JP6616789B2 - 車両用保舵判定装置及びそれを搭載した電動パワーステアリング装置 - Google Patents

車両用保舵判定装置及びそれを搭載した電動パワーステアリング装置 Download PDF

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Description

本発明は、車両の操舵系の保舵状態を正確かつ迅速に判定し、モータの電流制限を的確に実行する車両用保舵判定装置及びそれを搭載し、車両の操舵系にモータによる操舵補助力を付与するようにした電動パワーステアリング装置に関する。本発明は、特に切増し操舵から保舵状態に遷移する状況において、保舵状態を維持可能な電流までモータの電流指令値を制限し、或いは保舵状態から切増し操舵に遷移する際には保舵状態に入るよりも早く検出し、電流制限を解除し適切な電流を流すことが可能な車両用保舵判定装置及びそれを搭載した電動パワーステアリング装置に関する。
車両の操舵系をモータの回転力でアシスト制御する電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）は、モータの駆動力で減速機を介してギア又はベルト等の伝達機構により、ステアリングシャフト或いはラック軸に操舵補助力を付与するようになっている。かかる従来の電動パワーステアリング装置は、アシスト制御のトルク（操舵補助トルク）を正確に発生させるため、モータ電流のフィードバック制御を行っている。フィードバック制御は、操舵補助指令値（電流指令値）とモータ電流検出値との差が小さくなるようにモータ印加電圧を調整するものであり、モータ印加電圧の調整は、一般的にＰＷＭ制御のデュ−ティの調整で行っている。
電動パワーステアリング装置の一般的な構成を図１に示して説明すると、ハンドル１のコラム軸（ステアリングシャフト、ハンドル軸）２は減速ギア３、ユニバーサルジョイント４ａ及び４ｂ、ピニオンラック機構５、タイロッド６ａ，６ｂを経て、更にハブユニット７ａ，７ｂを介して操向車輪８Ｌ，８Ｒに連結されている。また、コラム軸２には、ハンドル１の操舵トルクＴｈをトーションバーの捩れトルクとして検出するトルクセンサ１０と、操舵角度θを検出する舵角センサ１４とが設けられており、ハンドル１の操舵力を補助するモータ２０が減速ギア３を介してコラム軸２に連結されている。電動パワーステアリング装置を制御するコントロールユニット（ＥＣＵ）３０には、バッテリ１３から電力が供給されると共に、イグニションキー１１を経てイグニションキー信号が入力される。コントロールユニット３０は、トルクセンサ１０で検出された操舵トルクＴｈと車速センサ１２で検出された車速Ｖｅｌとに基づいて、アシスト指令となる電流指令値の演算を行い、演算された電流指令値に補償等を施した電圧制御値Ｖｒｅｆによってモータ２０に供給する電流を制御する。
コントロールユニット３０には、車両の各種情報を授受するＣＡＮ（Controller Area Network）４０が接続されており、車速ＶｅｌはＣＡＮ４０から受信することも可能である。また、コントロールユニット３０には、ＣＡＮ４０以外の通信、アナログ／ディジタル信号、電波等を授受する非ＣＡＮ４１も接続可能である。
このような電動パワーステアリング装置において、コントロールユニット３０は主としてＣＰＵ（ＭＰＵやＭＣＵを含む）で構成されるが、そのＣＰＵ内部においてプログラムで実行される一般的な機能を示すと、例えば図２に示されるような構成となっている。
図２を参照してコントロールユニット３０の機能及び動作を説明すると、トルクセンサ１０からの操舵トルクＴｈ及び車速センサ１２からの車速Ｖｅｌは電流指令値演算部３１に入力され、電流指令値演算部３１は操舵トルクＴｈ及び車速Ｖｅｌに基づいて、アシストマップ等を用いて電流指令値Ｉｒｅｆ１を演算する。演算された電流指令値Ｉｒｅｆ１は加算部３２Ａで、特性を改善するための補償部３４からの補償信号ＣＭと加算され、加算された電流指令値Ｉｒｅｆ２が電流制限部３３で最大値を制限され、最大値を制限された電流指令値Ｉｒｅｆｍが減算部３２Ｂに入力され、モータ電流検出値Ｉｍと減算される。
減算部３２Ｂでの減算結果である偏差ΔＩ（＝Ｉｒｅｆｍ−Ｉｍ）はＰＩ制御部３５でＰＩ（比例積分）の制御をされ、ＰＩ制御された電圧制御値ＶｒｅｆがＰＷＭ制御部３６に入力され、キャリア信号ＣＦに同期してデューティを演算され、ＰＷＭ信号でインバータ３７を介してモータ２０をＰＷＭ駆動する。モータ２０のモータ電流値Ｉｍはモータ電流検出器３８で検出され、減算部３２Ｂに入力されてフィードバックされる。
補償部３４は、検出若しくは推定されたセルフアライニングトルク（ＳＡＴ）３４３を加算部３４４で慣性補償値３４２と加算し、その加算結果に更に加算部３４５で収れん性制御値３４１を加算し、その加算結果を補償信号ＣＭとして加算部３２Ａに入力し、電流指令値の特性改善を行う。
このような電動パワーステアリング装置では、切り増し操舵から操舵がなされていない保舵状態（モータ回転数や操舵補助トルクの変化がほぼゼロで、モータ回転数もほぼゼロの状態）への遷移において、コラム軸の摩擦を考慮すると保舵状態を維持するのに必要な電流にヒステリシス特性があるために、モータの電流制限を行うことが好ましい。保舵状態では、通常大きな補助トルクを必要としないので、無駄な電力消費や発熱を確実に回避するためである。
図３は一般的な舵角と電流の特性例を示しており、ハンドルの切増しと切戻しにおいては、同じ舵角でも摩擦によって電流にはヒステリシスが存在する。摩擦が無い場合には、図３に示すように、舵角に対して電流は直線で変化する。
また、ハンドル端当て操舵状態（ラックエンド状態）で且つ保舵状態では、運転者がハンドルを意識的に切り増ししていないにも拘わらず、操舵補助トルクが無駄に大きく発生している（即ち、過大なモータ電流が流れている）恐れがあるので、このような状態は確実に回避することが要請される。
車両の偏向を抑えるための運転者の保舵力を低減する電動パワーステアリング装置として、特許第４８１５９５８号公報（特許文献１）が提案されている。特許文献１では、保舵状態を検出するために、操舵角センサ、車速センサ、ヨーレートセンサ、トルクセンサ、モータ回転角センサを使用している。また、保舵状態においてアシストモータの電流制限を実行する電動パワーステアリング装置として、特許第３９１５９６４号公報（特許文献２）が提案されている。特許文献２では、トルク変動量と回転数変動量を非常に小さく、かつ操舵トルクが相当量であることによって保舵状態を検出するため、モータ電圧検出値、モータ電流検出値、トルクセンサ、モータ回転角センサからの各種演算で求める推定値等を用いている。
特許第４８１５９５８号公報 特許第３９１５９６４号公報
特許文献１及び２のようにモータ回転角センサを使用すると、モータなどの回転数信号にはノイズが含まれているため、ノイズの影響を軽減するためにローパスフィルタ（ＬＰＦ）を使用せざるを得ず、その処理の分だけ遅れが発生する。また、保舵（モータ停止状態）であるモータ回転数が０の状態を判断するには、ある程度のスレッショルド（ノイズよりも大きな値に設定）を設ける必要がある。このスレッショルドが原因で、操舵中に保舵と誤判定することや、保舵中にも拘わらず保舵と判定できなかったり、保舵の判定に時間がかかったりする問題がある。
操舵トルクによる判定では、操舵トルクの大きさ（絶対値）や変化率などから保舵状態を判定している。しかしながら、操舵トルクの大きさで判定するためには、特定の条件（例えばラックエンドに押し当てている等）でしか保舵状態を検出できなかったり、操舵トルクの変化率で判定する場合は、時間に対する変化率で判断するため、緩やかな操舵トルクの変化では誤判定してしまう問題がある。
更に、電動パワーステアリング装置について、切増し操舵から保舵状態へ遷移した直後、モータが大きなトルクを発生している状況で、かつモータが停止しているか停止に近い状況において、コラム軸周りの摩擦を考慮すると、保舵状態を維持するのに必要以上の電流をモータへ供給しているため、無駄な電力消費や発熱などの問題がある。
更にまた、保舵状態から切増し操舵へ遷移する際には、保舵状態へ入るよりも早く検出し、電流制限を解除して適切な電流を流し、保舵状態から抜けやすく（ヒステリシス幅を小さく）する必要がある。
本発明は上述のような事情よりなされたものであり、本発明の目的は、切増し操舵、切戻し操舵及び保舵状態の判定を確実に行い、切増し操舵から保舵状態への遷移時に、コラム軸の摩擦を利用し、保舵の維持に必要な電流まで制限し、或いは保舵状態から切増し操舵へ遷移する際には、保舵状態へ入るよりも早く検出し、電流制限を解除して適切な電流を流し、保舵状態から抜けやすくした車両用保舵判定装置及びそれを搭載した電動パワーステアリング装置を提供することにある。
また、無駄な電力消費や発熱等を生じない種々の状況での保舵状態を検出し或いは誤検出せず、検出に使用する信号にノイズが重畳していても正確で即時に保舵状態を検出でき、モータの電流制限を的確に実行できる車両用保舵判定装置及びそれを搭載した電動パワーステアリング装置を提供することにある。
