JP7160012B2 - 電子制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子制御装置に関する。

従来、モータと制御ユニットとが一体に形成される駆動装置が知られている。例えば特許文献１では、モータケースとフレーム部位との間にＯリングが設けられ、フレーム部材とカバー部材とが接着剤により固定されることで、内部への水滴等の侵入を防いでいる。

特開２０１６－１１９７９９号公報

ところで例えば配線パターンを分離して、複数系統にて１枚の基板を共用する場合、分離部分に導電性異物が侵入すると、系統間ショートにより、複数系統が同時故障となる虞がある。特許文献１のように、外部からの異物の侵入を防ぐように構成した場合であっても、製造時に初めから侵入していた異物やイオンマイグレーション等により故障が発生する虞がある。本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、複数系統の同時故障の発生確率を低減可能な電子制御装置を提供することにある。

本発明の電子制御装置は、複数系統の駆動制御部品（１７０、１７５、２７０、２７５）と、基板（３１）と、を備える。駆動制御部品は、制御対象（８０）を系統ごとに独立して制御可能である。基板は、駆動制御部品の少なくとも一部が系統ごとに領域を分けて実装され、複数層の配線パターン（３２１～３２６）において、系統ごとの領域である系統領域を分離するスリット（３１５）が形成される。スリットの幅は、基板における最小パターンギャップより大きく形成される。これにより、異物やイオンマイグレーション等による系統間ショートの発生を抑制することができるので、複数系統の同時故障の発生確率を低減可能である。

一実施形態によるステアリングシステムを示す概略構成図である。 一実施形態による駆動装置を示す断面図である。 一実施形態による駆動装置を示す回路図である。 一実施形態による制御基板の反モータ面を示す平面図である。 図４のＶ－Ｖ線断面図である。 一実施形態によるスリットおよび最小パターンギャップを示す模式図である。 一実施形態による第３レイヤーの配線パターンを示す模式図である。 一実施形態による第５レイヤーの配線パターンを示す模式図である。 一実施形態による第６レイヤーの配線パターンを示す模式図である。 一実施形態による第５レイヤーと第６レイヤーとを重ねた状態を示す模式図である。

（一実施形態）
以下、本発明による電子制御装置を図面に基づいて説明する。一実施形態による電子制御装置を図１～図１０に示す。図１に示すように、一実施形態による駆動装置１は、モータ８０と、電子制御装置としてのＥＣＵ１０と、を備え、車両のステアリング操作を補助するための電動パワーステアリング装置８に適用される。図１は、電動パワーステアリング装置８を備えるステアリングシステム９０の全体構成を示すものである。ステアリングシステム９０は、操舵部材であるステアリングホイール９１、ステアリングシャフト９２、ピニオンギア９６、ラック軸９７、車輪９８、および、電動パワーステアリング装置８等を備える。

ステアリングホイール９１は、ステアリングシャフト９２と接続される。ステアリングシャフト９２には、操舵トルクｔｒｑを検出するトルクセンサ９４が設けられる。トルクセンサ９４は、内部にて２系統化されており、それぞれの検出値は、対応するマイコン１７０、２７０に出力される。ステアリングシャフト９２の先端には、ピニオンギア９６が設けられる。ピニオンギア９６は、ラック軸９７に噛み合っている。ラック軸９７の両端には、タイロッド等を介して一対の車輪９８が連結される。

運転者がステアリングホイール９１を回転させると、ステアリングホイール９１に接続されたステアリングシャフト９２が回転する。ステアリングシャフト９２の回転運動は、ピニオンギア９６によってラック軸９７の直線運動に変換される。一対の車輪９８は、ラック軸９７の変位量に応じた角度に操舵される。

電動パワーステアリング装置８は、駆動装置１、および、モータ８０の回転を減速してラック軸９７に伝える動力伝達部としての減速ギア８９等を備える。本実施形態の電動パワーステアリング装置８は、所謂「ラックアシストタイプ」であるが、モータ８０の回転をステアリングシャフト９２に伝える所謂「コラムアシストタイプ」等としてもよい。

