CN104163197A - 电动动力转向装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及能够生成更适当的电流指令值的电动动力转向装置，对在辅助控制量的运算中所使用的多个信号(τ、dτ、θs、ωs、αs)分别地设定由多个上限值以及多个下限值构成的辅助控制量的限制值(上限值I_UL1*～I_UL5*以及下限值I_LL1*～I_LL5*)。而且将这些限制值合计而得到的值被设定为针对辅助控制量的最终的限制值，即、作为上限值I_UL*以及下限值I_LL*。因此，即使因某些原因而表示异常值的辅助控制量被运算的情况下，该异常的辅助控制量的值通过最终的限制值被限制为与各信号值对应的适当的值。通过将适当的辅助控制量作为最终的电流指令值供给给马达控制信号生成部，从而适当的辅助力被赋予给转向操作系统。

Description

电动动力转向装置

本发明将在2013年5月15日提交的日本专利申请No.2013-103241、2013年7月29日提交的日本专利申请No.2013-156859、和2014年2月3日提交的日本专利申请No.2014-018646的公开内容，包括其说明书、附图以及摘要，通过引用全部并入本文中。

技术领域

本发明涉及电动动力转向装置。

背景技术

例如日本特开2010－155598号公报中记载，电动动力转向装置(以下，称为EPS)通过向车辆的转向操作机构赋予马达的转矩而辅助驾驶员的转向操作。EPS至少为了使与转向操作转矩对应的适当的辅助力产生而进行马达电流的反馈控制。即、EPS至少通过PWM占空比的调节来调节马达施加电压，以使基于转向操作转矩所运算出的辅助电流指令值与马达电流检测值之差变小。

对EPS要求更高的安全性，在引用文献1的EPS中采用如下那样的构成。即、EPS相对于利用在转向操作转矩与辅助电流指令值的方向一致时决定的上限值或者下限值来限制辅助电流指令值，而在转向操作转矩与辅助电流指令值的方向相反时，判定为辅助控制运算产生异常，并将辅助电流指令值限制为零。

然而，在日本特开2010－155598号公报的EPS中有如下的问题。即、该公报的EPS在转向操作转矩为较小的范围(以0为中心的正负的一定范围)时不能够将辅助电流指令值限制为零。一般，辅助电流指令值是通过将用于调整转向的动作的补偿量与基于转向操作转矩的基础成分合计而生成，但该补偿量有时与转向操作转矩的方向不一致。在转向操作转矩较大的情况下，即使补偿量与转向操作转矩的方向不一致，补偿量也被基础成分相抵消，所以辅助电流指令值本身与转向操作转矩的方向一致。因此，辅助电流指令值与转向操作转矩的方向的不一致能够视为辅助控制运算的异常。然而，在转向操作转矩较小的范围内基础成分变小，辅助电流指令值所占的补偿量的比例变大，所以即使辅助控制运算正常，也存在辅助电流指令值与转向操作转矩的方向不一致的情况。在这样的情况下，若将辅助电流指令值限制为零，则有可能不能够调整转向的动作。

因此，日本特开2010－155598号公报的EPS在转向操作转矩为较小的范围时不将辅助电流指令值限制为零，而在具有补偿量未被限制的充裕的范围内限制辅助电流指令值。因此，即使在某些原因下异常的辅助电流指令值被误运算，在转向操作转矩较小的区域中辅助电流指令值的限制较宽，所以不希望的辅助力被赋予给转向操作机构，因情况而有可能产生自动转向。

发明内容

本发明是为了解决上述现象而完成的，其目的之一在于提供一种能够对转向操作系统赋予更适当的辅助力的电动动力转向装置。

本发明的一方式的电动动力转向装置具备控制装置，该控制装置基于表示转向的转向操作状态的多种状态量来运算辅助控制量，并基于该辅助控制量来控制向车辆的转向操作系统赋予的辅助力的产生源即马达。上述控制装置基于表示转向的转向操作状态的多种状态量来运算辅助控制量，并基于该辅助控制量来控制上述马达。而且，上述控制装置按照每个上述状态量分别地设定根据在上述辅助控制量的运算中所使用的各状态量来限制上述辅助控制量的变化范围的限制值，并使用这些限制值来限制上述辅助控制量的值。

根据该构成，对在辅助控制量的运算中所使用的各状态量分别地设定辅助控制量的限制值。即使在因某些原因而表示异常值的辅助控制量被运算的情况下，通过使用各限制值来限制辅助控制量的变化范围，从而抑制向转向操作系统赋予不希望的辅助力。另外，由于对在辅助控制量的运算中所使用的各状态量分别地设定辅助控制量的限制值，所以无需考虑对基于其它状态量的控制的影响，能够对辅助控制量实施更致密、精确的限制处理。

本发明的其它方式在上述方式的电动动力转向装置中，上述控制装置也可以通过将按照每个上述状态量分别地设定的多个限制值进行合计，来生成针对上述辅助控制量的最终的限制值，使用该最终的限制值来限制上述辅助控制量的值。

根据该构成，由于利用最终的限制值直接地限制辅助控制量，所以能够减少控制装置的运算负荷。

本发明的另一其它方式在上述方式的电动动力转向装置中，上述控制装置也可以按照每个运算功能部分来设定根据在上述各种运算功能部分所使用的各状态量来限制基于各运算功能部分的运算结果的变化范围的限制值，并使用这些限制值来限制各运算结果的值。

根据该构成，对基于控制装置的各运算功能部分的运算结果分别地实施限制处理。由于在辅助控制量的运算中使用由限制值限制的运算结果，所以异常的辅助控制量被运算进而抑制赋予不希望的辅助力。

本发明的另一方式在上述方式的电动动力转向装置中，上述控制装置也可以根据上述运算结果被限制的运算功能部分来判定是继续基于上述辅助控制量的辅助力的赋予，还是执行规定的故障保护动作。

按照每个控制装置的各运算功能部分的运算结果而有助于辅助控制量的程度不同。另外，根据当前转向操作状态，基于各运算功能部分的运算结果有助于辅助控制量的程度改变。因此，例如在有助于辅助控制量的程度较小的运算功能部分的运算结果被限制时，对驾驶员的转向操作动作的影响也较少，所以也可以保持原样继续基于辅助控制量的辅助力的赋予。反之，优选在有助于辅助控制量的程度较大的运算功能部分的运算结果被限制时，执行规定的故障保护动作。

本发明的另一方式在上述方式的电动动力转向装置中，上述控制装置也可以对上述辅助控制量的基础成分以及针对该基础成分的至少一个补偿量进行运算，并将这些基础成分以及补偿量进行合计来运算上述辅助控制量，

至少基于作为上述多种状态量之一的转向操作转矩来运算上述基础成分，并且基于上述多种状态量的至少一个来运算上述补偿量，

而且，上述控制装置也可以对上述基础成分设定根据上述转向操作转矩来限制上述基础成分的变化范围的限制值，并且对上述补偿量分别地设定根据在上述补偿量的运算中所使用的状态量来限制上述补偿量的变化范围的限制值，从而限制上述辅助控制量的值。

根据该构成，由于对基础成分以及各补偿量分别地实施限制处理，所以能够根据当前转向操作状态来更严密地限制辅助控制量。

本发明的另一方式在上述方式的电动动力转向装置中，上述控制装置也可以具有针对上述辅助控制量的异常判定用的计数器。而且还优选上述控制装置按照每个恒定周期来判定上述辅助控制量的值是否被限制，并且当判定为上述辅助控制量的值被限制时使上述计数器的计数值增加，在该计数值达到异常判定阈值时，执行规定的故障保护动作。

根据该构成，在辅助控制量被限制的异常的状态继续恒定时间以上时，执行规定的故障保护动作，所以获得更高的安全性。

本发明的另一方式在上述方式的电动动力转向装置中，优选上述控制装置在判断为上述辅助控制量的值被限制时，求出该被限制前的辅助控制量与上述限制值之差，且该差的绝对值越大则使上述计数器的增加量越增大。

根据该构成，限制前的辅助控制量与限制值之差的绝对值越大，则故障保护动作的执行时机越变早。因此，获得更高的安全性。反之，异常的程度越小，则故障保护动作的执行时机越变慢。因此，抑制异常的误检测。这样，根据异常的程度，适当地执行故障保护动作。

本发明的另一方式在上述方式的电动动力转向装置中，上述控制装置也可以以从上述辅助控制量的值被限制开始经过恒定时间为契机来强制地使最终的上述限制值朝向零递减。

根据该构成，在异常的状态继续恒定时间以上时，缓缓地减少对转向操作系统的辅助力，所以获得更高的安全性。

本发明的另一方式在上述方式的电动动力转向装置中，上述控制装置也可以在上述辅助控制量的值恢复到上述变化范围内的值时，使上述最终的限制值返回到本来的值。

根据该构成，在恢复到正常的状态时，再开始对转向操作系统的辅助力的赋予。

本发明的另一方式在上述方式的电动动力转向装置中，上述控制装置也可以存储规定上述多种状态量和对应于这些状态量的限制值的关系的多个映射表，并基于这些映射表按照每个上述状态量分别地设定上述限制值。

根据该构成，能够通过各映射表运算来简单地求出与多种状态量对应的限制值。

本发明的另一方式在上述方式的电动动力转向装置中，上述控制装置也可以具有使辅助控制量的相位延迟产生的延迟元件。而且优选起因于上述相位延迟而本来无需限制的辅助控制量有可能被误限制时，上述控制装置使各限制值延迟。

伴随着转向的转向操作，例如假定各限制值以及辅助控制量反复增减的状况。在该状况下下，辅助控制量产生相位延迟，所以辅助控制量相对于限制值延迟。例如在正的各限制值表示减少趋势时，各限制值比辅助控制量的值小。因此，辅助控制量有可能被误限制为各限制值。这一点，根据上述的构成，使各限制值的相位延迟，相应地各限制值与辅助控制量的相位差变小，或者各限制值与辅助控制量的值相比变大。因此，能够抑制无需限制的正常的辅助控制量被误限制。

本发明的另一方式在上述方式的电动动力转向装置中，优选上述控制装置进一步考虑车速来设定与各状态量对应的各限制值。

根据该构成，通过根据车速来设定针对辅助控制量的各限制值，能够提高各限制值的精度。因此，能够进行更适当的限制处理。是因为应限制的辅助控制量根据车速而不同。

本发明的另一方式在上述方式的电动动力转向装置中，上述控制装置也可以具有分别生成上述辅助控制量的第1以及第2辅助控制部。而且控制装置也可以在通常时，使用由上述第1辅助控制部生成的第1辅助控制量，在上述第1辅助控制量被限制的异常时，使用由上述第2辅助控制部生成的第2辅助控制量。

根据该构成，在由第1辅助控制部生成的第1辅助控制量异常时，使用由第2辅助控制部生成的第2辅助控制量。因此，即使第1辅助控制量异常时，通过使用第2辅助控制量，也能够对转向操作系统继续赋予辅助力。