本発明は、少なくとも操舵トルクに基づいて演算されたトルク制御出力電流指令値によるモータの駆動により、コラム軸にトーションバーを備えた車両の、操舵系に操舵補助力を付与する電動パワーステアリング装置における車両用保舵判定装置に関し、本発明の上記目的は、前記トーションバーに対して入力側及び出力側のコラム入力側角度及びコラム出力側角度を検出してコラム入力側角度信号及びコラム出力側角度信号を出力する操舵角検出手段と、前記コラム入力側角度信号及び前記コラム出力側角度信号に基づいて前記操舵系の操舵情報及び保舵信号を出力する操舵状態判定部と、前記操舵情報及び前記保舵信号に基づいて前記トルク制御出力電流指令値を制限する電流制限部とを具備し、前記操舵状態判定部は、前記コラム入力側角度信号から角度信号上限値１及び角度信号下限値１を算出し、前記コラム出力側角度信号から角度信号上限値２及び角度信号下限値２を算出すると共に、前記コラム入力側角度信号のノイズ幅１よりも大きく、前記コラム軸の摩擦に相当する角度より小さい角度１でヒステリシス幅Ａ１を設定し、前記コラム出力側角度信号のノイズ幅２よりも大きく、前記ノイズ幅２に、運転者に気づかれない値未満の値に相当する角度を加算した角度２でヒステリシス幅Ａ２を設定すると共に、前記ヒステリシス幅Ａ１及びＡ２のいずれよりも小さい判定用のヒステリシス幅Ｂを算出して設定するヒステリシス幅設定部と、前記ヒステリシス幅Ａ１、Ａ２及びＢの各中心値であるヒステリシス中心値を演算するヒステリシス中心値演算部と、前記ヒステリシス幅Ａ１、Ａ２の各ヒステリシス中心値に基づいてヒステリシストリガ信号をＯＮ／ＯＦＦするヒステリシスフィルタ判定部と、前記ヒステリシストリガ信号がＯＦＦの時には前記ヒステリシス幅Ａ１、Ａ２の各ヒステリシス中心値に基づいて、前記操舵情報及び前記保舵信号を出力し、前記ヒステリシストリガ信号がＯＮの時には前記ヒステリシス幅Ａ１、Ａ２及びＢの各ヒステリシス中心値に基づいて、前記操舵情報及び前記保舵信号を出力する切替判定部とで構成されており、前記各ヒステリシス中心値が前記角度信号上限値１，２より大きいか又は前記角度信号下限値１，２より小さい場合以外を、前記操舵系の保舵状態として検出し、前記電流制限部は、切増し操舵若しくは切戻し操舵から前記保舵状態に遷移する際には前記トルク制御出力電流指令値を制限し、前記保舵状態から前記切増し操舵若しくは前記切戻し操舵に遷移する際には電流制限を解除するようになっていることにより達成される。
また、本発明は、少なくとも操舵トルクに基づいて演算されたトルク制御出力電流指令値によるモータの駆動により、コラム軸にトーションバーを備えた車両の操舵系に操舵補助力を付与する電動パワーステアリング装置に関し、本発明の上記目的は、前記トーションバーに対して入力側及び出力側の前記操舵系のコラム入力側角度信号及び前記コラム出力側角度信号を出力する角度検出手段と、前記コラム入力側角度信号及びコラム出力側角度信号に基づいて操舵状態を判定し、保舵信号及び操舵情報を出力する操舵状態判定部と、前記コラム入力側角度信号、前記コラム出力側角度信号、前記保舵信号及び前記操舵情報に基づいて前記トルク制御出力電流指令値を制限する電流制限部とを具備し、前記操舵状態判定部が、前記コラム入力側角度信号から角度信号上限値１及び角度信号下限値１を算出し、前記コラム出力側角度信号から角度信号上限値２及び角度信号下限値２を算出すると共に、前記コラム入力側角度信号及び前記コラム出力側角度信号についてそれぞれ、ヒステリシス幅の設定部と、前記ヒステリシス幅の中心値であるヒステリシス中心値の算出部と、前記ヒステリシス中心値の変化及びアシスト方向に基づいて保舵及び切増し／切戻しの操舵状態を判定する判定部とを具備し、前記ヒステリシス幅が、前記コラム入力側角度信号については、前記コラム入力側角度信号のノイズ幅１よりも大きく、前記コラム軸の摩擦に相当する角度より小さい角度１に設定され、前記コラム出力側角度信号については、前記コラム出力側角度信号のノイズ幅２よりも大きく、前記ノイズ幅２に、運転者に気づかれない値未満の値に相当する角度を加算した角度２に設定されており、前記電流制限部で、保舵状態を維持可能な電流の範囲で前記トルク制御出力電流指令値の電流制限を行い、前記判定部は、前記ヒステリシス中心値が前記角度信号上限値１，２より大きいか又は前記角度信号下限値１，２より小さい場合以外を、前記操舵系の保舵状態として検出し、前記電流制限部は、切増し操舵若しくは切戻し操舵から前記保舵状態に遷移する際には前記トルク制御出力電流指令値を制限し、前記保舵状態から前記切増し操舵若しくは前記切戻し操舵に遷移する際には電流制限を解除するようになっていることにより達成される。
本発明の電動パワーステアリング装置によれば、ハンドルの切増し操舵から保舵状態へ遷移したことを検出した際に、コラム軸の摩擦を考慮した上で、保舵状態を維持可能な電流の範囲で電流指令値を制限（徐変）しているので、無駄な電力消費や発熱等を生じることがない。
また、本発明の車両用保舵判定装置によれば、ハンドルの切増し操舵から保舵状態へ遷移したことを検出した際に、コラム軸周りの摩擦を考慮した上で、保舵状態を維持可能な電流の範囲で電流指令値を制限（徐変）しているので、無駄な電力消費や発熱等を生じることがない。検出された少なくとも２つの舵角（舵角信号）にヒステリシス特性を付与し、ヒステリシス特性を付与された舵角信号を用いて保舵状態を検出しているので、ノイズ等が発生してもフィルタ処理等が不要で迅速な検出が可能で、操舵状況に合わせた正確な検出を行うことができる。
更に、保舵状態から切増し操舵へ遷移する際には、保舵状態へ入るよりも早く検出して電流制限を解除して適切な電流を流すようにしており、保舵状態から抜けやすく（ヒステリシス幅を小さく）なっている。
電動パワーステアリング処置の概要を示す構成図である。 電動パワーステアリング装置の制御系の構成例を示すブロック図である。 一般的な舵角と電流の関係を示す特性図である。 本発明の操舵の遷移動作例を示すタイミングチャートである。 発明の動作例の原理を示すフローチャートである。 本発明の構成例（第１実施形態）を示すブロック図である。 保舵状態判定部の構成例を示すブロック図である。 電流制限部の構成例を示すブロック図である。 センサの装着例及び本発明で使用するコラム角度信号の関係を示す図である。 本発明における操舵状態判定部の動作例（保舵判定）を示すフローチャートである。 本発明における操舵状態判定部の動作例（操舵判定）を示すフローチャートである。 本発明の動作例を示すフローチャートである。 本発明の電流制限を説明するための舵角及び電流の波形図である。 本発明におけるハンドル切増しと切戻しの判定例を示す図である。 本発明の電流制限を説明するための模式図である。 本発明の動作原理を示すタイミングチャートである。 本発明の構成例（第２実施形態）を示すブロック図である。 保舵状態判定部の構成例を示すブロック図である。 ヒステリシスフィルタ（Ａ）の構成例を示すブロック図である。 ヒステリシスフィルタ（Ｂ）の構成例を示すブロック図である。 本発明における操舵状態判定の動作例を示すフローチャートである。 本発明のヒステリシスフィルタ判定部の動作例を示すフローチャートである。 本発明の構成例（第３実施形態）を示すブロック図である。 本発明の動作例を示すフローチャートの一部である。 本発明の動作例を示すフローチャートの一部である。 本発明及び従来例による実舵角等の変化の様子の例（保舵中にノイズ等が発生した場合）を示す図である。 本発明及び従来例による実舵角等の変化の様子の例（ゆっくり操舵した場合）を示す図である。
本発明の電動パワーステアリング装置では、ハンドルの切増し操舵から保舵状態へ遷移したことを検出すると共に、保舵状態においては、コラム軸の摩擦を考慮した上で、保舵状態を維持可能な電流の範囲で電流指令値を制限（徐変）する。
図４は操舵の遷移動作例を示しており、トルク制御出力電流指令値（入力値）と制限電流値（出力値）の変化例を、切増し操舵（時点ｔ０〜ｔ１）→保舵状態（時点ｔ１〜ｔ５）→切増し操舵（時点ｔ５以降）について示している。そして、図５のフローチャートはその動作例を示している。
時点ｔ１において切増し操舵の判定を行い（ステップＳ１）、切増し操舵である場合（ステップＳ２）には電流指令値の最大値をラッチし（ステップＳ３）、上記ステップＳ２において、切増し操舵でない場合には保舵判定（ステップＳ４）にスキップする。
保舵判定の結果、保舵中である場合（ステップＳ２００）には、維持することができる電流の範囲まで電流を制限（徐変）する（ステップＳ２０１、時点ｔ１〜ｔ２）。そして、保舵中は上記制限した制限電流値と流したい電流（目標トルク指令≒トルク制御出力電流指令値）との比較を行い、時点ｔ３において小さい方の電流値（最小電流）を選択することで（ステップＳ２０３）、保舵状態を維持可能な電流まで電流指令値を制限することができる（時点ｔ３以降、時点ｔ４まで）。時点ｔ５に切増し操舵（ステップＳ２００）になると直ちに電流制限は解除され（ステップＳ２０２）、終了となる。
なお、図４において、時点ｔ０から時点ｔ１までの切増し操舵、時点ｔ３から時点ｔ４までの保舵状態（電流最小値選択）及び時点ｔ６以降の切増し操舵においては、トルク制御出力電流指令値と制限電流値は同じになっている。
このように本発明では、ハンドルの切増し操舵から保舵状態へ遷移したことを検出した際に、コラム軸の摩擦を利用し、保舵状態を維持することが可能な電流の範囲で電流指令値を制限（徐変）するようにしているので、無駄な電力消費や発熱等を生じることがない。
以下に、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
図６は本発明の第１実施形態をブロック図で示しており、操舵トルクＴｈ及び車速Ｖｅｌはトルク制御部１００に入力され、操舵トルクＴｈ及び車速Ｖｅｌに基づいて演算されたトルク制御出力電流指令値Ｉｔは、指令値の符号（方向）を判定する符号判定部１００Ａ及び電流制限部１２０に入力される。コラム軸に設けられている角度センサからの、コラム入力側角度信号θｓ１及びコラム出力側角度信号θｒ１は操舵状態判定部１１０に入力され、符号判定部１００Ａからのアシスト方向ＡＤも操舵状態判定部１１０に入力されている。操舵状態判定部１１０で判定された保舵信号ＨＳ（ＯＮ（“１”）／ＯＦＦ（“０”））及び操舵情報（切増し（“０”）／切戻し（“１”））ＳＴは電流制限部１２０に入力される。電流制限部１２０からの制限電流値Ｉｒは、モータ電流値Ｉｍと共に電流制御部１３０に入力され、インバータ３７を介してモータ２０を駆動制御する。電流制御部１３０は、ＰＩ制御部及びＰＷＭ制御部で構成されている。
操舵状態判定部１１０は、ハンドル側のコラム入力側角度信号θｓ１及びインタミ側のコラム出力側角度信号θｒ１を入力するが、コラム入力側角度信号θｓ１及びコラム出力側角度信号θｒ１について、それぞれ図７に示すような構成で、ヒステリシス処理を実行する。
