JP6747412B2 - 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

Description

本発明は、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に関する。

従来、運転者による操舵部材の操舵を補助する電動パワーステアリング装置が知られている。例えば特許文献１では、モータとＥＣＵとが一体に設けられている。また、ＥＣＵには、給電コネクタおよび信号コネクタが設けられている。

特開２０１６−３６２４６号公報

ところで、例えばトルクセンサからの信号入力を多重化する場合のように、トルクセンサから複数の信号が入力される場合、信号毎に防水性を確保するべく、信号毎にコネクタを分割することが考えられる。しかしながら、コネクタを信号毎に分割すると、ＥＣＵの体格が大型化する。

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、コネクタの防水性を確保可能である制御ユニット、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を提供することにある。

本発明の制御ユニットは、コントローラ部（４５、４５０）と、第１コネクタ部（５１、５０１）と、第２コネクタ部（５２、５０２）と、複数のシール部材（７０）と、ロック部（５３、６３）と、を備える。

コントローラ部は、インバータ回路（１２０、１６７、１６８、２２０、２６７、２６８）、および、制御部（１５０、１６０、２５０、２６０）を有する。インバータ回路は、モータ巻線（１８０、１６７、１６８、２８０、２６７、２６８）を有するモータ（８０、８５、８６）の電力を変換する。制御部は、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。

第１コネクタ部は、コントローラ部に設けられる。第２コネクタ部は、ハーネス（３９）を経由してセンサ部（３０）と接続され、第１コネクタ部と嵌まり合う。シール部材は、第１コネクタ部と第２コネクタ部との間に設けられる。ロック部は、第１コネクタ部と第２コネクタ部とが嵌まり合っている状態にて固定する。

第１コネクタ部または第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）設けられる端子収容室（５５）が仕切り部（５４）による、複数に区画されている。第１コネクタ部または第２コネクタ部の他方は、メスコネクタであって、オス端子と接続されるメス端子（６６）が埋設され、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いる。シール部材は、端子収容室ごとに設けられる。
センサ部は、冗長的な複数系統の信号を出力可能である。端子収容室および端子形成部は、センサ部からの信号の系統毎に設けられる。
モータは、複数組のモータ巻線を有する。インバータ回路および制御部は、モータ巻線ごとに設けられており、センサ部から出力される信号は、系統毎に対応する制御部に入力される。

本発明では、第１コネクタ部および第２コネクタ部のハウジングの内部にて、端子収容室および端子形成部が、複数、独立しており、シール部材がそれぞれ設けられている。これにより、例えば一部のシール部材の破損等により、一部の端子収容室が浸水したとしても、他の端子収容室への浸水を防ぐことができ、防水性を確保することができる。また、コネクタハウジングを複数設ける場合と比較し、体格の大型化や部品点数の増加を最小限に抑えることができる。

第１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。 第１実施形態による駆動装置を示すブロック図である。 第１実施形態による駆動装置を示す断面図である。 図３のＩＶ−ＩＶ線断面図である。 図３のＶ方向矢視図である。 第１実施形態によるコネクタユニットを示す斜視図である。 第１実施形態による第１コネクタ部を示す斜視図である。 図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図である。 図７のＩＸ−ＩＸ線断面図である。 第１実施形態による第２コネクタ部を示す斜視図である。 図１０のＸＩ−ＸＩ線断面図である。 図１０のＸＩＩ−ＸＩＩ線断面図である。 第１実施形態によるコネクタユニットの断面図である。 第１実施形態によるコネクタユニットの断面図である。 第１実施形態による第１コネクタ部と第２コネクタ部とを接続した状態におけるシール部材の状態を示す模式図である。 第２実施形態によるコネクタユニットを示す斜視図である。 第３実施形態による駆動装置を説明する斜視図である。 第４実施形態による駆動装置を説明する斜視図である。 第５実施形態によるセンサコネクタユニットを示す斜視図である。 第５実施形態によるセンサコネクタユニットを示す断面図である。 第６実施形態によるセンサコネクタユニットを示す斜視図である。 第７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。 第７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。 第８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。 第９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。 第１０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。 第１１実施形態によるステアバイワイヤシステムを示す概略構成図である。 第１１実施形態によるステアバイワイヤシステムを示すブロック図である。 第１１実施形態によるステアバイワイヤシステムを示すブロック図である。 第１２実施形態によるステアバイワイヤシステムを示す概略構成図である。 第１３実施形態によるステアバイワイヤシステムを示す概略構成図である。 第１４実施形態によるステアバイワイヤシステムを示す概略構成図である。 ステアバイワイヤシステムの変形例を示す概略構成図である。 ステアバイワイヤシステムの変形例を示す概略構成図である。 ステアバイワイヤシステムの変形例を示す概略構成図である。 ステアバイワイヤシステムの変形例を示す概略構成図である。

以下、本発明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面に基づいて説明する。以下、複数の実施形態において、実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。

（第１実施形態）
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。

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、ステアリングシャフト９２に入力されるトルクを検出するセンサ部としてのトルクセンサ３０が設けられる。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が設けられる。

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に接続されている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、ラックアンドピニオンにより、ラック軸９７の直線運動に変換され、ラック軸９７の変位量に応じた角度に一対の車輪９８が操舵される。

ステアリングシャフト９２は、ステアリングホイール９１と接続される第１軸９３およびピニオンギア９６と接続される第２軸９４を有し、第１軸９３と第２軸９４とは図示しないトーションバーで接続される。トルクセンサ３０は、トーションバーの捻れ変位に応じた磁界の変化を検出する。トルクセンサ３０は、ハーネス３９を経由して、ＥＣＵ４５と接続される。本実施形態では、ハーネス３９を経由して接続されるトルクセンサ３０およびＥＣＵ４５を、制御ユニット４６とする（図６参照）。

電動パワーステアリング装置９０１は、トルクセンサ３０、および、駆動装置４０等を備える。電動パワーステアリング装置９０１は、トルクセンサ３０から取得される操舵トルクに係る信号Ｓ１、Ｓ２や、車両通信網１９５、２９５（図２参照）から取得される車速等の信号に基づき、ステアリングホイール９１の操舵を補助するための補助トルクをモータ８０から出力する。モータ８０から出力されたトルクは、動力伝達部９１０を介してラック軸９７に伝達される。本実施形態のモータ８０は、ＥＰＳモータである。

動力伝達部９１０は、ベルトドライブ機構で構成され、出力軸９１１、ベルト９１２、ベアリング９１３、および、ボールねじ９１４を有する。出力軸９１１は、モータ８０のシャフト８７０（図３参照）と一体に回転する。出力軸９１１の回転は、ベルト９１２およびベアリング９１３を経由してボールねじ９１４に伝達され、ボールねじ９１４により直線運動に変換される。これにより、ラック軸９７の直線運動をアシストする。すなわち、本実施形態の電動パワーステアリング装置９０１は、モータ８０にて発生したトルクをラック軸９７に伝達する、いわゆるラックアシストタイプ、詳細にはラックパラレルアシストタイプである。本実施形態では、ラック軸９７が「駆動対象」に対応する。

