(57)【要約】【課題】トルク検出部に故障が生じた場合においてもステアリングホイールが切り戻されているときに切り戻し方向とは逆方向のアシスト力を抑制することができる技術を提供する。【解決手段】電動モータ１１０と、トルク検出装置１０９と、操舵角を推定する代入操舵角算出部と、トルク検出装置１０９に故障が発生していない場合にはトルク検出装置１０９が検出した操舵トルクに基づいて電動モータ１１０を駆動させ、トルク検出装置１０９に故障が発生した場合に、代入操舵角算出部が推定した操舵角に基づいて電動モータ１１０を駆動させ、電動モータ１１０の回転方向に応じたアシスト力の方向と異なる方向に操舵トルクが付与されたときにはアシスト力を低減するように電動モータ１１０を駆動させる制御装置１０とを備える。【選択図】図２
2018095223.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のステアリングホイールの操舵に対してアシスト力を付与するモータと、
前記ステアリングホイールの操舵トルクを検出するトルク検出部と、
前記ステアリングホイールの回転角度である操舵角を推定する操舵角推定部と、
前記トルク検出部に故障が発生していない場合には前記トルク検出部が検出した前記操舵トルクに基づいて前記モータを駆動させ、前記トルク検出部に故障が発生した場合に、前記操舵角推定部が推定した前記操舵角に基づいて前記モータを駆動させ、前記モータの回転方向に応じた前記アシスト力の方向と異なる方向に前記操舵トルクが付与されたときには前記アシスト力を低減するように前記モータを駆動させる制御装置と、
を備える電動パワーステアリング装置。
【請求項２】
前記トルク検出部は、故障が発生した場合であっても前記操舵トルクの方向を検出する機能を有し、
前記制御装置は、前記操舵角推定部が推定した前記操舵角の方向と、前記トルク検出部が検出した前記操舵トルクの方向とが異なる場合に前記アシスト力を低減するように前記モータを駆動させる
請求項１に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項３】
前記トルク検出部は、前記操舵トルクを検出する２つのセンサを有し、
前記制御装置は、前記トルク検出部の前記２つのセンサが共に正常ではない場合に前記トルク検出部が故障したと判断し、前記２つのセンサの内の一のセンサが正常である場合には前記一のセンサからの出力に基づいて前記操舵トルクの方向を把握する
請求項１又は２に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項４】
前記トルク検出部は、前記操舵トルクを検出する２つのセンサを有し、
前記制御装置は、前記トルク検出部の前記２つのセンサが検出した前記操舵トルクの値が等しくない場合には前記トルク検出部が故障したと判断し、前記トルク検出部が故障したと判断した場合であっても前記２つのセンサが検出した前記操舵トルクの方向が同じである場合にはその方向を前記操舵トルクの方向として把握する
請求項１又は２に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項５】
前記操舵角を検出する操舵角検出部をさらに備え、
前記制御装置は、前記操舵角推定部が推定した前記操舵角の方向と、前記操舵角検出部が検出した前記操舵角の方向とが異なる場合に前記アシスト力を低減するように前記モータを駆動させる
請求項１に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項６】
前記制御装置は、前記操舵角推定部が推定した前記操舵角と、前記操舵角検出部が検出した前記操舵角とのズレ量が大きいほど前記アシスト力を低減させる量を大きくする
請求項５に記載の電動パワーステアリング装置。
【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に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電動パワーステアリング装置において、操舵トルクを検出する検出手段（トルクセンサ）により操舵トルクを検出することができなくなった場合においても、電動モータによるアシスト力を付与することを可能とする技術が提案されている。
例えば、特許文献１に記載の電動パワーステアリング装置は、トルクセンサで故障が発生した場合に、操舵角θおよびその微分値である操舵角速度ωに基づき、モータの電流目標値を次のように設定する。θ＞０かつω≧０のときには、右方向へのハンドル操作を補助すべく、車速で定まる一定電流値Ｉ(Ｖ)を電流目標値として設定する。θ＜０かつω≦０のときには、左方向へのハンドル操作を補助すべく、−Ｉ(Ｖ)を電流目標値として設定する。一方、θ＞０かつω＜０、または、θ＜０かつω＞０のときは、ハンドルが戻り状態にあるので、操舵補助を停止すべく電流目標値を零と設定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−７２５８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えばステアリングホイールの切り込み時に車輪が運転者の意図に反して回転し過ぎた場合には、運転者はステアリングホイールを切り戻す。それゆえ、トルク検出部に故障が生じた場合においても、ステアリングホイールが切り戻されている場合には切り戻し方向とは逆方向のモータのアシスト力を抑制することが好ましい。
本発明は、トルク検出部に故障が生じた場合においてもステアリングホイールが切り戻されているときに切り戻し方向とは逆方向のアシスト力を抑制することができる電動パワーステアリング装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
かかる目的のもと、本発明は、車両のステアリングホイールの操舵に対してアシスト力を付与するモータと、前記ステアリングホイールの操舵トルクを検出するトルク検出部と、前記ステアリングホイールの回転角度である操舵角を推定する操舵角推定部と、前記トルク検出部に故障が発生していない場合には前記トルク検出部が検出した前記操舵トルクに基づいて前記モータを駆動させ、前記トルク検出部に故障が発生した場合に、前記操舵角推定部が推定した前記操舵角に基づいて前記モータを駆動させ、前記モータの回転方向に応じた前記アシスト力の方向と異なる方向に前記操舵トルクが付与されたときには前記アシスト力を低減するように前記モータを駆動させる制御装置と、を備える電動パワーステアリング装置である。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、トルク検出部に故障が生じた場合においてもステアリングホイールが切り戻されているときに切り戻し方向とは逆方向のアシスト力を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施の形態に係る電動パワーステアリング装置の概略構成を示す図である。
【図２】制御装置の概略構成図である。
【図３】目標電流算出部の概略構成図である。
【図４】トルク検出装置の概略構成図である。
【図５】（ａ）は、トルク検出装置の主要部品の概略構成図である。（ｂ）は、（ａ）におけるVIb方向から見た図である。
【図６】第１トルクセンサの第１電圧増幅部が出力する電圧信号に比例する第１電圧及び第２電圧増幅部が出力する電圧信号に比例する第２電圧と、操舵トルクとの関係を示す図である。
【図７】第１トルクセンサの故障検出範囲を示す図である。
【図８】センサ故障時電流決定部の概略構成図である。
【図９】センサ故障時ベース電流算出部の概略構成図である。
【図１０】操舵状態判定部が行う操舵状態判定処理の手順を示すフローチャートである。
【図１１】操舵状態判定部が行う切り戻し判定処理の手順を示すフローチャートである。
【図１２】操舵状態判定部が行う保舵状態判定処理の手順を示すフローチャートである。
【図１３】第２の実施形態に係るトルク検出装置の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
｛第１の実施形態｝
図１は、第１の実施形態に係る電動パワーステアリング装置１００の概略構成を示す図である。
電動パワーステアリング装置１００（以下、単に「ステアリング装置１００」と称する場合もある。）は、車両の進行方向を任意に変えるためのかじ取り装置であり、本実施の形態においては車両の一例としての自動車１に適用した構成を例示している。なお、図１は、自動車１を前方から見た図である。
【０００９】
ステアリング装置１００は、自動車１の進行方向を変えるために運転者が操作する車輪（ホイール）状のステアリングホイール（ハンドル）１０１と、ステアリングホイール１０１に一体的に設けられたステアリングシャフト１０２とを備えている。また、ステアリング装置１００は、ステアリングシャフト１０２と自在継手１０３ａを介して連結された上部連結シャフト１０３と、この上部連結シャフト１０３と自在継手１０３ｂを介して連結された下部連結シャフト１０８とを備えている。下部連結シャフト１０８は、ステアリングホイール１０１の回転に連動して回転する。
【００１０】
また、ステアリング装置１００は、転動輪としての左側前輪１５１，右側前輪１５２それぞれに連結されたタイロッド１０４と、タイロッド１０４に連結されたラック軸１０５とを備えている。また、ステアリング装置１００は、ラック軸１０５に形成されたラック歯１０５ａとともにラック・ピニオン機構を構成するピニオン１０６ａを備えている。ピニオン１０６ａは、ピニオンシャフト１０６の下端部に形成されている。これらラック軸１０５、ピニオンシャフト１０６などが、ステアリングホイール１０１の回転操作力を左側前輪１５１，右側前輪１５２の転動力として伝達する伝達機構として機能する。ピニオンシャフト１０６は、左側前輪１５１，右側前輪１５２を転動させるラック軸１０５に対して、回転することにより左側前輪１５１，右側前輪１５２を転動させる駆動力（ラック軸力）を加える。
【００１１】
また、ステアリング装置１００は、ピニオンシャフト１０６を収納するステアリングギヤボックス１０７を有している。ピニオンシャフト１０６は、ステアリングギヤボックス１０７内にてトーションバー１１２を介して下部連結シャフト１０８と連結されている。そして、ステアリングギヤボックス１０７の内部には、下部連結シャフト１０８とピニオンシャフト１０６との相対回転角度に基づいて、言い換えればトーションバー１１２の捩れ量に基づいて、ステアリングホイール１０１に加えられた操舵トルクＴを検出するトルク検出部の一例としてのトルク検出装置１０９が設けられている。
【００１２】
