JP2018039419A - 操舵制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】上位制御装置により生成される指令値が信頼性要求水準を満たさない場合であれ、異常なアシスト制御量をより適切に制限することができる操舵制御装置を提供する。【解決手段】ＥＰＳのＥＣＵは、アシスト制御量の演算に使用する各状態量に応じてアシスト制御量の変化範囲を制限する制限値を前記状態量ごとに個別に設定し、これら制限値（ＩＵＬ１＊〜ＩＵＬ５＊，ＩＬＬ１＊〜ＩＬＬ５＊）を合算することによりアシスト制御量に対する最終的な制限値（ＩＵＬ＊，ＩＬＬ＊）を生成する。ＥＣＵは上位ＥＣＵによって演算される目標操舵角に基づきアシスト制御量に付加される補正制御量を演算する。ＥＣＵは、補正制御量がアシスト制御量に付加されるとき、操舵角θｓに応じた個別の制限値（ＩＵＬ３＊，ＩＬＬ３＊）を補正制御量の最小値である零に固定するとともに、操舵速度ωｓに応じた個別の制限値を補正制御量の許容最大値（±Ｉｍａｘ）に固定する。【選択図】図４

Description

本発明は、操舵制御装置に関する。

従来、車両の操舵機構にモータのトルクをアシスト力として付与するＥＰＳ（電動パワーステアリング装置）が存在する。たとえば特許文献１に記載のＥＰＳの制御装置は、操舵トルクおよび操舵角などの操舵状態を示す複数種の状態量に基づきアシスト制御量を演算し、当該アシスト制御量に基づきモータへの給電を制御する。制御装置は、各状態量に応じてアシスト制御量の変化範囲を制限する制限値（上限値および下限値）を状態量ごとに個別に設定する。制御装置は、これら個別に設定した制限値を合算した値をアシスト制御量に対する最終的な制限値として設定する。異常値を示す過大なアシスト制御量が演算された場合、当該異常なアシスト制御量の値は最終的な制限値によって各状態量に応じた適切な値に制限される。

また、当該ＥＰＳの制御装置は他の車載システムとの協調制御を実行する。協調制御とは、複数種の車載システムの制御装置が互いに連携して車両の動きを制御する技術をいう。車両に搭載される上位制御装置は、その時々の車両の状態などに基づき最適な制御方法を求め、その求められる制御方法に応じて各システムの制御装置に対して個別の制御を指令する。上位制御装置は、たとえば必要とされるステアリング操作を補助するために、ＥＰＳの制御装置に対する指令値を演算する。この指令値は、たとえば操舵角などの特定の状態量に対するものである。ＥＰＳの制御装置は、上位制御装置により演算される指令値を加味してアシスト制御量、および特定の状態量に応じた個別の制限値を演算する。このため、最終的な制限値は、上位制御装置により演算される指令値を加味して演算されるアシスト制御量に対して、より適切な値となる。したがって、ＥＰＳの制御装置は、上位制御装置により演算される指令値に応じて、より適切な制限処理を実行することが可能となる。

特開２０１６−０８８２７４号公報

ところが、特許文献１のＥＰＳにおいては、つぎのようなことが懸念される。すなわち、アシスト制御量に対する制限機能の信頼性を確保する観点から、アシスト制御量の演算に使用される複数種の状態量には一定以上の信頼性水準が要求される。これは、上位制御装置により演算される指令値についても同様である。しかし、車両製造業者の仕様などによって、上位制御装置により演算される指令値が信頼性要求水準を満たさないことがある。この場合、ＥＰＳの制御装置は、信頼性要求水準を満たしていない指令値を使用して制限値を演算することになる。信頼性要求水準を満たしていない指令値を使用して演算される制限値の信頼性は当然に担保されないため、異常値を示す過大なアシスト制御量を狙い通りの適切な値に制限できないおそれがある。

本発明の目的は、上位制御装置により生成される指令値が信頼性要求水準を満たさない場合であれ、異常なアシスト制御量をより適切に制限することができる操舵制御装置を提供することにある。

上記目的を達成し得る操舵制御装置は、操舵状態を示す複数種の状態量のうち信頼性要求水準を満たす状態量に基づき、車両の操舵機構に付与する動力の発生源であるモータを制御するためのアシスト制御量を演算するアシスト制御部と、前記複数種の状態量に応じて前記アシスト制御量の変化範囲を制限する制限値を前記状態量ごとに個別に設定し、これら制限値を合算して得られる前記アシスト制御量に対する最終的な制限値に基づき前記アシスト制御量の変化範囲を制限する制限処理部と、上位制御装置によって自車両の周辺環境に応じて演算される、操舵角の目標値となる角度指令値に基づき前記アシスト制御量に付加される補正制御量を演算する演算部と、を備えている。前記補正制御量は、前記角度指令値に実際の操舵角を追従させる角度フィードバック制御の実行を通じて演算されるものである。前記制限処理部は、前記補正制御量が前記アシスト制御量に付加されるとき、操舵角に応じた個別の制限値および操舵角に基づき演算される状態量に応じた個別の制限値に代えて、前記補正制御量が加味された前記アシスト制御量を許容しつつも前記モータへ過大な電流が流れ込まないように設定される固定値を使用して前記最終的な制限値を演算する。

この構成によれば、上位制御装置によって角度指令値が演算されていないとき（アシスト制御量に補正制御量が付加されないとき）、アシスト制御量に対する制限値が、アシスト制御量の演算に使用される状態量ごとに個別に設定されるとともに、これら個別の制限値を合算した値がアシスト制御量に対する最終的な制限値として設定される。このため、何らかの原因によって異常値を示す過大なアシスト制御量が演算された場合であれ、当該異常なアシスト制御量は最終的な制限値によって各状態量に応じた適切な値に制限される。適切な値に制限されたアシスト制御量に基づき動力の発生源であるモータが制御されることにより、意図しない動力が操舵機構に付与されることが抑制される。

これに対し、上位制御装置によって角度指令値が演算されるとき（アシスト制御量に補正制御量が付加されるとき）、操舵角に応じた個別の制限値および操舵角に基づき演算される状態量に応じた個別の制限値に代えて、固定値を使用してアシスト制御量に対する最終的な制限値が演算される。この固定値は、補正制御量が加味された前記アシスト制御量を許容しつつもモータへ過大な電流が流れ込まないように設定されるものであって、上位制御装置により演算される角度指令値が信頼性要求水準を満たしているかどうかに影響されない。このため、補正制御量が加味されたアシスト制御量に基づくモータの制御を許容しつつも、当該固定値を加味して演算される最終的な制限値を超える異常なアシスト制御量は、当該最終的な制限値に制限される。このように、上位制御装置により演算される角度指令値が信頼性要求水準を満たさない場合であれ、異常なアシスト制御量をより適切に制限することができる。

上記の操舵制御装置において、前記制限処理部は、前記補正制御量が前記アシスト制御量に付加されるとき、操舵角に応じた個別の制限値および操舵角に基づき演算される状態量に応じた個別の制限値のいずれか一を第１の固定値として定められた前記補正制御量の許容最大値に固定するとともに、残りの個別の制限値を第２の固定値として定められた前記補正制御量の最小値である零に固定することが好ましい。

この構成によれば、上位制御装置によって角度指令値が演算されるとき（アシスト制御量に補正制御量が付加されるとき）、操舵角に応じて設定される個別の制限値、および操舵角に基づき演算される状態量に応じて設定される個別の制限値に代えて、前記補正制御量の許容最大値（固定値）が使用されてアシスト制御量に対する最終的な制限値が演算される。

ここで、角度指令値に基づく補正制御量が反映されることによりアシスト制御量は当初に演算される値とは異なる値に変化する。このため、アシスト制御量に対する制限値についても補正制御量を加味して設定することが好ましい。上記の構成によれば、補正制御量として許容される最大値を加味して最終的な制限値が演算されることにより、補正制御量が反映されたアシスト制御量に対してより適した最終的な制限値が設定される。したがって、補正制御量が反映されたアシスト制御量が誤って制限されることが抑制される。また、補正制御量の許容最大値が反映された最終的な制限値を超える異常なアシスト制御量は適切に制限される。

上記の操舵制御装置において、前記操舵角に基づき演算される状態量に操舵速度が含まれるとき、前記制限処理部は、第１の制限値切替部および第２の制限値切替部を有することが好ましい。第１の制限値切替部は、前記補正制御量が前記アシスト制御量に付加されるとき、操舵角に応じた個別の制限値を前記補正制御量の最小値である零に切り替える。第２の制限値切替部は、前記補正制御量が前記アシスト制御量に付加されるとき、操舵速度に応じた制限値を前記補正制御量の許容最大値に切り替える。

この構成によれば、上位制御装置によって指令値が演算されるとき（アシスト制御量に補正制御量が付加されるとき）、操舵角に応じて設定される個別の制限値および操舵速度に応じて設定される個別の制限値に代えて、前記補正制御量の許容最大値が使用されてアシスト制御量に対する最終的な制限値が演算される。

上記の操舵制御装置において、バックアップ制御部および切替部を有していることが好ましい。バックアップ制御部は、前記アシスト制御量が制限される異常が発生したときに使用されるバックアップ用のアシスト制御量を演算する。切替部は、前記異常が発生するとき、前記モータの制御に使用するアシスト制御量を、前記アシスト制御部により演算されるアシスト制御量から前記バックアップ用のアシスト制御量へ切り替える。

この構成によれば、上位制御装置により指令値が演算されるかどうかに関わらず、アシスト制御量が制限される異常が発生したとき、バックアップ用の制御量に基づきモータの制御が継続して実行される。このため、操舵機構に対してバックアップ用のアシスト制御量に基づく動力を継続して付与することができる。安全性をより高いレベルで確保する観点から、最終的な制限値により制限された状態のアシスト制御量を継続して使用するよりも、バックアップ用のアシスト制御量を使用することが好ましいという考え方もある。

上記の操舵制御装置において、前記アシスト制御部は、前記複数種の状態量の一である操舵トルクに基づき前記アシスト制御量の基礎成分を演算するとともに、操舵角および操舵角に基づき演算される状態量である操舵速度の少なくとも一に基づき前記基礎成分に対する一または複数の補償量を演算し、前記基礎成分および前記一または複数の補償量を合算することにより前記アシスト制御量を演算するものであってもよい。この場合、前記アシスト制御部は、前記補正制御量が前記アシスト制御量に付加されるとき、操舵角および操舵速度の少なくとも一に基づき演算される前記一または複数の補償量の値を強制的に零とすることが好ましい。

上位制御装置により演算される指令値が操舵角に対するものであるとき、当該指令値を加味して実行されるモータに対する制御と、操舵角および操舵速度の少なくとも一方に基づき実行されるモータに対する補償制御とが干渉するおそれがある。この点、上記の構成によれば、上位制御装置により操舵角に対する指令値が演算されるとき（アシスト制御量に補正制御量が付加されるとき）、操舵角および操舵速度の少なくとも一に基づく補償量の値が強制的に零とされることにより、当該補償量がモータの制御に反映されることはない。このため、上位制御装置により演算される指令値に基づくモータに対する制御と、操舵角および操舵速度の少なくとも一方に基づくモータに対する補償制御とが互いに干渉することを抑制することができる。

