(57)【要約】ＥＣＵは、故障が検出されていない方のセンサ素子が出力するセンサ信号（残存センサ信号）を用いたアシスト継続制御の実行時には、そのアシスト力の付与とは無関係に、周期的に瞬発的なモータトルクを操舵系に印加すべくＥＰＳアクチュエータの作動を制御する。そして、瞬発的なモータトルクの印加が、そのアシスト継続制御の基礎となる残存センサ信号に反映されるか否かに基づいて、残存センサ信号の異常を検出する。
2012108525.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータを駆動源として操舵系にアシスト力を付与する操舵力補助装置と、
前記モータ又は操舵系の一部を構成し、前記モータの回転に伴い回転する回転体と、
前記回転体の回転に基づきセンサ信号を出力する回転センサと、
前記センサ信号に基づき前記アシスト力を発生させるべく前記操舵力補助装置の作動を制御する制御手段と、
前記センサ信号の異常を検出する異常検出手段とを備え、
前記制御手段は、瞬発的なモータトルクを操舵系に印加すべく前記操舵力補助装置の作動を制御し、
前記異常検出手段は、前記瞬発的なモータトルクの印加が前記センサ信号に反映されない場合、前記センサ信号の異常を検出する電動パワーステアリング装置。
【請求項２】
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、
前記制御手段は、瞬発的なモータトルクを前記操舵系に対して正負交互に印加する電動パワーステアリング装置。
【請求項３】
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、
前記回転センサは、ステアリングシャフトの途中に設けられた前記回転体としてのトーションバーの捩れに基づきセンサ信号を出力するトルクセンサであり、
前記電動パワーステアリング装置は、前記センサ信号に基づき操舵トルクを検出するトルク検出手段を備え、
前記制御手段は、前記トルク検出手段により検出される操舵トルクの絶対値が所定値以下の場合、前記アシスト力の付与とは関係なく、瞬発的なモータトルクを操舵系に正負交互に印加し、
前記トルク検出手段により検出される操舵トルクの絶対値が所定値より大きい場合、前記アシスト力の付与方向に、瞬発的なモータトルクを操舵系に印加すべく前記操舵力補助装置の作動を制御する電動パワーステアリング装置。
【請求項４】
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、
前記制御手段は、前記瞬発的なモータトルクの印加が前記センサ信号に反映される前後において前記センサ信号に基づく値の変化量を演算するとともに、
前記変化量の大きさに基づき瞬発的なモータトルクの大きさを変更する電動パワーステアリング装置。
【請求項５】
請求項４に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記制御手段は、前記変化量の絶対値が大きくなるほど、印加する瞬発的なモータトルクの大きさを漸減する電動パワーステアリング装置。
【請求項６】
請求項４に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記制御手段は、前記変化量の絶対値が第１の基準値以内のとき、次回印加する瞬発的なモータトルクの大きさを所定量大きくし、前記変化量の絶対値が前記第１の基準値よりも大きな第２の基準値以上のとき、次回印加する瞬発的なモータトルクの大きさを所定量小さくする電動パワーステアリング装置。
【請求項７】
請求項１〜請求項６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、
前記回転センサは、前記センサ信号を出力する複数の出力要素を有し、
前記制御手段は、前記異常検出手段により故障の検出されていない前記出力要素が残り一つになった場合、前記アシスト力を低減する電動パワーステアリング装置。
【請求項８】
請求項１〜請求項６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、
車速を検出する車速センサを備え、
前記回転センサは、前記センサ信号を出力する複数の出力要素を有し、
前記制御手段は、車速が小さいほど大きなアシスト力を発生させるべく前記操舵力補助装置の作動を制御し、
前記制御手段は、前記異常検出手段により故障の検出されていない前記出力要素が残り一つになった場合、前記車速を、前記車速センサによって検出される車速ではなく予め記憶された高車速相当値に固定する電動パワーステアリング装置。
【請求項９】
請求項１〜請求項８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、
ステアリングに生じた操舵角を検出するステアリングセンサと、
前記操舵角を微分することにより操舵角速度を検出する操舵角速度検出手段とを有し、
前記制御手段は、前記操舵角と前記操舵角速度の符号が異なる場合、前記アシスト力の大きさを零とする電動パワーステアリング装置。
【請求項１０】
請求項１〜請求項９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、
前記回転センサは、ステアリングシャフトの途中に設けられたトーションバーの捩れに基づきセンサ信号を出力するトルクセンサであり、
前記電動パワーステアリング装置は、前記センサ信号に基づき操舵トルクを検出するトルク検出手段を備え、
前記トルクセンサは、前記センサ信号を出力する複数の出力要素を有し、
前記制御手段は、前記操舵トルクに対応した前記アシスト力を発生させるための電流指令値と前記モータに流れる実電流との偏差に基づき前記モータのフィードバック制御を行い、
前記制御手段は、故障の検出されていない前記出力要素が残り一つになった後、残る出力要素が出力するセンサ信号を用いて前記アシスト力の付与を継続する場合、故障の検出されていない前記出力要素が二つ以上残存する場合に比較して、前記フィードバック制御において用いるフィードバックゲインを大きくする電動パワーステアリング装置。
【請求項１１】
請求項１〜請求項１０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、
車速を検出する車速センサを備え、
前記制御手段は、前記車速センサによって検出された車速に基づき前記瞬発的なモータトルクの大きさを変更する電動パワーステアリング装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記制御手段は、車速が高速になるほど、印加する瞬発的なモータトルクの大きさを漸減する電動パワーステアリング装置。
【請求項１３】
請求項１〜請求項１２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、
車両に作用する横方向加速度を検出する横Ｇセンサを備え、
前記制御手段は、前記横Ｇセンサによって検出された横方向加速度に基づき前記瞬発的なモータトルクの大きさを変更する電動パワーステアリング装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記制御手段は、横方向加速度が大きくなるほど、印加する瞬発的なモータトルクの大きさを漸増する電動パワーステアリング装置。
【請求項１５】
センサ異常検出装置であって、
駆動源の駆動に応じて変位する検出対象の変位に応じた信号を生成するセンサと、
前記センサにおいて生成される信号に基づき前記駆動源を制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記センサにおいて生成される信号の異常を検出する異常検出手段を備え、
前記異常検出手段は、前記制御装置により通常の制御量に加えて瞬発的な制御量が前記駆動源に供給された場合に前記瞬発的な制御量がセンサ信号に反映されないとき、前記センサ信号は異常である旨判定するセンサ異常検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動パワーステアリング装置およびセンサ異常検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、モータを駆動源とする電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）は、モータの回転角を検出するモータ回転角センサや操舵トルクを検出するトルクセンサを備えている。トルクセンサは、ステアリングシャフトの途中に設けられたトーションバーの捩れに基づきセンサ信号を出力する回転センサにより構成されている。ＥＰＳの制御装置は、センサ信号に基づきアシスト力を操舵系に付与すべくモータを制御する。このため、ＥＰＳにおける重要な課題の一つとして、モータ回転角や操舵トルクを安定的にかつ精度良く検出することが挙げられる。【０００３】
特許文献１には、非接触式の磁気検出素子をセンサ素子に用いることにより、トルクセンサから電気的な接触部を無くして、トルクセンサの信頼性を向上させるための構成が開示されている。この構成により、トルクセンサの大型化を招くことなく、容易にセンサ素子数を増やすことができる。また、センサ信号の多重化により、操舵トルクの検出精度も向上する。また、一方のセンサ素子が故障した場合、残りのセンサ素子において生成されるセンサ信号に基づき操舵トルクを検出してアシスト力の付与を継続すること（アシスト継続制御）もできる。【０００４】
特許文献２には、複数系統のセンサ信号のうちいずれかのセンサ信号が異常となった場合、より高精度に、故障したセンサ素子を特定する方法が開示されている。故障したセンサ素子を特定することにより、ＥＰＳのアシスト継続制御が可能な状況を拡張することができる。【０００５】
しかしながら、センサ信号の多重化による利益を享受するためには、当然ながら、少なくとも二つのセンサ信号が必要である。また、特に、磁気式のセンサ素子には、温度特性にばらつきがあることから、高精度の検出には、複数のセンサ信号を用いた補正処理が不可欠である。このため、従来、特許文献２に記載されるように、残るセンサ信号が一つになった後のアシスト継続制御は、速やかにアシスト力の付与を停止すべく、残りのセンサ信号を用いてアシスト力を漸減（漸次低減）するしかなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−１４９０６２号公報
【特許文献２】特開２０００−１８５６５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、残るセンサ信号が一つになった場合においても、より安定的にアシスト力の付与を継続することができる電動パワーステアリング装置およびセンサ異常検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明の第一の態様によれば、電動パワーステアリング装置が提供される。電動パワーステアリング装置は、モータを駆動源として操舵系にアシスト力を付与する操舵力補助装置と、モータ又は操舵系の一部を構成し、モータの回転に伴い回転する回転体と、回転体の回転に基づきセンサ信号を出力する回転センサと、センサ信号に基づきアシスト力を発生させるべく操舵力補助装置の作動を制御する制御手段と、センサ信号の異常を検出する異常検出手段とを備え、制御手段は、瞬発的なモータトルクを操舵系に印加すべく操舵力補助装置の作動を制御し、異常検出手段は、瞬発的なモータトルクの印加がセンサ信号に反映されない場合、センサ信号の異常を検出する。【０００９】
この構成によれば、瞬発的なモータトルクの印加により、操舵系を構成する回転体に回転を生じさせることで、センサ信号が変化するタイミング及び変化方向を当然に予想し得る状況を作り出すことができる。そして、このような状況下において、センサ信号の変化を監視することにより、センサ信号が明らかに異常な値を示す以前の段階で、早期に、異常を検出することができる。その結果、一方のセンサ信号を使用して操舵力補助装置の作動を制御する場合、より安定的にアシスト力の付与を継続することができる。特に、このような瞬発的なモータトルクの印加及びその反映に基づくセンサ信号の異常検出は、センサ信号を出力する複数の出力要素のうち故障の検出されていない残りの出力要素が出力する残存センサ信号を用いてアシスト力の付与を継続する構成に適用することで、より顕著な効果を得ることができる。また、一方のセンサ信号に基づくアシスト力の付与を実行する構成に適用した場合、信頼性が更に向上する。【００１０】
上記の電動パワーステアリング装置において、制御手段は、瞬発的なモータトルクを操舵系に対して正負交互に印加することが好ましい。【００１１】
この構成によれば、瞬発的なモータトルクを操舵系に正負交互に印加することにより、大きな操舵トルクを要することなく、回転体に捩れを生じさせることができる。【００１２】
上記の電動パワーステアリング装置において、回転センサは、ステアリングシャフトの途中に設けられた回転体としてのトーションバーの捩れに基づきセンサ信号を出力するトルクセンサであり、電動パワーステアリング装置は、センサ信号に基づき操舵トルクを検出するトルク検出手段を備え、制御手段は、トルク検出手段により検出される操舵トルクの絶対値が所定値以下の場合、アシスト力の付与とは関係なく、瞬発的なモータトルクを操舵系に正負交互に印加し、トルク検出手段により検出される操舵トルクの絶対値が所定値より大きい場合、アシスト力の付与方向に、瞬発的なモータトルクを操舵系に印加すべく操舵力補助装置の作動を制御することが好ましい。【００１３】
この構成によれば、操舵トルクの絶対値が所定値以下の場合、アシスト力の付与とは関係なく、瞬発的なモータトルクを操舵系に正負交互に印加する。これにより、大きな操舵トルクを要することなく、ステアリングシャフトに設けられたトーションバーに捩れを生じさせることができる。一方、操舵トルクの絶対値が所定値より大きい場合、アシスト力の付与方向に、瞬発的なモータトルクを操舵系に印加する。これにより、大きくなりすぎた操舵トルクを早めに下げるため、操舵トルクのレンジオーバーによる誤検出を防ぐことができると共に、操舵フィーリングが向上する。これにより、センサ信号が変化するタイミング及び変化方向を当然に予想し得る状況を作り出し、このような状況下にてトルクセンサのセンサ信号の変化を監視することによって、早期に、異常を検出することができる。【００１４】
上記の電動パワーステアリング装置において、制御手段は、瞬発的なモータトルクの印加がセンサ信号に反映される前後においてセンサ信号に基づく値の変化量を演算するとともに、変化量の大きさに基づき瞬発的なモータトルクの大きさを変更することが好ましい。【００１５】
この構成によれば、瞬発的なモータトルクの印加が反映される前のセンサ信号に基づく値と、反映された後のセンサ信号に基づく値との変化量を演算する。そして、演算されたセンサ信号の値の変化量の大きさに基づき、瞬発的なモータトルクを変更する。これにより、適切な大きさの瞬発的なモータトルクを印加することができ、安定的にアシスト力の付与を継続することができる。【００１６】
上記の電動パワーステアリング装置において、制御手段は、変化量の絶対値が大きくなるほど、印加する瞬発的なモータトルクの大きさを漸減することが好ましい。【００１７】
この構成によれば、瞬発的なモータトルクの印加が反映される前後におけるセンサ信号の変化量を略一定にできるため、回転センサが正常にもかかわらず異常と判断する誤検出や操舵フィーリングの悪化を防止することができる。その結果、より安定的にアシスト力の付与を継続することができる。【００１８】
上記の電動パワーステアリング装置において、制御手段は、変化量の絶対値が第１の基準値以内のとき、次回印加する瞬発的なモータトルクの大きさを所定量大きくし、変化量の絶対値が第１の基準値よりも大きな第２の基準値以上のとき、次回印加する瞬発的なモータトルクの大きさを所定量小さくすることが好ましい。【００１９】
この構成によれば、変化量の絶対値と第１および第２の基準値との比較に基づき変化量の大きさを判定し、変化量の大きさに基づき瞬発的なモータトルク値を変更する。これにより、変化量の絶対値が第１の基準値と第２の基準値との間の大きさに維持されるよう最適な瞬発的なモータトルク値を印加できる。したがって、誤判定の発生を抑えて、より安定的に、アシスト力の付与を継続することができる。【００２０】
上記の電動パワーステアリング装置において、回転センサは、センサ信号を出力する複数の出力要素を有し、制御手段は、異常検出手段により故障の検出されていない出力要素が残り一つになった場合、アシスト力を低減することが好ましい。【００２１】
この構成によれば、故障の検出されていない出力要素が残り一つになった後、残る出力要素が出力するセンサ信号を用いてアシスト力を継続して操舵系に付与する際、付与するアシスト力を低減させる。これにより、運転者にとって通常よりも大きな操舵トルクがステアリングの操舵に必要となるため、運転者は、回転センサの故障を早期に知ることができる。また、残存出力要素が一つになった後、操舵系に付与するアシスト力を低減させるため、更に残存出力要素が故障した場合のアシストトルクの変化を小さく抑えることができる。その結果、急激な操舵フィーリングの劣化を防止することができる。したがって、残存出力要素が一つになった後、操舵系に付与するアシスト力を低減することにより、好適な操舵性能を提供することができる。【００２２】
上記の電動パワーステアリング装置において、車速を検出する車速センサを備え、回転センサは、センサ信号を出力する複数の出力要素を有し、制御手段は、車速が小さいほど大きなアシスト力を発生させるべく操舵力補助装置の作動を制御し、制御手段は、異常検出手段により故障の検出されていない出力要素が残り一つになった場合、車速を、車速センサによって検出される車速ではなく予め記憶された高車速相当値に固定することが好ましい。【００２３】
この構成によれば、故障の検出されていない出力要素が残り一つになった後、残る出力要素が出力するセンサ信号を用いてアシスト力を継続して操舵系に付与する際、付与するアシスト力を高車速相当値に応じた値に固定する。これにより、操舵系に付与されるアシスト力が低く抑えられるため、運転者にとって通常よりも大きな操舵トルクがステアリングの操舵に必要となる。したがって、運転者は、回転センサの故障を早期に知ることができる。また、残存出力要素が一つになった後、操舵系に付与するアシスト力を高車速相当値に応じた値に固定するため、更に残存出力要素が故障した場合のアシストトルクの変化を小さく抑えることができる。その結果、急激な操舵フィーリングの劣化を防止することができる。したがって、残存出力要素が一つになった後、操舵系に付与されるアシスト力を高車速相当値に固定することにより、好適な操舵性能を提供することができる。【００２４】
上記の電動パワーステアリング装置において、ステアリングに生じた操舵角を検出するステアリングセンサと、操舵角を微分することにより操舵角速度を検出する操舵角速度検出手段とを有し、制御手段は、操舵角と操舵角速度の符号が異なる場合、アシスト力の大きさを零とすることが好ましい。【００２５】
この構成によれば、ステアリングセンサにより検出される操舵角と、操舵角を微分して得られる操舵角速度に基づき、操舵角と操舵角速度の符号が異なっている場合、アシスト力が操舵系に付与されない。これにより、故障の検出されていない出力要素が残り一つになった後、残る出力要素が出力するセンサ信号を用いてアシスト力の付与を継続しつつ、セルフステアや逆アシストを防止することができる。【００２６】
上記の電動パワーステアリング装置において、回転センサは、ステアリングシャフトの途中に設けられたトーションバーの捩れに基づきセンサ信号を出力するトルクセンサであり、電動パワーステアリング装置は、センサ信号に基づき操舵トルクを検出するトルク検出手段を備え、トルクセンサは、センサ信号を出力する複数の出力要素を有し、制御手段は、操舵トルクに対応したアシスト力を発生させるための電流指令値とモータに流れる実電流との偏差に基づきモータのフィードバック制御を行い、制御手段は、故障の検出されていない出力要素が残り一つになった後、残る出力要素が出力するセンサ信号を用いてアシスト力の付与を継続する場合、故障の検出されていない出力要素が二つ以上残存する場合に比較して、フィードバック制御において用いるフィードバックゲインを大きくすることが好ましい。【００２７】
この構成によれば、故障の検出されていない出力要素が残り一つになった後、残る出力要素が出力するセンサ信号を用いてアシスト力の付与を継続する場合、故障の検出されていない出力要素が残り二つ以上残存する場合に比較して、フィードバック制御手段のフィードバックゲインを大きくする。これにより、故障の検出されていない出力要素が残り一つになった後、残る出力要素が出力するセンサ信号を用いてアシスト力の付与を継続し、残存するトルクセンサの信頼性を向上させるために瞬発的なモータトルクの印加が生じた場合、残る出力要素からセンサ信号を応答良く出力することができる。【００２８】
上記の電動パワーステアリング装置において、車速を検出する車速センサを備え、制御手段は、車速センサによって検出された車速に基づき瞬発的なモータトルクの大きさを変更することが好ましい。【００２９】
この構成によれば、瞬発的なモータトルクの大きさは、車速に基づき変更される。ここで、同じ操舵トルクを与えた場合、車速によって操舵系に付与されるアシスト力が変化する。大きなアシスト力が作用している状態において瞬発的なモータトルクを印加した時の回転体の回転は、小さなアシスト力が作用している状態において同じ大きさの瞬発的なモータトルクを印加した時の回転体の回転と比較して小さくなる。回転体の回転が小さくなると、回転センサが正常であった場合でも、回転センサ異常と誤検出される可能性が大きくなる。一方、小さなアシスト力が作用している状態において必要以上に大きな瞬発的なモータトルクを印加すると回転体の回転が大きくなりすぎ、操舵フィーリングが悪化する。この点、本構成によれば、車速を変数として、車速に対応するように瞬発的なモータトルクの大きさを増加減することにより、回転体の回転を一定値にすることが可能となる。このため、回転センサが正常にもかかわらず回転センサ異常と判断する誤検出や操舵フィーリングの悪化を防止することができる。その結果、より安定的にアシスト力の付与を継続することができる。【００３０】
上記の電動パワーステアリング装置において、制御手段は、車速が高速になるほど、印加する瞬発的なモータトルクの大きさを漸減することが好ましい。【００３１】
この構成によれば、車速が高速になるほどアシスト力は小さくなる。それに応じて印加する瞬発的なモータトルクの大きさを漸減させるため、回転体の回転が一定値になる。このため、回転センサが正常にもかかわらず異常と判断する誤検出や操舵フィーリングの悪化を防止することができる。その結果、より安定的にアシスト力の付与を継続することができる。【００３２】
