JP2000043740A

JP2000043740A - 電動式パワーステアリング回路装置

Info

Publication number: JP2000043740A
Application number: JP21423498A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Takashita; 伸一高下; Shunichi Wada; 俊一和田; Hiroshi Watanabe; 浩渡辺
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1998-07-29
Filing date: 1998-07-29
Publication date: 2000-02-15

Abstract

(57)【要約】【課題】電動式パワーステアリング回路装置におい
て、製造工程を簡便にすると共に、該装置の信頼性を向
上する。【解決手段】電気部品を収納するケース６２とコネク
タ４５を一体的に形成すると共に、ブリッジ回路４４を
搭載した基板６５に直接接続すべく、コネクタ４５のリ
ード端子を延長した延長端子を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、モータの回転力
によって車両のステアリング装置に補助付勢する電動式
パワーステアリング装置に関するもので、特にその制御
装置の構成に係わるものである。

【０００２】

【従来の技術】図４は、一般的な電動式パワーステアリ
ング制御装置を一部ブロック図で示す回路図であり、図
において、４０は車両のハンドル（図示せず）に対して
補助トルクを出力するモータ、４１はモータ４０を駆動
するためのモータ電流ＩＭを供給するバッテリである。

【０００３】４２はモータ電流ＩＭのリップル成分を吸
収するための大容量（３６００μＦ程度）のコンデン
サ、４３はモータ電流ＩＭを検出するためのシャント抵
抗器、４４はモータ電流ＩＭを補助トルクの大きさおよ
び方向に応じて切り換えるための複数の半導体スイッチ
ング素子（例えば、ＦＥＴ）Ｑ１〜Ｑ４からなるブリッ
ジ回路、４９は電磁ノイズを除去するためのコイルであ
る。

【０００４】Ｌ１はコンデンサ４２の一端をグランドに
接続する導電線、Ｐ１およびＰ２は半導体スイッチング
素子Ｑ１〜Ｑ４をブリッジ接続すると共にシャント抵抗
器４３およびブリッジ回路４４を接続する配線パター
ン、Ｐ３はブリッジ回路４４の出力端子となる配線パタ
ーンである。

【０００５】４５はモータ４０およびバッテリ４１をブ
リッジ回路４４に接続するための複数のリード端子から
なるコネクタ、Ｌ２はモータ４０およびバッテリ４１と
コネクタ４５とを接続するための外部配線、４６はモー
タ電流ＩＭを必要に応じて通電遮断するための常開リレ
ー、Ｐ４はリレー４６、コンデンサ４２およびシャント
抵抗器４３を接続する配線パターン、Ｐ５はコネクタ４
５をグランドに接続する配線パターンである。ブリッジ
回路４４の出力端子となる配線パターンＰ３は、コネク
タ４５に接続されている。

【０００６】４７はブリッジ回路４４を介してモータ４
０を駆動すると共に、リレー４６を駆動する駆動回路、
Ｌ３は駆動回路４７をリレー４６の励磁コイルに接続す
る導電線、Ｌ４は駆動回路４７をブリッジ回路４４に接
続する導電線、４８はシャント抵抗器４３の一端を介し
てモータ電流ＩＭを検出するモータ電流検出手段であ
り、駆動回路４７およびモータ電流検出手段４８は後述
するマイクロコンピュータの周辺回路素子を構成してい
る。

【０００７】５０はハンドルの操舵トルクＴを検出する
トルクセンサ、５１は車両の車速Ｖを検出する車速セン
サである。５５は操舵トルクＴおよび車速Ｖに基づいて
補助トルクを演算すると共にモータ電流ＩＭをフィード
バックして補助トルクに相当する駆動信号を生成するマ
イクロコンピュータ（ＥＣＵ）であり、ブリッジ回路４
４を制御するための回転方向指令Ｄ０および電流制御量
Ｉ０を駆動信号として駆動回路４７に入力する。

【０００８】マイクロコンピュータ５５は、モータ４０
の回転方向指令Ｄ０および補助トルクに相当するモータ
電流指令Ｉｍを生成するモータ電流決定手段５６と、モ
ータ電流指令Ｉｍとモータ電流ＩＭとの電流偏差ΔＩを
演算する減算手段５７と、電流偏差ΔＩからＰ（比例）
項、Ｉ（積分）項およびＤ（微分）項の補正量を算出し
てＰＷＭデューティ比に相当する電流制御量Ｉ０を生成
するＰＩＤ演算手段５８とを備えている。

【０００９】また、図示しないが、マイクロコンピュー
タ５５は、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、異常が発生すると駆動
回路４７を介してリレー４６を開放し、モータ電流ＩＭ
を遮断するようになっている。Ｌ５はマイクロコンピュ
ータ５５を駆動回路４７に接続するための導電線であ
る。

