで直接駆動されるべき回路への電源となる電圧と、を生成している。また、第１の電源回路Ｉ２は、例えばチャージポンプ回路により構成され、コンデンサとダイオードからなる回路（図示せず）、さらには第１のＣＰＵ１０ａに用いる定電源の機能を有するトランジスタを備えた回路（図示せず）も有している。従って、第１のＣＰＵ１０ａは、イグニッションスイッチ７が投入されていないときであってもその機能を実行することができる。
【００７０】
以上述べたように、電源リレー周辺に複数の回路網が構成され、この複数の回路網が第１の制御ユニット１ａと第２の制御ユニット１ｂとにそれぞれ設けられており、全体として２組存在する。冗長性を考慮すると、装置に接続された後は２重系で各回路が構成され、さらに一方が異常時に他方に影響を及ぼすことがないように遮断することが必要である。そのため電源リレーをまず介して、その後にフィルタ、インバータ回路を接続する。例えばフィルタのコンデンサに短絡故障が発生した場合、故障箇所が電源リレーより下流に位置するため電源リレー遮断により正常系統に影響を及ぼすことがない。なお、第２の駆動回路、第１の検出回路３６ａで地絡故障時のように過電流が流れた場合には、例えば配線パターンをその電流で切断できるような細いパターンで接続することで大電流が流れることを防止することもできる。
【００７１】
次に、図１、図３に示した第１の電源リレー５ａ、第２の電源リレー５ｂ、第１のフィルタ６ａ、第２のフィルタ６ｂ、電源リレー駆動回路３５ａ、第１の検出回路３６ａの配置、および接続構成について説明する。図４は、この発明の実施の形態１による電動パワーステアリング装置の一部分の詳細構成を示す平面図であって、電源用コネクタ４２、第１の信号コネクタ４３ａ、第２の信号コネクタ４３ｂ、第１のフィルタ室４１ａ、第２のフィルタ室４１ｂ、等のハウジング４０の上面部の構成を除いた内部構成として示している。
【００７２】
図４に於いて、樹脂により形成された絶縁部材５０は、図２に示すようにハウジング４０の内面部に埋設若しくは装着され、反電動機側表面である第１の表面と電動機側表面である第２の表面を備えている。絶縁部材５０の第１の表面と第２の表面は、互いに表裏の関係をなしている。電源用コネクタ４２における電源ターミナル４４ａは、絶縁部材５０の第１の表面に設けられ、バッテリ９の正極側端子に接続された＋Ｂ電源に接続される。電源用コネクタ４２における電源ターミナル４４ｂは、絶縁部材５０の第２の表面に設けられ、グランド端子ＧＮＤに接続される。
【００７３】
第１の電源リレー５ａと第２の電源リレー５ｂは、図４の上下方向に並置されて絶縁部材５０の第１の表面に固定されている。第１の電源リレー５ａにおける一対の電源リレー用スイッチング素子Ｑａ１、Ｑａ２は、図４の左右方向に並置されるとともに上下方向に互いに逆向きとなるように配置されている。第２の電源リレー５ｂにおける一対の電源リレー用スイッチング素子Ｑｂ１、Ｑｂ２は、図４の左右方向に並置されるとともに上下方向に互いに逆向きとなるように配置されている。第１の電源リレー５ａと第２の電源リレー５ｂは、同一の構成である。
【００７４】
第１のフィルタ６ａと第２のフィルタ６ｂは、第１の電源リレー５ａと第２の電源リレー５ｂに対して後述する端子部４６側に配置されている。そして、第１のフィルタ６ａと第２のフィルタ６ｂは、図４の上下方向に並置されて絶縁部材５０の第１の表面に固定されている。第１のフィルタ６ａのフィルタコンデンサＣａとフィルタコイルＣＬａは、図４の左右方向に配置され、同様に、第２のフィルタ６ｂのフィルタコンデンサＣｂとフィルタコイルＣＬｂは、図４の左右方向に配置されている。フィルタコンデンサＣａとフィルタコンデンサＣｂは、ともに図４の下方側に正極側端子が配置されている。第１のフィルタ６ａと第２のフィルタ６ｂは、同一の構成である。
【００７５】
電源ターミナル４４ａに接続されたバスバーとしての導電部材７０１は、絶縁部材５０の第１の表面に配置され、電源ターミナル４４ａの近傍で第１の部位７０１ａと第２の部位７０１ｂに対称形に分岐されている。分岐された第１の部位７０１ａは、第１の制御ユニット１ａにおける第１の電源リレー５ａの電源リレー用スイッチング素子Ｑａ１、Ｑａ２に接続されている。分岐された第２の部位７０１ｂは、第２の制御ユニット１ｂにおける第２の電源リレー５ｂの電源リレー用スイッチング素子Ｑｂ１、Ｑｂ２に接続されている。