上記の電動パワーステアリング装置において、車両に作用する横方向加速度を検出する横Ｇセンサを備え、制御手段は、横Ｇセンサによって検出された横方向加速度に基づき瞬発的なモータトルクの大きさを変更することが好ましい。【００３３】
この構成によれば、瞬発的なモータトルクの大きさは、横方向加速度に基づき変更される。一般に、車両に作用する横方向加速度が大きくなるほど、路面から操舵系に入力される反力トルクは大きくなる。そのため、運転者は、横方向加速度が大きくなるほど、より大きな操舵トルクをステアリングに付与して操舵し、操舵系には、より大きなアシスト力が付与される。したがって、車両に作用する横方向加速度が大きい状態において瞬発的なモータトルクを印加した時の回転体の回転は、車両に作用する横方向加速度が小さい状態において同じ大きさの瞬発的なモータトルクを印加した時の回転体の回転と比較して小さくなる。回転体の回転が小さくなると、回転センサが正常であった場合でも、回転センサ異常と誤検出される可能性が大きくなる。一方、車両に作用する横方向加速度が小さい状態において必要以上に大きな瞬発的なモータトルクを印加すると、回転体の回転が大きくなりすぎて、操舵フィーリングが悪化する。この点、本構成によれば、横方向加速度を変数として、横方向加速度に対応するように瞬発的なモータトルクの大きさを増加減することにより、回転体の回転を一定値にすることが可能となる。このため、回転センサが正常にもかかわらず回転センサ異常と判断する誤検出や、操舵フィーリングの悪化を防止することができる。その結果、より安定的にアシスト力の付与を継続することができる。【００３４】
上記の電動パワーステアリング装置において、制御手段は、横方向加速度が大きくなるほど、印加する瞬発的なモータトルクの大きさを漸増することが好ましい。【００３５】
この構成によれば、横方向加速度が大きくなるほど、アシスト力は大きくなる。それに応じて瞬発的なモータトルクの大きさを漸増するため、回転体の回転が一定値になる。このため、回転センサが正常にもかかわらず異常と判断する誤検出や操舵フィーリングの悪化を防止することができる。その結果、より安定的にアシスト力の付与を継続することができる。【００３６】
上記課題を解決するため、本発明の第二の態様によれば、センサ異常検出装置が提供される。センサ異常検出装置は、駆動源の駆動に応じて変位する検出対象の変位に応じた信号を生成するセンサと、センサにおいて生成される信号に基づき駆動源を制御する制御装置とを備え、制御装置は、センサにおいて生成される信号の異常を検出する異常検出手段を備え、異常検出手段は、制御装置により通常の制御量に加えて瞬発的な制御量が駆動源に供給された場合に瞬発的な制御量がセンサ信号に反映されないとき、センサ信号は異常である旨判定する。【００３７】
この構成によれば、本発明の第一の態様の効果に準じた効果を得ることができる。
【発明の効果】
【００３８】
本発明によれば、残るセンサ信号が一つになった場合においても、より安定的にアシスト力の付与を継続することが可能な電動パワーステアリング装置およびセンサ異常検出装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】第１の実施の形態の電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）の概略構成図。
【図２】ＥＰＳの制御ブロック図。
【図３】トルクセンサの異常発生モードに応じたパワーアシスト制御の処理手順を示すフローチャート。
【図４】残存センサ信号の異常検出の処理手順を示すフローチャート。
【図５】アシスト継続制御時における瞬発的なモータトルクの印加態様を示す説明図。
【図６】残存センサ信号に対応するセンサ素子の故障判定の処理手順を示すフローチャート。
【図７】瞬発的なモータトルクの印加周期の変更に関する処理手順を示すフローチャート。
【図８】第２の実施の形態における残存センサ信号の異常検出に基づくアシスト力の変更の処理手順を示すフローチャート。
【図９】残存センサ信号の異常検出に基づくアシスト力の変更の態様を示す説明図。
【図１０】第３の実施の形態のアシスト力に応じた印加周期の変更の態様を示すグラフ。
【図１１】車速に応じた印加周期の変更の態様を示すグラフ。
【図１２】第３の実施の形態の変形例における操舵角に応じた印加周期の変更の態様を示すグラフ。
【図１３】操舵速度に応じた印加周期の変更の態様を示すグラフ。
【図１４】車両のヨーレートに応じた印加周期の変更の態様を示すグラフ。
【図１５】車両の横方向加速度（横Ｇ）に応じた印加周期の変更の態様を示すグラフ。
【図１６】第１〜第７の実施の形態の変形例における残存センサ信号の異常検出回数に応じた印加周期の変更の態様を示すグラフ。
【図１７】残存センサ信号の異常検出に基づく印加周期の変更の処理手順を示すフローチャート。
【図１８】第４の実施の形態におけるＥＰＳの制御ブロック図。
【図１９】車両の第１の仮想操舵状態における基本アシスト制御量及び操舵角の説明図。
【図２０】車両の第２の仮想操舵状態における基本アシスト制御量及び操舵角の説明図。
【図２１】車両の第３の仮想操舵状態における基本アシスト制御量及び操舵角の説明図。
【図２２】基本アシスト制御量の状態判定の処理手順を示すフローチャート。
【図２３】試験トルク制御量算出の処理手順を示すフローチャート。
【図２４】車両の第１の仮想操舵状態における電流指令値及び操舵角の説明図。
【図２５】車両の第２の仮想操舵状態における電流指令値及び操舵角の説明図。
【図２６】車両の第３の仮想操舵状態における電流指令値及び操舵角の説明図。
【図２７】瞬発的なモータトルクの印加時のトルクセンサの説明図。
【図２８】車両の第１の仮想操舵状態における瞬発的なモータトルクの印加時のトルクセンサの説明図。
【図２９】アシスト継続制御時における瞬発的なモータトルクの印加様態を示す説明図。
【図３０】第５の実施の形態における車両の第１の仮想操舵状態における基本アシスト制御量及び操舵角の説明図。
【図３１】車両の第２の仮想操舵状態における基本アシスト制御量及び操舵角の説明図。
【図３２】車両の第３の仮想操舵状態における基本アシスト制御量及び操舵角の説明図。
【図３３】基本アシスト制御量の状態判定の処理手順を示すフローチャート。
【図３４】基本アシスト制御量の状態判定の処理手順を示すフローチャート。
【図３５】基本アシスト制御量の状態判定の処理手順を示すフローチャート。
【図３６】試験トルク制御量算出の処理手順を示すフローチャート。
【図３７】車両の第１の仮想操舵状態における電流指令値及び操舵角の説明図。
【図３８】車両の第２の仮想操舵状態における電流指令値及び操舵角の説明図。
【図３９】車両の第３の仮想操舵状態における電流指令値及び操舵角の説明図。
【図４０】第６の実施の形態のＥＰＳの制御ブロック図。
【図４１】ＥＰＳのモータ制御信号出力部の制御ブロック図。
【図４２】残存センサ信号の異常検出の処理手順を示すフローチャート。
【図４３】（ａ），（ｂ）は、ゲインマップの概略構成図。
【図４４】第７の実施の形態のＥＰＳの制御ブロック図。
【図４５】トルクセンサの異常発生モードに応じたパワーアシスト制御の処理手順を示すフローチャート。
【図４６】第８の実施の形態のＥＰＳの制御ブロック図。
【図４７】車両の第１の仮想操舵状態における電流指令値、基本アシスト制御量、試験トルク制御量及び操舵トルクの説明図。
【図４８】車両の第２の仮想操舵状態における電流指令値、基本アシスト制御量、試験トルク制御量及び操舵トルクの説明図。
【図４９】試験トルク制御量算出の処理手順を示すフローチャート。
【図５０】第９の実施の形態におけるアシスト制御部を詳細に示す制御ブロック図。
【図５１】第１０の実施の形態におけるアシスト制御部を詳細に示す制御ブロック図。
【図５２】第１１の実施の形態におけるトルク偏差の演算の処理手順を示すフローチャート。
【図５３】瞬発的なモータトルクを出力する可変機能の処理手順を示すフローチャート。
【図５４】第１２の実施の形態のＥＰＳの制御ブロック図。
【図５５】試験トルク制御量生成部の試験トルク制御量のゲインを決定するためのマップ。
【図５６】（ａ）は、車両のある仮想操舵状態における電流指令値、基本アシスト制御量、試験トルク制御量および操舵トルクの説明図、（ｂ）は、車両のある仮想操舵状態における車速、および試験トルク制御量のゲインの経時的な変化を示す説明図。
【図５７】第１２の実施の形態の変形例における試験トルク制御量生成部の試験トルク制御量を決定するマップ。
【図５８】試験トルク制御量生成部の試験トルク制御量を決定するマップ。
【図５９】試験トルク制御量生成部の試験トルク制御量を決定するマップ。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
＜第１の実施の形態＞
以下、本発明の第１の実施の形態を説明する。
【００４１】
まず、ＥＰＳ（電動パワーステアリング装置）の概要を説明する。
【００４２】
図１に示すように、ＥＰＳ１において、ステアリングホイール２が固定されたステアリングシャフト３は、ラックアンドピニオン機構４を介してラック軸５と連結されている。ステアリング操作に伴うステアリングシャフト３の回転は、ラックアンドピニオン機構４により、ラック軸５の往復直線運動に変換される。ラック軸５の直線運動は、ラック軸５の両端にそれぞれ連結されたタイロッド６，６を介して、図示しないナックルに伝達される。これにより、転舵輪７，７の舵角が変更されて、車両の進行方向が変更される。ステアリングシャフト３は、コラムシャフト３ａ、インターミディエイトシャフト３ｂ、およびピニオンシャフト３ｃを連結して構成されている。
【００４３】
また、ＥＰＳ１は、操舵力補助装置としてのＥＰＳアクチュエータ１０と、ＥＣＵ（電子制御装置）１１とを備えている。ＥＰＳアクチュエータ１０は、操舵系にステアリング操作を補助するためのアシスト力を付与する。ＥＰＳアクチュエータ１０は、いわゆるコラム型のＥＰＳアクチュエータである。即ち、ＥＰＳアクチュエータ１０は、駆動源であるモータ１２および減速機構１３を備えている。モータ１２は、減速機構１３を介してコラムシャフト３ａと連結されている。モータ１２には、ブラシ付の直流モータが採用されている。ＥＰＳアクチュエータ１０は、モータ１２の回転を減速してコラムシャフト３ａに伝達することにより、モータトルク（回転力）をアシスト力として操舵系に付与する。
【００４４】
ＥＣＵ１１は、ＥＰＳアクチュエータ１０の作動を制御する制御手段として機能する。ＥＣＵ１１には、トルクセンサ１４、車速センサ１５、ステアリングセンサ１７、および横Ｇセンサ２０が接続されている。トルクセンサ１４は、２つのセンサ素子１４ａ，１４ｂを備えている。コラムシャフト３ａにおいて、減速機構１３とステアリングホイール２との間には、トーションバー１６が設けられている。２つのセンサ素子１４ａ，１４ｂは、トーションバー１６の捩れに基づいてそれぞれセンサ信号Ｓａ，Ｓｂを生成する。ＥＣＵ１１は、トルク検出手段としても機能する。ＥＣＵ１１は、２つのセンサ信号Ｓａ，Ｓｂに基づき、ステアリングシャフト３を介して伝達される操舵トルクτを検出する。
【００４５】
２つのセンサ素子１４ａ，１４ｂは、磁気検出素子である。本例では、磁気検出素子としてホールＩＣが採用される。２つのセンサ素子１４ａ，１４ｂは、トーションバー１６の捩れに基づき磁束変化を生ずるセンサコア（図示略）の外周に設けられる。回転軸であるステアリングシャフト３へのトルク入力によりトーションバー１６が捩れると、両センサ素子１４ａ，１４ｂを通過する磁束が変化する。各センサ素子１４ａ，１４ｂは、磁束変化に応じた電圧をそれぞれ生成し、生成された電圧をセンサ信号Ｓａ，ＳｂとしてＥＣＵ１１にそれぞれ出力する。
【００４６】
ＥＣＵ１１は、トルクセンサ１４、即ち、出力要素としての両センサ素子１４ａ，１４ｂが出力する両センサ信号Ｓａ，Ｓｂに基づいて、操舵トルクτを検出する。
【００４７】
ステアリングセンサ１７は、コラムシャフト３aにおけるトルクセンサ１４とステアリングホイール２との間に設けられている。ステアリングセンサ１７は、コラムシャフト３aに固定された回転子１８と、該回転子１８の回転に伴う磁束変化を検出するセンサ素子（ホールＩＣ）１９とを備えた磁気式の回転センサである。ステアリングセンサ１７は、磁束変化に伴い変動するセンサ素子１９の出力電圧をセンサ信号（θs）としてＥＣＵ１１に出力する。ＥＣＵ１１は、ステアリングセンサ１７からのセンサ信号に基づいて、操舵角θsを検出する。
【００４８】
横Ｇセンサ２０は、車両に作用する横方向加速度（横Ｇ）を検出する。ＥＣＵ１１は、横Ｇセンサ２０の出力信号に基づいて横方向加速度ｇを検出する。そして、ＥＣＵ１１は、操舵トルクτ、および車速センサ１５により検出される車速Ｖに基づき目標アシスト力を演算し、目標アシスト力を発生させるべくモータ１２の給電制御を行う。ＥＣＵ１１は、モータ１２の給電制御により、操舵系に付与するアシスト力を制御する。
【００４９】
次に、ＥＣＵ１１の構成を説明する。
【００５０】
図２に示すように、ＥＣＵ１１は、モータ制御信号を出力するマイコン２１と、モータ制御信号に基づいてモータ１２に駆動電力を供給する駆動回路２２とを備えている。また、マイコン２１は、電流指令値演算部２３、モータ制御信号出力部２４、および操舵トルク検出部２５を備えている。
【００５１】
操舵トルク検出部２５は、トルクセンサ１４にて生成される２つのセンサ信号Ｓａ，Ｓｂに基づいて、操舵トルクτを検出する。前述したように、トルクセンサ１４は、そのセンサ素子に磁気検出素子を用いた磁気式のトルクセンサである。このため、操舵トルク検出部２５は、二系統のセンサ信号Ｓａ，Ｓｂを用いた補正処理（温度特性等）を行なうことにより、高精度に操舵トルクτを検出する。
【００５２】
電流指令値演算部２３は、ＥＰＳアクチュエータ１０に発生させるべき目標アシスト力に対応した電流指令値Ｉ＊を演算する。電流指令値演算部２３は、操舵トルク検出部２５により検出された操舵トルクτおよび車速センサ１５により検出される車速Ｖに基づいて、目標アシスト力の基礎成分を演算する。詳述すると、電流指令値演算部２３は、アシスト制御部２６を備えている。アシスト制御部２６は、車速感応型の三次元マップを使用して、操舵トルクτに対応したアシスト力を発生させる基礎成分として基本アシスト制御量Ｉas*を演算する。具体的には、アシスト制御部２６は、操舵トルクτ（絶対値）が大きいほど、より大きなアシスト力が操舵系に付与されるように、より大きな値（絶対値）を有する基本アシスト制御量Ｉas*を演算する。また、アシスト制御部２６は、車速Ｖが小さいほど、より大きな値（絶対値）を有する基本アシスト制御量Ｉas*を演算する。アシスト制御部２６は、基本アシスト制御量Ｉas*をパワーアシスト制御における目標アシスト力の基礎成分として、モータ１２に供給する電流指令値Ｉ*を演算する。
【００５３】
モータ制御信号出力部２４は、電流指令値演算部２３により算出された電流指令値Ｉ＊に基づいて、モータ制御信号を生成する。モータ制御信号出力部２４は、電流指令値演算部２３により演算される電流指令値Ｉ＊および、電流センサ２７により検出されるモータ１２の実電流値Ｉをそれぞれ取り込む。そしてモータ制御信号出力部２４は、電流指令値Ｉ*に実電流値Ｉを追従させるべく、電流フィードバック制御の実行によりモータ制御信号を生成する。
【００５４】
マイコン２１（モータ制御信号出力部２４）は、モータ制御信号を駆動回路２２に出力する。駆動回路２２は、モータ制御信号に基づく駆動電力をモータ１２に供給する。マイコン２１は、駆動回路２２を介してＥＰＳアクチュエータ１０の作動を制御することにより、パワーアシスト制御を実行する。
【００５５】
また、マイコン２１は、トルクセンサ１４の異常を検出する異常検出手段としても機能する。即ち、図２に示すように、マイコン２１は、異常検出部３０を備えている。異常検出部３０は、トルクセンサ１４により生成される両センサ信号Ｓａ，Ｓｂ、ひいてはトルクセンサ１４の異常の有無を検出する。異常検出部３０は、検出結果に基づき、異常検出信号Ｓtrを生成する。異常検出信号Ｓtrは、両センサ信号Ｓａ，Ｓｂの異常の有無、ひいては両センサ信号Ｓａ，Ｓｂにそれぞれ対応する両センサ素子１４ａ，１４ｂの故障の有無を示す情報を含む。
【００５６】
マイコン２１は、、異常検出部３０により検出されるトルクセンサ１４の異常の有無、あるいは異常発生モードに応じてパワーアシスト制御を実行する。、パワーアシスト制御には、通常のパワーアシスト制御（通常制御）、アシスト停止制御、およびアシスト継続制御の３つがある。
【００５７】
マイコン２１は、トルクセンサ１４が正常、即ち、両センサ素子１４ａ，１４ｂのいずれも正常である場合、通常制御を実行する。マイコン２１は、両センサ素子１４ａ，１４ｂのいずれも異常である場合、アシスト停止制御を実行する。即ち、マイコン２１の電流指令値演算部２３は、異常検出信号Ｓtrに基づき両センサ素子１４ａ，１４ｂがともに故障した旨判断される場合、電流指令値Ｉ*の出力を停止する。
【００５８】
マイコン２１は、両センサ素子１４ａ，１４ｂのいずれか一方のみが異常である場合、アシスト継続制御を実行する。即ち、操舵トルク検出部２５は、異常検出信号Ｓtrに基づき両センサ素子１４ａ，１４ｂのいずれか一方のみが故障した旨判断される場合、故障が発生していない他方のセンサ素子において生成されるセンサ信号（以下、「残存センサ信号」という。）を使用することにより、操舵トルクτの検出を続行する。電流指令値演算部２３は、残存センサ信号を用いて検出される操舵トルクτに基づいて、電流指令値Ｉ*を演算する。そして、その電流指令値Ｉ*に基づき、パワーアシスト制御が継続して実行される。また、異常検出部３０は、アシスト継続制御中である場合、フラグＡＳＦＬＧに０を、アシスト継続制御中でない場合、フラグＡＳＦＬＧ（状態量を示すフラグ：メモリ）に１をそれぞれ書き込む。この場合、上記のような２つのセンサ信号Ｓａ，Ｓｂを用いた補正処理は実行されない。
【００５９】
ここで、ＥＣＵ１１は、アシスト継続制御の実行時、ＥＰＳ本来の機能であるアシスト力の付与とは無関係に、周期的に瞬発的なモータトルクを操舵系に印加すべくＥＰＳアクチュエータ１０の作動を制御する。そして、ＥＣＵ１１は、瞬発的なモータトルクの印加がアシスト継続制御の基礎となる残存センサ信号に反映されるか否かに基づいて、残存センサ信号の異常を検出する。
【００６０】
即ち、両センサ素子１４ａ，１４ｂの一方が故障した場合、残り一つとなった残存センサ信号については、他のセンサ信号との比較に基づく異常判定（検出）はできなくなる。この点を踏まえ、ＥＣＵ１１は、アシスト継続制御の実行時、瞬発的なモータトルクを操舵系に印加してトーションバー１６に捩れを生じさせる。これにより、ＥＣＵ１１は、残存センサ信号が変化するタイミングおよび変化方向を当然に予想し得る状況を作り出す。そして、このような状況下において、ＥＣＵ１１は、残存センサ信号の変化を監視することにより、残存センサ信号が明らかに異常な値を示す以前の段階で早期に、異常を検出することができる。
【００６１】
電流指令値演算部２３は、試験トルク制御部３１を備えている。試験トルク制御部３１は、瞬発的なモータトルクを印加するための制御成分として試験トルク制御量Ｉtt*を生成する。試験トルク制御量Ｉtt*は、試験トルク制御量Ｉtt*に基づく瞬発的なモータトルクの印加時、その慣性によりステアリングホイール２がほとんど動かない程度に、一回当たりの出力時間が設定されている。電流指令値演算部２３（加算器３３）は、アシスト制御部２６により生成される基本アシスト制御量Ｉas*に、試験トルク制御量Ｉtt*を加算することにより、電流指令値Ｉ*を生成する。
【００６２】
また、試験トルク制御部３１は、試験トルク制御量Ｉtt*を生成する毎に、印加信号Ｓimを生成する。印加信号Ｓimは、試験トルク制御量Ｉtt*に基づく瞬発的なモータトルクが印加される旨を示す。異常検出部３０は、印加信号Ｓimの有無に基づいて、アシスト継続制御時における残存センサ信号の異常検出を実行する。
【００６３】
また、マイコン２１は、タイマ３２を備えている。異常検出部３０は、残存センサ信号の異常を検出した場合、タイマ３２を利用して最初の異常検出からの経過時間Ｔを計測する。また、異常検出部３０は、図示しないカウンタを備え、カウンタにより、残存センサ信号の異常を検出した回数（異常検出回数ｎ）を計測する。異常検出部３０は、経過時間Ｔが閾値時間Ｔ０を超える前に、閾値回数ｎ０の異常検出があった場合、残存センサ信号に対応するセンサ素子が故障した旨判定する。
【００６４】
次に、アシスト継続制御の実行時における瞬発的なモータトルクの印加状態を説明する。
【００６５】
図５に示すように、試験トルク制御部３１は、アシスト継続制御の実行が開始されたとき（時刻ｔ１）、実行の開始以降、試験トルク制御量Ｉtt*を周期的にかつ符号（＋または−）を交互に反転しつつ生成する。即ち、操舵系に対する瞬発的なモータトルクが周期的に印加されると共に、印加方向が交互に変更される。
【００６６】
また、アシスト継続制御の実行中に異常検出部３０を介して残存センサ信号の異常が検出されたとき（時刻ｔ２）、試験トルク制御部３１は、異常が検出された以降、試験トルク制御量Ｉtt*の出力周期を短縮する。即ち、異常検出後の出力周期ｆ２は、異常検出前の出力周期ｆ１よりも短くなる（ｆ１＞ｆ２）。その結果、試験トルク制御量Ｉtt*に基づく瞬発的なモータトルクを印加する周期も短くなる。試験トルク制御部３１は、残存センサ信号の異常を最初に検出したときから、残存センサ信号に対応するセンサ素子の故障が確定するまでの間、またはセンサ素子が正常である旨が確定するまでの間のみ、瞬発的なモータトルクの印加周期を短くする。
【００６７】
次に、前述のように構成したＥＣＵ１１（マイコン２１）によるパワーアシスト制御の処理手順を説明する。
【００６８】
図３に示すように、マイコン２１は、その異常検出部３０においてセンサ信号Ｓａ，Ｓｂの異常の有無を判断する（ステップ２００１）。センサ信号Ｓａ，Ｓｂの異常検出は、センサ信号Ｓａ，Ｓｂの値が正常時に取り得る値から逸脱しているか否かの判定、ならびに各センサ信号Ｓａ，Ｓｂの値および単位時間の変化量などの比較判定に基づいて行なわれる。
【００６９】
マイコン２１は、異常検出部３０において両センサ信号Ｓａ，Ｓｂの少なくとも一方に異常を検出すると（ステップ２００１：ＹＥＳ）、アシスト継続制御中を示すフラグＡＳＦＬＧに０を書き込む（ステップ２００２）。
【００７０】
次に、マイコン２１は、ステップ２００１で検出した異常検出の結果に基づいて、両センサ信号Ｓａ，Ｓｂの出力要素である各センサ素子１４a，１４bの故障判定（検出）を実行する（ステップ２００３）。そして、両センサ素子１４a，１４bの両方がともに故障したと判定される場合（ステップ２００４：ＹＥＳ）、マイコン２１は、速やかにパワーアシスト制御を停止して、フェールセーフのため、アシスト力を漸次低減するアシスト停止制御を実行する（ステップ２００５）。また、試験トルク制御部３１は、異常検出部３０から入力される異常検出信号Ｓtrに基づき、試験トルク制御量Ｉtt*の出力を停止する。