ここで、上位制御装置により指令値が演算される場合、操舵角および操舵速度の少なくとも一に基づく補償量の値が強制的に零とされるとき、アシスト制御量に対する最終的な制限値による制限幅が無駄に拡がるおそれがある。これは、アシスト制御量には操舵角および操舵速度の少なくとも一に基づく補償量が加味されないにもかかわらず、操舵角および操舵速度の少なくとも一に応じて個別の制限値が演算されるからである。

この点、上記の構成によれば、上位制御装置によって指令値が演算されるとき（アシスト制御量に補正制御量が付加されるとき）、操舵角に応じた個別の制限値および操舵角に基づき演算される状態量に応じた個別の制限値に代えて、固定値が使用されてアシスト制御量に対する最終的な制限値が演算される。当該固定値は操舵角および操舵速度に応じて増減することがない。このため、最終的な制限値による制限幅が無駄に拡がることを抑制することができる。

上記の操舵制御装置において、前記アシスト制御部は、前記補正制御量が前記アシスト制御量に付加されてからの経過時間に応じて、操舵角および操舵速度の少なくとも一に基づき演算される前記一または複数の補償量の値を零へ向けて漸減させることが好ましい。

この構成によれば、上位制御装置により指令値が演算されるとき（アシスト制御量に補正制御量が付加されるとき）、前記一または複数の補償量は零に向けて徐々に減少される。このため、アシスト制御量の急激な変化が抑制される。

本発明の操舵制御装置によれば、上位制御装置により生成される指令値が信頼性要求水準を満たさない場合であれ、異常なアシスト制御量をより適切に制限することができる。

電子制御装置を有する電動パワーステアリング装置の一例を示す構成図。 電子制御装置の一例を示す制御ブロック図。 アシスト制御部の一例を示す制御ブロック図。 上下限リミット演算部の一例を示す制御ブロック図。 操舵トルクと制限値との関係の一例を示すマップ。 操舵トルクの微分値と制限値との関係の一例を示すマップ。 操舵角と制限値との関係の一例を示すマップ。 操舵速度と制限値との関係の一例を示すマップ。 アシスト制御量（電流指令値）の変化の一例を示すグラフ。

＜第１の実施の形態＞
以下、操舵制御装置を電動パワーステアリング装置のＥＣＵ（電子制御装置）に具体化した一実施の形態を説明する。

＜ＥＰＳの概要＞
図１に示すように、電動パワーステアリング装置１０は、運転者のステアリング操作に基づいて転舵輪を転舵させる操舵機構２０、運転者のステアリング操作を補助する操舵補助機構３０、および操舵補助機構３０の作動を制御するＥＣＵ４０を備えている。

操舵機構２０は、運転者により操作されるステアリングホイール２１、およびステアリングホイール２１と一体回転するステアリングシャフト２２を備えている。ステアリングシャフト２２は、ステアリングホイール２１の中心に連結されたコラムシャフト２２ａ、コラムシャフト２２ａの下端部に連結されたインターミディエイトシャフト２２ｂ、およびインターミディエイトシャフト２２ｂの下端部に連結されたピニオンシャフト２２ｃからなる。ピニオンシャフト２２ｃの下端部は、ピニオンシャフト２２ｃに交わる方向へ延びるラック軸２３（正確にはラック歯が形成された部分２３ａ）に噛合されている。したがって、ステアリングシャフト２２の回転運動は、ピニオンシャフト２２ｃおよびラック軸２３からなるラックアンドピニオン機構２４によりラック軸２３の往復直線運動に変換される。当該往復直線運動が、ラック軸２３の両端にそれぞれ連結されたタイロッド２５を介して左右の転舵輪２６，２６にそれぞれ伝達されることにより、これら転舵輪２６，２６の転舵角θｔａが変更される。

操舵補助機構３０は、操舵補助力の発生源であるモータ３１を備えている。モータ３１としては、たとえば三相のブラシレスモータが採用される。モータ３１は、減速機構３２を介してコラムシャフト２２ａに連結されている。減速機構３２はモータ３１の回転を減速し、当該減速した回転力をコラムシャフト２２ａに伝達する。すなわち、ステアリングシャフト２２にモータのトルクが操舵補助力（アシスト力）として付与されることにより、運転者のステアリング操作が補助される。

ＥＣＵ４０は、車両に設けられる各種のセンサの検出結果を運転者の要求あるいは走行状態を示す情報として取得し、これら取得される各種の情報に応じてモータ３１を制御する。

各種のセンサとしては、たとえば車速センサ５１、ステアリングセンサ５２、トルクセンサ５３および回転角センサ５４がある。車速センサ５１は車速（車両の走行速度）Ｖを検出する。ステアリングセンサ５２はコラムシャフト２２ａに設けられて操舵角θｓを検出する。トルクセンサ５３はコラムシャフト２２ａに設けられて操舵トルクτを検出する。回転角センサ５４はモータ３１に設けられてモータ３１の回転角θｍを検出する。

ＥＣＵ４０は車速Ｖ、操舵角θｓ、操舵トルクτおよび回転角θｍに基づき目標アシスト力を演算し、当該目標アシスト力を操舵補助機構３０に発生させるための駆動電力をモータ３１に供給する。

ここで、車両においては、ＥＣＵ４０と他の車載システムのＥＣＵ５６との協調制御が行われることもある。協調制御とは、複数種の車載システムのＥＣＵが互いに連携して車両の動きを制御する技術をいう。車両には、たとえば各種の車載システムのＥＣＵを統括制御する上位ＥＣＵ５５が搭載される。上位ＥＣＵ５５は、その時々の車両の状態に基づき最適な制御方法を求め、その求められる制御方法に応じて各ＥＣＵに対して個別の制御を指令する。上位ＥＣＵ５５は、たとえば緊急時の回避操作を促す操舵補助を行ったり、車両に働く異常な回転モーメントを打ち消したりするための指令値を生成する。また上位ＥＣＵ５５は、たとえばレーンキープアシスト制御あるいはパーキングアシスト制御などの操舵支援制御を実行するための指令値を生成する。レーンキープアシスト制御とは、走行中の車両が車線を逸脱しそうなとき、運転者の操舵を補助することにより車両の車線に沿った走行を支援するための制御をいう。パーキングアシスト制御とは、車庫入れなどの駐車の際、運転者の操舵を補助するための制御をいう。ＥＣＵ４０は、上位ＥＣＵ５５からの指令を加味してモータ３１を制御する。

ここでは、上位ＥＣＵ５５がレーンキープ制御を実行するための指令値を生成する場合を例に挙げて説明する。上位ＥＣＵ５５は、定められた実行判定条件が成立するとき、レーンキープ制御を実行する。実行判定条件としては、たとえばつぎの条件（Ａ）〜（Ｃ）がある。

（Ａ）運転席などに設けられる図示しないスイッチの操作を通じてレーンキープ制御機能がオンされていること。スイッチはそのオンオフ状態を示す電気信号Ｓ_ｓｗを生成する。

（Ｂ）車速Ｖがレーンキープ制御機能の作動下限速度以上であること。たとえばレーンキープ制御機能が高速道路および自動車専用道路を対象としている場合、作動下限速度は一般道の法定速度よりも大きな値に設定される。

（Ｃ）操舵トルクτの値がしきい値未満（ただし、零ではない。）であること。しきい値は、運転者の積極的なステアリング操作を判定する観点に基づき設定される。レーンキープ制御が実行されている場合、操舵トルクτの値がしきい値以上であるとき、レーンキープ制御の実行は停止される。これは、運転者の意思によるステアリング操作を優先させるためである。

＜ＥＣＵのハードウェア構成＞
図２に示すように、ＥＣＵ４０は駆動回路（インバータ回路）４１およびマイクロコンピュータ４２を備えている。

駆動回路４１は、マイクロコンピュータ４２により生成されるモータ制御信号Ｓｃ（ＰＷＭ駆動信号）に基づいて、バッテリなどの直流電源から供給される直流電力を三相交流電力に変換する。当該変換された三相交流電力は各相の給電経路４３を介してモータ３１に供給される。各相の給電経路４３には電流センサ４４が設けられている。これら電流センサ４４は各相の給電経路４３に生ずる実際の電流値Ｉｍを検出する。なお、図２では、説明の便宜上、各相の給電経路４３および各相の電流センサ４４をそれぞれ１つにまとめて図示する。

マイクロコンピュータ４２は、車速センサ５１、ステアリングセンサ５２、トルクセンサ５３、回転角センサ５４および電流センサ４４の検出結果をそれぞれ定められたサンプリング周期で取り込む。マイクロコンピュータ４２はこれら取り込まれる検出結果、すなわち車速Ｖ、操舵角θｓ、操舵トルクτ、回転角θｍおよび実際の電流値Ｉｍに基づきモータ制御信号Ｓｃを生成する。マイクロコンピュータ４２は、上位ＥＣＵ５５において何らかの指令値が生成されるとき、当該指令値を加味してモータ制御信号Ｓｃを生成する。本例では、上位ＥＣＵ５５はレーンキープアシスト制御を実行するための指令値として目標操舵角θ^＊（角度指令値）を生成する。目標操舵角θ^＊は、その時々の車両の走行状態に応じて、車両を車線に沿って走行させるために必要とされる操舵角θｓの目標値である。上位ＥＣＵ５５は、たとえば図示しないカメラを通じて自車両の周辺環境（具体的には、道路の白線あるいは黄線）を認識し、この認識される周辺環境に応じて目標操舵角θ^＊を演算する。

＜マイクロコンピュータ＞
つぎに、マイクロコンピュータの機能的な構成を説明する。
マイクロコンピュータ４２は、図示しない記憶装置に格納された制御プログラムを実行することによって実現される各種の演算処理部を有している。

図２に示すように、マイクロコンピュータ４２は、これら演算処理部として電流指令値演算部６１およびモータ制御信号生成部６２を備えている。電流指令値演算部６１は、操舵トルクτ、車速Ｖおよび操舵角θｓに基づき電流指令値Ｉ^＊を演算する。上位ＥＣＵ５５において目標操舵角θ^＊が生成されるとき、電流指令値演算部６１は当該目標操舵角θ^＊を加味して電流指令値Ｉ^＊を演算する。電流指令値Ｉ^＊はモータ３１に供給するべき電流を示す指令値である。正確には、電流指令値Ｉ^＊は、ｄ／ｑ座標系におけるｑ軸電流指令値およびｄ軸電流指令値を含む。本実施形態においてｄ軸電流指令値は零に設定されている。ｄ／ｑ座標系は、モータ３１の回転角θｍに従う回転座標である。モータ制御信号生成部６２は、回転角θｍを使用してモータ３１の三相の電流値Ｉｍを二相のベクトル成分、すなわちｄ／ｑ座標系におけるｄ軸電流値およびｑ軸電流値に変換する。そして、モータ制御信号生成部６２は、ｄ軸電流値とｄ軸電流指令値との偏差、およびｑ軸電流値とｑ軸電流指令値との偏差をそれぞれ求め、これら偏差を解消するようにモータ制御信号Ｓｃを生成する。

