JP2019021604A - 制御ユニット、電動パワーステアリング装置、ステアリングシステム、および、ステアバイワイヤシステム - Google Patents
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Abstract
Description
第1実施形態による制御ユニット、電動パワーステアリング装置、および、ステアリングシステムを図1〜図15に示す。電動パワーステアリング装置901を備えるステアリングシステム90を図1に示す。ステアリングシステム90は、操舵部材としての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901等を備える。
第2実施形態を図16に基づいて説明する。図16に示すように、本実施形態のコネクタユニット500は、第1コネクタ部501、第2コネクタ部502、および、シール部材70を有する。図16〜図19および図21において、シール部材70の図示を省略する。本実施形態では、第1コネクタ部501が、第1実施形態の第2コネクタ部61と同様のメスコネクタであり、第2コネクタ部502が第1実施形態の第1コネクタ部51と同様のオスコネクタである。第1コネクタ部501と第2コネクタ部502との接続関係等の詳細は、上記実施形態と同様である。このように構成しても、上記実施形態と同様の効果を奏する。
第3実施形態を図17、第4実施形態を図18に示す。図17に示すように、第3実施形態の駆動装置41は、ECU45とモータ80とが別々に設けられており、機電接続ハーネス49で接続されている「機電別体型」である。すなわち、本実施形態の電動パワーステアリング装置901(図17および図18では不図示)は、制御ユニット46と、ECU45と機電接続ハーネス49で接続され、運転者による操舵をアシストするアシストトルクを出力するモータ80と、を備える。機電別体型とすることで、ECU45の配置の自由度が高まる。
第5実施形態を図19および図20に示す。図20は、センサコネクタユニット300の横方向断面図である。上記実施形態のトルクセンサ30は、ハーネス39が一体に設けられているのに対し、第5実施形態のトルクセンサ30とハーネス39とは、センサコネクタユニット300を介して接続される。なお、図19および後述の図21においては、ECU45側の構成の記載を省略しているが、ECU側コネクタユニットや駆動装置は、上記のいずれの実施形態のものであってもよい。
シール部材330は、センサ側端子収容室315ごとに設けられる。
図21に示す第6実施形態のセンサコネクタユニット350は、トルクセンサ30と一体に設けられる第1センサ側コネクタユニット部351が、第1実施形態の第2コネクタ部61と同様のメスコネクタであり、ハーネス39側に設けられる第2センサコネクタ部352が、第2実施形態の第1コネクタ部51と同様のオスコネクタである。このように構成しても、上記実施形態と同様の効果を奏する。
第7実施形態〜第10実施形態を図22〜図26に示す。第7実施形態〜第10実施形態は、ステアリングシステム90のバリエーションであって、機電一体型のものを例示するが、機電別体型としてもよい。また、コネクタユニット50に替えて、コネクタユニット550としてもよいし、センサコネクタユニット300に替えて、センサコネクタユニット350としてもよい。さらにまた、第1実施形態等のように、トルクセンサ30とハーネス39とが一体であってもよい。後述のステアバイワイヤシステムに係る実施形態についても同様である。
第11実施形態を図27〜図29に示す。上記実施形態では、制御ユニット46は、ステアリングシステム90に適用される。第11実施形態では、制御ユニット46は、ステアバイワイヤシステム970に適用される。
第12実施形態を図30に示す。本実施形態では、ピニオンギア96とは別途に、ラック軸97と噛み合うピニオンギア981が設けられる。ピニオンギア981は、転舵モータ87にて駆動される。すなわち本実施形態のステアバイワイヤシステム970は、デュアルピニオン駆動タイプである。
第13実施形態を図31、第14実施形態を図32に示す。第13実施形態の転舵モータ86は、ラック軸97と同軸に設けられ、ボールねじ983を介してラック軸97を駆動する。すなわち本実施形態のステアバイワイヤシステム970は、ラック同軸タイプである。