図２および図３に示すように、モータ８０は、３相ブラシレスモータである。モータ８０は、操舵に要するトルクの一部または全部を出力するものであって、バッテリ１９９、２９９から電力が供給されることにより駆動され、減速ギア８９を正逆回転させる。

モータ８０は、第１モータ巻線１８０および第２モータ巻線２８０を有する。モータ巻線１８０、２８０は電気的特性が同等であり、共通のステータ８４０に、互いに電気角３０［ｄｅｇ］ずらしてキャンセル巻きされる。これに応じて、モータ巻線１８０、２８０には、位相φが３０［ｄｅｇ］ずれた相電流が通電されるように制御される。通電位相差を最適化することで、出力トルクが向上する。また、６次のトルクリプルを低減することができ、騒音、振動の低減することができる。また、電流も分散されることで発熱が分散、平準化されるため、各センサの検出値やトルク等、温度依存の系統間誤差を低減可能であるとともに、通電可能な電流量を増やすことができる。なお、モータ巻線１８０、２８０は、キャンセル巻きされていなくてもよく、電気的特性が異なっていてもよい。

以下、第１モータ巻線１８０の通電制御に係る構成の組み合わせを第１系統Ｌ１、第２モータ巻線２８０の通電制御に係る構成の組み合わせを第２系統Ｌ２とする。第１系統Ｌ１の構成を主に１００番台で付番し、第２系統Ｌ２の構成を主に２００番台で付番し、系統Ｌ１、Ｌ２にて実質的に同様の構成には下２桁が同じとなるように付番し、適宜説明を省略する。また、図中等適宜、第１系統Ｌ１に係る構成に添え字の「１」、第２系統Ｌ２に係る構成に添え字の「２」を付す。

図２に示すように、駆動装置１は、モータ８０の軸方向の一方側にＥＣＵ１０が一体的に設けられており、いわゆる「機電一体型」であるが、モータ８０とＥＣＵ１０とは別途に設けられていてもよい。ＥＣＵ１０は、モータ８０の出力軸とは反対側において、シャフト８７０の軸Ａｘに対して同軸に配置されている。ＥＣＵ１０は、モータ８０の出力軸側に設けられていてもよい。機電一体型とすることで、搭載スペースに制約のある車両において、ＥＣＵ１０とモータ８０とを効率的に配置することができる。

モータ８０は、ステータ８４０、ロータ８６０、および、これらを収容するハウジング８３０等を備える。ステータ８４０は、ハウジング８３０に固定されており、モータ巻線１８０、２８０が巻回される。ロータ８６０は、ステータ８４０の径方向内側に設けられ、ステータ８４０に対して相対回転可能に設けられる。

シャフト８７０は、ロータ８６０に嵌入され、ロータ８６０と一体に回転する。シャフト８７０は、軸受８３５、８３６により、ハウジング８３０に回転可能に支持される。シャフト８７０のＥＣＵ１０側の端部は、ハウジング８３０からＥＣＵ１０側に突出する。シャフト８７０のＥＣＵ１０側の端部には、マグネット８７５が設けられる。

ハウジング８３０は、筒状のケース８３４、ケース８３４の一端に設けられるリアフレームエンド８３７、および、ケース８３４の他端に設けられるフロントフレームエンド８３８を有する。リアフレームエンド８３７には、リード線挿通孔８３９が形成される。リード線挿通孔８３９には、モータ巻線１８０、２８０の各相と接続されるリード線１８５、２８５が挿通される。リード線１８５、２８５は、リード線挿通孔８３９からＥＣＵ１０側に取り出される。

ＥＣＵ１０は、制御基板３１、パワー基板３５、ヒートシンク６３、および、パワーモジュール１６０、２６０等を備える。カバー４６５は、略有底筒状に形成され、リアフレームエンド８３７の径方向外側に嵌まり合う。カバー４６５は、基板３１、３２、および、パワーモジュール１６０、２６０を覆うように設けられる。カバー４６５の底部には、開口４６６が設けられる。