【００１０】一般に、モータ４０とバッテリ４１との間
に介在された回路要素４２〜４４、４９、配線パターン
Ｐ１〜Ｐ５、導電線Ｌ１およびＬ２は、大電流のモータ
電流ＩＭに対応するため、後述するように放熱性（耐熱
性）および耐久性等を考慮して、大型に構成されてい
る。一方、マイクロコンピュータ５５、駆動回路４７お
よびモータ電流検出回路４８を含む周辺回路素子ならび
に導電線Ｌ３〜Ｌ５は、小電流に対応するうえ高密度が
要求されるため、小型に構成されている。

【００１１】図５、は一般的な電動式パワーステアリン
グ制御装置の回路構造を示す平面図であり、Ｑ１〜Ｑ
４、４２、４３、４５、４６、４９および５５は図４に
示したものと同様のものである。この場合、半導体スイ
ッチング素子Ｑ１〜Ｑ４は樹脂で被覆された各一対のＦ
ＥＴにより構成され、大容量のコンデンサ４２は３個の
コンデンサにより構成され、マイクロコンピュータ５５
は１チップのＩＣにより構成されている。また、図面の
煩雑さを防ぐために、周辺回路素子、配線パターンおよ
び導電線等を省略し、代表的な構成要素のみを示す。

【００１２】１はシールド板および放熱板の機能を兼ね
た箱形の金属フレーム、２は金属フレーム１の底面上に
載置された絶縁プリント基板、３は金属フレーム１の内
側面に一端面が接合された例えばアルミニウム製の放熱
板である。絶縁プリント基板２には、各回路要素４２、
４３、４６、４９および５５等が載置されており、ま
た、放熱板３の他端面には各半導体スイッチング素子Ｑ
１〜Ｑ４が接合されている。

【００１３】４ａ〜４ｅは配線パターンＰ１〜Ｐ５等に
相当する配線板であり、大電流に専用に対応するため
に、絶縁プリント基板２上の配線パターンとは別に幅お
よび厚さの大きい導電板が用いられている。

【００１４】次に、図４を参照しながら、図５に示した
従来の電動式パワーステアリング制御装置の動作につい
て説明する。マイクロコンピュータ５５は、トルクセン
サ５０および車速センサ５１から操舵トルクＴおよび車
速Ｖを取り込むと共に、シャント抵抗器４３からモータ
電流ＩＭをフィードバック入力し、パワーステアリング
の回転方向指令Ｄ０と、補助トルク量に相当する電流制
御量Ｉ０とを生成し、導電線Ｌ５を介して駆動回路４７
に入力する。

【００１５】駆動回路４７は、定常駆動状態では導電線
Ｌ３を介した指令により常開リレー４６を閉成してお
り、回転方向指令Ｄ０および電流制御量Ｉ０が入力され
ると、ＰＷＭ駆動信号を生成し、導電線Ｌ４を介してブ
リッジ回路４４の各半導体スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４
に印加する。

【００１６】これにより、モータ４０は、バッテリ４１
から外部配線Ｌ２、コネクタ４５、コイル４９、リレー
４６、配線パターンＰ４、シャント抵抗器４３、配線パ
ターンＰ１、ブリッジ回路４４、配線パターンＰ３、コ
ネクタ４５および外部配線Ｌ２を介して供給されるモー
タ電流ＩＭにより駆動され、所要方向に所要量の補助ト
ルクを出力する。

【００１７】このとき、モータ電流ＩＭは、シャント抵
抗器４３およびモータ電流検出手段４８を介して検出さ
れ、マイクロコンピュータ５５内の減算手段５７にフィ
ードバックされることにより、モータ電流指令Ｉｍと一
致するように制御される。また、モータ電流ＩＭは、ブ
リッジ回路４４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４２によ
り平滑されて抑制される。さらに、コイル４９は、上記
ブリッジ回路４４がＰＷＭ駆動時に、スイッチング動作
することにより発生するノイズが外部へ放出されて、ラ
ジオノイズとなることを防止する。

【００１８】ところで、この種の電動式パワーステアリ
ング制御装置で制御されるモータ電流ＩＭの値は、軽自
動車であっても２５Ａ程度であり、小型自動車では６０
Ａ〜８０Ａ程度にも達する。従って、ブリッジ回路４４
を構成する半導体スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４は、モー
タ電流ＩＭの大きさに対応して大型化すると共に、図示
したように複数個を並列接続して、オン時およびＰＷＭ
スイッチング時の発熱を抑制する必要がある。

【００１９】また、半導体スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４
の発熱量を放熱するために、放熱板３が必要であり、モ
ータ電流ＩＭが大きくなればなるほど半導体スイッチン
グ素子Ｑ１〜Ｑ４の個数も増加し、同時に放熱板３も大
型化することになる。

【００２０】さらに、コネクタ４５の端子から、コイル
４９、リレー４６、シャント抵抗器４３およびブリッジ
回路４４を経由したグランドまでの配線パターンＰ１、
Ｐ２およびＰ４、ならびに、ブリッジ回路４４からモー
タ４０までの配線パターンＰ３の長さは、モータ電流Ｉ
Ｍの大電流化、半導体スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４の個
数の増加、ならびに、放熱板の大型化に比例して、物理
的に長くなる。

