JP6693280B2 - 操舵制御装置 - Google Patents

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。このように、ＥＰＳの制御装置に異常なアシスト制御量に対する制限機能を持たせることによって、異常値を示すアシスト制御量が演算された場合、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。

特開２０１５−１６３４９８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。しかし、車両製造業者の仕様などによって、複数種の状態量には信頼性要求水準を満たしていない状態量が含まれることがある。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状態量を使用して制限値を演算せざるを得ない。信頼性要求水準を満たしていない状態量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、操舵制御に使用される複数種の状態量に信頼性要求水準を満たさない状態量が含まれる場合であれ、異常値を示す制御量に対する制限機能がより適切に発揮され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、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演算される第１の制御量および第２の制御量に基づき、車両の操舵機構に付与される動力の発生源に対する指令値を演算する指令値演算部を備えている。前記指令値演算部は、前記複数種の状態量のうち信頼性要求水準を満たす第１の状態量に基づき前記第１の制御量を演算する第１の制御部と、前記第１の状態量に応じて前記第１の制御量の変化範囲を制限する第１の制限値を前記第１の状態量毎に設定し当該第１の制限値に基づき前記第１の制御量の変化範囲を制限する第１の制限処理を実行する第１の処理部と、前記複数種の状態量のうち信頼性要求水準を満たさない第２の状態量に基づき前記第２の制御量の基礎成分を演算する第２の制御部と、定められた第２の制限値を使用して前記基礎成分の変化範囲を制限する第２の制限処理を実行するとともに前記第２の制限処理が実行された基礎成分に基づき前記第２の制御量を演算する第２の処理部と、を有している。

この構成によれば、前記第１の制御量の変化範囲を制限する第１の制限値は、当該第１の制御量の演算に使用される第１の状態量毎に個別に設定される。このため、第１の制御量に対して、より緻密な制限処理を行うことができる。ここで、第１の制限値は、第１の状態量に応じてかつ第１の状態量毎に設定されるため、第１の状態量が信頼性要求水準を満たしていることが前提となる。この点、上記構成では、第１の状態量は信頼性要求水準を満たしているため、当該第１の状態量に基づき設定される第１の制限値の信頼性水準が確保される。これに対し、第２の制御量の変化範囲は、定められた第２の制限値により制限される。当該第２の制限値は、状態量に応じて設定される第１の制限値と異なり、状態量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、信頼性要求水準を満たさない第２の状態量に基づき演算される第２の制御量に対して、より適切な制限処理を行うことができる。したがって、動力源に対する指令値を演算するために使用される複数種の状態量の中に信頼性要求水準を満たしていない状態量が含まれる場合であれ、当該指令値を演算する基礎となる第１の制御量および第２の制御量に対する制限機能がより適切に発揮される。ひいては、より適切な指令値が演算されることにより、より適切な動力を操舵機構に付与することができる。

上記の操舵制御装置において、前記指令値演算部は、前記第１の制御量が制限される異常時に前記指令値の演算基礎として使用されるバックアップ用の制御量を演算する第３の制御部と、前記第１の制御量と前記第２の制御量とを合算することにより前記第１の制御量が制限されない通常時に前記指令値の演算基礎として使用される最終的な制御量を生成する演算器と、前記異常時に、前記指令値の演算基礎として使用される制御量を前記最終的な制御量から前記バックアップ用の制御量へ切り替える切替部と、を有していてもよい。

この構成によれば、異常時、バックアップ用の制御量が動力の発生源に対する指令値の演算基礎として使用されるため、操舵機構に対して継続して動力を付与することができる。

上記の操舵制御装置において、前記指令値演算部は、前記第１の制御量が制限される異常時に前記指令値の演算基礎として使用されるバックアップ用の制御量を演算する第３の制御部と、前記異常時に、前記指令値の演算に使用される制御量を前記第１の制御量から前記バックアップ用の制御量へ切り替える切替部と、前記切替部を経た前記第１の制御量または前記バックアップ用の制御量に前記第２の制御量を合算することにより前記指令値の演算基礎として使用される最終的な制御量を生成する演算器と、を有していてもよい。

この構成によれば、異常時、バックアップ用の制御量が動力の発生源に対する指令値の演算基礎として使用されるため、操舵機構に対して継続して動力を付与することができる。また、バックアップ用の制御量に第２の制御量が合算されることにより、動力の発生源に対するバックアップ制御の実行時であれ、より適切な動力を操舵機構に付与することができる。

上記の操舵制御装置において、前記第２の制御部は、前記第２の状態量に基づき複数種の前記基礎成分を演算し、前記第２の処理部は、前記第２の制限処理として前記第２の制限値を使用して前記複数種の基礎成分の変化範囲を個別に制限するとともに、これら前記第２の制限処理が実行された基礎成分を合算することにより前記第２の制御量を生成するようにしてもよい。

この構成によれば、第２の制御量の演算基礎である複数種の基礎成分の変化範囲がそれぞれ第２の制限値によって個別に制限される。このため、第２の制御量は、より適切な値に制限される。

上記の操舵制御装置において、前記第２の制限値は、前記第２の制御量の基礎成分に対する上限値、前記第２の制御量の基礎成分に対する下限値、および前記第２の制御量の基礎成分における単位時間当たりの変化量を制限する変化量制限値を含むことが好ましい。

この構成によれば、異常値を示す第２の制御量の基礎成分は、上限値と下限値との間の許容値に制限される。また、変化量制限値によって第２の制御量の基礎成分の単位時間当たりの変化量が制限されることにより、当該基礎成分の急激な変化が抑えられる。このため、より適切な第２の制御量が得られる。

上記の操舵制御装置において、前記第２の状態量は複数種の状態量を含んでいてもよい。このとき、前記第１の制御部は、前記複数種の第２の状態量のうち前記第２の制御部で使用されるものと異なる前記第２の状態量を加味して前記第１の制御量を演算してもよい。またこのとき、前記第１の処理部は、前記第２の制御部で使用されるものと異なる前記第２の状態量に応じて前記第１の制御量の変化範囲を制限する制限値を設定し当該制限値を加味して前記第１の制限処理を実行することが好ましい。これらのことを前提として、前記指令値演算部は、前記第２の制御部で使用されるものと異なる前記第２の状態量が正常であるかどうかを判定する正常判定部を有していることが好ましい。そして、前記正常判定部により前記第２の制御部で使用されるものと異なる前記第２の状態量が正常ではない旨判定されるとき、前記第１の制御部は前記第２の制御部で使用されるものと異なる前記第２の状態量を加味せず前記第１の制御量を演算することが好ましい。またこのとき、前記第１の処理部は、前記第２の制御部で使用されるものと異なる前記第２の状態量に応じて設定される前記制限値を加味せず前記第１の制限処理を実行することが好ましい。

製品仕様などによっては、信頼性要求水準を満たさない第２の状態量を加味して第１の制御量を演算することが要求されることも考えられる。この点、上記の構成によれば、正常判定部によって、第１の制御量の演算に使用される第２の状態量が正常であるかどうかが判定されることにより、当該第２の状態量の信頼性が担保される。第１の制御部で使用される第２の状態量が正常であるとき、当該第２の状態量が加味されて第１の制御量が演算される。この第１の制御量は、第１の制御量の演算に使用される正常な第２の状態量に基づく制限値が加味された第１の制限処理を通じて適切に制限される。これに対して、第１の制御部で使用される第２の状態量が正常ではないとき、当該第２の状態量は加味せず第１の制御量が演算される。このため、当該正常ではない第２の状態量が第１の制御量、ひいては操舵機構に付与される動力の発生源に対する指令値に影響を及ぼすこともない。またこのとき、当該正常ではない第２の状態量に応じて設定される制限値が加味されることなく、第１の制御量に対する第１の制限処理が実行される。第１の制限処理が当該正常ではない第２の状態量に基づく制限値の影響を受けることがないため、第１の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、前記第１の制御部は、前記第２の状態量を加味して前記第１の制御量を演算してもよい。またこのとき、前記第１の処理部は、前記第２の状態量に応じて前記第１の制御量の変化範囲を制限する制限値を設定し当該制限値を加味して前記第１の制限処理を実行してもよい。これらのことを前提として、前記指令値演算部は、前記第２の状態量が正常であるかどうかを判定する正常判定部を有していてもよい。そして、前記正常判定部により前記第２の状態量が正常である旨判定されるとき、前記第１の制御部は前記第２の状態量を加味して前記第１の制御量を演算することが好ましい。またこのとき、前記第１の処理部は前記第２の状態量に応じた前記制限値を加味して前記第１の制限処理を実行することが好ましい。またこのとき、前記第２の制御部は前記第２の状態量に基づく前記第２の制御量の基礎成分の演算を停止することが好ましい。これに対し、前記正常判定部により前記第２の状態量が正常ではない旨判定されるとき、前記第１の制御部は前記第２の状態量を加味せず前記第１の制御量を演算することが好ましい。またこのとき、前記第１の処理部は前記第２の状態量に応じた前記制限値を加味せず前記第１の制限処理を実行することが好ましい。またこのとき、前記第２の制御部は前記第２の状態量に基づく前記第２の制御量の基礎成分の演算を実行することが好ましい。

製品仕様などによっては、信頼性要求水準を満たさない第２の状態量を加味して第１の制御量を演算することが要求されることも考えられる。この点、上記の構成によれば、正常判定部によって、第１の制御量の演算に使用される第２の状態量が正常であるかどうかが判定されることにより、当該第２の状態量の信頼性が担保される。第１の制御部で使用される第２の状態量が正常であるときには、当該第２の状態量が加味されて第１の制御量が演算される。このとき、第１の制御部で使用される第２の状態量に基づく第２の制御量の基礎成分の演算は停止される。これに対して、第１の制御部で使用される第２の状態量が正常ではないとき、当該第２の状態量を加味せず第１の制御量が演算されるものの、当該第２の状態量に基づく第２の制御量の基礎成分が演算される。ここで、操舵機構に付与される動力の発生源に対する指令値は、第１の制御量および第２の制御量に基づき演算されるものである。このため、第１の制御部で使用される第２の状態量が正常であるかどうかに関わらず、操舵機構に付与される動力の発生源に対する指令値は、第２の状態量が加味されたものとなる。このため、第２の状態量が反映された、より適切な動力を操舵機構に付与することができる。

上記の操舵制御装置において、前記第１の制御部で使用される前記第２の状態量はヨーレートを含んでいてもよい。このとき、前記指令値演算部は、車載される車速センサを通じて検出される車速および車載されるステアリングセンサを通じて検出される操舵角に基づき推定ヨーレートを演算するヨーレート推定演算部を有することが好ましい。そして、前記正常判定部は、車載されるヨーレートセンサを通じて検出される実際のヨーレートと前記ヨーレート推定演算部により演算される推定ヨーレートとの差分値を演算し、当該演算される差分値がヨーレート判定しきい値よりも小さいとき、前記実際のヨーレートが正常である旨判定することが好ましい。

この構成によるように、実際のヨーレートと推定ヨーレートとの差分値と、ヨーレート判定しきい値との比較を通じて、実際のヨーレートが正常であるかどうかを簡単に判定することができる。ちなみに、ヨーレート判定しきい値は、ヨーレートセンサを通じて検出される実際のヨーレートが正常な値であることを判定する際の基準値である。

上記の操舵制御装置において、前記第１の制御部は、前記実際のヨーレートに基づきタイヤの路面グリップが失われる状態であるグリップロスが発生しているかどうかを判定するグリップロス判定部を有していてもよい。この場合、前記正常判定部は、前記実際のヨーレートと前記推定ヨーレートとの前記差分値が前記ヨーレート判定しきい値よりも小さいとき、かつ前記グリップロス判定部によりグリップロスが発生していない旨判定されるとき、前記実際のヨーレートが正常である旨判定することが好ましい。