また、ステアリング装置１００は、ステアリングギヤボックス１０７に支持された電動モータ１１０と、電動モータ１１０の駆動力を減速してピニオンシャフト１０６に伝達する減速機構１１１とを有している。減速機構１１１は、例えば、ピニオンシャフト１０６に固定されたウォームホイール（不図示）と、電動モータ１１０の出力軸に固定されたウォームギヤ（不図示）などから構成される。電動モータ１１０は、ピニオンシャフト１０６に回転駆動力を加えることにより、ラック軸１０５に左側前輪１５１，右側前輪１５２を転動させる駆動力（ラック軸力）を加える。本実施の形態に係る電動モータ１１０は、電動モータ１１０の回転角度であるモータ回転角度θｍに連動した回転角度信号θｍｓを出力するレゾルバ１２０を有する３相ブラシレスモータである。
【００１３】
また、ステアリング装置１００は、電動モータ１１０の作動を制御する制御装置１０を備えている。制御装置１０には、上述したトルク検出装置１０９からの出力信号が入力される。また、制御装置１０には、自動車１に搭載される各種の機器を制御するための信号を流す通信を行うネットワーク（ＣＡＮ）を介して、自動車１の移動速度である車速Ｖｃを検出する車速センサ１７０からの出力信号ｖ、横方向の加速度を検出する横Ｇセンサ１８０からの出力信号ｇ、ヨーレイトを検出するためのヨーレイトセンサ１８５からの出力信号ｙ、などが入力される。
【００１４】
また、制御装置１０には、ネットワーク（ＣＡＮ）を介して、自動車１の前後左右に配置された４つの車輪それぞれの回転速度を検出する車輪速度センサ１９０からの出力信号ｖｈｓが入力される。車輪速度センサ１９０は、自動車１の左側の前に配置された左側前輪１５１の回転速度を検出する左側前輪速度センサ１９１（図８参照）と、右側の前に配置された右側前輪１５２の回転速度を検出する右側前輪速度センサ１９２（図８参照）とを備えている。また、車輪速度センサ１９０は、左側の後に配置された左側後輪の回転速度を検出する左側後輪速度センサ１９３（図８参照）と、右側の後に配置された右側後輪の回転速度を検出する右側後輪速度センサ１９４（図８参照）とを備えている。
【００１５】
以上のように構成されたステアリング装置１００は、トルク検出装置１０９が検出した操舵トルクＴに基づいて電動モータ１１０を駆動し、電動モータ１１０の駆動力（発生トルク）をピニオンシャフト１０６に伝達する。これにより、電動モータ１１０の発生トルクが、ステアリングホイール１０１に加える運転者の操舵をアシストする。このように、電動モータ１１０は、運転者のステアリングホイール１０１の操舵に対してアシスト力を付与する。
【００１６】
次に、制御装置１０について説明する。
図２は、制御装置１０の概略構成図である。
制御装置１０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、バックアップＲＡＭ等からなる算術論理演算回路である。
制御装置１０には、上述したトルク検出装置１０９にて検出された操舵トルクＴが出力信号に変換された第１トルク信号Ｔｄ１及び第２トルク信号Ｔｄ２、車速センサ１７０からの車速Ｖｃに対応する車速信号ｖ、レゾルバ１２０からの回転角度信号θｍｓなどが入力される。また、制御装置１０には、上述した横Ｇセンサ１８０からの出力信号ｇ、ヨーレイトを検出するためのヨーレイトセンサ１８５からの出力信号ｙ、車輪速度センサ１９０からの出力信号ｖｈｓなどが入力される。
【００１７】
そして、制御装置１０は、第１トルク信号Ｔｄ１及び第２トルク信号Ｔｄ２、車速センサ１７０などからの出力信号ｖなどに基づいて電動モータ１１０が供給するのに必要となる目標電流Ｉｔを算出（設定）する目標電流算出部２０と、目標電流算出部２０が算出した目標電流Ｉｔに基づいてフィードバック制御などを行う制御部３０とを備えている。また、制御装置１０は、電動モータ１１０のモータ回転角度θｍを算出するモータ回転角度算出部７１と、モータ回転角度算出部７１にて算出されたモータ回転角度θｍに基づいて、モータ回転速度Ｖｍを算出するモータ回転速度算出部７２とを備えている。また、制御装置１０は、ステアリングホイール１０１の回転角度である操舵角θｓを算出する操舵角算出部７３を備えている。
【００１８】
〔目標電流算出部〕
図３は、目標電流算出部２０の概略構成図である。
目標電流算出部２０は、目標電流Ｉｔを設定する上で基準となるベース電流Ｉｂを算出するベース電流算出部２１と、電動モータ１１０の慣性モーメントを打ち消すためのイナーシャ補償電流Ｉｓを算出するイナーシャ補償電流算出部２２と、モータの回転を制限するダンパー補償電流Ｉｄを算出するダンパー補償電流算出部２３とを備えている。また、目標電流算出部２０は、ベース電流算出部２１、イナーシャ補償電流算出部２２、ダンパー補償電流算出部２３にて算出された値に基づいて仮の目標電流である仮目標電流Ｉｔｆを決定する仮目標電流決定部２５を備えている。また、目標電流算出部２０は、トルク検出装置１０９にて検出された操舵トルクＴの位相を補償する位相補償部２６を備えている。
【００１９】
また、目標電流算出部２０は、トルク検出装置１０９の故障を検出するセンサ故障検出部２７と、センサ故障検出部２７がトルク検出装置１０９の故障を検出した場合に電動モータ１１０に供給する目標電流Ｉｔの基となる電流を算出するセンサ故障時電流決定部２８とを備えている。また、目標電流算出部２０は、最終的に電動モータ１１０に供給する目標電流Ｉｔを決定する最終目標電流決定部２９を備えている。
なお、目標電流算出部２０には、第１トルク信号Ｔｄ１及び第２トルク信号Ｔｄ２、車速Ｖｃに応じた車速センサ１７０からの出力信号、モータ回転速度Ｖｍに応じたモータ回転速度算出部７２からのモータ回転速度信号Ｖｍｓ、横Ｇセンサ１８０からの出力信号ｇ、ヨーレイトセンサ１８５からの出力信号ｙ、車輪速度センサ１９０からの出力信号ｖｈｓなどが入力される。
【００２０】
ベース電流算出部２１は、位相補償部２６にて第１トルク信号Ｔｄ１が位相補償されたトルク信号Ｔｓと、車速センサ１７０からの出力信号ｖとに基づいて、予め経験則に基づいて作成しＲＯＭに記憶しておいた、操舵トルクＴ及び車速Ｖｃとベース電流Ｉｂとの対応を示す制御マップよりベース電流Ｉｂを算出する。操舵トルクＴ及び車速Ｖｃとベース電流Ｉｂとの対応を示す制御マップは、操舵トルクＴの絶対値が予め定められた所定トルク以内である不感帯領域ではベース電流Ｉｂは０、不感帯領域以外では、操舵トルクＴがプラスである場合にはベース電流Ｉｂはプラス、操舵トルクＴがマイナスである場合にはベース電流Ｉｂはマイナスとなるように作成されている。また、制御マップは、操舵トルクＴの絶対値が同じである場合には、車速Ｖｃが低速であるほどベース電流Ｉｂの絶対値が大きくなるように作成されている。
イナーシャ補償電流算出部２２は、位相補償部２６から出力されたトルク信号Ｔｓ、車速センサ１７０からの出力信号ｖに基づいてイナーシャ補償電流Ｉｓを算出する。
ダンパー補償電流算出部２３は、位相補償部２６から出力されたトルク信号Ｔｓ、車速センサ１７０からの出力信号ｖ、モータ回転速度算出部７２からの出力信号などに基づいてダンパー補償電流Ｉｄを算出する。
【００２１】
仮目標電流決定部２５は、ベース電流算出部２１にて算出されたベース電流Ｉｂ、イナーシャ補償電流算出部２２にて算出されたイナーシャ補償電流Ｉｓ及びダンパー補償電流算出部２３にて算出されたダンパー補償電流Ｉｄに基づいて仮目標電流Ｉｔｆを決定する。仮目標電流決定部２５は、例えば、ベース電流Ｉｂに、イナーシャ補償電流Ｉｓを加算するとともにダンパー補償電流Ｉｄを減算して得た電流を仮目標電流Ｉｔｆとして決定する。
位相補償部２６は、センサ故障検出部２７が故障と判定していない場合（故障した旨の信号を取得していない場合）には、第１トルク信号Ｔｄ１の位相を補償する。
センサ故障検出部２７及びセンサ故障時電流決定部２８については後で詳述する。
【００２２】
最終目標電流決定部２９は、センサ故障検出部２７が故障と判定していない場合（故障した旨の信号を取得していない場合）には、仮目標電流決定部２５にて決定された仮目標電流Ｉｔｆを最終的な目標電流Ｉｔとして決定する。そして、最終目標電流決定部２９は、センサ故障検出部２７が故障と判定した場合（故障した旨の信号を取得した場合）には、最終的な目標電流Ｉｔを、センサ故障時電流決定部２８にて決定されたセンサ故障時電流Ｉｅに切り替える。
【００２３】
ここで、トーションバー１１２の捩れ量が０の状態を中立状態（中立位置）とし、中立状態（中立位置）からのステアリングホイール１０１の右回転時におけるステアリングホイール１０１（下部連結シャフト１０８）とピニオンシャフト１０６との相対回転角度が変化する方向（相対回転角度が生じる方向）をプラス（操舵トルクＴがプラス）とする。また、中立状態からのステアリングホイール１０１の左回転時におけるステアリングホイール１０１（下部連結シャフト１０８）とピニオンシャフト１０６との相対回転角度が変化する方向（相対回転角度が生じる方向）をマイナス（操舵トルクＴがマイナス）とする。
そして、トルク検出装置１０９にて検出された操舵トルクＴがプラスであるときに、電動モータ１１０を右回転方向に回転させるようにベース電流算出部２１にてベース電流Ｉｂが算出され、そのベース電流Ｉｂが流れる方向をプラスとする。つまり、操舵トルクＴがプラスのときにベース電流算出部２１はプラスのベース電流Ｉｂを算出し、電動モータ１１０を右回転方向に回転させる方向のトルクを発生させる。操舵トルクＴがマイナスのときにベース電流算出部２１はマイナスのベース電流Ｉｂを算出し、電動モータ１１０を左回転方向に回転させる方向のトルクを発生させる。
また、ステアリングホイール１０１の回転角度である操舵角θｓが０度である状態からステアリングホイール１０１が右方向に回転した場合に操舵角θｓがプラスとなり、左方向に回転した場合に操舵角θｓがマイナスとなる。
【００２４】
〔制御部〕
制御部３０は、電動モータ１１０の作動を制御するモータ駆動制御部と、電動モータ１１０を駆動させるモータ駆動部と、電動モータ１１０に実際に流れる実電流Ｉｍを検出するモータ電流検出部とを有している。
モータ駆動制御部は、目標電流算出部２０にて最終的に決定された目標電流Ｉｔと、モータ電流検出部にて検出された電動モータ１１０へ供給される実電流Ｉｍとの偏差に基づいてフィードバック制御を行うフィードバック（Ｆ／Ｂ）制御部と、電動モータ１１０をＰＷＭ駆動するためのＰＷＭ（パルス幅変調）信号を生成するＰＷＭ信号生成部とを有している。
【００２５】
フィードバック制御部は、目標電流算出部２０にて最終的に決定された目標電流Ｉｔとモータ電流検出部にて検出された実電流Ｉｍとの偏差を求める偏差演算部と、その偏差がゼロとなるようにフィードバック処理を行うフィードバック（Ｆ／Ｂ）処理部とを有している。