根据上述方式的电动动力转向装置，能够对转向操作系统赋予更适当的辅助力。

附图说明

通过以下参照附图对本发明的实施方式进行描述，本发明的上述和其它特征及优点会变得更加清楚，其中，附图标记表示本发明的要素，其中：

图1是第1实施方式中的电动动力转向装置的示意结构图。

图2是第1实施方式中的电动动力转向装置的控制框图。

图3是第1实施方式中的辅助控制部的控制框图。

图4是第1实施方式中的上下限极限运算部的控制框图。

图5是表示第1实施方式中的转向操作转矩与限制值的关系的映射表。

图6是表示第1实施方式中的转向操作转矩的微分值与限制值的关系的映射表。

图7是表示第1实施方式中的转向操作角与限制值的关系的映射表。

图8是表示第1实施方式中的转向操作角速度与限制值的关系的映射表。

图9是第1实施方式中的转向操作角加速度与限制值的关系的映射表。

图10是表示第2实施方式中的辅助控制量以及电流指令值的变化的图表。

图11是第3实施方式中的电流指令值运算部的控制框图。

图12是第4实施方式中的辅助控制部的控制框图。

图13是表示第4实施方式中的辅助控制量以及限制值的相位的图表。

图14是第4实施方式中的上下限极限运算部的控制框图。

图15是表示第4实施方式中的滤波处理部的处理顺序的流程图。

图16是第5实施方式中的电动动力转向装置的控制框图。

图17是表示第5实施方式中的转向操作转矩、车速、限制值的关系的映射表。

图18是表示第5实施方式中的转向操作转矩的微分值、车速、限制值的关系的映射表。

图19是表示第5实施方式中的转向操作角、车速、限制值的关系的映射表。

图20是表示第5实施方式中的转向操作角速度、车速、限制值的关系的映射表。

图21是第5实施方式中的转向操作角加速度、车速、限制值的关系的映射表。

图22是第6实施方式中的电动动力转向装置的控制框图。

图23是表示第7实施方式中的电流指令值运算部的主要部分的控制框图。

图24是表示第7实施方式中的上下限防护处理部的处理顺序的流程图。

图25是表示第7实施方式中的切换部的处理顺序的流程图。

图26是第8实施方式中的电流指令值运算部的主要部分的控制框图。

图27是表示第8实施方式中的计数器增加量与偏差的关系的映射表。

图28是第8实施方式中的上下限防护处理部的处理顺序的流程图。

图29是表示第8实施方式中的切换部的处理顺序的流程图。

图30是第9实施方式中的电流指令值运算部的控制框图。

图31是表示第9实施方式中的失效管理器的处理顺序的流程图。

图32是其它实施方式中的各种信号处理部的控制框图。

具体实施方式

＜第1实施方式＞

以下，对电动动力转向装置的第1实施方式进行说明。

＜EPS的概要＞

如图1所示，电动动力转向装置10具备基于驾驶员的转向操作使转向轮转向的转向操作机构20、辅助驾驶员的转向操作的转向操作辅助机构30、以及控制转向操作辅助机构30的工作的ECU(电子控制装置)40。

转向操作机构20具备由驾驶员操作的转向盘21、以及与转向盘21一体旋转的转向轴22。转向轴22由与转向盘21的中心连结的柱轴22a、与柱轴22a的下端部连结的中间轴22b、以及与中间轴22b的下端部连结的小齿轮轴22c构成。小齿轮轴22c的下端部与沿着与小齿轮轴22c相交的方向延伸的齿条轴23(正确而言，形成齿条齿的部分23a)啮合。因此，转向轴22的旋转运动通过由小齿轮轴22c以及齿条轴23构成的齿条小齿轮机构24被变换为齿条轴23的往复直线运动。该往复直线运动经由分别与齿条轴23的两端连结的转向横拉杆25分别传递给左右的转向轮26、26，由此这些转向轮26、26的转向角θta被变更。

转向操作辅助机构30具备作为转向操作辅助力的产生源的马达31。作为马达31，采用无刷马达等。马达31经由减速机构32与柱轴22a连结。减速机构32使马达31的旋转减速，并将该减速后的旋转力传递给柱轴22a。即、通过向转向轴22赋予马达的转矩作为转向操作辅助力(辅助力)，来辅助驾驶员的转向操作。

ECU40获取设置在车辆中的各种传感器的检测结果，作为驾驶员的请求或者表示行驶状态的信息，并根据这些获取的各种信息来控制马达31。

作为各种传感器，例如有车速传感器51、转向传感器52、转矩传感器53以及旋转角传感器54。车速传感器51检测车速(车辆的行驶速度)V。转向传感器52是磁式的旋转角传感器，被设置在柱轴22a上，检测转向操作角θs。转矩传感器53被检测设置在柱轴22a上，检测转向操作转矩τ。旋转角传感器54被设置在马达31上，检测马达31的旋转角θm。

ECU40基于车速V、转向操作角θs、转向操作转矩τ以及旋转角θm来运算目标辅助力，并将用于使转向操作辅助机构30产生该目标辅助力的驱动电力供给给马达31。

＜ECU的构成＞

接下来，对ECU的硬件构成进行说明。

如图2所示，ECU40具备驱动电路(逆变器电路)41以及微型计算机42。

驱动电路41基于由微型计算机42生成的马达控制信号Sc(PWM驱动信号)，将从蓄电池等直流电源供给的直流电力变换为三相交流电力。该变换后的三相交流电力经由各相的供电路径43供给给马达31。在各相的供电路径43上设置有电流传感器44。这些电流传感器44检测在各相的供电路径43上所产生的实际的电流值Im。此外，在图2中，为了便于说明，将各相的供电路径43以及各相的电流传感器44集中为一个进行图示。

微型计算机42分别按规定的取样周期获取车速传感器51、转向传感器52、转矩传感器53、旋转角传感器54以及电流传感器44的检测结果。微型计算机42基于这些获取的检测结果，即、车速V、转向操作角θs、转向操作转矩τ、旋转角θm以及实际的电流值Im来生成马达控制信号Sc。

＜微型计算机＞

接下来，对微型计算机的功能构成进行说明。

微型计算机42具有通过执行储存在未图示的存储装置中的控制程序而实现的各种运算处理部。

如图2所示，微型计算机42具备电流指令值运算部61以及马达控制信号生成部62作为这些运算处理部。电流指令值运算部61基于转向操作转矩τ、车速V以及转向操作角θs来运算电流指令值I*。电流指令值I*是表示应供给给马达31的电流的指令值。正确而言，电流指令值I*包括d/q坐标系中的q轴电流指令值以及d轴电流指令值。在本实施方式中，d轴电流指令值被设定为零。d/q坐标系是按照马达31的旋转角θm的旋转坐标。马达控制信号生成部62使用旋转角θm来将马达31的三相电流值Im变换为二相的矢量成分，即、d/q坐标系中的d轴电流值以及q轴电流值。而且，马达控制信号生成部62分别求出d轴电流值与d轴电流指令值的偏差、以及q轴电流值与q轴电流指令值的偏差，并生成马达控制信号Sc，以消除这些偏差。

＜电流指令值运算部＞

接下来，对电流指令值运算部进行说明。

如图2所示，电流指令值运算部61具有辅助控制部71、上下限极限运算部72以及上下限防护处理部73。另外，电流指令值运算部61具有3个微分器87、88、89。微分器87通过对转向操作角θs进行微分来运算转向操作角速度ωs。微分器88通过再对由前级的微分器87计算出的转向操作角速度ωs进行微分来运算转向操作角加速度αs。微分器89通过以时间对转向操作转矩τ进行微分来运算转向操作转矩微分值dτ。

辅助控制部71基于转向操作转矩τ、车速V、转向操作角θs、转向操作角速度ωs、转向操作角加速度αs以及转向操作转矩微分值dτ来运算辅助控制量I_as*。辅助控制量I_as*是为了产生与这些各种状态量对应的适当的大小的目标辅助力而供给给马达31的电流量的值(电流值)。

上下限极限运算部72基于在辅助控制部71中所使用的各种信号，此处为转向操作转矩τ、转向操作角θs、转向操作转矩微分值dτ、转向操作角速度ωs以及转向操作角加速度αs来运算出上限值I_UL*以及下限值I_LL*，作为针对辅助控制量I_as*的限制值。上限值I_UL*以及下限值I_LL*成为针对辅助控制量I_as*的最终限制值。

上下限防护处理部73基于由上下限极限运算部72运算出的上限值I_UL*以及下限值I_LL*来执行辅助控制量I_as*的限制处理。即、上下限防护处理部73比较辅助控制量I_as*的值与上限值I_UL*以及下限值I_LL*。上下限防护处理部73在辅助控制量I_as*超过上限值I_UL*的情况下将辅助控制量I_as*限制为上限值I_UL*，在低于下限值I_LL*的情况下将辅助控制量I_as*限制为下限值I_LL*。实施了该限制处理的辅助控制量I_as*成为最终的电流指令值I*。此外，辅助控制量I_as*在上限值I_UL*与下限值I_LL*的范围内时，由辅助控制部71运算出的辅助控制量I_as*保持原样成为最终的电流指令值I*。

＜辅助控制部＞

接下来，详细地说明辅助控制部71。

如图3所示，辅助控制部71具备基本辅助控制部81、补偿控制部82以及加法器83。

基本辅助控制部81基于转向操作转矩τ以及车速V来运算基本辅助控制量I1*。基本辅助控制量I1*是用于产生与转向操作转矩τ以及车速V对应的适当的大小的目标辅助力的基础成分(电流值)。基本辅助控制部81使用例如储存在微型计算机42的未图示的存储装置中的辅助特性映射表来运算基本辅助控制量I1*。辅助特性映射表是用于基于转向操作转矩τ以及车速V来运算基本辅助控制量I1*的车速感应型的三维映射表，并设定为若转向操作转矩τ(绝对值)越大，另外车速V越小，则计算出越大的值(绝对值)的基本辅助控制量I1*。

补偿控制部82为了实现更优异的转向操作感而执行针对基本辅助控制量I1*的各种补偿控制。

补偿控制部82具备惯性补偿控制部84、转向返回控制部85以及转矩微分控制部86。

惯性补偿控制部84基于转向操作角加速度αs以及车速V来对用于补偿马达31的惯性的补偿量I2*(电流值)进行运算。通过使用补偿量I2*来修正基本辅助控制量I1*，从而减少转向盘21的转动开始时的对转向操作的响应延迟(辅助转矩的缓慢上升)以及转动结束时的对转向操作的过度响应(过冲)。

转向返回控制部85基于转向操作转矩τ、车速V、转向操作角θs以及转向操作角速度ωs来对用于补偿转向盘21的返回特性的补偿量I3*(电流值)进行运算。通过使用补偿量I3*来修正基本辅助控制量I1*，从而补偿由路面反作用力所引起的回正力矩的过不足。是因为根据补偿量I3*而产生朝向使转向盘21返回到中立位置的方向的辅助力。

转矩微分控制部86检测反向输入振动成分作为转向操作转矩微分值dτ，并基于该检测出的转向操作转矩微分值dτ来对用于补偿反向输入振动等的外部干扰的补偿量I4*(电流值)进行运算。通过使用补偿量I4*来修正基本辅助控制量I1*，从而抑制伴随着制动操作而产生的制动器振动等的外部干扰。是因为对应于补偿量I4*而产生朝向消除反向输入振动的方向的辅助力。

加法器83作为针对基本辅助控制量I1*的修正处理而将补偿量I2*、补偿量I3*以及补偿量I4*相加，从而生成辅助控制量I_as*。

＜上下限极限运算部＞

接下来，详细地说明上下限极限运算部72。

如图4所示，上下限极限运算部72具备上限值运算部90以及下限值运算部100。

＜上限值运算部＞

上限值运算部90具有转向操作转矩感应限制器91、转向操作转矩微分值感应限制器92、转向操作角感应限制器93、转向操作角速度感应限制器94、转向操作角加速度感应限制器95以及加法器96。

转向操作转矩感应限制器91根据转向操作转矩τ来运算针对辅助控制量I_as*的上限值I_UL1*。转向操作转矩微分值感应限制器92根据转向操作转矩微分值dτ来运算针对辅助控制量I_as*的上限值I_UL2*。转向操作角感应限制器93根据转向操作角θs来运算针对辅助控制量I_as*的上限值I_UL3*。转向操作角速度感应限制器94根据转向操作角速度ωs来运算针对辅助控制量I_as*的上限值I_UL4*。转向操作角加速度感应限制器95根据转向操作角加速度αs来运算针对辅助控制量I_as*的上限值I_UL5*。

加法器96通过将5个上限值I_UL1*～I_UL5*相加来生成针对辅助控制量I_as*的上限值I_UL*。

＜下限值运算部＞

下限值运算部100具有转向操作转矩感应限制器101、转向操作转矩微分值感应限制器102、转向操作角感应限制器103、转向操作角速度感应限制器104、转向操作角加速度感应限制器105以及加法器106。

