車両操舵装置用電動モータユニットの製造方法
【課題】電動モータのゼロ点位置とセンサのゼロ点位置との間のオフセット値を容易に求めることのできる車両操舵装置用電動モータユニットの製造方法を提供する。
【解決手段】伝達比制御モータのロータのゼロ点位置と第１レゾルバのゼロ点位置との間のオフセット値Ａ１を設定するようになっている。具体的には、第１レゾルバを用いたフィードバック制御により、伝達比制御モータが定格出力を発生するように伝達比制御モータを駆動させる（ステップＳ５）。このとき、伝達比制御モータが定格出力で回転しないときには（ステップＳ６でＮＯ）、オフセット値Ａ１を変更する（ステップＳ８）。一方、伝達比制御モータが定格出力で回転したとき（ステップＳ６でＹＥＳ）には、オフセット値Ａ１の設定を完了する。
【解決手段】伝達比制御モータのロータのゼロ点位置と第１レゾルバのゼロ点位置との間のオフセット値Ａ１を設定するようになっている。具体的には、第１レゾルバを用いたフィードバック制御により、伝達比制御モータが定格出力を発生するように伝達比制御モータを駆動させる（ステップＳ５）。このとき、伝達比制御モータが定格出力で回転しないときには（ステップＳ６でＮＯ）、オフセット値Ａ１を変更する（ステップＳ８）。一方、伝達比制御モータが定格出力で回転したとき（ステップＳ６でＹＥＳ）には、オフセット値Ａ１の設定を完了する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両操舵装置用電動モータユニットの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用操舵装置には、電動モータが備えられることがある（例えば、特許文献１参照）。特許文献１の電動モータは、制御部の制御によって、運転者の操舵を補助する操舵補助力を発生するようになっている。この電動モータに関する推定相対回転角に推定誤差があるときには、この推定相対回転角が補正されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２４８９６２号公報［要約］
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、車両用操舵装置に備えられるブラシレスモータは、例えば、レゾルバ等の回転角センサを用いたフィードバック制御によって駆動制御される。このような電動モータでは、電動モータのゼロ点位置と、レゾルバのゼロ点位置とがずれていると、レゾルバの角度検出結果に基づいた、電動モータの各相（例えば、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）へ電流を流すタイミングを、最適にすることができない。その結果、電動モータのロータの出力（トルク）は低く、ロータの出力を所望の値にできず、運転者に操舵に関して違和感を与えるおそれがある。
【０００５】
そこで、電動モータのゼロ点位置に対するレゾルバのゼロ点位置のずれを予めデータとして入力しておくことが考えられる。例えば、電動モータにレゾルバを組み付けた時点で、電動モータのゼロ点位置に対するレゾルバのゼロ点位置をオフセット量として測定し、このオフセット量を、電動モータの制御部に記憶させておく。
これにより、電動モータのゼロ点位置と、レゾルバのゼロ点位置とを実質的に揃えることができる。その結果、レゾルバの角度検出結果に基づいた、電動モータの各相へ電流を流すタイミングを、最適にすることができる。これにより、所望の出力でロータを回転させることができる。
【０００６】
しかしながら、電動モータのゼロ点位置に対するレゾルバのゼロ点位置をオフセット量として測定する作業は、精密な寸法測定器具等が必要であり、手間がかかる。
本発明は、かかる背景のもとでなされたもので、電動モータのゼロ点位置とセンサのゼロ点位置との間のオフセット値を容易に求めることのできる車両操舵装置用電動モータユニットの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願発明者は、鋭意研究の結果、電動モータのゼロ点位置と、センサのゼロ点位置との間のオフセット値が正しく求められている場合、このオフセット値を考慮しつつ、電動モータに所定の出力（トルク）が発生するように電動モータを駆動させることで、電動モータが前記所定の出力を実際に発生することが可能であるとの知見に着目した。また、上記オフセット値が正しく求められていない場合、電動モータに所定の出力（トルク）が発生するように電動モータを駆動させても、電動モータに前記所定の出力を実際には発生できないとの知見に着目し、本発明を想到するに至った。
【０００８】
すなわち、本発明は、電動モータ（７）と、この電動モータの回転位置を検出するセンサ（３３）とを含む車両操舵装置用電動モータユニット（３４）の製造方法において、前記電動モータの回転方向（Ｃ１）における前記電動モータのゼロ点位置（Ｐ２）と前記センサのゼロ点位置（Ｐ１）との間のオフセット値（Ａ１）を設定する設定ステップ（Ｓ１〜Ｓ８）を含み、前記設定ステップは、前記センサを用いた制御により前記電動モータが所定の出力（Ｔ１０）を発生するように前記電動モータを駆動させる駆動ステップ（Ｓ５）と、この駆動ステップで前記電動モータが前記所定の出力で回転しないときに前記オフセット値を変更するオフセット値変更ステップ（Ｓ８）と、を含み、前記駆動ステップで前記電動モータが前記所定の出力で回転したときに前記設定ステップを完了することを特徴としている（請求項１）。
【０００９】
本発明によれば、駆動ステップにおいて、センサを用いた制御（例えば、フィードバック制御）によって電動モータが所定の出力を発生するように電動モータを駆動させ、電動モータが前記所定の出力で回転したときには、設定されたオフセット値が実際のオフセット値と一致しており、電動モータが最も効率よく高出力で駆動できる状態となっている。したがって、このときにはオフセット値を確定し、設定ステップを完了できる。一方、電動モータが前記所定の出力で駆動しないときには、設定されたオフセット値が実際のオフセット値と一致しておらず、電動モータが効率よく高出力で駆動できる状態となっていない。したがって、このときには、オフセット値を変更した後、再度駆動ステップを実行し、設定されたオフセット値が実際のオフセット値と一致したか否かを確認できる。以上のステップにより、実際のオフセット値を計測したときと同様に、オフセット値を、実際のオフセット値に一致させることができる。しかも、電動モータが所定の出力で回転したか否かという単純な判定基準を用いて、オフセット値を設定できるので、オフセット値を容易に設定できる。
【００１０】
また、本発明において、前記駆動ステップでは、前記所定の出力と実質的に等しい回転規制力（Ｒ１０）で前記電動モータの回転を規制し、前記電動モータが回転しないときに、前記電動モータが前記所定の出力で回転しないと判定し、前記電動モータが回転したときに、前記電動モータが前記所定の出力で回転したと判定する場合がある（請求項２）。
「所定の出力と実質的に等しい回転規制力」とは、所定の出力よりもわずかに小さい回転規制力をいい、例えば、所定の出力の９５％〜９９％程度の力をいう。
【００１１】
この場合、電動モータが回転するかしないかという単純な判定基準を用いて、オフセット値を設定できるので、オフセット値を、より容易に設定できる。
また、本発明において、前記所定の出力は、前記電動モータの定格出力（Ｔ１０）である場合がある（請求項３）。この場合、駆動ステップにおいて、微妙な出力調整を行うことなく、単に電動モータに定格出力が生じるように電動モータを駆動させればよい。したがって、オフセット値を、より容易に設定できる。
【００１２】
また、本発明において、前記駆動ステップに先立ち、前記電動モータを短絡させるステップ（Ｓ１）をさらに含む場合がある（請求項４）。この場合、駆動ステップに先立ち、電動モータのロータとステータの位相を合わせることができる。その結果、オフセット値が実際のオフセット値と一致するように正しく設定された場合において、所定の出力を発生するように電動モータを駆動させたときに、電動モータを確実に所定の出力で回転することができる。これにより、正しく設定されたオフセット値が不用意に変更されることを防止できる。
【００１３】
