(57)【要約】      （修正有）【課題】アシスト操舵状態の切り替わりに生じるヒステリシスの減少を防ぐことができる電動パワーステアリング装置を提供する。【解決手段】操舵トルクＴを検出する操舵トルク検出手段と、操舵角検出手段と、操舵トルク検出手段からの信号ＴSによってアシストトルクＴMを発生させる電動機と、ステアリングハンドルの中点位置から遠ざかる方向に切る往き状態か、ステアリングハンドルの中点位置に戻す方向に切る戻り状態かを判定する往き戻り状態検出部２３０と、を備えた電動パワーステアリング装置であって、往き戻り状態検出部２３０で検出された状態に基づいて、往き状態または戻り状態のアシスト開始の操舵トルク検出手段からの値Ｔを操舵角θに応じてオフセットさせるオフセット量設定手段２２０を備えた。【選択図】図２
2011102087.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転者がステアリングハンドルを操舵する操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、
前記ステアリングハンドルの操舵角を検出する操舵角検出手段と、
前記操舵トルク検出手段からの信号によってアシストトルクを発生させる電動機と、
前記ステアリングハンドルを前記ステアリングハンドルの中点位置から遠ざかる方向に切る往き状態か、前記ステアリングハンドルの前記中点位置に戻す方向に切る戻り状態かを検出する往き戻り状態検出部と、
を備えた電動パワーステアリング装置であって、
前記往き戻り状態検出部で検出された状態に基づいて、前記往き状態または前記戻り状態のアシスト開始の前記操舵トルク検出手段からの値を前記操舵角に応じてオフセットさせるオフセット量設定手段を備えた
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】
前記往き状態の時には前記操舵トルクの絶対値を増大させる方向に前記操舵角の絶対値が大きくなるに従ってオフセット量を大きくさせる
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。
【請求項３】
前記戻り状態の時には前記操舵トルクの絶対値を減少させる方向に前記操舵角の絶対値が大きくなるに従ってオフセット量を大きくさせる
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項４】
前記操舵トルクをオフセットさせる量は予め設定されたステアリング系の機械的フリクションの量である
ことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項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は、電動機が操舵トルクの大きさに応じた補助トルクを発生し、この補助トルクをステアリング系に伝達して、運転者が操舵する操舵力を軽減するものである。
特許文献１（特開２００５−１８６８０１号公報）には、ステアリング機構の摩擦トルクが運転者の操舵方向によりその摩擦の向きが決定し、切り込み時は加算され戻り時は減算されることにより、操舵角が同一の場合では運転者の操舵状態が切り込み状態（往き状態）のときの方が戻り状態のときよりも操舵トルクが大きいため、操舵角・操舵トルクのリサージュ波形は、ヒステリシス特性を有するものであることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１８６８０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、操舵トルクと車速によって補助トルクを決定する電動パワーステアリング装置について、操舵角・操舵トルクのリサージュ波形のヒステリシス幅は、その操舵角によって変化するという課題があった。この結果、例えば、車両の旋回中において、良好な操作性、操舵感が損なわれるおそれがあった。
【０００５】
