(57)【要約】【課題】ステアリングホイールの中立感を低コストに向上させた電動パワーステアリング装置を提供する。【解決手段】本発明に係る電動パワーステアリング装置は、操舵角検出部１２と、アシストモータと、コントロールユニットとしてのＥＣＵを備えたもので、操舵角検出部１２は、ステアリングホイールに連結される入力軸２と、入力軸２の外周に配設されるスリーブ部４との一方に配設され、径方向に対向する領域を被検出領域とする２個のセンサ１５で構成される。センサ１５は何れも、中立位置Ｒｃを含むステアリングホイールの中立域とこれ以外の操舵角領域となる非中立域とで異なる結果を検出する。そして、コントロールユニットは、一方のセンサ１５による被検出領域が非中立域から中立域に移行した際、ステアリングホイールを中立位置に戻す向きの中立アシストトルクをアシストモータに出力させる。【選択図】図２
2014180990.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリングホイールの操舵角を検出する操舵角検出部と、ステアリングシャフトにアシストトルクを付与するアシストモータと、該アシストモータを駆動制御するコントロールユニットとを備えた電動パワーステアリング装置において、
前記操舵角検出部は、前記ステアリングホイールに連結される入力軸と、該入力軸の外周に配設されるスリーブ部との一方に配設され、径方向に対向する領域を被検出領域とする２個のセンサで構成され、
前記センサは何れも、中立位置を含む前記ステアリングホイールの中立域とこれ以外の操舵角領域となる非中立域とで異なる結果を検出するものとし、
前記コントロールユニットは、前記一方のセンサによる被検出領域が前記非中立域から前記中立域に移行した際、前記ステアリングホイールを前記中立位置に戻す向きの中立アシストトルクを前記アシストモータに出力させる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２個のセンサの円周方向の離間距離が前記中立域の円周方向寸法と同一又はそれよりも小さくなるよう、前記各センサが配設される請求項１に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項３】
前記コントロールユニットは、前記中立アシストトルクを出力させた後、前記他方のセンサによる被検出領域が前記非中立域から前記中立域に移行した際、前記中立アシストトルクの出力を解除させる請求項１又は２に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項４】
前記コントロールユニットによる前記中立アシストトルクの出力制御は、３０ｋｍ／ｈ以上かつ７０ｋｍ／ｈ以下の速度域において行われる請求項１に記載の電動パワーステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動パワーステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動パワーステアリング装置（以下、単にＥＰＳ装置ともいう。）は、ステアリングシャフトなど車両のステアリング系要素に組み込んで使用するもので、例えば、ステアリングシャフトに組み込まれたトーションバーのねじれ角を操舵トルクとして検出し、検出した操舵トルクの大きさに基づき、ＥＣＵと呼ばれるコントロールユニットがアシストモータを駆動制御することで、トーションバーと共にステアリングシャフトに組み込まれた出力軸にアシストトルクを付与するものが一般的である。
【０００３】
ところで、この種の電動パワーステアリング装置にあっては、右折又は左折動作の後に直進状態に戻すステアリングホイール操作を行う際、ステアリングホイールが自動的に中立位置（ステアリング系の末端に位置する車輪が直進状態にある際のステアリングホイールの操舵角。通常、この位置を操舵角０°としている。）まで戻らないことがある。この場合、中立位置を目指してステアリングホイールを戻す操作が必要となるが、ステアリング系には電動パワーステアリング装置が組み込まれているため、アシストモータを回転させる際に生じるメカロスがトルク伝達に対する抵抗として作用する。よって、この種の抵抗により、ドライバーがステアリングホイールを通じて戻し方向のトルク（いわゆるセルフアライメントトルク）を感じなくなった状態においても、未だ中立位置には達していない事態が起こり得る。言い換えると、電動パワーステアリング装置は、トーションバーのねじれ角に対応する操舵トルクを検出し、検出した操舵トルクに基づきアシストトルクの向きや大きさを制御するものであるため、操舵トルクに対する中立感は得られるものの、ステアリングホイールの中立感を得ることはできない。以上の理由より、ドライバーが中立位置を正確に認識することは難しい。この種の現象は、セルフアライメントトルクが高速域に比べて小さい低中速域（〜７０ｋｍ／ｈ）において特に現れ易い。
