JP6379907B2

JP6379907B2 - 電動パワーステアリング装置

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Publication number: JP6379907B2
Application number: JP2014187993A
Authority: JP
Inventors: 英則板本; 玉泉　晴天; 晴天玉泉; 前田　真悟; 真悟前田
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2014-09-16
Filing date: 2014-09-16
Publication date: 2018-08-29
Anticipated expiration: 2034-09-16
Also published as: US9821836B2; EP2998198A1; JP2016060299A; CN105416388A; EP2998198B1; CN105416388B; US20160075370A1

Description

本発明は、電動パワーステアリング装置に関する。

たとえば特許文献１に記載されるように、電動パワーステアリング装置（以下、「ＥＰＳ」という。）は、車両の操舵機構にモータのトルクを付与することにより運転者のステアリング操作を補助する。ＥＰＳは少なくとも操舵トルクに応じた適切なアシスト力を発生させるためにモータ電流のフィードバック制御を行う。すなわち、ＥＰＳは少なくとも操舵トルクに基づき演算されるアシスト電流指令値とモータ電流検出値との差が小さくなるようにＰＷＭデューティの調節を通じてモータ印加電圧を調節する。

ＥＰＳにはより高い安全性が要求されるところ、引用文献１のＥＰＳではつぎのような構成を採用している。すなわち、ＥＰＳは操舵トルクとアシスト電流指令値の方向が一致するときには定められた上限値または下限値でアシスト電流指令値を制限するのに対し、操舵トルクとアシスト電流指令値の方向が反対になるときにはアシスト制御演算に異常が生じたと判定してアシスト電流指令値を「０」に制限する。

特開２０１０−１５５５９８号公報（［００３７］、図３、図６）

ところが、特許文献１のＥＰＳではつぎのような懸念がある。すなわち、特許文献１のＥＰＳは操舵トルクが小さい範囲（０を中心とする正負の一定範囲）であるときにはアシスト電流指令値を「０」に制限することができない。一般に、アシスト電流指令値は操舵トルクに基づく基礎成分にステアリングの挙動を調整するための補償量を重畳して生成されるが、この補償量は操舵トルクの方向と一致しない場合がある。操舵トルクが大きい場合、補償量が操舵トルクの方向に一致しなくても、補償量は基礎成分によって相殺されるためアシスト電流指令値自体は操舵トルクの方向と一致する。したがって、アシスト電流指令値と操舵トルクの方向の不一致はアシスト制御演算の異常とみなすことができる。しかし、操舵トルクが小さい範囲では基礎成分が小さくなり、アシスト電流指令値に占める補償量の割合が大きくなるため、アシスト制御演算が正常であってもアシスト電流指令値と操舵トルクの方向が一致しない場合がある。このような場合にアシスト電流指令値を「０」に制限してしまうとステアリングの挙動を調整できなくなるおそれがある。そこで特許文献１のＥＰＳは、操舵トルクが小さい範囲であるときにはアシスト電流指令値を「０」に制限せず、補償量が制限されない余裕を持たせた範囲内でアシスト電流指令値を制限している。このため、何らかの原因で異常なアシスト電流指令値が誤って演算されたとしても、操舵トルクが小さい領域においてはアシスト電流指令値の制限が甘いため、意図しないアシスト力が操舵機構に付与され、場合によってはセルフアシストが発生するおそれがある。

本発明の目的は、操舵系に対してより適切なアシスト力を付与することができる電動パワーステアリング装置を提供することにある。

上記目的を達成し得る電動パワーステアリング装置は、ステアリング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車両の操舵機構に付与するアシスト力の発生源であるモータを制御する制御装置を備えている。前記制御装置は、前記アシスト制御量の演算に使用する各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、これら制限値を使用して前記アシスト制御量の値を制限する制限処理を実行する。

この構成によれば、アシスト制御量の制限値はアシスト制御量の演算に使用される各状態量に対して個別に設定される。何らかの原因によって異常値を示すアシスト制御量が演算された場合であれ、各制限値が使用されてアシスト制御量の変化範囲が制限されることにより操舵系に意図しないアシスト力が付与されることが抑制される。また、アシスト制御量の制限値がアシスト制御量の演算に使用される各状態量に対して個別に設定されるため、他の状態量に基づく制御に対する影響を考慮する必要がなく、アシスト制御量に対してより緻密で厳密な制限処理を施すことが可能となる。

また、前記制御装置は、前記アシスト制御量の値が制限されてから一定時間経過するタイミングで、使用するアシスト制御量を前記制限されるアシスト制御量である第１のアシスト制御量から前記第１のアシスト制御量とは別個に演算される第２のアシスト制御量へ移行させる切替え処理を実行する。この切替え処理の実行時、前記制御装置は、操舵挙動に相関する特定の状態量に基づき、前記第１のアシスト制御量から前記第２のアシスト制御量への移行速度を増減させる。

第１のアシスト制御量から第２のアシスト制御量へ移行させる際、これらアシスト制御量の乖離の程度によってモータトルク、ひいては操舵挙動が変動することが懸念される。モータトルクは、たとえば操舵トルクなどの操舵挙動に相関する特定の状態量の影響を受ける。このため、特定の状態量に基づき前記移行速度を増減させることにより、モータのトルク変動が操舵挙動に及ぼす影響を緩和することが可能である。たとえば特定の状態量に基づきモータのトルク変動が懸念されるときには、前記移行速度をより速くすることが好ましい。移行完了までの期間が短縮される分、操舵挙動の変動の影響は少なくなる。

上記の電動パワーステアリング装置において、前記制御装置は、前記特定の状態量である操舵トルクの増大に応じて前記移行速度を増大させることが好ましい。
これは、操舵トルクが増大するほど、モータのトルク変動が発生する蓋然性が高くなるからである。

上記の電動パワーステアリング装置において、前記制御装置は、前記特定の状態量である操舵トルクの変化方向と前記モータへ供給される電流の変化方向との比較を通じて、前記電流の変化方向が前記操舵トルクの変化を助長する方向であるかどうかを判定してもよい。そして制御装置は、当該判定の結果に応じて前記移行速度を増減させるようにしてもよい。

この構成によれば、モータへ供給される電流の方向が操舵トルクの変化を助長する方向であるかどうかに基づき、第１のアシスト制御量から第２のアシスト制御量への移行がより適切な速さで行われる。このため、モータのトルク変動が操舵挙動に及ぼす影響をより好適に抑制することが可能となる。ちなみに、当該電流の方向が操舵トルクの変化を助長する方向であるとき、前記移行速度をより速くすることが好ましい。

上記の電動パワーステアリング装置において、前記制御装置は、前記特定の状態量および前記制限される第１のアシスト制御量の少なくとも一に基づき、前記第１のアシスト制御量の操舵挙動に対する影響の度合いを示す移行レベルを判定し、当該判定される移行レベルに応じて前記移行速度を変えるようにしてもよい。

この構成によれば、第１のアシスト制御量の操舵挙動に対する影響の度合いを示す移行レベルに応じて、第１のアシスト制御量から第２のアシスト制御量への移行がより適切な速さで行われる。このため、モータのトルク変動が操舵挙動に及ぼす影響をより好適に抑制することが可能となる。ちなみに、操舵挙動に対する影響の度合いが高い移行レベルであるときほど、前記移行速度をより速くすることが好ましい。

上記目的を達成し得る電動パワーステアリング装置は、ステアリング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車両の操舵機構に付与するアシスト力の発生源であるモータを制御する制御装置を備えている。前記制御装置は、前記アシスト制御量の演算に使用する各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、これら制限値を使用して前記アシスト制御量の値を制限する制限処理を実行する。また、前記制御装置は、前記アシスト制御量の値が制限されてから一定時間経過するタイミングで、使用するアシスト制御量を前記制限されるアシスト制御量である第１のアシスト制御量から前記第１のアシスト制御量とは別個に演算される第２のアシスト制御量へ移行させる切替え処理を実行する。さらに、前記制御装置は、前記制限処理を実行することの操舵挙動に対する影響の有無を判定し、当該判定の結果に応じて前記第１のアシスト制御量から前記第２のアシスト制御量への移行速度を変える。