そこで本発明は、操舵状態の切り替わりに生じるヒステリシス幅の減少を防ぐことができる電動パワーステアリング装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、このような課題を解決するために、請求項１に係る電動パワーステアリング装置は、運転者がステアリングハンドルを操舵する操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、前記ステアリングハンドルの操舵角を検出する操舵角検出手段と、前記操舵トルク検出手段からの信号によってアシストトルクを発生させる電動機と、前記ステアリングハンドルを前記ステアリングハンドルの中点位置から遠ざかる方向に切る往き状態か、前記ステアリングハンドルの中点位置に戻す方向に切る戻り状態かを検出する往き戻り状態検出部と、を備えた電動パワーステアリング装置であって、前記往き戻り状態検出部で検出された状態に基づいて、前記往き状態または前記戻り状態のアシスト開始の前記操舵トルク検出手段からの値を前記操舵角に応じてオフセットさせるオフセット量設定手段を備えたことを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、電動パワーステアリング装置によるアシスト時の操舵状態の切り替わりに生じるヒステリシス幅の減少を防ぐことができるので、操舵フィーリングの悪化を防止できる。また、操舵トルク検出手段の値からのオフセット量を考慮しているので、ベースアシスト電流によって、ヒステリシス幅の減少を防ぐことができるので、操舵フィーリングの悪化を防止できる。
【０００８】
また、請求項２に係る電動パワーステアリング装置は、前記往き状態の時には前記操舵トルクの絶対値を増大させる方向に前記操舵角の絶対値が大きくなるに従ってオフセット量を大きくさせることを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、電動パワーステアリング装置によるアシスト時の操舵状態の切り替わりに生じるヒステリシス幅の減少を防ぐことができるので、操舵フィーリングの悪化を防止できる。
【００１０】
また、請求項３に係る電動パワーステアリング装置は、前記戻り状態の時には前記操舵トルクの絶対値を減少させる方向に前記操舵角の絶対値が大きくなるに従ってオフセット量を大きくさせることを特徴とする。
【００１１】
本発明によれば、電動パワーステアリング装置によるアシスト時の操舵状態の切り替わりに生じるヒステリシス幅の減少を防ぐことができるので、操舵フィーリングの悪化を防止できる。
【００１２】
また、請求項４に係る電動パワーステアリング装置は、前記操舵トルクをオフセットさせる量は予め設定されたステアリング系の機械的フリクションの量であることを特徴とする。
【００１３】
本発明によれば、元々持っているステアリングの機械的フリクションの量をオフセットさせるので、違和感の無い操舵を行うことができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る電動パワーステアリング装置によれば、操舵状態の切り替わりに生じるヒステリシス幅の減少を防ぐことができるので、操舵フィーリングの悪化を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施形態の電動パワーステアリング装置の構成を示す図である。
【図２】本実施形態の電動パワーステアリング装置における制御装置の機能構成を示す図である。
【図３】本実施形態の電動パワーステアリング装置におけるベース信号演算部の特性を示す図である。
【図４】トルクオフセット量設定手段の処理を示すフローチャートである。
【図５】比較例１の操舵角・操舵トルクのリサージュ波形を示す図である。
【図６】比較例２の操舵角・操舵トルクのリサージュ波形を示す図である。
【図７】本実施形態の操舵角・操舵トルクのリサージュ波形を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を実施するための形態について、適宜図を参照して詳細に説明する。
【００１７】
≪電動パワーステアリング装置の構成≫
図１を用いて本実施形態に係る電動パワーステアリング装置１００の構成について説明する。
図１は、本実施形態の電動パワーステアリング装置の構成を示す図である。
電動パワーステアリング装置１００は、操向ハンドル２が設けられたメインステアリングシャフト３と、シャフト１と、ピニオン軸５とが、２つのユニバーサルジョイント（自在継手）４によって連結され、また、ピニオン軸５の下端部に設けられたピニオンギア７は、車幅方向に往復運動可能なラック軸８のラック歯８ａに噛合し、ラック軸８の両端には、タイロッド９，９を介して左右の転舵輪１０，１０が連結されている。この構成により、電動パワーステアリング装置１００は、操向ハンドル２の操舵時に車両の進行方向を変えることができる。ここで、ラック軸８、ラック歯８ａ、タイロッド９，９は転舵機構を構成する。なお、ピニオン軸５はその下部、中間部、上部を軸受６ａ，６ｂ，６ｃを介してステアリングギアボックス２０に支持されている。
【００１８】
