專利名稱：電動機組件以及電動助力轉(zhuǎn)向裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電動機組件和一種具有該電動機組件的電動助力轉(zhuǎn)向裝置。
背景技術(shù)：
JP2002-120739A公開了一種輔助駕駛員轉(zhuǎn)向的電動助力轉(zhuǎn)向裝置(EPS)。EPS包括如下電動機組件該電動機組件輸出輔助扭矩并具有電動機和用于控制該電動機的控制單元。為了使該組件尺寸小和重量輕，將控制單元安裝靠近電動機。該組件包括扭矩信號接口、電源接口和信號接口。用于向控制單元傳輸扭矩信號的扭矩信號線連接至扭矩信號接口。用于向電動機和控制單元供給電功率的電源線連接至電源接口。信號線連接至信號接口。信號線向控制單元傳輸車輛狀態(tài)信號。信號線可以包括數(shù)據(jù)通信線，例如CAN(控制器局域網(wǎng)絡(luò))。扭矩信號接口與電源接口和信號接口一起形成為單個單元。相應(yīng)地，整體方式形成的接口變得尺寸較大。從而，電動機組件變得尺寸較大。另外，電源線的電磁噪聲會影響扭矩信號使其精度較低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種尺寸小且可以執(zhí)行精確控制的電動助力轉(zhuǎn)向裝置和電動機組件。本發(fā)明的另一個目的是提供一種尺寸小且具有足夠的抗噪聲能力的扭矩信號接口的電動助力轉(zhuǎn)向裝置和電動機組件。根據(jù)本發(fā)明，提供了一種電動機組件。電動機組件基于來自傳感器的第一信號輸出扭矩。電動機組件包括殼體、電動機、控制單元、電源接口、第一信號接口以及第二信號接口。殼體形成為圓柱形并提供外殼。電動機布置在殼體中并能夠通過轉(zhuǎn)動軸輸出扭矩。 控制單元布置在電動機的軸向側(cè)并布置在殼體內(nèi)。控制單元能夠基于至少第一信號來控制電動機。電源接口布置在殼體上以在徑向向外方向上從殼體突出。電源接口適于與電源線連接以用于向電動機和控制單元供給電功率。第一信號接口布置在殼體上以在徑向向外方向上從殼體突出。第一信號接口適于與第一信號線連接以用于向控制單元傳輸?shù)谝恍盘枴?第一信號接口布置在布置有控制單元的電動機的軸向側(cè)。第二信號接口布置在殼體上以在徑向向外方向上從殼體突出。第二信號接口適于與第二信號線連接以用于向控制單元傳輸用于控制電動機的第二信號。第一信號接口和電源接口被布置成彼此隔開預(yù)定距離。第一信號接口具有如下連接部所述連接部適于與第一信號線連接，并沿著殼體的軸向方向朝向電動機形成。根據(jù)本發(fā)明，提供了一種具有該電動機組件的電動助力轉(zhuǎn)向裝置。


根據(jù)下面結(jié)合附圖對優(yōu)選實施例的詳細描述，本發(fā)明的另外的目的和優(yōu)點將變得更加明顯。其中
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圖1是根據(jù)本發(fā)明的實施例的電動機組件的橫截面視圖；圖2是示出了圖1中沿II-II方向的橫截面的橫截面視圖；圖3是根據(jù)第一實施例的電動機組件的俯視圖；圖4是根據(jù)第一實施例的電動機組件的側(cè)視圖；圖5是根據(jù)第一實施例的電動機組件的分解透視圖；圖6是示出了根據(jù)第一實施例的電動機組件中的電路的電路圖；圖7是示出了具有根據(jù)第一實施例的電動機組件的電動助力轉(zhuǎn)向裝置的框圖；圖8是根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的電動機組件的俯視圖；圖9是根據(jù)第二實施例的電動機組件的側(cè)視圖；圖10是根據(jù)本發(fā)明的第三實施例的電動機組件的俯視圖；以及圖11是根據(jù)第三實施例的電動機組件的側(cè)視圖。
具體實施例方式下面基于

