(57)【要約】      （修正有）【課題】外部入力によって電動アシストモータが高速で回転する場合においても、その電動アシストモータに従来よりも大きなブレーキトルクを発生させることが可能な電動パワーステアリング装置を提供する【解決手段】３相ブリッジ回路ＢＣと上アーム／下アーム素子の各接続点と電動アシストモータの各相との通電経路に設けられた相間スイッチング素子とを有するモータ駆動回路（３０）と、上アーム／下アーム素子及び相間スイッチング素子のオン／オフを切替えるステアリングＥＣＵ（２０）を備え、ステアリングＥＣＵ（２０）は、逆入力状態時において、回転速度の大きさが第２回転速度閾値未満のとき、上アーム素子及び相間スイッチング素子を導通状態に設定し、回転速度の大きさが第２回転速度閾値以上のとき、上アーム素子を導通状態に、相間スイッチング素子を導通状態の後に遮断状態とする周期的な動作を繰り返すように制御する。【選択図】図２
2018098974.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操舵ハンドルに連結されるステアリングシャフトと前記ステアリングシャフトに連結されるラックバーとを有し前記操舵ハンドルの操作により前記ラックバーを介して車両の操舵輪を操舵するステアリング機構と、
前記ステアリング機構にトルクを付与するように配設された３相ブラシレスモータである電動アシストモータと、
一端に電源電圧が印加される上アームスイッチング素子及び一端が接地された下アームスイッチング素子を含むとともに当該上アームスイッチング素子の他端と当該下アームスイッチング素子の他端とが接続点にて接続された直列回路を３つ有する３相ブリッジ回路と、３つの相間スイッチング素子と、を有し、前記３つの直列回路の接続点のそれぞれが前記３つの相間スイッチング素子のそれぞれを介して前記電動アシストモータのそれぞれの相のコイルに接続されたモータ駆動回路と、
前記上アームスイッチング素子、前記下アームスイッチング素子及び前記相間スイッチング素子のそれぞれの状態を、導通状態と遮断状態との間で切替えることにより、前記電動アシストモータを制御して前記ステアリング機構に前記トルクを付与するコントローラと、
を備える電動パワーステアリング装置であって、
前記コントローラは、
前記電動アシストモータの回転速度を取得する回転速度取得部と、
前記操舵輪から前記ステアリング機構に外部入力が入力されており且つ前記回転速度が第１回転速度閾値以上である逆入力状態が発生しているか否かを判定する逆入力状態判定部と、
前記逆入力状態が発生したと判定された場合、前記３つの相間スイッチング素子及び前記上アームスイッチング素子の総ての状態を導通状態に設定するとともに前記下アームスイッチング素子の総ての状態を遮断状態に設定することにより前記電動アシストモータの３つの相のコイルを互いに接続させた第１相間短絡状態、及び、前記３つの相間スイッチング素子及び前記下アームスイッチング素子の総ての状態を導通状態に設定するとともに前記上アームスイッチング素子の総ての状態を遮断状態に設定することにより前記電動アシストモータの３つの相のコイルを互いに接続させた第２相間短絡状態、の何れかの状態を発生させる、相間短絡制御部と、
前記第１相間短絡状態又は前記第２相間短絡状態が発生している場合に前記回転速度が前記第１回転速度閾値よりも大きい第２回転速度閾値以上となったとき、前記上アームスイッチング素子の総て及び前記下アームスイッチング素子の総ての何れか一方の状態を導通状態に設定し、前記上アームスイッチング素子の総て及び前記下アームスイッチング素子の総ての何れか他方の状態を遮断状態に設定し、且つ、前記３つの相間スイッチング素子の総ての状態を第１時間だけ導通状態に設定した後に当該第１時間よりも短い第２時間だけ一時的に遮断状態に設定する動作を繰り返し行う、ブレーキトルク増大制御部と、
を含む
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、電動アシストモータによりステアリング機構にトルクを付与する電動パワーステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、電動アシストモータの出力トルクをステアリング機構のステアリングシャフト及びラックバー等に伝達することによって、運転者の操舵を補助（アシスト）する、電動パワーステアリング装置が知られている。電動パワーステアリング装置を搭載した車両の走行中に、例えば、操舵輪が縁石に衝突して、操舵輪からステアリング機構に大きな力（以下、「外部入力」とも称呼する。）が入力した場合、ラックバーに大きな軸力が発生する。これにより、運転者の操舵及び／又は電動アシストモータのアシストに関わらず、ラックバーが軸方向に移動し、その結果、電動アシストモータが回転する。このように操舵輪からステアリング機構に外部入力が作用することにより、操舵輪及び操舵ハンドル（ステアリングホイール）が転舵／回転してしまう状態を逆入力状態と呼ぶ。
【０００３】
そこで、逆入力状態が発生している場合及び／又は発生する可能性が高い場合に、電動アシストモータに大きなブレーキトルクを発生させ、それによって操舵輪及び操舵ハンドルの回転移動量を低減する装置が提案されている。例えば、そのような装置の一つは、逆入力状態が発生する可能性が高い場合、電動アシストモータの各相のコイルを互いに電気的に接続している状態（以下、「相間短絡状態」とも称呼する。）を発生させることにより、電動アシストモータに外部入力に対するブレーキトルクを発生させている（例えば、特許文献１を参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−０１６７８８号公報
【発明の概要】
【０００５】
しかしながら、従来装置は、外部入力の大きさが大きく、それに伴って電動アシストモータの回転速度が非常に大きくなる場合、後述する理由により、外部入力に対して発生する電動アシストモータのブレーキトルクが低下するという問題がある。その場合、ラックバーが軸方向に大きく移動することにより、ラックバーがラックバーの移動範囲を制限するストッパ部と高い速度にて衝突し、その結果、ストッパ部が破損する可能性がある。
【０００６】
本発明は、上述した課題に対処するためになされたものである。即ち、本発明の目的の一つは、外部入力によって電動アシストモータが高速で回転する場合においても、その電動アシストモータに従来よりも大きなブレーキトルクを発生させることが可能な電動パワーステアリング装置を提供することにある。
【０００７】
本発明の電動パワーステアリング装置（以下、「本発明装置」とも称呼する）は、