【００２１】この結果、各配線パターンＰ１〜Ｐ４での
電圧降下に起因する発熱量により、温度上昇が大きくな
ると、配線パターンＰ１〜Ｐ４の耐熱性および耐久性を
損なうおそれがあるので、これを防止するため、図５の
ように幅や厚さの大きい大電流専用の配線板４ａ〜４ｅ
が用いられている。従って、絶縁プリント基板２の大型
化を招くことになる。

【００２２】また、コンデンサ４２、シャント抵抗器４
３、リレー４６、およびコイル４９は、モータ電流ＩＭ
の大電流化に伴い大型化するが、これらを絶縁プリント
基板２上に搭載しようとすると、搭載スペースの増大に
より、さらに絶縁プリント基板２の大型化を招くことに
なる。

【００２３】これらの問題を解決するために、例えば特
開平６−２７０８２４号公報に記載されているようなも
のが知られている。図６は特開平６−２７０８２４号公
報に記載された電動式パワーステアリング回路装置を示
すものであり、（ａ）は側断面図（ハッチングは省
略）、（ｂ）は（ａ）内の絶縁プリント基板を除いた状
態を示す平面図である。図において、図４、図５に付し
た符号と同一符号は、同一部分を示し、１Ａおよび３Ａ
は金属フレーム１および放熱板３にそれぞれ対応してい
る。

【００２４】なお、図示しない回路構成は、図４に示し
たとおりであり、通常の回路動作については、上述と同
様である。この場合、絶縁プリント基板２には、マイク
ロコンピュータ５５、これに属するインターフェース回
路、電源回路、論理回路および信号処理回路等の小電流
の周辺回路素子が実装されており、さらにトルクセンサ
５０および車速センサ５１（図５参照）に接続されるセ
ンサ信号用コネクタ（図示せず）が設置されている。

【００２５】また、放熱板３Ａは回路装置の下部のシー
ルド板機能を有し、金属フレーム１Ａは、放熱板３Ａと
電気的に接合されて完全なシールド構造を形成し、絶縁
プリント基板２に対する電磁ノイズを遮断している。２
Ａは放熱板３Ａ上に載置された別の絶縁プリント基板で
あり、マイクロコンピュータ５５を載置する絶縁プリン
ト基板２から分割されており、ＩＣチップからなる駆動
回路（周辺回路素子）４７が載置されている。

【００２６】１０は例えば電気化学工業製のＨＩＴＴ基
板（商品名）からなる金属基板であり、３ｍｍのアルミ
ニウム基板上に８０μｍの絶縁層を介して、配線パター
ンＰが１００μｍの銅パターン（２０μｍのアルミニウ
ム膜が被覆されている）として形成されている。配線パ
ターンＰはＰ１〜Ｐ５等を総称しており、ここでは一部
のみが図示されている。

【００２７】金属基板１０は、裏面が放熱板３Ａに固着
されており、放熱機能が増大されている。金属基板１０
および分割された絶縁プリント基板２Ａは、水平方向に
並列配置されている。

【００２８】金属基板１０上には、上記絶縁層を介して
接合配置された配線パターンＰ上に、図示したように、
シャント抵抗器４３およびブリッジ回路４４が実装され
ており、金属基板１０は放熱板としても機能している。
また、金属基板１０上に形成された配線パターンＰは、
大電流に対応できるように十分な断面容量を有し、モー
タ電流ＩＭが流れる回路素子が実装配置され得る。

【００２９】ブリッジ回路４４を構成する半導体スイッ
チング素子Ｑ１〜Ｑ４は、例えば８個（各々２個ずつ）
の樹脂被覆されていないベアチップからなり、一次ヒー
トシンク（図示せず）に銅またはモリブデンを介して半
田付けされており、さらに、金属基板１０上の配線パタ
ーンＰ（Ｐ１〜Ｐ３等）に半田付けおよびアルミニウム
ボンディング等により結線され、図４のモータ４０にブ
リッジ接続される。

【００３０】このように、樹脂被覆されていないことに
より通常素子より小サイズとなっているベアチップの半
導体スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４を用いることにより、
ブリッジ回路４４は、金属基板１０上の小スペース内に
配置され得る。従って、モータ電流ＩＭの大電流化によ
り半導体スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４を各々３個以上に
並列接続されても、コンパクトに実装することができ
る。

【００３１】また、半導体スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４
および配線パターンＰからの発熱量は、金属基板１０を
介し放熱板３Ａへ有効に伝達され、放熱板３Ａから外気
に放熱されるので、金属基板１０を小型化しても温度上
昇を抑制することができる。

【００３２】１４ａ〜１４ｇは金属基板１０上の配線パ
ターンＰから突出して設けられた複数のリードであり、
リード１４ａおよび１４ｇは、リレー４６の配線パター
ンＰ４および導電線Ｌ３に対応している。

【００３３】５は金属基板１０と絶縁プリント基板２と
の間に介在された絶縁性の支持部材であり、金属基板１
０と絶縁プリント基板２の間の所定間隔を維持すると共
に、コンデンサ４２、コネクタ４５およびリレー４６が
取り付けられている。絶縁プリント基板２および金属基
板１０は、支持部材５を上下から挟んでおり、互いに所
定間隔を介して重合されている。

