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公開番号2025029778
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-07
出願番号2023134599
出願日2023-08-22
発明の名称電子制御装置
出願人日立Astemo株式会社
代理人個人,個人
主分類H02M 7/48 20070101AFI20250228BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】電子部品の実装面積がモータ径に依存せず、実装面積を拡大することができる電子制御装置を提供する。
【解決手段】電子制御装置10は、電動モータ20の回転軸方向に沿った側面に配置される回路基板11と、電動モータの駆動信号を巻線組毎に生成するマイコン15-1,15-2、及びマイコンに電源を供給する電源回路16-1,16-2を含み、回路基板に実装される複数系統のモータ制御回路部12-1,12-2と、正極と負極の電源端子を有するコネクタ13-1,13-2とを備える。モータ制御回路部は、回路基板の実装面に出力軸20a方向に対して並列に配置される。正極と負極の電源端子は、モータ制御回路部にそれぞれ対応する位置の回路基板に接続される。そして、正極と負極の電源端子と回路基板の接続位置と、マイコンの実装位置が電動モータの回転軸方向に沿って配置される。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
複数の巻線組を有する電動モータの回転軸方向に沿って、前記電動モータの側面に配置される回路基板と、
前記電動モータの各巻線組に対応して設けられ、前記電動モータの駆動信号を巻線組毎に生成する複数のマイクロコンピュータと、これら複数のマイクロコンピュータにそれぞれ電源を供給する複数の電源回路とを含み、前記回路基板に実装される複数系統のモータ制御回路部と、
正極の電源端子と負極の電源端子を有し、外部の電源ハーネスが接続され、前記複数の電源回路に電源を供給する複数の電源コネクタとを備え、
前記複数系統のモータ制御回路部は、前記回路基板の実装面に、前記電動モータの回転軸に対して対称的に配置され、
前記複数の電源コネクタにおける正極の電源端子と負極の電源端子がそれぞれ、前記複数系統のモータ制御回路部にそれぞれ対応し、前記電動モータの回転軸に対して対称な位置の前記回路基板に接続され、
各系統のモータ制御回路部における、前記正極の電源端子及び負極の電源端子の前記回路基板への接続位置と、前記マイクロコンピュータの前記回路基板への実装位置が、前記電動モータの回転軸方向に沿って配置される、
ことを特徴とする電子制御装置。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記複数の電源コネクタの間口が前記電動モータの出力軸と反対方向に立設され、前記電動モータの出力軸と反対側の端面に設置されるコネクタベースを更に備える、ことを特徴とする請求項１に記載の電子制御装置。
【請求項３】
前記コネクタベースは、センサ用または通信用コネクタを前記複数系統のモータ制御回路部毎に更に備え、
各系統のモータ制御回路部における前記電源コネクタは、前記センサ用または通信用コネクタよりも前記回路基板側に位置している、ことを特徴とする請求項２に記載の電子制御装置。
【請求項４】
前記コネクタベースは、センサ用または通信用コネクタを前記複数系統のモータ制御回路部毎に更に備え、
前記電源コネクタの間口が、前記センサ用または通信用コネクタの間口に対して前記回路基板に隣接し、
前記電源回路が、前記マイクロコンピュータよりも前記回路基板の縁部側に位置している、ことを特徴とする請求項２に記載の電子制御装置。
【請求項５】
前記電動モータの側面に位置するモータハウジングと一体的に形成され、前記回路基板が収容される回路基板収容部を更に備え、
前記回路基板収容部内に前記回路基板が保持される、ことを特徴とする請求項１に記載の電子制御装置。
【請求項６】
前記電動モータの側面に位置するモータハウジングに接合され、前記回路基板が収容される回路基板収容部と、前記電動モータの側面から回転軸方向に折曲して延設され、前記電動モータの出力軸と反対側の端面に位置する前記モータハウジングに接合される保持部とを有するＬ字型取付台を更に備え、
前記コネクタベースは、前記複数の電源コネクタの間口が前記電動モータの出力軸と反対方向を向けて前記保持部に設置されている、ことを特徴とする請求項２に記載の電子制御装置。