【００７６】
絶縁部材５０の第１の表面に配置されたバスバーとしての導電部材７０２ａは、第１の電源リレー５ａの電源リレー用スイッチング素子Ｑａ１、Ｑａ２に接続されるとともに、第１のフィルタ６ａのフィルタコンデンサＣａの正極側端子とフィルタコイルＣＬａの一端に接続されている。絶縁部材５０の第１の表面に配置されたバスバーとしての導電部材７０２ｂは、第２の電源リレー５ｂの電源リレー用スイッチング素子Ｑｂ１、Ｑｂ２に接続されると共に、第２のフィルタ６ｂのフィルタコンデンサＣｂの正極側端子とフィルタコイルＣＬｂの一端とに接続されている。
【００７７】
端子部４６は、第１の正極側端子４６ａ１と第２の正極側端子４６ｂ１、および第１の負極側端子４６ａ２と第２の負極側端子４６ｂ２を備え、これらの端子は絶縁部材５０の第１の表面に設けられ、図４の上から下の方向に順次、第１の負極側端子４６ａ２、第１の正極側端子４６ａ１、第２の負極側端子４６ｂ２、第２の正極側端子４６ｂ１、の順序で配置されている。そして、これらの端子は、図２に示されるように、それぞれ制御基板４を介して、中間フレーム４０１に搭載された第１のインバータ回路３ａを含む第１のパワーモジュールと、第２のインバータ回路３ｂを含む第２のパワーモジュールまで延びている。
【００７８】
第１の正極側端子４６ａ１は、第１のインバータ回路３ａの正極側直流端子に接続され、第１の負極側端子４６ａ２は、第１のインバータ回路３ａの負極側直流端子に接続され、第２の正極側端子４６ｂ１は、第２のインバータ回路３ｂの正極側直流端子に接続され、第２の負極側端子４６ｂ２は、第２のインバータ回路３ｂの負極側直流端子に、それぞれ接続されている。
【００７９】
図４において、絶縁部材５０の第１の表面に配置されたバスバーとしての導電部材７０３ａは、第１のフィルタ６ａにおけるフィルタコイルＣＬａの他端と、端子部４６の第１の正極側端子４６ａ１に接続されている。絶縁部材５０の第１の表面に配置されたバスバーとしての導電部材７０３ｂは、第２のフィルタ６ｂにおけるフィルタコイルＣＬｂの他端と、端子部４６の第２の正極側端子４６ｂ１と、に接続されている。
【００８０】
電源用コネクタ４２における電源ターミナル４４ｂに接続された導電部材７０４は、絶縁部材５０の第２の表面に配置され、第１の部位７０４ａと第２の部位７０４ｂに分岐されている。絶縁部材５０の第１の表面に配置された導電部材７０５ａは、絶縁部材５０の第２の表面に配置された導電部材７０４の第１の部位７０４ａに電気的に接続されており、第１のフィルタ６ａにおけるフィルタコンデンサＣａの負極側端子と、端子部４６の第１の負極側端子４６ａ２に接続されている。絶縁部材５０の第１の表面に配置された導電部材７０５ｂは、絶縁部材５０の第２の表面に配置された導電部材７０４の第２の部位７０４ｂに電気的に接続されており、第２のフィルタ６ｂにおけるフィルタコンデンサＣｂの負極側端子と、端子部４６の第２の負極側端子４６ｂ２に接続されている。
【００８１】
導電部材７０４の第２の部位７０４ｂの一部分と導電部材７０２ａの一部分は、図４の紙面に対して垂直方向に重なっているが、前述したように導電部材７０４は絶縁部材５０の第２の表面に配置されており、導電部材７０２ａは絶縁部材５０の第１の表面に配置されているので、互いに接触することはない。
【００８２】
図４に示すように、２系統に構成された第１の制御ユニット１ａと第２の制御ユニット１ｂにおける第１の電源リレー５ａと第２の電源リレー５ｂ、および第１のフィルタ６ａと第２のフィルタ６ｂは、それぞれ、ともに同一部品で同一方向に対称的に対照的に配置されるとともに、各導電部材にそれぞれ接続されているが、２系統の間に例えばインダクタンス、インピーダンスにおいて差異が生じないように各導電部材の幅、長さ等が可能な限り同じになるように構成されている。
【００８３】
なお、絶縁部材５０に代えて、配線パターンが印刷配線等により設けられた配線基板を用いても良い。この配線基板を用いた場合、第１の電源リレー５ａおよび第２の電源リレー５ｂのスイッチング素子Ｑａ１、Ｑａ２、Ｑｂ１、Ｑｂ２、および第１のフィルタ６ａおよび第２のフィルタ６ｂのフィルタコンデンサｃａ、Ｃｂ、フィルタコイルＣＬａ、ＣＬｂはその配線基板に装着され、それぞれ配線基板に設けられた配線パターンにより接続される。