また、本発明において、前記オフセット値変更ステップの後に再度前記駆動ステップが行われるようにされており、再度の駆動ステップの前に、前記駆動ステップのときとは反対方向に前記電動モータを駆動させるステップ（Ｓ７）をさらに含む場合がある（請求項５）。この場合、駆動ステップのときとは反対方向に電動モータを駆動させることで、電動モータのロータ等のねじれを除去できる。したがって、再度の駆動ステップにおいて、前回の駆動ステップの影響を受けることを抑制でき、電動モータが所定の出力で回転するか否かを、正確に検出できる。
【００１４】
なお、上記において、括弧内の数字等は、後述する実施形態における対応構成要素の参照符号を表すものであるが、これらの参照符号により特許請求の範囲を限定する趣旨ではない。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施の形態にかかる電動モータユニットを備える伝達比可変装置の概略構成を示す図であり、一部を断面で示している。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。
【図３】伝達比可変装置の主要部の電気的な構成を説明するための図である。
【図４】オフセット値を設定する際の伝達比可変装置の図であり、一部を断面で示している。
【図５】オフセット値の設定の流れを説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の好ましい実施形態を添付図面を参照しつつ説明する。
図１は、本発明の一実施形態にかかる電動モータユニットを備える伝達比可変装置１の概略構成を示す断面図であり、一部を断面で示している。図１を参照して、伝達比可変装置１は、四輪自動車等の車両に備えられている。伝達比可変装置１は、ステアリングホイール等の操舵部材２に連結される入力軸３と、ラックアンドピニオン機構を含む転舵機構４に連結される出力軸５との間の回転伝達比を変更可能とされている。
【００１７】
すなわち、伝達比可変装置１は、入力軸３の回転位置としての操舵角θ１に対する出力軸５の回転位置としての転舵角θ２の比である伝達比θ２／θ１を変更可能とされている。
伝達比可変装置１は、伝達比可変機構６と、伝達比制御モータ７と、伝達比可変機構６の動作に関連して操舵部材２の操舵反力（操舵トルク）を補償するための反力補償モータ８と、を備えている。伝達比可変機構６、伝達比制御モータ７および反力補償モータ８は、ハウジング９内に収容されている。
【００１８】
伝達比可変機構６は、入力軸３および出力軸５を差動回転可能に連結する差動機構としての遊星ギヤ機構である。伝達比制御モータ７は、伝達比可変機構６の後述するキャリア１４を駆動することにより、伝達比θ２／θ１を変更可能となっている。
伝達比可変機構６は、入力軸３に一体回転可能に連結された第１サンギヤ１１と、第１サンギヤ１１と同軸に相対向して配置され出力軸５に一体回転可能に連結された第２サンギヤ１２と、第１および第２サンギヤ１１，１２の双方に噛み合う遊星ギヤ１３と、遊星ギヤ１３をその軸線Ｌ２回りに自転可能且つ第１および第２サンギヤ１１，１２の軸線（軸線Ｌ１）回りに公転可能に保持するキャリア１４と、を有している。
【００１９】
遊星ギヤ１３は、第１および第２サンギヤ１１，１２を互いに関連付けるためのものであり、ステアリングシャフト３の周方向Ｃ１に等間隔に複数（本実施の形態において、２つ）配置されている。
遊星ギヤ１３は、第１サンギヤ１１に噛み合う部分の歯数と、第２サンギヤ１２に噛み合う部分の歯数とが同一である。
【００２０】
第１サンギヤ１１の歯数と、第２サンギヤ１２の歯数とは、相異なっており、第１サンギヤ１１、および第２サンギヤ１２の少なくとも１つ（例えば、第２サンギヤ１２）が、転位歯車を用いて形成されている。この転位歯車は、ピッチ円の直径が小さくなる方向に転位された負転位歯車、またはピッチ円の直径が大きくなる方向に転位された正転位歯車とされている。
【００２１】
キャリア１４は、筒状に形成されており、入力軸３および出力軸５が挿通されている。キャリア１４は、各遊星ギヤ１３とともに、各サンギヤ１１，１２の中心軸線Ｌ１の回りを回転可能である。キャリア１４は、入力軸３の軸方向に並ぶ第１部分１４ａ、第２部分１４ｂ、および第３部分１４ｃを含んでいる。
第１部分１４ａは、第１軸受２１を介してハウジング９に回転可能に支持されている。この第１部分１４ａには、複数の第１支軸挿通孔１４ｄが形成されている。各第１支軸挿通孔１４ｄには、各遊星ギヤ１３の支軸１３ａの一端１３ｂが挿通されている。この一端１３ｂは、第２軸受２２を介して第１支軸挿通孔１４ｄの内周面に回転可能に支持されている。また、第１部分１４ａは、ころ軸受等の第３軸受２３を介して、入力軸３を回転可能に支持している。
【００２２】
図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。図１および図２を参照して、第２部分１４ｂは、第１部分１４ａと第３部分１４ｃとの間に配置されている。この第２部分１４ｂには、複数の第２支軸挿通孔１４ｅが形成されている。各第２支軸挿通孔１４ｅには、各遊星ギヤ１３の支軸１３ａの他端１３ｃが挿通されている。この他端１３ｃは、第４軸受２４を介して第２支軸挿通孔１４ｅの内周面に回転可能に支持されている。また、キャリア１４の第２部分１４ｂおよび第３部分１４ｃには、出力軸５が挿通される挿通孔１４ｆが形成されている。
【００２３】
第３部分１４ｃは、第５軸受２５を介してハウジング９に回転可能に支持されている。
伝達比制御モータ７は、キャリア１４を回転駆動するためのものであり、軸線Ｌ１回りに関するキャリア１４の回転数を変更することで、伝達比θ２／θ１を変更可能である。
伝達比制御モータ７は、例えば、伝達比可変機構６と同軸に配置された電動モータとしてのブラシレスモータからなり、キャリア１４の第３部分１４ｃに一体回転可能に連結されたロータ７ａと、このロータ７ａを取り囲みハウジング９に固定されたステータ７ｂと、を含んでいる。
【００２４】
伝達比制御モータ７のロータ７ａは、キャリア１４の第２部分１４ｂの外周面に固定された永久磁石２８を含んでいる。永久磁石２８は、周方向Ｃ１に交互に異なる磁極を有しており、周方向Ｃ１に関して、Ｎ極とＳ極とが交互に等間隔に配置されている。永久磁石２８は、例えば、４極の磁石である。永久磁石２８は、複数の円弧状の磁石を環状に並べたセグメント磁石であってもよいし、環状のリング磁石であってもよい。周方向Ｃ１は、伝達比制御モータ７のロータ７ａの回転方向でもある。
【００２５】
伝達比制御モータ７のステータ７ｂは、電磁鋼板を軸方向Ｓに複数積層してなるステータコア２９と、電磁コイル３０とを含んでいる。
ステータコア２９は、円環状のヨーク３１と、周方向Ｃ１に等間隔に配置され且つヨーク３１から径方向Ｒの内方に突出する複数のティース３２と、を含んでいる。ヨーク３１の外周面は、ハウジング９の内周面に焼きばめ等によって固定されている。ティース３２は周方向Ｃ１に等間隔に配置されている。各ティース３２のそれぞれに電磁コイル３０が巻回されている。ティース３２は、例えば６つ設けられており、６つのスロットが形成されている。このように、伝達比制御モータ７は、例えば４極６スロットのブラシレスモータとされている。
【００２６】
図１を参照して、伝達比制御モータ１４に関連して、回転角センサとしての第１レゾルバ３３が配置されている。第１レゾルバ３３は、キャリア１４の第３部分１４ｃの外周に一体回転可能に連結されたレゾルバロータ３３ａと、レゾルバロータ３３ａを取り囲みハウジング９に固定されたレゾルバステータ３３ｂとを含んでいる。キャリア１４に伝達比制御モータ１４のロータ７ａおよび第１レゾルバ３３のレゾルバロータ３３ａの双方が連結されていることにより、第１レゾルバ３３は、キャリア１４の回転位置（回転角）および伝達比制御モータ７のロータ７ａの回転位置を検出することが可能である。
【００２７】
伝達比制御モータ７および第１レゾルバ３３によって、車両操舵装置用の電動モータユニット３４が形成されている。
また、反力補償モータ８に関連して、第２レゾルバ３５が配置されている。第２レゾルバ３５は、入力軸３に一体回転可能に連結されたレゾルバロータ３５ａと、レゾルバロータ３５ａを取り囲みハウジング９に固定されたレゾルバステータ３５ｂとを含んでいる。
【００２８】
反力補償モータ８のステータ８ｂ、第２レゾルバ３５のレゾルバステータ３５ｂ、伝達比制御モータ７のステータ７ｂおよび第１レゾルバ３３のレゾルバステータ３３ｂは、それぞれ、配線および対応する駆動回路３６，３７等を介して、制御部３８に電気的に接続されている。
