JP2005278344A - モータ制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 温度伝達遅れ並びに温度検出値オフセットを少ないものとし、過熱保護機能の確実性を向上させたモータ制御装置を提供する。
【解決手段】 モータ制御装置４０は、回路基板５０に実装された温度センサ１７の検出温度に応じて過熱保護機能を作動するように構成されている。トランジスタＴ１，Ｔ２を含む回路の配線パターン５４が、トランジスタＴ１，Ｔ２から温度センサ１７への熱伝導経路に兼用されている。
【選択図】 図５

Description

本発明は、たとえば車両用の電動パワーステアリング装置に好適に採用されるモータ制御装置に関する。

車両用の電動パワーステアリング装置は、ＩＧＢＴやパワーＭＯＳＦＥＴ等のパワー素子（スイッチング素子）を用いたＨブリッジ回路や三相ブリッジ回路でアシスト用モータをドライブする構成となっている。パワー素子は、ハンドル操舵時に大電流が流れるので発熱する。過度な発熱によって制御系に故障が発生することを防止するため、パワー素子を実装する回路基板の特定位置の温度をサーミスタ等の温度センサで検出し、該検出結果に応じて作動する過熱保護機能を設けている。

回路基板上において、温度センサとパワー素子とは、構造や配置の都合で位置的に近くできない場合が多く、位置が離れているがゆえに、温度伝達遅れが生じる。温度伝達遅れが大きい場合、パワー素子の温度上昇が急激に生じたとき過熱保護機能の作動が間に合わず、熱故障の発生を防げない可能性がでてくる。また、パワー素子の実際温度と、温度センサの検出温度には、差（温度検出値オフセット）がある。したがって、こうした温度伝達遅れや温度検出値オフセットを勘案して過熱保護を行なうことが必要であるが、実際問題として、温度伝達遅れや温度検出値オフセットを正確に算出することは難しいので、予測される誤差分をマージンとして過熱保護機能の作動温度に繰り込み、早めに過熱保護を行なうようにしている。

このマージンをできるだけ小さくし、過熱保護機能の作動開始温度を高くすることができれば、頻度多くハンドル操作を行なっても過熱保護機能が作動しにくくなり、常に十分なアシスト力を得られる高性能の電動パワーステアリング装置を実現できる。そのためには、パワー素子と温度センサとの間の温度伝達遅れ並びに温度検出値オフセットを小さくすることが重要である。たとえば、下記特許文献１には、パワー素子と温度センサとの両者に接する導体パターンを回路基板に設けることで、パワー素子と温度センサとの間の温度伝達遅れ並びに温度検出値オフセット小さくする技術が開示されている。
特開平１０−４８０５７号公報

しかしながら、上記技術では回路に無関係な導体パターンを設ける必要性があるのでスペースの無駄が多く、モータ制御装置の小型化の流れにも逆行する。また、面実装式の温度センサにも適用できるか否か等、汎用性の面でも依然として不十分である。したがって、上記技術と同等あるいはそれ以上に、温度伝達遅れ並びに温度検出値オフセットを解消できる他の技術が望まれている。

上記事情に鑑み、本発明の課題は、温度伝達遅れ並びに温度検出値オフセットを少ないものとし、過熱保護機能の確実性を向上させたモータ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および発明の効果

上記課題を解決するために本発明の第一は、モータへの通電を制御するパワー素子が回路基板に実装され、その回路基板を介してパワー素子と熱結合するように、当該回路基板に温度センサが実装されており、温度センサの検出温度に応じて過熱保護機能を作動するように構成されたモータ制御装置において、パワー素子を含む回路の配線パターンが回路基板の基板要素として設けられ、この配線パターンがパワー素子から温度センサへの熱伝導経路に兼用されていることを主要な特徴とする。