この構成によれば、制限処理を実行することの操舵挙動に対する影響の有無に応じて、第１のアシスト制御量から前記第２のアシスト制御量への移行がより適切な速さで行われる。たとえば、操舵挙動に対する影響がある旨判定されるとき、前記移行速度をより増大させることが好ましい。このようにすれば、モータのトルク変動が操舵挙動に及ぼす影響を緩和することが可能である。

上記の電動パワーステアリング装置において、前記制御装置は、操舵挙動に相関する特定の状態量および前記制限される第１のアシスト制御量の少なくとも一に基づき、操舵挙動に対する影響の度合いを示す移行レベルを判定し、当該判定される移行レベルに応じて前記移行速度を変えるようにしてもよい。このようにすれば、移行レベルに応じて第１のアシスト制御量から第２のアシスト制御量への移行がより適切な速さで行われる。

上記の電動パワーステアリング装置において、前記制御装置は、操舵挙動に相関する特定の状態量である操舵トルクの変化方向と前記モータへ供給される電流の変化方向との比較を通じて、操舵挙動に対する影響の有無として、前記電流の変化方向が前記操舵トルクの変化を助長する方向であるかどうかを判定し、当該判定の結果に応じて前記移行速度を増減させるようにしてもよい。

このようにしても、モータのトルク変動が操舵挙動に及ぼす影響を緩和することが可能である。
上記の電動パワーステアリング装置において、前記制御装置は、前記状態量ごとに個別に設定される複数の制限値を重畳することにより前記アシスト制御量に対する最終的な制限値を生成するようにしてもよい。そして前記制御装置は、前記第１のアシスト制御量から前記第２のアシスト制御量への移行が開始されてから当該移行が完了するまでの間、前記最終的な制限値の時間平均値を使用して前記第１のアシスト制御量を制限することが好ましい。

この構成によれば、最終的な制限値でアシスト制御量が直接的に制限されるので、制御装置の演算負荷を軽減することが可能となる。また、最終的な制限値の時間平均値を使用することにより、最終的な制限値の変動が抑制される。このため、最終的な制限値の変動に起因する第１のアシスト制御量、ひいてはモータトルクの変動が抑制される。

本発明に係る電動パワーステアリング装置によれば、操舵系に対してより適切なアシスト力を付与することができる。

第１の実施の形態における電動パワーステアリング装置の概略構成図。第１の実施の形態における電動パワーステアリング装置の制御ブロック図。第１の実施の形態におけるアシスト制御部の制御ブロック図。第１の実施の形態における上下限リミット演算部の制御ブロック図。第１の実施の形態における操舵トルクと制限値との関係を示すマップ。第１の実施の形態における操舵トルクの微分値と制限値との関係を示すマップ。第１の実施の形態における操舵角と制限値との関係を示すマップ。第１の実施の形態における操舵速度と制限値との関係を示すマップ。第１の実施の形態における操舵角加速度と制限値との関係を示すマップ。第１の実施の形態におけるアシスト制御量（電流指令値）の変化を示すグラフ。第１の実施の形態における上下限ガード処理部の処理手順を示すフローチャート。第１の実施の形態における切替え部の処理手順を示すフローチャート。第１の実施の形態における切替え部の制御ブロック図。第２の実施の形態における電流指令値演算部の要部を示す制御ブロック図。第２の実施の形態における切替え部の制御ブロック図。（ａ），（ｂ）は、第２の実施の形態における移行レベル判定部の処理手順を示すフローチャート。第３の実施の形態における電動パワーステアリング装置の要部を示す制御ブロック図。第３の実施の形態における切替え部の制御ブロック図。第３の実施の形態における移行レベル判定マップを示す一覧図。第４の実施の形態における電流指令値演算部の要部を示す制御ブロック図。第４の実施の形態における切替え部の制御ブロック図。第４の実施の形態における上下限リミット演算部の制御ブロック図。

＜第１の実施の形態＞
以下、電動パワーステアリング装置の第１の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ＥＣＵ（電子制御装置）４０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、ブラシレスモータなどが採用される。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はたとえば磁気式の回転角センサであってコラムシャフト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。

＜ＥＣＵの構成＞
つぎに、ＥＣＵのハードウェア構成を説明する。
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＞
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。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、電流指令値演算部について説明する。
図２に示すように、電流指令値演算部６１は、主たるアシスト制御部７１、上下限リミット演算部７２、上下限ガード処理部７３、副たるアシスト制御部７４および切替え部７５を有している。また、電流指令値演算部６１は３つの微分器８７，８８，８９を有している。

微分器８７は操舵角θｓを微分することにより操舵速度ωｓを演算する。微分器８８は前段の微分器８７により算出される操舵速度ωｓをさらに微分することにより操舵角加速度αｓを演算する。微分器８９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。

主たるアシスト制御部７１は、操舵トルクτ、車速Ｖ、操舵角θｓ、操舵速度ωｓ、操舵角加速度αｓ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 ^＊（以下、「主たるアシスト制御量」という。）を演算する。主たるアシスト制御量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へ供給する電流量の値（電流値）である。

上下限リミット演算部７２は、主たるアシスト制御部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、操舵速度ωｓおよび操舵角加速度αｓに基づき、主たるアシスト制御量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 ^＊は主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊に対する最終的な制限値となる。

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、主たるアシスト制御量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、主たるアシスト制御量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、主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊が上限値Ｉ_ＵＬ ^＊を超える場合には主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊を上限値Ｉ_ＵＬ ^＊に制限し、下限値Ｉ_ＬＬ ^＊を下回る場合には主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊を下限値Ｉ_ＬＬ ^＊に制限する。当該制限処理が施された主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊が最終的な電流指令値Ｉ^＊となる。なお、主たるアシスト制御量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、主たるアシスト制御部７１により演算される主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊がそのまま最終的な電流指令値Ｉ^＊となる。

上下限ガード処理部７３は、主たるアシスト制御量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。上下限ガード処理部７３は、主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊（制限前または制限後のアシスト制御量）、および制限状態信号Ｓ_ｇｒｄをそれぞれ切替え部７５へ出力する。

副たるアシスト制御部７４は、主たるアシスト制御部７１と同様に、車速Ｖ、操舵トルクτ、操舵角θｓ、操舵トルク微分値ｄτ、操舵速度ωｓおよび操舵角加速度αｓに基づき副たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊（以下、「副たるアシスト制御量」という。）を演算する。

切替え部７５は、主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊（正確には上下限ガード処理部７３を経た後のアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊）、および副たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊をそれぞれ取り込む。切替え部７５は、これら２つのアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊のいずれかを最終的な電流指令値Ｉ^＊としてモータ制御信号生成部６２へ供給することが可能である。

切替え部７５は異常判定用のカウンタ７６を有している。切替え部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、主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊が制限されているかどうかを判定する。切替え部７５は、主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊が制限されている旨判定される度にカウンタ７６のカウント値を増加させる。切替え部７５は、カウンタ７６のカウント値に基づき、使用するアシスト制御量を主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊から副たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊へ移行させる。

＜アシスト制御部＞
つぎに、主たるアシスト制御部７１について詳細に説明する。
図３に示すように、主たるアシスト制御部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は慣性補償制御部８４、ステアリング戻し制御部８５およびトルク微分制御部８６を備えている。

慣性補償制御部８４は、操舵角加速度αｓおよび車速Ｖに基づきモータ３１の慣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、ステアリングホイール２１の切り始め時における引っ掛かり感（追従遅れ）および切り終わり時の流れ感（オーバーシュート）が低減される。

ステアリング戻し制御部８５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_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、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_３ ^＊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８６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_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、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_４ ^＊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。

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主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊を生成する。