図１〜図３に示すように、駆動装置４０は、モータ８０、および、コントローラ部としてのＥＣＵ４５を有する。モータ８０は、運転者によるステアリングホイール９１の操舵を補助する補助トルクを出力するものであって、電源であるバッテリ１０１、２０１から電力が供給されることにより駆動され、出力軸９１１を正逆回転させる。モータ８０は、例えば３相ブラシレスモータであって、ステータ８４０およびロータ８６０を有する。

駆動装置４０のシステム構成を図２に基づいて説明する。図２に示すように、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。ここで、第１モータ巻線１８０、および、第１モータ巻線１８０に対応して設けられ、第１モータ巻線１８０の通電制御に係る第１インバータ回路１２０および第１制御部１５０等の組み合わせを第１系統Ｌ１とする。第２モータ巻線２８０、および、第２モータ巻線２８０に対応して設けられ、第２モータ巻線２８０の通電制御に係る第２インバータ回路２２０および第２制御部２５０等の組み合わせを第２系統Ｌ２とする。

以下、第１系統Ｌ１に係る構成を１００番台で符番し、第２系統Ｌ２に係る構成を２００番台で符番する。また、第１系統Ｌ１および第２系統Ｌ２において、同様の構成には、下２桁が同じとなるように符番し、説明を適宜省略する。図２において、第１モータ巻線１８０を「モータ巻線１」、第２モータ巻線２８０を「モータ巻線２」とする。後述の他の構成についても、図中、系統を示す「第１」を添え字の「１」、「第２」を添え字の「２」として記載する。

ＥＣＵ４５は、インバータ回路１２０、２２０、電源リレー１２２、２２２、および、制御部１５０、２５０等を備える。ＥＣＵ４５には、コネクタユニット５０、電源コネクタ１１１、２１１、および、車両通信コネクタ１１２、２１２が設けられる。コネクタ１１１、１１２、２１１、２１２は、集合コネクタ４６２（図５参照）として一体に設けられているが、複数に分割されていてもよい。

第１電源コネクタ１１１は、第１バッテリ１０１に接続される。第１バッテリ１０１の電力は、第１電源コネクタ１１１、第１電源リレー１２２、第１インバータ回路１２０、および、第１モータリレー１２３を経由して、第１モータ巻線１８０に供給される。また、第１バッテリ１０１の電力は、第１制御部１５０および第１系統Ｌ１のセンサ類にも供給される。

第２電源コネクタ２１１は、第２バッテリ２０１に接続される。第２バッテリ２０１の電力は、電源コネクタ２１１、第２電源リレー２２２、第２インバータ回路２２０、および、第２モータリレー２２３を経由して、第２モータ巻線２８０に供給される。また、第２バッテリ２０１の電力は、第２制御部２５０および第２系統Ｌ２のセンサ類にも供給される。

バッテリ１０１、２０１は、同様のものであってもよいし、出力電圧等の性能が異なっていてもよい。バッテリ１０１、２０１とコネクタ１１１、２１１との間には、出力電圧等に応じてＤＣＤＣコンバータ等を設けてもよい。また、電源コネクタ１１１、２１１は、同一のバッテリに接続され、系統Ｌ１、Ｌ２にてバッテリを共用していてもよい。

第１車両通信コネクタ１１２は、第１車両通信網１９５に接続され、第２車両通信コネクタ２１２は、車両通信網２９５に接続される。車両通信コネクタ１１２、２１２は、同一の車両通信網に接続されてもよい。図２では、車両通信網１９５、２９５としてＣＡＮ（Controller Area Network）を例示しているが、ＣＡＮ−ＦＤ（ＣＡＮ with Flexible Data rate）やＦｌｅｘＲａｙ等、どのような規格のものでもよい。コネクタユニット５０は、トルクセンサ３０と接続される。

トルクセンサ３０は、磁気信号変換部３１、エンコーダ１３２、２３２を有し、ステアリングシャフト９２に入力される操舵トルクを検出する。磁気信号変換部３１は、ステアリングシャフト９２に入力されたトルクに応じたトーションバーの捻れ変位を磁気信号に変換する。

エンコーダ１３２、２３２は、磁気信号変換部３１の検出信号を電気信号に変換する。第１エンコーダ１３２の信号Ｓ１は、コネクタユニット５０、および、第１インターフェース回路１３３を経由して、第１制御部１５０に入力される。第２エンコーダ２３２の信号Ｓ２は、コネクタユニット５０、および、第２インターフェース回路２３３を経由して、第２制御部２５０に入力される。インターフェース回路１３３、２３３には、ノイズフィルタが含まれる。

信号Ｓ１、Ｓ２は、いずれも操舵トルクに係る信号であって、冗長信号であるといえる。本実施形態では、２系統の冗長信号である信号Ｓ１、Ｓ２が、それぞれ、制御部１５０、２５０に入力される。なお、信号Ｓ１、Ｓ２は、完全に同一である必要はなく、制御部１５０、２５０側にて操舵トルクに換算可能な値を含んでいれば、操舵トルクに係る「冗長信号」とみなす。

第１インバータ回路１２０は、６つのスイッチング素子１２１（図４参照）を有する３相インバータであって、第１モータ巻線１８０へ供給される電力を変換する。第１インバータ回路１２０のスイッチング素子１２１は、第１制御部１５０から出力される制御信号に基づいてオンオフ作動が制御される。第２インバータ回路２２０は、６つのスイッチング素子２２１（図４参照）を有する３相インバータであって、第２モータ巻線２８０へ供給される電力を変換する。第２インバータ回路２２０のスイッチング素子２２１は、第２制御部２５０から出力される制御信号に基づいてオンオフ作動が制御される。

第１電源リレー１２２は、第１電源コネクタ１１１と第１インバータ回路１２０との間に設けられる。第１電源リレー１２２は、第１制御部１５０により制御され、オンのときに第１バッテリ１０１側と第１インバータ回路１２０側との間の通電が許容され、オフのときに第１バッテリ１０１側と第１インバータ回路１２０側との通電が禁止される。第２電源リレー２２２は、第２電源コネクタ２１１と第２インバータ回路２２０との間に設けられる。第２電源リレー２２２は、第２制御部２５０により制御され、オンのときに第２バッテリ２０１側と第２インバータ回路２２０側との間の通電が許容され、オフのときに第２バッテリ２０１側と第２インバータ回路２２０側との通電が禁止される。

第１モータリレー１２３は、第１インバータ回路１２０と第１モータ巻線１８０との間の各相に設けられる。第１モータリレー１２３は、第１制御部１５０により制御され、オンのときに第１インバータ回路１２０側と第１モータ巻線１８０との間の通電が許容され、オフのときに第１インバータ回路１２０側と第１モータ巻線１８０との間の通電が禁止される。第２モータリレー２２３は、第２インバータ回路２２０と第２モータ巻線２８０との間の各相に設けられる。第２モータリレー２２３は、第２制御部２５０により制御され、オンのときに第２インバータ回路２２０側と第２モータ巻線２８０との間の通電が許容され、オフのときに第２インバータ回路２２０側と第２モータ巻線２８０との間の通電が禁止される。