【００３４】コンデンサ４２は、電極端子４２ａおよび
支持端子４２ｂを介して、指示部材５上のパターンに半
田付けされている。コンデンサ４２のグランド（−）側
の電極端子４２ａは、コネクタ４５のグランド端子に接
続され、陽極（＋）側の電極端子４２ａは、リード１４
ｅを介してシャント抵抗器４３に接続され、支持端子４
２ｂは、コンデンサ４２の他端を支持部材５上に固定し
ている。

【００３５】コネクタ４５は、例えばインサート樹脂モ
ールドの一体成形等により、フレーム状に支持部材５に
取り付けられると共に、内側に延長端子部４５ａを有し
ている。また、延長端子部４５ａは、金属基板１０から
棒状に突出したリード１４ａ〜１４ｄに対向して電気的
に接続されている。

【００３６】コネクタ４５の外側端子部には、図４に示
したように、外部配線Ｌ２を介してモータ４０およびバ
ッテリ４１が接続されている。コネクタ４５は、雄ピン
を形成していてもよく、ネジ締め式の接続端子を形成し
ていてもよい。

【００３７】リレー４６は、バッテリ４１側のリレー接
点端子がコネクタ４５のバッテリ端子に接続され、ブリ
ッジ回路４４側のリレー接点端子がリード１４ａを介し
て配線パターンＰ４に接続されている。

【００３８】このように、大きな取り付けスペースを必
要とし、かつ金属基板１０上に実装しにくい大容量のコ
ンデンサ４２、コネクタ４５およびリレー４６は、中間
層に位置する支持部材５に取り付けられ、金属基板１０
上に突設したリード１４ａ〜１４ｇを介して配線パター
ンＰに電気的に接続される。

【００３９】従って、金属基板１０上の配線パターンＰ
と、コンデンサ４２およびリレー４６の各端子部ならび
にコネクタ４５の延長端子部４５ａとの間の構造設計的
自由度が大きくなり、コンパクトで配線長を有効に短縮
することができる。また、支持部材５の上下に配設され
た絶縁プリント基板２および金属基板１０も、使用スペ
ースが有効に省略されるので小型化することができる。

【００４０】一方、別の絶縁プリント基板２Ａのアルミ
ナ厚膜基板上にハイブリッドＩＣとして実装された駆動
回路４７は、導電線Ｌ４を介して金属基板１０上のブリ
ッジ回路４４に接続され、導電線Ｌ５を介して絶縁プリ
ント基板２上のマイクロコンピュータ５５に接続され
る。

【００４１】このように、上層の絶縁プリント基板２と
は別に、分割された絶縁プリント基板２Ａを用い、下層
の金属基板１０と同一平面上に配設することにより、金
属基板１０側の無駄スペースが解消され、さらに小型化
を実現することができる。従って、マイクロコンピュー
タ５５およびその周辺回路素子（駆動回路４７等）の高
密度実装を実現できる。

【００４２】また、シールド板となる金属フレーム１Ａ
は、放熱板３Ａと協同して絶縁プリント基板２および２
Ａを完全に被覆し、絶縁プリント基板２および２Ａに入
力され得る電磁ノイズを確実に遮断する。

【００４３】

【発明が解決しようとする課題】以上のように構成され
た従来の電動式パワーステアリング回路装置は、コネク
タの延長端子部と、金属基板から棒状に突出したリード
を電気的に接続するときに、延長端子部とリードとを前
後方向、左右方向および上下方向に三次元的な位置決め
が必要となるので、位置決めが非常に困難であるという
問題点があった。

【００４４】また、リードを金属基板から棒状に突出さ
せるべく、金属基板に取り付ける場合に、一度目の半田
付けを行い、さらに、コネクタの延長端子部との接続時
に二度目の半田付けを行うことが必要となり、製造の工
程が煩雑になるという問題点があった。

【００４５】さらに、上述のように、金属基板とリード
との半田付けを行った後、リードとコネクタの延長端子
部との接続のための位置決めをする際に、金属基板上の
半田付け部分に応力が加わることや、例えば、エンジン
室内に取り付けた場合には、エンジンの発熱による回路
装置の周辺温度の変動や、または車室内に取り付けた場
合には、炎天下に車両を放置したときの車室内の温度上
昇による回路装置の周辺温度の変動等によってリードが
伸縮し、半田付け部分に応力が加わることによって、最
終的には半田はずれを起こすことがあり、信頼性が低下
するという問題があった。

【００４６】さらにまた、大きな取り付けスペースを必
要とする大容量のコンデンサ、コネクタおよびリレーを
中間層に位置する支持部材に取り付けるため、上層の絶
縁プリント基板、中間層の支持部材、下層の金属基板あ
るいは分割された絶縁プリント基板の間にある程度の間
隔が必要となり、回路装置の上下方向寸法を小型化でき
ないという問題があった。

