JP2016203897A - ステアリング制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】運転者がステアリングホイールに手を掛けているかどうかを好適に検出することができるステアリング制御装置を提供する。
【解決手段】ＥＰＳＥＣＵは、電動パワーステアリング装置の操舵補助機構のＥＰＳアクチュエータの動作を制御する。そして、ＥＰＳＥＣＵは、ＥＰＳアクチュエータによってステアリングシャフトのトルクセンサよりも下流側にｓｉｎ波状の変化を与えるためのピニオン角制御量Ｔｐを演算する周期動作発生部８０と、ｓｉｎ波状の変化を与えたときのトルクセンサで検出される操舵トルクτに基づき、運転者がステアリングホイールに手を掛けていか否かの操舵状態を判定する操舵状態判定部６０とを備えている。
【選択図】図３

Description

本発明は、ステアリング制御装置に関する。

従来、車両の運転の支援を行うシステムが知られている。こうした運転の支援を行うシステムは運転者の運転負荷を軽減する上で有効である反面、該システムを過信するあまり運転者はステアリングホイールから手を放している手放し状態である。この場合、例えば、緊急時に運転の支援を停止するシステムであると、該停止後、即座に手動の操舵での対応ができない。そのため、運転の支援を行うシステムでは、緊急時に運転の支援を停止することも考慮できるように、運転者がステアリングホイールに手を掛けているかどうかの検出が求められる。こうした運転者がステアリングホイールに手を掛けているかどうかを検出する方法としては、特許文献１に記載のものが知られている。特許文献１には、ステアリングホイールに生じる操舵角の時間微分値とステアリングホイールに生じる操舵トルクの積を積算した仕事量に応じて、実操舵状態、保舵状態、手放し状態を検出することが開示されている。

特開２００４−１７５１２２号公報

ところで、特許文献１の方法であると、ステアリングホイールに操舵トルクがあまり生じないような車両が直進していてステアリングホイールがあまり動かない場合においては、運転者がステアリングホイールに手を掛けているかどうか検出し難い。そのため、運転者の運転を支援する際、機能安全の観点で改善の余地が残されている。

本発明は、上述の様な実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、運転者がステアリングホイールに手を掛けているかどうかを好適に検出することができるステアリング制御装置を提供することにある。

上記課題を解決するステアリング制御装置は、ステアリングホイールを含む操舵機構と、転舵輪に連結された転舵機構と、操舵機構及び転舵機構の一部を構成するとともに操舵機構及び転舵機構を連結するステアリングシャフトと、ステアリングシャフト上に設けられ、ステアリングシャフトに生じるトルクを検出するトルク検出部と、運転者のステアリング操作を補助するアシスト力を操舵機構又は転舵機構に付与する操舵補助機構と、を備えたステアリング装置の操舵補助機構の動作を制御する。そして、上記ステアリング制御装置は、操舵補助機構によってステアリングシャフトのトルク検出部よりも下流側の状態量に周期的な変化を与えるための下流側制御量を演算する下流側制御量演算部と、周期的な変化を与えたときのトルク検出部の出力に基づき、運転者がステアリングホイールに手を掛けているか否かの操舵状態を判定する操舵状態判定部とを備えている。

上記構成によれば、ステアリングシャフトのトルク検出部よりも下流側に周期的な変化を意図的に発生させることができる。こうした周期的な変化は、トルク検出部を通じて検出される。この場合、運転者がステアリングホイールに手を掛けている（ステアリングシャフトのトルク検出部よりも上流側に運転者による慣性力が働く）状態とそうでない（ステアリングシャフトのトルク検出部よりも上流側に運転者による慣性力が働かない）状態とでは、トルク検出部の検出結果が異なって現れる。これにより、運転者がステアリングホイールに手を掛けているかどうかを好適に検出することができる。

上記ステアリング制御装置において、上記周期的な変化が、具体的にはｓｉｎ波状又はｃｏｓ波状の変化であることが好ましい。
上述のように、ステアリングシャフトの上記下流側に変化を意図的に発生させる点だけ見れば、ｓｉｎ波状の変化を与える以外、パルス状（矩形状のものも含む）の変化を与えることも考えられる。その点、上記構成のように、ｓｉｎ波状又はｃｏｓ波状の変化は、連続的な変化とその変位の幅も比較的大きく現すことができるので、パルス状の変化よりもトルク検出部の出力として検出され易いという利点がある。

上記ステアリング装置において、下流側制御量演算部は、上記周期的な変化を与えるときのステアリングシャフトの上記下流側の状態量が、周期的な変化の始点となるように下流側制御量を補正することが好ましい。

上記構成によれば、ステアリングシャフトの上記下流側に変化を意図的に発生させる場合、その時の下流側の状態に対する急激な変化を抑えることができる。これにより、ステアリングシャフトの上記下流側に与えられた意図的な変化に運転者を気付かせ難くすることができる。したがって、ステアリングホイールに運転者が手を掛けている場合、該運転者に違和感を与えることなく操舵状態の判定を行うことができる。

また、上記ステアリング制御装置において、下流側制御量演算部は、ステアリングシャフトの上記下流側の状態量の目標値を演算するとともに、目標値に上記下流側の実際の状態量を追従させるフィードバック制御を実行することにより下流側制御量を演算することが好ましい。

ステアリングシャフトにおいて、ステアリングホイールや転舵輪が連結される間には、その連結に関わる摩擦等、抵抗成分が存在する。そのため、ステアリングシャフトの上記下流側に変化を意図的に発生させるために下流側の状態量の目標値を演算したとしても、その下流側の状態量の目標値がそのまま下流側の変化として反映されるとは限らない。その点、上記構成のように、ステアリングシャフトの上記下流側の状態量の目標値に上記下流側の実際の状態量を追従させるフィードバック制御を実行することによって、意図的に発生させたい変化を上記下流側の変化として好適に反映させることができる。これにより、運転者がステアリングホイールに手を掛けているかどうかを好適に検出することができる。

また、上記ステアリング制御装置において、操舵状態判定部は、トルク検出部の出力を積算した結果に基づきステアリングホイールの操舵状態を判定することが好ましい。
上記構成によれば、トルク検出部の出力を積算することによって、ステアリングホイールの操舵状態を判定するための情報の精度を高めることができる。これにより、運転者がステアリングホイールに手を掛けているかどうかの検出の精度を高めることができる。

本発明によれば、運転者がステアリングホイールに手を掛けているかどうかを好適に検出することができる。

電動パワーステアリング装置の概略を示す図。 電動パワーステアリング装置についてその上位ＥＣＵ及びＥＰＳＥＣＵの制御構成を示すブロック図。 第１実施形態についてその電流指令値演算部の制御構成を示すブロック図。 同じく第１実施形態についてその電流指令値演算部の制御構成を示すブロック図。 電流指令値演算部についてその各演算部の出力結果を纏めた表。 電流指令値演算部についてその周期動作発生部の制御構成を示すブロック図。 （ａ）は周期動作発生部についてその目標ピニオン角生成部が生成する波形を示す図、（ｂ）は操舵状態判定部によって抽出される操舵トルクの波形を示す図。 電流指令値演算部についてその操舵状態判定部の制御構成を示すブロック図。 第２実施形態についてその電流指令値演算部の制御構成を示すブロック図。 同じく第２実施形態についてその電流指令値演算部の制御構成を示すブロック図。 電動パワーステアリング装置についてその他のモデルの概略を示す図。 同じく電動パワーステアリング装置についてその他のモデルの概略を示す図。

