(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリングの操舵状態を示す複数種の状態量に基づきアシスト制御量を演算し当該アシスト制御量に基づき車両の操舵機構に付与するアシスト力の発生源であるモータを制御する制御装置を備え、
前記制御装置は、前記アシスト制御量の演算に使用する各状態量に応じて前記アシスト制御量の変化範囲を制限する制限値を前記状態量ごとに個別に設定し、これら制限値を合算することにより前記アシスト制御量に対する最終的な制限値を生成する電動パワーステアリング装置であって、
前記制御装置は、前記複数種の状態量の一である操舵トルクと逆符号を有するアシスト制御量に対する前記最終的な制限値を制限するための制限処理を実行する制限処理部を有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、
前記状態量ごとに個別に設定される制限値は、操舵トルクと同符号を有するアシスト制御量を制限するための第１の制限値群と、操舵トルクと逆符号を有するアシスト制御量を制限するための第２の制限値群とを含み、
前記制御装置は、前記第１の制限値群を構成する制限値を合算することにより第１の合算値を演算する第１の加算器と、前記第２の制限値群を構成する制限値を合算することにより第２の合算値を演算する第２の加算器と、前記第１の合算値と前記第２の合算値とを合算することにより前記アシスト制御量に対する最終的な制限値として第３の合算値を演算する第３の加算器とを有し、
前記制限処理部は、前記第３の合算値を制限することにより、操舵トルクと逆符号を有するアシスト制御量に対する前記最終的な制限値を制限する電動パワーステアリング装置。
【請求項３】
請求項２に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記制限処理部は、操舵トルクの絶対値が設定値に達することを契機として、前記第３の合算値に対する制限処理を実行する電動パワーステアリング装置。
【請求項４】
請求項３に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記制御装置は、操舵トルクと前記第３の合算値に対する制限値との関係を規定するとともに、操舵トルクの絶対値が設定値に達した以降、前記第３の合算値に対する制限値が０へ向けて漸減する特性を有するガードマップを記憶していることを前提とし、
前記制限処理部は、前記第３の合算値に対する制限処理として、前記ガードマップに基づき前記第３の合算値に対する制限値を０に向けて減少させる電動パワーステアリング装置。
【請求項５】
請求項３に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記制御装置は、操舵トルクとゲインとの関係を規定するとともに、操舵トルクの絶対値が設定値に達した以降、前記ゲインが０へ向けて漸減する特性を有するトルクゲインマップを記憶していることを前提とし、
前記制限処理部は、前記第３の合算値に対する制限処理として、前記トルクゲインマップに基づくゲインを前記第３の合算値に乗算する電動パワーステアリング装置。
【請求項６】
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、
前記状態量ごとに個別に設定される制限値は、操舵トルクと同符号を有するアシスト制御量を制限するための第１の制限値群と、操舵トルクと逆符号を有するアシスト制御量を制限するための第２の制限値群とを含み、
前記制御装置は、前記第１の制限値群を構成する制限値を合算することにより第１の合算値を演算する第１の加算器と、前記第２の制限値群を構成する制限値を合算することにより第２の合算値を演算する第２の加算器と、前記第１の合算値と前記第２の合算値とを合算することにより前記アシスト制御量に対する最終的な制限値として第３の合算値を演算する第３の加算器とを有し、
前記制限処理部は、前記第２の合算値を制限することにより、操舵トルクと逆符号を有するアシスト制御量に対する前記最終的な制限値を制限する電動パワーステアリング装置。
【請求項７】
請求項６に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記制限処理部は、前記第１の合算値に応じて、前記第２の合算値を制限する電動パワーステアリング装置。
【請求項８】
請求項６に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記制限処理部は、操舵トルクの絶対値が設定値に達することを契機として、前記第２の合算値に対する制限処理を実行する電動パワーステアリング装置。