【００７１】
これに対して、ステップ２００４において、両センサ信号Ｓａ，Ｓｂにそれぞれ対応する両センサ素子１４ａ，１４ｂのいずれか一方のみが故障したと判定される場合（ステップ２００４：ＮＯ）、マイコン２１は、アシスト継続制御中を示すフラグＡＳＦＬＧに１を書き込み(ステップ２００６)、アシスト継続制御を実行する（ステップ２００７）。即ち、マイコン２１は、故障判定されていない残りのセンサ素子により生成されるセンサ信号（残存センサ信号）に基づいて操舵トルクτを検出する。そして、マイコン２１は、残存センサ信号を用いたパワーアシスト制御を継続する。
【００７２】
ステップ２００１において、両センサ信号Ｓａ，Ｓｂに異常がない、即ち、両センサ信号Ｓａ，Ｓｂがいずれも正常である旨検出された場合（ステップ２００１：ＮＯ）、マイコン２１は、アシスト継続制御中を示すフラグＡＳＦＬＧに０を書き込み（ステップ２００８）、通常のパワーアシスト制御を実行する（ステップ２００９）。
【００７３】
次に、アシスト継続制御時における残存センサ信号の異常検出の処理手順を説明する。
【００７４】
図４に示すように、異常検出部３０は、アシスト継続制御の実行を待つ（ステップ２０１：ＮＯ）。異常検出部３０は、アシスト継続制御の実行中である旨判断したとき（ステップ２０１：ＹＥＳ）、印加信号Ｓimの入力の有無を判断する（ステップ２０２）。
【００７５】
印加信号Ｓimの入力がない場合（ステップ２０２：ＮＯ）、異常検出部３０は、処理を終了する。印加信号Ｓimの入力があった場合（ステップ２０２：ＹＥＳ）、異常検出部３０は、印加信号Ｓimに示す瞬発的なモータトルクの印加が、入力される残存センサ信号に反映されるか否かを判定する（ステップ２０３）。判定は、瞬発的なモータトルクの印加に対応した適当なタイミング（所定時間内）で残存センサ信号が変化するか否か、ならびに残存センサ信号の変化の方向および大きさがそれぞれ適当な値であるか否かに基づき行なわれる。
【００７６】
異常検出部３０は、残存センサ信号に瞬発的なモータトルクの印加が反映される旨判断した場合（ステップ２０３：ＹＥＳ）、残存センサ信号は正常であると判定する（ステップ２０４）。残存センサ信号に瞬発的なモータトルクの印加が反映されない場合（ステップ２０３：ＮＯ）、異常検出部３０は、残存センサ信号は異常であると判定する（ステップ２０５）。
【００７７】
ステップ２０５の処理において、残存センサ信号が異常である旨判定されるとき、異常検出部３０は、センサ信号に対応するセンサ素子が本当に故障しているかどうかの判定処理を実行する。
【００７８】
次に、残存センサ信号に対応するセンサ素子の故障判定の処理手順を説明する。
【００７９】
図６に示すように、異常検出部３０は、図４のフローチャートにおけるステップ２０５の処理において、残存センサ信号の異常を検出すると（ステップ３０１：ＹＥＳ）、すでにその残存センサ信号に対応するセンサ素子についての故障判定中であるか否かを判定する（ステップ３０２）。判定は、センサ素子の故障判定中であるか否かを示す故障判定フラグがセットされているか否かに基づいて行われる。センサ素子の故障判定中である場合、故障判定フラグがセットされ、センサ素子の故障判定が行われていない場合、故障判定フラグはリセットされる。
【００８０】
未だ故障判定が行われていない場合（ステップ３０２：ＮＯ）、即ち、ステップ３０１における異常検出が故障判定の開始点となる最初の異常検出である場合、異常検出部３０は、故障判定フラグをセットする（ステップ３０３）。
【００８１】
異常検出部３０は、故障判定フラグをセットした後、タイマ３２にリセット信号Ｓreを出力し（ステップ３０４）、最初の異常検出からの経過時間Ｔの計測を開始する。これにより、異常検出部３０は、異常が検出された残存センサ信号に対応するセンサ素子についての故障判定処理を実行する。
【００８２】
即ち、ステップ３０３及びステップ３０４の実行により故障判定処理を開始する場合、またはステップ３０２において既に故障判定中であると判定された場合（ステップ３０２：ＹＥＳ）、異常検出部３０は、異常検出回数ｎをカウントする自身のカウンタをインクリメントする（ｎ＝ｎ＋１、ステップ３０５）。
【００８３】
異常検出部３０は、異常検出回数ｎが閾値回数ｎ０以上であるか否かを判定する（ステップ３０６）。閾値回数ｎ０以上であると判定した場合（ｎ≧ｎ０、ステップ３０６：ＹＥＳ）、異常検出部３０は、残存センサ信号に対応するセンサ素子が故障したものと判定する（ステップ３０７）。
【００８４】
ステップ３０６において、異常検出回数ｎが閾値回数ｎ０に満たないと判定した場合（ｎ＜ｎ０、ステップ３０６：ＮＯ）、または、ステップ３０１において異常が検出されなかった場合（ステップ３０１：ＮＯ）、異常検出部３０は、タイマ３２から経過時間Ｔを取得する（ステップ３０８）。異常検出部３０は、取得される経過時間Ｔが閾値時間Ｔ０以上であるか否かを判定する（ステップ３０９）。閾値時間Ｔ０以上であると判定した場合（Ｔ≧Ｔ０、ステップ３０９：ＹＥＳ）、異常検出部３０は、閾値時間Ｔ０の超過（タイムオーバー）をもって、その残存センサ信号に対応するセンサ素子は正常であると判定する（ステップ３１０）。
【００８５】
異常検出部３０は、故障判定フラグをリセットし（ステップ３１１）、次いで自身のカウンタをリセットして（ｎ＝０、ステップ３１２）、一連の故障判定処理を終了する。ステップ３０９において、経過時間Ｔが閾値時間Ｔ０に満たないと判定した場合（Ｔ＜Ｔ０、ステップ３０９：ＮＯ）、異常検出部３０は、ステップ３１０〜ステップ３１２の処理を実行することなく、一連の故障判定処理を終了する。
【００８６】
ここで、前述したようにアシスト継続制御の実行中に残存センサ信号の異常が検出された以降、試験トルク制御量Ｉtt*の出力周期は短縮される。このため、残存センサ信号に対応するセンサ素子の故障判定中は、試験トルク制御量Ｉtt*に基づく瞬発的なモータトルクを印加する周期も短くなる。
【００８７】
迅速かつ高精度に故障判定を行う観点から、瞬発的なモータトルクの印加周期は、より短い方が好ましい。しかしながら、印加周期の短縮化は、操舵フィーリングを悪化させる方向に作用する。そこで、本例では、残存センサ信号に対応するセンサ素子の故障判定の実行中、即ち、最初の異常検出（図６のフローチャートにおける一回目のステップ３０１でＹＥＳ）から、センサ素子の故障が確定（ステップ３０７）するまでの間、またはセンサ素子が正常である旨が確定（ステップ３１０）するまでの間のみ、瞬発的なモータトルクの印加周期を短くする。これにより、アシスト継続制御の実行時における良好な操舵フィーリングを確保しつつ、迅速かつ高精度に、残存センサ信号に対応するセンサ素子の故障判定を行うことが可能になる。
【００８８】
次に、試験トルク制御部３１による瞬発的なモータトルクの印加周期の変更処理手順を説明する。
【００８９】
図７に示すように、試験トルク制御部３１は、アシスト継続制御の実行中であるかどうかを判断する（ステップ４０１）。アシスト継続制御の実行中である旨判断される場合（ステップ４０１：ＹＥＳ）、試験トルク制御部３１は、異常検出部３０によるセンサ素子の故障判定が実行されているか否かを判定する（ステップ４０２）。試験トルク制御部３１は、異常検出部３０により生成される異常検出信号Ｓtrに基づいて、異常検出部３０が実行する故障判定の結果を取得する。
【００９０】
故障判定の実行中ではないと判定した場合（ステップ４０２：ＮＯ）、試験トルク制御部３１は、基本周期、即ち、図５に示す出力周期ｆ１で試験トルク制御量Ｉtt*を出力する（ステップ４０３）。一方、故障判定の実行中であると判定した場合（ステップ４０２：ＹＥＳ）、試験トルク制御部３１は、残存センサ信号に対応するセンサ素子の故障が確定したか否かを判定する（ステップ４０４）。故障が確定していない旨判定される場合（ステップ４０４：ＮＯ）、試験トルク制御部３１は、センサ素子が正常であることが確定したか否かを判定する（ステップ４０５）。センサ素子が正常であることが確定していない場合（ステップ４０５：ＮＯ）、試験トルク制御部３１は、基本周期である出力周期ｆ１よりも短い出力周期ｆ２で試験トルク制御量Ｉtt*を出力する（ステップ４０６）。
【００９１】
試験トルク制御部３１は、ステップ４０５において、センサ素子が正常であることが確定した場合（ステップ４０５：ＹＥＳ）には、ステップ４０３へ処理を移行して、基本周期（ｆ１）で試験トルク制御量Ｉtt*を出力する。
【００９２】
アシスト継続制御が実行されていない場合（ステップ４０１：ＮＯ）、およびセンサ素子の故障が確定した場合（ステップ４０４：ＹＥＳ）、試験トルク制御量Ｉtt*は、出力されない。
【００９３】
以上、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。
【００９４】
（１）ＥＣＵ１１は、トルクセンサ１４を構成する両センサ素子１４ａ，１４ｂのいずれか一方の故障が検出された場合、他方の故障が検出されていないセンサ素子が出力するセンサ信号（残存センサ信号）を用いて操舵トルクτを検出することにより、パワーアシスト制御を継続する（アシスト継続制御）。また、ＥＣＵ１１は、アシスト継続制御の実行時には、アシスト力の付与とは無関係に、周期的に瞬発的なモータトルクを操舵系に印加すべくＥＰＳアクチュエータ１０の作動を制御する。そして、ＥＣＵ１１は、瞬発的なモータトルクの印加が、アシスト継続制御の基礎となる残存センサ信号に反映されるか否かに基づいて、残存センサ信号の異常を検出する。
【００９５】
この構成によれば、瞬発的なモータトルクの印加により、操舵系を構成するステアリングシャフト３に設けられたトーションバー１６に捩れを生じさせる。これにより、残存センサ信号が変化するタイミングおよび変化方向を当然に予想し得る状況を作り出すことができる。そして、このような状況下において、残存センサ信号の変化を監視することにより、残存センサ信号が明らかに異常な値を示す以前の段階で、早期に、異常を検出することができる。その結果、残存センサ信号を用いたアシスト制御の実行時においても、より安定的にアシスト力の付与を継続することができる。
【００９６】
（２）ＥＣＵ１１は、周期的に、操舵系に対する瞬発的なモータトルクを印加する。そして、閾値時間（Ｔ０）内に、閾値回数（ｎ０）だけ残存センサ信号についての異常検出があった場合、ＥＣＵ１１は、残存センサ信号に対応するセンサ素子が故障したと判定する。この構成によれば、より正確にセンサ素子の故障を判定することができる。その結果、誤判定の発生を抑えて、より安定的にアシスト力の付与を継続することができる。
【００９７】
（３）ＥＣＵ１１は、残存センサ信号に対応するセンサ素子について故障判定を実行する間、瞬発的なモータトルクを印加する周期を短くする。即ち、迅速かつ高精度に故障判定を行う観点から、瞬発的なモータトルクの印加周期は、より短い方が好ましい。しかしながら、印加周期の短縮化は、操舵フィーリングを悪化させる方向に作用する。この点、上記構成によれば、アシスト継続制御の実行時における良好な操舵フィーリングを確保しつつ、迅速かつ高精度に、残存センサ信号に対応するセンサ素子の故障判定を行うことができる。その結果、より安定的に、そのアシスト力の付与を継続することができる。
【００９８】
（４）ＥＣＵ１１は、瞬発的なモータトルクの印加方向を交互に変更する。即ち、慣性によりステアリングホイール２がほとんど動かない極めて短時間の印加であっても、同一方向に繰り返し印加されれば、印加方向にステアリング（操舵角）が偏向してしまうおそれがある。この点、上記構成によれば、このような偏向の発生を抑制することができ、その結果、より安定的に、アシスト力の付与を継続することができる。
【００９９】
第１の実施の形態は、次のように変更してもよい。
【０１００】
・第１の実施の形態において、瞬発的なモータトルクの印加周期の変更処理をより単純なものとしてもよい。即ち、図１７に示すように、残存センサ信号の異常を検出した場合（ステップ６０１：ＹＥＳ）、試験トルク制御部３１は、瞬発的なモータトルクの印加周期を短縮する（ステップ６０２）。残存センサ信号の異常が検出されない場合（ステップ６０１：ＮＯ）、試験トルク制御部３１は、瞬発的なモータトルクの印加周期を回復させるべく、印加周期を長くする（ステップ６０３）。ステップ６０３において、印加周期が短縮されていない場合、試験トルク制御部３１は、印加周期を現状に維持する。この場合、瞬発的なモータトルクの印加周期の短縮について、第１の実施の形態のように、基本周期（ｆ１）と短周期（ｆ２）との二つの状態を推移させてもよく、また、残存センサ信号の異常検出毎に、段階的に短縮あるいは延長してもよい。
【０１０１】
＜第２の実施の形態＞
次に、本発明の第２の実施の形態を説明する。本例は、基本的には、第１の実施の形態と同様の構成を備えている。したがって、第１の実施の形態と同一の部材および構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１０２】
本例では、ＥＣＵ１１（マイコン２１）は、異常検出部３０において残存センサ信号の異常を検出した後、操舵系に付与するアシスト力を漸減すべく、ＥＰＳアクチュエータ１０の作動を制御する。
【０１０３】
図８に示すように、アシスト制御部２６は、異常検出部３０において生成される異常検出信号Ｓtrに基づき残存センサ信号の異常が検出されたか否かを判定する（ステップ５０１）。残存センサ信号の異常が検出された場合（ステップ５０１：ＹＥＳ）、アシスト制御部２６は、アシスト力漸減制御を実行する。即ち、アシスト制御部２６は、出力する基本アシスト制御量Ｉas*を漸減する（ステップ５０２）。
【０１０４】
また、ステップ５０１において、残存センサ信号は正常であると検出された場合（ステップ５０１：ＮＯ）、アシスト制御部２６は、アシスト力回復制御を実行する。即ち、アシスト制御部２６は、ステップ５０２の実行により漸減したアシスト力を回復させるべく、出力する基本アシスト制御量Ｉas*を漸増（漸次増大）する（ステップ５０３）。
【０１０５】
図９に示す例では、時刻ｔ３において、残存センサ信号に異常が検出されて、残存センサ信号に対応するセンサ素子の故障判定処理が開始されると、アシスト制御部２６は、基本アシスト制御量Ｉas*を漸減する。基本アシスト制御量Ｉas*の漸減に伴い、操舵系に付与されるアシスト力は徐々に小さくなる。そして、時刻ｔ４以降、再び、残存センサ信号は正常である旨の検出がされた後、アシスト制御部２６は、基本アシスト制御量Ｉas*を漸増する。基本アシスト制御量Ｉas*の漸増に伴い、操舵系に付与されるアシスト力は徐々に回復する。
【０１０６】
以上、第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態の（１）〜（４）の効果に加え、以下の効果を得ることができる。
【０１０７】
（５）正常なセンサ信号に基づく操舵トルクτの検出が不能となった場合、速やかにアシスト力の付与を停止することが望ましい。しかしながら、センサ素子の異常の有無についての高い判定精度を確保すべく、第１の実施の形態のようにセンサ信号（残存センサ信号）の複数回の異常検出をもって、センサ信号に対応するセンサ素子の故障を判定する場合、センサ素子の故障を確定するタイミングが遅れる。この点、本例のように、センサ素子の故障が確定する前からアシスト力を漸減することで、早期にかつ違和感の発生を招くことなく、アシスト力の付与を停止することが可能になる。
【０１０８】
（６）更に、アシスト力の漸減後、残存センサ信号は正常である旨の検出がされた場合、漸減されたアシスト力を漸増させてアシスト力を回復させることにより、センサ素子の故障が確定する前にアシスト力の付与が停止されることが防止される。その結果、より安定的に、アシスト力の付与を継続することができる。
【０１０９】
＜第３の実施の形態＞
次に、本発明の第３の実施の形態を説明する。本例も、基本的には、第１の実施の形態と同様の構成を備えている。
【０１１０】
本例では、ＥＣＵ１１（マイコン２１）は、アシスト継続制御の実行時、操舵系に付与するアシスト力の大きさおよび車速Ｖに応じて、瞬発的なモータトルクの印加周期を変更する。
【０１１１】
図１０に示すように、アシスト制御部２６が出力する基本アシスト制御量Ｉas*の絶対値が大きいほど、試験トルク制御部３１は、試験トルク制御量Ｉtt*の出力周期を短くする。また、図１１のグラフに示すように、車速センサ１５により検出される車速が高いほど、試験トルク制御部３１は、試験トルク制御量Ｉtt*の出力周期を短くする。図１０および図１１のグラフにおいて、縦軸に設定された「短縮係数」は、図５に示すアシスト継続制御実行時の基本的な出力周期ｆ１を「１」とした場合の短縮化の程度を示す係数である。試験トルク制御部３１は、これらの短縮係数を出力周期ｆ１に乗算することにより、試験トルク制御量Ｉtt*の出力周期を短くする。出力周期の短縮化には、予め下限が設定されている。
【０１１２】
以上、第３の実施の形態によれば、第１の実施の形態の（１）〜（４）の効果に加え、以下の効果を得ることができる。
【０１１３】
（７）操舵系に付与するアシスト力が大きいほど、また、車速が高いほど、操舵トルクτの検出不良が及ぼす影響は大きい。この点、本例によれば、アシスト力および車速に応じて、より適切に、瞬発的なモータトルクの印加周期を短縮化することができる。その結果、アシスト継続制御の実行時における良好な操舵フィーリングを確保しつつ、迅速かつ高精度に、残存センサ信号に対応するセンサ素子の故障判定を行うことができる。
【０１１４】
（８）更に、出力周期の短縮化に下限を設けることで、連続的なモータトルクの印加による振動の発生を抑えて、良好な操舵フィーリングを確保することができる。その結果、より安定的にアシスト力の付与を継続することができる。
【０１１５】
第３の実施の形態は、次のように変更してもよい。
【０１１６】
・第３の実施の形態では、操舵系に付与するアシスト力の大きさを示すパラメータとして基本アシスト制御量Ｉas*を用いたが、モータ１２の実電流値Ｉを用いてもよい。
【０１１７】
・第３の実施の形態では、アシスト継続制御の実行時、操舵系に付与するアシスト力（基本アシスト制御量Ｉas*）の大きさ、および車速Ｖに応じて、瞬発的なモータトルクの印加周期（試験トルク制御量Ｉtt*の出力周期）を変更したが、ステアリング操作に基づく車両の旋回状態に基づいて、瞬発的なモータトルクの印加周期を変更してもよい。
【０１１８】
図１２に示すように、ステアリングホイール２の舵角（操舵角）が大きいほど、また、図１３に示すように、操舵速度が速いほど、瞬発的なモータトルクの印加周期を短くしてもよい。また、図１４に示すように、車両のヨーレートが大きいほど、また、図１５に示すように、車両の横方向加速度（横Ｇ）が大きいほど、瞬発的なモータトルクの印加周期を短くしてもよい。
【０１１９】
即ち、操舵トルクτの検出不良が及ぼす影響は、車両が旋回状態にある場合に顕著である。その影響は、車両が大きく旋回する場合ほど、また、急旋回である場合ほど、大きくなる。そして、車両の旋回状態を示すパラメータの一例として、操舵角、操舵速度、ヨーレートおよび横方向加速度を挙げることができる。したがって、上記構成によれば、より適切に、瞬発的なモータトルクの印加周期を短縮化することができる。その結果、アシスト継続制御の実行時における良好な操舵フィーリングを確保しつつ、迅速かつ高精度に、残存センサ信号に対応するセンサ素子の故障判定を行うことができる。
【０１２０】
瞬発的なモータトルクの印加周期の変更は、アシスト力の大きさおよび車速Ｖを含め、各パラメータ単独、あるいは任意に組み合わせに基づき実行してもよい。
【０１２１】
＜第４の実施の形態＞
次に、本発明の第４の実施の形態を説明する。本例は、アシスト継続制御の実行時、アシスト力と同一方向に、周期的に瞬発的なモータトルクを操舵系に印加する点で、第１の実施の形態と主に異なる。したがって、第１の実施の形態と同一の部材および構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１２２】
本例では、ＥＣＵ１１は、アシスト継続制御の実行時、アシスト力と同一方向に、周期的に瞬発的なモータトルクを操舵系に印加すべく、ＥＰＳアクチュエータ１０の作動を制御する。
【０１２３】
図１８に示すように、ＥＣＵ１１の電流指令値演算部２３は、アシスト制御部２６および試験トルク制御部３１に加え、アシスト制御量判定部２８、アシスト電流切替部２９およびタイマ３４を備えている。アシスト制御量判定部２８は、基本アシスト制御量Ｉas*および操舵角θsに基づき車両の操舵状態を示すＦＬＧ信号（本例では、０、１、２のいずれか一つ）を生成する。タイマ３４は、車両が直進状態に移行してからの経過時間Ｔhを計測する。
【０１２４】
試験トルク制御部３１は、第１の実施の形態と同様に印加信号Ｓimを生成する。また、試験トルク制御部３１は、アシスト制御量判定部２８において生成されるＦＬＧ信号に基づき瞬発的なモータトルクの基礎成分としての試験トルク制御量Ｉtt*を生成し、試験トルク制御量Ｉtt*を加算器３３へ出力する。また、試験トルク制御部３１は、アシスト制御量判定部２８から入力されるＦＬＧ信号に基づいて、アシスト電流切替信号Ｓichを生成する。本例では、試験トルク制御量Ｉtt*の一回当たりの出力時間が、１ｍｓに設定されている。
【０１２５】
アシスト電流切替部２９は、試験トルク制御部３１において生成されるアシスト電流切替信号Ｓichに基づき接点Ｐを接点Ｑおよび接点Ｒのいずれかに切り替えることで、基本アシスト制御量Ｉas*を切り替える。即ち、アシスト電流切替信号Ｓichが「１」の場合、アシスト電流切替部２９は、接点Ｐ，Ｑを接続し、アシスト制御部２６により生成される基本アシスト制御量Ｉas*をそのまま加算器３３へ出力する。また、アシスト電流切替信号Ｓichが「０」の場合、アシスト電流切替部２９は、接点Ｐ，Ｒを接続し、アシスト制御部２６において生成される基本アシスト制御量Ｉas*に代えて「０値」を基本アシスト制御量Ｉas*として加算器３３へ出力する。
【０１２６】
ＥＣＵ１１（マイコン２１）は、第１の実施の形態と同様に、異常検出部３０によって検出されるトルクセンサ１４の異常発生モードに応じてパワーアシスト制御を実行する。即ち、ＥＣＵ１１は、図３のフローチャートにおけるステップ２００１〜ステップ２００９の各処理を実行する。ＥＣＵ１１は、両センサ信号Ｓａ，Ｓｂに異常がない場合に通常制御を、両センサ素子１４ａ，１４ｂの両方が故障した場合にアシスト停止制御を、両センサ素子１４ａ，１４ｂの一方のみが故障した場合にアシスト継続制御をそれぞれ実行する。
【０１２７】
また、ＥＣＵ１１は、アシスト継続制御の実行時に、ＥＰＳ本来の機能であるアシスト力の付与に関連して、周期的に瞬発的なモータトルクを操舵系に印加し、瞬発的なモータトルクに起因する捩れが残存センサ信号に反映されるか否かに基づいて、残存センサ信号の異常検出を行う。