操舵ハンドル（１１）に連結されるステアリングシャフト（１２）と前記ステアリングシャフトに連結されるラックバー（１４）とを有し前記操舵ハンドルの操作により前記ラックバーを介して車両の操舵輪（Ｗｆｌ、Ｗｆｒ）を操舵するステアリング機構（１０）と、
前記ステアリング機構にトルクを付与するように配設された３相ブラシレスモータである電動アシストモータ（２１）と、
一端に電源電圧が印加される上アームスイッチング素子（３１ａ、３１ｃ、３１ｅ）及び一端が接地された下アームスイッチング素子（３１ｂ、３１ｄ、３１ｆ）を含むとともに当該上アームスイッチング素子の他端と当該下アームスイッチング素子の他端とが接続点（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３）にて接続された直列回路を３つ有する３相ブリッジ回路（ＢＣ）と、３つの相間スイッチング素子（３２ａ、３２ｂ、３２ｃ）と、を有し、前記３つの直列回路の接続点のそれぞれ（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３）が前記３つの相間スイッチング素子のそれぞれ（３２ａ、３２ｂ、３２ｃ）を介して前記電動アシストモータのそれぞれの相のコイル（２１ｖ、２１ｗ、２１ｕ）に接続されたモータ駆動回路（３０）と、
前記上アームスイッチング素子、前記下アームスイッチング素子及び前記相間スイッチング素子のそれぞれの状態を、導通状態（オン）と遮断状態（オフ）との間で切替えることにより、前記電動アシストモータを制御して前記ステアリング機構に前記トルクを付与するコントローラ（ステアリングＥＣＵ２０、インバータ駆動ＩＣ３３及びリレー駆動ＩＣ３４）と、
を備える。
【０００８】
更に、前記コントローラは、
前記電動アシストモータ（２１）の回転速度（ω）を取得する回転速度取得部（２０ａ）と、
前記操舵輪（Ｗｆｌ、Ｗｆｒ）から前記ステアリング機構（１０）に外部入力が入力されており且つ前記回転速度（ω）が第１回転速度閾値（ω１ｔｈ）以上である逆入力状態が発生しているか否かを判定する逆入力状態判定部（２０ｂ）と、
前記逆入力状態が発生したと判定された場合、前記３つの相間スイッチング素子及び前記上アームスイッチング素子の総ての状態を導通状態に設定するとともに前記下アームスイッチング素子の総ての状態を遮断状態に設定することにより前記電動アシストモータの３つの相のコイルを互いに接続させた第１相間短絡状態、及び、前記３つの相間スイッチング素子及び前記下アームスイッチング素子の総ての状態を導通状態に設定するとともに前記上アームスイッチング素子の総ての状態を遮断状態に設定することにより前記電動アシストモータの３つの相のコイルを互いに接続させた第２相間短絡状態、の何れかの状態を発生させる、相間短絡制御部（２０ｃ）と、
を含むように構成される。
【０００９】
本発明装置によれば、ステアリング機構にトルク（操舵アシストトルク）を付与するように配設された電動アシストモータのそれぞれの相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）のコイルは、３つの相間スイッチング素子のそれぞれを介して３相ブリッジ回路と接続されている。従って、コントローラは周知の手法に従って３相ブリッジ回路を制御することにより、操舵アシストトルクを発生させることができる。なお、電動アシストモータに操舵アシストトルクを発生させる場合、コントローラは３つの相間スイッチング素子の総ての状態を導通状態に設定する。
【００１０】
一方、本発明装置のコントローラは、操舵輪からステアリング機構に外部入力が入力されており且つ電動アシストモータの回転速度が第１回転速度閾値以上である状態（即ち、逆入力状態）が発生したと判定した場合、３つの相間スイッチング素子の総ての状態を導通状態に設定する。更に、コントローラは、上アームスイッチング素子及び下アームスイッチング素子の導通状態と遮断状態とを上述したように設定することにより、電動アシストモータの３つの相のコイルを互いに接続させた相間短絡状態（第１相間短絡状態又は第２相間短絡状態）を実現する回路（電気経路）を構成する。これにより、本発明装置は、逆入力状態が発生した場合、電動アシストモータにブレーキトルクを発生させることができる。
【００１１】
しかしながら、外部入力の大きさが大きく、それに伴って電動アシストモータの回転速度が大きくなると、上記相間短絡状態では、電動アシストモータは十分に大きなブレーキトルクを発生することができない。
【００１２】
そこで、本発明装置のコントローラは、更に、
前記第１相間短絡状態又は前記第２相間短絡状態が発生している場合に前記回転速度（ω）が前記第１回転速度閾値（ω１ｔｈ）よりも大きい第２回転速度閾値（ω２ｔｈ）以上となったとき、前記上アームスイッチング素子の総て及び前記下アームスイッチング素子の総ての何れか一方の状態を導通状態に設定し、前記上アームスイッチング素子の総て及び前記下アームスイッチング素子の総ての何れか他方の状態を遮断状態に設定し、且つ、前記３つの相間スイッチング素子の総ての状態を第１時間だけ導通状態に設定した後に当該第１時間よりも短い第２時間だけ一時的に遮断状態に設定する動作を繰り返し行う、ブレーキトルク増大制御部（２０ｄ）、
を含むように構成される。
【００１３】
これにより、後述する理由により、電動アシストモータは、第１相間短絡状態又は第２相間短絡状態のときに比べて、より大きなブレーキトルクを発生させることができる。その結果、本発明装置は、外部入力に起因するラックバーを軸方向に移動させる力を早期に低減できる。従って、例えば、ラックバーがストッパ部と高い速度にて衝突する可能性を低減でき、従って、ストッパ部が破損する可能性を低減することができる。
【００１４】
上記説明においては、本発明の理解を助けるために、後述する実施形態に対応する発明の構成に対し、その実施形態で用いた名称及び／又は符号を括弧書きで添えている。しかしながら、本発明の各構成要素は、前記名称及び／又は符号によって規定される実施形態に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係る電動パワーステアリング装置（本ステアリング装置）の概略構成図である。
【図２】図２は、図１に示したモータ駆動回路を示した回路図である。
【図３】図３は、本ステアリング装置が相間短絡制御及びブレーキトルク増大制御を実行した場合における、電動アシストモータの回転速度及びｑ軸電流の関係を示した図である。
【図４】図４は、図１に示したステアリングＥＣＵのＣＰＵが実行するルーチンを表すフローチャートである。