ＰＷＭ信号生成部は、フィードバック制御部からの出力値に基づいて電動モータ１１０をＰＷＭ（パルス幅変調）駆動するためのＰＷＭ信号を生成し、生成したＰＷＭ信号を出力する。
【００２６】
モータ駆動部は、所謂インバータであり、例えば、スイッチング素子として６個の独立したトランジスタ（ＦＥＴ）を備え、６個の内の３個のトランジスタは電源の正極側ラインと各相の電気コイルとの間に接続され、他の３個のトランジスタは各相の電気コイルと電源の負極側（アース）ラインと接続されている。そして、６個の中から選択した２個のトランジスタのゲートを駆動してこれらのトランジスタをスイッチング動作させることにより、電動モータ１１０の駆動を制御する。
モータ電流検出部は、モータ駆動部に接続されたシャント抵抗の両端に生じる電圧から電動モータ１１０に流れる実電流Ｉｍの値を検出する。
【００２７】
〔モータ回転角度算出部、モータ回転速度算出部、操舵角算出部〕
モータ回転角度算出部７１（図２参照）は、レゾルバ１２０からの回転角度信号θｍｓに基づいてモータ回転角度θｍを算出する。
モータ回転速度算出部７２（図２参照）は、モータ回転角度算出部７１が算出したモータ回転角度θｍに基づいて電動モータ１１０のモータ回転速度Ｖｍを算出する。
【００２８】
操舵角算出部７３（図２参照）は、ステアリングホイール１０１、減速機構１１１などが機械的に連結されているためにステアリングホイール１０１の回転角度（操舵角θｓ）と電動モータ１１０のモータ回転角度θｍとの間に相関関係があることに鑑み、モータ回転角度算出部７１にて算出されたモータ回転角度θｍに基づいて操舵角θｓを算出する。操舵角算出部７３は、例えば、モータ回転角度算出部７１にて定期的（例えば１ミリ秒毎）に算出されたモータ回転角度θｍの前回値と今回値との差分の積算値に基づいて操舵角θｓを算出する。
【００２９】
次に、トルク検出装置１０９について詳述する。
図４は、トルク検出装置１０９の概略構成図である。図５（ａ）は、トルク検出装置１０９の主要部品の概略構成図である。図５（ｂ）は、図５（ａ）におけるVIb方向から見た図である。
トルク検出装置１０９は、下部連結シャフト１０８に取り付けられる磁石２１０と、磁石２１０が形成する磁界内に配置され、磁石２１０とともに磁気回路を形成するヨーク３００とを有している。また、トルク検出装置１０９は、磁石２１０を保持する磁石保持部材２２０と、ヨーク３００を保持するヨーク保持部材３３０とを有している。
また、トルク検出装置１０９は、磁石２１０及びヨーク３００にて形成される磁気回路中の磁束密度を検出する磁気センサ４１０を有し、この磁気センサ４１０からの出力値に基づいて下部連結シャフト１０８とピニオンシャフト１０６との相対回転角度に応じた出力信号を出力するセンサユニット４００を有している。
【００３０】
磁石２１０は、円筒状であり、図５（ａ）に示すように、下部連結シャフト１０８（図４参照）の周方向にＮ極とＳ極とが交互に配置されるとともに周方向に着磁されている。この磁石２１０は、円筒状の磁石保持部材２２０を介して下部連結シャフト１０８に取り付けられている。つまり、磁石２１０が磁石保持部材２２０に固定されており、磁石保持部材２２０が下部連結シャフト１０８に固定されている。そして、磁石２１０は下部連結シャフト１０８とともに回転する。
【００３１】
ヨーク３００は、第１ヨーク３１０と、第２ヨーク３２０と、を有している。
第１ヨーク３１０は、磁石２１０の外径よりも大きな径の孔が内側に形成された円板状の第１円環部３１１と、この第１円環部３１１から下部連結シャフト１０８の軸方向（以下、単に「軸方向」と称する場合もある。）に伸びるように形成された複数の第１突起部３１２とを有している。
第２ヨーク３２０は、磁石２１０の外径よりも大きな径の孔が内側に形成された円板状の第２円環部３２１と、この第２円環部３２１から軸方向に伸びるように形成された複数の第２突起部３２２とを有している。
【００３２】
第１ヨーク３１０の第１突起部３１２及び第２ヨーク３２０の第２突起部３２２は、磁石２１０のＮ極及びＳ極と同数形成されている。そして、この第１突起部３１２及び第２突起部３２２は、下部連結シャフト１０８の回転半径方向においては、図４、図５（ｂ）に示すように、磁石２１０の外周面と対向するようにこの外周面よりもやや外側に配置されている。また、その第１突起部３１２及び第２突起部３２２の磁石２１０と対向する面は、下部連結シャフト１０８の回転軸に直交する方向に見ると長方形である。第１突起部３１２と第２突起部３２２とは、下部連結シャフト１０８の周方向に交互に配置されている。
【００３３】
そして、本実施の形態に係るトルク検出装置１０９においては、トーションバー１１２に操舵トルクＴが加わっていない状態、つまりトーションバー１１２に捩れが生じていない中立状態のときに、図５（ｂ）に示すように、下部連結シャフト１０８（図４参照）の周方向において、時計回転方向に見た場合に磁石２１０のＮ極とＳ極との境界線と第１ヨーク３１０の第１突起部３１２の周方向の中心が一致するように配置されている。
【００３４】
第２ヨーク３２０の第２突起部３２２は、中立状態のときに、下部連結シャフト１０８の周方向において、図５（ｂ）に示すように、時計回転方向に見た場合に磁石２１０のＳ極とＮ極との境界線と第２突起部３２２の周方向の中心が一致するように配置されている。そして、トーションバー１１２に操舵トルクＴが加わってトーションバー１１２に捩れが生じ、第１突起部３１２が磁石２１０のＮ極あるいはＳ極と対向する場合に、第２突起部３２２は、第１突起部３１２が対向する磁極とは異なる極性の磁極に対向する。
【００３５】
ヨーク保持部材３３０は、ピニオンシャフト１０６の軸方向に伸びる薄肉円筒状の軸方向部位３４０と、軸方向部位３４０からピニオンシャフト１０６の回転半径方向に伸びる円板状の半径方向部位３５０とを有する。そして、ヨーク保持部材３３０の軸方向部位３４０がピニオンシャフト１０６に圧入、溶接、カシメあるいはねじ止めされることにより、軸方向部位３４０がピニオンシャフト１０６に固定されている。これにより、ヨーク３００は、ピニオンシャフト１０６に固定される。
【００３６】
センサユニット４００の磁気センサ４１０は、第１ヨーク３１０の第１円環部３１１と第２ヨーク３２０の第２円環部３２１との間に配置されて、第１ヨーク３１０と第２ヨーク３２０との間の磁束密度を検出し、検出した磁束密度を電圧信号に変換して出力する４つのセンサである第１磁気センサ４１１、第２磁気センサ４１２、第３磁気センサ４１３、第４磁気センサ４１４を有している。磁気センサ４１０としては、ホール素子、磁気抵抗素子であることを例示することができる。第１磁気センサ４１１〜第４磁気センサ４１４は、それぞれ同じ値の電圧信号を出力する。
【００３７】
第１磁気センサ４１１、第２磁気センサ４１２からの出力電圧は、それぞれ、互いに相反する電圧信号を出力する周知の電圧増幅回路である第１電圧増幅部（不図示）、第２電圧増幅部（不図示）を介して出力部に出力される。
第３磁気センサ４１３、第４磁気センサ４１４からの出力電圧は、それぞれ、互いに相反する電圧信号を出力する周知の電圧増幅回路である第３電圧増幅部（不図示）、第４電圧増幅部（不図示）を介して出力部に出力される。
このように、トルク検出装置１０９のセンサユニット４００は、第１磁気センサ４１１、第２磁気センサ４１２、第１電圧増幅部、第２電圧増幅部を有する第１トルクセンサ４２１と、第３磁気センサ４１３、第４磁気センサ４１４、第３電圧増幅部、第４電圧増幅部を有する第２トルクセンサ４２２とを備えている。
また、センサユニット４００は、第１トルクセンサ４２１からの出力信号を基に第１トルクセンサ４２１に故障が生じているか否かを診断する第１故障診断部４３１と、第１トルクセンサ４２１からの出力信号を第１トルク信号Ｔｄ１に変換する第１変換部４４１とを備えている。
また、センサユニット４００は、第２トルクセンサ４２２からの出力信号を基に第２トルクセンサ４２２に故障が生じているか否かを診断する第２故障診断部４３２と、第２トルクセンサ４２２からの出力信号を第２トルク信号Ｔｄ２に変換する第２変換部４４２とを備えている。
第１トルクセンサ４２１と第２トルクセンサ４２２とは、同じ構成、機能を有している。また、第１故障診断部４３１と第２故障診断部４３２とは、同じ構成、機能を有している。
以下では、代表して第１トルクセンサ４２１及び第１故障診断部４３１について説明する。
【００３８】
図６は、第１トルクセンサ４２１の第１電圧増幅部が出力する電圧信号に比例する第１電圧Ｖ１及び第２電圧増幅部が出力する電圧信号に比例する第２電圧Ｖ２と、操舵トルクＴとの関係を示す図である。図６においては、横軸に操舵トルクＴ、縦軸に第１電圧Ｖ１及び第２電圧Ｖ２を示している。横軸は、操舵トルクＴが０の状態（中立状態）を中点にし、右方向の操舵トルクＴをプラス、左方向の操舵トルクＴをマイナスとしている。
【００３９】
以上のように構成された第１トルクセンサ４２１は、図６に示すように、第１電圧Ｖ１及び第２電圧Ｖ２が、最大電圧ＶＨｉと最小電圧ＶＬｏとの間で変化するように出力する。
図６の実線で示すように、第１電圧Ｖ１は、操舵トルクＴの右方向への大きさが増加（トーションバー１１２の右方向への回転量が増加）するのに伴って上昇する。他方、図６の破線で示すように、第２電圧Ｖ２は、第１電圧Ｖ１と相反し、操舵トルクＴの右方向への大きさが増加するのに伴って低下する。
【００４０】
そして、中点では第１電圧Ｖ１と第２電圧Ｖ２とが等しい電圧(以下、「中点電圧Ｖｃ」と称する場合がある)となるように構成されている。中点電圧Ｖｃは、例えば、最大電圧ＶＨｉと最小電圧ＶＬｏの中間の電圧（Ｖｃ＝（ＶＨｉ＋ＶＬｏ）／２)である。
さらに、操舵トルクＴの変化に対する第１電圧Ｖ１の変化の割合と第２電圧Ｖ２の変化の割合(絶対値)は等しく、同じ操舵トルクＴを示す第１電圧Ｖ１と第２電圧Ｖ２を合計した合計電圧が常に予め定められた所定電圧（２Ｖｃ）となる。
【００４１】
図７は、第１トルクセンサ４２１の故障検出範囲を示す図である。
第１トルクセンサ４２１の回路などに固着故障が発生すると、第１電圧Ｖ１又は第２電圧Ｖ２が、出力上限値や出力下限値に固着する。また、第１トルクセンサ４２１に信号異常故障が発生すると、第１電圧Ｖ１、第２電圧Ｖ２が正常値とは異なる電圧で変化する。
第１トルクセンサ４２１が正常に作動している場合、第１電圧Ｖ１と第２電圧Ｖ２とを合計した合計電圧Ｖｔは、常に所定電圧（ＶＨｉ＋ＶＬｏ）になる（図７の実線参照）。
【００４２】