【０１２８】
例えば、図２８に示すように、ＥＣＵ１１（試験トルク制御部３１）は、瞬発的なモータトルクを印加するための制御成分として試験トルク制御量Ｉtt*を時点ｔ（ｌ）から所定時間tr（本例では、１ｍｓ）だけ出力する。これにより、操舵系には、瞬発的なモータトルクが印加される。
【０１２９】
操舵系に瞬発的なモータトルクが印加されると、試験トルク制御量Ｉtt*が出力された時点ｔ（ｌ）から所定時間ｔrr（本例では、１０ｍｓ）後に、瞬発的なモータトルクに起因する捩れがトーションバー１６に生じる。ＥＣＵ１１は、試験トルク制御量Ｉtt*が出力された時点ｔ（ｌ）から所定時間trrにおける操舵トルクτの変化量Δτを測定する。そして、ＥＣＵ１１は、変化量Δτが所定値（本例では、０．５Ｎｍ）以下であることを条件として、残存センサ信号に対応するセンサ素子が異常であると判定する。
【０１３０】
次に、瞬発的なモータトルクの印加方法について説明する。
【０１３１】
本例では、車両の操舵状態に応じて、操舵系に印加する瞬発的なモータトルクの大きさ及び印加方向が変化する。このため、本例では、具体的な車両の操舵状態を仮想し、仮想的な操舵状態に基づき、瞬発的なモータトルクの印加方法を説明する。以下、仮想的な操舵状態、操舵状態を示すＦＬＧ信号の生成処理、およびＦＬＧ信号に基づく試験トルク制御量の算出方法の順に説明する。
【０１３２】
まず、仮想の操舵状態について説明する。
【０１３３】
図１９〜図２１は、車両のある操舵状態を仮想した場合における基本アシスト制御量Ｉas*および操舵角θsの説明図である。図１９〜図２１の左縦軸は基本アシスト制御量Ｉas*、右縦軸は操舵角θs、横軸は時間軸をそれぞれ表す。ここで図１９〜図２１の左縦軸には、＋側の試験トルク制御量Ｉtt*である第１所定電流値Ｉa1および−側の試験トルク制御量Ｉtt*である第２所定電流値−Ｉa1が設定されている。第１所定電流値Ｉa1および第２所定電流値−Ｉa1は、瞬発的なモータトルクを発生させる基礎成分である試験トルク制御量Ｉtt*の値であり、車両の系あるいは環境に応じて適宜設定される。また、第１所定電流値Ｉa1および第２所定電流値−Ｉa1は、トルクセンサ１４の両センサ素子１４a，１４bのいずれか一方が故障したことに運転者が気付くとともに、瞬発的なモータトルクの慣性によってステアリングホイール２がほとんど動かない大きさ（本例では、６０Ａ）に設定されている。
【０１３４】
図１９〜図２１の右縦軸には、＋側の中立位置近傍の第１所定操舵角θsL、＋側の最大操舵角である第２所定操舵角θsmax、−側の中立位置近傍の第３所定操舵角−θsLおよび−側の最大操舵角である第４所定操舵角−θsmaxがそれぞれ設定されている。第１所定操舵角θsLおよび第３所定操舵角−θsLは、車両の走行状態が直進走行状態か否かを判断する基準値である。第２所定操舵角θsmaxはステアリングホイール２の右エンド角であり、第４所定操舵角−θsmaxはステアリングホイール２の左エンド角である。
【０１３５】
図１９〜図２１の横軸は、車両の操舵状態に応じて複数のゾーン（本例では、ゾーンＡ〜Ｆの６種類）に分割される。ゾーンＡはステアリングホイール２を右に操舵した場合の切込み状態、ゾーンＢはステアリングホイール２を右に操舵した場合の切戻し状態、ゾーンＣはステアリングホイール２を中立に戻した直進走行状態にそれぞれ対応している。また、ゾーンＤはステアリングホイール２を左に操舵した場合の切込み状態、ゾーンＥはステアリングホイール２が左エンド一杯まで切込まれた、いわゆるエンド当て状態、ゾーンＦはステアリングホイール２を左に操舵した場合の切戻し状態にそれぞれ対応している。
【０１３６】
図１９に示す第１の操舵状態は、４つのゾーン（ゾーンＡ、Ｂ、Ｄ、Ｆ）に分割される。第１の操舵状態では、全操舵領域において、操舵角θsが、第２所定操舵角θsmax以下、かつ、第４所定操舵角−θsmax以上である。また、全操舵領域において、基本アシスト制御量Ｉas*が第１所定電流値Ｉa1以下、かつ、第２所定電流値−Ｉa1以上である。
【０１３７】
図２０に示す第２の操舵状態は、５つのゾーン（ゾーンＡ、Ｂ、Ｄ、Ｅ，Ｆ）に分割される。第２の操舵状態では、ゾーンＥの操舵領域で操舵角θsが第４所定操舵角−θsmaxまで達している。また、基本アシスト制御量Ｉas*は、ゾーンＥの操舵領域で第２所定電流値−Ｉa1よりも小さい数値になっている。即ち、第２の操舵状態は、第１の操舵状態に比べ操舵角θsが大きく、エンド当て状態を有することを特徴とする。
【０１３８】
図２１に示す第３の操舵状態は、４つのゾーン（ゾーンＡ、Ｂ、Ｃ，Ｄ）に分割される。第３の操舵状態は、ゾーンＣの操舵領域で操舵角θsが、第１所定操舵角θsL以下、かつ、第３所定操舵角−θsL以上である。また、基本アシスト制御量Ｉas*が全操舵領域で、第１所定電流値Ｉa1以下、かつ、第２所定電流値−Ｉa1以上である。即ち、第３の操舵状態は、直進走行状態を有することを特徴とする。
【０１３９】
次に、図１９〜図２１の車両操舵状態に基づきアシスト制御量判定部２８が車両の操舵状態を判定し、判定の結果に応じたＦＬＧ信号を生成する処理手順を、図２２のフローチャートに従って説明する。
【０１４０】
図２２に示すように、アシスト制御量判定部２８は、まず、操舵角θsが第２所定操舵角θsmax以下か否かを判定する（ステップ８０１）。操舵角θsが第２所定操舵角θsmax以下の場合（ステップ８０１：ＹＥＳ）、アシスト制御量判定部２８は、操舵角θsが第１所定操舵角θsL以上か否かを判定する（ステップ８０２）。操舵角θsが第１所定操舵角θsL以上の場合（ステップ８０２：ＹＥＳ）、アシスト制御量判定部２８は、基本アシスト制御量Ｉas*（n）が第１所定電流値Ｉa1以下か否かを判定する（ステップ８０３）。ここで、括弧内のnは、第n番目のサンプリング値であることを示す。
【０１４１】
基本アシスト制御量Ｉas*（n）が第１所定電流値Ｉa1以下の場合（ステップ８０３：ＹＥＳ）、アシスト制御量判定部２８は、操舵角θsが第１所定操舵角θsL以上であるためアシスト力の大きさが正領域（本例では、右切込み状態または右切戻し状態、即ち、車両がゾーンＡまたはゾーンＢの操舵状態）であると判定し、ＦＬＧ（状態量を示すフラグ：メモリ）に１を書き込み（ステップ８０４）、この処理を終える。
【０１４２】
ステップ８０３において、基本アシスト制御量Ｉas*（n）が第１所定電流値Ｉa1より大きい場合（ステップ８０３：ＮＯ）、アシスト制御量判定部２８は、基本アシスト制御量Ｉas*が既に上限値に達していると判定して、ＦＬＧに０を書き込み（ステップ８０５）、この処理を終える。
【０１４３】
ステップ８０２において、操舵角θsが第１所定操舵角θsL未満の場合（ステップ８０２：ＮＯ）、アシスト制御量判定部２８は、操舵角θsが第３所定操舵角−θsL以下か否かを判定する（ステップ８０６）。操舵角θsが第３所定操舵角−θsL以下の場合（ステップ８０６：ＹＥＳ）、アシスト制御量判定部２８は、操舵角θsが第４所定操舵角−θsmax以上か否かを判定する（ステップ８０７）。操舵角θsが第４所定操舵角−θsmax以上の場合（ステップ８０７：ＹＥＳ）、アシスト制御量判定部２８は、基本アシスト制御量Ｉas*（n）が第２所定電流値−Ｉa1以上か否かを判定する（ステップ８０８）。
【０１４４】
基本アシスト制御量Ｉas*（n）が第２所定電流値−Ｉa1以上の場合（ステップ８０８：ＹＥＳ）、アシスト制御量判定部２８は、操舵角θsが第３所定操舵角−θsL以下であることからアシスト力の大きさが負領域（本例では、左切込み状態または左切戻し状態、即ち、車両が、ゾーンＤまたはゾーンＦの操舵状態）であると判定し、ＦＬＧに２を書き込み（ステップ８０９）、この処理を終える。
【０１４５】
ステップ８０８において、基本アシスト制御量Ｉas*（n）が第２所定電流値−Ｉa1未満の場合（ステップ８０８：ＮＯ）、アシスト制御量判定部２８は、基本アシスト制御量Ｉas*（n）が既に下限値に達していると判定して、ＦＬＧに０を書き込み（ステップ８１０）、この処理を終える。
【０１４６】
更に、ステップ８０７において、操舵角θsが第４所定操舵角−θsmax未満の場合（ステップ８０７：ＮＯ）、アシスト制御量判定部２８は、車両がエンド当て若しくはその近傍の状態であると判定して、ＦＬＧに０を書き込み（ステップ８１１）、この処理を終える。
【０１４７】
ステップ８０６において、操舵角θsが第３所定操舵角−θsLより大きい場合（ステップ８０６：ＮＯ）、アシスト制御量判定部２８は、車両が直進状態にあると判定する。ここで、車両が直進状態に移行した場合、アシスト制御量判定部２８は、電流指令値演算部２３のタイマ３４（図１８参照）にリセット信号Ｓkを出力し、車両が直進状態に移行してからの経過時間Ｔhを計測する。
【０１４８】
アシスト制御量判定部２８は、経過時間Ｔhが所定時間th（本例では、１ｓ）以下か否かを判定する（ステップ８１２）。経過時間Ｔhが所定時間th以下の場合（ステップ８１２：ＹＥＳ）、アシスト制御量判定部２８は、基本アシスト制御量Ｉas*（n）が０以上か否かを判定する（ステップ８１３）。
【０１４９】
基本アシスト制御量Ｉas*（n）が０以上の場合（ステップ８１３：ＹＥＳ）、アシスト制御量判定部２８は、アシスト力の大きさがゾーンＣにおいて正領域にあると判定し、ＦＬＧに１を書き込み（ステップ８１４）、この処理を終える。また、ステップ８１３において、基本アシスト制御量Ｉas*（n）が０未満の場合（ステップ８１３：ＮＯ）、アシスト制御量判定部２８は、アシスト力の大きさがゾーンＣにおいて負領域にあると判定し、ＦＬＧに２を書き込み（ステップ８１５）、この処理を終える。
【０１５０】
ステップ８１２において、経過時間Ｔhが所定時間thより大きい場合（ステップ８１２：ＮＯ）、アシスト制御量判定部２８は、車両がゾーンＣの直進走行状態に移行して所定時間経過したと判定し、ＦＬＧに０を書き込み（ステップ８１６）、この処理を終える。
【０１５１】
ステップ８０１において、操舵角θsが第２所定操舵角θsmax以上の場合（ステップ８０１：ＮＯ）、アシスト制御量判定部２８は、車両がエンド当て若しくはその近傍の状態であると判定して、ＦＬＧに０を書き込み（ステップ８１７）、この処理を終える。
【０１５２】
アシスト制御量判定部２８は、ＦＬＧに操舵状態の判定結果（０，１，２）を書き込んだ際、判定結果を含むＦＬＧ信号を生成する。図２４〜図２６に示すように、試験トルク制御部３１は、アシスト制御量判定部２８から受取ったＦＬＧ信号に基づいて、時間軸上の時点t1〜t13のタイミングで試験トルク制御量Ｉtt*を出力する（瞬発的なモータトルクの印加）。試験トルク制御量Ｉtt*が出力される各時点t1、t2、t3・・・の各間隔は、試験トルク制御量Ｉtt*が出力される試験トルク制御量出力時間trよりも長くなるように設定される。
【０１５３】
次に、試験トルク制御部３１による試験トルク制御量の算出処理手順を詳細に説明する。
【０１５４】
図２３に示すように、まず、試験トルク制御部３１は、アシスト制御量判定部２８から入力されたＦＬＧ信号に基づきＦＬＧが０か否かを判定する（ステップ９０１）。ＦＬＧが０の場合（ステップ９０１：ＹＥＳ）、試験トルク制御部３１は、試験トルク制御量Ｉtt*（ｍ）の値として記憶部（メモリ）に０を書き込み（ステップ９０６）、この処理を終える。
【０１５５】
ここで、括弧内のｍは、今回値が第ｍ番目のサンプリング値であることを示す。基本アシスト制御量Ｉas*のサンプリング番号をｎ、試験トルク制御量Ｉtt*のサンプリング番号をｍとした。これは、本例において、基本アシスト制御量Ｉas*および試験トルク制御量Ｉtt*のサンプリング周期が異なっているためである。また、本例において、試験トルク制御量Ｉtt*（ｍ）の値としてメモリに０が書き込まれるケース、即ち、ＦＬＧが０のケースとしては、以下の３つのケースが想定される。
【０１５６】
第１のケースは、基本アシスト制御量Ｉas*が、第１所定電流値Ｉa1（上限値）、又は第２所定電流値−Ｉa1（下限値）に達しており、基本アシスト制御量Ｉas*に対して試験トルク制御量Ｉtt*を印加しても、トルク変化が小さくてトルクセンサ１４の異常を検出し難いケースである（図２２のステップ８０３：ＮＯ，ステップ８０８：ＮＯ）。そのため、試験トルク制御部３１は、基本アシスト制御量Ｉas*が上限値より大きいか、または下限値より小さい場合、瞬発的なモータトルクの印加を停止する。
【０１５７】
第２のケースは、図２０のゾーンＥ、いわゆるエンド当てのケースである（図２２のステップ８０１：ＮＯ，ステップ８０７：ＮＯ）。この場合、ステアリングホイール２がメカニカルエンドに当たっているため、基本アシスト制御量Ｉas*に対して試験トルク制御量Ｉtt*を印加してもトルク変化は生じない。そのため、試験トルク制御部３１は、瞬発的なモータトルクの印加を停止する。
【０１５８】
第３のケースは、車両が図２１のゾーンＣ、いわゆる直進走行状態に移行して所定時間thが経過したケースである（図２２のステップ８１２：ＮＯ）。直進走行状態は、操舵角θsが、第１所定操舵角θsLと第３所定操舵角−θsLとの間の極めて狭い範囲内にある状態であり、基本アシスト制御量Ｉas*もほとんど０に近い値である。そのため、試験トルク制御部３１は、この場合も、瞬発的なモータトルクの印加を停止する。これによって、ＥＰＳ１は、通電量を減らしモータ１２及びＥＣＵ１１の発熱を抑えることができる。
【０１５９】
話を戻して、図２３のフローチャートのステップ９０１において、ＦＬＧが０でない場合（ステップ９０１：ＮＯ）、試験トルク制御部３１は、ＦＬＧが１か否かを判定する（ステップ９０２）。ＦＬＧが１の場合（ステップ９０２：ＹＥＳ）、試験トルク制御部３１は、基本アシスト制御量Ｉas*（ｎ）の値としてメモリに０を書き込むと共に、試験トルク制御量Ｉtt*（ｍ）の値としてメモリに第１所定電流値Ia1を書き込み（ステップ９０５）、この処理を終える。
【０１６０】
ＦＬＧが１ということは、基本アシスト制御量Ｉas*が正値で第１所定電流値Ia１以下の状態（車両が右切込み状態または右切戻し状態：ゾーンＡまたはゾーンＢ）、または車両が直進走行状態（ゾーンＣ）に移行して所定時間ｔh内であり、かつ基本アシスト制御量Ｉas*が正値の状態である。ＦＬＧが１の場合、試験トルク制御部３１は、試験トルク制御量Ｉtt*を第１所定電流値Ia1に設定する。
【０１６１】
ＦＬＧが１でない場合（ステップ９０２：ＮＯ）、試験トルク制御部３１は、ＦＬＧが２か否かを判定する（ステップ９０３）。ＦＬＧが２の場合（ステップ９０３：ＹＥＳ）、試験トルク制御部３１は、基本アシスト制御量Ｉas*（ｎ）の値としてメモリに０を書き込むと共に、試験トルク制御量Ｉtt*（ｍ）の値としてメモリに第２所定電流値−Ｉa1を書き込み（ステップ９０４）、この処理を終える。
【０１６２】
ＦＬＧが２ということは、基本アシスト制御量Ｉas*が負値で第２所定電流値−Ｉa１以上の状態（車両が左切込み状態または左切戻し状態：ゾーンＤまたはゾーンＦ）、または車両が直進走行状態（ゾーンＣ）に移行して所定時間ｔh内であり、かつ基本アシスト制御量Ｉas*が負値の状態である。ＦＬＧが２の場合、試験トルク制御部３１は、試験トルク制御量Ｉtt*を第２所定電流値−Ｉa1に設定する。ステップ９０３においてＦＬＧが２でない場合（ステップ９０３：ＮＯ）、試験トルク制御部３１は、何もせずに、この処理を終える。
【０１６３】
図２４〜図２６は、図１９〜図２１に示す第１〜第３の操舵状態にある車両に対して、図２２および図２３に示すアルゴリズムを適用し、基本アシスト制御量Ｉas*に試験トルク制御量Ｉtt*を加算した電流指令値Ｉ*、および操舵角θsの波形を示すグラフである。本例のＥＰＳ１では、図２４〜図２６に示すように、瞬発的なモータトルクの印加によって操舵角θsがほとんど影響を受けないように試験トルク制御量Ｉtt*の大きさが設定されている。
【０１６４】
ここで、図２５の波形の特徴は、時点t10、t11にある。図２５の時点t10、t11では、車両のステアリングホイール２がメカニカルエンド当て状態（ゾーンＥ）にある。この場合、上記したように、試験トルク制御量Ｉtt*を印加しても操舵トルクは変化しないため、試験トルク制御部３１は、試験トルク制御量Ｉtt*の印加を停止する。これによって、ＥＣＵ１１（駆動回路２２、ひいてはモータ１２）への通電量を抑制し、モータ１２およびＥＣＵ１１の発熱を抑えることが可能である。
【０１６５】
また、図２６の波形の特徴は、時点t6〜t11の区間にある。時点t6〜t11の区間は、ステアリングホイール２の中立付近で操舵するいわゆる直進走行状態（ゾーンＣ）である。図２６からわかるように、車両がゾーンＣの操舵状態に移行して、経過時間Ｔhが所定時間thに満たない区間では、試験トルク制御部３１は、図２２及び図２３に示すアルゴリズムに従い試験トルク制御量Ｉtt*を出力する。一方、経過時間Ｔhが所定時間thを経過した区間（t9〜t11）では、試験トルク制御部３１は、試験トルク制御量Ｉtt*の出力を停止する。これによって、ＥＣＵ１１（駆動回路２２、ひいてはモータ１２）への通電量を抑制し、モータ１２およびＥＣＵ１１の発熱を抑える。
【０１６６】
次に、図２７および図２８を用いてトルクセンサ１４の異常判定方法について具体的に説明する。
【０１６７】
図２７は、図１９の操舵状態にある車両に対して、図２２および図２３のアルゴリズムを適用した場合における電流指令値Ｉ*および操舵トルクτを示すグラフである。図２８は、図２７の一部を拡大したグラフである。図２７および図２８には、瞬発的なモータトルクが操舵系に印加された場合に、トルクセンサによって検出される操舵トルクτが変動する様子が示されている。図２７および図２８において、左縦軸は、基本アシスト制御量Ｉas*に試験トルク制御量Ｉtt*を加算した電流指令値Ｉ*を表す。右縦軸は、トルクセンサ１４が検出する操舵トルクτを表し、横軸は時間軸を表す。
【０１６８】
さて、図２８における車両の操舵状態は、ステアリングホイール２を右に操舵した場合の切込み状態（例えば、図１９のゾーンＡ）を表しており、基本アシスト制御量Ｉas*が増加している時点ｔ（ｌ）で、試験トルク制御量Ｉtt*が所定時間tr（本例では、例えば１ｍｓ）出力されている。
【０１６９】
これにより、操舵系には、瞬発的なモータトルクが印加され、試験トルク制御量Ｉtt*が出力された時点ｔ（ｌ）から所定時間ｔrr（本例では、例えば１０ｍｓ）後に、トーションバーには、瞬発的なモータトルクに起因する捩れが生じる。試験トルク制御量Ｉtt*が出力された時点から所定時間trrにおける操舵トルクτの変化量Δτが所定値（本例では、例えば０．５Ｎｍ）以下の場合、異常検出部３０は、残存センサ信号に対応するセンサ素子が異常と判定する。
【０１７０】
詳述すると、試験トルク制御部３１は、試験トルク制御量Ｉtt*を出力する毎に、試験トルク制御量Ｉtt*に基づく瞬発的なモータトルクが印加される旨を示す印加信号Ｓim（図１８参照）を、異常検出部３０に対して出力する。異常検出部３０は、印加信号Ｓimに基づいて、アシスト継続制御時における残存センサ信号の異常検出を実行する。
【０１７１】
即ち、異常検出部３０は、図４に示すステップ２０１〜ステップ２０５の各処理を実行して、残存センサ信号の異常の有無を検出する。そして、ステップ２０５の処理において、残存センサ信号が異常である旨判定されるとき、異常検出部３０は、残存センサ信号に対応するセンサ素子が本当に故障しているかどうかの判定処理を実行する。即ち、異常検出部３０は、図６に示すステップ３０１〜ステップ３１２の各処理を実行して、残存センサ信号に対応するセンサ素子の故障の有無を判定する。第１の実施の形態と同様に、残存センサ信号の異常を検出した場合、異常検出部３０は、図１８に示すタイマ３２を利用して、最初の異常検出からの経過時間Ｔを計測する。そして、経過時間Ｔが所定時間（閾値時間Ｔ０）を越える前に、所定回数（ｎ０）の異常検出があった場合、異常検出部３０は、残存センサ信号に対応するセンサ素子が故障したものと判定する。
【０１７２】
次に、アシスト継続制御の実行時における瞬発的なモータトルクの印加状態を説明する。
【０１７３】
図２９に示すように、アシスト継続制御時において、残存センサ信号の異常が検出された時点（同図中、時点t21）以降は、試験トルク制御部３１は、異常検出前の出力周期ｆ１よりも異常検出後の出力周期ｆ２が短くなるように試験トルク制御量Ｉtt*の出力周期を短縮する（ｆ１＞ｆ２）。これにより、残存センサ信号に対応するセンサ素子の故障判定が実行されている間は、瞬発的なモータトルクを印加する周期が短くなる。
【０１７４】
また、残存センサ信号の異常が検出され、試験トルク制御量Ｉtt*の出力周期が短縮された後、再び残存センサ信号が正常に復帰することがある（図２９の時点t22以降）。この場合、試験トルク制御部３１は、試験トルク制御量Ｉtt*の出力周期を再び出力周期ｆ２から出力周期ｆ１に戻す。
【０１７５】
このように、ＥＣＵ１１（試験トルク制御部３１）は、第１の実施の形態と同様に、残存センサ信号の故障判定の実行中のみ、瞬発的なモータトルクの印加周期を短くする。そして、残存センサ信号が正常値に戻った場合、ＥＣＵ１１は、瞬発的なモータトルクの印加周期を直ちに元の周期とする。試験トルク制御部３１は、図７に示すステップ４０１〜ステップ４０７の各処理を実行して、瞬発的なモータトルクの印加周期を変更する。これにより、ＥＣＵ１１は、アシスト継続制御の実行時における良好な操舵フィーリングを確保しつつ、残存センサ信号に対応するセンサ素子の故障判定を迅速かつ高精度に行うことができる。
【０１７６】
以上、第４の実施の形態によれば、ＥＣＵ１１は、アシスト継続制御の実行時、アシスト力と同一方向に、周期的に瞬発的なモータトルクを操舵系に印加すべくＥＰＳアクチュエータ１０の作動を制御する。この場合、第１の実施の形態の（１）と同様の効果を得ることができる。また、第４の実施の形態によれば、第１の実施の形態の（１）〜（３）の効果に加え、以下の効果を得ることができる。
【０１７７】
（９）ＥＣＵ１１は、ステアリングホイール２の中立付近で操舵するいわゆる直進走行状態に移行し、経過時間Ｔhが所定時間thに満たない区間では、図２２及び図２３のアルゴリズムに従い試験トルク制御量Ｉtt*を出力する。一方、ＥＣＵ１１は、経過時間Ｔhが所定時間thを経過した区間では、試験トルク制御量Ｉtt*の出力を停止する。これによって、ＥＣＵ１１（駆動回路２２、ひいてはモータ１２）への通電量を抑制し、モータ１２およびＥＣＵ１１の発熱を抑えることができる。
【０１７８】
＜第５の実施の形態＞
次に、本発明の第５の実施の形態を説明する。本例は、基本的には、第４の実施の形態と同様の構成を備え、アシスト継続制御の実行時にはアシスト力の変化方向と逆向きに、周期的に瞬発的なモータトルクを操舵系に印加する点で、第４の実施の形態と主に異なる。したがって、第４の実施の形態と同一の部材および構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１７９】