第１電流センサ１２５は、第１モータ巻線１８０の各相に通電される電流を検出し、検出値を第１制御部１５０に出力する。第２電流センサ２２５は、第２モータ巻線２８０の各相に通電される電流を検出し、検出値を第２制御部２５０に出力する。第１回転角センサ１２６は、モータ８０の回転角を検出し、第１制御部１５０に出力する。第２回転角センサ２２６は、モータ８０の回転角を検出し、第２制御部２５０に出力する。

第１ドライバ回路１４０は、第１制御部１５０からの制御信号に基づき、第１インバータ回路１２０のスイッチング素子、第１電源リレー１２２、および、第１モータリレー１２３を駆動する駆動信号を各素子に出力する。第２ドライバ回路２４０は、第２制御部２５０からの制御信号に基づき、第２インバータ回路２２０のスイッチング素子、第２電源リレー２２２、および、第２モータリレー２２３を駆動する駆動信号を各素子に出力する。

第１制御部１５０は、デコーダ１５１、および、フィードバック制御部１５５等を有する。第２制御部２５０は、デコーダ２５１、および、フィードバック制御部２５５等を有する。

制御部１５０、２５０は、マイコン等を主体として構成され、内部にはいずれも図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏ、及び、これらの構成を接続するバスライン等を備えている。ＥＣＵ４５における各処理は、ＲＯＭ等の実体的なメモリ装置（すなわち、読み出し可能非一時的有形記録媒体）に予め記憶されたプログラムをＣＰＵで実行することによるソフトウェア処理であってもよいし、専用の電子回路によるハードウェア処理であってもよい。後述の制御部１６０、２６０も同様である。

デコーダ１５１は、エンコーダ１３２から入力される電気信号である信号Ｓ１を、操舵トルクに応じた信号であって、各種演算に利用可能な操舵トルク信号にデコードする。デコーダ２５１は、エンコーダ２３２から入力される電気信号である信号Ｓ２を、操舵トルクに応じた信号であって、各種演算に利用可能な操舵トルク信号にデコードする。

フィードバック制御部１５５は、電流センサ１２５および回転角センサ１２６の検出値、車両通信網１９５から車両通信回路１１７を経由して取得される車速信号等の車両信号、ならびに、デコーダ１５１から取得される操舵トルク信号等に基づくフィードバック演算を行い、スイッチング素子１２１の駆動を制御する制御信号を生成する。フィードバック制御部２５５は、電流センサ２２５および回転角センサ２２６の検出値、車両通信網２９５から車両通信回路２１７を経由して取得される車速信号等の車両信号、ならびに、デコーダ２５１から取得される操舵トルク信号等に基づくフィードバック演算を行い、スイッチング素子２２１の駆動を制御する制御信号を生成する。

駆動装置４０の構成を図３〜図５に基づいて説明する。本実施形態の駆動装置４０は、モータ８０の軸方向の一方側にＥＣＵ４５が一体的に設けられており、いわゆる「機電一体型」である。ＥＣＵ４５は、モータ８０の出力軸９１１（図１参照）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。ＥＣＵ４５は、モータ８０の出力軸９１１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、ＥＣＵ４５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ＥＣＵ４５側の端部は、ハウジング８３０からＥＣＵ４５側に突出する。シャフト８７０のＥＣＵ４５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、リアフレームエンド８３７を含む有底筒状のケース８３４、および、ケース８３４の開口側に設けられるフロントフレームエンド８３８を有する。ケース８３４とフロントフレームエンド８３８とは、ボルト等により互いに締結されている。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１８１、２８１が挿通される。リード線１８１、２８１は、リード線挿通孔８３９からＥＣＵ４５側に取り出され、基板４７０に接続される。

ＥＣＵ４５は、カバー４６０、カバー４６０に固定されているヒートシンク４６５、ヒートシンク４６５に固定されている基板４７０、および、基板４７０に実装される各種の電子部品等を備える。

カバー４６０は、外部の衝撃から電子部品を保護したり、ＥＣＵ４５の内部への埃や水等の浸入を防止したりする。カバー４６０は、カバー本体４６１、集合コネクタ４６２、および、後述の第１コネクタ部５１が一体に形成される。なお、集合コネクタ４６２および第１コネクタ部５１の少なくとも一方は、カバー本体４６１と別体であってもよい。集合コネクタ４６２の端子４６３は、図示しない配線等を経由して基板４７０と接続される。なお、端子数は、信号数等に応じて適宜変更可能である。集合コネクタ４６２および第１コネクタ部５１は、駆動装置４０の軸方向の端部に設けられ、モータ８０と反対側に開口する。

基板４７０は、例えばプリント基板であり、リアフレームエンド８３７と対向して設けられる。基板４７０には、２系統分の電子部品が系統ごとに独立して実装されており、完全冗長構成をなしている。本実施形態では、１枚の基板４７０に電子部品が実装されているが、複数枚の基板に電子部品を実装するようにしてもよい。

基板４７０の２つの主面のうち、モータ８０側の面をモータ面４７１、モータ８０と反対側の面をカバー面４７２とする。図４に示すように、モータ面４７１には、インバータ回路１２０を構成するスイッチング素子１２１、インバータ回路２２０を構成するスイッチング素子２２１、回転角センサ１２６、２２６、カスタムＩＣ１５９、２５９等が実装される。回転角センサ１２６、２２６は、マグネット８７５の回転に伴う磁界の変化を検出可能なように、マグネット８７５と対向する箇所に実装される。カスタムＩＣ１５９、２５９には、それぞれ、インターフェース回路１３３、２３３およびドライバ回路１４０、２４０等が含まれる。

カバー面４７２には、コンデンサ１２８、２２８、インダクタ１２９、２２９、および、制御部１５０、２５０を構成するマイコン等が実装される。図４では、制御部１５０、２５０を構成するマイコンについて、それぞれ「１５０」、「２５０」を付番した。コンデンサ１２８、２２８は、バッテリ１０１、２０１から入力された電力を平滑化する。また、コンデンサ１２８、２２８は、電荷を蓄えることで、モータ８０への電力供給を補助する。コンデンサ１２８、２２８、および、インダクタ１２９、２２９は、フィルタ回路を構成し、バッテリ１０１、２０１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４０からバッテリ１０１、２０１を共用する他の装置に伝わるノイズを低減する。なお、図４中には図示を省略しているが、電源リレー１２２、２２２、モータリレー１２３、２２３、および、電流センサ１２５、２２５等についても、モータ面４７１またはカバー面４７２に実装される。

図６に示すように、コネクタユニット５０は、第１コネクタ部５１、第２コネクタ部６１、および、シール部材７０（図１０等参照）を有する。本実施形態では、第１コネクタ部５１がオスコネクタであり、第２コネクタ部６１がメスコネクタである。図６においては、駆動装置４０を簡略化して記載しており、集合コネクタ４６２等は省略した。図１６〜図１９、図２１についても同様である。

第１コネクタ部５１は、ＥＣＵ４５のカバー本体４６１と一体に設けられる。第２コネクタ部６１は、ハーネス３９の先端に設けられている。ハーネス３９の第２コネクタ部６１と反対側の端部は、トルクセンサ３０と一体に設けられる。第１コネクタ部５１と第２コネクタ部６１とを接続することで、トルクセンサ３０とＥＣＵ４５との間での信号伝達が可能となり、トルクセンサ３０からの信号Ｓ１、Ｓ２をＥＣＵ４５に送信可能となる。本実施形態では、２系統分の信号Ｓ１、Ｓ２を送信する信号線が、１本のハーネス３９の内部に設けられる。