本發(fā)明的實施例。在以下描述中，相同或相似的部件和零件用相同的附圖標記表示，并且省略了冗余的說明。(第一實施例)參照圖1至圖7來說明第一實施例。該實施例的電動機組件1應(yīng)用于電動助力轉(zhuǎn)向裝置9，該電動助力轉(zhuǎn)向裝置9可以被稱為EPS9。電動機組件1靠近轉(zhuǎn)向柱6布置，轉(zhuǎn)向柱6是用于傳輸來自車輛的轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)向扭矩的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的部件。電動機組件1與設(shè)置在轉(zhuǎn)向柱6上的齒輪箱中的齒輪7嚙合(見圖7)。電動機組件1產(chǎn)生輔助扭矩以輔助車輛上的操作員的轉(zhuǎn)向操作并將該輔助扭矩供給到轉(zhuǎn)向柱6。電動機組件1可以基于輸入信號通過沿任一方向的轉(zhuǎn)動來輸出輔助扭矩。輸入信號包括從檢測施加到轉(zhuǎn)向盤5的轉(zhuǎn)向扭矩的扭矩傳感器(TRS)S輸出的扭矩信號以及其他信號，其中其他信號至少包括從諸如控制器局域網(wǎng)絡(luò)(CAN)的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)獲取的車輛速度信號，(見圖7)。如圖1所示，電動機組件1包括電動機(MTR) 40和控制器50?？刂破?0布置在電動機40外部的一個軸向端上。電動機40包括電動機殼體41、定子42、轉(zhuǎn)子43以及轉(zhuǎn)動軸 44。電動機殼體41形成為圓柱形，該圓柱形在一個軸向端具有大的開口，在另一個軸向端具有小的開口。接頭端(flame end) 14附接到電動機殼體41上以覆蓋未布置控制器 50的軸向相反側(cè)上的開口。接頭端14通過諸如螺釘?shù)木o固構(gòu)件固定。轉(zhuǎn)動軸44以可轉(zhuǎn)動的方式支承在電動機殼體41和接頭端14上。轉(zhuǎn)動軸44被布置成穿過布置有控制器50的軸向側(cè)上的中心。由樹脂制成的導引構(gòu)件13布置在電動機殼體41的外部的布置有控制器 50的一側(cè)。導引構(gòu)件13形成為近似環(huán)形并在中心上具有開口。定子42布置在電動機殼體41的徑向內(nèi)部。定子42包括疊片鐵芯，該疊片鐵芯通過層壓由磁性材料制成的多個薄板而制成；以及繞組421，該繞組421卷繞在疊片鐵芯上。 繞組421被設(shè)置成形成多相繞組。從繞組421伸出的電動機線422穿過導引構(gòu)件13并到達布置有控制器50的一側(cè)。每一條電動機線422穿過控制電路板71和功率模塊90的徑向外部，并電連接到功率電路板61。轉(zhuǎn)子43布置在電動機殼體41以及定子42的徑向內(nèi)部并被以相對于定子42可轉(zhuǎn)動的方式支承。轉(zhuǎn)子43形成為圓柱形，并且例如由諸如鐵的磁性材料制成。轉(zhuǎn)子43包括轉(zhuǎn)子芯431和布置在轉(zhuǎn)子芯431的徑向外周的永磁體432。永磁體432被設(shè)置成以交替方式沿著圓周方向提供N極和S極。轉(zhuǎn)動軸44固定到形成在轉(zhuǎn)子芯431中心上的轉(zhuǎn)動軸孔433。轉(zhuǎn)動軸44以可轉(zhuǎn)動的方式支承在布置在電動機殼體41上的軸承411以及布置在接頭端14上的軸承141上。 由此，轉(zhuǎn)動軸44與轉(zhuǎn)子43 —起相對于定子42可轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)動軸44在位于靠近控制器50 —側(cè)的軸向端上具有磁發(fā)生器441。磁發(fā)生器441 布置在暴露于控制器50的位置上，并面向控制電路板71的面向電動機40的表面。另一方面，轉(zhuǎn)動軸44在其與控制器50相反的一端上具有輸出端442。輸出端442在轉(zhuǎn)動軸44轉(zhuǎn)動時轉(zhuǎn)動。輸出端442與齒輪7接合以及嚙合，并通過轉(zhuǎn)動齒輪7向轉(zhuǎn)向柱6施加驅(qū)動力。控制器50布置在電動機40的在軸向方向上與接頭端14相反的一側(cè)上。