第11実施形態〜第14実施形態では、転舵モータ86、87とECU450とが別体である機電別体型のステアバイワイヤの例を説明した。図33〜図36に示すように、ステアバイワイヤシステム970は、転舵モータ88とECU450とが一体に設けられる機電一体型としてもよい。
上記実施形態では、センサ部はトルクセンサである。他の実施形態では、センサ部は、コントローラ部の外部に設けられるトルクセンサ以外のセンサであってもよい。また、CAN等の車両通信網を「センサ部」とみなし、コネクタユニットを同様に形成してもよい。
45、450・・・ECU(コントローラ部) 46・・・制御ユニット
51、501・・・第1コネクタ部
52・・・ハウジング(オスコネクタハウジング)
54・・・仕切り部 55・・・端子収容室 56・・・オス端子
61、502・・・第2コネクタ部
62・・・ハウジング(メスコネクタハウジング)
65・・・端子形成部 66・・・メス端子
53、63・・・ロック部 70・・・シール部材
80、85、86・・・モータ
120、167、168、220、267、268・・・インバータ回路
150、160、250、260・・・制御部
180、185、186、280、285、286・・・モータ巻線
Claims (23)
- モータ巻線(180、185、186、280、285、286)を有するモータ(80、85、86)の電力を変換するインバータ回路(120、167、168、220、267、268)、および、前記インバータ回路を構成するスイッチング素子(121、221)のオンオフ作動を制御する制御部(150、160、250、260)を有するコントローラ部(45、450)と、
前記コントローラ部に設けられる第1コネクタ部(51、501)と、
ハーネス(39)を経由して前記センサ部(30)と接続され、前記第1コネクタ部と嵌まり合う第2コネクタ部(61、502)と、
前記第1コネクタ部と前記第2コネクタ部との間に設けられる複数のシール部材(70)と、
前記第1コネクタ部と前記第2コネクタ部とが嵌まり合っている状態にて固定するロック部(53、63)と、
を備え、
前記第1コネクタ部または前記第2コネクタ部の一方は、オスコネクタであって、オスコネクタハウジング(52)の内部にて、オス端子(56)が設けられる端子収容室(55)が仕切り部(54)により複数に区画されており、
前記第1コネクタ部または前記第2コネクタ部の他方は、メスコネクタであって、前記オス端子と接続されるメス端子(66)が埋設され、前記端子収容室のそれぞれに挿入される端子形成部(65)がメスコネクタハウジング(62)の内部にて分割されており、
前記シール部材は、前記端子収容室ごとに設けられる制御ユニット。 - 前記シール部材は、前記オスコネクタハウジングの内壁面(522)または前記仕切り部の側壁面(542)と、前記端子形成部の周壁面(652)との間に設けられる請求項1に記載の制御ユニット。
- 前記センサ部は、冗長的な複数系統の信号を出力可能であって、
前記端子収容室および前記端子形成部は、前記センサ部からの信号の系統毎に設けられる請求項1または2に記載の制御ユニット。 - 前記モータは、複数組の前記モータ巻線を有し、
前記インバータ回路および前記制御部は、前記モータ巻線ごとに設けられており、
前記センサ部から出力される信号は、系統毎に対応する前記制御部に入力される請求項3に記載の制御ユニット。 - 前記第1コネクタ部は、オスコネクタであって、
前記第2コネクタ部は、メスコネクタである請求項1〜4のいずれか一項に記載の制御ユニット。 - 前記第1コネクタ部は、メスコネクタであって、
前記第2コネクタ部は、オスコネクタである請求項1〜4のいずれか一項に記載の制御ユニット。 - 前記ハーネスは、前記センサ部(30)と一体に設けられている請求項1〜6のいずれか一項に記載の制御ユニット。
- 前記センサ部と、
前記センサ部に設けられる第1センサコネクタ部(310、351)と、
前記ハーネスにより前記第2コネクタ部と接続され、前記第1センサコネクタ部と嵌まり合う第2センサコネクタ部(320、352)と、
をさらに備える請求項1〜6のいずれか一項に記載の制御ユニット。 - 前記第1センサコネクタ部と前記第2センサコネクタ部との間に設けられる複数のセンサコネクタシール部材(330)と、
前記第1センサコネクタ部と前記第2センサコネクタ部とが嵌まり合っている状態にて固定するセンサコネクタロック部(313、323)と、
をさらに備え、