【００４７】

【課題を解決するための手段】この発明にかかる電動式
パワーステアリング回路装置は、車両のハンドルに対し
て補助トルクを出力するモータ、このモータを駆動する
ためのモータ電流を供給するバッテリ、上記モータ電流
を上記補助トルクに応じて切り換えるための複数の半導
体スイッチング素子からなるブリッジ回路、少なくとも
上記ブリッジ回路を搭載する基板、上記半導体スイッチ
ング素子をブリッジ接続すると共に上記ブリッジ回路を
接続する配線パターン、上記モータおよび上記バッテリ
を上記ブリッジ回路に接続するコネクタ、上記ハンドル
の操舵トルクを検出するトルクセンサ、上記車両の車速
を検出する車速センサ、上記ハンドルの操舵トルクおよ
び上記車両の車速に基づいて上記ブリッジ回路を制御す
るための駆動信号を生成するマイクロコンピュータおよ
び周辺回路素子を備えた電動式パワーステアリング回路
装置において、上記ブリッジ回路、上記配線パターン、
上記マイクロコンピュータおよび上記周辺回路素子を収
納するケースと上記コネクタを一体的に成型すると共
に、上記基板に直接接続するべく、上記コネクタのリー
ド端子を延長した延長端子を設けたものである。

【００４８】また、コネクタのリード端子を延長した延
長端子は、一部または全部の端子幅を狭くしたものであ
る。

【００４９】また、コネクタのリード端子を延長した延
長端子は、一部または全部の端子厚を薄くしたものであ
る。

【００５０】また、コネクタのリード端子を延長した延
長端子は、その端子長を必要長さより長くしたものであ
る。

【００５１】また、モータ電流のリップル成分を吸収す
るコンデンサ、モータ電流を通電および遮断するリレ
ー、または電磁ノイズ除去用のコイルのうち少なくとも
１つを延長端子によって形成された配線パターン上に搭
載したものである。

【００５２】また、ケースに、コンデンサ、リレー、ま
たはコイルのうち少なくとも１つが挿入される凹部を設
けたものである。

【００５３】また、ケースに取り付けられる放熱板に、
コンデンサ、リレー、またはコイルのうち少なくとも１
つを収納する切り欠き部を設けたものである。

【００５４】さらに、ブリッジ回路、マイクロコンピュ
ータ、周辺回路素子等を搭載する基板は、少なくともマ
イクロコンピュータおよび周辺回路素子を搭載する第１
基板と、少なくともブリッジ回路を搭載する第２基板に
分割したものである。

【００５５】また、第１基板と第２基板を接続する導電
線は、少なくともケースと独立して設けられたものであ
る。

【００５６】また、ブリッジ回路を搭載する基板は、熱
伝導性に優れた金属基板で構成したものである。

【００５７】さらにまた、電気的シールドを行うシール
ドカバーにてケースの外周を覆ったものである。

【００５８】

【発明の実施の形態】実施の形態１．以下、この発明の
実施の形態を図について説明する。図１はこの発明の実
施の形態１の構造を示し、上述の図４〜６と同符号は同
一部分を示す。なお、回路構成は、図４と同様であり、
また、その動作も同様であるので、ここでは詳細な説明
を省略する。

【００５９】図１において、１Ｂはシールドカバーであ
って、組み付けられた状態（図示せず）では回路装置を
取り囲み、回路に対する電磁ノイズを遮断するものであ
る。６４はマイクロコンピュータ５５やその周辺回路等
の小電流部品を搭載する第１基板であり、絶縁プリント
基板により構成されている。６５は半導体スイッチング
素子Ｑ１〜Ｑ４、シャント抵抗器４３等の大電流部品を
搭載する第２基板であり、熱伝導性に優れた金属基板に
て構成されている。即ち、小電流部品を絶縁プリント基
板に搭載し、大電流基板を金属基板に搭載することによ
って、２枚基板構造とし、各基板の面積を小さくし、こ
れらを上下方向に重ね合わせることによって小型化する
と共に、大電流部品による発熱を熱伝導に優れた金属基
板を通して、後述する放熱板３Ｂへ伝えることによっ
て、外部への熱放出を促進し、装置の信頼性を向上させ
ている。

【００６０】６２はケースであり、コネクタ４５が一体
的に形成されている。また、ケース６２は、コネクタ４
５のリード端子をインサートモールド成形しており、こ
のリード端子は、ケース６２内に延長され、後述するケ
ース凹部６６の底面６６Ａに配線パターンＰ６を形成し
ており、さらに延長され、第２基板６５と接続するため
の延長端子６７を形成している。

【００６１】３Ｂは放熱板であり、上記金属基板によっ
て構成される第２基板と接触するように取り付けられ、
第２基板に搭載された電気部品によって発生した熱を外
部に放出するものである。また、放熱板３Ｂには、ケー
ス６２の凹部６６と対向する部分に凹状の切り欠き部３
Ｃが形成されている。なお、この放熱板３Ｂを備えない
場合には、ケース６２の凹部６６に蓋をする図示しない
保護カバーを設ける。