【００８４】
電源用コネクタ４２の電源ターミナル４４ａは、前述のバスバーとしての太い幅を有する導電部材７０１の他に、比較的小電流用の細い幅を有する第１の配線パターン８０１ａと第２の配線パターン８０１ｂが接続されている。これらの配線パターン８０１ａ、８０１ｂは、一括して電源ターミナル４４ａに接続されているので、電源ターミナル４４ａから第１の配線パターン８０１ａと第２の配線パターン８０１ｂが分岐して設けられていることになる。第１の配線パターン８０１ａと第２の配線パターン８０１ｂは、前述のバスバーとしての導電部材７０１、７０２ａ、７０２ｂ、７０３ａ、７０３ｂ、７０５ａ、」および７０５ｂと同様に、絶縁部材５０における一方の表面に設けられている。なお、第１の配線パターン８０１ａと第２の配線パターン８０１ｂに代えて、通常のリード線を用いても良い。
【００８５】
電源ターミナル４４ａから分岐した第１の配線パターン８０１ａは、第１の回路部５１ａに接続されている。第１の回路部５１ａは、第１の制御ユニット１ａにおける前述の図３に示す電源リレー駆動回路３５ａと電流検出用の抵抗Ｒ６を有する第１の検出回路３６ａ等が装着されている。電源ターミナル４４ａから分岐した第２の配線パターン８０１ｂは、第２の回路部５１ｂに接続されている。第２の回路部５１ｂは、前述の第２の制御ユニット１ｂにおける電源リレー駆動回路（図示せず）と、電流検出用の抵抗Ｒ６を有する第１の検出回路（図示せず）等が装着されている。
【００８６】
第１の配線パターン８０１ａの一部分と第２の配線パターン８０１ｂの一部分には、図４に示すように、所定値以上の過電流で溶断できる細いパターン部分が設けられており、第１の制御ユニット１ａおよび第２の制御ユニット１ｂにおける電源リレー駆動回路３５ａ、および各検出回路等での地絡故障発生時に、所定値以上の過大電流が流れることを防止することが可能である。
【００８７】
絶縁部材５０は、第１の回路部５１ａの近傍に形成された複数の第１の貫通穴５２ａと、第２の回路部５２ｂの近傍に形成された複数の第２の貫通穴５２ｂを備えている。図２に示すように、第１の貫通穴５２ａは、制御基板４に搭載された第１のＣＰＵ１０ａに接続されたリード線５２１ａに接続され、第２の貫通穴５２ａは、制御基板４に搭載された第２のＣＰＵ１０ｂに接続されたリード線５２１ｂに接続されている。第１の信号コネクタ４３ａからの信号線は、図２に示すように、中間フレーム４０１を介して第１のインバータ回路３ａを有する第１のパワーモジュールに接続されている。第２の信号コネクタ４３ｂからの信号線は、図２に示すように、中間フレーム４０１を介して第２のインバータ回路３ｂを有する第２のパワーモジュールに接続されている。
【００８８】
以上述べたように、制御ユニット１のハウジング４０の上面部に設けられた電源用コネクタ４２から供給された電源系ラインは、太い２つのバスバーとしての導電部材７０１により第１の部位７０１ａと第２の部位７０１ｂに分岐され、さらに細い２つの第１の配線パターン８０１ａと第２の配線パターン８０１ｂに分岐されている。分岐されたバスバーとしての導電部材７０１の第１の部位７０１ａの系統には、第１の制御ユニット１ａにおける第１の電源リレー５ａ、第１のフィルタ６ａ等が接続され、導電部材７０１の第２の部位７０１ｂの系統には、第２の制御ユニット１ｂにおける第２の電源リレー５ｂ、第２のフィルタ６ｂ等が接続される。
【００８９】
上記の構成により、電動パワーステアリング装置の電源用コネクタ４２に接続された＋Ｂ電源の最上流位置に第１の電源リレー５ａ、第２の電源リレー５ｂが配置されており、これらの電源リレーの下流側で発生する故障に対して電源供給を遮断することができる。また、電源用コネクタを２個配置することなく１個の電源用コネクタ４２を設けるのみで、制御ユニットの冗長性を確保することができる。さらに、第１のフィルタ６ａおよび第２のフィルタ６ｂを、ノイズ発生部分である第１のインバータ回路３ａ及び第２のインバータ回路３ｂに近づけて配置することができ、インバータ回路によるノイズ放出を効果的にすることができる。また、第１のフィルタ６ａおよび第２のフィルタ６ｂをそれぞれ構成するフィルタコンデンサＣａ、Ｃｂと、フィルタコイルＣＬａ、ＣＬｂ等の部品を、軸方向に突出する凸状の第１のフィルタ室４１ａおよび第２のフィルタ室４１ｂに集中して配置するようにしたので、装置の小型化を図ることができる。