また、電動パワーステアリング装置１００は、操向ハンドル２の操舵時の操舵力を軽減するための補助操舵力を供給する電動機１１を備えており、この電動機１１の出力軸に設けられたウォームギア１２が、ピニオン軸５に設けられたウォームホイールギア１３に噛合している。即ち、ウォームギア１２とウォームホイールギア１３とで減速機構が構成されている。また、電動機１１、電動機１１の回転子（図示せず）に連結されているウォームギア１２、ウォームホイールギア１３、ピニオン軸５、ラック軸８、ラック歯８ａ、タイロッド９，９等により、ステアリング系が構成される。
【００１９】
電動機１１は、複数の界磁コイルを備えた固定子（図示せず）とこの固定子の内部で回転する回転子（図示せず）を有してなる３相ブラシレスモータであり、電気動力を機械的動力（ＰM ＝ωＴM ）に変換するものである。ここで、ωは回転速度であり、ＴM は電動機１１の発生トルク（アシストトルク）である。また、発生トルクＴM と実際に出力として取り出すことができる出力トルクＴM ´との関係は、下記（１）式によって表現される。（ｉ：ウォームギア１２とウォームホイールギア１３との減速比）
ＴM ´＝ＴM −（ｃm ・ｄθm ／ｄｔ＋Ｊm ・ｄ2 θm ／ｄｔ2 ）ｉ2   ・・・（１）
上記（１）式より、出力トルクＴM ´と電動機１１の回転角θm との関係は、電動機１１の回転子の慣性モーメントＪm と粘性係数ｃm とによって規定され、車両特性や車両状態に無関係である。
【００２０】
更に、電動パワーステアリング装置１００は、制御装置２００と、電動機１１を駆動する電動機駆動手段６０と、レゾルバ５０と、ピニオン軸５に加えられるピニオントルクを検出するトルクセンサ３０と、トルクセンサ３０の出力を増幅する差動増幅回路４０と、車速センサ３５とを備えている。
【００２１】
電動機駆動手段６０は、例えば、３相のＦＥＴブリッジ回路のような複数のスイッチング素子を備え、制御装置２００から出力されたＤＵＴＹ（ＤＵＴＹ  Ｕ、ＤＵＴＹ  Ｖ、ＤＵＴＹ  Ｗ）信号を用いて、矩形波電圧を生成し、電動機１１を駆動するものである。また、電動機駆動手段６０は図示しないホール素子を用いて３相の電機子電流Ｉ（ＩＵ、ＩＶ、ＩＷ）を検出する機能を備えている。
【００２２】
レゾルバ５０は、電動機１１の回転角θm を検出し、回転角信号θmS を出力するものであり、例えば、磁気抵抗変化を検出するセンサを周方向に等間隔の複数の凹凸部を設けた磁性回転体に近接させたものである。なお、回転角信号θmS は、検出した電動機１１の回転角の信号である。
操舵角センサ（操舵角検出手段）３７は、メインステアリングシャフト３に取付けられ、操向ハンドル２の操舵角θを検出し、操舵角信号θS を出力するものである。なお、操舵角信号θS は、検出した操向ハンドル２の操舵角の信号である。
【００２３】
トルクセンサ（操舵トルク検出手段）３０は、ピニオン軸５に加えられるピニオントルクを検出するものであり、ピニオン軸５の軸方向２箇所に逆方向の異方性となるように磁歪膜が被着され、各磁歪膜の表面に検出コイルがピニオン軸５に離間して挿入されている。
ここで、操向ハンドル２が設けられたメインステアリングシャフト３と、シャフト１と、ピニオン軸５とが、２つのユニバーサルジョイント（自在継手）４によって連結されており、ピニオン軸５に加えられるピニオントルクは、即ち、操向ハンドル２を操舵する操舵トルクＴであるから、トルクセンサ３０は操向ハンドル２の操舵トルク検出手段として機能する。
【００２４】
差動増幅回路４０は、検出コイルがインダクタンス変化として検出した２つの磁歪膜の透磁率変化の差分を増幅し、トルク信号ＴS を出力するものである。なお、このトルク信号ＴS は、ピニオントルクレベルを示す信号である。
【００２５】
車速センサ（車速検出手段）３５は、車両の車速Ｖを単位時間あたりのパルス数として検出するものであり、車速信号ＶS を出力する。
【００２６】
制御装置２００は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えるコンピュータを有してなり、電動機駆動手段６０からの３相電流Ｉ、レゾルバ５０からの回転角信号θmS 、車速センサ３５からの車速信号ＶS 、操舵角センサ３７からの操舵角信号θS 、差動増幅回路４０からのトルク信号ＴS から得られる前記の発生トルクＴM で、電動機１１を駆動させるためのＤＵＴＹ信号を電動機駆動手段６０に出力する。このＤＵＴＹ信号の出力により、電動機駆動手段６０は、前記の発生トルクＴM で電動機１１を駆動させる。
【００２７】
≪制御装置≫
次に、図２を用いて本実施形態の電動パワーステアリング装置１００における制御装置２００について、説明する。