【００６２】次に以上のような回路装置の組み立てにつ
いて説明する。各電極にクリーム半田を塗布した第２基
板６５上に、半導体スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４、シャ
ント抵抗器４３等の電気部品、およびケース６２を配置
する。このとき、ケース６２から延びた延長端子６７
と、この延長端子６７に対向する第２基板６５上の電極
６５Ａの位置決めを行うが、延長端子６７の位置を電極
６５Ａに合わせることで位置決めが可能なので、容易に
位置決めができる。このように、部品を配置した第２基
板を下側から、または周囲の雰囲気全体を熱し、先に塗
布したクリーム半田を溶かし、各部品を半田付けする。
これによって、各種電気部品の接続と、コネクタ４５か
らの端子と第２基板との接続が一度の半田付け作業によ
り完了させることができ、製造工程を簡略化することが
できる。

【００６３】図２によって延長端子６７の詳細な形状に
ついて説明する。（ａ）はケース６２の一部の断面図で
あり、（ｂ）はケース６２の一部の平面図であって、図
に示すように、延長端子６７は、その一部にてその幅が
狭くなるように形成されており、このように形成するこ
とによって、上述の延長端子６７と第２基板６５上の電
極６５Ａとの位置決め時において、延長端子６７を電極
６５Ａに合わせるときに基板６５に加わる力が小さくな
り、延長端子６７と電極６５Ａの半田付け部分に加わる
応力を小さくすることができる。また、熱によって延長
端子６７が伸縮する場合においても、その応力は延長端
子６７の幅が狭くなった部分に加わるので、半田付け部
分に加わる応力を小さくすることができ、半田はずれに
よる断線を防止することができ、回路装置の信頼性を向
上することができる。

【００６４】上述の延長端子６７は、その一部の幅を狭
くすることによって、半田付け部分に加わる応力を小さ
くすることについて述べたが、延長端子の幅そのものを
狭くせずとも、図２（ｃ）に示すように、延長端子の一
部に孔６７Ａを設けることによって、正味の幅を小さく
することができ、半田付け部分に加わる応力を小さくす
ることができる。また、図２（ｄ）に示すように延長端
子６７の一部の厚みを小さくすること、あるいは延長端
子６７全体の厚みを小さくすることによっても同様に、
半田付け部分に加わる応力を小さくすることができるの
はいうまでもない。さらに、元来、延長端子６７の長さ
は、図２（ｅ）のように、第２基板６５の電極６５Ａに
接続するために必要な長さによって決まるものである
が、図２（ｆ）のように延長端子６７の長さをこの必要
長さより長くすることによって、延長端子６７に応力が
加わった場合、延長端子６７自体が撓みやすくなり、半
田付け部分に加わる応力を小さくすることができる。さ
らにまた、電流の大きさによって延長端子の幅あるいは
厚みに制限があり、また装置全体の大きさから延長端子
６７の長さに制限があるのが通常であるが、上記３つの
要素（幅、厚み、長さ）を組み合わせて調節することに
よって、電流の大きさ、装置の大きさ等に適合し、かつ
半田付け部分に加わる応力を小さくすることができる。

【００６５】図３（ａ）は、ケース６２の下側平面図で
あり、（ｂ）は、側面図である。図に示すように、ケー
ス６２の一部に凹部６６を設け、その底面６６Ａにコネ
クタ４５のリード端子を延長した延長端子によって形成
された配線パターンＰ６が配設されている。回路構成部
品のうち、コンデンサ４２、リレー４６、コイル４９等
のスペース的に大きな部品を、この凹部に挿入して取り
付け、配線パターンＰ６によって接続することによっ
て、大きな部品をスペース効率よく収納できると共に、
コネクタ４５のリード端子は、元々絶縁プリント基板等
に配置される配線パターンよりも厚く、これを延長して
設けた配線パターンＰ６によって電気的に接続できるた
め、大電流に対応するために、配線パターンの幅を広く
する必要がなく、回路装置全体を小型化することができ
る。

【００６６】また、回路装置をさらに小型化するため
に、ケース６２の高さを小さくする場合には、ケース６
２の高さより、コンデンサ４２、リレー４６またはコイ
ル４９の高さが大きくなり、ケース６２の凹部６６から
突出することになるが、このような場合には、図１に示
すように、ケース６２に対向して取り付けられる放熱板
３Ｂに凹状の切り欠き部３Ｃを設けて、この切り欠き部
３Ｃにコンデンサ４２、リレー４６、コイル４９等を挿
入することによって、コンデンサ４２、リレー４６、コ
イル４９等を突出させることなく、回路装置をさらに小
型化することができる。

【００６７】マイクロコンピュータ５５や周辺回路素子
等の小電流が通電される部品を搭載した第１基板６４
と、ブリッジ回路４４やシャント抵抗器４３等の大電流
が通電される部品を搭載した第２基板６５を接続する導
電線Ｌ５は、図１に示されるように、ケース６２とは独
立して設けられており、導電線Ｌ５を第２基板６５へ接
続する際には、単なる電気部品の１つとして基板に搭載
することができるので、位置決めが容易であり、第１基
板と接続する際にも、ケース６２に固定されていないの
で、位置決めが比較的容易にできる。このように、導電
線Ｌ５をケース６２と独立して設けることによって第１
基板６４および第２基板６５への接続が容易に行える。