如圖1 和圖5所示，控制器50包括電子部件，諸如電路板61和71、安裝在板61和71上的電子器件、熱沉80、功率模塊90、功率連接器51、信號連接器52以及扭矩信號連接器53。諸如電路板61和71、安裝在板61和71上的電子器件以及功率模塊90的電子部件提供了控制單元?？刂茊卧贾迷陔妱訖C40的軸向側(cè)上。控制單元布置在殼體中?？刂茊卧軌蚧诘谝恍盘?、即扭矩信號來控制電動機。功率連接器51提供電源接口。扭矩信號連接器53提供第一信號接口、即扭矩信號接口。信號連接器52提供第二信號接口。功率連接器51布置在殼體上以在徑向向外方向上突出，并適于與電源線連接以用于向電動機40和控制單元提供電功率。扭矩信號連接器 53布置在殼體上以在徑向向外方向上突出，并適于與第一信號線連接以用于向控制單元傳輸?shù)谝恍盘?。第一信號是控制電動機組件1以進行應(yīng)用所需的主要或基本信號。在EPS中， 第一信號為扭矩信號。扭矩信號連接器53布置在軸向方向上靠近控制單元而不是電動機 40的位置上。扭矩信號連接器53布置在電動機殼體41和由構(gòu)件11、12、13構(gòu)成的電路殼體之間的界面的徑向外部。扭矩信號連接器53位于電動機40的布置有控制單元的軸向側(cè)。信號連接器52布置在殼體上以在徑向向外方向上突出，并適于與第二信號線連接以用于向控制單元傳輸用于控制電動機40的第二信號。第二信號為除了第一信號之外的信號。 第二信號為優(yōu)選地用于控制用于應(yīng)用的電動機組件1的附加或輔助信號。在EPS中，第二信號可以包括速度信號。熱沉80形成為整體形狀，并例如由具有良好熱傳導性的材料(例如鋁)制成。熱沉80具有兩個散熱塊81和形成在散熱塊81之間的連接部82 (見圖幻。熱沉80通過螺釘 16固定到電動機殼體41 (見圖5)。如圖2所示，功率模塊90形成為類似平板形狀。功率模塊90以相對于電路板垂直的方式基本上平行于轉(zhuǎn)動軸44布置。功率模塊90分別布置在散熱塊81的徑向外部(見圖5)。功率模塊90包括電子器件，例如分流電阻器99和設(shè)置有MOS的半導體芯片。通過由樹脂制成的模制部分95對電子器件進行模制形成功率模塊90?？刂茊卧▋蓚€功率模塊90，所述兩個功率模塊90分別提供一對逆變器電路91和92 (見圖6)。功率模塊90 的其中一個布置在其中一個散熱塊81上。每一個功率模塊90具有從模制部分95的一端伸出的功率端子96以及從模制部分95的另一端伸出的控制端子97。控制端子97從模制部分95的布置有控制電路板71的側(cè)端伸出并電連接到控制電路板71。功率端子96從模制部分95的布置有功率電路板61的側(cè)端伸出并電連接到功率電路板61?？刂齐娐钒?1為例如由玻璃環(huán)氧板制成的四層電路板?？刂齐娐钒?1形成為能夠容置到殼體中的基本上為矩形的形狀。控制電路板71從布置有電動機40的一側(cè)通過螺釘附接到熱沉80上?？刂齐娐钒?1上安裝有微計算機72、前置驅(qū)動器73、位置傳感裝置74以及定制 IC 75。位置傳感裝置74布置在控制電路板71的大致中心處以面向轉(zhuǎn)動軸44上的磁發(fā)生器441。位置傳感裝置74通過檢測由磁發(fā)生器441產(chǎn)生并與轉(zhuǎn)動軸44 一起轉(zhuǎn)動的磁場的變化來檢測轉(zhuǎn)動軸44的轉(zhuǎn)動位置。功率電路板61為由例如玻璃環(huán)氧板制成的四層電路板。與控制電路板71相比， 功率電路板61具有較厚的由圖案化銅箔制成的導電層。功率電路板61形成為能夠容置在殼體內(nèi)的基本上為矩形的形狀，例如正方形。功率電路板61上安裝有一個第一濾波電容器 62、四個第二濾波電容器63以及扼流圈64。電動機線422通過諸如焊接等連接方法電連接到功率電路板61。第一濾波電容器62、第二濾波電容器63以及扼流圈64布置在形成在熱沉80的兩個散熱塊81之間的位置上。這些大尺寸的電子器件安裝在功率電路板61的布置電動機 40的一側(cè)的端面上。在該實施例中，圓柱形構(gòu)件12布置在電動機40的關(guān)于軸向方向與接頭端14相反的一側(cè)。圓柱形構(gòu)件12形成為圓柱形并且例如由樹脂制成。