CN107010102B - 转向操作控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供在转向操作控制所使用的多种状态量中包括不满足可靠性要求水准的状态量的情况下，也可更适当发挥对于示出异常值的控制量的限制功能的转向操作控制装置。使用保证可靠性要求水准的状态量即转向操作扭矩(τ)、转向操作扭矩微分值(dτ)及转向操作速度(ωs)被算出的第一辅助控制量(I_as1 ^＊)的变化范围通过基于第一～第三限制映射算出的最终的限制值(I_UL ^＊，I_LL ^＊)被限制。与此相对，使用不保证可靠性要求水准的状态量即转向操作角(θs)而算出的补偿量(I_n ^＊)的变化范围被规定的上限值(I_th)以及下限值(‑I_th)限制。另外，补偿量(I_n ^＊)的每单位时间的变化量被规定的变化量限制值(δI)限制。

Description

转向操作控制装置

技术领域

本申请主张于2015年11月27日提交的日本专利申请第2015-232179号的优先权、以及2016年6月3日提交的日本专利申请第2016-112187号的优先权，并在此引用包括说明书、附图以及说明书摘要的全部内容。

本发明涉及转向操作控制装置。

背景技术

以往，存在对车辆的转向操作机构赋予马达的扭矩作为辅助力的EPS(电动助力转向装置)。例如日本特开2015-163498号公报所记载的EPS的控制装置基于示出转向操作扭矩以及转向操作角等转向操作状态的多种状态量来运算辅助控制量，基于该辅助控制量来控制马达。控制装置按照每个状态量分别独立地设定与各状态量对应地限制辅助控制量的变化范围的限制值(上限值以及下限值)。控制装置设定将这些分别独立地设定的限制值相加得到的值作为对于辅助控制量的最终的限制值。这样，通过使EPS的控制装置具有对异常的辅助控制量的限制功能，由此在运算出表示异常值的辅助控制量的情况下，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状态量对应的适当的值。

然而，在日本特开2015-163498号公报的EPS中，存在如下那样的担忧。即，从确保针对辅助控制量的限制功能的可靠性的角度出发，对于辅助控制量的运算所使用的多种状态量需要一定以上的可靠性水准。但是，有时根据车辆制造业者的制造规格等的不同，多种状态量包括不满足可靠性要求水准的状态量。该情况下，EPS的控制装置不得不使用不满足可靠性要求水准的状态量来运算限制值。使用不满足可靠性要求水准的状态量而被运算的限制值的可靠性当然不可靠，因此存在无法将表示异常值的辅助控制量限制为如预期目标那样的适当的值的可能性。

发明内容

本发明的目之一在于提供在用于转向操作控制的多种状态量包括不满足可靠性要求水准的状态量的情况下，更适当地发挥对于示出异常值的控制量的限制功能的转向操作控制装置。

本发明的一方式的转向操作控制装置具备指令值运算电路，该指令值运算电路基于第一控制量以及第二控制量对针对向车辆的转向操作机构赋予的动力的产生源的指令值进行运算，第一控制量以及第二控制量根据表示转向的转向操作状态的多种状态量被运算出。上述指令值运算电路具有：第一控制电路，其基于上述多种状态量中的满足可靠性要求水准的第一状态量对上述第一控制量进行运算；第一处理电路，其根据上述第一状态量，按照每个上述第一状态量设定对上述第一控制量的变化范围进行限制的第一限制值，并执行基于该第一限制值对上述第一控制量的变化范围进行限制的第一限制处理；第二控制电路，其基于上述多种状态量中的不满足可靠性要求水准的第二状态量对上述第二控制量的基础分量进行运算；以及第二处理电路，其执行使用被规定的第二限制值来对上述基础分量的变化范围进行限制的第二限制处理并且基于被执行过上述第二限制处理的基础分量对上述第二控制量进行运算。

根据该构成，对上述第一控制量的变化范围进行限制的第一限制值按照该第一控制量的运算所使用的每个第一状态量被分别设定。因此，能够对第一控制量进行更精密的限制处理。此处，由于第一限制值根据第一状态量并且按照每个第一状态量而被设定，因此第一状态量满足可靠性要求水准，以此为前提。对于该点而言，在上述构成中，第一状态量满足可靠性要求水准，因此可确保基于该第一状态量而被设定的第一限制值的可靠性水准。与此相对，第二控制量的变化范围被已规定的第二限制值限制。该第二限制值与根据状态量而被设定的第一限制值不同，不受状态量是否满足可靠性要求水准影响。因此，能够对基于不满足可靠性要求水准的第二状态量运算出的第二控制量进行更适当的限制处理。因此，尽管在为了对针对动力源的指令值进行运算而使用的多种状态量中包括不满足可靠性要求水准的状态量的情况下，可更适当地发挥针对成为对该指令值进行运算的基础的第一控制量以及第二控制量的限制功能。进而，通过运算出更适当的指令值，由此能够将更适当的动力向转向操作机构提供。

对于本发明的其他方式而言，在在上述方式的转向操作控制装置中，

上述指令值运算电路也可以具有：第三控制电路，其对在上述第一控制量被限制的异常时作为上述指令值的运算基础而使用的备用的控制量进行运算；运算器，其通过将上述第一控制量与上述第二控制量相加来生成在上述第一控制量未被限制的通常时作为上述指令值的运算基础而使用的最终的控制量；以及切换电路，其在上述异常时，将作为上述指令值的运算基础而使用的控制量从上述最终的控制量向上述备用的控制量切换。

根据该构成，当异常时，将备用的控制量作为针对动力的产生源的指令值的运算基础来使用，因此能够对转向操作机构继续提供动力。

对于本发明的进一步的其他方式而言，在上述方式的转向操作控制装置中，上述指令值运算电路也可以具有：第三控制电路，其对在上述第一控制量被限制的异常时作为上述指令值的运算基础而使用的备用的控制量进行运算；切换电路，其在上述异常时，将用于上述指令值的运算的控制量从上述第一控制量向上述备用的控制量切换；以及运算器，其通过对经过了上述切换电路的上述第一控制量或者上述备用的控制量加上上述第二控制量来生成作为上述指令值的运算基础而使用的最终的控制量。

根据该构成，当异常时，将备用的控制量作为针对动力的产生源的指令值的运算基础来使用，因此能够对转向操作机构继续提供动力。另外，通过对备用的控制量加上第二控制量，尽管在执行针对动力的产生源的备用控制时，也能够将更适当的动力向转向操作机构提供。

对于本发明的进一步的其他方式而言，在上述方式的转向操作控制装置中也可以，上述第二控制电路基于上述第二状态量对多种上述基础分量进行运算，上述第二处理电路使用上述第二限制值来分别地限制上述多种基础分量的变化范围来作为上述第二限制处理，并且通过将这些被执行过上述第二限制处理的基础分量相加来生成上述第二控制量。

根据该构成，第二控制量的运算基础即多种基础分量的变化范围各自被第二限制值分别地限制。因此，第二控制量被限制为更适当的值。

对于本发明的进一步的其他方式而言，在上述方式的转向操作控制装置中，优选上述第二限制值包括针对上述第二控制量的基础分量的上限值、针对上述第二控制量的基础分量的下限值、以及对上述第二控制量的基础分量的单位时间的变化量进行限制的变化量限制值。

根据该构成，将示出异常值的第二控制量的基础分量限制为上限值与下限值之间的允许值。另外，通过利用变化量限制值限制第二控制量的基础分量的单位时间的变化量，由此可抑制该基础分量的急剧的变化。因此，得到更适当的第二控制量。

对于本发明的进一步的其他方式而言，在上述方式的转向操作控制装置中，上述第二状态量也可以包括多种状态量。此时，上述第一控制电路也可以加入上述多种第二状态量中的与被上述第二控制电路使用的不同的上述第二状态量而对上述第一控制量进行运算。另外，此时，优选上述第一处理电路根据与被上述第二控制电路使用的不同的上述第二状态量设定对上述第一控制量的变化范围进行限制的限制值，加入该限制值来执行上述第一限制处理。将这些作为前提，优选上述指令值运算电路具有正常判定电路，该正常判定电路对与被上述第二控制电路使用的不同的上述第二状态量是否正常进行判定。而且，优选在通过上述正常判定电路判定为与被上述第二控制电路使用的不同的上述第二状态量为不正常时，上述第一控制电路不加入与被上述第二控制电路使用的不同的上述第二状态量地对上述第一控制量进行运算。另外，此时，上述第一处理电路不加入根据与被上述第二控制电路使用的不同的上述第二状态量而设定的上述限制值地执行上述第一限制处理。

也考虑到需要根据产品规格等，加入不满足可靠性要求水准的第二状态量来对第一控制量进行运算。在这一点上，根据上述的构成，通过利用正常判定电路，判定第一控制量的运算所使用的第二状态量是否正常，由此可保证该第二状态量的可靠性。当被第一控制电路使用的第二状态量为正常时，加入该第二状态量运算第一控制量。该第一控制量通过加入了基于第一控制量的运算所使用的正常的第二状态量的限制值的第一限制处理而被适当地限制。与此相对，当被第一控制电路使用的第二状态量不正常时，不加入该第二状态量来运算第一控制量。因此，该不正常的第二状态量也不会对第一控制量、甚至针对向转向操作机构提供的动力的产生源的指令值带来影响。另外，此时，不加入根据该不正常的第二状态量而被设定的限制值，就执行针对第一控制量的第一限制处理。第一限制处理不会受到基于该不正常的第二状态量的限制值的影响，所以第一控制量被适当地限制。

对于本发明的进一步的其他方式而言，在上述方式的转向操作控制装置中，上述第一控制电路也可以加入上述第二状态量来对上述第一控制量进行运算。另外，此时，上述第一处理电路也可以根据上述第二状态量设定对上述第一控制量的变化范围进行限制的限制值，加入该限制值来执行上述第一限制处理。将这些作为前提，上述指令值运算电路也可以具有对上述第二状态量是否正常进行判定的正常判定电路。而且，优选当通过上述正常判定电路判定为上述第二状态量为正常时，上述第一控制电路加入上述第二状态量来对上述第一控制量进行运算。另外，此时，优选上述第一处理电路加入与上述第二状态量对应的上述限制值来执行上述第一限制处理。另外，此时，优选上述第二控制电路停止基于上述第二状态量的上述第二控制量的基础分量的运算。与此相对，优选当通过上述正常判定电路判定为上述第二状态量不正常时，上述第一控制电路不加入上述第二状态量地对上述第一控制量进行运算。另外，此时，优选上述第一处理电路不加入与上述第二状态量对应的上述限制值地执行上述第一限制处理。另外，此时，优选上述第二控制电路执行基于上述第二状态量的上述第二控制量的基础分量的运算。

也考虑到需要根据产品规格等，加入不满足可靠性要求水准的第二状态量来对第一控制量进行运算。在这一点上，根据上述的构成，通过利用正常判定电路来判定第一控制量的运算所使用的第二状态量是否正常，由此保证该第二状态量的可靠性。当被第一控制电路使用的第二状态量为正常时，加入该第二状态量来运算第一控制量。此时，基于被第一控制电路使用的第二状态量的第二控制量的基础分量的运算停止。与此相对，当被第一控制电路使用的第二状态量不正常时，不加入该第二状态量地运算第一控制量，但运算基于该第二状态量的第二控制量的基础分量。此处，针对向转向操作机构提供的动力的产生源的指令值基于第一控制量以及第二控制量而被运算。因此，无论被第一控制电路使用的第二状态量是否正常，针对向转向操作机构提供的动力的产生源的指令值成为加入了第二状态量的值。因此，能够将反映了第二状态量的更适当的动力向转向操作机构提供。