コネクタ６５は、ベース部６５１、および、コネクタ部６５２を有する。ベース部６５１は、ボルト等によりカバー４６５に固定される。コネクタ部６５２は、カバー４６５の開口４６６から軸方向側に取り出される。コネクタ部６５２の間口は、軸方向側に開口し、モータ８０とは反対側から図示しないハーネスを挿抜可能に設けられる。本実施形態のコネクタ部６５２は、第１コネクタ部１６５および第２コネクタ部２６５に分割されている。第１コネクタ部１６５には第１系統Ｌ１に接続される第１コネクタ端子１６６が設けられ、第２コネクタ部２６５には第２系統Ｌ２に接続される第２コネクタ端子２６６が設けられる。第１コネクタ端子１６６には、第１電源端子、第１グランド端子および第１信号端子が含まれ、第２コネクタ端子２６６には、第２電源端子、第２グランド端子および第２信号端子が含まれる。

制御基板３１は、略矩形に形成され、ボルト３１９にて、ヒートシンク６３のモータ８０側の面に固定される。パワー基板３５は、略矩形に形成され、ボルト３２９にて、ヒートシンク６３のモータ８０と反対側の面に固定される。制御基板３１のグランドパターンは、ボルト３１９を経由して、ヒートシンク６３と電気的に接続される。同様に、パワー基板３５のグランドパターンは、ボルト３２９を経由して、ヒートシンク６３と電気的に接続される。

ヒートシンク６３は、リアフレームエンド８３７に固定され、ハウジング８３０と同電位である。ヒートシンク６３とリアフレームエンド８３７とは、一体であってもよいし、別体であってもよい。ヒートシンク６３は、例えばアルミ等の熱伝導性のよい金属にて形成され、側面にパワーモジュール１６０、２６０が放熱可能に設けられる。すなわち本実施形態では、パワーモジュール１６０、２６０は、モータ８０の軸方向に沿って、縦配置されている。

第１パワーモジュール１６０は、第１インバータ１２０を構成するスイッチング素子１２１～１２６、モータリレー１２７～１２９およびシャント抵抗１３７～１３９を有する。第２パワーモジュール２６０は、第２インバータ２２０を構成するスイッチング素子１２１～１２６、モータリレー２２７～２２９およびシャント抵抗２３７～２３９を有する。パワーモジュール１６０、２６０の制御基板３１側には、制御基板３１と接続される制御端子１６１、２６１が設けられる。パワーモジュール１６０、２６０のパワー基板３５側には、パワー基板３５と接続されるパワー端子１６２、２６２、および、リード線１８５、２８５と接続されるモータ端子１６３、２６３が設けられる。モータ端子１６３、２６３は、ヒートシンク６３と反対方向に折り曲げられ、リード線１８５、２８５と接続される。

駆動装置１の回路構成を図３に示す。ＥＣＵ１０は、第１モータ巻線１８０に対応して設けられる第１インバータ１２０、第１モータリレー１２７～１２９、第１電源リレー１３１、１３２、第１コンデンサ１３４および第１コイル１３５、ならびに、第２モータ巻線２８０に対応して設けられる第２インバータ２２０、第２モータリレー２２７～２２９、第２電源リレー２３１、２３２、第２コンデンサ２３４および第２コイル２３５を有する。

第１系統Ｌ１の第１インバータ１２０等には、第１バッテリ１９９から電力が供給され、第２系統Ｌ２の第２インバータ２２０等には、第２バッテリ２９９から電力が供給される。本実施形態では、グランドについても第１系統Ｌ１と第２系統Ｌ２とで分離している。また、第１モータ巻線１８０の通電は、第１マイコン１７０により制御され、第２モータ巻線２８０の通電は、第２マイコン２７０により制御される。すなわち本実施形態では、第１系統Ｌ１と第２系統Ｌ２とが独立して設けられる完全冗長構成をなしている。

第１インバータ１２０は、３相インバータであって、第１スイッチング素子１２１～１２６がブリッジ接続されている。スイッチング素子１２１～１２３が高電位側に接続され、スイッチング素子１２４～１２６が低電位側に接続される。対になるＵ相のスイッチング素子１２１、１２４の接続点は第１Ｕ相コイル１８１の一端に接続され、対になるＶ相のスイッチング素子１２２、１２５の接続点は第１Ｖ相コイル１８２の一端に接続され、対になるＷ相のスイッチング素子１２３、１２６の接続点は第１Ｗ相コイル１８３の一端に接続される。コイル１８１～１８３の他端は結線される。スイッチング素子１２４～１２６の低電位側には、コイル１８１～１８３の電流を検出する電流検出素子であるシャント抵抗１３７～１３９が設けられる。