在圓柱形構(gòu)件12上關(guān)于軸向方向與電動機40相反的一側(cè)布置有蓋11。蓋11通過螺釘17附接到圓柱形構(gòu)件12。蓋11、 圓柱形構(gòu)件12、導引構(gòu)件13以及電動機殼體41形成圓柱形容器。圓柱形容器容置電子部件，例如電路板61和71、安裝在板61和71上的電子器件以及功率模塊90等。蓋11、圓柱形構(gòu)件12、導引構(gòu)件13、電動機殼體41以及接頭端14形成并提供了電動機組件1的殼體。 該殼體為大致圓柱形的容器，其限定了兩個部分分隔或完全分隔的腔。所述腔沿著殼體的軸向方向以串聯(lián)的方式軸向地排列。其中一個腔提供用于電動機40的空間。另一個腔提供用于電子電路部件的空間。電動機殼體41將對應(yīng)于電動機40的轉(zhuǎn)動軸線定義為軸線。 電動機殼體41的軸線還可以被稱為電動機組件1的殼體的軸線。在圓柱形構(gòu)件12的徑向外部形成有功率連接器51、信號連接器52以及扭矩信號連接器53。功率連接器51、信號連接器52以及扭矩信號連接器53與圓柱形構(gòu)件12整體形成為整體構(gòu)件。信號連接器52和功率連接器51整體形成為一體式連接器。扭矩信號連接器53和功率連接器51布置成彼此隔開預(yù)定距離。扭矩信號連接器53和功率連接器51 關(guān)于電動機殼體41的軸線上的預(yù)定點呈點對稱布置。功率連接器51具有適于與電源線510連接的連接部511。功率連接器51將電功率從電源100供給到電動機40、功率部分60以及控制部分70(見圖6)。信號連接器52具有適于與信號線520連接的連接部521。信號連接器52將諸如速度信號的信號供給到控制部分70(見圖6)。圖3和圖4示出了連接部511和521的開口和延伸方向。功率連接器51被形成為在殼體的軸向方向上定向連接部511。功率連接器51被形成為朝向未布置有電動機40的軸向側(cè)來定向連接部511。換言之，功率連接器 51被形成為將連接部511沿著殼體的軸向方向朝向與電動機40相反的一側(cè)定向。信號連接器52被形成為朝向未布置有電動機40的軸向側(cè)來定向連接部521。換言之，信號連接器52被形成為將連接部521沿著殼體的軸向方向朝向與電動機40相反的一側(cè)定向。連接部 511和連接部521兩者被形成為朝向電動機組件1上布置有蓋11的軸向背側(cè)。另一方面， 連接部531被形成為朝向電動機組件1上布置有輸出端442的軸向前側(cè)。扭矩信號連接器53具有適于與扭矩信號線530連接的連接部531。扭矩信號連接器53通過連接部531將從扭矩傳感器8檢測到并輸出的扭矩信號供給到控制部分70 (見圖6)。如圖3和圖4所示，扭矩信號連接器53被形成為將連接部531沿著殼體的軸向方向朝向布置有電動機40的軸向側(cè)定向。換言之，扭矩信號連接器53具有如下連接部531，該連接部531適于與扭矩信號線連接并被形成為沿著殼體的軸向方向朝向電動機40。接著，基于圖6來說明該實施例的電動機組件1的布置。如圖6所示，電動機組件 1包括電動機(MTR)40和控制器50。電動機40為無刷電動機。控制器50控制電動機40 的驅(qū)動以及到電動機40的電流供給?？刂破?0包括用于向電動機40供給大電流的功率部分60 ；用于控制功率部分60的控制部分70 ；功率連接器51 ；信號連接器52 ；以及扭矩信號連接器53。功率部分 (PWS)60和控制部分(CTS) 70提供了控制單元。功率部分60包括第一濾波電容器62、扼流圈64以及兩個逆變器電路91和92。功率部分60包括第一逆變器電路(INV1)91和第二逆變器電路(INW)92。第一濾波電容器 62和扼流圈64形成降低共享電源100的其他器件所傳遞的噪聲的濾波電路。濾波電路還降低了從電動機組件1傳遞到共享電源100的其他器件的噪聲。扼流圈64插入到電源100 與功率繼電器97、98之間的連接線中，以抑制電源的波動。第一逆變器電路91包括多個開關(guān)器件?？梢酝ㄟ^為一種場效應(yīng)晶體管的 MOSFET(金屬氧化物半導體場效應(yīng)晶體管)911-916來提供所述開關(guān)器件。MOSFET可以被稱為MOS。