【０００４】
ここで、例えば、特許文献１には、ステアリングホイールの操舵角を検出してその検出値を出力する操舵角センサと、操舵角に応じてステアリングホイールを中立位置に戻す戻し力としてのモータの出力トルクを制御する舵角戻し制御を実行する制御装置とを備えた電動パワーステアリング装置が提案されている。
【０００５】
また、例えば、特許文献２には、車輪操舵角を検知する手段としてアシストモータのシャフトに、当該シャフトの回転角を検出する回転角センサが設けられ、このセンサで検出した回転角を車輪操舵角として、車輪戻り時の車輪操舵角に基づいて車輪操舵角を制御する電動パワーステアリング装置が提案されている。また、この際、回転角センサとして、レゾルバやホール素子、ロータリエンコーダ等が使用可能な旨記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−１７９８４８号公報
【特許文献２】特開２００５−２７１８７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このように、ステアリングホールの中立感が得られない、との問題を解決するためには、ステアリングホイールの操舵角情報を反映させたトルクマップ（検出された操舵トルクと、この操舵トルクに対して出力すべきアシストトルクとの関係を示したグラフ。アシストマップともいう。）を用いて、アシストトルクを制御することが必要となる。これを実現するためには、特許文献１や特許文献２に記載のように、ステアリングホイールの操舵角を直接的又は間接的に検出するための回転角センサが必要となるが、この種の回転角センサはいずれも非常に高価なため、コスト面で採用は難しい。
【０００８】
以上の事情に鑑み、本発明により解決すべき課題は、ステアリングホイールの中立感を低コストに向上させた電動パワーステアリング装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題の解決は、本発明に係る電動パワーステアリング装置によって達成される。すなわち、この装置は、ステアリングホイールの操舵角を検出する操舵角検出部と、ステアリングシャフトにアシストトルクを付与するアシストモータと、アシストモータを駆動制御するコントロールユニットとを備えた電動パワーステアリング装置において、操舵角検出部は、ステアリングホイールに連結される入力軸と、入力軸の外周に配設されるスリーブ部との一方に配設され、径方向に対向する領域を被検出領域とする２個のセンサで構成され、センサは何れも、中立位置を含むステアリングホイールの中立域とこれ以外の操舵角領域となる非中立域とで異なる結果を検出するものとし、コントロールユニットは、一方のセンサによる被検出領域が非中立域から中立域に移行した際、ステアリングホイールを中立位置に戻す向きの中立アシストトルクをアシストモータに出力させる点をもって特徴付けられる。なお、ここでいう「中立域」とは、ドライバーが手を離した状態で自動的にステアリングホイールが中立位置に向けて戻らない領域又はその近傍領域を意味し、数値を用いて例示すれば、中立位置を基準として、少なくとも５°（左右それぞれ２．５°）程度、最大で４０°の操舵角領域となる。
【００１０】
このように、本発明では、ステアリングホイールの操舵角を検出する操舵角検出部を、入力軸とスリーブ部の一方に配設され、径方向に対向する領域を被検出領域とする２個のセンサで構成すると共に、これらセンサが、中立位置を含むステアリングホイールの中立域と非中立域とで異なる結果を検出可能とした。非中立域から中立域に移行したことを検出可能なセンサを２個設けることで、ステアリングホイールの操舵角と操舵方向を知ることができる。すなわち、ステアリングホイールを中立位置に向けて戻す際、まず中立位置に近い側のセンサが非中立域から中立域に移行したことを検出する。