转向操作转矩感应限制器101根据转向操作转矩τ来运算针对辅助控制量I_as*的下限值I_LL1*。转向操作转矩微分值感应限制器102根据转向操作转矩微分值dτ来运算针对辅助控制量I_as*的下限值I_LL2*。转向操作角感应限制器103根据转向操作角θs来运算针对辅助控制量I_as*的下限值I_LL3*。转向操作角速度感应限制器104根据转向操作角速度ωs来运算针对辅助控制量I_as*的下限值I_LL4*。转向操作角加速度感应限制器105根据转向操作角加速度αs来运算针对辅助控制量I_as*的下限值I_LL5*。

加法器106通过将5个下限值I_LL1*～I_LL5*相加来生成针对辅助控制量I_as*的下限值I_LL*。

＜上下限极限映射表＞

上限值运算部90以及下限值运算部100分别使用第1～第5极限映射表M1～M5来运算各上限值I_UL1*～I_UL5*以及各下限值I_LL1*～I_LL5*。第1～第5极限映射表M1～M5被储存在微型计算机42的未图示的存储装置中。基于分别根据驾驶员的转向操作所运算出的辅助控制量I_as*允许，而除此以外的因某些原因所引起的异常的辅助控制量I_as*不允许这样的观点来设定第1～第5极限图M1～M5。

如图5所示，第1极限映射表M1是以横轴为转向操作转矩τ、以纵轴为辅助控制量I_as*的映射表，并分别规定转向操作转矩τ与针对辅助控制量I_as*的上限值I_UL1*的关系、以及转向操作转矩τ与针对辅助控制量I_as*的下限值I_LL1*的关系。转向操作转矩感应限制器91、101分别使用第1极限映射表M1来运算与转向操作转矩τ对应的上限值I_UL1*以及下限值I_LL1*。

通过基于与转向操作转矩τ相同的方向(正负符号)的辅助控制量I_as*允许，而与转向操作转矩τ不同的方向的辅助控制量I_as*不允许的观点来设定第1极限映射表M1，从而具有如下那样的特性。即、在转向操作转矩τ为正值的情况下，辅助控制量I_as*的上限值I_UL1*伴随着转向操作转矩τ的增大而向正方向增加，并以规定值为界而维持为正的恒定值。另外，在转向操作转矩τ为正值的情况下，辅助控制量I_as*的下限值I_LL1*被维持为零。另一方面，在转向操作转矩τ为负值的情况下，辅助控制量I_as*的上限值I_UL1*被维持为零。另外，在转向操作转矩τ为负值的情况下，转向操作转矩τ的绝对值越增大，辅助控制量I_as*的下限值I_LL1*越向负的方向增加，并以规定值为界而维持为负的恒定值。

如图6所示，第2极限映射表M2是以横轴为转向操作转矩微分值dτ、以纵轴为辅助控制量I_as*的映射表，并分别规定转向操作转矩微分值dτ与针对辅助控制量I_as*的上限值I_UL2*的关系、以及转向操作转矩微分值dτ与针对辅助控制量I_as*的下限值I_LL2*的关系。转向操作转矩微分值感应限制器92、102分别使用第2极限映射表M2来运算与转向操作转矩微分值dτ对应的上限值I_UL2*以及下限值I_LL2*。

通过基于与转向操作转矩微分值dτ相同的方向(正负符号)的辅助控制量I_as*允许，而与转向操作转矩微分值dτ不同的方向的辅助控制量I_as*不允许的观点来设定第2极限映射表M2，从而具有如下那样的特性。即、在转向操作转矩微分值dτ为正值的情况下，辅助控制量I_as*的上限值I_UL2*伴随着转向操作转矩微分值dτ的增大而向正的方向增加，并以规定值为界而被维持为正的恒定值。另外，在转向操作转矩微分值dτ为正值的情况下，辅助控制量I_as*的下限值I_LL2*被维持为零。另一方面，在转向操作转矩微分值dτ为负值的情况下，辅助控制量I_as*的上限值I_UL2*被维持为零。另外，在转向操作转矩微分值dτ为负值的情况下，转向操作转矩微分值dτ的绝对值越增大，辅助控制量I_as*的下限值I_LL2*越向负的方向增加，并以规定值为界而被维持为负的恒定值。

如图7所示，第3极限映射表M3是以横轴为转向操作角θs、以纵轴为辅助控制量I_as*的映射表，并分别规定转向操作角θs与针对辅助控制量I_as*的上限值I_UL3*的关系、以及转向操作角θs与针对辅助控制量I_as*的下限值I_LL3*的关系。转向操作角感应限制器93、103分别使用第3极限映射表M3来运算与转向操作角θs对应的上限值I_UL3*以及下限值I_LL3*。

通过基于与转向操作角θ_s相反的方向(正负符号)的辅助控制量I_as*允许，而与转向操作角θs相同的方向的辅助控制量I_as*不允许的观点来设定第3极限映射表M3，具有如下那样的特性。即、在转向操作角θs为正值的情况下，辅助控制量I_as*的上限值I_UL3*被维持为零。另外，在转向操作角θs为正值的情况下，辅助控制量I_as*的下限值I_LL3*伴随着转向操作角θs的增大而向负的方向增加。另一方面，在转向操作角θs为负值的情况下，转向操作角θs的绝对值越增大，辅助控制量I_as*的上限值I_UL3*越向正的方向增加。另外，在转向操作角θs为负值的情况下，辅助控制量I_as*的下限值I_LL3*被维持为零。

如图8所示，第4极限映射表M4是以横轴为转向操作角速度ωs、以纵轴为辅助控制量I_as*的映射表，并分别规定转向操作角速度ωs与针对辅助控制量I_as*的上限值I_UL4*的关系、以及转向操作角速度ωs与针对辅助控制量I_as*的下限值I_LL4*的关系。转向操作角速度感应限制器94、104分别使用第4极限映射表M4来运算与转向操作角速度ωs对应的上限值I_UL4*以及下限值I_LL4*。

通过基于与转向操作角速度ωs相反的方向(正负符号)的辅助控制量I_as*允许，而与转向操作角速度ωs相同的方向的辅助控制量I_as*不允许的观点来设定第4极限映射表M4，具有如下那样的特性。即、在转向操作角速度ωs为正值的情况下，辅助控制量I_as*的上限值I_UL4*被维持为零。另外，在转向操作角速度ωs为正值的情况下，辅助控制量I_as*的下限值I_LL4*伴随着转向操作角速度ωs的增大而向负的方向增加，并以规定值为界而被维持为负的恒定值。另一方面，在转向操作角速度ωs为负值的情况下，转向操作角速度ωs的绝对值越增大，辅助控制量I_as*的上限值I_UL4*越向正的方向增加，并以规定值为界而被维持为正的恒定值。另外，在转向操作角速度ωs为负值的情况下，辅助控制量I_as*的下限值I_LL4*被维持为零。

如图9所示，第5极限映射表M5是以横轴为转向操作角加速度αs、以纵轴为辅助控制量I_as*的映射表，并分别规定转向操作角加速度αs与针对辅助控制量I_as*的上限值I_UL5*的关系、以及转向操作角加速度αs与针对辅助控制量I_as*的下限值I_LL5*的关系。转向操作角加速度感应限制器95、105分别使用第5极限映射表M5来运算与转向操作角加速度αs对应的上限值I_UL5*以及下限值I_LL5*。

通过基于与转向操作角加速度αs相反的方向(正负符号)的辅助控制量I_as*允许，而与转向操作角加速度αs相同的方向的辅助控制量I_as*不允许的观点来设定第5极限映射表M5，具有如下那样的特性。即、在转向操作角加速度αs为正值的情况下，辅助控制量I_as*的上限值I_UL5*被维持为零。另外，转向操作角加速度αs为正值的情况下，辅助控制量I_as*的下限值I_LL5*伴随着转向操作角加速度αs的增大而向负的方向增加，并以规定值为界而被维持为负的恒定值。另一方面，在转向操作角加速度αs为负值的情况下，转向操作角加速度αs的绝对值越增大，辅助控制量I_as*的上限值I_UL5*越向正的方向增加，并以规定值为界而被维持为正的恒定值。另外，在转向操作角加速度α为负值的情况下，辅助控制量I_as*的下限值I_LL5*被维持为零。

＜电动动力转向装置的作用＞

接下来，对如前述那样构成的电动动力转向装置的作用进行说明。

针对辅助控制量I_as*的限制值(上限值以及下限值)而言对运算辅助控制量I_as*时使用的各信号，此处为表示转向操作状态的状态量亦即转向操作转矩τ、转向操作转矩微分值dτ、转向操作角θs、转向操作角速度ωs以及转向操作角加速度αs分别独立地被设定。微型计算机42在基于辅助控制量I_as*运算最终的电流指令值I*时，按每个信号设定用于根据各信号的值来限制辅助控制量I_as*的变化范围的限制值，将合计这些限制值而得到的值设定为针对辅助控制量I_as*的最终的限制值。顺便说明，允许在根据驾驶员的转向操作所运算出的通常的辅助控制量I_as*，而限制由某些原因所引起的异常的辅助控制量I_as*的观点下设定每个信号的限制值，进而最终的限制值。微型计算机42一方面允许针对例如驾驶员的转向输入的转矩微分控制以及转向返回控制等各种补偿控制的补偿量，而另一方面限制超过各补偿量的值的异常输出或者误输出等。

微型计算机42在辅助控制量I_as*超过由最终的上限值I_UL*以及下限值I_LL*规定的限制范围时，进行限制以便不将超过上限值I_UL*的辅助控制量I_as*或者低于下限值I_LL*的辅助控制量I_as*作为最终的电流指令值I*供给给马达控制信号生成部62。在最终的上限值I_UL*以及下限值I_LL*反映按每个信号所设定的各自的限制值(上限值以及下限值)。即、即使在表示异常的值的辅助控制量I_as*被运算的情况下，该异常的辅助控制量I_as*的值也因最终的限制值而被限制为与各信号值对应的适当的值。而且，该适当的辅助控制量I_as*作为最终的电流指令值I*被供给给马达控制信号生成部62，从而适当的辅助力被赋予给转向操作系统。由于抑制异常的辅助控制量I_as*作为最终的电流指令值I*被供给给马达控制信号生成部62，所以抑制对转向操作系统赋予不希望辅助力。例如所谓的自动转向等的产生也被抑制。

另外，基于运算辅助控制量I_as*时所使用的各信号分别独立地设定针对辅助控制量I_as*的适当的限制值。因此，与例如仅基于运算基本辅助控制量I1*时所使用的信号亦即转向操作转矩τ来设定辅助控制量I_as*的限制值的情况相比，对辅助控制量I_as*进行更致密的限制处理。在辅助控制量I_as*的限制值的设定中，无需考虑对各种补偿量I2*、I3*、I4*的影响。

＜实施方式的效果＞

因此，根据本实施方式，能够获得以下的1)～3)的效果。

1)对使用于辅助控制量I_as*的运算的各信号(各状态量)分别独立地设定辅助控制量I_as*的限制值，并且，合计这些限制值而得到的值被设定为针对辅助控制量I_as*的最终的限制值。因此，即使在因某些原因而运算表示异常值的辅助控制量I_as*的情况下，该异常的辅助控制量I_as*也因最终的限制值而被直接限制为与各信号值对应的适当的值。被限制成适当的值的辅助控制量I_as*作为最终的电流指令值I*被供给给马达控制信号生成部62，由此能够准确地抑制不希望的辅助力被赋予给转向操作系统。

2)微型计算机42使用通过将各上限值I_UL1*～I_UL5*相加而获得的上限值I_UL*以及通过将各下限值I_LL1*～I_LL5*相加而获得的下限值I_LL*来一并对辅助控制量I_as*进行限制处理。也在考虑使用各上限值I_UL1*～I_UL5*以及各下限值I_LL1*～I_LL5*对辅助控制量I_as*分别独立地进行限制处理的构成，但与采用该构成的情况相比，能够减少微型计算机42的运算负荷。