MOS 911-916響應(yīng)于柵極電位接通或關(guān)斷源極和漏極之間的電傳導。MOS 911、912、913 提供上臂。MOS 914、915、916 提供下臂。每一個 MOS 911、912、 913的漏極連接到電源線。MOS 911、912、913各自的源極連接到MOS 914、915、916中相應(yīng)的一個的漏極。每一個M0S914、915、916的源極連接到地線。MOS 911、912、913和MOS 914、 915,916中相應(yīng)的一對之間的連接部的每一個連接到電動機40。另一個逆變器電路92具有類似于上述逆變器電路91的布置。功率部分60包括分別對應(yīng)于逆變器電路91和92的功率繼電器97和98。通過使用MOSFET以及MOS 911-916來提供功率繼電器97和98。功率繼電器97和98布置在MOS 911-913和扼流圈64之間。功率繼電器97和98可以在異常狀態(tài)下通過MOS 911-916關(guān)斷流到電動機40的電流。分流電阻器99電連接在MOS 914-916和地之間?？刂茊卧ㄟ^檢測分流電阻器 99上的電壓或電流來檢測流過電動機40的電流。第二濾波電容器63連接在MOS 911-913的電源線和MOS 914-916的地線之間。 即，第二濾波電容器63與MOS 911-916的橋接電路并聯(lián)連接。第二濾波電容器63輔助將電功率供給到MOS 911-916，并通過電荷充電和放電來吸收由電流開關(guān)操作引起的紋波電流。控制部分70包括前置驅(qū)動器(PRD1，PR^) 73、定制IC(CIC) 75、位置傳感裝置(PSN) 74以及微計算機(COM) 72。定制IC 75包括如下功能塊例如位置信號放大器(AMPl) 751、調(diào)節(jié)器部分(RGL) 752以及電壓放大器(AMP2)753。調(diào)節(jié)器部分752是電壓調(diào)節(jié)器電路，其用于穩(wěn)定從電源供給的電壓并向控制單元中的電路供給穩(wěn)定的電壓。例如，微計算機72可以通過從調(diào)節(jié)器部分752供給的例如5V 的預(yù)定穩(wěn)定電壓而執(zhí)行。位置信號放大器751輸入來自位置傳感裝置74的信號。位置傳感裝置74產(chǎn)生并輸出電動機40的轉(zhuǎn)動位置信號。轉(zhuǎn)動位置信號被傳輸?shù)轿恢眯盘柗糯笃?51。位置信號放大器751放大轉(zhuǎn)動位置信號并將其輸出到微計算機72。電壓放大器753檢測分流電阻器 99兩端之間的電壓、放大該電壓并將該電壓輸出到微計算機72。微計算機72輸入如下信息例如電動機40的轉(zhuǎn)動位置信號、分流電阻器99兩端之間的電壓、來自扭矩信號連接器53的扭矩信號以及來自信號連接器52的速度信號等。 微計算機72響應(yīng)于輸入的信號根據(jù)轉(zhuǎn)動位置信號通過前置驅(qū)動器73控制逆變器電路91。 詳細地，微計算機72通過前置驅(qū)動器73改變六個MOS 911-916的柵極電壓使MOS 911-916 在接通(ON)和關(guān)斷(OFF)之間進行切換來控制逆變器電路91。微計算機72基于從電壓放大器753輸入的分流電阻器99上的電壓來控制逆變器電路91，以將供給到電動機40的電流調(diào)節(jié)成近似于正弦波。另外，微計算機72控制逆變器電路92以及逆變器電路91。下面詳細描述電動機組件1的操作。微計算機72通過PWM(脈沖寬度調(diào)制)控制方法控制前置驅(qū)動器73以產(chǎn)生脈沖信號。微計算機72控制電動機40輸出根據(jù)輸入信號而調(diào)節(jié)的輔助扭矩，所述輸入信號例如為來自位置傳感裝置74、扭矩傳感器8、分流電阻器 99以及信號連接器52的信號。微計算機72控制電動機40輸出根據(jù)來自扭矩傳感器8的扭矩信號而調(diào)節(jié)的輔助扭矩。除了扭矩信號之外，還根據(jù)速度信號來調(diào)節(jié)輔助扭矩。還基于輸入到微計算機72的其他信號來調(diào)節(jié)輔助扭矩。功率模塊90設(shè)置了兩個系統(tǒng)的逆變器電路。