図７を参照して、先ずコラム入力側角度信号θｓ１について説明すると、コラム入力側角度信号θｓ１は角度信号上限値算出部１１１ｓ及び角度信号下限値算出部１１２ｓに入力され、それぞれ角度信号上限値θＵｓ及び角度信号下限値θＤｓを算出してヒステリシス中心値算出部１１３ｓに入力する。角度信号上限値θＵｓ及び角度信号下限値θＤｓに基づいて、ヒステリシス中心値算出部１１３ｓで算出されたヒステリシス中心値ＨＣＵｓは操舵判定部１１５ｓに入力されると共に、ラッチ部（Ｚ−１）１１４ｓでラッチされ、ラッチされた過去値ＨＣＵｓ−１がヒステリシス中心値算出部１１３ｓに入力される。操舵判定部１１５ｓは、アシスト方向及びヒステリシス中心値ＨＣＵｓの変化に基づいて保舵を判定したときに保舵信号ＨＳＵを出力し、切増し／切戻しを判定したときに操舵情報ＳＴＵを出力する。
保舵信号ＨＳＵは論理積（ＡＮＤ）回路１１６に入力され、操舵情報ＳＴＵは論理和（ＯＲ）回路１１７に入力される。
次に、コラム出力側角度信号θｒ１について図７を参照して説明すると、コラム入力側角度信号θｒ１は角度信号上限値算出部１１１ｒ及び角度信号下限値算出部１１２ｒに入力され、それぞれ角度信号上限値θＵｒ及び角度信号下限値θＤｒを算出してヒステリシス中心値算出部１１３ｒに入力する。角度信号上限値θＵｒ及び角度信号下限値θＤｒに基づいて、ヒステリシス中心値算出部１１３ｒで算出されたヒステリシス中心値ＨＣＵｒは操舵判定部１１５ｒに入力されると共に、ラッチ部（Ｚ−１）１１４ｒでラッチされ、ラッチされた過去値ＨＣＵｒ−１がヒステリシス中心値算出部１１３ｒに入力される。操舵判定部１１５ｒは、アシスト方向及びヒステリシス中心値ＨＣＵｒの変化に基づいて保舵を判定したときに保舵信号ＨＳＤを出力し、切増し／切戻しを判定したときに操舵情報ＳＴＤを出力する。
保舵信号ＨＳＤは論理積（ＡＮＤ）回路１１６に入力され、操舵情報ＳＴＤは論理和（ＯＲ）回路１１７に入力される。
論理積（ＡＮＤ）回路１１６は、保舵信号ＨＳＵ及びＨＳＤが同時に保舵状態と出力されたときに、保舵信号ＨＳに保舵状態として“１”を出力する。保舵信号ＨＳＵ及びＨＳＤが同時に保舵状態と出力されないときには、保舵信号ＨＳに操舵状態として“０”を出力する。また、論理和（ＯＲ）回路１１７は、操舵情報ＳＴＵ及びＳＴＤが同時に切増しと出力されたときに、操舵情報ＳＴに切増し状態として“０”を出力する。操舵情報ＳＴＵ及びＳＴＤが同時に切増しと出力されないときに、操舵情報ＳＴに切戻し状態として“１”を出力する。
なお、ヒステリシス幅は、下記条件（１）及び（２）を考慮して設定する。
（１）コラム入力側角度信号θｓ１：
コラム入力側角度信号θｓ１のノイズ幅よりも大きく、コラム軸の摩擦より小さい値
（２）コラム出力側角度信号θｒ１：
コラム出力側角度信号θｒ１のノイズ幅よりも大きい値＋操舵違和感を感じない、０．２ｄｅｇ（バネレートにより変化）未満の値

また、電流制限部１２０は例えば図８に示すような構成であり、トルク制御出力電流指令値Ｉｔ、操舵情報ＳＴ、コラム入力側角度信号θｓ１及びコラム出力側角度信号θｒ１は、ラッチ処理するラッチ部１２２に入力される。ラッチ部１２２は操舵情報ＳＴが切増し（“０”）のときに、トルク制御出力電流指令値Ｉｔ、コラム入力側角度信号θｓ１及びコラム出力側角度信号θｒ１をラッチし、ラッチされたコラム入力側角度信号θｓ１’及びコラム出力側角度信号θｒ１’は、保舵信号ＨＳと共に制限判定部１２１に入力される。制限判定部１２１は保舵信号ＨＳが保舵状態（“１”）のとき、ラッチしたコラム入力側角度信号θｓ１’及びコラム出力側角度信号θｒ１’の差分が一定量以下で、且つラッチしたコラム出力側角度信号θｒ１’と現在のコラム出力側角度信号θｒ１の差分が一定量以下のときに電流制限可能と判断し、判定信号ＪＳを出力する。判定信号ＪＳはラッチしたトルク制御出力電流指令値Ｉｔ’と共に制限部（徐変を含む）１２３に入力され、制限部１２３で制限された電流Ｉｔｍは最小値選択部１２４に入力され、トルク制御出力電流指令値Ｉｔと比較され、小さい方が選択されて制限電流値Ｉｒが出力される。



そして、保舵から切増し又は切戻しの操舵状態になったときには、保舵信号ＨＳの制限判定部１２１への入力によって判定信号ＪＳが制御不可能状態となり、制御部はシステムの最大電流と同じ値を制限値とすることで、トルク制御出力電流指令値Ｉｔが制限電流値Ｉｒとして出力される。
本発明では、ハンドル側のコラム入力側角度信号θｓ１及びインタミ側のコラム出力側角度信号θｒ１に基づいて保舵を判定しており、トーションバーを具備する電動パワーステアリング装置では、例えば図９に示すようなセンサがコラム軸（ハンドル軸）２に装着され、角度が検出される。即ち、ハンドル軸２のハンドル１側の入力シャフト２Ａには、角度センサとしてのホールＩＣセンサ２１及びトルクセンサ入力側ロータの２０°ロータセンサ２２が装着されている。ホールＩＣセンサ２１は２９６°周期のＡＳ＿ＩＳ角度θｈを出力する。トーションバー２３よりもハンドル１側に装着された２０°ロータセンサ２２は、２０°周期のコラム入力側角度信号θｓを出力し、コラム入力側角度信号θｓは舵角演算部４０に入力される。また、ハンドル軸２の出力シャフト２Ｂには、トルクセンサ出力側ロータの４０°ロータセンサ２４が装着されており、４０°ロータセンサ２４からコラム出力側角度信号θｒが出力され、コラム出力側角度信号θｒは舵角演算部４０に入力される。コラム入力側角度信号θｓ及びコラム出力側角度信号θｒは共に舵角演算部５０で絶対角度に演算され、舵角演算部５０から絶対角度のコラム入力側角度信号θｓ１及びコラム出力側角度信号θｒ１が出力される。このようにして検出されるコラム入力側角度信号θｓ１及びコラム出力側角度信号θｒ１が、操舵状態判定部１１０及び電流制限部１２０に入力される。
なお、コラム入力側角度信号θｓ１及びコラム出力側角度信号θｒ１は、実際にはアンチロールオーバー処理（鋸波を直線にする処理）を経て出力される。
このような構成において、操舵状態判定部１１０の動作例を図１０のフローチャートを参照して説明する。
先ずコラム入力側角度信号θｓ１のヒステリシス処理を行い（ステップＳ１０１）、次いでコラム出力側角度信号θｒ１のヒステリシス処理を行う（ステップＳ１０２）。その後、コラム入力側保舵判定とコラム出力側保舵判定が同時に保舵状態で一致するか、つまりコラム入力側保舵判定＝保舵状態で、且つコラム出力側保舵判定＝保舵状態であるかを判定し（ステップＳ１１０）、一致する場合には保舵状態であるとして保舵信号ＨＳに“１”を出力し（ステップＳ１４０）、一致しない場合には操舵状態であるとして保舵信号ＨＳに“０”を出力する（ステップＳ１５０）。
また同時に、図１１に示すようにコラム入力側角度信号θｓ１が切増し操舵か切戻し操舵かの操舵判定と、コラム出力側角度信号θｒ１が切増し操舵か切戻し操舵かの操舵判定とを行う。即ち、コラム入力側操舵判定とコラム出力側操舵判定が同時に切増し操舵で一致するかを判定し（ステップＳ１６０）、一致する場合には操舵情報ＳＴに切増しとして“０”を出力し（ステップＳ１６１）、一致しない場合には操舵情報ＳＴに切戻しとして“１”を出力する（ステップＳ１６２）。保舵信号ＨＳ及び操舵情報ＳＴは、電流制限部１２０に入力される。
次に、図１０におけるコラム入力側角度信号θｓ１のヒステリシス処理（ステップＳ１０１）と、コラム出力側角度信号θｒ１のヒステリシス処理（ステップＳ１０２）とについて、その詳細を図１２のフローチャート及び図９を参照して説明する。コラム入力側角度信号θｓ１のヒステリシス処理とコラム出力側角度信号θｒ１のヒステリシス処理とは同じ動作であり、ここではコラム入力側角度信号θｓ１のヒステリシス処理を説明する。
先ず、コラム入力側角度信号θｓ１が角度信号上限値算出部１１１ｓに入力されて角度信号上限値θＵｓが算出されると共に（ステップＳ１１１）、角度信号下限値算出部１１２ｓに入力されて角度信号下限値θＤｓが算出される（ステップＳ１１２）。この算出順番は逆であっても良い。
角度信号上限値θＵｓ及び角度信号下限値θＤｓはヒステリシス中心値算出部１１３ｓに入力され、ヒステリシス中心値算出部１１３ｓでヒステリシス中心値ＨＣＵｓが算出される。即ち、角度信号上限値θＵｓは前回のヒステリシス中心値（ＨＣＵｓ−１）より小さいか否かが判定され（ステップＳ１２０）、角度信号上限値θＵｓが前回のヒステリシス中心値（ＨＣＵｓ−１）より小さい場合には、今回のヒステリシス中心値を角度信号上限値θＵｓとする（ステップＳ１２１）。上記ステップＳ１２０において、角度信号上限値θＵｓが前回のヒステリシス中心値（ＨＣＵｓ−１）より小さくないと判定された場合には、角度信号下限値θＤｓが前回のヒステリシス中心値（ＨＣＵｓ−１）以上であるか否かを判定し（ステップＳ１２２）、角度信号下限値θＤｓが前回のヒステリシス中心値（ＨＣＵｓ−１）以上であると判定された場合には、今回のヒステリシス中心値を角度信号下限値θＤｓとする（ステップＳ１２３）。上記ステップＳ１２２において、角度信号下限値θＤｓが前回のヒステリシス中心値（ＨＣＵｓ−１）以上でないと判定された場合には、今回のヒステリシス中心値を前回のヒステリシス中心値とする（ステップＳ１２４）。このようにしてヒステリシス中心値ＨＣＵｓが算出される。
その後、ヒステリシス中心値ＨＣＵｓが入力される操舵判定部１１５ｓでは、今回のヒステリシス中心値が前回のヒステリシス中心値と一致するか否かを判定し（ステップＳ１３０）、一致する場合には判定結果として保舵信号ＨＳＵを出力し（ステップＳ１３１）、一致しない場合には判定結果として操舵情報ＳＴＵを出力する（ステップＳ１３２）。
上記動作（ヒステリシス処理）はコラム出力側角度信号θｒ１についても全く同様であり、コラム入力側角度信号θｓ１の処理後に実施しても、先だって実施しても良い。
図１３（Ａ）は、角度信号（舵角）がヒステリシス中心値に対して上側若しくは下側のどちら側にいるかでステアリング回転方向を検出し、図１３（Ｂ）に示す電流指令値の正負符号からトルクの方向（アシスト方向）を検出する様子を示している。本発明では図１４に示すように、アシスト方向とステアリング回転方向が一致するときを切増しと判定し、アシスト方向とステアリング回転方向が一致しないときを切戻しと判定する。
上記図１２の動作は、コラム出力側角度信号θｒ１についても同様に実行される。
図１３（Ａ）の例では、最初のステアリング位置はセンターから右側にあるとし、その位置から左→センター通過→更に左→右に戻す→センター通過→左切りを示している。また、図１３（Ｂ）は、電流の減少及び増加により、切増し／切戻しを判定する様子を示している。