伝達比制御モータ７および反力補償モータ８の駆動は、それぞれ、ＣＰＵ、ＲＡＭおよびＲＯＭを含む制御部３８によって制御される。制御部３８は、駆動回路３６を介して伝達比制御モータ７と接続され、駆動回路３７を介して反力補償モータ８と接続されている。
【００２９】
制御部３８は、第２レゾルバ３５による入力軸３の回転角度検出結果を用いて、反力補償モータ８の駆動をフィードバック制御するようになっている。
また、制御部３８は、第１レゾルバ３３によるキャリア１４およびロータ７ａの回転角度検出結果を用いて、伝達比制御モータ７の駆動をフィードバック制御するようになっている。
【００３０】
図３は、伝達比可変装置１の主要部の電気的な構成を説明するための図である。図３を参照して、制御部３８は、ＦＥＴ（電界効果型トランジスタ）等を含む駆動回路３６に接続されている。駆動回路３６は、伝達比制御モータ７のステータ７ｂのＵ相コイル３０Ｕ、Ｖ相コイル３０ＶおよびＷ相コイル３０Ｗの一端のそれぞれに接続されている。Ｕ相コイル３０Ｕ、Ｖ相コイル３０ＶおよびＷ相コイル３０Ｗの他端は、中性点３９で互いに接続されている。
【００３１】
また、前述したように、制御部３８には、第１レゾルバ３３のレゾルバステータ３３ｂが接続されている。
制御部３８には、オフセット値記憶部４１およびオフセット値変更部４２が設けられている。オフセット値記憶部４１には、伝達比制御モータ７のロータ７ａのゼロ点位置Ｐ２と、第１レゾルバ３３のレゾルバロータ３３ａのゼロ点位置Ｐ１との周方向Ｃ１に関する相対位置（相対角度）としてのオフセット値Ａ１が記憶されている。このオフセット値Ａ１は、各ゼロ点位置Ｐ１，Ｐ２間の実際のオフセット値Ａ１００と同じ値とされている。
【００３２】
伝達比制御モータ７のロータ７ａのゼロ点位置Ｐ２は、この周方向Ｃ１に関するロータ７ａの基準位置である。第１レゾルバ３３のレゾルバロータ３３ａのゼロ点位置Ｐ１は、周方向Ｃ１に関するレゾルバロータ３３ａの基準位置である。
制御部３８は、オフセット値Ａ１だけ、各ゼロ点位置Ｐ１，Ｐ２の相対位置が周方向Ｃ１にずれて配置されているとして、伝達比制御モータ７の駆動を制御する。具体的には、制御部３８は、第１レゾルバ３３の検出値にオフセット値Ａ１を減じた（または加算した）値を、伝達比制御モータ７のステータ７ｂの機械角とし、この機械角に基づいて、伝達比制御モータ７の駆動制御（第１レゾルバ３３を用いたフィードバック制御）を行うようになっている。
【００３３】
オフセット値変更部４２は、オフセット値記憶部４１に記憶されているオフセット値Ａ１を変更するために設けられている。オフセット値変更部４２は、伝達比可変装置１の製造時に、オフセット値Ａ１が実際のオフセット値Ａ１００と一致するように、オフセット値Ａ１を変更するようになっている。オフセット値Ａ１の設定の詳細については、後述する。
【００３４】
図４は、オフセット値Ａ１を設定する際の伝達比可変装置１の図であり、一部を断面で示している。図４を参照して、オフセット値Ａ１の設定は、例えば、伝達比可変装置１の組み立て時、すなわち、伝達比可変装置１の工場出荷前に行われる。
オフセット値Ａ１が設定されるとき、伝達比可変装置１は、例えば、出力軸５が取り付けられていない状態となっている。このとき、伝達比可変装置１のハウジング９は、治具４５によって固定されている。また、伝達比可変装置１のキャリア１４には、負荷装置５０が連結されている。負荷装置５０は、キャリア１４に所定の回転規制力Ｒ１０を付与するための装置であり、例えば、負荷制御装置４６と、トルクリミッタ４７と、を含んでいる。
【００３５】
負荷制御装置４６からは、制御ケーブル（電線）４６ａが延びており、トルクリミッタ４７に接続されている。トルクリミッタ４７は、回転規制力Ｒ１０以下のトルクが作用したときにはキャリア１４の回転を規制し、回転規制力Ｒ１０より大きいトルクが作用したときには、キャリア１４の回転を許容するようになっている。回転規制力Ｒ１０の値は、負荷制御装置４６によって設定される。
【００３６】
トルクリミッタ４７からは、嵌合シャフト４７ａが延びている。嵌合シャフト４７ａの外周面と、キャリア１４の第３部分１４ｃの挿通孔１４ｆの内周面とは、例えば、スプライン嵌合またはセレーション嵌合によって結合している。これにより、嵌合シャフト４７ａとキャリア１４とは、一体回転可能に連結されている。
なお、出力軸５が取り付けられた状態の伝達比可変装置１を用意し、この伝達比可変装置１の出力軸５をチャック部材で固定してもよい。
【００３７】
上記のように、トルクリミッタ４７によって、キャリア１４は、所定の出力としての伝達比制御モータ７の定格出力Ｔ１０と実質的に等しい回転規制力Ｒ１０で回転を規制されている。これにより、伝達比制御モータ７のロータ７ａは、トルクリミッタ４７によって、回転規制力Ｒ１０で回転を規制されている。回転規制力Ｒ１０は、伝達比制御モータ７の定格出力Ｔ１０に対して、所定の許容値範囲内となるように設定される。回転規制力Ｒ１０は、例えば、定格出力Ｔ１０の９５％〜９９％である。
【００３８】
図５は、オフセット値Ａ１の設定の流れを説明するためのフローチャートである。図５を参照して、オフセット値記憶部４１では、オフセット値Ａ１は、予め、初期値Ａ１’に設定されている。初期値Ａ１’は、例えば、機械角でゼロである。また、ハウジング９は、治具４５に固定された状態である。さらに、伝達比可変装置１のキャリア１４には、トルクリミッタ４７は接続されていない。
【００３９】
この状態から、伝達比制御モータ７を短絡させる（ステップＳ１）。具体的には、例えば、伝達比制御モータ７のステータ７ｂのＵ相コイル３０Ｕの一端を接地（ＧＮＤ接続）させるとともに、Ｖ相コイル３０Ｖの一端およびＷ相コイル３０Ｗの一端を電源の正極に接続する。これにより、伝達比制御モータ７のロータ７ａとステータ７ｂの位相が、例えば、図２に示すように、揃えられる。次に、伝達比制御モータ７のステータ７ｂの各コイル３０Ｕ，３０Ｖ，３０Ｗへの電力の供給を停止することで、伝達比制御モータ７の短絡を解除する（ステップＳ２）。これにより、伝達比制御モータ７のロータ７ａの短絡による回転規制を解除する。
【００４０】
次に、トルクリミッタ４７の嵌合シャフト４７ａをキャリア１４に嵌合させることで、キャリア１４およびロータ７ａの回転を所定の回転規制力Ｒ１０で規制する（ステップＳ３）。この状態で、制御部３８は、第１レゾルバ３３による、伝達比制御モータ７のロータ７ａの回転角度の検出信号を読み込む（ステップＳ４）。
次に、制御部３８は、第１レゾルバ３３の検出信号およびオフセット値Ａ１を用いたフィードバック制御により、伝達比制御モータ７を、定格出力Ｔ１０で所定角度θ１００回転させるように駆動させる（ステップＳ５）。所定角度θ１００は、例えば機械角で９０°である。
【００４１】
そして、制御部３８は、第１レゾルバ３３の検出信号を読み込み、伝達比制御モータ７のロータ７ａが回転したか否かを判定する（ステップＳ６）。伝達比制御モータ７のロータ７ａが回転していなければ（ステップＳ６でＮＯ）、定格出力Ｔ１０で伝達比制御モータ７を駆動する制御を行ったにも拘わらず、伝達比制御モータ７のロータ７ａの出力が定格出力Ｔ１０に達していないことになる。この場合、制御部３８は、伝達比制御モータ７のロータ７ａを、ステップＳ５のときとは反対の回転方向に、定格出力Ｔ１０で所定角度θ１００と同じ角度回転させる制御を行う（ステップＳ７）。これにより、ステップＳ７で、ロータ７ａのねじれを除去する。
【００４２】
その後、制御部３８のオフセット値変更部４２は、オフセット値記憶部４１に格納されているオフセット値Ａ１（初期値は、オフセット値Ａ１’）を、例えば、機械角で１°分、加算して変更する（ステップＳ８）。
次いで、制御部３８は、再度、第１レゾルバ３３による、伝達比制御モータ７のロータ７ａの回転角度の検出信号を再度読み込む（ステップＳ４）。
【００４３】
その後、制御部３８は、第１レゾルバ３３の検出信号およびオフセット値Ａ１を用いたフィードバック制御により、伝達比制御モータ７を、定格出力Ｔ１０で所定角度θ１００駆動させる（ステップＳ５）。
そして、制御部３８は、第１レゾルバ３３の検出信号を読み込み、伝達比制御モータ７のロータ７ａが回転したか否かを判定する（ステップＳ６）。伝達比制御モータ７のロータ７ａが回転していなければ（ステップＳ６でＮＯ）、定格出力Ｔ１０で伝達比制御モータ７を駆動する制御を行ったにも拘わらず、伝達比制御モータ７のロータ７ａの出力が定格出力Ｔ１０に達していないことになる。この場合、再び、ステップＳ７に進む。