（第１実施形態）
以下、ステアリング装置に搭載されたステアリング制御装置の第１実施形態について説明する。本実施形態のステアリング装置は、モータにより運転者のステアリング操作を補助するコラム型の電動パワーステアリング装置である。なお、前記補助には、運転者のステアリング操作を伴わない自動操舵の状態も含まれるものとする。

図１に示すように、電動パワーステアリング装置１は、運転者のステアリング操作に基づいて転舵輪１２を転舵させる操舵機構７及び転舵機構６、操舵機構７に対してアシスト力を付与する操舵補助機構としてのＥＰＳアクチュエータ２０、及びＥＰＳアクチュエータ２０の作動を制御するステアリング制御装置としてのＥＰＳＥＣＵ３０を備える。

操舵機構７は、運転者により操作されるステアリングホイール２、及びステアリングホイール２と一体回転するコラムシャフト８を備える。ステアリングホイール２の中心に連結された前記コラムシャフト８、コラムシャフト８の下端部に連結されたインターミディエイトシャフト９、及びインターミディエイトシャフト９の下端部に連結されたピニオンシャフト１０によりステアリングシャフト３が構成される。ピニオンシャフト１０の下端部に形成されたピニオン歯は、ピニオンシャフト１０に交わる方向へ延びるラック軸５（正確にはラック歯が形成された部分４）に噛合される。したがって、ステアリングシャフト３の回転運動は、ピニオンシャフト１０及びラック軸５からなる転舵機構６によりラック軸５の往復直線運動に変換される。こうした往復直線運動が、ラック軸５の両端にそれぞれ連結されたタイロッド１１を介して左右の転舵輪１２にそれぞれ伝達されることにより、これら転舵輪１２の転舵角が変更される。

ＥＰＳアクチュエータ２０は、モータ２１及び減速機構２２を備える。アシスト力の発生源であるモータ２１としては、ブラシレスモータなどが採用される。モータ２１は、減速機構２２を介してコラムシャフト８に連結される。減速機構２２は、モータ２１の回転を減速し、当該減速した回転力をコラムシャフト８に伝達する。そして、ステアリングシャフト３にモータ２１のトルクがアシスト力として付与されることにより、運転者のステアリング操作が補助される。

電動パワーステアリング装置１は、後述する自動操舵制御量Ｔｇやアシスト制御量Ｔａに基づいて操舵機構７に連結されたモータ２１のモータ回転角制御を行うことで、操舵機構７におけるコラムシャフト８の回転角、すなわち各転舵輪１２の舵角を制御する（舵角制御を行う）。電動パワーステアリング装置１は、車内ネットワーク２９（ＣＡＮ）を介して、所定周期毎に自動操舵用の制御量としての自動操舵制御量ＴｇをＥＰＳＥＣＵ３０に送信する上位コントローラである上位ＥＣＵ４０を備える。なお、ＥＰＳＥＣＵ３０は、所定周期毎にアシスト制御量Ｔａを生成する。

ＥＰＳＥＣＵ３０及び上位ＥＣＵ４０は、車両に設けられる各種のセンサの検出結果を運転者の要求あるいは走行状態を示す情報として取得し、これら取得される各種の情報に応じて上記モータ回転角制御を行う。ＥＰＳＥＣＵ３０には、回転角センサ２３、トルク検出部としてのトルクセンサ２４が接続される。上位ＥＣＵ４０には、ステアリングセンサ２５、車速センサ２６、カーナビ等のＧＰＳ２７が接続される。

回転角センサ２３は、モータ２１に設けられてモータ２１のモータ回転角θｍを検出する。トルクセンサ２４は、コラムシャフト８に設けられて操舵トルクτを検出する。ステアリングセンサ２５は、コラムシャフト８のトルクセンサ２４よりも上流側（ステアリングホイール２側）に設けられて操舵角θｓを検出する。車速センサ２６は、車速（車両の走行速度）ＳＰを検出する。ＧＰＳ２７は、車両の上位位置情報θｃｏｎを検出する。

コラムシャフト８にはトルクセンサ２４の一部を構成するトーションバー８ａが内挿される。トルクセンサ２４では、トーションバー８ａの上流側（ステアリングホイール２側）と下流側（転舵輪１２側）との間に生じる相対的な回転変位に基づき操舵トルクτが演算される。また、トルクセンサ２４（トーションバー８ａ）の下流側には、回転角センサ２３が設けられる。すなわち、回転角センサ２３は、ステアリングシャフト３のトルクセンサ２４よりも下流側に連結される転舵機構６におけるピニオンシャフト１０の回転角（ピニオン角θｐ、下流側の状態量）に換算可能な状態量としてモータ回転角θｍを検出するものであり、下流側状態量検出部として機能する。

また、ＥＰＳＥＣＵ３０には、運転者により操作されるモード切替スイッチ２８が接続される。運転者によりモード切替スイッチ２８が操作されることによって、電動パワーステアリング装置１の制御のモードの後述するモード許可条件Ｍが切り替えられる。本実施形態の制御モードは、運転者のステアリング操作によらずにモータ２１からステアリングシャフト３に操舵力を付与し、走行状態に応じて操舵角θｓを自動的に変化させる、所謂、自動操舵のモードを有する。また、制御モードは、運転者のステアリング操作に応じてモータ２１からステアリングシャフト３に操舵力としてアシスト力を付与し、運転者のステアリング操作を補助する、所謂、アシスト制御のモードを有する。

モード切替スイッチ２８は、自動操舵のモードとアシスト制御のモードとをそれぞれ許可するモード許可条件Ｍを指定する。モード切替スイッチ２８によってモード許可条件Ｍとして「０」が選択（指定）される場合、運転者がステアリングホイール２に手掛けている間に限りアシスト制御のモードを許可するとともに、それ以外で自動操舵のモードを許可することが指定される。モード切替スイッチ２８によってモード許可条件Ｍとして「１」が選択（指定）される場合、運転者がステアリングホイール２に手を掛けている間に限り自動操舵のモードを許可するとともに、それ以外でアシスト制御のモードを許可することが指定される。モード切替スイッチ２８は、運転者の選択（意思表示）を検出するとともに、運転者の選択を車両の制御へと反映させる機能を有する。

なお、本実施形態では、運転者のステアリング操作に関わる操舵状態を、実操舵状態、保舵状態、手放し状態に区分し、実操舵状態及び保舵状態を「ステアリングホイールに手を掛けている」状態とする。

次に、電動パワーステアリング装置１における電気的構成について、詳しく説明する。
図２に示すように、上位ＥＣＵ４０は、操舵角θｓ、上位位置情報θｃｏｎ、及び車速ＳＰをそれぞれ入力とする。上位ＥＣＵ４０は、マイクロプロセッシングユニット等からなる上位用マイコン４１を備える。上位用マイコン４１は、操舵角θｓ、上位位置情報θｃｏｎ、及び車速ＳＰに基づき最適な自動操舵制御量Ｔｇを生成する。そして、上位用マイコン４１は、車内ネットワーク２９（ＣＡＮ）を介して、上記各種入力に基づき自動操舵制御量ＴｇをＥＰＳＥＣＵ３０に所定周期毎に送信する。