【００９０】
さらに、第１の電源リレー５ａ、第２の電源リレー５ｂ、第１のフィルタ６ａ、第２のフィルタ６ｂ、第１の回路部５１ａ、および第２の回路部５１ｂは、それぞれハウジング４０の上面部に集中して配置されているのに対して、制御基板４、第１のインバータ回路３ａ、第２のインバータ回路３ｂがハウジング４０の内部に配置されているので、制御基板４、第１のインバータ回路３ａ、第２のインバータ回路３ｂにより影響されることなく第１の電源リレー５ａ、第２の電源リレー５ｂ、第１のフィルタ６ａ、第２のフィルタ６ｂ、第１の回路部５１ａ、および第２の回路部５１ｂそれぞれが独立に設計することができ、装置の小型化に寄与することができる。なお、ハウジング４０の上面部に配置された第１の電源リレー５ａ、第２の電源リレー５ｂ、第１のフィルタ６ａ、第２のフィルタ６ｂ、第１の回路部５１ａ、および第２の回路部５１ｂと、ハウジング４０の内部に配置された制御基板４、第１のインバータ回路３ａ、第２のインバータ回路３ｂ等とは、接続が容易となるようにそれぞれの端子の配置が考慮されている。
【００９１】
実施の形態２．
次に、この発明の実施の形態２による電動パワーステアリング装置について説明する。図５は、この発明の実施の形態２による電動パワーステアリング装置の一部分の詳細構成を示す平面図である。図５は、前述の実施の形態１における図４に相当する平面図であり、図４と同一符号は、同一又は相当部分を示している。図１から図３は、この発明の実施の形態２にも適用される。
【００９２】
図５において、各部品は実質的に線対称に配置されている。第１の電源リレー５ａの電源リレー用スイッチング素子Ｑａ１、Ｑａ２、第２の電源リレー５ｂの電源リレー用スイッチング素子Ｑｂ１、Ｑｂ２、および第２のフィルタ６ｂのフィルタコンデンサＣｂの配置方向が実施の形態１の場合と異なり、また、端子部４６における第１の正極側端子４６ａ１、第１の負極側端子４６ａ２、第２の正極側端子４６ｂ１、第２の負極側端子４６ｂ２の配置順序も実施の形態１の場合とは異なっている。さらに各導電部材の形状、配置も実施の形態１の場合とは異なる部分を備えている。また、実施の形態２では、電源用コネクタ４２の電源ターミナル４４ｂに接続された導電部材は、２つに分岐され、その分岐後にさらに細い幅を有する２つのグランドラインにそれぞれ分岐されている。
【００９３】
以下、実施の形態２による電動パワーステアリングについて詳細に説明する。図５において、樹脂により形成された絶縁部材５０は、図２に示すようにハウジング４０の内面部に埋設若しくは装着され、反電動機側表面である第１の表面と電動機側表面である第２の表面を備えている。絶縁部材５０の第１の表面と第２の表面は、互いに表裏の関係をなしている。電源用コネクタ４２における電源ターミナル４４ａは、絶縁部材５０の２第１の表面に設けられ、バッテリ９の正極側端子に接続された＋Ｂ電源に接続される。電源用コネクタ４２における電源ターミナル４４ｂは、絶縁部材５０の第２の表面に設けられ、グランド端子ＧＮＤに接続される。
【００９４】
第１の電源リレー５ａと第２の電源リレー５ｂは、図５の上下方向に並置されて絶縁部材５０の第１の表面に固定されている。第１の電源リレー５ａにおける一対の電源リレー用スイッチング素子Ｑａ１、Ｑａ２は、図５の左右方向に並置されるとともに左右方向に互いに逆向きとなるように配置されている。第２の電源リレー５ｂにおける一対の電源リレー用スイッチング素子Ｑｂ１、Ｑｂ２は、図５の左右方向に並置されるとともに左右方向に互いに逆向きとなるように配置されている。第１の電源リレー５ａと第２の電源リレー５ｂは、同一の構成である。
【００９５】
第１のフィルタ６ａと第２のフィルタ６ｂは、第１の電源リレー５ａと第２の電源リレー５ｂに対して端子部４６側に配置されている。そして、第１のフィルタ６ａと第２のフィルタ６ｂは、図５の上下方向に並置されて絶縁部材５０の第１の表面に固定されている。第１のフィルタ６ａのフィルタコンデンサＣａとフィルタコイルＣＬａは、図５の左右方向に配置され、同様に、第２のフィルタ６ｂのフィルタコンデンサＣｂとフィルタコイルＣＬｂは、図５の左右方向に配置されている。第１のフィルタ６ａのフィルタコンデンサＣａは、図５の下方に正極側端子が配置されているのに対して、第２のフィルタ６ｂのフィルタコンデンサＣｂは、図５の上方に正極側端子が配置されている。
