(57)【要約】【課題】モータを駆動するＰＷＭ信号（駆動制御信号）を送るモータ駆動信号線から、トルク検出信号線のトルク信号へのノイズ混入および同相ノイズ等の混入を防ぐ電動パワーステアリング装置を提供すること。【解決手段】操舵トルク検出部２２と制御装置１４のモータ制御部２４とを接続するトルク検出信号線２２Ｃと、モータ制御部とモータ２０とを接続するモータ駆動信号線２０Ｃとをそれぞれ別々のコルゲートチューブ２２Ｄ，２０Ｄを用いて分離した。【選択図】　　　図３
2004130857.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリング系に作用する操舵トルクを検出し操舵トルク信号を出力する操舵トルク検出部と、前記ステアリング系に操舵トルクを与えるモータと、少なくとも前記操舵トルク信号に基づいてＰＷＭ制御でモータ電流を制御し前記モータをＰＷＭ駆動するモータ制御部を備えた電動パワーステアリング装置において、
前記操舵トルク検出部と前記モータ制御部とを接続する第１ワイヤハーネスと、
前記モータ制御部と前記モータとを接続する第２ワイヤハーネスとを有し、
前記第１ワイヤハーネスと前記第２ワイヤハーネスとをそれぞれ別々のチューブを用いて分離したことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項２】
前記第１ワイヤハーネスと前記第２ワイヤハーネスとはそれぞれ別々のチューブで包囲され、一体化して平行に並べたことを特徴とする請求項１記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項３】
前記第１ワイヤハーネスおよび前記第２ワイヤハーネスと前記モータ制御部との接続部がそれぞれ別々のカプラとなっていることを特徴とする請求項１または２記載の電動パワーステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電動パワーステアリング装置に関し、特に、乗用自動車等の車両のステアリング装置でモータの回転力をステアリング系に付与して運転者の操舵力の負担を軽減し操舵フィーリングを高めた電動パワーステアリング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電動パワーステアリング装置は、ステアリング系にモータを備え、運転者がステアリングホイール（操舵ハンドル）を操作するとき、モータから供給される動力を制御装置を用いて制御することにより、運転者の操舵力を軽減する。
【０００３】
運転者による操舵ハンドルの操作は、操舵トルク検出部によって操舵トルクとして検出され、操舵トルク信号として制御装置に入力される。この操舵トルク信号は制御装置において、モータを駆動するために処理される。制御装置は操舵トルク信号に基づいてＰＷＭ信号を生成し、ＰＷＭ制御でモータ電流を制御しモータをＰＷＭ駆動する。
【０００４】
上記の電動パワーステアリング装置に関する実際の構成要素のレイアウトでは、操舵力補助用のモータはステアリング軸等にその回転力を与えることができるようにステアリング軸の近くに設置され、さらに操舵トルク検出部はラック・ピニオン機構の近くに設置される。一方、制御装置はモータや操舵トルク検出部が配置されたエンジンルームから離れた位置に配置されている。これは、制御装置は電子回路によって構成され、ノイズに弱く、エンジンルームのように高周波ノイズを発生する多くの機械的あるいは電気的なスイッチ要素が存在する部位から離れた位置に配置する必要があるためである。
【０００５】
制御装置がエンジンルームから離れた位置に配置され、操舵トルク検出部およびモータと制御装置との間の距離が長くなるため、従来では、操舵トルク検出部と制御装置を接続するトルク検出信号線と、モータと制御装置を接続するモータ駆動信号線は１つに束ねられ、１つのコルゲートチューブに包囲され配線されていた（例えば、特許文献１を参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−３５４１５２号公報（第１図）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