上記本発明のモータ制御装置は、熱が原因で制御系が故障することを防止するための過熱保護機能を備えたものである。温度センサとパワー素子との熱伝達経路として、熱伝導性の良好な配線パターンを用いている。そのため、温度伝達遅れ並びに温度検出値オフセットを小さくすることができる。これにより、過熱保護機能の作動開始設定温度のマージンを小さくでき、ひいては過熱保護機能の確実性を向上させることができる。また、回路の配線パターン自体を熱伝導経路に兼用しているので、回路に無関係な導体パターンを熱伝導経路として設ける場合に比べて、回路設計の面で有利である。

具体的には、Ｈブリッジ回路または三相ブリッジ回路の上相または下相を構成するトランジスタであるパワー素子同士を接続する配線パターンを、熱伝導経路に兼用することが好適である。これによれば、各パワー素子に個別に温度センサを設ける必要が無い。たとえば、Ｈブリッジ回路であれば、上相または下相に温度センサを設ければ足りることになり、部品点数の増大を抑制するという観点でも好ましい。

より好適には、温度が高くなりやすいドレイン端子同士を接続する配線パターンを熱伝導経路として用いることができる。また、上相と下相とに個別に対応して温度センサを設けてもよい。その場合は、いっそう高精度にて温度検出を行なうことが可能になる。

また、一つの好適な態様において、上記した回路基板は、誘電体層と導体層とを交互に積層させた構造を有する。熱伝導経路としての配線パターンは、基板内部の導体層を構成する基板要素として設けられる。さらに、回路基板には、配線パターンが設けられている一の導体層とは別の導体層に、温度センサを実装するためランドが配線パターンと基板厚さ方向において重なりを有する配置にて設けられる。熱伝導経路としての配線パターンと、温度センサ実装用のランドとの間には、誘電体層が介在することとなる。しかしながら、通常のプリント回路基板における一層分の誘電体層の厚さは大したことない（たとえば３００μｍ程度）。そうだとすれば、配線パターンとランドとの熱結合を考慮すると、それらが基板厚さ方向で重なりを有するのがよい。また、熱伝導経路としての配線パターンは、基板の内層に設けられるので、基板表面に露出する場合に比して冷却されにくい。つまり、基板の内層の配線パターンを積極的に熱伝導経路として利用することは、温度検出値オフセットを減じることに資する。なお、一の導体層とは別の導体層とは、一つの誘電体層を介して隣接する導体層同士であることが望ましい。そうした場合に、熱伝導経路としての配線パターンと、温度センサ実装用のランドとを最も近づけることになり、熱結合性を高めることに直結するからである。

ただし、熱伝導経路としての配線パターンを、温度センサ実装用のランドと同じ導体層に設けることも可能である。すなわち、上記した回路基板には、配線パターンの一部を切り欠いて形成される切欠領域において、その配線パターンに囲われるように温度センサを実装するためのランドを設けることができる。このようにすると、配線パターンからランドに対して複数方向から熱が伝導する作用を得ることができ、温度伝達遅れ並びに温度検出値オフセットを小さくする効果を高めることができる。

さらに、上記各態様を組み合わせることもできる。すなわち、他の一つの好適な態様において、上記した回路基板は、誘電体層と導体層とを交互に積層させた構造を有し、配線パターンは基板内部の導体層を構成する基板要素として設けられた第一配線パターンと、温度センサの実装面に設けられた第二配線パターンとを含んで構成され、さらに、上記回路基板には、温度センサを実装するための基板要素であるランドが、第一配線パターンと基板厚さ方向において重なりを有し、且つ第二配線パターンの一部を切り欠いて形成される切欠領域に、その第二配線パターンに囲われる配置にて設けられている。この構成によれば、（１）温度センサ実装用ランドと、熱伝達経路としての配線パターンとが、基板厚さ方向において重なりを有する構成の効果と、（２）温度センサ実装用ランドが、熱伝達経路としての配線パターンに囲われる構成の効果、との相乗効果を見込める。