【００４４】
一方、ステップＳ６で、伝達比制御モータ７のロータ７ａが回転したと判定された場合（ステップＳ６でＹＥＳ）、定格出力Ｔ１０で伝達比制御モータ７を駆動する制御を行ったことにより、トルクリミッタ４７からの回転規制力Ｒ１０に抗して、伝達比制御モータ７のロータ７ａおよびキャリア１４が定格出力Ｔ１０で回転したことになる。この場合、オフセット値Ａ１が実際のオフセット値Ａ１００と一致しており、その結果、伝達比制御モータ７のロータ７ａを、制御部３８で設定した出力通りの出力で駆動できるとして、オフセット値Ａ１の設定作業を完了する。
【００４５】
以上説明したように、本実施形態によれば、駆動ステップ（ステップＳ５）において、第１レゾルバ３３を用いたフィードバック制御によって伝達比制御モータ７が定格出力Ｔ１０を発生するように伝達比制御モータ７を駆動させ、伝達比制御モータ７が回転したときには、設定されたオフセット値Ａ１が実際のオフセット値Ａ１００と一致しており、伝達比制御モータ７が最も効率よく高出力で駆動できる状態となっている。したがって、このときにはオフセット値Ａ１を確定し、設定ステップ（ステップＳ１〜Ｓ８）を完了できる。
【００４６】
一方、伝達比制御モータ７が回転しないときには、設定されたオフセット値Ａ１が実際のオフセット値Ａ１００と一致しておらず、伝達比制御モータ７が効率よく高出力で駆動できる状態となっていない。したがって、このときには、オフセット値Ａ１をオフセット値変更部４２によって変更した後、再度駆動ステップ（ステップＳ５）を実行し、設定されたオフセット値Ａ１が実際のオフセット値Ａ１００と一致したか否かを確認できる。以上のステップにより、実際のオフセット値Ａ１００を計測したときと同様に、オフセット値Ａ１を、実際のオフセット値Ａ１００に一致させることができる。しかも、伝達比制御モータ７が回転したか否かという単純な判定基準を用いて、オフセット値Ａ１を設定できるので、オフセット値Ａ１を容易に設定できる。
【００４７】
また、駆動ステップ（ステップＳ５）では、定格出力Ｔ１０と実質的に等しい回転規制力Ｒ１０で伝達比制御モータ７のロータ７ａの回転を規制している。そして、伝達比制御モータ７のロータ７ａが回転しないときに、伝達比制御モータ７のロータ７ａが定格出力Ｔ１０で回転しないと判定するようになっている。また、伝達比制御モータ７が回転したときに、伝達比制御モータ７が定格出力Ｔ１０で回転したと判定するようになっている。
【００４８】
これにより、伝達比制御モータ７が回転するかしないかという単純な判定基準を用いて、オフセット値Ａ１を設定できるので、オフセット値Ａ１を、より容易に設定できる。
さらに、オフセット値Ａ１の設定に際して、微妙な出力調整を行うことなく、単に伝達比制御モータ７に定格出力Ｔ１０が生じるように伝達比制御モータ７を駆動させればよい。したがって、オフセット値Ａ１を、より容易に設定できる。
【００４９】
また、駆動ステップ（ステップＳ５）に先立ち、伝達比制御モータ７を短絡させるようにしている（ステップＳ１）。これにより、駆動ステップ（ステップＳ５）に先立ち、伝達比制御モータ７のロータ７ａとステータ７ｂの位相を合わせることができる。その結果、オフセット値Ａ１が実際のオフセット値Ａ１００と一致するように正しく設定された場合において、定格出力Ｔ１０を発生するように伝達比制御モータ７を駆動させたときに、伝達比制御モータ７を確実に定格出力Ｔ１０で回転することができる。これにより、正しく設定されたオフセット値Ａ１が不用意に変更されることを防止できる。
【００５０】
さらに、再度の駆動ステップ（ステップＳ５）の前に、駆動ステップ（ステップＳ５）のときとは反対方向に伝達比制御モータ７のロータ７ａ駆動させるステップ（ステップＳ７）が設けられている。このように、ステップＳ５のときとは反対方向に伝達比制御モータ７を駆動させることで、伝達比制御モータ７のロータ７ａやキャリア１４等のねじれを除去できる。したがって、再度の駆動ステップ（ステップＳ５）において、前回の駆動ステップ（ステップＳ５）の影響を受けることを抑制でき、伝達比制御モータ７が定格出力Ｔ１０で回転するか否かを、正確に検出できる。
【００５１】
本発明は、以上の実施形態の内容に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。
例えば、オフセット値Ａ１の設定の際、伝達比制御モータ７のロータ７ａを定格出力Ｔ１０を発生するように駆動させたけれども、これに限定されない。オフセット値Ａ１の設定の際、伝達比制御モータ７のロータ７ａを、定格出力Ｔ１０以外の所定の出力を発生するように駆動させてもよい。このとき、トルクリミッタ４７による回転規制力は、上記所定の出力と実質的に同じ値とされる。
【００５２】
また、オフセット値Ａ１の設定の際、伝達比制御モータ７のロータ７ａに、トルクリミッタ４７によって回転規制力Ｒ１０を付与する構成を説明したけれども、これに限定されない。例えば、オフセット値Ａ１の設定の際、伝達比制御モータ７のロータ７ａの回転を規制せず、このロータ７ａのトルクをトルクセンサ等で計測し、制御部３８で設定したのと同じトルクが出力されているか否かを判定してもよい。
【００５３】
また、オフセット値Ａ１の設定の際に、伝達比制御モータ７を短絡させるステップ（ステップＳ１）を省略してもよい。さらに、再度の駆動ステップ（ステップＳ５）の前に、前回の駆動ステップのときと反対方向に伝達比制御モータ７のロータ７ａを駆動させるステップ（ステップＳ７）を省略してもよい。
さらに、上記実施形態では、伝達比可変装置１の伝達比制御モータ７を例に説明したけれども、これに限定されない。例えば、操舵補助用の電動モータ等の他の車両操舵装置用の電動モータに本発明を適用してもよい。
【符号の説明】
【００５４】
７…伝達比制御モータ（電動モータ）、３３…第１レゾルバ（センサ）、３４…電動モータユニット、Ａ１…オフセット値、Ｃ１…周方向（電動モータの回転方向）、Ｐ１…ゼロ点位置（センサのゼロ点位置）、Ｐ２…ゼロ点位置（電動モータのゼロ点位置）、Ｒ１０…回転規制力、Ｓ１…電動モータを短絡させるステップ、Ｓ１〜Ｓ８…設定ステップ、Ｓ５…駆動ステップ、Ｓ７…駆動ステップのときとは反対方向に電動モータを駆動させるステップ、Ｓ８…オフセット値変更ステップ、Ｔ１０…定格出力（所定の出力）。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両操舵装置用電動モータユニットの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用操舵装置には、電動モータが備えられることがある（例えば、特許文献１参照）。特許文献１の電動モータは、制御部の制御によって、運転者の操舵を補助する操舵補助力を発生するようになっている。この電動モータに関する推定相対回転角に推定誤差があるときには、この推定相対回転角が補正されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２４８９６２号公報［要約］
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、車両用操舵装置に備えられるブラシレスモータは、例えば、レゾルバ等の回転角センサを用いたフィードバック制御によって駆動制御される。このような電動モータでは、電動モータのゼロ点位置と、レゾルバのゼロ点位置とがずれていると、レゾルバの角度検出結果に基づいた、電動モータの各相（例えば、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）へ電流を流すタイミングを、最適にすることができない。その結果、電動モータのロータの出力（トルク）は低く、ロータの出力を所望の値にできず、運転者に操舵に関して違和感を与えるおそれがある。
【０００５】
そこで、電動モータのゼロ点位置に対するレゾルバのゼロ点位置のずれを予めデータとして入力しておくことが考えられる。例えば、電動モータにレゾルバを組み付けた時点で、電動モータのゼロ点位置に対するレゾルバのゼロ点位置をオフセット量として測定し、このオフセット量を、電動モータの制御部に記憶させておく。