図７〜図９に第１コネクタ部５１、図１０〜図１２に第２コネクタ部６１を示す。図７〜図９に示すように、第１コネクタ部５１は、ハウジング５２およびオス端子５６等を有する。本実施形態では、ハウジング５２が「オスコネクタハウジング」に対応する。ハウジング５２は、カバー本体４６１と一体に形成される。ハウジング５２は、樹脂等で形成され、外壁面５２１には、ロック部５３が立設される。

ハウジング５２には、先端側に開口する２つの端子収容室５５が形成される。端子収容室５５の間には、仕切り部５４が形成される。ハウジング５２の周壁部５２５の先端面と、仕切り部５４の先端面とは、同一平面上となるように形成される。なお、「同一平面上」とは、製造誤差程度は許容されるものとする。

本実施形態では、トルクセンサ３０からの信号Ｓ１、Ｓ２は２系統であり、端子収容室５５は、それぞれの系統に対応するように、２つ形成されている。すなわち、信号Ｓ１は、一方の端子収容室５５に形成されるオス端子５６を経由して入力され、信号Ｓ２は、他方の端子収容室に形成されるオス端子５６を経由して入力される。

オス端子５６は、基端側がハウジング５２に埋設され、先端側が端子収容室５５内に突出する。本実施形態では、１つの端子収容室５５に４本のオス端子５６が設けられている。すなわち本実施形態では、１系統につき、４本のオス端子５６が設けられる。端子数は、信号数に応じて、いくつであってもよい。後述のメス端子６６も同様である。

芯線５７は、オス端子５６の基端側に接続される。芯線５７は、オス端子５６との接続箇所を除き、被覆部５７１にて被覆される。芯線５７のオス端子５６と接続される側と反対側の端部は、ハウジング５２から取り出され、基板４７０と接続される。芯線５７とハウジング５２との間には、弾性材で形成される止水部材５８が設けられる。

図１０〜図１２に示すように、第２コネクタ部６１は、ハウジング６２およびメス端子６６等を有する。本実施形態では、ハウジング６２が「メスコネクタハウジング」に対応する。ハウジング６２は、ハウジング本体６２１およびロック部形成部６２８を有する。ハウジング本体６２１は、樹脂等で有底筒状に形成される。ロック部形成部６２８は、樹脂等で形成され、ハウジング本体６２１の一方の幅広面およびハーネス３９と接続される側を覆うように、ハウジング本体６２１に固定される。ロック部形成部６２８には、ロック部６３が形成される。

端子形成部６５は、ハウジング本体６２１と一体に形成されている。２つの端子形成部６５は、ハウジング本体６２１の周壁部６２５の内側に、２股に形成されている。端子形成部６５の端面は、周壁部６２５の先端面と同一平面上となるように形成される。２つの端子形成部６５の間、および、端子形成部６５と周壁部６２５との間には、第１コネクタ部５１のハウジング５２の先端側が挿入される嵌合溝６２６が形成される。２つの端子形成部６５間の溝部６２７には、仕切り部５４が挿入される。

メス端子６６は、端子形成部６５に埋設されている。本実施形態では、１つの端子形成部６５に４本のメス端子６６が設けられる。端子形成部６５は、メス端子６６の先端側に開口６５１が形成される。第１コネクタ部５１と第２コネクタ部６１とが接続されると、オス端子５６の先端は、開口６５１に挿入されて、メス端子６６と当接する。これにより、オス端子５６とメス端子６６とが電気的に接続される。

芯線６７は、メス端子６６の基端側に接続される。芯線６７は、メス端子６６との接続箇所を除き、被覆部６７１にて被覆される。芯線６７のメス端子６６と接続される側と反対側の端部は、ハウジング６２から取り出され、ハーネス３９の内部に設けられる。芯線６７とハウジング６２との間には、弾性材で形成される止水部材６８が設けられる。

シール部材７０は、端子形成部６５ごとに設けられる。矢印Ａｓで示すように、シール部材７０は、端子形成部６５の外周側に嵌め込まれる。

第１コネクタ部５１と第２コネクタ部６１との接続について、図１３および図１４に基づいて説明する。図１３は、図９および図１１に対応する断面図であり、図１４は図１０および図１２に対応する断面図である。

図１３および図１４に示すように、第１コネクタ部５１は、第２コネクタ部６１の嵌合溝６２６に挿入される。このとき、端子形成部６５は、それぞれ、対応する系統の端子収容室５５に挿入される。これにより、オス端子５６とメス端子６６とは、仕切り部５４にて系統ごとに間仕切られた空間にて、電気的に接続される。

シール部材７０は、ゴム等の弾性材にて形成され、第１コネクタ部５１と第２コネクタ部６１との間に設けられる。図１５は、シール部を拡大した模式図である。図１５に示すように、シール部材７０は、第１コネクタ部５１が挿入されていない状態にて、第２コネクタ部６１の端子形成部６５の外周に嵌め込まれている。第１コネクタ部５１が第２コネクタ部６１の嵌合溝６２６に挿入されると、シール部材７０は、ハウジング５２の内壁面５２２または仕切り部５４の側壁面５４２と端子形成部６５の周壁面６５２との間にて、面接触にて、嵌合時の応力Ｆにより、潰れ代Ａｇの分、押し潰される。これにより、第１コネクタ部５１と第２コネクタ部６１との間の隙間が埋められ、オス端子５６とメス端子６６との接続部が気密状態となる。したがって、矢印Ａｗで示すように、外部からの浸水から、端子５６、６６の接続部が守られる。

また、第１コネクタ部５１のロック部５３は、開口側が低くなる傾斜面５３１、および、開口と反対側にて、ハウジング５２の外壁面５２１に略垂直に形成される係止面５３２を有し、側面視略台形状に形成される（図８参照）。第１コネクタ部５１が第２コネクタ部６１に挿入されるとき、傾斜面５３１が第２コネクタ部６１のロック部６３をスライドする。そして、係止面５３２がロック部６３に係止されることで第１コネクタ部５１が第２コネクタ部６１に挿入された状態にて、スナップフィット固定される。本実施形態では、保持角が略９０°にてロック状態となるため、第１コネクタ部５１と第２コネクタ部６１とは、着脱不能となる。これにより、シール部材７０の弾性力にて第１コネクタ部５１が押し戻されて嵌合が外れるのを防止し、オス端子５６とメス端子６６との接続部の気密状態が半永久的に維持される。換言すると、系統毎に配線が密閉された状態が維持される。