この際、中立位置から遠い側のセンサはその被検出領域が非中立域であることを検出することで、非中立域を検出中のセンサから中立域を検出中のセンサに向けてステアリングホイールを戻していることがわかる。また、センサが中立域に移行したことを検出することで、アシストモータによる中立アシストトルクの出力が必要なタイミングを把握することができる。これにより、上記センサによる被検出領域が非中立域から中立域に移行した際、コントロールユニットがステアリングホイールを中立位置に戻す向きの中立アシストトルクをアシストモータに出力させることで、ドライバーに中立位置に向けたトルクをステアリングホイールを通じてドライバーに伝える（感じさせる）ことができる。よって、ドライバーは従来に比べてステアリングホイールを中立位置に戻し易くなる。また、本発明では、操舵角検出部を、径方向に対向する領域を被検出領域とし、かつ予め設定した中立域と非中立域とで異なる結果を検出可能な２個のセンサで構成したので、例えば近接センサや簡易の距離センサで足り、従来のように高価な回転角センサを用いずとも済む。よって、中立位置に向けた操舵感、すなわち中立感の改善を低コストに実現することが可能となる。
【００１１】
また、本発明に係る電動パワーステアリング装置は、２個のセンサの円周方向の離間距離が中立域の円周方向寸法と同一又はそれより小さくなるよう、各センサが配設されるものであってもよい。
【００１２】
上記位置に２個のセンサを配設することで、まず中立位置に近い側のセンサによる被検出領域が非中立域から中立域に移行し、次に中立位置に遠い側のセンサによる被検出領域が非中立域から中立域に移行する際、先に中立域に移行したセンサの被検出領域は未だ中立域内に留まることになる。ここで、この種の装置（ＥＰＳ装置）が左右何れの操作時においても同等に機能するべきことを考慮すれば、中立位置は、通常、中立域の円周方向中間位置に設定される。よって、この場合、上記センサの離間距離が中立域の円周方向寸法と同一であれば、２個目のセンサが中立域に移行したことを検出することで、ステアリングホイールは中立位置にあることがわかる。あるいは、上記センサの離間距離が中立域の円周方向寸法よりも小さければ、２個目のセンサが中立域に移行したことを検出することで、ステアリングホイールが中立位置に非常に近い（直前に位置している）ことを認識することができる。よって、これにより更に精密なトルク制御を行うことが可能となる。
【００１３】
また、本発明に係る電動パワーステアリング装置は、コントロールユニットが、中立アシストトルクを出力させた後、他方のセンサによる被検出領域が非中立域から中立域に移行した際、中立アシストトルクの出力を解除させるものであってもよい。
【００１４】
本発明に係る操舵角検出部は上述のように２個のセンサを有するものであるから、例えば上述のようにコントロールユニットで制御することにより、１個目（中立位置に近い側）のセンサを中立アシストトルクの出力スイッチとして機能させると共に、２個目（中立位置から遠い側）のセンサを、既にステアリングシャフトに付与した中立アシストトルクの停止スイッチとして機能させることができる。これにより、実際の操舵状態を反映した中立アシストトルクの出力制御を行うことが可能となる。特に、２個のセンサの円周方向の離間距離が中立域の円周方向寸法未満となるよう、センサが配設される場合には、中立位置の直前位置で中立アシストトルクの出力を停止できるので、ステアリングホイールを容易に中立位置で停止させることができる。
【００１５】
また、本発明に係る電動パワーステアリング装置は、コントロールユニットによる中立アシストトルクの出力制御が、３０ｋｍ／ｈ以上かつ７０ｋｍ／ｈ以下の速度域において行われるものであってもよい。
【００１６】
上述したように、本発明に係る電動パワーステアリング装置は、中立感向上を目的として提供されるものであるから、ドライバーが中立位置を目指してステアリングホイールの操作を行う必要のある速度域、すなわち上述の如く３０ｋｍ／ｈ以上かつ７０ｋｍ／ｈ以下の速度域において有益となる。低速域（０ｋｍ／ｈ以上３０ｋｍ／ｈ未満）においては、そもそも中立位置を積極的に目指す必要性は乏しいためである。高速域（７０ｋｍ／ｈ超過）においては、セルフアライメントトルクが低中速域に比べて非常に大きくなり、また、過剰なアシストトルクの付与は、却って自然な操舵感を喪失させることにつながるおそれがあるためである。また、本発明に係る操舵角検出部では、ステアリングホイールを３６０°回した状態と、中立位置とを区別することは難しいが、上述の速度域（３０ｋｍ／ｈ以上かつ７０ｋｍ／ｈ以下）においてステアリングホイールを３６０°以上回すような事態は想定し難いため、特に問題とはならない。
