JP2018199451A - パワーステアリング装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】パワーステアリング装置の小型化。【解決手段】このパワーステアリング装置は、運転者による操舵が開始されてから、第２電動モータの駆動を開始させる条件である第２電動モータ駆動開始条件が成立するまでの時間である所定時間が経過するまでの間は要求アシスト力Ｔａ＊を第１電動モータのみから付与し、所定時間が経過したときは要求アシスト力Ｔａ＊を第１電動モータ及び油圧アクチュエータから付与するとともに、第１電動モータによるアシスト力Ｔａ１＊が要求アシスト力Ｔａ＊から油圧アクチュエータによるアシスト力Ｔａ２を減じた値となるように、第１電動モータによるアシスト力を調整するように構成される。これにより、装置を小型化しつつ、操舵初期から十分な要求アシスト力を発生することができる。【選択図】図８

Description

本発明は、操舵アシスト力（以下、単に「アシスト力」又は「アシストトルク」と称呼される場合がある。）を操舵機構に付与するパワーステアリング装置に関する。
従来から、ステアリングホイールの操作（以下、「操舵」と称呼する場合がある。）を補助するアシスト力を、電動アシストモータと油圧アクチュエータとの両方から操舵機構に付与することができるパワーステアリング装置（以下、「従来装置」と称呼する。）が知られている。この油圧アクチュエータは、電動油圧ポンプから供給される作動油によって作動する。
従来装置は、要求アシスト力が所定値よりも小さい場合、電動油圧ポンプを作動させず、電動アシストモータのみによってアシスト力を発生させる。更に、従来装置は、要求アシスト力が所定値よりも大きい場合、電動アシストモータに加えて電動油圧ポンプを作動させることにより、電動アシストモータ及び油圧アクチュエータの両方によってアシスト力を発生させる（例えば、特許文献１を参照。）。これにより、電動アシストモータの駆動のみではアシスト力が不足する場合、その不足分を油圧アクチュエータが発生するアシスト力により補償できる。従って、電動アシストモータとしては、発生可能な最大トルクが比較的小さな小型モータを採用できると考えられる。
特開２００８−２６０３２９号公報（図４）
しかしながら、従来装置は、要求アシスト力が所定値を超えている場合、電動アシストモータに「要求アシスト力が所定値であったときのアシスト力」を発生させ続けている。更に、従来装置は、要求アシスト力に対する不足分を油圧アクチュエータに発生させている。従って、従来装置によれば、電動アシストモータの負荷が高い状況が継続し、電動アシストモータが過熱する虞がある。その結果、従来装置は、電動アシストモータとして、大きなトルクを発生可能な比較的大型の電動モータ（比較的大きなトルクを発生し続けても過熱し難いモータ）を採用せざるを得ないので、パワーステアリング装置全体を小型化できないという問題がある。
本発明は上記課題に対処するために為されたものである。即ち、本発明の目的の一つは、装置を小型化しつつ、操舵初期から十分に要求アシスト力を発生することが可能なパワーステアリング装置を提供することにある。
そこで、本発明のパワーステアリング装置（以下、「本発明装置」とも称呼する。）は、操舵機構（２０、３０）、第１操舵補助機構（４０）、第２操舵補助機構（５０）及び制御部（７０）を備える。前記操舵機構は、ステアリングホイール（１１）及び当該ステアリングホイールに連結されたステアリングシャフト（２０）を含み、車両の運転者による前記ステアリングホイールの操作に応じて前記車両の転舵輪（ＦＷ１、ＦＷ２）を転舵させる。前記第１操舵補助機構は、前記操舵機構にトルク伝達可能に組み付けられた第１電動モータ（４４）を含み、前記ステアリングホイールの操作に基づく前記転舵輪の転舵を補助する第１アシスト力（Ｔａ１）を前記第１電動モータにより前記操舵機構に付与するように構成される。前記第２操舵補助機構は、駆動されたとき作動油を吐出する油圧ポンプ（５３）、前記油圧ポンプを駆動する第２電動モータ（５４）及び前記油圧ポンプから吐出される作動油によって作動する油圧アクチュエータ（５５）を含み、前記ステアリングホイールの操作に基づく前記転舵輪の転舵を補助する第２アシスト力（Ｔａ２）を前記油圧アクチュエータにより前記操舵機構に付与するように構成される。前記制御部は、前記ステアリングホイールの操作に基づいて要求アシスト力（Ｔａ＊）を決定し、前記第１アシスト力と前記第２アシスト力との合力が前記要求アシスト力と一致するように前記第１電動モータ及び前記第２電動モータを制御する。
上記の第１操舵補助機構は、例えば、第１電動モータの出力（回転力）を減速機を介して操舵機構（ラックアンドピニオン機構）に伝達することにより、アシスト力を付与する。このように構成された第１操舵補助機構は常時アシスト力を発生することができるので、操舵初期におけるアシスト力の応答遅れが発生することはない。その一方、特に第２操舵補助機構と併設される場合、第１操舵補助機構には小型化の要求から比較的小型の電動モータが用いられる。そのため、第１操舵補助機構は、低速走行時及び据え切り時等において要求される大きなアシスト力を発生することができない。
これに対し、第２操舵補助機構は、例えば、第２電動モータの出力（回転力）により油圧ポンプを駆動し、タンクに貯留された作動油をコントロールバルブを介してパワーシリンダのシリンダ室に圧送する。これにより、第２操舵補助機構は、ラックシャフトと一体に直線移動するパワーシリンダのピストンを押す力を付与する。このように構成された第２操舵補助機構は、低速走行時及び据え切り時等において要求される大きなアシスト力を発生することができる。しかし、第２操舵補助機構は、燃費への影響を考慮して操舵があったときにのみアシスト力を発生するように構成される。具体的には、第２電動モータは操舵がないときには停止しており、操舵があると（例えば、所定量以上の操舵トルクが発生すると）駆動するようになっている。油圧ポンプは第２電動モータの出力によって駆動されてから所定の油圧が発生するまで時間を要するので、操舵初期におけるアシスト力の応答遅れが発生する。
そこで、前記制御部は、前記要求アシスト力がゼロであるとき前記第１電動モータの駆動を停止するとともに前記第２電動モータの駆動を停止し、前記要求アシスト力の大きさがゼロから増大を開始した第１時点（ｔ１０）から、所定の特定条件が成立したと判定する第２時点（ｔ１１）まで、の期間において、前記第２電動モータの駆動を停止したまま、前記第１アシスト力が前記要求アシスト力と一致するように前記第１電動モータを駆動し、前記第２時点にて前記第２電動モータの駆動を開始する（ステップ８５０）ことにより前記第２アシスト力を時間の経過とともに増大させ、且つ、前記第２時点以降において前記第１アシスト力が前記要求アシスト力から前記第２アシスト力を減じた値と一致するように前記第１電動モータを駆動する（ステップ８３５）ことにより前記第１アシスト力を時間の経過とともに減少させるように構成される。
これによれば、本発明装置の制御部は、油圧アクチュエータによるアシスト（即ち、第２操舵補助機構によるアシスト）が追従できない操舵初期（第１時点から所定の特定条件が成立したと判定する第２時点まで）には、第１電動モータ（即ち、第１操舵補助機構）により要求アシスト力に相当するアシスト力を操舵機構に付与する。第２電動モータ駆動開始条件が成立（所定の特定条件が成立）すると、油圧アクチュエータによるアシスト力（即ち、第２操舵補助機構によるアシスト力）が発生し、そのアシスト力は油圧ポンプ内の圧力が高まるにつれて徐々に（時間の経過とともに）増加する。制御部は、第１電動モータによるアシスト力（第１アシスト力）が要求アシスト力から油圧アクチュエータによるアシスト力（第２アシスト力）を減じた値と一致するように、第１電動モータによるアシスト力を調整する（時間の経過とともに減少させる）。
このように、本発明装置は、要求アシスト力が比較的小さい操舵初期には、応答遅れのない第１操舵補助機構を用いて操舵のアシストを行い、要求アシスト力が比較的大きい操舵後期には、比較的大きいアシスト力を発生可能な第２操舵補助機構を用いて操舵のアシストを行う。これにより、本発明装置は、従来装置のように操舵の終了まで第１電動モータによるアシストを続ける必要がない。言い換えると、本発明装置は、操舵の終了まで第１電動モータに電流を流し続ける必要がない。従って、第１電動モータに求められる定格は小さく、よって第１電動モータを小型化することができる。以上より、本発明装置によれば、小型且つ操舵初期から十分に要求アシスト力を発生することが可能なパワーステアリング装置を実現することができる。
本発明の一態様に係るパワーステアリング装置において、前記制御部は、前記ステアリングホイールの操作によって前記ステアリングシャフトに生じる操舵トルクの大きさが閾値操舵トルク（Ｔｔｈ）未満から当該閾値操舵トルク以上に変化したとき前記特定条件が成立したと判定する（ステップ８１５）ように構成され得る。
例えば、運転者がステアリングホイールを操作するときに発生する操舵トルクの大きさが大きいほど要求されるアシストトルクの大きさは大きい。操舵トルクの大きさが比較的小さい範囲においては、要求されるアシスト力は第１電動モータが発生可能な最大アシスト力以下であり、第１電動モータのみで発生可能である。一方、操舵トルクの大きさが比較的大きい範囲においては、要求されるアシスト力は第１電動モータのみで発生することができず、油圧アクチュエータにより発生するアシスト力も必要となる。ところで、操舵トルクの大きさは、操舵が開始されるとゼロから徐々に増加する傾向を示す。従って、上記態様によれば、本発明装置は、操舵初期（操舵開始から特定条件が成立するまで）に第１電動モータのみでアシスト力を発生し、特定条件が成立すると油圧アクチュエータによるアシスト力を発生することができる。
本発明の一態様に係るパワーステアリング装置において、前記制御部は、前記ステアリングホイールの回転速度である操舵速度の大きさ（｜ωｈ｜）、前記車両のヨーレートの大きさ（｜Ｙｒ｜）、及び、前記車両の横加速度の大きさ（｜Ｇｙ｜）、のうちの一つである操舵速度指標量が、所定の閾値指標量（ωｈｔｈ、Ｙｒｔｈ、Ｇｙｔｈ）未満から当該閾値指標量以上に変化したとき前記特定条件が成立したと判定する（ステップ８１５Ａ、ステップ８１５Ｂ、ステップ８１５Ｃ）ように構成され得る。
例えば、運転者がステアリングホイールを操作する速さである操舵速度が比較的低い場合としては、最終的な操舵角（以下、「目標操舵角」とも称呼される。）が小さい場合が想定される。目標操舵角が小さい場合としては、例えば、車両が中高速走行時において緩やかなカーブを走行する場合又は車線変更をする場合が考えられ得る。更に、操舵速度が比較的低い場合、操舵により車両が旋回した結果、発生するヨーレート及び横加速度は比較的小さいと想定される。これらヨーレート及び横加速度は、操舵速度自身も含め、「操舵速度指標量」と称呼される。例えば、緩やかなカーブを走行する場合又は車線変更をする場合には油圧アクチュエータによるアシストは必要なく、第１電動モータによるアシストのみで十分であることがほとんどである。従って、この態様によれば、本発明装置は、「操舵速度指標量」が閾値指標量未満であるときは、第２電動モータを駆動させない。その結果、第２電動モータの駆動機会が減少するので、燃費の向上に有効である。
本発明の一態様に係るパワーステアリング装置において、前記制御部は、前記操舵速度指標量の単位時間当たりの増加量（ｄ｜ωｈ｜／ｄｔ、ｄ｜Ｙｒ｜／ｄｔ、ｄ｜Ｇｙ｜／ｄｔ）が大きいほど前記閾値指標量が小さくなるように当該増加量に基づいて当該閾値指標量を設定する（図９）ように構成され得る。