次に、ＥＰＳＥＣＵ３０の各機能について、詳しく説明する。
図２に示すように、ＥＰＳＥＣＵ３０は、自動操舵制御量Ｔｇ、操舵トルクτ、モード許可条件Ｍ、及びモータ回転角θｍをそれぞれ入力とする。また、ＥＰＳＥＣＵ３０は、マイクロプロセッシングユニット等からなるＥＰＳ用マイコン３１を備える。ＥＰＳ用マイコン３１は、ＰＷＭ信号等のモータ制御信号Ｓｍを出力する。また、ＥＰＳＥＣＵ３０は、モータ制御信号Ｓｍに基づきモータ２１へ駆動電力を供給するように駆動するインバータ回路等の駆動回路３２を備える。

ＥＰＳＥＣＵ３０には、モータ２１に通電される電流値Ｉｍを検出するための電流センサ３３が接続される。ＥＰＳＥＣＵ３０のＥＰＳ用マイコン３１は、モータ２１の電流値Ｉｍ、上述した自動操舵制御量Ｔｇ、操舵トルクτ、モード許可条件Ｍ、及びモータ回転角θｍに基づいて駆動回路３２に出力するモータ制御信号Ｓｍを演算する。

ＥＰＳ用マイコン３１は、操舵機構７に付与するアシスト力の制御目標値として電流指令値Ｉ＊を演算する電流指令値演算部３４と、駆動回路３２の作動を制御するためのモータ制御信号Ｓｍを生成する制御信号生成部３５とを備える。

電流指令値演算部３４は、自動操舵制御量Ｔｇ、操舵トルクτ、モード許可条件Ｍ、及びモータ回転角θｍに基づいて、電流指令値Ｉ＊を演算する。電流指令値Ｉ＊は、モータ２１に供給するべき電流を示す指令値である。正確には、電流指令値Ｉ＊は、ｄ／ｑ座標系におけるｑ軸電流指令値（Ｉｑ＊）及びｄ軸電流指令値（Ｉｄ＊）を含む。本実施形態においてｄ軸電流指令値は零に設定される。ｄ／ｑ座標系は、モータ２１のモータ回転角θｍに従う回転座標である。制御信号生成部３５は、モータ回転角θｍを使用してモータ２１の三相の電流値Ｉｍを二相のベクトル成分、すなわちｄ／ｑ座標系におけるｄ軸電流値及びｑ軸電流値に変換する。そして、制御信号生成部３５は、ｄ軸電流値とｄ軸電流指令値との偏差、及びｑ軸電流値とｑ軸電流指令値との偏差をそれぞれ求め、これら偏差を解消するように電流フィードバック（Ｆ／Ｂ）制御を実行する。また、制御信号生成部３５は、電流フィードバック（Ｆ／Ｂ）制御を実行することによりｑ軸電圧指令値（Ｖｑ＊）及びｄ軸電圧指令値（Ｖｄ＊）を生成し、これら指令値を三相座標系に写像することにより、三相座標系における各電圧指令値（Ｖｕ＊，Ｖｖ＊，Ｖｗ＊）を演算し、これら各電圧指令値に基づきモータ制御信号Ｓｍを生成する。

ここで、電流指令値演算部３４について、さらに詳しく説明する。
図３及び図４に示すように、電流指令値演算部３４は、電流指令値Ｉ＊の演算に供するアシスト制御量演算部５０と、操舵状態判定部６０と、モード選択部７０と、周期動作発生部８０と、アシスト演算部９０とを有する。

アシスト制御量演算部５０は、ピニオン角速度ωｐと操舵トルクτとを入力する。ピニオン角速度ωｐは、ピニオンシャフト１０の回転角速度であって、上記ピニオン角θｐに換算可能なモータ回転角θｍを微分して得られるモータ角速度ωｍにさらに所定の変換係数を乗算することで得られるトーションバー下角速度である。アシスト制御量演算部５０は、ピニオン角速度ωｐと操舵トルクτとを入力すると、アシスト制御のモードで発生させるアシスト力の各種成分からなるアシスト制御量Ｔａを演算し、該アシスト制御量Ｔａをアシスト演算部９０に出力する。アシスト力の各種成分には、アシスト力の基となる基本アシスト成分、ステアリングホイール２を戻す際の負荷となるステアリング戻し成分、ステアリングホイール２に伝わる微小な振動を低減するダンピング成分等が含まれる。

操舵状態判定部６０は、操舵トルクτを入力する。操舵状態判定部６０は、操舵トルクτを入力すると、該操舵トルクτに基づき運転者がステアリングホイール２に手を掛けている状態（以下、「ハンズオン」という）であるか、運転者がステアリングホイール２に手を掛けていない手放し中（以下、「ハンズオフ」という）であるかを検出する操舵状態の判定を行う。操舵状態判定部６０は、ハンズオンの場合に該旨を示す操舵状態判定値Ｈｓとして「１」をモード選択部７０に出力する。操舵状態判定値Ｈｓは、後の処理で論理演算等される結果、アシスト制御量Ｔａや自動操舵制御量Ｔｇを出力するかしないかの指標となる。また、操舵状態判定部６０が、ハンズオフの場合に該旨を示す操舵状態判定値Ｈｓとして「０（零）」をモード選択部７０に出力する。なお、操舵状態判定部６０の詳細については後で詳しく説明する。

モード選択部７０は、操舵状態判定部６０から入力する操舵状態判定値Ｈｓ（「０」又は「１」）とモード許可条件Ｍ（「０」又は「１」）とを入力する。モード選択部７０は、モード許可条件Ｍに応じた制御モードを操舵状態判定値Ｈｓに基づき選択するものであって、排他的論理和を演算する論理演算器（以下、「ＸＯＲ」という）７１と、否定を演算する論理演算器（以下、「ＮＯＴ」という）７２とを有する。ＸＯＲ７１は、入力の一つに操舵状態判定値Ｈｓを入力するとともに、他の入力にモード許可条件Ｍを入力する。ＸＯＲ７１は、各入力に基づく論理演算結果として「０」又は「１」を導出し、その結果をＮＯＴ７２とアシスト演算部９０に出力する。ＮＯＴ７２は、ＸＯＲ７１の論理演算結果を入力するとともに、それを「０」又は「１」に反転した結果をアシスト演算部９０に出力する。すなわち、モード選択部７０は、ＸＯＲ７１とＮＯＴ７２との出力を通じて、アシスト演算部９０に対して「０」と「１」とをそれぞれ出力する。これらＸＯＲ７１とＮＯＴ７２との出力の組み合わせによっては、そのときのモードの種類が現される。

下流側制御量演算部としての周期動作発生部８０は、ピニオン角θｐを入力する。ピニオン角θｐは、モータ回転角θｍに所定の変換係数を乗算することで得られるトーションバー下角度である。周期動作発生部８０は、ピニオン角θｐに基づき、操舵状態判定部６０が操舵状態を判定する要素である操舵トルクτに特定の周波数成分の周期的な変化を与えるように、ピニオン角フィードバック制御を行う。周期動作発生部８０は、ピニオン角θｐに基づき下流側制御量としてのピニオン角制御量Ｔｐを演算し、該ピニオン角制御量Ｔｐをアシスト演算部９０に出力する。なお、周期動作発生部８０の詳細については後で詳しく説明する。

