JP2022056881A - モータ駆動システム - Google Patents

Abstract

【課題】複数のモータと制御回路ユニットとを適切に接続可能な駆動システムを提供する。
【解決手段】モータ駆動システム１は、モータ７１、７２、７５と、ＥＣＵ１１と、コネクタ３１と、モータ接続部４３と、を備える。ＥＣＵ１１は、モータ７１の通電切替に係るインバータ回路１３０、および、モータ７１、７２の通電切替に係るＨブリッジ回路１４０、１４５を有し、モータ７５と一体に設けられる。コネクタ３１は、ＥＣＵ１１に設けられる。モータ接続部４３は、コネクタ３１とモータ７１、７２とを接続する。コネクタ３１には、車両電源８０および車両通信網８５と接続される車両系コネクタ部、および、モータ７１、７２と接続されるステア系コネクタ部が設けられる。これにより、モータ７１、７２とＥＣＵ１１とを適切に接続することができる。
【選択図】 図４

Description

本発明は、モータ駆動システムに関する。

従来、複数のモータの駆動を制御するモータ制御装置が知られている。例えば特許文献１では、１つのモータ制御装置により、１つの３相モータおよび２つの直流モータを制御している。

特許第５７６８９９９号公報

特許文献１では、３つのモータで駆動回路を共用することで小型化を図っている。しかしながら、複数の駆動回路を１つの筐体に設けた場合、筐体とモータとを接続する配線が煩雑になる虞がある。

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、複数のモータと制御回路ユニットとを適切に接続可能な駆動システムを提供することにある。

本発明の駆動システムは、メインモータ（７５）と、サブモータ（７１～７３）と、制御回路ユニット（１１）と、コネクタ（３１～３３、３５、３６）と、モータ接続部（４３）と、を備える。

制御回路ユニットは、メインモータの通電切替に係るメイン回路（１３０）、サブモータの通電に係るサブ回路（１４０、２４０）を有し、メインモータと一体に設けられる。コネクタは、制御回路ユニットに設けられる。モータ接続部は、コネクタとサブモータとを接続する。

コネクタには、車両電源（８０）および車両通信網（８５）と接続される車両系コネクタ部（３１０、３２０、３３０、３５１、３５２、３６１、３６２）、ならびに、サブモータと接続されるモータ系コネクタ部（３１５、３２５、３３５、３５５、３６５）が設けられる。これにより、複数のモータと制御回路ユニットとを適切に接続することができる。

第１実施形態による電動パワーステアリングシステムを示す概略構成図である。 第１実施形態によるチルト動作およびテレスコピック動作を説明する説明図である。 第１実施形態によるＥＣＵを示す回路図である。 第１実施形態によるモータ駆動システムを示す概略構成図である。 図４のＶ方向矢視図である。 第１実施形態によるモータ接続部を示す模式図である。 第１実施形態によるモータ接続部の内部配線を示す模式図である。 第２実施形態によるモータ駆動システムを示す概略構成図である。 図８のＩＸ方向矢視図である。 第２実施形態による車両電源および車両通信網と車両系コネクタ部との接続を示す模式図である。 第３実施形態によるモータ駆動システムを示す概略構成図である。 図１１のＸＩＩ方向から見たコネクタ配置を示す模式図である。 第４実施形態によるモータ駆動システムを示す概略構成図である。 第５実施形態によるモータ駆動システムを示す概略構成図である。 第６実施形態によるモータ駆動システムを示す概略構成図である。 第７実施形態によるモータ駆動システムを示す概略構成図である。 第８実施形態によるモータ駆動システムを示す概略構成図である。 第９実施形態によるモータ駆動システムを示す概略構成図である。 第１０実施形態によるモータ駆動システムを示す概略構成図である。 第１１実施形態によるモータ駆動システムを示す概略構成図である。 第１２実施形態による駆動装置を示す側面図である。 第１３実施形態による駆動装置を示す上面図である。 第１４実施形態による電動パワーステアリングシステムを示す概略構成図である。 第１５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。

以下、本発明によるモータ駆動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実施形態を図１～図７に示す。図１に示すように、モータ駆動システム１は、電動パワーステアリングシステム９０１に適用される。電動パワーステアリングシステム９０１は、ステアリングホイール９１、ステアリングシャフト９２、インターミディエイトシャフト９５、ステアリングラック９７等を含む。ステアリングシャフト９２はステアリングコラム９３に内包されており、一端にステアリングホイール９１が接続され、他端にインターミディエイトシャフト９５が接続されている。

インターミディエイトシャフト９５のステアリングホイール９１と反対側の端部には、ラックアンドピニオン機構により回転を往復運動に変換して伝達するステアリングラック９７が設けられている。ステアリングラック９７が往復すると、タイロッド９８及びナックルアーム９８５を介して車輪９９が転舵される。また、インターミディエイトシャフト９５の途中にはユニバーサルジョイント９６１、９６２が設けられている。これにより、ステアリングコラム９３のチルト動作、テレスコピック動作による変位が吸収される。