因此，控制單元60、70包括向電動機供給驅(qū)動電功率的兩個系統(tǒng)的逆變器電路。脈沖信號通過控制端子64輸出到功率模塊90 并用于控制功率模塊90中的MOS器件的0N/0FF開關(guān)操作。因此，繞組421上的相繞組被供給相移的正弦波電流，產(chǎn)生轉(zhuǎn)動磁場。轉(zhuǎn)子43和轉(zhuǎn)動軸44響應(yīng)于施加到轉(zhuǎn)子43的轉(zhuǎn)動磁場而轉(zhuǎn)動。電動機組件1通過轉(zhuǎn)動輸出端442而通過輸出端442輸出驅(qū)動轉(zhuǎn)向柱6上的齒輪7的驅(qū)動力來輔助操作員在轉(zhuǎn)向盤5上的轉(zhuǎn)向工作。下面說明電動機組件1的優(yōu)點。功率連接器51、信號連接器52、以及扭矩信號連接器53形成在電動機組件1的徑向外部。因此，可以使電動機組件1的尺寸較小，尤其是在軸向方向上。功率連接器51、信號連接器52以及扭矩信號連接器53被形成為只允許以連接器51、52、53所定向的限定方向來連接線的聯(lián)接器形狀。功率連接器51和信號連接器 52被定向到與輸出端442所位于的端部相反的后側(cè)。扭矩信號連接器53被定向到輸出端 442所位于的前側(cè)。扭矩信號連接器53位于殼體的表面上，并被形成為沿著殼體的軸向方向開口。功率連接器51和信號連接52整體形成為尺寸大于扭矩信號連接器53的連接器， 扭矩信號連接器53在圓周方向上與該整體形成的連接器分開放置。功率連接器51和信號連接器52限定從殼體向外開口的開口。在該實施例中，因為扭矩信號連接器53與功率連接器51隔開，所以可以抑制電源線上的電磁噪聲對扭矩信號的影響。因此，可以執(zhí)行對電動機組件1的精確控制。另外，可以執(zhí)行對電動助力轉(zhuǎn)向裝置9的精確控制。扭矩信號連接器53被形成為將連接部531朝向布置有電動機40的軸向側(cè)定向。 換言之，扭矩信號連接器53被形成為使連接部531沿著殼體的軸向方向朝向電動機40定向。出于該原因，可以沿著電動機40的外壁以及轉(zhuǎn)向柱6設(shè)置扭矩信號線530，如圖7所示。因此，可以避免扭矩信號線530和其他部件之間的干擾。在該實施例中，功率連接器51和信號連接器52形成為整體形狀。功率連接器51 和信號連接器52設(shè)置在能夠通過單個耦合動作與相應(yīng)的連接器連接的單個連接器中。這也可以使組件尺寸變小。另外，該設(shè)置使得能夠簡化組件1的制造工藝。還還可以降低制造成本。根據(jù)該布置，通過單個動作既可以提供電源線510和功率連接器51的連接工作又可以提供信號線520和信號連接器52的連接工作。這可以減少連接步驟并縮短連接工作時間。在該實施例中，速度信號在信號強度上強于扭矩信號。例如，扭矩信號在0-200mV的范圍內(nèi)變化。速度信號在0-5V的范圍內(nèi)變化。因此，與速度信號相比，扭矩信號對電源線上的電磁噪聲更敏感。換言之，與扭矩信號相比，速度信號受到電源線上的電磁噪聲影響較小并且對其更魯棒。因此，可以通過使功率連接器51和信號連接器52形成為整體形狀來實現(xiàn)上述優(yōu)點。在該實施例中，扭矩信號連接器53和功率連接器51關(guān)于電動機殼體41的軸線上的預(yù)定點呈點對稱布置。因此，能夠盡可能地增大扭矩信號連接器53和功率連接器51之間的距離。結(jié)果，可以改善抑制電源線上的電磁噪聲對扭矩信號的影響的抑制效果。另外， 因為扭矩信號連接器53和功率連接器51布置在殼體上的對稱位置上，該布置允許在扭矩信號連接器53和功率連接器51之間的位置上布置功率部分60和控制部分70。因此，可以盡可能地縮短布線，例如從功率連接器51到功率部分60和控制部分70的布線，以及從扭矩信號連接器53到控制部分79的布線。結(jié)果，可以降低這些布線的重量和成本。在該實施例中，具有提供一對逆變器電路91和92的兩個功率模塊90。因此，控制器3的部件可以布置在兩個功率模塊90之間的位置中?？梢蕴峁┻@些部件的緊湊布置并有效地使用模塊90之間的空間。(第二實施例)圖8和圖9示出了第二實施例。