【図５】図５は、本発明の変形例に係るモータ駆動回路を示した回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態に係る電動パワーステアリング装置（以下、「本ステアリング装置」と称呼される場合がある。）について図面を参照しながら説明する。
【００１７】
（構成）
本ステアリング装置は車両に適用される。本ステアリング装置は、所謂ラックアシストタイプの電動パワーステアリング装置である。
【００１８】
本ステアリング装置は、図１に示したように、操舵ハンドル（ステアリングホイール）１１の操作（以下、「回転操作」又は「操舵」とも称呼する。）により操舵輪である左前輪Ｗｆｌ及び右前輪Ｗｆｒを転舵するステアリング機構１０、ステアリング機構１０に組み付けられアシストトルク及びブレーキトルクを発生する電動アシストモータ２１、電動アシストモータ２１の駆動を制御するステアリングＥＣＵ２０、及び、電動アシストモータ２１を駆動するモータ駆動回路３０、を備える。
【００１９】
ステアリング機構１０は、操舵ハンドル１１に連結されるステアリングシャフト１２及びステアリングシャフト１２にトルク伝達可能に連結されるラックバー１４を主に有する。ステアリング機構１０は、操舵ハンドル１１の回転操作に連動したステアリングシャフト１２の軸線周りの回転をラックアンドピニオン機構１３によりラックバー１４の左右方向のストローク運動（直線運動）に変換して、このラックバー１４のストローク運動により左前輪Ｗｆｌ及び右前輪Ｗｆｒを転舵する。ステアリングシャフト１２は、操舵ハンドル１１を上端に連結したメインシャフト１２ａ、ラックアンドピニオン機構１３と連結されるピニオンシャフト１２ｃ、及び、メインシャフト１２ａとピニオンシャフト１２ｃとをユニバーサルジョイント１２ｄ，１２ｅを介して連結するインターミディエイトシャフト１２ｂから構成される。
【００２０】
ラックバー１４は、ギヤ部１４ａがラックハウジング１５内に収納され、その左右両端がラックハウジング１５から露出して左右のタイロッド１６のそれぞれの一端と連結される。左右のタイロッド１６のそれぞれの他端は、左前輪Ｗｆｌ及び右前輪Ｗｆｒにそれぞれ設けられたナックル１７に接続される。ラックバー１４とタイロッド１６との連結部には、ラックエンド部材１８が設けられている。一方、ラックハウジング１５の両端には、ストッパ部１５ａが形成されている。ラックバー１４は、ラックエンド部材１８とストッパ部１５ａとの当接により、左右の移動範囲が制限される。ラックバー１４がストッパ部１５ａにより移動制限される位置をストロークエンドと称呼する。なお、左前輪Ｗｆｌ及び右前輪Ｗｆｒは、単に操舵輪Ｗとも称呼する。
【００２１】
このように、操舵ハンドル１１は、ステアリングシャフト１２、ラックアンドピニオン機構１３及びラックバー１４を介して、操舵輪Ｗの切れ角を決めるタイロッド１６に連結されている。
【００２２】
電動アシストモータ２１は、３相同期式永久磁石モータ（３相ブラシレスモータ）であり、ラックバー１４に減速ギヤ１９を介して組み付けられている。電動アシストモータ２１は、永久磁石を備えたロータ（回転子）と、ハウジング内に固定され且つロータに対向したステータと、を備える。電動アシストモータ２１は、ステータに巻かれた各相（３相）のコイルに３相電流が流れることにより３相回転磁界を形成する。この３相回転磁界によってロータが回転する。電動アシストモータ２１は、ロータの回転により減速ギヤ１９を介してラックバー１４を左右方向に移動させるアシストトルクを付与する。このアシストトルクは、運転者の操舵ハンドル１１の操舵をアシスト（補助）する。
【００２３】
ステアリングＥＣＵ２０（コントローラ）は、マイクロコンピュータを主要部として備える電気制御装置（Electric  Control  Unit）である。マイクロコンピュータは、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ（不揮発性メモリ）及びインターフェースＩ／Ｆ等」を含む。ＣＰＵはＲＯＭに格納されたインストラクション（プログラム、ルーチン）を実行することにより各種機能を実現する。
【００２４】
ステアリングＥＣＵ２０は、以下に列挙するセンサと接続されていて、それらのセンサの検出信号又は出力信号を受信する。
【００２５】
回転角センサ２２：回転角センサ２２は、電動アシストモータ２１の内部に組み込まれ、電動アシストモータ２１のロータの回転角θｍを表す信号を出力する。回転角センサ２２は、例えば、レゾルバ又はホールセンサにより構成される。なお、ステアリングＥＣＵ２０は、回転角θｍを表す信号から電動アシストモータ２１の回転速度ωを取得する回転速度取得部２０ａ（図２を参照。）を備える。加えて、ステアリングＥＣＵ２０は、回転角θｍを表す信号から電動アシストモータ２１の電気角θｅを演算する。
【００２６】
操舵トルクセンサ２３：操舵トルクセンサ２３は、ステアリングシャフト１２（メインシャフト１２ａ）に設けられている。操舵トルクセンサ２３は、ステアリングシャフト１２（メインシャフト１２ａ）に介装されている図示しないトーションバーに働いた捩り力を、操舵トルクＴｒとして検出する。操舵トルクＴｒは、その大きさだけでなく、トーションバーの捩れ方向である操舵方向が符号（正負）により識別される。
【００２７】
操舵角センサ２４：操舵角センサ２４は、本ステアリング装置が搭載された車両（以下、「自車両」とも称呼する。）の操舵角θを検出し、操舵角θを表す信号を出力する。操舵角θは、その大きさだけでなく、操舵方向が符号（正負）により識別される。
車速センサ２５：車速センサ２５は、自車両の走行速度（車速）を検出し、車速ＳＰＤを表す信号を出力する。
電流センサ３６：電流センサ３６は、後述するように、電動アシストモータ２１の各相に流れる電流を検出し、その電流ｉｕ，ｉｖ，ｉｗを表す信号を出力する。
【００２８】
加えて、ステアリングＥＣＵ２０は、モータ駆動回路３０に接続されていて、モータ駆動回路３０に指令信号を送出する。更に、自車両は車載電源３５を備える。車載電源３５は、定格出力電圧１２Ｖの一般的な車載用のバッテリである。車載電源３５は、ステアリングＥＣＵ２０、電動アシストモータ２１及びモータ駆動回路３０に電力を供給する。
【００２９】
＜モータ駆動回路＞
以下、モータ駆動回路３０について、図２を参照して説明する。モータ駆動回路３０は、主に、６つのアームスイッチング素子３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ，３１ｅ，３１ｆ、３つの相間スイッチング素子３２ａ，３２ｂ，３２ｃ、インバータ駆動ＩＣ３３及びリレー駆動ＩＣ３４を有する。以下、アームスイッチング素子３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ，３１ｅ，３１ｆの個々を特定する必要がない場合、これらの素子はアーム素子３１と称呼される場合がある。更に、相間スイッチング素子３２ａ，３２ｂ，３２ｃの個々を特定する必要がない場合、これらの素子は相間スイッチング素子３２と称呼される場合がある。