本実施形態の電動パワーステアリングシステム９０１は、操舵アシストモータとして機能するモータ７５がステアリングコラム９３内に設けられる、所謂「コラムアシストタイプ」である。モータ７５の出力トルクは、ステアリングシャフト９２に伝達される。トルクセンサ９４は、ステアリングシャフト９２の途中に設けられ、トーションバーの捩れ変位に基づき、ドライバの操舵トルクＴｓを検出する。

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、ピニオンギアによってステアリングラック９７の直線運動に変換される。一対の車輪９９は、ステアリングラック９７の変位量に応じた角度に操舵される。なお、図１等では、車輪９９は左右輪の一方を記載し、他方の記載を省略した。

モータ駆動システム１は、駆動装置１０、および、モータ７１、７２等を有する。駆動装置１０は、ＥＣＵ１１、および、モータ７５を有する。ＥＣＵ１１は、モータ７１、７２、７５の駆動を制御する。本実施形態では、ＥＣＵ１１は、モータ７５の軸方向の一方側に一体に設けられる、いわゆる「機電一体」である（図４参照）。以下、モータ７５のモータ軸方向を単に「軸方向」とし、軸方向において、モータ７５側の端部を底部１０１、ＥＣＵ１１側の端部を頂部１０２とする。なお、図１では、ＥＣＵ１１の構成を記載すべく、ＥＣＵ１１をモータ７５とは別途に記載した。後述の図２３および図２４も同様である。

モータ７５は、操舵に要するトルクの一部または全部を出力する操舵アシストモータであって、車両電源８０から電力が供給されることにより駆動され、出力トルクがステアリングシャフト９２に伝達される。本実施形態では、モータ７５は、３相ブラシレスモータであるが、３相ブラシレスモータ以外のモータを用いてもよい。

モータ７１はチルトモータであり、モータ７２はテレスコピックモータであって、いずれもステアリングコラム９３に設けられている。ドライバがチルトスイッチ８２を操作することにより、「上がる／下がる」の指示がＥＣＵ１１に入力されると、ＥＣＵ１１はモータ７１を駆動し、チルト角を調整することでステアリングホイール９１を上下に移動させる（図２（ａ）参照）。

また、ドライバがテレスコピックスイッチ８３を操作することにより、「伸びる／縮む」の指示がＥＣＵ１１に入力されると、ＥＣＵ１１はモータ７２を駆動し、テレスコピック長を調整することで、ステアリングホイール９１を前後に移動させる（図２（ｂ）参照）。本実施形態では、モータ７１、７２は、いずれも直流モータであって、モータ７１にはコネクタ７１９が設けられ、モータ７２にはコネクタ７２９が設けられる（図３および図７参照）。

ＥＣＵ１１は、回路部１２、および、制御部２０等を有しており、回路部１２および制御部２０が同一の筐体内に設けられている。図３に示すように、回路部１２は、スイッチング素子１３１～１３６、１４１、１４２、１４６、１４７等を有する。スイッチング素子１３１～１３６は、３相インバータ回路１３０を構成し、モータ７５の図示しない３相巻線の通電を切り替える。

スイッチング素子１３１、１３２、１４１、１４２は、Ｈブリッジ回路１４０を構成し、モータ７１の巻線７１５の通電を切り替える。巻線７１５の一方の端子７１１は、コネクタ７１９を経由し、パワー配線４３１にてスイッチング素子１４１、１４２の接続点１４３と接続される。巻線７１５の他方の端子７１２は、コネクタ７１９を経由して、３相インバータ１３０の１相（本実施形態ではＵ相）の接続点１３７と接続される。

スイッチング素子１３１、１３２、１４６、１４７は、Ｈブリッジ回路１４５を構成し、モータ７２の巻線７２５の通電を切り替える。巻線７２５の一方の端子７２１は、コネクタ７２９を経由し、パワー配線４３２にてスイッチング素子１４６、１４７の接続点１４８と接続される。巻線７２５の他方の端子７２２は、コネクタ７１９を経由して、３相インバータ１３０の１相（本実施形態ではＵ相）の接続点１３７と接続される。接続点１３７と、端子７１２、７２２とは、分岐点４３４でモータ７１、７２側が分岐するパワー配線４３３にて接続される。

本実施形態では、スイッチング素子１３１、１３２は、３相インバータ回路１３０とＨブリッジ回路１４０とで共用されている。また、スイッチング素子１３１、１３２は、３相インバータ回路１３０とＨブリッジ回路１４５とで共用されている。３相インバータ回路１３０と、Ｈブリッジ回路１４０、１４５とで一部のスイッチング素子を共用することで、部品点数を低減することができる。本実施形態では、Ｈブリッジ回路１４０、１４５が、共に３相インバータ回路１３０のＵ相を共用しているが、例えばＨブリッジ回路１４０がＵ相を共用し、Ｈブリッジ回路１４５がＶ相を共用する、といった具合に異なる相を共用してもよいし、共用しなくてもよい。