【請求項７】
前記電動モータの側面に位置するモータハウジングと一体的に形成され、前記回路基板が収容される回路基板収容部と、
前記回路基板収容部上に設置され、前記複数の電源コネクタの間口が前記電動モータの回転軸と直交する方向に立設されるコネクタベースとを更に備え、
前記回路基板収容部上にコネクタベースが別体に固定または一体形成される、ことを特徴とする請求項１に記載の電子制御装置。
【請求項８】
前記回路基板とコネクタベースが前記電動モータの回転軸と並行に配置され、前記電動モータの複数の巻線組が回転軸側から前記回路基板に向けて垂直方向に延設されて、前記回路基板に形成された配線と電気的に接続される、ことを特徴とする請求項７に記載の電子制御装置。
【請求項９】
前記回路基板に実装される電子回路及び電子部品は、前記電動モータの出力軸側からインバータ回路、プリドライバ回路、及びコネクタ端子接続部の順に配列される、ことを特徴とする請求項１に記載の電子制御装置。
【請求項１０】
前記電動モータの出力軸と被駆動対象との結合位置は、モータハウジングの取付けねじ穴を結ぶ円の中心が前記電動モータの回転軸よりも前記回路基板側となるように、少なくとの１つの出力軸側との結合位置が、モータ回転軸から偏心している、ことを特徴とする請求項１に記載の電子制御装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータと周辺部品を１つのモジュールにまとめた機電一体型モータに搭載される電子制御装置に関する。
続きを表示（約 3,200 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、モータの回転軸方向に、制御装置と情報授受部を配置したモータ装置が記載されている。制御装置は、モータを駆動するもので、パワー基板と、制御基板と、これらパワー基板と制御基板との間で情報の授受を行う基板間コネクタとを備えている。また、情報授受部には、外部機器との間で情報の授受を行うための複数の筒状部（コネクタ）が配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２１－６５０１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した従来の制御装置は、電動モータの回転軸方向にコネクタと実装面を向けた回路基板を配置しており、回路基板は電動モータを回転軸方向から見た外形に合わせた形状である。このため、電子部品の実装面積がモータ径に依存し、高機能化や冗長化による回路規模やシステム規模の増大に伴い、電子部品数が増加して実装面積が不足してきている。
【０００５】
本発明は上記のような事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、電子部品の実装面積がモータ径に依存せず、実装面積を拡大することができる電子制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の電子制御装置は、複数の巻線組を有する電動モータの回転軸方向に沿って、電動モータの側面に配置された回路基板と、この回路基板に実装される複数系統のモータ制御回路部（駆動制御系統）と、外部の電源ハーネスが接続される複数の電源コネクタとを備える。そして、複数系統のモータ制御回路部は、回路基板の実装面に、電動モータの回転軸に対して対称的に配置され、複数の電源コネクタにおける正極の電源端子と負極の電源端子がそれぞれ、複数系統のモータ制御回路部にそれぞれ対応し、電動モータの回転軸に対して対称な位置の回路基板に接続され、正極の電源端子と負極の電源端子と回路基板の接続位置と、マイクロコンピュータの回路基板への実装位置が電動モータの回転軸方向に沿って配置される、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明では、機電一体型モータに搭載される電子制御装置において、回路基板をモータ回転軸方向に沿ったモータ側面に配置するので、電子部品の実装面積がモータ径に依存しない。また、回路基板の長手方向を電動モータの回転軸方向に延長可能であることから、実装面積を容易に拡大することが可能となる。更に、正極及び負極の電源端子と回路基板との接続位置と、マイクロコンピュータの実装位置をモータ回転軸方向に沿って配置し、モータ制御回路部をモータ回転軸に対して線対称に配置することで、回路基板の短手方向のサイズの拡大を抑制できる。