なお、温度センサとしては、面実装式のものを採用することが望ましい。この場合、温度センサ実装用のランド（半田ランド）は、該温度センサの端子面よりも大面積に形成するとよい。そして、ランドの外周の一部から延びるように温度センサの信号取出用の配線パターンを設けることとなる。つまり、温度センサ実装用のランドは、熱容量を適度に大きくして受熱が促進されるようにしつつ、該ランドとＡ／Ｄ変換回路等を接続する配線パターンは、放熱を抑制するために細くする。

他の局面において、課題を解決するために本発明の第二は、モータへの通電を制御するパワー素子が回路基板に実装され、回路基板を介してパワー素子と熱結合するように、当該回路基板に温度センサが面実装されており、温度センサの検出温度に応じて過熱保護機能を作動するように構成されたモータ制御装置において、パワー素子を含む回路の配線パターンと、温度センサを含む回路の配線パターンとが回路基板の基板要素として設けられ、これら両配線パターンがパワー素子から温度センサへの熱伝導経路に兼用されていることを主要な特徴とする。温度センサを含む回路の配線パターンの具体例は、該温度センサを面実装するためのランドを示せる。その他の部分は、前述した発明と同じである。

以下、添付の図面を参照しつつ本発明の実施形態について説明する。
図１は、電動パワーステアリング装置１の構成図である。操舵ハンドル１０が操舵軸１２ａに接続されている。また、この操舵軸１２ａの下端はトルクセンサ１１に接続されており、ピニオンシャフト１２ｂの上端がトルクセンサ１１に接続されている。また、ピニオンシャフト１２ｂの下端には、ピニオン（図示せず）が設けられ、このピニオンがステアリングギヤボックス１６内においてラックバー１８に噛合されている。更に、ラックバー１８の両端には、それぞれタイロッド２０の一端が接続されると共に各タイロッド２０の他端にはナックルアーム２２を介して操舵輪２４が接続されている。また、ピニオンシャフト１２ｂには電動モータ１５が歯車（図示せず）を介して取り付けられていて、いわゆる、コラムタイプの電動パワーステアリング装置を構成している。

電動モータ１５の取り付け位置は、図１の構成の他にラックバー１８に同軸的に取り付けられるラックタイプ、あるいは電動モータ１５がステアリングギヤボックス１６に取り付けられ、操舵軸１２ａを回転させるピニオンタイプを用いてもよい。

トルクセンサ１１は、運転者の操舵ハンドル１０の動きを検出する操舵力検出手段に相当し、トーションバーおよびその軸線方向に離間して設置された一対のレゾルバ等の周知のトルク検出部から構成される。ハンドル軸１２ａが回転すると、トーションバーのねじれ量に応じたトルクが検出され、検出された情報は操舵制御部３０に送られる。

操舵軸１２ａには、操舵ハンドル１０の操舵角度を検出する操舵角センサ１３が取り付けられている。操舵角センサ１３は操舵角検出手段に相当し、ロータリエンコーダあるいはレゾルバ等の周知の角度検出部から構成される。検出された情報は操舵制御部３０に送られる。

操舵制御部３０は周知のＣＰＵ３１、ＲＡＭ３２、ＲＯＭ３３、入出力インターフェースであるＩ／Ｏ３４およびこれらの構成を接続するバスライン３５が備えられている。ＣＰＵ３１は、ＲＯＭ３３およびＲＡＭ３２に記憶されたプログラムおよびデータにより制御を行なう。ＲＯＭ３３は、プログラム格納領域３３ａとデータ記憶領域３３ｂとを有している。プログラム格納領域３３ａには操舵制御プログラム３３ｐが格納される。データ記憶領域３３ｂには操舵制御プログラム３３ｐの動作に必要なデータが格納されている。なお、操舵制御プログラム３３ｐは、後述するモータ制御装置４０の過熱保護機能を実現するプログラムを含むものである。

操舵制御部３０においてＣＰＵ３１がＲＯＭ３３に格納された操舵制御プログラムを実行することにより、トルクセンサ１１で検出されたトルクおよび操舵角センサ１３で検出された操舵角に対応した電動モータ１５で発生させる駆動トルクを算出し、モータドライバ１４を介して電動モータ１５に、算出した駆動トルクを発生させるための電圧を印加する。なお、電動モータ１５については、本発明の電動パワーステアリング装置１に使用可能であれば特に種類（ＤＣモータ、ブラシレスモータ等）を問わない。