本実施形態では、端子収容室５５および端子形成部６５が系統毎に設けられており、それぞれにシール部材７０が設けられる。すなわち、信号Ｓ１、Ｓ２の経路毎に、独立して防水性が確保されている、といえる。そのため、仮に、一方の系統の端子収容室５５が浸水し、例えばピン間ショート等の異常が生じたとしても、他方の系統の端子収容室５５への浸水を防ぐことができるので、両系統が共に浸水する確率を低減することができる。本実施形態では、操舵トルクに係る信号Ｓ１、Ｓ２を用いてモータ８０の駆動を制御している。そのため、トルクセンサ３０からの信号Ｓ１、Ｓ２が共に利用できない場合、適切なアシスト制御ができないため、モータ８０の駆動を停止し、マニュアルステアとなる。本実施形態では、一方の系統が浸水したとしても、他方の系統が浸水していなければ、トルクセンサ３０からの信号Ｓ１、Ｓ２のいずれか一方が利用可能であるので、操舵トルクに基づいてモータ８０を駆動し、操舵のアシストを継続することができる。

本実施形態では、第１コネクタ部５１において、仕切り部５４を設けることで、同一のハウジング５２内にて、独立した２つの端子収容室を形成している。また、第２コネクタ部６１において、同一のハウジング６２内にて、端子形成部６５を２股にしている。そして、第１コネクタ部５１を第２コネクタ部６１に挿入することで、系統ごとに独立した空間にて、オス端子５６とメス端子６６とを接続している。これにより、系統毎にコネクタユニットを別途に設ける場合と比較し、部品点数の増加や、装置の大型化を防ぐことができる。また、系統毎の接続の独立性を確保しつつ、トルクセンサ３０の信号が１系統である場合と同等の車両搭載性を確保することができる。

以上説明したように、本実施形態の制御ユニット４６は、ＥＣＵ４５と、第１コネクタ部５１と、第２コネクタ部６１と、複数のシール部材７０と、ロック部５３、６３と、を備える。ＥＣＵ４５は、モータ巻線１８０、２８０を有するモータ８０の電力を変換するインバータ回路１２０、２２０、および、インバータ回路１２０、２２０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、２５０を有する。

第１コネクタ部５１は、ＥＣＵ４５に設けられる。第２コネクタ部６１は、ハーネス３９を経由してトルクセンサ３０と接続され、第１コネクタ部５１と嵌まり合う。シール部材７０は、第１コネクタ部５１と第２コネクタ部６１との間に設けられる。ロック機構を構成するロック部５３、６３は、第１コネクタ部５１と第２コネクタ部６１とが嵌まり合っている状態にて固定する。

第１コネクタ部５１または第２コネクタ部６１は、一方がオスコネクタであり、他方がメスコネクタである。本実施形態では、第１コネクタ部５１がオスコネクタであり、第２コネクタ部６１がメスコネクタである。ここで、コネクタ部５１、６１に付された「第１」、「第２」は、コネクタユニット５０を構成する２つの部材を区別するものであって、系統を区別するものとは異なることを補足しておく。第５実施形態のセンサコネクタユニット３００についても同様である。

第１コネクタ部５１は、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、複数に区画されている。第２コネクタ部６１は、メス端子６６が埋設され、端子収容室５５のそれぞれに挿入される端子形成部６５が、ハウジング６２の内部にて分割されている。シール部材７０は、端子収容室５５ごとに設けられる。

本実施形態では、ハウジング５２、６２の内部にて、端子収容室５５および端子形成部６５が、複数、独立しており、シール部材７０がそれぞれの端子収容室５５に設けられている。これにより、例えば一部のシール部材７０の破損等により一部の端子収容室５５が浸水したとしても、他の端子収容室５５への浸水を防ぐことができ、コネクタユニット５０の防水性を確保することができる。また、コネクタハウジングを複数設ける場合と比較し、駆動装置４０の体格の大型化や部品点数の増加を最小限に抑えることができる。

シール部材７０は、ハウジング５２の内壁面５２２または仕切り部５４の側壁面５４２と、端子形成部６５の周壁面６５２との間に設けられる。シール部材７０は、面接触にて押し潰されることで、端子５６、５６の接続箇所の気密状態を適切に保つことができる。

トルクセンサ３０は、冗長的な複数系統の信号Ｓ１、Ｓ２を出力可能である。端子収容室５５および端子形成部６５は、トルクセンサ３０からの信号Ｓ１、Ｓ２の系統毎に設けられる。これにより、信号の多系統化に伴う体格の大型化を抑えつつ、浸水により全系統の信号が利用できなくなるのを防ぐことができる。

モータ８０は、複数組のモータ巻線１８０、２８０を有する。インバータ回路１２０、２２０および制御部１５０、２５０は、モータ巻線１８０、２８０毎に設けられる。トルクセンサ３０から出力される信号は、系統毎に対応する制御部１５０、２５０に入力される。これにより、一方の系統に異常が生じた場合であっても、他方の系統を用いてモータ８０の駆動を継続することができる。

トルクセンサ３０と第２コネクタ部６１とを接続するハーネス３９は、トルクセンサ３０と一体に設けられている。これにより、トルクセンサ３０からの信号は、ハーネス３９を経由して、ＥＣＵ４５に適切に送信される。

トルクセンサ３０は、操舵トルクを検出するトルクセンサである。これにより、操舵トルクに係る信号Ｓ１、Ｓ２を適切にＥＣＵ４５に入力することができる。

電動パワーステアリング装置９０１は、制御ユニット４６と、ＥＣＵ４５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モータ８０と、を備える。これにより、一部の系統が浸水した場合であっても、他方の系統にて操舵のアシストを継続することができる。また、ＥＣＵ４５とモータ８０とを一体に設けることで、駆動装置４０の体格を小型化することができる。

ステアリングシステム９０は、電動パワーステアリング装置９０１と、動力伝達部９１０と、運転者により操舵されるステアリングホイール９１と、ステアリングシャフト９２と、ピニオンギア９６と、ラック軸９７と、を備える。動力伝達部９１０は、モータ８０から出力されたトルクを駆動対象であるラック軸９７に伝達する。ステアリングシャフト９２は、ステアリングホイール９１と一体に回転する。ピニオンギア９６は、ステアリングシャフト９２の先端に設けられる。ラック軸９７は、ピニオンギア９６と噛み合い、ピニオンギア９６の回転運動を直線運動に変換する。

モータ８０は、ラック軸９７に沿って設けられる。ここで、モータ８０の軸線がラック軸９７の軸線と平行に配置されている状態を、「モータがラック軸に沿って設けられる」とする。なお、「平行」とは、設置誤差程度のずれは許容されるものとする。以下の実施形態についても同様である。

動力伝達部９１０は、ベルトドライブ機構を有する。モータ８０のトルクにより、ラック軸９７の直線運動をアシストすることで、運転者による操舵を適切にアシストすることができる。また、駆動装置４０が、例えばエンジンルーム内の地面に比較的近い箇所に配置され、水はね等により被水した場合であっても、防水性が確保されているので、アシスト制御を適切に継続することができる。

（第２実施形態）
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、第４実施形態）
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。

本実施形態のコネクタユニット５０は、第１実施形態と同様であり、第１コネクタ部５１がオスコネクタであり、第２コネクタ部６１がメスコネクタである。また、図１８に示す第４実施形態のコネクタユニット５００は第２実施形態と同様であり、第１コネクタ部５０１がメスコネクタであり、第２コネクタ部５０２が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５実施形態）
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。