3)微型计算机42通过使用第1～第5极限映射表M1～M5，能够简单地运算各上限值I_UL1*～I_UL5*以及各下限值I_LL1*～I_LL5*。

＜第2实施方式＞

接下来，对电动动力转向装置的第2实施方式进行说明。

在第1实施方式中，只要辅助控制量I_as*的异常继续，就通过上限值I_UL*或者下限值I_LL*继续限制辅助控制量I_as*，但也可以如下那样操作。

如图10的图表所示，在辅助控制量I_as*的值例如低于下限值I_LL*时(时刻T_L0)，辅助控制量I_as*的值由下限值I_LL*限制。微型计算机42继续该限制的状态恒定期间ΔT时(时刻T_L1)，使下限值I_LL*朝向零递减(以下，称为递减处理。)。而且在下限值I_LL*达到零的时刻(时刻T_L2)，辅助控制量I_as*的值变为零。其结果，对转向操作系统的辅助力的赋予被停止。优选基于异常状态继续恒定期间ΔT时停止辅助力的赋予这样的观点来进行该递减处理。由于辅助控制量I_as*的值缓缓变小，所以在使辅助停止时，转向操作感不会产生急剧的变化。此外，辅助控制量I_as*的值超过上限值I_UL*的情况也相同。即、微型计算机42在辅助控制量I_as*的限制状态继续恒定期间ΔT时，使上限值I_UL*朝向零递减。

该递减处理是与上限值I_UL*以及下限值I_LL*的运算处理无关系地强制进行的处理。微型计算机42也可以在该递减处理的执行中，辅助控制量I_as*的值恢复为上限值I_UL*与下限值I_LL*之间的正常范围内的值时，使递减处理的执行停止。由此，强制地朝向零递减的上限值I_UL*或者下限值I_LL*恢复为本来的值。

＜实施方式的效果＞

根据本实施方式，除了第1实施方式中的1)、3)的效果之外，还能够获得如下的4)的效果。

4)在辅助控制量I_as*的值由上限值I_UL*或者下限值I_LL*限制的状态继续恒定期间ΔT时，使上限值I_UL*或者下限值I_LL*朝向零递减。对转向操作系统的辅助缓缓减弱不久停止。由此，进一步提高安全性。

＜第3实施方式＞

接下来，对电动动力转向装置的第3实施方式进行说明。在本实施方式中，采用省略先前的图2所示的上下限极限运算部72以及上下限防护处理部73的构成。说起上下限极限运算部72以及上下限防护处理部73的功能，使辅助控制部71具有该功能。而且相对于在第1实施方式中由上下限极限运算部72一并设定辅助控制量I_as*的上限值I_UL*以及下限值I_LL*，在本实施方式中对各补偿量I₂*、I₃*、I₄*分别独立地设定限制值，从而间接地限制辅助控制量I_as*。

如图11所示，辅助控制部71具有转向操作转矩感应限制器201、转矩微分值感应限制器202、转向操作角感应限制器203、转向操作角速度感应限制器204以及转向操作角加速度感应限制器205。另外，辅助控制部71具备加法器206，207以及上下限防护处理部208、209、210、211。

此外，在图11中，为了便于说明，图示出2个转向操作转矩感应限制器201、201以及2个转向操作角速度感应限制器204、204，这些转向操作转矩感应限制器201以及转向操作角速度感应限制器204也可以分别只设置一个。该情况下，由转向操作转矩感应限制器201以及转向操作角速度感应限制器204分别生成的限制值(上限值I_UL1*、I_UL4*以及下限值I_LL1*、I_LL4*)分别被分支供给给加法器206、207以及上下限防护处理部211等的需要位置。

转向操作转矩感应限制器201统一先前的图4所示的转向操作转矩感应限制器91、101的功能而成。转向操作转矩感应限制器201根据转向操作转矩τ来运算针对辅助控制量I_as*的上限值I_UL1*以及下限值I_LL1*。

转矩微分值感应限制器202统一先前的图4所示的转向操作转矩微分值感应限制器92、102的功能而成。转矩微分值感应限制器202根据转向操作转矩微分值dτ来运算针对辅助控制量I_as*的上限值I_UL2*以及下限值I_LL2*。

转向操作角感应限制器203统一先前的图4所示的转向操作角感应限制器93、103的功能而成。转向操作角感应限制器203根据转向操作角θs来运算针对辅助控制量I_as*的上限值I_UL3*以及下限值I_LL3*。

转向操作角速度感应限制器204统一先前的图4所示的转向操作角速度感应限制器94、104的功能而成。转向操作角速度感应限制器204根据转向操作角速度ωs来运算针对辅助控制量I_as*的上限值I_UL4*以及下限值I_LL4*。

转向操作角加速度感应限制器205统一先前的图4所示的转向操作角加速度感应限制器95、105的功能而成。转向操作角加速度感应限制器205根据转向操作角加速度αs来运算针对辅助控制量I_as*的上限值I_UL5*以及下限值I_LL5*。

加法器206运算针对由惯性补偿控制部84生成的补偿量I2*的限制值。即、加法器206通过将3个上限值I_UL3*、I_UL4*、I_UL5*相加来生成针对补偿量I₂*的上限值I_2UL*。另外，加法器206通过将3个下限值I_LL3*、I_LL4*、I_LL5*相加来生成针对补偿量I₂*的下限值I_2LL*。

加法器207运算针对由转向返回控制部85生成的补偿量I₃*的限制值。即、加法器207通过将2个上限值I_UL1*、I_UL4*相加来生成针对补偿量I₃*的上限值I_3UL*。另外，加法器207通过将2个下限值I_LL1*、I_LL4*相加来生成针对补偿量I₃*的下限值I_3LL*。

上下限防护处理部208基于由加法器206运算出的上限值I_2UL*以及下限值I_2LL*来执行针对由惯性补偿控制部84生成的补偿量I₂*的限制处理。即、补偿量I₂*的值被限制在由上限值I_2UL*以及下限值I_2LL*规定的范围内。

上下限防护处理部209基于由加法器207运算出的上限值I_3UL*以及下限值I_3LL*来执行针对由转向返回控制部85生成的补偿量I₃*的限制处理。即、补偿量I₃*的值被限制在由上限值I_3UL*以及下限值I_3LL*规定的范围内。

上下限防护处理部210将由转矩微分值感应限制器202运算出的上限值I_UL2*以及下限值I_LL2*保持原样作为由转矩微分控制部86运算出的针对补偿量I₄*的上限值I_4UL*以及下限值I_4LL*，并执行针对该补偿量I₄*的限制处理。即、补偿量I₄*的值被限制在由上限值I_4UL*以及下限值I_4LL*规定的范围内。

上下限防护处理部211将由转向操作转矩感应限制器201运算出的上限值I_UL1*以及下限值I_LL1*保持原样作为由基本辅助控制部81运算出的针对基本辅助控制量I₁*的上限值I_1UL*以及下限值I_1LL*，并执行针对该基本辅助控制量I₁*的限制处理。即、基本辅助控制量I₁*的值被限制在由上限值I_1UL*以及下限值I_1LL*规定的范围内。

通过分别对基本辅助控制量I₁*以及3个补偿量I₂*、I₃*、I₄*实施限制处理而获得的基本辅助控制量I_1L*以及3个补偿量I_2L*、I_3L*、I_4L*分别被供给给加法器83。加法器83通过将这些基本辅助控制量I_1L*以及补偿量I_2L*、I_3L*、I_4L*相加来生成辅助控制量I_as*。该辅助控制量I_as*作为最终的电流指令值I*被供给给马达控制信号生成部62。

＜实施方式的效果＞

根据本实施方式，除了第1实施方式中的1)、3)的效果之外，还能够获得如下的5)的效果。

5)分别对由基本辅助控制部81运算出的基本辅助控制量I_1L*、由惯性补偿控制部84生成的补偿量I₂*、由转向返回控制部85生成的补偿量I₃*、由转矩微分控制部86生成的补偿量I₄*分别独立地实施限制处理。因此，根据当前各信号的值，换言之根据当前转向操作状态更严密地限制辅助控制量I_as*。

＜第4实施方式＞

接下来，对电动动力转向装置的第4实施方式进行说明。本实施方式具备基本与先前的图1～图9所示的第1实施方式相同的构成。因此，对与第1实施方式相同的部件标注同一符号，省略其详细的说明。

有时在微型计算机42中的信号路径，例如对图12所示的各种控制部(81～86)的电信号(τ、dτ、θs、ωs、αs)的输入路径以及输出路径中设置滤波电路等的延迟要素，作为用于补偿各电信号的相位或者除去噪声的构成。是为了使控制系统稳定。

如图12所示，辅助控制部71具有相位补偿部300。相位补偿部300进行由转矩传感器53检测出的转向操作转矩τ的相位补偿。相位补偿部300包括例如作为延迟要素的低通滤波器。因此，通过相位补偿部300处理后的转向操作转矩τ的相位相对于该处理前的转向操作转矩τ的相位延迟。因此，基本辅助控制量I₁*的相位，进而辅助控制量I_as*的相位相对于由转矩传感器53检测出的转向操作转矩τ的相位延迟。

接下来，对辅助控制量I_as*与限制值的关系进行说明。此处作为限制值，例举由先前的图4所示的转向操作转矩感应限制器91运算出的上限值I_UL1*的例子。

如图4所示，在上下限极限运算部72不存在如相位补偿部300这样的延迟要素的情况下，根据转向操作转矩τ所生成的上限值I_UL1*的相位与检测出的转向操作转矩τ的相位大致一致。另外，如上述那样，由于相位补偿部300包括延迟要素，辅助控制量I_as*的相位相对于检测出的转向操作转矩τ的相位延迟。因此，辅助控制量I_as*的相位也相对于上限值I_UL1*延迟。

如图13的图表所示，伴随着转向的转向，辅助控制量I_as*以及上限值I_UL1*反复增减，并且，辅助控制量I_as*相对于上限值I_UL1*延迟例如相位φ1。此处，辅助控制量I_as*的值比上限值I_UL1*小的区域R1中，辅助控制量I_as*的值未被限制。与此相对，在辅助控制量I_as*的值比上限值I_UL1*大的区域R2中，例如如箭头D1所示，辅助控制量I_as*发生错误而被限制为上限值I_UL1*。不优选这样起因于只是辅助控制量I_as*相对于上限值I_UL1*的相位延迟，而正常的辅助控制量I_as*的值发生错误而被限制。

此外，辅助控制量I_as*与下限值I_LL1*的关系、辅助控制量I_as*与各上限值I_UL2*～I_UL5*的关系、以及辅助控制量I_as*与各下限值I_LL2*～I_LL5*的关系也分别相同。各上限值I_UL2*～I_UL5*以及各下限值I_LL2*～I_LL5*是基于转向操作转矩微分值dτ、转向操作角θs、转向操作角速度ωs以及转向操作角加速度αs的限制值。

这样，在具有延迟要素的辅助控制部71生成辅助控制量I_as*的情况下，若不具有延迟要素的上下限极限运算部72进行限制处理，则辅助控制量I_as*的值有可能被不适当地限制。因此，在本实施方式中采用如下的构成。

如图14所示，上限值运算部90具有5个判定处理部301～305，下限值运算部100具有5个判定处理部311～315。各判定处理部301～305、311～315设置在各信号(τ、dτ、θs、ωs、αs)的输入路径上。各判定处理部301～305、311～315判定起因于辅助控制量I_as*相对于限制值(I_UL1*～I_UL5*、I_LL1*～I_LL5*)的相位延迟，而正常的辅助控制量I_as*的值是否有可能被错误限制。而且各判定处理部301～305、311～315在判定为辅助控制量I_as*有可能被误限制时，使各限制值延迟。各判定处理部301～305、11～315具有例如作为延迟要素的低通滤波器的功能。