なお、副たるアシスト制御部７４も主たるアシスト制御部７１と同様の構成を有している。このため、副たるアシスト制御部７４の詳細な説明は割愛する。
ちなみに本例では、副たるアシスト制御部７４に主たるアシスト制御部７１と同じ機能を持たせたが、主たるアシスト制御部７１よりも簡素化した機能を持たせてもよい。副たるアシスト制御部７４の機能を簡素化する場合、車速Ｖおよび操舵トルクτに基づき基本アシスト制御量Ｉ_１ ^＊を求め、当該基本アシスト制御量Ｉ_１ ^＊を簡易的なバックアップ用のアシスト制御に使用される電流指令値Ｉ^＊としてもよい。補償制御部８２で実行される各種の補償制御は実行しなくてもよいし、一部の補償制御のみを実行するようにしてもよい。実行する補償制御によって副たるアシスト制御部７４が取り込む信号は異なる。

＜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＞
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、操舵速度感応リミッタ９４、操舵角加速度感応リミッタ９５および加算器９６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。操舵角加速度感応リミッタ９５は、操舵角加速度αｓに応じてアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊に対する上限値Ｉ_ＵＬ５ ^＊を演算する。

加算器９６は５つの上限値Ｉ_ＵＬ１ ^＊〜Ｉ_ＵＬ５ ^＊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。
＜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、操舵速度感応リミッタ１０４、操舵角加速度感応リミッタ１０５および加算器１０６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。操舵角加速度感応リミッタ１０５は、操舵角加速度αｓに応じてアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊に対する下限値Ｉ_ＬＬ５ ^＊を演算する。

加算器１０６は５つの下限値Ｉ_ＬＬ１ ^＊〜Ｉ_ＬＬ５ ^＊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。
＜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５のリミットマップＭ１〜Ｍ５を使用して各上限値Ｉ_ＵＬ１ ^＊〜Ｉ_ＵＬ５ ^＊および各下限値Ｉ_ＬＬ１ ^＊〜Ｉ_ＬＬ５ ^＊を演算する。第１〜第５のリミットマップＭ１〜Ｍ５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５のリミットマップＭ１〜Ｍ５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。

図９に示すように、第５のリミットマップＭ５は、横軸を操舵角加速度αｓ、縦軸をアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊とするマップであって、操舵角加速度αｓとアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊に対する上限値Ｉ_ＵＬ５ ^＊との関係、および操舵角加速度αｓとアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊に対する下限値Ｉ_ＬＬ５ ^＊との関係をそれぞれ規定する。操舵角加速度感応リミッタ９５，１０５はそれぞれ第５のリミットマップＭ５を使用して操舵角加速度αｓに応じた上限値Ｉ_ＵＬ５ ^＊および下限値Ｉ_ＬＬ５ ^＊を演算する。

第５のリミットマップＭ５は、操舵角加速度αｓと反対方向（正負の符号）のアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊は許容し、操舵角加速度αｓ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、操舵角加速度αｓが正の値である場合、アシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊の上限値Ｉ_ＵＬ５ ^＊は「０」に維持される。また、操舵角加速度αｓが正の値である場合、アシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊の下限値Ｉ_ＬＬ５ ^＊は操舵角加速度αｓ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、操舵角加速度αｓが負の値である場合、アシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊の上限値Ｉ_ＵＬ５ ^＊は操舵角加速度αｓ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、操舵角加速度αｓが負の値である場合、アシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊の下限値Ｉ_ＬＬ５ ^＊は「０」に維持される。

したがって、電動パワーステアリング装置１０では、主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊に対する制限値（上限値および下限値）が、主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊を演算する際に使用する各信号、ここでは操舵状態を示す状態量である操舵トルクτ、操舵トルク微分値ｄτ、操舵角θｓ、操舵速度ωｓおよび操舵角加速度αｓに対して個別に設定される。マイクロコンピュータ４２は、主たるアシスト制御量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、各信号の値に応じて主たるアシスト制御量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し、これら制限値を合算した値を主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊に対する最終的な制限値として設定する。

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 ^＊は制限する観点で設定される。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、主たるアシスト制御量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 ^＊を超える主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊あるいは下限値Ｉ_ＬＬ ^＊を下回る主たるアシスト制御量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、異常な値を示す主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊が演算される場合であれ、当該異常な主たるアシスト制御量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、当該適切な主たるアシスト制御量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に供給されることにより適切なアシスト力が操舵系に付与される。異常な主たるアシスト制御量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に供給されることが抑制されるため、操舵系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。

また、主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊を演算する際に使用する各信号に基づき、主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊に対する適切な制限値が個別に設定される。このため、たとえば基本アシスト制御量Ｉ_１ ^＊を演算する際に使用される信号である操舵トルクτのみに基づいて主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊の制限値を設定する場合に比べて、主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊に対してより緻密な制限処理が行われる。主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊の制限値の設定において、各種の補償量Ｉ_２ ^＊，Ｉ_３ ^＊，Ｉ_４ ^＊に対する影響を考慮する必要もない。

図１０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）、上下限ガード処理部７３によってアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊の値は下限値Ｉ_ＬＬ ^＊で制限される。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。

通常時、切替え部７５は主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊を使用する。ここで通常時とは、上下限ガード処理部７３による制限処理が実行されないとき、および当該制限処理が実行されるときであっても当該制限処理が開始されたとき（時刻Ｔ_Ｌ０）からの経過時間が一定期間ΔＴに達していないときをいう。

異常時、切替え部７５は主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊に代えて、副たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊を使用する。ここで異常時とは、図１０のグラフに示されるように、主たるアシスト制御量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たとき（時刻Ｔ_Ｌ１）をいう。副たるアシスト制御部７４による正常なアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊を使用することにより、操舵系に対して好適なアシスト力が継続して付与される。

＜上下限ガード処理部の処理手順＞
上下限ガード処理部７３による制限処理の詳細な手順はつぎの通りである。
図１１のフローチャートに示すように、上下限ガード処理部７３は、主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊が上限値Ｉ_ＵＬ ^＊よりも大きいかどうかを判断する（ステップＳ１０１）。上下限ガード処理部７３は、主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊が上限値Ｉ_ＵＬ ^＊よりも大きい旨判断されるとき（ステップＳ１０１でＹＥＳ）、主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊を上限値Ｉ_ＵＬ ^＊に更新（制限）する（ステップＳ１０２）。

つぎに、上下限ガード処理部７３は制限状態信号Ｓ_ｇｒｄを生成する（ステップＳ１０３）。ここでの制限状態信号Ｓ_ｇｒｄは、主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊が制限されている旨示す信号である。

つぎに、上下限ガード処理部７３は、先のステップＳ１０２において上限値Ｉ_ＵＬ ^＊に更新（制限）した主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊および先のステップＳ１０３において生成した制限状態信号Ｓ_ｇｒｄをそれぞれ切替え部７５へ出力して（ステップＳ１０４）、処理を終了する。

先のステップＳ１０１の判断において、上下限ガード処理部７３は、主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊が上限値Ｉ_ＵＬ ^＊よりも大きくない旨判断されるとき（ステップＳ１０１でＮＯ）、当該主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊が下限値Ｉ_ＬＬ ^＊よりも小さいかどうかを判断する（ステップＳ１０５）。

上下限ガード処理部７３は、主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊が下限値Ｉ_ＬＬ ^＊よりも小さい旨判断されるとき（ステップＳ１０５でＹＥＳ）、当該主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊を下限値Ｉ_ＬＬ ^＊に更新（制限）し（ステップＳ１０６）、ステップＳ１０３へ処理を移行する。

先のステップＳ１０５の判断において、上下限ガード処理部７３は主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊が下限値Ｉ_ＬＬ ^＊よりも小さくない旨判断されるとき（ステップＳ１０５でＮＯ）、制限状態信号Ｓ_ｇｒｄを生成して（ステップＳ１０７）、処理をステップＳ１０４へ移行する。ここでの制限状態信号Ｓ_ｇｒｄは、主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊が制限されていない旨示す信号である。

＜切替え部の処理手順＞
つぎに、切替え部７５による切替え処理の手順の一例を説明する。
図１２のフローチャートに示すように、切替え部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、主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊が制限されているかどうかを判断する（ステップＳ２０１）。

切替え部７５は当該主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊が制限されている旨判断されるとき（ステップＳ２０１でＹＥＳ）、カウンタ７６のカウント値Ｎに、定められた増加量（カウント量）Ｎａを加算する（ステップＳ２０２）。