また、図１５は電流制限方法を示しており、状態（ａ）→状態（ｂ）の遷移では、切増しから保舵状態に移行した時点の角度及び電流をラッチし、電流制限の基準電流値とする。状態（ｂ）→状態（ｃ）の遷移では、保舵状態中は上記ラッチした電流に対し、コラム軸の摩擦を考慮した上で電流を徐変して制限する。電流制限中はトルク制御出力の電流指令値と電流制限値とを比較し、最小側を出力することで、より保舵状態を維持するための最小電流へと制限させる。また、状態（ｂ）→状態（ｇ）の遷移では、保舵状態から切増し操舵へ遷移する場合は電流制限を解除し、トルク制御出力値に迅速に戻す。状態（ｃ）→状態（ｄ）の遷移では、保舵状態から切戻し操舵へ遷移した場合の電流制限解除は、ラッチした角度と現在角度の差分が一定量を超えた場合に行い、トルク制御出力値に迅速に戻す。状態（ｅ）若しくは状態（ｆ）では、切戻し操舵からの保舵状態への移行は既に電流が保舵を維持するための電流しかないため、電流制限は行わない。
図９で示されるようなセンサ系でコラム入力側角度信号θｓ１及びコラム出力側角度信号θｒ１に関して、従来のヒステリシスフィルタを用いて操舵状態を検出する方法では、特定のヒステリシス幅を用いたヒステリシス中心値で入力信号が一定の値に安定したことを検出するため、ヒステリシス幅を大きくとる必要がある。この場合、安定した状態から抜け出たことを迅速に検出するためには、ヒステリシス幅が大き過ぎる。そこで、本発明の第２実施形態では、入力角度信号（コラム入力側角度信号θｓ１及びコラム出力側角度信号θｒ１）のそれぞれに複数のヒステリシス幅Ａ（大）及びＢ（小）を持たせ、状態の変化に応じてヒステリシス幅Ａ又はＢを選択することで、上記問題を解決している。
第２実施形態では図１６に示すように、入力角度信号（コラム入力側角度信号θｓ１及びコラム出力側角度信号θｒ１）がある程度安定するまで（時点ｔ２１〜ｔ２２）は、大きな値のヒステリシスフィルタＡのヒステリシス幅Ａを採用してヒステリシスフィルタＡのヒステリシス中心値の変化を起こり難くする。そして、時点ｔ２２以降、入力角度信号がより安定したときに、小さな値のヒステリシスフィルタＢのヒステリシス幅Ｂを採用して、ヒステリシスフィルタＡのヒステリシス中心値の変化が起こりやすい状況（時点ｔ２２〜ｔ２３）を形成する。これにより、入力角度信号の安定を迅速に検出しつつ、安定した状態から抜けることを微小な変化で検出することが可能となる。時点ｔ２４にヒステリシスフィルタＡのヒステリシス中心値が変化し、時点ｔ２５に、ヒステリシスフィルタＢのヒステリシス幅ＢからヒステリシスフィルタＡのヒステリシス幅Ａに遷移したことを示している。なお、図１６中の●印は、入力角度信号を示している。
ヒステリシス幅をＡ（大）からＢ（小）へ狭めるには、切替が原因でヒステリシス中心値が変化しないように、入力角度信号とヒステリシス中心値の値がスレッショルド以内に収まった場合に切替える。ヒステリシス幅をＢ（小）からＡ（大）へ広げるには、単純にヒステリシス幅を切替えるだけではヒステリシス中心値の変化を捉えることができないため、ヒステリシスフィルタをコラム入力側角度信号θｓ１及びコラム出力側角度信号θｒ１の２つ持つこととし、ヒステリシス幅Ａとヒステリシス幅Ｂの各ヒステリシス中心値の変化が発生した場合に切替える。また、常時ヒステリシス幅Ｂの演算を行うと、ヒステリシスフィルタＡとヒステリシスフィルタＢのヒステリシス中心値が異なる値となるため、ヒステリシスフィルタＢはヒステリシスフィルタＡの結果を受け、ヒステリシストリガ信号がＯＮになっている時のみ演算処理と判断を行う。これにより、状態の変化を検出し続けながら、ヒステリシス幅を切替えることが可能となる。
図１７は第２実施形態をブロック図で示しており、操舵トルクＴｈ及び車速Ｖｅｌはトルク制御部１００に入力され、操舵トルクＴｈ及び車速Ｖｅｌに基づいて演算されたトルク制御出力電流指令値Ｉｔは電流制限部１２０Ａに入力される。コラム軸に設けられている角度センサからの、コラム入力側角度信号θｓ１及びコラム出力側角度信号θｒ１は操舵状態判定部１４０に入力され、操舵状態判定部１４０で判定された保舵信号ＨＳ（ＯＮ／ＯＦＦ）及び操舵情報（切増し／切戻し）ＳＴは電流制限部１２０Ａに入力される。電流制限部１２０Ａからの制限電流値Ｉｒは、モータ電流値Ｉｍと共に電流制御部１３０に入力され、インバータ３７を介してモータ２０を駆動制御する。
操舵状態判定部１４０は、ハンドル側のコラム入力側角度信号θｓ１及びインタミ側のコラム出力側角度信号θｒ１を入力し、図１８に示すような構成で、ヒステリシスフィルタ処理及び操舵情報判定／保舵判定を実行する。コラム入力側角度信号θｓ１はヒステリシスフィルタ（Ａ）１４１及び（Ｂ）１４２に入力され、コラム出力側角度信号θｒ１はヒステリシスフィルタ（Ａ）１４４及び（Ｂ）１４５に入力される。ヒステリシスフィルタ１４１からはヒステリシス（Ａ）中心値ＨＡｓが出力され、ヒステリシス（Ａ）中心値ＨＡｓは操舵情報判定／保舵判定部１４３、ヒステリシスフィルタ判定部１４８及びヒステリシスフィルタ（Ｂ）１４２に入力され、ヒステリシスフィルタ判定部１４８からのヒステリシストリガ信号Ｔｇｓはヒステリシスフィルタ（Ｂ）１４２に入力される。ヒステリシスフィルタ１４４からはヒステリシス（Ａ）中心値ＨＡｒが出力され、ヒステリシス（Ａ）中心値ＨＡｒは操舵情報判定／保舵判定部１４６、ヒステリシスフィルタ判定部１４９及びヒステリシスフィルタ（Ｂ）１４５に入力され、ヒステリシスフィルタ判定部１４９からのヒステリシストリガ信号Ｔｇｒはヒステリシスフィルタ（Ｂ）１４５に入力される。
また、ヒステリシストリガ信号Ｔｇｓが入力（ＯＮ）されている時に動作するヒステリシスフィルタ（Ｂ）１４２からはヒステリシス（Ｂ）中心値ＨＢｓが出力され、ヒステリシス（Ｂ）中心値ＨＢｓは操舵情報判定／保舵判定部１４３に入力される。ヒステリシストリガ信号Ｔｇｒが入力（ＯＮ）されている時に動作するヒステリシスフィルタ（Ｂ）１４５からはヒステリシス（Ｂ）中心値ＨＢｒが出力され、ヒステリシス（Ｂ）中心値ＨＢｒは操舵情報判定／保舵判定部１４６に入力される。
なお、ヒステリシスフィルタ（Ｂ）１４２及び１４５の演算初回入力信号は、それぞれヒステリシスフィルタ（Ａ）１４１及び１４４からのヒステリシス中心値ＨＡｓ及びＨＡｒとなっている。
操舵情報判定／保舵判定部１４３からはコラム入力側操舵情報ＳＴｓ及びコラム入力側保舵情報ＨＳｓが出力され、操舵情報判定／保舵判定部１４６からはコラム出力側操舵情報ＳＴｒ及びコラム出力側保舵情報ＨＳｒが出力される。コラム入力側保舵情報ＨＳｓ及びコラム出力側保舵情報ＨＳｒは論理積条件を判断するＡＮＤ部１４７に入力され、入力の両者が一致したときに保舵信号ＨＳがＡＮＤ部１４７から出力される。操舵情報判定／保舵判定部１４３及び１４６と、ＡＮＤ部１４７とで切替判定部を構成している。
ヒステリシスフィルタ（Ａ）１４１及び１４４は同一構成であり、ヒステリシスフィルタ１４１を示す図１９を参照して、コラム入力側角度信号θｓ１について説明する。コラム入力側角度信号θｓ１は角度信号上限値算出部１４１−１及び角度信号下限値算出部１４１−２に入力され、それぞれ角度信号上限値θＵＡｓ及び角度信号下限値θＤＡｓを算出してヒステリシス中心値算出部１４１−３に入力する。角度信号上限値算出部１４１−１及び角度信号下限値算出部１４１−２でヒステリシス設定部の一部を構成している。角度信号上限値θＵＡｓ及び角度信号下限値θＤＡｓに基づいて、ヒステリシス中心値算出部１４１−３で算出されたヒステリシス中心値ＨＡｓは操舵情報判定／保舵判定部１４３、ヒステリシスフィルタ判定部１４８及びヒステリシスフィルタ（Ｂ）１４２に入力されると共に、ラッチ部（Ｚ−１）１４１−４でラッチされ、ラッチされた過去値ＨＡｓ−１がヒステリシス中心値算出部１４１−３に入力される。ヒステリシス中心値算出部１４１−３は、ヒステリシス中心値ＨＡｓを出力する。ヒステリシス中心値算出部１４１−３及びラッチ部（Ｚ−１）１４１−４で、ヒステリシス中心値演算部が構成される。
コラム出力側角度信号θｒ１を入力するヒステリシスフィルタ１４４も、同様な構成である。
ヒステリシスフィルタ（Ｂ）１４２及び１４５は同一構成であり、ヒステリシスフィルタ１４２を示す図２０を参照して、コラム入力側角度信号θｓ１について説明する。ヒステリシスフィルタ（Ｂ）１４２は、ヒステリシスフィルタ１４８からヒステリシストリガ信号Ｔｇｓが入力（ＯＮ）されている時のみ動作するようになっている。コラム入力側角度信号θｓ１は角度信号上限値算出部１４２−１及び角度信号下限値算出部１４２−２に入力され、それぞれ角度信号上限値θＵＢｓ及び角度信号下限値θＤＢｓを算出してヒステリシス中心値算出部１４２−３に入力する。角度信号上限値算出部１４２−１及び角度信号下限値算出部１４２−２でヒステリシス設定部の一部を構成している。角度信号上限値θＵＢｓ及び角度信号下限値θＤＢｓに基づいて、ヒステリシス中心値算出部１４２−３で算出されたヒステリシス中心値ＨＢｓは操舵情報判定／保舵判定部１４６に入力されると共に、ラッチ部（Ｚ−１）１４２−４でラッチされ、ラッチされた過去値ＨＢｓ−１が前回ヒステリシス中心値の補正部１４２−５に入力される。補正部１４２−５にはヒステリシス中心値ＨＡｓも入力されており、補正されたヒステリシス中心値ＨＡｓｓはヒステリシス中心値算出部１４２−３に入力される。ヒステリシス中心値算出部１４２−３はヒステリシス中心値ＨＢｓを算出し、操舵情報判定／保舵判定部１４６に入力する。ヒステリシス中心値算出部１４２−３、前回ヒステリシス中心値補正部１４２−５及びラッチ部（Ｚ−１）１４２−４で、ヒステリシス中心値演算部が構成される。
コラム出力側角度信号θｒ１を入力するヒステリシスフィルタ１４５も、同様な構成である。
なお、ヒステリシス幅は、下記条件（ａ）及び（ｂ）を考慮して設定する。それぞれ２つの幅Ａ及びＢを有するが、下記要件を満たす上で、大きいヒステリシス幅Ａと小さいヒステリシス幅Ｂを設定する。
（ａ）コラム入力側角度信号θｓ１：