次に、図２に示すのは、図１の電動パワーステアリング装置１が備えるモータ制御装置４０の制御ブロック図である。モータ制御装置４０は、前述した操舵制御部３０と、温度センサ１７、ＰＷＭ出力器１４（モータドライバ１４）および電流検出器８を備える。操舵制御部３０の電流指令値演算部３０ａは、操舵軸１２ａに発生する操舵トルクを電気信号に変換した操舵トルク信号を受け、該操舵トルク信号から電流指令値を算出する。一方、モータ実電流が電流検出器８にて検出され、検出値が操舵制御部３０にフィードバックされる。電圧指令値演算部３０は、電流検出器８の電流検出値と、電流指令値演算部３０ａの電流指令値との差分から電圧指令値を決定する。得られた電圧指令値は、ＰＷＭ出力器１４によりＰＷＭ駆動の形でモータ印加電圧としてモータ１５に加えられる。

図３に示すごとく、ＰＷＭ出力器１４の最終段は、トランジスタＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４を含むＨブリッジ回路（三相ブリッジ回路でもよい）で構成されている。各トランジスタＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４は、電圧指令値に基づくＰＷＭ（パルス幅変調）デューティーでスイッチングされる。ここでモータ１５に通電される電流は数十アンペアと大きいため、トランジスタＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４がかなりの発熱をする。各トランジスタＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４には、ヒートシンク５２（図４参照）が取り付けられるが、このヒートシンク５２は比較的小型に設定される。ハンドル非操舵時には、トランジスタＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４が発熱しないことや、制御装置全体の現実的なサイズを考慮しているからである。

ただし、ハンドル操舵が短時間に集中的に行なわれ、トランジスタＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４が急激に発熱した場合の当該モータ制御装置４０の熱故障を防止するために、該トランジスタＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４を実装する回路基板５０の温度検出を行ない、その検出結果に応じて過熱保護機能が作動するようにしている。本実施形態では、温度センサ１７の検出温度と、トランジスタＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４の稼働率とに基づき、モータ１５に供給する電流を制限する（アシスト力を制限する）制御を行なうようにしている。

図４に示すのは、トランジスタＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４および温度センサ１７を実装した回路基板５０の斜視図である。回路基板５０は、図２のブロック図では表れていないが、モータ制御装置４０を構成する一部品であるとともに、操舵制御部３０としてのマイクロコンピュータ、温度センサ１７、ＰＷＭ出力器１４のトランジスタＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４等の電子部品が実装される多層回路基板として構成され、各電子部品を相互に接続する配線パターンが基板要素として設けられる。

回路基板５０に実装されたトランジスタＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４には、共通のヒートシンク５２が取り付けられている。また、トランジスタＴ１とＴ２の間付近に設けられた配線パターン６０，６２に接続される形で、温度センサ１７が面実装されている。すなわち、トランジスタＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４（特にＴ１，Ｔ２）と温度センサ１７とは、回路基板５０を介して熱結合する。温度センサ１７の出力信号は、配線パターン６０ｂ，６２ｂを介して操舵制御部３０のＡ／Ｄに入力される。温度センサ１７には、公知のサーミスタを用いることができる。

次に、図５に示すのは、図４の回路基板５０の上面図である。図５中の破線は、直接見えない部分を表しており、基板厚さ方向の位置関係の理解に役立つ。トランジスタＴ１，Ｔ２に付された符号Ｇ、Ｄ、Ｓは、それぞれゲート、ドレイン、ソースを意味する。トランジスタＴ１とＴ２のドレイン端子同士は、内層の配線パターン５４によって接続されている。この配線パターン５４を介して、トランジスタＴ１，Ｔ２の熱が温度センサ１７に伝達する。すなわち、図３のＨブリッジ回路の一部をなす配線パターン５４は、トランジスタＴ１，Ｔ２から温度センサ１７への熱伝導経路に兼用されている。