＜電流指令値演算部＞
つぎに、電流指令値演算部６１について詳細に説明する。
図２に示すように、電流指令値演算部６１は２つの微分器７０ａ，７０ｂを有している。微分器７０ａは操舵トルクτを時間で微分することにより操舵トルク微分値ｄτを演算する。微分器７０ｂは、操舵角θｓを微分することにより操舵速度（操舵角速度）ωｓを演算する。なお、モータ３１の回転角θｍを時間で微分することにより操舵速度ωｓを演算することも可能である。

また、電流指令値演算部６１は、アシスト制御部７１、上下限リミット演算部７２、上下限ガード処理部７３、バックアップ制御部７４、および切替部７５を有している。また、電流指令値演算部６１は、フィードバック制御部７６、加算器７７および判定部７８を有している。

判定部７８は、運転者がレーンキープ制御機能をオンオフするためのスイッチの状態を示す電気信号Ｓ_ｓｗ、車速Ｖおよび操舵トルクτに基づき、前述したレーンキープ制御の実行判定条件（Ａ）〜（Ｃ）の成否を判定する。判定部７８は、実行判定条件の成否の判定結果に基づきフラグＦの値をセットする。判定部７８は、実行判定条件が成立している旨判定されるとき、フラグＦを「１」にセットする。また、判定部７８は、実行判定条件が成立していない旨判定されるとき、フラグＦを「０」にセットする。

アシスト制御部７１は、操舵トルクτ、車速Ｖ、操舵角θｓ、操舵速度ωｓ、および操舵トルク微分値ｄτに基づきアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊を演算する。アシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊は、これら各種の状態量に応じた適切な大きさの目標アシスト力を発生させるためにモータ３１へ供給すべき電流量の値（電流値）を示すものである。また、アシスト制御部７１は、判定部７８によりセットされるフラグＦの値を取り込む。

フィードバック制御部７６は、上位ＥＣＵ５５により生成される目標操舵角θ^＊、およびステアリングセンサ５２を通じて検出される実際の操舵角θｓを取り込む。フィードバック制御部７６は、目標操舵角θ^＊に実際の操舵角θｓを追従させる角度フィードバック制御を実行する。フィードバック制御部７６は、目標操舵角θ^＊と実際の操舵角θｓとの偏差を求め、この偏差を解消するように、アシスト制御部７１により演算されるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊に対する補正制御量Ｉ_ｃｏｒ ^＊（電流値）を演算する。加算器７７は、アシスト制御部７１により演算されるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊に、フィードバック制御部７６により演算される補正制御量Ｉ_ｃｏｒ ^＊を加算することにより、最終的なアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊を演算する。

上下限リミット演算部７２は、アシスト制御部７１において使用される各種の信号、ここでは操舵トルクτ、操舵角θｓ、操舵トルク微分値ｄτおよび操舵速度ωｓを取り込む。上下限リミット演算部７２は、これら取り込まれる信号（τ，θｓ，ｄτ，ωｓ）に基づきアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊に対する制限値として上限値Ｉ_ＵＬ ^＊および下限値Ｉ_ＬＬ ^＊を演算する。上限値Ｉ_ＵＬ ^＊および下限値Ｉ_ＬＬ ^＊はアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊に対する最終的な制限値となる。また、上下限リミット演算部７２は、判定部７８によりセットされるフラグＦの値を取り込む。

上下限ガード処理部７３は、上下限リミット演算部７２により演算される上限値Ｉ_ＵＬ ^＊および下限値Ｉ_ＬＬ ^＊に基づきアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊の制限処理を実行する。すなわち、上下限ガード処理部７３はアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊の値ならびに上限値Ｉ_ＵＬ ^＊および下限値Ｉ_ＬＬ ^＊を比較する。上下限ガード処理部７３は、アシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊が上限値Ｉ_ＵＬ ^＊を超える場合にはアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊を上限値Ｉ_ＵＬ ^＊に制限し、下限値Ｉ_ＬＬ ^＊を下回る場合にはアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊を下限値Ｉ_ＬＬ ^＊に制限する。当該制限処理が施されたアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊が最終的な電流指令値Ｉ^＊の演算基礎となる。なお、アシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊が上限値Ｉ_ＵＬ ^＊と下限値Ｉ_ＬＬ ^＊との範囲内であるときには、アシスト制御部７１により演算されるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊がそのまま最終的な電流指令値Ｉ^＊の演算基礎となる。また、上下限ガード処理部７３は、アシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊が制限されているかどうかを示す制限状態信号Ｓ_ｇｒｄを生成する。

バックアップ制御部７４は、バックアップ用のアシスト制御量Ｉ_ａｓｂｋ ^＊を演算する。バックアップ制御部７４は、たとえば操舵トルクτおよび操舵速度ωｓに基づきバックアップ用のアシスト制御量Ｉ_ａｓｂｋ ^＊を演算する。このバックアップ用のアシスト制御量Ｉ_ａｓｂｋ ^＊は、アシスト制御部７１により演算されるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊と比べて簡易的に演算されるものであって、アシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊が制限される異常な状態が発生した場合に実行されるアシストバックアップ制御に使用される。なお、バックアップ用のアシスト制御量Ｉ_ａｓｂｋ ^＊は、簡易的に演算されるものでなくてもよく、アシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊と同様にして演算されるものであってもよい。

切替部７５は、上下限ガード処理部７３を経た最終的なアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊、バックアップ制御部７４により演算されるバックアップ用のアシスト制御量Ｉ_ａｓｂｋ ^＊および上下限ガード処理部７３により生成される制限状態信号Ｓ_ｇｒｄを取り込む。切替部７５は、これら最終的なアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊およびバックアップ用のアシスト制御量Ｉ_ａｓｂｋ ^＊のいずれか一を電流指令値Ｉ^＊の演算基礎として使用する。

すなわち、切替部７５は上下限ガード処理部７３により生成される制限状態信号Ｓ_ｇｒｄに基づきアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊が制限されているかどうかを判定する。切替部７５は、アシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊の制限状態が一定期間だけ継続したかどうかに基づき、最終的なアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊およびバックアップ用のアシスト制御量Ｉ_ａｓｂｋ ^＊のどちらを使用するのかを決定する。切替部７５は、アシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊の制限状態が一定期間だけ継続している旨判定されるとき、アシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊に代えて、バックアップ用のアシスト制御量Ｉ_ａｓｂｋ ^＊を使用する。これに対し、切替部７５は、アシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊の制限状態が一定期間だけ継続していない旨判定されるとき、アシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊を継続して使用する。

＜アシスト制御部＞
つぎに、アシスト制御部７１について詳細に説明する。
図３に示すように、アシスト制御部７１は基本アシスト制御部８１、補償制御部８２および加算器８３を備えている。

基本アシスト制御部８１は操舵トルクτおよび車速Ｖに基づき基本アシスト制御量Ｉ_１ ^＊を演算する。基本アシスト制御量Ｉ_１ ^＊は、操舵トルクτおよび車速Ｖに応じた適切な大きさの目標アシスト力を発生させるための基礎成分（電流値）である。基本アシスト制御部８１はたとえばマイクロコンピュータ４２の図示しない記憶装置に格納されるアシスト特性マップを使用して基本アシスト制御量Ｉ_１ ^＊を演算する。アシスト特性マップは操舵トルクτおよび車速Ｖに基づき基本アシスト制御量Ｉ_１ ^＊を演算するための車速感応型の三次元マップであって、操舵トルクτ（絶対値）が大きいほど、また車速Ｖが小さいほど大きな値（絶対値）の基本アシスト制御量Ｉ_１ ^＊が算出されるように設定されている。

補償制御部８２は、より優れた操舵感を実現するために、基本アシスト制御量Ｉ_１ ^＊に対する各種の補償制御を実行する。
補償制御部８２は、たとえばステアリング戻し制御部８４、トルク微分制御部８５、ダンピング制御部８６、および調停制御機能部８７を備えている。

ステアリング戻し制御部８４は、操舵トルクτ、車速Ｖ、操舵角θｓおよび操舵速度ωｓに基づきステアリングホイール２１の戻り特性を補償するための補償量Ｉ_２ ^＊（電流値）を演算する。補償量Ｉ_２ ^＊を使用して基本アシスト制御量Ｉ_１ ^＊を補正することにより、路面反力によるセルフアライニングトルクの過不足が補償される。補償量Ｉ_２ ^＊に応じてステアリングホイール２１を中立位置に戻す方向へ向けたアシスト力が発生されるからである。

トルク微分制御部８５は、逆入力振動成分を操舵トルク微分値ｄτとして検出し、当該検出される操舵トルク微分値ｄτに基づき逆入力振動などの外乱を補償するための補償量Ｉ_３ ^＊（電流値）を演算する。補償量Ｉ_３ ^＊を使用して基本アシスト制御量Ｉ_１ ^＊を補正することにより、ブレーキ操作に伴い発生するブレーキ振動などの外乱が抑制される。補償量Ｉ_３ ^＊に応じて逆入力振動を打ち消す方向へ向けたアシスト力が発生されるからである。

ダンピング制御部８６は、操舵速度ωｓおよび車速Ｖに基づき操舵機構２０が有する粘性を補償するための補償量Ｉ_４ ^＊（電流値）を演算する。補償量Ｉ_４ ^＊を使用して基本アシスト制御量Ｉ_１ ^＊を補正することにより、たとえばステアリングホイール２１に伝わる小刻みな振動などが低減される。

加算器８３は基本アシスト制御量Ｉ_１ ^＊に対する補正処理として補償量Ｉ_２ ^＊、補償量Ｉ_３ ^＊、および補償量Ｉ_４ ^＊を加算することによりアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊を生成する。
調停制御機能部８７は、レーンキープ制御が実行されるとき、操舵角θｓを使用するステアリング戻し制御およびダンピング制御などの補償制御を無効とする調停制御機能を有している。この調停制御機能は、レーンキープ制御と操舵角θｓを使用する補償制御との干渉を回避するためのものである。ここで干渉とは、たとえばつぎのような事象をいう。すなわち本例では、レーンキープ制御が実行されている場合、上位ＥＣＵ５５により生成される目標操舵角θ^＊に従って操舵が支援される。この操舵支援が行われているときに、たとえばダンピング制御を通じて操舵機構２０にダンピングトルクが付与されるとき、操舵速度を抑制する方向へ向けて作用するダンピングトルクがレーンキープ制御を通じた操舵支援によるステアリングホイール２１の動きを邪魔することになりかねない。このため、レーンキープ制御が実行されているとき、操舵角θｓを使用する補償制御を無効とする調停制御を実行することが好ましい。

調停制御機能部８７は、カウンタ８８、ゲインマップＭ_Ｇおよび２つの乗算器８９ａ，８９ｂを有している。
カウンタ８８は、判定部７８によりセットされるフラグＦの値を所定のサンプリング周期で取り込み、このフラグＦの値が「０」から「１」に切り替わってから、すなわちレーンキープ制御が実行開始（目標操舵角θ^＊の演算が開始されて、アシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊に対する補正制御量Ｉ_ｃｏｒ ^＊の付加が開始）されてからの経過時間を計測する。具体的には、カウンタ８８は、フラグＦの値が「０」から「１」に切り替わった以降、フラグＦの値（＝１）を取り込む度にカウント値Ｎ_ｆを一定値（たとえば「１」）ずつ増加させる。なお、カウンタ８８は、フラグＦの値が「１」から「０」へ切り替わったとき、カウント値Ｎ_ｆをリセットする。