この構成によるように、実際のヨーレートと推定ヨーレートとの差分値とヨーレート判定しきい値とを比較することに加え、さらにグリップロスが発生しているかどうかを考慮することにより、実際のヨーレートが正常であるかどうかをより正確に判定することができる。

上記の操舵制御装置において、前記動力の発生源は、前記操舵機構に付与される動力としてのアシスト力を発生するモータであってもよい。
この構成によるように、上記の操舵制御装置は操舵機構に付与されるアシスト力の発生源であるモータの制御に好適である。

本発明の操舵制御装置によれば、操舵制御に使用される複数種の状態量に信頼性要求水準を満たさない状態量が含まれる場合であれ、異常値を示す制御量に対する制限機能がより適切に発揮される。

第１の実施の形態にかか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。 第１の実施の形態における電子制御装置の一例を示す制御ブロック図。 第１の実施の形態における第１のアシスト制御部の一例を示す制御ブロック図。 第１の実施の形態における上下限リミット演算部の一例を示す制御ブロック図。 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の一例を示すマップ。 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の一例を示すマップ。 第１の実施の形態における操舵速度と制限値との関係の一例を示すマップ。 第１の実施の形態における第２のアシスト制御部および第２のガード処理部の一例を示す制御ブロック図。 第１の実施の形態における第２のガード処理部において、第２のアシスト制御量の基礎成分である補償量の値が制限される様子の一例を示すグラフ。 電子制御装置の第３の実施の形態を示す制御ブロック図。 電子制御装置の第４の実施の形態において、異常値を示す第１のアシスト制御量が制限される様子の一例を示すグラフ。 第４の実施の形態にかかる電子制御装置の電流指令値演算部の制御ブロック図。 第４の実施の形態にかかる第１のアシスト制御部の制御ブロック図。 第４の実施の形態にかかる上下限リミット演算部の制御ブロック図。 第４の実施の形態にかかるヨーレートと制限値との関係を示すマップ。 電子制御装置の第５の実施の形態において、実際のヨーレートと推定されるヨーレートとの偏差とゲインとの関係を示すマップ。 第６の実施の形態にかかる第２のアシスト制御部および第２のガード処理部の一例を示す制御ブロック図。

＜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）に具体化した第１の実施の形態を説明する。

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、走行状態および操舵状態を示す情報（状態量）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が挙げられる。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に設けられている。ステアリングセンサ５２は、ステアリングホイール２１の相対的な角度変化量である操舵角θｓを検出する相対角センサである。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＞
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、各種の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、操舵角θｓおよび回転角θｍ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。ただし、本例においてｄ軸電流指令値は零に設定される。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、電流指令値演算部の機能的な構成の概要を説明する。
図２に示すように、電流指令値演算部６１は２つの微分器７１ａ，７１ｂを有している。微分器７１ａ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７１ｂはモータ３１の回転角θｍを時間で微分することにより操舵速度（操舵角速度）ωｓを演算する。

また、電流指令値演算部６１は、第１のアシスト制御部７２、上下限リミット演算部７３、第１のガード処理部７４、第２のアシスト制御部７５、第２のガード処理部７６、加算器７７、バックアップ制御部７８および切替部７９を有している。

第１のアシスト制御部７２は、操舵トルクτ、車速Ｖ、操舵速度ωｓおよび操舵トルク微分値ｄτに基づき第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊を演算する。第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊は、電流指令値Ｉ^＊を演算する際の基礎となる。

上下限リミット演算部７３は、第１のアシスト制御部７２において使用される各種の信号、ここでは操舵トルクτ、操舵トルク微分値ｄτおよび操舵速度ωｓに基づき第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊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 ^＊は第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊に対する最終的な制限値となる。

第１のガード処理部７４は、上下限リミット演算部７３により演算される上限値Ｉ_ＵＬ ^＊および下限値Ｉ_ＬＬ ^＊に基づき第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊の制限処理を実行する。すなわち、第１のガード処理部７４は第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊の値ならびに上限値Ｉ_ＵＬ ^＊および下限値Ｉ_ＬＬ ^＊を比較する。第１のガード処理部７４は、第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊が上限値Ｉ_ＵＬ ^＊を超える場合には第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊を上限値Ｉ_ＵＬ ^＊に制限し、第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊が下限値Ｉ_ＬＬ ^＊を下回る場合には第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊を下限値Ｉ_ＬＬ ^＊に制限する。また、第１のガード処理部７４は、第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊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。第１のガード処理部７４は、第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊（制限前または制限後の第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊）、および制限状態信号Ｓ_ｇｒｄをそれぞれ切替部７９へ供給する。

第２のアシスト制御部７５は、操舵トルクτ、車速Ｖ、操舵速度ωｓおよび操舵角θｓに基づき第２のアシスト制御量Ｉ_ａｓ２ ^＊の基礎成分である補償量Ｉ_ｎ ^＊を演算する。この補償量Ｉ_ｎ ^＊は、より優れた操舵感を実現するために、本来的には第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊を演算する基礎成分とされるものである。

第２のガード処理部７６は、定められた上限値Ｉ_ｔｈおよび下限値−Ｉ_ｔｈに基づき、第２のアシスト制御部７５により演算された補償量Ｉ_ｎ ^＊に対する制限処理を実行する。上限値Ｉ_ｔｈは正の値、下限値−Ｉ_ｔｈは負の値である。また、第２のガード処理部７６は、定められた変化量制限値δＩに基づき、単位時間当たりの補償量Ｉ_ｎ ^＊の変化量を制限する変化量制限処理を実行する。上限値Ｉ_ｔｈ、下限値−Ｉ_ｔｈおよび変化量制限値δＩ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２のガード処理部７６は、補償量Ｉ_ｎ ^＊（制限前または制限後の補償量Ｉ_ｎ ^＊）に基づき第２のアシスト制御量Ｉ_ａｓ２ ^＊を演算する。第２のアシスト制御量Ｉ_ａｓ２ ^＊は、電流指令値Ｉ^＊を演算する際の基礎となる。

加算器７７は、第１のガード処理部７４を経た後の第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊に、第２のガード処理部７６によって演算される第２のアシスト制御量Ｉ_ａｓ２ ^＊を加算することにより、最終的なアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊を生成する。

バックアップ制御部７８は、バックアップ用のアシスト制御量Ｉ_ａｓｂｋ ^＊の演算機能を有している。バックアップ制御部７８は、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、第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊あるいは第２のアシスト制御量Ｉ_ａｓ２ ^＊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、第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊よりも簡易的に演算されるものであってもよい。

切替部７９は、加算器７７によって生成される最終的なアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊およびバックアップ制御部７８により生成されるバックアップ用のアシスト制御量Ｉ_ａｓｂｋ ^＊をそれぞれ取り込む。切替部７９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。

また、切替部７９は第１のガード処理部７４により生成される制限状態信号Ｓ_ｇｒｄに基づき第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊が制限されているかどうかを判定する。切替部７９は、第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊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７９は、第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊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、第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊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７９は、第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊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、第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊を継続して使用する。

＜第１のアシスト制御部＞
つぎに、第１のアシスト制御部７２について詳細に説明する。
図３に示すように、第１のアシスト制御部７２は、基本アシスト制御部８１、システム安定化制御部８２、外乱制御部８３、トルク微分制御部８４およびダンピング制御部８５、および加算器８６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、より大きな値（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。なお、車速Ｖを加味することなく基本アシスト制御量Ｉ_１ ^＊を演算する構成を採用してもよい。

システム安定化制御部８２、外乱制御部８３、トルク微分制御部８４およびダンピング制御部８５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。具体的には、つぎの通りである。

システム安定化制御部８２は、操舵トルク微分値ｄτおよび車速Ｖに基づき、アシスト量に応じて変化する共振特性を抑えるための補償量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、電動パワーステアリング装置１０の制御系全体の安定化が図られる。

外乱制御部８３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および車速Ｖ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。

トルク微分制御部８４は、操舵トルク微分値ｄτおよび車速Ｖに基づき操舵トルク変化に対するアシスト力付与の応答性を高めるための補償量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、操舵トルク変化に対するアシスト力付与の応答遅れが抑えられる。このため、ステアリングホイール２１の切り始めに生じる引っ掛かり感、あるいはステアリングホイール２１の切り終わりに生じる流れ感などが抑えられる。

ダンピング制御部８５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_５ ^＊（電流値）を演算する。補償量Ｉ_５ ^＊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８６は、基本アシスト制御量Ｉ_１ ^＊に対する補正処理として、基本アシスト制御量Ｉ_１ ^＊に補償量Ｉ_２ ^＊、補償量Ｉ_３ ^＊、補償量Ｉ_４ ^＊および補償量Ｉ_５ ^＊を加算することにより、第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊を生成する。

＜上下限リミット演算部＞
つぎに、上下限リミット演算部７３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７３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、操舵速度感応リミッタ９３および加算器９４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に応じて第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊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に応じて第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊に対する上限値Ｉ_ＵＬ２ ^＊を演算する。操舵速度感応リミッタ９３は、操舵速度ωｓに応じて第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊に対する上限値Ｉ_ＵＬ３ ^＊を演算する。加算器９４は、３つの上限値Ｉ_ＵＬ１ ^＊〜Ｉ_ＵＬ３ ^＊を足し算することにより、第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊に対する上限値Ｉ_ＵＬ ^＊を生成する。

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、操舵速度感応リミッタ１０３および加算器１０４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に応じて第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊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に応じて第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊に対する下限値Ｉ_ＬＬ２ ^＊を演算する。操舵速度感応リミッタ１０３は、操舵速度ωｓに応じて第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊に対する下限値Ｉ_ＬＬ３ ^＊を演算する。加算器１０４は、３つの下限値Ｉ_ＬＬ１ ^＊〜Ｉ_ＬＬ３ ^＊を足し算することにより、第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊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３のリミットマップＭ１〜Ｍ３を使用して各上限値Ｉ_ＵＬ１ ^＊〜Ｉ_ＵＬ３ ^＊および各下限値Ｉ_ＬＬ１ ^＊〜Ｉ_ＬＬ３ ^＊を演算する。第１〜第３のリミットマップＭ１〜Ｍ３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３のリミットマップＭ１〜Ｍ３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第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊は許容し、それ以外の何らかの原因による異常値を示す第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊は許容しないという観点に基づき設定されている。

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、縦軸を第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊とするマップであって、操舵トルクτと第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊に対する上限値Ｉ_ＵＬ１ ^＊との関係、および操舵トルクτと第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊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）の第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊は許容し、操舵トルクτと異なる方向の第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊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、第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊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、第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊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、第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊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、第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊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、縦軸を第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊とするマップである。第２のリミットマップＭ２は、操舵トルク微分値ｄτと第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊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と第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊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）の第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊は許容し、操舵トルク微分値ｄτと異なる方向の第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊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、第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊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、第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊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、第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊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、第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊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、横軸を操舵速度ωｓ、縦軸を第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊とするマップであって、操舵速度ωｓと第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊に対する上限値Ｉ_ＵＬ３ ^＊との関係、および操舵速度ωｓと第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊に対する下限値Ｉ_ＬＬ３ ^＊との関係をそれぞれ規定する。操舵速度感応リミッタ９３，１０３はそれぞれ第３のリミットマップＭ３を使用して操舵速度ωｓ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、操舵速度ωｓと反対方向（正負の符号）の第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊は許容し、操舵速度ωｓと同じ方向の第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊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、第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊の上限値Ｉ_ＵＬ３ ^＊は「０」に維持される。また、操舵速度ωｓが正の値である場合、第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊の下限値Ｉ_ＬＬ３ ^＊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、第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊の上限値Ｉ_ＵＬ３ ^＊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、第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊の下限値Ｉ_ＬＬ３ ^＊は「０」に維持される。