これにより、電動モータのゼロ点位置と、レゾルバのゼロ点位置とを実質的に揃えることができる。その結果、レゾルバの角度検出結果に基づいた、電動モータの各相へ電流を流すタイミングを、最適にすることができる。これにより、所望の出力でロータを回転させることができる。
【０００６】
しかしながら、電動モータのゼロ点位置に対するレゾルバのゼロ点位置をオフセット量として測定する作業は、精密な寸法測定器具等が必要であり、手間がかかる。
本発明は、かかる背景のもとでなされたもので、電動モータのゼロ点位置とセンサのゼロ点位置との間のオフセット値を容易に求めることのできる車両操舵装置用電動モータユニットの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願発明者は、鋭意研究の結果、電動モータのゼロ点位置と、センサのゼロ点位置との間のオフセット値が正しく求められている場合、このオフセット値を考慮しつつ、電動モータに所定の出力（トルク）が発生するように電動モータを駆動させることで、電動モータが前記所定の出力を実際に発生することが可能であるとの知見に着目した。また、上記オフセット値が正しく求められていない場合、電動モータに所定の出力（トルク）が発生するように電動モータを駆動させても、電動モータに前記所定の出力を実際には発生できないとの知見に着目し、本発明を想到するに至った。
【０００８】
すなわち、本発明は、電動モータ（７）と、この電動モータの回転位置を検出するセンサ（３３）とを含む車両操舵装置用電動モータユニット（３４）の製造方法において、前記電動モータの回転方向（Ｃ１）における前記電動モータのゼロ点位置（Ｐ２）と前記センサのゼロ点位置（Ｐ１）との間のオフセット値（Ａ１）を設定する設定ステップ（Ｓ１〜Ｓ８）を含み、前記設定ステップは、前記センサを用いた制御により前記電動モータが所定の出力（Ｔ１０）を発生するように前記電動モータを駆動させる駆動ステップ（Ｓ５）と、この駆動ステップで前記電動モータが前記所定の出力で回転しないときに前記オフセット値を変更するオフセット値変更ステップ（Ｓ８）と、を含み、前記駆動ステップで前記電動モータが前記所定の出力で回転したときに前記設定ステップを完了することを特徴としている（請求項１）。
【０００９】
本発明によれば、駆動ステップにおいて、センサを用いた制御（例えば、フィードバック制御）によって電動モータが所定の出力を発生するように電動モータを駆動させ、電動モータが前記所定の出力で回転したときには、設定されたオフセット値が実際のオフセット値と一致しており、電動モータが最も効率よく高出力で駆動できる状態となっている。したがって、このときにはオフセット値を確定し、設定ステップを完了できる。一方、電動モータが前記所定の出力で駆動しないときには、設定されたオフセット値が実際のオフセット値と一致しておらず、電動モータが効率よく高出力で駆動できる状態となっていない。したがって、このときには、オフセット値を変更した後、再度駆動ステップを実行し、設定されたオフセット値が実際のオフセット値と一致したか否かを確認できる。以上のステップにより、実際のオフセット値を計測したときと同様に、オフセット値を、実際のオフセット値に一致させることができる。しかも、電動モータが所定の出力で回転したか否かという単純な判定基準を用いて、オフセット値を設定できるので、オフセット値を容易に設定できる。
【００１０】
また、本発明において、前記駆動ステップでは、前記所定の出力と実質的に等しい回転規制力（Ｒ１０）で前記電動モータの回転を規制し、前記電動モータが回転しないときに、前記電動モータが前記所定の出力で回転しないと判定し、前記電動モータが回転したときに、前記電動モータが前記所定の出力で回転したと判定する場合がある（請求項２）。
「所定の出力と実質的に等しい回転規制力」とは、所定の出力よりもわずかに小さい回転規制力をいい、例えば、所定の出力の９５％〜９９％程度の力をいう。
【００１１】
この場合、電動モータが回転するかしないかという単純な判定基準を用いて、オフセット値を設定できるので、オフセット値を、より容易に設定できる。
また、本発明において、前記所定の出力は、前記電動モータの定格出力（Ｔ１０）である場合がある（請求項３）。この場合、駆動ステップにおいて、微妙な出力調整を行うことなく、単に電動モータに定格出力が生じるように電動モータを駆動させればよい。したがって、オフセット値を、より容易に設定できる。
【００１２】
また、本発明において、前記駆動ステップに先立ち、前記電動モータを短絡させるステップ（Ｓ１）をさらに含む場合がある（請求項４）。この場合、駆動ステップに先立ち、電動モータのロータとステータの位相を合わせることができる。その結果、オフセット値が実際のオフセット値と一致するように正しく設定された場合において、所定の出力を発生するように電動モータを駆動させたときに、電動モータを確実に所定の出力で回転することができる。これにより、正しく設定されたオフセット値が不用意に変更されることを防止できる。
【００１３】
また、本発明において、前記オフセット値変更ステップの後に再度前記駆動ステップが行われるようにされており、再度の駆動ステップの前に、前記駆動ステップのときとは反対方向に前記電動モータを駆動させるステップ（Ｓ７）をさらに含む場合がある（請求項５）。この場合、駆動ステップのときとは反対方向に電動モータを駆動させることで、電動モータのロータ等のねじれを除去できる。したがって、再度の駆動ステップにおいて、前回の駆動ステップの影響を受けることを抑制でき、電動モータが所定の出力で回転するか否かを、正確に検出できる。
【００１４】
なお、上記において、括弧内の数字等は、後述する実施形態における対応構成要素の参照符号を表すものであるが、これらの参照符号により特許請求の範囲を限定する趣旨ではない。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施の形態にかかる電動モータユニットを備える伝達比可変装置の概略構成を示す図であり、一部を断面で示している。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。
【図３】伝達比可変装置の主要部の電気的な構成を説明するための図である。
【図４】オフセット値を設定する際の伝達比可変装置の図であり、一部を断面で示している。
【図５】オフセット値の設定の流れを説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の好ましい実施形態を添付図面を参照しつつ説明する。
図１は、本発明の一実施形態にかかる電動モータユニットを備える伝達比可変装置１の概略構成を示す断面図であり、一部を断面で示している。図１を参照して、伝達比可変装置１は、四輪自動車等の車両に備えられている。伝達比可変装置１は、ステアリングホイール等の操舵部材２に連結される入力軸３と、ラックアンドピニオン機構を含む転舵機構４に連結される出力軸５との間の回転伝達比を変更可能とされている。
【００１７】
すなわち、伝達比可変装置１は、入力軸３の回転位置としての操舵角θ１に対する出力軸５の回転位置としての転舵角θ２の比である伝達比θ２／θ１を変更可能とされている。
伝達比可変装置１は、伝達比可変機構６と、伝達比制御モータ７と、伝達比可変機構６の動作に関連して操舵部材２の操舵反力（操舵トルク）を補償するための反力補償モータ８と、を備えている。伝達比可変機構６、伝達比制御モータ７および反力補償モータ８は、ハウジング９内に収容されている。
【００１８】
伝達比可変機構６は、入力軸３および出力軸５を差動回転可能に連結する差動機構としての遊星ギヤ機構である。伝達比制御モータ７は、伝達比可変機構６の後述するキャリア１４を駆動することにより、伝達比θ２／θ１を変更可能となっている。
伝達比可変機構６は、入力軸３に一体回転可能に連結された第１サンギヤ１１と、第１サンギヤ１１と同軸に相対向して配置され出力軸５に一体回転可能に連結された第２サンギヤ１２と、第１および第２サンギヤ１１，１２の双方に噛み合う遊星ギヤ１３と、遊星ギヤ１３をその軸線Ｌ２回りに自転可能且つ第１および第２サンギヤ１１，１２の軸線（軸線Ｌ１）回りに公転可能に保持するキャリア１４と、を有している。
【００１９】
遊星ギヤ１３は、第１および第２サンギヤ１１，１２を互いに関連付けるためのものであり、ステアリングシャフト３の周方向Ｃ１に等間隔に複数（本実施の形態において、２つ）配置されている。