この態様によれば、本発明装置は、操舵速度指標量の単位時間当たりの増加量が比較的小さい「穏やかな操舵」に対しては、できるだけ第１電動モータのみによるアシストを行う。これに対し、本発明装置は、操舵速度指標量の単位時間当たりの増加量が比較的大きい「急激な操舵」に対しては、早期に油圧アクチュエータによるアシスト力を発生させる。従って、本発明装置によれば、要求アシスト力に対する追従性が確保される。
本発明の一態様に係るパワーステアリング装置において、前記制御部は、前記第１電動モータの温度（Ｔｅｍｐ）が高いほど前記閾値指標量が小さくなるように当該第１電動モータの温度に応じて当該閾値指標量を設定するように構成され得る。
この態様によれば、本発明装置は、第１電動モータの温度が高いほど閾値指標量を小さく設定する。言い換えると、本発明装置は、第１電動モータの消費電力が大きいほど閾値指標量を小さく設定し、消費電力が小さいほど閾値指標量を大きく設定する。従って、本発明装置は、第１電動モータに過大な負荷を与えないようにすることができる。
本発明の一態様に係るパワーステアリング装置において、前記制御部は、前記第１電動モータへの通電量を制御するための半導体素子を含む駆動回路を備え、前記半導体素子の温度が高いほど前記閾値指標量が小さくなるように当該半導体素子の温度に応じて当該閾値指標量を設定するように構成され得る。
第１電動モータへの通電量を制御するための半導体素子を含む駆動回路の温度は、第１電動モータの平均駆動電流が大きいほど高くなる。この態様によれば、本発明装置は、半導体素子の温度が高い（即ち、消費電力が大きい）ほど閾値指標量が小さく設定し、半導体素子の温度が低い（即ち、消費電力が小さい）ほど閾値指標量を大きく設定する。従って、本発明装置は、第１電動モータに過大な負荷を与えないようにすることができる。
上記説明においては、本発明の理解を助けるために、後述する実施形態に対応する発明の構成に対し、その実施形態で用いた名称及び／又は符号を括弧書きで添えている。しかしながら、本発明の各構成要素は、前記符号によって規定される実施形態に限定されるものではない。本発明の他の目的、他の特徴及び付随する利点は、以下の図面を参照しつつ記述される本発明の実施形態についての説明から容易に理解されるであろう。
図１は、本発明の第１実施形態に係るパワーステアリング装置の概略構成図である。 図２は、図１に示した電動油圧パワーステアリング装置の油圧回路図である。 図３は、図１に示したパワーステアリング装置の操舵トルクと要求アシストトルクとの関係を説明するための図である。 図４は、図１に示した電動油圧パワーステアリング装置の操舵トルクとアシストトルクとの関係を説明するための図である。 図５は、図１に示した電動油圧パワーステアリング装置の動的ゲインを説明するための図である。 図６は、比較例の作動を説明するためのアシストトルクの時間変化を示した図である。 図７は、図１に示したパワーステアリング装置の作動を説明するためのアシストトルクの時間変化を示した図である。 図８は、図１に示したパワーステアリング装置のＥＣＵのＣＰＵが実行する「操舵アシスト制御ルーチン」を示したフローチャートである。 図９は、図１に示した電動パワーステアリング装置の第１要求アシストトルクと駆動パルスデューティ比との関係を示した図である。 図１０（Ａ）は、本発明の第２実施形態に係るパワーステアリング装置（第２装置）において設定される操舵加速度の大きさと閾値操舵速度との関係を示した図である。図１０（Ｂ）は、第２装置において設定されるヨーレートの大きさの単位時間当たりの増加量と閾値ヨーレートとの関係を示した図である。図１０（Ｃ）は、第２装置において設定される横加速度の大きさの単位時間当たりの増加量と閾値横加速度との関係を示した図である。 図１１は、第２装置のＥＣＵのＣＰＵが実行する「操舵アシスト制御ルーチン」を示したフローチャートである。 図１２は、本発明の第３実施形態に係るパワーステアリング装置（第３装置）のＥＣＵのＣＰＵが実行する「操舵アシスト制御ルーチン」を示したフローチャートである。 図１３は、第３装置において設定される操舵加速度の大きさ及びモータ温度と閾値操舵速度との関係を示した図である。 図１４は、本発明の第４実施形態に係るパワーステアリング装置（第４装置）の作動を説明するためのアシストトルクの時間変化を示した図である。 図１５は、第４装置において設定される残留トルクと経過時間と油圧との関係を示した図である。 図１６は、第１装置の変形例のＥＣＵのＣＰＵが実行する「操舵アシスト制御ルーチン」を示したフローチャートである。
＜第１実施形態＞
（構成）
本発明の第１実施形態に係るパワーステアリング装置（以下、「第１装置」とも称呼される。）１０は、車両に適用される。第１装置１０は、図１に示したように、ステアリングホイール１１、ステアリングシャフト２０及びラックシャフト３０を備えている。ステアリングシャフト２０は、第１操舵軸２１、第２操舵軸２２及び中間軸２３を備えている。
第１操舵軸２１は、その一端にステアリングホイール１１が同軸的に一体回転可能に連結されている。運転者によりステアリングホイール１１の操作（回動操作）が行われると、第１の操舵軸２１が軸回りに回転するようになっている。この回転は中間軸２３を介して第２操舵軸２２に伝達されるので、第２操舵軸２２も軸回りに回転する。第１操舵軸２１は、第１軸２１１及び第２軸２１２を有している。第１軸２１１と第２軸２１２との間には第１トーションバー４１が設けられている。
第１軸２１１はその一端がステアリングホイール１１に連結し、他端が第１トーションバー４１の一端に連結している。第２軸２１２はその一端が第１トーションバー４１の他端に連結し、他端が中間軸２３に連結している。第１トーションバー４１は、第１軸２１１がステアリングホイール１１の操作に伴って回転すると捩れるようになっている。
第１操舵軸２１には、電動パワーステアリング装置４０が取り付けられている。電動パワーステアリング装置４０は、第１トーションバー４１、第１トーションバー４１の両端に取り付けられた一対のトルクセンサ４２（４２ａ及び４２ｂ）、電動アシストモータ４４及び減速機４５を備えている。電動パワーステアリング装置４０は、以下、「ＥＰＳ４０」とも「第１操舵補助機構４０」とも称呼される。
より具体的に述べると、一対のトルクセンサ４２は、第１のレゾルバ４２ａ及び第２のレゾルバ４２ｂにより構成されている。第１のレゾルバ４２ａによって検出される第１軸２１１の回転角θ１と第２のレゾルバ４２ｂによって検出される第２軸２１２の回転角θ２との差に基づいて第１トーションバー４１の捩れ量が検出される。更に、検出された捩れ量に基づいてステアリングホイール１１に入力した操舵トルクＴが計算される。
電動アシストモータ４４は、減速機４５を介して第２軸２１２に連結されており、後述の制御部（ＥＣＵ）７０からの制御指令に従った回転速度にて回転して、回転駆動力を発生する。電動アシストモータ４４は、「第１電動モータ４４」とも称呼される。
減速機４５は、例えば、ウォーム減速機であり、電動アシストモータ４４の回転速度を減速させるとともに回転トルクを増加する。減速機４５から第２軸２１２に回転トルクがアシストトルクとして伝達される。
第２操舵軸２２は、入力軸２２１及び出力軸（以下、「ピニオン軸」とも称呼される。）２２２を有している。入力軸２２１と出力軸２２２との間には第２トーションバー５１が設けられている。
入力軸２２１はその一端が中間軸２３に連結し、他端が第２トーションバー５１の一端に連結している。出力軸２２２はその一端が第２トーションバー５１の他端に連結し、他端にはピニオンギヤ２２２ａが形成されている。第２トーションバー５１は、入力軸２２１から回転トルクが加えられるとそのトルクに応じた量だけ捩れるようになっている。
ラックシャフト３０は、シャフト部３１を備えている。シャフト部３１の両端には図示しないナックルアームを介して転舵輪ＦＷ１及びＦＷ２が連結されている。シャフト部３１にはピニオンギヤ２２２ａと歯合するラック部３２が形成されている。ピニオンギヤ２２２ａとラック部３２とによりラックアンドピニオン機構が構成されている。
このラックアンドピニオン機構によりステアリングシャフト２０の回転運動がラックシャフト３０の軸方向の直線運動に変換され、転舵輪ＦＷ１及びＦＷ２が転舵する。このように、ステアリングシャフト２０及びラックシャフト３０が、ステアリングホイール１１の操作量を転舵輪ＦＷ１及びＦＷ２に伝達する「操舵機構」を構成する。
第２操舵軸２２及びラックシャフト３０には、電動油圧パワーステアリング装置５０が取り付けられている。電動油圧パワーステアリング装置５０は、第２トーションバー５１、コントロールバルブ機構５２、油圧ポンプ５３、油圧ポンプ駆動用電動モータ５４、パワーシリンダ５５、主配管５６ａ及びリザーバタンク５７等を備えている。第２トーションバー５１は、入力軸２２１から回転トルクが付与されると、その回転トルクによって捩れる。この捩れによって入力軸２２１と後述するバルブスリーブ５２１との間に回転方向における角度変位が生じるようになっている。電動油圧パワーステアリング装置５０は、以下、「ＥＨＰＳ５０」とも「第２操舵補助機構５０」称呼される。
コントロールバルブ機構５２は、油圧ポンプ５３とパワーシリンダ５５との間の主配管５６ａ中に設けられ、その内部に入力軸２２１及び第２トーションバー５１が挿通した円筒形状のバルブスリーブ５２１を備えている。バルブスリーブ５２１は、出力軸２２２に連結され、出力軸２２２と同軸的且つ一体的に回転するようになっている。
バルブスリーブ５２１は、その外壁に４つのポート（第１ポート５２１ａ、第２ポート５２１ｂ、第３ポート５２１ｃ及び第４ポート５２１ｄ）が形成されている。バルブスリーブ５２１と入力軸２２１との間には、これら４つのポートを繋ぐ４つの流路が形成されている。第１流路Ｐ１２は第１ポート５２１ａと第２ポート５２１ｂとを連通する。第２流路Ｐ１３は第１ポート５２１ａと第３ポート５２１ｃとを連通する。第３流路Ｐ２４は第２ポート５２１ｂと第４ポート５２１ｄとを連通する。第４流路Ｐ３４は第３ポート５２１ｃと第４ポート５２１ｄとを連通する。更に、第１ポート５２１ａは主配管５６ａを通じて油圧ポンプ５３の吐出ポート５３ｂと連通する。第４ポート５２１ｄはドレン配管５６ｂを通じてリザーバタンク５７に連通する。
なお、図示しないが、バルブスリーブ５２１と入力軸２２１との対向面は凹凸状に形成されており、この凹凸状の対向面間の空間が各流路に連通している。入力軸２２１がバルブスリーブ５２１に対して相対回転することにより凹凸状の対向面の配置状態が変化し、その結果、各流路の流路断面積が変化する。つまり、第１操舵軸２１側から回転トルクが伝達されることによってバルブスリーブ５２１の内部にて入力軸２２１が回転すると、この回転により第２トーションバー５１が捩れる。そして、第２トーションバー５１が捩れた分だけバルブスリーブ５２１と入力軸２２１との間に角度変位が生じる。この角度変位量に応じて各流路の流路断面積が変化するようにバルブスリーブ５２１の内壁形状が形成されている。
この流路断面積の変化により、それぞれの流路に流れる油量が調整される。従って、各流路（第１流路Ｐ１２、第２流路Ｐ１３、第３流路Ｐ２４及び第４流路Ｐ３４）中には、バルブスリーブ５２１と入力軸２２１とにより形成される流量制御バルブ（以下、単に「バルブ」とも称呼される。）Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３及びＶ４がそれぞれ介装されている状態と等価と言える（図２参照。）。