図２は、本実施形態の電動パワーステアリング装置における制御装置の機能構成を示す図である。
本実施形態の電動パワーステアリング装置１００における制御装置２００は、ベース信号演算部２１０、トルクオフセット量設定部２２０、往き戻り状態検出部２３０、回転角信号微分処理部２３５、励磁電流生成部２６０、Ｑ軸（トルク軸）ＰＩＤ制御部２７０、Ｄ軸（磁極軸）ＰＩＤ制御部２７５、２軸３相変換部２８０、３相２軸変換部２８５、ＰＷＭ変換部２９０等を、機能ブロックとして備える。
【００２８】
３相２軸変換部２８５は、電動機駆動手段６０（図１参照）が検出する、電動機１１（図１参照）の３相電流ＩＵ、ＩＶ、ＩＷを、電動機１１の回転子の磁極軸であるＤ軸の電流（ＩＤ）と、このＤ軸に対して電気的に９０度回転した軸であるＱ軸の電流（ＩＱ）に変換するものであり、Ｄ軸電流ＩＤは励磁電流に比例し、Ｑ軸電流ＩＱは電動機１１の発生トルクＴM に比例する。
【００２９】
励磁電流生成部２６０は、電動機１１（図１参照）の励磁電流目標値を生成して出力する。
【００３０】
Ｄ軸（磁極軸）ＰＩＤ制御部２７５は、加算器２５３の出力信号を、即ち、３相２軸変換部２８５から出力されたＤ軸電流ＩＤと励磁電流生成部２６０で生成された励磁電流目標値との差分を、減少するようにＰ（比例）制御、Ｉ（積分）制御およびＤ（微分）制御を行う。
【００３１】
Ｑ軸（トルク軸）ＰＩＤ制御部２７０は、加算器２５２の出力信号を、即ち、３相２軸変換部２８５から出力されたＱ軸電流ＩＱとこのＱ軸電流ＩＱの目標電流ＩＭとの差分である偏差信号ＩＥを、減少するようにＰ（比例）制御、Ｉ（積分）制御およびＤ（微分）制御を行う。なお、電動機１１（図１参照）の発生トルクＴM を規定するＱ軸電流ＩＱの目標電流ＩＭの生成については、後述する。
【００３２】
２軸３相変換部２８０は、Ｑ軸（トルク軸）ＰＩＤ制御部２７０の出力信号ＶＱとＤ軸（磁極軸）ＰＩＤ制御部２７５の出力信号ＶＤとの２軸信号を３相信号ＵＵ、ＵＶ、ＵＷに変換して出力する。なお、２軸３相変換部２８０は、レゾルバ５０（図１参照）から出力された電動機１１（図１参照）の回転角信号θmS が入力され、回転子の磁極位置に応じた信号が出力される。
【００３３】
ＰＷＭ変換部２９０は、２軸３相変換部２８０から出力された３相信号ＵＵ、ＵＶ、ＵＷの大きさに比例したパルス幅のＯＮ／ＯＦＦ信号［ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号］であるＤＵＴＹ信号（ＤＵＴＹ  Ｕ、ＤＵＴＹ  Ｙ、ＤＵＴＹ  Ｗ）を生成して電動機駆動手段６０（図１参照）に出力する。なお、ＰＷＭ変換部２９０は、レゾルバ５０（図１参照）から出力された電動機１１（図１参照）の回転角信号θmS が入力され、回転子の磁極位置に応じた信号が出力される。
【００３４】
≪目標電流ＩＭ≫
電動機１１（図１参照）の発生トルクＴM を規定するＱ軸電流ＩＱの目標電流ＩＭの生成について、以下、説明する。Ｑ軸電流ＩＱの目標電流ＩＭは、ベース信号演算部２１０から出力されたベースアシスト電流Ａ１である。
【００３５】
ベース信号演算部２１０は、車速センサ３５（図１参照）が出力する車速信号ＶS と、加算器２５１が出力する補正トルク信号ＴS ´とから、目標電流ＩＭの基準となるベースアシスト電流Ａ１を生成する。なお、加算器２５１が出力する補正トルク信号ＴS ´については、後述する。
このベースアシスト電流Ａ１の生成は、実験測定等によって予め設定されベース信号演算部２１０に格納されたベーステーブル２１０ａを参照することによって、行われる。
【００３６】
図３を用いて、ベース信号演算部２１０に格納されたベーステーブル２１０ａの補正トルク信号ＴS ´及び車速信号ＶS とベースアシスト電流Ａ１との対応関係を説明する。
図３は、本実施形態の電動パワーステアリング装置におけるベース信号演算部の特性を示す図である。
ベーステーブル２１０ａでは、補正トルク信号ＴS ´のレベルが小さいときはベースアシスト電流Ａ１がゼロレベルに設定される非アシスト領域Ｎ１が設けられ、この非アシスト領域Ｎ１よりも補正トルク信号ＴS ´のレベルが大きくなるとゲインＧ１で直線的に増加する特性を備えている。
また、ベーステーブル２１０ａでは、補正トルク信号ＴS ´のレベルが所定レベル以上のとき、ゲインがＧ１からＧ２に増加し、更に補正トルク信号ＴS ´のレベルが増加して前記所定レベルよりも高い所定レベル以上となったとき、ベースアシスト電流Ａ１のレベルが飽和する特性を備えている。
【００３７】