つぎに、切替え部７５はカウント値Ｎが異常判定閾値Ｎｔｈ以上であるかどうかを判断する（ステップＳ２０３）。当該判断は、先の図１０のグラフに示されるように、主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊の制限状態が一定期間ΔＴだけ継続したかどうかの判断に相当する。

切替え部７５は、カウント値Ｎが異常判定閾値Ｎｔｈ以上である旨判断されるとき（ステップＳ２０３でＹＥＳ）、副たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊を使用して操舵アシストを継続し（ステップＳ２０４）、処理を終了する。すなわち、切替え部７５は、主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊に代えて、副たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊を最終的な電流指令値Ｉ^＊としてモータ制御信号生成部６２へ供給する。

先のステップＳ２０３の判断において、切替え部７５はカウント値Ｎが異常判定閾値Ｎｔｈ以上ではない旨判断されるとき（ステップＳ２０３でＮＯ）、主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊（正確には上下限ガード処理部７３を経た後のアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊）を使用して操舵アシストを継続し（ステップＳ２０５）、処理を終了する。

先のステップＳ２０１の判断において、切替え部７５は主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊が制限されていない旨判断されるとき（ステップＳ２０１でＮＯ）、カウンタ７６のカウント値Ｎから一定値Ｎｓを減算する（ステップＳ２０６）。なお、カウント値Ｎを減少させる際の一定値Ｎｓはカウント値Ｎを増加させる際の増加量Ｎａよりも小さい値に設定される。

つぎに、切替え部７５は主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊（正確には上下限ガード処理部７３を経た後のアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊）を使用して操舵アシストを継続し（ステップＳ２０７）、処理を終了する。

なお、図１２のフローチャートにおけるステップＳ２０６，Ｓ２０７の両処理を省略した構成を採用してもよい。この場合、切替え部７５は主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊が制限されていない旨判断されるとき（ステップＳ２０１でＮＯ）、処理を終了する。

このように、主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊が制限される異常な状態が一定時間以上継続するとき、定められたフェイルセーフ動作として、使用されるアシスト制御量が主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊から副たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊へ切り替えられる。このため、より高い安全性が得られる。また、主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊が制限されているときにはカウント値Ｎを増加量Ｎａずつ増加させる一方、当該アシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊が制限されていないときにはカウント値Ｎを一定値Ｎｓ（＜Ｎａ）ずつ減少させる。このため、その時々の制限有無を考慮した切替え処理が行われる。

ところが、使用するアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊が主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊から副たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊へ切り替えられるとき、つぎのようなことが懸念される。たとえば、主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊が制限されてからカウント値Ｎが異常判定閾値Ｎｔｈ以上の値に達するまでの間（異常判定期間）、通常時に比べて操舵感が低下するおそれがある。これは、本来の適切な主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊ではなく上限値Ｉ_ＵＬ ^＊または下限値Ｉ_ＬＬ ^＊に制限された主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊が使用されるからである。

たとえば制限される主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊の状態として、つぎの（Ａ１）〜（Ａ３）に示す３つの状態が想定される。
（Ａ１）制限される主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊の符号（＋，−）が交互に反転するとき。このとき、主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊の値が上限値Ｉ_ＵＬ ^＊と下限値Ｉ_ＬＬ ^＊との間で交互に切り替わる。モータ３１のトルク方向も交互に反転するので、振動の発生につながることが懸念される。

（Ａ２）制限される主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊の符号が操舵トルクτの符号と逆であるとき。このとき、モータ３１のトルク方向が本来のトルク方向と反対になる、いわゆる逆アシストの発生が懸念される。

（Ａ３）制限される主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊の符号が操舵トルクτの符号と同じであるとき。このとき、制限されたアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊と本来の正常なアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊との乖離の程度に応じて、いわゆるセルフステア（順方向）の発生が懸念される。

ここで、たとえばＵターン時など、操舵トルクτの値が大きくなる状況においては、操舵トルクτの値が大きくなる分、上限値Ｉ_ＵＬ ^＊と下限値Ｉ_ＬＬ ^＊とによる制限幅（ガード幅）も広くなる。そして、状況Ａ１、状況Ａ２および状況Ａ３のいずれにおいても、操舵トルクτ、ひいては主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊の制限幅が大きくなるほど、モータ３１のトルク変動に対する影響は大きくなる。したがって、大きな操舵トルクτが生じる場合、副たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊へ速やかに切替えることが好ましい。

これに対し、たとえばコーナーリング中におけるステアリングホイールの舵角を微調整する修正舵のように、ゆっくりとした微修正の範囲内で操舵される際には、操舵トルクτの値はそれほど大きな値にならない。このため、上限値Ｉ_ＵＬ ^＊と下限値Ｉ_ＬＬ ^＊とによる主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊の制限幅は、それほど広くならない。したがって、このとき制限される主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊の値は、制限前の正常なアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊により近い値となる。このため、制限された主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊がモータ３１のトルクに及ぼす影響も小さい。したがって、大きな操舵トルクτが生じる場合に比べて、副たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊への切り替えを急ぐ必要はない。

これらのことを踏まえ、本例では主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊から副たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊への切替えの際におけるモータ３１のトルク変動が操舵感に及ぼす影響を抑制するために、つぎの構成を採用している。

図１３に示すように、切替え部７５は、カウンタ７６に加え、増加量設定マップＭ１１、ゲイン設定マップＭ１２、第１の乗算器２０１、第１の加算器２０２、第２の乗算器２０３、および第２の加算器２０４を有している。

増加量設定マップＭ１１は、横軸を操舵トルクτ（絶対値）、縦軸をカウンタ７６の増加量Ｎａとするマップである。増加量設定マップＭ１１は、操舵トルクτを取り込み、操舵トルクτに応じた増加量Ｎａを算出する。増加量設定マップＭ１１は、主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊から副たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊への切り替えを操舵トルクτの絶対値に応じて適切に行う観点に基づき設定される。増加量設定マップＭ１１は、つぎのような特性を有する。すなわち、操舵トルクτが「０」であるときの増加量Ｎａである基本増加量Ｎａ１を起点として、操舵トルクτの絶対値が大きくなるほど、算出される増加量Ｎａの値が大きくなる。

カウンタ７６は、増加量設定マップＭ１１により算出される増加量Ｎａを取り込み、当該取り込まれる増加量Ｎａを使用してカウント値Ｎを増加させる。
ゲイン設定マップＭ１２は、横軸をカウンタ７６のカウント値Ｎ、縦軸を主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊および副たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊に対する分配ゲインＧｓとするマップである。分配ゲインＧｓは、最終的な電流指令値Ｉ^＊に占める主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊および副たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊の割合を変更するために使用される。ゲイン設定マップＭ１２は、カウンタ７６のカウント値Ｎを取り込み、この取り込まれるカウント値Ｎに応じて分配ゲインＧｓを算出する。分配ゲインＧｓは「０」以上「１」以下の値に設定される。ゲイン設定マップＭ１２は、つぎのような特性を有する。すなわち、カウント値Ｎが「０」から所定のカウント値Ｎ１に達するまでの間、分配ゲインＧｓの値は「１」に維持される。カウント値Ｎが所定のカウント値Ｎ１を超えた以降、異常判定閾値Ｎｔｈ（＞Ｎ１）に達するまでの間、カウント値Ｎが増加するにつれて分配ゲインＧｓの値は減少する。カウント値Ｎが異常判定閾値Ｎｔｈに達した以降、分配ゲインＧｓの値は「０」に維持される。

第１の乗算器２０１は、上下限ガード処理部７３を通じて取得される主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊（制限前または制限後のアシスト制御量）と、ゲイン設定マップＭ１２により算出される分配ゲインＧｓとを掛け算する。

第１の加算器２０２は、ゲイン設定マップＭ１２により算出される分配ゲインＧｓをその最大値である「１」から減算することによって、差分ゲインＧｓｓを求める。
第２の乗算器２０３は、副たるアシスト制御部７４により算出される副たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊と、第１の加算器２０２により算出される差分ゲインＧｓｓとを掛け算する。