本例においても、ＥＣＵ１１（マイコン２１）は、異常検出部３０によって検出されるトルクセンサ１４の異常発生モードに応じてパワーアシスト制御を実行する。即ち、ＥＣＵ１１は、図３に示すステップ２００１〜ステップ２００９の各処理を実行する。ＥＣＵ１１は、両センサ信号Ｓａ，Ｓｂに異常がない場合に通常制御、両センサ素子１４ａ，１４ｂの両方が故障した場合にアシスト停止制御、両センサ素子１４ａ，１４ｂの一方のみが故障した場合にアシスト継続制御をそれぞれ実行する。
【０１８０】
また、ＥＣＵ１１は、アシスト継続制御において、ＥＰＳ本来の機能であるアシスト力の付与に関連して、周期的に瞬発的なモータトルクを操舵系に印加する。そして、ＥＣＵ１１は、瞬発的なモータトルクに起因するトーションバー１６の捩れが、図２８に示すように、残存センサ信号に反映されるか否かに基づいて、残存センサ信号の異常検出を行う。即ち、本例のＥＰＳ１も、残存センサ信号の変化を監視することにより、残存センサ信号が明らかに異常な値を示す以前の段階で、早期に、異常を検出することが可能である。
【０１８１】
次に、瞬発的なモータトルクの印加方法について説明する。
【０１８２】
本例においても、車両の操舵状態に応じて、操舵系に印加する瞬発的なモータトルクの大きさや印加方向が変化する。また、第４の実施の形態と同様に、図３０〜図３２に示す車両の第１〜第３の操舵状態を仮想し、仮想的な操舵状態に基づき、瞬発的なモータトルクの印加方法を説明する。以下、仮想的な操舵状態、操舵状態を示すＦＬＧ信号の生成処理、およびＦＬＧ信号に基づく試験トルク制御量の算出方法の順に説明する。
【０１８３】
まず、仮想の操舵状態について説明する。図３０〜図３２のグラフは、基本的には、図１９〜図２１のグラフと同様であり、次の点で異なる。即ち、図３０〜図３２の右縦軸には、＋側中立位置近傍の第１所定操舵角θsL、＋側最大操舵角である第２所定操舵角θsmax、−側中立位置近傍の第３所定操舵角−θsL、および−側最大操舵角である第４所定操舵角−θsmaxに加えて、＋側最大操舵角近傍の第５所定操舵角θsh、および−側最大操舵角近傍の第６所定操舵角−θshが設定されている。第５所定操舵角θshおよび第６所定操舵角−θshは、第２所定操舵角θsmaxおよび第４所定操舵角−θsmaxのそれぞれの近傍に設定される基準値である。
【０１８４】
図３０に示す第１の操舵状態１は、４つのゾーン（ゾーンＡ、Ｂ、Ｄ、Ｆ）に分割される。第１の操舵状態では、全操舵領域において、操舵角θsが、第５所定操舵角θsh以下、かつ第６所定操舵角−θsh以上である。また、全操舵領域において、基本アシスト制御量Ｉas*が第１所定電流値Ｉa1以下、且つ、第２所定電流値−Ｉa1以上である。
【０１８５】
図３１に示す第２の操舵状態は、５つのゾーン（ゾーンＡ、Ｂ、Ｄ、Ｅ，Ｆ）に分割される。第２の操舵状態では、操舵角θsがゾーンＡ、Ｂの操舵領域で、一時、第５所定操舵角θsh以上の数値であり、ゾーンＤ〜Ｆの操舵領域で、一時、第６所定操舵角−θsh以下の数値である。特に、ゾーンＡにおいて操舵角θsが第５所定操舵角θsh以上の領域、および、ゾーンＤにおいて操舵角θsが第６所定操舵角−θsh以下の領域については、印加される瞬発的なモータトルクの向きが反転する反転領域となる。更に、第２の操舵状態では、ゾーンＥの操舵領域で操舵角θsが第４所定操舵角−θsmaxまで達している。また、基本アシスト制御量Ｉas*は、ゾーンＥの操舵領域で第２所定電流値−Ｉa1よりも小さい数値になっている。即ち、第２の操舵状態２は、第１の操舵状態に比べ操舵角θsが大きく、エンド当て状態を有することを特徴とする。
【０１８６】
図３２に示す第３の操舵状態は、４つのゾーン（ゾーンＡ、Ｂ、Ｃ，Ｄ）に分割される。第３の操舵状態は、ゾーンＣの操舵領域で操舵角θsが、第１所定操舵角θsL以下、かつ、第３所定操舵角−θsL以上である。また、基本アシスト制御量Ｉas*が全操舵領域で、第１所定電流値Ｉa1以下、かつ、第２所定電流値−Ｉa1以上である。即ち、第３の操舵状態は、直進走行状態を有することを特徴とする。
【０１８７】
次に、図３０〜図３２に示す第１〜第３の車両操舵状態に基づき、アシスト制御量判定部２８が、車両の操舵状態を判定しＦＬＧ信号を生成する処理手順を、図３３〜図３５のフローチャートに従って説明する。
【０１８８】
図３３に示すように、アシスト制御量判定部２８は、まず、操舵角θsが第２所定操舵角θsmax以下か否かを判定する（ステップ１００１）。操舵角θsが第２所定操舵角θsmax以下の場合（ステップ１００１：ＹＥＳ）、アシスト制御量判定部２８は、操舵角θsが第１所定操舵角θsL以上か否かを判定する（ステップ１００２）。操舵角θsが第１所定操舵角θsL以上の場合（ステップ１００２：ＹＥＳ）、アシスト制御量判定部２８は、操舵角θsが第５所定操舵角θsh以下か否かを判定する（ステップ１００３）。
【０１８９】
操舵角θsが第５所定操舵角θsh以下の場合（ステップ１００３：ＹＥＳ）、アシスト制御量判定部２８は、今回値である基本アシスト制御量Ｉas*（n）が第１所定電流値Ｉa1以下か否かを判定する（ステップ１００４）。基本アシスト制御量Ｉas*（n）が第１所定電流値Ｉa1以下の場合（ステップ１００４：ＹＥＳ）、アシスト制御量判定部２８は、基本アシスト制御量の前回値Ｉas*（n-１）を記憶部（メモリ）から読み出す（ステップ１００５）。そして、アシスト制御量判定部２８は、基本アシスト制御量の今回値Ｉas*（n）を前回値Ｉas*（n-１）と比較し、基本アシスト制御量の今回値Ｉas*（n）が前回値Ｉas*（n-１）以上か否かを判定する（ステップ１００６）。
【０１９０】
基本アシスト制御量の今回値Ｉas*（n）が前回値Ｉas*（n-１）以上の場合（ステップ１００６：ＹＥＳ）、アシスト制御量判定部２８は、アシスト力の大きさが正領域において増加傾向（本例では、右切込み状態）にあることから、車両がゾーンＡの操舵状態であると判定する。そして、アシスト制御量判定部２８は、ＦＬＧ（状態量を示すフラグ：メモリ）に１を書き込み（ステップ１００７）、この処理を終える。
【０１９１】
また、ステップ１００６において、基本アシスト制御量の今回値Ｉas*（n）が前回値Ｉas*（n-１）未満の場合（ステップ１００６：ＮＯ）、アシスト制御量判定部２８は、アシスト力が正領域において減少傾向（本例では、右切戻し状態）にあることから、車両がゾーンＢの操舵状態であると判定する。そして、アシスト制御量判定部２８は、ＦＬＧに２を書き込み（ステップ１００８）、この処理を終える。
【０１９２】
ステップ１００４において、基本アシスト制御量Ｉas*（n）が第１所定電流値Ｉa1より大きい場合（ステップ１００４：ＮＯ）、アシスト制御量判定部２８は、基本アシスト制御量Ｉas*が既に上限値に達していると判定する。そして、アシスト制御量判定部２８は、ＦＬＧに０を書き込み（ステップ１００９）、この処理を終える。
【０１９３】
ステップ１００３において、操舵角θsが第５所定操舵角θshより大きい場合（ステップ１００３：ＮＯ）、アシスト制御量判定部２８は、今回値である基本アシスト制御量Ｉas*（n）が第１所定電流値Ｉa1以下か否かを判定する（ステップ１０１０）。基本アシスト制御量Ｉas*（n）が第１所定電流値Ｉa1以下の場合（ステップ１０１０：ＹＥＳ）、アシスト制御量判定部２８は、車両が図３１に示すゾーンＡの反転領域またはゾーンＢの操舵領域にあり、基本アシスト制御量Ｉas*が未だ上限値に達していないと判定する。そして、アシスト制御量判定部２８は、ＦＬＧに２を書き込み（ステップ１０１１）、この処理を終える。
【０１９４】
また、ステップ１０１０において、基本アシスト制御量Ｉas*（n）が第１所定電流値Ｉa1より大きい場合（ステップ１０１０：ＮＯ）、アシスト制御量判定部２８は、基本アシスト制御量Ｉas*が既に上限値に達していると判定する。そして、アシスト制御量判定部２８は、ＦＬＧに０を書き込み（ステップ１０１２）、この処理を終える。ステップ１００２において、操舵角θsが第１所定操舵角θsL未満の場合（ステップ１００２：ＮＯ）、アシスト制御量判定部２８は、図３４のフローチャートに処理を移行する。
【０１９５】
図３４のフローチャートにおいて、アシスト制御量判定部２８は、操舵角θsが第３所定操舵角−θsL以下か否かを判定する（ステップ１０１３）。操舵角θsが第３所定操舵角−θsL以下の場合（ステップ１０１３：ＹＥＳ）、アシスト制御量判定部２８は、操舵角θsが第６所定操舵角−θsh以上か否かを判定する（ステップ１０１４）。操舵角θsが第６所定操舵角−θsh以上の場合（ステップ１０１４：ＹＥＳ）、アシスト制御量判定部２８は、基本アシスト制御量Ｉas*（n）が第２所定電流値−Ｉa1以上か否かを判定する（ステップ１０１５）。
【０１９６】
基本アシスト制御量Ｉas*（n）が第２所定電流値−Ｉa1以上の場合（ステップ１０１５：ＹＥＳ）、アシスト制御量判定部２８は、基本アシスト制御量の前回値Ｉas*（n-１）を記憶部（メモリ）から読み出す（ステップ８１６）。そして、アシスト制御量判定部２８は、基本アシスト制御量の今回値Ｉas*（n）が前回値Ｉas*（n-１）以下か否かを判定する（ステップ１０１７）。
【０１９７】
基本アシスト制御量の今回値Ｉas*（n）が前回値Ｉas*（n-１）以下の場合（ステップ１０１７：ＹＥＳ）、アシスト制御量判定部２８は、アシスト力の大きさが負領域において増加傾向（本例では、左切込み状態）にあることから、車両がゾーンＤの操舵状態であると判定する。そして、アシスト制御量判定部２８は、ＦＬＧに２を書き込み（ステップ１０１８）、この処理を終える。
【０１９８】
また、ステップ１０１７において、基本アシスト制御量の今回値Ｉas*（n）が前回値Ｉas*（n-１）以上の場合（ステップ１０１７：ＮＯ）、アシスト制御量判定部２８は、アシスト力の大きさが負領域において減少傾向（本例では、左切戻し状態）にあることから、車両がゾーンＦの操舵状態であると判定する。そしてアシスト制御量判定部２８は、ＦＬＧに１を書き込み（ステップ１０１９）、この処理を終える。
【０１９９】
ステップ１０１５において、基本アシスト制御量Ｉas*（n）が第２所定電流値−Ｉa1未満の場合（ステップ１０１５：ＮＯ）、アシスト制御量判定部２８は、基本アシスト制御量Ｉas*が既に下限値に達していると判定して、ＦＬＧに０を書き込み（ステップ１０２０）、この処理を終える。
【０２００】
ステップ１０１４において、操舵角θsが第６所定操舵角−θsh未満の場合（ステップ１０１４：ＮＯ）、アシスト制御量判定部２８は、操舵角θsが第４所定操舵角−θsmax以上か否かを判定する（ステップ１０２１）。操舵角θsが第４所定操舵角−θsmax以上の場合（ステップ１０２１：ＹＥＳ）、アシスト制御量判定部２８は、基本アシスト制御量Ｉas*（n）が第２所定電流値−Ｉa1以上か否かを判定する（ステップ１０２２）。
【０２０１】
基本アシスト制御量Ｉas*（n）が第２所定電流値−Ｉa1以上の場合（ステップ１０２２：ＹＥＳ）、アシスト制御量判定部２８は、車両が図３１に示すゾーンＤの反転領域またはゾーンＦの操舵領域にあり、基本アシスト制御量Ｉas*が未だ下限値に達していないと判定して、ＦＬＧに１を書き込み（ステップ１０２３）、この処理を終える。
【０２０２】
また、ステップ１０２２において、基本アシスト制御量Ｉas*（n）が第２所定電流値−Ｉa1未満の場合（ステップ１０２２：ＮＯ）、アシスト制御量判定部２８は、基本アシスト制御量Ｉas*が既に下限値に達していると判定する。そして、アシスト制御量判定部２８は、ＦＬＧに０を書き込み（ステップ１０２４）、この処理を終える。
【０２０３】
更に、ステップ１０２１において、操舵角θsが第４所定操舵角−θsmax未満の場合（ステップ１０２１：ＮＯ）、アシスト制御量判定部２８は、車両がエンド当て、もしくはその近傍の状態であると判定して、ＦＬＧに０を書き込み（ステップ１０２５）、この処理を終える。
【０２０４】
ステップ１０１３において、操舵角θsが第３所定操舵角−θsLより大きい場合（ステップ１０１３：ＮＯ）、アシスト制御量判定部２８は、車両が直進状態にあると判定し、図３５に示すフローチャートに処理を移行する。ここで、車両が直進状態に移行した場合、アシスト制御量判定部２８は、電流指令値演算部２３に設けられたタイマ３４（図１８参照）にリセット信号Ｓkを出力し、車両が直進状態に移行してからの経過時間Ｔhを計測する。
【０２０５】
さて、図３５のフローチャートにおいて、アシスト制御量判定部２８は、経過時間Ｔhが所定時間th（本例では、１ｓ）以下か否かを判定する（ステップ１０２６）。経過時間Ｔhが所定時間th以下の場合（ステップ１０２６：ＹＥＳ）、アシスト制御量判定部２８は、基本アシスト制御量の前回値Ｉas*（n-１）を記憶部（メモリ）から読み出し（ステップ１０２７）、基本アシスト制御量の今回値Ｉas*（n）が前回値Ｉas*（n-１）以上か否かを判定する（ステップ１０２８）。
【０２０６】
基本アシスト制御量の今回値Ｉas*（n）が前回値Ｉas*（n-１）以上の場合（ステップ１０２８：ＹＥＳ）、アシスト制御量判定部２８は、アシスト力の大きさがゾーンＣにおいて増加傾向にあると判定し、ＦＬＧに１を書き込み（ステップ１０２９）、この処理を終える。また、ステップ１０２８において、基本アシスト制御量の今回値Ｉas*（n）が前回値Ｉas*（n-１）未満の場合（ステップ１０２８：ＮＯ）、アシスト制御量判定部２８は、アシスト力の大きさがゾーンＣにおいて減少傾向にあると判定し、ＦＬＧに２を書き込み（ステップ１０３０）、この処理を終える。
【０２０７】
ステップ１０２６において、経過時間Ｔhが所定時間thより大きい場合（ステップ１０２６：ＮＯ）、アシスト制御量判定部２８は、車両がゾーンＣの直進走行状態に移行して所定時間経過したと判定し、ＦＬＧに０を書き込み（ステップ１０３１）、この処理を終える。
【０２０８】
更に、図３３のフローチャートにおけるステップ１００１において、操舵角θsが第２所定操舵角θsmaxより大きい場合（ステップ１００１：ＮＯ）、アシスト制御量判定部２８は、車両がエンド当て、もしくはその近傍の状態であると判定して、ＦＬＧに０を書き込み（ステップ１０３２）、この処理を終える。
【０２０９】
なお、第４の実施の形態と同様に、アシスト制御量判定部２８は、ＦＬＧに操舵状態の判定結果（０，１，２）を書き込んだ際、判定結果を含むＦＬＧ信号を生成する。図３７〜図３９に示すように、試験トルク制御部３１は、アシスト制御量判定部２８から受取ったＦＬＧ信号に基づいて、時間軸上の時点t1〜t13のタイミングで、試験トルク制御量Ｉtt*を出力する（瞬発的なモータトルクの印加）。試験トルク制御量Ｉtt*が出力される各時点t1、t2、t3・・・の各間隔は、試験トルク制御量Ｉtt*が出力される試験トルク制御量出力時間trよりも長くなるように設定される。
【０２１０】
次に、試験トルク制御部３１による試験トルク制御量の算出処理手順を説明する。
【０２１１】
図３６に示すように、まず、試験トルク制御部３１は、アシスト制御量判定部２８から入力されたＦＬＧ信号に基づきＦＬＧが０か否かを判定する（ステップ１０４１）。ＦＬＧが０の場合（ステップ１０４１：ＹＥＳ）、試験トルク制御部３１は、試験トルク制御量Ｉtt*（ｍ）の値として記憶部（メモリ）に０を書き込み（ステップ１０４６）、この処理を終える。
【０２１２】
ここで、試験トルク制御量Ｉtt*（ｍ）の値として記憶部に０が書き込まれるケース、即ち、ＦＬＧが０のケースとしては、第４の実施の形態と同様に、３つのケースが想定される。第１のケースは、基本アシスト制御量Ｉas*が第１所定電流値Ｉa1（上限値）、又は第２所定電流値−Ｉa1（下限値）に達しており、基本アシスト制御量Ｉas*に対して試験トルク制御量Ｉtt*を印加しても、トルク変化が小さくてトルクセンサの異常を検出し難いケースである（図３３のステップ１００４：ＮＯ，ステップ１０１０：ＮＯ，図３４のステップ１０１５：ＮＯ，ステップ１０２２：ＮＯ）。第２のケースは、図３１のゾーンＥ、いわゆるエンド当てのケースである（図３３のステップ１００１：ＮＯ，図３４のステップ１０２１：ＮＯ）。第３のケースは、車両が図３２のゾーンＣ、いわゆる直進走行状態に移行して所定時間Ｔhが経過したケースである（図３５のステップ１０２６：ＮＯ）。
【０２１３】
話を戻して、図３６のステップ１０４１において、ＦＬＧが０でない場合（ステップ１０４１：ＮＯ）、試験トルク制御部３１は、ＦＬＧが１か否かを判定する（ステップ１０４２）。ＦＬＧが１の場合（ステップ１０４２：ＹＥＳ）、試験トルク制御部３１は、Ｉas*（ｎ）の値として記憶部に０を書き込むと共に、試験トルク制御量Ｉtt*（ｍ）の値として記憶部に第２所定電流値−Ia1を書き込み（ステップ１０４５）、この処理を終える。
【０２１４】
ＦＬＧが１ということは、次のＡ〜Ｄのいずれか一つの状態であることを示す。
【０２１５】
Ａ．基本アシスト制御量Ｉas*が正値で漸増しており、操舵角θsが第５所定操舵角θshよりも小さい状態（車両が右切込み状態：ゾーンＡ）
Ｂ．基本アシスト制御量Ｉas*が負値で漸増している状態（車両が左切戻し状態：ゾーンＦ）
Ｃ．基本アシスト制御量Ｉas*が負値で漸減しており操舵角θsが第６所定操舵角−θshよりも小さい状態（ゾーンＤの反転領域）
Ｄ．車両が直進走行状態において、基本アシスト制御量Ｉas*が漸増している状態であり、かつ所定時間ｔhが経過していない状態（ゾーンＣ）
前記したように、ＦＬＧが１の場合、試験トルク制御部３１は、試験トルク制御量Ｉtt*を第２所定電流値−Ｉa1に設定する。
【０２１６】
ＦＬＧが１でない場合（ステップ１０４２：ＮＯ）、試験トルク制御部３１は、ＦＬＧが２か否かを判定する（ステップ１０４３）。ＦＬＧが２の場合（ステップ１０４３：ＹＥＳ）、試験トルク制御部３１は、Ｉas*（ｎ）の値として記憶部に０を書き込むと共に、試験トルク制御量Ｉtt*（ｍ）の値として記憶部に第１所定電流値Ia1を書き込み（ステップ１０４４）、この処理を終える。
【０２１７】
ＦＬＧが２ということは、次のＥ〜Ｈのいずれか一つの状態であることを示す。
【０２１８】
Ｅ．基本アシスト制御量Ｉas*が正値で漸減している状態（車両が右切戻し状態：ゾーンＢ）
Ｆ．基本アシスト制御量Ｉas*が負値で漸減しており、操舵角θsが第６所定操舵角−θshよりも大きい状態（車両が左切込み状態：ゾーンＤ）
Ｇ．基本アシスト制御量Ｉas*が正値で漸増しており操舵角θsが第５所定操舵角θshよりも大きい状態（ゾーンＡの反転領域）
Ｈ．車両が直進走行状態において、基本アシスト制御量Ｉas*が漸減している状態であり、かつ所定時間ｔhが経過していない状態（ゾーンＣ）
前述したように、ＦＬＧが２の場合、試験トルク制御部３１は、試験トルク制御量Ｉtt*を第１所定電流値Ｉa1に設定する。ステップ１０４３でＦＬＧが２でない場合（ステップ１０４３：ＮＯ）、試験トルク制御部３１は、何もせずに、この処理を終える。
【０２１９】
図３７〜図３９は、図３０〜図３２の各操舵状態にある車両に対し図３３〜図３６に示すアルゴリズムを適用し、基本アシスト制御量Ｉas*に試験トルク制御量Ｉtt*を加算した電流指令値Ｉ*、および操舵角θsの波形を示すグラフである。本例のＥＰＳ１は、図３７〜図３９に示すように、瞬発的なモータトルクの印加によって操舵角θsがほとんど影響を受けないように試験トルク制御量Ｉtt*の大きさが設定されている。
【０２２０】
図３８の波形の特徴は、時点t3、t10、t11にある。時点t3では、図３６のフローチャートで示したアルゴリズムに従って、試験トルク制御量Ｉtt*が第１所定電流値Ｉa1となっている。
【０２２１】
図３７に示すように、車両が右切り込み状態（ゾーンＡ）であって操舵角θｓが第５所定操舵角θsh以下の場合、試験トルク制御量Ｉtt*は、第２所定電流値−Ｉa１に設定される。しかしながら、図３８の時点ｔ３に示すように、ゾーンＡにおいて操舵角θｓが第５所定操舵角θshよりも大きい場合、試験トルク制御量Ｉtt*は、第１所定電流値Ｉa１に設定される。
【０２２２】
操舵角θｓが第５所定操舵角θshよりも大きく第２所定操舵角θsmax近傍にある場合、トルクセンサ１４が検出する操舵トルクτは、トルクセンサ１４のセンサ素子が検出可能な臨界値近傍に達している。このような状況で、試験トルク制御量Ｉtt*が第２所定電流値−Ｉa１に設定されると、アシスト力は正方向から負方向へと急減し、トーションバー１６が大きく捩じられるため、トルクセンサ１４が検出する操舵トルクτは増加する。しかしながら、センサ素子の臨界値近傍で操舵トルクτを増加させたとしても、操舵トルクτがセンサ素子の検出範囲を超えてしまい、トルクセンサ１４が正常であるにもかかわらず異常であると誤検出されるおそれがある。
【０２２３】
それに対して、本例のマイコン２１（試験トルク制御部３１）は、試験トルク制御量Ｉtt*を第１所定電流値Ｉa1に設定し、アシスト力を増加させることで、トーションバー１６の捩れを小さくする。その結果、トルクセンサ１４が検出する操舵トルクτは、センサ素子の検出可能な範囲内で変化する。そのため、マイコン２１は、センサ素子の異常を確実に検出し、誤検出を防止することが可能である。操舵角θｓが第６所定操舵角−θshよりも小さい場合にも同様のことがいえる。
【０２２４】
更に、図３８の時点t10、t11では、車両のステアリングホイール２がメカニカルエンド当て状態（ゾーンＥ）にある。この場合、上記したように、試験トルク制御量Ｉtt*を印加しても操舵トルクτは変化しないため、試験トルク制御部３１は、試験トルク制御量Ｉtt*の印加を停止する。これによって、誤検出を防止することができる。また、ＥＣＵ１１（駆動回路２２、ひいてはモータ１２）への通電量が抑制されるため、モータ１２およびＥＣＵ１１の発熱を抑えることができる。
【０２２５】
また、図３９の波形の特徴は、時点t6〜t11の区間にある。時点t6〜t11の区間は、ステアリングホイール２の中立付近で操舵するいわゆる直進走行状態（ゾーンＣ）である。車両がゾーンＣの操舵状態に移行して、経過時間Ｔhが所定時間thに満たない区間では、試験トルク制御部３１は、図３５および図３６のアルゴリズムに従い試験トルク制御量Ｉtt*を出力し、トルクセンサ１４の異常を判定する。
【０２２６】
一方、経過時間Ｔhが所定時間thを経過した区間（t9〜t11）では、トルクセンサ１４は正常であると判断し、試験トルク制御量Ｉtt*の出力を停止する。これによって、ＥＣＵ１１（駆動回路２２、ひいてはモータ１２）への通電量を抑制し、モータ１２及びＥＣＵ１１の発熱を抑える。
【０２２７】
また、本例においても、マイコン２１（試験トルク制御部３１）は、上記の実施の形態と同様に、図４および図６のフローチャートに従いトルクセンサ１４の異常判定を行う。更にマイコン２１は、図７に示すステップ４０１〜ステップ４０７の各処理を実行して、瞬発的なモータトルクの印加周期を変更する。
【０２２８】