更に、ベーステーブル２１０ａでは、車速Ｖが大きく高速になるに従って、ゲインＧ１，Ｇ２が低くなり、且つ、非アシスト領域Ｎ１が大きくなる特性を備えている。この特性を備えていることにより、車速ゼロの据え切り操作時が最も負荷が重く、中低速時では比較的負荷が軽くなり、高速時ではマニュアルステアリング領域を大きくとって路面情報を運転者に与えるようにしている。
【００３８】
≪補正トルク信号ＴS ´≫
再び図２に戻り、加算器２５１が出力する補正トルク信号ＴS ´について、以下、説明する。
加算器２５１が出力する補正トルク信号ＴS ´は、差動増幅回路４０（図１参照）が出力するトルク信号ＴS とトルクオフセット量設定部２２０が出力するトルクオフセット信号Ｔoff を加算したものである。
【００３９】
トルクオフセット量設定部２２０、往き戻り状態検出部２３０、回転角信号微分処理部２３５について、説明する。
回転角信号微分処理部２３５は、レゾルバ５０（図１参照）から出力された電動機１１（図１参照）の回転角信号θmS を微分演算することにより回転角速度信号ｄθmS ／ｄｔを生成して往き戻り状態検出部２３０に出力する。
操舵角θを微分演算した操舵角速度ｄθ／ｄｔは、減速機構（ウォームギア１２、ウォームホイールギア１３）の減速比ｉと回転角θm を微分演算した回転角速度ｄθm ／ｄｔとを用いて、（２）式の関係が成立する。
ｄθ／ｄｔ＝ｉ-1・ｄθm ／ｄｔ      ・・・（２）
したがって、回転角信号微分処理部２３５は、電動機１１の回転角θm について微分演算する回転角微分処理部として機能するだけでなく、操向ハンドル２の操舵角θについて微分演算する操舵角微分処理部としての機能も有する。
【００４０】
往き戻り状態検出部２３０は、操舵角センサ３７（図１参照）から出力された操向ハンドル２（図１参照）の操舵角信号θS と回転角信号微分処理部２３５が出力する回転角速度信号ｄθmS ／ｄｔから、「往き状態」または「戻り状態」であるかを検出する。また、検出結果から「往き状態」または「戻り状態」を示す状態信号Ｊを生成してトルクオフセット量設定部２２０に出力する。
【００４１】
なお、「往き状態」とは操向ハンドル２の中点位置（操舵角θ＝０）から遠ざかる方向に操向ハンドル２を切る状態であり、「戻り状態」とは操向ハンドル２の中点位置（操舵角θ＝０）に戻す方向に切る状態である。
これは、操舵角θと操舵角速度ｄθ／ｄｔとの符号（＋／−）が同符号の場合、即ち、θ・ｄθ／ｄｔ＞０の場合が「往き状態」である。一方、操舵角θと操舵角速度ｄθ／ｄｔとの符号（＋／−）が逆符号の場合、即ち、θ・ｄθ／ｄｔ＜０の場合が「戻り状態」である。
ここで、電動機１１（図１参照）の回転角速度ｄθm ／ｄｔと操向ハンドル２（図１参照）の操舵角速度ｄθ／ｄｔとの関係は、前記した（２）式によって表現されるため、往き戻り状態検出部２３０は、操舵角センサ３７（図１参照）から出力された操向ハンドル２（図１参照）の操舵角信号θS と回転角信号微分処理部２３５が出力する回転角速度信号ｄθmS ／ｄｔから、θS ・ｄθmS ／ｄｔ＞０の場合「往き状態」と検出し、θS ・ｄθmS ／ｄｔ＜０の場合「戻り状態」と検出すればよい。
【００４２】
本実施形態に係る操舵角センサ３７（図１参照）は、メインステアリングシャフト３に取付けられる構成として説明したが、これに限られるものではなく、例えば、ラック軸８（図１参照）の位置を検出する位置センサから操舵角θを検出する構成としてもよい。
また、回転角信号微分処理部２３５は、レゾルバ５０（図１参照）から出力された電動機１１（図１参照）の回転角信号θmS を微分演算することにより回転角速度信号ｄθmS ／ｄｔを生成する構成としたが、操舵角センサ３７から出力された操向ハンドル２（図１参照）の操舵角信号θS を微分演算することにより操舵角速度信号ｄθS ／ｄｔを生成する構成としてもよい。
さらに、往き戻り状態検出部２３０は、操舵角θと操舵角速度ｄθ／ｄｔからθ・ｄθ／ｄｔで往き戻り検出を定義しましたが、操舵トルクＴと操舵角速度ｄθ／ｄｔで定義するＴ・ｄθ／ｄｔを用いて、Ｔ・ｄθ／ｄｔ＞０の場合「往き状態」と検出し、Ｔ・ｄθ／ｄｔ＜０の場合「戻り状態」検出する構成としてもよい。
【００４３】
トルクオフセット量設定部２２０は、操舵角センサ３７（図１参照）から出力された操向ハンドル２（図１参照）の操舵角θを示す操舵角信号θS と往き戻り状態検出部２３０から出力された「往き状態」または「戻り状態」を示す状態信号Ｊから、トルクオフセット信号Ｔoff を生成し、加算器２５１に出力する。
図４を用いて、トルクオフセット量設定部２２０がトルクオフセット信号Ｔoff を生成する流れを説明する。
図４は、トルクオフセット量設定手段の処理を示すフローチャートである。
