JP2008296854A - 電動パワーステアリング装置のｅｃｕ接地構造 - Google Patents

Abstract

【課題】ステアリングコラムの近傍に配置された大電流容量のＥＣＵのアース接続を、容易且つ確実に接続することができる電動パワーステアリング装置のＥＣＵ接地構造を提供する。
【解決手段】操舵トルクに応じた操舵補助力をモータ２６によって車両の操舵系に付与する電動パワーステアリング装置１００のＥＣＵ接地構造であって、車両の導電性の車体構造物３７に電気的に接続されたステアリングコラム２１と、ステアリングコラム２１の近傍に配置されてモータ２６を制御するＥＣＵ３５のアース端子とを、短いグランドハーネス４２、或いは、コネクタ５２、５３によって電気的に接続するＥＣＵ接地構造。
【選択図】図２

Description

本発明は、電動パワーステアリング装置のＥＣＵ接地構造に関し、より詳細には、ステアリングコラムの近傍に配置されたＥＣＵ(Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ)のアース接続作業を簡略化して、容易且つ確実にアース接続することができる安価な電動パワーステアリング装置のＥＣＵ接地構造に関する。

従来の電動パワーステアリング装置としては、ＰＷＭ駆動による放射ノイズを低減すると共に、大出力化と生産性の向上を図った電動パワーステアリング装置や（例えば、特許文献１参照。）、ＥＣＵを機能別に複数のモジュールに分割して構成し、車両仕様に合わせてモジュールを組換え可能とした電動パワーステアリング装置のＥＣＵが知られている（例えば、特許文献２参照。）。

また、車両には種々の電装品が搭載されており、各電装品のスペースが制約されている。このため、一般的に電動パワーステアリング装置のＥＣＵは、車内の空きスペース（前席の足元、ステアリングコラムなど）に取り付けられる。

ここで、図５を参照して、一般的な電動パワーステアリング装置の構成について説明する。
図５に示すように、電動パワーステアリング装置１は、ステアリングホイール（図示せず）に連結されてステアリングコラム２内に配設されたステアリングシャフトを備える。ステアリングシャフトは、ステアリングホイールからの操舵力が作用する入力軸３と、ユニバーサルジョイント５を介してタイロッドに連結される出力軸４とを備える。入力軸３と出力軸４の間には、操舵トルクを検出するトルクセンサ（図示せず）と、出力軸４に連結する減速ギヤ機構６が介装されている。減速ギヤ機構６には、必要に応じて操舵補助力を発生するモータ７が連結されており、当該モータ７は、ステアリングコラム２上に配置されたＥＣＵ８によって制御される。

ＥＣＵ８へ供給される電力は、電動パワーステアリング装置１から遠く離れたエンジンルーム内などに配置されている車載バッテリー（図示せず）から供給される。このため、ＥＣＵ８と車載バッテリーとは、長い電源ハーネス９によって接続されている。また、ＥＣＵ８のアース端子は、小さい抵抗値で確実にアース接続するため、車両のアースポイントに接続する必要があり、例えば、ＥＣＵ８から遠く離れた車体構造物などのアースポイント（図示せず）まで長いグランドハーネス１０が引回し配線されて接続されている。

近年、電動パワーステアリング装置の高出力化の要請が強く、操舵力を補助するモータの高出力化が求められている。モータの高出力化には、モータに供給する電流を増やすことが要求され、従って、モータを制御するＥＣＵの電源の電流容量も増大する傾向がある。

特許第３７７４６２４号公報 特開２００４―５１０３２号公報

大電流容量のＥＣＵをアース接続するグランドハーネスは、電流容量を大きくするために線径が太いものが使用されるので、配線し難く、またＥＣＵから遠く離れた車両のアースポイントまで引き回すための配線スペースが確保し難く、ＥＣＵの搭載性に問題があった。更に、グランドハーネスが長くなると、電気抵抗による電力損失が大きくなるばかりでなく、ハーネスコストが増大する問題点があり、改善の余地があった。
尚、特許文献１及び特許文献２に記載の電動パワーステアリング装置は、ＥＣＵのアース接続については、特に言及されていない。

本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ステアリングコラムの近傍に配置された大電流容量のＥＣＵのアース接続を、容易且つ確実に接続することができる電動パワーステアリング装置のＥＣＵ接地構造を提供することにある。