コラム入力側角度信号θｓ１のノイズ幅よりも大きく、コラム軸の摩擦（シャフトの軸受予圧、インナーシャフトとアウターシャフトのスプライン嵌合部）より小さい値
（ｂ）コラム出力側角度信号θｒ１：
コラム出力側角度信号θｒ１のノイズ幅よりも大きい値＋運転者に気づかれない０．１Ｎｍ（トーションバーのバネレートにより変化）未満の値

また、図１７に示すように、電流制限部１２０Ａにはトルク制御出力電流指令値Ｉｔ、操舵状態判定部１１０からの保舵信号ＨＳ及び操舵情報ＳＴが入力されており、操舵から保舵への遷移が判定されたときにそのときの電流指令値をラッチし、電流を制限する。制限された電流は最小値選択部に入力され、トルク制御出力電流指令値Ｉｔと比較され、小さい方が選択されて制限電流値Ｉｒが出力される。また、保舵から切増し又は切戻しの操舵状態になったときに電流制限が解除され、トルク制御出力電流指令値Ｉｔが制限電流値Ｉｒとして出力される。

このような構成において、操舵状態判定部１４０の動作例を図２１のフローチャートを参照して説明する。
先ず、コラム入力側角度信号θｓ１についてヒステリシスフィルタ（Ａ）１４１がフィルタ処理を行い（ステップＳ１０）、次いでコラム出力側角度信号θｒ１についてヒステリシスフィルタ（Ａ）１４４がフィルタ処理を行う（ステップＳ２０）。この順番は逆であっても良い。その後、ヒステリシスフィルタＡ又はＢの切替判定を行い（ステップＳ３０）、ヒステリシスフィルタ判定部１４８又は１４９からのヒステリシストリガ信号Ｔｇｓ又はＴｇｒがＯＮ／ＯＦＦであるかを判定し（ステップＳ４０）、ヒステリシストリガ信号Ｔｇｓ又はＴｇｒがＯＮである場合には、コラム入力側角度信号θｓ１についてヒステリシスフィルタ（Ｂ）１４２がフィルタ処理を行い（ステップＳ５０）、次いでコラム出力側角度信号θｒ１についてヒステリシスフィルタ（Ｂ）１４５がフィルタ処理を行う（ステップＳ６０）。この順番は逆であっても良い。その後、操舵情報判定の処理（ステップＳ７０）、保舵判定の処理を実施する（ステップＳ８０）。また、上記ステップＳ４０でヒステリシストリガ信号Ｔｇｓ及びＴｇｒがＯＦＦの場合には、操舵情報判定の処理（ステップＳ７０）、保舵判定の処理（ステップＳ８０）を実施して終了する。
要するに、それぞれの角度信号θｓ１及びθｒ１からヒステリシスフィルタＡを処理し、その後でヒステリシスフィルタの判定をする。この判定結果に基づきヒステリシスフィルタＢに切替える場合は、ヒステリシスフィルタＢの処理を行い、ヒステリシスフィルタＡとヒステリシスフィルタＢのヒステリシス中心値を用いて保舵判定と操舵判定を行う。
次に、ヒステリシスフィルタ判定部１４８及び１４９の動作を、図２２のフローチャートを参照して説明する。ヒステリシスフィルタ判定部１４８及び１４９は同一の動作であり、ここではヒステリシスフィルタ判定部１４８について説明する。
先ずヒステリシスフィルタがＡ（１４１）であるかＢ（１４２）であるかを判定し（ステップＳ１００）、ヒステリシスフィルタがＡである場合には、舵角がヒステリシスＡのヒステリシス中心値からヒステリシス幅Ｂの範囲に一定時間収まっているか否かを判定する（ステップＳ１０１）。ヒステリシス幅Ｂの範囲に一定時間収まっている場合には、ヒステリシスフィルタＢに判定し（ステップＳ１０２）、ヒステリシストリガ信号Ｔｇｓを出力（ＯＮ）して終了する（ステップＳ１０３）。ヒステリシス幅Ｂの範囲に一定時間収まっていない場合には、ヒステリシスフィルタＡに判定し（ステップＳ１０４）、ヒステリシストリガ信号ＴｇｓをＯＦＦとして終了する（ステップＳ１０５）。
また、上記ステップＳ１００の判定においてヒステリシスフィルタＢである場合には、ヒステリシスＡのヒステリシス中心値が変化したかを判定する（ステップＳ１１０）。ヒステリシス中心値が変化した場合にはヒステリシスフィルタＡに判定し（ステップＳ１１１）、ヒステリシストリガ信号ＴｇｓをＯＦＦとして終了する（ステップＳ１１２）。ヒステリシス中心値が変化していない場合にはヒステリシスフィルタＢに判定し（ステップＳ１１３）、ヒステリシストリガ信号Ｔｇｓを出力（ＯＮ）して終了する（ステップＳ１１４）。
ヒステリシスフィルタ判定部１４９も、上述したヒステリシスフィルタ判定部１４８と全く同一の動作である。
ヒステリシスフィルタ（Ａ）１４１及び１４４の動作は、図１２で説明したステップＳ１１１〜Ｓ１１２及びステップＳ１２０〜Ｓ１２４である。また、ヒステリシスフィルタ（Ｂ）１４２及び１４５は、ヒステリシスフィルタ判定部１４８及び１４９よりヒステリシストリガ信号Ｔｇｓ及びＴｇｒが入力（ＯＮ）されている時のみフィルタ処理する。そのため図２０に示すように補正部１４２−５が設けられており、動作は、ヒステリシスフィルタＡからＢに遷移した時のみ、ヒステリシスフィルタＢの前回ヒステリシス中心値をヒステリシスフィルタＡのヒステリシス中心値で初期化し、以降はヒステリシスフィルタ（Ａ）１４１及び１４４と同一の動作を実施する。
保舵状態の検出では、ヒステリシス幅の中心値（ヒステリシス中心値）を使用する。ヒステリシス中心値の初期値は舵角上限値と舵角下限値の平均値であり、ヒステリシス中心値はヒステリシスフィルタ処理により更新されていく。即ち、検出された舵角に設定された舵角上限値及び舵角下限値をヒステリシス中心値の過去値（１時点前のヒステリシス中心値）と比較し、ヒステリシス中心値の更新を行う。ヒステリシス中心値の過去値（ヒステリシス中心過去値）が舵角上限値より大きい場合、又は、ヒステリシス中心過去値が舵角下限値以下の場合、ヒステリシス中心値を更新し、それ以外の場合、更新しない。そして、ヒステリシス中心値が更新されなかった場合、その時点を暫定的に保舵状態（暫定保舵状態）と判定し、複数の舵角センサが検出した舵角に対する判定結果（暫定操舵情報）が全て暫定保舵状態の場合、その時点を保舵状態として検出する。保舵状態の検出結果を電流指令値の特性改善に利用する。
本発明では、舵角信号にヒステリシス特性を付与し、ヒステリシス幅を持たせて保舵状態の検出を行っているので、ノイズ等が発生してもフィルタ処理等が不要で迅速な検出が可能となる。また、ヒステリシス中心値を更新しての検出及び複数の舵角に対する判定結果を用いての検出を行っているので、保舵状態の誤検出が少なく、正確な検出が可能となる。
なお、上述した論理値の“１”、“０”の関係は、逆の論理回路で構成することもできる。
上述の実施形態では、コラム入力側とコラム出力側の２つの角度情報を用いて演算処理・制御しているが、コラム出力側角度検出手段を設けることなく、コラム入力側角度、操舵トルク及びトーションバーのバネレートから算出されるコラム出力側角度の推定値を、コラム出力側角度の代替値として使用することも可能である。或いは、逆にコラム出力側角度からコラム入力側角度を推定するようにしても良い。
また、モータレゾルバ角度からコラム減速機部の減速比を利用してコラム出力側角度を推定すると共に、操舵トルク及びトーションバーのバネレートからコラム入力側角度を推定するようにしても良い。
更に簡単な実装のために、コラム入力側角度だけを用い、コラム出力側角度もモータレゾルバ角度も一切用いず、演算処理・制御することも可能であり、或いは逆に、コラム出力側角度だけを用い、コラム入力側角度もモータレゾルバ角度も一切用いず、演算処理・制御することも可能である。
更にまた、モータレゾルバ角度だけを用い、コラム出力側角度の代わりに、モータレゾルバ角度を用いて、コラム減速機部の減速比からコラム出力側角度を推定し代用することも、或いはモータ回転速度だけを用い、モータレゾルバ角度の代わりにモータ回転速度を用いて、回転速度の積分値からモータ回転角度を推定し代用することも可能である。
図２３は、保舵状態を正確に検出する操舵状態判定部の構成例（第３実施形態）を示すブロック図である。第３実施形態では２つの舵角を使用するので、操舵状態判定部を２つ（第１（３１０）、第２（３２０））備えている。また、舵角センサとして、図９での２０°ロータセンサ２２及び４０°ロータセンサ２４を使用する。
舵角演算部５０は、前述のように、２０°ロータセンサ２２から出力されたＴＳ＿ＩＳ角度θｓ及び４０°ロータセンサ２４から出力されたＴＳ＿ＯＳ角度θｒを入力し、絶対角度に演算し、舵角θｓ１及びθｒ１を出力する。
第１操舵状態判定部３１０は、第１ヒステリシス幅設定部３１１、第１ヒステリシス中心値演算部３１２、第１ヒステリシス中心値変化検出部３１３及び過去値保持部３１４より構成される。第１ヒステリシス幅設定部３１１は舵角θｓ１に所定の値を加減算し、舵角上限値及び舵角下限値を算出する。第１ヒステリシス中心値演算部３１２は、舵角上限値、舵角下限値及び過去値保持部３１４に保持されているヒステリシス中心過去値よりヒステリシス中心値を算出する。算出されたヒステリシス中心値は、過去値保持部３１４に入力されるとともに、第１ヒステリシス中心値変化検出部３１３に入力される。第１ヒステリシス中心値変化検出部３１３は、入力されたヒステリシス中心値と過去値保持部３１４に保持されているヒステリシス中心過去値とを比較し、操舵状態の判定を行い、暫定操舵情報を出力する。第２操舵状態判定部３２０も、第１操舵状態判定部３１０と同様に、第２ヒステリシス幅設定部３２１、第２ヒステリシス中心値演算部３２２、第２ヒステリシス中心値変化検出部３２３及び過去値保持部３２４より構成され、舵角θｒ１に対して同様の処理を行うことにより操舵状態の判定を行う。
保舵状態検出部４００は、第１操舵状態判定部３１０から出力された暫定操舵情報及び第２操舵状態判定部３２０から出力された暫定操舵情報を基に保舵状態の検出を行う。
このような構成において、その動作例を図２４及び図２５のフローチャートを参照して説明する。
舵角演算部５０は、舵角θｓ１を算出し（ステップＳ３００）、第１ヒステリシス幅設定部３１１に出力し、舵角θｒ１を算出し（ステップＳ３０１）、第２ヒステリシス幅設定部３２１に出力する。第１操舵状態判定部３１０は、舵角θｓ１を用いて第１操舵判定処理を実行する（ステップＳ３０２）。
第１ヒステリシス幅設定部３１１は、舵角θｓ１に所定の値Ｒ１（以下、第１ヒス幅パラメータと呼ぶ）を加えて舵角上限値θ１１（＝θｓ１＋Ｒ１）を算出し（ステップＳ３３０）、舵角θｓ１から第１ヒス幅パラメータＲ１を引いて舵角下限値θ１２（＝θｓ１−Ｒ１）を算出する（ステップＳ３３１）。