まず、トルクオフセット量設定部２２０は、往き戻り状態検出部２３０から出力された状態信号Ｊが「往き状態」であるか、即ち、θ・ｄθ／ｄｔ＞０であるかを判定する（ステップＳ１）。
【００４４】
ステップＳ１において、状態信号Ｊが「往き状態」であると判定した場合には（ステップＳ１でＹｅｓ）、操向ハンドル２（図１参照）が右操舵の状態であるか、即ち、操舵角θがθ＞０であるかを判定する（ステップＳ２）。
【００４５】
操舵角θ＞０の場合には（ステップＳ２でＹｅｓ）、アシストが開始されるトルクがプラス側（右側）に増大するように、即ち、トルクオフセット信号Ｔoff ＝−Ｔg として、加算器２５１に出力する（ステップＳ３）。
ここで、Ｔg は、「往き状態」におけるトルクのオフセット量を示し、Ｔg ≧０の値で設定される。なお、Ｔg ＝０とは、「往き状態」においてトルクのオフセットを行わないことを示す。
一方、操向ハンドル２（図１参照）が左操舵の状態である場合、即ち、操舵角θ＜０の場合には（ステップＳ２でＮｏ）、アシストが開始されるトルクがマイナス側（左側）に増大するように、即ち、トルクオフセット信号Ｔoff ＝Ｔg として、加算器２５１に出力する（ステップＳ４）。
【００４６】
一方、ステップＳ１において、状態信号Ｊが「往き状態」でないと判定した場合には（ステップＳ１でＮｏ）、トルクオフセット量設定部２２０は、往き戻り状態検出部２３０から出力された状態信号Ｊが「戻り状態」であるか、即ち、θ・ｄθ／ｄｔ＜０であるかを判定する（ステップＳ５）。
【００４７】
ステップＳ５において、状態信号Ｊが「戻り状態」であると判定した場合には（ステップＳ５でＹｅｓ）、操向ハンドル２（図１参照）が右操舵の状態であるか、即ち、操舵角θがθ＞０であるかを判定する（ステップＳ６）。
【００４８】
操舵角θ＞０の場合には（ステップＳ６でＹｅｓ）、アシストが開始されるトルクがプラス側（右側）に対して減少するように、即ち、トルクオフセット信号Ｔoff ＝Ｔr として、加算器２５１に出力する（ステップＳ７）。
ここで、Ｔr は、「戻り状態」におけるトルクのオフセット量を示し、Ｔr ≧０の値で設定される。なお、Ｔr ＝０とは、「戻り状態」においてトルクのオフセットを行わないことを示す。
一方、操向ハンドル２（図１参照）が左操舵の状態である場合、即ち、操舵角θ＜０の場合には（ステップＳ６でＮｏ）、アシストが開始されるトルクがマイナス側（左側）に対して減少するように、即ち、トルクオフセット信号Ｔoff ＝−Ｔr として、加算器２５１に出力する（ステップＳ８）。
【００４９】
一方、ステップＳ５において、状態信号Ｊが「戻り状態」でないと判定した場合には（ステップＳ５でＮｏ）、トルクのオフセットを行わず、トルクオフセット量設定部２２０は、トルクオフセット信号Ｔoff ＝０として、加算器２５１に出力する（ステップＳ９）。
【００５０】
≪操舵角・操舵トルクのリサージュ波形≫
本実施形態に係る電動パワーステアリング装置１００の操舵角・操舵トルクのリサージュ波形について、比較例１，比較例２と対比しながら説明する。
図５から図７は、操舵角・操舵トルクのリサージュ波形を示す。
この図５から図７において、横軸は操向ハンドル２（図１参照）の操舵角θを示し、縦軸は操向ハンドル２の操舵トルクＴを示す。
横軸の操舵角θは、この図５から図７の縦軸と横軸の交点である原点を基準に、右側にいくほどプラス側の操舵角θの値が大きくなる（右操舵）。一方、原点を基準に、左側にいくほどマイナス側の操舵角θの値が大きくなる（左操舵）。
縦軸の操舵トルクＴは、原点を基準に、上側にいくほどプラス側（右側）の操舵トルクＴの値が大きくなる。一方、原点を基準に、下側にいくほどマイナス側（左側）の操舵トルクＴの値が大きくなる。
【００５１】
ここで、ステアリング系の持つ機械的なフリクション（摩擦）は、運転者の操向ハンドル２（図１参照）の操舵方向によりそのフリクションの向きも決定する。即ち、操向ハンドル２を右に回転させる（操舵角θを大きくする）と操舵トルクＴを加算する向きにフリクションによる摩擦トルクが生じ、操向ハンドル２を左に回転させる（操舵角θを小さくする）と操舵トルクＴを減算する向きにフリクションによる摩擦トルクが生じる。このように、「往き状態」と「戻り状態」における操舵トルクＴの差（ヒステリシス幅）は、ステアリング系の持つ機械的なフリクションにより生じる摩擦トルクに起因するものである。
【００５２】
＜比較例１の操舵角・操舵トルクのリサージュ波形＞
まず、図５を用いて、比較例１として電動機１１（図１参照）による補助操舵力がないステアリング装置の場合（電動パワーステアリング装置を搭載しない場合）について説明する。
図５は、比較例１の操舵角・操舵トルクのリサージュ波形を示す図である。