高電位側に設けられるスイッチング素子１３１～１３３、１４１、１４６の高電位側は、高電位線Ｌｐを経由して車両電源８０の正極と接続される。低電位側に設けられるスイッチング素子１３４～１３６、１４２、１４７の低電位側は、低電位線Ｌｇを経由してグランドと接続される。３相インバータ回路１３０の車両電源８０側には、コンデンサ１２１およびコイル１２２からなるフィルタ回路が設けられる。

図４に示すように、駆動装置１０は、底部１０１がステアリングシャフト９２側を向くように、モータ軸がステアリングシャフト９２と概ね直交して配置される。ＥＣＵ１１には、コネクタ３１が設けられる。コネクタ３１の間口は、駆動装置１０の径方向外側を向いて設けられる。図４の例では、コネクタ３１の間口は、鉛直方向上側を向いて配置されている。これにより、コネクタ３１と接続する部品のうち、駆動装置１０に対して相対的に鉛直方向上側に配置されているものが多い場合、配線を短くできる。また、コネクタ３１を径方向側に設けることで、頂部１０２側に駆動装置１０と接続されない別の部品である非接続部品７００が配置される場合、例えばコネクタ３１に挿抜される図示しない接続コネクタ等の部品との干渉を防ぐことができ、スペースを有効に利用可能である。

ＥＣＵ１１は、コネクタ３１を経由し、車両電源８０、他の車載機器との通信に用いられる車両通信網８５、モータ７１、７２およびトルクセンサ９４等と接続される。図中、車両通信網８５を「ＣＡＮ」と記載したが、ＣＡＮ（Controller Area Network）に限らず、ＣＡＮ－ＦＤ（ＣＡＮ with Flexible Data rate）やＦｌｅｘＲａｙ等、ＣＡＮ以外の規格のものを用いてもよい。

コネクタ３１と車両電源８０とは電源接続線４１により接続され、コネクタ３１と車両通信網８５とは通信線４２により接続される。また、コネクタ３１とモータ７１、７２とはモータ接続部４３により接続され、コネクタ３１とトルクセンサ９４とはセンサ接続線４８により接続される。

図５に示すように、コネクタ３１は、車両系コネクタ部３１０と、ステア系コネクタ部３１５とが一体に形成されている。車両系コネクタ部３１０には、車両電源８０の接続に用いられる電源配線接続部３１１、および、車両通信網８５との接続に用いられる通信配線接続部３１２が設けられる。ステア系コネクタ部３１５には、モータ７１、７２との接続に用いられるモータ配線接続部３１６、および、トルクセンサ９４との接続に設けられるセンサ配線接続部３１７が設けられる。本実施形態では、一方側から、通信配線接続部３１２、電源配線接続部３１１、モータ配線接続部３１６、センサ配線接続部３１７の順に配列されているが、配列等は任意である。

図６に示すように、モータ接続部４３は、チルト接続線４４、テレスコ接続線４５、ＥＣＵ側接続線４６、および、分岐部としての分岐用コネクタ４７を有する。分岐用コネクタ４７を設けることで、ＥＣＵ１１側のコネクタを集約することができる。

ＥＣＵ１１とモータ７１、７２とを接続する配線の詳細を図７に示す。モータ接続部４３は、内部配線として、パワー配線４３１、４３２、４３３、制御電源線４３５、制御グランド線４３６、および、信号線４３７、４３８を含む。

図３および図７に示すように、パワー配線４３１は、一端がステア系コネクタ部３１５を経由してスイッチング素子１４１、１４２の接続点１４３と接続され、他端がコネクタ７１９を経由して巻線７１５の端子７１１と接続される。パワー配線４３２は、一端がステア系コネクタ部３１５を経由してスイッチング素子１４６、１４７の接続点１４８と接続され、他端がコネクタ７２９を経由して巻線７２５の端子７２１と接続される。

パワー配線４３３は、分岐点４３４でモータ７１、７２側が分岐しており、一端がステア系コネクタ部３１５を経由して３相インバータ１３０の接続点１３７と接続され、他端は、巻線７１５の端子７１２、および、巻線７２５の端子７２２と接続される。パワー配線４３１～４３３は、巻線７１５、７２５と接続される配線であって、相対的に大電流が流れる。

図７に示すように、制御電源線４３５は、モータ７１、７２側が分岐しており、一端がステア系コネクタ部３１５に接続され、他端がコネクタ７１９、７２９と接続される。制御電源線４３５は、ＥＣＵ１１内の図示しない制御電源と接続されている。制御グランド線４３６は、モータ７１、７２側が分岐しており、一端がステア系コネクタ部３１５と接続され、他端がコネクタ７１９、７２９と接続される。制御グランド線４３６は、ＥＣＵ１１内の図示しないグランドと接続されている。制御電源線４３５および制御グランド線４３６は、例えば回転角センサ等のセンサ類を駆動可能な程度の電力供給に用いられ、パワー配線４３１～４３３より相対的に小さい電流が流れる。