＜第２のアシスト制御部＞
つぎに、第２のアシスト制御部７５について詳細に説明する。
図８に示すように、第２のアシスト制御部７５は、ハンドル戻り性制御部１１１、ハンドル戻り速度制御部１１２、およびハンドル戻し制御部１１３を備えている。これらハンドル戻り性制御部１１１、ハンドル戻り速度制御部１１２、およびハンドル戻し制御部１１３は、より優れた操舵感（特に、優れたハンドル戻り特性）を実現するために、第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊に対する各種の補償制御を実行する。具体的には、つぎの通りである。

ハンドル戻り性制御部１１１は、操舵トルクτ、車速Ｖおよび操舵速度ωｓに基づき、ステアリングホイール２１の戻り方を調整するための補償量Ｉ_６ ^＊を演算する。補償量Ｉ_６ ^＊を使用して第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊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の中立位置へ向けた戻り具合の左右差が抑制される。なお、ハンドル戻り速度制御部１１２は、車速Ｖを加味することなく補償量Ｉ_６ ^＊を演算するようにしてもよい。

ハンドル戻り速度制御部１１２は、操舵角θｓ、車速Ｖおよび操舵速度ωｓに基づき、ステアリングホイール２１の戻り速度を調整するための補償量Ｉ_７ ^＊を演算する。補償量Ｉ_７ ^＊を使用して第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊を補正することにより、ステアリングホイール２１は操舵角θｓに応じた戻り速度で中立位置に復帰する。なお、ステアリング戻し速度制御部１１２は、操舵トルクτを加味して補償量Ｉ_７ ^＊を演算するようにしてもよい。

ハンドル戻し制御部１１３は、操舵角θｓ、車速Ｖおよび操舵速度ωｓに基づき、ステアリングホイール２１の戻り方を調整するための補償量Ｉ_８ ^＊を演算する。補償量Ｉ_８ ^＊を使用して第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊を補正することにより、補償量Ｉ_８ ^＊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。たとえば路面反力によるセルフアライニングトルクの不足が補償されることにより、ステアリングホイール２１が中立位置に戻りきらない事象が抑制される。また、中立位置を基準とする微操舵時の操舵感触が改善される。

＜第２のガード処理部＞
つぎに、第２のガード処理部７６について詳細に説明する。
図８に示すように、第２のガード処理部７６は、第１のリミッタ１２１、第２のリミッタ１２２、第３のリミッタ１２３、および加算器１２４を有している。

第１のリミッタ１２１は、ハンドル戻り性制御部１１１により演算される補償量Ｉ_６ ^＊を定められたサンプリング周期で取り込み、当該取り込まれる補償量Ｉ_６ ^＊ならびに上限値Ｉ_ｔｈおよび下限値−Ｉ_ｔｈを比較する。第１のリミッタ１２１は、補償量Ｉ_６ ^＊の値が上限値Ｉ_ｔｈを正の方向へ超える場合には補償量Ｉ_６ ^＊を上限値Ｉ_ｔｈに制限し、補償量Ｉ_６ ^＊が下限値−Ｉ_ｔｈを負の方向へ超える場合には補償量Ｉ_６ ^＊を下限値−Ｉ_ｔｈに制限する。

ちなみに、上限値Ｉ_ｔｈおよび下限値−Ｉ_ｔｈは、それぞれ電動パワーステアリング装置１０のＥＣＵ４０として要求される信頼性水準（信頼性要求水準）を確保する観点に基づき設定されている。上限値Ｉ_ｔｈおよび下限値−Ｉ_ｔｈは、信頼性要求水準を確保する観点から許容される補償量の最大の値（絶対値）に基づき設定される。同様に、変化量制限値δＩも信頼性要求水準を確保する観点から許容される最大の変化量に基づき設定される。

図９のグラフに示されるように、たとえば時刻ｔ１における補償量Ｉ_６ ^＊の値が下限値−Ｉ_ｔｈを負の方向へ超える値−Ｉ_ｔ１であるとき、補償量Ｉ_６ ^＊の値は下限値−Ｉ_ｔｈに制限される。図示は割愛するが、補償量Ｉ_６ ^＊の値が上限値Ｉ_ｔｈを正の方向へ超える値であるとき、補償量Ｉ_６ ^＊の値は上限値Ｉ_ｔｈに制限される。

また、第１のリミッタ１２１は、変化量制限値δＩに基づく変化量制限処理を実行する。すなわち、第１のリミッタ１２１は、今回の補償量Ｉ_６ ^＊と前回の補償量Ｉ_６ ^＊との差を演算し、当該演算される差の絶対値と変化量制限値δＩとを比較する。第１のリミッタ１２１は、当該差の絶対値が変化量制限値δＩを超える場合、前回の補償量Ｉ_６ ^＊に変化量制限値δＩを足し算した値を今回の補償量Ｉ_６ ^＊として使用する。すなわち、補償量Ｉ_６ ^＊の単位時間当たりの変化量は最大でも変化量制限値δＩに制限される。第１のリミッタ１２１は、当該差の絶対値が変化量制限値δＩを超えない場合、今回の補償量Ｉ_６ ^＊をそのまま使用する。具体的には、つぎの通りである。ただし、ここでは変化量制限値δＩが下限値−Ｉ_ｔｈの絶対値の１／２（本例では、上限値Ｉ_ｔｈの１／２でもある。）に設定されている場合を一例として挙げる。

図９のグラフに示されるように、ここでは、前回（時刻ｔ２）の補償量Ｉ_６ ^＊の値が負の値−Ｉ_ｔ２、今回（時刻ｔ３）の補償量Ｉ_６ ^＊の値が正の値Ｉ_ｔ３であって、それら値−Ｉ_ｔ２，Ｉ_ｔ３の絶対値がそれぞれ変化量制限値δＩの１／２の値であるとする。この状況下においては、今回の値Ｉ_ｔ３と前回の値−Ｉ_ｔ２との差δＩ_２３の値は、変化量制限値δＩの２倍の値となって、変化量制限値δＩを超える。このため、補償量Ｉ_６ ^＊の前回の値−Ｉ_ｔ２に変化量制限値δＩを足し算した値である「０」が今回の補償量Ｉ_６ ^＊として使用される。

第２のリミッタ１２２および第３のリミッタ１２３は、補償量Ｉ_７ ^＊および補償量Ｉ_８ ^＊に対して、それぞれ第１のリミッタ１２１と同様の処理を行う。このため、第２のリミッタ１２２および第３のリミッタ１２３において実行される上限値Ｉ_ｔｈおよび下限値−Ｉ_ｔｈに基づく補償量Ｉ_７ ^＊，Ｉ_８ ^＊の制限処理、ならびに変化量制限値δＩに基づく補償量Ｉ_７ ^＊，Ｉ_８ ^＊の単位時間当たりの変化量制限処理についての詳細な説明を割愛する。

加算器１２４は、第１〜第３のリミッタ１２１〜１２３を経た後の補償量Ｉ_６ ^＊，Ｉ_７ ^＊，Ｉ_８ ^＊を足し算することにより、第２のアシスト制御量Ｉａｓ２＊を生成する。
＜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、異常値を示す第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊および補償量Ｉ_ｎ ^＊に対する制限機能も含まれる。

＜第２のガード処理部の技術的な意義＞
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の信頼性も確保されている必要がある。これはたとえば、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対応したリミットマップに基づき制限値が演算された場合、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。

しかし、車両製造業者の仕様などによって、各種の状態量を検出するセンサの信頼性水準（ここでは、ＡＳＩＬ）が異なることがある。このため、各種のセンサにより検出される電気信号、すなわち状態量の中にはＥＣＵ４０による制限機能の信頼性水準を確保するために必要とされる信頼性水準に達していない状態量が存在するおそれがある。この場合、ＥＣＵ４０は、信頼性要求水準が満たされていない状態量に基づき、当該制限機能を実行せざるを得ない。

ＥＣＵ４０において、最終的なアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊の演算に使用される状態量としては、大きく操舵トルクτ、操舵角θｓ、操舵トルク微分値ｄτ、操舵速度ωｓおよび車速Ｖが挙げられる。これら状態量の中でも、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は、アシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊の演算に大きな影響を及ぼす。車速Ｖは、操舵トルクτなどの他の状態量に比べれば、アシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊の演算に対する影響は小さい。ちなみに、操舵トルク微分値ｄτは操舵トルクτに基づき演算される。操舵速度ωｓはモータ３１の回転角θｍに基づき演算される。このため、操舵トルクτを検出するトルクセンサ５３、操舵角θｓを検出するステアリングセンサ５２、およびモータ３１の回転角θｍを検出する回転角センサ５４には、より高い信頼性水準が要求される。

ここでは、トルクセンサ５３、ステアリングセンサ５２、および回転角センサ５４、ならびにこれらセンサによって検出される状態量（電気信号）である操舵トルクτ、操舵角θｓおよび回転角θｍのＡＳＩＬレベルは、たとえばつぎのように設定されている。すなわち、トルクセンサ５３および回転角センサ５４はそれぞれ「ＡＳＩＬ−Ｄ」、車速センサ５１は「ＡＳＩＬ−Ｂ」または「ＡＳＩＬ−Ｃ」、ステアリングセンサ５２は「ＡＳＩＬ−ＱＭ」である。したがって、操舵トルクτおよび回転角θｍはそれぞれ「ＡＳＩＬ−Ｄ」、車速Ｖは「ＡＳＩＬ−Ｂ」または「ＡＳＩＬ−Ｃ」、操舵角θｓは「ＡＳＩＬ−ＱＭ」である。操舵トルクτから求められる操舵トルク微分値ｄτ、および回転角θｍから求められる操舵速度ωｓは、それぞれ「ＡＳＩＬ−Ｄ」である。

トルクセンサ５３および回転角センサ５４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が満たされている。ステアリングセンサ５２は、相対角センサであることや車両製造業者の仕様などに起因して「ＡＳＩＬ−Ａ〜Ｄ」に対応できないこともある。

このため本例では、操舵角θｓを使用して演算される補償量Ｉ_６ ^＊，Ｉ_７ ^＊，Ｉ_８ ^＊については、リミットマップによる制限処理を行わない。すなわち、操舵角θｓを使用して補償量Ｉ_６ ^＊，Ｉ_７ ^＊，Ｉ_８ ^＊を演算するハンドル戻り性制御部１１１、ハンドル戻り速度制御部１１２およびハンドル戻し制御部１１３を含む第２のアシスト制御部７５を、第１のアシスト制御部７２とは独立して設けている。そのうえで、第１〜第３のリミッタ１２１〜１２３を有する第２のガード処理部７６を設けることにより、異常値を示す各補償量Ｉ_６ ^＊，Ｉ_７ ^＊，Ｉ_８ ^＊を個別に制限する。第２のガード処理部７６では、定められた上限値Ｉ_ｔｈおよび下限値−Ｉ_ｔｈを使用した単純な制限処理が行われる。ここで、上限値Ｉ_ｔｈおよび下限値−Ｉ_ｔｈは、それぞれ信頼性要求水準を満足する観点に基づき設定される一定値である。このため、第２のガード処理部７６において実行される補償量Ｉ_６ ^＊，Ｉ_７ ^＊，Ｉ_８ ^＊に対する制限処理の信頼性水準が、操舵角θｓの信頼性水準（ここでは、ＡＳＩＬ−ＱＭ）の影響を受けることはない。これは、補償量Ｉ_６ ^＊，Ｉ_７ ^＊，Ｉ_８ ^＊の急激な変化を抑えるための変化量制限値δＩについても同様である。したがって、補償量Ｉ_６ ^＊，Ｉ_７ ^＊，Ｉ_８ ^＊に基づき演算される第２のアシスト制御量Ｉ_ａｓ２ ^＊は信頼性要求水準を満足する。ひいては、第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊と第２のアシスト制御量Ｉ_ａｓ２ ^＊とが合算されることにより得られる最終的なアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊についても、信頼性要求水準を満足する。