油圧ポンプ５３は、吸入ポート５３ａ及び吐出ポート５３ｂを有し、油圧ポンプ駆動用電動モータ５４の駆動力により回転する。油圧ポンプ５３は、吸入ポート５３ａからリザーバタンク５７内の作動油を吸入配管５６ｃを通じて吸入し、吸入した作動油を吐出ポート５３ｂから主配管５６ａ内に吐出する。
油圧ポンプ駆動用電動モータ５４は後述のＥＣＵ７０からの制御指令に従った回転速度にて回転して、油圧ポンプ５３を駆動する。油圧ポンプ駆動用電動モータ５４は、「第２電動モータ」５４とも称呼される。
パワーシリンダ５５は、油圧ポンプ５３から吐出される作動油が供給され又は作動油を排出する（給排する）ことにより駆動力を発生し、発生した駆動力をラックシャフト３０に付与する。パワーシリンダ５５は、「油圧アクチュエータ５５」とも称呼される。パワーシリンダ５５は、その内部に作動油が充填される空間が形成されている。この空間にはシャフト部３１が挿通されているとともに、シャフト部３１に取り付けられたパワーピストン５５１により、空間が左室５５Ｌと右室５５Ｒとに区画されている。更に、パワーシリンダ５５には、左室５５Ｌに通じる左方ポート５５ａと右室５５Ｒに通じる右方ポート５５ｂとが形成されている。左方ポート５５ａは主配管５６ａを介してバルブスリーブ５２１の第２ポート５２１ｂに、右方ポート５５ｂは主配管５６ａを介してバルブスリーブ５２１の第３ポート５２１ｃにそれぞれ連通している。
図２に示したように、コントロールバルブ機構５２が油圧ポンプ５３とパワーシリンダ５５との間に設けられている。コントロールバルブ機構５２は、４方向の絞り弁として構成される。コントロールバルブ機構５２は、ステアリングホイール１１の操作に伴う入力軸２２１とバルブスリーブ５２１との相対的な角度変位量に応じて各バルブ（Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３及びＶ４）の絞り量が変更されるようになっている。
具体的には、ステアリングホイール１１の操作により第２トーションバー５１が捩れて入力軸２２１とバルブスリーブ５２１との回転方向位置が特定の一方向にずれた場合、コントロールバルブ機構５２は、次のように作動する。第１ポート５２１ａと第２ポート５２１ｂとを連通する第１流路Ｐ１２中のバルブＶ１及び第３ポート５２１ｃと第４ポート５２１ｄとを連通する第４流路Ｐ３４中のバルブＶ２が開弁する。一方、第１ポート５２１ａと第３ポート５２１ｃとを連通する第２流路Ｐ１３中のバルブＶ３及び第２ポート５２１ｂと第４ポート５２１ｄとを連通する第３流路Ｐ２４中のバルブＶ４が閉弁する。
このため、油圧ポンプ５３から第１ポート５２１ａに到達した作動油は、バルブＶ１及びＶ２が開弁している第１流路Ｐ１２側を主に流れて第２ポート５２１ｂに達し、この第２ポート５２１ｂから左方ポート５５ａを経由してパワーシリンダ５５の左室５５Ｌに流れ込む。これにより、左室５５Ｌに油圧ポンプ５３からの作動油が供給され、この供給された作動油により油圧が発生してパワーピストン５５１は図示左面から圧力を受ける。この圧力が、シャフト部３１に伝達されることによりシャフト部３１が軸方向の駆動力を発生し、この駆動力がアシスト力としてラックシャフト３０に付与される。
一方、ステアリングホイール１１が上記アシスト力を受けて操作され、シャフト部３１及びパワーピストン５５１が図示左方に移動すると、パワーシリンダ５５の左室５５Ｌの容積が減少し、左室５５Ｌ内の作動油が左方ポート５５ａから排出される。排出された作動油は、主配管５６ａを通って第２ポート５２１ｂに入り、第２ポート５２１ｂからバルブが開弁している第３流路Ｐ２４を通って第４ポート５２１ｄに達し、第４ポート５２１ｄからドレン配管５６ｂを通ってリザーバタンク５７に到達する。
ステアリングホイール１１が中立状態である場合、即ち、第２トーションバー５１が捩れていない状態である場合、全てのバルブＶ１、Ｖ２、Ｖ３及びＶ４が開弁するようになっている。よって、この場合、油圧ポンプ５３から第１ポート５２１ａに流れた作動油は流路Ｐ１２及び流路Ｐ１３の双方に流れる。流路Ｐ１２から第２ポート５２１ｂに達した作動油は流路Ｐ２４を流れて第４ポート５２１ｄに達する。一方、流路Ｐ１３から第３ポート５２１ｃに達した作動油は流路Ｐ３４を流れて第４ポート５２１ｄに達する。つまり、第２ポート５２１ｂを経由して流れた作動油と第３ポート５２１ｃを経由して流れた作動油とは第４ポート５２１ｄにて合流し、ドレン配管５６ｂを通ってリザーバタンク５７に流れる。このように、第２トーションバー５１が捩れていない場合は、油圧ポンプ５３からの作動油がパワーシリンダ５５内を流れることなくリザーバタンク５７に達するようになっている。
ＥＣＵは、エレクトロニックコントロールユニットの略称であり、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、バックアップＲＡＭ（又は不揮発性メモリ）及びインタフェースＩ／Ｆ等を含むマイクロコンピュータを主要構成部品として有する電子制御回路である。ＣＰＵは、メモリ（ＲＯＭ）に格納されたインストラクション（ルーチン）を実行することにより後述する各種機能を実現する。
ＥＣＵ７０は、電動アシストモータ４４及び油圧ポンプ駆動用電動モータ５４と電気的に接続されている。ＥＣＵ７０は、トルクセンサ４２及び車速センサ７１等と電気的に接続され、これらセンサからの出力信号を受信するようになっている。トルクセンサ４２は、上述したように、ステアリングホイール１１に入力した操舵トルクＴを計算し、操舵トルクＴを表す出力信号を発生するようになっている。車速センサ７１は、第１装置１０が適用される車両の走行速度（以下、「車速」とも称呼される。）Ｖを表す出力信号を発生するようになっている。
（作動）
以下、第１装置１０の作動について説明する。第１装置１０は、操舵機構（ステアリングシャフト２０及びラックシャフト３０）に付与すべきアシストトルクを要求アシストトルクＴａ＊として算出する。要求アシストトルクＴａ＊は、転舵輪ＦＷ１及びＦＷ２の転舵に要するトルクのうち、運転者がステアリングホイール１１の操作により発生させる操舵トルクＴを差し引いたトルクである。要求アシストトルクＴａ＊は、例えば、車両の旋回時に車両に発生するヨーレート及び横加速度等を考慮して、操舵トルクＴが、運転者がステアリングホイール１１の操作をスムーズに行うことができるようなトルクとなるように予め定められている。
第１装置１０は、ＥＰＳ４０がステアリングシャフト２０に付与するアシストトルクＴａ１と、ＥＨＰＳ５０がラックシャフト３０に付与するアシストトルクＴａ２と、の和Ｔａが要求アシストトルクＴａ＊と一致するように第１電動モータ４４及び第２電動モータ５４を駆動する。ＥＰＳ４０がステアリングシャフト２０に付与するアシストトルクＴａ１は、以下、「第１アシストトルクＴａ１」とも称呼される。ＥＨＰＳ５０がラックシャフト３０に付与するアシストトルクＴａ２は、以下、「第２アシストトルクＴａ２」とも称呼される。
要求アシストトルクＴａ＊について図３を参照して、より具体的に説明する。図３において、左操舵方向の操舵トルクＴ及び要求アシストトルクＴａ＊は正の値、右操舵方向の操舵トルクＴ及び要求アシストトルクＴａ＊は負の値、として表されている。操舵トルクＴが「０」の場合、要求アシストトルクＴａ＊は「０」である。操舵トルクＴが「０」から増加し始めると（左操舵方向にステアリングホイール１１を回転させると）、要求アシストトルクＴａ＊は徐々にその増加の割合（傾き）を増し、やがて略一定の割合にて増加する。反対に、操舵トルクＴが「０」から減少し始めると（右操舵方向にステアリングホイール１１を回転させると）、要求アシストトルクＴａ＊は徐々に減少の割合（傾き）を増し、やがて略一定の割合にて減少する。要求アシストトルクＴａ＊の増加又は減少の割合は、車速Ｖが高いほど小さい。この操舵トルクＴ及び車速Ｖと、要求アシストトルクＴａ＊と、の関係はルックアップテーブルＭａｐＴａ＊（Ｔ，Ｖ）として規定され、ＥＣＵ７０のＲＯＭに予め記憶されている。従って、実際のアシストトルクＴａ＊は、ルックアップテーブルＭａｐＴａ＊（Ｔ，Ｖ）に取得された操舵トルクＴ及び車速Ｖを適用することにより得られる。
次に、第２操舵補助機構（ＥＨＰＳ）５０が発生する第２アシストトルクＴａ２と操舵トルクＴとの関係について、図４及び図５を参照して説明する。油圧ポンプ５３が常時作動している状態における操舵トルクＴに対する第２アシストトルクＴａ２の変化が図４に示される。図４において、左操舵方向の操舵トルクＴ及び第２アシストトルクＴａ２は正の値、右操舵方向の操舵トルクＴ及び第２アシストトルクＴａ２は負の値、として表されている。操舵トルクＴが「０」の場合、第２トーションバー５１が捩れておらず、コントロールバルブ機構５２のバルブＶ１乃至Ｖ４が全て開弁しているので、第２アシストトルクＴａ２は「０」である。
操舵トルクＴが「０」から増加し始めると（左操舵方向にステアリングホイール１１を回転させると）、バルブＶ１及びＶ２の弁開度（第１流路Ｐ１２及び第２流路Ｐ１３の流路断面積）が徐々に増加する一方、バルブＶ３及びＶ４の弁開度（第３流路Ｐ２４及び第４流路Ｐ３４の流路断面積）が徐々に減少する。よって、左室５５Ｌに供給される作動油が増加し、右室５５Ｒから排出される作動油が減少する。従って、パワーピストン５５１が図２の左面から受ける圧力が徐々に増加する。その結果、第２アシストトルクＴａ２は徐々にその増加の割合（傾き）を増し、やがて略一定の割合にて増加する。反対に、操舵トルクＴが「０」から減少し始めると（右操舵方向にステアリングホイール１１を回転させると）、第２アシストトルクＴａ２は徐々にその減少の割合（傾き）を増し、やがて略一定の割合にて減少する。第２アシストトルクＴａ２の増加又は減少の割合は、車速Ｖが高いほど小さい。以上、油圧ポンプ５３が常時作動している状態における第２アシストトルクＴａ２の操舵トルクＴに対する特性は、「静特性」とも称呼される。この第２アシストトルクＴａ２の静特性は、操舵トルクＴ及び車速Ｖと、第２アシストトルクＴａ２と、の関係を規定したルックアップテーブルＭａｐＴａ２（Ｔ，Ｖ）としてＥＣＵ７０のＲＯＭに予め記憶されている。
第２アシストトルクＴａ２の静特性は、図３に示した要求アシストトルクＴａ＊の特性と一致している。言い換えると、第１装置１０においては、第２アシストトルクＴａ２が要求アシストトルクＴａ＊と一致するように、ＥＨＰＳ５０の構成部品（コントロールバルブ機構５２、油圧ポンプ５３及びパワーシリンダ５５等）が設計され、これら構成部品の制御パラメータが設定されている。つまり、第１装置１０は、基本的にＥＨＰＳ５０のみを用いて操舵アシストを行うようになっている。
ところが、実際には、第１装置１０は操舵トルクＴが「０」のとき、即ち、ステアリングホイール１１が中立位置にある状態において、ＥＨＰＳ５０の第２電動モータ５４を停止している。例えば、第１装置１０は、操舵トルクＴの大きさ（絶対値）｜Ｔ｜が所定の操舵トルク（閾値操舵トルク）Ｔｔｈ未満から閾値操舵トルクＴｔｈ以上となったとき、第２電動モータ５４の駆動を開始する。このように、操舵アシストが必要とされるとき（操舵トルクＴの大きさ｜Ｔ｜が閾値操舵トルクＴｔｈ以上のとき）だけ油圧ポンプ５３を第２電動モータ５４にて駆動させるのは、常時油圧ポンプを駆動させる油圧パワーステアリング装置よりも燃費を低くすることができるからである。