对于本发明的进一步的其他方式而言，在上述方式的转向操作控制装置中，被上述第一控制电路使用的上述第二状态量也可以包括横摆率。此时，优选上述指令值运算电路具有横摆率推定运算电路，该横摆率推定运算电路基于通过被车载的车速传感器而检测出的车速以及通过被车载的转向传感器而检测出的转向操作角对推定横摆率进行运算。而且，优选上述正常判定电路对通过被车载的横摆率传感器而检测出的实际的横摆率与通过上述横摆率推定运算电路运算出的推定横摆率的差量值进行运算，在该被运算出的差量值小于横摆率判定阈值时，判定为上述实际的横摆率为正常。

基于该构成，通过对实际的横摆率与推定横摆率的差量值、和横摆率判定阈值进行比较，能够简单地判定实际的横摆率是否正常。顺便说一下，横摆率判定阈值是判定通过横摆率传感器检测出的实际的横摆率是正常的值时的基准值。

对于本发明的进一步的其他方式而言，在上述方式的转向操作控制装置中，上述第一控制电路也可以具有抓地能力丧失判定电路，该抓地能力丧失判定电路基于上述实际的横摆率对是否产生失去轮胎的路面抓地能力的状态即抓地能力丧失进行判定的。该情况下，优选上述正常判定电路在上述实际的横摆率与上述推定横摆率的上述差量值小于上述横摆率判定阈值时，并且在通过上述抓地能力丧失判定电路判定为不产生抓地能力丧失时，判定为上述实际的横摆率为正常。

基于该构成，除了对实际的横摆率与推定横摆率的差量值、和横摆率判定阈值进行比较之外，还进一步考虑是否产生抓地能力丧失，由此能够更准确地判定实际的横摆率是否正常。

对于本发明的进一步的其他方式而言，在上述方式的转向操作控制装置中，上述动力的产生源也可以是产生作为向上述转向操作机构提供的动力的辅助力的马达。根据该构成，上述的转向操作控制装置适于控制向转向操作机构提供的辅助力的产生源即马达。

根据本发明的转向操作控制装置，尽管在用于转向操作控制的多种状态量包括不满足可靠性要求水准的状态量的情况下，也可更适当地发挥针对示出异常值的控制量的限制功能。

附图说明

根据以下参照附图对实施方式进行的详细说明，本发明的上述以及更多的特点和优点会变得更加清楚，其中对相同的元素标注相同的附图标记。

图1是表示具有第一实施方式的电子控制装置的电动助力转向装置的一个例子的构成图。

图2是表示第一实施方式的电子控制装置的一个例子的控制框图。

图3是表示第一实施方式的第一辅助控制电路的一个例子的控制框图。

图4是表示第一实施方式的上下限运算电路的一个例子的控制框图。

图5是表示第一实施方式的转向操作扭矩与限制值的关系的一个例子的映射。

图6是表示第一实施方式的转向操作扭矩的微分值与限制值的关系的一个例子的映射。

图7是表示第一实施方式的转向操作速度与限制值的关系的一个例子的映射。

图8是表示第一实施方式的第二辅助控制电路以及第二保护处理电路的一个例子的控制框图。

图9是表示在第一实施方式的第二保护处理电路中，限制作为第二辅助控制量的基础分量的补偿量的值的情况的一个例子的坐标图。

图10是表示电子控制装置的第三实施方式的控制框图。

图11是表示在电子控制装置的第四实施方式中，限制示出异常值的第一辅助控制量的情况的一个例子的坐标图。

图12是第四实施方式的电子控制装置的电流指令值运算电路的控制框图。

图13是第四实施方式的第一辅助控制电路的控制框图。

图14是第四实施方式的上下限运算电路的控制框图。

图15是表示第四实施方式的横摆率与限制值的关系的映射。

图16是表示电子控制装置的第五实施方式中，实际的横摆率与推定的横摆率的偏差、和增益的关系的映射。

图17是表示第六实施方式的第二辅助控制电路以及第二保护处理电路的一个例子的控制框图。

具体实施方式

以下，对将本发明的转向操作控制装置具体化为电动助力转向装置的ECU(电子控制装置)的第一实施方式进行说明。

如图1所示那样，电动助力转向装置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；对驾驶员的转向操作进行辅助的转向操作辅助机构30；以及对转向操作辅助机构30的工作进行控制的ECU(电子控制装置)40。

转向操作机构20具备由驾驶员操作的方向盘21、以及与方向盘21一体旋转的转向轴22。转向轴22由与方向盘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的下端部与朝与小齿轮轴22c相交的方向延伸的齿条轴23(准确而言形成有齿条齿的部分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构成的齿轮齿条机构24转换为齿条轴23的往复直线运动。该往复直线运动经由分别与齿条轴23的两端连结的拉杆25分别传递至左右的转向轮26、26，由此变更这些转向轮26、26的转向角θta。

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，可采用无刷马达等。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，将该减速的旋转力递至柱轴22a。即，马达的扭矩作为转向操作辅助力(辅助力)提供给转向轴22，由此辅助驾驶员的转向操作。

ECU40将设置于车辆的各种传感器的检测结果作为示出驾驶员的要求、行驶状态以及转向操作状态的信息(状态量)而获得，并根据这些获得的各种信息来控制马达31。作为各种传感器，例如可举出车速传感器51、转向传感器52、扭矩传感器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设置于柱轴22a。转向传感器52是对方向盘21的相对的角度变化量即转向操作角θs进行检测的相对角传感器。扭矩传感器53设置于柱轴22a来对转向操作扭矩τ进行检测。旋转角传感器54设置于马达31对马达31的旋转角θm进行检测。ECU40基于车速V、转向操作角θs、转向操作扭矩τ以及旋转角θm来对目标辅助力进行运算，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至马达31。

接下来对ECU40的硬件构成进行说明。如图2所示那样，ECU40具备驱动电路(逆变电路)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)，将从电池等直流电源供给的直流电力转换为三相交流电力。该转换的三相交流电力经由各相的供电路径43供给至马达31。在各相的供电路径43设置有电流传感器44。这些电流传感器44对产生于各相的供电路径43的实际的电流值Im进行检测。此外，图2中，为了方便说明，将各相的供电路径43以及各相的电流传感器44分别集中图示为一个。

微型计算机42以分别规定的取样周期获取车速传感器51、转向传感器52、扭矩传感器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基于这些被获取的检测结果即车速V、转向操作角θs、转向操作扭矩τ、旋转角θm以及实际的电流值Im来生成马达控制信号Sc。

接下来，对微型计算机的功能的构成进行说明。微型计算机42具有通过执行储存于未图示的存储装置的控制程序而实现的各种运算处理电路。

如图2所示那样，微型计算机42具备电流指令值运算电路61以及马达控制信号生成电路62作为各种运算处理电路。电流指令值运算电路61基于转向操作扭矩τ、车速V、转向操作角θs以及旋转角θm来对电流指令值I^＊进行运算。电流指令值I^＊是示出应该供给至马达31的电流的指令值。准确而言，电流指令值I^＊包括d/q坐标系的q轴电流指令值以及d轴电流指令值。但是，本例中d轴电流指令值被设定为零。d/q坐标系是伴随着马达31的旋转角θm的旋转坐标。马达控制信号生成电路62使用旋转角θm将马达31的三相的电流值Im转换为二相的矢量分量即d/q坐标系的d轴电流值以及q轴电流值。而且，马达控制信号生成电路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，生成马达控制信号Sc以便消除这些偏差。

接下来，对电流指令值运算电路的功能的构成的概要进行说明。如图2所示，电流指令值运算电路61具有两个微分器71a、71b。微分器71a通过用时间对转向操作扭矩τ进行微分来对转向操作扭矩微分值dτ进行运算。微分器71b通过用时间对马达31的旋转角θm进行微分来对转向操作速度(转向操作角速度)ωs进行运算。

另外，电流指令值运算电路61具有第一辅助控制电路72、上下限运算电路73、第一保护处理电路74、第二辅助控制电路75、第二保护处理电路76、加法器77、备用控制电路78以及切换电路79。

第一辅助控制电路72基于转向操作扭矩τ、车速V、转向操作速度ωs以及转向操作扭矩微分值dτ来对第一辅助控制量I_as1 ^＊进行运算。第一辅助控制量I_as1 ^＊为对电流指令值I^＊进行运算时的基础。

上下限运算电路73基于第一辅助控制电路72中使用的各种信号这里为转向操作扭矩τ、转向操作扭矩微分值dτ以及转向操作速度ωs来对上限值I_UL ^＊以及下限值I_LL ^＊进行运算作为针对第一辅助控制量I_as1 ^＊的限制值。上限值I_UL ^＊以及下限值I_LL ^＊成为针对第一辅助控制量I_as1 ^＊的最终的限制值。

第一保护处理电路74基于由上下限运算电路73运算出的上限值I_UL ^＊以及下限值I_LL ^＊来执行第一辅助控制量I_as1 ^＊的限制处理。即，第一保护处理电路74将第一辅助控制量I_as1 ^＊的值与上限值I_UL ^＊以及下限值I_LL ^＊进行比较。第一保护处理电路74在第一辅助控制量I_as1 ^＊超过上限值I_UL ^＊的情况下将第一辅助控制量I_as1 ^＊限制为上限值I_UL ^＊，在第一辅助控制量I_as1 ^＊低于下限值I_LL ^＊的情况下将第一辅助控制量I_as1 ^＊限制为下限值I_LL ^＊。另外，第一保护处理电路74生成示出是否限制第一辅助控制量I_as1 ^＊的限制状态信号S_grd。第一保护处理电路74将第一辅助控制量I_as1 ^＊(限制前或者限制后的第一辅助控制量I_as1 ^＊)以及限制状态信号S_grd分别向切换电路79供给。

第二辅助控制电路75基于转向操作扭矩τ、车速V、转向操作速度ωs以及转向操作角θs来运算作为第二辅助控制量I_as2 ^＊的基础分量的补偿量I_n ^＊。该补偿量I_n ^＊本来是为了实现更优越的转向操作感，而作为对第一辅助控制量I_as1 ^＊进行运算的基础分量。

第二保护处理电路76基于规定的上限值I_th以及下限值-I_th，执行针对由第二辅助控制电路75运算出的补偿量I_n ^＊的限制处理。上限值I_th为正值，下限值-I_th为负值。另外，第二保护处理电路76基于规定的变化量限制值δI，执行对每单位时间的补偿量I_n ^＊的变化量进行限制的变化量限制处理。上限值I_th、下限值-I_th以及变化量限制值δI储存于微型计算机42的未图示的存储装置。第二保护处理电路76基于补偿量I_n ^＊(限制前或者限制后的补偿量I_n ^＊)对第二辅助控制量I_as2 ^＊进行运算。第二辅助控制量I_as2 ^＊成为对电流指令值I^＊进行运算时的基础。

加法器77通过对经过了第一保护处理电路74后的第一辅助控制量I_as1 ^＊加上由第二保护处理电路76运算出的第二辅助控制量I_as2 ^＊，由此生成最终的辅助控制量I_as ^＊。

备用控制电路78具有备用的辅助控制量I_asbk ^＊的运算功能。备用控制电路78基于转向操作扭矩τ以及转向操作速度ωs对备用的辅助控制量I_asbk ^＊进行运算。该备用的辅助控制量I_asbk ^＊用于在第一辅助控制量I_as1 ^＊或第二辅助控制量I_as2 ^＊被限制的异常的状态产生的情况下执行的辅助备用控制。此外，备用的辅助控制量I_asbk ^＊也可以比第一辅助控制量I_as1 ^＊更简单地运算。

切换电路79分别获取由加法器77生成的最终的辅助控制量I_as ^＊以及由备用控制电路78生成的备用的辅助控制量I_asbk ^＊。切换电路79将这些最终的辅助控制量I_as ^＊以及备用的辅助控制量I_asbk ^＊的任一个作为电流指令值I^＊的运算基础而使用。