第１故障診断部４３１は、第１電圧Ｖ１と第２電圧Ｖ２とを合計した合計電圧Ｖｔが、所定電圧（ＶＨｉ＋ＶＬｏ）を中心とする所定範囲内から外れた場合に、第１トルクセンサ４２１に故障が発生したと判断する。所定範囲は、図７に示すように、所定電圧（ＶＨｉ＋ＶＬｏ）より低い下限基準値ＶＬ以上であって、所定電圧（ＶＨｉ＋ＶＬｏ）より高い上限基準値ＶＨ以下の領域であることを例示することができる。
第１故障診断部４３１は、第１トルクセンサ４２１に故障が発生していると判定した場合には、制御装置１０に対してその旨の信号を出力する。
同様に、第２故障診断部４３２は、第２トルクセンサ４２２に故障が発生していると判定した場合には、制御装置１０に対してその旨の信号を出力する。
このように、センサユニット４００は、第１トルクセンサ４２１、第２トルクセンサ４２２の故障を自ら検出することが可能な自己検出機能付きのセンサである。
【００４３】
第１変換部４４１は、第１電圧Ｖ１を操舵トルクＴに応じた信号である第１トルク信号Ｔｄ１に変換するとともに、変換した第１トルク信号Ｔｄ１を、制御装置１０に出力する。
第２変換部４４２は、第２電圧Ｖ２を操舵トルクＴに応じた信号である第２トルク信号Ｔｄ２に変換するとともに、変換した第２トルク信号Ｔｄ２を、制御装置１０に出力する。
【００４４】
＜センサ故障検出部＞
センサ故障検出部２７は、トルク検出装置１０９の第１故障診断部４３１から第１トルクセンサ４２１に故障が発生した旨の信号を取得した場合、及び第２故障診断部４３２から第２トルクセンサ４２２に故障が発生した旨の信号を取得した場合には、トルク検出装置１０９に故障が発生したと判定する。また、センサ故障検出部２７は、第１変換部４４１から取得した第１トルク信号Ｔｄ１の値と第２変換部４４２から取得した第２トルク信号Ｔｄ２の値との差が所定値を超えている場合にはトルク検出装置１０９に故障が発生したと判定する。
そして、センサ故障検出部２７は、トルク検出装置１０９に故障が発生したと判定した場合には、故障した旨を、位相補償部２６、センサ故障時電流決定部２８、最終目標電流決定部２９に出力する。
【００４５】
＜センサ故障時電流決定部＞
図８は、センサ故障時電流決定部２８の概略構成図である。
センサ故障時電流決定部２８は、操舵角算出部７３にて算出された操舵角θｓである算出操舵角θｓｃに基づいて後述する制御マップに代入するための操舵角である代入操舵角θｓｅを算出する代入操舵角算出部２８１を備えている。
また、センサ故障時電流決定部２８は、代入操舵角算出部２８１が算出した代入操舵角θｓｅに基づいてセンサ故障時電流Ｉｅのベースとなるセンサ故障時ベース電流Ｉｅｂを算出するセンサ故障時ベース電流算出部２８２を備えている。
【００４６】
また、センサ故障時電流決定部２８は、操舵状態を判定する操舵状態判定部２８３と、操舵状態判定部２８３が判定した操舵状態に応じた補正係数である操舵状態補正係数Ｋｃを設定する操舵状態補正係数設定部２８４とを備えている。
また、センサ故障時電流決定部２８は、センサ故障時ベース電流算出部２８２が算出したセンサ故障時ベース電流Ｉｅｂと操舵状態補正係数設定部２８４が設定した操舵状態補正係数Ｋｃとを乗算することにより補正後ベース電流Ｉｅｂｃを算出する操舵状態補正係数乗算部２８５を備えている。
【００４７】
また、センサ故障時電流決定部２８は、操舵状態補正係数乗算部２８５にて算出された補正後ベース電流Ｉｅｂｃに対してリミット処理を行うリミット処理部２８６を備えている。
また、センサ故障時電流決定部２８は、リミット処理部２８６にてリミット処理された後の補正後ベース電流Ｉｅｂｃであるリミット処理後ベース電流Ｉｌに対して符号化処理を行う符号化処理部２８７を備えている。
【００４８】
（代入操舵角算出部）
代入操舵角算出部２８１は、０度から、操舵角算出部７３にて定期的（例えば１ミリ秒毎）に算出された算出操舵角θｓｃの前回値と今回値との差分を積算することにより０度からの回転角度を算出し、この算出値を代入操舵角θｓｅとする。そして、予め定められたリセット条件が成立したら代入操舵角θｓｅを０にリセットする。リセット条件としては、ステアリングホイール１０１の回転角度（操舵角θｓ）の差分が０度となったことを把握できる条件であればよく、例えば、目標電流算出部２０にて設定された目標電流Ｉｔあるいはモータ電流検出部が検出した実電流Ｉｍが０近傍となったとき、を例示することができる。
このように、代入操舵角算出部２８１は、操舵角θｓを推定する操舵角推定部の一例である。
【００４９】
（センサ故障時ベース電流算出部）
図９は、センサ故障時ベース電流算出部２８２の概略構成図である。
センサ故障時ベース電流算出部２８２は、代入操舵角算出部２８１にて算出された代入操舵角θｓｅの絶対値化を行う絶対値化部２８２ａを備えている。また、センサ故障時ベース電流算出部２８２は、絶対値化部２８２ａにて絶対値化された絶対値化後操舵角｜θｓｅ｜に基づいて仮のセンサ故障時ベース電流Ｉｅｂである仮センサ故障時ベース電流Ｉｅｂａを算出する仮ベース電流算出部２８２ｂを備えている。また、センサ故障時ベース電流算出部２８２は、車速センサ１７０からの出力信号ｖ（車速Ｖｃ）に基づいて車速補正係数Ｋｖを設定する車速補正係数設定部２８２ｃを備えている。また、センサ故障時ベース電流算出部２８２は、仮ベース電流算出部２８２ｂにて算出された仮センサ故障時ベース電流Ｉｅｂａと車速補正係数設定部２８２ｃにて設定された車速補正係数Ｋｖとを乗算することによりセンサ故障時ベース電流Ｉｅｂを算出する車速補正係数乗算部２８２ｄを備えている。センサ故障時ベース電流算出部２８２は、定期的（例えば１ミリ秒毎）にセンサ故障時ベース電流Ｉｅｂを算出する。
【００５０】
絶対値化部２８２ａは、プラス又はマイナスの符号を持つ代入操舵角θｓｅの絶対値を算出する。絶対値化部２８２ａにて算出された値が絶対値化後操舵角｜θｓｅ｜である。
【００５１】
仮ベース電流算出部２８２ｂは、予め経験則に基づいて作成しＲＯＭに記憶しておいた、絶対値化後操舵角｜θｓｅ｜と仮センサ故障時ベース電流Ｉｅｂａとの対応を示す制御マップに、絶対値化後操舵角｜θｓｅ｜を代入することにより仮センサ故障時ベース電流Ｉｅｂａを算出する。
絶対値化後操舵角｜θｓｅ｜と仮センサ故障時ベース電流Ｉｅｂａとの対応を示す制御マップにおいては、絶対値化後操舵角｜θｓｅ｜が予め定められた基準操舵角θｓｅ０以下である場合には仮センサ故障時ベース電流Ｉｅｂａは０である。絶対値化後操舵角｜θｓｅ｜が基準操舵角θｓｅ０より大きい場合には、絶対値化後操舵角｜θｓｅ｜が大きくなるに従って仮センサ故障時ベース電流Ｉｅｂａが０から徐々に大きくなるように設定されている。
【００５２】
車速補正係数設定部２８２ｃは、予め経験則に基づいて作成しＲＯＭに記憶しておいた、車速補正係数Ｋｖと車速Ｖｃとの対応を示す制御マップに、車速Ｖｃを代入することにより車速補正係数Ｋｖを算出する。
車速補正係数Ｋｖと車速Ｖｃとの対応を示す制御マップにおいては、車速Ｖｃが０（ｋｍ／ｈ）であるときの車速補正係数Ｋｖを１、車速Ｖｃが１（ｋｍ／ｈ）であるときの車速補正係数Ｋｖを０．５としている。また、車速Ｖｃが５（ｋｍ／ｈ）であるときの車速補正係数Ｋｖを０．３とし、車速Ｖｃが１から５（ｋｍ／ｈ）に変化する間に車速補正係数Ｋｖを徐々に低下させている。また、車速Ｖｃが４０（ｋｍ／ｈ）であるときの車速補正係数Ｋｖを０．４とし、車速Ｖｃが５から４０（ｋｍ／ｈ）に変化する間に車速補正係数Ｋｖを徐々に上昇させている。そして、車速Ｖｃが４０（ｋｍ／ｈ）から大きくなるに従って車速補正係数Ｋｖを徐々に低下させている。なお、上記速度域は、一例であり車両特性により適宜変更可能である。
【００５３】
車速補正係数乗算部２８２ｄは、仮ベース電流算出部２８２ｂにて算出された仮センサ故障時ベース電流Ｉｅｂａと車速補正係数設定部２８２ｃにて設定された車速補正係数Ｋｖとを乗算することによりセンサ故障時ベース電流Ｉｅｂを算出し（Ｉｅｂ＝Ｉｅｂａ×Ｋｖ）、算出したセンサ故障時ベース電流Ｉｅｂを操舵状態補正係数乗算部２８５に出力する。
【００５４】
（操舵状態判定部）
操舵状態判定部２８３は、自動車１が交差点を曲がっている時などの旋回中であるか否かを判定するとともに、旋回中である場合には、ステアリングホイール１０１が切り込まれているのか、切り戻されているか、一定の力が付加されている保舵状態であるのかを判定する。操舵状態判定部２８３は、代入操舵角算出部２８１にて算出された代入操舵角θｓｅ、横Ｇセンサ１８０からの出力信号ｇ、ヨーレイトセンサ１８５からの出力信号ｙ、車輪速度センサ１９０からの出力信号ｖｈｓに基づいて判定する。
【００５５】
ここで、直進状態（例えば絶対値化後操舵角｜θｓｅ｜が予め定められた基準角θｂ未満である状態（｜θｓｅ｜＜θｂ））から右に旋回（右折）する場合には、運転者は、先ず、ステアリングホイール１０１を右回転させて切り込んだ後、左回転させて切り戻して、直進状態に戻る。従って、基本的には、直進状態から右に旋回（右折）して直進状態に戻る場合には、右回転が切り込み方向、左回転が切り戻し方向となる。他方、直進状態から左に旋回（左折）する場合には、運転者は、先ず、ステアリングホイール１０１を左回転させて切り込んだ後、右回転させて切り戻して、直進状態に戻る。従って、基本的には、直進状態から左に旋回（左折）して直進状態に戻る場合には、左回転が切り込み方向、右回転が切り戻し方向となる。
【００５６】
操舵状態判定部２８３は、代入操舵角算出部２８１にて算出された代入操舵角θｓｅを時間微分して算出した算出操舵角速度θｓｅｖの絶対値が予め定められた第１基準角速度θｖ１以下である場合には旋回中ではないと判定する。
他方、操舵状態判定部２８３は、算出操舵角速度θｓｅｖの絶対値が第１基準角速度θｖ１よりも大きくなった場合には旋回中で切り込まれていると判定する。
【００５７】
《切り戻し状態判定》
操舵状態判定部２８３は、代入操舵角算出部２８１にて算出された代入操舵角θｓｅの方向と、トルク検出装置１０９が検出した操舵トルクＴの方向とが異なる場合に切り戻されていると判定する。
より具体的には、操舵状態判定部２８３は、第１故障診断部４３１から第１トルクセンサ４２１が故障している旨の情報を取得したことに起因してトルク検出装置１０９が故障していると判定した旨の情報をセンサ故障検出部２７から取得した場合には、第２変換部４４２から出力された第２トルク信号Ｔｄ２に基づいて操舵トルクＴの方向を把握する。また、操舵状態判定部２８３は、第２故障診断部４３２から第２トルクセンサ４２２が故障している旨の情報を取得したことに起因してトルク検出装置１０９が故障していると判定した旨の情報をセンサ故障検出部２７から取得した場合には、第１変換部４４１から出力された第１トルク信号Ｔｄ１に基づいて操舵トルクＴの方向を把握する。
【００５８】