【００９６】
電源ターミナル４４ａに接続されたバスバーとしての導電部材７０１は、絶縁部材５０の第１の表面に配置され、電源ターミナル４４ａの近傍で第１の部位７０１ａと第２の部位７０１ｂに対称形に分岐されている。分岐された第１の部位７０１ａは、第１の制御ユニット１ａにおける第１の電源リレー５ａの電源リレー用スイッチング素子Ｑａ１、Ｑａ２に接続されている。分岐された第２の部位７０１ｂは、第２の制御ユニット１ｂにおける第２の電源リレー５ｂの電源リレー用スイッチング素子Ｑｂ１、Ｑｂ２に接続されている。
【００９７】
絶縁部材５０の第１の表面に配置されたバスバーとしての導電部材７０２ａは、第１の電源リレー５ａの電源リレー用スイッチング素子Ｑａ１、Ｑａ２に接続されるとともに、第１のフィルタ６ａのフィルタコンデンサＣａの正極側端子とフィルタコイルＣＬａの一端に接続されている。絶縁部材５０の第１の表面に配置されたバスバーとしての導電部材７０２ｂは、第２の電源リレー５ｂの電源リレー用スイッチング素子Ｑｂ１、Ｑｂ２に接続されると共に、第２のフィルタ６ｂのフィルタコンデンサＣｂの正極側端子とフィルタコイルＣＬｂの一端とに接続されている。
【００９８】
ここで、導電部材７０２ｂは、図示のごとく上方に屈曲して第２のフィルタ６ｂのフィルタコンデンサＣｂの正極側端子に接続されており、下方に屈曲した実施の形態１における導電部材７０２ｂとは逆形状となっている。これはフィルタコンデンサＣｂの正極側端子の位置が、実施の形態１と実施の形態２とで逆転しているからである。
【００９９】
端子部４６は、第１の正極側端子４６ａ１と第２の正極側端子４６ｂ１、および第１の負極側端子４６ａ２と第２の負極側端子４６ｂ２を備え、これらの端子は絶縁部材５０の第１の表面に設けられ、図５の上から下の方向に順次、第１の負極側端子４６ａ２、第１の正極側端子４６ａ１、第２の正極側端子４６ｂ１、第２の負極側端子４６ｂ２、の順序で配置されている。実施の形態２では、第２の正極側端子４６ｂ１と第２の負極側端子４６ｂ２の配置順序が逆となっている。これらの端子は、図２に示されるように、それぞれ制御基板４を介して、中間フレーム４０１に搭載された第１のインバータ回路３ａを含む第１のパワーモジュールと、第２のインバータ回路３ｂを含む第２のパワーモジュールまで延びている。
【０１００】
第１の正極側端子４６ａ１は、第１のインバータ回路３ａの正極側直流端子に接続され、第１の負極側端子４６ａ２は、第１のインバータ回路３ａの負極側直流端子に接続され、第２の正極側端子４６ｂ１は、第２のインバータ回路３ｂの正極側直流端子に接続され、第２の負極側端子４６ｂ２は、第２のインバータ回路３ｂの負極側直流端子に、それぞれ接続されている。
【０１０１】
図５において、絶縁部材５０の第１の表面に配置されたバスバーとしての導電部材７０３ａは、第１のフィルタ６ａにおけるフィルタコイルＣＬａの他端と、端子部４６の第１の正極側端子４６ａ１に接続されている。絶縁部材５０の第１の表面に配置されたバスバーとしての導電部材７０３ｂは、第２のフィルタ６ｂにおけるフィルタコイルＣＬａの他端と、端子部４６の第２の正極側端子４６ｂ１と、に接続されている。隣接して配置された導電部材７０３ａと導電部材７０３ｂは、互いに実質的に線対称形状をなしている。
【０１０２】
電源用コネクタ４２における電源ターミナル４４ｂに接続された導電部材７０４は、絶縁部材５０の第２の表面に配置され、第１の部位７０４ａと第２の部位７０４ｂに分岐されている。絶縁部材５０の第１の表面に配置された導電部材７０５ａは、絶縁部材５０の第２の表面に配置された導電部材７０４の第１の部位７０４ａに電気的に接続されており、第１のフィルタ６ａにおけるフィルタコンデンサＣａの負極側端子と、端子部４６の第１の負極側端子４６ａ２に接続されている。絶縁部材５０の第１の表面に配置された導電部材７０５ｂは、絶縁部材５０の第２の表面に配置された導電部材７０４の第２の部位７０４ｂに電気的に接続されており、第２のフィルタ６ｂにおけるフィルタコンデンサＣｂの負極側端子と、端子部４６の第２の負極側端子４６ｂ２に接続されている。実施の形態１では導電部材７０５ｂは絶縁部材５０のほぼ中央部に配置されていたが、実施の形態２では導電部材７０５ｂは絶縁部材５０の周縁部に配置されている。