＜ＥＣＵの作用＞
つぎに、前述のように構成したＥＣＵ４０の作用を説明する。
ＥＣＵ４０は、信頼性要求水準（ＡＳＩＬ−Ｄ）が担保されている信号（状態量）である操舵トルクτ、操舵トルク微分値ｄτおよび操舵速度ωｓを使用して演算される第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊については、その変化範囲を第１〜第３のリミットマップＭ１〜Ｍ３に基づき演算される最終的な制限値（Ｉ_ＵＬ ^＊，Ｉ_ＬＬ ^＊）を使用して制限する。より具体的には、ＥＣＵ４０は、第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊を演算する際に使用する各信号（τ，ｄτ，ωｓ）の値に応じて第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊の変化範囲を制限するための制限値を信号毎に個別に設定する。ＥＣＵ４０は、当該信号毎に設定される制限値を合算した値を第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊に対する最終的な制限値（Ｉ_ＵＬ ^＊，Ｉ_ＬＬ ^＊）として設定する。

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、異常値を示す第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊が演算される場合であれ、当該異常値を示す第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊の値は最終的な制限値（Ｉ_ＵＬ ^＊，Ｉ_ＬＬ ^＊）によって各信号値に応じた適切な値に制限される。この適切な第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊を使用して最終的なアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊、ひいては電流指令値Ｉ^＊が演算される。

信頼性要求水準（ＡＳＩＬ−Ｄ）が担保されている信号毎に制限値が個別に設定されるため、これら個別の制限値、ひいてはこれら個別の制限値を合算した最終的な制限値（Ｉ_ＵＬ ^＊，Ｉ_ＬＬ ^＊）についても信頼性要求水準を満足する。このため、異常値を示す第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊に対する制限機能も信頼性要求水準を満たす。したがって、異常値を示す第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊をより適切に制限することができる。ひいては、第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊の信頼性水準を確保することができる。

これに対して、ＥＣＵ４０は、安全性（ＡＳＩＬ−Ａ〜Ｄ）が担保されていない信号（状態量）である操舵角θｓを使用して演算されるハンドル戻り特性に関する補償量Ｉ_ｎ ^＊（Ｉ_６ ^＊，Ｉ_７ ^＊，Ｉ_８ ^＊）については、補償量Ｉ_ｎ ^＊そのものの変化範囲を、上限値Ｉ_ｔｈおよび下限値−Ｉ_ｔｈを使用して制限する。また、ＥＣＵ４０は、補償量Ｉ_ｎ ^＊そのものの単位時間当たりの変化量を、変化量制限値δＩを使用して制限する。

上限値Ｉ_ｔｈおよび下限値−Ｉ_ｔｈは、それぞれ信頼性要求水準を満足する観点に基づき設定される一定値である。このため、補償量Ｉ_６ ^＊，Ｉ_７ ^＊，Ｉ_８ ^＊に対する制限処理の信頼性水準が、操舵角θｓの信頼性水準（ここでは、ＡＳＩＬ−ＱＭ）の影響を受けることはない。補償量Ｉ_６ ^＊，Ｉ_７ ^＊，Ｉ_８ ^＊の急激な変化を抑えるための変化量制限値δＩについても同様である。このため、異常値を示す補償量Ｉ_ｎ ^＊は、操舵角θｓの信頼性水準の影響を受けることなく、適切に制限される。したがって、補償量Ｉ_６ ^＊，Ｉ_７ ^＊，Ｉ_８ ^＊に基づき演算される第２のアシスト制御量Ｉ_ａｓ２ ^＊の信頼性水準が確保される。

最終的なアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊は、信頼性要求水準を満たす第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊と、同じく信頼性要求水準を満たす第２のアシスト制御量Ｉ_ａｓ２ ^＊とが合算されることにより得られる。したがって、最終的なアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊についても操舵角θｓの信頼性水準の影響を受けることはなく、当該アシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊、ひいては当該アシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊に基づき演算される電流指令値Ｉ^＊が信頼性要求水準を満足することは明らかである。

信頼性要求水準を満たす電流指令値Ｉ^＊がモータ制御信号生成部６２に供給されることにより、より適切なアシスト力が操舵機構２０に付与される。また、異常値を示す第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊に対する制限機能、および異常値を示す補償量Ｉ_ｎ ^＊に対する制限機能がそれぞれ適切に発揮される。このため、異常値を示すアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊が演算されること、ひいては異常値を示す電流指令値Ｉ^＊が演算されることが抑制される。異常値を示す電流指令値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も抑制される。

ちなみに、第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊の制限状態が一定期間だけ継続したとき、当該第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊を使用して演算される最終的なアシスト制御量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。このバックアップ用のアシスト制御量Ｉ_ａｓｂｋ ^＊は、本来のアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊に比べて簡素な演算により求められるものであるものの、このアシスト制御量Ｉ_ａｓｂｋ ^＊を使用して操舵アシストが継続される。演算が簡素である分、演算間違いなどのおそれも少ないため、第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊などに異常が発生した際のバックアップには好適である。

＜第１の実施の形態の効果＞
したがって、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）信頼性要求水準（ＡＳＩＬ−Ｄ）を満足する状態量である操舵トルクτ、操舵トルク微分値ｄτおよび操舵速度ωｓを使用して演算される第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊の変化範囲は、第１〜第３のリミットマップＭ１〜Ｍ３に基づき演算される最終的な制限値（Ｉ_ＵＬ ^＊，Ｉ_ＬＬ ^＊）により制限される。また、信頼性要求水準（ＡＳＩＬ−Ａ〜Ｄ）を満足しない状態量である操舵角θｓを使用して演算される補償量Ｉ_ｎ ^＊（Ｉ_６ ^＊，Ｉ_７ ^＊，Ｉ_８ ^＊）の変化範囲は、定められた上限値Ｉ_ｔｈおよび下限値−Ｉ_ｔｈにより制限される。また、補償量Ｉ_ｎ ^＊の単位時間当たりの変化量は、定められた変化量制限値δＩにより制限される。この構成を採用することにより、アシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊、ひいては電流指令値Ｉ^＊を演算するために使用される複数種の状態量（τ，ｄτ，ωｓ，θｓ）に信頼性要求水準を満たさない状態量（θｓ）が含まれる場合であれ、第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊に対する制限機能、および補償量Ｉ_ｎ ^＊に対する制限機能がそれぞれ適切に発揮される。

（２）第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊と第２のアシスト制御量Ｉ_ａｓ２ ^＊とを合算することにより最終的なアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊が生成される。この第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊の制限状態が一定時間だけ継続したとき、本来のアシスト制御量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。制限された第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊を継続して使用することも可能であるものの、車両仕様などによっては完全にバックアップ用のアシスト制御量Ｉ_ａｓｂｋ ^＊に切り替えることが要求されることもある。当該要求に対して、本例のＥＣＵ４０は好適に応えることができる。また、簡素化された演算を通じて得られるバックアップ用のアシスト制御量Ｉ_ａｓｂｋ ^＊のみを使用することにより、バックアップアシストを実行する際のマイクロコンピュータ４２の演算負荷を抑えることが可能である。

（３）信頼性要求水準を満たしていない状態量である操舵角θｓを使用して演算される補償量Ｉ_６ ^＊，Ｉ_７ ^＊，Ｉ_８ ^＊の変化範囲は、第１のリミッタ１２１、第２のリミッタ１２２および第３のリミッタ１２３によって個別に制限される。このため、補償量Ｉ_６ ^＊，Ｉ_７ ^＊，Ｉ_８ ^＊、ひいては第２のアシスト制御量Ｉ_ａｓ２ ^＊に対してより緻密な制限処理を行うことができる。

＜第２の実施の形態＞
つぎに、操舵制御装置の第２の実施の形態を説明する。本例は、第２のアシスト制御量の加算位置の点で第１の実施の形態と異なり、基本的には先の図１〜図９に示される第１の実施の形態と同様の構成を有している。

前述したように、第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊の制限状態が一定時間だけ継続したとき、本来のアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊に代えて、バックアップ用のアシスト制御量Ｉ_ａｓｂｋ ^＊のみを使用して操舵アシストが継続される。しかし、バックアップ用のアシスト制御量Ｉ_ａｓｂｋ ^＊は、本来のアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊に比べて簡素な演算により求められるものである。このため、バックアップ用のアシスト制御量Ｉ_ａｓｂｋ ^＊に基づく操舵アシストは、本来のアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊に基づく操舵アシストよりも、アシスト性能の点で劣る。そこで本例では、つぎの構成を採用している。

図１０に示すように、加算器７７は、電流指令値Ｉ^＊の演算経路における切替部７９の後段、換言すれば切替部７９とモータ制御信号生成部６２との間に設けられている。このため、第２のアシスト制御量Ｉ_ａｓ２ ^＊は、切替部７９を経た後の第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊に加算される。最終的に演算されるアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊の値は、第２のアシスト制御量Ｉ_ａｓ２ ^＊を切替部７９の前段で第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊に加算する第１の実施の形態の場合と同じ値となる。

ただし、第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊の制限状態が一定時間だけ継続したとき、切替部７９は第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊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。このため、最終的なアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊は、バックアップ用のアシスト制御量Ｉ_ａｓｂｋ ^＊に第２のアシスト制御量Ｉ_ａｓ２ ^＊が加算されることにより生成される。当該最終的なアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊に基づき電流指令値Ｉ^＊が演算される。

したがって、第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態における（１），（３）の効果に加え、以下の効果を得ることができる。
（４）バックアップ用のアシスト制御量Ｉ_ａｓｂｋ ^＊に第２のアシスト制御量Ｉ_ａｓ２ ^＊が加算される分だけアシスト性能が向上する。特に、第２のアシスト制御量Ｉ_ａｓ２ ^＊は、ハンドル戻し特性に関する各補償量Ｉ_ｎ ^＊（Ｉ_６ ^＊，Ｉ_７ ^＊，Ｉ_８ ^＊）が合算されたものであるため、バックアップアシストの実行時におけるハンドル戻し特性が向上する。したがって、バックアップアシストの実行時における操舵感を向上させることができる。

＜第３の実施の形態＞
つぎに、操舵制御装置の第３の実施の形態を説明する。本例は、バックアップアシスト機能が割愛されている点で第１の実施の形態と異なり、基本的には先の図１〜図９に示される第１の実施の形態と同様の構成を有している。なお、本例は、第２の実施の形態にも適用することが可能である。

本例では、先の図２に示されるバックアップ制御部７８および切替部７９がそれぞれ割愛されている。このため、バックアップ用のアシスト制御量Ｉ_ａｓｂｋ ^＊に基づく電流指令値Ｉ^＊が演算されることはなく、最終的なアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊に基づく電流指令値Ｉ^＊のみがモータ制御信号生成部６２に供給される。また、ＥＣＵ４０にバックアップアシスト機能を持たせない場合、第１のガード処理部７４は、第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊が制限されているかどうかを示す制限状態信号Ｓ_ｇｒｄを生成する機能を有していなくてもよい。

第１のガード処理部７４は、第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊の値が上限値Ｉ_ＵＬ ^＊または下限値Ｉ_ＬＬ ^＊に制限される異常な状態が一定期間だけ継続したとき、第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊の値を「０」に向けて漸減させる漸減処理を実行する。具体的には、つぎの通りである。