另外，切换电路79基于由第一保护处理电路74生成的限制状态信号S_grd对是否限制第一辅助控制量I_as1 ^＊进行判定。切换电路79基于第一辅助控制量I_as1 ^＊的限制状态是否仅继续了一定期间，来决定使用最终的辅助控制量I_as ^＊以及备用的辅助控制量I_asbk ^＊的哪一个。切换电路79在判定为第一辅助控制量I_as1 ^＊的限制状态仅在一定期间继续时，取代第一辅助控制量I_as1 ^＊而使用备用的辅助控制量I_asbk ^＊。与此相对，切换电路79在判定为第一辅助控制量I_as1 ^＊的限制状态不是仅在一定期间继续时，继续使用第一辅助控制量I_as1 ^＊。

接下来，对第一辅助控制电路72详细地进行说明。如图3所示那样，第一辅助控制电路72具备基本辅助控制电路81、系统稳定化控制电路82、干扰控制电路83、扭矩微分控制电路84以及阻尼控制电路85、以及加法器86。

基本辅助控制电路81基于转向操作扭矩τ以及车速V对基本辅助控制量I₁ ^＊进行运算。基本辅助控制量I₁ ^＊是用于使与转向操作扭矩τ以及车速V对应的适当的大小的目标辅助力产生的基础分量(电流值)。基本辅助控制电路81例如使用储存于微型计算机42的未图示的存储装置的辅助特性映射对基本辅助控制量I₁ ^＊进行运算。辅助特性映射是用于基于转向操作扭矩τ以及车速V对基本辅助控制量I₁ ^＊进行运算的车速感应型的三维映射，并被设定为，随着转向操作扭矩τ(绝对值)变大，而且车速V变小，则计算出更大的值(绝对值)的基本辅助控制量I₁ ^＊。此外，也可以采用不加入车速V而对基本辅助控制量I₁ ^＊进行运算的构成。

系统稳定化控制电路82、干扰控制电路83、扭矩微分控制电路84以及阻尼控制电路85为了实现更优越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。具体而言，如以下那样。

系统稳定化控制电路82基于转向操作扭矩微分值dτ以及车速V，对用于抑制根据辅助量而变化的共振特性的补偿量I₂ ^＊(电流值)进行运算。通过使用补偿量I₂ ^＊对基本辅助控制量I₁ ^＊进行修正，由此可实现电动助力转向装置10的控制系统整体的稳定化。

干扰控制电路83将反向输入振动分量作为转向操作扭矩微分值dτ而检测，并基于该检测出的转向操作扭矩微分值dτ以及车速V对用于补偿反向输入振动等干扰的补偿量I₃ ^＊(电流值)进行运算。通过使用补偿量I₃ ^＊对基本辅助控制量I₁ ^＊进行修正，由此可抑制伴随着制动操作而产生的制动振动等干扰。这是因为根据补偿量I₃ ^＊产生朝向抵消反向输入振动的方向的辅助力。

扭矩微分控制电路84基于转向操作扭矩微分值dτ以及车速V对用于提高针对转向操作扭矩变化而提供辅助力的响应性的补偿量I₄ ^＊(电流值)进行运算。通过使用补偿量I₄ ^＊对基本辅助控制量I₁ ^＊进行修正，由此可抑制针对转向操作扭矩变化而提供辅助力的响应延迟。因此，可抑制方向盘21的转动开始所产生的拖拽感、或者方向盘21的转动结束所产生的摆动感等。

阻尼控制电路85基于转向操作速度ωs以及车速V对用于补偿转向操作机构20所具有的粘性的补偿量I₅ ^＊(电流值)进行运算。通过使用补偿量I₅ ^＊对基本辅助控制量I₁ ^＊进行修正，由此可减少例如传递到方向盘21的小幅度的振动等。

加法器86作为针对基本辅助控制量I₁ ^＊的修正处理，通过对基本辅助控制量I₁ ^＊加上补偿量I₂ ^＊、补偿量I₃ ^＊、补偿量I₄ ^＊以及补偿量I₅ ^＊，来生成第一辅助控制量I_as1 ^＊。

接下来，对上下限运算电路73详细地进行说明。如图4所示那样，上下限运算电路73具备上限值运算电路90以及下限值运算电路100。

上限值运算电路90具有转向操作扭矩感应限制器91、转向操作扭矩微分值感应限制器92、转向操作速度感应限制器93以及加法器94。转向操作扭矩感应限制器91根据转向操作扭矩τ对针对第一辅助控制量I_as1 ^＊的上限值I_UL1 ^＊进行运算。转向操作扭矩微分值感应限制器92根据转向操作扭矩微分值dτ对针对第一辅助控制量I_as1 ^＊的上限值I_UL2 ^＊进行运算。转向操作速度感应限制器93根据转向操作速度ωs对针对第一辅助控制量I_as1 ^＊的上限值I_UL3 ^＊进行运算。加法器94通过将三个上限值I_UL1 ^＊～I_UL3 ^＊相加，生成针对第一辅助控制量I_as1 ^＊的上限值I_UL ^＊。

下限值运算电路100具有转向操作扭矩感应限制器101、转向操作扭矩微分值感应限制器102、转向操作速度感应限制器103以及加法器104。转向操作扭矩感应限制器101根据转向操作扭矩τ对针对第一辅助控制量I_as1 ^＊的下限值I_LL1 ^＊进行运算。转向操作扭矩微分值感应限制器102根据转向操作扭矩微分值dτ对针对第一辅助控制量I_as1 ^＊的下限值I_LL2 ^＊进行运算。转向操作速度感应限制器103根据转向操作速度ωs对针对第一辅助控制量I_as1 ^＊的下限值I_LL3 ^＊进行运算。加法器104通过将三个下限值I_LL1 ^＊～I_LL3 ^＊相加，生成针对第一辅助控制量I_as1 ^＊的下限值I_LL ^＊。

接下来对上下限映射进行说明。上限值运算电路90以及下限值运算电路100分别使用第一～第三限制映射M1～M3对各上限值I_UL1 ^＊～I_UL3 ^＊以及各下限值I_LL1 ^＊～I_LL3 ^＊进行运算。第一～第三限制映射M1～M3储存于微型计算机42的未图示的存储装置。第一～第三限制映射M1～M3基于允许分别与驾驶员的转向操作对应地运算出的第一辅助控制量I_as1 ^＊，而不允许除此以外的表示因任何原因引起的异常值的第一辅助控制量I_as1 ^＊的观点而设定。

如图5所示那样，第一限制映射M1是使横轴为转向操作扭矩τ，使纵轴为第一辅助控制量I_as1 ^＊的映射，且分别规定转向操作扭矩τ与针对第一辅助控制量I_as1 ^＊的上限值I_UL1 ^＊的关系，以及转向操作扭矩τ与针对第一辅助控制量I_as1 ^＊的下限值I_LL1 ^＊的关系。转向操作扭矩感应限制器91、101分别使用第一限制映射M1对与转向操作扭矩τ对应的上限值I_UL1 ^＊以及下限值I_LL1 ^＊进行运算。

第一限制映射M1基于允许与转向操作扭矩τ相同的方向(正负的符号)的第一辅助控制量I_as1 ^＊，而不允许与转向操作扭矩τ不同方向的第一辅助控制量I_as1 ^＊的观点而设定，由此具有以下那样的特性。即，在转向操作扭矩τ为正的值的情况下，第一辅助控制量I_as1 ^＊的上限值I_UL1 ^＊随着转向操作扭矩τ的增大而朝正的方向增加，并以规定值为界限被维持为正的一定值。另外，在转向操作扭矩τ为正的值的情况下，第一辅助控制量I_as1 ^＊的下限值I_LL1 ^＊维持为零。另一方面，在转向操作扭矩τ为负的值的情况下，第一辅助控制量I_as1 ^＊的上限值I_UL1 ^＊维持为零。另外，在转向操作扭矩τ为负的值的情况下，第一辅助控制量I_as1 ^＊的下限值I_LL1 ^＊随着转向操作扭矩τ的绝对值增大而朝负的方向增加，并以规定值为界限被维持为负的一定值。

如图6所示那样，第二限制映射M2是使横轴为转向操作扭矩微分值dτ，使纵轴为第一辅助控制量I_as1 ^＊的映射。第二限制映射M2分别规定转向操作扭矩微分值dτ与针对第一辅助控制量I_as1 ^＊的上限值I_UL2 ^＊的关系，以及转向操作扭矩微分值dτ与针对第一辅助控制量I_as1 ^＊的下限值I_LL2 ^＊的关系。转向操作扭矩微分值感应限制器92、102分别使用第二限制映射M2对与转向操作扭矩微分值dτ对应的上限值I_UL2 ^＊以及下限值I_LL2 ^＊进行运算。

第二限制映射M2基于允许与转向操作扭矩微分值dτ相同的方向(正负的符号)的第一辅助控制量I_as1 ^＊，而不允许与转向操作扭矩微分值dτ不同方向的第一辅助控制量I_as1 ^＊的观点而设定，由此具有以下那样的特性。即，在转向操作扭矩微分值dτ为正的值的情况下，第一辅助控制量I_as1 ^＊的上限值I_UL2 ^＊伴随着转向操作扭矩微分值dτ的增大而朝正的方向增加，并以规定值为界限被维持为正的一定值。另外，在转向操作扭矩微分值dτ为正的值的情况下，第一辅助控制量I_as1 ^＊的下限值I_LL2 ^＊维持为零。另一方面，在转向操作扭矩微分值dτ为负的值的情况下，第一辅助控制量I_as1 ^＊的上限值I_UL2 ^＊维持为零。另外，在转向操作扭矩微分值dτ为负的值的情况下，第一辅助控制量I_as1 ^＊的下限值I_LL2 ^＊随着转向操作扭矩微分值dτ的绝对值增大而朝负的方向增加，并以规定值为界限被维持为负的一定值。

如图7所示那样，第三限制映射M3是使横轴为转向操作速度ωs，使纵轴为第一辅助控制量I_as1 ^＊的映射，且分别规定转向操作速度ωs与针对第一辅助控制量I_as1 ^＊的上限值I_UL3 ^＊的关系，以及转向操作速度ωs与针对第一辅助控制量I_as1 ^＊的下限值I_LL3 ^＊的关系。转向操作速度感应限制器93、103分别使用第三限制映射M3对与转向操作速度ωs对应的上限值I_UL3 ^＊以及下限值I_LL3 ^＊进行运算。

第三限制映射M3基于允许与转向操作速度ωs相反方向(正负的符号)的第一辅助控制量I_as1 ^＊，而不允许与转向操作速度ωs相同的方向的第一辅助控制量I_as1 ^＊的观点而设定，由此具有以下那样的特性。即，在转向操作速度ωs为正的值的情况下，第一辅助控制量I_as1 ^＊的上限值I_UL3 ^＊维持为零。另外，在转向操作速度ωs为正的值的情况下，第一辅助控制量I_as1 ^＊的下限值I_LL3 ^＊伴随着转向操作速度ωs的增大而朝负的方向增加，并以规定值为界限被维持为负的一定值。另一方面，在转向操作速度ωs为负的值的情况下，第一辅助控制量I_as1 ^＊的上限值I_UL3 ^＊随着转向操作速度ωs的绝对值增大而朝正的方向增加，并以规定值为界限被维持为正的一定值。另外，在转向操作速度ωs为负的值的情况下，第一辅助控制量I_as1 ^＊的下限值I_LL3 ^＊维持为零。

接下来，对第二辅助控制电路75详细地进行说明。如图8所示那样，第二辅助控制电路75具备把手复原性控制电路111、把手复原速度控制电路112以及把手复原控制电路113。这些把手复原性控制电路111、把手复原速度控制电路112以及把手复原控制电路113为了实现更优越的转向操作感(特别是，优越的把手复原特性)，而执行针对第一辅助控制量I_as1 ^＊的各种补偿控制。具体而言，如以下那样。