図５は、操舵トルク検出部と制御装置を接続するトルク検出信号線１２２Ｃと、モータと制御装置を接続するモータ駆動信号線１２０Ｃを１つに束ね、１つのコルゲートチューブ１００に包囲された状態を示す図である。制御装置から操舵トルク検出部とモータが配置されているエンジンルームまでは距離が長いため、図に示すごとく、１つのコルゲートチューブ１００に２つの信号線を包囲させていた。これにより信号線が外傷、外乱を受けやすい部分が、蛇腹形状をした柔軟性のある、かつ絶縁性を有するプラスチック成型チューブ（コルゲートチューブ）で包囲され、配線上扱いやすかった。
【０００８】
しかし、上述したようにモータ駆動信号線１２０ＣはモータへＰＷＭ信号を送る信号線であり、信号のオン・オフ動作に伴って高周波ノイズが発生する。このため、操舵トルク検出部から制御装置に送られる操舵トルク信号に、同じコルゲートチューブ１００に包囲されたモータ駆動信号線１２０Ｃからの高周波ノイズが混入することがある。操舵トルク信号にモータ駆動信号線１２０Ｃからの高周波ノイズが混入すると、制御装置がノイズが混入した操舵トルク信号に基づいてＰＷＭ制御を行ってしまうため、操舵フィーリングが悪くなる。
【０００９】
また、上記問題を解決するために、シールド性がある導体チューブによってトルク検出信号線１２２Ｃを包囲すると、操舵トルク検出部の検出方式が可変インダクタンス式の差動検知方式であるために別の問題が発生する。図６は、差動検知方式の操舵トルク検出部の検出原理を示す図である。操舵トルク検出部１２２の内部には、コア１２２ａと第１コイル１２２ｕと第２コイル１２２ｄが設けられている。このコア１２２ａと第１コイル１２２ｕとの磁気的結合度合と、コア１２２ａと第２コイル１２２ｄとの磁気的結合度合とに基づいて、入力信号１２３が変化し、信号１２４，１２５が出力される。この変化後の、返ってくる信号１２４，１２５に基づいて、トルクが検出される。信号１２４，１２５は入力信号１２３に比べてなまっており、信号１２４と信号１２５の差に基づいてトルクがわかる。
【００１０】
ここで、シールド性があるチューブ１２６によって信号線が包囲されたワイヤハーネスにおいて、差動検知方式によりトルクの検出を行うと、信号線とシールド性を有するチューブとの間でコンデンサが構成され、このコンデンサの影響のため、トルクセンサのインダクタンス特性に変化をもたらせてしまう。
【００１１】
本発明の目的は、上記課題に鑑み、モータを駆動するＰＷＭ信号を送るモータ駆動信号線から、トルク検出信号線のトルク信号へのノイズ混入および同相ノイズ等の混入を防ぐ電動パワーステアリング装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段および作用】
本発明に係る電動パワーステアリング装置は、上記目的を達成するために、次の通り構成される。
【００１３】
第１の電動パワーステアリング装置（請求項１に対応）は、ステアリング系に作用する操舵トルクを検出し操舵トルク信号を出力する操舵トルク検出部と、ステアリング系に操舵トルクを与えるモータと、少なくとも操舵トルク信号に基づいてＰＷＭ制御でモータ電流を制御しモータをＰＷＭ駆動するモータ制御部を備えた電動パワーステアリング装置であって、操舵トルク検出部とモータ制御部とを接続する第１ワイヤハーネスと、モータ制御部とモータとを接続する第２ワイヤハーネスとを有し、第１ワイヤハーネスと第２ワイヤハーネスとをそれぞれ別々のチューブを用いて分離したことを特徴とする。
【００１４】
上記の電動パワーステアリング装置によれば、操舵トルク検出部とモータ制御部とを接続する第１ワイヤハーネスと、モータ制御部とモータとを接続する第２ワイヤハーネスとをそれぞれ別々のチューブを用いて分離したので、第１ワイヤハーネスと第２ワイヤハーネスとの間の距離が確保でき、モータ駆動信号線である第２ワイヤハーネスからトルク検出信号線である第１ワイヤハーネスへのノイズの混入の低減が可能となる。
【００１５】
第２の（請求項２に対応）は、上記の構成において、好ましくは、第１ワイヤハーネスと第２ワイヤハーネスとはそれぞれ別々のチューブで包囲され、一体化して平行に並べたことを特徴とする。上記構成によれば、ノイズの混入の低減が可能となり、より配線上扱いやすい。
【００１６】
第３の（請求項３に対応）は、上記の各構成において、好ましくは、第１ワイヤハーネスおよび第２ワイヤハーネスとモータ制御部との接続部がそれぞれ別々のカプラとなっていることを特徴とする。上記構成によれば、ノイズの混入が起こりやすい、接続部をそれぞれ別々のカプラとしたので、よりノイズの混入が低減される。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の好適な実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１８】