【００３０】
アーム素子３１は、ＭＯＳ−ＦＥＴから構成されている。アーム素子３１は、３相ブリッジ回路（３相インバータ回路）ＢＣを構成するように接続されている。アーム素子３１のゲートはインバータ駆動ＩＣ３３と接続されている。従って、アーム素子３１の状態は、インバータ駆動ＩＣ３３からの指令信号に応じて、導通状態（オン）及び遮断状態（オフ）の何れかに設定される。インバータ駆動ＩＣ３３は、ステアリングＥＣＵ２０からの指示信号に応じて、上記指令信号を出力する。
【００３１】
相間スイッチング素子３２は、ＭＯＳ−ＦＥＴから構成されている。相間スイッチング素子３２は、電動アシストモータ２１の各相（Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相）のコイル２１ｕ，２１ｖ，２１ｗと上記の３相ブリッジ回路ＢＣとの通電経路（電力供給線、接続線）Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３にそれぞれ設けられ（接続され）ている。なお、コイル２１ｕ，２１ｖ及び２１ｗは、単に、Ｕ相，Ｖ相及びＷ相とそれぞれ称呼される場合がある。
【００３２】
相間スイッチング素子３２のゲートは、リレー駆動ＩＣ３４と接続されている。従って、相間スイッチング素子３２の状態は、リレー駆動ＩＣ３４からの指令信号に応じて、導通状態（オン）及び遮断状態（オフ）の何れかに設定される。リレー駆動ＩＣ３４は、ステアリングＥＣＵ２０からの指示信号に応じて、上記指令信号を出力する。
【００３３】
アーム素子３１及び相間スイッチング素子３２は、ＭＯＳ−ＦＥＴに限らず、その他の電界効果トランジスタ、バイポーラトンジスタ、又は、ＩＧＢＴ（絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）等のスイッチング素子であっても良い。
【００３４】
３相ブリッジ回路ＢＣは、上アームスイッチング素子３１ａ，３１ｃ，３１ｅ（以下、これらの個々を特定する必要がない場合「上アーム素子」とも称呼する。）のそれぞれと、下アームスイッチング素子３１ｂ，３１ｄ，３１ｆ（以下、これらの個々を特定する必要がない場合「下アーム素子」とも称呼する。）のそれぞれと、を含む直列回路を３つ含む。
【００３５】
即ち、上アーム素子の一端は、車載電源３５の陽極が接続された電源ラインＬＤに接続されている。下アーム素子の一端は、接地されている。上アーム素子の他端と下アーム素子の他端とは接続点（Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３）にて接続されている。
【００３６】
より具体的に述べると、上アーム素子３１ａの一端は電源ラインＬＤに接続され、上アーム素子３１ａの他端は接続点Ｐ１に接続されている。下アーム素子３１ｂの一端は接地され、下アーム素子３１ｂの他端は接続点Ｐ１に接続されている。上アーム素子３１ａ及び下アーム素子３１ｂは第１の直列回路を構成する。
【００３７】
上アーム素子３１ｃの一端は電源ラインＬＤに接続され、上アーム素子３１ｃの他端は接続点Ｐ２に接続されている。下アーム素子３１ｄの一端は接地され、下アーム素子３１ｄの他端は接続点Ｐ２に接続されている。上アーム素子３１ｃ及び下アーム素子３１ｄは第２の直列回路を構成する。
【００３８】
上アーム素子３１ｅの一端は電源ラインＬＤに接続され、上アーム素子３１ｅの他端は接続点Ｐ３に接続されている。下アーム素子３１ｆの一端は接地され、下アーム素子３１ｆの他端は接続点Ｐ３に接続されている。上アーム素子３１ｅ及び下アーム素子３１ｆは第３の直列回路を構成する。
【００３９】
接続点Ｐ１は、接続線Ｌ１により電動アシストモータ２１のＶ相のコイル２１ｖの一端と接続されている。相間スイッチング素子３２ａは、この接続線Ｌ１に直列に挿入されている。
接続点Ｐ２は、接続線Ｌ２により電動アシストモータ２１のＷ相のコイル２１ｗの一端と接続されている。相間スイッチング素子３２ｂは、この接続線Ｌ２に直列に挿入されている。
接続点Ｐ３は、接続線Ｌ３により電動アシストモータ２１のＵ相のコイル２１ｕの一端と接続されている。相間スイッチング素子３２ｃは、この接続線Ｌ３に直列に挿入されている。
コイル（２１ｕ，２１ｖ，２１ｗ）の各他端は互いに接続されている。
【００４０】
前述した電流センサ３６は、実際には、電流センサ３６ａ，３６ｂ，３６ｃを含む。
電流センサ３６ａは、接続線Ｌ１に介装され、接続線Ｌ１に流れる電流（即ち、電動アシストモータ２１のコイル２１ｖに流れるＶ相の電流）ｉｖを検出する。
電流センサ３６ｂは、接続線Ｌ２に介装され、接続線Ｌ２に流れる電流（即ち、電動アシストモータ２１のコイル２１ｗに流れるＷ相の電流）ｉｗを検出する。
電流センサ３６ｃは、接続線Ｌ３に介装され、接続線Ｌ３に流れる電流（即ち、電動アシストモータ２１のコイル２１ｕに流れるＵ相の電流）ｉｕを検出する。
【００４１】
（作動）
次に、本ステアリング装置の作動について説明する。
＜モータの電流ベクトル制御＞
ステアリングＥＣＵ２０は、周知の電流ベクトル制御に則って電動アシストモータ２１を制御することにより、検出された操舵トルクＴｒに応じたトルク（操舵アシストトルク）をステアリング機構１０（実際には、ラックバー１４）に付与する。電流ベクトル制御は、電動アシストモータ２１のロータに設けられた永久磁石の磁界が貫く方向をｄ軸として定め、ｄ軸に直交する方向（ｄ軸に対して電気角がπ／２だけ進んだ方向）をｑ軸として定めたｄ−ｑ座標系である２相回転磁束座標系にて記述される。この電流ベクトル制御によって電動アシストモータ２１の回転速度ωを制御することができる。電流ベクトルのｄ軸成分をｄ軸電流と称呼し、ｑ軸成分をｑ軸電流と称呼する。ここで、ｑ軸電流は、電動アシストモータ２１にトルク（モータトルク）を発生させるように作用する。一方、ｄ軸電流は、モータトルクを発生させるようには作用せず、弱め界磁制御において用いられる。
【００４２】
ステアリングＥＣＵ２０は、上記の電流ベクトル制御を行うにあたって、電気角θｅを検出することによりｄ−ｑ座標を定める。
【００４３】
ｑ軸電流Ｉｑ及びｄ軸電流Ｉｄは、電動アシストモータ２１の各相のコイル２１ｕ，２１ｖ，２１ｗに流れる３相電流ｉｕ，ｉｖ，ｉｗを、ｄ−ｑ座標系の２相電流に変換したものである。この３相電流ｉｕ，ｉｖ，ｉｗからｄ−ｑ座標系の２相電流Ｉｄ，Ｉｑへの変換は、電気角θｅに基づいて行われる。なお、ｑ軸電流Ｉｑは、電動アシストモータ２１の回転速度ωの大きさを低下させる向きにトルクを発生させる場合（即ち、電動アシストモータ２１がブレーキトルクを発生する場合）に負の値となり、電動アシストモータ２１の回転速度ωの大きさを増大させる向きにトルクを発生させる場合に正の値となる。