第２インバータ２２０は、３相インバータであって、第２スイッチング素子２２１～２２６がブリッジ接続されている。スイッチング素子２２１～２２３が高電位側に接続され、スイッチング素子２２４～２２６が低電位側に接続される。対になるＵ相のスイッチング素子２２１、２２４の接続点は第２Ｕ相コイル２８１の一端に接続され、対になるＶ相のスイッチング素子２２２、２２５の接続点は第１Ｖ相コイル２８２の一端に接続され、対になるＷ相のスイッチング素子２２３、２２６の接続点は第１Ｗ相コイル２８３の一端に接続される。コイル２８１～２８３の他端は結線される。スイッチング素子２２４～２２６の低電位側には、コイル２８１～２８３の電流を検出する電流検出素子であるシャント抵抗２３７～２３９が設けられる。

第１モータリレー１２７～１２９は、第１インバータ１２０と第１モータ巻線１８０との間に設けられ、第１インバータ１２０と第１モータ巻線１８０とを断接可能に設けられる。Ｕ相のモータリレー１２７はスイッチング素子１２１、１２４の接続点とＵ相コイル１８１との間に設けられ、Ｖ相のモータリレー１２８はスイッチング素子１２２、１２５の接続点とＶ相コイル１８２との間に設けられ、Ｗ相のモータリレー１２９はスイッチング素子１２３、１２６の接続点とＷ相コイル１８３との間に設けられる。

第２モータリレー２２７～２２９は、第２インバータ２２０と第２モータ巻線２８０との間に設けられ、第２インバータ２２０と第２モータ巻線２８０とを断接可能に設けられる。Ｕ相のモータリレー２２７はスイッチング素子２２１、２２４の接続点とＵ相コイル２８１との間に設けられ、Ｖ相のモータリレー２２８はスイッチング素子２２２、２２５の接続点とＶ相コイル２８２との間に設けられ、Ｗ相のモータリレー２２９はスイッチング素子２２３、２２６の接続点とＷ相コイル２８３との間に設けられる。

第１電源リレー１３１、１３２は、寄生ダイオードの向きが逆向きとなるように直列接続され、第１バッテリ１９９と第１インバータ１２０との間に設けられる。第２電源リレー２３１、２３２は、寄生ダイオードの向きが逆向きとなるように直列接続され、第２バッテリ２９９と第２インバータ２２０との間に設けられる。寄生ダイオードの向きが逆向きとなるように接続することで、バッテリ１９９、２９９が誤って逆向きに接続された場合に逆向きの電流が流れるのを防ぎ、ＥＣＵ１０を保護する。

本実施形態では、スイッチング素子１２１～１２６、２２１～２２６、モータリレー１２７～１２９、２２７～２２９、および、電源リレー１３１、１３２、２３１、２３２は、いずれもＭＯＳＦＥＴであるが、ＩＧＢＴやサイリスタ等であってもよい。また、電源リレー１３１、１３２、２３１、２３２がメカリレーであってもよい。

第１スイッチング素子１２１～１２６、第１モータリレー１２７～１２９および第１電源リレー１３１、１３２は、第１マイコン１７０からの制御信号に基づいてプリドライバ１７６から出力される駆動信号により、オンオフ作動が制御される。第２スイッチング素子２２１～２２６、第２モータリレー２２７～２２９および第２電源リレー２３１、２３２は、第２マイコン２７０からの制御信号に基づいてプリドライバ２７６から出力される駆動信号により、オンオフ作動が制御される。これにより、マイコン１７０、２７０により、モータ８０の駆動が制御される。なお、煩雑になることを避けるため、図３中において、一部の制御線を省略した。

第１コンデンサ１３４は第１インバータ１２０と並列に接続され、第２コンデンサ２３４は第２インバータ２２０と並列に接続される。コンデンサ１３４、２３４は、例えばアルミ電解コンデンサである。第１コイル１３５は第１バッテリ１９９と第１電源リレー１３１との間に設けられ、第２コイル２３５は第２バッテリ２９９と第２電源リレー２３１との間に設けられる。