各判定处理部301～305、311～315进行例如由下式(A)或者下式(B)表示的滤波运算。此外，基于根据由相位补偿部300产生的相位延迟来使限制值的相位延迟的观点来设定式(A)。基于根据由与相位补偿部300不同的其它延迟要素(滤波器要素)产生的相位延迟来使限制值的相位延迟的观点来设定式(B)。

Sfilt＝{(1+α*T1*s)/(1+T1*s)}*{1/(1+T2*s)}*S…(A)

Sfilt＝1/(1+T3*s)*S…(B)

其中，Sfilt为滤波运算后的信号(τfilt、dτfilt、θsfilt、ωsfilt、αsfilt)，α为增益，T1、T2、T3为时间常数，s(小写字母)为拉普拉斯变换的变量，S(大写字母)为滤波运算前的信号(τ、dτ、θs、ωs、αs)。

在本实施方式中，在处理转向操作转矩τ的判定处理部301、311中使用式(A)。是因为转向操作转矩τ由相位补偿部300产生相位延迟。另外，在处理转向操作转矩τ以外的其它信号(dτ、θs、ωs、αs)的判定处理部302～305、312～315中使用式(B)。这是以该其它信号由与相位补偿部300不同的其它延迟要素(滤波器要素)产生相位延迟为前提。在该其它信号因与相位补偿部300相同的延迟要素延迟时使用式(A)。

接下来，以各判定处理部301～305、311～315为代表，对判定处理部301的动作进行说明。

如图15的流程图所示，判定处理部301比较以规定的取样周期由转矩传感器53检测出的转向操作转矩τ的本次值与前次值(步骤S401)。即、判定处理部301判定在图13的图表中限制值(例如上限值I_UL1*)位于2个区域R1、R2中的何处。此外，前次值被暂时储存于微型计算机42的存储装置中。

判定处理部301在判定为本次值大于前次值时(步骤S401:是)，保持原样输出本次值(步骤S402)，之后结束处理。此处向转向操作转矩感应限制器91保持原样供给本次的转向操作转矩τ。这是因如下的理由。即、在本次值大于前次值时，限制值位于图13的图表中的表示增大趋势的区域R1的可能性较高。因此，由于辅助控制量I_as*没有可能被误限制，所以没有必要使限制值延迟。

判定处理部301在判定为本次值不大于前次值，即、本次值为前次值以下时(步骤S401：“否”)，对本次值进行滤波运算(步骤S403)。此时判定处理部301使用式(A)。这是因如下的理由。即、在本次值为前次值以下时，限制值位于图13的图表中的表示朝向零减少趋势的区域R2的可能性较高。因此，由于辅助控制量I_as*有可能被误限制，所以需要使限制值延迟。

因此，判定处理部301将滤波运算后的本次值输出给转向操作转矩感应限制器91(步骤S404)，之后结束处理。即、向转向操作转矩感应限制器91供给实施滤波处理后的转向操作转矩τ的本次值。

此处，如图13的图表中箭头D2所示，基于利用式(A)的滤波处理后的转向操作转矩τ的限制值(I_UL1*)的相位相对于辅助控制量I_as*延迟例如相位φ2。由此在区域R2中与限制值相比辅助控制量I_as*的值变小，所以正常的辅助控制量I_as*的值不会被误限制。

顺便说明，其它判定处理部302～305、312～315也进行与判定处理部301相同的处理。只是处理的信号(dτ、θs、ωs、αs)、以及滤波运算时使用式(B)不同。

此外，本实施方式可以如下那样变更、实施。

如图14中双点划线所示，也可以将各判定处理部301～305、311～315不设置在针对各感应限制器(91～95、101～105)的各信号(τ、dτ、θs、ωs、αs)的输入路径上，而设置在针对各感应限制器的各限制值(I_UL1*～I_UL5*、I_LL1*～I_LL5*)的输出路径上。该情况下，各判定处理部301～305、311～315使由各感应限制器生成的各限制值延迟。

另外，在本实施方式中，通过各判定处理部301～305、311～315的滤波处理来使各信号的相位延迟，但也可以如下那样操作。即、上下限极限运算部72生成各限制值(I_UL1*～I_UL5*)之后将各限制值保持一定的延迟时间，经过该延迟时间后再将各限制值供给给加法器96、106。这样能够使各限制值延迟。另外，该情况下，各判定处理部301～305、311～315无需进行滤波运算，只判断是否需要延迟即可。顺便说明，也可以不是将各限制值而是将各信号(τ、dτ、θs、ωs、αs)保持一定的延迟时间。这样，能够使各限制值延迟。

并且，使各限制值延迟的程度也可以适当地变更。例如前述的例子中，也可以是使各限制值的相位相对于辅助控制量I_as*延迟相位φ2，延迟后的各限制值的相位相对于辅助控制量I_as*不延迟而前进的状态。即使是一点点但通过使各限制值的相位延迟，各限制值与辅助控制量I_as*的相位差虽然少但如果变小，则获得误限制的抑制效果。

本实施方式不仅能够应用于第1实施方式，也能够应用于第2或者第3实施方式。在对第3实施方式应用本实施方式的情况下，在图11所示的对各感应限制器(201～205)的信号的输入路径或者输出路径设置各判定处理部301～305(各判定处理部311～315)即可。

＜实施方式的效果＞

根据本实施方式，能够获得如下的6)的效果。

6)微型计算机42通过各信号(τ、dτ、θs、ωs、αs)的本次值与前次值的比较来判定是否需要使各限制值的相位延迟。在由辅助控制部71生成的各信号产生相位延迟、且在由上下限极限运算部72生成的各限制值不产生相位延迟的情况下，本次值小于前次值时，正常的辅助控制量I_as*有可能被误限制。在需要使各限制值的相位延迟时，微型计算机42通过对各信号进行由式(A)或者式(B)所示的滤波运算来使各限制值延迟。因各限制值的相位被延迟，正常的辅助控制量I_as*很难被误限制。电动动力转向装置10的可靠性也提高。

＜第5实施方式＞

接下来，对电动动力转向装置的第5实施方式进行说明。本实施方式也具备基本与先前的图1～图9所示的第1实施方式相同的构成。本实施方式可应用于全部的第1～第4实施方式。

如图16所示，上下限极限运算部72也获取车速V。另外，上下限极限运算部72，正确而言先前的图4所示的上限值运算部90以及下限值运算部100分别代替第1～第5极限映射表M1～M5而具有第6～第10极限映射表M6～M10。上限值运算部90以及下限值运算部100使用第6～第10极限映射表M6～M10来运算各上限值I_UL1*～I_UL5*以及各下限值I_LL1*～I_LL5*。第6～第10极限映射表M6～M10在根据车速V来设定针对辅助控制量I_as*的限制值(上限值I_UL1*～I_UL5*以及下限值I_LL1*～I_LL5*)这一点上与第1～第5极限映射表M1～M5不同。

如图17所示，第6的极限映射表M6根据车速V来规定针对与转向操作转矩τ对应的辅助控制量I_as*的限制值(上限值I_UL1*以及下限值I_LL1*)。在转向操作转矩τ为正值的情况下，转向操作转矩τ越增大，另外车速V越慢，则上限值I_UL1*越向正的方向增加，并以规定值为界而被维持为正的恒定值。另外，在转向操作转矩τ为正值的情况下，辅助控制量I_as*的下限值I_LL1*被维持为零。另一方面，在转向操作转矩τ为负值的情况下，辅助控制量I_as*的上限值I_UL1*被维持为零。另外，在转向操作转矩τ为负值的情况下，转向操作转矩τ的绝对值越增大，另外车速V越慢，则辅助控制量I_as*的下限值I_LL1*越向负的方向增加，并以规定值为界而被维持为负的恒定值。

如图18所示，第7的极限映射表M7根据车速V来规定针对与转向操作转矩微分值dτ对应的辅助控制量I_as*的限制值(上限值I_UL2*以及下限值I_LL2*)。在转向操作转矩微分值dτ为正值的情况下，转向操作转矩微分值dτ越增大，另外车速V越慢，则上限值I_UL2*越向正的方向增加，并以规定值为界而被维持为正的恒定值。另外，在转向操作转矩微分值dτ为正值的情况下，辅助控制量I_as*的下限值I_LL2*被维持为零。另一方面，在转向操作转矩微分值dτ为负值的情况下，辅助控制量I_as*的上限值I_UL2*被维持为零。另外，在转向操作转矩微分值dτ为负值的情况下，转向操作转矩微分值dτ的绝对值越增大，另外车速V越慢，则辅助控制量I_as*的下限值I_LL2*越向负的方向增加，并以规定值为界而被维持为负的恒定值。

如图19所示，第8的极限映射表M8根据车速V来规定针对与转向操作角θs对应的辅助控制量I_as*的限制值(上限值I_UL3*以及下限值I_LL3*)。在转向操作角θs为正值的情况下，上限值I_UL3*被维持为零。另外，在转向操作角θs为正值的情况下，转向操作角θs越增大，另外车速V越快，则下限值I_LL3*越向负的方向增加。另一方面，在转向操作角θs为负值的情况下，辅助控制量I_as*的下限值I_LL3*被维持为零。另外，在转向操作角θs为负值的情况下，转向操作角θs的绝对值越增大，另外车速V越快，则辅助控制量I_as*的上限值I_UL3*越向正的方向增加。

如图20所示，第9的极限映射表M9根据车速V来规定针对与转向操作角速度ωs对应的辅助控制量I_as*的限制值(上限值I_UL4*以及下限值I_LL4*)。在转向操作角速度ωs为正值的情况下，上限值I_UL4*被维持为零。另外，在转向操作角速度ωs为正值的情况下，转向操作角速度ωs越增大，另外车速V越快，则下限值I_LL4*越向负的方向增加，并以规定值为界而被维持为负的恒定值。另一方面，在转向操作角速度ωs为负值的情况下，辅助控制量I_as*的下限值I_LL4*被维持为零。另外，在转向操作角速度ωs为负值的情况下，转向操作角速度ωs的绝对值越增大，另外车速V越快，则辅助控制量I_as*的上限值I_UL4*越向正的方向增加，并以规定值为界而被维持为正的恒定值。

如图21所示，第10的极限映射表M10根据车速V来规定针对与转向操作角加速度αs对应的辅助控制量I_as*的限制值(上限值I_UL5*以及下限值I_LL5*)。在转向操作角加速度αs为正值的情况下，上限值I_UL5*被维持为零。另外，在转向操作角加速度αs为正值的情况下，转向操作角加速度αs越增大，另外车速V越快，则下限值I_LL5*越向负的方向增加，并以规定值为界而被维持为负的恒定值。另一方面，在转向操作角加速度αs为负值的情况下，辅助控制量I_as*的下限值I_LL5*被维持为零。另外，在转向操作角加速度αs为负值的情况下，转向操作角加速度αs的绝对值越增大，另外车速V越快，则辅助控制量I_as*的上限值I_UL5*越向正的方向增加，并以规定值为界而被维持为正的恒定值。

这样通过使用进一步考虑车速V的第6～第10的极限映射表M6～M10，起到如下的作用。

本来，应限制的辅助控制量I_as*根据车速V而不同。这一点在先前的第1～第5极限映射表M1～M5中没有考虑车速V。在第1～第5极限映射表M1～M5中，例如在全部的车速区域中以可能产生的辅助控制量I_as*中的最大的辅助控制量I_as*为基准设定限制值(上限值以及下限值)。因此，异常的辅助控制量I_as*未必由最合适的限制值限制。

这一点，根据第6的极限映射表M6，获得如下的作用。即、如图中点P1所示，在转向操作转矩τ例如为正的转向操作转矩τ1、且车速V大于车速V1并小于车速V2的情况下，通过特性线L2设定上限值I_UL1*。通过特性线L2设定的上限值I_UL1*比通过与第1极限映射表M1上限值对应的特性线L1设定的上限值I_UL1*小。而且辅助控制量I_as*被限制为由特性线L2表示的上限值I_UL1*。下限值I_LL1*也与上限值I_UL1*相同，根据车速V而变化。这样通过考虑到车速V，与转向操作转矩τ对应的限制值(上限值I_UL1*以及下限值I_LL1*)的精度提高。因此，在先前的第1极限映射表M1中未被允许的本来应限制的辅助控制量I_as*更早地被检测出而被限制。因此，能够根据转向操作转矩τ更适当地进行针对辅助控制量I_as*的限制处理。