【００４４】
周知であるように、３相電流ｉｕ，ｉｖ，ｉｗは下記の式（１）によりｑ軸電流Ｉｑ及びｄ軸電流Ｉｄに変換される。更に、ｑ軸電圧Ｖｑ及びｄ軸電圧Ｖｄは、以下の式（２）及び式（３）により求められる。
【数１】
2018098974.tif 000003
【数２】
2018098974.tif 000004
【数３】
2018098974.tif 000005
ここで、Ｋｅは逆起電圧定数、Ｒは回路の抵抗（電動アシストモータ２１の内部抵抗含む。）、ｐは極対数、Ｌｄは電動アシストモータ２１の内部インダクタンス（ｄ軸）、Ｌｑは電動アシストモータ２１の内部インダクタンス（ｑ軸）を表す。
【００４５】
＜逆入力状態の判定＞
ステアリングＥＣＵ２０は、通常の運転時において、上述した電流ベクトル制御に則って電動アシストモータ２１を制御することにより、操舵アシストトルクをステアリング機構１０（実際には、ラックバー１４）に付与する。その一方、ステアリングＥＣＵ２０は逆入力状態が発生したか否かを判定し、逆入力状態が発生したと判定したとき電動アシストモータ２１に大きなブレーキトルクを発生させるための制御を行う。この逆入力状態は、操舵輪Ｗからステアリング機構１０に外部入力が入力されることにより電動アシストモータ２１の回転速度が高く（大きく）なっている状態である。
【００４６】
より具体的に述べると、ステアリングＥＣＵ２０は、以下に述べる逆入力状態判定条件が成立しているか否かを判定し、当該逆入力状態判定条件が成立している場合に逆入力状態が発生していると判定する。
（逆入力状態判定条件）
上記電流ベクトル制御中に求められる電動アシストモータ２１への入力電力Ｐо（＝ＶｑＩｑ＋ＶｄＩｄ）が負であり（入力電力Ｐо＜０）、且つ、電動アシストモータ２１の回転速度ω（ωの大きさ）が所定の第１回転速度閾値ω１ｔｈ以上である（ω≧ω１ｔｈ）。
【００４７】
車両の走行中に操舵輪Ｗが縁石等の路面突起物に衝突したとき、又は、車両が悪路（オフロード）を走行しているとき等に、操舵輪Ｗからステアリング機構１０に大きな力（外部入力）が加わった場合、操舵輪Ｗが急激に転舵される。このとき、ラックバー１４が軸方向に高速で移動し、その結果、ステアリングシャフト１２及び電動アシストモータ２１等が高速で回転する。
【００４８】
このとき、電動アシストモータ２１への入力電力Ｐо（＝ＶｑＩｑ＋ＶｄＩｄ）は負の値となる。換言すると、入力電力Ｐо＜０となる場合、電動アシストモータ２１はブレーキトルク（電動アシストモータ２１の回転速度を低下する方向のトルク）を発生させている。故に、入力電力Ｐо＜０となる場合、操舵輪Ｗからステアリング機構１０に外部入力が入力されていると推定することができる。
【００４９】
更に、第１回転速度閾値ω１ｔｈは、運転者による通常の操舵ハンドル１１の操作によっては生じない程度の大きな値に設定される。従って、入力電力Ｐо＜０が成立するのみでなく、回転速度ω≧ω１ｔｈであるという条件も成立したときに、逆入力状態が発生しているとステアリングＥＣＵ２０（逆入力状態判定部２０ｂ）が判定することによって、運転者が操舵ハンドル１１の切り返し操作を行った際に逆入力状態であると誤判定されることを防止することができる。
【００５０】
なお、ステアリングＥＣＵ２０は、操舵トルクＴｒの方向が電動アシストモータ２１の回転方向に対して反対となり、操舵トルクＴｒの大きさ｜Ｔｒ｜が所定の閾値トルクＴｒｔｈより大きく、且つ、回転速度ω（の大きさ）が第１回転速度閾値ω１ｔｈより大きいという３つの条件が成立した場合に、逆入力状態が発生していると判定しても良い（例えば特開２０１１−２１８８７８号公報を参照。）。
【００５１】
＜相間短絡制御及びブレーキトルク増大制御＞
次に、本ステアリング装置が実行する「相間短絡制御及びブレーキトルク増大制御」の概要について図２及び図３を参照しながら説明する。ステアリングＥＣＵ２０は、逆入力状態が発生したと判定したとき、相間短絡制御部２０ｃにより相間短絡制御を実行し、更に、電動アシストモータ２１の回転速度ωが「第１回転速度閾値ω１ｔｈよりも大きい第２回転速度閾値ω２ｔｈ」以上である場合、ブレーキトルク増大制御部２０ｄによりブレーキトルク増大制御を行う。
【００５２】
相間短絡制御は、以下に述べる「第１相間短絡状態及び第２相間短絡状態」の何れかの状態を発生させることにより、電動アシストモータ２１に大きなブレーキトルクを発生させる制御である。
【００５３】
第１相間短絡状態は、３つの相間スイッチング素子３２ａ，３２ｂ，３２ｃの総ての状態及び３つの上アームスイッチング素子３１ａ，３１ｃ，３１ｅの総ての状態を導通状態に設定するとともに、下アームスイッチング素子３１ｂ，３１ｄ，３１ｆの総ての状態を遮断状態に設定した状態である。この状態においては、電動アシストモータ２１の３つの相のコイル（２１ｕ，２１ｖ，２１ｗ）が互いに接続される（短絡される。）。
【００５４】
第２相間短絡状態は、３つの相間スイッチング素子３２ａ，３２ｂ，３２ｃの総ての状態及び３つの下アームスイッチング素子３１ｂ，３１ｄ，３１ｆの総ての状態を導通状態に設定するとともに、上アームスイッチング素子３１ａ，３１ｃ，３１ｅの総ての状態を遮断状態に設定した状態である。この状態においても、電動アシストモータ２１の３つの相のコイル（２１ｕ，２１ｖ，２１ｗ）が互いに接続される（短絡される。）。
【００５５】
ブレーキトルク増大制御は、上アームスイッチング素子３１ａ，３１ｃ，３１ｅの総て及び下アームスイッチング素子３１ｂ，３１ｄ，３１ｆの総ての何れか一方の状態を導通状態に設定し、上アームスイッチング素子３１ａ，３１ｃ，３１ｅの総て及び下アームスイッチング素子３１ｂ，３１ｄ，３１ｆの総ての何れか他方の状態を遮断状態に設定し、且つ、３つの相間スイッチング素子３２ａ，３２ｂ，３２ｃの総ての状態を第１時間だけ導通状態に設定した後に当該第１時間よりも短い第２時間だけ一時的に遮断状態に設定する動作を繰り返し行う制御である。この場合、３つの相間スイッチング素子３２ａ，３２ｂ，３２ｃの総ての状態が導通状態に設定されているときには、電動アシストモータ２１の３つの相のコイル（２１ｕ，２１ｖ，２１ｗ）が互いに接続される（短絡される。）。ブレーキトルク増大制御によれば、後述する理由により、電動アシストモータ２１の回転速度ωが大きい場合に相間短絡制御を行う場合に比べて、電動アシストモータ２１により大きなブレーキトルクを発生させることができる。