センサコネクタユニット３００は、第１センサコネクタ部３１０、第２センサコネクタ部３２０、および、シール部材３３０を有する。第１センサコネクタ部３１０と第２センサコネクタ部３２０とを接続することで、トルクセンサ３０とハーネス３９との間での信号伝達が可能となり、ハーネス３９を経由して、トルクセンサ３０からの信号Ｓ１、Ｓ２をＥＣＵ４５に送信可能となる。

第１センサコネクタ部３１０は、ハウジング３１２およびセンサ側オス端子３１６等を有する。ハウジング３１２は、トルクセンサ３０と一体に形成され、外周面にはロック部３１３が形成される。ハウジング３１２には、先端側に開口する２つのセンサ側端子収容室３１５が形成される。

センサ側オス端子３１６は、センサ側端子収容室３１５に突出する。センサ側オス端子３１６の基端側には、芯線３１７が接続される。芯線３１７のセンサ側オス端子３１６と接続される側と反対側の端部は、ハウジング３１２から取り出され、エンコーダ１３２、２３２と接続される。

第２センサコネクタ部３２０は、ハウジング３２２およびセンサ側メス端子３２６等を有する。ハウジング３２２には、ロック部３２３が形成される。２つのセンサ側端子形成部３２５は、ハウジング３２２と一体に形成される。換言すると、センサ側端子形成部３２５は、ハウジング３２２の周壁部の内側に、２股に形成されている。

センサ側メス端子３２６は、センサ側端子形成部３２５に埋設されている。センサ側メス端子３２６の基端側には、芯線３２７が接続される。芯線３２７のセンサ側メス端子３２６と接続される側とは反対側の端部は、ハウジング３２２から取り出され、ハーネス３９の内部に設けられる。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。

第１センサコネクタ部３１０は、オスコネクタであって、第１実施形態の第１コネクタ部５１と略同様であり、第２センサコネクタ部３２０は、メスコネクタであって、第１実施形態の第２コネクタ部６１と略同様である。また、センサコネクタユニット３００の接続形態は、第１実施形態のコネクタユニット５０と同様であるので、詳細な説明を省略する。

制御ユニット４６は、第１センサコネクタ部３１０と、第２センサコネクタ部３２０と、をさらに備える。第１センサコネクタ部３１０は、トルクセンサ３０に設けられる。第２センサコネクタ部３２０は、ハーネス３９により第２コネクタ部６１と接続され、第１センサコネクタ部３１０と嵌まり合う。

本実施形態のように、トルクセンサ３０とハーネス３９とをセンサコネクタユニット３００にて接続するようにしても、トルクセンサ３０の信号をＥＣＵ４５側へ適切に出力することができる。

制御ユニット４６は、複数のシール部材３３０と、センサコネクタロック部３１３、３２３と、をさらに備える。シール部材３３０は、第１センサコネクタ部３１０と第２センサコネクタ部３２０との間に設けられる。ロック部３１３、３２３は、第１センサコネクタ部３１０と第２センサコネクタ部３２０とが嵌まり合っている状態にて固定する。

第１センサコネクタ部３１０または第２センサコネクタ部３２０は、一方がオスコネクタであり、他方がメスコネクタである。本実施形態では、第１センサコネクタ部３１０がオスコネクタであり、第２センサコネクタ部３２０がセンサ側メス端子３２６を有するメスコネクタである。

第１センサコネクタ部３１０は、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、複数に区画されている。第２センサコネクタ部３２０は、センサ側オス端子３１６と接続されるセンサ側メス端子３２６が埋設され、センサ側端子収容室３１５のそれぞれに挿入されるセンサ側端子形成部３２５がハウジング３２２の内部にて分割されている。
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。

本実施形態では、ハウジング３１２、３２２の内部で端子収容室３１５および端子形成部３２５が、複数、独立しており、シール部材３３０がそれぞれ設けられている。これにより、例えば一部のシール部材３３０の破損等により一部のセンサ側端子収容室３１５が浸水したとしても、他のセンサ側端子収容室３１５への浸水を防ぐことができ、センサコネクタユニット３００の防水性を確保することができる。また、コネクタハウジングを複数設ける場合と比較し、トルクセンサ３０の体格の大型化や部品点数の増加を最小限に抑えることができる。

本実施形態では、ハウジング３１２が「センサ側オスハウジング」、ハウジング３２２が「センサ側メスハウジング」に対応する。また、ロック部３１３、３２３が「センサコネクタロック部」に対応し、シール部材３３０が「センサコネクタシール部材」に対応する。なお、「センサ側端子収容室」等、センサコネクタユニット３００に係る構成の名称に付された「センサ側」の文言については、配置関係を意味するものではなく、コネクタユニット５０の構成と区別すべく付しているものであることを補足しておく。

（第６実施形態）
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）
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。

図２２に示すように、第７実施形態では、動力伝達部９２０は、モータ８０のトルクをラック軸９７に伝達するボールねじ９２１を有する。本実施形態では、駆動装置４０は、ラック軸９７と同軸に設けられており、モータ８０の回転は、ボールねじ９２１により直線運動に変換される。これにより、ラック軸９７の直線運動をアシストする。すなわち、本実施形態の電動パワーステアリング装置９０１は、モータ８０にて発生したトルクをラック軸９７に伝達する、いわゆるラックアシストタイプ、詳細にはラック同軸アシストタイプである。本実施形態では、ラック軸９７が「駆動対象」に対応する。

本実施形態では、コネクタユニット５０は、ＥＣＵ４５の径方向外側を向いて設けられている。第１実施形態等においても、コネクタユニット５０を、駆動装置４０の軸方向端部に設けることに替えて、駆動装置４０の径方向外側を向いて設けるようにしてもよい。また、図２３に示すように、ＥＣＵ４５をモータ８０と同軸に配置することに替えて、ＥＣＵ４５をモータ８０の側方に設けるようにしてもよい。

図２４に示すように、第８実施形態では、動力伝達部９３０は、モータ８０のトルクをピニオンギア９６に伝達するウォームギア９３１を有する。ウォームギア９３１のウォームは、モータ８０により駆動され、ウォームホイールは、ピニオンギア９６と一体に回転する。すなわち、本実施形態の電動パワーステアリング装置９０１は、モータ８０にて発生したトルクをピニオンギア９６に伝達する、いわゆるピニオンアシストタイプである。本実施形態では、ピニオンギア９６が「駆動対象」に対応する。

図２５に示すように、第９実施形態では、動力伝達部９４０は、ウォームギア９４１、および、ピニオン９４２を有する。ウォームギア９４１のウォームは、モータ８０により駆動され、ウォームホイールは、ピニオン９４２と一体に回転する。これにより、モータ８０のトルクは、ピニオン９４２に伝達される。ピニオン９４２は、ピニオンギア９６とは別途に設けられており、ラック軸９７に噛み合っている。すなわち、本実施形態の電動パワーステアリング装置９０１は、モータ８０にて発生したトルクをピニオンギア９６とは別途に設けられるピニオン９４２に伝達する、いわゆるデュアルピニオンアシストタイプである。本実施形態では、ラック軸９７が「駆動対象」に対応する。