以上、第５の実施の形態によれば、ＥＣＵ１１は、アシスト継続制御の実行時、アシスト力の変化方向とは逆向きに、周期的に瞬発的なモータトルクを操舵系に印加すべくＥＰＳアクチュエータ１０の作動を制御する。このようにしても、第１の実施の形態の（１）と同様の効果を得ることができる。また、第５の実施の形態によれば、第１の実施の形態の（２），（３）、および第４の実施の形態の（９）と同様の効果を得ることもできる。
【０２２９】
＜第６の実施の形態＞
次に、本発明の第６の実施の形態を説明する。本例は、基本的には、第４の実施の形態と同様の構成を備えている。また、本例は、第４の実施の形態と同様に、アシスト継続制御の実行時、アシスト力と同一方向に、周期的に瞬発的なモータトルクを操舵系に印加する。したがって、第４の実施の形態と同一の部材および構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０２３０】
図４０に示すように、本例の異常検出部３０は、アシスト継続制御中である場合にフラグＡＳＦＬＧに０を、アシスト継続制御中でない場合にフラグＡＳＦＬＧに１を書き込む。また、異常検出部３０は、アシスト継続制御中であるか否かを示すフラグＡＳＦＬＧの値をモータ制御信号出力部２４に供給する。
【０２３１】
次に、モータ制御信号出力部２４について詳細に説明する。
【０２３２】
図４１に示すように、モータ制御信号出力部２４は、減算器４０、ＰＩ制御演算部４１、ＰＷＭ演算部４２、ＰＷＭ出力部４３、およびフィードバックゲイン決定部４４を有している。減算器４０は、電流指令値Ｉ*と実電流値Ｉとの差分を演算する。ＰＩ制御演算部４１は、減算器４０の出力である電流偏差値ΔＩを増幅することにより電圧指令値Ｖ＊を生成する。ＰＷＭ演算部４２は、ＰＩ制御演算部４１により生成された電圧指令値Ｖ＊に基づきＤｕｔｙ比を演算する。ＰＷＭ出力部４３は、ＰＷＭ演算部４２により算出されたＤｕｔｙ比に基づきモータ制御信号を生成する。
【０２３３】
フィードバックゲイン決定部４４は、ＰＩ制御演算部４１の比例ゲインＫｐおよび積分ゲインＫｉの値を決定する。また、フィードバックゲイン決定部４４は、図４３（ａ），（ｂ）に示す２種類のゲインマップを有する。一つは通常制御中、即ち、ＡＳＦＬＧ＝０のときに使用される第１のゲインマップ（通常制御ゲインマップ）であり、もう一つはアシスト継続制御中、即ち、ＡＳＦＬＧ＝１のときに使用される第２のゲインマップ（アシスト継続制御ゲインマップ）である。また、図４３（ａ）に示す第１のゲインマップは、比例ゲインＫｐ１および積分ゲインＫｉ１を規定する。図４３（ｂ）に示す第２のゲインマップは、比例ゲインＫｐ２および積分ゲインＫｉ２を規定する。ここで、第１および第２のマップでそれぞれ規定される比例ゲインＫｐ１，Ｋｐ２および積分ゲインＫｉ１，Ｋｉ２の大小関係は、次の通りである。
【０２３４】
・Ｋｐ１＜Ｋｐ２
・Ｋｉ１＜Ｋｉ２
このように設定することにより、アシスト継続制御中に瞬発的なモータトルクの印加が生じた場合、残る出力要素からセンサ信号を応答良く出力することができる。本例においても、ＥＣＵ１１は、第１の実施の態様と同様に、図３のフローチャートに従い、トルクセンサ１４の異常発生モードに応じたパワーアシスト制御を実行する。
【０２３５】
また、本例のＥＣＵ１１も、第４の実施の形態と同様に、アシスト継続制御の実行時、ＥＰＳ本来の機能であるアシスト力の付与に関連して、周期的に瞬発的なモータトルクを操舵系に印加し、瞬発的なモータトルクに起因する捩れが残存センサ信号に反映されるか否かに基づいて、残存センサ信号の異常検出を行う。
【０２３６】
瞬発的なモータトルクの印加方法は、第４の実施の形態と同様である。本例においても、車両の操舵状態に応じて、操舵系に対する瞬発的なモータトルクの大きさおよびその印加方向が変化する。マイコン２１（アシスト制御量判定部２８）は、第４の実施の形態と同様に、図２２に示すステップ８０１〜ステップ８１７の各処理により車両の操舵状態を判定し、操舵状態を示すＦＬＧ信号を生成する。そして、マイコン２１（試験トルク制御部３１）は、図２３に示すステップ９０１〜ステップ９０６の各処理により試験トルク制御量Ｉtt*を算出する。
【０２３７】
本例の異常検出部３０も、試験トルク制御部３１において生成される印加信号Ｓimに基づいて、アシスト継続制御時における残存センサ信号の異常検出を実行する。即ち、図４２に示すように、異常検出部３０は、アシスト継続制御中を示すフラグＡＳＦＬＧが１か否かを判定する（ステップ２０１１）。ＡＳＦＬＧが１の場合（ステップ２０１１：ＹＥＳ）、異常検出部３０は、図４３（ｂ）に示すアシスト継続制御ゲインマップを選択する（ステップ２０１２）。そして、異常検出部３０は、印加信号Ｓimの入力の有無を判断し（ステップ２０１３）、印加信号Ｓimの入力があった場合（ステップ２０１３：ＹＥＳ）、印加信号Ｓimに示される瞬発的なモータトルクの印加が、入力される残存センサ信号に反映されるか否かを判定する（ステップ２０１４）。図２８に示すように、本例においても、上記判定は、瞬発的なモータトルクの印加に対応した適当なタイミング（所定時間ｔrr内）で残存センサ信号が変化するか否か、ならびに変化の方向および大きさが適当な値であるか否かに基づき行われる。
【０２３８】
そして、残存センサ信号に瞬発的なモータトルクの印加が反映される場合（ステップ２０１４：ＹＥＳ）、異常検出部３０は、残存センサ信号が正常であると判定する（ステップ２０１５）。残存センサ信号に映されない場合（ステップ２０１４：ＮＯ）、異常検出部３０は、残存センサ信号が異常であると判定する（ステップ２０１６）。また、先のステップ２０１１において、ＡＳＦＬＧが１でない場合（ステップ２０１１：ＮＯ）、異常検出部３０は、図４３（ａ）に示す通常制御ゲインマップを選択し（ステップ２０１７）、この処理を終える。
【０２３９】
そして、上記のように残存センサ信号が異常である旨判定されるとき（図４２のステップ２０１６）、異常検出部３０は、残存センサ信号に対応するセンサ素子が本当に故障しているかどうかの判定処理を実行する。即ち、異常検出部３０は、図６に示すステップ３０１〜ステップ３１２の各処理を実行して、残存センサ信号に対応するセンサ素子の故障の有無を判定する。第４の実施の形態と同様に、残存センサ信号の異常を検出した場合、異常検出部３０は、図４０に示すタイマ３２を利用して、最初の異常検出からの経過時間Ｔを計測する。そして、経過時間Ｔが所定時間（閾値時間Ｔ０）を越える前に、所定回数（ｎ０）の異常検出があった場合、異常検出部３０は、残存センサ信号に対応するセンサ素子が故障したものと判定する。
【０２４０】
更に、本例においても、試験トルク制御部３１は、図２９に示すように、残存センサ信号の故障判定の実行中のみ瞬発的なモータトルクの印加周期を短くし、残存センサ信号が正常値に戻った場合、瞬発的なモータトルクの印加周期を直ちに元の周期とする。試験トルク制御部３１による瞬発的なモータトルクの印加周期の変更は、第１の実施の形態と同様、図７のフローチャートに従って処理される。アシスト継続制御の実行中であるかどうかの判断（ステップ４０１）は、アシスト継続制御中を示すフラグＡＳＦＬＧが１か否かに基づき判定される。
【０２４１】
以上、第６の実施の形態によれば、第１の実施の形態の（１）〜（３）の効果、および第４の実施の形態の（９）の効果に加え、次の効果を得ることができる。
【０２４２】
（１０）ＥＣＵ１１（マイコン２１）は、モータ制御信号出力部２４を有する。フィードバック制御手段として機能するモータ制御信号出力部２４は、操舵トルクτに対応したアシスト力を発生させるための電流指令値Ｉ*とモータ１２に流れる実電流Ｉとの偏差に基づき、モータ１２のフィードバック制御を行う。
【０２４３】
また、ＥＣＵ１１（モータ制御信号出力部２４）は、フィードバックゲイン決定部４４を備えている。フィードバックゲイン決定部４４は、異常検出部３０から出力されるアシスト継続制御中を示すフラグＡＳＦＬＧの値に基づき、モータ制御信号出力部２４（ＰＩ制御演算部４１）のフィードバックゲイン（比例ゲインＫｐおよび積分ゲインＫｉ）を決定する。
【０２４４】
即ち、故障の検出されていない出力要素（センサ素子）が残り一つになった後、残る出力要素が出力するセンサ信号を用いてアシスト力の付与を継続する場合、フィードバックゲイン決定部４４は、故障の検出されていない出力要素が残り二つ以上残存する場合に比較して、フィードバックゲインを大きくする。これにより、故障の検出されていない出力要素が残り一つになった後、残る出力要素が出力するセンサ信号を用いてアシスト力の付与を継続し、残存するトルクセンサの信頼性を向上させるために瞬発的なモータトルクの印加が生じた場合、残る出力要素からセンサ信号を応答良く出力することができる。
【０２４５】
第６の実施の形態は、次のように変更してもよい。
【０２４６】
・第６の実施の形態では、両トルクセンサ正常時の通常制御時と、一方のトルクセンサ異常時のアシスト継続制御時とで、操舵トルクの演算周期を同一としたが、次のようにしてもよい。即ち、アシスト継続制御時には、瞬発的なモータトルクの印加をセンサ信号に反映させるため、アシスト継続制御時の操舵トルクの演算周期を、通常制御時の操舵トルクの演算周期よりも長くしてもよい。
【０２４７】
・第６の実施の形態では、アシスト継続制御時に、瞬発的なモータトルクの印加をセンサ信号に反映させて、一方のトルクセンサの異常を判定したが、反映させたセンサ信号が急変した場合、アシスト継続制御を停止してもよい。
【０２４８】
＜第７の実施の形態＞
次に、本発明の第７の実施の形態を説明する。本例も、基本的には、第４の実施の形態と同様の構成を備えている。また、本例も、第４の実施の形態と同様に、アシスト継続制御の実行時、アシスト力と同一方向に、周期的に瞬発的なモータトルクを操舵系に印加する。したがって、第４の実施の形態と同一の部材および構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０２４９】
図４４に示すように、マイコン２１は、操舵角速度検出手段としての微分器３５を備えている。微分器３５は、操舵角θsを取り込み、操舵角θｓを微分することにより操舵角速度ωｓを生成する。また、異常検出部３０は、操舵角θsおよび操舵角速度ωsを取り込む。また、異常検出部３０は、アシスト継続制御中でない場合にはフラグＡＳＦＬＧに０を、アシスト継続制御中である場合にはフラグＡＳＦＬＧに１または２をそれぞれ書き込む。異常検出部３０は、アシスト継続制御中であるか否かを示すフラグＡＳＦＬＧの値をアシスト制御部２６へ供給する。
【０２５０】
本例においても、ＥＣＵ１１は、異常検出部３０によって検出されるトルクセンサ１４の異常発生モードに応じて、パワーアシスト制御を実行する。
【０２５１】
図４５に示すように、マイコン２１は、まず、操舵角θsおよび操舵角速度ωsを読み込む（ステップ３００１）。そして、マイコン２１は、その異常検出部３０において各センサ信号Ｓａ，Ｓｂの異常の有無を判断する（ステップ３００２）。各センサ信号Ｓａ，Ｓｂの異常検出は、各センサ信号Ｓａ，Ｓｂの値が正常時に取り得る値から逸脱しているか否かの判定、ならびに各センサ信号Ｓａ，Ｓｂの各値および単位時間の変化量などの比較判定に基づいて行なわれる。
【０２５２】
異常検出部３０において各センサ信号Ｓａ，Ｓｂの異常を検出すると（ステップ３００２：ＹＥＳ）、マイコン２１は、アシスト継続制御中を示すフラグＡＳＦＬＧ（状態量を示すフラグ：メモリ）に０を書き込む（ステップ３００３）。次に、マイコン２１は、ステップ３００２で検出した異常検出の結果に基づいて、各センサ信号Ｓａ，Ｓｂの出力要素である各センサ素子１４ａ，１４ｂの故障判定（検出）を実行する（ステップ３００４）。各センサ素子１４ａ，１４ｂの両方が故障したと判定される場合（ステップ３００５：ＹＥＳ）、マイコン２１は、速やかにパワーアシスト制御を停止してフェールセーフを実行すべく、アシスト停止制御を実行する（ステップ３００６）。アシスト停止制御では、目標アシスト力が漸減される。また、試験トルク制御部３１は、異常検出部３０から入力される異常検出信号Ｓtrに基づき、試験トルク制御量Ｉtt*の出力を停止する。
【０２５３】
ステップ３００１において、正常な各センサ信号Ｓａ，Ｓｂが検出された場合（ステップ３００２：ＮＯ）、マイコン２１は、アシスト継続制御中を示すフラグＡＳＦＬＧに０を書き込み（ステップ３０１２）通常のパワーアシスト制御を実行する（ステップ３０１３）。通常のパワーアシスト制御では、目標アシスト力が操舵系に付加される。
【０２５４】
また、ステップ３００５において、各センサ信号Ｓａ，Ｓｂに対応する各センサ素子１４ａ，１４ｂのいずれか一方のみが故障したと判定される場合（ステップ３００５：ＮＯ）、マイコン２１は、残るセンサ素子が出力するセンサ信号（残存センサ信号）に基づいて、操舵トルクτを検出する。そして、マイコン２１は、ステップ３００１で読み込んだ操舵角θsおよび操舵角速度ωsが同一符号か否かを判定する（ステップ３００７）。
【０２５５】
操舵角θsおよび操舵角速度ωsが同一符号の場合（ステップ３００７：ＹＥＳ）、マイコン２１は、アシスト継続制御中を示すフラグＡＳＦＬＧに１を書き込み(ステップ３００８)、残存センサ信号を用いたパワーアシスト制御を継続する（ステップ３００９）。アシスト継続制御では、目標アシスト力に加えて、瞬発的なモータトルクが操舵系に印加される。
【０２５６】
また、ステップ３００７において、操舵角θsおよび操舵角速度ωsが同一符号でない場合（ステップ３００７：ＮＯ）、マイコン２１は、アシスト継続制御中を示すフラグＡＳＦＬＧに２を書き込む(ステップ３０１０)。そして、マイコン２１は、目標アシスト力を付与せず、残存センサ信号の正常/異常判定制御を継続する（ステップ３０１１）。正常／異常判定制御では、目標アシスト力が０に設定されると共に、瞬発的なモータトルクが操舵系に印加される。
【０２５７】
また、本例のＥＣＵ１１も、第４の実施の形態と同様に、アシスト継続制御の実行時、ＥＰＳ本来の機能であるアシスト力の付与に関連して、周期的に瞬発的なモータトルクを操舵系に印加し、瞬発的なモータトルクに起因する捩れが残存センサ信号に反映されるか否かに基づいて、残存センサ信号の異常検出を行う。
【０２５８】
瞬発的なモータトルクの印加方法は、第４の実施の形態と同様である。本例においても、車両の操舵状態に応じて、操舵系に対する瞬発的なモータトルクの大きさ及び印加方向は変化する。マイコン２１（アシスト制御量判定部２８）は、第４の実施の形態と同様に、図２２に示すステップ８０１〜ステップ８１７の各処理により車両の操舵状態を判定し、操舵状態を示すＦＬＧ信号を生成する。そして、マイコン２１（試験トルク制御部３１）は、図２３に示すステップ９０１〜ステップ９０６の各処理により試験トルク制御量Ｉtt*を算出する。
【０２５９】
本例の異常検出部３０も、試験トルク制御部３１において生成される印加信号Ｓimに基づいて、アシスト継続制御時における残存センサ信号の異常検出を実行する。具体的な処理手順は、第１の実施の形態と同様、図４のフローチャートに従う。アシスト継続制御中であるかどうかの判断（ステップ２０１）は、アシスト継続制御中を示すフラグ信号ＡＳＦＬＧに基づき判定する。
【０２６０】
上記のように残存センサ信号が異常である旨判定されるとき（図４のステップ２０５）、異常検出部３０は、残存センサ信号に対応するセンサ素子が本当に故障しているかどうかの判定処理を実行する。即ち、異常検出部３０は、図６に示すステップ３０１〜ステップ３１２の各処理を実行して、残存センサ信号に対応するセンサ素子の故障の有無を判定する。第４の実施の形態と同様に、残存センサ信号の異常を検出した場合、異常検出部３０は、図４４に示すタイマ３２を利用して最初の異常検出からの経過時間Ｔを計測する。そして、経過時間Ｔが所定時間（閾値時間Ｔ０）を越える前に、所定回数（ｎ０）の異常検出があった場合、異常検出部３０は、残存センサ信号に対応するセンサ素子が故障したものと判定する。
【０２６１】
更に、本例においても、試験トルク制御部３１は、図２９に示すように、残存センサ信号の故障判定の実行中のみ瞬発的なモータトルクの印加周期を短くし、残存センサ信号が正常値に戻った場合には瞬発的なモータトルクの印加周期を直ちに元の周期とする。具体的な処理手順は、第１の実施の形態と同様、図７のフローチャートに従って処理される。アシスト継続制御の実行中であるかどうかの判断（ステップ４０１）は、アシスト継続制御中を示すフラグＡＳＦＬＧに基づき判定される。
【０２６２】
以上、第７の実施の形態によれば、第１の実施の形態の（１）〜（３）の効果、および第４の実施の形態の（９）の効果に加え、次の効果を得ることができる。
【０２６３】
（１１）ステアリングセンサ１７により検出される操舵角θｓと、操舵角θｓを微分して得られる操舵角速度ωｓに基づき、操舵角θｓと操舵角速度ωｓの符号が異なっている場合、アシスト力を出力しない。これにより、故障の検出されていない出力要素（センサ素子）が残り一つになった後、残る出力要素が出力するセンサ信号を用いてアシスト力の付与を継続しつつ、セルフステアあるいは逆アシストを防止することができる。
【０２６４】
＜第８の実施の形態＞
次に、本発明の第８の実施の形態を説明する。本例は、基本的には、第１の実施の形態と同様の構成を備えている。したがって、第１の実施の形態と同一の部材および構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０２６５】
図４６に示すように、試験トルク制御部３１は、操舵トルク検出部２５により操舵トルクτを取り込む。
【０２６６】
本例においても、ＥＣＵ１１は、異常検出部３０によって検出されるトルクセンサ１４の異常発生モードに応じて、パワーアシスト制御を実行する。即ち、ＥＣＵ１１は、図３に示すステップ２００１〜ステップ２００９の各処理を実行する。ＥＣＵ１１は、両センサ信号Ｓａ，Ｓｂに異常がない場合に通常制御、両センサ素子１４ａ，１４ｂの両方が故障した場合にアシスト停止制御、両センサ素子１４ａ，１４ｂの一方のみが故障した場合にアシスト継続制御をそれぞれ実行する。アシスト停止制御では、目標アシスト力が漸減される。アシスト継続制御では、目標アシスト力に加えて、瞬発的なモータトルクが操舵系に印加される。通常のパワーアシスト制御では、目標アシスト力が操舵系に付加される。
【０２６７】
本例でも、異常検出部３０は、試験トルク印加信号Ｓimに基づいて、アシスト継続制御時における残存センサ信号の異常検出を実行する。即ち、異常検出部３０は、図４に示すステップ２０１〜ステップ２０５の各処理を実行して、残存センサ信号の異常の有無を検出する。そして、ステップ２０５の処理において、残存センサ信号が異常である旨判定されるとき、異常検出部３０は、残存センサ信号に対応するセンサ素子が本当に故障しているかどうかの判定処理を実行する。即ち、異常検出部３０は、図６に示すステップ３０１〜ステップ３１２の各処理を実行して、残存センサ信号に対応するセンサ素子の故障の有無を判定する。
【０２６８】
また、本例では、ＥＣＵ１１は、アシスト継続制御の実行時、ＥＰＳ本来の機能であるアシスト力の付与に関連して、周期的に瞬発的なモータトルクを操舵系に印加し、瞬発的なモータトルクに起因する捩れが残存センサ信号に反映されるか否かに基づいて、残存センサ信号の異常検出を行う。本例の試験トルク制御部３１も、アシスト継続制御時、試験トルク制御量Ｉtt*を周期的に出力する。
【０２６９】
まず、図４７および図４８に示す具体的な車両の操舵状態を仮想し、仮想的な操舵状態に基づき、瞬発的なモータトルク、即ち、試験トルク制御量がどのように出力されるのかについて説明する。図４７および図４８の左縦軸は、電流指令値（Ｉ*）、基本アシスト制御量（Ｉas*）および試験トルク制御量（Ｉtt*）を、右縦軸は、操舵トルク（τ）をそれぞれ表している。横軸は時間軸である。
【０２７０】
図４７に示す第１の操舵状態は、左からステアリングホイール２の右切込み（ゾーンＡ１）、右切戻し（ゾーンＢ１）、直進走行（ゾーンＣ１）、左切込み（ゾーンＤ１）および左切戻し（ゾーンＥ１）の５つのゾーンに分割される。図４７に示す第１の操舵状態は、細い実線で表される操舵トルクτの絶対値が所定値τ1（本例では、６Ｎｍ）以内（｜τ｜≦τ1）であることが特徴である。なお、所定値τ１は、トルクセンサ１４のレンジ（検出可能範囲）に基づき設定される。
【０２７１】
操舵トルクτの絶対値が所定値τ1以内（｜τ｜≦τ1）である場合、図４７の破線で示すように、試験トルク制御量Ｉtt*（図４７中の時点t1〜t10）は、基本アシスト制御量Ｉas*の符号に関係なく、操舵系に正負交互に印加される。基本アシスト制御量Ｉas*および試験トルク制御量Ｉtt*は加算されて、太い実線で表される電流指令値Ｉ*としてモータ制御信号出力部２４に入力される。そして、電流指令値Ｉ*より少し遅れて操舵トルクτが発生する。
【０２７２】
図４８に示す第２の操舵状態は、左からステアリングホイール２の右切込み（ゾーンＡ２）、右切戻し（ゾーンＢ２）、左切込み（ゾーンＤ２）、および左切戻し（ゾーンＥ２）の４つのゾーンに分割される。図４８に示す第２の操舵状態は、細い実線で表される操舵トルクτの絶対値が所定値τ1より大きい（｜τ｜＞τ1）場合があることが特徴である。
【０２７３】
操舵トルクτの絶対値が所定値τ1より大きい（｜τ｜＞τ1）場合、試験トルク制御量Ｉtt*（図４８中の時点t3、t4およびt8、t9）は、基本アシスト制御量Ｉas*の符号の方向に、操舵系に印加される。基本アシスト制御量Ｉas*および試験トルク制御量Ｉtt*は加算されて、太い実線で表される電流指令値Ｉ*としてモータ制御信号出力部２４に入力される。そして、電流指令値Ｉ*より少し遅れて操舵トルクτが発生する。
【０２７４】
なお、操舵トルクτの絶対値が所定値τ1より大きい（｜τ｜＞τ1）状態から操舵トルクτの絶対値が所定値τ1以内（｜τ｜≦τ1）である状態に推移した場合、試験トルク制御量Ｉtt*（図４８中の時点t5及びt10）は、基本アシスト制御量Ｉas*の符号に関係なく、操舵系に正負交互に印加される。
【０２７５】
次に、試験トルク制御量Ｉtt*の出力方法を具体的に説明する。
【０２７６】
図４９に示すように、試験トルク制御部３１は、トルク値τを取り込み（ステップ４００１）、操舵トルクτの絶対値が所定値τ1以下であるか否かを判定する（ステップ４００２）。操舵トルクτの絶対値が所定値τ1以下である場合（ステップ４００２：ＹＥＳ）、試験トルク制御部３１は、試験トルク制御量Ｉtt*の前回値Ｉtt*（n−1）を取り込む（ステップ４００３）。
【０２７７】
次に、試験トルク制御部３１は、試験トルク制御量Ｉtt*の前回値Ｉtt*（n−1）が正側試験トルク制御量である第１所定電流値Ｉa1（本例では、３０Ａ）か否かを判定する（ステップステップ４００４）。そして、試験トルク制御量Ｉtt*の前回値Ｉtt*（n−1）が第１所定電流値Ｉa1である場合（ステップ４００４：ＹＥＳ）、試験トルク制御部３１は、ステップ４００５に処理を移行する。
【０２７８】