前述した本発明の目的は、下記の構成により達成される。
（１） 操舵トルクに応じた操舵補助力をモータにより車両の操舵系に付与する電動パワーステアリング装置のＥＣＵ接地構造であって、
前記車両の導電性の車体構造物に電気的に接続されたステアリングコラムと、
前記ステアリングコラムの近傍に配置され、少なくとも前記モータを制御するＥＣＵと、
を備え、
前記ＥＣＵのアース端子が前記ステアリングコラムに電気的に接続されて、前記ＥＣＵがアース接続される
ことを特徴とする電動パワーステアリング装置のＥＣＵ接地構造。
（２） 前記ＥＣＵのアース端子と前記ステアリングコラムとは、前記ＥＣＵと前記ステアリングコラムとを最短距離で接続するグランドハーネスによって電気的に接続される
ことを特徴とする上記（１）に記載の電動パワーステアリング装置のＥＣＵ接地構造。
（３） 前記ＥＣＵを前記ステアリングコラムに取り付けることにより、前記ＥＣＵに配置されたアースコネクタと、前記ステアリングコラムに配置されて前記アースコネクタと嵌合接続する相手コネクタとが、接続されて、
前記ＥＣＵのアース端子と前記ステアリングコラムとが電気的に直接接続される
ことを特徴とする上記（１）に記載の電動パワーステアリング装置のＥＣＵ接地構造。

上記（１）の電動パワーステアリング装置のＥＣＵ接地構造によれば、ステアリングコラムの近傍に配置されたＥＣＵのアース端子が、車両の導電性の車体構造物に電気的に接続されているステアリングコラムに電気的に接続されてアース接続されているので、ＥＣＵのアース端子と車両のアースポイントとの距離を大幅に短縮することができる。これによって、アース接続抵抗を小さくして電力損失の低減を図った信頼性の高いアース接続を行うことができる。また、配線スペースを小さくすることができ、容易に配線スペースを確保することができる。
また、上記（２）の電動パワーステアリング装置のＥＣＵ接地構造によれば、ＥＣＵとステアリングコラムとを最短距離で接続するグランドハーネスによって電気的に接続するので、接続抵抗が低減すると共に、グランドハーネス長さを短くすることができ、ハーネスコストを低減することができる。
そして、上記（３）の電動パワーステアリング装置のＥＣＵ接地構造によれば、ＥＣＵに配置されたアースコネクタと、ステアリングコラムに配置された相手コネクタとを、ＥＣＵをステアリングコラムに取り付けることによって、直接、電気的に接続するので、単にＥＣＵをステアリングコラムに取り付けるだけでアース接続することができ、組付け工数を大幅に削減することができる。また、グランドハーネスが不要となるので、コスト低減が可能となる。

本発明の電動パワーステアリング装置のＥＣＵ接地構造によれば、ステアリングコラムの近傍に配置された大電流容量のＥＣＵのアース接続を、容易且つ確実に接続することができる電動パワーステアリング装置のＥＣＵ接地構造を提供することができる。

以下、本発明に係る電動パワーステアリング装置のＥＣＵ接地構造の各実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

（第１実施形態）
図１は本発明の電動パワーステアリング装置の概略構成を示す模式図、図２は第１実施形態の電動パワーステアリング装置の要部斜視図である。

図１及び図２に示すように、本発明の電動パワーステアリング装置１００は、上端部にステアリングホイール２０を連結するステアリングシャフト２２が、ステアリングコラム２１内に配設されている。ステアリングシャフト２２は、ステアリングホイール２０からの操舵力が作用する入力軸２３と、出力軸２４とを有し、入力軸２３と出力軸２４との間には、ステアリングホイール２０が操舵されたとき操舵トルクを検出するトルクセンサ２５と、操舵補助力を発生するモータ２６及び減速ギヤ機構２７（図２参照）を有する操舵補助機構２８が介装されている。

出力軸２４は、ユニバーサルジョイント２９を介してロアシャフト３０に連結され、更に他のユニバーサルジョイント３１を介してピニオンシャフト３２に連結されている。ピニオンシャフト３２は、ラックピニオン機構３３を介して転舵輪を転舵させるタイロッド３４に接続されている。

ステアリングコラム２１には、トルクセンサ２５によって検出された操舵トルク信号や、図示しない車速センサによって検出された車速信号などに基づいてモータ２６を制御するＥＣＵ３５が付設されている。モータ２６の操舵補助力（回転力）は、減速ギヤ機構２７で減速されて出力軸２４に伝達され、これにより、運転者の操舵力を低減させて快適な運転を補助する。尚、減速ギヤ機構２７は、ウォームギヤ機構とされる。

ステアリングコラム２１は、金属製（即ち、導電性）の取付部材３６によって車両の導電性の車体構造物３７に固定されているので、ステアリングコラム２１と車体構造物３７とは、電気的に同電位となる。即ち、ステアリングコラム２１は、電気抵抗が極めて小さい状態でグランドアースされている。

図２に示すように、ＥＣＵ３５には、ハーネス接続ポート３８が配設されており、ケーシング４０がボルト３９などによってステアリングコラム２１に固定されている。ハーネス接続ポート３８の電源端子（図示せず）は、電源ハーネス４１によって車載バッテリー（図示せず）と接続され、モータ２６を制御するための電力が当該車載バッテリーからＥＣＵ３５に供給される。