【発明の効果】
【００１７】
以上のように、本発明に係る電動パワーステアリング装置によれば、ステアリングホイールの中立感を低コストに向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る電動パワーステアリング装置の平面図である。
【図２】図１に示す電動パワーステアリング装置のＡ−Ａ断面図である。
【図３】操舵角検出部を構成する各センサの検出態様を説明するためのグラフである。
【図４】操舵角及び操舵方向と各センサの検出状態との関係を示す表である。
【図５】操舵角と各センサとの円周方向の位置関係を示す図である。
【図６】操舵角が非中立域に位置する場合に使用される操舵トルクとアシストトルクとの関係を示すグラフ（トルクマップ）である。
【図７】操舵角が非中立域から中立域に移行した場合に使用される操舵角と中立アシストトルクとの関係を示すグラフ（トルクマップ）である。
【図８】操舵角と車輪側から手に伝わるトルクとの関係を示すグラフであって、（ａ）は従来、（ｂ）は本発明に係る中立アシストトルクを付与する場合の関係をそれぞれ示すグラフである。
【図９】中立アシストトルクの他の態様を示すグラフ（トルクマップ）である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の一実施形態に係る電動パワーステアリング装置を図面に基づき説明する。なお、以下の説明においては、ドライバーから見て中立位置から右回りをプラスの操舵角、左回りをマイナスの操舵角とする。
【００２０】
図１は、本発明の一実施形態に係る電動パワーステアリング装置１０の平面図を示している。図１に示すように、この電動パワーステアリング装置１０は、操舵トルク検出部１１と、操舵角検出部１２と、アシストモータ１３と、コントロールユニットとしてのＥＣＵ１４とを備える。
【００２１】
操舵トルク検出部１１は、図示しないステアリングホイールに入力された操舵トルクの大きさを検出するもので、例えばトルク入力時の入力軸２と出力軸３との回転位相差を求めることで取得される。操舵トルク検出部１１には、種々のセンサが使用可能であり、具体的には、自己インダクタンス方式、ホールＩＣ方式、ツインレゾルバ方式、電磁誘導方式、光学方式などの回転角センサ、あるいはトーションバーのねじれ角（歪み量）等から直接的に操舵トルクの大きさを検出するトルクセンサなどが使用可能である。
【００２２】
操舵角検出部１２は、図１及び図２に示すように、入力軸２と、入力軸２の外周に配設されるスリーブ部としてのコラム４の一方に配設され、他方を被検出体とする２個のセンサ１５で構成される。すなわち、これら２個のセンサ１５は何れも、径方向に対向する領域を被検出領域とするもので、本実施形態では、コラム４に設けた窓１６に、取付け部材１７を介して各センサ１５が配設され、これらセンサ１５と径方向に対向する入力軸２の外周面が被検出領域とされる。
【００２３】
また、各センサ１５は何れも、中立位置Ｐｃを含むステアリングホイールの中立域とこれ以外の操舵角領域となる非中立域とで異なる結果を検出可能とされる。本実施形態では、入力軸２の外周に小径部１８と、小径部１８に比べて外径の大きな大径部１９とが形成されており、固定側となるセンサ１５と入力軸２との径方向離間距離が小径部１８と大径部１９とで異なることを利用して、異なる検出結果を得るようにしている。これにより、センサ１５による被検出領域が大径部１９から小径部１８に移行することで、センサ１５による被検出領域が非中立域から中立域へと移行したことを検知可能としている。また、本実施形態では、ステアリングホイールが中立位置Ｐｃにある状態（図２）における小径部１８の円周方向中間位置を基準位置（図２中、黒丸で示す点）とし、かつ中立域としての小径部１８の円周方向寸法を、後述するトルクフリー域Ｒｎ（図８を参照）の円周方向寸法よりも若干大きめに設定している（図示例では分かり易くするために、比較的大きく設定している）。
【００２４】
また、各センサ１５の配置態様について、本実施形態では、２個のセンサ１５の円周方向の離間距離が中立域としての小径部１８の円周方向寸法より若干小さくなるよう、各センサ１５が配設される。これにより、操舵角が中立域に到達したこと、及び、操舵角が中立位置Ｐｃの直前位置に到達したことを検出可能とされる。