遊星ギヤ１３は、第１サンギヤ１１に噛み合う部分の歯数と、第２サンギヤ１２に噛み合う部分の歯数とが同一である。
【００２０】
第１サンギヤ１１の歯数と、第２サンギヤ１２の歯数とは、相異なっており、第１サンギヤ１１、および第２サンギヤ１２の少なくとも１つ（例えば、第２サンギヤ１２）が、転位歯車を用いて形成されている。この転位歯車は、ピッチ円の直径が小さくなる方向に転位された負転位歯車、またはピッチ円の直径が大きくなる方向に転位された正転位歯車とされている。
【００２１】
キャリア１４は、筒状に形成されており、入力軸３および出力軸５が挿通されている。キャリア１４は、各遊星ギヤ１３とともに、各サンギヤ１１，１２の中心軸線Ｌ１の回りを回転可能である。キャリア１４は、入力軸３の軸方向に並ぶ第１部分１４ａ、第２部分１４ｂ、および第３部分１４ｃを含んでいる。
第１部分１４ａは、第１軸受２１を介してハウジング９に回転可能に支持されている。この第１部分１４ａには、複数の第１支軸挿通孔１４ｄが形成されている。各第１支軸挿通孔１４ｄには、各遊星ギヤ１３の支軸１３ａの一端１３ｂが挿通されている。この一端１３ｂは、第２軸受２２を介して第１支軸挿通孔１４ｄの内周面に回転可能に支持されている。また、第１部分１４ａは、ころ軸受等の第３軸受２３を介して、入力軸３を回転可能に支持している。
【００２２】
図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。図１および図２を参照して、第２部分１４ｂは、第１部分１４ａと第３部分１４ｃとの間に配置されている。この第２部分１４ｂには、複数の第２支軸挿通孔１４ｅが形成されている。各第２支軸挿通孔１４ｅには、各遊星ギヤ１３の支軸１３ａの他端１３ｃが挿通されている。この他端１３ｃは、第４軸受２４を介して第２支軸挿通孔１４ｅの内周面に回転可能に支持されている。また、キャリア１４の第２部分１４ｂおよび第３部分１４ｃには、出力軸５が挿通される挿通孔１４ｆが形成されている。
【００２３】
第３部分１４ｃは、第５軸受２５を介してハウジング９に回転可能に支持されている。
伝達比制御モータ７は、キャリア１４を回転駆動するためのものであり、軸線Ｌ１回りに関するキャリア１４の回転数を変更することで、伝達比θ２／θ１を変更可能である。
伝達比制御モータ７は、例えば、伝達比可変機構６と同軸に配置された電動モータとしてのブラシレスモータからなり、キャリア１４の第３部分１４ｃに一体回転可能に連結されたロータ７ａと、このロータ７ａを取り囲みハウジング９に固定されたステータ７ｂと、を含んでいる。
【００２４】
伝達比制御モータ７のロータ７ａは、キャリア１４の第２部分１４ｂの外周面に固定された永久磁石２８を含んでいる。永久磁石２８は、周方向Ｃ１に交互に異なる磁極を有しており、周方向Ｃ１に関して、Ｎ極とＳ極とが交互に等間隔に配置されている。永久磁石２８は、例えば、４極の磁石である。永久磁石２８は、複数の円弧状の磁石を環状に並べたセグメント磁石であってもよいし、環状のリング磁石であってもよい。周方向Ｃ１は、伝達比制御モータ７のロータ７ａの回転方向でもある。
【００２５】
伝達比制御モータ７のステータ７ｂは、電磁鋼板を軸方向Ｓに複数積層してなるステータコア２９と、電磁コイル３０とを含んでいる。
ステータコア２９は、円環状のヨーク３１と、周方向Ｃ１に等間隔に配置され且つヨーク３１から径方向Ｒの内方に突出する複数のティース３２と、を含んでいる。ヨーク３１の外周面は、ハウジング９の内周面に焼きばめ等によって固定されている。ティース３２は周方向Ｃ１に等間隔に配置されている。各ティース３２のそれぞれに電磁コイル３０が巻回されている。ティース３２は、例えば６つ設けられており、６つのスロットが形成されている。このように、伝達比制御モータ７は、例えば４極６スロットのブラシレスモータとされている。
【００２６】
図１を参照して、伝達比制御モータ１４に関連して、回転角センサとしての第１レゾルバ３３が配置されている。第１レゾルバ３３は、キャリア１４の第３部分１４ｃの外周に一体回転可能に連結されたレゾルバロータ３３ａと、レゾルバロータ３３ａを取り囲みハウジング９に固定されたレゾルバステータ３３ｂとを含んでいる。キャリア１４に伝達比制御モータ１４のロータ７ａおよび第１レゾルバ３３のレゾルバロータ３３ａの双方が連結されていることにより、第１レゾルバ３３は、キャリア１４の回転位置（回転角）および伝達比制御モータ７のロータ７ａの回転位置を検出することが可能である。
【００２７】
伝達比制御モータ７および第１レゾルバ３３によって、車両操舵装置用の電動モータユニット３４が形成されている。
また、反力補償モータ８に関連して、第２レゾルバ３５が配置されている。第２レゾルバ３５は、入力軸３に一体回転可能に連結されたレゾルバロータ３５ａと、レゾルバロータ３５ａを取り囲みハウジング９に固定されたレゾルバステータ３５ｂとを含んでいる。
【００２８】
反力補償モータ８のステータ８ｂ、第２レゾルバ３５のレゾルバステータ３５ｂ、伝達比制御モータ７のステータ７ｂおよび第１レゾルバ３３のレゾルバステータ３３ｂは、それぞれ、配線および対応する駆動回路３６，３７等を介して、制御部３８に電気的に接続されている。
伝達比制御モータ７および反力補償モータ８の駆動は、それぞれ、ＣＰＵ、ＲＡＭおよびＲＯＭを含む制御部３８によって制御される。制御部３８は、駆動回路３６を介して伝達比制御モータ７と接続され、駆動回路３７を介して反力補償モータ８と接続されている。
【００２９】
制御部３８は、第２レゾルバ３５による入力軸３の回転角度検出結果を用いて、反力補償モータ８の駆動をフィードバック制御するようになっている。
また、制御部３８は、第１レゾルバ３３によるキャリア１４およびロータ７ａの回転角度検出結果を用いて、伝達比制御モータ７の駆動をフィードバック制御するようになっている。
【００３０】
図３は、伝達比可変装置１の主要部の電気的な構成を説明するための図である。図３を参照して、制御部３８は、ＦＥＴ（電界効果型トランジスタ）等を含む駆動回路３６に接続されている。駆動回路３６は、伝達比制御モータ７のステータ７ｂのＵ相コイル３０Ｕ、Ｖ相コイル３０ＶおよびＷ相コイル３０Ｗの一端のそれぞれに接続されている。Ｕ相コイル３０Ｕ、Ｖ相コイル３０ＶおよびＷ相コイル３０Ｗの他端は、中性点３９で互いに接続されている。
【００３１】
また、前述したように、制御部３８には、第１レゾルバ３３のレゾルバステータ３３ｂが接続されている。
制御部３８には、オフセット値記憶部４１およびオフセット値変更部４２が設けられている。オフセット値記憶部４１には、伝達比制御モータ７のロータ７ａのゼロ点位置Ｐ２と、第１レゾルバ３３のレゾルバロータ３３ａのゼロ点位置Ｐ１との周方向Ｃ１に関する相対位置（相対角度）としてのオフセット値Ａ１が記憶されている。このオフセット値Ａ１は、各ゼロ点位置Ｐ１，Ｐ２間の実際のオフセット値Ａ１００と同じ値とされている。
【００３２】
伝達比制御モータ７のロータ７ａのゼロ点位置Ｐ２は、この周方向Ｃ１に関するロータ７ａの基準位置である。第１レゾルバ３３のレゾルバロータ３３ａのゼロ点位置Ｐ１は、周方向Ｃ１に関するレゾルバロータ３３ａの基準位置である。
制御部３８は、オフセット値Ａ１だけ、各ゼロ点位置Ｐ１，Ｐ２の相対位置が周方向Ｃ１にずれて配置されているとして、伝達比制御モータ７の駆動を制御する。具体的には、制御部３８は、第１レゾルバ３３の検出値にオフセット値Ａ１を減じた（または加算した）値を、伝達比制御モータ７のステータ７ｂの機械角とし、この機械角に基づいて、伝達比制御モータ７の駆動制御（第１レゾルバ３３を用いたフィードバック制御）を行うようになっている。
【００３３】
オフセット値変更部４２は、オフセット値記憶部４１に記憶されているオフセット値Ａ１を変更するために設けられている。オフセット値変更部４２は、伝達比可変装置１の製造時に、オフセット値Ａ１が実際のオフセット値Ａ１００と一致するように、オフセット値Ａ１を変更するようになっている。オフセット値Ａ１の設定の詳細については、後述する。
【００３４】
図４は、オフセット値Ａ１を設定する際の伝達比可変装置１の図であり、一部を断面で示している。図４を参照して、オフセット値Ａ１の設定は、例えば、伝達比可変装置１の組み立て時、すなわち、伝達比可変装置１の工場出荷前に行われる。