ステップ４００５において、試験トルク制御部３１は、試験トルク制御量Ｉtt*として第２所定電流値−Ｉa1を出力して、この処理を終える。一方、ステップ４００４において、試験トルク制御量Ｉtt*の前回値Ｉtt*（n−1）が第１所定電流値Ｉa1でない場合（ステップ４００４：ＮＯ）、試験トルク制御部３１は、試験トルク制御量Ｉtt*として正側試験トルク制御量である第１所定電流値Ｉa1を出力して（ステップ４００６）、この処理を終える。
【０２７９】
ステップ４００２において、操舵トルクτの絶対値が所定値τ1より大きい場合（ステップ４００２：ＮＯ）、試験トルク制御部３１は、操舵トルクτが所定値τ1より大きいか否かを判定する（ステップ４００７）。そして、操舵トルクτが所定値τ1より大きい場合（τ＞τ1、ステップ４００７、ＹＥＳ）、試験トルク制御部３１は、試験トルク制御量Ｉtt*として第１所定電流値Ｉa1を出力して（ステップ４００８）、この処理を終える。
【０２８０】
ステップ４００７において、操舵トルクτが所定値τ1より小さい場合（ステップ４００７：ＮＯ）、試験トルク制御部３１は、操舵トルクτが所定値−τ1より小さいか否かを判定する（ステップ４００９）。そして、操舵トルクτが所定値−τ1より小さい場合（ステップ４００９：ＹＥＳ）、試験トルク制御部３１は、試験トルク制御量Ｉtt*として第２所定電流値−Ｉa1を出力して（ステップ４０１０）、この処理を終える。更に、ステップ４００９において、操舵トルクτが所定値−τ1以上の場合（ステップ４００９：ＮＯ）、試験トルク制御部３１は、この処理を終了する。
【０２８１】
以上、第８の実施の形態によれば、次の効果を得ることができる。
【０２８２】
（１２）アシスト継続制御の実行時、操舵トルクτの絶対値が所定値以下の場合、マイコン２１は、アシスト力の付与とは関係なく、瞬発的なモータトルクを操舵系に正負交互に印加すべくＥＰＳアクチュエータ１０の作動を制御する。これにより、大きな操舵トルクを要することなく、ステアリングシャフト３に設けられたトーションバー１６に捩れを生じさせることができる。また、操舵トルクτの絶対値が所定値より大きい場合、マイコン２１は、アシスト力の付与方向に、瞬発的なモータトルクを操舵系に印加すべくＥＰＳアクチュエータ１０の作動を制御する。これにより、大きくなりすぎた操舵トルクを早めに下げるため、操舵トルクのレンジオーバーによる誤検出を防ぐことができ、操舵フィーリングが向上する。そして、瞬発的なモータトルクの印加が、アシスト継続制御の基礎となる残存センサ信号に反映されるか否かに基づいて、マイコン２１は、残存センサ信号の異常を検出する。この構成によれば、第１の実施の形態の（１）と同様の効果を得ることができる。また、第８の実施の形態によれば、第１の実施の形態の（２）と同様の効果を得ることもできる。
【０２８３】
＜第９の実施の形態＞
次に、本発明の第９の実施の形態を説明する。本例は、アシスト制御部の構成の点で、第８の実施の形態と主に異なり、基本的には、第８の実施の形態と同様の構成を備えている。したがって、第８の実施の形態と同一の部材および構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０２８４】
図５０に示すように、アシスト制御部２６は、通常制御用の第１のアシストマップ５０、アシスト継続制御用の第２のアシストマップ５１、および基本アシスト制御量切替部５２を有する。
【０２８５】
第１および第２のアシストマップ５０，５１は、いずれも操舵トルクτおよび車速Ｖに基づき基本アシスト制御量Ｉas*を演算するための車速感応型の三次元マップである。第１および第２のアシストマップ５０，５１は、操舵トルクτ（絶対値）が大きいほど、または車速Ｖが小さいほど、より大きなアシスト力が操舵系に付与されるように、より大きな値（絶対値）を有する基本アシスト制御量Ｉas*を演算する。ただし、同じ操舵トルクτ（絶対値）、および同じ車速Ｖである場合、第１のアシストマップ５０により得られる基本アシスト制御量Ｉas*は、第２のアシストマップ５１により得られる基本アシスト制御量Ｉas*の約２倍以上の大きさになる。
【０２８６】
基本アシスト制御量切替部５２は、図４６に示す異常検出部３０において生成される異常検出信号Ｓtrに基づき、第１のアシストマップ５０を使用して得られる基本アシスト制御量Ｉas*を加算器３３へ供給するか、或いは、第２のアシストマップ５１を使用して得られる基本アシスト制御量Ｉas*を加算器３３へ供給する。詳述すると、異常検出信号Ｓtrに基づき、各センサ素子１４ａ，１４ｂの両方が正常判定（検出）である旨判断される場合、基本アシスト制御量切替部５２は、接点５２ｃと接点５２ａとを接続して、第１のアシストマップ５０により得られる基本アシスト制御量Ｉas*を加算器３３に出力する。また、異常検出信号Ｓtrに基づき、各センサ素子１４ａ，１４ｂのいずれか一方のみが故障判定である旨判断される場合、基本アシスト制御量切替部５２は、接点５２ｃと接点５２ｂとを接続して、第２のアシストマップ５１により得られる基本アシスト制御量Ｉas*を加算器３３に出力する。
【０２８７】
なお、本例においても、ＥＣＵ１１は、第１の実施の態様と同様に図３のフローチャートに従い、トルクセンサ１４の異常発生モードに応じたパワーアシスト制御を実行する。また、異常検出部３０は、第１の実施の形態と同様に図４および図６のフローチャートに従い、センサ素子の故障の有無を判定する。また、本例でも、ＥＣＵ１１は、アシスト継続制御の実行時、ＥＰＳ本来の機能であるアシスト力の付与に関連して、周期的に瞬発的なモータトルクを操舵系に印加し、瞬発的なモータトルクに起因する捩れが残存センサ信号に反映されるか否かに基づいて、残存センサ信号の異常検出を行う。試験トルク制御量の出力処理手順は、第８の実施の形態と同様である。
【０２８８】
以上、第９の実施の形態によれば、第１の実施の形態の（１），（２）の効果に加え、次の効果を得ることができる。
【０２８９】
（１３）マイコン２１は、故障の検出されていない出力要素が残り一つになった後、残る出力要素が出力するセンサ信号を用いてアシスト力を半分以下に低減して付与する。この構成によれば、アシスト継続制御時において、通常制御時に比べて大きな操舵トルクτをステアリングホイール２の操舵に要するため、運転者は、トルクセンサ１４の故障を早期に知ることができる。また、残存トルクセンサが故障した場合のアシストトルクの変化を、小さく抑えることができる。その結果、運転者は、トルクセンサ１４の故障を早期に知ることができ、また、急激な操舵フィーリングの劣化を防止できるため、安全な操舵性能を得ることができる。
【０２９０】
＜第１０の実施の形態＞
次に、本発明の第１０の実施の形態を説明する。本例は、アシスト制御部の構成の点で、第８の実施の形態と主に異なり、基本的には、第８の実施の形態と同様の構成を備えている。したがって、第８の実施の形態と同一の部材および構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０２９１】
図５１に示すように、アシスト制御部２６は、アシストマップ６０と車速量切替部６２とを有する。アシストマップ６０は、操舵トルクτおよび車速Ｖによって基本アシスト制御量Ｉas*を演算するための車速感応型の三次元マップである。アシストマップ６０は、操舵トルクτ（絶対値）が大きいほど、または車速Ｖが小さいほど、より大きなアシスト力が操舵系に付与されるように、より大きな値（絶対値）を有する基本アシスト制御量Ｉas*を演算する。
【０２９２】
また、車速量切替部６２は、図４６に示す異常検出部３０において生成される異常検出信号Ｓtrに基づき、通常入力される車速量Ｖをアシストマップ６０に供給するか、或いは、一時記憶ＥＥＰＲＯＭ６３に書き込まれている高車速量Ｖhをアシストマップ６０に供給する。
【０２９３】
詳述すると、異常検出信号Ｓtrに基づき、各センサ素子１４ａ，１４ｂの両方が正常判定（検出）である旨判断される場合、車速量切替部６２は、接点６２ｃと接点６２ａとを接続して、車速センサから出力される車速Ｖをアシストマップ６０に供給する。また、異常検出信号Ｓtrに基づき、各センサ素子１４ａ，１４ｂのいずれか一方のみが故障判定である旨判断される場合、、車速量切替部６２は、接点６２ｃと接点６２ｂとを接続して、一時記憶ＥＥＰＲＯＭ６３に書き込まれている高車速量Ｖhをアシストマップ６０に供給する。
【０２９４】
以上、第１０の実施の形態によれば、第１の実施の形態の（１），（２）の効果に加え、次の効果を得ることができる。
【０２９５】
（１４）マイコン２１は、故障の検出されていない出力要素が残り一つになった後、車速を大きな値に固定する。そして、マイコン２１は、残る出力要素が出力するセンサ信号を用いて、固定された車速に応じたアシスト力を付与する。この構成によれば、アシスト継続制御時において操舵系に付与されるアシスト力が、通常制御時に比べて低減される。そのため、アシスト継続制御時において、通常制御時に比べて大きな操舵トルクτがステアリングホイール２の操舵に要するため、運転者は、トルクセンサ１４の故障を早期に知ることができる。また、残存トルクセンサが故障した場合のアシストトルクの変化を、小さく抑えることができる。その結果、運転者は、トルクセンサ１４の故障を早期に知ることができる。また、急激な操舵フィーリングの劣化を防止できるため、安全な操舵性能を得ることができる。
【０２９６】
＜第１１の実施の形態＞
次に、本発明の第１１の実施の形態を説明する。本例は、基本的には、第１の実施の形態と同様の構成を備えている。したがって、第１の実施の形態と同一の部材および構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０２９７】
本例においても、ＥＣＵ１１は、図３のフローチャートに従い、異常検出部３０によって検出されるトルクセンサ１４の異常発生モードに応じて、パワーアシスト制御を実行する。
【０２９８】
本例においても、残るセンサ信号が一つになった後のアシスト継続制御を安全に行なうため、ＥＰＳ本来の機能であるアシスト力の付与に関連して、周期的に瞬発的なモータトルクを操舵系に印加して、瞬発的なモータトルクに起因するトーションバー１６の捩れが、図２８に示すように、残存センサ信号に反映されるか否かに基づき、残存センサ信号の異常を検出する。
【０２９９】
この場合、アシスト力と瞬発的なモータトルクとの向き及び大きさの関係は、車両状態や操舵状態に基づき逐次変化する。そのため、瞬発的なモータトルクによる操舵トルク変化量ΔＴは、残存センサ素子が正常な場合に一定であることが望ましいにもかかわらず、車両状態や操舵状態によってばらつきが生じてしまう懸念がある。この場合、センサ信号の異常の検出にも影響が及ぶため、本例では次の構成を採用している。
【０３００】
試験トルク制御部３１は、瞬発的なモータトルクを印加するための制御成分として、試験トルク制御量Itt*を生成する。試験トルク制御量Itt*には、正方向に瞬発的なモータトルクを印加するための制御成分である正側（＋側）の試験トルク制御量Ｉttp*と、負方向に瞬発的なモータトルクを印加するための制御成分である負側（−側）の試験トルク制御量Ｉttn*とが含まれる。また、試験トルク制御部３１は、操舵トルクτの変化量ΔＴ(n+1)を測定するトルク偏差演算手段としても機能する。更に、試験トルク制御部３１は、試験トルク制御量Ｉtt*に基づく瞬発的なモータトルクの印加時、操舵トルク変化量測定時間trrにおける操舵トルクτの変化量ΔＴ(n+1)が一定値になるように、試験トルク制御量Ｉtt*を変化させる可変機能手段としても機能する。操舵トルクτの変化量ΔＴ(n+1)を一定値にすることにより、運転者に違和感のない操舵フィーリングを与えることができる。そして、電流指令値演算部２３は、アシスト制御部２６により生成される基本アシスト制御量Ｉas*に、試験トルク制御量Ｉtt*を加算することにより、電流指令値Ｉ*を生成する。
【０３０１】
次に、操舵トルクτの変化量ΔＴ(n+1)の演算手順を説明する。
【０３０２】
図５２に示すように、試験トルク制御部３１は、アシスト継続制御中か否かを判定する（ステップ６００１）。そして、アシスト継続制御中の場合（ステップ６００１：ＹＥＳ）、試験トルク制御部３１は、今回の試験トルク印加指令が正側（＋側）か否かを判定する（ステップ６００２）。試験トルク印加指令が正側（＋側）の場合（ステップ６００２：ＹＥＳ）、試験トルク制御部３１は、正側（＋側）の試験トルク制御量Ｉttp*(n)を図２に示す加算器３３に出力する（ステップ６００３）。
【０３０３】
そして、試験トルク制御部３１は、ステップ６００４へ処理を移行する。ステップ６００４では、試験トルク制御部３１は、正側（＋側）の試験トルク制御量Ｉttp*(n)が出力された時点の操舵トルクτ(n)、即ち、瞬発的なモータトルクが残存センサ信号に反映される前の操舵トルクτ(n)を取り込み、取り込まれた操舵トルク(n)をラッチする（Ｔ(n)=τ(n)）。
【０３０４】
次に、試験トルク制御部３１は、確認タイマ（図示せず）がタイムアップしたか否か、即ち、試験トルク制御量が出力された時点から操舵トルク変化量測定時間ｔrrが経過したか否かを判定する（ステップ６００５）。確認タイマは、試験トルク制御部３１の一機能として設けられる。確認タイマは、試験トルク制御量を出力した時点で始動し、その時点から操舵トルク変化量測定時間ｔrrが経過した時点でタイムアップする。
【０３０５】
確認タイマがタイムアップした場合（ステップ６００５：ＹＥＳ）、試験トルク制御部３１は、ステップ６００６に処理を移行する。ステップ６００６では、試験トルク制御部３１は、基本アシスト制御量Ｉas*に試験トルク制御量Ｉttp*(n)が加算された電流指令値Ｉ*により発生した操舵トルクτ(n+1)を取り込み、取り込まれた操舵トルクτ(n+1)をラッチする（Ｔ(n+1)=τ(n+1)）。確認タイマがタイムアップしていない場合（ステップ６００５：ＮＯ）、試験トルク制御部３１は、タイムアップするまで待つ。
【０３０６】
次に、試験トルク制御部３１は、ステップ６００７へと処理を移行させる。ステップ６００７において、制御トルク制御部３１は、操舵トルクＴ(n)と、操舵トルクＴ(n+1)との差分、即ち、次式に基づき操舵トルク変化量測定時間ｔrrにおける操舵トルク変化量ΔＴ(n+1)を演算して、処理を終了する。
【０３０７】
・ΔＴ(n+1)＝Ｔ(n+1)-Ｔ(n)
試験トルク印加指令が負側（−側）の場合（ステップ６００２：ＮＯ）、試験トルク制御部３１は、負側（−側）の試験トルク制御量Ｉttn*(n)を加算器３３に出力する（ステップ６００８）。その後、試験トルク制御部３１は、ステップ６００４、ステップ６００５、ステップ６００６、ステップ６００７と処理を進めて、処理を終了する。
【０３０８】
次に、試験トルク制御量の変更処理の手順を説明する。
【０３０９】
図５３に示すように、試験トルク制御部３１は、瞬発的なモータトルクが正側（＋側）か否かを判定する（ステップ６０１１）。そして、瞬発的なモータトルクが正側（＋側）の場合（ステップ６０１１：ＹＥＳ）、試験トルク制御部３１は、試験トルク制御量Ｉttp*(n)を取り込む（ステップ６０１２）。
【０３１０】
次に、試験トルク制御部３１は、操舵トルク変化量ΔＴ(n+1)の絶対値が零以上かつ所定トルク値Ｔ１以下（０≦｜ΔＴ(n+1)｜≦Ｔ１）であるか否かを判定する（ステップ６０１３）。所定トルク値Ｔ１は、本例では０．５Ｎｍに設定されている。
【０３１１】
操舵トルク変化量ΔＴ(n+1)の絶対値が零以上かつ所定トルク値Ｔ１以下の場合（ステップ６０１３：ＹＥＳ）、試験トルク制御部３１は、次式に基づき次回出力用の試験トルク制御量Ｉttp*(n+1)を演算する（ステップ６０１４）。本例では、補正電流値αを１Ａとしている。
【０３１２】
・Ｉttp*(n+1)＝Ｉttp*(n)+α
試験トルク制御部３１は、次回出力用の試験トルク制御量Ｉttp*(n+1)を今回出力用の試験トルク制御量Ｉttp*(n)として（ステップ６０１５）、処理を終了する。
【０３１３】
また、操舵トルク変化量ΔＴ(n+1)の絶対値が零以上かつ所定トルク値Ｔ１以下でない場合（ステップ６０１３：ＮＯ）、試験トルク制御部３１は、操舵トルク変化量ΔＴ(n+1)の絶対値が所定トルク値Ｔ２以上（｜ΔＴ(n+1)｜≧Ｔ２）か否かを判定する（ステップ６０１６）。本例では、所定トルク値Ｔ２は、１Ｎｍに設定されている。
【０３１４】
操舵トルク変化量ΔＴ(n+1)の絶対値が所定トルク値Ｔ２以上の場合（ステップ６０１６：ＹＥＳ）、試験トルク制御部３１は、次式に基づき次回出力用の試験トルク制御量Ｉttp*(n+1)を演算する（ステップ６０１７）。
【０３１５】
・Ｉttp*(n+1)＝Ｉttp*(n)-α
そして、試験トルク制御部３１は、ステップ６０１５に処理を移行し、次回出力用の試験トルク制御量Ｉttp*(n+1)を今回出力用の試験トルク制御量Ｉttp*(n)として処理を終了する。また、操舵トルク変化量ΔＴ(n+1)の絶対値が所定トルク値Ｔ２以上でない場合（ステップ６０１６：ＮＯ）、試験トルク制御部３１は、何もせずに、処理を終了する。また、ステップ６０１１において、瞬発的なモータトルクが正側（＋側）でない場合（ステップ６０１１：ＮＯ）、試験トルク制御部３１は、負側の試験トルク制御量Ｉttn*(n)を取り込む（ステップ６０１８）。
【０３１６】
次に、試験トルク制御部３１は、操舵トルク変化量ΔＴ(n+1)の絶対値が零以上かつ所定トルク値Ｔ１以下（０≦｜ΔＴ(n+1)｜≦Ｔ１）か否かを判定する（ステップ６０１９）。そして、操舵トルク変化量ΔＴ(n+1)の絶対値が零以上かつ所定トルク値Ｔ１以下の場合（ステップ６０１９：ＹＥＳ）、試験トルク制御部３１は、次式に基づき次回出力用の試験トルク制御量Ｉttn*(n+1)を演算する（ステップ６０２０）。
【０３１７】
・Ｉttn*(n+1)＝Ｉttn*(n)-α
そして、試験トルク制御部３１は、次回出力用の試験トルク制御量Ｉttn*(n+1)を今回出力用試験トルク制御量Ｉttn*(n)として（ステップ６０２１）、処理を終了する。また、ステップ６０１９において、操舵トルク変化量ΔＴ(n+1)の絶対値が零以上かつ所定トルク値Ｔ１以下でない場合（ステップ６０１９：ＮＯ）、試験トルク制御部３１は、操舵トルク変化量ΔＴ(n+1)の絶対値が所定トルク値Ｔ２以上（｜ΔＴ(n+1)｜≧Ｔ２）か否かを判定する（ステップ６０２２）。そして、操舵トルク変化量ΔＴ(n+1)の絶対値が所定トルク値Ｔ２以上の場合（ステップ６０２２：ＹＥＳ）、試験トルク制御部３１は、次式に基づき次回出力用の試験トルク制御量Ｉttn*(n+1)を演算する（ステップ６０２３）。
【０３１８】
・Ｉttn*(n+1)＝Ｉttn*(n)+α
次に、試験トルク制御部３１は、ステップ６０２１に処理を移行し、次回出力用の試験トルク制御量Ｉttn*(n+1)を今回出力用の試験トルク制御量Ｉttn*(n)として処理を終了する。また、ステップ６０２２において、操舵トルク変化量ΔＴ(n+1)の絶対値が所定トルク値Ｔ２以上でない場合（ステップ６０２２：ＮＯ）、試験トルク制御部３１は、何もせずに、処理を終了する。
【０３１９】
また、試験トルク制御部３１は、試験トルク制御量Ｉtt*を出力する毎に、試験トルク制御量Ｉtt*に基づく瞬発的なモータトルクが印加される旨を示す試験トルク印加信号Ｓimを生成する。そして、異常検出部３０は、試験トルク印加信号Ｓimに基づいて、アシスト継続制御時における残存センサ素子の故障を判定する。即ち、異常検出部３０は、図４および図６に示す各処理を実行して、残存センサ信号に対応するセンサ素子の故障の有無を判定する。
【０３２０】
以上、第１１の実施の形態によれば、次の効果を得ることができる。
【０３２１】
（１５）マイコン２１は、アシスト継続制御の実行時、アシスト力の付与とは関係なく、瞬発的なモータトルクを操舵系に印加する。このとき、マイコン２１は、瞬発的なモータトルクの印加がセンサ信号に反映される前の操舵トルクと、反映された後の操舵トルクとの偏差である操舵トルク変化量ΔＴを演算する。そして、マイコン２１は、演算された操舵トルク変化量ΔＴの大きさにより、次回に出力する試験トルク制御量Itt*の大きさを変更する。具体的には、操舵トルク変化量ΔＴの絶対値の大きさがＴ１以上かつＴ２以下（Ｔ１≦｜ΔＴ(n+1)｜≦Ｔ２）になるように、マイコン２１は、試験トルク制御量Itt*の大きさを調整する。
【０３２２】
この構成によれば、瞬発的なモータトルクによる操舵トルク変化量ΔＴの大きさを、車両状態や操舵状態にかかわらず略一定に調整することができる。そのため、大きさ一定の瞬発的なモータトルクを印加した場合の懸念、即ち、アシスト力および瞬発的なモータトルクの向き及び大きさの関係が車両状態や操舵状態に基づき逐次変化して生じるセンサ信号の誤検出をなくすことができる。
【０３２３】
（１６）マイコン２１は、瞬発的なモータトルクの印加方向と、瞬発的なモータトルクによる操舵トルク変化量の大きさとにより、瞬発的なモータトルクの大きさを変更する。この構成によれば、操舵トルク変化量の大きさを略一定に維持するのに最適な大きさの瞬発的なモータトルクを印加できる。その結果、誤判定の発生を抑えて、より安定的に、アシスト力の付与を継続することができる。
【０３２４】
なお、第１１の実施の形態は、次のように変更してもよい。
【０３２５】
・第１１の実施の形態では、可変機能手段に用いた補正電流値α、所定トルク値Ｔ１および所定トルク値Ｔ２を固定値としたが、これらの値を車速、ヨーレートおよび横Ｇに応じて変更してもよい。
【０３２６】
・第１１の実施の形態では、試験トルク制御量Itt*が出力された時点の操舵トルクτ(n)を取り込みラッチしたが、次のようにしてもよい。即ち、操舵トルクτ(n)は１点のみのサンプリング値でなく、操舵トルクτ(n)の何点かをサンプリングし、その平均値をラッチしてもよい。また、操舵トルクτ(n)ではなく、モータ回転角を使用してもよい。
【０３２７】
＜第１２の実施の形態＞
次に、本発明の第１２の実施の形態を説明する。本例は、基本的には、第１の実施の形態と同様の構成を備えている。したがって、第１の実施の形態と同一の部材および構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０３２８】
本例においても、ＥＣＵ１１は、図３のフローチャートに従い、異常検出部３０によって検出されるトルクセンサ１４の異常発生モードに応じて、そのパワーアシスト制御を実行する。
【０３２９】
また、本例においても、残るセンサ信号が一つになった後のアシスト継続制御を安全に行なうため、ＥＰＳ本来の機能であるアシスト力の付与に関連して、周期的に瞬発的なモータトルクを操舵系に印加し、瞬発的なモータトルクに起因するトーションバー１６の捩れが、図２８や図５６（ａ）に示すように、残存センサ信号に反映されるか否かに基づき、残存センサ信号の異常を検出する。
【０３３０】