図１１のグラフに示すように、第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊の値がたとえば下限値Ｉ_ＬＬ ^＊を下回るとき（時刻Ｔ_Ｌ０）、第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊の値は下限値Ｉ_ＬＬ ^＊に制限される。第１のガード処理部７４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。ここでは下限値Ｉ_ＬＬ ^＊が「０」に至るタイミング（時刻Ｔ_Ｌ２）で第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊の値は「０」になる。なお、第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊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、第１のガード処理部７４は第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊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。ちなみに、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。

第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊の値が「０」に至った場合、第２のアシスト制御量Ｉ_ａｓ２ ^＊が最終的なアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊として残り、当該残ったわずかなアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊に基づき演算される電流指令値Ｉ^＊がモータ制御信号生成部６２へ供給される。このため、わずかながらにも操舵アシストが継続される。

ここで、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完全に停止することが要求される場合には、第１のガード処理部７４と同様の漸減処理機能を第２のガード処理部７６に持たせてもよい。この場合、第２のガード処理部７６は、第１のガード処理部７４により生成される制限状態信号Ｓ_ｇｒｄに基づき第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊が制限されているかどうかを判定する。第２のガード処理部７６は、第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊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、補償量Ｉ_ｎ ^＊に対する上限値Ｉ_ｔｈまたは下限値−Ｉ_ｔｈを、強制的に「０」に向けて漸減させる。

これにより、第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊および第２のアシスト制御量Ｉ_ａｓ２ ^＊を合算した最終的なアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊の値は徐々に減少し、やがて「０」に至る。操舵アシストを完全停止させる際、操舵機構２０に付与されるアシスト力が徐々に弱まることにより、操舵感に急激な変化が発生することが抑制される。このため、安全性がより高められる。

なお、最終的なアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊に対する第２のアシスト制御量Ｉ_ａｓ２ ^＊の寄与度（影響度）が低い場合、第２のガード処理部７６は、第２のアシスト制御量Ｉ_ａｓ２ ^＊を漸減させるのではなく一気に「０」に制限してもよいし、第２のアシスト制御量Ｉ_ａｓ２ ^＊の出力自体を停止してもよい。

また、操舵アシストを継続することが優先される場合などにおいては、つぎのようにしてもよい。すなわち、第１のガード処理部７４は、第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊の異常が続く限り、継続して第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊の値を上限値Ｉ_ＵＬ ^＊または下限値Ｉ_ＬＬ ^＊に制限する。第２のガード処理部７６も補償量Ｉ_ｎ ^＊（Ｉ_６ ^＊，Ｉ_７ ^＊，Ｉ_８ ^＊）の異常が続く限り、継続して補償量Ｉ_ｎ ^＊の値を上限値Ｉ_ｔｈまたは下限値−Ｉ_ｔｈに制限する。第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊および補償量Ｉ_ｎ ^＊に基づく第２のアシスト制御量Ｉ_ａｓ２ ^＊の少なくとも一方が制限された状態であれ、最終的なアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊に基づき演算される電流指令値Ｉ^＊がモータ制御信号生成部６２に継続して供給される。

したがって、第３の実施の形態によれば、第１の実施の形態における（１），（３）の効果に加え、以下の効果を得ることができる。
（５）バックアップ制御部７８および切替部７９がそれぞれ割愛される分だけ、マイクロコンピュータ４２の構成を簡素化することができる。

＜第４の実施の形態＞
つぎに、操舵制御装置の第４の実施の形態を説明する。本例も、基本的には先の図１〜図９に示される第１の実施の形態と同様の構成を備えている。本例は、第１〜第３の実施の形態のすべてに適用することが可能である。

近年では、電動パワーステアリング装置１０に対する機能的な要求はますます多様化しつつある。マイクロコンピュータ４２は、ステアリングの操舵状態あるいは車両の走行状態を示す種々の状態量を使用してアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊を演算するところ、製品仕様などによって、アシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊を演算するために使用される状態量が異なることも想定される。たとえば、つぎの通りである。

図１２に示すように、第１のアシスト制御部７２は、車両挙動を示す状態量として、車載のヨーレートセンサ５５を通じて検出されるヨーレートＹＲを取り込み、当該取り込まれるヨーレートＹＲを加味して第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊を演算する。また、第１のアシスト制御部７２はグリップロス判定機能を有している。第１のアシスト制御部７２は、ヨーレートＹＲに基づきグリップロス（タイヤの路面グリップが失われる状態）の有無を判定し、その判定結果を「１（真）」および「０（偽）」のいずれかの値となるグリップロス判定フラグＦ_ｇｌｄとして保持する。第１のアシスト制御部７２は、グリップロスが発生している旨判定されるときにはグリップロス判定フラグＦ_ｇｌｄとして「１」を保持し、グリップロスが発生していない旨判定されるときにはグリップロス判定フラグＦ_ｇｌｄとして「０」を保持する。

ここでヨーレートセンサ５５、ひいてはヨーレートセンサ５５を通じて検出される実際のヨーレートＹＲについては、操舵角θｓと同様に、安全性（ＡＳＩＬ−Ａ〜Ｄ）が担保されないこともある。この場合、第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊の信頼性を確保するためには、実際のヨーレートＹＲについてもその信頼性を担保する必要がある。そこで、電流指令値演算部６１にはつぎの構成が設けられている。

図１２に示すように、電流指令値演算部６１は、ヨーレート推定演算部１３１およびヨーレート正常判定部１３２を有している。
ヨーレート推定演算部１３１は、操舵角θｓおよび車速Ｖに基づき推定ヨーレートＹＲ^＊を演算する。

推定ヨーレートＹＲ^＊は、次式（Ａ）により表される。
ＹＲ^＊＝Ｖ・δ／（ｌ＋Ｋ・Ｖ^２）ｌ …（Ａ）
ただし、「Ｖ」は車速、「δ」はタイヤ角（rad）、「ｌ」はホイールベース（ｍ）、「Ｋ」はスタビリティファクタである。スタビリティファクタとは、操舵角θｓを一定とする定常円旋回における車両の基本的な旋回特性を示す定数をいう。

ここで、タイヤ角δは次式（Ｂ）により表される。
δ＝ｇｒ・θｓ …（Ｂ）
式（Ｂ）を式（Ａ）に適用することにより次式（Ｃ）が得られる。ヨーレート推定演算部１３１は、式（Ｃ）を使用して推定ヨーレートＹＲ^＊を演算する。

ＹＲ^＊＝Ｖ・（ｇｒ・θｓ）／（ｌ＋Ｋ・Ｖ^２）ｌ …（Ｃ）
ただし、「ｇｒ」は、ラック軸２３に設けられるラック歯の歯数とピニオンシャフト２２ｃに設けられるピニオン歯の歯数との比であるギヤ比である。「θｓ」は操舵角である。

ヨーレート正常判定部１３２は、つぎの判定条件（Ｄ），（Ｅ）に基づき、ヨーレートセンサ５５を通じて検出される実際のヨーレートＹＲが正常であるかどうかを判定する。
│ＹＲ^＊−ＹＲ│＜ＹＲ_ｔｈ …（Ｄ）
Ｆ_ｇｌｄ＝０ …（Ｅ）
ただし、「ＹＲ^＊」はヨーレート推定演算部１３１により演算される推定ヨーレート、「ＹＲ」はヨーレートセンサ５５を通じて検出される実際のヨーレート、「ＹＲ_ｔｈ」はヨーレート判定しきい値である。ヨーレート判定しきい値ＹＲ_ｔｈは、ヨーレートＹＲが正常な値であることを判定する際の基準値であって、実験などによって求められる。また、「Ｆ_ｇｌｄ」は第１のアシスト制御部７２に保持されるグリップロス判定フラグである。

ヨーレート正常判定部１３２は、判定条件（Ｄ），（Ｅ）の両方が成立するとき、ヨーレートＹＲの値は正常である旨判定する。ヨーレート正常判定部１３２は、判定条件（Ｄ），（Ｅ）の少なくとも一方が成立しないとき、ヨーレートＹＲの値は異常である旨判定する。ヨーレート正常判定部１３２は、ヨーレートＹＲが正しいかどうかの判定結果に応じた値のゲインＧを生成する。ヨーレート正常判定部１３２は、ヨーレートＹＲの値が正常である旨判定されるとき、ゲインＧの値を「１」に設定する。ヨーレート正常判定部１３２は、ヨーレートＹＲの値が異常である旨判定されるとき、ゲインＧの値を「０」に設定する。また、ヨーレート正常判定部１３２は、ヨーレートＹＲが正常であるか異常であるかを示す報知信号Ｓ_ｃｏｍを生成する。

なお、グリップロス判定フラグに基づく判定条件（Ｅ）を設定することにより、ヨーレートＹＲが正常かどうかを、より正確に判定することができる。これは、グリップロスに起因する横滑りなどの不安定な車両状態では、ヨーレートＹＲが正常であるかどうかを正確に判定できないからである。

図１３に示すように、第１のアシスト制御部７２は、制御部８７およびグリップロス判定部８８を有している。
制御部８７は、ヨーレートセンサ５５を通じて検出されるヨーレートＹＲに基づき基本アシスト制御量Ｉ_１ ^＊に対する適宜の補償量Ｉ_９ ^＊を生成する。制御部８７による補償制御の内容は製品仕様などに応じて適宜に設定される。

グリップロス判定部８８は、グリップロスが発生しているかどうかを判定する。グリップロス判定部８８は、操舵トルクτ、電流センサ４４を通じて検出される電流値Ｉｍ（正確には、電流値Ｉｍに基づき演算されるモータトルク）および操舵速度ωｓに基づき推定セルフアライニングトルクＴ_ｅを演算する。また、グリップロス判定部８８は、操舵角θｓおよび車速Ｖに基づき基準セルフアライニングトルクＴ_ｃを演算する。そして、グリップロス判定部８８は、推定セルフアライニングトルクＴ_ｅおよび基準セルフアライニングトルクＴ_ｃを次式（Ｆ）に適用することによりグリップ度εを演算する。グリップ度εとは、車両前方の車輪（ここでは、転舵輪２６）に対する横方向のグリップの程度を示すものである。

ε＝Ｔ_ｅ／Ｔ_ｃ …（Ｆ）
グリップロス判定部８８は、グリップ度εとグリップ度判定しきい値ε_ｔｈとの比較を通じて、グリップロスが発生しているかどうかを判定する。

グリップロス判定部８８は、グリップ度εの値がグリップ度判定しきい値ε_ｔｈ以上であるとき（ε≧ε_ｔｈ）、グリップロスは発生していない旨判定し、グリップロス判定フラグＦ_ｇｌｄを「０」にクリアする。これに対して、グリップロス判定部８８は、グリップ度εの値がグリップ度判定しきい値ε_ｔｈ未満であるとき（ε＜ε_ｔｈ）、グリップロスが発生している旨判定し、グリップロス判定フラグＦ_ｇｌｄを「１」にセットする。

なお、第１のアシスト制御部７２は、グリップロス判定部８８により演算されるグリップ度εに基づき第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊を調節するようにしてもよい。たとえば、グリップ度εが設定値を下回ったとき、第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊を急激に増大させる。設定値は横滑りが発生する蓋然性があるときのグリップ度εに基づき設定される。アシスト力が急激に増大することに伴いステアリングホイール２１の操作に要する力が急激に小さくなることにより、運転者に横滑りなどが発生する蓋然性があることを認識させることが可能である。

図１４に示すように、上下限リミット演算部７３もヨーレートセンサ５５を通じて検出される実際のヨーレートＹＲを取り込む。上下限リミット演算部７３は、実際のヨーレートＹＲも加味して第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊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。