信号線４３７は、一端がステア系コネクタ部３１５と接続され、他端がコネクタ７１９と接続される。信号線４３８は、一端がステア系コネクタ部３１５と接続され、他端がコネクタ７２９と接続される。信号線４３７、４３８は、モータ７１、７２毎に設けられ、ＥＣＵ１１とモータ７１、７２側とでの各種信号の送受信に用いられる。

センサ接続線４８は、制御電源線４８１、グランド接続線４８２および信号線４８３を含む。制御電源線４８１、グランド接続線４８２および信号線４８３は、それぞれ、一端がステア系コネクタ部３１５と接続され、他端がトルクセンサ９４に設けられるコネクタ９４９と接続される。なお、図７では、パワー配線を太実線、制御電源線を実線、制御グランド線を破線、信号線を一点鎖線で示した。

以上説明したように、モータ駆動システム１は、モータ７１、７２、７５と、ＥＣＵ１１と、コネクタ３１と、モータ接続部４３と、を備える。サブモータであるモータ７１、７２は、メインモータであるモータ７５とは別途に設けられている。

ＥＣＵ１１は、モータ７１の通電切替に係るインバータ回路１３０、および、モータ７１、７２の通電切替に係るＨブリッジ回路１４０、１４５を有し、モータ７５と一体に設けられる。コネクタ３１は、ＥＣＵ１１に設けられる。モータ接続部４３は、コネクタ３１とモータ７１、７２とを接続する。コネクタ３１には、車両電源８０と接続される車両系コネクタ部３１０、および、モータ７１、７２と接続されるステア系コネクタ部３１５が設けられる。これにより、車両電源８０およびモータ７１、７２とＥＣＵ１１とを適切に接続することができる。

車両系コネクタ部３１０とステア系コネクタ部３１５とは、一体に設けられる。これにより、モータ駆動システム１を小型化することができる。

サブモータであるモータ７１、７２は複数である。モータ接続部４３は、ＥＣＵ側接続線４６、接続線４４、４５、および、分岐用コネクタ４７を有する。ＥＣＵ側接続線４６は、複数のモータ７１、７２で共用される。接続線４４、４５は、モータ７１、７２毎に設けられる。詳細には、チルト接続線４４がチルトモータであるモータ７１に対応して設けられ、テレスコ接続線４５がテレスコピックモータであるモータ７２に対応して設けられる。分岐用コネクタ４７は、ＥＣＵ側接続線４６と、接続線４４、４５とを接続する。分岐用コネクタ４７を用い、複数のモータ７１、７２との接続に係るステア系コネクタ部３１５を１つに集約することで、駆動装置１０を小型化することができる。また、分岐部を分岐用コネクタ４７として構成する場合、分岐用コネクタ４７を交換することで、ＥＣＵ１１側のコネクタ３１を変更することなく、接続する相手側の部品を変更可能である。さらにまた、このように構成することで、サブ回路であるＨブリッジ回路１４０、１４５を有するタイプのモータ駆動システムと、有さないタイプのモータ駆動システムとで、部品や生産ラインの共通化が容易になる。

モータ接続部４３は、内部配線として、ＥＣＵ１１とモータ７１、７２の巻線７１５、７２５とを接続するパワー配線４３１、４３２、４３３、制御電源線４３５、制御グランド線４３６、および、信号の送受信に用いられる信号線４３７、４３８を有する。パワー配線の一部（本実施形態ではパワー配線４３３）、制御電源線４３５、および、制御グランド線４３６は、ＥＣＵ１１側にて複数のモータ７１、７２にて共用されている。

すなわち、ステア系コネクタ部３１５におけるピン数は、モータ７１、７２のコネクタ７１９、７２９のピン数の和よりも少ない。このように、モータ７１、７２と接続される配線の一部をＥＣＵ１１側で共用することで、ステア系コネクタ部３１５のピン数を低減することができる。

インバータ回路１３０およびＨブリッジ回路１４０は、一部のスイッチング素子１３１、１３４を共用している。また、インバータ回路１３０およびＨブリッジ回路１４５は、一部のスイッチング素子１３１、１３４を共用している。これにより、部品点数を低減することができる。

ＥＣＵ１１は、モータ７５の軸方向の一方側に設けられている。車両系コネクタ部３１０およびステア系コネクタ部３１５は、ＥＣＵ１１の径方向外側に設けられる。本実施形態では、間口も径方向外側を向いているが、間口は軸方向側を向いていてもよい。これにより、モータ７１、７２および車両電源８０が駆動装置１０の径方向側に設けられている場合、配線長を可及的短くすることができる。また、駆動装置１０の軸方向側に非接続部品７００が設けられる場合、部品の干渉を防ぐことができる。