操向ハンドル２（図１参照）を動かす方向に対して、ステアリング系の摩擦トルクＴ0 が発生する。
比較例１では、「往き状態」と「戻り状態」における操舵トルクＴの差（ヒステリシス幅）は、概ね一定である。
本実施形態では、比較例１のように、すべての操舵角域においてヒステリシス幅が概ね一定となるようなリサージュ波形を理想的なヒステリシスとするものとする。
【００５３】
＜比較例２の操舵角・操舵トルクのリサージュ波形＞
次に、図６を用いて、比較例２として電動機１１（図１参照）による補助操舵力がある電動パワーステアリング装置について説明する。
図６は、比較例２の操舵角・操舵トルクのリサージュ波形を示す図である。
比較例２では、トルク信号ＴＳ および車速信号ＶＳ を用いて、ベースアシスト電流Ａ１（即ち、電動機１１の発生トルクＴＭ を規定するＱ軸電流ＩＱの目標電流ＩＭ）を生成する。
これは、本実施形態に係る電動パワーステアリング装置１００の制御装置２００（図２参照）からトルクオフセット量設定部２２０、往き戻り状態検出部２３０、回転角信号微分処理部２３５を備えず、操舵角θによるトルク信号ＴS のオフセットを行わない、即ち、補正トルク信号ＴS ´＝トルク信号ＴS として構成した電動パワーステアリング装置１００と等しい。
【００５４】
ベース信号演算部２１０（図２参照）に格納されたベーステーブル２１０ａ（図３参照）は、操舵トルクＴが低い状態では電動機１１（図１参照）による補助操舵力が発生しない非アシスト領域Ｎ１を持ち、操舵トルクＴがアシスト開始トルクＴA （図６参照）を超えると電動機１１による補助操舵力が発生し、操舵トルクＴへのアシストが開始される。なお、アシスト開始トルクＴA は、図３に示すように車速Ｖによって変化する。
このように、比較例２では、アシスト開始トルクＴＡ は、操舵角θに関わらず一定である。
【００５５】
ここで、操舵トルクＴが、アシスト開始トルクＴＡ となる場合、即ち、「往き状態」でアシストが開始される状態（右操舵の場合、図６のａ点）と、「戻り状態」でアシストが終了される状態（右操舵の場合、図６のｂ点）についてみるに、図６に示すように、ステアリング系の持つ機械的なフリクションによりリサージュ波形となったことに伴い、「往き状態」でアシストが開始される操舵角と、「戻り状態」でアシストが終了される操舵角とが異なる。
この操舵角の差異により、結果として、操舵角θの絶対値が大きくなるにしたがって操舵トルクＴの差（ヒステリシス幅）は減少する。このため、比較例２は、比較例１のような理想的なヒステリシスとはならない。
このように、比較例２の電動パワーステアリング装置では、ヒステリシス幅が変化するため、操作性や操作フィーリングの違和感を運転者に与えるおそれがあった。
【００５６】
＜本実施形態の操舵角・操舵トルクのリサージュ波形＞
図７を用いて、本実施形態に係る電動パワーステアリング装置１００について説明する。
図７は、本実施形態の操舵角・操舵トルクのリサージュ波形を示す図である。
本実施形態に係る電動パワーステアリング装置１００は、往き戻り状態検出部２３０（図２参照）にて「往き状態」と検出された場合には、操舵角方向の操舵トルクＴを増加させる方向に、即ち、右操舵（操舵角θ＞０）のときに操舵トルクＴを右方向（プラス方向）に増大する方向に、左操舵（操舵角θ＜０）のときに操舵トルクＴを左方向（マイナス方向）に増大する方向に、トルク信号ＴS をＴg だけオフセットする（図４ステップＳ４，Ｓ５参照）。
一方、往き戻り状態検出部２３０にて「戻り状態」と検出された場合には、操舵角方向の操舵トルクＴを減少させる方向に、即ち、右操舵（操舵角θ＞０）のときに操舵トルクＴを右方向（プラス方向）に対して減少する方向に、左操舵（操舵角θ＜０）のときに操舵トルクＴを左方向（マイナス方向）に対して減少する方向に、操舵トルク信号ＴS をＴr だけオフセットする（図４ステップＳ６，Ｓ７参照）。
【００５７】
右操舵（θ＞０）についてみるに、「往き状態」でアシストが開始される状態となるのは、比較例２では操舵トルクＴ＝ＴA となる時であるのに対し、本実施形態では操舵トルクＴ＝ＴA ＋Ｔg となる時（図７のｃ点）である。また、「戻り状態」でアシストが終了される状態となるのは、比較例２では操舵トルクＴ＝ＴA となる時であるのに対し、本実施形態では操舵トルクＴ＝ＴA −Ｔr となる時（図７のｄ点）である。
同様に左操舵（θ＜０）についてみると、「往き状態」でアシストが開始される状態となるのは、比較例２では操舵トルクＴ＝−ＴA となる時であるのに対し、本実施形態では操舵トルクＴ＝−ＴA −Ｔg となる時（図７のｅ点）である。また、「戻り状態」でアシストが終了される状態となるのは、比較例２では操舵トルクＴ＝−ＴA となる時であるのに対し、本実施形態では操舵トルクＴ＝−ＴA ＋Ｔr となる時（図７のｆ点）である。