上下限リミット演算部７３の上限値演算部９０は、ヨーレート感応リミッタ９５および乗算器９６を有している。ヨーレート感応リミッタ９５は、ヨーレートＹＲに応じて第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊に対する上限値Ｉ_ＵＬ４ ^＊を演算する。乗算器９６は、ヨーレート正常判定部１３２により設定されるゲインＧと、ヨーレート感応リミッタ９５により算出される上限値Ｉ_ＵＬ４ ^＊とを乗算することにより、最終的な上限値Ｉ_ＵＬ４ ^＊を生成する。たとえばゲインＧの値が「０」であるとき、ヨーレートＹＲに対する最終的な上限値Ｉ_ＵＬ４ ^＊は「０」となる。また、ゲインＧの値が「１」であるとき、ヨーレート感応リミッタ９５により算出される上限値Ｉ_ＵＬ４ ^＊がそのままヨーレートＹＲに基づく最終的な上限値Ｉ_ＵＬ４ ^＊となる。加算器９４は３つの上限値Ｉ_ＵＬ１ ^＊〜Ｉ_ＵＬ３ ^＊の他、さらに乗算器９６による処理を経た後の上限値Ｉ_ＵＬ４ ^＊を足し算することにより第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊に対する上限値Ｉ_ＵＬ ^＊を生成する。

上下限リミット演算部７３の下限値演算部１００は、ヨーレート感応リミッタ１０５および乗算器１０６を有している。ヨーレート感応リミッタ１０５は、ヨーレートＹＲ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。乗算器１０６は、ヨーレート正常判定部１３２により設定されるゲインＧと、ヨーレート感応リミッタ１０５により算出される下限値Ｉ_ＬＬ４ ^＊とを乗算することにより、最終的な下限値Ｉ_ＬＬ４ ^＊を生成する。たとえばゲインＧの値が「０」であるとき、ヨーレートＹＲに対する最終的な下限値Ｉ_ＬＬ４ ^＊は「０」となる。ゲインＧの値が「１」であるとき、ヨーレート感応リミッタ１０５により算出される下限値Ｉ_ＬＬ４ ^＊がそのままヨーレートＹＲに基づく最終的な下限値Ｉ_ＬＬ４ ^＊となる。加算器１０４は３つの下限値Ｉ_ＬＬ１ ^＊〜Ｉ_ＬＬ３ ^＊の他、さらに下限値Ｉ_ＬＬ４ ^＊を足し算することにより第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊に対する下限値Ｉ_ＬＬ ^＊を生成する。

上限値演算部９０および下限値演算部１００は、それぞれ第４のリミットマップＭ４を使用して上限値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、第１〜第３のリミットマップＭ１〜Ｍ３と同様に、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。第４のリミットマップＭ４も運転者のステアリングホイール２１の操作に応じて演算される第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊は許容し、それ以外の何らかの原因による異常な第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊は許容しないという観点に基づき設定される。

図１５に示すように、第４のリミットマップＭ４は、横軸をヨーレートＹＲ、縦軸を第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊とするマップであって、ヨーレートＹＲと第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊に対する上限値Ｉ_ＵＬ４ ^＊との関係、およびヨーレートＹＲと第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊に対する下限値Ｉ_ＬＬ４ ^＊との関係をそれぞれ規定する。ヨーレート感応リミッタ９５，１０５はそれぞれ第４のリミットマップＭ４を使用してヨーレートＹＲ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、ヨーレートＹＲと反対方向（正負の符号）の第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊は許容し、ヨーレートＹＲと同じ方向の第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊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、ヨーレートＹＲが正の値である場合、第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊の上限値Ｉ_ＵＬ４ ^＊は「０」に維持される。また、ヨーレートＹＲが正の値である場合、第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊の下限値Ｉ_ＬＬ４ ^＊はヨーレートＹＲの増大に伴い負の方向へ増加する。一方、ヨーレートＹＲが負の値である場合、第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊の上限値Ｉ_ＵＬ４ ^＊はヨーレートＹＲの絶対値が増大するほど正の方向へ増加する。また、ヨーレートＹＲが負の値である場合、第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊の下限値Ｉ_ＬＬ４ ^＊は「０」に維持される。

したがって、第４の実施の形態によれば、以下の作用および効果を得ることができる。
（６）ヨーレート正常判定部１３２によりヨーレートＹＲが正常である旨判定された場合、この信頼性が担保された正常なヨーレートＹＲ、ひいては当該ヨーレートＹＲに基づきヨーレート感応リミッタ９５，１０５により演算される制限値（Ｉ_ＵＬ４ ^＊，Ｉ_ＬＬ４ ^＊）が使用される。すなわち、正常なヨーレートＹＲに応じた上限値Ｉ_ＵＬ４ ^＊および下限値Ｉ_ＬＬ４ ^＊が第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊に対する最終的な制限値である上限値Ｉ_ＵＬ ^＊および下限値Ｉ_ＬＬ ^＊に反映される。このため、ヨーレートＹＲに基づく補償量Ｉ_９ ^＊が加味される第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊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第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊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第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊が制限されない検出漏れが発生することが抑制される。

（７）これに対し、ヨーレート正常判定部１３２によりヨーレートＹＲが異常である旨判定された場合、ゲインＧが「０」に設定されることにより、ヨーレート感応リミッタ９５，１０５により演算される制限値（Ｉ_ＵＬ４ ^＊，Ｉ_ＬＬ４ ^＊）は、最終的にはいずれも「０」となる。すなわち、上下限リミット演算部７３では、異常なヨーレートＹＲに基づく制限値（Ｉ_ＵＬ４ ^＊，Ｉ_ＬＬ４ ^＊）が加味されることなく、第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊に対する最終的な制限値（Ｉ_ＵＬ ^＊，Ｉ_ＬＬ ^＊）が演算される。このため、異常なヨーレートＹＲに基づく制限値（上限値Ｉ_ＵＬ４ ^＊および下限値Ｉ_ＬＬ４ ^＊）が、上下限リミット演算部７３による最終的な制限値（上限値Ｉ_ＵＬ ^＊および下限値Ｉ_ＬＬ ^＊）に影響を及ぼすことがない。

（８）また、ヨーレート正常判定部１３２は、ヨーレートＹＲが正常であるかどうかを示す報知信号Ｓ_ｃｏｍを生成する。第１のアシスト制御部７２は、ヨーレート正常判定部１３２により生成される報知信号Ｓ_ｃｏｍを取り込み、当該取り込まれる報知信号Ｓ_ｃｏｍがヨーレートＹＲの異常を示すものであるとき、ヨーレートＹＲに基づく補償制御を停止する。具体的には、制御部８７は、報知信号Ｓ_ｃｏｍがヨーレートＹＲの異常を示すものであるとき、基本アシスト制御量Ｉ_１ ^＊に対する補償量Ｉ_９ ^＊の演算を停止する。このとき、補償量Ｉ_９ ^＊の演算をいきなり停止するのではなく、補償量Ｉ_９ ^＊の値を「０」に向けて徐々に減少させるようにしてもよい。このようにすれば、異常なヨーレートＹＲに基づき制御部８７により演算される補償量Ｉ_９ ^＊は「０」となる。このため、当該補償量Ｉ_９ ^＊が第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊の演算に使用されることはない。したがって、第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊の信頼性を担保することが可能である。

なお、ヨーレート正常判定部１３２によりヨーレートＹＲが異常である旨判定される場合、ヨーレートＹＲに基づく補償制御を停止するために、つぎの構成を採用してもよい。すなわち、第１のアシスト制御部７２は、ヨーレート正常判定部１３２において生成されるゲインＧを取り込む。また、図１３に二点鎖線で示されるように、第１のアシスト制御部７２において、制御部８７と加算器８６との間の演算経路には乗算器８９を設ける。乗算器８９は、制御部８７により演算される補償量Ｉ_９ ^＊とゲインＧとを乗算する。ヨーレートＹＲの値が異常であるとき、ゲインＧの値は「０」に設定されるため、補償量Ｉ_９ ^＊の値は最終的には「０」となる。このようにしても、異常なヨーレートＹＲに基づく補償量Ｉ_９ ^＊が第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊の演算に使用されることはない。

また、製品仕様などによっては、第１のアシスト制御部７２がグリップロス判定機能を有していないこともある。すなわち、第１のアシスト制御部７２として、先の図１３に示されるグリップロス判定部８８が割愛された構成が採用されるため、グリップロス判定フラグＦ_ｇｌｄも生成されない。この場合、ヨーレート正常判定部１３２は、先の判定条件（Ｄ）にのみに基づきヨーレートＹＲの正常を判定してもよい。ヨーレート正常判定部１３２は、判定条件（Ｄ）が成立するときにはヨーレートＹＲの値は正常である旨判定し、判定条件（Ｄ）が成立しないときにはヨーレートＹＲの値は異常である旨判定する。

＜第５の実施の形態＞
つぎに、操舵制御装置の第５の実施の形態を説明する。本例は、ヨーレート正常判定部１３２におけるゲインＧの設定方法の点で第４の実施の形態と異なる。

ヨーレート正常判定部１３２は、ヨーレートＹＲが正しいかどうかの判定結果に応じてゲインＧの値を「０」と「１」との間で切り替えるのではなく、ゲインマップＭ_Ｇを使用してゲインＧを演算する。

図１６のグラフに示すように、ゲインマップＭ_Ｇは、横軸を実際のヨーレートＹＲと推定ヨーレートＹＲ^＊との差分値│ΔＹＲ（＝ＹＲ^＊−ＹＲ）│、縦軸をヨーレートＹＲに基づく制限値（Ｉ_ＵＬ４ ^＊，Ｉ_ＬＬ４ ^＊）に対するゲインＧとするマップであって、差分値│ΔＹＲ│とゲインＧとの関係を規定する。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、差分値│ΔＹＲ│が「０」から第１の設定値ＹＲ_１に達するまでの間、ゲインＧの値は「１」である。差分値│ΔＹＲ│が第１の設定値ＹＲ_１を超えた以降、第２の設定値ＹＲ_２に達するまでの間、差分値│ΔＹＲ│の増加に伴いゲインＧの値は徐々に減少する。差分値│ΔＹＲ│が第２の設定値ＹＲ_２を超えた以降、ゲインＧの値は「０」に維持される。なお、第１の設定値ＹＲ_１は、実験などを通じて、ヨーレートＹＲの値が正常である蓋然性が高いと認められる値に基づき設定される。第２の設定値ＹＲ_２は、実験などを通じて、ヨーレートＹＲの値が異常である蓋然性が高いと認められる値に基づき設定される。

したがって、第５の実施の形態によれば、以下の作用および効果を得ることができる。
（９）ヨーレート正常判定部１３２は、ゲインマップＭ_Ｇを使用することにより、差分値ΔＹＲに応じたゲインＧを演算することができる。また、ヨーレート正常判定部１３２は、差分値│ΔＹＲ│が第２の設定値ＹＲ_２を超える値であるとき、ヨーレートＹＲの値が異常である旨判定することができる。さらに、差分値│ΔＹＲ│が第１の設定値ＹＲ_１を超え、かつ第２の設定値ＹＲ_２以下の値であるとき、差分値│ΔＹＲ│が大きくなるほど、より小さな値のゲインＧが演算される。すなわち、ヨーレートＹＲの値が異常である蓋然性が高まるほど、ヨーレートＹＲに基づく制限値（Ｉ_ＵＬ４ ^＊，Ｉ_ＬＬ４ ^＊）はより小さな値となる。このため、ヨーレートＹＲに基づく制限値（Ｉ_ＵＬ４ ^＊，Ｉ_ＬＬ４ ^＊）の急変、ひいては上下限リミット演算部７３により演算される最終的な制限値（Ｉ_ＵＬ ^＊，Ｉ_ＬＬ ^＊）の急変が抑制される。