アシスト演算部９０は、アシスト制御量演算部５０からのアシスト制御量Ｔａと、モード選択部７０からの「０」又は「１」と、上位用マイコン４１（上位ＥＣＵ４０）からの自動操舵制御量Ｔｇと、周期動作発生部８０からのピニオン角制御量Ｔｐとを入力する。アシスト演算部９０は、モード選択部７０が選択する制御モードに応じた制御量を用いて電流指令値Ｉ＊を演算する各種演算器９１〜９３を有する。

乗算機能を有する演算器９１は、入力の一つにアシスト制御量Ｔａを入力するとともに、他の入力にモード選択部７０のＮＯＴ７２からの出力を入力する。また、乗算機能を有する演算器９２は、入力の一つにモード選択部７０のＸＯＲ７１からの出力を入力するとともに、他の入力に自動操舵制御量Ｔｇを入力する。

演算器９１は、各入力に基づく演算結果として、ＮＯＴ７２からの入力が「０」の場合、アシスト制御量Ｔａとして「０（零）」（制御なし）を演算器９３に出力する。この場合、自動操舵のモードということとなる。また、演算器９１は、各入力に基づく演算結果として、ＮＯＴ７２からの入力が「１」の場合、アシスト制御量演算部５０で演算されたアシスト制御量Ｔａ（制御あり）を演算器９３に出力する。この場合、アシスト制御のモードということとなる。

また、乗算機能を有する演算器９２は、入力の一つにモード選択部７０のＸＯＲ７１からの出力を入力するとともに、他の入力に自動操舵制御量Ｔｇを入力する。演算器９２は、各入力に基づく演算結果として、ＸＯＲ７１からの入力が「１」の場合、上位用マイコン４１で演算された自動操舵制御量Ｔｇ（制御あり）を演算器９３に出力する。この場合、自動操舵のモードということとなる。また、演算器９２は、各入力に基づく演算結果として、ＸＯＲ７１からの入力が「０」の場合、上位用マイコン４１で演算された自動操舵制御量Ｔｇとして「０（零）」（制御なし）を演算器９３に出力する。この場合、アシスト制御のモードということとなる。

加算機能を有する演算器９３は、入力のうち二つに演算器９１及び演算器９２の出力、すなわちアシスト制御量Ｔａ又は自動操舵制御量Ｔｇを入力するとともに、その他の入力にピニオン角制御量Ｔｐを入力する。演算器９３は、その時の制御モードに応じた制御量に対してピニオン角制御量Ｔｐを加算した結果を、電流指令値Ｉ＊として制御信号生成部３５に出力する。

具体的に、モード許可条件Ｍ毎の電流指令値Ｉ＊が演算される流れについて、各部の出力の関係と合わせて説明する。
図３及び図５に示すように、モード許可条件Ｍが「０」、すなわちハンズオンの間に限りアシスト制御のモードを許可する場合、ＸＯＲ７１のモード許可条件Ｍ側の入力に「０」が入力される。そして、操舵状態判定部６０の操舵状態判定値Ｈｓが「１」、すなわちハンズオンの場合、ＸＯＲ７１の操舵状態判定値Ｈｓ側の入力に「１」が入力される。この場合、ＸＯＲ７１の出力は「０」となるとともに、ＮＯＴ７２の出力は「１」となる。これにより、モード選択部７０は、モード許可条件Ｍが「０」且つハンズオンであるので、アシスト制御のモードを選択する。この場合、アシスト演算部９０は、アシスト制御量演算部５０が演算したアシスト制御量Ｔａにピニオン角制御量Ｔｐを加算した制御量（Ｔａ＋Ｔｐ）を基に電流指令値Ｉ＊を演算する。

一方、図３（図中、括弧付きで示す値を参照）及び図５に示すように、操舵状態判定部６０の操舵状態判定値Ｈｓが「０」、すなわちハンズオフの場合、ＸＯＲ７１の操舵状態判定値Ｈｓ側の入力に「０」が入力される。この場合、ＸＯＲ７１の出力は「１」となるとともに、ＮＯＴ７２の出力は「０」となる。これにより、モード選択部７０は、モード許可条件Ｍが「０」且つハンズオフであるので、自動操舵のモードを選択する。この場合、アシスト演算部９０は、上位用マイコン４１が演算した自動操舵制御量Ｔｇにピニオン角制御量Ｔｐを加算した制御量（Ｔｇ＋Ｔｐ）を基に電流指令値Ｉ＊を演算する。

図４及び図５に示すように、モード許可条件Ｍが「１」、すなわちハンズオンの間に限り自動操舵のモードを許可する場合、ＸＯＲ７１のモード許可条件Ｍ側の入力に「１」が入力される。そして、操舵状態判定部６０の操舵状態判定値Ｈｓが「１」、すなわちハンズオンの場合、ＸＯＲ７１の操舵状態判定値Ｈｓ側の入力に「１」が入力される。この場合、ＸＯＲ７１の出力は「１」となるとともに、ＮＯＴ７２の出力は「０」となる。これにより、モード選択部７０は、モード許可条件Ｍが「１」且つハンズオンであるので、自動操舵のモードを選択する。この場合、アシスト演算部９０は、上位用マイコン４１が演算した自動操舵制御量Ｔｇにピニオン角制御量Ｔｐを加算した制御量（Ｔｇ＋Ｔｐ）を基に電流指令値Ｉ＊を演算する。

一方、図４（図中、括弧付きで示す値を参照）及び図５に示すように、操舵状態判定部６０の操舵状態判定値Ｈｓが「０」、すなわちハンズオフの場合、ＸＯＲ７１の操舵状態判定値Ｈｓ側の入力に「０」が入力される。この場合、ＸＯＲ７１の出力は「０」となるとともに、ＮＯＴ７２の出力は「１」となる。これにより、モード選択部７０は、モード許可条件Ｍが「１」且つハンズオフであるので、アシスト制御のモードを選択する。この場合、アシスト演算部９０は、アシスト制御量演算部５０が演算したアシスト制御量Ｔａにピニオン角制御量Ｔｐを加算した制御量（Ｔａ＋Ｔｐ）を基に電流指令値Ｉ＊を演算する。

次に、周期動作発生部８０について、詳しく説明する。
図６に示すように、周期動作発生部８０は、ピニオン角制御量Ｔｐの演算に供する各種演算器８１，８２と、目標ピニオン角生成部８３と、ピニオン角補正部８４と、フィードバック制御部８５とを有する。