前記第1センサコネクタ部または前記第2センサコネクタ部の一方は、オスコネクタであって、センサ側オスハウジング(312)の内部にて、センサ側オス端子(316)が設けられるセンサ側端子収容室(315)がセンサ側仕切り部(314)により、複数に区画されており、
前記第1センサコネクタ部または前記第2センサコネクタ部の他方は、メスコネクタであって、前記センサ側オス端子と接続されるセンサ側メス端子(326)が埋設され、前記センサ側端子収容室のそれぞれに挿入されるセンサ側端子形成部(325)がセンサ側メスハウジング(322)の内部にて分割されており、
前記センサコネクタシール部材は、前記センサ側端子収容室ごとに設けられる請求項8に記載の制御ユニット。 - 前記センサ部は、操舵トルクを検出するトルクセンサである請求項1〜9のいずれか一項に記載の制御ユニット。
- 請求項1〜10のいずれか一項に記載の制御ユニット(46)と、
前記コントローラ部と一体に設けられ、運転者による操舵をアシストするアシストトルクを出力する前記モータと、
を備える電動パワーステアリング装置。 - 請求項1〜10のいずれか一項に記載の制御ユニット(46)と、
前記コントローラ部と機電接続ハーネス(49)にて接続され、運転者による操舵をアシストするアシストトルクを出力する前記モータと、
を備える電動パワーステアリング装置。 - 請求項11または12に記載の電動パワーステアリング装置(901)と、
前記モータから出力されたトルクを駆動対象(92、96、97)に伝達する動力伝達部(910、920、930、940、950)と、
運転者により操舵される操舵部材(91)と、
前記操舵部材と一体に回転するステアリングシャフト(92)と、
前記ステアリングシャフトの先端に設けられるピニオンギア(96)と、
前記ピニオンギアと噛み合い、前記ピニオンギアの回転運動を直線運動に変換するラック軸(97)と、
を備えるステアリングシステム。 - 前記モータは、前記ラック軸に沿って設けられ、
前記動力伝達部(910)は、ベルトドライブ機構を有する請求項13に記載のステアリングシステム。 - 前記モータは、前記ラック軸と同軸に設けられ、
前記動力伝達部(920)は、前記モータのトルクを前記ラック軸に伝達するボールねじ(921)を有する請求項13に記載のステアリングシステム。 - 前記動力伝達部(930)は、前記モータのトルクを前記ピニオンギアに伝達するウォームギア(931)を有する請求項13に記載のステアリングシステム。
- 前記動力伝達部(940)は、前記ピニオンギアとは別途に前記ラック軸に噛み合うピニオン(942)、および、前記モータのトルクを前記ピニオンに伝達するウォームギア(941)を有する請求項13に記載のステアリングシステム。
- 前記動力伝達部(950)は、前記モータのトルクを前記ステアリングシャフトに伝達する減速機(951)を有する請求項13に記載のステアリングシステム。
- 操舵部材(91)と一体に回転するステアリングシャフト(971)とラック軸(976)とが機械的に分離可能であるステアバイワイヤシステムであって、
請求項1〜10のいずれか一項に記載の制御ユニット(46)と、
前記操舵部材に反力を与える反力モータ(85)、および、前記操舵部材の操舵に応じて前記ラック軸の駆動に伴って転舵される車輪(98)の転舵量を変更する転舵モータ(86、87)である前記モータと、
を備えるステアバイワイヤシステム。 - 前記コントローラ部は、前記反力モータおよび前記転舵モータと別体に設けられ、
前記コントローラ部と前記反力モータとは、反力モータ接続ハーネス(491)で接続され、
前記コントローラ部と前記転舵モータとは、転舵モータ接続ハーネス(492、493)で接続される請求項19に記載のステアバイワイヤシステム。 - 前記コントローラ部は、前記転舵モータと一体に設けられ、
前記コントローラ部と前記反力モータとは、反力モータ接続ハーネス(491)で接続される請求項19に記載のステアバイワイヤシステム。 - 前記転舵モータは、前記ラック軸と噛み合うピニオンギア(96)を駆動する請求項19〜21のいずれか一項に記載のステアバイワイヤシステム。
- 前記転舵モータは、ボールねじ(983)またはベルトドライブ(984)を介して前記ラック軸を駆動する請求項19〜21のいずれか一項に記載のステアバイワイヤシステム。
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