モータ駆動システム１は、電動パワーステアリングシステム９０１に適用される。モータ７５は、操舵に要するトルクの少なくとも一部を出力可能な操舵アシストモータである。また、モータ７１はチルト角の調整に係るチルトモータであり、モータ７２はテレスコピック長の調整に係るテレスコピックモータである。これにより、モータ７１、７２、７５を適切に接続することができる。

（第２実施形態）
第２実施形態を図８～図１０に示す。図８に示すように、本実施形態のコネクタ３２は、駆動装置１０の頂部１０２側に設けられており、間口が軸方向側を向いて設けられている。コネクタ３２を軸方向側に設けることで、駆動装置１０の径方向外側に隣接して非接続部品７００が配置される場合、部品の干渉を防ぐことができ、スペースを有効に利用可能である。

図９および図１０に示すように、コネクタ３２は、車両系コネクタ部３２０と、ステア系コネクタ部３２５とが一体に形成されている。本実施形態の車両系コネクタ部３２０は、電源配線接続部３２１と通信配線接続部３２２とが一体となったハイブリッドコネクタとなっている。ハイブリッドコネクタを用いることで、コネクタ３２をより簡素化することができる。第１実施形態や後述の実施形態にも、車両系コネクタ部としてハイブリッドコネクタを用いてもよい。

電源配線接続部３２１は、電源接続線４１により車両電源８０と接続される。通信配線接続部３２２は、通信線４２により車両通信網８５および図示しないイグニッション電源と接続される。ステア系コネクタ部３２５は、間口形状や端子配置等が異なっているものの、接続関係等は上記実施形態と同様である。また、図１０の線種は図７と同様である。

本実施形態では、車両系コネクタ部３１０およびステア系コネクタ部３１５は、ＥＣＵ１１のモータ７５と反対側の軸方向端部に設けられる。これにより、車両電源８０が駆動装置１０の軸方向側に設けられている場合、配線長を可及的短くすることができる。また、非接続部品７００が駆動装置１０の径方向側に設けられている場合、部品の干渉を防ぐことができる。また上記実施形態と同様の効果を奏する。

（第３実施形態）
第３実施形態を図１１および図１２に示す。図１１では、車両通信網８５の記載を省略した。図１３等も同様である。本実施形態は、第１実施形態の変形例であり、コネクタ３３は、駆動装置１０の径方向外側を向いて設けられてる。コネクタ３３は、車両系コネクタ部３３０およびステア系コネクタ部３３５を有する。本実施形態では、車両系コネクタ部３３０とステア系コネクタ部３３５とは、別体に形成されている。

また、本実施形態では、ステア系コネクタ部３３５は、モータ７１、７２およびトルクセンサ９４に加え、モータ７３と接続される。モータ７３は、ステアリングロックモータであって、図示しないロック装置を駆動する。ロック装置は、ステアリングシャフト９２の回転を機械的に規制することで、駐車時等にステアリングホイール９１が回転しないようにロックする。ＥＣＵ１１は、イグニッションスイッチ等である図示しない車両スイッチのオンオフ信号に基づき、ロック状態またはロック解除状態となるように、モータ７３の駆動を制御する。

モータ７３は、モータ７１、７２と同様、直流モータであって、ＥＣＵ１１には、モータ７３の駆動に係る図示しないＨブリッジ回路が設けられる。モータ７３の駆動に係るＨブリッジ回路は、一部のスイッチング素子を３相インバータ１３０と共用してもよいし、素子を共用せずに独立して設けてもよい。また、ロック機構の設けられていない実施形態にも、ロック装置およびモータ７３を設けてもよい。

ステア系コネクタ部３３５は、モータ７１～７３と接続される。本実施形態では、モータ７１、７２とは上記実施形態と同様、モータ接続部４３にて接続され、分岐用コネクタ４７（図１１および図１２では不図示）を用いて、ＥＣＵ１１側にて一部の配線を共用する。モータ７３は、モータ７１、７２の接続に係る配線とは独立した配線４９にてステア系コネクタ部３３５と接続される。

車両系コネクタ部３３０とステア系コネクタ部３３５とは、軸方向または径方向に横並びで設けられていてもよいし、図１２に示すように、径方向に位置をずらして配置してもよい。径方向位置をずらして配置する場合、２つのコネクタ部３３０、３３５のなす角は、非接続部品７００や車両電源８０の配置等に応じ、任意に設定可能である。車両系コネクタ部３３０が車両電源８０に対向するように配置することで、配線長を短くすることができる。

図１２では、車両系コネクタ部３３０およびステア系コネクタ部３３５は、径方向において異なる向きに別体で設けられている。また、モータ７１、７２に加え、モータ７３がサブモータに含まれる。モータ７３は、ステアリングホイール９１のロックに係るロックモータであって、ステア系コネクタ部３３５と接続される。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４～６実施形態）
第４実施形態～第６実施形態を図１３～図１５に示す。第４実施形態～第６実施形態では、第３実施形態と同様、車両系コネクタ部３３０とステア系コネクタ部３３５とが別体であって、配置箇所が異なっているので、この点を中心に説明する。