第２の加算器２０４は、第１の乗算器２０１により算出される分配ゲインＧｓに応じた主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊と、第２の乗算器２０３により算出される差分ゲインＧｓｓに応じた副たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊とを足し算することにより、最終的な電流指令値Ｉ^＊を生成する。

この構成によれば、操舵トルクτの絶対値が大きいほどカウンタ７６の増加量Ｎａがより大きな値に設定される。このため、操舵トルクτの絶対値が大きいほどカウンタ７６におけるカウント値Ｎの増加が早められる。カウント値Ｎの増加が早められる分、制限値に制限されている主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊から副たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊へ、より早く切り替えられる。すなわち、操舵トルクτの絶対値が大きいほど、主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊の制限が開始されてから副たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊へ切り替えられるまでの期間（図１０：一定期間ΔＴ）が短縮される。したがって、モータ３１のトルク変動の運転者の操舵挙動に対する影響、たとえばセルフステアあるいは逆アシストなどの発生期間を低減することが可能となる。

また、操舵トルクτに応じて最終的な電流指令値Ｉ^＊に占める主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊と副たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊との割合が変化する。たとえばつぎの（Ｂ１）〜（Ｂ３）に示す通りである。

（Ｂ１）分配ゲインＧｓの値が「１．０」であるとき、最終的な電流指令値Ｉ^＊に占める主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊と副たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊との割合は「１００：０」となる。このとき、制限された主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊がそのまま最終的な電流指令値Ｉ^＊となる。

（Ｂ２）分配ゲインＧｓの値が「０．５」であるとき、最終的な電流指令値Ｉ^＊に占める主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊と副たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊との割合は「５０：５０」となる。

（Ｂ３）分配ゲインＧｓの値が「０」であるとき、最終的な電流指令値Ｉ^＊に占める主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊と副たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊との割合は「０：１００」となる。このとき、副たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊がそのまま最終的な電流指令値Ｉ^＊となる。

このように、操舵トルクτ、ひいてはカウント値Ｎに応じて最終的な電流指令値Ｉ^＊に占める副たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊の割合を変化させることにより、制限された主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊から副たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊へ急激に切り替えられることが抑制される。このため、制限された主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊と、副たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊とが乖離することに起因するモータ３１のトルク変動が抑制される。操舵トルクτに応じて、より適切に操舵のアシストを継続することが可能となる。

＜実施の形態の効果＞
第１の実施の形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）アシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊の制限値はアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊の演算に使用される各信号（各状態量）に対して個別に設定されるとともに、これら制限値を合算した値がアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊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アシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊が演算された場合であれ、当該異常なアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊は最終的な制限値によって直接的に各信号値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意図せぬアシスト力が操舵系に付与されるのを的確に抑制することができる。

（２）主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊が制限される異常な状態が一定時間以上継続するとき、定められたフェイルセーフ動作として、使用されるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊が主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊から副たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊へ切り替えられる。このため、より高い安全性が得られる。

（３）操舵トルクτの絶対値が大きいほどカウンタ７６の増加量Ｎａが増加される。このため、操舵トルクτの絶対値が大きいほど、カウント値Ｎは、より速く異常判定閾値Ｎｔｈに達する。すなわち、定められたフェイルセーフ動作（ここでは、使用するアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊の切り替え動作）が早く完了する。したがって、異常判定期間（アシスト制御量の制限処理が開始されてから「Ｎ≧Ｎｔｈ」が成立するまでの間）が短縮される分、モータ３１のトルク変動、ひいては運転者の操舵挙動に対する影響を低減することが可能となる。

（４）カウント値Ｎが増加するにつれて、最終的な電流指令値Ｉ^＊に占める副たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊の割合が増加する。すなわち、カウント値Ｎが大きくなるほど、制限された主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊のモータトルクに対する影響が小さくなる一方で、副たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊のモータトルクに対する影響が大きくなる。このため、異常判定期間におけるモータ３１のトルク変動が好適に抑制される。また、主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊から副たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊へ切り替える際のトルク変動幅も狭くなる。

＜第２の実施の形態＞
つぎに、電動パワーステアリング装置の第２の実施の形態を説明する。本例は、操舵トルクτだけではなく、制限された主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊の状態も考慮して、主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊から副たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊への移行速度を変更する点で第１の実施の形態と異なる。

図１４に示すように、電流指令値演算部６１は、移行レベル判定部７７を有している。移行レベル判定部７７は、主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊（制限前または制限後）、制限状態信号Ｓ_ｇｒｄ、上限値Ｉ_ＵＬ ^＊、下限値Ｉ_ＬＬ ^＊および操舵トルクτをそれぞれ取り込み、これら取り込まれる信号に基づき移行レベルを判定する。ここで、移行レベルとは、主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊（制限前または制限後）がモータ３１のトルク、ひいては操舵挙動に及ぼす影響の度合いをいう。異常な主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊が出力される場合、当該主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊がモータ３１のトルクに及ぼす影響の度合いが高いほど、主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊から副たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊への移行速度を、より早くすることが好ましい。

移行レベル判定部７７は、制限状態信号Ｓ_ｇｒｄ、に基づき主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊が制限されているかどうかを判定する。移行レベル判定部７７は、主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊が制限されている旨判定されるとき、主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊、上限値Ｉ_ＵＬ ^＊および下限値Ｉ_ＬＬ ^＊に基づき主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊の状況を判定する。当該判定される状況としては、たとえば先の状況Ａ１〜状況Ａ３がある。移行レベル判定部７７は、操舵トルクτを加味しつつ、主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊の状態に基づき移行レベルを判定する。移行レベル判定部７７は、当該判定される移行レベルに応じた値の移行レベルゲインＧ_Ｌを生成する。

移行レベル判定部７７は、主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊の状況として先の状況Ａ１、状況Ａ２および状況Ａ３が検出されるとき、つぎのように移行レベルを判定する。
（Ｃ１）大きな振動が懸念される状況Ａ１が検出されるとき。このとき、移行レベル判定部７７は移行レベルＬ１と判定する。

（Ｃ２）逆アシストが懸念される状況Ａ２が検出されるとき。このとき、移行レベル判定部７７は移行レベルＬ２と判定する。
（Ｃ３）セルフステアが懸念される状況Ａ３が検出されるとき。このとき、移行レベル判定部７７は移行レベルＬ３と判定する。

移行レベルＬ１〜Ｌ３のモータトルク、ひいては操舵感に対する影響度の大小関係は次式（i）の通りである。
Ｌ１＞Ｌ２＞Ｌ３ …（i）
図１５に示すように、切替え部７５は乗算器２０５を有している。乗算器２０５は、増加量設定マップＭ１１とカウンタ７６との間の演算経路に設けられている。乗算器２０５は移行レベル判定部７７により生成される移行レベルゲインＧ_Ｌを取り込み、この取り込まれる移行レベルゲインＧ_Ｌと、増加量設定マップＭ１１により算出される増加量Ｎａとを掛け算する。カウンタ７６は、移行レベルゲインＧ_Ｌが掛け算された増加量Ｎａを使用してカウント値Ｎを増加させる。

つぎに、移行レベル判定部７７による移行レベル判定処理の手順を説明する。
図１６（ａ）のフローチャートに示すように、移行レベル判定部７７は主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊の状況が状況Ａ１であるかどうかを判断する（ステップＳ３０１）。移行レベル判定部７７は、状況Ａ１ではない旨判断されるとき（ステップＳ３０１でＮＯ）、ステップＳ３０２へ処理を移行する。

ステップＳ３０２において、移行レベル判定部７７は主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊の状況が状況Ａ２であるかどうかを判断する。移行レベル判定部７７は、状況Ａ２ではない旨判断されるとき（ステップＳ３０２でＮＯ）、ステップＳ３０３へ処理を移行する。

ステップＳ３０３において、移行レベル判定部７７は主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊の状況が状況Ａ３であるかどうかを判断する。移行レベル判定部７７は、状況Ａ３ではない旨判断されるとき（ステップＳ３０３でＮＯ）、処理を終了する。