油圧ポンプ５３が吐出する作動油の圧力（以下、「吐出圧」と称呼される。）は、第２電動モータ５４の駆動開始時刻ｔｐｓにおいて「０」である。吐出圧は電動モータ５４の駆動開始時刻ｔｐｓから徐々に上昇して、所定時間経過後に定常時の吐出圧となる。例えば、図５に示したように、油圧ポンプ５３の吐出圧と時間との関係は、定常時の吐出圧を「１」と表し、第２電動モータ５４の駆動開始時刻ｔｐｓを時刻０に設定すると、時間に対して原点から略一定の割合にて増加し、所定時間経過後に一定となる関係として表される。この時間に対する吐出圧の変化は上記第２アシストトルクＴａ２の「静特性」に対する動的な「ゲイン」となる。操舵によって操舵トルクＴが発生してから操舵トルクの大きさ｜Ｔ｜が閾値操舵トルクＴｔｈとなるまでは、吐出圧は「０」であるから上記ゲインは「０」である。操舵トルクの大きさ｜Ｔ｜が閾値操舵トルクＴｔｈ以上の範囲におけるゲインは図５に示したとおりである。このゲインが図４に示した第２アシストトルクＴａ２の静特性に乗算されて、最終的な第２アシストトルクＴａ２が算出（推定）される。従って、最終的に推定される第２アシストトルクＴａ２は、操舵初期において要求アシストトルクＴａ＊と相違することになる。
次に、第１操舵補助機構（ＥＰＳ）４０が発生する第１アシストトルクＴａ１と操舵トルクＴとの関係について説明する。前述したように、第１装置１０は、第１アシストトルクＴａ１と第２アシストトルクＴａ２との和が要求アシストトルクＴａ＊と一致するように制御する。従って、第１アシストトルクＴａ１は、要求アシストトルクＴａ＊から第２アシストトルクＴａ２を減じた値と一致するように算出される。この算出される第１アシストトルクＴａ１は、以下、「第１要求アシストトルクＴａ１＊」とも称呼される。第１要求アシストトルクＴａ１＊は（Ｔａ＊−Ｔａ２）である。
なお、トルクセンサ４２による操舵トルクＴの検出範囲は、ＥＰＳ４０のアシスト可能なトルク範囲にあればよく、必ずしも装置全体がアシスト可能な範囲をカバーする必要はない。その場合、ＥＰＳ４０のアシスト可能なトルク範囲以外において、要求アシストトルクＴａ＊は第２アシストトルクＴａ２と一致しており、この場合、第１装置１０は、第１要求アシストトルクＴａ１＊を「０」であると見做すようにすればよい。
次に、第１装置１０の作動を、操舵開始からのアシストトルクの時間変化に着目して説明する。第１装置の作動の説明の前に、比較例の装置の作動について説明する。図６は、比較例の装置によってステアリングホイール１１の操作がなされ、操舵角θ（操舵トルクＴ）が増加している場合におけるアシストトルクの時間変化を表している。要求アシストトルクＴａ＊は図中、実線８１にて表される。第１アシストトルクＴａ１は破線８２にて表され、第２アシストトルクＴａ２は一点鎖線８３にて表される。
これによれば、時刻ｔ００にてステアリングホイール１１の操作が開始されると、比較例の装置は、ほぼ同時刻に要求アシストトルクＴａ＊に相当するトルクを算出し、要求アシストトルクＴａ＊に一致するように電動アシストモータを駆動して第１アシストトルクＴａ１を発生させる。時刻ｔ０１にて第１アシストトルクＴａ１がアシスト限界Ｔａ１ｕｌを超えると、比較例の装置は電動アシストモータの駆動を継続したまま油圧ポンプ駆動用電動モータを駆動させて油圧ポンプを駆動する。時刻ｔ０１以降、第１アシストトルクＴａ１はアシスト限界Ｔａ１ｕｌに維持される。
比較例の装置が油圧ポンプを駆動すると、リザーバタンク中の作動油が汲み上げられ、作動油は主配管を通ってポートＰ１２から左方ポート又は右方ポートに流れ込む。これにより、パワーピストンを左方又は右方に移動させようとする力が発生する。その結果、時刻ｔ０１にて第２アシストトルクＴａ２が発生し、時間の経過（操舵トルクの大きさ｜Ｔ｜の増加）とともに増加する。
このように、比較例の装置は、第１アシストトルクＴａ１が、アシスト限界Ｔａ１ｕｌに達すると、第１アシストトルクＴａ１をアシスト限界Ｔａ１ｕｌに維持し続けるとともに、第２電動モータにより油圧ポンプを駆動して第２アシストトルクＴａ２を発生させる。ところで、第２電動モータの駆動開始の操舵トルクの大きさ｜Ｔ｜を下げるほど油圧ポンプが駆動される機会が増加するので、燃費が悪化する。つまり、アシスト限界Ｔａ１ｕｌを下げることは燃費の悪化につながってしまう。そこで、比較例の装置は、比較的大きなアシスト限界Ｔａ１ｕｌを長時間にわたって出力し続けることができる電動モータ（即ち、定格の大きな電動モータ）を必要とする。以上が、比較例の装置の作動の例である。
次に、第１装置１０の作動について、図７を用いて説明する。要求アシストトルクＴａ＊は図中、実線８４にて表される。第１アシストトルクＴａ１は破線８５にて表され、第２アシストトルクＴａ２は一点鎖線８６にて表される。図７に示した例においては、ステアリングホイール１１の操作が時刻ｔ１０に開始され、その後、ステアリングホイール１１の操作量が増加している。
ステアリングホイール１１の操作が行われていない時刻ｔ１０以前において、要求アシストトルクＴａ＊は「０」である。このとき、第１装置１０は、第１電動モータ４４の駆動を停止するとともに第２電動モータ５４の駆動を停止する。
前述したように、第１装置１０は、燃費を低減するために操舵トルクの大きさ｜Ｔ｜が閾値操舵トルクＴｔｈ以上となったときにようやく第２電動モータ５４の駆動を開始する。
第１装置１０は、要求アシストトルクの大きさ｜Ｔ｜が「０」から増大を開始した第１時点（ｔ１０）から、所定の特定条件が成立したと判定する第２時点（ｔ１１）まで、の期間（ｔｐｒ）において、前記第２電動モータ５４の駆動を停止したまま、第１アシストトルクＴａ１が要求アシストトルクＴａ＊と一致するように第１電動モータ４４を駆動する。
このように、第１装置１０は、ステアリングホイール１１の操作が行われると、直ちに電動アシストモータ４４を駆動する。これにより、ＥＰＳ４０は操舵初期から必要とされる第１アシストトルクＴａ１を発生することができる。なお、この電動アシストモータ４４には低コスト化及び省搭載スペース化の要求から、比較的小型のモータが採用されるので、電動アシストモータ４４が発生させることができる最大トルクは比較的小さい。
更に、第１装置１０は、第２時点（ｔ１１）にて第２電動モータ５４の駆動を開始するとともに、第２時点以降において第１アシストトルクＴａ１が要求アシストトルクＴａ＊から第２アシストトルクＴａ２を減じた値と一致するように第１電動モータ４４を駆動する。この第２アシストトルクＴａ２の単位時間当たりの増加量は、油圧ポンプ５３の吐出能力（吐出圧）に相関している。
ＥＨＰＳ５０によるアシスト開始時刻（上記時刻ｔ１１）は、操舵トルクの大きさ｜Ｔ｜によって規定される。操舵トルクの大きさ｜Ｔ｜が閾値操舵トルクＴｔｈ未満から閾値操舵トルクＴｔｈ以上に変化したとき、第１装置１０はＥＨＰＳ５０によるアシストを開始する。この操舵トルクの大きさ｜Ｔ｜が閾値操舵トルクＴｔｈとなった時刻ｔ１１が第２アシストトルクＴａ２によるアシスト開始時刻（以下、「ＥＨＰＳアシスト開始時刻」と称呼される。）である。操舵開始時刻ｔ１０からＥＨＰＳアシスト開始時刻ｔ１１までの時間は図中、所定時間ｔｐｒとして示されている。この所定時間ｔｐｒは、「操舵が開始されてから、第２電動モータ駆動開始条件が成立するまでの時間」である。つまり「第２電動モータ駆動開始条件」は、「操舵トルクの大きさ（絶対値）｜Ｔ｜が閾値操舵トルクＴｔｈ未満から閾値操舵トルクＴｔｈに変化すること」である。
第１装置１０は、時刻ｔ１１にて第２アシストトルクＴａ２が発生すると、第１要求アシストトルクＴａ１＊を要求アシストトルクＴａ＊から第２アシストトルクＴａ２を減じた値と一致するように制御する。従って、時刻ｔ１２において、第２アシストトルクＴａ２が要求アシストトルクＴａ＊に達すると、第１装置１０は、第１要求アシストトルクＴａ１＊を「０」に設定する。このように、第１装置１０は、第１アシストトルクＴａ１＊の一部を第２アシストトルクＴａ２に移行する（置換または「すり替え」を行う）。
なお、要求アシストトルクＴａ＊が、電動アシストモータ４４によりアシスト可能なトルク範囲にある場合において、要求アシストトルクＴａ＊を満たすように電動アシストモータ４４のみを回転させるときの消費電力は、同様に第２電動モータ５４のみを回転させるときの消費電力よりも小さい。
（第１装置の具体的作動）
以下、第１装置の実際の作動について、図８を参照しながら説明する。
＜操舵アシスト制御＞
ＥＣＵ７０のＣＰＵは、一定時間が経過する毎に図８にフローチャートにより示した操舵アシスト制御ルーチンを実行するようになっている。以下、場合分けをして説明する。
（１）操舵トルクの大きさ｜Ｔ｜が閾値操舵トルクＴｔｈ未満である場合
ＣＰＵは所定の時点にてステップ８００から処理を開始してステップ８０５に進み、トルクセンサ４２の検出した信号及び車速センサ７１の検出した信号から、それぞれ操舵トルクＴ及び車速Ｖを取得する。次いで、ＣＰＵはステップ８１０に進み、取得した操舵トルクＴ及び車速Ｖに基づいて要求アシストトルクＴａ＊を算出する。より具体的には、ＣＰＵは、操舵トルクＴ及び車速Ｖと、要求アシストトルクＴａ＊と、の関係を規定したルックアップテーブルＭａｐＴａ＊（Ｔ，Ｖ）に取得した操舵トルクＴ及び車速Ｖを適用することにより、要求アシストトルクＴａ＊を演算する（図３を参照。）。
次いで、ＣＰＵはステップ８１５に進み、操舵トルクの大きさ｜Ｔ｜が閾値操舵トルクＴｔｈ以上であるか否かを判定する。上記仮定によれば操舵トルクの大きさ｜Ｔ｜は閾値操舵トルクＴｔｈ未満である。従って、ＣＰＵはステップ８１５にて「Ｎｏ」と判定してステップ８２０に進み、第２電動モータ５４が駆動中であるか否か（即ち、油圧ポンプ５３が駆動されているか否か）を判定する。第２電動モータ５４が駆動中である場合、ＣＰＵはステップ８２０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ８２５に進み、第２電動モータ５４を停止させてステップ８３０に進む。一方、第２電動モータ５４が停止中である場合、ＣＰＵはステップ８２０にて「Ｎｏ」と判定してステップ８３０に直接進む。
次いで、ＣＰＵはステップ８３０にて第２アシストトルクＴａ２を推定する。より具体的には、前述したように、先ず、取得した操舵トルクＴ及び車速ＶをＲＯＭに格納されているルックアップテーブルＭａｐＴａ２（Ｔ，Ｖ）に適用して、静的な第２アシストトルクＴａ２を算出する。その後、ＣＰＵは現時点における動的な「ゲイン」を乗算する。上記仮定によれば、第２電動モータ５４及び油圧ポンプ５３は停止中であるので、「ゲイン」は「０」である。従って、ステップ８３０にて推定される第２アシストトルクＴａ２は「０」である。
次いで、ＣＰＵはステップ８３５に進む。ＣＰＵはステップ８３５にて第１要求アシストトルクＴａ１＊を、要求アシストトルクＴａ＊から第２アシストトルクＴａ２を減じた値に設定する。ステップ８３０にて推定したように、第２アシストトルクＴａ２は「０」である。従って、第１要求アシストトルクＴａ１＊は要求アシストトルクＴａ＊に等しい値になる。次いで、ＣＰＵはステップ８４０に進んで第１要求アシストトルクＴａ１＊に基づいて操舵アシスト制御を実行し、ステップ８９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。