把手复原性控制电路111基于转向操作扭矩τ、车速V以及转向操作速度ωs，对用于调整方向盘21的复原方式的补偿量I₆ ^＊进行运算。使用补偿量I₆ ^＊对第一辅助控制量I_as1 ^＊进行修正，由此可抑制例如方向盘21的朝向中立位置的复原情况的左右偏差。此外，把手复原性控制电路111也可以不加入车速V而对补偿量I₆ ^＊进行运算。

把手复原速度控制电路112基于转向操作角θs、车速V以及转向操作速度ωs，对用于调整方向盘21的复原速度的补偿量I₇ ^＊进行运算。使用补偿量I₇ ^＊对第一辅助控制量I_as1 ^＊进行修正，由此方向盘21以与转向操作角θs对应的复原速度复原至中立位置。此外，把手复原速度控制电路112也可以不加入转向操作扭矩τ而对补偿量I₇ ^＊进行运算。

把手复原控制电路113基于转向操作角θs、车速V以及转向操作速度ωs，对用于调整方向盘21的复原方式的补偿量I₈ ^＊进行运算。使用补偿量I₈ ^＊对第一辅助控制量I_as1 ^＊进行修正，由此根据补偿量I₈ ^＊产生朝向使方向盘21复原至中立位置的方向的辅助力。例如通过补偿由路面反作用力引起的自校准扭矩的不足，可抑制方向盘21不复原至中立位置的现象。另外，可改善以中立位置为基准的微转向操作时的转向操作触感。

接下来，对第二保护处理电路76详细地进行说明。

如图8所示，第二保护处理电路76具有第一限制器121、第二限制器122、第三限制器123以及加法器124。

第一限制器121以规定的取样周期获取由把手复原性控制电路111运算出的补偿量I₆ ^＊，将该获取的补偿量I₆ ^＊与上限值I_th以及下限值-I_th进行比较。第一限制器121在补偿量I₆ ^＊的值向正的方向超过上限值I_th的情况下将补偿量I6^＊限制为上限值I_th，在补偿量I₆ ^＊向负的方向超过下限值-I_th的情况下将补偿量I₆ ^＊限制为下限值-I_th。

顺便提一下，上限值I_th以及下限值-I_th分别基于确保作为电动助力转向装置10的ECU40所要求的可靠性水准(可靠性要求水准)的观点而设定。上限值I_th以及下限值-I_th基于根据确保可靠性要求水准的观点所允许的补偿量的最大的值(绝对值)而设定。同样，变化量限制值δI也基于根据确保可靠性要求水准的观点而允许的最大的变化量而设定。

如图9的映射所示那样，例如当在时刻t1的补偿量I₆ ^＊的值为向负的方向超过下限值-I_th的值-I_t1时，补偿量I₆ ^＊的值被限制为下限值-I_th。虽省略图示，但在补偿量I₆ ^＊的值为向正的方向超过上限值I_th的值时，补偿量I₆ ^＊的值被限制为上限值I_th。

另外，第一限制器121执行基于变化量限制值δI的变化量限制处理。即，第一限制器121对这次的补偿量I₆ ^＊与前次的补偿量I₆ ^＊之差进行运算，将该运算出的差的绝对值与变化量限制值δI进行比较。第一限制器121在该差的绝对值超过变化量限制值δI的情况下，将对前次的补偿量I₆ ^＊加上变化量限制值δI而得到值作为这次的补偿量I₆ ^＊使用。即，补偿量I₆ ^＊的每单位时间的变化量最大也被限制为变化量限制值δI。第一限制器121在该差的绝对值不超过变化量限制值δI的情况下，直接使用这次的补偿量I₆ ^＊。具体而言，如以下那样。但是，这里将变化量限制值δI设定为下限值-I_th的绝对值的1/2(本例中，也就是上限值I_th的1/2。)的情况作为一个例子列举。

如图9的坐标图所示那样，这里，前次(时刻t2)的补偿量I6^＊的值为负的值-I_t2，这次(时刻t3)的补偿量I₆ ^＊的值为正的值I_t3，这些值-I_t2、I_t3分别为下限值-I_th、上限值I_th的1/2的值。该状况下，这次的值I_t3与前次的值-I_t2之差δI₂₃的值成为变化量限制值δI的2倍的值，超过变化量限制值δI。因此，对补偿量I₆ ^＊的前次的值-I_t2加上变化量限制值δI得到的值即零作为这次的补偿量I₆ ^＊使用。

第二限制器122以及第三限制器123对补偿量I₇ ^＊以及补偿量I₈ ^＊，分别进行与第一限制器121相同的处理。因此，省略基于第二限制器122以及第三限制器123所执行的上限值I_th以及下限值-I_th的补偿量I₇ ^＊、I₈ ^＊的限制处理、以及基于变化量限制值δI的补偿量I₇ ^＊、I₈ ^＊的每单位时间的变化量限制处理的详细的说明。加法器124通过将经过了第一～第三限制器121～123后的补偿量I₆ ^＊、I₇ ^＊、I₈ ^＊加起来，生成第二辅助控制量I_as2 ^＊。

接下来，对ECU40的针对示出异常值的各种控制量的限制功能的可靠性进行说明。

作为针对汽车的功能安全性规格存在有ISO26262。ISO26262的对象不仅包括车载电子系统，还包括作为其构成要素的电子设备、电子控制装置以及软件等。ISO26262中，基于从被电子控制的系统的功能产生异常时的危险现象(危险)的评价结果得到的三个指标(残酷度、危险的产生频率、避免可能性)，来决定作为评价危险的指标的ASIL(AutomotiveSafety Integrity Level：安全性要求等级)。ASIL从危险度低的一方按顺序规定QM(Quality Management：质量管理)、A、B、C、D五个级别。QM是指不适用功能安全(用于避免无法允许的风险的安全功能、安全对策)也可以的通常的品质管理。在设计系统时，决定系统相当于哪一个ASIL，需要实施与该决定了的ASIL对应的安全对策。谋求按QM＜A＜B＜C＜D的顺序较高的等级的安全对策。

因此，有时电动助力转向装置10也需要与ASIL对应的安全对策。电动助力转向装置10承担车辆的转向操作这样的重要的作用，因此在车辆的构成要素中特别要求安全性或可靠性。ECU40、甚至基于ECU40的电子控制功能也成为与ASIL对应的安全对策的对象。当然，该电子控制功能也包括针对示出异常值的第一辅助控制量I_as1 ^＊以及补偿量I_n ^＊的限制功能。

此处，对第二保护处理电路的技术的意义进行说明。为了确保基于ECU40的限制功能的可靠性，需要也确保执行该限制功能时所使用的各种状态量的可靠性。例如，在基于作为ECU40未确保要求的可靠性水准(可靠性要求水准)的状态量所对应的限制映射运算出限制值的情况下，该运算出的限制值当然不满足可靠性要求水准。

但是，根据车辆制造业者的生产规格等，有时检测各种的状态量的传感器的可靠性水准(这里，ASIL)不同。因此，存在这样的担忧：由各种的传感器检测出的电信号即状态量中存在未达到为了确保基于ECU40的限制功能的可靠性水准所需要的可靠性水准的状态量。该情况下，ECU40不得不基于不满足可靠性要求水准的状态量，执行该限制功能。

在ECU40中，作为用于最终的辅助控制量I_as ^＊的运算的状态量，可列举出转向操作扭矩τ、转向操作角θs、转向操作扭矩微分值dτ、转向操作速度ωs以及车速V。这些状态量中，转向操作扭矩τ、转向操作角θs、转向操作扭矩微分值dτ以及转向操作速度ωs对辅助控制量I_as ^＊的运算带来较大的影响。车速V与转向操作扭矩τ等其他的状态量相比，对辅助控制量Ias^＊的运算的影响较小。顺便说一下，转向操作扭矩微分值dτ基于转向操作扭矩τ运算。转向操作速度ωs基于马达31的旋转角θm运算。因此，对转向操作扭矩τ进行检测的扭矩传感器53、对转向操作角θs进行检测的转向传感器52、以及对马达31的旋转角θm进行检测的旋转角传感器54要求更高可靠性水准。

此处，扭矩传感器53、转向传感器52以及旋转角传感器54、以及由这些传感器检测出的状态量(电信号)即转向操作扭矩τ、转向操作角θs以及旋转角θm的ASIL等级例如以下那样设定。即，扭矩传感器53以及旋转角传感器54分别为ASIL-D，车速传感器51为ASIL-B或者ASIL-C，转向传感器52为ASIL-QM。因此，转向操作扭矩τ以及旋转角θm分别为ASIL-D，车速V为ASIL-B或者ASIL-C，转向操作角θs为ASIL-QM。根据转向操作扭矩τ求出的转向操作扭矩微分值dτ以及根据旋转角θm求出的转向操作速度ωs分别为ASIL-D。

扭矩传感器53以及旋转角传感器54例如通过传感器电路的冗余(双重)等满足可靠性要求水准。转向传感器52也存在由于其是相对角传感器、车辆制造业者的生产规格等而无法与ASIL-A～D对应的情况。

因此本例中，对使用转向操作角θs运算出的补偿量I₆ ^＊、I₇ ^＊、I₈ ^＊不进行基于限制映射的限制处理。即，将使用转向操作角θs对补偿量I₇ ^＊、I₈ ^＊进行运算的包括把手复原速度控制电路112以及把手复原控制电路113的第二辅助控制电路75与第一辅助控制电路72分开独立地设置。而且，通过设置具有第二～第三限制器122～123的第二保护处理电路76，分别独立地对示出异常值的各补偿量I₇ ^＊、I₈ ^＊进行限制。另外，对于补偿量I₆ ^＊，由于把手复原性控制电路111具备输出绝对值较小的补偿量I₆ ^＊的逻辑，所以即使用限制器来限制补偿量I₆ ^＊，对辅助控制量I_as ^＊造成的影响也较小。因此，在第二辅助控制电路75含有运算补偿量I₆ ^＊的把手复原性控制电路111，在第二保护处理电路76中设置分别限制示出异常值的各补偿量I₆ ^＊的第一限制器121。

第二保护处理电路76中，进行使用了规定的上限值I_th以及下限值-I_th的单纯的限制处理。此处，上限值I_th以及下限值-I_th分别是基于满足可靠性要求水准的观点而设定的恒定值。因此，在第二保护处理电路76中执行针对补偿量I₆ ^＊、I₇ ^＊、I₈ ^＊的限制处理的可靠性水准不会受到转向操作角θs的可靠性水准(这里，ASIL-QM)的影响。这对于用于抑制补偿量I₆ ^＊、I₇ ^＊、I₈ ^＊的急剧的变化的变化量限制值δI也相同。因此，基于补偿量I₆ ^＊、I₇ ^＊、I₈ ^＊运算出的第二辅助控制量I_as2 ^＊满足可靠性要求水准。进而，通过将第一辅助控制量I_as1 ^＊与第二辅助控制量I_as2 ^＊合计而得到的最终的辅助控制量I_as ^＊也满足可靠性要求水准。

接下来，对如上述那样构成的ECU40的作用进行说明。ECU40针对使用保证可靠性要求水准(ASIL-D)的信号(状态量)即转向操作扭矩τ、转向操作扭矩微分值dτ以及转向操作速度ωs而运算出的第一辅助控制量I_as1 ^＊，使用基于第一～第三限制映射M1～M3运算出的最终的限制值(I_UL ^＊，I_LL ^＊)来限制其变化范围。

更具体而言，ECU40根据对第一辅助控制量I_as1 ^＊进行运算时所使用的各信号(τ，dτ，ωs)的值针对每个信号分别独立地设定用于对第一辅助控制量I_as1 ^＊的变化范围进行限制的限制值。ECU40将针对每个该信号设定的限制值合计的值设定作为针对第一辅助控制量I_as1 ^＊的最终的限制值(I_UL ^＊，I_LL ^＊)。