【請求項９】
請求項８に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記制御装置は、操舵トルクと前記第２の合算値に対する制限値との関係を規定するとともに、操舵トルクの絶対値が設定値に達した以降、前記第２の合算値に対する制限値が０へ向けて漸減する特性を有するガードマップを記憶していることを前提とし、
前記制限処理部は、前記第２の合算値に対する制限処理として、前記ガードマップに基づき前記第２の合算値に対する制限値を０に向けて減少させる電動パワーステアリング装置。
【請求項１０】
請求項８に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記制御装置は、操舵トルクとゲインとの関係を規定するとともに、操舵トルクの絶対値が設定値に達した以降、前記ゲインが０へ向けて漸減する特性を有するトルクゲインマップを記憶していることを前提とし、
前記制限処理部は、前記第２の合算値に対する制限処理として、前記トルクゲインマップに基づくゲインを前記第２の合算値に乗算する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】
たとえば特許文献１に記載されるように、電動パワーステアリング装置（以下、「ＥＰＳ」という。）は、車両の操舵機構にモータのトルクを付与することにより運転者のステアリング操作を補助する。ＥＰＳは少なくとも操舵トルクに応じた適切なアシスト力を発生させるためにモータ電流のフィードバック制御を行う。すなわち、ＥＰＳは少なくとも操舵トルクに基づき演算されるアシスト電流指令値とモータ電流検出値との差が小さくなるようにＰＷＭデューティの調節を通じてモータ印加電圧を調節する。
【０００３】
ＥＰＳにはより高い安全性が要求されるところ、引用文献１のＥＰＳではつぎのような構成を採用している。すなわち、ＥＰＳは操舵トルクとアシスト電流指令値の方向が一致するときには定められた上限値または下限値でアシスト電流指令値を制限するのに対し、操舵トルクとアシスト電流指令値の方向が反対になるときにはアシスト制御演算に異常が生じたと判定してアシスト電流指令値を「０」に制限する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１５５５９８号公報（［００３７］、図３、図６）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、特許文献１のＥＰＳではつぎのような懸念がある。すなわち、特許文献１のＥＰＳは操舵トルクが小さい範囲（０を中心とする正負の一定範囲）であるときにはアシスト電流指令値を「０」に制限することができない。一般に、アシスト電流指令値は操舵トルクに基づく基礎成分にステアリングの挙動を調整するための補償量を重畳して生成されるが、この補償量は操舵トルクの方向と一致しない場合がある。操舵トルクが大きい場合、補償量が操舵トルクの方向に一致しなくても、補償量は基礎成分によって相殺されるためアシスト電流指令値自体は操舵トルクの方向と一致する。したがって、アシスト電流指令値と操舵トルクの方向の不一致はアシスト制御演算の異常とみなすことができる。しかし、操舵トルクが小さい範囲では基礎成分が小さくなり、アシスト電流指令値に占める補償量の割合が大きくなるため、アシスト制御演算が正常であってもアシスト電流指令値と操舵トルクの方向が一致しない場合がある。このような場合にアシスト電流指令値を「０」に制限してしまうとステアリングの挙動を調整できなくなるおそれがある。そこで特許文献１のＥＰＳは、操舵トルクが小さい範囲であるときにはアシスト電流指令値を「０」に制限せず、補償量が制限されない余裕を持たせた範囲内でアシスト電流指令値を制限している。このため、何らかの原因で異常なアシスト電流指令値が誤って演算されたとしても、操舵トルクが小さい領域においてはアシスト電流指令値の制限が甘いため、意図しないアシスト力が操舵機構に付与され、場合によってはセルフアシストが発生するおそれがある。
【０００６】
本発明の目的は、操舵機構に対してより適切なアシスト力を付与することができる電動パワーステアリング装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成し得る電動パワーステアリング装置は、ステアリングの操舵状態を示す複数種の状態量に基づきアシスト制御量を演算し当該アシスト制御量に基づき車両の操舵機構に付与するアシスト力の発生源であるモータを制御する制御装置を備えている。前記制御装置は、前記アシスト制御量の演算に使用する各状態量に応じて前記アシスト制御量の変化範囲を制限する制限値を前記状態量ごとに個別に設定し、これら制限値を合算することにより前記アシスト制御量に対する最終的な制限値を生成する。