ゲインマップＭ_Ｇは、横軸をカウント値Ｎ_f、縦軸をゲインＧとするマップであって、カウント値Ｎ_fとゲインＧとの関係を規定する。ゲインマップＭ_Ｇは、カウンタ８８のカウント値Ｎ_fを取り込み、このカウント値Ｎ_fに応じたゲインＧを演算する。ゲインＧは「０」以上「１」以下の値となる。ゲインマップＭ_Ｇは、つぎのような特性を有する。すなわち、カウント値が「０（零）」から設定値Ｎ_ｔｈに達するまでの間、カウント値Ｎ_fの増大に伴いゲインＧは直線的に減少する。カウント値Ｎ_fが設定値Ｎ_ｔｈに達した以降、ゲインＧの値は「０」に維持される。

乗算器８９ａは、ゲインマップＭ_Ｇにより演算されるゲインＧと、ステアリング戻し制御部８４により演算される補償量Ｉ_２ ^＊とを乗算することにより、最終的な補償量Ｉ_２ ^＊を演算する。たとえばゲインＧの値が「０」であるとき、最終的な補償量Ｉ_２ ^＊の値は「０」となる。ゲインＧの値が「０．５」であるとき、最終的な補償量Ｉ_２ ^＊の値はステアリング戻し制御部８４により演算される補償量Ｉ_２ ^＊の半分の値となる。ゲインＧの値が「１」であるとき、ステアリング戻し制御部８４により演算される補償量Ｉ_２ ^＊がそのまま最終的な補償量Ｉ_２ ^＊となる。

乗算器８９ｂは、ゲインマップＭ_Ｇにより演算されるゲインＧと、ダンピング制御部８６により演算される補償量Ｉ_４ ^＊とを乗算することにより、最終的な補償量Ｉ_４ ^＊を演算する。

したがって、レーンキープ制御が実行開始された以降、最終的な補償量Ｉ_２ ^＊，Ｉ_４ ^＊の値は時間の経過と共に徐々に減少し、やがて「０」に至る。すなわち、レーンキープ制御が実行開始されてから一定時間だけ経過したとき、操舵角θｓを使用する補償量Ｉ_２ ^＊，Ｉ_４ ^＊の値は「０」となる。

＜上下限リミット演算部＞
つぎに、上下限リミット演算部７２について詳細に説明する。
図４に示すように、上下限リミット演算部７２は上限値演算部９０および下限値演算部１００を備えている。上限値演算部９０および下限値演算部１００はそれぞれ判定部７８によりセットされるフラグＦの値を取り込む。

＜上限値演算部＞
上限値演算部９０は、操舵トルク感応リミッタ９１、操舵トルク微分値感応リミッタ９２、操舵角感応リミッタ９３、操舵角速度感応リミッタ９４、および加算器９５を有している。

操舵トルク感応リミッタ９１は、操舵トルクτに応じてアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊に対する上限値Ｉ_ＵＬ１ ^＊を演算する。操舵トルク微分値感応リミッタ９２は、操舵トルク微分値ｄτに応じてアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊に対する上限値Ｉ_ＵＬ２ ^＊を演算する。操舵角感応リミッタ９３は、操舵角θｓに応じてアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊に対する上限値Ｉ_ＵＬ３ ^＊を演算する。操舵角速度感応リミッタ９４は、操舵速度ωｓに応じてアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊に対する上限値Ｉ_ＵＬ４ ^＊を演算する。加算器９５は４つの上限値Ｉ_ＵＬ１ ^＊〜Ｉ_ＵＬ４ ^＊を足し算することによりアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊に対する上限値Ｉ_ＵＬ ^＊を生成する。

また、上限値演算部９０は、第１の上限値切替部９６および第２の上限値切替部９７を有している。
第１の上限値切替部９６は、操舵角感応リミッタ９３と加算器９５との間の演算経路に設けられている。第１の上限値切替部９６は、データ入力として、図示しない記憶装置に記憶された第１の上限固定値Ｉ_Ｕ１、および操舵角感応リミッタ９３により演算される上限値Ｉ_ＵＬ３ ^＊を取り込む。第１の上限固定値Ｉ_Ｕ１は、上位ＥＣＵ５５により演算される目標操舵角θ^＊の最小値に基づく補正制御量Ｉ_ｃｏｒ ^＊の最小値である「０」に設定される。

また、第１の上限値切替部９６は、制御入力として、判定部７８によりセットされるフラグＦの値を取り込む。第１の上限値切替部９６は、フラグＦの値に基づき、加算器９５へ供給する値を、第１の上限固定値Ｉ_Ｕ１と、操舵角感応リミッタ９３により演算される上限値Ｉ_ＵＬ３ ^＊との間で切り替える。第１の上限値切替部９６は、フラグＦの値が「０」であるとき、操舵角感応リミッタ９３により演算される上限値Ｉ_ＵＬ３ ^＊を加算器９５へ供給する。第１の上限値切替部９６は、フラグＦの値が「１」であるとき（より正確には、フラグＦの値が「０」ではないとき）、第１の上限固定値Ｉ_Ｕ１を加算器９５へ供給する。

第２の上限値切替部９７は、操舵角速度感応リミッタ９４と加算器９５との間の演算経路に設けられている。第２の上限値切替部９７は、データ入力として、図示しない記憶装置に記憶された第２の上限固定値Ｉ_Ｕ２、および操舵角速度感応リミッタ９４により演算される上限値Ｉ_ＵＬ４ ^＊を取り込む。第２の上限固定値Ｉ_Ｕ２は、上位ＥＣＵ５５により演算される目標操舵角θ^＊の正の最大値に基づく補正制御量Ｉ_ｃｏｒ ^＊の許容される正の最大値Ｉ_ｍａｘ（正の許容最大値）に設定される。目標操舵角θ^＊の正の最大値は、たとえば車両製造業者の仕様によって規定される。正の最大値Ｉ_ｍａｘの絶対値は、製品仕様などに基づき定められる正方向（右操舵方向）へ向けたアシスト力が最大となるときのモータ３１の許容最大電流の絶対値よりも小さな値であって、当該許容最大電流の数十％程度の値（たとえば５０％〜６０％）に設定される。

また、第２の上限値切替部９７は、制御入力として、判定部７８によりセットされるフラグＦの値を取り込む。第２の上限値切替部９７は、フラグＦの値に基づき、加算器９５へ供給する値を、第２の上限固定値Ｉ_Ｕ２と、操舵角速度感応リミッタ９４により演算される上限値Ｉ_ＵＬ４ ^＊との間で切り替える。第２の上限値切替部９７は、フラグＦの値が「０」であるとき、操舵角速度感応リミッタ９４により演算される上限値Ｉ_ＵＬ４ ^＊を加算器９５へ供給する。第２の上限値切替部９７は、フラグＦの値が「１」であるとき（より正確には、フラグＦの値が「０」ではないとき）、第２の上限固定値Ｉ_Ｕ２を加算器９５へ供給する。

ちなみに、第１の上限固定値Ｉ_Ｕ１および第２の上限固定値Ｉ_Ｕ２は、補正制御量Ｉ_ｃｏｒ ^＊が加味されたアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊を許容する観点に基づき設定される。より具体的には、第１の上限固定値Ｉ_Ｕ１および第２の上限固定値Ｉ_Ｕ２は、レーンキープ制御の実行に伴いモータ３１へ供給される電流は許容しつつも、定められたアシスト力の正の最大値に対応するモータ３１の許容最大電流を正方向へ超えるような過大な電流は適切に制限する観点に基づき設定される。

＜下限値演算部＞
下限値演算部１００は、操舵トルク感応リミッタ１０１、操舵トルク微分値感応リミッタ１０２、操舵角感応リミッタ１０３、操舵角速度感応リミッタ１０４および加算器１０５を有している。

操舵トルク感応リミッタ１０１は、操舵トルクτに応じてアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊に対する下限値Ｉ_ＬＬ１ ^＊を演算する。操舵トルク微分値感応リミッタ１０２は、操舵トルク微分値ｄτに応じてアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊に対する下限値Ｉ_ＬＬ２ ^＊を演算する。操舵角感応リミッタ１０３は、操舵角θｓに応じてアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊に対する下限値Ｉ_ＬＬ３ ^＊を演算する。操舵角速度感応リミッタ１０４は、操舵速度ωｓに応じてアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊に対する下限値Ｉ_ＬＬ４ ^＊を演算する。加算器１０５は４つの下限値Ｉ_ＬＬ１ ^＊〜Ｉ_ＬＬ４ ^＊を足し算することによりアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊に対する下限値Ｉ_ＬＬ ^＊を生成する。

また、下限値演算部１００は、第１の下限値切替部１０６および第２の下限値切替部１０７を有している。
第１の下限値切替部１０６は、操舵角感応リミッタ１０３と加算器１０５との間の演算経路に設けられている。第１の下限値切替部１０６は、データ入力として、図示しない記憶装置に記憶された第１の下限固定値Ｉ_Ｌ１、および操舵角感応リミッタ１０３により演算される下限値Ｉ_ＬＬ３ ^＊を取り込む。第１の下限固定値Ｉ_Ｌ１は、上位ＥＣＵ５５により演算されるレーンキープ制御量である目標操舵角θ^＊の最小値に基づく補正制御量Ｉ_ｃｏｒ ^＊の最小値である「０」に設定される。

また、第１の下限値切替部１０６は、制御入力として、判定部７８によりセットされるフラグＦの値を取り込む。第１の下限値切替部１０６は、フラグＦの値に基づき、加算器１０５へ供給する値を、第１の下限固定値Ｉ_Ｌ１と、操舵角感応リミッタ１０３により演算される下限値Ｉ_ＬＬ３ ^＊との間で切り替える。第１の下限値切替部１０６は、フラグＦの値が「０」であるとき、操舵角感応リミッタ１０３により演算される下限値Ｉ_ＬＬ３ ^＊を加算器１０５へ供給する。第１の下限値切替部１０６は、フラグＦの値が「１」であるとき（より正確には、フラグＦの値が「０」ではないとき）、第１の下限固定値Ｉ_Ｌ１を加算器１０５へ供給する。

第２の下限値切替部１０７は、操舵角速度感応リミッタ１０４と加算器１０５との間の演算経路に設けられている。第２の下限値切替部１０７は、データ入力として、図示しない記憶装置に記憶された第２の下限固定値Ｉ_Ｌ２、および操舵角速度感応リミッタ１０４により演算される下限値Ｉ_ＬＬ４ ^＊を取り込む。第２の下限固定値Ｉ_Ｌ２は、上位ＥＣＵ５５により演算される目標操舵角θ^＊の負の最大値に基づく補正制御量Ｉ_ｃｏｒ ^＊の許容される最大値−Ｉ_ｍａｘ（負の許容最大値）に設定される。目標操舵角θ^＊の負の最大値は、たとえば車両製造業者の仕様によって規定される。負の最大値−Ｉ_ｍａｘの絶対値は、製品仕様などに基づき定められる負方向（左操舵方向）へ向けたアシスト力が最大となるときのモータ３１の許容最大電流の絶対値よりも小さな値であって、当該許容最大電流の数十％程度の値（たとえば５０％〜６０％）に設定される。