此外，第7～第10的极限映射表M7～M10也相同。即、能够根据车速V更适当地进行基于转向操作转矩微分值dτ、转向操作角θs、转向操作角速度ωs以及转向操作角加速度αs的各个的针对辅助控制量I_as*的限制处理。

＜实施方式的效果＞

根据本实施方式，能够获得如下的7)的效果。

7)通过根据车速V来设定针对辅助控制量I_as*的各限制值(上限值I_UL1*～I_UL5*、下限值I_LL1*～I_LL5*)，能够提高各限制值的精度。因此，能够进行更适当的限制处理。能够更早地检测例如在未考虑车速V的第1～第5极限映射表M1～M5中允许的、本来应限制的辅助控制量I_as*，并进行限制。

＜第6的实施方式＞

接下来，对电动动力转向装置的第6的实施方式进行说明。本实施方式可应用于全部的第1～第5实施方式。

在本实施方式中与第2实施方式相同，执行先前的图10所示的递减处理。即、微型计算机42在辅助控制量I_as*的值由上限值I_UL*或者下限值I_LL*限制的状态继续恒定期间ΔT时，使上限值I_UL*或者下限值I_LL*朝向零递减。上限值I_UL*或者下限值I_LL*达到零时(例如时刻T_L2)，辅助控制量I_as*的值变为零，由此使对转向操作系统的辅助力的赋予停止。这样，抑制生成异常的辅助控制量I_as*的情况下的不希望转向动作。然而，担心因变为不向转向操作系统赋予辅助力的、所谓手动转向的状态，而转向操作感降低。因此，在本实施方式中采用如下的构成。

如图22所示，微型计算机42除了主辅助控制部71之外还具有副辅助控制部501。副辅助控制部501与主辅助控制部71相同，基于车速V、转向操作转矩τ、转向操作角θs、转向操作转矩微分值dτ、转向操作角速度ωs以及转向操作角加速度αs来运算辅助控制量I_as*。

另外，微型计算机42具有切换部502。切换部502分别获取由主辅助控制部71生成的辅助控制量I_as*(正确而言经过上下限防护处理部73后的辅助控制量I_as*)、以及由副辅助控制部501生成的辅助控制量I_as*。切换部502将这2个辅助控制量I_as*中的任意一个作为最终的电流指令值I*供给给马达控制信号生成部62。

通常时，切换部502使用由主辅助控制部71生成的辅助控制量I_as*。此处通常时是指，上下限防护处理部73不执行限制处理时、以及即使执行该限制处理时但从开始该限制处理之后的经过时间未达到恒定期间ΔT时。

异常时，切换部502代替由主辅助控制部71生成的辅助控制量I_as*，而使用由副辅助控制部501生成的辅助控制量I_as*。此处异常时是指，如图10的图表所示，针对由主辅助控制部71生成的辅助控制量I_as*的限制处理继续执行恒定期间ΔT时。即、开始使限制值(上限值I_UL*或者下限值I_LL*)朝向零递减的递减处理的时刻(时刻TL1)，使用的辅助控制量I_as*从由主辅助控制部71生成的向由副辅助控制部501生成的切换。通过使用由副辅助控制部501生成的正常的辅助控制量I_as*，由此对转向操作系统继续赋予最适合的辅助力。

此外，本实施方式也可以如下那样变更。

微型计算机42在执行对限制值的递减处理(停止处理)时，也可以在辅助控制量I_as*的值恢复到上限值I_UL*与下限值I_LL*之间的正常范围内的值时，使该递减处理的执行停止。另外此时，微型计算机42(正确而言，切换部502)也可以不是备用的副辅助控制部501，而再次使用由主辅助控制部71生成的辅助控制量I_as*。

另外，副辅助控制部501也可以如前述的那样具有与主辅助控制部71相同的功能，也可以具有比主辅助控制部71简单化的功能。在使副辅助控制部501的功能简单化的情况下，也可以基于车速V以及转向操作转矩τ来求出基本辅助控制量I1*，并将该基本辅助控制量I1*作为使用于简易的备用的辅助控制的电流指令值I*。由补偿控制部82执行的各种补偿控制也可以不执行，也可以仅执行一部分的补偿控制。因执行的补偿控制而辅助控制部501获取的信号不同。

并且，将使用的辅助控制量I_as*从由主辅助控制部71生成的向由副辅助控制部501生成的切换的时刻也可以适当地变更。如图10的图表所示，也可以不在开始对限制值的递减处理的时刻(时刻TL1)，例如在开始对由辅助控制部71生成的辅助控制量I_as*的限制处理的时刻(时刻TL0)，切换所使用的辅助控制量I_as*。

＜实施方式的效果＞

根据本实施方式，能够获得如下的8)的效果。

8)在由主辅助控制部71生成的辅助控制量I_as*异常时，使用由备用的副辅助控制部501生成的辅助控制量I_as*。因此，即使由主辅助控制部71生成的辅助控制量I_as*异常时，通过使用由副辅助控制部501生成的辅助控制量I_as*，也能够对转向操作系统继续赋予辅助力。另外，由于避免变为所谓的手动转向的状态，所以转向操作感也被维持为最合适。

＜第7实施方式＞

接下来，对电动动力转向装置的第7实施方式进行说明。本实施方式具有基本与先前的图22所示的第6的实施方式相同的构成。

如图23所示，上下限防护处理部73生成表示由主辅助控制部71生成的辅助控制量I_as*(以下，称为主辅助控制量。)是否被限制的限制状态信号S_grd。上下限防护处理部73将主辅助控制量I_as*(限制前或者限制后的辅助控制量)、以及限制状态信号S_grd分别输出给切换部502。

切换部502具有异常判定用的计数器503。切换部502基于由上下限防护处理部73生成的限制状态信号S_grd来判定主辅助控制量I_as*是否被限制。当切换部502判定为主辅助控制量I_as*被限制时使计数器503的计数值增加。切换部502基于计数器503的计数值来决定使用由主辅助控制量I_as*以及副辅助控制部501生成的辅助控制量I_as*(以下，称为副辅助控制量。)中的哪个。

＜上下限防护处理部的处理顺序＞

接下来，详细地说明上下限防护处理部73的处理顺序。

如图24的流程图所示，上下限防护处理部73判断由主辅助控制部71生成的辅助控制量I_as*是否大于上限值I_UL*(步骤S601)。在上下限防护处理部73判定为由主辅助控制部71生成的辅助控制量I_as*大于上限值I_UL*时(步骤S601：是)，将由主辅助控制部71生成的辅助控制量I_as*更新(限制)为上限值I_UL*。

接下来，上下限防护处理部73生成限制状态信号S_grd(步骤S603)。此处的限制状态信号S_grd是表示主辅助控制量I_as*被限制的意思的信号。

接下来，上下限防护处理部73将在先前的步骤S602中更新(限制)为上限值I_UL*的辅助控制量I_as*以及在先前的步骤S603中生成的限制状态信号S_grd分别输出给切换部502(步骤S604)，结束处理。

在先前的步骤S601的判断中，在上下限防护处理部73判断为主辅助控制量I_as*不大于上限值I_UL*时(步骤S601：否)，判断该辅助控制量I_as*是否小于下限值I_LL*(步骤S605)。

在下限安全处理部73判断为主辅助控制量I_as*小于下限值I_LL*时(步骤S605：是)，将该辅助控制量I_as*更新(限制)为下限值I_LL*(步骤S606)，将处理移至步骤S603。

在先前的步骤S605的判断中，在上下限防护处理部73判断为主辅助控制量I_as*不小于下限值I_LL*时(步骤S605：“否”)，生成限制状态信号S_grd(步骤S607)，将处理移至步骤S604。此处的限制状态信号S_grd是表示主辅助控制量I_as*未被限制的意思的信号。

＜切换部的处理顺序＞

接下来，详细地说明切换部502的处理顺序。

如图25的流程图所示，切换部502基于由上下限防护处理部73生成的限制状态信号S_grd来判断主辅助控制量I_as*是否被限制(步骤S701)。

在切换部502判断为该辅助控制量I_as*被限制时(步骤S701：“是”)，对计数器503的计数值N加上恒定值Na(步骤S702)。

接下来，切换部502判断计数值N是否是异常判定阈值Nth以上(步骤S703)。该判断相当于先前的第6的实施方式中的辅助控制量I_as*的限制状态是否继续恒定期间ΔT的判断。

在切换部502判断为计数值N是异常判定阈值Nth以上时(步骤S703：“是”)，使用副辅助控制量I_as*来继续转向操作辅助(步骤S704)，结束处理。即、切换部502代替主辅助控制量I_as*，而将副辅助控制量I_as*作为最终的电流指令值I*供给给马达控制信号生成部62。

在先前的步骤S703的判断中，切换部502判断为计数值N不是在异常判定阈值Nth以上时(步骤S703：“否”)，使用主辅助控制量I_as*(正确而言经过上下限防护处理部73的辅助控制量I_as*)来继续转向操作辅助(步骤S705)，结束处理。

在先前的步骤S701的判断中，在切换部502判断为主辅助控制量I_as*未被限制时(步骤S701：“否”)，从计数器503的计数值N减去恒定值Ns(步骤S706)。此外，在使计数值N减少时的恒定值Ns被设定为比使计数值N增加时的恒定值Na小的值。

接下来，切换部502使用主辅助控制量I_as*(正确而言经过上下限防护处理部73后的辅助控制量I_as*)来继续转向操作辅助(步骤S707)，结束处理。

此外，也可以采用省略图25的流程图中的步骤S706、S707的两处理的构成。该情况下，在切换部502判断为主辅助控制量I_as*未被限制时(步骤S701：“否”)，结束处理。

＜实施方式的效果＞

根据本实施方式，能够获得以下的9)、10)的效果。

9)在主辅助控制量I_as*被限制的异常的状态继续恒定时间以上时，作为规定的故障保护动作，使用的辅助控制量从主辅助控制量向副辅助控制量切换。因此，获得更高的安全性。

10)在主辅助控制量I_as*被限制时每次使计数值N增加恒定值Na，另一方面在该辅助控制量I_as*未被限制时每次使计数值N减少恒定值Ns(＜Na)。即、相对于主辅助控制量I_as*被限制的状态，赋予更大的权重。因此，获得更高的安全性。

＜第8实施方式＞

接下来，对电动动力转向装置的第8实施方式进行说明。本实施方式具有基本与先前的图23所示的第7实施方式相同的构成。

在第7实施方式中，单纯基于计数器503的计数值(累计时间)来判定主辅助控制量I_as*的异常。作为该异常，在计数值N达到异常判定阈值Nth以上时，使用副辅助控制量I_as*来继续转向的辅助。此时，有如下的担心。

即、从主辅助控制量I_as*被限制开始到计数值N达到异常判定阈值Nth以上的期间(异常判定期间)，与通常时相比，转向操作感有可能降低。这是因为并不是使用本来的适当的主辅助控制量I_as*，而使用上限或者下限被限制的辅助控制量I_as*。

因此，在本实施方式中采用如下的构成。

如图26所示，上下限防护处理部73不仅生成限制状态信号S_grd，还运算限制前的主辅助控制量I_as*与限制值(上限值I_UL*以及下限值I_LL*)的偏差ΔI。偏差ΔI由下式(C)表示。

ΔI＝I_as*－限制值(I_UL*或者I_LL*)…(C)

上下限防护处理部73将主辅助控制量I_as*(正确而言，经过上下限防护处理部73后的辅助控制量I_as*)、限制状态信号S_grd、以及偏差ΔI分别输出给切换部502。