なお、ヨーレートＹＲが異常であるときにヨーレートＹＲに基づく補償制御を停止するための構成として、先の図１３に二点鎖線で示されるように、第１のアシスト制御部７２に乗算器８９を設ける構成を採用する場合、つぎのようにしてもよい。すなわち、乗算器８９は、制御部８７により演算される補償量Ｉ_９ ^＊と、ゲインマップＭ_Ｇを通じて算出されるゲインＧとを乗算する。このようにすれば、ヨーレートＹＲの値が異常である蓋然性が高まるほどゲインＧの値がより小さくなるため、このゲインＧの減少に応じて、ヨーレートＹＲに基づく補償量Ｉ_９ ^＊の値は小さくなる。そして差分値│ΔＹＲ│が第２の設定値ＹＲ_２を超える値であるとき、ゲインＧの値は「０」となるため、ヨーレートＹＲに基づく補償量Ｉ_９ ^＊の値も「０」となる。

このようにすれば、ヨーレートＹＲの異常の度合いに応じて、補償量Ｉ_９ ^＊の値を「０」に向けて徐々に減少させることができる。また、ヨーレートＹＲに基づく補償量Ｉ_９ ^＊の急変、ひいては第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊の急変が抑制される。また、ヨーレートＹＲの異常の度合いが高まるほど、第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊に対する補償量Ｉ_９ ^＊の寄与度がより小さくなるため、第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊に対する異常なヨーレートＹＲに基づく補償量Ｉ_９ ^＊の影響を抑えることができる。

＜第６の実施の形態＞
つぎに、操舵制御装置の第６の実施の形態を説明する。本例は、ヨーレートセンサ５５を通じて検出されるヨーレートＹＲが異常であるとき、電流指令値演算部６１により実行される処理の点で第４の実施の形態と異なる。

図１７に示すように、第２のアシスト制御部７５には、ハンドル戻り性制御部１１１、ハンドル戻り速度制御部１１２およびハンドル戻し制御部１１３に加え、制御部１１４が設けられている。制御部１１４は、第１のアシスト制御部７２に設けられた制御部８７と同様の演算機能を有している。制御部１１４は、ヨーレートセンサ５５を通じて検出されるヨーレートＹＲに基づき基本アシスト制御量Ｉ_１ ^＊に対する補償量Ｉ_９ ^＊を生成する。制御部１１４は、ヨーレート正常判定部１３２により生成される報知信号Ｓ_ｃｏｍを取り込み、当該取り込まれる報知信号Ｓ_ｃｏｍに基づきヨーレートＹＲが正常であるのか異常であるのかを認識する。制御部１１４は、ヨーレートＹＲが正常である旨認識されるとき、基本アシスト制御量Ｉ_１ ^＊に対する補償量Ｉ_９ ^＊の演算を停止する。制御部１１４は、ヨーレートＹＲが異常である旨認識されるとき、基本アシスト制御量Ｉ_１ ^＊に対する補償量Ｉ_９ ^＊の演算を実行する。

また、第２のガード処理部７６には、第１〜第３のリミッタ１２１〜１２３に加え、異常値を示す補償量Ｉ_９ ^＊を個別に制限する第４のリミッタ１２５が設けられている。第４のリミッタ１２５は、第１〜第３のリミッタ１２１〜１２３と同様の機能を有している。第４のリミッタ１２５は、制御部１１４により演算される補償量Ｉ_９ ^＊の値が上限値Ｉ_ｔｈを正の方向へ超える場合には補償量Ｉ_９ ^＊を上限値Ｉ_ｔｈに制限し、補償量Ｉ_９ ^＊が下限値−Ｉ_ｔｈを負の方向へ超える場合には補償量Ｉ_９ ^＊を下限値−Ｉ_ｔｈに制限する。上限値Ｉ_ｔｈおよび下限値−Ｉ_ｔｈは、それぞれ電動パワーステアリング装置１０のＥＣＵ４０として要求される信頼性水準を確保する観点から許容される補償量Ｉ_９ ^＊の最大の値（絶対値）に基づき設定される。

さて、第１のアシスト制御部７２における制御部８７は、ヨーレート正常判定部１３２において生成される報知信号Ｓ_ｃｏｍがヨーレートＹＲの正常を示すものであるとき、基本アシスト制御量Ｉ_１ ^＊に対する補償量Ｉ_９ ^＊の演算を実行する。そして、この正常なヨーレートＹＲに基づく補償量Ｉ_９ ^＊を加味して第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊が演算される。また、ヨーレート正常判定部１３２によってヨーレートＹＲが正常である旨判定されるとき、ゲインＧの値が「１」に設定される。このため、何らかの原因により異常値を示す第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊が演算されるとき、この第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊は、正常なヨーレートＹＲに基づき第４のリミットマップＭ４を通じて演算される制限値（Ｉ_ＵＬ４ ^＊，Ｉ_ＬＬ４ ^＊）が反映された最終的な制限値（Ｉ_ＵＬ ^＊，Ｉ_ＬＬ ^＊）によって適切に制限される。

これに対し、制御部８７は、ヨーレート正常判定部１３２において生成される報知信号Ｓ_ｃｏｍがヨーレートＹＲの異常を示すものであるとき、ヨーレートＹＲに基づく補償量Ｉ_９ ^＊の演算を停止する。このため、異常なヨーレートＹＲに基づく補償量Ｉ_９ ^＊が加味されることなく、第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊が演算される。また、ヨーレート正常判定部１３２によってヨーレートＹＲが異常である旨判定されるとき、ゲインＧの値が「０」に設定される。このゲインＧがヨーレート感応リミッタ９５，１０５により演算される上限値Ｉ_ＵＬ４ ^＊および下限値Ｉ_ＬＬ４ ^＊にそれぞれ乗算されることにより、最終的な上限値Ｉ_ＵＬ４ ^＊および下限値Ｉ_ＬＬ４ ^＊はいずれも「０」となる。このため、異常なヨーレートＹＲに基づく上限値Ｉ_ＵＬ４ ^＊および下限値Ｉ_ＬＬ４ ^＊が、上下限リミット演算部７３により演算される最終的な上限値Ｉ_ＵＬ ^＊および下限値Ｉ_ＬＬ ^＊に影響を及ぼすことがない。

また、第２のアシスト制御部７５における制御部１１４は、報知信号Ｓ_ｃｏｍがヨーレートＹＲの異常を示すものであるとき、当該ヨーレートＹＲに基づく補償量Ｉ_９ ^＊の演算を実行する。ここではヨーレートＹＲが異常であるため、このヨーレートＹＲに基づき演算される補償量Ｉ_９ ^＊も異常な値を示すおそれがあるところ、この異常な補償量Ｉ_９ ^＊は第４のリミッタ１２５により適切に制限される。異常な補償量Ｉ_９ ^＊に対する上限値Ｉ_ｔｈおよび下限値−Ｉ_ｔｈは、それぞれ電動パワーステアリング装置１０のＥＣＵ４０として要求される信頼性水準を確保する観点から許容される補償量Ｉ_９ ^＊の最大の値（絶対値）に基づき設定される。このため、第４のリミッタ１２５において実行される補償量Ｉ_９ ^＊に対する制限処理の信頼性水準が、ヨーレートＹＲの信頼性水準（たとえば、ＡＳＩＬ−ＱＭ）の影響を受けることはない。したがって、補償量Ｉ_９ ^＊を加味して演算される第２のアシスト制御量Ｉ_ａｓ２ ^＊は信頼性要求水準を満足する。ひいては、第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊と第２のアシスト制御量Ｉ_ａｓ２ ^＊とが合算されることにより得られる最終的なアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊についても、信頼性要求水準を満足する。

したがって、第６の実施の形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１０）安全性（ＡＳＩＬ−Ａ〜Ｄ）が担保されないヨーレートＹＲに基づく補償量Ｉ_９ ^＊を演算する制御部８７を第１のアシスト制御部７２に設けた場合であれ、最終的なアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊の信頼性を担保することが可能である。

（１１）ヨーレートＹＲが異常であるとき、第１のアシスト制御部７２の制御部８７により演算される補償量Ｉ_９ ^＊に代えて、第２のアシスト制御部７５の制御部１１４により演算される補償量Ｉ_９ ^＊が使用される。この補償量Ｉ_９ ^＊は第４のリミッタ１２５により適切に制限される。ヨーレートＹＲが正常であれ異常であれ、ヨーレートＹＲに基づく補償量Ｉ_９ ^＊が最終的なアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊に加味されることにより、優れた操舵感が維持される。

ちなみに、操舵角θｓに基づく補償制御についても、本例のヨーレートＹＲに基づく補償制御と同様に取り扱うことができる。すなわち、第１のアシスト制御部７２にも、ハンドル戻り性制御部１１１、ハンドル戻り速度制御部１１２、およびハンドル戻し制御部１１３を設ける。また、上下限リミット演算部７３には、操舵角θｓに応じて第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊に対する上限値および下限値を演算する感応リミッタを設ける。第２のアシスト制御部７５は、図１７に示される構成そのままである。また、電流指令値演算部６１には、操舵角θｓが正しいかどうかを判定する正常判定部（ヨーレート正常判定部１３２に相当する構成）を設ける。そして本例と同様に、操舵角θｓが正常であるか異常であるかに基づき、第１のアシスト制御部７２に設けられる各制御部（１１１〜１１３）により演算される補償量（Ｉ_６ ^＊〜Ｉ_８ ^＊）、および第２のアシスト制御部７５に設けられる各制御部（１１１〜１１３）により演算される補償量（Ｉ_６ ^＊〜Ｉ_８ ^＊）を切り替えて使用する。

また、アシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊を演算するために使用されることがある状態量のうち、信頼性要求水準が満たされていない状態量としては、操舵角θｓおよびヨーレートＹＲ以外にも、たとえば横加速度が存在する。横加速度とは、車両が旋回するとき進行方向（前後方向）に対する直交方向（左右方向）へ向けて作用する加速度をいう。横加速度は、たとえば車両に設けられる加速度センサを通じて検出される。この横加速度に基づく補償制御についても、本例のヨーレートＹＲに基づく補償制御と同様に取り扱うことができる。この場合、横加速度に基づく補償量を演算する制御部を第１のアシスト制御部７２および第２のアシスト制御部７５にそれぞれ設ける。また、電流指令値演算部６１には、横加速度が正しいかどうかを判定する正常判定部（ヨーレート正常判定部１３２に相当する構成）を設ける。そのうえで、本例と同様に、横加速度が正常であるか異常であるかに基づき、第１のアシスト制御部７２に設けられる制御部により演算される補償量、および第２のアシスト制御部７５に設けられる制御部により演算される補償量を切り替えて使用する。

＜他の実施の形態＞
なお、各実施の形態は、つぎのように変更して実施してもよい。
・第１のアシスト制御部７２および第２のアシスト制御部７５において実行される補償制御の種類、および第１のアシスト制御部７２および第２のアシスト制御部７５において使用する信号は、車両あるいは電動パワーステアリング装置１０の仕様などに応じて適宜変更される。ただし、第１〜第３の実施の形態においては、この場合であれ、要求される信頼性水準を満たしている信号は、第１のアシスト制御部７２においてリミットマップによる制限処理を実行する。要求される信頼性水準を満たしていない信号は、第２のアシスト制御部７５において上下限値（Ｉ_ｔｈ，−Ｉ_ｔｈ）による制限処理および変化量制限値（δＩ）による変化量制限処理を実行する。ただし、変化量制限処理機能は割愛してもよい。