操舵状態判定部２８３は、センサ故障検出部２７から、第１変換部４４１から取得した第１トルク信号Ｔｄ１の値と第２変換部４４２から取得した第２トルク信号Ｔｄ２の値との差が所定値を超えていることに起因してトルク検出装置１０９が故障している旨の情報を得た場合には、以下のように操舵トルクＴの方向を把握する。つまり、第１変換部４４１から出力された第１トルク信号Ｔｄ１に基づく操舵トルクＴの方向と第２変換部４４２から出力された第２トルク信号Ｔｄ２に基づく操舵トルクＴの方向とが同じである場合にその方向を操舵トルクＴの方向として把握する。このように、操舵状態判定部２８３は、第１トルクセンサ４２１からの出力値に基づく操舵トルクＴの値と第２トルクセンサ４２２からの出力値に基づく操舵トルクＴの値が異なるとしても両センサからの出力値に基づく操舵トルクＴの方向が同じである場合には、その方向を操舵トルクＴの方向として把握する。トルク検出装置１０９は、第１トルクセンサ４２１及び第２トルクセンサ４２２のいずれか一方が故障したことにより、操舵トルクＴの値及び方向を検出するトルク検出センサとしては機能しないとしても操舵トルクＴの方向を検出するトルク方向検出センサとしては機能するからである。
そして、操舵状態判定部２８３は、把握した操舵トルクＴの方向と、代入操舵角算出部２８１にて算出された代入操舵角θｓｅの方向とが異なる場合に、ステアリングホイール１０１が切り戻されていると判定する。
【００５９】
なお、センサ故障検出部２７から、第１変換部４４１から取得した第１トルク信号Ｔｄ１の値と第２変換部４４２から取得した第２トルク信号Ｔｄ２の値との差が所定値を超えていることに起因してトルク検出装置１０９が故障している旨の情報を得た場合であって、第１トルク信号Ｔｄ１に基づく操舵トルクＴの方向と第２トルク信号Ｔｄ２に基づく操舵トルクＴの方向とが異なる場合に操舵トルクＴの方向を把握することができない。かかる場合、操舵状態判定部２８３は、算出操舵角速度θｓｅｖが予め定められた第２基準角速度θｖ２（例えばθｖ２＜θｖ１）未満となった場合には切り戻されていると判定し、算出操舵角速度θｓｅｖが第２基準角速度θｖ２未満ではない場合には切り戻されていないと判定すると良い。
また、第１故障診断部４３１から第１トルクセンサ４２１が故障している旨の情報を取得するとともに第２故障診断部４３２から第２トルクセンサ４２２が故障している旨の情報を取得した場合も同様に、操舵状態判定部２８３は、算出操舵角速度θｓｅｖが第２基準角速度θｖ２未満となった場合には切り戻されていると判定し、算出操舵角速度θｓｅｖが第２基準角速度θｖ２未満ではない場合には切り戻されていないと判定すると良い。
【００６０】
《保舵状態判定》
操舵状態判定部２８３は、ステアリングホイール１０１が切り戻されていると判定した場合でも、保舵状態であるか否かを判定する。例えば、直進状態から曲率が小さな（曲率半径が大きな）道路を右に旋回（右折）する場合に、先ず、ステアリングホイール１０１を右回転させて切り込んだ後左回転させて切り戻す前に、保舵し続ける（一定の力を付加し続ける）ことがあるからである。また、直進状態から曲率が小さな（曲率半径が大きな）道路を左に旋回（左折）する場合に、先ず、ステアリングホイール１０１を左回転させて切り込んだ後右回転させて切り戻す前に、保舵し続ける（一定の力を付加し続ける）ことがあるからである。
【００６１】
操舵状態判定部２８３は、以下の条件（１）〜（３）が全て成立した場合に保舵状態であると判定する。（１）予め定められた期間における横Ｇセンサ１８０が検出した検出横Ｇの変化量である横Ｇ変化量ΔＧが予め定められた基準横Ｇ未満（ΔＧ＜基準横Ｇ）である。（２）予め定められた期間におけるヨーレイトセンサ１８５が検出した検出ヨーレイトの変化量であるヨーレイト変化量ΔＹが予め定められた基準ヨーレイト未満（ΔＹ＜基準ヨーレイト）である。（３）予め定められた期間における自動車１の左側に配置された車輪の回転速度と右側に配置された車輪の回転速度との車輪速度差Ｖｈｌｒの変化量である車輪速度差変化量ΔＶｈｌｒが予め定められた基準車輪速度差未満（ΔＶｈｌｒ＜基準車輪速度差）である。
【００６２】
なお、操舵状態判定部２８３は、右側前輪速度センサ１９２にて検出された右側前輪１５２の回転速度である右側前輪速度Ｖｈ２と右側後輪速度センサ１９４にて検出された右側後輪（不図示）の回転速度である右側後輪速度Ｖｈ４とを加算した値から、左側前輪速度センサ１９１にて検出された左側前輪１５１の回転速度である左側前輪速度Ｖｈ１と、左側後輪速度センサ１９３にて検出された左側後輪（不図示）の回転速度である左側後輪速度Ｖｈ３とを減算することにより車輪速度差Ｖｈｌｒを算出する（Ｖｈｌｒ＝Ｖｈ２＋Ｖｈ４−Ｖｈ１−Ｖｈ３）。
【００６３】
次に、フローチャートを用いて、操舵状態判定部２８３が行う操舵状態判定処理の手順について説明する。
図１０は、操舵状態判定部２８３が行う操舵状態判定処理の手順を示すフローチャートである。
操舵状態判定部２８３は、この操舵状態判定処理を、例えば予め定めた期間（例えば１ミリ秒）毎に繰り返し実行する。
【００６４】
操舵状態判定部２８３は、先ず、後述するＳ１００４にてＯＮされる（ＲＡＭにおいてセットされる）切り込みフラグがＯＮとなっているか否かを判断する（Ｓ１００１）。そして、切り込みフラグがＯＮとなっていない場合（Ｓ１００１でＮｏ）、操舵状態判定部２８３は、算出操舵角速度θｓｅｖの絶対値が第１基準角速度θｖ１よりも大きいか否かを判断する（Ｓ１００２）。算出操舵角速度θｓｅｖが第１基準角速度θｖ１よりも大きい場合（Ｓ１００２でＹｅｓ）、ステアリングホイール１０１が切り込まれている状態である切り込み状態と判定し（Ｓ１００３）、切り込みフラグをＯＮにする（ＲＡＭにセットする）（Ｓ１００４）。
【００６５】
その後、操舵状態判定部２８３は、ステアリングホイール１０１が切り戻されている状態である切り戻し状態か否かを判断する（Ｓ１００５）。操舵状態判定部２８３は、後述する切り戻し状態判定処理を行うことにより判断する。そして、切り戻し状態ではない場合（Ｓ１００５でＮｏ）、操舵状態判定部２８３は、保舵状態であるか否かを判断する（Ｓ１００６）。操舵状態判定部２８３は、後述する保舵状態判定処理を行うことにより判断する。操舵状態判定部２８３は、保舵状態である場合（Ｓ１００６でＹｅｓ）、切り込み状態又は切り戻し状態が終了したと判断して切り込みフラグ又は後述する切り戻しフラグをＯＦＦにし（Ｓ１００７）、保舵フラグをＯＮにする（ＲＡＭにセットする）（Ｓ１００８）。その後、操舵状態判定部２８３は、保舵状態判定処理を行い、保舵状態ではなくなったか否かを判断する（Ｓ１００９）。保舵状態ではなくなった場合（Ｓ１００９でＹｅｓ）、保舵フラグをＯＦＦにする（Ｓ１０１０）。保舵状態ではなくなっていない場合（保舵状態である場合）（Ｓ１００９でＮｏ）、保舵状態ではなくなるまで待機する。
【００６６】
他方、切り戻し状態である場合（Ｓ１００５でＹｅｓ）、後述する所定時間Ｔ０が経過したか否かを判断する（Ｓ１０１１）。そして、所定時間Ｔ０が経過していない場合（Ｓ１０１１でＮｏ）、切り戻し状態と判定し（Ｓ１０１２）、切り込みフラグをＯＦＦにし（Ｓ１０１３）、切り戻しフラグをＯＮにする（ＲＡＭにセットする）（Ｓ１０１４）。所定時間Ｔ０が経過している場合（Ｓ１０１１でＹｅｓ）、切り戻しフラグをＯＦＦにする（Ｓ１０１５）。また、Ｓ１００６にて保舵状態ではないと判定された場合（Ｓ１００６でＮｏ）、Ｓ１０１１以降の処理を行う。
【００６７】
一方、Ｓ１００２にて算出操舵角速度θｓｅｖの絶対値が第１基準角速度θｖ１よりも大きくないと判断された場合（Ｓ１００２でＮｏ）、切り戻しフラグがＯＮとなっているか否かを判断する（Ｓ１０１６）。切り戻しフラグがＯＮとなっていると判定された場合（Ｓ１０１６でＹｅｓ）、Ｓ１００５以降の処理を行う。他方、切り戻しフラグがＯＮとなっていると判定されなかった場合（Ｓ１０１６でＮｏ）、旋回中ではないと判定する（Ｓ１０１７）。
Ｓ１００１にて切り込みフラグがＯＮとなっていると判定された場合（Ｓ１００１でＹｅｓ）、Ｓ１００５以降の処理を行う。
【００６８】
次に、フローチャートを用いて、操舵状態判定部２８３が行う切り戻し判定処理の手順について説明する。
図１１は、操舵状態判定部２８３が行う切り戻し判定処理の手順を示すフローチャートである。
操舵状態判定部２８３は、この切り戻し判定処理を、例えばセンサ故障検出部２７からトルク検出装置１０９が故障していると判定した旨の情報を取得した後に予め定めた期間（例えば１ミリ秒）毎に繰り返し実行する。
【００６９】
操舵状態判定部２８３は、先ず、第１トルクセンサ４２１が故障しているか否か（第１故障診断部４３１から第１トルクセンサ４２１が故障している旨の情報を取得したか否か）を判断する（Ｓ１１０１）。第１トルクセンサ４２１が故障している場合（Ｓ１１０１でＹｅｓ）、操舵状態判定部２８３は、第２トルクセンサ４２２が故障しているか否か（第２故障診断部４３２から第２トルクセンサ４２２が故障している旨の情報を取得したか否か）を判断する（Ｓ１１０２）。第２トルクセンサ４２２が故障していない場合（Ｓ１１０２でＮｏ）、操舵状態判定部２８３は、第２変換部４４２から出力された第２トルク信号Ｔｄ２に基づいて操舵トルクＴの方向を把握する（Ｓ１１０３）。その後、操舵状態判定部２８３は、操舵トルクＴの方向と、代入操舵角算出部２８１にて算出された代入操舵角θｓｅの方向とが異なるか否かを判断する（Ｓ１１０４）。操舵状態判定部２８３は、操舵トルクＴの方向と代入操舵角θｓｅの方向とが異なる場合（Ｓ１１０４でＹｅｓ）、切り戻し状態と判定し（Ｓ１１０５）、操舵トルクＴの方向と代入操舵角θｓｅの方向とが同じである場合（Ｓ１１０４でＮｏ）、切り戻し状態ではないと判定する（Ｓ１１０６）。
【００７０】
第２トルクセンサ４２２が故障している場合（Ｓ１１０２でＹｅｓ）、操舵状態判定部２８３は、第１変換部４４１から出力された第１トルク信号Ｔｄ１に基づく操舵トルクＴの方向と第２変換部４４２から出力された第２トルク信号Ｔｄ２に基づく操舵トルクＴの方向とが同じであるか否かを判断する（Ｓ１１０７）。２つの操舵トルクＴの方向が同じである場合（Ｓ１１０７でＹｅｓ）、操舵状態判定部２８３は、第１トルク信号Ｔｄ１に基づく操舵トルクＴの方向（第２トルク信号Ｔｄ２に基づく操舵トルクＴの方向）を操舵トルクＴの方向として把握し（Ｓ１１０８）、Ｓ１１０４以降の処理を行い、切り戻し状態であるか否かを判定する。２つの操舵トルクＴの方向が同じではない場合（Ｓ１１０７でＮｏ）、算出操舵角速度θｓｅｖの絶対値が第２基準角速度θｖ２未満となったか否かを判断する（Ｓ１１０９）。操舵状態判定部２８３は、算出操舵角速度θｓｅｖの絶対値が第２基準角速度θｖ２未満となった場合（Ｓ１１０９でＹｅｓ）、切り戻し状態と判定し（Ｓ１１１０）、算出操舵角速度θｓｅｖの絶対値が第２基準角速度θｖ２未満となっていない場合（Ｓ１１０９でＮｏ）、切り戻し状態ではないと判定する（Ｓ１１１１）。