また、第２の下限値切替部１０７は、制御入力として、判定部７８によりセットされるフラグＦの値を取り込む。第２の下限値切替部１０７は、フラグＦの値に基づき、加算器１０５へ供給する下限値Ｉ_ＬＬ４ ^＊を第２の下限固定値Ｉ_Ｌ２と、操舵角速度感応リミッタ１０４により演算される下限値Ｉ_ＬＬ４ ^＊との間で切り替える。第２の下限値切替部１０７は、フラグＦの値が「０」であるとき、操舵角速度感応リミッタ１０４により演算される下限値Ｉ_ＬＬ４ ^＊を加算器１０５へ供給する。第２の下限値切替部１０７は、フラグＦの値が「１」であるとき（より正確には、フラグＦの値が「０」ではないとき）、第２の下限固定値Ｉ_Ｌ２を加算器１０５へ供給する。

ちなみに、第１の下限固定値Ｉ_Ｌ１および第２の下限固定値Ｉ_Ｌ２も、補正制御量Ｉ_ｃｏｒ ^＊が加味されたアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊を許容する観点に基づき設定される。より具体的には、第１の下限固定値Ｉ_Ｌ１および第２の下限固定値Ｉ_Ｌ２は、レーンキープ制御の実行に伴いモータ３１へ供給される電流は許容しつつも、定められたアシスト力の負の最大値に対応するモータ３１の許容最大電流を負方向へ超えるような過大な電流は適切に制限する観点に基づき設定される。

なお、第１の上限値切替部９６および第１の下限値切替部１０６は第１の制限値切替部を構成する。第２の上限値切替部９７および第２の下限値切替部１０７は第２の制限値切替部を構成する。

＜上下限リミットマップ＞
上限値演算部９０および下限値演算部１００は、それぞれ第１〜第４のリミットマップＭ１〜Ｍ４を使用して各上限値Ｉ_ＵＬ１ ^＊〜Ｉ_ＵＬ４ ^＊および各下限値Ｉ_ＬＬ１ ^＊〜Ｉ_ＬＬ４ ^＊を演算する。第１〜第４のリミットマップＭ１〜Ｍ４はマイクロコンピュータ４２の図示しない記憶装置に格納されている。第１〜第４のリミットマップＭ１〜Ｍ４は、それぞれ運転者のステアリング操作に応じて演算されるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊は許容し、それ以外の何らかの原因による異常なアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊は許容しないという観点に基づき設定される。

図５に示すように、第１のリミットマップＭ１は、横軸を操舵トルクτ、縦軸をアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊とするマップであって、操舵トルクτとアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊に対する上限値Ｉ_ＵＬ１ ^＊との関係、および操舵トルクτとアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊に対する下限値Ｉ_ＬＬ１ ^＊との関係をそれぞれ規定する。操舵トルク感応リミッタ９１，１０１はそれぞれ第１のリミットマップＭ１を使用して操舵トルクτに応じた上限値Ｉ_ＵＬ１ ^＊および下限値Ｉ_ＬＬ１ ^＊を演算する。

第１のリミットマップＭ１は、操舵トルクτと同じ方向（正負の符号）のアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊は許容し、操舵トルクτと異なる方向のアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊は許容しない観点に基づき設定されることにより、つぎのような特性を有する。すなわち、操舵トルクτが正の値である場合、アシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊の上限値Ｉ_ＵＬ１ ^＊は操舵トルクτの増大に伴い正の方向へ増加し、所定値を境として正の一定値に維持される。また、操舵トルクτが正の値である場合、アシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊の下限値Ｉ_ＬＬ１ ^＊は「０」に維持される。一方、操舵トルクτが負の値である場合、アシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊の上限値Ｉ_ＵＬ１ ^＊は「０」に維持される。また、操舵トルクτが負の値である場合、アシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊の下限値Ｉ_ＬＬ１ ^＊は操舵トルクτの絶対値が増大するほど負の方向へ増加し、所定値を境として負の一定値に維持される。

図６に示すように、第２のリミットマップＭ２は、横軸を操舵トルク微分値ｄτ、縦軸をアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊とするマップであって、操舵トルク微分値ｄτとアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊に対する上限値Ｉ_ＵＬ２ ^＊との関係、および操舵トルク微分値ｄτとアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊に対する下限値Ｉ_ＬＬ２ ^＊との関係をそれぞれ規定する。操舵トルク微分値感応リミッタ９２，１０２はそれぞれ第２のリミットマップＭ２を使用して操舵トルク微分値ｄτに応じた上限値Ｉ_ＵＬ２ ^＊および下限値Ｉ_ＬＬ２ ^＊を演算する。

第２のリミットマップＭ２は、操舵トルク微分値ｄτと同じ方向（正負の符号）のアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊は許容し、操舵トルク微分値ｄτと異なる方向のアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊は許容しない観点に基づき設定されることにより、つぎのような特性を有する。すなわち、操舵トルク微分値ｄτが正の値である場合、アシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊の上限値Ｉ_ＵＬ２ ^＊は操舵トルク微分値ｄτの増大に伴い正の方向へ増加し、所定値を境として正の一定値に維持される。また、操舵トルク微分値ｄτが正の値である場合、アシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊の下限値Ｉ_ＬＬ２ ^＊は「０」に維持される。一方、操舵トルク微分値ｄτが負の値である場合、アシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊の上限値Ｉ_ＵＬ２ ^＊は「０」に維持される。また、操舵トルク微分値ｄτが負の値である場合、アシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊の下限値Ｉ_ＬＬ２ ^＊は操舵トルク微分値ｄτの絶対値が増大するほど負の方向へ増加し、所定値を境として負の一定値に維持される。

図７に示すように、第３のリミットマップＭ３は、横軸を操舵角θｓ、縦軸をアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊とするマップであって、操舵角θｓとアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊に対する上限値Ｉ_ＵＬ３ ^＊との関係、および操舵角θｓとアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊に対する下限値Ｉ_ＬＬ３ ^＊との関係をそれぞれ規定する。操舵角感応リミッタ９３，１０３はそれぞれ第３のリミットマップＭ３を使用して操舵角θｓに応じた上限値Ｉ_ＵＬ３ ^＊および下限値Ｉ_ＬＬ３ ^＊を演算する。

第３のリミットマップＭ３は、操舵角θｓと反対方向（正負の符号）のアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊は許容し、操舵角θｓと同じ方向のアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊は許容しない観点に基づき設定されることにより、つぎのような特性を有する。すなわち、操舵角θｓが正の値である場合、アシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊の上限値Ｉ_ＵＬ３ ^＊は「０」に維持される。また、操舵角θｓが正の値である場合、アシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊の下限値Ｉ_ＬＬ３ ^＊は操舵角θｓの増大に伴い負の方向へ増加する。一方、操舵角θｓが負の値である場合、アシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊の上限値Ｉ_ＵＬ３ ^＊は操舵角θｓの絶対値が増大するほど正の方向へ増加する。また、操舵角θｓが負の値である場合、アシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊の下限値Ｉ_ＬＬ３ ^＊は「０」に維持される。

図８に示すように、第４のリミットマップＭ４は、横軸を操舵速度ωｓ、縦軸をアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊とするマップであって、操舵速度ωｓとアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊に対する上限値Ｉ_ＵＬ４ ^＊との関係、および操舵速度ωｓとアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊に対する下限値Ｉ_ＬＬ４ ^＊との関係をそれぞれ規定する。操舵角速度感応リミッタ９４，１０４はそれぞれ第４のリミットマップＭ４を使用して操舵速度ωｓに応じた上限値Ｉ_ＵＬ４ ^＊および下限値Ｉ_ＬＬ４ ^＊を演算する。

第４のリミットマップＭ４は、操舵速度ωｓと反対方向（正負の符号）のアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊は許容し、操舵速度ωｓと同じ方向のアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊は許容しない観点に基づき設定されることにより、つぎのような特性を有する。すなわち、操舵速度ωｓが正の値である場合、アシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊の上限値Ｉ_ＵＬ４ ^＊は「０」に維持される。また、操舵速度ωｓが正の値である場合、アシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊の下限値Ｉ_ＬＬ４ ^＊は操舵速度ωｓの増大に伴い負の方向へ増加し、所定値を境として負の一定値に維持される。一方、操舵速度ωｓが負の値である場合、アシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊の上限値Ｉ_ＵＬ４ ^＊は操舵速度ωｓの絶対値が増大するほど正の方向へ増加し、所定値を境として正の一定値に維持される。また、操舵速度ωｓが負の値である場合、アシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊の下限値Ｉ_ＬＬ４ ^＊は「０」に維持される。

＜制限機能の信頼性について＞
つぎに、ＥＣＵ４０における異常値を示す各種の制御量に対する制限機能の信頼性について説明する。

自動車向けの機能安全性規格としてＩＳＯ２６２６２が存在する。ＩＳＯ２６２６２の対象には、車載電子システムのみならず、その構成要素である電子機器、電子制御装置およびソフトウェアなども含まれる。ＩＳＯ２６２６２では、電子制御されるシステムの機能に異常が発生したときの危険事象（ハザード）の評価結果から得られる３つの指標（過酷度、ハザードの発生頻度、回避可能性）に基づき、ハザードを評価する指標であるＡＳＩＬ（Automotive Safety Integrity Level：安全性要求レベル）を決定する。ＡＳＩＬには、危険度の低い方から順に「ＱＭ（Quality Management）、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ」の５つのランクが定められている。「ＱＭ」とは、機能安全（許容できないリスクから免れるための安全機能や安全対策）を適用しなくてもよい通常の品質管理をいう。システムを設計する際には、システムがどのＡＳＩＬに相当するかを決定し、その決定したＡＳＩＬに応じた安全対策を施す必要がある。「ＱＭ＜Ａ＜Ｂ＜Ｃ＜Ｄ」の順に高いレベルの安全対策が求められる。

したがって、電動パワーステアリング装置１０についてもＡＳＩＬに応じた安全対策が必要とされることがある。電動パワーステアリング装置１０は、車両の操舵という重要な役割を担うため、車両の構成要素のなかでも特に安全性あるいは信頼性が要求される。ＥＣＵ４０、ひいてはＥＣＵ４０による電子制御機能についてもＡＳＩＬに応じた安全対策の対象となる。もちろん、この電子制御機能には、アシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊に対する制限機能なども含まれる。

ＥＣＵ４０による制限機能の信頼性を確保するためには、当該制限機能を実行する際に使用される各種の状態量（τ，ｄτ，θｓ，ωｓ，Ｖ）の信頼性が確保されている必要がある。これは、ＥＣＵ４０として要求される信頼性水準（信頼性要求水準）が確保されていない状態量に基づき、最終的なアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊に対する制限値が演算される場合、当該演算される制限値は当然に信頼性要求水準を満たさないからである。ここでは、説明の便宜上、制限機能を実行する際に使用される状態量（τ，ｄτ，θｓ，ωｓ，Ｖ）については、たとえばセンサ回路の冗長化（二重化）などを通じて、信頼性要求水準（たとえば、ＡＳＩＬ−Ａ〜Ｄ）を満たしていることを前提とする。