ステップ８４０にて実行される操舵アシスト制御は、以下のとおりである。ＣＰＵは、第１要求アシストトルクＴａ１＊を、電動アシストモータ４４を駆動するための電流値に換算する。より具体的には、ＣＰＵは、設定した第１要求アシストトルクＴａ１＊から、ＥＣＵ７０内の、電動アシストモータ４４を駆動するドライバ回路における駆動電流パルスのデューティ比Ｄ１を次のように決定する。ＣＰＵは駆動電流パルスのデューティ比Ｄ１と第１要求アシストトルクＴａ１＊との関係を規定したルックアップテーブルＭａｐＤ１（Ｔａ１＊）に、演算された第１要求アシストトルクＴａ１＊を適用することにより、駆動電流パルスのデューティ比Ｄ１を決定する。その結果、電動アシストモータ４４を駆動する実効的な電流値が定まる。このルックアップテーブルＭａｐＤ１（Ｔａ１＊）によれば、図９に示したように、第１要求アシストトルクＴａ１＊が大きいほどデューティ比Ｄ１は高くなる。このように第１装置１０は、電動アシストモータ４４をＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御するように構成される。
（２）操舵トルクの大きさ｜Ｔ｜が閾値操舵トルクＴｔｈ以上である場合
上記仮定によれば、操舵トルクの大きさ｜Ｔ｜は閾値操舵トルクＴｔｈ以上である。従って、ＣＰＵはステップ８１５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ８４５に進み、第２電動モータ５４が停止中であるか否かを判定する。第２電動モータ５４が停止中である場合、ＣＰＵはステップ８４５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ８５０に進み、第２電動モータ５４の駆動を開始させてステップ８３０に進む。一方、第２電動モータ５４が駆動中である場合、ＣＰＵはステップ８４５にて「Ｎｏ」と判定してステップ８３０に直接進む。
次いで、ＣＰＵはステップ８３０にて第２アシストトルクＴａ２を推定する。ＣＰＵは取得した操舵トルクＴ及び車速ＶをルックアップテーブルＭａｐＴａ２（Ｔ，Ｖ）に適用して静的な第２アシストトルクＴａ２を算出する。現時点において、油圧ポンプ５３は作動しているので、動的な「ゲイン」は第２電動モータ５４の駆動開始時刻ｔｐｓからの経過時間に応じて算出される。従って、ＣＰＵはステップ８３０にて、算出された静的な第２アシストトルクＴａ２に動的な「ゲイン」を乗算して第２アシストトルクＴａ２を算出する。
次いで、ＣＰＵはステップ８３５に進み、第１要求アシストトルクＴａ１＊を、要求アシストトルクＴａ＊から第２アシストトルクＴａ２を減じた値に設定する。次いで、ＣＰＵはステップ８４０に進み、ステップ８３５にて設定した第１要求アシストトルクＴａ１＊に基づいて操舵アシスト制御を実行し、ステップ８９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。
所定時間が経過すると、再びＣＰＵはステップ８００から処理を開始する。ＣＰＵはステップ８１５にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ８４５を経由してステップ８３０に進む。第２電動モータ５４の駆動開始時刻ｔｐｓを経過した現時点においては、図５に示したように前述の「ゲイン」が「０」から「１」に向かって増加又は「１」を維持している。従って、第２アシストトルクＴａ２は、操舵トルクの大きさ｜Ｔ｜が増加している場合には増加する。従って、この場合、第１要求アシストトルクＴａ１＊は、「第２アシストトルクＴａ２の増加分」から「要求アシストトルクＴａ＊の増加分」を減じた値だけ、前回値よりも小さくなる。言い換えると、ステップ８３５においては、第１要求アシストトルクＴａ１＊の一部が第２アシストトルクＴａ２に移行される（置換又はすり替えが行われる。）。
次いで、ＣＰＵはステップ８４０に進んで第１要求アシストトルクＴａ１＊に基づいて操舵アシスト制御を実行し、ステップ８９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。なお、図７の時刻ｔ１２のように、第２アシストトルクＴａ２が要求アシストトルクＴａ＊に一致した時点よりも後においては、操舵トルクの大きさ｜Ｔ｜が閾値操舵トルクＴｔｈ未満となるまでは、第１要求アシストトルクＴａ１＊は「０」に設定される。
以上説明したように、第１装置のＥＣＵ７０は、ステアリングホイール１１の操作に基づいて要求アシストトルクＴａ＊を決定する。ＥＣＵ７０は、第１電動モータ（電動アシストモータ）４４によって付与される第１アシストトルクＴａ１と油圧アクチュエータ５５によって付与される第２アシストトルクＴａ２との合力が要求アシストトルクＴａ＊に一致するように第１電動モータ（電動アシストモータ）４４及び第２電動モータ（油圧ポンプ駆動用電動モータ）５４を制御する。ＥＣＵ７０は、要求アシストトルクＴａ＊がゼロであるとき第１電動モータ４４の駆動を停止するとともに第２電動モータ５４の駆動を停止する。ＥＣＵ７０は、要求アシストトルクＴａ＊の大きさがゼロから増大を開始した第１時点ｔ１０から、所定の特定条件が成立したと判定する第２時点ｔ１１まで、の期間において、第２電動モータ５４の駆動を停止したまま、第１アシストトルクＴａ１が要求アシストトルクＴａ＊と一致するように第１電動モータ４４を駆動する。ＥＣＵ７０は、第２時点ｔ１１にて第２電動モータ５４の駆動を開始することにより第２アシストトルクＴａ２を時間の経過とともに増大させ、且つ、第２時点ｔ１１以降において第１アシストトルクＴａ１が要求アシストトルクＴａ＊から第２アシストトルクＴａ２を減じた値と一致するように第１電動モータ４４を駆動することにより第１アシストトルクＴａ１を時間の経過とともに減少させる。
つまり、第１装置１０は、操舵初期には、第２電動モータ５４の駆動を停止し、電動アシストモータ４４のみで要求アシストトルクＴａ＊を発生する。その後、所定の特定条件の一つである操舵トルクの大きさ｜Ｔ｜が閾値操舵トルクＴｔｈを超えると、第１装置１０は油圧アクチュエータ５５によるアシストトルクＴａ２を徐々に増加させる。その一方、第１装置１０は、電動アシストモータ４４によるアシストトルクＴａ１を要求アシストトルクＴａ＊から第２要求アシストトルクＴａ２を減じた値と一致するように減少させる。従って、第１装置１０は、電動アシストモータ４４によるアシストトルクＴａ１＊を維持し続ける必要がない。よって、第１装置１０は電動アシストモータ４４として定格の小さい小型のモータを採用することができる。従って、上記構成によれば、小型且つ操舵初期から十分に要求アシスト力を発生することが可能なパワーステアリング装置を実現することができる。
＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態に係るパワーステアリング装置（以下、「第２装置」とも称呼する。）について説明する。第２装置は、第２電動モータ駆動開始条件が操舵トルクの大きさ｜Ｔ｜ではなく、ステアリングホイール１１の操作の速さ（以下、「操舵速度」とも称呼する。）に相関する指標を用いる点において、第１装置と異なっている。以下、この第２電動モータ駆動開始条件が操舵速度に相関する指標を用いる点を中心に説明する。
第１装置１０のように第２電動モータ駆動開始条件が閾値操舵トルクＴｔｈである場合、ＥＰＳ４０の電動アシストモータ４４の負荷状況にかかわらず、操舵トルクの大きさ｜Ｔ｜が閾値操舵トルクＴｔｈとなると、第２電動モータ駆動開始条件が成立する。
しかし、燃費（消費電力）の観点からは、油圧ポンプ５３の作動開始（以下、「ＥＨＰＳ５０によるアシストの開始」とも称呼される。）は、運転者が違和感を覚えない範囲において、できる限り遅らせることが効果的である。
そこで、第２装置は、できるだけＥＨＰＳ５０によるアシストの開始を遅らせるため、（１）操舵速度、（２）車両のヨーレート又は（３）車両の横加速度の３つの指標に、それぞれＥＨＰＳ５０によるアシストの開始の閾値を設定する。以下、上記３つの指標についてそれぞれ説明する。
（１）操舵速度を指標とする場合
操舵速度ωｈは、第１軸２１１に備えられた図示しない操舵角センサによって検出される操舵角θｈの時間微分値である。操舵角センサから出力される検出値は、左操舵方向にステアリングホイール１１を回転させたときに正の値、右操舵方向にステアリングホイール１１を回転させたときに負の値となるように設定されている。操舵速度の大きさ（絶対値）｜ωｈ｜が閾値操舵速度ωｈｔｈ未満から閾値操舵速度ωｈｔｈ以上に変化したとき、第２装置は、ＥＨＰＳ５０によるアシストを開始する。更に、図１０（Ａ）に示したように、第２装置は、操舵速度の大きさ｜ωｈ｜の単位時間当たりの変化率（増加量）ｄ｜ωｈ｜／ｄｔ、即ち、操舵加速度の大きさが大きいほど、閾値操舵速度ωｈｔｈが小さくなるように規定されたルックアップテーブルＭａｐωｈｔｈ（ｄ｜ωｈ｜／ｄｔ）をＲＯＭに格納している。
これによれば、操舵加速度の大きさｄ｜ωｈ｜／ｄｔが比較的小さい「穏やかな操舵」に対しては、閾値操舵速度ωｈｔｈが大きくなるので、ＥＨＰＳ５０によるアシストの開始がより遅くなる。つまり、第２装置は、ＥＰＳ４０の負担するアシスト量を増大させる。その結果、第２装置はＥＨＰＳ５０の作動頻度を低下させ、燃費への影響を低くすることができる。一方、操舵加速度の大きさｄ｜ωｈ｜／ｄｔが比較的大きい「急な操舵」に対しては、閾値操舵速度ωｈｔｈが小さくなるので、ＥＨＰＳ５０によるアシストの開始がより遅くなる。その結果、急な操舵によって、操舵開始から比較的早い時期から大きなトルクが要求された場合であっても操舵アシストの追従性が確保される。
（２）ヨーレートを指標とする場合
ヨーレートＹｒは、車両に備えられた図示しないヨーレートセンサによって検出される。ヨーレートセンサから出力される検出値は、左操舵方向にステアリングホイール１１を回転させたときに正の値、右操舵方向にステアリングホイール１１を回転させたときに負の値となるように設定されている。ヨーレートの大きさ（絶対値）｜Ｙｒ｜が閾値ヨーレートＹｒｔｈ未満から閾値ヨーレートＹｒｔｈ以上に変化したとき、第２装置は、ＥＨＰＳ５０によるアシストを開始する。更に、図１０（Ｂ）に示したように、第２装置は、ヨーレートの大きさ｜Ｙｒ｜の単位時間当たりの変化率（増加量）ｄ｜Ｙｒ｜／ｄｔが大きいほど、閾値ヨーレートＹｒｔｈが小さくなるように規定されたルックアップテーブルＭａｐＹｒｔｈ（ｄ｜Ｙｒ｜／ｄｔ）をＲＯＭに格納している。
これによれば、ヨーレートの大きさの単位時間当たりの増加量ｄ｜Ｙｒ｜／ｄｔが比較的小さい「穏やかな操舵」に対しては、閾値ヨーレートＹｒｔｈが大きくなるので、ＥＨＰＳ５０によるアシストの開始がより遅くなる。つまり、第２装置は、ＥＰＳ４０の負担するアシスト量を増大させる。その結果、第２装置はＥＨＰＳ５０の作動頻度を低下させ、燃費への影響を低くすることができる。一方、ヨーレートの大きさの単位時間当たりの増加量ｄ｜Ｙｒ｜／ｄｔが比較的大きい「急な操舵」に対しては、閾値ヨーレートＹｒｔｈが小さくなるので、ＥＨＰＳ５０によるアシストの開始がより早くなる。その結果、急な操舵によって、操舵開始から比較的早い時期から大きなトルクが要求された場合であっても操舵アシストの追従性が確保される。
（３）横加速度を指標とする場合
横加速度Ｇｙは、車両に備えられた図示しない横加速度センサによって検出される。横加速度センサから出力される検出値は、左旋回時に正の値、右旋回時に負の値となるように設定されている。横加速度の大きさ（絶対値）｜Ｇｙ｜が閾値横加速度Ｇｙｔｈ未満から閾値横加速度Ｇｙｔｈ以上に変化したとき、第２装置は、ＥＨＰＳ５０によるアシストを開始する。更に、図１０（Ｃ）に示したように、第２装置は、横加速度の大きさ｜Ｇｙ｜の単位時間当たりの変化率（増加量）ｄ｜Ｇｙ｜／ｄｔが大きいほど、閾値横加速度Ｇｙｔｈが小さくなるように規定されたルックアップテーブルＭａｐＧｙｔｈ（ｄ｜Ｇｙ｜／ｄｔ）をＲＯＭに格納している。