切换部502基于偏差ΔI的绝对值来变更计数器503的增加量。切换部502使用图27所示的增加量设定映射表M11来运算计数器503的增加量。增加量设定映射表M11被储存在微型计算机42的未图示的存储装置中。基于根据偏差ΔI的绝对值来适当进行从主辅助控制量I_as*向副辅助控制量I_as*的切换的观点来设定增加量设定映射表M11。即、由于偏差ΔI的绝对值越大，主辅助控制量I_as*的异常的程度(误输出能量)越大，所以优选更迅速地切换使用的辅助控制量。

如图27所示，增加量设定映射表M11是以横轴为偏差ΔI的绝对值、以纵轴为计数器503的增加量Nu的映射表。在本实施方式中，偏差ΔI的绝对值与增加量Nu处于比例关系。即、偏差ΔI的绝对值越大，则增加量Nu的值也越大。

＜上下限防护处理部的处理顺序＞

接下来，详细地说明上下限防护处理部73的处理顺序。

如图28的流程图所示，上下限防护处理部73判断主辅助控制量I_as*是否大于上限值I_UL*(步骤S801)。上下限防护处理部73，在判断为主辅助控制量I_as*大于上限值I_UL*时(步骤S801：“是”)，基于式(C)来运算偏差ΔI(步骤S802)。由于此处的限制值为上限值I_UL*，所以从主辅助控制量I_as*的值减去上限值I_UL*。

接下来，上下限防护处理部73将主辅助控制量I_as*更新(限制)为上限值I_UL*。

接着，上下限防护处理部73生成限制状态信号S_grd(步骤S804)。此处的限制状态信号S_grd是表示主辅助控制量I_as*被限制的意思的信号。

而且，上下限防护处理部73将在先前的步骤S802中生成的偏差ΔI、在先前的步骤S803中更新(限制)为上限值I_UL*的主辅助控制量I_as*以及在先前的步骤S804中生成的限制状态信号S_grd分别输出给切换部502(步骤S805)，结束处理。

在先前的步骤S801的判断中，在上下限防护处理部73判断为主辅助控制量I_as*不大于上限值I_UL*时(步骤S801：“否”)，判断该辅助控制量I_as*是否小于下限值I_LL*(步骤S806)。

在上下限防护处理部73判断为主辅助控制量I_as*小于下限值I_LL*时(步骤S806：“是”)，基于式(C)来运算偏差ΔI(步骤S807)。由于此处的限制值为下限值I_LL*，所以从主辅助控制量I_as*的值减去下限值I_LL*。

接下来，上下限防护处理部73将主辅助控制量I_as*更新(限制)为下限值I_LL*，将处理移至步骤S804。

在先前的步骤S806的判断中，在上下限防护处理部73判断为主辅助控制量I_as*不小于下限值I_LL*时(步骤S806：“否”)，生成限制状态信号S_grd(步骤S809)，将处理移至步骤S805。此处的限制状态信号S_grd是表示主辅助控制量I_as*未被限制的意思的信号。

＜切换部的处理顺序＞

接下来，详细地说明切换部502的处理顺序。

如图29的流程图所示，切换部502基于由上下限防护处理部73生成的限制状态信号S_grd来判断主辅助控制量I_as*是否被限制(步骤S901)。

在切换部502判断为该辅助控制量I_as*被限制时(步骤S901：“是”)，使用增加量设定映射表M11来计算与偏差ΔI的绝对值对应的计数器503的增加量Nu(步骤S902)。对于该计算的增加量Nu而言，偏差ΔI的绝对值越大，则计算出越大的值。

接下来，切换部502对计数器503的计数值N加上在先前的步骤S902中计算出的增加量Nu(步骤S903)。

接着，切换部502判断计数值N是否是异常判定阈值Nth以上(步骤S904)。

在切换部502判断为计数值N是异常判定阈值Nth以上时(步骤S904：“是”)，使用副辅助控制量I_as*来继续转向操作辅助(步骤S905)，结束处理。即、切换部502代替主辅助控制量I_as*，而将副辅助控制量I_as*作为最终的电流指令值I*供给给马达控制信号生成部62。

在先前的步骤S904的判断中，切换部502判断为计数值N不是异常判定阈值Nth以上时(步骤S904：“否”)，使用主辅助控制量I_as*(正确而言，经过上下限防护处理部73后的辅助控制量I_as*)来继续转向的辅助(步骤S906)，结束处理。

在先前的步骤S901的判断中，在切换部502判断为主辅助控制量I_as*未被限制时(步骤S901：“否”)，从计数器503的计数值N减去恒定值Ns(步骤S907)。

接下来，切换部502使用主辅助控制量I_as*(正确而言，经过上下限防护处理部73后的辅助控制量I_as*)来继续转向操作辅助(步骤S908)，结束处理。

这样，偏差ΔI的绝对值越大，则计数值N的增加越提前。即、计数值N的增加提前，相应地迅速地检测主辅助控制量I_as*的异常。因此，执行规定的故障保护动作，此处为从主辅助控制量I_as*向副辅助控制量I_as*的切换的时刻也变早。因此，能够减少对驾驶员的转向动作的影响，例如减少自动转向或者逆辅助等的产生。

此外，也可以采用省略图29的流程图中的步骤S907、S908的两处理的构成。该情况下，在切换部502判断为主辅助控制量I_as*未被限制(步骤S901：“否”)，使处理结束。

＜实施方式的效果＞

根据本实施方式，能够获得以下的11)～13)的效果。

11)偏差ΔI的绝对值越大，则计数器503的增加量Nu也越增加。因此，偏差ΔI的绝对值越大，则规定的故障保护动作(此处为使用的辅助控制量的切换动作)的执行时刻越变早。因此，能够减少在异常检测中(从开始辅助控制量的限制处理到N≥Nth成立为止的期间)的对驾驶员的转向动作的影响，例如自动转向或逆辅助等的产生。安全性也进一步提高。

12)反之，偏差ΔI的绝对值越小，则计数器503的增加量Nu越减少。因此，偏差ΔI的绝对值越小，则规定故障保护动作的执行时刻越变慢。由于偏差ΔI的绝对值越小，则异常的程度越小，鉴于有更慎重地检测异常检测的余地，主旨为抑制进行误异常检测。

13)能够在异常的程度(偏差ΔI的绝对值)较大时更迅速、在异常的程度较小时更慎重地在适当的时刻执行故障保护动作。

＜第9实施方式＞

接下来，对电动动力转向装置的第9实施方式进行说明。本实施方式具有基本与先前的图22所示的第6的实施方式相同的构成。

在第6实施方式中，基于对辅助控制部71的输入与输出的关系来进行辅助控制量I_as*的异常判定。因此，没有判断在辅助控制部71所具有的各种控制部的哪个部位产生异常。另外，由于是检测异常现象(主辅助控制量I_as*的异常状态继续恒定期间)的逻辑，所以也担心需要异常时的转向动作的改善。

因此，在本实施方式中，EPS的辅助控制追加如下的功能，即、鉴于基本控制所涉及的基本辅助控制量与补偿控制所涉及的补偿量的累计，按照辅助控制部71所具有的各种控制部(运算功能部分)来判断输入与输出的关系。而且执行与辅助控制部71的异常部位对应的转向操作辅助。具体而言如下。

如图30所示，电流指令值运算部61除了主辅助控制部71、上下限极限运算部(最终)72、上下限防护处理部73、副辅助控制部501以及切换部502之外，还具有失效管理器504。

辅助控制部71除了具有基本辅助控制部81、补偿控制部82以及加法器83之外，还具有基本极限运算部720、基本防护处理部730以及加法功能检查部505。

基本极限运算部720具有与先前的上下限极限运算部72相同的功能。即、基本极限运算部720基于在基本辅助控制部81所使用的各种信号(τ、V)来运算出上限值I_1UL*以及下限值I_1LL*，作为针对基本辅助控制量I₁*的限制值。

基本防护处理部730具有与先前的上下限防护处理部73相同的功能。即、基本防护处理部730基于由基本极限运算部720运算出的限制值来执行基本辅助控制量I₁*的限制处理。具体而言，基本防护处理部730比较基本辅助控制量I₁*的值与限制值(上限值以及下限值)。在基本辅助控制量I₁*的值超过上限值的情况下，基本防护处理部730将基本辅助控制量I₁*的值限制为上限值，在低于下限值的情况下将基本辅助控制量I₁*的值限制为下限值。另外，基本防护处理部730生成表示基本辅助控制量I₁*是否被限制的限制状态信号S_grd。

补偿控制部82具有第1～第n补偿控制部82₁～82_n、第1～第n极限运算部72₁～72_n以及第1～第n的防护处理部73₁～73_n。其中，包含于符号的下标的n为自然数，与设定的补偿控制部的数量对应。补偿控制部82的补偿控制的内容根据产品规格等而适当地设定。第1～第n的极限运算部72₁～72_n具有与先前的上下限极限运算部72相同的功能，第1～第n的防护处理部73₁～73_n具有与先前的上下限防护处理部73相同的功能。

第1～第n的极限运算部72₁～72_n分别基于在第1～第n的补偿控制部82₁～82_n中所使用的各种信号，来分别运算上限值I1_1UL～Inn_UL以及下限值I_11LL～I_nnLL，作为针对由第1～第n的补偿控制部82₁～82_n生成的第1～第n的补偿量I₁₁～I_nn的限制值。

第1～第n防护处理部73₁～73_n基于分别由第1～第n极限运算部72₁～72_n运算出的限制值，来执行第1～第n补偿量I₁₁～I_nn的限制处理。另外，第1～第n防护处理部73₁～73_n分别生成表示第1～第n补偿量I₁₁～I_nn是否被限制的限制状态信号S_grd。

加法器83作为对基本辅助控制量I₁*的修正处理而将第1～第n补偿量I₁₁～I_nn相加，从而生成主辅助控制量I_as*。

加法功能检查部505执行与加法器83相同的计算，并且通过自身的计算结果与加法器83的计算结果的比较来判定加法器83的异常。另外，加法功能检查部505生成表示加法器83是正常还是异常的检查结果信号Sr。此外，检查结果信号Sr中包含加法功能检查部505的计算结果。

防护上下限防护处理部73基于由上下限极限运算部72运算出的限制值(上限值I_UL*以及下限值I_LL*)，来执行主辅助控制量I_as*的限制处理。另外，防护上下限防护处理部73生成表示主辅助控制量I_as*是否被限制的限制状态信号S_grd。

失效管理器504获取分别由防护基本防护处理部730、第1～第n防护处理部73₁～73_n以及防护上下限防护处理部73生成的限制状态信号S_grd。另外，失效管理器504获取由加法功能检查部505生成的检查结果信号Sr。检查结果信号Sr中也包含加法功能检查部505的运算结果。失效管理器504基于各限制状态信号S_grd以及检查结果信号Sr，来判定应使用主辅助控制量I_as*以及副辅助控制量I_as*中的哪个，并根据该判定的结果来生成指示要使用的辅助控制量I_as*(主或者副)的指令信号Sp。另外，失效管理器504基于由加法功能检查部505生成的检查结果信号Sr，判断为加法器83的功能不正常时，生成使用加法功能检查部505的运算结果的意思的指令信号Sp。

切换部502基于由失效管理器504生成的指令信号Sp(请求)，将正的辅助控制量I_as*、副辅助控制量I_as*或者加法功能检查部505的运算结果作为最终的电流指令值I*供给给马达控制信号生成部62。

＜失效管理器的处理顺序＞

接下来，详细地说明失效管理器的处理顺序。

如图31的流程图所示，失效管理器504基于由加法功能检查部505生成的检查结果信号Sr来判断加法器83的加法功能是否正常(步骤S1001)。

在失效管理器504判断为加法器83的功能正常时(步骤S1001：“是”)，基于由防护上下限防护处理部73生成的限制状态信号S_grd，来判断主辅助控制量I_as*(辅助控制部71的最终输出)是否被上下限极限运算部72限制(步骤S1002)。