最终的上限值I_UL ^＊以及下限值I_LL ^＊反映针对每个信号设定的各个限制值(上限值以及下限值)。即，尽管在运算出示出异常值的第一辅助控制量I_as1 ^＊的情况下，也将示出该异常值的第一辅助控制量I_as1 ^＊的值根据最终的限制值(I_UL ^＊，I_LL ^＊)限制为与各信号值对应的适当的值。使用该适当的第一辅助控制量I_as1 ^＊运算出最终的辅助控制量I_as ^＊进而电流指令值I^＊。

针对每个保证可靠性要求水准(ASIL-D)的信号分别独立地设定限制值，因此这些各个限制值进而将这些各个限制值合计得到的最终的限制值(I_UL ^＊，I_LL ^＊)也满足可靠性要求水准。因此，针对示出异常值的第一辅助控制量I_as1 ^＊的限制功能也满足可靠性要求水准。因此，能够更适当地限制示出异常值的第一辅助控制量I_as1 ^＊。进而，能够确保第一辅助控制量I_as1 ^＊的可靠性水准。

与此相对，ECU40针对使用不保证安全性(ASIL-A～D)的信号(状态量)即转向操作角θs运算出的把手复原特性所相关的补偿量I_n ^＊(I₇ ^＊，I₈ ^＊)，使用上限值I_th以及下限值-I_th限制补偿量I_n ^＊其变化范围。另外，ECU40使用变化量限制值δI限制补偿量I_n ^＊其每单位时间的变化量。

上限值I_th以及下限值-I_th分别是基于满足可靠性要求水准的观点而设定的规定值。因此，针对补偿量I₆ ^＊、I₇ ^＊、I₈ ^＊的限制处理的可靠性水准不会受到转向操作角θs的可靠性水准(这里，ASIL-QM)的影响。用于抑制补偿量I₆ ^＊、I₇ ^＊、I₈ ^＊的急剧的变化的变化量限制值δI也相同。因此，示出异常值的补偿量I_n ^＊不会受到转向操作角θs的可靠性水准的影响，适当地被限制。因此，确保基于补偿量I₆ ^＊、I₇ ^＊、I₈ ^＊运算出的第二辅助控制量I_as2 ^＊的可靠性水准。

最终的辅助控制量I_as ^＊通过将满足可靠性要求水准的第一辅助控制量I_as1 ^＊与同样满足可靠性要求水准的第二辅助控制量I_as2 ^＊合计而得到。因此可知，对于最终的辅助控制量I_as ^＊，也不会受到转向操作角θs的可靠性水准的影响，该辅助控制量I_as ^＊、甚至基于该辅助控制量I_as ^＊运算出的电流指令值I^＊满足可靠性要求水准。

通过将满足可靠性要求水准的电流指令值I^＊供给至马达控制信号生成电路62，由此将更适当的辅助力提供给转向操作机构20。另外，针对示出异常值的第一辅助控制量I_as1 ^＊的限制功能、以及针对示出异常值的补偿量I_n ^＊的限制功能分别被适当地发挥。因此，不仅抑制示出异常值的辅助控制量I_as ^＊被运算，还抑制示出异常值的电流指令值I^＊被运算。由于将示出异常值的电流指令值I^＊供给至马达控制信号生成电路62的情况被抑制，因此也抑制对转向操作机构20提供不希望的辅助力的情况。

顺便说一下，当第一辅助控制量I_as1 ^＊的限制状态仅继续了一定期间时，取代使用该第一辅助控制量I_as1 ^＊来运算的最终的辅助控制量I_as ^＊，而使用备用的辅助控制量I_asbk ^＊。该备用的辅助控制量I_asbk ^＊与本来的辅助控制量I_as ^＊相比，通过简单的运算求出，使用该辅助控制量I_asbk ^＊来继续转向操作辅助。与运算简单对应，运算错误等的担忧也少，因此适用于第一辅助控制量I_as1 ^＊等产生了异常时的备用。

因此，根据第一实施方式，能够得到以下的效果。

(1)使用满足可靠性要求水准(ASIL-D)的状态量即转向操作扭矩τ、转向操作扭矩微分值dτ以及转向操作速度ωs而运算出的第一辅助控制量I_as1 ^＊的变化范围通过基于第一～第三限制映射M1～M3而运算出的最终的限制值(IUL^＊，ILL^＊)被限制。另外，使用不满足可靠性要求水准(ASIL-A～D)的状态量即转向操作角θs而运算出的补偿量I_n ^＊(I₇ ^＊，I₈ ^＊)的变化范围通过规定的上限值I_th以及下限值-I_th被限制。另外，补偿量I_n ^＊的每单位时间的变化量通过规定的变化量限制值δI被限制。通过采用该构成，尽管在为了对辅助控制量I_as ^＊甚至电流指令值I^＊进行运算而使用的多种状态量(τ，dτ，ωs，θs)中包含不满足可靠性要求水准的状态量(θs)的情况下，针对第一辅助控制量I_as1 ^＊的限制功能、以及针对补偿量I_n ^＊的限制功能也分别被适当地发挥。

(2)通过将第一辅助控制量I_as1 ^＊与第二辅助控制量I_as2 ^＊合计来生成最终的辅助控制量I_as ^＊。当该第一辅助控制量I_as1 ^＊的限制状态仅继续了一定时间时，取代本来的辅助控制量I_as ^＊，而使用备用的辅助控制量I_asbk ^＊。虽然也能够继续使用被限制的第一辅助控制量I_as1 ^＊，但是有时要求根据车辆规格等完全地切换为备用的辅助控制量I_asbk ^＊。相对于该要求，本例的ECU40能够适当地应对。另外，通过仅使用通过简化的运算得到的备用的辅助控制量I_asbk ^＊，由此能够抑制执行备用辅助时的微型计算机42的运算负载。

(3)使用不满足可靠性要求水准的状态量即转向操作角θs运算出的补偿量I₇ ^＊、I₈ ^＊的变化范围通过第二限制器122以及第三限制器123被分别限制。因此，对于补偿量I₇ ^＊、I₈ ^＊甚至第二辅助控制量I_as2 ^＊能够进行更细致的限制处理。

接下来，对转向操作控制装置的第二实施方式进行说明。本例在第二辅助控制量的加法位置的这一点上与第一实施方式不同，除此之外基本上具有与先前图1～图9所示的第一实施方式相同的构成。

如上述那样，当第一辅助控制量I_as1 ^＊的限制状态仅继续了一定时间时，取代本来的辅助控制量I_as ^＊，而仅使用备用的辅助控制量I_asbk ^＊来使转向操作辅助继续。但是，备用的辅助控制量I_asbk ^＊与本来的辅助控制量I_as ^＊相比，通过简单的运算可求出。因此，基于备用的辅助控制量I_asbk ^＊的转向操作辅助相比基于本来的辅助控制量I_as ^＊的转向操作辅助，在辅助性能这一点上逊色。于是本例中，采用如下的构成。

如图10所示，加法器77设置于电流指令值I^＊的运算路径的切换电路79的后段，换言之设置在切换电路79与马达控制信号生成电路62之间。因此，将第二辅助控制量I_as2 ^＊与经过了切换电路79后的第一辅助控制量I_as1 ^＊相加。最终运算出的辅助控制量I_as ^＊的值成为在切换电路79的前段与将第二辅助控制量I_as2 ^＊加上第一辅助控制量I_as1 ^＊的第一实施方式的情况相同的值。

但是，当第一辅助控制量I_as1 ^＊的限制状态仅继续了一定时间时，切换电路79使用备用的辅助控制量I_asbk ^＊而代替第一辅助控制量I_as1 ^＊。因此，最终的辅助控制量I_as ^＊通过对备用的辅助控制量I_asbk ^＊加上第二辅助控制量I_as2 ^＊而生成。基于该最终的辅助控制量I_as ^＊运算电流指令值I^＊。

因此，根据第二实施方式，除了第一实施方式的(1)、(3)的效果之外，还能够得到以下的效果。(4)与对备用的辅助控制量I_asbk ^＊加上第二辅助控制量I_as2 ^＊对应，辅助性能提高。尤其是，第二辅助控制量I_as2 ^＊是将与把手复原特性相关的各补偿量I_n ^＊(I₆ ^＊，I₇ ^＊，I₈ ^＊)合计得到的值。因此在执行备用辅助时的把手复原特性提高。

因此，能够使备用辅助的执行时的转向操作感提高。

接下来，对转向操作控制装置的第三实施方式进行说明。本例在舍弃备用辅助功能的这一点上与第一实施方式不同，除此之外基本上具有与先前图1～图9所示的第一实施方式相同的构成。此外，本例也能够应用于第二实施方式。

本例中，分别舍弃先前的图2所示的备用控制电路78以及切换电路79。因此，不运算基于备用的辅助控制量I_asbk ^＊的电流指令值I^＊，仅将基于最终的辅助控制量I_as ^＊的电流指令值I^＊供给至马达控制信号生成电路62。另外，在使ECU40具有备用辅助功能的情况下，第一保护处理电路74也可以不具有生成示出是否限制第一辅助控制量I_as1 ^＊的限制状态信号S_grd的功能。

当第一辅助控制量I_as1 ^＊的值被限制为上限值I_UL ^＊或者下限值I_LL ^＊的异常的状态继续了一定期间时，第一保护处理电路74执行使第一辅助控制量I_as1 ^＊的值向零递减的递减处理。具体而言，如以下那样。

如图11的映射所示那样，当第一辅助控制量I_as1 ^＊的值例如低于下限值I_LL ^＊时(时刻T_L0)，第一辅助控制量I_as1 ^＊的值被限制为下限值I_LL ^＊。当被该限制的状态仅继续了一定期间ΔT时(时刻T_L1)，第一保护处理电路74使下限值I_LL ^＊向零递减。这里，在下限值I_LL ^＊达到零的时机(时刻T_L2)，第一辅助控制量I_as1 ^＊的值成为零。此外，第一辅助控制量I_as1 ^＊的值超过上限值I_UL ^＊的情况也相同。即，在第一辅助控制量I_as1 ^＊的限制状态仅继续了一定期间ΔT时，第一保护处理电路74使上限值I_UL ^＊向零递减。顺便说一下，该递减处理与上限值I_UL ^＊以及下限值I_LL ^＊的运算处理无关系地强制进行。

在第一辅助控制量I_as1 ^＊的值达到零的情况下，第二辅助控制量I_as2 ^＊作为最终的辅助控制量I_as ^＊保留，将基于该保留的微弱的辅助控制量I_as ^＊运算出的电流指令值I^＊向马达控制信号生成电路62供给。因此，虽然微弱但转向操作辅助继续。

此处，在异常的状态仅继续了一定期间ΔT时要求完全停止辅助力的提供的情况下，也可以使第二保护处理电路76具有与第一保护处理电路74相同的递减处理功能。该情况下，第二保护处理电路76基于由第一保护处理电路74生成的限制状态信号S_grd来判定是否限制第一辅助控制量I_as1 ^＊。第二保护处理电路76在判定为第一辅助控制量I_as1 ^＊的限制状态仅在一定期间继续时，使针对补偿量I_n ^＊的上限值I_th或者下限值-I_th强制向零递减。

由此，将第一辅助控制量I_as1 ^＊以及第二辅助控制量I_as2 ^＊合计得到的最终的辅助控制量I_as ^＊的值慢慢减少，不久达到零。在使转向操作辅助完全停止时，向转向操作机构20提供的辅助力慢慢变弱，由此可抑制转向操作感产生急剧的变化。因此，安全性进一步提高。

此外，在第二辅助控制量I_as2 ^＊对最终的辅助控制量I_as ^＊的贡献度(影响度)低的情况下，第二保护处理电路76也可以不使第二辅助控制量I_as2 ^＊递减而一下子限制为零，也可以使第二辅助控制量I_as2 ^＊的输出本身停止。