また、ハーネス接続ポート３８のアース端子（図示せず）は、グランドハーネス４２によって、ＥＣＵ３５の近傍に配置されている金属製のブラケット４３に電気的に接続されている。ブラケット４３は、取付部材３６を介して車体構造物３７に電気的に接続しているステアリングコラム２１の一部であるので、ＥＣＵ３５のアース端子は、車体構造物３７にアース接続される。
尚、グランドハーネス４２とブラケット４３との接続は、例えば、グランドハーネス４２の一端（ブラケット４３側）に設けられた圧着端子がブラケット４３に対して溶着されて行われるが、これに限らず種々の方法を採用することができる。

ブラケット４３はＥＣＵ３５のハーネス接続ポート３８の直ぐ傍に配置されているので、短い、換言すれば、電気抵抗が小さいグランドハーネス４２によってＥＣＵ３５のアース端子と車体構造物３７とをアース接続することができる。また、グランドハーネス４２が太いものであっても、配線が容易である。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態の電動パワーステアリング装置について、図３及び図４を参照して説明する。図３は本発明の第２実施形態である電動パワーステアリング装置の要部斜視図、図４はＥＣＵとステアリングコラムとの接続構造を示し、図３におけるＩＶ−ＩＶ線に沿う断面概略図である。
尚、第２実施形態の電動パワーステアリング装置は、ＥＣＵのアース端子とステアリングコラムとの接続構造が異なる以外は、第１実施形態の電動パワーステアリング装置と同様であるので、同一部分には同一符号又は相当符号を付して説明を簡略化又は省略する。

図３及び図４に示すように、第２実施形態の電動パワーステアリング装置１００は、ＥＣＵ３５のハーネス接続ポート３８に電源端子（図示せず）だけが設けられており、当該電源端子は、電源ハーネス４１によって車載バッテリー（図示せず）と接続され、モータ２６を制御するための電力がＥＣＵ３５に供給される。

また、ステアリングコラム２１に設置されるＥＣＵ３５の底面５１には、ケーシング４０内に収容されている回路基板（図示せず）のアース端子に接続するアースコネクタ（雄コネクタ）５２が配設されている。一方、ステアリングコラム２１には、アースコネクタ５２と嵌合接続する相手コネクタ（雌コネクタ）５３が配置されている。相手コネクタ５３は、取付部材３６を介して車体構造物３７に電気的に接続しているステアリングコラム２１に電気的に接続している。

ＥＣＵ３５は、アースコネクタ５２をステアリングコラム２１の相手コネクタ５３に嵌合させながらステアリングコラム２１に取り付け、ボルト３９などによってステアリングコラム２１に固定される。本実施形態の電動パワーステアリング装置１００は、上記したように、グランドハーネスを用いることなく、単に、ＥＣＵ３５をステアリングコラム２１に取り付けるだけの作業で、ＥＣＵ３５と車体構造物３７を電気的に直接接続することができ、電気抵抗が小さく、信頼性の高いアース接続をすることができる。また、アース接続のためのスペースが不要であり、車両の居住空間を広くすることができ、居住性が高まる。

以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明の様態はこれら実施形態に限られるものではなく、適宜、変形、改良等が可能である。

本発明の電動パワーステアリング装置の概略構成を示す模式図である。 本発明の第１実施形態である電動パワーステアリング装置の要部斜視図である。 本発明の第２実施形態である電動パワーステアリング装置の要部斜視図である。 ＥＣＵとステアリングコラムとの接続構造を示し、図３におけるＩＶ−ＩＶ線に沿う断面概略図である。 従来の電動パワーステアリング装置の要部斜視図である。

符号の説明

２１ ステアリングコラム
２６ モータ
３５ ＥＣＵ
３７ 車体構造物
３８ ハーネス接続ポート（ＥＣＵのアース端子）
４２ グランドハーネス
５２ アースコネクタ（ＥＣＵのアース端子）
５３ 相手コネクタ
１００ 電動パワーステアリング装置

Claims (3)

1. 操舵トルクに応じた操舵補助力をモータにより車両の操舵系に付与する電動パワーステアリング装置のＥＣＵ接地構造であって、
   前記車両の導電性の車体構造物に電気的に接続されたステアリングコラムと、
   前記ステアリングコラムの近傍に配置され、少なくとも前記モータを制御するＥＣＵと、
   を備え、
   前記ＥＣＵのアース端子が前記ステアリングコラムに電気的に接続されて、前記ＥＣＵがアース接続される
   ことを特徴とする電動パワーステアリング装置のＥＣＵ接地構造。
2. 前記ＥＣＵのアース端子と前記ステアリングコラムとは、前記ＥＣＵと前記ステアリングコラムとを最短距離で接続するグランドハーネスによって電気的に接続される
   ことを特徴とする請求項１に記載の電動パワーステアリング装置のＥＣＵ接地構造。
3. 前記ＥＣＵを前記ステアリングコラムに取り付けることにより、前記ＥＣＵに配置されたアースコネクタと、前記ステアリングコラムに配置されて前記アースコネクタと嵌合接続する相手コネクタとが、接続されて、
   前記ＥＣＵのアース端子と前記ステアリングコラムとが電気的に直接接続される
   ことを特徴とする請求項１に記載の電動パワーステアリング装置のＥＣＵ接地構造。

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