在失效管理器504判断为主辅助控制量I_as*被上下限极限运算部72限制时(步骤S1002：“是”)，基于由各处理部(73₀、73₁～73_n)生成的限制状态信号S_grd，来判断各控制部的输出(I₁*、I₁₁～I_nn)是否被限制(步骤S1003)。

在失效管理器504判断为各控制部的输出(I₁*、I₁₁～I_nn)未被限制的情况下(步骤S1003：“否”)，生成使用副辅助控制量的意思的指令信号Sp(步骤S1004)，结束处理。

失效管理器504在先前的步骤1002中，判断为主辅助控制量I_as*未被上下限极限运算部72限制时(步骤S1002：“否”)，也判断各控制部的输出(I₁*、I₁₁～I_nn)是否被限制(步骤S1005)。

失效管理器504在先前的步骤1003或者步骤S1005中，判断为各控制部的输出(I₁*、I₁₁～I_nn)被限制的情况下(步骤S1003：“是”或者步骤S1005：“是”)，将处理移至步骤S1006。

在步骤S1006中，失效管理器504使用主辅助控制量I_as*来判断是否可以继续转向的辅助。

失效管理器504在根据异常部位判断不应继续使用了主辅助控制量I_as*的转向的辅助时(步骤S1006：“否”)，将处理移至步骤S1004。

在失效管理器504使用主辅助控制量I_as*判断为可以继续转向的辅助时(步骤S1006：“是”)生成使用主辅助控制量I_as*的意思的指令信号Sp(步骤S1007)，结束处理。

在先前的步骤S1005中，失效管理器504判断为各控制部的输出(I₁*、I₁₁～I_nn)未被限制的情况下(步骤S1005：“否”)，结束处理。

在先前的步骤S1001中，失效管理器504基于由加法功能检查部505生成的检查结果信号Sr判断为加法器83的功能不正常时(步骤S1001：“否”)，将处理移至步骤S1008。

在步骤S1008中，失效管理器504生成使用加法功能检查部505的运算结果的意思的指令信号Sp(步骤S1008)，结束处理。本实施方式的指令信号Sp中包含加法功能检查部505的运算结果。

如以上那样，不管主辅助控制部71的最终输出(主辅助控制量)是否被限制，在各控制部的输出(I₁*、I₁₁～I_nn)未被限制时，作为故障保护动作，使用副辅助控制量I_as*来继续转向操作辅助。是因为虽然在辅助控制部71的哪个部分有异常不明，但优选主辅助控制部71的最终的输出亦即辅助控制量I_as*被限制，使用副辅助控制量I_as*来继续转向操作辅助。

另外，在辅助控制部71的最终输出被限制的情况下，异常部位判断时(步骤S1003：“是”)，根据异常部位来使用主辅助控制量I_as*或者副辅助控制量I_as*。

此处，因辅助控制部71的各运算功能部分的运算结果，有助于辅助控制量I_as*的程度不同。另外，根据当前转向操作状态，各运算功能部分的运算结果有助于辅助控制量I_as*的程度改变。因此，在有助于辅助控制量I_as*的程度较小的运算功能部分(例如第1～第n补偿控制部82₁～82_n)的运算结果被限制时，对驾驶员的转向动作的影响也较少，所以也可以保持原样继续基于主辅助控制量I_as*的辅助力的赋予。反之，优选在有助于主辅助控制量I_as*的程度较大的运算功能部分(例如基本辅助控制部81)的运算结果被限制时，使用副辅助控制量I_as*作为规定的故障保护动作。

此外，本实施方式也可以如下那样变更。

在虽然辅助控制部71的最终输出未被限制但各控制部的输出(I₁*、I₁₁～I_nn)被限制时(步骤S1005：“是”)，也可以保持原样使用主辅助控制量I_as*来继续辅助。这是因为即使在各控制部的输出中的至少一个被限制的情况下，如果辅助控制部71的最终输出是正常范围，则可以认为对驾驶员的转向动作的影响也较少。

也可以省略加法功能检查部505。该情况下，也可以省略先前的图31的流程图中的步骤S1001以及步骤S1008的处理。

失效管理器504也可以省略。即使在该情况下，也对辅助控制部71的各运算功能部分的运算结果分别独立地实施限制处理。由于在主辅助控制量I_as*的运算中使用被限制值限制的运算结果(I₁*、I₁₁～I_nn)，运算异常的辅助控制量I_as*进而抑制赋予不希望的辅助力。此外，在该情况下，虽然切换部502不能够执行基于来自失效管理器504的请求的故障保护动作(使用辅助控制量的切换)，但如下那样操作来进行对应即可。即、如图30中双点划线所示，与先前的第7或者第8实施方式相同，在切换部502中设置计数器503，基于该计数器503的计数值来执行故障保护动作。

也可以省略副辅助控制部501。该情况下，也可以代替从主辅助控制量I_as*向副辅助控制量I_as*切换，作为故障保护动作(图31的步骤S1004)，对主辅助控制量I_as*执行先前的图10所示的递减处理。

不仅辅助控制部71的各种控制部，也可以基于对设置于微型计算机42的各种信号运算部的输入与输出来进行各信号运算部的运算结果的异常判定。

如图32所示，例如在对各种控制部的信号路径上设置信号运算部506。分别对该信号运算部506设置信号极限运算部72_n+1以及信号防护处理部73_n+1。信号极限运算部72_n+1基于在信号运算部506中使用的各种信号来运算针对信号运算部506的运算结果的限制值(上限值、下限值)。信号防护处理部73_n+1基于由信号极限运算部72_n+1运算出的限制值来执行信号运算部506的运算结果的限制处理。另外，信号防护处理部73_n+1生成表示信号运算部506的运算结果是否被限制的限制状态信号S_grd。这样，不仅辅助控制部71，也能够使对微型计算机42的各运算功能部分的异常检测更细分化。

＜实施方式的效果＞

根据本实施方式，能够获得以下的13)、14)的效果。

13)除了基于对辅助控制部71的输入与输出的关系来进行辅助控制量I_as*的异常判定的功能之外，还在辅助控制部71所具有的各种控制部(81、82₁～82_n)设置判断输入与输出的关系的功能部分(72₀～72_n、73₀～73_n)。因此，能够执行与辅助控制部71的异常部位(输出被限制的控制部)对应的转向操作辅助。另外，通过使对辅助控制部71的异常检测细分化，能够提高异常检测的精度，并且迅速地确定异常部位。并且，通过分别独立地限制辅助控制部71的各种控制部的输出，能够更缓和异常时的对驾驶员的转向动作的影响。

14)在设置加法功能检查部505的情况下，有如下的优点。即、在加法器83的加法功能异常的情况下，能够使用加法功能检查部505的运算结果来继续转向操作辅助。由于加法功能检查部505进行与加法器83相同的运算，所以能够使用加法功能检查部505的运算结果来适当地进行转向操作辅助。也考虑即使在辅助控制部71的各控制部没有异常也在加法器83中产生异常，对这样的状况特别有效。

＜其它实施方式＞

此外，上述各实施方式也可以如下那样变更来实施。

在第1～第6实施方式中，补偿控制部82除了执行惯性控制、转向返回控制以及转矩微分控制之外，还可以执行减震补偿控制等其它补偿控制。例如减震补偿控制是用于基于转向操作角速度ωs来补偿转向操作系统所具有的粘性的控制。另外，也可以执行这些补偿控制中的至少一个。

＜其它技术思想＞

接下来，以下补记从各实施方式能够把握的技术思想。

#1上述控制装置在辅助控制量有可能被误限制时，通过进行滤波运算来使各限制值延迟

#2上述控制装置在辅助控制量有可能被误限制时，通过将生成的各限制值保持恒定时间来使各限制值延迟。

#3上述控制装置本次的各状态量与前次的各状态量，在本次的状态量的值小于或等于前次的状态量的值时，判定为本来无需限制的辅助控制量有可能被误限制来使各限制值延迟。

#4上述第2辅助控制部与上述第1辅助控制部相比功能被简单化。

#5上述控制装置从上述第1辅助控制量的值被限制之后经过恒定时间时，使用上述第2辅助控制量。

Claims (13)

1.一种电动动力转向装置，其特征在于，包括：

控制装置，其对向车辆的转向操作系统赋予的辅助力的产生源亦即马达进行控制，

所述控制装置基于表示转向的转向操作状态的多种状态量来运算辅助控制量，

并基于该辅助控制量来控制所述马达，

所述控制装置按照每个所述状态量分别地设定根据在所述辅助控制量的运算中所使用的各状态量来限制所述辅助控制量的变化范围的限制值，并使用这些限制值来限制所述辅助控制量的值。

2.根据权利要求1所述的电动动力转向装置，其特征在于，

所述控制装置通过将按照每个所述状态量分别地设定的多个限制值进行合计，来生成针对所述辅助控制量的最终的限制值，

使用该最终的限制值来限制所述辅助控制量的值。

3.根据权利要求1或2所述的电动动力转向装置，其特征在于，

所述控制装置按照每个运算功能部分来设定根据在各种所述运算功能部分所使用的各状态量来限制基于各运算功能部分的运算结果的变化范围的限制值，

使用这些限制值来限制各运算结果的值。

4.根据权利要求3所述的电动动力转向装置，其特征在于，

所述控制装置根据所述运算结果被限制的运算功能部分来判定是继续基于所述辅助控制量的辅助力的赋予，还是执行规定的故障保护动作。

5.根据权利要求1所述的电动动力转向装置，其特征在于，

所述控制装置对所述辅助控制量的基础成分以及针对该基础成分的至少一个补偿量进行运算，并将这些基础成分以及补偿量进行合计来运算所述辅助控制量，

至少基于作为所述多种状态量之一的转向操作转矩来运算所述基础成分，并且基于所述多种状态量的至少一个来运算所述补偿量，

对所述基础成分设定根据所述转向操作转矩来限制所述基础成分的变化范围的限制值，并且对所述补偿量分别地设定根据在所述补偿量的运算中所使用的状态量来限制所述补偿量的变化范围的限制值，从而限制所述辅助控制量的值。

6.根据权利要求1所述的电动动力转向装置，其特征在于，

所述控制装置具有针对所述辅助控制量的异常判定用的计数器，

所述控制装置按照每个恒定周期来判定所述辅助控制量的值是否被限制，并且当判定为所述辅助控制量的值被限制时使所述计数器的计数值增加，在该计数值达到异常判定阈值时，执行规定的故障保护动作。

7.根据权利要求6所述的电动动力转向装置，其特征在于，

所述控制装置在判断为所述辅助控制量的值被限制时，求出该被限制前的辅助控制量与所述限制值之差，且该差的绝对值越大则使所述计数器的增加量越增大。

8.根据权利要求1所述的电动动力转向装置，其特征在于，

所述控制装置以从所述辅助控制量的值被限制开始经过恒定时间为契机来强制地使最终的所述限制值朝向零递减。

9.根据权利要求8所述的电动动力转向装置，其特征在于，

在所述辅助控制量的值恢复到所述变化范围内的值时，所述控制装置使所述最终的限制值返回到本来的值。

10.根据权利要求1所述的电动动力转向装置，其特征在于，

所述控制装置存储规定所述多种状态量和对应于这些状态量的限制值的关系的多个映射表，并基于这些映射表按照每个所述状态量分别地设定所述限制值。

11.根据权利要求1所述的电动动力转向装置，其特征在于，

所述控制装置具有使辅助控制量的相位延迟产生的延迟元件，

起因于所述相位延迟而本来无需限制的辅助控制量有可能被误限制时，所述控制装置使各限制值延迟。

12.根据权利要求1所述的电动动力转向装置，其特征在于，

所述控制装置进一步考虑车速来设定与各状态量对应的各限制值。

13.根据权利要求1所述的电动动力转向装置，其特征在于，

所述控制装置具有分别生成所述辅助控制量的第1以及第2辅助控制部，

在通常时，使用由所述第1辅助控制部生成的第1辅助控制量，在所述第1辅助控制量被限制的异常时，使用由所述第2辅助控制部生成的第2辅助控制量。