ここで、トーションバー１６は、捩れが大きくなるほど弾性率が増加する性質を有する。そのため、トーションバー１６が大きく捩れている状態で瞬発的なモータトルクが印加されると、トーションバー１６にあまり捩れが生じていない状態で瞬発的なモータトルクが印加された場合に比べ、トーションバー１６に生じる捩れは小さくなる。第１の実施の形態では、周期的に印加する瞬発的なモータトルクの大きさを一定量としていた。しかしながら、操舵系に付与されるアシスト力が小さくトーションバー１６にあまり捩れが生じていない状態、即ち、トーションバー１６の弾性率が小さい状態で瞬発的なモータトルクが印加されると、瞬発的なモータトルクの印加による操舵トルクの変化量が過大になるおそれがあった。逆に、操舵系に付与されるアシスト力が大きくトーションバー１６に大きな捩れが生じている状態、即ちトーションバー１６の弾性率が大きい状態で瞬発的なモータトルクが印加されると、瞬発的なモータトルクの印加による操舵トルクの変化量が過小になるおそれがあった。そのため、残る出力要素（センサ素子）が出力するセンサ信号が正常であるにも関わらず、トルクセンサ１４が異常であると誤検出されたり、誤検出により操舵フィーリングが悪化したりする懸念があった。このため、本例では、次の構成を採用している。
【０３３１】
図５４に示すように、本例の試験トルク制御部３１には、第１の実施の形態と異なり車速Ｖが入力される。また、図５５に示すように、試験トルク制御部３１は、試験トルク制御量生成部８０を有している。試験トルク制御量生成部８０には、車速Ｖ、異常検出信号Ｓtr、および試験トルク制御量Ｉtt*の向きを示す出力指令信号が入力される。
【０３３２】
試験トルク制御量生成部８０は、試験トルク制御量Ｉtt*のゲイン決定マップ８１、一時記憶ＥＥＰＲＯＭ８２、および第１、第２の乗算器８４，８６を有している。ゲイン決定マップ８１は、車速ＶとゲインＧとの関係を規定し、ゲインＧは、車速Ｖが低速から高速になるほど漸減するように設定されている。第１の一時記憶ＥＥＰＲＯＭ８２には、試験トルク制御量Ｉtt*の高さ（h）、即ち、試験トルク制御量Ｉtt*の値の大きさ（規定値）を示す情報が記憶されている。
【０３３３】
第１の乗算器８４では、ゲイン決定マップ８１により得られるゲインＧと、一時記憶ＥＥＰＲＯＭ８２に記憶された試験トルク制御量Ｉtt*の高さ（h）とが掛け合わされて出力される。第２の乗算器８４では、第１の乗算器８４の出力（Ｇ*h）、異常検出信号Ｓtr、および試験トルク制御量出力指令信号が掛け合わされ試験トルク制御量Ｉtt*を生成する。試験トルク制御量Ｉtt*は、図５４に示す加算器３３へ供給される。
【０３３４】
このように、マイコン２１は、アシスト継続制御時において、車両走行状態（車速Ｖ）を加味した試験トルク制御量Ｉtt*を周期的に操舵系に印加する。本例の異常検出部３０も、第１の実施の形態と同様に図４および図６のフローチャートに従い、センサ素子の故障の有無を判定する。
【０３３５】
次に、図５６（ａ），（ｂ）に示す仮想的な車両の操舵状態に基づき、試験トルク制御量Ｉtt*の出力方法を説明する。
【０３３６】
図５６（ａ）は、車両のある仮想操舵状態における電流指令値（Ｉ*）、基本アシスト制御量（Ｉas*）、試験トルク制御量（Ｉtt*）、および操舵トルク（τ）を示す説明図である。図５６（ａ）において、左縦軸は、電流指令値（Ｉ*）、基本アシスト制御量（Ｉas*）、および試験トルク制御量（Ｉtt*）を表し、右縦軸は、操舵トルク（τ）を表している。横軸は時間軸である。
【０３３７】
図５６（ａ）において、４個のパルス状信号は、試験トルク制御量Ｉtt*（１）〜Ｉtt*（４）である。また、図５６（ａ）の下側の曲線は基本アシスト制御量（Ｉas*）を表し、基本アシスト制御量（Ｉas*）と試験トルク制御量Ｉtt*（１）〜Ｉtt*（４）とを加算したものが電流指令値（Ｉ*）である。また、図５６（ａ）の上側の曲線は操舵トルク（τ）を表し、Δτは試験トルク制御量（Ｉtt*）を印加したときの操舵トルクτの変化量を表している。
【０３３８】
図５６（ｂ）は、図５６（ａ）の時間経過における車速Ｖの変化と、車速Ｖの変化に対応するゲインＧの変化とを表している。図５６（ｂ）に示すように、本例において、時間tαまでは車速Ｖが一定の低車速に維持され（直線Ｖ１）、時間tα以降は車速Ｖが漸増する（直線Ｖ２）場合を想定する。一方、試験トルク制御量Ｉtt*のゲインＧは、時間tαまでは直線Ｇ１で示すように高ゲインに維持され、時間tα以降は曲線Ｇ２で示すように漸減する。
【０３３９】
図５６（ａ）に示すように、試験トルク制御量Ｉtt*（１），Ｉtt*（２）は、ほぼ同じ値である。これは、試験トルク制御量Ｉtt*（１），Ｉtt*（２）が出力される時間（時間tα以前）の車速Ｖが一定の低車速で維持され、ゲインＧがほぼ同じ値になるためである。
【０３４０】
これに対し、試験トルク制御量Ｉtt*（３），Ｉtt*（４）は、試験トルク制御量Ｉtt*（１），Ｉtt*（２）と比較して小さな値となる。これは、試験トルク制御量Ｉtt*（３），Ｉtt*（４）の出力時（時間tα以降）の車速Ｖが、試験トルク制御量Ｉtt*（１），Ｉtt*（２）の出力時（時間tα以前）の車速Ｖよりも増加していることに対応して、ゲインＧが減少するためである。また、試験トルク制御量Ｉtt*（４）の出力時の車速Ｖは、試験トルク制御量Ｉtt*（３）の出力時の車速Ｖよりも大きいため、これに応じてゲインＧが小さくなり、試験トルク制御量Ｉtt*（４）は、試験トルク制御量Ｉtt*（３）よりも小さくなっている。
【０３４１】
ここで、パワーアシスト制御において、検出される操舵トルクτが同一の場合、車速が小さいときの方が、車速が大きいときよりも操舵系に付与されるアシスト力が大きい。より大きなアシスト力が操舵系に付与されるため、トーションバー１６に生じる捩れも車速が小さいときの方が、車速が大きいときよりも大きくなる。また、トーションバー１６に大きな捩れが生じている状態、即ち、トーションバー１６の弾性率が大きい状態では、トーションバー１６にあまり捩れが生じていない状態、即ち、トーションバー１６の弾性率が小さい状態に比べ、瞬発的なモータトルクの印加による操舵トルクの変化量が小さくなる。即ち、車速が相違すると、瞬発的なモータトルクの印加による操舵トルクの変化量にばらつきが生じてしまう。
【０３４２】
これに対し、本例の試験トルク制御量生成部８０は、車速Ｖが低速から高速になるほど漸減するゲインＧに基づき試験トルク制御量Ｉtt*の大きさを変更し、瞬発的なモータトルクの印加時におけるトーションバー１６の捩れがほぼ一定になるようにした。図５６（ａ）に示すように、車速が大きいときの試験トルク制御量Ｉtt*（４）は、車速が小さいときの試験トルク制御量Ｉtt*（１），Ｉtt*（２），Ｉtt*（３）に比べ小さく設定されるが、瞬発的なモータトルクの印加による操舵トルクの変化量Δτ４は、他の操舵トルクの変化量Δτ１，Δτ２，Δτ３とほぼ同値となる。
【０３４３】
以上、第１２の実施の形態によれば、第１の実施の形態の（２），（４）の効果に加えて、次の効果を得ることができる。
【０３４４】
（１７）マイコン２１は、アシスト継続制御の実行時、アシスト力の付与とは関係なく、操舵系に正負交互に印加すべくＥＰＳアクチュエータ１０の作動を制御する。このとき、マイコン２１は、車速が高速になるほど漸減するゲインを用いて瞬発的なモータトルクの印加量を変更する。そして、瞬発的なモータトルクの印加が、アシスト継続制御の基礎となる残存センサ信号に反映されるか否かに基づいて、マイコン２１は、残存センサ信号の異常を検出する。
【０３４５】
この構成によれば、車速の変化に応じて、瞬発的なモータトルク印加量を変化させることができる。車速が低速の場合、操舵系に付与されるアシスト力が大きいため、トーションバー１６は、アシスト力により大きく捩られている。この状態では、トーションバー１６の弾性率が比較的大きくなっているため、瞬発的なモータトルクの印加によってもトーションバー１６は捩れにくい。そこで、マイコン２１は、高速時よりも大きな瞬発的なモータトルクを印加することによりトーションバー１６の捩れを大きくする。逆に、車速が高速の場合、操舵系に付与されるアシスト力が小さいため、アシスト力によるトーションバー１６の捩れは小さい。この状態では、トーションバー１６の弾性率が比較的小さいため、瞬発的なモータトルクの印加によってトーションバー１６は捩れ易い。そこで、マイコン２１は、低速時よりも小さな瞬発的なモータトルクを印加することによりトーションバー１６の捩れを小さくする。これにより、瞬発的なモータトルクの印加によるトーションバー１６の捩れを一定にすることができる。トーションバー１６の捩れが一定になるため、トルクセンサ１４が正常にもかかわらず、トルクセンサ異常と誤検出（誤判断）されたり、操舵フィーリングが悪化したりすることを防止することができる。その結果、より安定的にアシスト力の付与を継続することができる。
【０３４６】
第１２の実施の形態は、次のように変更してもよい。
【０３４７】
・第１２の実施の形態において、試験トルク制御量生成部８０は、車速Ｖに応じたゲインＧをゲイン決定マップ８１に基づいて決定し、決定したゲインＧを試験トルク制御量Ｉtt*の高さ（h）に乗算して、試験トルク制御量Ｉtt*を生成したが、この態様に限定されない。図５７に示すように、試験トルク制御量生成部８０は、第１２の実施の形態のゲイン決定マップ８１、一時記憶ＥＥＰＲＯＭ８２、および第１の乗算器８４に相当する試験トルク制御量Ｉtt*の高さ決定マップ９１を備えてもよい。高さ決定マップ９１は、車速Ｖと試験トルク制御量Ｉtt*の高さとの関係を規定し、車速Ｖが低速から高速になるほど試験トルク制御量Ｉtt*の高さが漸減するように設定されている。これにより、第１２の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【０３４８】
・第１２の実施の形態において、試験トルク制御量生成部８０は、瞬発的なモータトルクによる操舵トルクの変化量Δτが一定になるように、車速Ｖに応じて試験トルク制御量Ｉtt*の大きさを変更したが、この態様に限定されない。図５８に示すように、試験トルク制御量生成部８０は、前回の演算周期における操舵トルクの変化量Δτ(n-1)に応じて、試験トルク制御量Ｉtt*の大きさを変更してもよい。具体的には、試験トルク制御量生成部８０は、前回の演算周期における操舵トルクの変化量の絶対値（｜Δτ(n-1)｜）が小さな値から大きな値になるほど、試験トルク制御量Ｉtt*の高さhが漸減する高さ決定マップ９５を有する。前回の演算周期における操舵トルクの変化量の絶対値｜Δτ(n-1)｜が大きい場合、試験トルク制御量生成部８０は、高さ決定マップ９５に基づき、今回印加される瞬発的なモータトルクが小さくなるように小さな試験トルク制御量Ｉtt*の高さhを決定する。逆に、前回の演算周期における操舵トルクの変化量の絶対値｜Δτ(n-1)｜が小さい場合、試験トルク制御量生成部８０は、今回印加される瞬発的なモータトルクが大きくなるように大きな試験トルク制御量Ｉtt*の高さhを決定する。これにより、瞬発的なモータトルクによる操舵トルクの変化量Δτをほぼ一定に保つことができる。
【０３４９】
・図５９に示すように、試験トルク制御量生成部８０は、車両に作用する横方向加速度（以下、横Ｇとも称する）に応じて、試験トルク制御量Ｉtt*の大きさを変更してもよい。具体的には、試験トルク制御量生成部８０は、車両に作用する横Ｇが小さな値から大きな値になるほど、試験トルク制御量Ｉtt*の高さhが漸増する高さ決定マップ９６を有する。一般に、車両に作用する横Ｇが大きくなるほど、路面から操舵系に入力される反力トルクは大きくなる。そのため、運転者は、横Ｇが大きくなるほど、より大きな操舵トルクをステアリングホイール２に付与して操舵する。ステアリングホイール２に付与される操舵トルクが大きくなると、トーションバー１６には大きな捩れが生じる。
【０３５０】
これらを考慮し、車両に作用する横Ｇが大きい場合、試験トルク制御量生成部８０は、トーションバー１６に既に大きな捩れが生じており、瞬発的なモータトルクによる更なる捩れが生じにくい状態にあると判断する。そして、試験トルク制御量生成部８０は、比較的大きな試験トルク制御量Ｉtt*の高さhを、高さ決定マップ９６に基づき決定する。逆に、車両に作用する横Ｇが小さい場合、試験トルク制御量生成部８０は、トーションバー１６にあまり捩れが生じておらず、瞬発的なモータトルクの印加による更なる捩れが生じ易い状態にあると判断する。そして、試験トルク制御量生成部８０は、比較的小さな試験トルク制御量Ｉtt*の高さhを、高さ決定マップ９６に基づき決定する。これにより、瞬発的なモータトルクによる操舵トルクの変化量Δτをほぼ一定に保つことができ、第１２の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【０３５１】
・上記において、試験トルク制御量生成部８０は、車速Ｖ、操舵トルクの変化量Δτ、および横方向加速度のいずれか一つの車両状態量に応じて試験トルク制御量Ｉtt*の大きさを変更したが、この態様に限定されない。例えば、試験トルク制御量生成部８０は、操舵速度やヨーレート等の他の車両状態量に応じて、試験トルク制御量Ｉtt*の大きさを変更してもよい。また、一つの車両状態量だけではなく、複数の車両状態量に基づき試験トルク制御量Ｉtt*の大きさを変更してもよい。
【０３５２】
・上記において、試験トルク制御量生成部８０は、車速Ｖ等の車両状態量の変化に応じて試験トルク制御量Ｉtt*の高さhを変更したが、この態様に限定されない。例えば、試験トルク制御量生成部８０は、車速Ｖ等の車両状態量の変化に応じて、試験トルク制御量Ｉtt*の出力時間trを変更してもよい。また、試験トルク制御量生成部８０は、車速Ｖ等の車両状態量の変化に応じて、試験トルク制御量Ｉtt*の高さhおよび出力時間trの両方を変更してもよい。この場合も、上記実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【０３５３】
更に、各実施の形態は、次のように変更してもよい。
【０３５４】
・第１〜第３の実施の形態では、瞬発的なモータトルクの印加方向を交互に変更したが、印加方向を変更しなくてもよい。更に、瞬発的なモータトルクの印加周期も、必ずしも変更しなくてもよい。この場合も、残存センサ信号の変化を監視することにより、残存センサ信号の異常を早期に検出することができる。第１〜第３の実施の形態のように、瞬発的なモータトルクの印加方向および印加周期を適宜変更する構成を採用した方がより好ましい。
【０３５５】
・第４〜第７の実施の形態では、ステアリングセンサ１７の中立位置近傍に所定の操舵角範囲を設定し、車両が直進走行状態か否かを判断したが、この構成に限定されない。ステアリングセンサ１７に代えて、電流センサ２７を用いてもよい。また、電流センサ検出範囲に中立位置近傍の所定の電流値範囲を設定することで、車両が直進操行状態にあるか否かを判断してもよい。
【０３５６】
・第４〜第７の実施の形態では、アシスト制御量判定部２８で生成されるＦＬＧが０のケースでは瞬発的なモータトルクの印加を停止したが、この構成に限定されない。例えば、アシスト制御量判定部２８で生成されるＦＬＧが０の場合、瞬発的なモータトルクを発生させる基礎成分である試験トルク制御量Ｉtt*の値を、第１所定電流値Ｉa1又は第２所定電流値−Ｉa１より小さな電流値（例えば、１／３程度の大きさ）に変更し、瞬発的なモータトルクを印加してもよい。これにより、運転者に絶えずトルクセンサの故障診断を行っていることを認識させることができる。
【０３５７】
・第１〜第７の実施の形態では、残存センサ信号に対応するセンサ素子について故障判定を実行する間は、瞬発的なモータトルクを印加する周期を短くしたが、これに限定されない。図１６に示すように、残存センサ信号の異常検出回数ｎに応じて、瞬発的名モータトルクの印加周期を変更してもよい。この構成によれば、その出力要素に故障が発生している可能性の高さに応じて、より適切に、瞬発的なモータトルクの印加周期を短くすることができる。また、アシスト継続制御の実行時における良好な操舵フィーリングを確保しつつ、より迅速且つ高精度に、残存センサ信号に対応するセンサ素子の故障判定を行うことができる。
【０３５８】
この場合、故障判定によりセンサ素子が正常であることが確定した後、印加周期を基本周期（図５や図２９に示す出力周期ｆ１）に回復させるか、短縮化したままとするかについては、良好な操舵フィーリングの確保を重視するか、或いは早期の故障検出を重視するかによって、選択すればよい。
【０３５９】
・第１〜第１２の実施の形態では、本発明を、二系統のセンサ信号Ｓａ，Ｓｂを出力するトルクセンサ１４の異常検出に具体化したが、これに限定されない。本発明を、３以上のセンサ信号を出力するトルクセンサの異常検出に適用してもよい。即ち、センサ信号の出力要素を３以上備え、故障が検出されていない出力要素が残り一つになった後、残りの出力要素が出力するセンサ信号を用いてアシスト力の付与を継続する場合、本発明を適用してもよい。
【０３６０】
・また、本発明は、一方のセンサ信号を用いて操舵トルクを検出するＥＰＳのトルクセンサの異常検出に適用してもよい。即ち、第１〜第１２の実施の形態における瞬発的なモータトルクの印加およびセンサ信号への反映に基づく異常検出は、必ずしもトルクセンサの異常が検出された後の暫定制御時（アシスト継続制御時）に限定されず、通常制御時に実行してもよい。これにより、より高い信頼性を確保することができる。
【０３６１】
・第１〜第１２の実施の形態では、センサ素子を構成する磁気検出素子としてホールＩＣを採用したが、ＭＲセンサを採用してもよく、また、磁気式のトルクセンサ以外の異常検出に、本発明を適用してもよい。
【０３６２】
・第１〜第１２の実施の形態では、操舵系に対する瞬発的なモータトルクの印加を、周期的に行なうようにしたが、これに限定されない。ランダムに瞬発的なモータトルクを印加してもよい。そして、ランダムに印加される瞬発的なモータトルクが残存センサ信号に反映されるかどうかに基づいて、残存センサ信号の異常を検出してもよい。
【０３６３】
・第１〜第１２の実施の形態では、閾値時間Ｔ０（故障検出所定時間）内に閾値回数ｎ０以上の残存センサ信号の異常が検出された場合、残存センサ信号に対応するセンサ素子の故障を確定したが、閾値時間Ｔ０の超過でタイムオーバーとしなくてもよい。また、一回の異常検出で、残存センサ信号に対応するセンサ素子の故障を確定してもよい。第１〜第１２の実施の形態のように、残存センサ信号について複数回の異常検出により残存センサ信号に対応するセンサ素子の故障を確定し、かつセンサ素子の故障判定に制限時間を設定する構成の方がより好ましい。
【０３６４】
・第１〜第１２の実施の形態では、ＥＰＳアクチュエータ１０の駆動源であるモータ１２には、ブラシ付き直流モータを採用したが、ブラシレスモータ、あるいは誘導モータを採用してもよい。特に、第１〜第１０の実施の形態のように操舵速度に応じて瞬発的なモータトルクの印加周期を変更する場合、操舵速度の検出にブラシレスモータの回転センサを利用することが好ましい。
【０３６５】
・第１〜第１２の実施の形態では、本発明をいわゆるコラム型のＥＰＳ１に具体化したが、ピニオン型あるいはラックアシスト型のＥＰＳに適用してもよい。
【０３６６】
・第１〜第１２の実施の形態、および上記他の実施の形態は、適宜組み合わせて実施してもよい。例えば、第８、第９または第１０の実施の形態に、第１１または第１２の実施の形態を組み合わせてもよい。また、これら組み合わせに対して、更に第６または第７の実施の形態を組み合わせてもよい。
【０３６７】
・第１〜第１２の実施の形態では、電動パワーステアリング装置のトルクセンサ１４の異常検出について説明したが、例えば、エンジントルクの検出装置、あるいは各種のＦＡ（Factory Automation）機器などの他の装置に設けられるトルクセンサの異常検出に適用してもよい。ＦＡ機器として、産業用ロボットおよび自動組立機器などがある。この場合であっても、トルクセンサの検出対象に対して瞬発的なトルクを印加することにより、センサ信号が変化するタイミングおよび変化方向を当然に予想し得る状況を作り出すことができる。そして、このような状況下において、センサ信号の変化を監視することにより、センサ信号が明らかに異常な値を示す以前の段階で、早期に、異常を検出することができる。
【０３６８】
・第１〜第１２の実施の形態では、トルクセンサ１４の異常検出について説明したが、各実施の形態と同様の技術的思想に基づき、シャフトなどの回転体の回転を検出する回転センサの異常検出を行うこともできる。ホールＩＣなどの回転センサ（センサ素子）の個数は、単数でもよいし、２個以上であってもよい。例えば、第８の実施の形態を、モータ一般の回転角を検出する回転センサの異常検出に適用する場合、図４９のフローチャートの各処理における操舵トルクτを、モータの回転角（θ）に置換する。この場合、モータの回転角に応じてパルス状の電流（試験トルク制御量Ｉtt*に応じた電流）がモータに供給される。そして、一方の回転センサにおいて生成されるセンサ信号に基づき得られる回転角が、パルス状の電流の方向に応じて変化するかどうかによって、回転センサの異常の有無を判定することができる。
【０３６９】
・第１〜第１２の実施の形態において、トルクセンサ１４の２つのセンサ素子１４ａ，１４ｂは、トーションバー１６のねじれ角を検出する回転センサとして見ることもできる。即ち、センサ信号Ｓａ，Ｓｂは、トーションバー１６のねじれ角を示す第１および第２の回転角信号として見ることができる。そして、パルス状の電流（試験トルク制御量Ｉtt*に応じた電流）をモータ１２に供給したとき、各回転角信号がパルス状の電流の方向に応じて変化するかどうかによって、各センサ素子の異常の有無を判定してもよい。
【０３７０】
・また、各実施の形態と同様の技術的思想に基づき、直線的に変位する検出対象の位置を検出する位置検出装置（センサ素子）の異常検出を行うこともできる。即ち、位置検出装置の制御装置は、検出対象の駆動源（モータなど）に対して、パルス状の駆動信号（瞬発的な制御量）を供給し、一方のセンサ素子において生成されるセンサ信号が、パルス状の駆動信号の正負の方向に応じて変化するかどうかによって、センサ素子の異常の有無を判定する。この場合も、センサ素子の個数は、単数でもよいし、２個以上であってもよい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６】
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【図５７】
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【図５８】
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【図５９】
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【国際調査報告】
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