オフセット値Ａ１が設定されるとき、伝達比可変装置１は、例えば、出力軸５が取り付けられていない状態となっている。このとき、伝達比可変装置１のハウジング９は、治具４５によって固定されている。また、伝達比可変装置１のキャリア１４には、負荷装置５０が連結されている。負荷装置５０は、キャリア１４に所定の回転規制力Ｒ１０を付与するための装置であり、例えば、負荷制御装置４６と、トルクリミッタ４７と、を含んでいる。
【００３５】
負荷制御装置４６からは、制御ケーブル（電線）４６ａが延びており、トルクリミッタ４７に接続されている。トルクリミッタ４７は、回転規制力Ｒ１０以下のトルクが作用したときにはキャリア１４の回転を規制し、回転規制力Ｒ１０より大きいトルクが作用したときには、キャリア１４の回転を許容するようになっている。回転規制力Ｒ１０の値は、負荷制御装置４６によって設定される。
【００３６】
トルクリミッタ４７からは、嵌合シャフト４７ａが延びている。嵌合シャフト４７ａの外周面と、キャリア１４の第３部分１４ｃの挿通孔１４ｆの内周面とは、例えば、スプライン嵌合またはセレーション嵌合によって結合している。これにより、嵌合シャフト４７ａとキャリア１４とは、一体回転可能に連結されている。
なお、出力軸５が取り付けられた状態の伝達比可変装置１を用意し、この伝達比可変装置１の出力軸５をチャック部材で固定してもよい。
【００３７】
上記のように、トルクリミッタ４７によって、キャリア１４は、所定の出力としての伝達比制御モータ７の定格出力Ｔ１０と実質的に等しい回転規制力Ｒ１０で回転を規制されている。これにより、伝達比制御モータ７のロータ７ａは、トルクリミッタ４７によって、回転規制力Ｒ１０で回転を規制されている。回転規制力Ｒ１０は、伝達比制御モータ７の定格出力Ｔ１０に対して、所定の許容値範囲内となるように設定される。回転規制力Ｒ１０は、例えば、定格出力Ｔ１０の９５％〜９９％である。
【００３８】
図５は、オフセット値Ａ１の設定の流れを説明するためのフローチャートである。図５を参照して、オフセット値記憶部４１では、オフセット値Ａ１は、予め、初期値Ａ１’に設定されている。初期値Ａ１’は、例えば、機械角でゼロである。また、ハウジング９は、治具４５に固定された状態である。さらに、伝達比可変装置１のキャリア１４には、トルクリミッタ４７は接続されていない。
【００３９】
この状態から、伝達比制御モータ７を短絡させる（ステップＳ１）。具体的には、例えば、伝達比制御モータ７のステータ７ｂのＵ相コイル３０Ｕの一端を接地（ＧＮＤ接続）させるとともに、Ｖ相コイル３０Ｖの一端およびＷ相コイル３０Ｗの一端を電源の正極に接続する。これにより、伝達比制御モータ７のロータ７ａとステータ７ｂの位相が、例えば、図２に示すように、揃えられる。次に、伝達比制御モータ７のステータ７ｂの各コイル３０Ｕ，３０Ｖ，３０Ｗへの電力の供給を停止することで、伝達比制御モータ７の短絡を解除する（ステップＳ２）。これにより、伝達比制御モータ７のロータ７ａの短絡による回転規制を解除する。
【００４０】
次に、トルクリミッタ４７の嵌合シャフト４７ａをキャリア１４に嵌合させることで、キャリア１４およびロータ７ａの回転を所定の回転規制力Ｒ１０で規制する（ステップＳ３）。この状態で、制御部３８は、第１レゾルバ３３による、伝達比制御モータ７のロータ７ａの回転角度の検出信号を読み込む（ステップＳ４）。
次に、制御部３８は、第１レゾルバ３３の検出信号およびオフセット値Ａ１を用いたフィードバック制御により、伝達比制御モータ７を、定格出力Ｔ１０で所定角度θ１００回転させるように駆動させる（ステップＳ５）。所定角度θ１００は、例えば機械角で９０°である。
【００４１】
そして、制御部３８は、第１レゾルバ３３の検出信号を読み込み、伝達比制御モータ７のロータ７ａが回転したか否かを判定する（ステップＳ６）。伝達比制御モータ７のロータ７ａが回転していなければ（ステップＳ６でＮＯ）、定格出力Ｔ１０で伝達比制御モータ７を駆動する制御を行ったにも拘わらず、伝達比制御モータ７のロータ７ａの出力が定格出力Ｔ１０に達していないことになる。この場合、制御部３８は、伝達比制御モータ７のロータ７ａを、ステップＳ５のときとは反対の回転方向に、定格出力Ｔ１０で所定角度θ１００と同じ角度回転させる制御を行う（ステップＳ７）。これにより、ステップＳ７で、ロータ７ａのねじれを除去する。
【００４２】
その後、制御部３８のオフセット値変更部４２は、オフセット値記憶部４１に格納されているオフセット値Ａ１（初期値は、オフセット値Ａ１’）を、例えば、機械角で１°分、加算して変更する（ステップＳ８）。
次いで、制御部３８は、再度、第１レゾルバ３３による、伝達比制御モータ７のロータ７ａの回転角度の検出信号を再度読み込む（ステップＳ４）。
【００４３】
その後、制御部３８は、第１レゾルバ３３の検出信号およびオフセット値Ａ１を用いたフィードバック制御により、伝達比制御モータ７を、定格出力Ｔ１０で所定角度θ１００駆動させる（ステップＳ５）。
そして、制御部３８は、第１レゾルバ３３の検出信号を読み込み、伝達比制御モータ７のロータ７ａが回転したか否かを判定する（ステップＳ６）。伝達比制御モータ７のロータ７ａが回転していなければ（ステップＳ６でＮＯ）、定格出力Ｔ１０で伝達比制御モータ７を駆動する制御を行ったにも拘わらず、伝達比制御モータ７のロータ７ａの出力が定格出力Ｔ１０に達していないことになる。この場合、再び、ステップＳ７に進む。
【００４４】
一方、ステップＳ６で、伝達比制御モータ７のロータ７ａが回転したと判定された場合（ステップＳ６でＹＥＳ）、定格出力Ｔ１０で伝達比制御モータ７を駆動する制御を行ったことにより、トルクリミッタ４７からの回転規制力Ｒ１０に抗して、伝達比制御モータ７のロータ７ａおよびキャリア１４が定格出力Ｔ１０で回転したことになる。この場合、オフセット値Ａ１が実際のオフセット値Ａ１００と一致しており、その結果、伝達比制御モータ７のロータ７ａを、制御部３８で設定した出力通りの出力で駆動できるとして、オフセット値Ａ１の設定作業を完了する。
【００４５】
以上説明したように、本実施形態によれば、駆動ステップ（ステップＳ５）において、第１レゾルバ３３を用いたフィードバック制御によって伝達比制御モータ７が定格出力Ｔ１０を発生するように伝達比制御モータ７を駆動させ、伝達比制御モータ７が回転したときには、設定されたオフセット値Ａ１が実際のオフセット値Ａ１００と一致しており、伝達比制御モータ７が最も効率よく高出力で駆動できる状態となっている。したがって、このときにはオフセット値Ａ１を確定し、設定ステップ（ステップＳ１〜Ｓ８）を完了できる。
【００４６】
一方、伝達比制御モータ７が回転しないときには、設定されたオフセット値Ａ１が実際のオフセット値Ａ１００と一致しておらず、伝達比制御モータ７が効率よく高出力で駆動できる状態となっていない。したがって、このときには、オフセット値Ａ１をオフセット値変更部４２によって変更した後、再度駆動ステップ（ステップＳ５）を実行し、設定されたオフセット値Ａ１が実際のオフセット値Ａ１００と一致したか否かを確認できる。以上のステップにより、実際のオフセット値Ａ１００を計測したときと同様に、オフセット値Ａ１を、実際のオフセット値Ａ１００に一致させることができる。しかも、伝達比制御モータ７が回転したか否かという単純な判定基準を用いて、オフセット値Ａ１を設定できるので、オフセット値Ａ１を容易に設定できる。
【００４７】
また、駆動ステップ（ステップＳ５）では、定格出力Ｔ１０と実質的に等しい回転規制力Ｒ１０で伝達比制御モータ７のロータ７ａの回転を規制している。そして、伝達比制御モータ７のロータ７ａが回転しないときに、伝達比制御モータ７のロータ７ａが定格出力Ｔ１０で回転しないと判定するようになっている。また、伝達比制御モータ７が回転したときに、伝達比制御モータ７が定格出力Ｔ１０で回転したと判定するようになっている。
【００４８】
これにより、伝達比制御モータ７が回転するかしないかという単純な判定基準を用いて、オフセット値Ａ１を設定できるので、オフセット値Ａ１を、より容易に設定できる。
さらに、オフセット値Ａ１の設定に際して、微妙な出力調整を行うことなく、単に伝達比制御モータ７に定格出力Ｔ１０が生じるように伝達比制御モータ７を駆動させればよい。したがって、オフセット値Ａ１を、より容易に設定できる。
【００４９】