第１コンデンサ１３４および第１コイル１３５、ならびに、第２コンデンサ２３４および第２コイル２３５は、フィルタ回路を構成し、バッテリ１９９、２９９を共用する他の装置から伝わるノイズを低減するとともに、駆動装置１からバッテリ１９９、２９９を共用する他の装置に伝わるノイズを低減する。また、コンデンサ１３４、２３４は、電荷を蓄えることで、インバータ１２０、２２０への電力供給を補助する。電源リレー１３１、１３２、２３１、２３２、コンデンサ１３４、２３４、および、コイル１３５、２３５は、パワー基板３５に実装される。なお、電源リレー１３１、１３２、２３１、２３２をパワーモジュール１６０、２６０に設けてもよい。

系統間グランド接続コンデンサ４１、４２は、第１系統グランドＧ１と、第２系統のグランドＧ２とを接続する。第１機電接続コンデンサ１４２は、第１系統グランドＧ１と、モータ８０のハウジング８３０とを接続する。第２機電接続コンデンサ２４２は、第２系統グランドＧ２と、ハウジング８３０とを接続する。コンデンサ４１、４２、１４２、２４２は、例えばチップコンデンサであり、制御基板３１に実装される。系統間グランド接続コンデンサ４１、４２および機電接続コンデンサ１４２、２４２を設けることで、モータ側に伝播したノイズをＥＣＵ１０側に帰還させる経路が形成されるので、外部へのノイズの伝搬を低減することができる。

マイコン１７０、２７０、第１プリドライバ１７６を含む第１集積回路部１７５、第２プリドライバ２７６を含む第２集積回路部２７５、および、回転角センサ２９（図２参照）は、制御基板３１に実装される。本実施形態では、マイコン１７０、２７０および回転角センサ２９が制御基板３１のモータ８０側の面であるモータ面３１１に実装され、集積回路部１７５、２７５が制御基板３１のモータ８０と反対側の面である反モータ面３１２とする。また、マイコン１７０、２７０は、マイコン間通信線４５を経由してマイコン間通信を行う。

制御基板３１の詳細を、図４～図１０に示す。以下適宜、制御基板３１を、単に「基板」という。図４では、基板３１の反モータ面３１２を示しており、反モータ面３１２側の最外層の配線パターン３２１を破線で示した。配線パターンは、主にグランドパターンを簡略化して記載する。また、配線パターン、ビア、レジストおよび実装部品等は、適宜省略した。図５に示すように、本実施形態の制御基板３１は、６層のプリント基板であって、配線パターン３２１～３２６が積層されている。また、配線パターン３２１～３２６間には、絶縁層３３１～３３５が形成される。

以下適宜、反モータ面３１２側から、配線パターン３２１を第１レイヤー、配線パターン３２２を第２レイヤー、配線パターン３２３を第３レイヤー、配線パターン３２４を第４レイヤー、配線パターン３２５を第５レイヤー、配線パターン３２６を第６レイヤーとする。図６～図１０では、配線パターンを実線、基板３１の外形線を二点鎖線とした。また、モータ面３１１側の最外層である第６レイヤーを示す図６および図９において、モータ面３１１に実装される各種電子部品は、紙面裏側に配置されるが、煩雑になることを避けるため、実線で記載した。

図４および図５等に示すように、各層の配線パターン３２１～３２６には、第１系統領域Ｒ１と第２系統領域Ｒ２とを分離するスリット３１５が形成されている。第１系統Ｌ１を構成する電子部品は、第１系統領域Ｒ１に実装され、第２系統Ｌ２を構成する電子部品は、第２系統領域Ｒ２に実装される。詳細には、第１マイコン１７０および第１集積回路部１７５が第１系統領域Ｒ１に実装され、第２マイコン２７０および第２集積回路部２７５が第２領域Ｒ２に実装される。また、回転角センサ２９は、モータ面３１１のマグネット８７５と対向する位置であって、第１系統領域Ｒ１および第２系統領域Ｒ２に跨がって配置される。本実施形態では、回転角センサ２９は、基板３１の中心点上に実装される。なお、回転角センサ２９は、パッケージ内部にて２系統化されている。