【００５６】
ここで、操舵輪Ｗからステアリング機構１０に入力される外部入力により電動アシストモータ２１が回転速度ωで回転しているときに、電動アシストモータ２１の各相のコイル２１ｕ，２１ｖ，２１ｗを短絡（相間短絡）したときの電動アシストモータ２１のｑ軸電流Ｉｑは、式（４）により示される。更に、そのときのｄ軸電流Ｉｄは、式（５）により示される。加えて、そのときの電動アシストモータ２１のモータトルクＴｒｍは、式（６）により示される。これらの式における変数は上述したとおりである。
【数４】
2018098974.tif 000006
【数５】
2018098974.tif 000007
【数６】
2018098974.tif 000008
【００５７】
図３は、式（４）に基づき、電動アシストモータ２１の回転速度ωの大きさと、ｑ軸電流Ｉｑとの関係を模式的に示した図である。
【００５８】
相間短絡制御によって第１相間短絡状態（又は第２相間短絡状態）が発生している場合、ｑ軸電流Ｉｑの大きさは、図３に一点鎖線Ｗ２により示したように、電動アシストモータ２１の回転速度ωの大きさがω２のときに最大値Ｉｑ２となり（点Ｑ２を参照。）、電動アシストモータ２１の回転速度ωとω２との差の大きさが大きくなるに従い小さくなる。このとき、「電動アシストモータ２１の３相を短絡させた回路（以下、「相間短絡回路」とも称呼する。）」の合成インピーダンスＺが第１インピーダンスＺ１であると仮定する。なお、上述した第１回転速度閾値ω１ｔｈ（逆入力状態が発生していると判定するための閾値であって、相間短絡制御を実行するか否かを決定する閾値）は、回転速度ω２よりも小さい値に設定されている。
【００５９】
一方、ブレーキトルク増大制御を実行した場合、ｑ軸電流Ｉｑの大きさは、例えば、図３に破線Ｗ３及び実線Ｗ４により示したように、変化する。
【００６０】
より具体的に述べると、ブレーキトルク増大制御において、相間スイッチング素子３２ａ，３２ｂ，３２ｃの状態を導通状態に維持する第１時間（オン時間）Ｔ１を時間Ｔａに設定し、相間スイッチング素子３２ａ，３２ｂ，３２ｃの状態を遮断状態に維持する第２時間（オフ時間）Ｔ２を「時間Ｔａに比べて十分に短い時間Ｔｂ」に設定した場合におけるｑ軸電流Ｉｑの大きさは、破線Ｗ３により示したように変化する。即ち、この場合、ｑ軸電流Ｉｑの大きさは、電動アシストモータ２１の回転速度ωの大きさがω２よりも大きいω３のときに、最大値Ｉｑ３となり（点Ｑ３を参照。）、電動アシストモータ２１の回転速度ωとω３との差の大きさが大きくなるに従い小さくなる。この場合、相間短絡回路の合成インピーダンスＺは、第１インピーダンスＺ１よりも大きい第２インピーダンスＺ２になる。これは、ブレーキトルク増大制御において導通状態に維持されているアーム素子３１及び相間スイッチング素子３２の寄生容量（ストレーキャパシティ）の容量リアクタンスＸｃ成分により、インピーダンスＺが相間短絡制御中に比べて大きくなるためである。
【００６１】
更に、ブレーキトルク増大制御において、相間スイッチング素子３２ａ，３２ｂ，３２ｃの状態を導通状態に維持する第１時間Ｔ１を「時間Ｔａよりも短い時間Ｔｃ」に設定し、相間スイッチング素子３２ａ，３２ｂ，３２ｃの状態を遮断状態に維持する第２時間Ｔ２を「時間Ｔａ及び時間Ｔｃに比べて十分に短い時間Ｔｂ」に設定した場合におけるｑ軸電流Ｉｑの大きさは、実線Ｗ４により示したように変化する。即ち、この場合、ｑ軸電流Ｉｑの大きさは、電動アシストモータ２１の回転速度ωの大きさがω３よりも大きいω４のときに、最大値Ｉｑ４となり（点Ｑ４を参照。）、電動アシストモータ２１の回転速度ωとω４との差の大きさが大きくなるに従い小さくなる。この場合、相間短絡回路の合成インピーダンスＺは、第２インピーダンスＺ２よりも大きい第３インピーダンスＺ３になる。
【００６２】
以下において、一点鎖線Ｗ２により示されたｑ軸電流Ｉｑの大きさをＩｑｗ２、破線Ｗ３により示されたｑ軸電流Ｉｑの大きさをＩｑｗ３、実線Ｗ４により示されたｑ軸電流Ｉｑの大きさをＩｑｗ４として表す。このとき、以下に述べる事象が発生していることが理解される。この事象の発生理由については後述する。
【００６３】
一点鎖線Ｗ２と破線Ｗ３とは、回転速度ωが第２回転速度閾値ω２ｔｈであるときに交差する（即ち、Ｉｑｗ２とＩｑｗ３とは互いに等しくなる。）。
破線Ｗ３と実線Ｗ４とは、回転速度ωが第３回転速度閾値ω３ｔｈであるときに交差する（即ち、Ｉｑｗ３とＩｑｗ４とは互いに等しくなる。）。
回転速度ωが第２回転速度閾値ω２ｔｈよりも小さい場合、Ｉｑｗ２は、Ｉｑｗ３及びＩｑｗ４の何れよりも大きい。
回転速度ωが第２回転速度閾値ω２ｔｈ以上であり且つ第３回転速度閾値ω３ｔｈ未満である場合、Ｉｑｗ３は、Ｉｑｗ２及びＩｑｗ４の何れよりも大きい。
回転速度ωが第３回転速度閾値ω３ｔｈ以上である場合、Ｉｑｗ４は、Ｉｑｗ２及びＩｑｗ３の何れよりも大きい。
【００６４】
このように、Ｉｑｗ２、Ｉｑｗ３及びＩｑｗ４の大小関係が変化する理由は以下のように考えられる。即ち、上記式（４）に示したように、ｑ軸電流Ｉｑの値は、電動アシストモータ２１の回転速度ω、相間短絡回路の抵抗Ｒにより変動する。上記式（４）から理解されるように、ｑ軸電流Ｉｑの値は、回転速度ωが小さい場合は、分母側に示された抵抗Ｒの影響が大きいため、抵抗Ｒの大きさが小さいほど、ｑ軸電流Ｉｑの大きさは大きくなる。ここで、抵抗Ｒは相間短絡回路の合成インピーダンスＺと見なせる。従って、回転速度ωが小さい場合、合成インピーダンスＺが最も小さい値（Ｚ＝Ｚ１）となる相間短絡状態のときのｑ軸電流Ｉｑの大きさ、即ち、一点鎖線Ｗ２により示されたＩｑｗ２の大きさが、Ｉｑｗ３及びＩｑｗ４に比べて大きくなる。
【００６５】
更に、上記式（４）から理解されるように、回転速度ωが大きくなると、
Ｉｑ＝−ＫｅＲ／ｐ２ωＬｄＬｑ
が実質的に成立するので、ｑ軸電流Ｉｑの大きさは、式（４）の分子側に示された抵抗Ｒの影響を強く受ける。従って、回転速度ωが小さい場合とは逆に、回転速度ωが大きい場合のｑ軸電流Ｉｑの値の大きさは、抵抗Ｒの大きさが相対的に大きい方が大きくなることが起こりえる。例えば、「合成インピーダンスＺがＺ１」である場合のＩｑｗ２と、「合成インピーダンスＺがＺ１より大きいＺ２」である場合のＩｑｗ３と、の大小関係が、回転速度ωが第２回転速度閾値ω２ｔｈとなったときに反転するのは、このためと考えられる。また、「合成インピーダンスＺがＺ２」である場合のＩｑｗ３と、「合成インピーダンスＺがＺ２より大きいＺ３」である場合のＩｑｗ４と、の大小関係が、回転速度ωが第３回転速度閾値ω３ｔｈとなったときに反転するのも、上述した理由によると考えられる。
【００６６】