これに対し、ステップＳ３０３において、移行レベル判定部７７は状況Ａ３である旨判断されるとき（ステップＳ３０３でＹＥＳ）、移行レベルゲインＧ_ＬとしてゲインＧ_Ｌ３を生成し（ステップＳ３０４）、処理を終了する。

また、先のステップＳ３０２において、移行レベル判定部７７は状況Ａ２である旨判断されるとき（ステップＳ３０２でＹＥＳ）、移行レベルゲインＧ_ＬとしてゲインＧ_Ｌ２を生成し（ステップＳ３０５）、処理を終了する。

また、先のステップＳ３０１において、移行レベル判定部７７は状況Ａ１である旨判断されるとき（ステップＳ３０１でＹＥＳ）、移行レベルゲインＧ_ＬとしてゲインＧ_Ｌ１を生成し（ステップＳ３０６）、処理を終了する。

ここで、３つのゲインＧ_Ｌ１，Ｇ_Ｌ２，Ｇ_Ｌ３の値の大小関係は次式（ii）の通りであって、すべて「１」よりも大きな値を有する。
１＜Ｇ_Ｌ３＜Ｇ_Ｌ２＜Ｇ_Ｌ１ …（ii）
このため、状況Ａ１、状況Ａ２および状況Ａ３のうちのいずれか一が発生するとき、カウンタ７６に取り込まれる増加量Ｎａの値は、増加量設定マップＭ１１により算出される増加量Ｎａの値よりも大きな値になる。したがって、カウント値Ｎは通常時（状況Ａ１〜状況Ａ３のいずれの状況でもないとき）よりも大きな値になるので、ゲイン設定マップＭ１２により算出される分配ゲインＧｓの値は通常時よりも小さな値となる。すなわち、最終的な電流指令値Ｉ^＊に占める主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊の割合は通常時よりも低くなる一方、副たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊の割合は通常時よりも高くなる。最終的な電流指令値Ｉ^＊に占める主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊の割合が低くなる分、モータ３１のトルク変動に対する影響も小さくなる。

また、先の式（ii）にも示されるように、モータ３１のトルク変動に及ぼす影響が大きい状況であるときほど、大きな値の移行レベルゲインＧ_Ｌ（Ｇ_Ｌ１，Ｇ_Ｌ２，Ｇ_Ｌ３）が算出される。このため、最終的な電流指令値Ｉ^＊に占める主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊の割合は、よりいっそう低くなる。

さらに、同じ状況Ａ１〜状況Ａ３であれ、操舵トルクτの大きさ（絶対値）によってモータ３１のトルク変動に及ぼす影響の度合いが異なる。すなわち、操舵トルクτの値が大きいほど、モータ３１のトルク変動に及ぼす影響の度合いは高くなる。この点を鑑み、本例では操舵トルクτの絶対値が大きくなるほどカウンタ７６の増加量Ｎａの値が大きく、ひいては分配ゲインＧｓの値がより小さく設定される。このため、最終的な電流指令値Ｉ^＊に占める主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊の割合は、よりいっそう低くなる。

そして、カウント値Ｎが異常判定閾値Ｎｔｈに達した以降、分配ゲインＧｓは０（零）に維持される。このため、最終的な電流指令値Ｉ^＊に占める主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊の割合は０％になる一方、主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊の割合は１００％となる。すなわち、使用されるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊が主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊から副たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊へ完全に切り替えられる。操舵トルクτの絶対値が大きいほど、またモータトルクの変動に影響を及ぼす状況であるほど、カウンタ７６の増加量Ｎａの値がより大きな値に設定されるので、主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊から副たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊への移行速度は速くなる。

ちなみに、主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊から副たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊への移行速度を速くするだけではなく、逆に遅くしてもよい状況も想定される。たとえば、つぎの（Ａ４），（Ａ５）に示す２つの状況である。

（Ａ４）制限された主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊の符号（＋，−）が操舵トルクτの符号と同じであって、かつ制限された主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊の絶対値が小さいとき。すなわち、いわゆるセルフステア（順方向）が発生するほどではないものの、アシスト力が過大となるおそれがあるとき。

（Ａ５）制限された主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊の符号（＋，−）が操舵トルクτの符号と同じ、あるいは逆であって、制限されたアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊の絶対値が０（零）に近似する程度に小さいとき。すなわち、アシスト力が過小となるおそれがあるとき。

移行レベル判定部７７は、主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊の状況として状況Ａ４、または状況Ａ５が検出されるとき、つぎのように移行レベルを判定する。
（Ｃ４）いわゆる過大アシストが懸念される状況Ａ４が検出されるとき。このとき、移行レベル判定部７７は移行レベルＬ４と判定する。

（Ｃ５）いわゆる過小アシストが懸念される状況Ａ５が検出されるとき。このとき、移行レベル判定部７７は移行レベルＬ５と判定する。
移行レベルＬ１〜Ｌ５のモータトルク、ひいては操舵感に対する影響度の大小関係は次式（iii）の通りである。

Ｌ１＞Ｌ２＞Ｌ３＞Ｌ４＞Ｌ５ …（iii）
状況Ａ４および状況Ａ５が発生した場合、モータ３１のトルク変動、ひいては操舵感に及ぼす影響は、先の状況Ａ１〜Ａ３が発生した場合に比べて極めて小さいと考えられる。このため、移行レベル判定部７７による移行レベル判定処理の手順をつぎのようにしてもよい。

図１６（ｂ）のフローチャートに示すように、先のステップＳ３０３において、移行レベル判定部７７は主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊の状況が状況Ａ３ではない旨判断されるとき（ステップＳ３０３でＮＯ）、ステップＳ３０７へ処理を移行する。

ステップＳ３０７において、移行レベル判定部７７は、主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊の状況が状況Ａ４であるかどうかを判断する。移行レベル判定部７７は、状況Ａ４ではない旨判断されるとき（ステップＳ３０７でＮＯ）、ステップＳ３０８へ処理を移行する。

ステップＳ３０８において、移行レベル判定部７７は、主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊の状況が状況Ａ５であるかどうかを判断する。移行レベル判定部７７は、状況Ａ５ではない旨判断されるとき（ステップＳ３０８でＮＯ）、処理を終了する。

これに対し、先のステップＳ３０８において、移行レベル判定部７７は状況Ａ５である旨判断されるとき（ステップＳ３０８でＹＥＳ）、移行レベルゲインＧ_ＬとしてゲインＧ_Ｌ５を生成し（ステップＳ３０９）、処理を終了する。

また、先のステップＳ３０７において、移行レベル判定部７７は状況Ａ４である旨判断されるとき（ステップＳ３０７でＹＥＳ）、移行レベルゲインＧ_ＬとしてゲインＧ_Ｌ４を生成し（ステップＳ３１０）、処理を終了する。

ここで、２つのゲインＧ_Ｌ４，Ｇ_Ｌ５の値の大小関係は次式（iv）の通りである。
０＜Ｇ_Ｌ５＜Ｇ_Ｌ４＜１ …（iv）
このため、状況Ａ４または状況Ａ５が発生するとき、カウンタ７６に取り込まれる増加量Ｎａの値は、増加量設定マップＭ１１により算出される増加量Ｎａの値よりも小さな値になる。したがって、ゲイン設定マップＭ１２により算出される分配ゲインＧｓの値は、通常時（状況Ａ４および状況Ａ５のいずれの状況でもないとき）よりも大きな値となる。すなわち、最終的な電流指令値Ｉ^＊に占める主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊の割合は通常時よりも高くなる一方、副たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊の割合は低くなる。またカウント値Ｎが増加する速度、ひいては分配ゲインＧｓに基づく主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊から副たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊への移行速度は通常時よりも遅くなる。

なお、移行レベル判定部７７は、ステップＳ３０８において状況Ａ５である旨判断されるとき（ステップＳ３０８でＹＥＳ）、およびステップＳ３０７において状況Ａ４である旨判断されるとき（ステップＳ３０７でＹＥＳ）、それぞれ移行レベルゲインＧ_Ｌを生成することなく処理を終了してもよい。この場合、カウンタ７６のカウント値Ｎが異常判定閾値Ｎｔｈに達するまでの間、制限された主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊に基づき操舵のアシストが継続される。状況Ａ４および状況Ａ５においては、モータトルクに対する影響が少ないので大きな問題はない。