図６は、第６レイヤーを拡大した図である。図６に示すように、スリット３１５の幅であるギャップＧＡは、制御基板３１における最小パターンギャップＧＢ（例えば０．２ｍｍ）より大きく、例えば１ｍｍ以上に形成される。またギャップＧＡは、製造工程にて除去可能な最小異物サイズよりも大きく形成される。これにより、ギャップＧＡに導電性異物が入りこむことによる系統間ショートの発生を防ぐことができる。なお、スリット３１５以外の一部の配線間が導電性異物等によりショートしたとしても、他系統側が正常であれば、１系統での制御を継続可能であり、２系統の同時故障を回避可能である。

図５に示すように、スリット３１５は、モータ面３１１および反モータ面３１２の一方から他方に投影したとき、同一箇所に形成されており、ギャップ投影領域には、グランドパターン等の面状のパターンが形成されない。なお、例えばスリット３１５に連続して配線パターンが切り欠かれている場合、当該切り欠き箇所には、他の層の配線パターンが形成されていても差し支えない。

第３レイヤーである配線パターン３２３を図７、第５レイヤーである配線パターン３２５を図８、第６レイヤーである配線パターン３２６を図９に示す。第１系統領域Ｒ１に実装される第１マイコン１７０と、第２系統領域Ｒ２に実装される第２マイコン２７０とは、マイコン間通信線４５にてマイコン間通信を行う。マイコン間通信線４５は、配線パターン３２６に形成されるパターンＰ１６、Ｐ２６、Ｐ３６、配線パターン３２５に形成されるパターンＰ２５、Ｐ３５、および、配線パターン３２３に形成されるパターンＰ２３から構成される。第１マイコン１７０からの情報は、パターンＰ１６、Ｐ３５、Ｐ２３、Ｐ２５、Ｐ２６を経由して第２マイコン２７０に出力される。第２マイコン２７０の情報は、逆順にて第１マイコン１７０に出力される。また、マイコン１７０、２７０は、パターンＰ３６および他の素子を経由して、通信可能である。

図１０は、配線パターン３２５、３２６を重ねた重ね図であって、モータ面３１１側から見た図であり、説明のため反転記載している。図１０に示すように、本実施形態では、第５レイヤーに形成されるパターンＰ３５、および、第６レイヤーに形成されるパターンＰ３６がスリット３１５を跨ぎ、第１系統領域Ｒ１と第２系統領域Ｒ２とを接続している。また、パターンＰ３５とパターンＰ３６とは、スリット３１５上にて交差している。換言すると、パターンＰ３６は、モータ面３１１および反モータ面３１２の一方から他方に投影したとき、パターンＰ３５と重複する箇所にて系統間を接続する。

系統間グランド接続コンデンサ４１は、パターンＰ３６と隣接して配置される。また、系統間グランド接続コンデンサ４２は、系統間グランド接続コンデンサ４１と隣接して配置される。換言すると、一方の系統間グランド接続コンデンサ４１は、パターンＰ３６と他方の系統間グランド接続コンデンサ４２との間に配置される。ここで「隣接して配置される」とは、間に他の電子部品が設けられていない状態にて配置されていることを意味する。本実施形態では、コンデンサ４２は、コンデンサ４１より大容量であるが、容量は等しくてもよく、実装スペースや要求される容量等に応じて、任意に設計可能である。

また、系統間グランド接続コンデンサ４１、４２は、モータ面３１１および反モータ面３１２の一方から他方に投影したとき、パターンＰ３５と重複する箇所に配置される。本実施形態では、マイコン間通信線４５を構成する配線パターンのうち、系統間を接続するパターンＰ３５とパターンＰ３６とをスリット３１５にて重ねて配置するとともに、パターンＰ３５とパターンＰ３６とが交差する箇所に隣接させて系統間グランド接続コンデンサ４１、４２を配置している。これにより、通信ノイズを低減することができる。