これによれば、横加速度の大きさの単位時間当たりの増加量ｄ｜Ｇｙ｜／ｄｔが比較的小さい「穏やかな操舵」に対しては、閾値横加速度Ｇｙｔｈが大きくなるので、ＥＨＰＳ５０によるアシストの開始がより遅くなる。つまり、第２装置は、ＥＰＳ４０の負担するアシスト量を増大させる。その結果、第２装置はＥＨＰＳ５０の作動頻度を低下させ、燃費への影響を低くすることができる。一方、横加速度の大きさの単位時間当たりの増加量ｄ｜Ｇｙ｜／ｄｔが比較的大きい「急な操舵」に対しては、閾値横加速度Ｇｙｔｈが小さくなるので、ＥＨＰＳ５０によるアシストの開始がより早くなる。その結果、急な操舵によって、操舵開始から比較的早い時期から大きなトルクが要求された場合であっても、操舵アシストの追従性が確保される。
以下、操舵速度の大きさ｜ωｈ｜、ヨーレートの大きさ｜Ｙｒ｜及び横加速度の大きさ｜Ｇｙ｜は、「操舵速度指標量」と称呼される。これら「操舵速度指標量」に対する閾値である閾値操舵速度ωｈｔｈ、閾値ヨーレートＹｒｔｈ及び閾値横加速度Ｇｙｔｈは、「閾値指標量」と称呼される。操舵加速度の大きさｄ｜ωｈ｜／ｄｔ、ヨーレートの大きさの単位時間当たりの増加量ｄ｜Ｙｒ｜／ｄｔ及び横加速度の大きさの単位時間当たりの増加量ｄ｜Ｇｙ｜／ｄｔは、「操舵速度指標量の単位時間当たりの増加量」と称呼される。
（第２装置の具体的作動）
以下、第２装置の実際の作動（操舵速度を指標とする場合）について、図１１を参照しながら説明する。
＜操舵アシスト制御＞
ＥＣＵ７０のＣＰＵは、一定時間が経過する毎に図１１にフローチャートにより示した操舵アシスト制御ルーチンを実行するようになっている。以下、場合分けをして説明する。なお、第１装置の作動の説明で参照したステップと同一のステップには同一の符号が付されている。
（１）操舵開始初期であって第２電動モータ駆動開始条件が成立していない場合
ＣＰＵは所定の時点にてステップ１１００から処理を開始してステップ８０５に進み、トルクセンサ４２の検出した信号及び車速センサ７１の検出した信号から、それぞれ操舵トルクＴ及び車速Ｖを取得する。次いで、ＣＰＵはステップ１１０５に進み、操舵角センサの検出した信号から操舵速度ωｈ（操舵角θｈの時間微分値）を取得する。次いで、ＣＰＵはステップ８１０に進み、ルックアップテーブルＭａｐＴａ＊（Ｔ，Ｖ）に、取得した操舵トルクＴ及び車速Ｖを適用することにより要求アシストトルクＴａ＊を演算し、ステップ８４５に進む。
上記仮定によれば、第２電動モータ駆動開始条件が成立していないので、第２電動モータ５４は停止中である。従って、ＣＰＵはステップ８４５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ８１５Ａに進み、操舵速度の大きさ｜ωｈ｜が閾値操舵速度ωｈｔｈ（ｄ｜ωｈ｜／ｄｔ）以上であるか否かを判定する。閾値操舵速度ωｈｔｈ（ｄ｜ωｈ｜／ｄｔ）は上述したように操舵加速度の大きさｄ｜ωｈ｜／ｄｔの関数である。上記仮定によれば、第２電動モータ駆動開始条件が成立していない。従って、ＣＰＵはステップ８１５Ａにて「Ｎｏ」と判定してステップ８３０に直接進み、第２アシストトルクＴａ２を推定する。現時点において、第２アシストトルクＴａ２は「０」である。
次いで、ＣＰＵはステップ８３５に進み、第１要求アシストトルクＴａ１＊を、要求アシストトルクＴａ＊から第２アシストトルクＴａ２を減じた値に設定する。現時点において、第２アシストトルクＴａ２は「０」であるから、第１要求アシストトルクＴａ１＊は要求アシストトルクＴａ＊に等しい値になる。次いで、ＣＰＵはステップ８４０に進んで第１要求アシストトルクＴａ１＊に基づいて操舵アシスト制御を実行し、ステップ１１９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。
（２）操舵開始後第２電動モータ駆動開始条件が成立した直後である場合
ＣＰＵは所定の時点にてステップ１１００から処理を開始してステップ８０５、ステップ１１０５及びステップ８１０を経由してステップ８４５に進む。上記仮定によれば、現時点においては、まだ第２電動モータ５４は駆動を開始していない。従って、ＣＰＵはステップ８４５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ８１５Ａに進む。上記仮定によれば、第２電動モータ駆動開始条件が成立している。即ち、操舵速度の大きさ｜ωｈ｜は閾値操舵速度ωｈｔｈ（ｄ｜ωｈ｜／ｄｔ）以上である。従って、ＣＰＵはステップ８１５Ａにて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ８５０に進み、第２電動モータ５４の駆動を開始させてステップ８３０に進む。
ＣＰＵはステップ８３０にて第２アシストトルクＴａ２を推定する。現時点において、第２電動モータ５４が駆動中であるので、第２アシストトルクＴａ２は発生している。次いで、ＣＰＵはステップ８３５に進み、第１要求アシストトルクＴａ１＊を、要求アシストトルクＴａ＊から第２アシストトルクＴａ２を減じた値に設定する。次いで、ＣＰＵはステップ８４０に進み、第１要求アシストトルクＴａ１＊に基づいて操舵アシスト制御を実行し、ステップ１１９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。
（３）第２電動モータ駆動開始後（駆動中）且つ操舵速度の大きさ｜ωｈ｜が閾値操舵速度ωｈｔｈ以上である場合
ＣＰＵは所定の時点にてステップ１１００から処理を順に実行して、ステップ８４５に進む。上記仮定によれば、第２電動モータ５４は駆動中である。従って、ＣＰＵはステップ８４５にて「Ｎｏ」と判定してステップ１１１０に進み、操舵速度の大きさ｜ωｈ｜が閾値操舵速度ωｈｔｈ（ｄ｜ωｈ｜／ｄｔ）未満且つ操舵トルクの大きさ｜Ｔ｜が閾値操舵終了トルクＴｔｈｅｎｄ未満であるか否かを判定する。閾値操舵終了トルクＴｔｈｅｎｄは第２電動モータ５４を停止するための条件の一つである。閾値操舵終了トルクＴｔｈｅｎｄは閾値操舵トルクＴｔｈと同じ値に設定されてもよい。上記仮定によれば、操舵速度の大きさ｜ωｈ｜は閾値操舵速度ωｈｔｈ（ｄ｜ωｈ｜／ｄｔ）以上である。従って、ＣＰＵはステップ１１１０にて「Ｎｏ」と判定してステップ８３０に直接進み、第２アシストトルクＴａ２を推定してステップ８３５に進む。
ＣＰＵはステップ８３５にて、第１要求アシストトルクＴａ１＊を、要求アシストトルクＴａ＊から第２アシストトルクＴａ２を減じた値に設定してステップ８４０に進み、第１要求アシストトルクＴａ１＊に基づいて操舵アシスト制御を実行し、ステップ１１９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。
（４）第２電動モータ駆動開始後（駆動中）であり操舵速度の大きさ｜ωｈ｜が閾値操舵速度ωｈｔｈ未満且つ操舵トルクの大きさ｜Ｔ｜が閾値操舵終了トルクＴｔｈｅｎｄ未満である場合
ＣＰＵは所定の時点にてステップ１１００から処理を順に実行して、ステップ８４５に進む。上記仮定によれば、第２電動モータ５４は駆動中である。従って、ＣＰＵはステップ８４５にて「Ｎｏ」と判定してステップ１１１０に進む。上記仮定によれば、操舵速度の大きさ｜ωｈ｜が閾値操舵速度ωｈｔｈ（ｄ｜ωｈ｜／ｄｔ）未満且つ操舵トルクの大きさ｜Ｔ｜が閾値操舵終了トルクＴｔｈｅｎｄである。従って、ＣＰＵはステップ１１１０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ８２５に進み、第２電動モータ５４を停止してステップ８３０に進み、第２アシストトルクＴａ２を推定してステップ８３５に進む。
ＣＰＵはステップ８３５にて、第１要求アシストトルクＴａ１＊を、要求アシストトルクＴａ＊から第２アシストトルクＴａ２を減じた値に設定してステップ８４０に進み、第１要求アシストトルクＴａ＊に基づいて操舵アシスト制御を実行し、ステップ１１９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。
なお、図１１を参照して説明した第２装置の具体的作動においては、ＥＨＰＳ５０によるアシストの開始を遅らせる方法として「操舵速度指標量」を操舵速度の大きさ｜ωｈ｜とする方法（上記（１）の方法）について例示したが、「操舵速度指標量」を車両のヨーレートの大きさ｜Ｙｒ｜とする方法（上記（２）の方法）又は車両の横加速度の大きさ｜Ｇｙ｜を指標とする方法（上記（３）の方法）が採用されてもよい。
即ち、ＥＣＵ７０のＣＰＵは、図１１のステップ１１０５に置換されるステップ１１０５Ａ（図示省略）にてヨーレートＹｒを取得し、図１１のステップ８１５Ａに置換されるステップ８１５Ｂ（図示省略）にて、ヨーレートの大きさ｜Ｙｒ｜が閾値ヨーレートＹｒｔｈ以上であるか否かを判定するように構成されてもよい。閾値ヨーレートＹｒｔｈは、上述したようにヨーレートの大きさの単位時間当たりの増加量ｄ｜Ｙｒ｜／ｄｔの関数である。この場合、第２装置は、図１０（Ｂ）に示したルックアップテーブルを予めＲＯＭに記憶している。
更に、ＥＣＵ７０のＣＰＵは、図１１のステップ１１０５に置換されるステップ１１０５Ｂ（図示省略）にて横加速度Ｇｙを取得し、図１１のステップ８１５Ａに置換されるステップ８１５Ｃ（図示省略）にて、横加速度の大きさ｜Ｇｙ｜が閾値横加速度Ｇｙｔｈ以上であるか否かを判定するように構成されてもよい。閾値横加速度Ｇｙｔｈは、上述したように横加速度の大きさの単位時間当たりの増加量ｄ｜Ｇｙ｜／ｄｔの関数である。この場合、第２装置は、図１０（Ｃ）に示したルックアップテーブルを予めＲＯＭに記憶している。
このように、第２装置は、操舵速度の大きさ｜ωｈ｜、車両のヨーレートの大きさ｜Ｙｒ｜及び車両の横加速度の大きさ｜Ｇｙ｜のうちの一つである操舵速度指標量が、所定の閾値指標量未満から当該閾値指標量以上に変化したとき特定条件が成立したと判定する。これにより、例えば、車両が緩やかなカーブを走行する場合又は車線変更をする場合には、油圧アクチュエータ５５によるアシストは必要なく、操舵速度指標量が所定の閾値指標量未満であるときは、第２電動モータ５４は駆動されない。その結果、第２電動モータ５４の駆動機会が減少するので、燃費の向上に有効である。
＜第３実施形態＞
次に、第３実施形態に係るパワーステアリング装置（以下、「第３装置」とも称呼する。）について説明する。第３装置は、電動アシストモータ４４が過負荷状態に陥ることを回避する（防止する）機能を有する点において、第１装置１０及び第２装置と異なっている。以下、電動アシストモータ４４が過負荷状態に陥ることを回避する機能を中心に説明する。
車両の燃費の向上には、第２実施形態（第２装置）の説明にて述べたようにＥＨＰＳ５０によるアシストをできるだけ遅らせることが有効である。その一方、ＥＨＰＳ５０によるアシストを遅らせることにより、電動アシストモータ４４が過負荷状態に陥る場合も考えられる。しかし、電動アシストモータ４４は定格電力の範囲内にて使用される必要がある。そこで、第３装置は、電動アシストモータ４４の温度又は電動アシストモータ４４の駆動回路の温度を検出し、この検出温度が高いほどＥＨＰＳ５０によるアシストの開始タイミングを早めるように構成される。言い換えると、第３装置は、上記検出温度が高いほど「操舵速度指標量」に対する「閾値指標量」が小さくなるように設定される。電動アシストモータ４４の温度は、電動アシストモータ４４の筐体に配設された温度センサにより取得される。駆動回路は電動アシストモータ４４への通電量を制御するための半導体素子を含む。電動アシストモータ４４の駆動回路の温度は、例えば、半導体素子上に配設され、又は半導体素子内に組み込まれた温度センサにより取得される。