【０１０３】
導電部材７０４の第２の部位７０４ｂの一部分と導電部材７０２ａの一部分は、図５の紙面に対して垂直方向に重なっているが、前述したように導電部材７０４は絶縁部材５０の第２の表面に配置されており、導電部材７０２ａは絶縁部材５０の第１の表面に配置されているので、互いに接触することはない。
【０１０４】
分岐された導電部材７０４の第１の部位７０４ａは、さらに、細い幅を有する第１のグランドライン７０６ａを分岐している。また、分岐された導電部材７０４の第２の部位７０４ｂは、さらに、細い幅を有する第２のグランドライン７０６ｂを分岐している。第１のグランドライン７０６ａと第２のグランドライン７０６ｂは、絶縁部材５０の第２の表面に配置されている。
【０１０５】
第１のグランドライン７０６ａは、小電流回路に対応した導電体であり、後述する第１の回路部５１ａが搭載された基板と、第１の電源リレー５ａの各スイッチング素子Ｑａ１、Ｑａ２が搭載された基板まで延びてこれらに接続されている。第２のグランドライン７０６ｂは、小電流回路に対応した導電体であり、後述する第２の回路部５１ｂが搭載された基板と、第２の電源リレー５ｂの各スイッチング素子Ｑｂ１、Ｑｂ２が搭載された基板まで延びてこれらに接続されている。
【０１０６】
図５に示すように、２系統に構成された第１の制御ユニット１ａと第２の制御ユニット１ｂにおける第１の電源リレー５ａと第２の電源リレー５ｂ、および第１のフィルタ６ａと第２のフィルタ６ｂは、それぞれ、ともに同一部品で同一方向に対称的に対照的に配置されるとともに、各導電部材にそれぞれ接続されているが、２系統の間に例えばインダクタンス、インピーダンスにおいて差異が生じないように各導電部材の幅、長さ等が可能な限り同じになるように構成されている。
【０１０７】
なお、絶縁部材５０に代えて、配線パターンが印刷配線等により設けられた配線基板を用いても良い。この配線基板を用いた場合、第１の電源リレー５ａおよび第２の電源リレー５ｂのスイッチング素子Ｑａ１、Ｑａ２、Ｑｂ１、Ｑｂ２、および第１のフィルタ６ａおよび第２のフィルタ６ｂのフィルタコンデンサＣａ、Ｃｂ、フィルタコイルＣＬａ、ＣＬｂはその配線基板に装着され、それぞれ配線基板に設けられた配線パターンにより接続される。
【０１０８】
電源用コネクタ４２の電源ターミナル４４ａは、前述のバスバーとしての太い幅を有する導電部材７０１の他に、比較的小電流用の細い幅を有する第１の配線パターン８０１ａと第２の配線パターン８０１ｂが接続されている。これらの配線パターン８０１ａ、８０１ｂは、一括して電源ターミナル４４ａに接続されているので、電源ターミナル４４ａから第１の配線パターン８０１ａと第２の配線パターン８０１ｂが分岐して設けられていることになる。第１の配線パターン８０１ａと第２の配線パターン８０１ｂは、前述のバスバーとしての導電部材７０１、７０２ａ、７０２ｂ、７０３ａ、７０３ｂ、７０５ａ、」および７０５ｂと同様に、絶縁部材５０における一方の表面に設けられている。なお、第１の配線パターン８０１ａと第２の配線パターン８０１ｂに代えて、通常のリード線を用いても良い。
【０１０９】
電源ターミナル４４ａから分岐した第１の配線パターン８０１ａは、第１の回路部５１ａに接続されている。第１の回路部５１ａは、第１の制御ユニット１ａにおける前述の図３に示す電源リレー駆動回路３５ａと電流検出用の抵抗Ｒ６を有する第１の検出回路３６ａ等が装着されている。電源ターミナル４４ａから分岐した第２の配線パターン８０１ｂは、第２の回路部５１ｂに接続されている。第２の回路部５１ｂは、前述の第２の制御ユニット１ｂにおける電源リレー駆動回路（図示せず）と、電流検出用の抵抗Ｒ６を有する第１の検出回路（図示せず）等が装着されている。
【０１１０】
第１の配線パターン８０１ａの一部分と第２の配線パターン８０１ｂの一部分には、図４に示すように、所定値以上の過電流で溶断できる細いパターン部分が設けられており、第１の制御ユニット１ａおよび第２の制御ユニット１ｂにおける電源リレー駆動回路３５ａ、および各検出回路等での地絡故障発生時に、所定値以上の過大電流が流れることを防止することが可能である。