図２６に示すように、第１０実施形態では、駆動装置４０は、モータ８０の軸線がステアリングシャフト９２の軸線と平行に配置される。動力伝達部９５０は、モータ８０のトルクをステアリングシャフト９２に伝達する減速機９５１を有する。モータ８０の回転は、減速機９５１を経由してステアリングシャフト９２に伝達される。すなわち、本実施形態の電動パワーステアリング装置９０１は、モータ８０にて発生したトルクをステアリングシャフト９２に伝達する、いわゆるコラムアシストタイプである。本実施形態では、ステアリングシャフト９２が「駆動対象」に対応する。第７実施形態〜第１０実施形態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１１実施形態）
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。

図２７に示すように、ステアバイワイヤシステム９７０は、ステアリングホイール９１、ステアリングシャフト９７１、ピニオンギア９６、ラック軸９７、車輪９８、および、操舵装置９７５等を備える。操舵装置９７５は、反力モータ８５、転舵モータ８６、および、制御ユニット４６等を有する。本実施形態の制御ユニット４６は、コントローラ部として、上記実施形態のＥＣＵ４５に替えて、ＥＣＵ４５０が設けられる。ＥＣＵ４５０と反力モータ８５とは、コネクタ４５１、ハーネス４９１およびコネクタ８５１を経由して接続される。ＥＣＵ４５０と転舵モータ８６とは、コネクタ４５２、ハーネス４９２およびコネクタ８６１を経由して接続される。

ステアリングホイール９１は、ステアリングシャフト９７１の一端に接続される。ステアリングシャフト９７１には、ステアリングシャフト９７１に入力されるトルクを検出するトルクセンサ３０が設けられる。ステアリングシャフト９７１の先端には、反力モータ８５が設けられており、ステアリングシャフト９７１は、ラック軸９７と分離されている。

反力モータ８５は、運転者の操舵に応じた反力をステアリングホイール９１に与えることで、運転者に適切な操舵フィーリングを与えるものである。反力モータ８５は、例えば３相ブラシレスモータであって、第１モータ巻線１８５および第２モータ巻線２８５を有する（図２８参照）。

転舵モータ８６は、その回転により、車輪９８の転舵角を制御する。転舵モータ８６は、例えば３相ブラシレスモータであって、第１モータ巻線１８６および第２モータ巻線２８６を有する（図２８参照）。本実施形態では、転舵モータ８６の回転により、ピニオンギア９６が回転する。ピニオンギアの回転運動は、ラックアンドピニオンにより、ラック軸９７の直線運動に変換され、ラック軸９７の変位量に応じた角度に一対の車輪９８が転舵される。すなわち本実施形態のステアバイワイヤシステム９７０は、ピニオン駆動タイプである。

図２８に示すように、反力モータ回転角センサ８９１は、反力モータ８５の回転角を検出する。転舵モータ回転角センサ８９２は、転舵モータ８６の回転角を検出する。ラックストロークセンサ８９３は、ラックストローク量を検出する。車速センサ８９４は、車両の走行速度を検出する。

反力モータ回転角センサ８９１、転舵モータ回転角センサ８９２、ラックストロークセンサ８９３および車速センサ８９４の検出値は、図示しないコネクタおよび配線等を経由して取得される。センサ８９１〜８９４の検出値は、センサがＥＣＵ４５０の内部にあれば、内部的に取得すればよいし、車両通信網１９５、２９５（図２８では不図示）等から通信にて取得してもよい。

ＥＣＵ４５０は、図示しない基板、基板に実装される各種の電子部品、および、これらを収容する筐体等を備える。基板に実装される電子部品には、制御部１６０、２６０、および、インバータ回路１６７、１６８、２６７、２６８を構成するスイッチング素子等が含まれる。筐体には、コネクタユニット５０が設けられる。コネクタユニット５０の詳細は、上記実施形態と同様である。

第１制御部１６０は、デコーダ１５１、第１基本反力制御部１６１、第１反力補正部１６２、第１最終反力制御部１６３、および、第１転舵制御部１６５を有する。第２制御部２６０は、デコーダ２５１、第２基本反力制御部２６１、第２反力補正部２６２、第２最終反力制御部２６３、および、第２転舵制御部２６５を有する。図２８では、制御部１６０、２６０は、それぞれ別途のマイコンにて構成されるが、図２９に示すように、制御部１６０、２６０を１つのマイコン４５５にて構成するようにしてもよい。上述の制御部１５０、２５０についても同様である。なお、図２８および図２９では、デコーダ１５１、２５１の図示を省略した。

第１基本反力制御部１６１は、トルクセンサ３０からの信号Ｓ１、反力モータ回転角センサ８９１の検出値、および、ラックストロークセンサ８９３の検出値等に基づき、反力モータ８５に指令する基本反力Ｈｂ１を算出する。第２基本反力制御部２６１は、トルクセンサ３０からの信号Ｓ２、反力モータ回転角センサ８９１の検出値、および、ラックストロークセンサ８９３の検出値等に基づき、反力モータ８５に指令する基本反力Ｈｂ２を算出する。基本反力とは、基本的な状態量に基づく反力である。

反力補正部１６２、２６２は、転舵モータ回転角センサ８９２の検出値、および、ラックストロークセンサ８９３の検出値等に基づき、車両挙動の状態に応じた補正反力Ｈｃ１、Ｈｃ２を算出する。

第１最終反力制御部１６３は、第１基本反力制御部１６１にて演算された基本反力Ｈｂ１、および、第１反力補正部１６２にて演算された補正反力Ｈｃ１に基づき、反力モータ８５がステアリングホイール９１に与える最終反力Ｈｆ１を算出する。第２最終反力制御部２６３は、第２基本反力制御部２６１にて演算された基本反力Ｈｂ２、および、第２反力補正部２６２にて演算された補正反力Ｈｃ２に基づき、反力モータ８５がステアリングホイール９１に与える最終反力Ｈｆ２を算出する。

第１転舵制御部１６５は、トルクセンサ３０からの信号Ｓ１、ラックストロークセンサ８９３の検出値、および、車速センサ８９４の検出値等に基づき、転舵トルクＴｂ１を算出する。第２転舵制御部２６５は、トルクセンサ３０からの信号Ｓ２、ラックストロークセンサ８９３の検出値、および、車速センサ８９４の検出値等に基づき、転舵トルクＴｂ２を算出する。

第１反力インバータ回路１６７は、最終反力Ｈｆ１に基づいてオンオフ作動が制御される図示しないスイッチング素子を有し、反力モータ８５の第１モータ巻線１８５の電力を変換する。第１転舵インバータ回路１６８は、転舵トルクＴｂ１に基づいてオンオフ作動が制御される図示しないスイッチング素子を有し、転舵モータ８６の第１モータ巻線１８６の電力を変換する。

第２反力インバータ回路２６７は、最終反力Ｈｆ２に基づいてオンオフ作動が制御される図示しないスイッチング素子を有し、反力モータ８５の第２モータ巻線２８５の電力を変換する。第２転舵インバータ回路２６８は、転舵トルクＴｂ２に基づいてオンオフ作動が制御される図示しないスイッチング素子を有し、転舵モータ８６の第２モータ巻線２８６の電力を変換する。図中、反力インバータ回路を「ＩＮＶ＿Ｒ」、転舵インバータ回路を「ＩＮＶ＿Ｔ」と記載した。