図１３に示す第４実施形態では、車両系コネクタ部３３０とステア系コネクタ部３３５とが、駆動装置１０を挟んで径方向の両側に設けられる。図１３の例では、車両系コネクタ部３３０が鉛直方向下側、ステア系コネクタ部３３５が鉛直方向上側となるように設けられている。

図１４に示す第５実施形態では、車両系コネクタ部３３０が軸方向側に設けられ、ステア系コネクタ部３３５が径方向側であって、鉛直方向上側に設けられる。図１５に示す第６実施形態では、車両系コネクタ部３３０が径方向側であって、鉛直方向下側に設けられ、ステア系コネクタ部３３５が軸方向側に設けられる。すなわち、第５実施形態および第６実施形態では、車両系コネクタ部３３０またはステア系コネクタ部３３５の一方がＥＣＵ１１の径方向外側に設けられ、他方がモータ７５と反対側の軸方向端部に設けられている。

非接続部品７００の配置に応じてコネクタ部３３０、３３５を設けることで、部品の干渉を防ぐとともに、スペースを有効に利用可能であり、配線固定しやすくなる。また、車両電源８０等の接続する部品の配置に応じてコネクタ部３３０、３３５を設けることで、配線長を短くすることができるとともに、配線の大きな屈曲を避けることができる。また、上記実施形態と同様の効果を奏する。

（第７実施形態）
第７実施形態を図１６に示す。本実施形態の駆動装置１９は、ＥＣＵ１１がモータ７５の軸方向の一方側に設けられる機電一体型であって、ＥＣＵ１１がステアリングシャフト９２側となるように設けられる。コネクタ３３は、ＥＣＵ１１の径方向外側であって、鉛直方向上側を向いて設けられる。また、第１実施形態のように、一体コネクタとしてもよい。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８～１１実施形態）
第８～第１１実施形態を図１７～図２０に示す。第８～第１１実施形態では、駆動装置１０は、底部１０１が鉛直方向下側、頂部１０２が鉛直方向上側を向くように、モータ軸がステアリングシャフト９２と概ね平行に配置される。

図１７に示す第８実施形態では、コネクタ３３は軸方向側に設けられる。第２実施形態にように、一体コネクタとしてもよい。図１８に示す第９実施形態では、車両系コネクタ部３３０とステア系コネクタ部３３５とが、駆動装置１０を挟んで径方向の両側に設けられる。図１８の例では、車両系コネクタ部３３０がステアリングシャフト９２と反対側、ステア系コネクタ部３３５がステアリングシャフト側を向いて設けられる。また、第８実施形態と同様、２つのコネクタ部３３０、３３５のなす角は、非接続部品７００や車両電源８０の配置等に応じ、任意に設定可能である。

図１９に示す第１０実施形態では、車両系コネクタ部３３０が径方向側であって、ステアリングシャフト９２と反対側を向いて設けられ、ステア系コネクタ部３３５が軸方向側に設けられる。図２０に示す第１１実施形態では、車両系コネクタ部３３０が軸方向側に設けられ、ステア系コネクタ部３３５が径方向側であって、ステアリングシャフト９２側を向いて設けられる。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。

（第１２、１３実施形態）
第１２実施形態を図２１、第１３実施形態を図２２に示す。第１２実施形態および第１３実施形態では、車両電源８０および車両通信網８５（いずれも図２１、図２２中では不図示）が２系統設けられている。上記実施形態においても、電源系を２系統化してもよい。図２１に示すように、第１２実施形態のコネクタ３５は、駆動装置１０の径方向外側に設けられ、ステア系コネクタ部３５５の両側に車両系コネクタ部３５１、３５２が設けられている。本実施形態では、車両系コネクタ部３５１、３５２において、電源配線接続部がステア系コネクタ部３５５側、通信配線接続部が外側に設けられている。

図２２に示すように、第１３実施形態のコネクタ３６は、駆動装置１０の軸方向端部に設けられる。車両系コネクタ部３６１、３６２は、第２実施形態と同様のハイブリッドコネクタであって、横並び、かつ、電源配線接続部と通信配線接続部とが逆向きとなるように配列されている。車両系コネクタ部３６１、３６２の一方側には、ステア系コネクタ部３６５が設けられる。なお、各コネクタの配置、間口形状や端子配置等は、異なっていてもよい。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１４、１５実施形態）
第１４実施形態を図２３、第１５実施形態を図２４に示す。第１４実施形態では、モータ駆動システム１は、ラックアシストタイプの電動パワーステアリングシステム９０２に適用されており、第１５実施形態では、モータ駆動システム１は、ステアバイワイヤシステム９０３に適用されている。コネクタ形状等は、上記のいずれの実施形態のものとしてもよい。