ところで、上記式（６）から理解されるように、外部入力により電動アシストモータ２１が回転速度ωで回転している際に相間短絡制御が実行されている場合、電動アシストモータ２１が発生するブレーキトルクの大きさ（即ち、電動アシストモータ２１の回転を抑制するトルクの大きさ）は、ｑ軸電流Ｉｑ（＜０）の大きさに比例する。更に、ブレーキトルク増大制御において、相間スイッチング素子３２ａ，３２ｂ，３２ｃの状態を遮断状態に維持する第２時間Ｔ２は短く設定されており、第２時間Ｔ２のときも電流は流れる。よって、ブレーキトルク増大制御は相間短絡制御と同様に電動アシストモータ２１が相間短絡されていると見做してよい。従って、上記（６）式はブレーキトルク増大制御にも適用することができる。よって、ブレーキトルク増大制御が実行されている場合に電動アシストモータ２１が発生するブレーキトルクの大きさもまたｑ軸電流Ｉｑの大きさに比例する。
【００６７】
以上のことから、外部入力により電動アシストモータ２１が回転速度ωで回転しているとき、ｑ軸電流Ｉｑの大きさが大きいほど、ブレーキトルクが大きくなることが理解される。
【００６８】
従って、ステアリングＥＣＵ２０は、回転速度ωが第２回転速度閾値ω２ｔｈ未満の場合、相間短絡制御を実行する。第２回転速度閾値ω２ｔｈは、相間短絡制御の実行中に電動アシストモータ２１が発生するブレーキトルクの大きさが最大値となる回転速度ω２よりも高い（大きい）回転速度である。
ステアリングＥＣＵ２０は、回転速度ωが第２回転速度閾値ω２ｔｈ以上であり且つ第３回転速度閾値ω３ｔｈ未満である場合、第１時間Ｔ１をＴａに設定し且つ第２時間を「Ｔａに対して十分に短いＴｂ」に設定するブレーキトルク増大制御を行う。この制御は、便宜上、第１増大制御とも称呼される。
更に、ステアリングＥＣＵ２０は、回転速度ωが第３回転速度閾値ω３ｔｈ以上である場合、第１時間Ｔ１を「Ｔａよりも短いＴｃ」に設定し且つ第２時間を「Ｔｃに対して十分に短いＴｂ」に設定するブレーキトルク増大制御を行う。この制御は、便宜上、第２増大制御とも称呼される。
【００６９】
この結果、本ステアリング装置は、逆入力状態が発生している場合、回転速度ωが高くなったときでも、大きなブレーキトルクを電動アシストモータ２１に発生させることができる。よって、外部入力に起因するラックバー１４を軸方向に移動させる力を早期に低減できるので、ラックバー１４がストッパ部１５ａと高い速度にて衝突する可能性を低減でき、従って、ストッパ部１５ａが破損する可能性を低減することができる。
【００７０】
＜具体的作動＞
次に、ステアリングＥＣＵ２０のＣＰＵ（単に「ＣＰＵ」と称呼する。）の具体的作動について説明する。ＣＰＵは、所定時間が経過する毎に図４のフローチャートにより示したルーチンを実行するようになっている。
【００７１】
ＣＰＵは、所定のタイミングになると、ステップ４００から処理を開始してステップ４０５に進み、ブレーキ制御フラグＸｂの値が「０」であるか否かを判定する。ブレーキ制御フラグＸｂの値は、逆入力状態が発生して「相間短絡制御」及び「ブレーキトルク増大制御」の何れかが実行されているとき「１」に設定され（ステップ４１０、ステップ４２５を参照。）、逆入力状態が発生しておらず相間短絡制御及びブレーキトルク増大制御の何れもが実行されていないとき「０」に設定される（ステップ４１０、ステップ４３５、ステップ４１５を参照。）。なお、ブレーキ制御フラグＸｂの値は、自車両の図示しないイグニッション・キー・スイッチがオフ位置からオン位置になったときにＣＰＵにより実行されるイニシャルルーチンにおいて「０」に設定されるようになっている。
【００７２】
現時点で、ブレーキ制御フラグＸｂの値が「０」であると仮定する。この場合、ＣＰＵはステップ４０５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ４１０に進み、上述した逆入力状態判定条件が成立しているか否かを判定することにより、逆入力状態が発生しているか否かを判定する。即ち、ＣＰＵ（逆入力状態判定部２０ｂ）は、ステップ４１０にて、「電流ベクトル制御中に求められる電動アシストモータ２１への入力電力Ｐо（＝ＶｑＩｑ＋ＶｄＩｄ）が負であり（入力電力Ｐо＜０）、且つ、電動アシストモータ２１の回転速度ωが所定の第１回転速度閾値ω１ｔｈ以上である（ω≧ω１ｔｈ）」という逆入力状態判定条件が成立するか否かを判定する。
【００７３】
ＣＰＵは、逆入力状態判定条件が成立せずに逆入力状態が発生していないと判定した場合、ステップ４１０にて「Ｎｏ」と判定してステップ４１５に進み、ブレーキ制御フラグＸｂの値を「０」に設定（クリア）する。次いで、ＣＰＵはステップ４２０に進み、上述した通常の電流ベクトル制御を実行して、操舵アシストトルクをステアリング機構１０に付与する。その後、ＣＰＵはステップ４９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。
【００７４】
これに対し、ＣＰＵは逆入力状態判定条件が成立しており逆入力状態が発生していると判定した場合、ステップ４１０にて「Ｙｅｓ」と判定し、以下に述べるステップ４２５乃至ステップ４３０の処理を順に行い、ステップ４９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。
ステップ４２５：ＣＰＵは、ブレーキ制御フラグＸｂの値を「１」に設定する。
ステップ４３０：ＣＰＵ（相間短絡制御部２０ｃ）は、通常の電流ベクトル制御を停止するとともに「相間短絡制御」を実行して、ブレーキトルクを発生させる。このとき、ＣＰＵは、第１相間短絡状態及び第２相間短絡状態の何れか一方を発生させてもよく、これらの状態を交互に途切れることなく発生させてもよい。
【００７５】
一方、ステップ４２５にてブレーキ制御フラグＸｂが「１」に設定された後、ＣＰＵがステップ４０５に進むと、ＣＰＵはそのステップ４０５にて「Ｎｏ」と判定してステップ４３５に進む。ＣＰＵは、ステップ４３５にて電動アシストモータ２１の回転速度ωが第１回転速度閾値ω１ｔｈ未満であるか否か判定する。
【００７６】
電動アシストモータ２１の回転速度ωが第１回転速度閾値ω１ｔｈ未満である場合、ＣＰＵはステップ４３５にて「Ｙｅｓ」と判定して、前述したステップ４１５及びステップ４２０の処理を実行した後、ステップ４９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。従って、ブレーキ制御フラグＸｂが「１」に設定されている場合に回転速度ωが第１回転速度閾値ω１ｔｈ未満になると、ＣＰＵはステップ４２０にて相間短絡制御（又は、ブレーキトルク増大制御）を停止して通常のベクトル制御を実行する。
【００７７】