また、目標操舵角θ^＊に基づく補正制御量Ｉ_ｃｏｒ ^＊が、アシスト制御部７１により演算されるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊に付加されることにより最終的なアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊が求められる。このため、補正制御量Ｉ_ｃｏｒ ^＊を加味してアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊に対する制限処理が実行されることが好ましい。たとえば、補正制御量Ｉ_ｃｏｒ ^＊に応じた個別の制限値を設定し、当該個別の制限値を加味してアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊に対する最終的な制限値（Ｉ_ＵＬ ^＊，Ｉ_ＬＬ ^＊）を演算することが考えられる。また、目標操舵角θ^＊を加味して、操舵角θｓに基づく個別の制限値（Ｉ_ＵＬ３ ^＊，Ｉ_ＬＬ３ ^＊）、および操舵速度ωｓに基づく個別の制限値（Ｉ_ＵＬ４ ^＊，Ｉ_ＬＬ４ ^＊）を演算することも考えられる。

しかし、上位ＥＣＵ５５により演算される目標操舵角θ^＊は、車両製造業者の仕様などによって、信頼性要求水準を満たさないことがある（たとえば、ＡＳＩＬ−ＱＭ）。この場合、補正制御量Ｉ_ｃｏｒ ^＊に応じた個別の制限値を加味して最終的な制限値（Ｉ_ＵＬ ^＊，Ｉ_ＬＬ ^＊）を演算することは困難である。これは、信頼性要求水準が確保されていない目標操舵角θ^＊に基づき演算される補正制御量Ｉ_ｃｏｒ ^＊、ひいては当該補正制御量Ｉ_ｃｏｒ ^＊応じた個別の制限値は、当然に信頼性要求水準を満たさないからである。また、目標操舵角θ^＊を加味して、操舵角θｓに基づく個別の制限値（Ｉ_ＵＬ３ ^＊，Ｉ_ＬＬ３ ^＊）、および操舵速度ωｓに基づく個別の制限値（Ｉ_ＵＬ４ ^＊，Ｉ_ＬＬ４ ^＊）を演算することも困難である。これは、信頼性要求水準が確保されていない目標操舵角θ^＊を加味して演算される個別の制限値は、当然に信頼性要求水準を満たさないからである。

そこで本例では、ＥＣＵ４０は、レーンキープ制御が実行される場合、アシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊に対する最終的な制限値（Ｉ_ＵＬ ^＊，Ｉ_ＬＬ ^＊）を演算するとき、操舵角θｓに基づく個別の制限値（Ｉ_ＵＬ３ ^＊，Ｉ_ＬＬ３ ^＊）、および操舵速度ωｓに基づく個別の制限値（Ｉ_ＵＬ４ ^＊，Ｉ_ＬＬ４ ^＊）を使用しない。ＥＣＵ４０は、操舵角θｓに基づく個別の制限値（Ｉ_ＵＬ３ ^＊，Ｉ_ＬＬ３ ^＊）、および操舵速度ωｓに基づく個別の制限値（Ｉ_ＵＬ４ ^＊，Ｉ_ＬＬ４ ^＊）に代えて、定められた固定値（Ｉ_Ｕ１，Ｉ_Ｌ１，Ｉ_Ｕ２，Ｉ_Ｌ２）を使用する。

＜ＥＣＵの作用および効果：レーンキープ制御の実行無し＞
つぎに、レーンキープ制御が実行されていないとき（アシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊に補正制御量Ｉ_ｃｏｒ ^＊が付加されないとき）のＥＣＵ４０の作用および効果を説明する。

レーンキープ制御が実行されていないとき、ステアリング戻し制御部８４により演算される補償量Ｉ_２ ^＊、およびダンピング制御部８６により演算される補償量Ｉ_４ ^＊は、そのままアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊の演算に使用される。また、レーンキープ制御が実行されていないとき、操舵角感応リミッタ９３により演算される個別の上限値Ｉ_ＵＬ３ ^＊、および操舵角速度感応リミッタ９４により演算される個別の上限値Ｉ_ＵＬ３ ^＊は、そのまま最終的な上限値Ｉ_ＵＬ ^＊の演算に使用される。また、レーンキープ制御が実行されていないとき、操舵角感応リミッタ１０３により演算される個別の下限値Ｉ_ＬＬ３ ^＊、および操舵角速度感応リミッタ１０４により演算される個別の下限値Ｉ_ＬＬ４ ^＊は、そのまま最終的な下限値Ｉ_ＬＬ ^＊の演算に使用される。

マイクロコンピュータ４２は、アシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊に基づき最終的な電流指令値I^＊を演算するに際して、アシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊を演算する際に使用する各信号（τ，ｄτ，θｓ，ωｓ）の値に応じてアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊の変化範囲を制限するための制限値を信号毎に設定する。マイクロコンピュータ４２は、これら信号毎に設定される制限値（Ｉ_ＵＬ１ ^＊〜Ｉ_ＵＬ４ ^＊，Ｉ_ＬＬ１ ^＊〜Ｉ_ＬＬ４ ^＊）を合算した値をアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊に対する最終的な制限値（Ｉ_ＵＬ ^＊，Ｉ_ＬＬ ^＊）として設定する。

ちなみに、信号毎の制限値、ひいては最終的な制限値は運転者のステアリング操作に応じて演算される通常のアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊は許容し、何らかの原因に起因する異常なアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊は制限する観点に基づき設定される。マイクロコンピュータ４２は、たとえば運転者の操舵入力に対するトルク微分制御およびステアリング戻し制御などの各種補償制御による補償量は許容する一方、各補償量の値を超える異常出力あるいは誤出力などは制限する。

マイクロコンピュータ４２は、アシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊が最終的な上限値Ｉ_ＵＬ ^＊および下限値Ｉ_ＬＬ ^＊により定められる制限範囲を超えるとき、上限値Ｉ_ＵＬ ^＊を超えるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊あるいは下限値Ｉ_ＬＬ ^＊を下回るアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊が最終的な電流指令値Ｉ^＊としてモータ制御信号生成部６２に供給されないように制限する。最終的な上限値Ｉ_ＵＬ ^＊および下限値Ｉ_ＬＬ ^＊には信号毎に設定された個別の制限値（上限値および下限値）が反映されている。すなわち、異常な値を示すアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊が演算される場合であれ、当該異常なアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊の値は最終的な制限値によって各信号値に応じた適切な値に制限される。そして、当該適切なアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊が最終的な電流指令値Ｉ^＊としてモータ制御信号生成部６２に供給されることにより適切なアシスト力が操舵機構２０に付与される。何らかの原因によって異常値を示す過大なアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊が演算された場合であれ、この異常なアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊に基づく最終的な電流指令値Ｉ^＊がモータ制御信号生成部６２に供給されることが抑制される。このため、操舵機構２０に対して意図しないアシスト力が付与されることが抑制される。たとえばいわゆるセルフステアなどの発生も抑制される。

ここで、アシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊の異常が続く限り継続してアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊を制限することも可能ではあるものの、本例ではより安全性を高める観点から、一定条件下において、制限されているアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊を漸減させる漸減処理を実行する。

図９のグラフに示すように、アシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊の値がたとえば下限値Ｉ_ＬＬ ^＊を下回るとき（時刻Ｔ_Ｌ０）、アシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊の値は下限値Ｉ_ＬＬ ^＊で制限される。マイクロコンピュータ４２は当該制限される状態が一定期間ΔＴだけ継続したとき（時刻Ｔ_Ｌ１）、下限値Ｉ_ＬＬ ^＊を「０」に向けて漸減させる（以下、「漸減処理」という。）。そして下限値Ｉ_ＬＬ ^＊が「０」に至るタイミング（時刻Ｔ_Ｌ２）でアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊の値は「０」になる。その結果、操舵機構２０に対するアシスト力の付与が停止される。当該漸減処理は、異常な状態が一定期間ΔＴだけ継続したときにはアシスト力の付与を停止することが好ましいという観点に基づき行われる。アシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊の値は徐々に小さくなるので、これに伴いアシスト力も徐々に小さくなる。このため、操舵機構２０に対するアシスト力の付与を停止させる際、操舵感に急激な変化が発生することはない。安全性も、より高められる。

なお、アシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊の値が上限値Ｉ_ＵＬ ^＊を超える場合についても同様である。すなわち、マイクロコンピュータ４２はアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊の制限状態が一定期間ΔＴだけ継続したとき、上限値Ｉ_ＵＬ ^＊を「０」に向けて漸減させる。

当該漸減処理は上限値Ｉ_ＵＬ ^＊および下限値Ｉ_ＬＬ ^＊の演算処理とは無関係に強制的に行われるものである。マイクロコンピュータ４２は、当該漸減処理の実行中において、アシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊の値が上限値Ｉ_ＵＬ ^＊と下限値Ｉ_ＬＬ ^＊との間の正常範囲内の値に復帰したとき、漸減処理の実行を停止するようにしてもよい。これにより、強制的に「０」に向けて漸減させた上限値Ｉ_ＵＬ ^＊または下限値Ｉ_ＬＬ ^＊は本来の値に復帰する。

このように、アシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊の値が上限値Ｉ_ＵＬ ^＊または下限値Ｉ_ＬＬ ^＊で制限される状態が一定期間ΔＴだけ継続したとき、操舵機構２０に対するアシスト力を徐々に減少させて最終的には「０」にすることにより、異常なアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊が演算される場合の意図しないステアリング挙動が抑制される。しかし、操舵機構２０にアシスト力が付与されない、いわゆるマニュアルステアの状態になることにより操舵感が低下することが懸念される。

この点、本例では、アシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊に対する制限処理が一定期間ΔＴだけ継続して行われる異常が発生したとき、アシスト制御部７１により演算されるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊に代えて、バックアップ制御部７４により演算されるバックアップ用のアシスト制御量Ｉ_ａｓｂｋ ^＊が使用される。このバックアップ用のアシスト制御量Ｉ_ａｓｂｋ ^＊に基づくアシスト力が操舵機構２０に対して継続して付与される。

＜ＥＣＵの作用および効果：レーンキープ制御の実行有り＞
つぎに、レーンキープ制御が実行されているとき（アシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊に補正制御量Ｉ_ｃｏｒ ^＊が付加されるとき）のＥＣＵ４０の作用および効果を説明する。

レーンキープ制御が実行されているとき、上位ＥＣＵ５５により演算される目標操舵角θ^＊に従って操舵が支援される。このとき、調停制御機能の実行を通じて、ステアリング戻し制御部８４により演算される補償量Ｉ_２ ^＊、およびダンピング制御部８６により演算される補償量Ｉ_４ ^＊がそれぞれ強制的に「０」とされる。このため、レーンキープ制御が実行されているとき、ステアリング戻し制御およびダンピング制御を通じて操舵機構２０に操舵速度を抑制する方向へ向けたトルクが付与されることがない。したがって、ダンピング制御などの操舵角θｓを使用する補償制御の実行に基づくトルクが、レーンキープ制御を通じた操舵支援によるステアリングホイール２１の動きを邪魔することが抑制される。なお、補償量Ｉ_２ ^＊，Ｉ_４ ^＊は、レーンキープ制御の実行開始からの経過時間に応じて「０」へ向けて漸減される。このため、アシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊の急激な変化が抑制される。