【００２５】
上記構成に係るセンサ１５には、種々のセンサが使用可能であるが、サイズ、コストなどを考慮すると、近接センサ又は簡易な変位センサが好ましく、コストをさらに考慮すると、近接センサがより好ましい。図２は、２個のセンサ１５共に近接センサを用いた場合の検出態様を示すもので、操舵角が０°となる中立位置Ｐｃを基準として、円周方向一方側（図２でいえば右側）のセンサ１５は、操舵角が主にプラスの領域で入力軸２を非検出とし、他方側（図２でいえば左側）のセンサ１５は、操舵角が主にマイナスの領域で入力軸２を非検出とされる。言い換えると、一方側のセンサ１５がＯＦＦ（小径部１８を非検出）となる操舵角領域は操舵角０°よりもプラスの側に偏っている。その一方で、他方側のセンサ１５がＯＦＦとなる操舵角領域は操舵角０°よりもマイナスの側に偏っている。各センサ１５の偏り度合いは均等に設定される。一例として、小径部１８の幅を３°（プラス側、マイナス側でそれぞれ１．５°）、センサ１５の離間距離を２°とした場合、一方側のセンサ１５がＯＦＦとなる範囲は−０．５°以上かつ２．５°以下とされ、他方側のセンサ１５がＯＦＦとなる範囲は−２．５°以上かつ０．５°以下とされる（それぞれ図３（ａ）（ｂ）を参照）。
【００２６】
また、各センサ１５に近接センサを用いた場合における操舵角（ステアリングホイールの位相）及び操舵方向と、各センサ１５のＯＮ・ＯＦＦ状態との関係の一例は、図４に示す通りである。
【００２７】
ＥＣＵ１４は、操舵トルク検出部１１、操舵角検出部１２、及びアシストモータ１３と接続され（図１を参照）、操舵トルク検出部１１で検出した操舵トルク、又は操舵角検出部１２で検出した操舵角に基づき、アシストモータ１３を駆動制御するようになっている。また、ＥＣＵ１４には、検出した操舵トルクに対して付与すべきアシストトルクのデータが走行状態に応じて複数のトルクマップとして記憶されており（図６を参照）、上述以外のセンサで検出された車速やエンジン回転数などの走行状態に関する情報に基づき、適宜最適なトルクマップを選択できるようになっている。また、ＥＣＵ１４には、検出した操舵トルクに対して付与すべきステアリングホイールを中立位置Ｐｃに戻す向きの中立アシストトルクのデータも、例えば図７（ａ）（ｂ）に示すように、トルクマップ（以下、中立アシストトルクマップという。）として記憶されており、操舵角検出部１２で検出した操舵角に基づき、中立アシストトルクマップとそれ以外のトルクマップとを適宜選択できるようになっている。
【００２８】
本実施形態では、操舵角検出部１２の各センサ１５が何れもＯＮの状態（ステアリングホイールが非中立域にある状態）では、通常のトルクマップ（図６）に則って、ＥＣＵ１４によるアシストモータ１３の駆動制御が行われ、一方のセンサ１５がＯＮからＯＦＦに切り替わった状態（ステアリングホイールが非中立域から中立域に到達した状態）では、中立アシストトルクマップ（図７（ａ）（ｂ））に則って、ＥＣＵ１４によるアシストモータ１３の駆動制御が行われるようになっている。さらに、本実施形態では、一方のセンサ１５がＯＮからＯＦＦに切り替わった後、他方のセンサ１５がＯＮからＯＦＦに切り替わった状態（ステアリングホイールが中立位置Ｐｃ又はその直前位置に到達した状態）では、再び通常のトルクマップ（図６）に則って、ＥＣＵ１４によるアシストモータ１３の駆動制御が行われるようになっている。
【００２９】
以下、上記構成の電動パワーステアリング装置１０の動作態様の一例を主に図４〜図８に基づき説明する。本実施形態では、ドライバーが中立位置を目指してステアリングホイールの操作を行う必要のある速度域である、３０ｋｍ／ｈ以上かつ７０ｋｍ／ｈ以下の速度域における電動パワーステアリング装置１０の動作態様の一例を説明する。
【００３０】
（Ａ）右方向に回転させるとき
まず、中立位置Ｐｃにあるステアリングホイールを例えば右方向に回転させていく（図４の方向ＤＲ1，ＤＲ2）。この際、操舵角検出部１２の各センサ１５は、中立位置Ｐｃにおいて共にＯＦＦの状態であり、ステアリングホイールの右回転に伴い、まず左側のセンサ１５がＯＦＦからＯＮに切り替わり、次いで右側のセンサ１５がＯＦＦからＯＮに切り替わる。このように、何れのセンサ１５もＯＦＦからＯＮに切り替わる場合（非検出領域が中立域から非中立域に移行する場合）、アシストモータ１３に中立アシストトルクを出力軸３に付与させる駆動制御は行われず、通常のトルクマップ（図６）に則った駆動制御が行われる。すなわち、ステアリングホールの回転に伴い、入力軸２に入力された操舵トルクを操舵トルク検出部１１で検出し、検出した操舵トルクの向き及び大きさに応じたアシストトルクをアシストモータ１３に出力させる制御を行う。このようにして、電動パワーステアリング装置１０によるアシスト動作が行われる。