目標ピニオン角生成部８３は、上記操舵状態判定部６０による操舵状態の判定が必要な場合、目標ピニオン角θｐｂａｓｅを生成する。本実施形態では、操舵状態の判定が必要な状況を、例えば、制御周期１０回毎等、定期的に到来させることとしている。目標ピニオン角生成部８３は、ピニオン角θｐが所定の波高値を有するｓｉｎ波状の周期的な変化を示すように目標ピニオン角θｐｂａｓｅを生成し、該目標ピニオン角θｐｂａｓｅを演算器８１に出力する。目標ピニオン角生成部８３は、操舵状態の判定が必要な場合、例えば、５［Ｈｚ］のｓｉｎ波状の変化１周期分（０．２［ｓｅｃ］）が現れるように目標ピニオン角θｐｂａｓｅを生成する。例えば、本実施形態における周期動作発生部８０（ＥＰＳ用マイコン３１）の制御周期が２［ｍｓｅｃ］の場合、制御周期１０回、すなわち０．２［ｓｅｃ］毎に操舵状態の判定が必要な状況となる。この場合、目標ピニオン角生成部８３は、０．２［ｓｅｃ］のｓｉｎ波状の変化を示す目標ピニオン角θｐｂａｓｅを繰り返し生成することとなる。なお、この５［Ｈｚ］は、ｓｉｎ波状の周期的な変化がトルクセンサ２４で検出され易いとして経験的に導かれる周波数の一例である。

ピニオン角補正部８４は、補正角θｐｏｆｆを保持（ホールド）し、その補正角θｐｏｆｆを演算器８１に出力する。ピニオン角補正部８４は、操舵状態の判定が必要な状況が到来すると、そのときのピニオン角θｐを取得し、補正角θｐｏｆｆとして保持（ホールド）する。すなわち、ピニオン角補正部８４は、操舵状態の判定が必要な状況が到来する毎に、ピニオン角θｐを取得し、保持している補正角θｐｏｆｆを更新する。

加算機能を有する演算器８１は、目標ピニオン角θｐｂａｓｅに補正角θｐｏｆｆを加算する。すなわち、図７（ａ）の実線で示すように、補正角θｐｏｆｆの補正なしの場合に目標ピニオン角θｐｂａｓｅによるｓｉｎ波状の変化が現れる場合、図７（ａ）の破線で示すように、補正角θｐｏｆｆ（操舵状態の判定が必要な状況の到来時のピニオン角θｐ）がｓｉｎ波状の変化の始点となるようにｓｉｎ波状それ自体が振幅方向に補正される。そして、演算器８１は、補正角θｐｏｆｆが目標ピニオン角θｐ０のｓｉｎ波状の始点となるように補正（オフセット）し、その補正後の目標ピニオン角θｐ０を減算機能を有する演算器８２の加算側に出力する。

演算器８２の減算側には、ピニオン角θｐが入力される。演算器８２は、目標ピニオン角θｐ０とピニオン角θｐとの偏差、ピニオン角偏差Δθｐを演算し、フィードバック制御部８５に出力する。フィードバック制御部８５は、目標ピニオン角θｐ０に実際のピニオン角θｐを追従させるためのフィードバック制御を行うために、ピニオン角制御量Ｔｐを演算し、アシスト演算部９０に出力する。これにより、周期動作発生部８０は、ステアリングシャフト３のトルクセンサ２４よりも下流側、すなわちピニオンシャフト１０にｓｉｎ波状の変化を与える。

次に、操舵状態判定部６０について、詳しく説明する。
図８に示すように、操舵状態判定部６０は、操舵状態の検出に供するバンドパスフィルタ（以下、「ＢＰＦ」という）６１と、積算部６２と、判定値演算部６３とを有する。

ＢＰＦ６１は、操舵トルクτを入力する。ＢＰＦ６１は、特定の周波数として、周期動作発生部８０が与えるｓｉｎ波状の変化の周波数（ここでは、５［Ｈｚ］）を通過させるとともに、それ以外の周波数を減衰させるように構成される。つまり、ＢＰＦ６１は、周期動作発生部８０によって与えられるｓｉｎ波状の変化に基づく操舵トルクτｓ（トルク値）を抽出し、積算部６２に出力する。こうして抽出される操舵トルクτｓは、例えば、図７（ｂ）の実線及び一点鎖線で示すように、運転者がステアリングホイール２に手を掛けているかどうか、すなわちハンズオン（図中、実線）であるかハンズオフ（図中、一点鎖線）であるかにより異なって現れる。

積算部６２は、ＢＰＦ６１で抽出される操舵トルクτｓ（トルク値）を積算した積算値ａｄｄを判定値演算部６３に出力する。積算部６２は、操舵状態の判定に必要な所定のサンプリング数分（本実施形態では、周期動作発生部８０によって与えられるｓｉｎ波状の変化１周期分）を積算する。こうした積算の方法としては、所定のサンプリング数分の積算値ａｄｄを二乗平均演算することによって得られる値を用いてもよいし、実効値をそのまま積算することによって得られる値を用いてもよい。本実施形態では、ｓｉｎ波状の変化が繰り返し与えられるので、積算値ａｄｄが連続的に演算される。

判定値演算部６３は、積算部６２から積算値ａｄｄを入力すると、操舵状態判定値マップに基づいて操舵状態判定値Ｈｓ（制御量を出力するかしないかの指標）を決定するための評価値を演算し、該評価値の結果に応じた操舵状態判定値Ｈｓ（「０」又は「１」）をモード選択部７０に出力する。なお、操舵状態判定値マップは、積算値ａｄｄと上記評価値との関係を示しており、所定積算値ａｄｄｔｈ以上の場合、該積算値ａｄｄの増大に基づいて上記評価値が大きくなるように設定される。所定積算値ａｄｄｔｈは、ハンズオフよりもハンズオンである可能性が高くなるのに適当であるとして経験的に導かれる値として設定される。判定値演算部６３は、上記評価値が「０．５」未満の場合に操舵状態判定値Ｈｓとして「０」、すなわちハンズオフの結果を出力する。また、判定値演算部６３は、上記評価値が「０．５」以上の場合に操舵状態判定値Ｈｓとして「１」すなわちハンズオンの結果を出力する。これにより、操舵状態判定部６０は、ステアリングシャフト３のトルクセンサ２４よりも下流側、すなわちピニオンシャフト１０にｓｉｎ波状の変化を与えたときのトルクセンサ２４の出力（操舵トルクτ）に基づきステアリングホイール２の操舵状態を判定する。

以上に説明したステアリング制御装置によれば、以下の（１）〜（６）に示す作用及び効果を得ることができる。
（１）ステアリングホイール２の操舵状態を判定する場合、ｓｉｎ波状の変化をピニオンシャフト１０（ピニオン角θｐ）に与えることによって、ステアリングシャフト３のトルクセンサ２４よりも下流側に周期的な変化を意図的に発生させることができる。こうした周期的な変化は、トルクセンサ２４の操舵トルクτを通じて検出される。この場合、ハンズオンしている（ステアリングシャフト３のトルクセンサ２４よりも上流側に運転者による慣性力が働く）状態とそうでない（ステアリングシャフト３のトルクセンサ２４よりも上流側に運転者による慣性力が働かない）状態とでは、トルクセンサ２４で検出される操舵トルクτが異なって現れる。

具体的には、ステアリングシャフト３のトルクセンサ２４（トーションバー８ａ）よりも上流側（ステアリングホイール２側）の慣性は、ハンズオンの場合、ハンズオフよりも高くなる。この場合、ステアリングシャフト３のトルクセンサ２４（トーションバー８ａ）よりも下流側にｓｉｎ波状の変化を与えると、ハンズオンにおいては、ハンズオフよりも慣性が高い分だけステアリングシャフト３の上流側が与えたｓｉｎ波状の変化を追従し難い。一方、ステアリングシャフト３のトルクセンサ２４（トーションバー８ａ）よりも下流側にｓｉｎ波状の変化を与えると、ハンズオフにおいては、ハンズオンよりも慣性が低い分だけステアリングシャフト３のトルクセンサ２４よりも上流側がその与えたｓｉｎ波状の変化を追従し易い。