以上説明したように、ＥＣＵ１０は、複数系統の駆動制御部品と、基板３１と、を備える。駆動制御部品は、制御対象であるモータ８０を系統ごとに独立して制御可能である。本実施形態では、駆動制御部品には、マイコン１７０、２７０および集積回路部１７５、２７５が含まれる。ここで、「制御対象を系統ごとに独立して制御可能」とは、各系統が同様に構成されている場合に限らず、１系統にてモータ８０を駆動可能であればよく、例えば一方の系統を通常時に用い、他方の系統をバックアップ用とする場合、バックアップ用の系統は、通常用の系統より簡素化されている、といった具合に、スペック等が異なっていてもよい。

基板３１は、駆動制御部品が系統ごとに領域を分けて実装され、複数層の配線パターン３２１～３２６において、系統ごとの領域である系統領域Ｒ１、Ｒ２を分離するスリット３１５が形成される。スリット３１５の幅であるギャップＧＡは、基板３１における最小パターンギャップＧＢより大きく形成される。

また、スリット３１５は、基板３１の２つの主面であるモータ面３１１および反モータ面３１２の一方側から他方側に投影したとき、全層において同一の位置に形成されている。ここで「同一の位置」とは、製造誤差程度は許容されるものとし、スリット３１５と連続する切り欠き等がパターンに形成されている場合、この切り欠き等は層間で異なっていてもよい。これにより、導電性異物やイオンマイグレーション等による系統間ショートの発生を抑制することができるので、複数系統の同時故障の発生確率を低減可能である。

マイコン１７０、２７０は、系統間にて相互に通信可能であって、マイコン間通信に用いられるマイコン間通信線４５を構成する配線パターンは、スリット３１５を横切り、系統領域Ｒ１、Ｒ２間を接続する。これにより、マイコン１７０、２７０にて、適切にマイコン間通信を行うことができる。

スリット３１５を横切る配線パターンである横断パターンは、基板３１の最外層と内層とに分散して設けられる。また、最外層の横断パターンであるパターンＰ３６と内層の横断パターンであるパターンＰ３５とは、基板３１の２つの主面であるモータ面３１１および反モータ面３１２の一方側から他方側へ投影したとき、スリット３１５が形成される箇所にて交差する。これにより、例えば全ての横断パターンを最外層に設ける場合と比較し、基板３１の実装領域を高効率に利用することができる。

ＥＣＵ１０は、パターンＰ３６とパターンＰ３５とが交差する交差位置に隣接して実装され、系統ごとに分離されているグランドパターンを接続する系統間グランド接続コンデンサ４１、４２を備える。系統間グランド接続コンデンサ４１、４２を交差位置に隣接して実装することで、通信ノイズを低減することができる。

本実施形態では、ＥＣＵ１０が「電子制御装置」、モータ８０が「制御対象」、領域Ｒ１、Ｒ２が「系統領域」、制御基板３１が「基板」、モータ面３１１および反モータ面３１２が「主面」に対応する。また、パターンＰ３５、Ｐ３６が「横断パターン」、パターンＰ３６が形成される第６レイヤーが「最外層」、パターンＰ３５が形成される第５レイヤーが「内層」に対応する。

（他の実施形態）
上記実施形態では、主に制御基板３１について説明した。他の実施形態では、パワー基板３５に実装される電解コンデンサ等の電子部品を「駆動制御部品」とみなして系統ごとに領域を分けて実装し、制御基板３１と同様に、系統領域を分離するスリットを形成してもよい。上記実施形態では、スイッチング素子、モータリレーおよびシャント抵抗をパワーモジュールとして縦配置している。他の実施形態では、スイッチング素子、モータリレーおよびシャント抵抗の少なくとも一部を、基板に表面実装してもよい。また、基板に表面実装されるこれらの電子部品を「駆動制御部品」とみなして系統ごとに領域を分けて実装してもよい。

上記実施形態では、パワー基板および制御基板が設けられる。他の実施形態では、基板は１枚であってもよいし、３枚以上であってもよい。上記実施形態では、基板は６層基板である。他の実施形態では、基板の層数は、例えば４層等、６層以外であってもよい。また、上記実施形態の基板は略矩形である。他の実施形態では、円形基板等、基板の形状は矩形以外であってもよい。