【００３１】
（Ｂ）右回転後、中立位置に向けて戻すとき
そして、所定位相分だけ右方向に回転させた後（図４の位置ＰＵ）、ステアリングホイールを切り返して、中立位置に向けて戻す。この際、操舵角検出部１２の各センサ１５は、非中立域において共にＯＮの状態であり（図５（ａ））、ステアリングホイールの左回転に伴い、まず右側のセンサ１５がＯＮからＯＦＦに切り替わり（図４の位置ＰＲR、図５（ｂ））、次いで左側のセンサ１５がＯＮからＯＦＦに切り替わる（図４の位置ＰＲL、図５（ｃ））。このように、一方のセンサ１５がＯＮからＯＦＦに切り替わると、切り替わったセンサ１５に応じて、中立アシストトルクマップが選択され、選択されたトルクマップに則って、ＥＣＵ１４によるアシストモータ１３の駆動制御が行われる。本実施形態では、右側のセンサ１５が小径部１８を非検出とし、ＯＮからＯＦＦへと切り替わった際、ＥＣＵ１４が、図６に示すトルクマップを図７（ａ）に示すトルクマップに切り替えることで、アシストモータ１３の駆動制御が行われる。すなわち、アシストモータ１３によるアシストトルクの向きが正（ステアリングホイールを右方向に回転させる向き）から、負（同ホイールを左方向に回転させる向き）へと切り替わる。これにより、ステアリングホイールを中立位置Ｐｃに戻す向きの中立アシストトルクがアシストモータ１３から出力軸３に付与される。
【００３２】
このようにして中立アシストトルクが付与された後、さらにステアリングホイールを戻していき（図４の方向ＤＬ3）、左側のセンサ１５がＯＮからＯＦＦに切り替わると（図４の位置ＰＲL、図５（ｃ））、ＥＣＵ１４は再度トルクマップを通常のマップ（図６）に切り替える。この時点では、ステアリングホイールは中立位置Ｐｃの直前位置にあるので、上述のようにトルクマップを切り替えることで、中立アシストトルクの出力が実質的に解除される。
【００３３】
この際、ドライバーがステアリングホイールを通じて感じるトルクと操舵角との関係について説明すると、従来の構造に係るＥＰＳ装置においては、図８（ａ）に示すように、左方向への戻し操作時、主にセルフアライメントトルクからなる戻し方向のトルクがステアリングホイールを通じてドライバーの手に伝わる。この手に感じる戻し方向のトルクは、中立位置Ｐｃに近づくにつれて小さくなり、ステアリング系やＥＰＳ装置のメカロス等により中立位置Ｐｃに戻る前に消失する。この場合、戻し方向のトルクが消失した領域、すなわち戻し方向のトルクを感じることができない領域（トルクフリー域Ｒｎ）は、比較的広範囲に存在する。
【００３４】
これに対して、本発明に係る電動パワーステアリング装置１０においては、上述のように、中立域に到達した際、言い換えると、トルクフリー域Ｒｎよりも手前の位置に到達した段階で、アシストモータ１３からステアリングホイールを中立位置Ｐｃに戻す向きの中立アシストトルクが出力軸３に付与されるので、図８（ｂ）に示すように、ステアリングホイールを通じて戻し方向のトルクが再度ドライバーの手に伝わることとなる。言い換えると、ドライバーは中立位置Ｐｃに向けて引き込まれる感覚（操作感）を得ることとなる。また、上述のように、ステアリングホイールが中立位置Ｐｃの直前位置に到達するまで中立アシストトルクを出力することで、中立アシスト後のトルクフリー域Ｒｎ’は非常に幅の小さいものとなる。よって、ドライバーは中立位置Ｐｃを比較的はっきりと手に感じることができる。
【００３５】
（Ｃ）左方向に回転させるとき
左方向に回転させる際も、右回転の場合と同様、まず、中立位置Ｐｃにあるステアリングホイールを例えば左方向に回転させていく（図４の方向ＤＬ1、ＤＬ2）。この際、操舵角検出部１２の各センサ１５は、中立位置Ｐｃにおいて共にＯＦＦの状態であり、ステアリングホイールの右回転に伴い、まず左側のセンサ１５がＯＦＦからＯＮに切り替わり（図４の位置ＰＬR）、次いで右側のセンサ１５がＯＦＦからＯＮに切り替わる（図４の位置ＰＬL）。このように、何れのセンサ１５もＯＦＦからＯＮに切り替わる場合、アシストモータ１３に中立アシストトルクを出力軸３に付与させる駆動制御は行われず、通常のトルクマップ（図６）に則った駆動制御が行われる。すなわち、ステアリングホールの回転に伴い、入力軸２に入力された操舵トルクを操舵トルク検出部１１で検出し、検出した操舵トルクの向き及び大きさに応じたアシストトルクをアシストモータ１３に出力させる制御を行う。このようにして、電動パワーステアリング装置１０によるアシスト動作が行われる。