ここで、操舵角θｓおよび操舵速度ωｓに基づく補償制御が無効とされることにより、当該補償制御とレーンキープ制御とが干渉することは抑制されるものの、アシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊に対する最終的な制限値（Ｉ_ＵＬ ^＊，Ｉ_ＬＬ ^＊）による制限幅が無駄に拡がるおそれがある。これは、アシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊には操舵角θｓに基づく補償量Ｉ_２ ^＊および操舵速度ωｓに基づく補償量Ｉ_４ ^＊が加味されないにもかかわらず、操舵角θｓに応じた個別の制限値（Ｉ_ＵＬ３ ^＊，Ｉ_ＬＬ３ ^＊）および操舵速度ωｓに応じた個別の制限値（Ｉ_ＵＬ４ ^＊，Ｉ_ＬＬ４ ^＊）が演算されるからである。そしてこの場合、最終的な制限値（Ｉ_ＵＬ ^＊，Ｉ_ＬＬ ^＊）による制限幅が無駄に拡がる分だけ、本来制限すべき過大なアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊が許容されることが懸念される。

この点、本例では調停制御機能の実行に対応するために、レーンキープ制御が実行開始されるとき、操舵角θｓおよび操舵速度ωｓに応じた個別の制限値（Ｉ_ＵＬ３ ^＊，Ｉ_ＬＬ３ ^＊，Ｉ_ＵＬ４ ^＊，Ｉ_ＬＬ４ ^＊）について、つぎのような切り替え処理が実行される。

すなわち、レーンキープ制御が実行されるとき、最終的な上限値Ｉ_ＵＬ ^＊の演算には、操舵角感応リミッタ９３により演算される個別の上限値Ｉ_ＵＬ３ ^＊に代えて、第１の上限固定値Ｉ_Ｕ１である「０」が使用される。また、レーンキープ制御が実行されるとき、最終的な上限値Ｉ_ＵＬ ^＊の演算には、操舵角速度感応リミッタ９４により演算される個別の上限値Ｉ_ＵＬ４ ^＊に代えて、第２の上限固定値Ｉ_Ｕ２である「Ｉ_ｍａｘ」が使用される。同様に、レーンキープ制御が実行されるとき、最終的な下限値Ｉ_ＬＬ ^＊の演算には、操舵角感応リミッタ１０３により演算される個別の下限値Ｉ_ＬＬ３ ^＊に代えて、第１の下限固定値Ｉ_Ｌ１である「０」が使用される。また、レーンキープ制御が実行されるとき、最終的な下限値Ｉ_ＬＬ ^＊の演算には、操舵角速度感応リミッタ１０４により演算される個別の下限値Ｉ_ＬＬ４ ^＊に代えて、第２の下限固定値Ｉ_Ｌ２である「−Ｉ_ｍａｘ」が使用される。

これら固定値（Ｉ_Ｕ１，Ｉ_Ｕ２，Ｉ_Ｌ１，Ｉ_Ｌ２）は、操舵角θｓに応じた個別の制限値（Ｉ_ＵＬ３ ^＊，Ｉ_ＬＬ３ ^＊）および操舵速度ωｓに応じた個別の制限値（Ｉ_ＵＬ４ ^＊，Ｉ_ＬＬ４ ^＊）と異なり、操舵角θｓおよび操舵速度ωｓに応じて増減することがない。このため、レーンキープ制御の実行開始に伴い調停制御が実行されるとき、最終的な制限値（Ｉ_ＵＬ ^＊，Ｉ_ＬＬ ^＊）による制限幅が無駄に拡がることが抑制される。

また、当該固定値（Ｉ_Ｕ１，Ｉ_Ｕ２，Ｉ_Ｌ１，Ｉ_Ｌ２）は、補正制御量Ｉ_ｃｏｒ ^＊が加味されたアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊を許容する観点に基づき設定される一定の値であって、上位ＥＣＵ５５により演算される目標操舵角θ^＊が信頼性要求水準を満たしているかどうかに影響されない。このため、当該固定値を使用することにより、目標操舵角θ^＊を加味して演算されるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊に対する最終的な制限値（Ｉ_ＵＬ ^＊，Ｉ_ＬＬ ^＊）、ひいては当該最終的な制限値を使用する制限処理の信頼性水準が、目標操舵角θ^＊の信頼性水準の影響を受けることはない。

したがって、目標操舵角θ^＊が信頼性要求水準を満たさない場合であれ、レーンキープ制御が実行開始される場合であれ、アシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊を適切に制限することができる。たとえば、本来制限されるべきではない正しいアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊が最終的な制限値（Ｉ_ＵＬ ^＊，Ｉ_ＬＬ ^＊）により誤って制限される誤検出（誤制限）が発生すること、あるいは本来制限すべきである異常なアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊が制限されない検出漏れが発生することが抑制される。

さらに、操舵角θｓに応じた個別の制限値（Ｉ_ＵＬ３ ^＊，Ｉ_ＬＬ３ ^＊）に代わる第１の上限固定値Ｉ_Ｕ１および第１の下限固定値Ｉ_Ｌ１は、目標操舵角θ^＊の最小値に基づく補正制御量Ｉ_ｃｏｒ ^＊の最小値である「０」に設定されている。また、操舵速度ωｓに応じた個別の制限値（Ｉ_ＵＬ４ ^＊，Ｉ_ＬＬ４ ^＊）に代わる第２の上限固定値Ｉ_Ｕ２および第２の下限固定値Ｉ_Ｌ２は、目標操舵角θ^＊の正負の最大値に基づく補正制御量Ｉ_ｃｏｒ ^＊の許容される正負の最大値±Ｉ_ｍａｘ（正負の許容最大値）に設定されている。これら固定値（Ｉ_Ｕ１，Ｉ_Ｕ２，Ｉ_Ｌ１，Ｉ_Ｌ２）は、レーンキープ制御の実行に伴いモータ３１へ供給される電流は許容しつつも、定められたアシスト力の正負の最大値に対応するモータ３１の許容最大電流を正方向または負方向へ超えるような過大な電流は適切に制限する観点に基づき設定されている。そして、レーンキープ制御が実行されているとき、各固定値（Ｉ_Ｕ１，Ｉ_Ｕ２，Ｉ_Ｌ１，Ｉ_Ｌ２）は、補正制御量Ｉ_ｃｏｒ ^＊の取り得る最小値および最大値（許容最大値）に応じた個別の制限値として、アシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊に対する最終的な制限値（Ｉ_ＵＬ ^＊，Ｉ_ＬＬ ^＊）に反映される。したがって、レーンキープ制御が実行されているとき、補正制御量Ｉ_ｃｏｒ ^＊が付加されるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊は最大限に許容されつつも、各固定値（Ｉ_Ｕ１，Ｉ_Ｕ２，Ｉ_Ｌ１，Ｉ_Ｌ２）が反映された最終的な制限値（Ｉ_ＵＬ ^＊，Ｉ_ＬＬ ^＊）を超えるような異常なアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊については、これを適切に制限することができる。また、アシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊に対する制限機能によってレーンキープ制御の実行を通じた運転支援が阻害されることが抑制される。

ここで、レーンキープ制御が実行されている場合、セルフステアなどが発生するような異常値を示す過大なアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊が演算されるとき、この異常なアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊の値は最終的な制限値（Ｉ_ＵＬ ^＊，Ｉ_ＬＬ ^＊）により制限される。このアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊が制限される状態が一定期間ΔＴだけ継続する異常時には、アシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊に代えて、バックアップ用のアシスト制御量Ｉ_ａｓｂｋ ^＊が使用される。このとき、目標操舵角θ^＊に基づき演算される補正制御量Ｉ_ｃｏｒ ^＊が付加されるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊は使用されないので、レーンキープ制御の実行を通じた運転支援は行われない。このため、より安全性が高められる。

ちなみに、レーンキープ制御が実行されている場合、運転者によるステアリング操作を通じて操舵トルクτの値がしきい値以上に達するとき、レーンキープ制御の実行は停止される。すなわち、運転者の意思によるステアリング操作がレーンキープ制御に優先される。これは、先のレーンキープ制御の実行判定条件（Ａ）〜（Ｃ）のうち、条件（Ｃ）を満たさなくなるからである。

このとき、判定部７８によりセットされるフラグＦの値は「１」から「０」へ切り替わる。これにより、カウンタ８８のカウント値Ｎ_fがリセットされて「０」となる。このため、ステアリング戻し制御部８４により演算される補償量Ｉ_２ ^＊、およびダンピング制御部８６により演算される補償量Ｉ_４ ^＊は、そのままの値でアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊の演算に使用される。また、操舵角感応リミッタ９３，１０３により演算される個別の制限値（Ｉ_ＵＬ３ ^＊，Ｉ_ＬＬ３ ^＊）、および操舵角速度感応リミッタ９４，１０４により演算される個別の制限値（Ｉ_ＵＬ４ ^＊，Ｉ_ＬＬ４ ^＊）が、それぞれ最終的な制限値（Ｉ_ＵＬ ^＊，Ｉ_ＬＬ ^＊）の演算に使用される。

＜他の実施の形態＞
なお、本実施の形態は、つぎのように変更して実施してもよい。
・レーンキープ制御が実行されるとき、ステアリング戻し制御部８４により演算される補償量Ｉ_２ ^＊、およびダンピング制御部８６により演算される補償量Ｉ_４ ^＊を「０」に向けて漸減させなくてもよい。たとえば、レーンキープ制御が実行されるとき、補償量Ｉ_２ ^＊，Ｉ_４ ^＊の値を即時に「０」に固定する。この場合、ゲインＧとして「０」を補償量Ｉ_２ ^＊，Ｉ_４ ^＊に乗算してもよい。また、ステアリング戻し制御部８４と加算器８３との間の演算経路、およびダンピング制御部８６と加算器８３との間にそれぞれ図示しないスイッチを設け、このスイッチを閉状態から開状態へ切り替えてもよい。このようにしても、レーンキープ制御が実行されるとき、調停制御として、補償量Ｉ_２ ^＊，Ｉ_４ ^＊をアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊の演算に反映させないようにすることができる。

・アシスト制御部７１として、調停制御機能を割愛した構成を採用してもよい。このようにしても、レーンキープ制御が実行されるとき、操舵角θｓに応じた個別の制限値（Ｉ_ＵＬ３ ^＊，Ｉ_ＬＬ３ ^＊）、および操舵速度ωｓに応じた個別の制限値（Ｉ_ＵＬ４ ^＊，Ｉ_ＬＬ４ ^＊）に代えて、それぞれ固定値（Ｉ_Ｕ１，Ｉ_Ｕ２，Ｉ_Ｌ１，Ｉ_Ｌ２）が使用される。このため、アシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊に対する最終的な制限値（Ｉ_ＵＬ ^＊，Ｉ_ＬＬ ^＊）の信頼性水準が、目標操舵角θ^＊の信頼性水準の影響を受けることはない。したがって、少なくともアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊に対する制限機能の信頼性水準を確保することができる。