一方、ＣＰＵがステップ４３５の処理を実行する時点において、電動アシストモータ２１の回転速度ωが第１回転速度閾値ω１ｔｈ以上である場合、ＣＰＵはそのステップ４３５にて「Ｎｏ」と判定して、ステップ４４０に進み、回転速度ωが第１回転速度閾値ω１ｔｈ以上であり、且つ、第２回転速度閾値ω２ｔｈ未満であるか否かを判定する。
【００７８】
回転速度ωが第１回転速度閾値ω１ｔｈ以上であり、且つ、第２回転速度閾値ω２ｔｈ未満である場合、ＣＰＵはステップ４４０にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップ４４５に進み、ステップ４３０と同様の「相間短絡制御」を実行する。その後、ＣＰＵは、ステップ４９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。
【００７９】
これに対し、ＣＰＵがステップ４４０の処理を実行する時点において、回転速度ωが第２回転速度閾値ω２ｔｈ以上である場合、ＣＰＵはそのステップ４４０にて「Ｎｏ」と判定して、ステップ４５０に進み、回転速度ωが第２回転速度閾値ω２ｔｈ以上であり、且つ、第３回転速度閾値ω３ｔｈ未満であるか否かを判定する。
【００８０】
回転速度ωが第２回転速度閾値ω２ｔｈ以上であり、且つ、第３回転速度閾値ω３ｔｈ未満である場合、ＣＰＵはステップ４５０にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップ４５５に進み、第１時間Ｔ１を時間Ｔａに設定し、第２時間Ｔ２を時間Ｔｂに設定した上で、上述した「ブレーキトルク増大制御（第１増大制御）」を実行する。この処理が、ブレーキトルク増大制御部２０ｄの機能に相当する。この結果、相間スイッチング素子３２は、「時間Ｔａ」だけ導通状態に設定された後に、「時間Ｔｂ」だけ遮断状態に設定される周期的な動作を繰り返す。その後、ＣＰＵは、ステップ４９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。
【００８１】
一方、ＣＰＵがステップ４５０の処理を実行する時点において、回転速度ωが第３回転速度閾値ω３ｔｈ以上である場合、ＣＰＵはそのステップ４５０にて「Ｎｏ」と判定して、ステップ４６０に進み、第１時間Ｔ１を時間Ｔｃ（＜時間Ｔａ）に設定し、第２時間Ｔ２を時間Ｔｂに設定した上で、上述した「ブレーキトルク増大制御（第２増大制御）」を実行する。この処理も、ブレーキトルク増大制御部２０ｄの機能に相当する。この結果、相間スイッチング素子３２は、「時間Ｔｃ」だけ導通状態に設定された後に、「時間Ｔｂ」だけ遮断状態に設定される周期的な動作を繰り返す。その後、ＣＰＵは、ステップ４９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。
その後、ＣＰＵは、ステップ４９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。
【００８２】
以上、説明したように、本ステアリング装置は、逆入力状態が発生した場合、回転速度ωに応じて、相間短絡制御、ブレーキトルク増大制御（第１増大制御、第２増大制御）を実行する。従って、外部入力に抗する大きなブレーキトルクを発生させることができるので、ラックバー１４がストッパ部１５ａと高い速度にて衝突する可能性を低減でき、従って、ストッパ部１５ａが破損する可能性を低減することができる。
【００８３】
＜変形例＞
次に、本発明の実施形態の変形例に係る電動パワーステアリング装置（以下、「本変形装置」と称呼される場合がある。）について図５を参照して説明する。本変形装置は、本ステアリング装置と略同一の構成を備え、更に、図４に示したルーチンを本ステアリング装置と同様に実行する。本変形装置は、モータ駆動回路３０において、相間スイッチング素子３２ａ，３２ｂ，３２ｃのそれぞれに対して並列にコンデンサ３７ａ，３７ｂ，３７ｃのそれぞれが接続されている点においてのみ本ステアリング装置と相違している。なお、コンデンサ３７ａ，３７ｂ，３７ｃは、個々を特定する必要がない場合、「コンデンサ３７」とも称呼される。
【００８４】
本変形装置によれば、相間短絡回路のインピーダンスＺの調整を、コンデンサ３７を用いてより容易に行うことができる。これは、コンデンサ３７のキャパシタンスＣを調整することにより、容量リアクタンスＸｃを容易に調整できるためである。
【００８５】
故に、本変形装置によれば、外部入力によって電動アシストモータ２１が高速で回転する場合においても、電動アシストモータ２１に大きなブレーキトルクを発生させることができ、その結果、ラックバー１４を軸方向に移動させる力を早期に低減することができる。更に、簡単な構成で、逆入力状態時における相間短絡回路のインピーダンスＺを容易に調整することができる。
【００８６】
なお、本発明は上記実施形態に限定されることなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。例えば、本ステアリング装置は、ラックバー１４に電動アシストモータ２１を組みつけたラックアシストタイプの装置であるが、ステアリングシャフト１２に電動アシストモータ２１を組みつけたコラムアシストタイプの装置であっても良い。更に、ラック同軸式の電動式パワーステアリング装置のように、他の型式の電動式パワーステアリング装置であっても良い。
【００８７】
更に、インバータ駆動ＩＣ３３及び／又はリレー駆動ＩＣ３４は、ステアリングＥＣＵ２０に統合されていても良い。更に、インバータ駆動ＩＣ３３及びリレー駆動ＩＣ３４は互いに統合されていても良い。
【００８８】
更に、第２回転速度閾値ω２ｔｈは、相間短絡制御の実行中に電動アシストモータ２１が発生するブレーキトルクの大きさが最大値となる回転速度ω２よりも高い回転速度であればよく、ブレーキ増大制御における第１時間（オン時間）Ｔ１は回転速度ωが大きくなるほど連続的に短くなるように変更されても良い。更に、第２時間（オフ時間）Ｔ２は、必ずしも一定値でなくても良い。
【符号の説明】
【００８９】
１０…ステアリング機構、１１…操舵ハンドル（ステアリングホイール）、１２…ステアリングシャフト、１４…ラックバー、１６…タイロッド、２０…ステアリングＥＣＵ、２１…電動アシストモータ、２２…回転角センサ、２３…操舵トルクセンサ、３０…モータ駆動回路、３１…アームスイッチング素子、３２…相間スイッチング素子、３５…車載電源、３６…電流センサ。
【図１】
2018098974.tif 000009
【図２】
2018098974.tif 000010
【図３】
2018098974.tif 000011
【図４】
2018098974.tif 000012
【図５】
2018098974.tif 000013