【００３６】
（Ｄ）左回転後、中立位置に向けて戻すとき
そして、所定位相分だけ左方向に回転させた後（図４の位置ＰＵ）、ステアリングホイールを切り返して、中立位置Ｐｃに向けて戻す。この際、操舵角検出部１２の各センサ１５は、非中立域において共にＯＮの状態であり、ステアリングホイールの右回転に伴い、まず左側のセンサ１５がＯＮからＯＦＦに切り替わり（図４の位置ＰＬL）、次いで右側のセンサ１５がＯＮからＯＦＦに切り替わる（位置ＰＬR）。このように、右側のセンサ１５が小径部１８を非検出とし、ＯＮからＯＦＦへと切り替わった際、ＥＣＵ１４が、図６に示すトルクマップを図７（ｂ）に示すトルクマップに切り替えることで、アシストモータ１３の駆動制御が行われる。すなわち、アシストモータ１３によるアシストトルクの向きが負（ステアリングホイールを左方向に回転させる向き）から、正（同ホイールを右方向に回転させる向き）へと切り替わる。これにより、ステアリングホイールを中立位置Ｐｃに戻す向きの中立アシストトルクがアシストモータ１３から出力軸３に付与される。
【００３７】
このようにして中立アシストトルクが付与された後、さらにステアリングホイールを戻していき（図４の方向ＤＲ3）、右側のセンサ１５がＯＮからＯＦＦに切り替わると、ＥＣＵ１４は再度トルクマップを通常のマップ（図６）に切り替える。この時点では、ステアリングホイールは中立位置Ｐｃの直前位置にあるので、上述のようにトルクマップを切り替えることで、中立アシストトルクの出力が実質的に解除される。
【００３８】
また、上述のように右回転によりステアリングホイールを中立位置Ｐｃに戻す操作においては、従来のトルクフリー域中立域よりも手前の位置に到達した際、アシストモータ１３からステアリングホイールを中立位置Ｐｃに戻す向きの中立アシストトルクが出力軸３に付与されるので、図７（ｂ）に示すように、ステアリングホイールを通じて戻し方向のトルクが再度ドライバーの手に伝わることとなる。また、上述のように、ステアリングホイールが中立位置Ｐｃの直前位置に到達するまで、中立アシストトルクを出力することで、中立アシスト後のトルクフリー域Ｒｎ’は非常に小さいものとなるので、左回転からの戻し操作時においても、ドライバーは中立位置Ｐｃを比較的はっきりと手に感じることができる。
【００３９】
このように、本発明では、ステアリングホイールの操舵角を検出する操舵角検出部１２を、入力軸２を被検出体とする２個のセンサ１５で構成すると共に、これらセンサ１５が、中立位置Ｐｃを含むステアリングホイールの中立域と非中立域とで、異なる結果を検出させるようにした。このように、非中立域から中立域に移行したことを検出可能なセンサ１５を２個設けることで、ステアリングホイールの操舵角と操舵方向を知ることができる。また、一方のセンサ１５が中立域に移行したことを検出することで、アシストモータ１３による中立アシストトルクの出力が必要なタイミングを把握することができる。よって、このセンサ１５による検出状態が切り替わった際、ＥＣＵ１４がステアリングホイールを中立位置Ｐｃに戻す向きの中立アシストトルクを出力させることで、ドライバーが中立位置Ｐｃの近傍においても中立位置Ｐｃに向けたトルクをステアリングホイールを通じて感じることができる。また、本発明では、操舵角検出部１２を、径方向に対向する被検出体（入力軸２）を検出可能とし、かつ予め設定した中立域と非中立域とで異なる結果を検出可能な２個のセンサ１５で構成したので、近接センサや簡易の変位センサなどの廉価なセンサで足り、従来のように高価な回転角センサを用いずとも済む。よって、中立位置Ｐｃに向けた操舵感、すなわち中立感の改善を低コストに実現することが可能となる。
【００４０】