【０１１１】
絶縁部材５０は、第１の回路部５１ａの近傍に形成された複数の第１の貫通穴５２ａと、第２の回路部５２ｂの近傍に形成された複数の第２の貫通穴５２ｂを備えている。図２に示すように、第１の貫通穴５２ａは、制御基板４に搭載された第１のＣＰＵ１０ａに接続されたリード線５２１ａに接続され、第２の貫通穴５２ａは、制御基板４に搭載された第２のＣＰＵ１０ｂに接続されたリード線５２１ｂに接続されている。第１の信号コネクタ４３ａからの信号線は、図２に示すように、中間フレーム４０１を介して第１のインバータ回路３ａを有する第１のパワーモジュールに接続されている。第２の信号コネクタ４３ｂからの信号線は、図２に示すように、中間フレーム４０１を介して第２のインバータ回路３ｂを有する第２のパワーモジュールに接続されている。
【０１１２】
第１の電源リレー５ａおよび第２の電源リレー５ｂの電源リレー用スイッチング素子Ｑａ１、Ｑａ２、Ｑｂ１、Ｑｂ２は、大電流が流れるため発熱が多く放熱性を考慮しなければならない。これらのスイッチング素子は、ハウジング４０の上面付近に配置され、電動パワーステアリング装置の外部に近い位置に存在する。そのため、電源リレー用スイッチング素子Ｑａ１、Ｑａ２、Ｑｂ１、Ｑｂ２にヒートシンクを当接させ、このヒートシンクの一部をハウジング４０の外部へ露出させる構成とする。
【０１１３】
図６は、この発明の実施の形態２による電動パワーステアリング装置における、ヒートシンクとカバーの斜視図である。図６において、樹脂製のカバー５４は、ヒートシンク５３を挿入するための開口部４１ｄを備えており、この開口部４１ｄから衝立状のヒートシンク５３が露出するように構成されている。ヒートシンク５３の下面５３ａは、電源リレー用スイッチング素子Ｑａ１、Ｑａ２、Ｑｂ１、Ｑｂ２に当接しており、これらの電源リレー用スイッチング素子の放熱性を確保している。
【０１１４】
カバー５４の一部であるフィルタ室４１ｃは、２組のフィルタコンデンサＣａ、Ｃｂと、２組のフィルタコイルＣＬａ、ＣＬｂ等を一緒に内蔵するように構成されている。カバー５４は、図２に示す第１のフィルタ室４１ａと第２のフィルタ室４１ｂに代えてハウジング４０に設けられ、ハウジング４０に搭載された２組の電源リレー５ａ、５ｂの各電源リレー用スイッチング素子Ｑａ１、Ｑａ２、Ｑｂ１、Ｑｂ２、および、２組のフィルタコンデンサＣａ、Ｃｂと、２組のフィルタコイルＣＬａ、ＣＬｂ等をコンデンサ、フィルタ等を覆うように配置される。
【０１１５】
以上述べたように、制御ユニット１のハウジング４０の上面部に設けられた電源用コネクタ４２から供給された電源系ラインは、太い２つのバスバーとしての導電部材７０１により第１の部位７０１ａと第２の部位７０１ｂに分岐され、さらに細い２つの第１の配線パターン８０１ａと第２の配線パターン８０１ｂに分岐されている。分岐されたバスバーとしての導電部材７０１の第１の部位７０１ａの系統には、第１の制御ユニット１ａにおける第１の電源リレー５ａ、第１のフィルタ６ａ等が接続され、導電部材７０１の第２の部位７０１ｂの系統には、第２の制御ユニット１ｂにおける第２の電源リレー５ｂ、第２のフィルタ６ｂ等が接続される。
【０１１６】
上記の構成により、電動パワーステアリング装置の電源用コネクタ４２に接続された＋Ｂ電源の最上流位置に第１の電源リレー５ａ、第２の電源リレー５ｂが配置されており、これらの電源リレーの下流側で発生する故障に対して電源供給を遮断することができる。また、電源用コネクタを２個配置することなく１個の電源用コネクタ４２を設けるのみで、制御ユニットの冗長性を確保することができる。さらに、第１のフィルタ６ａおよび第２のフィルタ６ｂを、ノイズ発生部分である第１のインバータ回路３ａ及び第２のインバータ回路３ｂに近づけて配置することができ、インバータ回路によるノイズ放出を効果的にすることができる。また、第１のフィルタ６ａおよび第２のフィルタ６ｂをそれぞれ構成するフィルタコンデンサＣａ、Ｃｂと、フィルタコイルＣＬａ、ＣＬｂ等の部品を、軸方向に突出する凸状の第１のフィルタ室４１ａおよび第２のフィルタ室４１ｂに集中して配置するようにしたので、装置の小型化を図ることができる。