従って、電子部品の実装面積がモータ径に依存せず、実装面積を拡大することができる電子制御装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本発明の第１の実施形態に係る電子制御装置が適用される機電一体型モータの概略構成を示す斜視図である。
図１に示した機電一体型モータにおける回路基板収容部のカバーを取り外した状態を示す平面図である。
図１に示した機電一体型モータにおけるコネクタベースの平面図である。
図１のＸ１－Ｘ１’線に沿った断面図である。
図１のＹ１－Ｙ１’線に沿った断面図である。
図１乃至図５に示した機電一体型モータが適用される電動パワーステアリング装置の概略構成図である。
図６に示した電動パワーステアリング装置における機電一体型モータの搭載部近傍を抽出して示す斜視図である。
図７における機電一体型モータ周辺の拡大平面図である。
本発明の第２の実施形態に係る電子制御装置が適用される機電一体型モータの概略構成を示す斜視図である。
図９に示した機電一体型モータにおけるコネクタベースを取り外した状態を示す斜視図である。
図９に示した機電一体型モータにおける回路基板収容部のカバーを取り外した状態を示す平面図である。
図９のＸ２－Ｘ２’線に沿った断面図である。
図９に示した機電一体型モータにおけるＬ字型取付台を抽出して示す斜視図である。
図１３に示したＬ字型取付台にコネクタベースを取り付けた状態を示す斜視図である。
図１４に示したコネクタベースにおける電源用及び通信用コネクタと、通信用コネクタの配置例を示す平面図である。
図１４に示したＬ字型取付台の回路基板収容部に回路基板を搭載した状態を示す斜視図である。
図１６のＹ２－Ｙ２’線に沿った断面図である。
本発明の第３の実施形態に係る電子制御装置が適用される機電一体型モータの概略構成を示す斜視図である。
図１８に示した機電一体型モータを別方向から見た斜視図である。
図１９のＸ３－Ｘ３’線に沿った断面図である。
図１９のＹ３－Ｙ３’線に沿った断面図である。
図１８及び図１９に示した機電一体型モータを電動モータの出力軸側から見た正面図である。
図１９に示した機電一体型モータにおける回路基板収容部のカバーを取り外した状態を示す平面図である。
図２３におけるコネクタベースと回路基板を抽出して示す斜視図である。
図２４のコネクタベースと回路基板を裏面側から見た斜視図である。
本発明の第４の実施形態に係る電子制御装置が適用される機電一体型モータの概略構成を示す斜視図である。
図２６に示した機電一体型モータを別方向から見た斜視図である。
図２７のＸ４－Ｘ４’線に沿った断面図である。
図２７におけるコネクタベースと回路基板を抽出して示す斜視図である。
図２９のコネクタベースと回路基板を裏面側から見た斜視図である。
図２９にカバーを取り付けた状態を示す斜視図である。
図３１のコネクタベース、回路基板及びカバーを裏面側から見た斜視図である。
図３１のＹ４－Ｙ４’線に沿った断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
［第１の実施形態］
図１乃至図５はそれぞれ、本発明の第１の実施形態に係る電子制御装置（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）が適用される機電一体型モータの構成例を示している。図１は概略構成を示す斜視図、図２は回路基板収容部のカバーを取り外した平面図、図３はコネクタベースの平面図である。また、図４は図１のＸ１－Ｘ１’線に沿った断面図、図５は図１のＹ１－Ｙ１’線に沿った断面図である。
【００１０】
図１に示すように、電子制御装置１０は、電動モータ２０と周辺部品を１つのモジュールにまとめた機電一体型モータ（ＥＰＰ：Electric Power Packとも呼ばれる）１００において、電動モータ２０の駆動を制御するものである。電子制御装置１０は、機電一体型モータ１００のモータハウジング（筐体）１００ａにおける電動モータ２０の回転軸方向（モータ軸線ＺＸ方向）に沿って、電動モータ２０の上側面に配置されている。この電子制御装置１０は、モータハウジング１００ａと一体的に形成された回路基板収容部１００ｂ内に、回路基板１１が収容された構成になっている。このため、ＥＣＵサイズ（外形寸法）はモータハウジング１００ａの外形寸法と同等である。
（【００１１】以降は省略されています）

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