另外，在继续转向操作辅助优先的情况下等，也可以如以下那样。即，第一保护处理电路74只要第一辅助控制量I_as1 ^＊的异常继续，就继续将第一辅助控制量I_as1 ^＊的值限制为上限值I_UL ^＊或者下限值I_LL ^＊。第二保护处理电路76也是只要补偿量I_n ^＊(I₆ ^＊，I₇ ^＊，I₈ ^＊)的异常继续，就继续将补偿量I_n ^＊的值限制为上限值I_th或者下限值-I_th。尽管是基于第一辅助控制量I_as1 ^＊以及补偿量I_n ^＊的第二辅助控制量I_as2 ^＊的至少一方被限制的状态，但基于最终的辅助控制量I_as ^＊运算出的电流指令值I^＊也继续向马达控制信号生成电路62供给。

因此，根据第三实施方式，除了第一实施方式的(1)、(3)的效果之外，还能够得到以下的效果。

(5)与分别舍弃备用控制电路78以及切换电路79对应，能够使微型计算机42的构成简化。

接下来，对转向操作控制装置的第四实施方式进行说明。本例也基本上具备与先前的图1～图9所示的第一实施方式相同的构成。本例能够应用于第一～第三实施方式的全部。

近年来，针对电动助力转向装置10的功能的要求越来越多样化。微型计算机42在使用示出转向的转向操作状态或车辆的行驶状态的各种状态量来运算辅助控制量I_as ^＊时，假定根据产品规格等不同，为了对辅助控制量I_as ^＊进行运算而使用的状态量也不同。例如，如以下那样。

如图12所示那样，对于第一辅助控制电路72而言，作为示出车辆行为的状态量，获取通过车载的横摆率传感器55而检测的横摆率YR，加入该获取的横摆率YR对第一辅助控制量I_as1 ^＊进行运算。另外，第一辅助控制电路72具有抓地能力丧失判定功能。第一辅助控制电路72基于横摆率YR对抓地能力丧失(失去轮胎的路面抓地能力的状态)的有无进行判定，将该判定结果作为成为1(真)以及0(假)的任一个值的抓地能力丧失判定标志F_gld而保持。第一辅助控制电路72在判定为抓地能力丧失产生时将1保持作为抓地能力丧失判定标志F_gld，在判定为未产生抓地能力丧失时将0保持作为抓地能力丧失判定标志F_gld。

此处通过横摆率传感器55甚至横摆率传感器55检测出的实际的横摆率YR有时也与转向操作角θs同样，不保证安全性(ASIL-A～D)。该情况下，为了确保第一辅助控制量I_as1 ^＊的可靠性，需要对实际的横摆率YR也保证其可靠性。因此，在电流指令值运算电路61设置有以下的构成。

如图12所示那样，电流指令值运算电路61具有横摆率推定运算电路131以及横摆率正常判定电路132。横摆率推定运算电路131基于转向操作角θs以及车速V对推定横摆率YR^＊进行运算。

推定横摆率YR^＊通过下式(A)表示。

YR^＊＝V·δ/((l+K·V²)·l) (A)

其中，“V”为车速，“δ”为轮胎角(rad)，“l”为轴距(m)，“K”为稳定系数。稳定系数是指示出使转向操作角θs成为恒定的恒定环行的车辆的基本的旋转特性的常量。

此处，轮胎角δ用下式(B)表示。

δ＝gr·θs (B)

通过将式(B)用于式(A)得到下式(C)。横摆率推定运算电路131使用式(C)对推定横摆率YR^＊进行运算。

YR^＊＝V·(gr·θs)/((l+K·V²)·l) (C)

其中，“gr”是设置于齿条轴23的齿条齿的齿数与设置于小齿轮轴22c的小齿轮齿的齿数之比即传动比。“θs”是转向操作角。

横摆率正常判定电路132基于以下的判定条件(D)、(E)，对通过横摆率传感器55检测出的实际的横摆率YR是否正常进行判定。

│YR^＊-YR│＜YR_th (D)

F_gld＝0 (E)

其中，“YR^＊”是由横摆率推定运算电路131运算出的推定横摆率，“YR”是通过横摆率传感器55检测出的实际的横摆率，“YR_th”是横摆率判定阈值。横摆率判定阈值YR_th是判定横摆率YR为正常的值时的基准值，且通过实验等求出。另外，“F_gld”是被第一辅助控制电路72保持的抓地能力丧失判定标志。

横摆率正常判定电路132在判定条件(D)、(E)的双方成立时，判定为横摆率YR的值为正常。横摆率正常判定电路132在判定条件(D)、(E)的至少一个不成立时，判定为横摆率YR的值为异常。横摆率正常判定电路132生成与横摆率YR是否正确的判定结果对应的值的增益G。横摆率正常判定电路132在判定为横摆率YR的值为正常时，将增益G的值设定为1。横摆率正常判定电路132在判定为横摆率YR的值为异常时，将增益G的值设定为零。另外，横摆率正常判定电路132生成表示横摆率YR正常还是异常的报告信号S_com。

此外，通过设定基于抓地能力丧失判定标志的判定条件(E)，能够更准确地判定横摆率YR是否正常。这是因为，在以抓地能力丧失为起因的侧滑等不稳定的车辆状态下，无法准确地判定横摆率YR是否正常。

如图13所示那样，第一辅助控制电路72具有控制电路87以及抓地能力丧失判定电路88。控制电路87基于通过横摆率传感器55检测出的横摆率YR生成针对基本辅助控制量I₁ ^＊的适当的补偿量I₉ ^＊。基于控制电路87的补偿控制的内容根据产品规格等适当地设定。

抓地能力丧失判定电路88对是否产生抓地能力丧失进行判定。抓地能力丧失判定电路88基于转向操作扭矩τ、通过电流传感器44检测出的电流值Im(准确而言，基于电流值Im运算出的马达扭矩)以及转向操作速度ωs对推定自校准扭矩T_e进行运算。另外，抓地能力丧失判定电路88基于转向操作角θs以及车速V对基准自校准扭矩T_c进行运算。而且，抓地能力丧失判定电路88通过将推定自校准扭矩T_e以及基准自校准扭矩T_c应用于下式(F)来对抓地度ε进行运算。抓地度ε表示相对于车辆前方的车轮(这里，转向轮26)的横向的抓地的程度。

ε＝T_e/T_c (F)

抓地能力丧失判定电路88通过抓地度ε与抓地度判定阈值ε_th的比较，对是否产生抓地能力丧失进行判定。

抓地能力丧失判定电路88在抓地度ε的值为抓地度判定阈值ε_th以上时(ε≥ε_th)，判定为未产生抓地能力丧失，将抓地能力丧失判定标志F_gld清空为零。与此相对，抓地能力丧失判定电路88在抓地度ε的值小于抓地度判定阈值ε_th时(ε＜ε_th)，判定为产生抓地能力丧失，将抓地能力丧失判定标志F_gld设置为1。

此外，第一辅助控制电路72也可以基于由抓地能力丧失判定电路88运算出的抓地度ε对第一辅助控制量I_as1 ^＊进行调节。例如，当抓地度ε低于设定值时，使第一辅助控制量I_as1 ^＊急剧增大。设定值基于存在发生侧滑的可能性时的抓地度ε而设定。伴随着辅助力急剧增大，方向盘21的操作所需要的力急剧变小，由此驾驶员能够识别存在产生侧滑等的可能性。

如图14所示，上下限运算电路73也获取通过横摆率传感器55检测出的实际的横摆率YR。上下限运算电路73也加入实际的横摆率YR对上限值I_UL ^＊以及下限值I_LL ^＊进行运算来作为针对第一辅助控制量I_as1 ^＊的限制值。

上下限运算电路73的上限值运算电路90具有横摆率感应限制器95以及乘法器96。横摆率感应限制器95根据横摆率YR运算针对第一辅助控制量I_as1 ^＊的上限值I_UL4 ^＊。乘法器96通过将由横摆率正常判定电路132设定的增益G与由横摆率感应限制器95计算的上限值I_UL4 ^＊相乘，生成最终的上限值I_UL4 ^＊。例如当增益G的值为零时，针对横摆率YR的最终的上限值I_UL4 ^＊为零。另外，在增益G的值为1时，由横摆率感应限制器95计算的上限值I_UL4 ^＊直接作为基于横摆率YR的最终的上限值I_UL4 ^＊。加法器94除了三个上限值I_UL1 ^＊～I_UL3 ^＊，还加上经过基于乘法器96的处理后的上限值I_UL4 ^＊，由此生成针对第一辅助控制量I_as1 ^＊的上限值I_UL ^＊。

上下限运算电路73的下限值运算电路100具有横摆率感应限制器105以及乘法器106。横摆率感应限制器105根据横摆率YR运算针对辅助控制量I_as ^＊的下限值I_LL4 ^＊。乘法器106将由横摆率正常判定电路132设定的增益G与由横摆率感应限制器105计算的下限值I_LL4 ^＊相乘，由此生成最终的下限值I_LL4 ^＊。例如在增益G的值为零时，针对横摆率YR的最终的下限值I_LL4 ^＊成为零。在增益G的值为1时，由横摆率感应限制器105计算的下限值I_LL4 ^＊直接作为基于横摆率YR的最终的下限值I_LL4 ^＊。加法器104除了三个下限值I_LL1 ^＊～I_LL3 ^＊，还加上下限值I_LL4 ^＊，由此生成针对第一辅助控制量I_as1 ^＊的下限值I_LL ^＊。

上限值运算电路90以及下限值运算电路100分别使用第四限制映射M4对上限值I_UL4 ^＊以及下限值I_LL4 ^＊进行运算。第四限制映射M4与第一～第三限制映射M1～M3同样，储存于微型计算机42的未图示的存储装置。第四限制映射M4也基于允许根据驾驶员的方向盘21的操作来运算的第一辅助控制量I_as1 ^＊，而不允许由除此以外的任何原因引起的异常的第一辅助控制量I_as1 ^＊的观点来设定。

如图15所示那样，第四限制映射M4是使横轴为横摆率YR，使纵轴为第一辅助控制量I_as1 ^＊的映射，且分别规定横摆率YR与针对第一辅助控制量I_as1 ^＊的上限值I_UL4 ^＊的关系，以及横摆率YR与针对第一辅助控制量I_as1 ^＊的下限值I_LL4 ^＊的关系。横摆率感应限制器95、105分别使用第四限制映射M4对与横摆率YR对应的上限值I_UL4 ^＊以及下限值I_LL4 ^＊进行运算。

第四限制映射M4基于允许与横摆率YR相反方向(正负的符号)的第一辅助控制量I_as1 ^＊，而不允许与横摆率YR相同的方向的第一辅助控制量I_as1 ^＊的观点而设定，由此具有以下那样的特性。即，在横摆率YR为正的值的情况下，第一辅助控制量I_as1 ^＊的上限值I_UL4 ^＊维持为零。另外，在横摆率YR为正的值的情况下，第一辅助控制量I_as1 ^＊的下限值I_LL4 ^＊伴随着横摆率YR的增大而朝负的方向增加。另一方面，在横摆率YR为负的值的情况下，随着横摆率YR的绝对值增大而第一辅助控制量I_as1 ^＊的上限值I_UL4 ^＊朝正的方向增加。另外，在横摆率YR为负的值的情况下，第一辅助控制量I_as1 ^＊的下限值I_LL4 ^＊维持为零。