舵角上限値θ１１及び舵角下限値θ１２は第１ヒステリシス中心値演算部３１２に入力される。第１ヒステリシス中心値演算部３１２は、過去値保持部３１４に保持されているヒステリシス中心過去値θｃｐ１と舵角上限値θ１１を比較し（ステップＳ３３２）、θｃｐ１＞θ１１ならば、舵角上限値θ１１がヒステリシス中心値θｃ１となる（ステップＳ３３４）。θｃｐ１≦θ１１ならば、ヒステリシス中心過去値θｃｐ１と舵角下限値θ１２を比較し（ステップＳ３３３）、θｃｐ１≦θ１２ならば舵角下限値θ１２がヒステリシス中心値θｃ１となり（ステップＳ３３５）、θｃｐ１＞θ１２ならばヒステリシス中心過去値θｃｐ１がヒステリシス中心値θｃ１となる（ステップＳ３３６）。
なお、舵角上限値θ１１及び舵角下限値θ１２が舵角検出開始時点で検出された最初の舵角θｓ１から算出されたデータの場合、舵角上限値θ１１と舵角下限値θ１２の平均値（＝（θ１１＋θ１２）／２）がヒステリシス中心値θｃ１となる。本第３実施形態の場合、θ１１＝θｓ１＋Ｒ１、θ１２＝θｓ１−Ｒ１であるから、最初のヒステリシス中心値θｃ１はθｓ１と同じ値となる。
ヒステリシス中心値θｃ１は第１ヒステリシス中心値変化検出部３１３及び過去値保持部３１４に出力される。第１ヒステリシス中心値変化検出部３１３は、過去値保持部３１４に保持されているヒステリシス中心過去値θｃｐ１とヒステリシス中心値θｃ１を比較し（ステップＳ３３７）、ヒステリシス中心値θｃ１とヒステリシス中心過去値θｃｐ１が同じ値の場合、暫定操舵情報Ｓｊ１を「暫定保舵状態」とし（ステップＳ３３８）、違う値の場合は「暫定操舵状態」として出力する（ステップＳ３３９）。
第２操舵状態判定部３２０は、舵角θｒ１を用いて第２操舵判定処理を実行する（ステップＳ３０３）。第２操舵判定処理は、第１操舵判定処理と同様の処理であるので、説明を省略する。なお、舵角θｒ１に対する舵角上限値θ２１及び舵角下限値θ２２の算出では所定の値Ｒ２（以下、第２ヒス幅パラメータと呼ぶ）を使用し、θ２１＝θｒ１＋Ｒ２、θ２２＝θｒ１−Ｒ２として算出する。
第１ヒステリシス中心値変化検出部３１３から出力された暫定操舵情報Ｓｊ１及び第２ヒステリシス中心値変化検出部３２３から出力された暫定操舵情報Ｓｊ２は保舵状態検出部４００に入力される。保舵状態検出部４００は、暫定操舵情報Ｓｊ１及びＳｊ２を比較し（ステップＳ３１０）、Ｓｊ１及びＳｊ２が共に「暫定保舵状態」の場合、検出結果を「保舵状態」とし（ステップＳ３１１）、そうでない場合、検出結果を「操舵状態」とする（ステップＳ３１２）。
本実施形態による保舵状態の検出の効果について、従来の固定の閾値を用いて保舵状態を検出する方法と比較して説明する。なお、ここでは第１操舵状態判定部３１０の動作を説明する。保舵状態の検出は第２操舵状態判定部３２０の判定結果である暫定操舵情報Ｓｊ２も用いて行われるが、従来方法との比較により本発明の効果を説明するので、説明が冗長となるのを避けるために、暫定操舵情報Ｓｊ２は暫定操舵情報Ｓｊ１と同じ値であるとして説明する。よって、暫定操舵情報Ｓｊ１が「暫定保舵状態」の時点は「保舵状態」となり、「暫定操舵状態」の時点は「操舵状態」となる。
説明に先立ち、第１ヒステリシス中心値演算部３１２が行うヒステリシス中心過去値θｃｐ１及び舵角上限値θ１１の比較（ステップＳ３３２）並びにヒステリシス中心過去値θｃｐ１及び舵角下限値θ１２の比較（ステップＳ３３３）を、θ１１＝θｓ１＋Ｒ１及びθ１２＝θｓ１−Ｒ１から下記数１のように変形する。
（数１）
θｓ１＜θｃｐ１−Ｒ１ならば、θｃ１＝舵角上限値
θｃｐ１−Ｒ１≦θｓ１＜θｃｐ１＋Ｒ１ならば、θｃ１＝θｃｐ１
θｃｐ１＋Ｒ１≦θｓ１ならば、θｃ１＝舵角下限値

つまり、舵角演算部５０から出力された舵角θｓ１（実舵角）が、ヒステリシス中心過去値θｃｐ１の上下に設定された値θｃｐ１−Ｒ１（以下、過去下限値と呼ぶ）及びθｃｐ１＋Ｒ１（以下、過去上限値と呼ぶ）の間に入ったら、ヒステリシス中心値θｃ１は更新せず、間に入らなかったら、舵角上限値又は舵角下限値に更新する。そして、第１ヒステリシス中心値変化検出部３１３は、ヒステリシス中心値θｃｐ１が更新されなかったら「暫定保舵状態」と判定し、更新されたら「暫定操舵状態」と判定するので、条件と結果をまとめると下記数２のようになる。
（数２）
実舵角＜過去下限値ならば、「操舵状態」で、ヒステリシス中心値＝舵角上限値
過去下限値≦実舵角＜過去上限値ならば、「保舵状態」で、ヒステリシス中心値の更新なし
過去上限値≦実舵角ならば、「操舵状態」で、ヒステリシス中心値＝舵角下限値

図２６及び図２７は、実舵角、ヒステリシス中心値等の変化の様子の例を示す図である。図２６は保舵中にノイズ等が発生した場合の変化の様子を示しており、図２７はゆっくりと操舵した場合の変化の様子を示している。
先ず、図２６について説明する。図２６では、時点ｔ３５〜ｔ４０の間が保舵中であり、ノイズ等のために実舵角にブレが生じている。
時点ｔ３１ではヒステリシス中心過去値は時点ｔ３０での実舵角であり、過去上限値及び過去下限値はそれぞれ時点ｔ３０での舵角上限値及び舵角下限値である。よって、時点ｔ３１での実舵角は過去上限値より大きいので、時点ｔ３１は「操舵状態」で、ヒステリシス中心値は時点ｔ３１での舵角下限値に更新される。
時点ｔ３２ではヒステリシス中心過去値は時点ｔ３１での舵角下限値であり、それに第１ヒス幅パラメータＲ１を加減算した値が過去上限値及び過去下限値となる。よって、時点ｔ３２での実舵角は過去上限値より大きいので、時点ｔ３２も「操舵状態」で、ヒステリシス中心値は時点ｔ３２での舵角下限値に更新される。
時点ｔ３３及びｔ３４では同様の状況であるから、両時点とも「操舵状態」で、ヒステリシス中心値は舵角下限値に更新される。
時点ｔ３５ではヒステリシス中心過去値は時点ｔ３４での舵角下限値であり、それに第１ヒス幅パラメータＲ１を加減算した値が過去上限値及び過去下限値となる。そして、時点ｔ３５での実舵角は過去下限値と過去上限値の間であるから、時点ｔ３５は「保舵状態」で、ヒステリシス中心値は更新されない。時点ｔ３６〜ｔ４０では同様の状況であるから、この間は「保舵状態」で、ヒステリシス中心値は更新されない。
時点ｔ４１ではヒステリシス中心過去値は時点ｔ３４での舵角下限値のままで、それに第１ヒス幅パラメータＲ１を加減算した値が過去上限値及び過去下限値となる。そして、時点ｔ４１での実舵角は過去下限値より小さいので、時点ｔ４１は「操舵状態」で、ヒステリシス中心値は舵角上限値に更新される。時点ｔ４２以降は同様の状況であるから、「操舵状態」で、ヒステリシス中心値は舵角上限値に更新される。
このように、本実施形態によれば、時点ｔ３５〜ｔ４０が「保舵状態」で、その前後は「操舵状態」であると判定し、保舵中を正しく検出することができる。図２６において、実線、一点鎖線及び二点鎖線はそれぞれ各時点のヒステリシス中心値、過去上限値及び過去下限値を結んだ線である。これを見ると、ヒステリシス中心値等が、実舵角のブレに影響されることなく、実舵角に追随していることがわかる。
一方、固定の閾値を用いて保舵状態を検出する方法では、保舵中を正しく検出することができない。例えば、実舵角の差分（絶対値）に対して閾値を設定する場合、時点ｔ３１を「操舵状態」と判定するために図２６の破線で示す値を閾値とすると、ノイズ等により保舵中の実舵角にブレが生じているために、時点ｔ３５〜ｔ３９を「操舵状態」と誤判定してしまう。時点ｔ３５〜ｔ３９を「保舵状態」と判定させるために閾値を大きくすると、時点ｔ３３を除いた操舵中の時点を「保舵状態」と誤判定してしまう。これらの誤判定を解消するために、ローパスフィルタでノイズ等を除去しようとすると、その処理の分だけ遅れが生じ、保舵状態の検出に時間がかかってしまう。
次に、図２７について説明する。図２７では、時点ｔ３６〜ｔ３９の間が保舵中であり、その前後はゆっくりと操舵されている。
時点ｔ３１ではヒステリシス中心過去値は時点ｔ３０での実舵角であり、過去上限値及び過去下限値はそれぞれ時点ｔ３０での舵角上限値及び舵角下限値である。よって、時点ｔ３１での実舵角は過去下限値と過去上限値の間であるから、時点ｔ３１は「保舵状態」で、ヒステリシス中心値は更新されない。
時点ｔ３２ではヒステリシス中心過去値は時点ｔ３０での実舵角のままで、それに第１ヒス幅パラメータＲ１を加減算した値が過去上限値及び過去下限値となる。そして、時点ｔ３２での実舵角は過去上限値より大きいので、時点ｔ３２は「操舵状態」で、ヒステリシス中心値は時点ｔ２での舵角下限値に更新される。時点ｔ３３〜ｔ３５では同様の状況であるから、この間は「操舵状態」で、ヒステリシス中心値は舵角下限値に更新される。
時点ｔ３６ではヒステリシス中心過去値は時点ｔ３５での舵角下限値であり、それに第１ヒス幅パラメータＲ１を加減算した値が過去上限値及び過去下限値となる。そして、時点ｔ３６での実舵角は過去下限値と過去上限値の間であるから、時点ｔ３６は「保舵状態」で、ヒステリシス中心値は更新されない。時点ｔ３７〜ｔ３９では同様の状況であるから、この間は「保舵状態」で、ヒステリシス中心値は更新されない。
時点ｔ４０ではヒステリシス中心過去値は時点ｔ５での舵角下限値のままで、それに第１ヒス幅パラメータＲ１を加減算した値が過去上限値及び過去下限値となる。そして、時点ｔ４０での実舵角は過去上限値より大きいので、時点ｔ４０は「操舵状態」で、ヒステリシス中心値は舵角下限値に更新される。時点ｔ４１以降は同様の状況であるから、「操舵状態」で、ヒステリシス中心値は舵角下限値に更新される。
このように、本発明によれば、時点ｔ３６〜ｔ３９が「保舵状態」で、その前後は「操舵状態」であると正しく判定することができる。図２６と同様に、図２７においても、実線、一点鎖線及び二点鎖線はそれぞれ各時点のヒステリシス中心値、過去上限値及び過去下限値を結んだ線であり、実舵角の変化に合わせて追随していることが分かる。
一方、固定の閾値を用いて保舵状態を検出する方法では、保舵中を正しく検出することができない。図２６の場合と同様に実舵角の差分（絶対値）に対して閾値を設定する場合、時点ｔ３６〜ｔ３９を「保舵状態」と判定するために図２７の破線で示す値を閾値とすると、時点ｔ３１〜ｔ３５及び時点ｔ４０以降も「保舵状態」と誤判定してしまう。