また、切替え部７５として、増加量設定マップＭ１１および乗算器２０５を割愛した構成を採用してもよい。この場合、たとえば移行レベルゲインＧ_Ｌとカウンタ７６に格納される増加量Ｎａとを掛け算する。このようにしても、増加量Ｎａは移行レベルゲインＧ_Ｌに応じて増減する。

したがって、第２の実施の形態によれば、つぎの効果を得ることができる。
（５）主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊の状態（モータのトルク変動に及ぼす影響度合い）に応じて、最終的な電流指令値Ｉ^＊に占める主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊の割合が変更される。また、主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊の状態に応じて、副たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊への移行速度が変更される。たとえば、モータトルク変動に及ぼす影響が大きいときほど、副たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊へより速く移行する。このため、制限される主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊の状態に応じて、モータトルクの変動がより好適に抑制される。操舵挙動の変化も抑えられる。

＜第３の実施の形態＞
つぎに、電動パワーステアリング装置の第３の実施の形態を説明する。本例は、操舵トルクτだけではなく、モータ３１に供給される電流の変化も考慮して、主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊から副たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊への移行速度を変更する点で第１の実施の形態と異なる。

図１７に示すように、切替え部７５は電流センサ４４を通じて検出される電流値Ｉｍを取り込む。
図１８に示すように、切替え部７５は判定部２０６を有している。判定部２０６は、制限状態信号Ｓ_ｇｒｄ、操舵トルクτおよび電流値Ｉｍをそれぞれ取り込む。判定部２０６は、主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊が制限されている旨示す制限状態信号Ｓ_ｇｒｄ、が取り込まれるとき、操舵トルクτおよび電流値Ｉｍに基づき、主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊から副たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊への移行速度を速くするか遅くするかを判定する。判定部２０６は移行速度を速くするか遅くするかの判定結果に応じて移行速度ゲインＧ_Ｖを生成する。

図１９に示すように、判定部２０６は、操舵トルクτの変化方向（正負の符号）および電流値Ｉｍの変化方向（正負の符号）に基づき、モータ３１へ供給される電流が操舵トルクτの変化を増やす方向の電流かどうかを判定する（ＹＥＳ／ＮＯ）。

具体的には、判定部２０６は、操舵トルクτの変化方向として操舵トルクτの変化値Δτを演算する。操舵トルクτの変化値Δτは、今回の操舵トルクτから過去の操舵トルクτを引き算することにより得られる。また、判定部２０６は、電流値Ｉｍの変化方向として電流値Ｉｍの変化値ΔＩｍを演算する。電流値Ｉｍの変化値ΔＩｍは、今回の電流値Ｉｍから過去の電流値Ｉｍを引き算することにより得られる。

判定部２０６は、次式（v）に示されるように、操舵トルクτの変化値Δτと電流値Ｉｍの変化値ΔＩｍとの乗算結果の符号が正（＋）であるとき、モータ３１へ供給される電流は操舵トルクτの変化を増やす方向の電流ではない旨判定する（ＮＯ判定）。これに対して、判定部２０６は、次式（vi）に示されるように、操舵トルクτの変化値Δτと電流値Ｉｍの変化値ΔＩｍとの乗算結果の符号が負（−）であるとき（ＹＥＳ判定）、モータ３１へ供給される電流は操舵トルクτの変化を増やす方向の電流である旨判定する。

操舵トルクτの変化値Δτ×電流値Ｉｍの変化値ΔＩｍ＜０ …（v）
操舵トルクτの変化値Δτ×電流値Ｉｍの変化値ΔＩｍ＞０ …（vi）
判定部２０６は、モータ３１へ供給される電流が操舵トルクτの変化を増やす方向の電流である旨判定されるとき（ＹＥＳ判定）、移行速度を速くするための移行速度ゲインＧ_ＶとしてゲインＧ_ＶＨを生成する。また、判定部２０６は、モータ３１へ供給される電流が操舵トルクτの変化を増やす方向の電流ではない旨判定されるとき（ＮＯ判定）、移行速度を遅くするための移行速度ゲインＧ_ＶとしてゲインＧ_ＶＬを生成する。ゲインＧ_ＶＨは「１」より大きな値に、ゲインＧ_ＶＬは「１」よりも小さな値に設定される。

操舵トルクτの変化方向（正負の符号）と電流値Ｉｍの変化方向（正負の符号）との組み合わせは、つぎの（Ｄ１）〜（Ｄ４）に示す４パターンである。
（Ｄ１）操舵トルクτの変化方向が正（＋）、電流値Ｉｍの方向も正（＋）であるとき。このとき、操舵トルクτの変化値Δτと電流値Ｉｍの変化値ΔＩｍとの乗算結果の符号は正（＋）となる。このため、モータ３１へ供給される電流は操舵トルクτの変化を増やす方向の電流ではない旨判定される（ＮＯ判定）。したがって、移行速度を遅くするためのゲインＧ_ＶＬが生成される。

（Ｄ２）操舵トルクτの変化方向が正（＋）、電流値Ｉｍの方向が負（−）であるとき。このとき、操舵トルクτの変化値Δτと電流値Ｉｍの変化値ΔＩｍとの乗算結果の符号は負（−）となる。このため、モータ３１へ供給される電流は操舵トルクτの変化を増やす方向の電流である旨判定される（ＹＥＳ判定）。したがって、移行速度を速くするためのゲインＧ_ＶＨが生成される。

（Ｄ３）操舵トルクτの変化方向が負（−）、電流値Ｉｍの方向が正（＋）であるとき。このとき、操舵トルクτの変化値Δτと電流値Ｉｍの変化値ΔＩｍとの乗算結果の符号は負（−）となる。このため、モータ３１へ供給される電流は操舵トルクτの変化を増やす方向の電流である旨判定される（ＹＥＳ判定）。したがって、移行速度を速くするためのゲインＧ_ＶＨが生成される。

（Ｄ４）操舵トルクτの変化方向が負（−）、電流値Ｉｍの方向も負（−）であるとき。このとき、操舵トルクτの変化値Δτと電流値Ｉｍの変化値ΔＩｍとの乗算結果の符号は正（＋）となる。このため、モータ３１へ供給される電流は操舵トルクτの変化を増やす方向の電流ではない旨判定される（ＮＯ判定）。したがって、移行速度を遅くするためのゲインＧ_ＶＬが生成される。

なお、モータ３１へ供給される電流が操舵トルクτの変化を増やす方向の電流ではない旨判定されるとき（ＮＯ判定）、移行速度を変化させないようにしてもよい。この場合、ゲインＧ_ＶＬの値は「１」に設定する。

したがって、第３の実施の形態によれば、つぎの効果を得ることができる。
（６）モータ３１へ供給される電流が操舵トルクτの変化を増やす方向の電流であるとき、制限された主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊から副たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊への移行速度は通常よりも速くされる。制限された主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊から副たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊へ速く切り替えられる分だけ、操舵トルクτの変化量増大が操舵挙動に及ぼす影響を緩和することが可能である。

（７）モータ３１へ供給される電流が操舵トルクτの変化を増やす方向の電流ではないとき、制限された主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊から副たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊への移行速度を積極的に速くする必要はない。むしろ制限されているとはいえ、主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊を継続して使用することが好ましい場合も考えられる。たとえば副たるアシスト制御部７４に、主たるアシスト制御部７１よりも簡素化した機能を持たせる場合などである。このような場合には、なるべく主たるアシスト制御部７１により生成されるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊を使用することが望まれる。

＜第４の実施の形態＞
つぎに、電動パワーステアリング装置の第４の実施の形態を説明する。本例は、先の第１〜第３の実施の形態のいずれについても適用することが可能である。

図２０に示すように、切替え部７５は、主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊から副たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊への移行が開始されるタイミングで移行フラグＦ_ｍｏｖを生成する。移行フラグＦ_ｍｏｖは、主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊から副たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊への移行が開始された旨示す信号である。上下限リミット演算部７２は、切替え部７５により生成される移行フラグＦ_ｍｏｖを取り込む。