・第２のアシスト制御部７５は、ハンドル戻り速度制御部１１２を割愛して、ハンドル戻し性制御部１１１およびハンドル戻し制御部１１３のみから構成してもよい。また、第２のアシスト制御部７５は、ハンドル戻り性制御部１１１を割愛して、ハンドル戻り速度制御部１１２およびハンドル戻し制御部１１３のみから構成してもよい。また、第２のアシスト制御部７５は、ハンドル戻り速度制御部１１２およびハンドル戻し制御部１１３の少なくとも一のみを有していてもよい。さらに、ハンドル戻り性制御部１１１、ハンドル戻り速度制御部１１２およびハンドル戻し制御部１１３に加えて、他の補償制御部を加えてもよい。また、第６の実施の形態において、製品仕様などによって操舵角θｓをアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊の演算に使用しない場合、操舵角θｓに基づく補償量の演算機能部分である、ハンドル戻り性制御部１１１、ハンドル戻り速度制御部１１２、およびハンドル戻し制御部１１３を割愛してもよい。

・最終的なアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊に対する寄与度（影響度）が他の制御量または補償量に比べて低い補償量を演算する制御部は、第１のアシスト制御部７２および第２のアシスト制御部７５のどちらに設けてもよい。たとえば、第１〜第５の実施の形態では第１のアシスト制御部７２の構成要素であったトルク微分制御部８４を第２のアシスト制御部７５の構成要素として設けてもよい。この場合、第２のガード処理部７６には、トルク微分制御部８４により演算される補償量Ｉ_４ ^＊の変化範囲を上限値Ｉ_ｔｈおよび下限値−Ｉ_ｔｈを使用して制限するリミッタを別途設ける。トルク微分制御部８４により演算される補償量Ｉ_４ ^＊は、最終的なアシスト制御量Ｉ_ａｓ ^＊全体に対する寄与度が低い。このため、トルク微分制御部８４が第１のアシスト制御部７２および第２のアシスト制御部７５のどちらに設けられていても、信頼性水準に対する影響は特にない。

・各実施の形態における第１〜第４のリミットマップＭ１〜Ｍ４を、いわゆる車速感応型のマップとしてもよい。すなわち、第１〜第４のリミットマップＭ１〜Ｍ４は状態量（τ，ｄτ，ωｓ，ＹＲ）に応じた第１のアシスト制御量Ｉ_ａｓ１ ^＊に対する制限値（上限値Ｉ_ＵＬ１ ^＊〜Ｉ_ＵＬ４ ^＊および下限値Ｉ_ＬＬ１ ^＊〜Ｉ_ＬＬ４ ^＊）を車速Ｖに応じて規定する。

・電動パワーステアリング装置には種種のタイプが存在する。ＥＣＵ４０は、ラック軸２３にモータの動力を付与するタイプの電動パワーステアリング装置に適用してもよい。
・ＥＣＵ４０は、電動パワーステアリング装置１０だけでなく、ステアバイワイヤシステムあるいは自動操舵システムなどにおいて、転舵輪を転舵させるアクチュエータの制御にも好適である。

１０…電動パワーステアリング装置、２０…操舵機構、２１…ステアリングホイール、３０…モータ（動力の発生源）、４０…電子制御装置（操舵制御装置）、５１…車速センサ、５２…ステアリングセンサ、６２…電流指令値演算部（指令値演算部）、７２…第１のアシスト制御部（第１の制御部）、７３…第１の処理部を構成する上下限リミット演算部、７４…第１の処理部を構成する第１のガード処理部、７５…第２のアシスト制御部（第２の制御部）、７６…第２のガード処理部（第２の処理部）、７７…加算器（演算器）、７８…バックアップ制御部（第３の制御部）、７９…切替部、８８…グリップロス判定部、１３１…ヨーレート推定演算部、１３２…ヨーレート正常判定部（正常判定部）、Ｉ_ａｓ１ ^＊…第１のアシスト制御量（第１の制御量）、Ｉ_ａｓ２ ^＊…第２のアシスト制御量（第２の制御量）、Ｉ_ａｓｂｋ ^＊…バックアップ用のアシスト制御量、Ｉ^＊…電流指令値（指令値）、Ｉ_ｎ ^＊（Ｉ_６ ^＊，Ｉ_７ ^＊，Ｉ_８ ^＊）…補償量（第２の制御量の基礎成分）、Ｉ_ＵＬ１ ^＊〜Ｉ_ＵＬ３ ^＊…上限値（第１の制限値）、Ｉ_ＬＬ１ ^＊〜Ｉ_ＬＬ３ ^＊…下限値（第１の制限値）、Ｉ_ｔｈ…上限値（第２の制限値）、−Ｉ_ｔｈ…下限値（第２の制限値）、Ｖ…車速、ＹＲ…ヨーレート（第２の状態量）、ＹＲ^＊…推定ヨーレート、ＹＲ_ｔｈ…ヨーレート判定しきい値、│ΔＹＲ│…差分値、δＩ…変化量制限値、τ…操舵トルク（第１の状態量）、ｄτ…操舵トルク微分値（第１の状態量）、ωｓ…操舵速度（第１の状態量）、θｓ…操舵角（第２の状態量）。

Claims (10)

1. 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演算される第１の制御量および第２の制御量に基づき、車両の操舵機構に付与される動力の発生源に対する指令値を演算する指令値演算部を備え、
   前記指令値演算部は、前記複数種の状態量のうち信頼性要求水準を満たす第１の状態量に基づき前記第１の制御量を演算する第１の制御部と、
   前記第１の状態量に応じて前記第１の制御量の変化範囲を制限する第１の制限値を前記第１の状態量毎に設定し当該第１の制限値に基づき前記第１の制御量の変化範囲を制限する第１の制限処理を実行する第１の処理部と、
   前記複数種の状態量のうち信頼性要求水準を満たさない第２の状態量に基づき前記第２の制御量の基礎成分を演算する第２の制御部と、
   定められた第２の制限値を使用して前記基礎成分の変化範囲を制限する第２の制限処理を実行するとともに前記第２の制限処理が実行された基礎成分に基づき前記第２の制御量を演算する第２の処理部と、を有する操舵制御装置。
2. 請求項１に記載の操舵制御装置において、
   前記指令値演算部は、前記第１の制御量が制限される異常時に前記指令値の演算基礎として使用されるバックアップ用の制御量を演算する第３の制御部と、
   前記第１の制御量と前記第２の制御量とを合算することにより前記第１の制御量が制限されない通常時に前記指令値の演算基礎として使用される最終的な制御量を生成する演算器と、
   前記異常時に、前記指令値の演算基礎として使用される制御量を前記最終的な制御量から前記バックアップ用の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。
3. 請求項１に記載の操舵制御装置において、
   前記指令値演算部は、前記第１の制御量が制限される異常時に前記指令値の演算基礎として使用されるバックアップ用の制御量を演算する第３の制御部と、
   前記異常時に、前記指令値の演算に使用される制御量を前記第１の制御量から前記バックアップ用の制御量へ切り替える切替部と、
   前記切替部を経た前記第１の制御量または前記バックアップ用の制御量に前記第２の制御量を合算することにより前記指令値の演算基礎として使用される最終的な制御量を生成する演算器と、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、
   前記第２の制御部は、前記第２の状態量に基づき複数種の前記基礎成分を演算し、
   前記第２の処理部は、前記第２の制限処理として前記第２の制限値を使用して前記複数種の基礎成分の変化範囲を個別に制限するとともに、これら前記第２の制限処理が実行された基礎成分を合算することにより前記第２の制御量を生成する操舵制御装置。
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、
   前記第２の制限値は、前記第２の制御量の基礎成分に対する上限値、前記第２の制御量の基礎成分に対する下限値、および前記第２の制御量の基礎成分における単位時間当たりの変化量を制限する変化量制限値を含む操舵制御装置。
6. 請求項１〜請求項５のうちいずれか一項に記載の操舵制御装置において、
   前記第２の状態量は複数種の状態量を含み、
   前記第１の制御部は、前記複数種の第２の状態量のうち前記第２の制御部で使用されるものと異なる前記第２の状態量を加味して前記第１の制御量を演算し、
   前記第１の処理部は、前記第２の制御部で使用されるものと異なる前記第２の状態量に応じて前記第１の制御量の変化範囲を制限する制限値を設定し当該制限値を加味して前記第１の制限処理を実行することを前提として、
   前記指令値演算部は、前記第２の制御部で使用されるものと異なる前記第２の状態量が正常であるかどうかを判定する正常判定部を有し、
   前記正常判定部により前記第２の制御部で使用されるものと異なる前記第２の状態量が正常ではない旨判定されるとき、前記第１の制御部は前記第２の制御部で使用されるものと異なる前記第２の状態量を加味せず前記第１の制御量を演算する一方、前記第１の処理部は、前記第２の制御部で使用されるものと異なる前記第２の状態量に応じて設定される前記制限値を加味せず前記第１の制限処理を実行する操舵制御装置。
7. 請求項１〜請求項５のうちいずれか一項に記載の操舵制御装置において、
   前記第１の制御部は、前記第２の状態量を加味して前記第１の制御量を演算し、
   前記第１の処理部は、前記第２の状態量に応じて前記第１の制御量の変化範囲を制限する制限値を設定し当該制限値を加味して前記第１の制限処理を実行することを前提として、
   前記指令値演算部は、前記第２の状態量が正常であるかどうかを判定する正常判定部を有し、
   前記正常判定部により前記第２の状態量が正常である旨判定されるとき、前記第１の制御部は前記第２の状態量を加味して前記第１の制御量を演算するとともに、前記第１の処理部は前記第２の状態量に応じた前記制限値を加味して前記第１の制限処理を実行する一方、前記第２の制御部は前記第２の状態量に基づく前記第２の制御量の基礎成分の演算を停止し、
   前記正常判定部により前記第２の状態量が正常ではない旨判定されるとき、前記第１の制御部は前記第２の状態量を加味せず前記第１の制御量を演算するとともに、前記第１の処理部は前記第２の状態量に応じた前記制限値を加味せず前記第１の制限処理を実行する一方、前記第２の制御部は前記第２の状態量に基づく前記第２の制御量の基礎成分の演算を実行する操舵制御装置。
8. 請求項６または請求項７に記載の操舵制御装置において、
   前記第１の制御部で使用される前記第２の状態量はヨーレートを含み、
   前記指令値演算部は、車載される車速センサを通じて検出される車速および車載されるステアリングセンサを通じて検出される操舵角に基づき推定ヨーレートを演算するヨーレート推定演算部を有し、
   前記正常判定部は、車載されるヨーレートセンサを通じて検出される実際のヨーレートと前記ヨーレート推定演算部により演算される推定ヨーレートとの差分値を演算し、当該演算される差分値がヨーレート判定しきい値よりも小さいとき、前記実際のヨーレートが正常である旨判定する操舵制御装置。
9. 請求項８に記載の操舵制御装置において、
   前記第１の制御部は、前記実際のヨーレートに基づきタイヤの路面グリップが失われる状態であるグリップロスが発生しているかどうかを判定するグリップロス判定部を有し、
   前記正常判定部は、前記実際のヨーレートと前記推定ヨーレートとの前記差分値が前記ヨーレート判定しきい値よりも小さいとき、かつ前記グリップロス判定部によりグリップロスが発生していない旨判定されるとき、前記実際のヨーレートが正常である旨判定する操舵制御装置。
10. 請求項１〜請求項９のうちいずれか一項に記載の操舵制御装置において、
    前記動力の発生源は、前記操舵機構に付与される動力としてのアシスト力を発生するモータである操舵制御装置。

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