なお、上述の第３実施形態では、操舵状態判定部を２つ備えているが、１つに纏めて、舵角θｓ１及びθｒ１に対する処理を実施しても良い。また、保舵状態の検出のために使用する舵角を増やしても良い。さらに、舵角上限値及び舵角下限値の算出では同じ大きさの所定値を用いているが、違う大きさの所定値を用いても良い。第１ヒス幅パラメータＲ１と第２ヒス幅パラメータＲ２を同じ値にしても良い。ヒステリシス中心値とヒステリシス中心過去値が同じ値の場合に暫定操舵情報を「暫定保舵状態」としているが、両方の値の差が僅少の場合に、暫定操舵情報を「暫定保舵状態」としても良い。
１ ハンドル
２ コラム軸（ステアリングシャフト、ハンドル軸）
１０ トルクセンサ
１４ 舵角センサ
２０ モータ
２１ ホールＩＣセンサ
２２ ２０°ロータセンサ
２４ ４０°ロータセンサ
３０ コントロールユニット（ＥＣＵ）
３１ 電流指令値演算部
３３、１２０、１２０Ａ 電流制限部
５０ 舵角演算部
１００ トルク制御部
１００Ａ 符号判定部
１１０、１４０ 操舵状態判定部
１３０ 電流制御部
１４３、１４６ 操舵情報判定／保舵判定部
３１０、３２０ 操舵状態判定部
３１１，３２１ ヒステリシス幅設定部
３１２、３２２ ヒステリシス中心値演算部
３１３、３２３ ヒステリシス中心値変化検出部
４００ 保舵状態検出部

Claims (8)

  1. 少なくとも操舵トルクに基づいて演算されたトルク制御出力電流指令値によるモータの駆動により、コラム軸にトーションバーを備えた車両の、操舵系に操舵補助力を付与する電動パワーステアリング装置の車両用保舵判定装置において、
    前記トーションバーに対して入力側の、コラム入力側角度を検出してコラム入力側角度信号を出力する入力側操舵角検出手段と、
    前記トーションバーに対して出力側の、コラム出力側角度を検出してコラム出力側角度信号を出力する出力側操舵角検出手段と、
    所定のヒステリシス幅を設定し、前記ヒステリシス幅の１／２を前記コラム入力側角度信号及び前記コラム出力側角度信号にそれぞれ加算した入力側角度信号上限値及び出力側角度信号上限値と、前記ヒステリシス幅の１／２を前記コラム入力側角度信号及び前記コラム出力側角度信号からそれぞれ減算した入力側角度信号下限値及び出力側角度信号下限値とを算出し、前記入力側角度信号上限値及び前記出力側角度信号上限値が前回ヒステリシス中心値より小さい場合に今回ヒステリシス中心値を前記入力側角度信号上限値及び前記出力側角度信号上限値とし、前記入力側角度信号上限値及び前記出力側角度信号上限値が前記前回ヒステリシス中心値以上の場合で、前記入力側角度信号下限値及び前記出力側角度信号下限値が前記前回ヒステリシス中心値以上のときに、今回ヒステリシス中心値を前記入力側角度信号下限値及び前記出力側角度信号下限値とし、前記入力側角度信号下限値及び前記出力側角度信号下限値が前記前回ヒステリシス中心値より小さいときに、前記今回ヒステリシス中心値を前記前回ヒステリシス中心値とするヒステリシスフィルタと、
    前記コラム入力側角度信号及び前記コラム出力側角度信号に基づいて、入力側及び出力側のそれぞれに前記ヒステリシスフィルタを適用し、前記今回ヒステリシス中心値が前記前回ヒステリシス中心値と同じときに保舵信号を出力し、前記今回ヒステリシス中心値が前記前回ヒステリシス中心値と異なる時に操舵情報を出力する操舵状態判定部と、
    を具備し、
    前記操舵状態判定部が、
    前記コラム入力側角度信号のノイズ幅１よりも大きく、前記コラム軸の摩擦に相当する角度より小さい角度１でヒステリシス幅Ａ１を設定し、前記コラム入力側角度信号から第１の入力側角度信号上限値及び第１の入力側角度信号下限値を算出し、前記ヒステリシス幅Ａ１の第１の入力側ヒステリシス中心値を前回値との関係に基づいて算出する第１の入力側ヒステリシスフィルタと、
    入力側ヒステリシストリガ信号が入力されているとき、前記ヒステリシス幅Ａ１よりも狭いヒステリシス幅Ｂ１を設定し、前記コラム入力側角度信号から第２の入力側角度信号上限値及び第２の入力側角度信号下限値を算出し、前記第１の入力側ヒステリシス中心値及び第２の入力側ヒステリシス中心値の前回値との関係に基づいて、前記ヒステリシス幅Ｂ１の前記第２の入力側ヒステリシス中心値を算出する第２の入力側ヒステリシスフィルタと、
    操舵状態の判定において、前記第１の入力側ヒステリシスフィルタ又は前記第２の入力側ヒステリシスフィルタであるか否かを判定し、前記第１の入力側ヒステリシスフィルタであると判定された場合には、前記コラム入力側角度信号が、前記第１の入力側ヒステリシス中心値から前記ヒステリシス幅Ｂ１の範囲に一定時間収まっているか否かを判定し、前記一定時間収まっている場合にのみ前記入力側ヒステリシストリガ信号を出力し、前記第２の入力側ヒステリシスフィルタであると判定された場合には、前記第１の入力側ヒステリシス中心値が変化したか否かを判定し、変化していない場合にのみ前記入力側ヒステリシストリガ信号を出力する入力側ヒステリシスフィルタ判定部と、
    前記第１の入力側ヒステリシス中心値及び前記第２の入力側ヒステリシス中心値の各前回値と各今回値が一致するかを判定し、一致する場合にコラム入力側保舵情報を出力し、一致しない場合にコラム入力側操舵情報を出力する入力側操舵情報判定部／保舵判定部と、
    前記コラム出力側角度信号のノイズ幅２よりも大きく、前記ノイズ幅２に、運転者に気づかれない値未満の値に相当する角度を加算した角度２でヒステリシス幅Ａ２を設定し、前記コラム出力側角度信号から第１の出力側角度信号上限値及び第１の出力側角度信号下限値を算出し、前記ヒステリシス幅Ａ２の第１の出力側ヒステリシス中心値を前回値との関係に基づいて算出する第１の出力側ヒステリシスフィルタと、
    出力側ヒステリシストリガ信号が入力されているとき、前記ヒステリシス幅Ａ２よりも狭いヒステリシス幅Ｂ２を設定し、前記コラム出力側角度信号から第２の出力側角度信号上限値及び第２の出力側角度信号下限値を算出し、前記第１の出力側ヒステリシス中心値及び第２の出力側ヒステリシス中心値の前回値との関係に基づいて、前記ヒステリシス幅Ｂ２の前記第２の出力側ヒステリシス中心値を算出する第２の出力側ヒステリシスフィルタと、
    前記操舵状態の判定において、前記第１の出力側ヒステリシスフィルタ又は前記第２の出力側ヒステリシスフィルタであるか否かを判定し、前記第１の出力側ヒステリシスフィルタであると判定された場合には、前記コラム出力側角度信号が、前記第１の出力側ヒステリシス中心値から前記ヒステリシス幅Ｂ２の範囲に一定時間収まっているか否かを判定し、前記一定時間収まっている場合にのみ前記出力側ヒステリシストリガ信号を出力し、前記第２の出力側ヒステリシスフィルタであると判定された場合には、前記第１の出力側ヒステリシス中心値が変化したか否かを判定し、変化していない場合にのみ前記出力側ヒステリシストリガ信号を出力する出力側ヒステリシスフィルタ判定部と、
    前記第１の出力側ヒステリシス中心値及び前記第２の出力側ヒステリシス中心値の各前回値と各今回値が一致するか否かを判定し、一致する場合にコラム出力側保舵情報を出力し、一致しない場合にコラム出力側操舵情報を出力する出力側操舵情報判定部／保舵判定部と、
    前記コラム入力側保舵情報及び前記コラム出力側保舵情報が出力されたときに前記保舵信号を出力する論理積回路と、
    で構成されていることを特徴とする車両用保舵判定装置。
  2. 前記入力側ヒステリシスフィルタ判定部は、
    前記操舵状態の判定において、前記第１の入力側ヒステリシスフィルタであると判定され、前記コラム入力側角度信号が、前記第１の入力側ヒステリシス中心値から前記ヒステリシス幅Ｂ１の範囲に前記一定時間収まっていない場合に、前記第１の入力側ヒステリシスフィルタと判定して前記入力側ヒステリシストリガ信号を出力せず、また、前記第２の入力側ヒステリシスフィルタであると判定され、前記第１の入力側ヒステリシス中心値が変化した場合に、前記第１の入力側ヒステリシスフィルタと判定して前記入力側ヒステリシストリガ信号を出力せず、
    前記出力側ヒステリシスフィルタ判定部は、
    前記操舵状態の判定において、前記第１の出力側ヒステリシスフィルタであると判定され、前記コラム出力側角度信号が、前記第１の出力側ヒステリシス中心値から前記ヒステリシス幅Ｂ２の範囲に前記一定時間収まっていない場合に、前記第１の出力側ヒステリシスフィルタと判定して前記出力側ヒステリシストリガ信号を出力せず、また、前記第２の出力側ヒステリシスフィルタであると判定され、前記第１の出力側ヒステリシス中心値が変化した場合に、前記第１の出力側ヒステリシスフィルタと判定して前記出力側ヒステリシストリガ信号を出力しない、
    ようになっている請求項１に記載の車両用保舵判定装置。
  3. 前記ヒステリシス幅Ａ１から前記ヒステリシス幅Ｂ１、又は前記ヒステリシス幅Ａ２から前記ヒステリシス幅Ｂ２に遷移した時のみ、前記ヒステリシス幅Ｂ１及びＢ２に対する前記前回ヒステリシス中心値を前記ヒステリシス幅Ａ１の前記第１の入力側ヒステリシス中心値又は前記ヒステリシス幅Ａ２の前記第１の出力側ヒステリシス中心値で初期化するようになっている請求項１又は２に記載の車両用保舵判定装置。
  4. 少なくとも操舵トルクに基づいて演算されたトルク制御出力電流指令値を用いて、電流制御部によるモータの駆動により、コラム軸にトーションバーを備えた車両の、操舵系に操舵補助力を付与する電動パワーステアリング装置において、
    前記トーションバーに対して入力側の、コラム入力側角度を検出してコラム入力側角度信号を出力する入力側操舵角検出手段と、
    前記トーションバーに対して出力側の、コラム出力側角度を検出してコラム出力側角度信号を出力する出力側操舵角検出手段と、