【００６８】以上説明したように、各部品を接続し、組
み立てて、最終的には、シールドカバー１Ｂ、ケース６
２および放熱板３Ｂを取付ネジ６１によって結合するこ
とによって回路装置を完成させる。このシールドカバー
１Ｂによってケース６２を取り囲むことによって、電磁
ノイズによる装置の誤作動を防止し、装置の信頼性を向
上させている。

【００６９】以上説明したこの発明の実施の形態では、
回路基板を２枚構成とし、また、電気回路にて発生した
熱の放出のために放熱板を用いる構成としたが、これに
限らられるものではなく、回路基板を１枚構成とする、
または放熱板を特別に設けずに、コラムあるいはラック
ハウジングを放熱板として利用する等、本発明の主旨に
適合する範囲で、様々な実施形態を含むことはいうまで
もない。また、ラジオノイズの影響がわずかである場
合、ラジオノイズ除去用のコイル４９を省略しても良
い。

【００７０】

【発明の効果】以上説明のように、この発明にかかる電
動式パワーステアリング回路装置によれば、車両のハン
ドルに対して補助トルクを出力するモータ、このモータ
を駆動するためのモータ電流を供給するバッテリ、上記
モータ電流を上記補助トルクに応じて切り換えるための
複数の半導体スイッチング素子からなるブリッジ回路、
少なくとも上記ブリッジ回路を搭載する基板、上記半導
体スイッチング素子をブリッジ接続すると共に上記ブリ
ッジ回路を接続する配線パターン、上記モータおよび上
記バッテリを上記ブリッジ回路に接続するコネクタ、上
記ハンドルの操舵トルクを検出するトルクセンサ、上記
車両の車速を検出する車速センサ、上記ハンドルの操舵
トルクおよび上記車両の車速に基づいて上記ブリッジ回
路を制御するための駆動信号を生成するマイクロコンピ
ュータおよび周辺回路素子を備えた電動式パワーステア
リング回路装置において、上記ブリッジ回路、上記配線
パターン、上記マイクロコンピュータおよび上記周辺回
路素子を収納するケースと上記コネクタを一体的に成型
すると共に、上記基板に直接接続するべく、上記コネク
タのリード端子を延長した延長端子を設けたことによ
り、ブリッジ回路を搭載する基板への各回路部品の接続
と、延長端子の接続とを一度の半田付け作業によって完
了することができ、製造工程を簡略化することができる
と共に、延長端子の位置を基板上の電極位置に合わせる
ことのみで位置決めできるので、位置決めが容易になる
という効果を奏する。

【００７１】また、コネクタのリード端子を延長した延
長端子は、一部または全部の端子幅を狭くしたことによ
って、熱によって延長端子が伸縮した場合であっても、
半田付け部分に加わる応力を小さくすることができ、半
田はずれを防止し、装置の信頼性を向上することができ
る。

【００７２】また、コネクタのリード端子を延長した延
長端子は、一部または全部の端子厚を薄くしたことによ
って、熱によって延長端子が伸縮した場合であっても、
半田付け部分に加わる応力を小さくすることができ、半
田はずれを防止し、装置の信頼性を向上することができ
る。

【００７３】また、コネクタのリード端子を延長した延
長端子は、その端子長を必要長さより長くしたことによ
って、熱によって延長端子が伸縮した場合であっても、
半田付け部分に加わる応力を小さくすることができ、半
田はずれを防止し、装置の信頼性を向上することができ
る。

【００７４】また、モータ電流のリップル成分を吸収す
るコンデンサ、モータ電流を通電および遮断するリレ
ー、または電磁ノイズ除去用のコイルのうち少なくとも
１つを延長端子によって形成された配線パターン上に搭
載したことによって、大電流に対応するために配線パタ
ーンの幅を広げる必要がなく、回路装置を小型化するこ
とができる。

【００７５】また、ケースに、コンデンサ、リレー、ま
たはコイルのうち少なくとも１つが挿入される凹部を設
けたことによって、コンデンサ、リレーまたはコイルの
搭載に必要なスペースを効率よく使用することができ、
回路装置を小型化することができる。

【００７６】また、ケースに取り付けられる放熱板に、
コンデンサ、リレーまたはコイルのうち少なくとも１つ
を収納する切り欠き部を設けたことによって、コンデン
サ、リレーまたはコイルの搭載に必要なスペース効率を
さらに向上することができ、回路装置をより小型化する
ことができる。

【００７７】さらに、ブリッジ回路、マイクロコンピュ
ータ、周辺回路素子等を搭載する基板は、少なくともマ
イクロコンピュータおよび周辺回路素子を搭載する第１
基板と、少なくともブリッジ回路を搭載する第２基板に
分割したことによって、回路装置として組み立てる場
合、これら２枚の基板を重ね合わせ、回路装置の面積を
小さくすることができ、回路装置を小型化することがで
きる。