例えば、図７（ｂ）の実線で示すように、与えたｓｉｎ波状の変化に対するハンズオンにおける操舵トルクτｓの変化が現れる場合、図７（ｂ）の一点鎖線で示すように、与えたｓｉｎ波状の変化に対するハンズオフにおける操舵トルクτｓの変化の振幅がハンズオンよりも小さく現れる。これにより、運転者がステアリングホイール２に手を掛けているかどうかを好適に検出することができる。

（２）上述のように、ステアリングシャフト３のトルクセンサ２４よりも下流側に変化を意図的に発生させる点だけ見れば、ｓｉｎ波状の変化を与える以外、パルス状（矩形状のものも含む）の変化を与えることも考えられる。その点、上記実施形態のように、ｓｉｎ波状の変化は、連続的な変化とその変位の幅も比較的大きく現すことができるので、パルス状の変化よりもトルクセンサ２４で検出される操舵トルクτから抽出され易いという点で利点がある。

（３）図７（ａ）の破線で示すように、ｓｉｎ波状の変化をピニオンシャフト１０（ピニオン角θｐ）に与える場合、そのときのピニオン角θｐが目標ピニオン角θｐ０のｓｉｎ波状の始点となるように補正するようにしている。そのため、ステアリングシャフト３のトルクセンサ２４よりも下流側に変化を意図的に発生させる場合、その時の下流側のピニオンシャフト１０に対する急激な変化を抑えることができる。これにより、ステアリングシャフト３のトルクセンサ２４よりも下流側に与えられた意図的な変化に運転者を気付かせ難くすることができる。したがって、ハンズオンの場合、運転者に違和感を与えることなく操舵状態の判定を行うことができる。

（４）ステアリングシャフト３において、ステアリングホイール２や転舵輪１２が連結される間には、その連結に関わる摩擦等、抵抗成分が存在する。そのため、ステアリングシャフト３のトルクセンサ２４よりも下流側に変化を意図的に発生させるために目標ピニオン角θｐ０を演算したとしても、その目標ピニオン角θｐ０がそのまま下流側の変化として反映されるとは限らない。その点、上記実施形態のように、目標ピニオン角θｐ０に実際のピニオン角θｐを追従させるフィードバック制御を実行することによって、意図的に発生させたい変化をステアリングシャフト３のトルクセンサ２４よりも下流側の変化として好適に反映させることができる。これにより、運転者がステアリングホイール２に手を掛けているかどうかを好適に検出することができる。

（５）モータ２１にトルクを発生させるために、アシスト制御量Ｔａ又は自動操舵制御量Ｔｇをどのように反映させるのか、運転者のステアリングホイール２の操舵状態に応じてカスタマイズすることができる。上記実施形態では、ハンズオンの間に限りアシスト制御のモードを許可する場合と、ハンズオンの間に限り自動操舵のモードを許可する場合とを有するカスタマイズが施されている。しかも、上述したように、運転者がステアリングホイール２に手を掛けているかどうかを好適に検出することができるので、機能安全の観点でも有効である。

（６）操舵状態判定部６０は、トルクセンサ２４の操舵トルクτｓを積算した積算値ａｄｄに基づきステアリングホイール２の操舵状態を判定するようにしている。そのため、トルクセンサ２４の操舵トルクτｓを積算することによって、ステアリングホイール２の操舵状態を判定するための情報である上記評価値の導出の精度を高めることができる。これにより、運転者がステアリングホイール２に手を掛けているかどうかの検出の精度を高めることができる。

（第２実施形態）
次に、ステアリング制御装置の第２実施形態について説明する。なお、既に説明した実施形態と同一構成及び同一制御内容などは、同一の符号を付すなどして、その重複する説明を省略する。本実施形態において、第１実施形態と異なる主な点は、制御モードの構成と電流指令値演算部３４のうち特にモード選択部７０の構成である。

本実施形態の制御モードは、自動操舵のモード及びアシスト制御のモードの他、走行状態に応じて操舵角θｓを自動的に変化させつつ運転者のステアリング操作に応じてアシスト力を変化させる、アシスト制御付きの自動操舵のモードを有する。

モード切替スイッチ２８によってモード許可条件Ｍとして［０］が選択される場合、ハンズオンの間に限りアシスト制御付きの自動操舵のモードを許可するとともに、それ以外で自動操舵のモード及びアシスト制御のモードのいずれも許可しないことが指定される。すなわち、モード許可条件Ｍ［０］は、比較的重量の大きい車両の駐車時等、ハンズオンでの操舵しか想定されないような状況で用いられる。モード切替スイッチ２８によってモード許可条件Ｍとして［１］が選択される場合、ハンズオンの間に限りアシスト制御のモードを許可するとともに、それ以外で自動操舵のモードを許可する切り替え条件が指定される。

次に、モード選択部７０について、詳しく説明する。
図９及び図１０に示すように、モード選択部７０は、減算機能を有する演算器７３と、入力値について符号を除く条件を付ける機能を有する条件付演算器（以下、「ＵＮＳＩＧＮＥ」という）７４とを有する。演算器７３は、入力の一つに操舵状態判定値Ｈｓを入力するとともに、他の入力にモード許可条件Ｍを入力する。演算器７３は、各入力に基づく演算結果として「０」又は「１」を導出し、その結果をＵＮＳＩＧＮＥ７４に出力する。なお、演算器７３に入力される操舵状態判定値Ｈｓは、アシスト演算部９０の演算器９１にも入力される。ＵＮＳＩＧＮＥ７４は、演算器７３の演算結果を入力するとともに、それの符号を除いた結果（「０」又は「１」であればそのまま、「−１」であれば「１」）をアシスト演算部９０に出力する。

アシスト演算部９０の演算器９１は、各入力に基づく演算結果として、操舵状態判定部６０からの入力が「０」の場合、アシスト制御量演算部５０で演算されたアシスト制御量Ｔａ（制御あり）を演算器９３に出力する。また、演算器９１は、操舵状態判定部６０からの入力が「０」の場合、アシスト制御量Ｔａとして「０」（制御なし）を演算器９３に出力する。

また、アシスト演算部９０の演算器９２は、各入力に基づく演算結果として、ＵＮＳＩＧＮＥ７４からの入力が「１」の場合、上位用マイコン４１で演算された自動操舵制御量Ｔｇ（制御あり）を演算器９３に出力する。また、演算器９２は、ＵＮＳＩＧＮＥ７４からの入力が「０」の場合、自動操舵制御量Ｔｇとして「０」（制御なし）を演算器９３に出力する。