図６に図４の回路基板５０の部分断面図を示す。図６に示すごとく、回路基板５０は、誘電体層Ｖ１，Ｖ２と導体層Ｍ１、Ｍ２とを交互に積層させた構造を有する。トランジスタＴ１，Ｔ２から温度センサ１７への熱伝導経路に兼用された配線パターン５４は、基板内部の導体層Ｍ１を構成する基板要素として設けられている。そして、誘電体層Ｖ２を挟んで一層上の導体層Ｍ２に、温度センサ１７を実装するためのランド６０ａ，６２ａ（半田ランド）が設けられている。そして、このランド６０ａ，６２ａと配線パターン５４とが、基板厚さ方向において重なりを有する構成となっている。すなわち、基板厚さ方向の熱結合が生じやすい配置となっている。

上記構成により、図７に示すごとく、発熱部であるトランジスタＴ１，Ｔ２から温度センサ１７への温度伝達遅れを、従来に比して小さくできる。また、上下に誘電体層Ｖ１，Ｖ２が配置されることから、配線パターン５４の温度保持性に優れ、トランジスタＴ１，Ｔ２の実際温度と、温度センサ１７の検出温度との差（温度検出値オフセット）を小さくすることができる。この結果、温度伝達遅れや温度検出値オフセットに基づくマージンを小さく設計することが可能になり、過熱保護機能を作動するべきタイミングの適正化を図ることができる。なお、図７は横軸が時間の経過、縦軸が温度を示している。

図５に戻って説明する。本実施形態において、熱伝達経路としての配線パターン５４は、トランジスタＴ１，Ｔ２のドレイン端子同士を接続する配線パターン５４としている。ドレイン端子は、トランジスタＴ１，Ｔ２の熱が最も伝わりやすい部品の一つだからである。また、ドレイン端子同士を接続する配線パターン５４は、もともと太く形成されるので熱伝導が良い。したがって、熱伝導経路として利用するのに好適である。一般的なＭＯＳＦＥＴはチップの下面がドレイン電極になっており、この電極は外部へのドレイン端子と一体になったリードフレームに直接半田付けされるので、ドレイン端子温度はチップ温度を他の端子に比べて正確に示しやすい。

なお、本実施形態では、Ｈブリッジ回路の上相をなすトランジスタＴ１，Ｔ２の端子（ドレイン）同士を接続する配線パターン５４を熱伝達経路として利用しているが、これに代えて又はこれとともにＨブリッジ回路の下相をなすトランジスタＴ３，Ｔ４の端子（ソース）同士を接続する配線パターンを熱伝達経路として利用することも可能である。

また、図５および図６から分かるように、温度センサ１７を面実装するためのランド６０ａ，６２ａは、温度センサ１７の端子面１７ｐ，１７ｑよりも大面積とされる。こうすることにより、真下の配線パターン５４から高効率で受熱する。また、ランド６０ａ，６２ａの外周の一部から細い配線パターン６０ｂ，６２ｂが延びている。これらの配線パターン６０ｂ，６２ｂは、放熱を抑制するためにランド６０ａ，６２ａよりも幅が狭いものとする。

また、図５に示すごとく基板厚さ方向において、温度センサ１７およびランド６０ａ，６２ａの全部が配線パターン５４の外周縁よりも内側に位置するように構成することができる。また、センサ信号取出用の配線パターン６０ｂ，６２ｂについては、ランド６０ａ，６２ａとの接続するための一端部のみが配線パターン５４と重なるようにすることができる。これにより、センサ信号取出用の配線パターン６０ｂ，６２ｂからの放熱を効果的に抑制できる。具体的には、ランド６０ａ，６２ａに接続された信号取出用の配線パターン６０ｂ，６２ｂの熱容量が、温度センサ１７の使用温度範囲で、ランド６０ａ，６２ａの熱容量と、温度センサ１７の熱容量との和の１／２以下となるように調整する。このようにすれば、温度センサ１７およびランド６０ａ，６２ａで構成される検出部からの放熱誤差を確実に抑制することが可能になる。なお、信号取出用の配線パターン６０ｂ，６２ｂの熱容量が、ランド６０ａ，６２ａの熱容量の１／２以下となるように、ランド６０ａ，６２ａの大きさ、信号取出用の配線パターン６０ｂ，６２ｂの線幅を調整すると、より好適である。また、配線パターン６０ｂ，６２ｂは、Ａ／Ｄ変換回路を含むマイコン（操舵制御部）等の実装ランドに至るまでの配線をいう。