・電流指令値演算部６１として、バックアップ制御部７４を割愛した構成を採用してもよい。ここで、マイクロコンピュータ４２がアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊に対する漸減処理機能を有さない場合、異常値を示す過大なアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊が演算されるとき、この異常なアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊は最終的な制限値（Ｉ_ＵＬ ^＊，Ｉ_ＬＬ ^＊）に制限される状態に維持される。そしてこの制限されたアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊に基づくアシスト力が継続して操舵機構２０に付与される。これに対し、マイクロコンピュータ４２がアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊に対する漸減処理機能を有する場合、アシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊に対する制限処理が一定期間ΔＴだけ継続して行われる異常が発生したとき、漸減処理の実行を通じてアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊は「０」に至る。このとき、操舵機構２０にアシスト力が付与されない、いわゆるマニュアルステアの状態になる。

・本例では、第１の上限固定値Ｉ_Ｕ１および第１の下限固定値Ｉ_Ｌ１をそれぞれ「０」に設定するとともに、第２の上限固定値Ｉ_Ｕ２を「Ｉ_ｍａｘ」、第２の下限固定値Ｉ_Ｌ２を「−Ｉ_ｍａｘ」に設定したが、つぎのように設定してもよい。すなわち、第１の上限固定値Ｉ_Ｕ１を「Ｉ_ｍａｘ」、第１の下限固定値Ｉ_Ｌ１を「−Ｉ_ｍａｘ」に設定するとともに、第２の上限固定値Ｉ_Ｕ２および第２の下限固定値Ｉ_Ｌ２をそれぞれ「０」に設定する。このようにしても、レーンキープ制御が実行されるとき、アシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊に対する最終的な制限値（Ｉ_ＵＬ ^＊，Ｉ_ＬＬ ^＊）には、補正制御量Ｉ_ｃｏｒ ^＊に応じた個別の制限値として、各固定値（Ｉ_Ｕ１，Ｉ_Ｕ２，Ｉ_Ｌ１，Ｉ_Ｌ２）、より正確には正負の最大値（±Ｉ_ｍａｘ）が反映される。

・本例では、操舵角θｓに基づき演算される状態量として操舵速度ωｓを挙げているところ、これ以外にも操舵角θｓに基づき演算される状態量として操舵角加速度が使用されることもある。この場合、アシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊に対する補償量として、操舵角加速度に応じた補償量が演算されるとともに、操舵角加速度に応じた個別の制限値が演算される。またこの場合、レーンキープ制御が実行されるとき、操舵角θｓに基づく個別の制限値、操舵速度ωｓに基づく個別の制限値、および操舵角加速度に基づく個別の制限値のいずれか一が補正制御量Ｉ_ｃｏｒ ^＊に許容される正負の最大値「±Ｉ_ｍａｘ」に、残る個別の制限値が補正制御量Ｉ_ｃｏｒ ^＊の最小値「０」に固定される。また、レーンキープ制御が実行されるとき、操舵角θｓに基づく補償量Ｉ_２ ^＊および操舵速度ωｓに基づく補償量Ｉ_４ ^＊に加え、操舵角加速度に基づく補償量も「０」へ向けて漸減される。

・本例では、アシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊に対する補償量として、操舵角θｓに基づく補償量Ｉ_２ ^＊、操舵トルク微分値ｄτに基づく補償量Ｉ_３ ^＊、および操舵速度ωｓに基づく補償量Ｉ_４ ^＊を一例として挙げたが、製品仕様などによっては、操舵角θｓに基づく補償量Ｉ_２ ^＊を使用しない構成も考えられる。この場合、アシスト制御部７１として、たとえばステアリング戻し制御部８４および乗算器８９ａを割愛した構成を採用することができる。また、上下限リミット演算部７２として、操舵角感応リミッタ９３，１０３、ならびに第１の上限値切替部９６および第１の下限値切替部１０６を割愛した構成を採用することができる。この場合、レーンキープ制御が実行されるとき、操舵角感応リミッタ９３，１０３により演算される個別の制限値（Ｉ_ＵＬ３ ^＊，Ｉ_ＬＬ３ ^＊）を、第１の上限固定値Ｉ_Ｕ１および第１の下限固定値Ｉ_Ｌ１をそれぞれ「０」に切り替える処理も不要である。単に、操舵角速度感応リミッタ９４，１０４により演算される個別の制限値（Ｉ_ＵＬ４ ^＊，Ｉ_ＬＬ４ ^＊）を第２の上限固定値Ｉ_Ｕ２および第２の下限固定値Ｉ_Ｌ２である「±Ｉ_ｍａｘ」に切り替えるだけでよい。

・本例のＥＣＵ４０は、レーンキープ制御およびパーキングアシスト制御に限らず、障害物回避制御など、上位ＥＣＵ５５により生成される目標操舵角θ^＊に基づく種々の操舵支援制御（運転支援制御）を実行する制御装置として好適である。

・本例では、操舵機構２０の構成要素であるステアリングシャフト２２にアシスト力を付与するタイプの電動パワーステアリング装置にＥＣＵ４０を適用した例を挙げたが、操舵機構２０の他の構成要素であるラック軸２３にアシスト力を付与するタイプの電動パワーステアリング装置にＥＣＵ４０を適用してもよい。

・また、ＥＣＵ４０は、ステアリングホイール２１と転舵輪２６，２６とが機械的に分離されたステアバイワイヤシステム（自動運転システムへの展開を含む。）の制御装置として適用することも可能である。ＥＣＵ４０は、転舵輪２６，２６を転舵させるための動力、または転舵輪２６，２６の転舵をアシストするための動力を発生する転舵モータなどのアクチュエータの制御装置としても好適である。

２０…操舵機構、３１…モータ、７１…アシスト制御部、４０…ＥＣＵ（操舵制御装置）、５５…上位ＥＣＵ（上位制御装置）、７２…制限処理部を構成する上下限リミット演算部、７３…制限処理部を構成する上下限ガード処理部、７４…バックアップ制御部、７５…切替部、
７６…フィードバック制御部（演算部）、９６…第１の制限値切替部を構成する第１の上限値切替部、９７…第２の制限値切替部を構成する第２の上限値切替部、１０６…第１の制限値切替部を構成する第１の下限値切替部、１０７…第２の制限値切替部を構成する第２の下限値切替部、Ｉ_１ ^＊…基本アシスト制御量（アシスト制御量の基礎成分）、Ｉ_２ ^＊…補償量（操舵角に基づくもの）、Ｉ_４ ^＊…補償量（操舵速度に基づくもの）、Ｉ_ｃｏｒ ^＊…補正制御量、Ｉ_ｍａｘ…第２の上限固定値（補正制御量の許容最大値）、−Ｉ_ｍａｘ…第２の下限固定値（補正制御量の許容最大値）、Ｉ_ａｓｂｋ ^＊…バックアップ用のアシスト制御量、Ｉ_ＵＬ１ ^＊〜Ｉ_ＵＬ４ ^＊…個別の上限値、Ｉ_ＬＬ１ ^＊〜Ｉ_ＬＬ４ ^＊…個別の下限値、Ｉ_ＵＬ ^＊…最終的な上限値、Ｉ_ＬＬ ^＊…最終的な下限値、Ｉ_Ｕ１…第１の上限固定値、Ｉ_Ｌ１…第１の下限固定値、Ｉ_Ｕ２…第２の上限固定値、Ｉ_Ｌ２…第２の下限固定値、τ…操舵トルク、θ^＊…目標操舵角（角度指令値）、θｓ…操舵角、ωｓ…操舵速度（操舵角に基づき演算される状態量）。

Claims (6)

1. 操舵状態を示す複数種の状態量のうち信頼性要求水準を満たす状態量に基づき、車両の操舵機構に付与する動力の発生源であるモータを制御するためのアシスト制御量を演算するアシスト制御部と、
   前記複数種の状態量に応じて前記アシスト制御量の変化範囲を制限する制限値を前記状態量ごとに個別に設定し、これら制限値を合算して得られる前記アシスト制御量に対する最終的な制限値に基づき前記アシスト制御量の変化範囲を制限する制限処理部と、
   上位制御装置によって自車両の周辺環境に応じて演算される、操舵角の目標値となる角度指令値に基づき前記アシスト制御量に付加される補正制御量を演算する演算部と、を備え、
   前記補正制御量は、前記角度指令値に実際の操舵角を追従させる角度フィードバック制御の実行を通じて演算されるものであって、
   前記制限処理部は、前記補正制御量が前記アシスト制御量に付加されるとき、操舵角に応じた個別の制限値および操舵角に基づき演算される状態量に応じた個別の制限値に代えて、前記補正制御量が加味された前記アシスト制御量を許容しつつも前記モータへ過大な電流が流れ込まないように設定される固定値を使用して前記最終的な制限値を演算する操舵制御装置。
2. 請求項１に記載の操舵制御装置において、
   前記制限処理部は、前記補正制御量が前記アシスト制御量に付加されるとき、操舵角に応じた個別の制限値および操舵角に基づき演算される状態量に応じた個別の制限値のいずれか一を第１の固定値として定められた前記補正制御量の許容最大値に固定するとともに、残りの個別の制限値を第２の固定値として定められた前記補正制御量の最小値である零に固定する操舵制御装置。
3. 請求項２に記載の操舵制御装置において、
   前記操舵角に基づき演算される状態量は操舵速度を含み、
   前記制限処理部は、前記補正制御量が前記アシスト制御量に付加されるとき、操舵角に応じた個別の制限値を前記補正制御量の最小値である零に切り替える第１の制限値切替部と、
   前記補正制御量が前記アシスト制御量に付加されるとき、操舵速度に応じた制限値を前記補正制御量の許容最大値に切り替える第２の制限値切替部と、を有している操舵制御装置。
4. 請求項１〜請求項３のうちいずれか一項に記載の操舵制御装置において、
   前記アシスト制御量が制限される異常が発生したときに使用されるバックアップ用のアシスト制御量を演算するバックアップ制御部と、
   前記異常が発生するとき、前記モータの制御に使用するアシスト制御量を前記アシスト制御部により演算されるアシスト制御量から前記バックアップ用のアシスト制御量へ切り替える切替部と、を有している操舵制御装置。
5. 請求項１〜請求項４のうちいずれか一項に記載の操舵制御装置において、
   前記アシスト制御部は、前記複数種の状態量の一である操舵トルクに基づき前記アシスト制御量の基礎成分を演算するとともに、操舵角および操舵角に基づき演算される状態量である操舵速度の少なくとも一に基づき前記基礎成分に対する一または複数の補償量を演算し、前記基礎成分および前記一または複数の補償量を合算することにより前記アシスト制御量を演算するものであって、
   前記アシスト制御部は、前記補正制御量が前記アシスト制御量に付加されるとき、操舵角および操舵速度の少なくとも一に基づき演算される前記一または複数の補償量の値を強制的に零とする操舵制御装置。
6. 請求項５に記載の操舵制御装置において、
   前記アシスト制御部は、前記補正制御量が前記アシスト制御量に付加されてからの経過時間に応じて、操舵角および操舵速度の少なくとも一に基づき演算される前記一または複数の補償量の値を零へ向けて漸減させる操舵制御装置。

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