設(shè)置為電源接口的功率連接器55具有適于與電源線連接的連接部陽1。連接部551被形成為從殼體徑向朝外。設(shè)置為第二信號接口的信號連接器56具有用于與第二信號線連接的連接部561。連接部561被形成為從殼體、即圓柱形構(gòu)件12徑向朝外。在該實施例中，功率連接器55的連接部551和信號連接器56的連接部561被形成為從殼體、即圓柱形構(gòu)件12徑向朝外?？梢砸暂^小的尺寸形成電動機組件 2。(第三實施例)圖10和圖11示出了第三實施例。設(shè)置為電源接口的功率連接器57具有適于與電源線連接的連接部571。連接部571被形成為在軸向方向上朝向電動機40。設(shè)置為第二信號接口的信號連接器58具有適于與第二信號線連接的連接部581。連接部581被形成為在軸向方向上朝向電動機40。在該實施例中，電動機組件3的軸向尺寸被形成為小于第一實施例的軸向尺寸。電動機組件3的徑向尺寸被形成為小于第二實施例的徑向尺寸。因此，可以使電動機組件3的尺寸更小。
10
(其他實施例)在上述實施例中，控制器被布置在電動機上與齒輪箱相反的另一側(cè)端。可替選地， 控制器可以布置在電動機和齒輪箱之間。在該情形下，電動機的轉(zhuǎn)動軸被設(shè)置成穿過用于控制部件和功率部件的電路板，并通過形成在相互面對的熱沉之間的腔。轉(zhuǎn)動軸穿過控制器從電動機延伸到齒輪箱。在上述實施例中，控制單元60、70包括向電動機40供給驅(qū)動電功率的兩個系統(tǒng)的逆變器電路。然而，本發(fā)明可以被應(yīng)用到通過單個逆變器電路或三個或更多個逆變器電路來驅(qū)動電動機的裝置中。在上述實施例中，功率連接器和信號連接器被整體形成以提供連接器模塊。可替選地，可以以分開的方式來布置功率連接器和信號連接器。在上述實施例中，扭矩信號連接器和功率連接器關(guān)于殼體的軸線上的預(yù)定點呈點對稱布置。然而，扭矩信號連接器和功率連接器的位置可以變化。扭矩信號連接器和功率連接器可以布置在殼體的圓柱形構(gòu)件12的圓周部分上的任何位置。上述實施例設(shè)置了為鋁電解電容器的第一和第二濾波電容器?？梢詫⒈景l(fā)明應(yīng)用到使用例如薄膜電容器的各種電容器的裝置。另外，電容器和功率模塊的端子可以直接相連。在上述實施例中，電動機組件用于EPS。可替選地，電動機組件可以用于使用電動機作為驅(qū)動動力源的其他裝置。盡管已參照附圖結(jié)合其優(yōu)選實施例對本發(fā)明進行了全面的描述，但是應(yīng)當注意的是，各種變化和修改對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將是明顯的。應(yīng)當理解，這樣的變化和修改在所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種電動機組件(1，2，3)，所述電動機組件(1，2，；3)基于來自傳感器(6)的第一信號輸出扭矩，所述電動機組件包括殼體(11，12，13，14,41)，形成為圓柱形并提供外殼； 電動機(40)，布置在所述殼體中并能夠通過轉(zhuǎn)動軸04)輸出所述扭矩； 控制單元(60，70)，布置在所述電動機的軸向側(cè)并布置在所述殼體中，所述控制單元能夠基于至少所述第一信號來控制所述電動機；電源接口(51，55，57)，布置在所述殼體上以在徑向向外方向上突出，并適于與電源線連接以用于向所述電動機和所述控制單元供給電功率；第一信號接口(53)，布置在所述殼體上以在徑向向外方向上突出，并適于與第一信號線連接以用于向所述控制單元傳輸所述第一信號，所述第一信號接口布置在所述電動機的布置有所述控制單元的軸向側(cè)；以及第二信號接口(52，56，58)，布置在所述殼體上以在徑向向外方向上突出，并適于與第二信號線連接以用于向所述控制單元傳輸用于控制所述電動機的第二信號，其中所述第一信號接口(5 和所述電源接口(51，55，57)被布置成彼此隔開預(yù)定距離，以及其中所述第一信號接口(53)具有如下連接部所述連接部適于與所述第一信號線連接并被形成為沿著所述殼體(11，12，13，14，41)的軸向方向朝向所述電動機。