【００５８】
このため、本実施形態の「往き状態」でアシストが開始される操舵角（右操舵の場合、図７のｃ点の操舵角）の絶対値は、比較例２（右操舵の場合、図６のａ点の操舵角）と対比して大きくなり、本実施形態の「戻り状態」でアシストが終了される操舵角（右操舵の場合、図７のｄ点操舵角）の絶対値は、比較例２（右操舵の場合、図６のｂ点操舵角）と対比して小さくなる。これにより、「往き状態」でアシストが開始される操舵角と「戻り状態」でアシストが終了される操舵角とを近づけることができる。
【００５９】
このように、本実施形態に係る電動パワーステアリング装置１００は、ベース信号演算部２１０（図２参照）およびベーステーブル２１０ａ（図２、図３参照）を比較例２と同じものを用いたまま、トルクオフセット量設定部２２０（図２参照）において操舵トルクＴについて操舵角θを用いてオフセットすることにより、「往き状態」でアシストが開始される操舵角の絶対値は増加し、「戻り状態」でアシストが終了される操舵角の絶対値は減少する。これにより、「往き状態」でアシストが開始される操舵角と「戻り状態」でアシストが終了される操舵角との差が小さくなるので、ヒステリシス幅の減少を抑制することができる。
よって、本実施形態に係る電動パワーステアリング装置１００の操舵角・操舵トルクのリサージュ波形を理想的なヒステリシスとなるようにオフセットすることができ、操作性・操作フィーリングの改善をすることができる。
また、トルク信号ＴS からトルクオフセット量設定部２２０によりオフセット量を考慮しているので、目標電流ＩＭの基準となるベースアシスト電流Ａ１によって、ヒステリシス幅の減少を防ぐことができ、操舵フィーリングの悪化を防止することができる。
【００６０】
以上のように、本実施形態に係る電動パワーステアリング装置１００について、「往き状態」および「戻り状態」それぞれにおいてオフセットするものを示したが、「往き状態」または「戻り状態」の一方においてのみオフセットする構成としてもよい。
例えば、「往き状態」ではオフセットを行い「戻り状態」ではオフセットしない構成とした場合（即ち、Ｔg ＞０，Ｔr ＝０）であっても、「往き状態」から「戻り状態」への操舵状態の切り替わりの際に生じるヒステリシス幅の減少を抑制することができるので、操舵フィーリングの悪化を防止できる。
また、「往き状態」ではオフセットをせずに「戻り状態」でのみオフセットする構成にした場合（即ち、Ｔg ＝０，Ｔr ＞０）、操舵に必要な操舵トルクＴの最大値を上昇させること無く、「往き状態」から「戻り状態」への操舵状態の切り替わりの際に生じるヒステリシス幅の減少を抑制することができるので、操舵フィーリングの悪化を防止できる。
【００６１】
さらに、操舵トルクをオフセットさせる量を機械的フリクションにより発生する摩擦トルクと同量にする、即ちＴg ＝Ｔr ＝Ｔ0 とすることで、「往き状態」でアシストが開始される操舵角と「戻り状態」でアシストが終了される操舵角を略等しくすることができる。
これにより、操舵トルクＴ方向のヒステリシス幅は、すべての操舵角域において略等しくなり、理想的なヒステリシスとすることができるので、操舵フィーリングの悪化をより防止できる。
また、ステアリングの機械的フリクションの量Ｔ0 を用いてオフセットさせるので違和感の無い操舵を行うことができる。
【符号の説明】
【００６２】
２     操向ハンドル（ステアリングハンドル）
１１          電動機
３０          トルクセンサ（操舵トルク検出手段）
３５   車速センサ（車速検出手段）
３７          操舵角センサ（操舵角検出手段）
４０          差動増幅回路
５０   レゾルバ
６０          電動機駆動手段
１００        電動パワーステアリング装置
２００        制御装置
２１０        ベース信号演算部
２２０        トルクオフセット量設定部（オフセット量設定手段）
２３０ 往き戻り状態検出部
２３５        回転角信号微分処理部
２５１        加算器
Ｔ     操舵トルク
ＴM    発生トルク（アシストトルク）
Ｖ     車速（車両の速度）
θ     操舵角
【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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