因此，根据第四实施方式，能够得到以下的作用以及效果。(6)在通过横摆率正常判定电路132判定为横摆率YR正常的情况下，不仅使用该保证了可靠性的正常的横摆率YR，还使用基于该横摆率YR由横摆率感应限制器95、105运算的限制值(I_UL4 ^＊，I_LL4 ^＊)。即，与正常的横摆率YR对应的上限值I_UL4 ^＊以及下限值I_LL4 ^＊被反映在针对第一辅助控制量I_as1 ^＊的最终的限制值即上限值I_UL ^＊以及下限值I_LL ^＊。因此，能够适当地限制加入基于横摆率YR的补偿量I₉ ^＊的第一辅助控制量I_as1 ^＊。例如，可抑制产生本来不应该限制的正确的第一辅助控制量I_as1 ^＊由于最终的限制值(I_UL ^＊，I_LL ^＊)而错误地被限制的错误检测(错误限制)的情况，或抑制产生本来应该限制的异常的第一辅助控制量I_as1 ^＊未被限制的漏检测的情况。

(7)与此相对，在通过横摆率正常判定电路132判定为横摆率YR异常的情况下，通过将增益G设为零，由横摆率感应限制器95、105运算出的限制值(I_UL4 ^＊，I_LL4 ^＊)最终均成为零。即，对于上下限运算电路73而言，不加入基于异常的横摆率YR的限制值(I_UL4 ^＊，I_LL4 ^＊)，便可运算针对第一辅助控制量I_as1 ^＊的最终的限制值(I_UL ^＊，I_LL ^＊)。因此，基于异常的横摆率YR的限制值(上限值I_UL4 ^＊以及下限值I_LL4 ^＊)不会对基于上下限运算电路73的最终的限制值(上限值I_UL ^＊以及下限值I_LL ^＊)带来影响。

(8)另外，横摆率正常判定电路132生成表示横摆率YR是否正常的报告信号S_com。第一辅助控制电路72获取由横摆率正常判定电路132生成的报告信号S_com，在该获取的报告信号S_com示出横摆率YR的异常时，停止基于横摆率YR的补偿控制。具体而言，控制电路87在报告信号S_com示出横摆率YR的异常时，停止针对基本辅助控制量I₁ ^＊的补偿量I₉ ^＊的运算。此时，也可以不突然停止补偿量I₉ ^＊的运算，而使补偿量I₉ ^＊的值向零慢慢减少。若这样，则基于异常的横摆率YR通过控制电路87运算出的补偿量I₉ ^＊成为零。因此，该补偿量I₉ ^＊不会用于第一辅助控制量I_as1 ^＊的运算。因此，能够保证第一辅助控制量I_as1 ^＊的可靠性。

此外，在通过横摆率正常判定电路132判定为横摆率YR异常的情况下，为了停止基于横摆率YR的补偿控制，也可以采用以下的构成。即，第一辅助控制电路72获取在横摆率正常判定电路132中生成的增益G。另外，如图13双点划线所示那样，在第一辅助控制电路72中，在控制电路87与加法器86之间的运算路径设置乘法器89。乘法器89将由控制电路87运算的补偿量I₉ ^＊与增益G相乘。在横摆率YR的值为异常时，增益G的值设定为零，因此补偿量I₉ ^＊的值最终成为零。这样，基于异常的横摆率YR的补偿量I₉ ^＊不会用于第一辅助控制量I_as1 ^＊的运算。

另外，根据产品规格等，也有时第一辅助控制电路72不具有抓地能力丧失判定功能。即，作为第一辅助控制电路72，采用舍弃先前的图13所示的抓地能力丧失判定电路88的构成，因此也不生成抓地能力丧失判定标志F_gld。该情况下，横摆率正常判定电路132也可以仅基于先前的判定条件(D)来判定横摆率YR的正常。横摆率正常判定电路132在判定条件(D)成立时判定为横摆率YR的值为正常，在判定条件(D)不成立时判定为横摆率YR的值为异常。

接下来，对转向操作控制装置的第五实施方式进行说明。本例在横摆率正常判定电路132的增益G的设定方法的这一点上与第四实施方式不同。

横摆率正常判定电路132不是根据横摆率YR是否正确的判定结果在零与1之间切换增益G的值，而是使用增益映射M_G对增益G进行运算。

如图16的坐标图所示那样，增益映射M_G是使横轴为实际的横摆率YR与推定横摆率YR^＊的差量值│ΔYR(＝YR^＊-YR)│，使纵轴为针对基于横摆率YR的限制值(I_UL4 ^＊，I_LL4 ^＊)的增益G的映射，并规定差量值│ΔYR│与增益G的关系。增益映射M_G具有以下那样的特性。即，在差量值│ΔYR│从零直至到达第一设定值YR₁期间，增益G的值为1。在差量值│ΔYR│超过第一设定值YR₁以后，直至到达第二设定值YR₂期间，增益G的值伴随着差量值│ΔYR│的增加慢慢减少。在差量值│ΔYR│超过第二设定值YR₂以后，增益G的值维持为零。此外，第一设定值YR₁通过实验等，基于被认为横摆率YR的值为正常的可能性高的值而设定。第二设定值YR₂通过实验等，基于被认为横摆率YR的值为异常的可能性高的值而设定。

因此，根据第五实施方式，能够得到以下的作用以及效果。

(9)横摆率正常判定电路132通过使用增益映射M_G，能够对与差量值│ΔYR│对应的增益G进行运算。另外，横摆率正常判定电路132在差量值│ΔYR│是超过第二设定值YR₂的值时，能够判定为横摆率YR的值为异常。并且，在差量值│ΔYR│是超过第一设定值YR₁且在第二设定值YR₂以下的值时，差量值│ΔYR│越大，越运算出更小的值的增益G。即，横摆率YR的值为异常的可能性越高，则基于横摆率YR的限制值(I_UL4 ^＊，I_LL4 ^＊)成为越小的值。因此，可抑制基于横摆率YR的限制值(I_UL4 ^＊，I_LL4 ^＊)的急剧变化，还抑制由上下限运算电路73运算出的最终的限制值(I_UL ^＊，I_LL ^＊)的急剧变化。

此外，作为用于在横摆率YR为异常时停止基于横摆率YR的补偿控制的构成，如先前的图13双点划线所示那样，在采用在第一辅助控制电路72设置乘法器89的构成的情况下，也可以如以下那样。即，乘法器89将由控制电路87运算出的补偿量I₉ ^＊与通过增益映射M_G计算出的增益G相乘。若这样，横摆率YR的值为异常的可能性越高则增益G的值变越小，因此根据该增益G的减少，基于横摆率YR的补偿量I₉ ^＊的值变小。而且在差量值│ΔYR│为超过第二设定值YR₂的值时，增益G的值成为零，因此基于横摆率YR的补偿量I₉ ^＊的值也成为零。

若这样，则根据横摆率YR的异常的程度，能够使补偿量I₉ ^＊的值向零慢慢减少。另外，可抑制基于横摆率YR的补偿量I₉ ^＊的急剧变化，还抑制第一辅助控制量I_as1 ^＊的急剧变化。另外，横摆率YR的异常的程度越高，则针对第一辅助控制量I_as1 ^＊的补偿量I₉ ^＊的贡献度变越小，因此能够抑制基于针对第一辅助控制量I_as1 ^＊的异常的横摆率YR的补偿量I₉ ^＊的影响。

接下来，对转向操作控制装置的第六实施方式进行说明。本例在当通过横摆率传感器55检测出的横摆率YR异常时，通过电流指令值运算电路61执行的处理的这一点上与第四实施方式不同。

如图17所示，在第二辅助控制电路75除了把手复原性控制电路111、把手复原速度控制电路112以及把手复原控制电路113之外，还设置有控制电路114。控制电路114具有与设置于第一辅助控制电路72的控制电路87相同的运算功能。控制电路114基于通过横摆率传感器55检测出的横摆率YR生成针对基本辅助控制量I₁ ^＊的补偿量I₉ ^＊。控制电路114获取通过横摆率正常判定电路132生成的报告信号S_com，基于该获取的报告信号S_com识别横摆率YR是正常或异常。控制电路114在识别为横摆率YR为正常时，停止针对基本辅助控制量I₁ ^＊的补偿量I₉ ^＊的运算。控制电路114在识别为横摆率YR异常时，执行针对基本辅助控制量I₁ ^＊的补偿量I₉ ^＊的运算。

另外，在第二保护处理电路76除了第一～第三限制器121～123之外，还设置有分别独立地限制示出异常值的补偿量I₉ ^＊的第四限制器125。第四限制器125具有与第一～第三限制器121～123相同的功能。第四限制器125在由控制电路114运算出的补偿量I₉ ^＊的值向正的方向超过上限值I_th的情况下将补偿量I₉ ^＊限制为上限值I_th，在补偿量I₉ ^＊向负的方向超过下限值-I_th的情况下将补偿量I₉ ^＊限制为下限值-I_th。上限值I_th以及下限值-I_th分别基于根据确保作为电动助力转向装置10的ECU40所要求的可靠性水准的观点允许的补偿量I₉ ^＊的最大的值(绝对值)而设定。

接下来，在横摆率正常判定电路132所生成的报告信号S_com示出横摆率YR的正常时，第一辅助控制电路72的控制电路87执行针对基本辅助控制量I₁ ^＊的补偿量I₉ ^＊的运算。而且，加入基于该正常的横摆率YR的补偿量I₉ ^＊来运算第一辅助控制量I_as1 ^＊。另外，在通过横摆率正常判定电路132判定横摆率YR为正常时，将增益G的值设定为1。因此，在由于任何原因运算出示出异常值的第一辅助控制量I_as1 ^＊时，该第一辅助控制量I_as1 ^＊通过反映了基于正常的横摆率YR通过第四限制映射M4运算出的限制值(I_UL4 ^＊，I_LL4 ^＊)的最终的限制值(I_UL ^＊，I_LL ^＊)被适当地限制。

与此相对，在横摆率正常判定电路132所生成的报告信号S_com示出横摆率YR的异常时，控制电路87停止基于横摆率YR的补偿量I₉ ^＊的运算。因此，不会加入基于异常的横摆率YR的补偿量I₉ ^＊，而运算出第一辅助控制量I_as1 ^＊。另外，在通过横摆率正常判定电路132判定为横摆率YR为异常时，将增益G的值设定为零。该增益G分别与由横摆率感应限制器95、105运算出的上限值I_UL4 ^＊以及下限值I_LL4 ^＊相乘，由此最终的上限值I_UL4 ^＊以及下限值I_LL4 ^＊均成为零。因此，基于异常的横摆率YR的上限值I_UL4 ^＊以及下限值I_LL4 ^＊不会对由上下限运算电路73运算出的最终的な上限值I_UL ^＊以及下限值I_LL ^＊带来影响。

另外，在报告信号S_com示出横摆率YR的异常时，第二辅助控制电路75的控制电路114执行基于该横摆率YR的补偿量I₉ ^＊的运算。这里横摆率YR为异常，因此在存在基于该横摆率YR运算出的补偿量I₉ ^＊也示出异常的值的担忧时，该异常的补偿量I₉ ^＊通过第四限制器125被适当地限制。针对异常的补偿量I₉ ^＊的上限值I_th以及下限值-I_th分别基于根据确保作为电动助力转向装置10的ECU40所要求的可靠性水准的观点而允许的补偿量I₉ ^＊的最大的值(绝对值)而设定。因此，针对第四限制器125所执行的补偿量I₉ ^＊的限制处理的可靠性水准不会受到横摆率YR的可靠性水准(例如，ASIL-QM)的影响。因此，加入补偿量I₉ ^＊而运算出的第二辅助控制量I_as2 ^＊满足可靠性要求水准。进而，通过将第一辅助控制量I_as1 ^＊与第二辅助控制量I_as2 ^＊合计而得到的最终的辅助控制量I_as ^＊也满足可靠性要求水准。

因此，根据第六实施方式，能够得到以下的效果。

(10)尽管在将对基于不保证安全性(ASIL-A～D)的横摆率YR的补偿量I₉ ^＊进行运算的控制电路87设置于第一辅助控制电路72的情况下，但也能够保证最终的辅助控制量I_as ^＊的可靠性。