ＥＨＰＳ５０による操舵アシストが開始されると、第３装置は、既に操舵アシストを開始しているＥＰＳ４０の発生する第１アシストトルクＴａ１を、要求アシストトルクＴａ＊からＥＨＰＳ５０の発生する第２アシストトルクＴａ２を減じた値に設定する。即ち、第３装置は、ＥＨＰＳ５０による操舵アシストが開始されると、アシストトルクを第１アシストトルクＴａ１から第２アシストトルクＴａ２に徐々に移行させる。ＥＰＳ４０によるアシストはこの「移行」の期間を経過した時点、即ち、第１アシストトルクＴａ１がゼロとなった時点で終了する。よって、ＥＨＰＳ５０によるアシストの開始を早めると、その分だけＥＰＳ４０がアシストしている時間が短くなるので、電動アシストモータ４４が過熱状態（過負荷状態）に陥ることが未然に回避される。
（第３装置の具体的作動）
以下、第３装置の実際の作動について、図１２を参照しながら説明する。
＜操舵アシスト制御＞
ＥＣＵ７０のＣＰＵは、一定時間が経過する毎に図１２にフローチャートにより示した操舵アシスト制御ルーチンを実行するようになっている。以下、場合分けをして説明する。なお、第２装置の作動の説明で参照したステップと同一のステップには同一の符号が付されている。
（１）操舵開始初期であって第２電動モータ駆動開始条件が成立していない場合
ＣＰＵは所定の時点にてステップ１２００から処理を開始してステップ８０５に進み、トルクセンサ４２の検出した信号及び車速センサ７１の検出した信号から、それぞれ操舵トルクＴ及び車速Ｖを取得する。次いで、ＣＰＵはステップ１１０５に進み、操舵角センサの検出した信号から操舵速度ωｈ（操舵角θｈの時間微分値）を取得する。次いで、ＣＰＵはステップ１２０５に進み、図示しない温度センサの検出した電動アシストモータ４４の温度（電動アシストモータ温度）Ｔｅｍｐを取得する。次いで、ＣＰＵはステップ８１０に進み、ルックアップテーブルＭａｐＴａ＊（Ｔ，Ｖ）に取得した操舵トルクＴ及び車速Ｖを適用して要求アシストトルクＴａ＊を演算し、ステップ８４５に進む。
上記仮定によれば、第２電動モータ駆動開始条件が成立していないので、第２電動モータ５４は停止中である。従って、ＣＰＵはステップ８４５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ８１５Ｄに進み、操舵速度の大きさ｜ωｈ｜が閾値操舵速度ωｈｔｈ（ｄ｜ωｈ｜／ｄｔ，Ｔｅｍｐ）以上であるか否かを判定する。図１３に示したように、閾値操舵速度ωｈｔｈは、操舵加速度の大きさｄ｜ωｈ｜／ｄｔが大きいほど小さくなり、且つ電動アシストモータ温度Ｔｅｍｐが大きいほど小さくなる。従って、操舵加速度の大きさｄ｜ωｈ｜／ｄｔ及び電動アシストモータ温度Ｔｅｍｐと、閾値操舵速度ωｈｔｈと、の関係を規定したルックアップテーブルＭａｐωｈｔｈ（ｄ｜ωｈ｜／ｄｔ，Ｔｅｍｐ）に、取得された操舵加速度の大きさｄ｜ωｈ｜／ｄｔ及び電動アシストモータ温度Ｔｅｍｐを適用して、閾値操舵速度ωｈｔｈが演算される。
上記仮定によれば、操舵速度ωｈは閾値操舵速度ωｈｔｈ未満であり、第２電動モータ駆動開始条件が成立していない。従って、ＣＰＵはステップ８１５Ｄにて「Ｎｏ」と判定してステップ８３０に直接進み、第２アシストトルクＴａ２を推定する。現時点において、第２アシストトルクＴａ２は「０」である。
次いで、ＣＰＵはステップ８３５に進み、第１要求アシストトルクＴａ１＊を、要求アシストトルクＴａ＊から第２アシストトルクＴａ２を減じた値に設定する。現時点において、第２アシストトルクＴａ２は「０」であるから、第１要求アシストトルクＴａ１＊は要求アシストトルクＴａ＊に等しい値になる。次いで、ＣＰＵはステップ８４０に進んで第１要求アシストトルクＴａ１＊に基づいて操舵アシスト制御を実行し、ステップ１２９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。
（２）操舵開始後第２電動モータ駆動開始条件が成立した直後である場合
ＣＰＵは所定の時点にてステップ１２００から処理を開始してステップ８０５、ステップ１１０５、ステップ１２０５及びステップ８１０を経由してステップ８４５に進む。上記仮定によれば、現時点においては、まだ第２電動モータ５４は駆動を開始していない。従って、ＣＰＵはステップ８４５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ８１５Ｄに進む。上記仮定によれば、第２電動モータ駆動開始条件が成立している。即ち、操舵速度の大きさ｜ωｈ｜は閾値操舵速度ωｈｔｈ以上である。従って、ＣＰＵはステップ８１５Ｄにて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ８５０に進み、第２電動モータ５４の駆動を開始させてステップ８３０に進む。
ＣＰＵはステップ８３０にて第２アシストトルクＴａ２を推定する。現時点において、第２電動モータ５４が駆動中であるので、第２アシストトルクＴａ２は発生している。次いで、ＣＰＵはステップ８３５に進み、第１要求アシストトルクＴａ１＊を、要求アシストトルクＴａ＊から第２アシストトルクＴａ２を減じた値に設定する。次いで、ＣＰＵはステップ８４０に進み、第１要求アシストトルクＴａ１＊に基づいて操舵アシスト制御を実行し、ステップ１２９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。
（３）第２電動モータ駆動開始後（駆動中）且つ操舵速度の大きさ｜ωｈ｜が閾値操舵速度ωｈｔｈ以上である状態
ＣＰＵは所定の時点にてステップ１２００から処理を順に実行して、ステップ８４５に進む。上記仮定によれば、第２電動モータ５４は駆動中である。従って、ＣＰＵはステップ８４５にて「Ｎｏ」と判定してステップ１２１０に進み、操舵速度の大きさ｜ωｈ｜が閾値操舵速度ωｈｔｈ（ｄ｜ωｈ｜／ｄｔ，Ｔｅｍｐ）未満且つ操舵トルクの大きさ｜Ｔ｜が閾値操舵終了トルクＴｔｈｅｎｄ未満であるか否かを判定する。上記仮定によれば、操舵速度の大きさ｜ωｈ｜は閾値操舵速度ωｈｔｈ（ｄ｜ωｈ｜／ｄｔ，Ｔｅｍｐ）以上である。従って、ＣＰＵはステップ１２１０にて「Ｎｏ」と判定してステップ８３０に直接進み、第２アシストトルクＴａ２を推定してステップ８３５に進む。
ＣＰＵはステップ８３５にて、第１要求アシストトルクＴａ１＊を、要求アシストトルクＴａ＊から第２アシストトルクＴａ２を減じた値に設定してステップ８４０に進み、第１要求アシストトルクＴａ１＊に基づいて操舵アシスト制御を実行し、ステップ１２９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。
（４）第２電動モータ駆動開始後（駆動中）であり操舵速度の大きさ｜ωｈ｜が閾値操舵速度ωｈｔｈ未満且つ操舵トルクの大きさ｜Ｔ｜が閾値操舵終了トルクＴｔｈｅｎｄ未満である場合
ＣＰＵは所定の時点にてステップ１２００から処理を順に実行して、ステップ８４５に進む。上記仮定によれば、第２電動モータ５４は駆動中である。従って、ＣＰＵはステップ８４５にて「Ｎｏ」と判定してステップ１２１０に進む。上記仮定によれば、操舵速度の大きさ｜ωｈ｜が閾値操舵速度ωｈｔｈ（ｄ｜ωｈ｜／ｄｔ，Ｔｅｍｐ）未満且つ操舵トルクの大きさ｜Ｔ｜が閾値操舵終了トルクＴｔｈｅｎｄ未満である。従って、ＣＰＵはステップ１２１０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ８２５に進み、第２電動モータ５４を停止する。次いで、ＣＰＵはステップ８３０に進み、第２アシストトルクＴａ２を推定してステップ８３５に進む。
ＣＰＵはステップ８３５にて、第１要求アシストトルクＴａ１＊を、要求アシストトルクＴａ＊から第２アシストトルクＴａ２を減じた値に設定してステップ８４０に進み、第１要求アシストトルクＴａ１＊に基づいて操舵アシスト制御を実行し、ステップ１２９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。
なお、図１２を参照して説明した第３装置の具体的作動においては、ＥＨＰＳ５０によるアシストの開始を早める方法として「操舵速度指標量」を操舵速度の大きさ｜ωｈ｜とする方法について例示したが、「操舵速度指標量」を車両のヨーレートの大きさ｜Ｙｒ｜とする方法又は車両の横加速度の大きさ｜Ｇｙ｜とする方法が採用されてもよい。
即ち、ＥＣＵ７０のＣＰＵは、図１２のステップ１１０５に置換されるステップ１１０５Ａ（図示省略）にてヨーレートＹｒを取得し、図１２のステップ８１５Ｄに置換されるステップ８１５Ｅ（図示省略）にて、ヨーレートの大きさ｜Ｙｒ｜が閾値ヨーレートＹｒｔｈ（ｄ｜Ｙｒ｜／ｄｔ，Ｔｅｍｐ）以上であるか否かを判定するように構成されてもよい。閾値ヨーレートＹｒｔｈは、ヨーレートの大きさの単位時間当たりの増加量ｄ｜Ｙｒ｜／ｄｔ及び電動アシストモータ温度Ｔｅｍｐの関数である。この場合、第３装置は、ヨーレートの大きさの単位時間当たりの増加量ｄ｜Ｙｒ｜／ｄｔ及び電動アシストモータ温度Ｔｅｍｐと、閾値ヨーレートＹｒｔｈと、の関係を規定したルックアップテーブルを予めＲＯＭに記憶している。
更に、ＥＣＵ７０のＣＰＵは、図１２のステップ１１０５に置換されるステップ１１０５Ｂ（図示省略）にて横加速度Ｇｙを取得し、図１２のステップ８１５Ｄに置換されるステップ８１５Ｆ（図示省略）にて、横加速度の大きさ｜Ｇｙ｜が閾値横加速度Ｇｙｔｈ（ｄ｜Ｇｙ｜／ｄｔ，Ｔｅｍｐ）以上であるか否かを判定するように構成されてもよい。閾値横加速度Ｇｙｔｈは、横加速度の大きさの単位時間当たりの増加量ｄ｜Ｇｙ｜／ｄｔ及び電動アシストモータ温度Ｔｅｍｐの関数である。この場合、第３装置は、横加速度の大きさの単位時間当たりの増加量ｄ｜Ｇｙ｜／ｄｔ及び電動アシストモータ温度Ｔｅｍｐと、閾値横加速度Ｇｙｔｈと、の関係を規定したルックアップテーブルを予めＲＯＭに記憶している。
このように、第３装置は、操舵速度指標量の単位時間当たりの増加量が大きいほど閾値指標量が小さくなるように当該増加量に基づいて当該閾値指標量を設定する。これにより、「穏やかな操舵」に対しては、できるだけ電動アシストモータ４４のみによるアシストが行われ、「急激な操舵」に対しては、早期に油圧アクチュエータ５５によるアシストトルクが発生されるので、要求アシストトルクに対する追従性が確保される。
＜第４実施形態＞
次に、第４実施形態に係るパワーステアリング装置（以下、「第４装置」とも称呼する。）について説明する。第４装置は、運転者により操舵が開始された時点において、その直前に行われたステアリングホイール１１の操作によって実行されていたＥＨＰＳ５０によるアシストの効果が残留している状態、言い換えると、第２アシストトルクＴａ２が残っている状態を考慮した制御を実行する点において、第１装置乃至第３装置と異なっている。以下、この点を中心に説明する。
第４装置の作動を説明するためのアシストトルクの時間変化が図１４に示される。先ず、前回の操舵が終了し、時刻ｔ３０に油圧ポンプ５３を駆動する電動モータ５４が停止したと仮定すると、時刻ｔ３０から油圧は緩やかに低下する。このとき、油圧回路内に発生しているトルク相当量（以下、「残留トルクＴａ２ｒ」とも称呼する。）は、一点鎖線８９にて示したように、時刻ｔ３０から緩やかに低下する。
時刻ｔ３１（第１時点）において運転者により操舵が再び開始されると、操舵により第２トーションバー５１が捩れて、油圧ポンプ５３からパワーシリンダ５５までの作動油の流路が形成される。作動油の流路が形成されると、油圧回路に油圧が発生している状態であるので、パワーシリンダ５５に作動油が供給され、残留トルクＴａ２ｒがシャフト部３１に伝達される。