上記実施形態では、マイコン間通信線を構成する配線パターンがスリットを横切る。他の実施形態では、マイコン間通信以外にて、系統間での情報の送受信が必要な場合、マイコン間通信線以外の配線パターンがスリットを横切っていてもよい。上記実施形態では、マイコン間通信線が最外層および内層に分散して設けられる。他の実施形態では、マイコン間通信線を１つの層に設けてもよい。上記実施形態では、横断パターンは最外層である第６レイヤーと、内層である第５レイヤーに設けられる。他の実施形態では、最外層を第１レイヤーとしてもよいし、内層を第２レイヤー～第４レイヤーのいずれかとしてもよい。

上記実施形態では、２つの系統間グランド接続コンデンサが設けられる。他の実施形態では、系統間グランド接続コンデンサは、１つでもよいし、３つ以上であってもよい。上記実施形態では、系統間グランド接続コンデンサは、横断パターンの交差位置に隣接して設けられる。他の実施形態では、系統間グランド接続コンデンサは、横断パターンの交差位置に隣接する箇所以外に設けてもよい。

上記実施形態では、２組のモータ巻線が設けられ、系統数が２である。他の実施形態では、系統数は３以上であってもよい。また、例えば複数のモータ巻線およびインバータ部に対して１つの制御部を設ける、或いは、１つの制御部に対して複数のインバータ部およびモータ巻線を設ける、といった具合に、モータ巻線、インバータ部および制御部の数が異なっていてもよい。また、モータ巻線や電源は１つであってもよい。

上記実施形態では、モータは三相ブラシレスモータである。他の実施形態では、モータ部は、三相ブラシレスモータに限らず、どのようなモータであってもよい。また、モータ部は、モータ（電動機）に限らず、発電機であってもよいし、電動機および発電機の機能を併せ持つ所謂モータジェネレータであってもよい。また、上記実施形態では、制御対象がモータである。他の実施形態では、制御対象をモータ以外としてもよい。

上記実施形態では、電子制御装置は、電動パワーステアリング装置に適用される。他の実施形態では、電子制御装置を電動パワーステアリング装置以外の装置に適用してもよい。以上、本発明は、上記実施形態になんら限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施可能である。

１０・・・ＥＣＵ（電子制御装置）
３１・・・制御基板（基板）
３１５・・・スリット
３２１～３２６・・・配線パターン
４１、４２・・・系統間グランド接続コンデンサ
４５・・・マイコン間通信線
８０・・・モータ（制御対象）
１７０、２７０・・・マイコン（駆動制御部品）
１７５、２７５・・・集積回路部（駆動制御部品）

Claims (6)

1. 制御対象（８０）を系統ごとに独立して制御可能な複数系統の駆動制御部品（１７０、１７５、２７０、２７５）と、
   前記駆動制御部品の少なくとも一部が系統ごとに領域を分けて実装され、複数層の配線パターン（３２１～３２６）において、系統ごとの領域である系統領域を分離するスリット（３１５）が形成される基板（３１）と、
   を備え、
   前記スリットの幅は、前記基板における最小パターンギャップより大きく形成されている電子制御装置。
2. 前記スリットは、前記基板の２つの主面（３１１、３１２）の一方側から他方側に投影したとき、全層において同一の位置に形成されている請求項１に記載の電子制御装置。
3. 前記駆動制御部品には、マイコン（１７０、２７０）が含まれ、
   前記マイコンは、系統間にて相互に通信可能であって、
   マイコン間通信に用いられるマイコン間通信線（４５）を構成する配線パターンは、前記スリットを横切り、前記系統領域間を接続する請求項１または２に記載の電子制御装置。
4. 前記スリットを横切る前記配線パターンである横断パターンは、前記基板の最外層と内層とに分散して設けられる請求項３に記載の電子制御装置。
5. 最外層の前記横断パターンと内層の前記横断パターンとは、前記基板の２つの主面（３１１、３１２）の一方側から他方側に投影したとき、前記スリットが形成される箇所にて交差する請求項４に記載の電子制御装置。
6. 最外層の前記横断パターンと内層の前記横断パターンとが交差する交差位置に隣接して実装され、系統ごとに分離されているグランドパターンを接続する系統間グランド接続コンデンサ（４１）をさらに備える請求項５に記載の電子制御装置。

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