（第二実施例）
図８に他の一つの実施形態を示す。図８では、これまで説明した実施形態と異なる部分のみ（図５に対応する部分）を示している。この実施形態は、トランジスタＴ１，Ｔ２を含む回路の配線パターン５８を、温度センサ１７への熱伝導経路に兼用する点で、これまで説明した実施形態と共通する。相違する点は、温度センサ実装用のランド６０ａ，６２ａと同一の導体層に、Ｈブリッジ回路の配線パターン５８を配している点である。

具体的には、配線パターン５８の一部を凹状に切り欠いて形成される切欠領域ＫＡにおいて、その配線パターン５８に囲われるように温度センサ１７を実装するためのランド６０ａ，６２ａが設けられる。本実施形態では、前述した実施形態も含めて、ランド６０ａ，６２ａを方形状に形成しているので、切欠領域ＫＡもそれに合わせて方形状に切り欠いたものとなっている。こうした構成によれば、配線パターン５８とランド６０ａ，６２ａとの距離を、非常に近接させることができるので、基板面内方向の熱結合性が高まり、図５の実施形態同様の効果を達成することができるようになる。なお、図８の実施形態は、場合によっては導体層が一層のみの回路基板にも採用できる利点がある。

（第三実施例）
図９に他の一つの実施形態を示す。図９の実施形態は、簡単に言えば図５の実施形態と図８の実施形態とを合体させたものである。回路基板は、多層のものを使用することとなる。熱伝導経路として利用する配線パターンは、基板の内層に設けられた第一配線パターン５４’と、温度センサ１７の実装面に設けられた第二配線パターン５８’である。温度センサ１７を実装するためのランド６０ａ，６２ａは、第一配線パターン５４’と基板厚さ方向において重なりを有し、且つ第二配線パターン５８’の一部を切り欠いて形成される切欠領域ＫＡにおいて、第二配線パターン５８’に包囲される形となっている。こうした構成によれば、トランジスタＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４から温度センサ１７への伝熱効率がいっそう高まり、更なる温度検出精度の向上を見込める。

なお、これら配線パターン５４’，５８’のいずれもがブリッジ回路の上相に属するものでなければならない理由はない。たとえば、第一配線パターン５４’がブリッジ回路の上相を形成し、第二配線パターン５８’が同じくブリッジ回路の下相を形成する場合を考え得る（逆も可）。

（第四実施例）
これまでの実施形態では温度センサ１７を１個のみ設けたモータ制御装置４０を説明したが、場合によっては温度センサ１７を２個以上設けてもよい。その実施形態を図１０に示す。図１０の実施形態では、トランジスタＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４の配置が、図４の場合とは異なっている。トランジスタＴ１，Ｔ２がＨブリッジ回路の上相、トランジスタＴ３，Ｔ４がＨブリッジ回路の下相とすることができる。すなわち、Ｈブリッジ回路の上相の配線パターンと、下相の配線パターンとのそれぞれに、温度センサ１７を個別に設けたのが図１０の実施形態である。

たとえば、三相ブリッジ回路になると温度分布のバラツキが大きくなってくると予測される。その場合には、複数個の温度センサ１７にて回路基板５０の複数箇所の温度検出を行ない、最も高い検出温度に基づいて過熱保護機能の作動／非作動を決定するといった制御を行なうことが可能になる。