図９に示すように、モード許可条件Ｍが「０」、すなわちハンズオンの間に限りアシスト制御付きの自動操舵のモードを許可する場合、演算器７３のモード許可条件Ｍ側の入力に「０」が入力される。そして、操舵状態判定部６０の操舵状態判定値Ｈｓが「１」、すなわちハンズオンの場合、演算器７３の操舵状態判定値Ｈｓ側の入力に「１」が入力されるとともに、演算器９１のモード選択部７０側の入力に「１」が入力される。この場合、演算器７３の出力は「１」となるとともに、ＵＮＳＩＧＮＥ７４の出力は「１」となる。これにより、モード選択部７０は、モード許可条件Ｍが「０」且つハンズオンであるので、アシスト制御付きの自動操舵のモードを選択する。この場合、アシスト演算部９０は、アシスト制御量演算部５０が演算したアシスト制御量Ｔａと上位用マイコン４１が演算した自動操舵制御量Ｔｇとに、ピニオン角制御量Ｔｐを加算した制御量（Ｔａ＋Ｔｇ＋Ｔｐ）を基に電流指令値Ｉ＊を演算する。

一方、図９（図中、括弧付きで示す値を参照）に示すように、操舵状態判定部６０の操舵状態判定値Ｈｓが「１」、すなわちハンズオフの場合、演算器７３の操舵状態判定値Ｈｓ側の入力に「０」が入力されるとともに、演算器９１のモード選択部７０側に「０」が入力される。この場合、演算器７３の出力は「０」となるとともに、ＵＮＳＩＧＮＥ７４の出力は「０」となる。これにより、モード選択部７０は、モード許可条件Ｍが「０」且つハンズオフであるので、自動操舵のモード及びアシスト制御のモードのいずれも許可しないモードを選択する。この場合、アシスト演算部９０は、ピニオン角制御量Ｔｐのみを基に電流指令値Ｉ＊を演算する。

図１０に示すように、モード許可条件Ｍが「１」、すなわちハンズオンの間に限りアシスト制御のモードを許可する場合、演算器７３のモード許可条件Ｍ側の入力に「１」が入力される。そして、操舵状態判定部６０の操舵状態判定値Ｈｓが「１」、すなわちハンズオンの場合、演算器７３の操舵状態判定値Ｈｓ側の入力に「１」が入力されるとともに、演算器９１のモード選択部７０側に「１」が入力される。この場合、演算器７３の出力は「０」となるとともに、ＵＮＳＩＧＮＥ７４の出力は「０」となる。これにより、モード選択部７０は、モード許可条件Ｍが「１」且つハンズオンであるので、アシスト制御のモードを選択する。この場合、アシスト演算部９０は、アシスト制御量演算部５０が演算したアシスト制御量Ｔａにピニオン角制御量Ｔｐを加算した制御量（Ｔａ＋Ｔｐ）を基に電流指令値Ｉ＊を演算する。

一方、図１０に示すように、操舵状態判定部６０の操舵状態判定値Ｈｓが「０」、すなわちハンズオフの場合、演算器７３の操舵状態判定値Ｈｓ側の入力に「０」が入力されるとともに、演算器９１のモード選択部７０側に「０」が入力される。この場合、演算器７３の出力は「−１」となるとともに、ＵＮＳＩＧＮＥ７４の出力は符号を除いた「１」となる。これにより、モード選択部７０は、モード許可条件Ｍが「１」且つハンズオフであるので、自動操舵のモードを選択する。この場合、アシスト演算部９０は、上位用マイコン４１が演算した自動操舵制御量Ｔｇにピニオン角制御量Ｔｐを加算した制御量（Ｔｇ＋Ｔｐ）を基に電流指令値Ｉ＊を演算する。

以上に説明したステアリング制御装置によれば、第１実施形態の（１）〜（６）に準じた作用及び効果に加え、以下の（７），（８）に示す作用及び効果を奏する。
（７）図９及び図１０に示すように、モード選択部７０は、論理演算器ではなく減算機能や符号を除く機能を有する単純な演算器を用いて実現される。そのため、特にモード選択部７０の構成を簡素で、安価で実現することができる。また、こうした簡素な構成では、その後、制御モードについてのカスタマイズにも柔軟に対応することができる。

（８）制御モードとして、アシスト制御付きの自動操舵のモードを有するようにしている。車両の駐車時には、車速も比較的低いことから比較的大きいアシスト力が要求されるとともに、限られた駐車スペースに車両を収めるための正確なステアリング操作（操舵）が要求される。こうした要求を満たすのは、車両の重量（車体）が大きいほど困難になる。その点、上記実施形態では、比較的重量（車体）の大きい車両の駐車時であっても、運転者のステアリング操作を好適にアシストすることができる。

一方、アシスト制御付きの自動操舵のモードが車両の駐車時を想定する場合、駐車時にハンズオフで自動操舵のモードに切り替わってしまうと好ましくない状況に陥ってしまう可能性もある。その点、上記実施形態では、アシスト制御付きの自動操舵のモードに切り替えられうるモード許可条件Ｍ「０」の場合、ハンズオフであれば自動操舵のモード及びアシスト制御のモードのいずれも許可しないこととしている。したがって、駐車時にハンズオフで自動操舵のモードに切り替わってしまうと好ましくない状況に陥ってしまう可能性を極力低減させることができる。

なお、各実施形態は以下のように変更してもよい。
・操舵状態判定部６０では、ｓｉｎ波状の変化に基づく操舵トルクτｓ（トルク値）の積算の方法を変更してもよい。例えば、ｓｉｎ波状の変化２周期分の操舵トルクτｓを積算するようにしてもよい。また、操舵状態判定部６０では、操舵トルクτｓを積算するのではなく、ｓｉｎ波状の変化に基づく操舵トルクτｓ（トルク値）の最大値に基づき操舵状態の判定を行うようにしてもよい。この場合、積算部６２を省いて構成することもできる。

・上記各実施形態の電動パワーステアリング装置１は、アシスト制御のモードを少なくとも有していればよい。
・操舵状態の判定が必要な状況は、連続的に到来しなくてもよく、例えば、操舵状態の判定と判定との間に時間的余裕を設定してもよい。また、周期動作発生部８０は、上位用マイコン４１で演算される自動操舵制御量Ｔｇを入力するときを操舵状態の判定が必要な状況として、ｓｉｎ波状の変化を与えるようにしてもよい。これにより、ステアリングシャフト３に意図的な変化を与える状況を減らすことができ、運転者に違和感を与えうる状況を最小限に抑えることができる。

・周期動作発生部８０は、フィードバック制御を行わない構成としてもよい。この場合、ピニオン角θｐにｓｉｎ波状の変化を与える構成であれば、パルス状の変化を与えるよりは有効である。

・ピニオン角θｐは、トルクセンサ２４（トーションバー８ａ）の下流側に回転角センサを設けることでその角度から換算されてもよい。また、ピニオン角θｐは、ラック軸５の変位（移動量）から換算されてもよい。その他、ピニオン角θｐは、ピニオンシャフト１０に回転角センサを設けることで直接検出されていてもよい。

・周期動作発生部８０のピニオン角補正部８４は、目標ピニオン角θｐ０のｓｉｎ波状の始点が補正角θｐｏｆｆとなるように該ｓｉｎ波状の変化の周期位相を補正（オフセット）するようにしてもよい。

・周期動作発生部８０は、ピニオン角補正部８４を有していなくてもよい。この場合、周期動作発生部８０は、操舵状態の判定が必要な状況が到来すると、そのときのピニオン角θｐに関係なく、予め定めたｓｉｎ波状の変化を与えるものであってもよい。