    所定のヒステリシス幅を設定し、前記ヒステリシス幅の１／２を前記コラム入力側角度信号及び前記コラム出力側角度信号にそれぞれ加算した入力側角度信号上限値及び出力側角度信号上限値と、前記ヒステリシス幅の１／２を前記コラム入力側角度信号及び前記コラム出力側角度信号からそれぞれ減算した入力側角度信号下限値及び出力側角度信号下限値とを算出し、前記入力側角度信号上限値及び前記出力側角度信号上限値が前回ヒステリシス中心値より小さい場合に今回ヒステリシス中心値を前記入力側角度信号上限値及び前記出力側角度信号上限値とし、前記入力側角度信号上限値及び前記出力側角度信号上限値が前記前回ヒステリシス中心値以上の場合で、前記入力側角度信号下限値及び前記出力側角度信号下限値が前記前回ヒステリシス中心値以上のときに、今回ヒステリシス中心値を前記入力側角度信号下限値及び前記出力側角度信号下限値とし、前記入力側角度信号下限値及び前記出力側角度信号下限値が前記前回ヒステリシス中心値より小さいときに、前記今回ヒステリシス中心値を前記前回ヒステリシス中心値とするヒステリシスフィルタと、
    前記コラム入力側角度信号及び前記コラム出力側角度信号に基づいて、入力側及び出力側のそれぞれに前記ヒステリシスフィルタを適用し、前記今回ヒステリシス中心値が前記前回ヒステリシス中心値と同じときに暫定保舵状態を出力し、前記今回ヒステリシス中心値が前記前回ヒステリシス中心値と異なる時に暫定操舵状態を出力する操舵状態判定部と、
    を具備し、
    前記操舵状態判定部が、
    前記コラム入力側角度信号のノイズ幅１よりも大きく、前記コラム軸の摩擦に相当する角度より小さい角度１で入力側ヒステリシス幅を設定し、前記コラム入力側角度信号から前記入力側角度信号上限値及び前記入力側角度信号下限値を算出すると共に、前回値との関係に基づいて入力側ヒステリシス中心値を算出し、前記入力側角度信号上限値が前記入力側ヒステリシス中心値より小さい場合に今回入力側ヒステリシス中心値を前記入力側角度信号上限値とし、前記入力側角度信号上限値が前記入力側ヒステリシス中心値以上の場合で、前記入力側角度信号下限値が前回入力側ヒステリシス中心値以上のときに、前記今回入力側ヒステリシス中心値を前記入力側角度信号下限値とし、前記入力側角度信号下限値が前記前回入力側ヒステリシス中心値より小さいときに、前記今回入力側ヒステリシス中心値を前記前回入力側ヒステリシス中心値とし、前記今回入力側ヒステリシス中心値が前記前回入力側ヒステリシス中心値と同じときに入力側暫定保舵状態を出力し、前記今回入力側ヒステリシス中心値が前記前回入力側ヒステリシス中心値と異なる時に入力側暫定操舵状態を出力する入力側操舵状態判定部と、
    前記コラム出力側角度信号のノイズ幅２よりも大きく、前記ノイズ幅２に、運転者に気づかれない値未満の値に相当する角度を加算した角度２で出力側ヒステリシス幅を設定し、前記コラム出力側角度信号から前記出力側角度信号上限値及び前記出力側角度信号下限値を算出すると共に、前回値との関係に基づいて出力側ヒステリシス中心値を算出し、前記出力側角度信号上限値が前記出力側ヒステリシス中心値より小さい場合に今回出力側ヒステリシス中心値を前記出力側角度信号上限値とし、前記出力側角度信号上限値が前記出力側ヒステリシス中心値以上の場合で、前記出力側角度信号下限値が前回出力側ヒステリシス中心値以上のときに、前記今回出力側ヒステリシス中心値を前記出力側角度信号下限値とし、前記出力側角度信号下限値が前記前回出力側ヒステリシス中心値より小さいときに、前記今回出力側ヒステリシス中心値を前記前回出力側ヒステリシス中心値とし、前記今回出力側ヒステリシス中心値が前記前回出力側ヒステリシス中心値と同じときに出力側暫定保舵状態を出力し、前記今回出力側ヒステリシス中心値が前記前回出力側ヒステリシス中心値と異なる時に出力側暫定操舵状態を出力する出力側操舵状態判定部と、
    で構成され、
    更に、
    前記入力側暫定操舵状態、前記入力側暫定保舵状態、前記出力側暫定操舵状態、前記出力側暫定保舵状態を比較し、前記入力側暫定保舵状態及び前記出力側暫定保舵状態が一致するときに保舵状態と判定して保舵信号を出力すると共に、前記入力側暫定保舵状態及び前記出力側暫定保舵状態が一致しない場合には操舵状態とする保舵状態検出部と、
    前記入力側暫定操舵情報、前記出力側暫定操舵情報及び前記保舵信号に基づいて前記トルク制御出力電流指令値を制限した制限電流値を、前記電流制御部に入力する電流制限部と、
    を具備したことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
  5. 前記入力側操舵状態判定部が、
    前記コラム入力側角度信号に入力側ヒス幅パラメータを加算して前記入力側角度信号上限値を算出すると共に、前記コラム入力側角度信号から前記入力側ヒス幅パラメータを減算して前記入力側角度信号下限値を算出し、前記入力側角度信号上限値及び前記入力側角度信号下限値により入力側ヒステリシス幅を設定する入力側ヒステリシス幅設定部と、
    前記入力側ヒステリシス幅の中心値である入力側ヒステリシス中心値の前回値を入力側ヒステリシス中心前回値として保持する入力側前回値保持部と、
    前記入力側ヒステリシス中心前回値、前記入力側角度信号上限値及び前記入力側角度信号下限値を入力し、前記入力側ヒステリシス中心前回値が前記入力側角度信号上限値より大きい場合に、前記入力側角度信号上限値を前記入力側ヒステリシス中心値として出力し、前記入力側ヒステリシス中心前回値が前記入力側角度信号上限値以下である場合で、前記入力側ヒステリシス中心前回値が前記入力側角度信号下限値以下のときに、前記入力側角度信号下限値を前記入力側ヒステリシス中心値として出力し、前記入力側ヒステリシス中心前回値が前記入力側角度信号下限値より大きいときに、前記入力側ヒステリシス中心前回値を前記入力側ヒステリシス中心値として出力する入力側ヒステリシス中心値演算部と、
    前記入力側ヒステリシス中心前回値及び前記入力側ヒステリシス中心値を入力し、前記入力側ヒステリシス中心前回値及び前記入力側ヒステリシス中心値が同じときに前記入力側暫定保舵状態を出力し、前記入力側ヒステリシス中心前回値及び前記入力側ヒステリシス中心値が異なるときに前記入力側暫定操舵状態を出力する入力側ヒステリシス中心値変化検出部と、
    で構成され、
    前記出力側操舵状態判定部が、
    前記コラム出力側角度信号に出力側ヒス幅パラメータを加算して前記出力側角度信号上限値を算出すると共に、前記コラム出力側角度信号から前記出力側ヒス幅パラメータを減算して前記出力側角度信号下限値を算出し、前記出力側角度信号上限値及び前記出力側角度信号下限値により出力側ヒステリシス幅を設定する出力側ヒステリシス幅設定部と、
    前記出力側ヒステリシス幅の中心値である出力側ヒステリシス中心値の前回値を出力側ヒステリシス中心前回値として保持する出力側前回値保持部と、
    前記出力側ヒステリシス中心前回値、前記出力側角度信号上限値及び前記出力側角度信号下限値を入力し、前記出力側ヒステリシス中心前回値が前記出力側角度信号上限値より大きい場合に、前記出力側角度信号上限値を前記出力側ヒステリシス中心値として出力し、前記出力側ヒステリシス中心前回値が前記出力側角度信号上限値以下である場合で、前記出力側ヒステリシス中心前回値が前記出力側角度信号下限値以下のときに、前記出力側角度信号下限値を前記出力側ヒステリシス中心値として出力し、前記出力側ヒステリシス中心前回値が前記出力側角度信号下限値より大きいときに、前記出力側ヒステリシス中心前回値を前記出力側ヒステリシス中心値として出力する出力側ヒステリシス中心値演算部と、
    前記出力側ヒステリシス中心前回値及び前記出力側ヒステリシス中心値を入力し、前記出力側ヒステリシス中心前回値及び前記出力側ヒステリシス中心値が同じときに前記出力側暫定保舵状態を出力し、前記出力側ヒステリシス中心前回値及び前記出力側ヒステリシス中心値が異なるときに前記出力側暫定操舵状態を出力する出力側ヒステリシス中心値変化検出部と、
    で構成され、
    前記電流制限部は、前記入力側暫定操舵状態、前記出力側暫定操舵状態及び前記保舵信号に基づき、切増し操舵若しくは切戻し操舵から前記保舵状態に遷移する際には前記トルク制御出力電流指令値を制限し、前記保舵状態から前記切増し操舵若しくは前記切戻し操舵に遷移する際には電流制限を解除するようになっている請求項４に記載の電動パワーステアリング装置。
  6. 前記保舵状態において、前記トルク制御出力電流指令値をラッチし、ラッチされたラッチ済みトルク制御出力電流指令値に基づき、前記コラム軸の摩擦を考慮した電流制限値で徐変して前記電流制限を行い、
    前記電流制限中は、前記トルク制御出力電流指令値と前記電流制限値を比較し、最小側を出力することで前記保舵状態を維持するための最小電流へと制限させ、
    前記保舵状態から前記切増し操舵若しくは前記切戻し操舵へ遷移する場合は前記電流制限を解除し、前記トルク制御出力電流指令値に迅速に戻す請求項５に記載の電動パワーステアリング装置。
  7. 前記電流制限部が、
    前記操舵情報を入力し、前記切増し操舵若しくは前記切戻し操舵から前記保舵状態に遷移する直前の前記トルク制御出力電流指令値、前記コラム入力側角度信号及び前記コラム出力側角度信号をラッチするラッチ部と、
    前記コラム入力側角度信号及び前記コラム出力側角度信号、ラッチ済みコラム入力側角度信号及びラッチ済みコラム出力側角度信号、前記保舵信号を入力して判定信号を出力する制限判定部と、
    ラッチ済みトルク制御出力電流指令値及び前記判定信号を入力して制限電流を出力する制限部と、
    前記トルク制御出力電流指令値及び前記制限電流を入力して最小値を制限電流値として出力する最小値選択部と、
    で構成されている請求項４乃至６のいずれかに記載の電動パワーステアリング装置。
  8. 前記制限判定部が、前記保舵信号が前記保舵状態のとき、前記ラッチしたラッチ済みコラム入力側角度信号及び前記ラッチしたラッチ済みコラム出力側角度信号の差分が一定量以下で、且つ前記ラッチ済みコラム出力側角度信号と今回のコラム出力側角度信号の差分が一定量以下のときに電流制限可能と判断する請求項７に記載の電動パワーステアリング装置。
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