電動パワーステアリング装置の全体構成を示すブロック図。 電動パワーステアリング装置の制御ブロック図。 熱伝導経路として利用される部分を明記したＨブリッジ回路図。 トランジスタおよび温度センサを実装した回路基板の斜視図。 図４の回路基板の上面図。 図４の回路基板の断面図。 本発明の効果を説明する図。 第二実施例を説明する模式図。 第三実施例を説明する模式図。 第四実施例を示す回路基板の斜視図。

符号の説明

１ 電動パワーステアリング装置
１４ ＰＷＭ出力器
１５ 電動モータ
１７ 温度センサ
４０，４０’ モータ制御装置
５０ 回路基板
５４，５８，５４’，５８’ 配線パターン
６０，６２ 配線パターン（センサ信号取出用）
６０ａ，６２ａ ランド
Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４ トランジスタ
Ｖ１，Ｖ２ 誘電体層
Ｍ１，Ｍ２ 導体層

Claims (8)

1. モータへの通電を制御するためのパワー素子が回路基板に実装され、その回路基板を介して前記パワー素子と熱結合するように、当該回路基板に温度センサが実装されており、前記温度センサの検出温度に応じて過熱保護機能を作動するように構成されたモータ制御装置において、前記パワー素子を含む回路の配線パターンが前記回路基板の基板要素として設けられ、この配線パターンが前記パワー素子から前記温度センサへの熱伝導経路に兼用されていることを特徴とするモータ制御装置。
2. 熱伝導経路に兼用された前記配線パターンは、Ｈブリッジ回路または三相ブリッジ回路の上相と下相との少なくとも一方を構成するトランジスタである前記パワー素子同士を接続するものである請求項１記載のモータ制御装置。
3. 前記回路基板は、誘電体層と導体層とを交互に積層させた構造を有し、前記配線パターンは基板内部の前記導体層を構成する基板要素として設けられ、
   さらに、前記回路基板には、前記配線パターンが設けられている一の前記導体層とは別の前記導体層に、前記温度センサを実装するためランドが前記配線パターンと基板厚さ方向において重なりを有する配置にて設けられている請求項１または２記載のモータ制御装置。
4. 前記配線パターンの一部を切り欠いて形成される切欠領域において、その配線パターンに囲われるように前記温度センサを実装するためのランドが設けられている請求項１または２記載のモータ制御装置。
5. 前記回路基板は、誘電体層と導体層とを交互に積層させた構造を有し、
   前記配線パターンは基板内部の前記導体層を構成する基板要素として設けられた第一配線パターンと、前記温度センサの実装面に設けられた第二配線パターンとを含んで構成され、
   さらに、前記回路基板には、前記温度センサを実装するための基板要素であるランドが、前記第一配線パターンと基板厚さ方向において重なりを有し、且つ前記第二配線パターンの一部を切り欠いて形成される切欠領域に、その第二配線パターンに囲われる配置にて設けられている請求項１または２記載のモータ制御装置。
6. 前記温度センサが面実装式とされ、前記ランドは前記温度センサの端子面よりも大面積に形成される一方、該ランドの外周の一部から延びるように前記温度センサの信号取出用の配線パターンが前記回路基板に設けられている請求項１ないし５のいずれか１項に記載のモータ制御装置。
7. 前記ランドに接続された前記信号取出用の配線パターンの熱容量が、前記ランドの熱容量と前記温度センサの熱容量との和の１／２以下となるように調整されている請求項６記載のモータ制御装置。
8. モータへの通電を制御するパワー素子が回路基板に実装され、その回路基板を介して前記パワー素子と熱結合するように、当該回路基板に温度センサが面実装されており、前記温度センサの検出温度に応じて過熱保護機能を作動するように構成されたモータ制御装置において、前記パワー素子を含む回路の配線パターンと、前記温度センサを含む回路の配線パターンとが前記回路基板の基板要素として設けられ、これら両配線パターンが前記パワー素子から前記温度センサへの熱伝導経路に兼用されていることを特徴とするモータ制御装置。

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