・周期動作発生部８０が与える変化は、ｃｏｓ波状の変化であってもよい。つまり、こうした変化は、周期的な変化であるがパルス状の変化でなければよい。また、周期動作発生部８０が与える変化は、ｓｉｎ波とｃｏｓ波とを組み合わせて現れるような変化であればよく、滑らかなｓｉｎ波又はｃｏｓ波に対して歪んだ（鈍った）波状等であってもよい。

・モード許可条件Ｍは、上位ＥＣＵ４０（上位用マイコン４１）が指示する構成であってもよい。また、上位ＥＣＵ４０（上位用マイコン４１）には、モード切替スイッチ２８を接続したり、操舵状態判定部６０の操舵状態判定値Ｈｓを入力可能にしたりしてもよい。つまり、上位用マイコン４１が主体となって制御モードを切り替えるようにしてもよい。

・モード許可条件Ｍの内容を変更してもよく、例えば、「０」と「１」の対応付けを反転させることもできる。
・モード切替スイッチ２８は、自動操舵のモードとアシスト制御のモードとを切り替える（選択する）ための手段であってもよい。なお、この場合、モード切替スイッチ２８によって自動操舵のモードの選択中、ハンズオンの間に限り自動操舵のモードを許可し、それ以外でアシスト制御のモードを許可するように構成してもよい。

・モード選択部７０には、論理演算器や単純な演算器を用いる他、マイコン等を用いることもできる。
・操舵状態判定部６０では、上記評価値「０」〜「１」の値を操舵状態判定値Ｈｓとして出力してもよい。運転者のステアリングホイール２の操舵状態をより詳細に判定することができる。この場合には、この詳細な判定の結果に応じた制御モードを選択できるようにモード選択部７０を構成すればよい。

・上記各実施形態では、ＥＰＳ用マイコン３１及び上位用マイコン４１の２個のマイコンを用いて具体化したが、これらの機能を兼ね備えた１個のマイコンで具体化してもよい。

・上記各実施形態では、電動パワーステアリング装置１をコラムアシストＥＰＳに具体化したが、図１１や図１２に示すように、ピニオンアシストＥＰＳやラックアシストＥＰＳに適用してもよい。

具体的には、図１１に示すように、ピニオンアシストＥＰＳのＥＰＳアクチュエータ１００は、モータ２１及びウォーム減速機構１０１を備える。ウォーム減速機構１０１は、モータ２１の出力軸に連結されるウォームシャフト１０２を備える。ウォームシャフト１０２は、ウォームホイール１０３を介してピニオンシャフト１０４に連結される。ピニオンシャフト１０４の下端部に形成されたピニオン歯は、ピニオンシャフト１０４に交わる方向へ延びるラック軸５（正確にはラック歯が形成された部分１０５）に噛合される。したがって、モータ２１の回転をウォーム減速機構１０１（ウォームシャフト１０２、ウォームホイール１０３、及びピニオンシャフト１０４）を介してラック軸５に伝達することによりモータ２１のトルクがアシスト力として付与される。この場合、周期動作発生部８０は、ラック軸５及びピニオンシャフト１０４を通じてピニオンシャフト１０にｓｉｎ波状の変化を与えることとなる。

また、図１２に示すように、ラックアシストＥＰＳのＥＰＳアクチュエータ１１０は、モータ２１、伝達機構１１１、及びボールねじ機構１１２を備える。伝達機構１１１は、モータ２１の出力軸とボールねじ機構１１２のそれぞれに設けられる各プーリと、各プーリを連結するベルトとからなる。ラック軸５の一部は、ボールねじ機構１１２のボールねじ軸を構成している。したがって、モータ２１の回転を伝達機構１１１を介してボールねじ機構１１２に伝達し、ボールねじ機構１１２を通じてラック軸５に伝達することによりモータ２１のトルクがアシスト力として付与される。この場合、周期動作発生部８０は、ラック軸５、伝達機構１１１、ボールねじ機構１１２、ラック軸５を通じてピニオンシャフト１０にｓｉｎ波状の変化を与えることとなる。

・ＥＰＳアクチュエータ２０の駆動源であるモータ２１として、誘導モータやステッピングモータ等、その種類を問わず採用することができる。

ａｄｄ…積算値、Ｈｓ…操舵状態判定値、Ｉ＊…電流指令値、Ｔａ…アシスト制御量（制御量）、Ｔｇ…自動操舵制御量、Ｔｐ…ピニオン角制御量（下流側制御量）、θｍ…モータ回転角、θｐ…ピニオン角（下流側の状態量）、θｐｂａｓｅ，θｐ０…目標ピニオン角（下流側の状態量の目標値）、τ，τｓ…操舵トルク、２…ステアリングホイール、３…ステアリングシャフト、６…転舵機構、７…操舵機構、８…コラムシャフト、８ａ…トーションバー、９…インターミディエイトシャフト、１０…ピニオンシャフト、１２…転舵輪、２０（１００，１１０）…ＥＰＳアクチュエータ（操舵補助機構）、２４…トルクセンサ（トルク検出部）、３０…ＥＰＳＥＣＵ（ステアリング制御装置）、３４…電流指令値演算部、５０…アシスト制御量演算部（制御量演算部）、６０…操舵状態判定部、６１…バンドパスフィルタ、６２…積算部、６３…判定値演算部、８０…周期動作発生部（下流側制御量演算部）、８３…目標ピニオン角生成部、８４…ピニオン角補正部、８５…フィードバック制御部、９０…アシスト演算部。

Claims (5)

1. ステアリングホイールを含む操舵機構と、転舵輪に連結された転舵機構と、前記操舵機構及び前記転舵機構の一部を構成するとともに前記操舵機構及び前記転舵機構を連結するステアリングシャフトと、前記ステアリングシャフト上に設けられ、前記ステアリングシャフトに生じるトルクを検出するトルク検出部と、運転者のステアリング操作を補助するアシスト力を前記操舵機構又は前記転舵機構に付与する操舵補助機構と、を備えたステアリング装置の前記操舵補助機構の動作を制御するステアリング制御装置において、
   前記操舵補助機構によって前記ステアリングシャフトの前記トルク検出部よりも下流側の状態量に周期的な変化を与えるための下流側制御量を演算する下流側制御量演算部と、
   前記周期的な変化を与えたときの前記トルク検出部の出力に基づき、運転者が前記ステアリングホイールに手を掛けているか否かの操舵状態を判定する操舵状態判定部と、
   を備えたことを特徴とするステアリング制御装置。
2. 前記周期的な変化が、ｓｉｎ波状又はｃｏｓ波状の変化である、
   ことを特徴とする請求項１に記載のステアリング制御装置。
3. 前記下流側制御量演算部は、前記周期的な変化を与えるときの前記下流側の状態量が、前記周期的な変化の始点となる、ように前記下流側制御量を補正することを特徴とする請求項２に記載のステアリング制御装置。
4. 前記下流側制御量演算部は、前記下流側の状態量の目標値を演算するとともに、前記目標値に前記下流側の実際の状態量を追従させるフィードバック制御を実行することにより前記下流側制御量を演算することを特徴とする請求項１〜請求項３のうちいずれか一項に記載のステアリング制御装置。
5. 前記操舵状態判定部は、前記トルク検出部の出力を積算した結果に基づき前記ステアリングホイールの操舵状態を判定することを特徴とする請求項１〜請求項４のうちいずれか一項に記載のステアリング制御装置。