一方、要求アシストトルクＴａ＊は、図１４において実線８７にて示したように、時刻ｔ３１後から徐々に大きくなり、時刻ｔ３２にて減少中の残留トルクＴａ２ｒと一致する（交差する）。従って、時刻ｔ３２以降、残留トルクＴａ２ｒは要求アシストトルクＴａ＊を下回る。そこで、第４装置は、時刻ｔ３２から、ＥＰＳ４０によるアシストを開始して（アシストトルクを発生させて）、残留トルクＴａ２ｒの不足分を補う。言い換えると、第４装置は、時刻ｔ３１から時刻ｔ３２の間は、ＥＰＳ４０によるアシストを実行しない（第１アシストトルクＴａ１を発生させない。）。時刻ｔ３２以降、破線８８にて示される第１要求アシストトルクＴａ１＊は、要求アシストトルクＴａ＊から残留トルクＴａ２ｒを差し引いた値として算出され、出力される。
残留トルクＴａ２ｒは予め実験等により求められる。例えば、残留トルクＴａ２ｒは、第２電動モータ５４を停止してからの経過時間ｔｅ及び第２電動モータ５４停止直後の吐出ポート５３ｂの油圧Ｐｓｔと、残留トルクＴａ２ｒと、の関係を規定したルックアップテーブルとして、第４装置のＲＯＭに格納されている。このルックアップテーブルＭａｐＴａ２ｒ（ｔｅ，Ｐｓｔ）によれば、図１５に示したように、経過時間ｔｅが長いほど小さく且つ油圧Ｐｓｔが低いほど小さく設定される。第４装置は、このルックアップテーブルＭａｐＴａ２ｒ（ｔｅ，Ｐｓｔ）に、実際の経過時間ｔｅ及び油圧Ｐｓｔを適用することにより残留トルクＴａ２ｒを算出する。
時刻ｔ３３にて、残留トルクＴａ２ｒは「０」となる。従って、第１要求アシストトルクＴａ１＊は要求アシストトルクＴａ＊と一致する。第４装置は 、時刻ｔ３４にて第２電動モータ５４の駆動を開始し、油圧ポンプ５３の作動が開始される。時刻ｔ３４から第２アシストトルクＴａ２は上昇し、時刻ｔ３５にて要求アシストトルクＴａ＊と一致する。これに対し、第１要求アシストトルクＴａ１＊は、第２アシストトルクＴａ２の増加に伴って時刻ｔ３４から減少を始める。つまり、第４装置は、第１要求アシストトルクＴａ１＊と第２アシストトルクＴａ２との合計が要求アシストトルクＴａ＊に維持されるように第１要求アシストトルクＴａ１＊を減少させる。
これによれば、運転者による操舵が開始されたとき、油圧回路内に、直前の操舵によって発生したアシスト力（残留トルクＴａ２ｒ）があった場合であっても、ＥＰＳ４０による操舵アシストが過剰となることを防止することができる。従って、このような場合であっても、運転者に違和感を与えることがなくなる。
＜変形例＞
本発明は上記実施形態に限定されることはなく、以下に述べるように、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。
第１装置１０は、駆動電流パルスのデューティ比Ｄ１を変えることにより電動モータの実効的な駆動電流を変化させ、電動モータの出力を変更していた（即ち、ＰＷＭ制御を行っていた）が、電動モータの直流電流値の大きさを変えることにより電動モータの出力を変更するように構成されてもよい。
第１装置１０は、ＥＨＰＳ５０がトーションバーの捩れによって流路を変更するとともにトルクを変更する装置であったが、電動油圧パワーステアリング装置は、ＥＣＵ７０が第２電動モータ５４の回転速度（即ち、ポンプの吐出圧力）及び第２電動モータ５４の回転方向（即ち、油圧ポンプが圧力を発生する方向）を変更するように制御する装置であってもよい。このような電動油圧パワーステアリング装置を用いた場合を第１装置の変形例として、図１６を参照しながら、その具体的作動を説明する。
（１）操舵トルクの大きさ｜Ｔ｜が閾値操舵トルクＴｔｈ以上である場合
ＣＰＵはステップ１６００から処理を開始して、ステップ８１５に進む。上記仮定によれば、操舵トルクの大きさ｜Ｔ｜は閾値操舵トルクＴｔｈ以上である。従って、ＣＰＵはステップ８１５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１６０５に進む。第２要求アシストトルクＴａ２＊が要求アシストトルクＴａ＊未満である場合（図７の時刻ｔ１１乃至ｔ１２の期間）、ＣＰＵはステップ１６０５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１６１０に進む。そして、ＣＰＵは第１要求アシストトルクＴａ１＊を、要求アシストトルクＴａ＊から第２要求アシストトルクＴａ２＊を減じた値に設定するとともに、第２要求アシストトルクＴａ２＊を所定量Ａだけ増加させる。この所定量Ａは、ＥＨＰＳ５０のアシスト能力に応じた値であり、例えば、定格の大きい（発生可能なトルクの大きい）第２電動モータ５４を用いると、所定量Ａを大きくすることができる。
このように、第１要求アシストトルクＴａ１＊と第２要求アシストトルクＴａ２＊の和は要求アシストトルクＴａ＊となる。言い換えると、要求アシストトルクＴａ＊は、第１要求アシストトルクＴａ１＊と第２要求アシストトルクＴａ２＊とに分配される。
次いで、ＣＰＵはステップ１６１５に進み、ステップ１６１０にて設定された第１要求アシストトルクＴａ１＊及び第２要求アシストトルクＴａ２＊に基づいて操舵アシスト制御を実行する。第１要求アシストトルクＴａ１＊及び第２要求アシストトルクＴａ２＊は、ステップ１６１５にて電動アシストモータ４４及び第２電動モータ５４を駆動するための電流値に換算される。次いで、ＣＰＵはステップ１６９５に進んで、本ルーチンを一旦終了する。
一方、第２要求アシストトルクＴａ２＊が要求アシストトルクＴａ＊と一致している場合（図７の時刻ｔ１２以降）、ＣＰＵはステップ１６０５にて「Ｎｏ」と判定してステップ１６２５に進む。ＣＰＵは、第１要求アシストトルクＴａ１＊を「０」に、第２要求アシストトルクＴａ２＊を要求アシストトルクＴａ＊にそれぞれ設定して、ステップ１６１５に進む。ＣＰＵはステップ１６１５にて設定された第１要求アシストトルクＴａ１＊及び第２要求アシストトルクＴａ２＊に基づいて操舵アシスト制御を実行してステップ１６９５に進み、本ルーチンを一旦終了する。
（２）操舵トルクの大きさ｜Ｔ｜が閾値操舵トルクＴｔｈ未満である場合
操舵トルクの大きさ｜Ｔ｜が閾値操舵トルクＴｔｈ未満である場合、ＣＰＵはステップ８１５にて「Ｎｏ」と判定してステップ１６２０に進み、第１要求アシストトルクＴａ１＊を要求アシストトルクＴａ＊に、第２要求アシストトルクＴａ２＊を「０」に設定する。次いで、ＣＰＵはステップ１６１５に進み、設定された第１要求アシストトルクＴａ１＊及び第２要求アシストトルクＴａ２＊に基づいて操舵アシスト制御を実行してステップ１６９５に進み、本ルーチンを一旦終了する。
１０…パワーステアリング装置、１１…ステアリングホイール、２０…ステアリングシャフト、２１…第１操舵軸、２２…第２操舵軸、２２１…入力軸、２２２…出力軸、２２２ａ…ピニオンギヤ、２３…中間軸、３０…ラックシャフト、３１…シャフト部、３２…ラック部、４０…第１操舵補助機構（電動パワーステアリング装置：ＥＰＳ）、４１…第１トーションバー、４２…トルクセンサ、４４…第１電動モータ（電動アシストモータ）、４５…減速機、５０…第２操舵補助機構（電動油圧パワーステアリング装置：ＥＨＰＳ）、５１…第２トーションバー、５２…コントロールバルブ機構、５２１…バルブスリーブ、５３…油圧ポンプ、５４…第２電動モータ（油圧ポンプ駆動用電動モータ）、５５…油圧アクチュエータ（パワーシリンダ）、５５１…パワーピストン、５５Ｌ…左室、５５Ｒ…右室、５７…リザーバタンク、７０…電子制御装置（ＥＣＵ）、７１…車速センサ。

Claims (6)

  1. ステアリングホイール及び当該ステアリングホイールに連結されたステアリングシャフトを含み、車両の運転者による前記ステアリングホイールの操作に応じて前記車両の転舵輪を転舵させる操舵機構と、
    前記操舵機構にトルク伝達可能に組み付けられた第１電動モータを含み、前記ステアリングホイールの操作に基づく前記転舵輪の転舵を補助する第１アシスト力を前記第１電動モータにより前記操舵機構に付与するように構成された第１操舵補助機構と、
    駆動されたとき作動油を吐出する油圧ポンプ、前記油圧ポンプを駆動する第２電動モータ及び前記油圧ポンプから吐出される作動油によって作動する油圧アクチュエータを含み、前記ステアリングホイールの操作に基づく前記転舵輪の転舵を補助する第２アシスト力を前記油圧アクチュエータにより前記操舵機構に付与するように構成された第２操舵補助機構と、
    前記ステアリングホイールの操作に基づいて要求アシスト力を決定し、前記第１アシスト力と前記第２アシスト力との合力が前記要求アシスト力と一致するように前記第１電動モータ及び前記第２電動モータを制御する、制御部と、
    を備えたパワーステアリング装置において、
    前記制御部は、
    前記要求アシスト力がゼロであるとき前記第１電動モータの駆動を停止するとともに前記第２電動モータの駆動を停止し、
    前記要求アシスト力の大きさがゼロから増大を開始した第１時点から、所定の特定条件が成立したと判定する第２時点まで、の期間において、前記第２電動モータの駆動を停止したまま、前記第１アシスト力が前記要求アシスト力と一致するように前記第１電動モータを駆動し、
    前記第２時点にて前記第２電動モータの駆動を開始することにより前記第２アシスト力を時間の経過とともに増大させ、且つ、前記第２時点以降において前記第１アシスト力が前記要求アシスト力から前記第２アシスト力を減じた値と一致するように前記第１電動モータを駆動することにより前記第１アシスト力を時間の経過とともに減少させる、
    ように構成された、パワーステアリング装置。
  2. 請求項１に記載のパワーステアリング装置において、
    前記制御部は、
    前記ステアリングホイールの操作によって前記ステアリングシャフトに生じる操舵トルクの大きさが閾値操舵トルク未満から当該閾値操舵トルク以上に変化したとき前記特定条件が成立したと判定するように構成された、
    パワーステアリング装置。
  3. 請求項１に記載のパワーステアリング装置において、
    前記制御部は、
    前記ステアリングホイールの回転速度である操舵速度の大きさ、前記車両のヨーレートの大きさ、及び、前記車両の横加速度の大きさ、のうちの一つである操舵速度指標量が、所定の閾値指標量未満から当該閾値指標量以上に変化したとき前記特定条件が成立したと判定するように構成された、
    パワーステアリング装置。
  4. 請求項３に記載のパワーステアリング装置において、
    前記制御部は、
    前記操舵速度指標量の単位時間当たりの増加量が大きいほど前記閾値指標量が小さくなるように当該増加量に基づいて当該閾値指標量を設定するように構成された、
    パワーステアリング装置。
  5. 請求項３に記載のパワーステアリング装置において、
    前記制御部は、
    前記第１電動モータの温度が高いほど前記閾値指標量が小さくなるように当該第１電動モータの温度に応じて当該閾値指標量を設定するように構成された、
    パワーステアリング装置。
  6. 請求項３に記載のパワーステアリング装置において、
    前記制御部は、
    前記第１電動モータへの通電量を制御するための半導体素子を含む駆動回路を備え、
    前記半導体素子の温度が高いほど前記閾値指標量が小さくなるように当該半導体素子の温度に応じて当該閾値指標量を設定するように構成された、
    パワーステアリング装置。
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