【００７１】
一方、第１トルクセンサ４２１が故障していない場合（Ｓ１１０１でＮｏ）、第２トルクセンサ４２２が故障しているか否かを判断する（Ｓ１１１２）。第２トルクセンサ４２２が故障している場合（Ｓ１１１２でＹｅｓ）、操舵状態判定部２８３は、第１変換部４４１から出力された第１トルク信号Ｔｄ１に基づいて操舵トルクＴの方向を把握し（Ｓ１１１３）、Ｓ１１０４以降の処理を行い、切り戻し状態であるか否かを判定する。他方、第２トルクセンサ４２２が故障していない場合（Ｓ１１１２でＮｏ）、操舵状態判定部２８３は、Ｓ１１０７以降の処理を行い、切り戻し状態であるか否かを判定する。
【００７２】
次に、フローチャートを用いて、操舵状態判定部２８３が行う保舵状態判定処理の手順について説明する。
図１２は、操舵状態判定部２８３が行う保舵状態判定処理の手順を示すフローチャートである。
操舵状態判定部２８３は、この保舵状態判定処理を、例えば予め定めた期間（例えば１ミリ秒）毎に繰り返し実行する。
操舵状態判定部２８３は、先ず、予め定められた期間における検出横Ｇの変化量である横Ｇ変化量ΔＧが予め定められた基準横Ｇ未満（ΔＧ＜基準横Ｇ）であるか否かを判断する（Ｓ１２０１）。そして、横Ｇ変化量ΔＧが基準横Ｇ未満である場合（Ｓ１２０１でＹｅｓ）、操舵状態判定部２８３は、予め定められた期間における検出ヨーレイトの変化量であるヨーレイト変化量ΔＹが予め定められた基準ヨーレイト未満（ΔＹ＜基準ヨーレイト）であるか否かを判断する（Ｓ１２０２）。そして、ヨーレイト変化量ΔＹが基準ヨーレイト未満である場合（Ｓ１２０２でＹｅｓ）、操舵状態判定部２８３は、予め定められた期間における車輪速度差Ｖｈｌｒの変化量である車輪速度差変化量ΔＶｈｌｒが予め定められた基準車輪速度差未満（ΔＶｈｌｒ＜基準車輪速度差）であるか否かを判断する（Ｓ１２０３）。そして、車輪速度差変化量ΔＶｈｌｒが基準車輪速度差未満である場合（Ｓ１２０３でＹｅｓ）、操舵状態判定部２８３は、保舵状態であると判定する（Ｓ１２０４）。
【００７３】
一方、横Ｇ変化量ΔＧが基準横Ｇ未満ではない場合（Ｓ１２０１でＮｏ）、ヨーレイト変化量ΔＹが基準ヨーレイト未満ではない場合（Ｓ１２０２でＮｏ）、車輪速度差変化量ΔＶｈｌｒが基準車輪速度差未満ではない場合（Ｓ１２０３でＮｏ）、操舵状態判定部２８３は、保舵状態ではないと判定する（Ｓ１２０５）。
【００７４】
なお、基準横Ｇ、基準ヨーレイト及び基準車輪速度差は略０であることを例示することができる。基準横Ｇ、基準ヨーレイト及び基準車輪速度差が略０である場合、操舵状態判定部２８３は、横Ｇ変化量ΔＧ、ヨーレイト変化量ΔＹ及び車輪速度差変化量ΔＶｈｌｒが略０である場合、言い換えれば、検出横Ｇ、検出ヨーレイト及び車輪速度差Ｖｈｌｒが略一定である場合に保舵状態であると判定する。
【００７５】
操舵状態判定部２８３は、旋回中で、切り込まれていると判定した（切り込みフラグがＯＮである）場合、切り戻されている（切り戻しフラグがＯＮである）場合、保舵状態である（保舵フラグがＯＮである）場合のいずれかである場合には、その旨を操舵状態補正係数設定部２８４に出力する。一方、操舵状態判定部２８３は、旋回中ではないと判定した（切り込みフラグ、切り戻しフラグ及び保舵フラグがＯＦＦである）場合には、旋回中ではない旨を操舵状態補正係数設定部２８４に出力する。操舵状態判定部２８３は、操舵状態補正係数設定部２８４への操舵状態の出力を、例えばセンサ故障検出部２７からトルク検出装置１０９が故障していると判定した旨の情報を取得した後に予め定めた期間（例えば１ミリ秒）毎に繰り返し行う。
【００７６】
（操舵状態補正係数設定部、操舵状態補正係数乗算部）
操舵状態補正係数設定部２８４は、操舵状態判定部２８３が判定した操舵状態に基づいて操舵状態補正係数Ｋｃを設定する。操舵状態補正係数Ｋｃは０以上１以下の値である。
操舵状態補正係数乗算部２８５は、センサ故障時ベース電流算出部２８２が算出したセンサ故障時ベース電流Ｉｅｂと操舵状態補正係数設定部２８４にて設定された操舵状態補正係数Ｋｃとを乗算することにより補正後センサ故障時ベース電流Ｉｅｂｃを算出する（Ｉｅｂｃ＝Ｉｅｂ×Ｋｃ）。
【００７７】
操舵状態補正係数設定部２８４は、操舵状態判定部２８３が旋回中ではないと判定した場合には操舵状態補正係数Ｋｃとして１を設定する。それゆえ、補正後センサ故障時ベース電流Ｉｅｂｃは、センサ故障時ベース電流算出部２８２が算出したセンサ故障時ベース電流Ｉｅｂと同じ値となる。
【００７８】
操舵状態補正係数設定部２８４は、操舵状態判定部２８３が旋回中で切り込まれていると判定した場合には、予め経験則に基づいて作成しＲＯＭに記憶しておいた、連続操舵時間Ｔｃと操舵状態補正係数Ｋｃとの対応を示す制御マップに、連続操舵時間Ｔｃを代入することにより操舵状態補正係数Ｋｃを算出する。連続操舵時間Ｔｃは、算出操舵角速度θｓｅｖが第１基準角速度θｖ１よりも大きい状態が連続している時間であることを例示することができる。
【００７９】
連続操舵時間Ｔｃと操舵状態補正係数Ｋｃとの対応を示す制御マップにおいては、操舵状態補正係数Ｋｃは、連続操舵時間Ｔｃに反比例する値に設定されている。例えば、操舵状態補正係数Ｋｃは、連続操舵時間Ｔｃが１秒経過する毎にα％小さくなる値であることを例示することができる（Ｋｃ＝１−α×Ｔｃ／１００、Ｔｃ≧１００／αの場合はＫｃ＝０。以下、Ｋｃが１未満の値となってからＫｃ＝０となるまでの時間を「低減時間」と称す。）。なお、αは１０、低減時間は１０秒であることを例示することができる。
【００８０】
操舵状態判定部２８３が旋回中で切り込まれていると判定した場合には、補正後センサ故障時ベース電流Ｉｅｂｃは、センサ故障時ベース電流算出部２８２が算出したセンサ故障時ベース電流Ｉｅｂが操舵状態補正係数Ｋｃを介して低減された値となる。これにより、旋回中にステアリングホイール１０１が切り込まれている場合には旋回中ではない場合よりも電動モータ１１０によるアシスト力が低減されるので、運転者の意に反して左側前輪１５１，右側前輪１５２が回り過ぎることが抑制される。
【００８１】
操舵状態補正係数設定部２８４は、操舵状態判定部２８３が旋回中で切り戻されていると判定した場合には、切り戻されていると判定されたときの操舵状態補正係数Ｋｃの値（以下、「操舵状態補正係数Ｋｃ０」と称す。）から所定時間Ｔ０で０まで徐々に減少する値を操舵状態補正係数Ｋｃとして設定する（Ｋｃ←Ｋｃ０×（１−ｔ／Ｔ０））。ｔは、切り戻されていると判定されたときからの経過時間である。所定時間Ｔ０は、例えば１秒であることを例示することができる。
【００８２】
操舵状態判定部２８３が旋回中で切り戻されていると判定した場合には、補正後センサ故障時ベース電流Ｉｅｂｃは、センサ故障時ベース電流算出部２８２が算出したセンサ故障時ベース電流Ｉｅｂが操舵状態補正係数Ｋｃを介して低減された値となる。そして、操舵状態補正係数設定部２８４が、切り戻されていると判定されたときの操舵状態補正係数Ｋｃの値である操舵状態補正係数Ｋｃ０から所定時間Ｔ０で０まで徐々に減少する値を操舵状態補正係数Ｋｃとして設定することから、補正後センサ故障時ベース電流Ｉｅｂｃは、切り戻されていると判定されたときの補正後センサ故障時ベース電流Ｉｅｂｃが所定時間Ｔ０で０まで徐々に減少する値となる。これにより、ステアリングホイール１０１の戻りが促進される。つまり、走行中の車両に働く、ステアリングホイール１０１を直進方向（操舵角θｓが０度の位置）に戻そうとする力、いわゆるＳＡＴ（Ｓｅｌｆ  Ａｌｉｇｎｉｎｇ  Ｔｏｒｑｕｅ）により、ステアリングホイール１０１が、操舵角θｓが０度となる位置に戻り易くなる。
【００８３】
操舵状態補正係数設定部２８４は、操舵状態判定部２８３が旋回中で保舵状態であると判定した場合には、保舵状態であると判定されたときの操舵状態補正係数Ｋｃを維持する。これにより、補正後センサ故障時ベース電流Ｉｅｂｃは、保舵状態であると判定されたときの補正後センサ故障時ベース電流Ｉｅｂｃと同じ値となる。
その後、操舵状態判定部２８３が、保舵状態が解除されて切り戻されていると判定した場合には、その時点の操舵状態補正係数Ｋｃの値（以下、「操舵状態補正係数Ｋｃ１」と称す。）から所定時間Ｔ０で０まで徐々に減少する値を操舵状態補正係数Ｋｃとして設定する（Ｋｃ←Ｋｃ１×（１−ｔ／Ｔ０））。
【００８４】
（リミット処理部２８６）
リミット処理部２８６は、操舵状態補正係数乗算部２８５にて算出された補正後センサ故障時ベース電流Ｉｅｂｃが予め定められた上限値よりも大きい場合には、上限値をリミット処理後ベース電流Ｉｌとして出力する。他方、リミット処理部２８６は、算出された補正後センサ故障時ベース電流Ｉｅｂｃが上限値以下の場合には、算出された補正後センサ故障時ベース電流Ｉｅｂｃをリミット処理後ベース電流Ｉｌとして出力する。
【００８５】
（符号化処理部２８７）
符号化処理部２８７は、代入操舵角算出部２８１にて算出された代入操舵角θｓｅの符号がプラスである場合にはリミット処理部２８６から出力されたリミット処理後ベース電流Ｉｌにプラスの符号を付す。他方、符号化処理部２８７は、代入操舵角算出部２８１にて算出された代入操舵角θｓｅの符号がマイナスである場合にはリミット処理部２８６から出力されたリミット処理後ベース電流Ｉｌにマイナスの符号を付す。
【００８６】
〔実施の形態に係るステアリング装置の作用、効果〕
以上説明したように構成されたステアリング装置１００によれば、トルク検出装置１０９が故障したと判断された場合、センサ故障時電流決定部２８のセンサ故障時ベース電流算出部２８２は、代入操舵角算出部２８１にて算出された代入操舵角θｓｅ、言い換えれば操舵角θｓに応じたセンサ故障時ベース電流Ｉｅｂを算出する。つまり、トルク検出装置１０９が故障したと判断された場合、センサ故障時電流決定部２８は、操舵角θｓに応じたセンサ故障時電流Ｉｅを算出し、最終目標電流決定部２９は、最終的な目標電流Ｉｔを、センサ故障時電流決定部２８にて決定されたセンサ故障時電流Ｉｅとする。これにより、トルク検出装置１０９が故障したと判断された場合、電動モータ１１０によるアシスト力は、操舵角θｓに応じて変化する。電動モータ１１０によるアシスト力が操舵角θｓに応じて変化するのは、操舵状態判定部２８３が、旋回中ではないと判定した場合、及び、旋回中であると判定した場合のいずれの場合も同様である。
【００８７】