【００７８】また、第１基板と第２基板を接続する導電
線は、少なくともケースと独立して設けたことによっ
て、導電線接続時に位置決め等が容易となり、製造工程
を簡便にすることができる。

【００７９】また、ブリッジ回路を搭載する基板は、熱
伝導性に優れた金属基板で構成したことによってブリッ
ジ回路で発生する熱を効率よく外部へ放出することがで
き、装置の信頼性を向上できる。

【００８０】さらに、電気的シールドを行うシールドカ
バーにてケースの外周を覆ったことにより電磁ノイズに
よる装置の誤作動を防止でき、装置の信頼性を向上でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１にかかる電動式パワー
ステアリング回路装置の構成を示す構成図である。

【図２】本発明の実施の形態１にかかる電動式パワー
ステアリング回路装置の構成の一部の詳細を示す図であ
る。

【図３】本発明の実施の形態１にかかる電動式パワー
ステアリング回路装置の構成の一部の詳細を示す図であ
る。

【図４】一般的な電動式パワーステアリング制御装置
の回路構成を示す回路図である。

【図５】一般的な電動式パワーステアリング制御装置
の構成を示す構成図である。

【図６】従来の電動式パワーステアリング回路装置の
構成を示す構成図である。

【符号の説明】

３Ｂ：放熱板４２：コンデンサ４３：シャント抵抗器４４：ブリッジ回路４４４６：リレー４９：コイル４５：コネクタ６２：ケース６５：第２基板６７：延長端子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者渡辺浩東京都千代田区大手町二丁目６番２号三菱電機エンジニアリング株式会社内Ｆターム(参考） 3D033 CA03 CA13 CA16 CA20 CA21 CA32

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車両のハンドルに対して補助トルクを出
力するモータ、このモータを駆動するためのモータ電流
を供給するバッテリ、上記モータ電流を上記補助トルク
に応じて切り換えるための複数の半導体スイッチング素
子からなるブリッジ回路、少なくとも上記ブリッジ回路
を搭載する基板、上記半導体スイッチング素子をブリッ
ジ接続すると共に上記ブリッジ回路を接続する配線パタ
ーン、上記モータおよび上記バッテリを上記ブリッジ回
路に接続するコネクタ、上記ハンドルの操舵トルクを検
出するトルクセンサ、上記車両の車速を検出する車速セ
ンサ、上記ハンドルの操舵トルクおよび上記車両の車速
に基づいて上記ブリッジ回路を制御するための駆動信号
を生成するマイクロコンピュータおよび周辺回路素子を
備えた電動式パワーステアリング回路装置において、上
記ブリッジ回路、上記配線パターン、上記マイクロコン
ピュータおよび上記周辺回路素子を収納するケースと上
記コネクタを一体的に成型すると共に、上記基板に直接
接続するべく、上記コネクタのリード端子を延長した延
長端子を設けたことを特徴とする電動式パワーステアリ
ング回路装置。
【請求項２】コネクタのリード端子を延長した延長端
子は、一部または全部の端子幅を狭くしたことを特徴と
する請求項１記載の電動式パワーステアリング回路装
置。
【請求項３】コネクタのリード端子を延長した延長端
子は、一部または全部の端子厚を薄くしたことを特徴と
する請求項１記載の電動式パワーステアリング回路装
置。
【請求項４】コネクタのリード端子を延長した延長端
子は、その端子長を必要長さより長くしたことを特徴と
する請求項１記載の電動式パワーステアリング回路装
置。
【請求項５】モータ電流のリップル成分を吸収するコ
ンデンサ、モータ電流を通電および遮断するリレー、ま
たは電磁ノイズ除去用のコイルのうち少なくとも１つを
延長端子によって形成された配線パターン上に搭載した
ことを特徴とする請求項１記載の電動式パワーステアリ
ング回路装置。
【請求項６】ケースに、コンデンサ、リレー、または
コイルのうち少なくとも１つが挿入される凹部を設けた
ことを特徴とする請求項５記載の電動式パワーステアリ
ング回路装置。
【請求項７】ケースに取り付けられる放熱板に、コン
デンサ、リレー、またはコイルのうち少なくとも１つを
収納する切り欠き部を設けたことを特徴とする請求項５
または請求項６記載の電動式パワーステアリング回路装
置。
【請求項８】ブリッジ回路、マイクロコンピュータ、
周辺回路素子等を搭載する基板は、少なくともマイクロ
コンピュータおよび周辺回路素子を搭載する第１基板
と、少なくともブリッジ回路を搭載する第２基板に分割
したことを特徴とする請求項１記載の電動式パワーステ
アリング回路装置。
【請求項９】第１基板と第２基板を接続する導電線
は、少なくともケースと独立して設けられたことを特徴
とする請求項８記載の電動式パワーステアリング回路装
置。
【請求項１０】ブリッジ回路を搭載する基板は、熱伝
導性に優れた金属基板で構成したことを特徴とする請求
項１記載の電動式パワーステアリング回路装置。
【請求項１１】電気的シールドを行うシールドカバー
にてケースの外周を覆ったことを特徴とする請求項１記
載の電動式パワーステアリング回路装置。