(11)在横摆率YR为异常时，使用由第二辅助控制电路75的控制电路114运算出的补偿量I₉ ^＊，而代替由第一辅助控制电路72的控制电路87运算出的补偿量I₉ ^＊。该补偿量I₉ ^＊通过第四限制器125被适当地限制。无论横摆率YR为正常还是异常，通过将基于横摆率YR的补偿量I₉ ^＊加入最终的辅助控制量I_as ^＊，可维持优越的转向操作感。

顺便说一下，也能够对基于转向操作角θs的补偿控制进行与基于本例的横摆率YR的补偿控制同样处理。即，在第一辅助控制电路72也设置把手复原性控制电路111、把手复原速度控制电路112以及把手复原控制电路113。另外，在上下限运算电路73设置根据转向操作角θs对针对第一辅助控制量I_as1 ^＊的上限值以及下限值进行运算的感应限制器。第二辅助控制电路75保持图17所示的构成不变。另外，在电流指令值运算电路61设置对转向操作角θs是否正确进行判定的正常判定电路(与横摆率正常判定电路132相当的构成)。而且与本例相同，基于转向操作角θs为正常还是异常，来切换使用由设置于第一辅助控制电路72的各控制电路(111～113)运算出的补偿量(I₆ ^＊～I₈ ^＊)、以及由设置于第二辅助控制电路75的各控制电路(111～113)运算出的补偿量(I₆ ^＊～I₈ ^＊)。

另外，作为有时用于对辅助控制量I_as ^＊进行运算的状态量中的不满足可靠性要求水准的状态量，除了转向操作角θs以及横摆率YR以外还存在例如横向加速度。横向加速度是指朝向与车辆旋转时行进方向(前后方向)的正交方向(左右方向)作用的加速度。横向加速度通过例如设置于车辆的加速度传感器来检测。基于该横向加速度的补偿控制也能够与基于本例的横摆率YR的补偿控制同样地进行处理。该情况下，在第一辅助控制电路72以及第二辅助控制电路75分别设置对基于横向加速度的补偿量进行运算的控制电路。另外，在电流指令值运算电路61设置对横向加速度是否正确进行判定的正常判定电路(与横摆率正常判定电路132相当的构成)。其中，与本例相同，基于横向加速度是正常还是异常，将由设置于第一辅助控制电路72的控制电路运算出的补偿量、以及由设置于第二辅助控制电路75的控制电路运算出的补偿量切换使用。

此外，各实施方式也可以如以下那样变更实施。第一辅助控制电路72以及第二辅助控制电路75所执行的补偿控制的种类、以及第一辅助控制电路72以及第二辅助控制电路75所使用的信号根据车辆或电动助力转向装置10的规格等可适当地变更。但是，第一～第三实施方式中，尽管在该情况下，但满足所要求的可靠性水准的信号也执行第一辅助控制电路72中基于限制映射的限制处理。不满足所要求的可靠性水准的信号执行第二辅助控制电路75中基于上下限值(I_th，-I_th)的限制处理以及基于变化量限制值(δI)的变化量限制处理。但是，也可以舍弃变化量限制处理功能。

第二辅助控制电路75也可以舍弃把手复原速度控制电路112，仅由把手复原性控制电路111以及把手复原控制电路113构成。另外，第二辅助控制电路75也可以舍弃把手复原性控制电路111，仅由把手复原速度控制电路112以及把手复原控制电路113构成。另外，第二辅助控制电路75也可以仅具有把手复原速度控制电路112以及把手复原控制电路113的至少一个。并且，除了把手复原性控制电路111、把手复原速度控制电路112以及把手复原控制电路113之外，还可以加入其他的补偿控制电路。另外，第六实施方式中，在根据产品规格等而不将转向操作角θs用于辅助控制量I_as ^＊的运算的情况下，也可以舍弃基于转向操作角θs的补偿量的运算功能部分即把手复原性控制电路111、把手复原速度控制电路112以及把手复原控制电路113。

对针对最终的辅助控制量I_as ^＊的贡献度(影响度)低于其他的控制量或者补偿量的补偿量进行运算的控制电路也可以设置于第一辅助控制电路72以及第二辅助控制电路75的任一个。例如，在第一～第五实施方式中也可以将作为第一辅助控制电路72的构成要素的扭矩微分控制电路84作为第二辅助控制电路75的构成要素而设置。该情况下，在第二保护处理电路76另外设置使用上限值I_th以及下限值-I_th对由扭矩微分控制电路84运算的补偿量I₄ ^＊的变化范围进行限制的限制器。由扭矩微分控制电路84运算的补偿量I₄ ^＊对最终的辅助控制量I_as ^＊整体的贡献度低。因此，即使扭矩微分控制电路84设置于第一辅助控制电路72以及第二辅助控制电路75的任一个，对可靠性水准也没有影响。

也可以将各实施方式的第一～第四限制映射M1～M4作为所谓的车速感应型的映射。即，第一～第四限制映射M1～M4将针对与状态量(τ，dτ，ωs，YR)对应的第一辅助控制量I_as1 ^＊的限制值(上限值I_UL1 ^＊～I_UL4 ^＊以及下限值I_LL1 ^＊～I_LL4 ^＊)与车速V对应地规定。

存在各种类型电动助力转向装置。ECU40也可以应用于对齿条轴23提供马达的动力的类型的电动助力转向装置。

优选ECU40不仅适用于电动助力转向装置10中，也适用于在线控转向系统或自动转向操作系统等中使转向轮转向的促动器的控制。

Claims (10)

1.一种转向操作控制装置，其特征在于，

所述转向操作控制装置包括指令值运算电路，该指令值运算电路基于第一控制量以及第二控制量对指令值进行运算，该指令值是针对向车辆的转向操作机构赋予的动力的产生源的指令值，所述第一控制量以及所述第二控制量根据表示转向的转向操作状态的多种状态量被运算出，

所述指令值运算电路具有：

第一控制电路，基于所述多种状态量中的满足可靠性要求水准的第一状态量对所述第一控制量进行运算；

第一处理电路，根据所述第一状态量，按每个所述第一状态量设定对所述第一控制量的变化范围进行限制的第一限制值并执行基于该第一限制值对所述第一控制量的变化范围进行限制的第一限制处理；

第二控制电路，基于所述多种状态量中的不满足可靠性要求水准的第二状态量对所述第二控制量的基础分量进行运算；以及

第二处理电路，执行使用被规定的第二限制值来对所述基础分量的变化范围进行限制的第二限制处理并且基于被执行过所述第二限制处理的基础分量对所述第二控制量进行运算。

2.根据权利要求1所述的转向操作控制装置，其特征在于，

所述指令值运算电路具有：

第三控制电路，对在所述第一控制量被限制的异常时作为所述指令值的运算基础而使用的备用的控制量进行运算；

运算器，通过将所述第一控制量与所述第二控制量相加来生成在所述第一控制量未被限制的通常时作为所述指令值的运算基础而使用的最终的控制量；以及

切换电路，在所述异常时，将作为所述指令值的运算基础而使用的控制量从所述最终的控制量向所述备用的控制量切换。

3.根据权利要求1所述的转向操作控制装置，其特征在于，

所述指令值运算电路具有：

第三控制电路，对在所述第一控制量被限制的异常时作为所述指令值的运算基础而使用的备用的控制量进行运算；

切换电路，在所述异常时，将所述指令值的运算所使用的控制量从所述第一控制量向所述备用的控制量切换；以及

运算器，通过对经过了所述切换电路的所述第一控制量或者所述备用的控制量加上所述第二控制量来生成作为所述指令值的运算基础而使用的最终的控制量。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的转向操作控制装置，其特征在于，

所述第二控制电路基于所述第二状态量对多种所述基础分量进行运算，

所述第二处理电路使用所述第二限制值来分别地限制所述多种基础分量的变化范围来作为所述第二限制处理，并且通过将这些被执行过所述第二限制处理的基础分量相加来生成所述第二控制量。

5.根据权利要求1～3中任一项所述的转向操作控制装置，其特征在于，

所述第二限制值包括针对所述第二控制量的基础分量的上限值、针对所述第二控制量的基础分量的下限值、以及对所述第二控制量的基础分量中的单位时间的变化量进行限制的变化量限制值。

6.根据权利要求1～3中任一项所述的转向操作控制装置，其特征在于，

以下述情况为前提：即所述第二状态量包括多种状态量，所述第一控制电路加入多种所述第二状态量中与被所述第二控制电路使用的所述第二状态量不同的所述第二状态量来对所述第一控制量进行运算，所述第一处理电路根据与被所述第二控制电路使用的所述第二状态量不同的所述第二状态量设定对所述第一控制量的变化范围进行限制的限制值，加入该限制值来执行所述第一限制处理，

所述指令值运算电路具有正常判定电路，该正常判定电路对与被所述第二控制电路使用的所述第二状态量不同的所述第二状态量是否正常进行判定，

在通过所述正常判定电路判定为与被所述第二控制电路使用的所述第二状态量不同的所述第二状态量为不正常时，所述第一控制电路不加入与被所述第二控制电路使用的所述第二状态量不同的所述第二状态量地对所述第一控制量进行运算，

另一方面，所述第一处理电路不加入根据与被所述第二控制电路使用的所述第二状态量不同的所述第二状态量而设定的所述限制值地执行所述第一限制处理。

7.根据权利要求1～3中任一项所述的转向操作控制装置，其特征在于，

以下述情况为前提：即所述第一控制电路加入所述第二状态量来对所述第一控制量进行运算，所述第一处理电路根据所述第二状态量设定对所述第一控制量的变化范围进行限制的限制值，加入该限制值来执行所述第一限制处理，

所述指令值运算电路具有对所述第二状态量是否正常进行判定的正常判定电路，

在通过所述正常判定电路判定为所述第二状态量为正常时，所述第一控制电路加入所述第二状态量来对所述第一控制量进行运算，并且所述第一处理电路加入与所述第二状态量对应的所述限制值来执行所述第一限制处理，另一方面，所述第二控制电路停止基于所述第二状态量的所述第二控制量的基础分量的运算，

在通过所述正常判定电路判定为所述第二状态量为不正常时，所述第一控制电路不加入所述第二状态量地对所述第一控制量进行运算，并且所述第一处理电路不加入与所述第二状态量对应的所述限制值地执行所述第一限制处理，另一方面，所述第二控制电路执行基于所述第二状态量的所述第二控制量的基础分量的运算。

8.根据权利要求6所述的转向操作控制装置，其特征在于，

被所述第一控制电路使用的所述第二状态量包括横摆率，

所述指令值运算电路具有横摆率推定运算电路，该横摆率推定运算电路基于通过被车载的车速传感器而检测出的车速以及通过被车载的转向传感器而检测出的转向操作角对推定横摆率进行运算，

所述正常判定电路对通过被车载的横摆率传感器而检测出的实际的横摆率与通过所述横摆率推定运算电路运算的推定横摆率的差量值进行运算，在该被运算的差量值小于横摆率判定阈值时，判定为所述实际的横摆率为正常。

9.根据权利要求8所述的转向操作控制装置，其特征在于，

所述第一控制电路具有抓地能力丧失判定电路，该抓地能力丧失判定电路基于所述实际的横摆率对是否产生失去轮胎的路面抓地能力的状态即抓地能力丧失进行判定，

所述正常判定电路在所述实际的横摆率与所述推定横摆率的所述差量值小于所述横摆率判定阈值时，并且在通过所述抓地能力丧失判定电路判定为没有产生抓地能力丧失时，判定为所述实际的横摆率为正常。

10.根据权利要求1～3中任一项所述的转向操作控制装置，其特征在于，

所述动力的产生源是产生辅助力的马达，所述辅助力是向所述转向操作机构赋予的动力。

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