実施形態で説明される構成、形状、大きさおよび配置関係については本発明が理解・実施できる程度に概略的に示したものにすぎず、また各構成要素の組成（材質）については例示にすぎない。従って本発明は、以下に説明される実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示される技術的思想の範囲を逸脱しない限り様々な形態に変更することができる。
【００１９】
図１は、本願発明に係る電動パワーステアリング装置の全体構成を模式的に示す構成図である。電動パワーステアリング装置１０では、ステアリングホイール１１に一体的に設けられたステアリング軸１２を、自在継手１３ａ，１３ｂを有する連結軸１３を介して、ラック・ピニオン機構１５のピニオン１５ａに連結することによって、操舵トルク発生機構１６が構成される。上記ピニオン１５ａに噛み合うラック歯１７ａを有しかつこれらの噛み合いにより軸方向に変換されて往復動するラック軸１７は、その両端にタイロッド１８を介して転動軸としての左右の前輪１９に連結されている。運転者は、ステアリングホイール１１を操作することにより、操舵トルク発生機構１６とラック・ピニオン機構１５を介して、前輪を揺動させて車両の向きを変える。
【００２０】
上記電動パワーステアリング装置１０では、操舵トルク発生機構１６で発生させる手動の操舵トルクを軽減するために、アシストトルク（操舵補助トルク）を供給するモータ２０が例えばラック軸１７と同軸的に設けられている。モータ２０からの回転運動により供給されるアシストトルクは、ラック軸１７にほぼ平行に設けられたボールねじ機構２１を介して、直進運動のための力に変換され、ラック軸１７に作用する。モータ２０のロータには、駆動側ヘリカルギヤ２０ａが一体的に設けられている。このヘリカルギヤ２０ａは、ボールねじ機構２１のねじ軸２１ａの軸端に一体的に設けられたヘリカルギヤ２１ｂと噛み合っている。またボールねじ機構２１のナットはラック軸１７に連結されている。
【００２１】
図１で、図示しないステアリングギヤボックス内にはピニオン１５ａに作用する操舵トルクＴを検出する操舵トルク検出部２２が設けられている。この操舵トルク検出部２２は、検出した操舵トルクＴを操舵トルク検出信号Ｔｄに変換し、トルク検出信号線２２Ｃを介して制御装置１４に入力する。制御装置１４は、操舵トルク検出信号Ｔｄを主信号として運転を行い、モータ２０がモータ駆動信号線２０Ｃを介して出力する動力（補助操舵トルク）を制御する。
【００２２】
図２に示されるごとく、制御装置１４は目標電流決定部２３とモータ制御部２４を備える。目標電流決定部２３は、操舵トルク検出信号Ｔｄに基づいて目標補助トルクを決定し、この目標補助トルクをモータ２０から供給させるために必要となる目標電流信号ＩＴを出力する。さらにモータ制御部２４は、モータ２０をＰＷＭ運転するためのＰＷＭ（パルス幅変調）信号を生成するＰＷＭ信号生成部（図示せず）を備える。このＰＷＭ信号は、デューティ信号であり、モータ制御部２４から駆動制御信号Ｍｄとして出力される。
【００２３】
以上により、制御装置１４は、操舵トルク検出部２２によって検出された操舵トルクＴに基づいてモータ２０へ供給するモータ電流をＰＷＭ制御し、モータ２０が出力する動力（補助操舵トルク）を制御する。運転者の操舵トルクＴは、操舵トルク発生機構１６の操舵トルク検出部２２により検出され、これに基づき制御装置１４はモータ２０の出力を制御しラック軸１７の軸方向の直進運動力を支援する。
【００２４】
ここで、操舵トルク検出部２２と制御装置１４とはトルク検出信号線２２Ｃによって接続され、制御装置１４とモータ２０とはモータ駆動信号線２０Ｃによって接続されている。図３は、操舵トルク検出部２２と制御装置１４を接続するトルク検出信号線２２Ｃと、モータ２０と制御装置１４を接続するモータ駆動信号線２０Ｃがそれぞれ２つのコルゲートチューブに包囲された状態を示す図である。上述したように、制御装置１４と、操舵トルク検出部２２およびモータ２０が設けられたエンジンルームは離れている。そこで、操舵トルク検出部２２と制御装置１４を接続するトルク検出信号線２２Ｃを１つのコルゲートチューブ２２Ｄで包囲し、モータ２０と制御装置１４を接続するモータ駆動信号線２０Ｃを１つのコルゲートチューブ２０Ｄで包囲した。これにより、各々の信号線を別々のチューブによって分離して設けた。