また、駆動ステップ（ステップＳ５）に先立ち、伝達比制御モータ７を短絡させるようにしている（ステップＳ１）。これにより、駆動ステップ（ステップＳ５）に先立ち、伝達比制御モータ７のロータ７ａとステータ７ｂの位相を合わせることができる。その結果、オフセット値Ａ１が実際のオフセット値Ａ１００と一致するように正しく設定された場合において、定格出力Ｔ１０を発生するように伝達比制御モータ７を駆動させたときに、伝達比制御モータ７を確実に定格出力Ｔ１０で回転することができる。これにより、正しく設定されたオフセット値Ａ１が不用意に変更されることを防止できる。
【００５０】
さらに、再度の駆動ステップ（ステップＳ５）の前に、駆動ステップ（ステップＳ５）のときとは反対方向に伝達比制御モータ７のロータ７ａ駆動させるステップ（ステップＳ７）が設けられている。このように、ステップＳ５のときとは反対方向に伝達比制御モータ７を駆動させることで、伝達比制御モータ７のロータ７ａやキャリア１４等のねじれを除去できる。したがって、再度の駆動ステップ（ステップＳ５）において、前回の駆動ステップ（ステップＳ５）の影響を受けることを抑制でき、伝達比制御モータ７が定格出力Ｔ１０で回転するか否かを、正確に検出できる。
【００５１】
本発明は、以上の実施形態の内容に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。
例えば、オフセット値Ａ１の設定の際、伝達比制御モータ７のロータ７ａを定格出力Ｔ１０を発生するように駆動させたけれども、これに限定されない。オフセット値Ａ１の設定の際、伝達比制御モータ７のロータ７ａを、定格出力Ｔ１０以外の所定の出力を発生するように駆動させてもよい。このとき、トルクリミッタ４７による回転規制力は、上記所定の出力と実質的に同じ値とされる。
【００５２】
また、オフセット値Ａ１の設定の際、伝達比制御モータ７のロータ７ａに、トルクリミッタ４７によって回転規制力Ｒ１０を付与する構成を説明したけれども、これに限定されない。例えば、オフセット値Ａ１の設定の際、伝達比制御モータ７のロータ７ａの回転を規制せず、このロータ７ａのトルクをトルクセンサ等で計測し、制御部３８で設定したのと同じトルクが出力されているか否かを判定してもよい。
【００５３】
また、オフセット値Ａ１の設定の際に、伝達比制御モータ７を短絡させるステップ（ステップＳ１）を省略してもよい。さらに、再度の駆動ステップ（ステップＳ５）の前に、前回の駆動ステップのときと反対方向に伝達比制御モータ７のロータ７ａを駆動させるステップ（ステップＳ７）を省略してもよい。
さらに、上記実施形態では、伝達比可変装置１の伝達比制御モータ７を例に説明したけれども、これに限定されない。例えば、操舵補助用の電動モータ等の他の車両操舵装置用の電動モータに本発明を適用してもよい。
【符号の説明】
【００５４】
７…伝達比制御モータ（電動モータ）、３３…第１レゾルバ（センサ）、３４…電動モータユニット、Ａ１…オフセット値、Ｃ１…周方向（電動モータの回転方向）、Ｐ１…ゼロ点位置（センサのゼロ点位置）、Ｐ２…ゼロ点位置（電動モータのゼロ点位置）、Ｒ１０…回転規制力、Ｓ１…電動モータを短絡させるステップ、Ｓ１〜Ｓ８…設定ステップ、Ｓ５…駆動ステップ、Ｓ７…駆動ステップのときとは反対方向に電動モータを駆動させるステップ、Ｓ８…オフセット値変更ステップ、Ｔ１０…定格出力（所定の出力）。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動モータと、この電動モータの回転位置を検出するセンサとを含む車両操舵装置用電動モータユニットの製造方法において、
前記電動モータの回転方向における前記電動モータのゼロ点位置と前記センサのゼロ点位置との間のオフセット値を設定する設定ステップを含み、
前記設定ステップは、前記センサを用いた制御により前記電動モータが所定の出力を発生するように前記電動モータを駆動させる駆動ステップと、この駆動ステップで前記電動モータが前記所定の出力で回転しないときに前記オフセット値を変更するオフセット値変更ステップと、を含み、
前記駆動ステップで前記電動モータが前記所定の出力で回転したときに前記設定ステップを完了することを特徴とする、車両操舵装置用電動モータユニットの製造方法。
【請求項２】
請求項１において、前記駆動ステップでは、前記所定の出力と実質的に等しい回転規制力で前記電動モータの回転を規制し、
前記電動モータが回転しないときに、前記電動モータが前記所定の出力で回転しないと判定し、前記電動モータが回転したときに、前記電動モータが前記所定の出力で回転したと判定することを特徴とする、車両操舵装置用電動モータユニットの製造方法。
【請求項３】
請求項１または２において、前記所定の出力は、前記電動モータの定格出力であることを特徴とする、車両操舵装置用電動モータユニットの製造方法。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか１項において、前記駆動ステップに先立ち、前記電動モータを短絡させるステップをさらに含むことを特徴とする、車両操舵装置用電動モータユニットの製造方法。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか１項において、前記オフセット値変更ステップの後に再度前記駆動ステップが行われるようにされており、
再度の駆動ステップの前に、前記駆動ステップのときとは反対方向に前記電動モータを駆動させるステップをさらに含むことを特徴とする、車両操舵装置用電動モータユニットの製造方法。
【請求項１】
電動モータと、この電動モータの回転位置を検出するセンサとを含む車両操舵装置用電動モータユニットの製造方法において、
前記電動モータの回転方向における前記電動モータのゼロ点位置と前記センサのゼロ点位置との間のオフセット値を設定する設定ステップを含み、
前記設定ステップは、前記センサを用いた制御により前記電動モータが所定の出力を発生するように前記電動モータを駆動させる駆動ステップと、この駆動ステップで前記電動モータが前記所定の出力で回転しないときに前記オフセット値を変更するオフセット値変更ステップと、を含み、
前記駆動ステップで前記電動モータが前記所定の出力で回転したときに前記設定ステップを完了することを特徴とする、車両操舵装置用電動モータユニットの製造方法。
【請求項２】
請求項１において、前記駆動ステップでは、前記所定の出力と実質的に等しい回転規制力で前記電動モータの回転を規制し、
前記電動モータが回転しないときに、前記電動モータが前記所定の出力で回転しないと判定し、前記電動モータが回転したときに、前記電動モータが前記所定の出力で回転したと判定することを特徴とする、車両操舵装置用電動モータユニットの製造方法。
【請求項３】
請求項１または２において、前記所定の出力は、前記電動モータの定格出力であることを特徴とする、車両操舵装置用電動モータユニットの製造方法。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか１項において、前記駆動ステップに先立ち、前記電動モータを短絡させるステップをさらに含むことを特徴とする、車両操舵装置用電動モータユニットの製造方法。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか１項において、前記オフセット値変更ステップの後に再度前記駆動ステップが行われるようにされており、
再度の駆動ステップの前に、前記駆動ステップのときとは反対方向に前記電動モータを駆動させるステップをさらに含むことを特徴とする、車両操舵装置用電動モータユニットの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−４０９３１（Ｐ２０１２−４０９３１Ａ）
【公開日】平成２４年３月１日（２０１２．３．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１８３２５２（Ｐ２０１０−１８３２５２）
【出願日】平成２２年８月１８日（２０１０．８．１８）
【出願人】（０００００１２４７）株式会社ジェイテクト (7,053)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月１日（２０１２．３．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月１８日（２０１０．８．１８）
【出願人】（０００００１２４７）株式会社ジェイテクト (7,053)
【Ｆターム（参考）】
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