そして、トルク検出装置１０９が故障したと判断された場合、操舵状態判定部２８３が、旋回中であり、ステアリングホイール１０１が切り込まれていると判定した場合には、操舵状態補正係数設定部２８４は、１以下の値であって連続操舵時間Ｔｃに反比例する値となる操舵状態補正係数Ｋｃを設定する。他方、操舵状態判定部２８３が、旋回中ではないと判定した場合には、操舵状態補正係数設定部２８４は、操舵状態補正係数Ｋｃとして１を設定する。これにより、代入操舵角θｓｅ（算出操舵角θｓｃ）が同じであるとしても、操舵状態補正係数乗算部２８５が算出する補正後センサ故障時ベース電流Ｉｅｂｃ（＝Ｉｅｂ×Ｋｃ）は、旋回中にステアリングホイール１０１が切り込まれている場合には、旋回中ではない場合よりも小さな値となる。つまり、操舵状態補正係数乗算部２８５が算出する補正後センサ故障時ベース電流Ｉｅｂｃは、旋回中にステアリングホイール１０１が切り込まれている場合には、算出操舵角θｓｃに基づいて定められたセンサ故障時ベース電流Ｉｅｂが連続操舵時間Ｔｃに応じて低減された値となる。その結果、旋回中にステアリングホイール１０１が切り込まれている場合には電動モータ１１０によるアシスト力が低減されるので、運転者の意に反して左側前輪１５１，右側前輪１５２が回り過ぎることが抑制される。
【００８８】
そして、操舵状態判定部２８３が旋回中にステアリングホイール１０１が切り戻されていると判定した場合には、操舵状態補正係数設定部２８４が、操舵状態補正係数Ｋｃ０（切り戻されていると判定されたときの操舵状態補正係数Ｋｃの値）から所定時間Ｔ０で０まで徐々に減少する値を操舵状態補正係数Ｋｃとして設定する。その結果、補正後センサ故障時ベース電流Ｉｅｂｃは、切り戻されていると判定されたときの補正後センサ故障時ベース電流Ｉｅｂｃが所定時間Ｔ０で０まで徐々に減少する値となる。これにより、ステアリングホイール１０１の戻りが促進される。
また、操舵状態判定部２８３は、トルク検出装置１０９が故障したと判断された場合には、トルク検出装置１０９を用いて操舵トルクＴの方向を把握し、代入操舵角算出部２８１にて算出された代入操舵角θｓｅの方向と異なる場合に、ステアリングホイール１０１が切り戻されていると判定する。
つまり、以上説明したように構成されたステアリング装置１００によれば、トルク検出装置１０９が故障したと判断された場合には、トルク検出装置１０９を用いて把握した操舵トルクＴの方向と電動モータ１１０の回転方向（代入操舵角算出部２８１にて算出された代入操舵角θｓｅの方向）とが異なる場合に、電動モータ１１０のアシスト力が、トルク検出装置１０９を用いて把握した操舵トルクＴの方向と電動モータ１１０の回転方向とが同じ場合（切り戻されていると判定されない場合）のアシスト力よりも低減される。
【００８９】
また、トルク検出装置１０９を用いて把握した操舵トルクＴの方向と電動モータ１１０の回転方向（代入操舵角算出部２８１にて算出された代入操舵角θｓｅの方向）とが異なる場合にステアリングホイール１０１が切り戻されていると判定するので、操舵状態判定部２８３は、トルク検出装置１０９が故障したと判断された場合にトルク検出装置１０９を用いて操舵トルクＴの方向を把握しない構成よりも、精度高くステアリングホイール１０１が切り戻されていると判定する。これにより、トルク検出装置１０９が故障したと判断された場合においても、ステアリングホイール１０１が切り戻されているときにアシスト力を精度高く低減させることができる。これは以下の理由による。
路面の摩擦抵抗（以下、「路面抵抗」と称す。）が小さい場合には、電動モータ１１０の駆動力が同じであったとしても、摩擦抵抗が大きい場合よりもステアリングホイール１０１が運転者の意図よりも切り込まれ過ぎるおそれがある。運転者の意図よりも切り込まれ過ぎた場合、運転者はステアリングホイール１０１を切り戻そうとする。切り戻すときには、運転者は、切り込み方向に作用している電動モータ１１０の駆動力に打ち勝つ操舵トルクを付与しなければ切り戻すことができない。つまり、運転者は、電動モータ１１０の駆動力に打ち勝つ操舵トルクを付与しなければ切り込まれ過ぎた状態を修正する方向にステアリングホイール１０１を回転させることができない。
それゆえ、ステアリングホイール１０１が切り戻されていることを精度高く把握することができない場合には、ステアリングホイール１０１が切り込まれているときのアシスト力を、運転者が切り込まれ過ぎた状態を修正する方向にステアリングホイール１０１を回転させることができるように、想定される路面抵抗の中でも最小の路面抵抗で設定する必要がある。より具体的には、例えば補正後ベース電流Ｉｅｂｃやリミット処理後ベース電流Ｉｌの値を、想定される路面抵抗の中の最小の路面抵抗でも、ステアリングホイール１０１が切り込まれているときのアシスト力が、想定される運転者による逆方向への最小の操舵トルクよりも小さくなるように設定する必要がある。そのため、ステアリングホイール１０１が切り戻されていることを精度高く把握することができない場合には、ステアリングホイール１０１が切り込まれているときのアシスト力（補正後ベース電流Ｉｅｂｃやリミット処理後ベース電流Ｉｌ）を大きくすることができない。
これに対して、本実施の形態に係るステアリング装置１００においては、ステアリングホイール１０１が切り戻されていることを精度高く把握することができ、アシスト力を早期に低減させることができるので、ステアリングホイール１０１が切り込まれているときのアシスト力を、その後の切り戻し時に運転者が操舵可能な操舵トルク以上に発生させることが可能となる。
【００９０】
操舵状態判定部２８３が、ステアリングホイール１０１が切り戻されていると判定した後であっても、操舵状態判定部２８３が旋回中で保舵状態であると判定した場合には、操舵状態補正係数設定部２８４は、保舵されていると判定されたときの操舵状態補正係数Ｋｃを維持する。これにより、補正後センサ故障時ベース電流Ｉｅｂｃは、保舵状態であると判定されたときの補正後センサ故障時ベース電流Ｉｅｂｃと同じ値となる。つまり、操舵状態補正係数設定部２８４が操舵状態補正係数Ｋｃ０（切り戻されていると判定されたときの操舵状態補正係数Ｋｃの値）から所定時間Ｔ０で０まで徐々に減少するのを中断するので、保舵状態であると判定されたときのアシスト力が維持される。その結果、旋回するべくステアリングホイール１０１を保舵しているにも拘らずセンサ故障時電流Ｉｅが低減され、運転者の操舵負荷が大きくなってしまうことが抑制される。つまり、例えば、運転者がステアリングホイール１０１を保舵し、かつＳＡＴが大きい場合には、操舵状態補正係数Ｋｃが低減されたことによりセンサ故障時電流Ｉｅが小さくなると、運転者はステアリングホイール１０１を保舵するためにさらに操舵トルクを大きくする必要がある。しかしながら、本実施の形態に係るステアリング装置１００によれば、操舵状態判定部２８３が保舵状態であると判定した場合には、操舵状態補正係数Ｋｃが維持されセンサ故障時電流Ｉｅが維持されてアシスト力が維持されることから運転者の操舵負荷が大きくなってしまうことが抑制される。
【００９１】
また、本実施の形態に係る操舵状態判定部２８３は、横Ｇ変化量ΔＧが基準横Ｇ未満（ΔＧ＜基準横Ｇ）であり、かつヨーレイト変化量ΔＹが基準ヨーレイト未満（ΔＹ＜基準ヨーレイト）であり、かつ車輪速度差変化量ΔＶｈｌｒが基準車輪速度差未満（ΔＶｈｌｒ＜基準車輪速度差）である場合に保舵状態であると判定するので、精度高く保舵状態であるか否かを判定することができる。また、実施の形態に係る操舵状態判定部２８３によれば、例えば絶対値化後操舵角｜θｓｅ｜が所定値以下の状況が所定時間継続する場合に保舵状態であると判定する場合と比べると、早期に保舵状態であると判定することができる。また、基準横Ｇ、基準ヨーレイト及び基準車輪速度差の設定次第で操舵状態判定部２８３が保舵状態であると判定するか否かの設定を変更することができる。つまり、基準横Ｇ、基準ヨーレイト及び基準車輪速度差に幅を持たせることができるので、設定の自由度が高い。
【００９２】
なお、上述した第１の実施形態においては、センサ故障時電流決定部２８のセンサ故障時ベース電流算出部２８２は、代入操舵角算出部２８１にて算出された代入操舵角θｓｅ、言い換えれば操舵角算出部７３が電動モータ１１０のモータ回転角度θｍを用いて算出した操舵角θｓに基づいてセンサ故障時ベース電流Ｉｅｂを算出する。しかしながら、ステアリング装置１００は、操舵角θｓを検出する操舵角センサ（不図示）を備え、センサ故障時電流決定部２８のセンサ故障時ベース電流算出部２８２は、操舵角センサが検出した操舵角θｓに基づいてセンサ故障時ベース電流Ｉｅｂを算出しても良い。操舵角センサは以下の構造であることを例示することができる。つまり、ステアリングシャフト１０２自体に取り付けられてステアリングシャフト１０２と同期回転する第１回転部材（不図示）と、この第１回転部材の回転に連動して回転する第２回転部材（不図示）と、この第２回転部材に固定された着磁部の磁界変化を検出する磁気抵抗素子（不図示）とを有する。そして、操舵角センサは、ステアリングホイール１０１の回転角度に対応する正弦波及び余弦波の信号を出力する。
また、トルク検出装置１０９は、磁石２１０及びヨーク３００にて形成される磁気回路中の磁気特性の変化に基づいてトルクを検出する装置であるが、磁歪に起因する磁気特性の変化に基づいてトルクを検出する装置であっても良い。
【００９３】
｛第２の実施形態｝
図１３は、第２の実施形態に係るトルク検出装置１０９の概略構成図である。
第２の実施形態に係るステアリング装置１００は、第１の実施形態に係るステアリング装置１００に対して、トルク検出装置１０９と、センサ故障検出部２７による故障検出方法、操舵状態判定部２８３によるステアリングホイール１０１が切り戻されていると判定する手法が異なる。以下、第１の実施形態に係るステアリング装置１００と異なる点を中心に説明する。
【００９４】
第２の実施形態に係るトルク検出装置１０９のセンサユニット４００は、操舵トルクＴを検出することが可能な２つのトルクセンサである第３トルクセンサ４２３、第４トルクセンサ４２４と、操舵トルクＴの方向を検出することが可能なトルク方向検出センサ４２５とを備えている。また、第２の実施形態に係るセンサユニット４００は、第３トルクセンサ４２３、第４トルクセンサ４２４、トルク方向検出センサ４２５からの出力信号を、それぞれ第３トルク信号Ｔｄ３、第４トルク信号Ｔｄ４、トルク方向信号Ｔｒに変換する第３変換部４４３、第４変換部４４４、第５変換部４４５とを備えている。
第３トルクセンサ４２３は、第５磁気センサ４１５と、第５磁気センサ４１５から出力された電圧信号を増幅する第５電圧増幅部（不図示）とを備えている。第４トルクセンサ４２４は、第６磁気センサ４１６と、第６磁気センサ４１６から出力された電圧信号を増幅する第６電圧増幅部（不図示）とを備えている。トルク方向検出センサ４２５は、第７磁気センサ４１７と、第７磁気センサ４１７から出力された電圧信号を増幅する第７電圧増幅部（不図示）とを備えている。第５磁気センサ４１５、第６磁気センサ４１６、第７磁気センサ４１７は、ホール素子、磁気抵抗素子であることを例示することができる。