図２１に示すように、切替え部７５のゲイン設定マップＭ１２は、主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊から副たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊への移行が開始されるタイミングとして、カウンタ７６のカウント値Ｎが所定のカウント値Ｎ１（＜Ｎｔｈ）に達したとき、移行フラグＦ_ｍｏｖを生成する。カウント値Ｎが所定のカウント値Ｎ１を超えた以降、分配ゲインＧｓは「１」よりも小さな値となる。なお、所定のカウント値Ｎ１は、移行フラグＦ_ｍｏｖを生成するタイミングを判定する際の基準となるタイミング判定閾値として機能する。

図２２に示すように、上下限リミット演算部７２は、第１の平均値演算部３０１および第２の平均値演算部３０２を有している。
第１の平均値演算部３０１は、移行フラグＦ_ｍｏｖが取り込まれるとき、上限値演算部９０により生成される上限値Ｉ_ＵＬ ^＊の時間平均値を演算し、当該演算される時間平均値を最終的な上限値Ｉ_ＵＬ ^＊として上下限ガード処理部７３へ出力する。第１の平均値演算部３０１は、移行フラグＦ_ｍｏｖが取り込まれないとき、上限値演算部９０により演算される上限値Ｉ_ＵＬ ^＊をそのまま最終的な上限値Ｉ_ＵＬ ^＊として上下限ガード処理部７３へ出力する。

第２の平均値演算部３０２は、移行フラグＦ_ｍｏｖが取り込まれるとき、下限値演算部１００により生成される下限値Ｉ_ＬＬ ^＊の時間平均値を演算し、当該演算される時間平均値を最終的な下限値Ｉ_ＬＬ ^＊として上下限ガード処理部７３へ出力する。第２の平均値演算部３０２は、移行フラグＦ_ｍｏｖが取り込まれないとき、下限値演算部１００により生成される下限値Ｉ_ＬＬ ^＊をそのまま最終的な下限値Ｉ_ＬＬ ^＊として上下限ガード処理部７３へ出力する。

なお、主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊から副たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊への移行が完了したとき、切替え部７５は上限値Ｉ_ＵＬ ^＊の時間平均値および下限値Ｉ_ＬＬ ^＊の時間平均値の演算をそれぞれ停止してもよい。正確には、切替え部７５のゲイン設定マップＭ１２は、カウント値Ｎが異常判定閾値Ｎｔｈに達して分配ゲインＧｓの値が「０」に至ったとき、移行フラグＦ_ｍｏｖの生成を停止する。移行フラグＦ_ｍｏｖの生成が停止されることにより、第１の平均値演算部３０１および第２の平均値演算部３０２における平均値演算も停止される。このようにすれば、無駄な演算処理が抑制される。また、主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊から副たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊への移行が完了したとき、主たるアシスト制御部７１、上下限リミット演算部７２および上下限ガード処理部７３のうちの少なくとも一の動作を停止させるようにしてもよい。

したがって、第４の実施の形態によれば、つぎの効果を得ることができる。
（８）使用するアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊が主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊から副たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊へ移行されるとき、上限値Ｉ_ＵＬ ^＊または下限値Ｉ_ＬＬ ^＊が変動することにより、これら上限値Ｉ_ＵＬ ^＊または下限値Ｉ_ＬＬ ^＊に制限される主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊も変動するおそれがある。この点、本例では主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊から副たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊へ移行されるとき、上限値Ｉ_ＵＬ ^＊の時間平均値および下限値Ｉ_ＬＬ ^＊の時間平均値が最終的な上限値Ｉ_ＵＬ ^＊および下限値Ｉ_ＬＬ ^＊として使用される。このため、最終的な上限値Ｉ_ＵＬ ^＊および下限値Ｉ_ＬＬ ^＊の変動、ひいてはこれら上限値Ｉ_ＵＬ ^＊または下限値Ｉ_ＬＬ ^＊に制限された主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊の変動が抑制される。したがって、モータ３１のトルク変動、ひいては操舵挙動の変化も緩和される。

（９）主たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊から副たるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊への移行が完了したとき、少なくとも上限値Ｉ_ＵＬ ^＊の時間平均値および下限値Ｉ_ＬＬ ^＊の時間平均値の演算をそれぞれ停止させるようにすれば、無駄な演算処理が抑制される。

１０…電動パワーステアリング装置、２０…操舵機構、３１…モータ、４０…ＥＣＵ（制御装置）、７５…切替え部、Ｍ１〜Ｍ５…第１〜第５のリミットマップ。

Claims

ステアリング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車両の操舵機構に付与するアシスト力の発生源であるモータを制御する制御装置を備え、
前記制御装置は、前記アシスト制御量の演算に使用する各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、これら制限値を使用して前記アシスト制御量の値を制限する制限処理と、
前記アシスト制御量の値が制限されてから一定時間経過するタイミングで、使用するアシスト制御量を前記制限されるアシスト制御量である第１のアシスト制御量から前記第１のアシスト制御量とは別個に演算される第２のアシスト制御量へ移行させる切替え処理と、を実行する電動パワーステアリング装置であって、
前記制御装置は、操舵挙動に相関する特定の状態量に基づき、前記第１のアシスト制御量から前記第２のアシスト制御量への移行速度を増減させる電動パワーステアリング装置。
請求項１に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記制御装置は、前記特定の状態量である操舵トルクの増大に応じて前記移行速度を増大させる電動パワーステアリング装置。
請求項１または請求項２に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記制御装置は、前記特定の状態量である操舵トルクの変化方向と前記モータへ供給される電流の変化方向との比較を通じて、前記電流の変化方向が前記操舵トルクの変化を助長する方向であるかどうかを判定し、当該判定の結果に応じて前記移行速度を増減させる電動パワーステアリング装置。
請求項１〜請求項３のうちいずれか一項に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記制御装置は、前記特定の状態量および前記制限される第１のアシスト制御量の少なくとも一に基づき、前記第１のアシスト制御量の操舵挙動に対する影響の度合いを示す移行レベルを判定し、当該判定される移行レベルに応じて前記移行速度を変える電動パワーステアリング装置。
ステアリング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車両の操舵機構に付与するアシスト力の発生源であるモータを制御する制御装置を備え、
前記制御装置は、前記アシスト制御量の演算に使用する各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、これら制限値を使用して前記アシスト制御量の値を制限する制限処理と、
前記アシスト制御量の値が制限されてから一定時間経過するタイミングで、使用するアシスト制御量を前記制限されるアシスト制御量である第１のアシスト制御量から前記第１のアシスト制御量とは別個に演算される第２のアシスト制御量へ移行させる切替え処理と、を実行する電動パワーステアリング装置であって、
前記制御装置は、前記制限処理を実行することの操舵挙動に対する影響の有無を判定し、当該判定の結果に応じて前記第１のアシスト制御量から前記第２のアシスト制御量への移行速度を変える電動パワーステアリング装置。
請求項５に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記制御装置は、操舵挙動に相関する特定の状態量および前記制限される第１のアシスト制御量の少なくとも一に基づき、操舵挙動に対する影響の度合いを示す移行レベルを判定し、当該判定される移行レベルに応じて前記移行速度を変える電動パワーステアリング装置。
請求項５または請求項６に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記制御装置は、操舵挙動に相関する特定の状態量である操舵トルクの変化方向と前記モータへ供給される電流の変化方向との比較を通じて、操舵挙動に対する影響の有無判定として、前記電流の変化方向が前記操舵トルクの変化を助長する方向であるかどうかを判定し、当該判定の結果に応じて前記移行速度を増減させる電動パワーステアリング装置。
請求項１〜請求項７のうちいずれか一項に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記制御装置は、前記状態量ごとに個別に設定される複数の制限値を重畳することにより前記アシスト制御量に対する最終的な制限値を生成し、
前記第１のアシスト制御量から前記第２のアシスト制御量への移行が開始されてから当該移行が完了するまでの間、前記最終的な制限値の時間平均値を使用して前記第１のアシスト制御量を制限する電動パワーステアリング装置。