【００２５】
トルク検出信号線２２Ｃを包囲するコルゲートチューブ２２Ｄとモータ駆動信号線２０Ｃを包囲するコルゲートチューブ２０Ｄは、平行に並べられ、例えば所定の間隔毎にテーピング３０がなされている。これにより、一体的に扱うことができ、配線上より扱いやすい。
【００２６】
トルク検出信号線２２Ｃとモータ駆動信号線２０Ｃをそれぞれ別々のコルゲートチューブ２２Ｄ，２０Ｄによって包囲したので、信号線同士の間隔ができ、モータ駆動信号線２０Ｃの駆動制御信号Ｍｄによるノイズがトルク検出信号線２２Ｃ操舵トルク検出信号Ｔｄに入らなくなる。
【００２７】
また、蛇腹形状をした柔軟性のある、かつ絶縁性を有するプラスチック成型チューブ（コルゲートチューブ）で各々の信号線を包囲したので、信号線とチューブとの間でコンデンサが構成されることはなく、ノイズが入ることがなくなる。なお、使用されるチューブはコルゲートチューブに限定されず、可撓性を有する絶縁性チューブであれば任意のものを用いることができる。
【００２８】
図４は、制御装置１４の、信号線と接続される部分を示す図である。制御装置１４に接続されるトルク検出信号線２２Ｃとモータ駆動信号線２０Ｃとは、制御装置１４の接続部において別々のカプラ２２Ｅ，２０Ｅを介して接続する。トルク検出信号線２２Ｃとモータ駆動信号線２０Ｃをそれぞれ別々のカプラ２２Ｅ，２０Ｅを介して接続したので、信号線同士の接続部において間隔ができ、信号線と接続される部分でノイズが入らなくなる。
【００２９】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように本発明によれば、車両に搭載された電動パワーステアリング装置における信号線の配線において、操舵トルク検出部とモータ制御部とを接続する第１ワイヤハーネスと、モータ制御部とモータとを接続する第２ワイヤハーネスとをそれぞれ別々のチューブを用いて分離したので、第１ワイヤハーネスと第２ワイヤハーネスとの間の距離が確保でき、第２ワイヤハーネスから第１ワイヤハーネスへのノイズ混入の低減ができる。また、第１ワイヤハーネスと第２ワイヤハーネスとをそれぞれ別々のチューブで包囲し、一体化して平行に並べたので、より配線上扱いやすい。さらに、第１ワイヤハーネスおよび第２ワイヤハーネスとモータ制御部との接続部を、それぞれ別々のカプラを介して接続したので、よりノイズの混入が低減される。
【図面の簡単な説明】
【図１】電動パワーステアリング装置の全体構成を模式的に示す構成図である。
【図２】電動パワーステアリング装置の制御装置の内部構成を示す図である。
【図３】操舵トルク検出部と制御装置を接続するトルク検出信号線と、モータと制御装置を接続するモータ駆動信号線がそれぞれ２つのコルゲートチューブに包囲された状態を示す図である。
【図４】制御装置の、信号線と接続される部分を示す図である。
【図５】操舵トルク検出部と制御装置を接続するトルク検出信号線と、モータと制御装置を接続するモータ駆動信号線を１つに束ね、コルゲートチューブに包囲された状態を示す図である。
【図６】差動検知方式の操舵トルク検出部の検出原理を示す図である。
【符号の説明】
１０　　　　　　電動パワーステアリング装置
１１　　　　　　ステアリングホイール
１２　　　　　　ステアリング軸
１４　　　　　　制御装置
１６　　　　　　操舵トルク発生機構
２０　　　　　　モータ
２０Ｃ　　　　　モータ駆動信号線
２０Ｄ　　　　　コルゲートチューブ
２０Ｅ　　　　　カプラ
２２　　　　　　操舵トルク検出部
２２Ｃ　　　　　トルク検出信号線
２２Ｄ　　　　　コルゲートチューブ
２２Ｅ　　　　　カプラ
２３　　　　　　目標電流決定部
２４　　　　　　制御部
３０　　　　　　テーピング
Ｍｄ　　　　　　駆動制御信号
Ｔｄ　　　　　　操舵トルク検出信号
【図１】
2004130857.tif 000003
【図２】
2004130857.tif 000004
【図３】
2004130857.tif 000005
【図４】
2004130857.tif 000006
【図５】
2004130857.tif 000007
【図６】
2004130857.tif 000008