図２３に示す第１４実施形態において、電動パワーステアリングシステム９０２では、モータ７５がステアリングラック９７に取り付けられており、モータ７５の出力トルクにより、ステアリングラック９７の往復運動がアシストされる。すなわち本実施形態は、所謂「ラックアシストタイプ」である。トルクセンサ９４は、ステアリングラック９７に伝達される操舵トルクＴｓを検出する。

図２４に示す第１５実施形態において、ステアバイワイヤシステム９０３では、操舵機構と転舵機構とが機械的に分離されている。反力モータ７６は、ステアリングシャフト９２に接続され、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。本実施形態では、反力モータ７６とＥＣＵ１１とが一体に設けられており、反力モータ７６が「メインモータ」に対応する。

転舵モータ７７は、ステアリングラック９７に設けられ、運転者によるステアリングホイール９１の操舵に応じ、図示しない転舵モータＥＣＵにより制御される。転舵モータ７７の回転は、ステアリングラック９７の往復運動に変換され、タイロッド９８およびナックルアーム９８５を介して車輪９９が転舵される。なお、図２４では、反力モータ７６を「メインモータ」としたが、転舵モータ７７を「メインモータ」とし、転舵モータ７７と一体に設けられる転舵モータＥＣＵを「制御回路ユニット」としてもよい。

第１実施形態のようなコラムアシストタイプの場合、近接するリーンホースやエアコンのダクトおよび車両電源８０の位置に応じ、コネクタの方向を変える。第１４実施形態のようなラックアシスト対応の場合、近接するエンジンとエンジンに繋がるベルトや車体フレームおよび車両電源８０の位置に応じてコネクタの方向を変える。第１５実施形態のようなステアバイワイヤの反力装置の場合はコラムアシストタイプ、転舵装置の場合はラックアシストタイプに倣ってコネクタの方向を変える。

また、車両電源８０は、ボンネット内にてステアリングホイール９１と同じ側に配置される場合、逆側に配置される場合、トランクルームに配置される場合等があり、車両電源８０の配置に応じてコネクタを配置する。なお、ここで例示したリーンホース、エアコンのダクト、エンジン、ベルト、車体フレーム等が非接続部品７００に対応する。

本実施形態では、モータ駆動システム１は、ステアバイワイヤシステム９０３に適用され、ＥＣＵ１１と一体に設けられるメインモータは、ステアリングホイール９１に操舵反力を付与する反力モータ７６である。このように、ステアバイワイヤシステム９０３に適用しても、上記実施形態と同様の効果を奏する。

実施形態において、ＥＣＵ１１が「制御回路ユニット」に対応し、モータ７１～７３が「サブモータ」に対応し、モータ７５、７６が「メインモータ」に対応する。また、モータ７１が「チルトモータ」、モータ７２が「テレスコピックモータ」、モータ７３が「ロックモータ」に対応する。また、ステア系コネクタ部３１５、３２５、３３５、３５５、３６５が「モータ系コネクタ部」に対応する。

インバータ回路１３０が「メイン回路」に対応し、Ｈブリッジ回路１４０、１４５が「サブ回路」に対応する。ＥＣＵ側接続線４６が「制御回路側接続線」に対応し、チルト接続線４４およびテレスコ接続線４５が「サブモータ側接続線」に対応する。なお、便宜上、制御回路ユニットが一体化されているモータをメインモータ、その他のモータをサブモータとしているが、機能的なメイン、サブの関係に限定されるものではない。

（他の実施形態）
上記実施形態では、メインモータは、３相モータである。他の実施形態では、メインモータは３相モータに限らず、相数は２または４以上であってもよい。上記実施形態では、分岐部は、分岐コネクタにより構成される。他の実施形態では、分岐コネクタを設けず、端子台や圧着による配線などにより分岐部を構成してもよい。その場合、分岐部は、制御回路ユニット内に設けてもよい。分岐部の構成は、周辺部品の配置やスペースから決定すればよい。また、分岐部を設けなくてもよい。

上記実施形態では、サブモータの数は２または３である。他の実施形態では、サブモータの数は１または４以上であってもよい。上記実施形態では、サブモータがチルトモータ、テレスコピックモータまたはロックモータである。他の実施形態では、サブモータは、チルトモータ、テレスコピックモータおよびロックモータ以外のもの、例えばシート系モータやハンドル格納モータとして機能するものであってもよく、これらの必要な時だけに操作されるようなモータであるとなお良い。

他の実施形態では、コネクタ配置、サブモータの構成、系統数等は、任意に組み合わせ可能である。また、コネクタは、車両電源や非接続部品の配置に応じ、配線長が可及的短くなるように、任意に配置可能である。また、モータ駆動システムを電動パワー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以外に適用してもよい。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。