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動機組件，其中所述第二信號接口 (52,56,58)和所述電源接口 (51,55,57)整體形成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動機組件，其中所述電源接口(55)具有如下連接部所述連接部適于與所述電源線連接并被形成為從所述殼體徑向朝外。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動機組件，其中所述電源接口(51，57)具有如下連接部所述連接部適于與所述電源線連接并在所述殼體的軸向方向上形成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動機組件，其中所述第一信號接口(5 和所述電源接口(51，55，57)關(guān)于所述殼體的軸線上的預(yù)定點呈點對稱布置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動機組件，其中所述控制單元(60，70)包括向所述電動機供給驅(qū)動電功率的兩個系統(tǒng)的逆變器電路。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動機組件，其中所述第一信號為來自檢測輸入扭矩的扭矩傳感器(6)的扭矩信號，以及其中所述第一信號接口為適于與扭矩信號線連接以用于向所述控制單元傳輸所述扭矩信號的扭矩信號接口(53)，以及其中所述電動機組件(1，2，3)基于所述第一信號輸出輔助扭矩。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電動機組件，其中所述電動機包括定子(42)，布置在所述殼體的徑向內(nèi)部并具有被設(shè)置成形成多相繞組的繞組；以及轉(zhuǎn)子(43)，布置在所述殼體的徑向內(nèi)部并以相對于所述定子能夠轉(zhuǎn)動的方式被支承，其中所述轉(zhuǎn)動軸G4)布置在所述轉(zhuǎn)子的中心并且能夠與所述轉(zhuǎn)子一起轉(zhuǎn)動，以及其中所述電動機能夠通過轉(zhuǎn)動所述轉(zhuǎn)子而通過所述轉(zhuǎn)動軸來輸出所述輔助扭矩。
9.一種電動助力轉(zhuǎn)向裝置，包括根據(jù)權(quán)利要求1至8中任意一項所述的電動機組件(1，2，3)，其中所述扭矩傳感器檢測車輛操作員所施加的轉(zhuǎn)向扭矩作為所述輸入扭矩。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電動助力轉(zhuǎn)向裝置，其中所述電動機組件(1，2，；3)被布置成靠近轉(zhuǎn)向柱并向所述轉(zhuǎn)向柱供給所述輔助扭矩。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電動機組件以及電動助力轉(zhuǎn)向裝置(9)，所述電動助力轉(zhuǎn)向裝置(9)包括電動機組件(1，2，3)。該組件包括殼體(11，12，13，14，41)、電動機(40)和控制單元(60，70)?？刂茊卧辽倩诒硎静僮鲉T施加到轉(zhuǎn)向盤上的轉(zhuǎn)向扭矩的扭矩信號來控制電動機。功率連接器(51)被布置成從殼體徑向向外突出。信號連接器(52)被布置成從殼體徑向向外突出。扭矩信號連接器(53)布置在靠近控制單元(60，70)的殼體部分且從殼體徑向向外突出。扭矩信號連接器(53)和功率連接器(51)被布置成彼此隔開預(yù)定距離，扭矩信號連接器(53)具有如下連接部(531)該連接部(531)適于與扭矩信號線連接并被形成為沿殼體的軸向方向朝向電動機(40)。
文檔編號H02K11/00GK102570724SQ201110443870
公開日2012年7月11日 申請日期2011年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月28日
發(fā)明者山崎雅志 申請人:株式會社電裝