本実施形態では、上記構成をなす２個のセンサ１５の円周方向の離間距離が中立域の円周方向寸法よりも若干小さくなるよう、各センサ１５を配設し、かつ中立アシストトルクを出力させた後、２個目のセンサ１５がＯＮからＯＦＦへと切り替わった際、中立アシストトルクの出力を解除させるようにした。これにより、中立位置Ｐｃの直前位置で中立アシストトルクの出力を停止できるので、ステアリングホイールを比較的容易に中立位置Ｐｃで停止させることができる。また、中立アシスト後のトルクフリー域Ｒｎ’の幅を非常に小さくできるので、ドライバーは中立位置Ｐｃを感じ易くなり、これによっても、ステアリングホイールを中立位置Ｐｃで容易に停止させることができる。
【００４１】
以上、本発明の一実施形態について述べたが、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲において、上記以外の構成を採ることも可能である。
【００４２】
例えば、上記実施形態では、中立アシストトルクのトルクマップとして、図７（ａ）（ｂ）に示す形態のものを使用したが、もちろんこの形態には限られない。すなわち、付与すべき中立アシストトルクを、中立位置Ｐｃに近づくのに伴い徐々に大きくしていくパターン以外にも、当初に所定の大きさの中立アシストトルクを付与し、然る後、当該中立アシストトルクを徐々に小さくしていくパターン（図９（ａ））や、付与開始時から終了時まで一定の大きさの中立アシストトルクを付与し続けるパターン（図９（ｂ））など、種々の付与パターン（トルクマップ）を使用することができる。もちろん、取得できる種々の情報に基づき、中立位置Ｐｃに到達するタイミングを予測し、これに応じて中立アシストトルクの付与を停止する（あるいは図６に示す通常のトルクマップに切り替える）ようにしても構わない。
【００４３】
また、操舵角検出部１２に関して、本実施形態では、コラム４に設けた窓１６に、取付け部材１７を介して各センサ１５が配設され、これらセンサ１５と径方向に対向する入力軸２の外周に小径部１８としての溝部を設けたが、これ以外の構成を採っても構わない。例えば図示は省略するが、入力軸２の外周に、中立域としての大径部と、非中立域としての小径部を設け、大径部と対向した際にセンサ１５をＯＮとし、小径部と対向した際にセンサ１５をＯＦＦとするようにしてもよい。あるいは、２個のセンサ１５を近接センサとし、入力軸２の外周に取り付けると共に、これらセンサ１５と径方向に対向するコラム４の内周面を被検出領域とすることで、操舵角検出部１２を構成してもよい。この場合、コラム４の内周面を被検出領域とする場合にセンサ１５がＯＮとなり、コラム４の窓１６を被検出領域とする場合（非検出となる場合）にセンサ１５がＯＦＦとなる。なお、図２に示す構成において、窓１６や取付け部材１７、小径部１８は新規にコラム４や入力軸２に設けてもよいが、例えば、入力軸２に、ハンドルを電子ロックするためのキーが嵌り合うキー溝が設けられ、あるいはコラム４に、上記キーを挿通させるための穴が設けられるため、これらキー、キー挿通穴、キー溝をそれぞれ取付け部材１７、窓１６、小径部１８として活用することも可能である。また、スリーブ部としては、入力軸２の外周に配設されるものであればよく、例えば出力軸３のうち入力軸２の外周に配設される部分（筒部）をスリーブ部として用いてもよい。
【００４４】
また、センサ１５としては、上記例示のように発信部と受信部を兼備したものだけでなく、これらが別体になっているものも当然に使用可能であり、簡易な距離センサも使用可能である。この場合、検出した距離が、予め設定した距離を越えた場合と、それ以外の場合とで異なる結果を検出したものとして、ＥＣＵに処理させればよい。もちろん、センサ１５としては、中立域と非中立域とで異なる結果を検出できれば足りるので、径方向の離間距離を代えずとも、例えば中立域に相当する入力軸２の一部外周面領域の表面粗さを大きくしておき、この領域で光を分散させることで非検出としてもよい。
【符号の説明】
【００４５】
２      入力軸
３      出力軸
４      コラム
１０    ＥＰＳ装置
１１    操舵トルク検出部
１２    操舵角検出部
１３    アシストモータ
１４    ＥＣＵ
１５    センサ
１６    窓
１８    小径部
Ｐｃ   中立位置
Ｒｎ   トルクフリー域（中立アシストトルクの付与前）
Ｒｎ’ トルクフリー域（中立アシストトルクの付与後）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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