１・・・モータ駆動システム
１１・・・ＥＣＵ（制御回路ユニット）
３１～３３、３５、３６・・・コネクタ
３１０、３２０、３３０、３５１、３５２、３６１、３６２・・・車両系コネクタ部
３１５、３２５、３３５、３５５、３６５・・・ステア系コネクタ部（モータ系コネクタ部）
４３・・・モータ接続部
７１～７３・・・モータ（サブモータ）
７５、７６・・・モータ（メインモータ）
８０・・・車両電源 ８５・・・車両通信網
１３０・・・インバータ回路（メイン回路）
１４０、１４５・・・Ｈブリッジ回路（サブ回路）

Claims (12)

1. 車両に搭載されるモータ駆動システムであって、
   メインモータ（７５）と、
   少なくとも１つのサブモータ（７１～７３）と、
   前記メインモータの通電切替に係るメイン回路（１３０）、および、前記サブモータの通電に係るサブ回路（１４０、１４５）を有し、前記メインモータと一体に設けられる制御回路ユニット（１１）と、
   前記制御回路ユニットに設けられるコネクタ（３１～３３、３５、３６）と、
   前記コネクタと前記サブモータとを接続するモータ接続部（４３）と、
   を備え、
   前記コネクタには、車両電源（８０）および車両通信網（８５）と接続される車両系コネクタ部（３１０、３２０、３３０、３５１、３５２、３６１）、ならびに、前記サブモータと接続されるモータ系コネクタ部（３１５、３２５、３３５、３５５、３６５）が設けられるモータ駆動システム。
2. 前記車両系コネクタ部（３１０、３２０、３５１、３５２、３６１）と前記モータ系コネクタ部（３１５、３２５、３５５、３６５）とは、一体に設けられる請求項１に記載のモータ駆動システム。
3. 前記サブモータは複数であって、
   前記モータ接続部（４３）は、複数の前記サブモータで共用される制御回路側接続線（４６）、前記サブモータ毎に設けられるサブモータ側接続線（４４、４５）、および、前記制御回路側接続線と前記サブモータ側接続線とを接続する分岐部（４７）を有する請求項１または２に記載のモータ駆動システム。
4. 前記モータ接続部は、内部配線として、前記制御回路ユニットと前記サブモータの巻線（７１５、７２５）とを接続するパワー配線（４３１、４３２、４３３）、制御電源線（４３５）、制御グランド線（４３６）、および、信号の送受信に用いられる信号線（４３７、４３８）を有し、
   前記パワー配線の一部、前記制御電源線および前記制御グランド線の少なくとも１つは、前記制御回路ユニット側にて複数の前記サブモータにて共用され、前記サブモータ側にて分岐している請求項３に記載のモータ駆動システム。
5. 前記メイン回路および前記サブ回路は、一部のスイッチング素子を共用している請求項１～４のいずれか一項に記載のモータ駆動システム。
6. 前記制御回路ユニットは、前記メインモータの軸方向の一方側に設けられ、
   前記車両系コネクタ部（３１０、３３０）および前記モータ系コネクタ部（３１５、３３５）は、前記制御回路ユニットの径方向外側に設けられる請求項１～５のいずれか一項に記載のモータ駆動システム。
7. 前記車両系コネクタ部と前記モータ系コネクタ部とは、径方向において異なる向きに別体で設けられている請求項６に記載のモータ駆動システム。
8. 前記制御回路ユニットは、前記メインモータの軸方向の一方側に設けられ、
   前記車両系コネクタ部（３２０）および前記モータ系コネクタ部（３２５）は、前記制御回路ユニットの前記メインモータと反対側の軸方向端部に設けられる請求項１～５のいずれか一項に記載のモータ駆動システム。
9. 前記制御回路ユニットは、前記メインモータの軸方向の一方側に設けられ、
   前記車両系コネクタ部（３３０）または前記モータ系コネクタ部（３２５）の一方は、前記制御回路ユニットの径方向外側に設けられ、
   前記車両系コネクタ部（３３０）または前記モータ系コネクタ部（３２５）の他方は、前記制御回路ユニットの前記メインモータと反対側の軸方向端部に設けられる請求項１～５のいずれか一項に記載のモータ駆動システム。
10. 電動パワーステアリングシステム（９０１、９０２）に適用され、
    前記メインモータ（７５）は、操舵に要するトルクの少なくとも一部を出力可能な操舵アシストモータである請求項１～９のいずれか一項に記載のモータ駆動システム。
11. ステアバイワイヤシステム（９０３）に適用され、
    前記メインモータは、ステアリングホイール（９１）に操舵反力を付与する反力モータ（７６）または車輪（９９）を転舵する転舵モータ（７７）である請求項１～９のいずれか一項に記載のモータ駆動システム。
12. 前記サブモータは、チルト角の調整に係るチルトモータ（７１）、テレスコピック長の調整に係るテレスコピックモータ（７２）、および、ステアリングホイール（９１）のロックに係るロックモータ（７３）の少なくとも１つを含む請求項１０または１１に記載のモータ駆動システム。

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