なお、以上のように構成された第３トルクセンサ４２３、第４トルクセンサ４２４は、第１の実施形態に係る第１トルクセンサ４２１、第２トルクセンサ４２２とは異なり自ら故障が生じたことを検出する機能である自己検出機能を有していない。
【００９５】
第２の実施形態に係るセンサ故障検出部２７は、第３変換部４４３から取得した第３トルク信号Ｔｄ３の値と第４変換部４４４から取得した第４トルク信号Ｔｄ４の値との差が所定値を超えている場合にはトルク検出装置１０９に故障が発生したと判定する。
そして、センサ故障検出部２７は、トルク検出装置１０９に故障が発生したと判定した場合には、故障した旨をセンサ故障時電流決定部２８、最終目標電流決定部２９に出力する。
【００９６】
第２の実施形態に係る操舵状態判定部２８３は、代入操舵角算出部２８１にて算出された代入操舵角θｓｅの方向と、トルク検出装置１０９が検出した操舵トルクＴの方向とが異なる場合に切り戻されていると判定する。
より具体的には、操舵状態判定部２８３は、センサ故障検出部２７から、第３変換部４４３から取得した第３トルク信号Ｔｄ３の値と第４変換部４４４から取得した第４トルク信号Ｔｄ４の値との差が所定値を超えていることに起因してトルク検出装置１０９が故障している旨の情報を得た場合には、以下のように操舵トルクＴの方向を把握する。つまり、第３変換部４４３から出力された第３トルク信号Ｔｄ３に基づく操舵トルクＴの方向、第４変換部４４４から出力された第４トルク信号Ｔｄ４に基づく操舵トルクＴの方向及びトルク方向検出センサ４２５から出力されたトルク方向信号Ｔｒに基づく操舵トルクＴの方向の３つの方向の内、２つの方向が同じである場合にその方向を操舵トルクＴの方向として把握する。
そして、操舵状態判定部２８３は、把握した操舵トルクＴの方向と、代入操舵角算出部２８１にて算出された代入操舵角θｓｅの方向とが異なる場合に、ステアリングホイール１０１が切り戻されていると判定する。
【００９７】
なお、センサ故障検出部２７から、第１変換部４４１から取得した第１トルク信号Ｔｄ１の値と第２変換部４４２から取得した第２トルク信号Ｔｄ２の値との差が所定値を超えていることに起因してトルク検出装置１０９が故障している旨の情報を得た場合であって、例えば固着故障が生じていることに起因して３つの方向の内の２つの方向が同じ方向ではない場合には操舵トルクＴの方向を把握することができない。かかる場合、操舵状態判定部２８３は、算出操舵角速度θｓｅｖが第２基準角速度θｖ２（例えばθｖ２＜θｖ１）未満となった場合には切り戻されていると判定し、算出操舵角速度θｓｅｖが第２基準角速度θｖ２未満ではない場合には切り戻されていないと判定しても良い。
【００９８】
以上のように構成された第２の実施形態に係るステアリング装置１００においては、トルク検出装置１０９に故障が生じた場合においてもステアリングホイール１０１が切り戻されていることを精度高く把握することができる。その結果、第２の実施形態に係るステアリング装置１００は、トルク検出装置１０９に故障が生じた場合においても切り戻し方向とは逆方向のアシスト力を早期に抑制することができる。
【００９９】
（第２の実施形態の変形例１）
操舵状態判定部２８３は、センサ故障検出部２７から、第３変換部４４３から取得した第３トルク信号Ｔｄ３の値と第４変換部４４４から取得した第４トルク信号Ｔｄ４の値との差が所定値を超えていることに起因してトルク検出装置１０９が故障している旨の情報を得た場合には、トルク方向検出センサ４２５から出力されたトルク方向信号Ｔｒのみに基づいて操舵トルクＴの方向を把握しても良い。
【０１００】
（第２の実施形態の変形例２）
操舵状態判定部２８３は、センサ故障検出部２７から、第３変換部４４３から取得した第３トルク信号Ｔｄ３の値と第４変換部４４４から取得した第４トルク信号Ｔｄ４の値との差が所定値を超えていることに起因してトルク検出装置１０９が故障している旨の情報を得た場合であって、第３変換部４４３から出力された第３トルク信号Ｔｄ３に基づく操舵トルクＴの方向と第４変換部４４４から出力された第４トルク信号Ｔｄ４に基づく操舵トルクＴの方向とが同じである場合にその方向を操舵トルクＴの方向として把握する。このように、第２の実施形態に係る操舵状態判定部２８３は、第３トルクセンサ４２３からの出力値に基づく操舵トルクＴの値と第４トルクセンサ４２４からの出力値に基づく操舵トルクＴの値が異なるとしても両センサからの出力値に基づく操舵トルクＴの方向が同じである場合には、その方向を操舵トルクＴの方向として把握する。トルク検出装置１０９は、第３トルクセンサ４２３及び第４トルクセンサ４２４のいずれか一方が故障したことにより、操舵トルクＴの値及び方向を検出するトルク検出センサとしては機能しないとしても操舵トルクＴの方向を検出するトルク方向検出センサとしては機能するからである。
【０１０１】
他方、第３変換部４４３から出力された第３トルク信号Ｔｄ３に基づく操舵トルクＴの方向と第４変換部４４４から出力された第４トルク信号Ｔｄ４に基づく操舵トルクＴの方向とが異なる場合には、操舵状態判定部２８３は、算出操舵角速度θｓｅｖが第２基準角速度θｖ２未満となった場合には切り戻されていると判定し、算出操舵角速度θｓｅｖが第２基準角速度θｖ２未満ではない場合には切り戻されていないと判定しても良い。
なお、第２の実施形態の変形例２に係るトルク検出装置１０９のセンサユニット４００は、トルク方向検出センサ４２５及び第５変換部４４５を備えていなくても良い。
【０１０２】
｛第３の実施形態｝
第３の実施形態に係るステアリング装置１００は、ステアリングホイール１０１の回転角度である操舵角を検出する上述した操舵角センサ（不図示）を備え、操舵状態判定部２８３が、操舵角センサが検出した検出操舵角に基づいてステアリングホイール１０１が切り戻されていると判定する点が第１の実施形態に係るステアリング装置１００とは異なる。
操舵角センサ（不図示）は以下の構造であることを例示することができる。つまり、ステアリングシャフト１０２自体に取り付けられてステアリングシャフト１０２と同期回転する第１回転部材（不図示）と、この第１回転部材の回転に連動して回転する第２回転部材（不図示）と、この第２回転部材に固定された着磁部の磁界変化を検出する磁気抵抗素子（不図示）とを有する。そして、操舵角センサは、ステアリングホイール１０１の回転角度に対応する正弦波及び余弦波の信号を出力する。
【０１０３】
第３の実施形態に係る操舵状態判定部２８３は、電動モータ１１０の回転に基づいて操舵角θｓを推定する操舵角推定部の一例としての代入操舵角算出部２８１が算出（推定）した操舵角θｓの方向と、操舵角θｓを検出する操舵角検出部の一例としての操舵角センサが検出した操舵角θｓの方向とが異なる場合にステアリングホイール１０１が切り戻されていると判定する。
【０１０４】
以上のように構成された第３の実施形態に係るステアリング装置１００においては、トルク検出装置１０９に故障が生じた場合においてもステアリングホイール１０１が切り戻されていることを精度高く把握することができる。その結果、第２の実施形態に係るステアリング装置１００は、トルク検出装置１０９に故障が生じた場合においても切り戻し方向とは逆方向のアシスト力を早期に抑制することができる。
【０１０５】
｛第４の実施形態｝
第４の実施形態に係るステアリング装置１００は、第１の実施形態〜第３の実施形態に係るステアリング装置１００に対して、トルク検出装置１０９に故障が生じた場合であってステアリングホイール１０１が切り戻されている場合に、電動モータ１１０によるアシスト力を低減する手法が異なる。
つまり、第４の実施形態に係るステアリング装置１００においては、操舵状態補正係数設定部２８４は、ステアリングホイール１０１が切り戻されていると操舵状態判定部２８３が判定した場合には、操舵状態補正係数Ｋｃの値を０とする。これにより、トルク検出装置１０９に故障が生じた場合であってステアリングホイール１０１が切り戻されていることを把握した場合には、切り戻し方向とは逆方向のアシスト力を早期に低減することができる。
【０１０６】
｛第５の実施形態｝
第５の実施形態に係るステアリング装置１００は、第３の実施形態に係るステアリング装置１００に対して、トルク検出装置１０９に故障が生じた場合であってステアリングホイール１０１が切り戻されている場合に、電動モータ１１０によるアシスト力を低減する手法が異なる。
つまり、第５の実施形態に係るステアリング装置１００においては、操舵状態補正係数設定部２８４は、ステアリングホイール１０１が切り戻されていると操舵状態判定部２８３が判定した場合には、代入操舵角算出部２８１が算出した操舵角θｓと操舵角センサ（不図示）が検出した操舵角θｓとのズレ量が大きいほど操舵状態補正係数Ｋｃの値をより小さくする。例えば、代入操舵角算出部２８１が算出した操舵角θｓと操舵角センサが検出した操舵角θｓとのズレ量が大きいほど、上述した操舵状態補正係数Ｋｃ０から０まで減少させる所定時間Ｔ０をより短くする。これにより、切り戻されていると判定されたときからの経過時間が同じであるとしても、代入操舵角算出部２８１が算出した操舵角θｓと操舵角センサが検出した操舵角θｓとのズレ量が大きいほど、操舵状態補正係数Ｋｃが小さな値となるため電動モータ１１０によるアシスト力がより小さくなる。これにより、トルク検出装置１０９に故障が生じた場合であっても、例えば運転者がステアリングホイール１０１の切り込まれ過ぎから早期に切り戻したい場合に、切り戻し方向とは逆方向のアシスト力が早期に低減するため、早期に切り戻すことができる。
【符号の説明】
【０１０７】
１０…制御装置、２０…目標電流算出部、２７…センサ故障検出部、２８…センサ故障時電流決定部、１０９…トルク検出装置、２８３…操舵状態判定部、２８４…操舵状態補正係数設定部
【図１】
2018095223.tif 000003
【図２】
2018095223.tif 000004
【図３】
2018095223.tif 000005
【図４】
2018095223.tif 000006
【図５】
2018095223.tif 000007
【図６】
2018095223.tif 000008
【図７】
2018095223.tif 000009
【図８】
2018095223.tif 000010
【図９】
2018095223.tif 000011
【図１０】
2018095223.tif 000012
【図１１】
2018095223.tif 000013
【図１２】
2018095223.tif 000014
【図１３】
2018095223.tif 000015