本実施形態では、反力モータ８５の第１モータ巻線１８５および転舵モータ８６の第１モータ巻線１８６、ならびに、モータ巻線１８５、１８６に対応して設けられるインバータ回路１６７、１６８および制御部１６０等の組み合わせを第１系統とする。また、反力モータ８５の第２モータ巻線２８５および転舵モータ８６の第２モータ巻線２８６、ならびに、モータ巻線２８５、２８６に対応して設けられるインバータ回路２６７、２６８および制御部２６０等の組み合わせを第２系統とする。

本実施形態のステアバイワイヤシステム９７０は、トルクセンサ３０、ＥＣＵ４５０、反力モータ８５および転舵モータ８６が冗長構成となっている。また、トルクセンサ３０とＥＣＵ４５０との接続には、上記実施形態と同様のコネクタユニット５０およびセンサコネクタユニット３００を用いている。したがって、一方の系統が浸水したとしても、他方の系統が浸水していなければ、信号Ｓ１、Ｓ２のいずれか一方が利用可能であるので、操舵トルクに基づいてモータ８５、８６の駆動をすることで、車両のステアリング操作を継続することができる。

本実施形態のステアバイワイヤシステム９７０は、操舵部材であるステアリングホイール９１と一体に回転するステアリングシャフトとラック軸９７とが機械的に分離可能であって、ＥＣＵ４５０と、ステアリングホイール９１の反力を与える反力モータ８５と、ステアリングホイール９１の操舵に応じてラック軸９７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と、を備える。

ＥＣＵ４５０は、反力モータ８５および転舵モータ８６と別体に設けられる。ＥＣＵ４５０と反力モータ８５とは、反力モータ接続ハーネス４９１で接続される。ＥＣＵ４５０と転舵モータ８６とは、転舵モータ接続ハーネス４９２で接続される。転舵モータ８６は、ラック軸９７と噛み合うピニオンギア９６を駆動する。

コネクタユニット５０は、本実施形態のようにステアバイワイヤシステム９７０にも適用可能であって、冗長化されているステアバイワイヤシステム９７０において、一部の系統が浸水した場合であっても、他の系統の防水性が確保されているので、車輪９８の転舵制御を適切に継続することができる。また、上記実施形態と同様の効果を奏する。

（第１２実施形態）
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。

ＥＣＵ４５０と転舵モータ８７とは、コネクタ４５３、ハーネス４９３およびコネクタ８７１を経由して接続される。転舵モータ８７は、転舵モータ８６と同様、図示しない２組のモータ巻線を有しており、一方のモータ巻線への通電は第１制御部１６０にて制御され、他方のモータ巻線への通電は第２制御部２６０にて制御される。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１３実施形態、第１４実施形態）
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１４実施形態の転舵モータ８６は、モータ軸がラック軸９７に沿って略平行に設けられ、ベルトドライブ９８４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、ラックパラレルタイプである。

第１３実施形態および第１４実施形態では、転舵モータ８６は、ボールねじ９８３またはベルトドライブ９８４を介してラック軸９７を駆動する。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。

（ステアバイワイヤシステムの変形例）
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。

図３３はピニオン駆動タイプであり、図３５はラック同軸タイプであり、図３６はラックパラレルタイプであって、転舵モータ８６とＥＣＵ４５０とを機電一体に設けている。また、図３４のように、デュアルピニオン駆動タイプの場合、２つの転舵モータ８６、８７に対し、それぞれＥＣＵ４５０が設けられるようにしてもよい。図３４では、トルクセンサ３０に２つのコネクタユニット３００を設けるものとして図示しているが、例えば、１つのコネクタユニットに、端子収容室５５および端子形成部６５（図３４では不図示）を４つずつ形成することで、一体に形成してもよい。

変形例では、ＥＣＵ４５０は、転舵モータ８６、８７と一体に設けられる。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。

（他の実施形態）
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。

上記実施形態では、センサ部から２系統の信号が入力される。他の実施形態では、センサ部から入力される信号の系統数は、３系統以上であってもよい。この場合、端子収容室および端子形成部は、系統数に応じた個数、設けられること望ましいが、端子収容室および端子形成部の数と系統数とは、必ずしも一致していなくてもよい。

上記実施形態では、駆動装置を構成する各部品は、２つずつ設けられており、完全２系統である。他の実施形態では、駆動装置を構成する各部品は、１系統であってもよいし、３系統以上であってもよい。また、例えばバッテリが複数系統で共用されている、といった具合に、一部の部品を系統間にて共用していてもよい。

上記実施形態では、ロック機構は、第１コネクタ部および第２コネクタ部のそれぞれに設けられるロック部が係合することによるスナップフィット固定である。他の実施形態では、ロック機構を構成するロック部は、第１コネクタ部および第２コネクタ部とは別途の部材であってもよく、例えばクランプ固定やボルト固定等によりロック機構を構成してもよい。

上記実施形態では、端子収容室および端子形成部は、いずれも平面視略矩形に形成される。他の実施形態では、端子収容室および端子形成部は、どのような形状であってもよい。

第３実施形態等では、コントローラ部に設けられるコネクタユニットと、センサ部に設けられるセンサコネクタユニットとは、同様の形状である。他の実施形態では、コントローラ部側に設けられるコネクタユニットと、センサ部側に設けられるコネクタユニットとが、異なる形状であってもよい。

上記実施形態では、モータは、３相ブラシレスモータである。他の実施形態では、例えばブラシ付きモータ等、どのようなモータであってもよい。

上記実施形態のステアバイワイヤシステムでは、コラム軸とラック軸とが、分離されている。他の実施形態では、ステアバイワイヤシステムにおいて、コラム軸とラック軸との間にクラッチ等の断接を切り替え可能な部材を設けてもよい。そして、例えばステアバイワイヤシステムの異常時には、コラム軸とラック軸とを接続することで、ステアバイワイヤシステムを、いわば電動パワーステアリング装置として機能させるようにしてもよい。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。

３０・・・トルクセンサ（センサ部） ３９・・・ハーネス
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 (21)

1. 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、
   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ており、
   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制御ユニット。
2. 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。
3. 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または２に記載の制御ユニット。
4. 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または２に記載の制御ユニット。
5. 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１〜４のいずれか一項に記載の制御ユニット。
6. 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１〜４のいずれか一項に記載の制御ユニット。
7. 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６に記載の制御ユニット。
8. 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１〜７のいずれか一項に記載の制御ユニット。
9. 請求項１〜８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。
10. 請求項１〜８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。
11. 請求項９または１０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。
12. 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１１に記載のステアリングシステム。
13. 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１１に記載のステアリングシステム。
14. 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１１に記載のステアリングシステム。
15. 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１１に記載のステアリングシステム。
16. 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１１に記載のステアリングシステム。
17. 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１〜８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。
18. 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１７に記載のステアバイワイヤシステム。
19. 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１７に記載のステアバイワイヤシステム。
20. 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１７〜１９のいずれか一項に記載のステアバイワイヤシステム。
21. 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１７〜１９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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