【０１１７】
さらに、第１の電源リレー５ａ、第２の電源リレー５ｂ、第１のフィルタ６ａ、第２のフィルタ６ｂ、第１の回路部５１ａ、および第２の回路部５１ｂは、それぞれハウジング４０の上面部に集中して配置されているのに対して、制御基板４、第１のインバータ回路３ａ、第２のインバータ回路３ｂがハウジング４０の内部に配置されているので、制御基板４、第１のインバータ回路３ａ、第２のインバータ回路３ｂにより影響されることなく第１の電源リレー５ａ、第２の電源リレー５ｂ、第１のフィルタ６ａ、第２のフィルタ６ｂ、第１の回路部５１ａ、および第２の回路部５１ｂそれぞれが独立に設計することができ、装置の小型化に寄与することができる。なお、ハウジング４０の上面部に配置された第１の電源リレー５ａ、第２の電源リレー５ｂ、第１のフィルタ６ａ、第２のフィルタ６ｂ、第１の回路部５１ａ、および第２の回路部５１ｂと、ハウジング４０の内部に配置された制御基板４、第１のインバータ回路３ａ、第２のインバータ回路３ｂ等とは、接続が容易となるようにそれぞれの端子の配置が考慮されている。
【０１１８】
以上述べたように、この発明の実施の形態２による電動パワーステアリング装置によれば、電源リレーの放熱性の確保と、グランドラインについても４分岐させることにより、＋Ｂ電源のラインと同様に、各組の各回路にそれぞれグランドラインを配置することができる。これにより、各組の回路、電源系ラインもそれぞれ独立に配置、接続されているので一方異常時他方へその影響が及ぶ可能性を少なくすることができる。
【０１１９】
なお、この発明は前述の実施の形態１および２による電動パワーステアリング装置に限定されるものではなく、この発明の趣旨を逸脱しない範囲において、実施の形態１および２の構成を適宜組み合わせたり、その構成に一部変形を加えたり、構成を一部省略することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１２０】
この発明は、自動車等の車両に搭載される電動パワーステアリング装置に利用することができ、ひいては自動車産業に利用することができる。
【符号の説明】
【０１２１】
１  制御ユニット、１ａ  第１の制御ユニット、１ｂ  第２の制御ユニット、２  電動機、２４  電機子巻線、２ａ  第１の電機子巻線、２ｂ  第２の電機子巻線、１０ａ  第１のＣＰＵ、１０ｂ  第２のＣＰＵ、３ａ  第１のインバータ回路、３ｂ  第２のインバータ回路、４  制御基板、４ａ  第１の制御回路部、４ｂ  第２の制御回路部、５ａ  第１の電源リレー、５ｂ  第２の電源リレー、６ａ  第１のフィルタ、６ｂ  第２のフィルタ、７  イグニッションスイッチ、８  センサ類、９  バッテリ、１２ａ  第1の入力回路、１２ｂ  第２の入力回路、１１ａ  第１の駆動回路、１１ｂ  第２の駆動回路、１７ａ  第１の回転センサ、１７ｂ  第２の回転センサ、１５  報知手段、１６ａ  第１の出力回路、１６ｂ  第２の出力回路、２１  電動機出力軸、２５  電動機ケース、２６ａ  第１の巻線端部、２６ｂ  第２の巻線端部、２７  接続リング、２８  フレーム、４０  ハウジング、４１ａ  第１のフィルタ室、４１ｂ  第２のフィルタ室、４２  電源用コネクタ、４３ａ  第１の信号コネクタ、４３ｂ  第２の信号コネクタ、３５ａ  電源リレー駆動回路、３６ａ  第１の検出回路、１３ａ  第２の検出回路、１８ｕ  第３の検出回路、１９ｕ  第４の検出回路、４４ａ、４４ｂ  電源ターミナル、４６  端子部、４６a１、４６ｂ１  正極側端子、４６a２、４６ｂ２  負極側端子、  ７０１，７０２ａ，７０２ｂ  導電部材、５０  絶縁部材、５１ａ  第１の回路部、５１ｂ  第２の回路部、５２ａ  第１の貫通穴、５２ｂ  第２の貫通穴、４０１  中間フレーム、５２１a、５２１ｂ  リード線、７０６ａ  第１のグランドライン、７０６ｂ  第２のグランドライン、５４  カバー、５３  ヒートシンク。
【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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