【０００８】
この構成によれば、アシスト制御量の制限値はアシスト制御量の演算に使用される各状態量に対して個別に設定される。何らかの原因によって異常値を示すアシスト制御量が演算された場合であれ、各制限値が使用されてアシスト制御量の変化範囲が制限されることにより操舵機構に意図しないアシスト力が付与されることが抑制される。また、アシスト制御量の制限値がアシスト制御量の演算に使用される各状態量に対して個別に設定されるため、他の状態量に基づく制御に対する影響を考慮する必要がなく、アシスト制御量に対してより緻密で厳密な制限処理を施すことが可能となる。
【０００９】
また、上記の構成を前提として、前記制御装置は、前記複数種の状態量の一である操舵トルクと逆符号を有するアシスト制御量に対する前記最終的な制限値を制限するための制限処理を実行する制限処理部を有する。
【００１０】
この構成によれば、操舵トルクと逆符号を有するアシスト制御量に対する最終的な制限値が制限される。このため、何らかの原因により操舵トルクと逆符号を有する異常なアシスト制御量が演算されたとき、運転者の操舵を阻害する方向へ向けた、いわゆる逆アシストが抑制される。
【００１１】
上記の電動パワーステアリング装置において、前記状態量ごとに個別に設定される制限値は、操舵トルクと同符号を有するアシスト制御量を制限するための第１の制限値群と、操舵トルクと逆符号を有するアシスト制御量を制限するための第２の制限値群とを含むことがある。このとき、前記制御装置は、前記第１の制限値群を構成する制限値を合算することにより第１の合算値を演算する第１の加算器と、前記第２の制限値群を構成する制限値を合算することにより第２の合算値を演算する第２の加算器と、前記第１の合算値と前記第２の合算値とを合算することにより前記アシスト制御量に対する最終的な制限値として第３の合算値を演算する第３の加算器とを有することが好ましい。前記制限処理部は、前記第３の合算値を制限することにより、操舵トルクと逆符号を有するアシスト制御量に対する前記最終的な制限値を制限する構成を採用することが可能となる。
【００１２】
上記の電動パワーステアリング装置において、前記制限処理部は、操舵トルクの絶対値が設定値に達することを契機として、前記第３の合算値に対する制限処理を実行するようにしてもよい。
【００１３】
操舵トルクの絶対値が大きくなるほど、操舵トルクと反対方向の異常なアシスト制御量が演算されたときの影響が大きい。このため、操舵トルクの絶対値がある程度の大きさに達したとき、第３の合算値に対する制限処理を通じて、操舵トルクと反対方向のアシスト制御量に対する最終的な制限値を制限することが好ましい。
【００１４】
上記の電動パワーステアリング装置において、前記制御装置は、操舵トルクと前記第３の合算値に対する制限値との関係を規定するとともに、操舵トルクの絶対値が設定値に達した以降、前記第３の合算値に対する制限値が０へ向けて漸減する特性を有するガードマップを記憶していることを前提としてもよい。前記制限処理部は、前記第３の合算値に対する制限処理として、前記ガードマップに基づき前記第３の合算値に対する制限値を０に向けて減少させる構成を採用することが可能となる。
【００１５】
上記の電動パワーステアリング装置において、前記制御装置は、操舵トルクとゲインとの関係を規定するとともに、操舵トルクの絶対値が設定値に達した以降、前記ゲインが０へ向けて漸減する特性を有するトルクゲインマップを記憶していることを前提としてもよい。前記制限処理部は、前記第３の合算値に対する制限処理として、前記トルクゲインマップに基づくゲインを前記第３の合算値に乗算する構成を採用することが可能となる。
【００１６】
上記の電動パワーステアリング装置において、前記状態量ごとに個別に設定される制限値は、操舵トルクと同符号を有するアシスト制御量を制限するための第１の制限値群と、操舵トルクと逆符号を有するアシスト制御量を制限するための第２の制限値群とを含むことがある。このとき、前記制御装置は、前記第１の制限値群を構成する制限値を合算することにより第１の合算値を演算する第１の加算器と、前記第２の制限値群を構成する制限値を合算することにより第２の合算値を演算する第２の加算器と、前記第１の合算値と前記第２の合算値とを合算することにより前記アシスト制御量に対する最終的な制限値として第３の合算値を演算する第３の加算器とを有することが好ましい。前記制限処理部は、前記第２の合算値を制限することにより、操舵トルクと逆符号を有するアシスト制御量に対する前記最終的な制限値を制限する構成を採用することが可能となる。
【００１７】
上記の電動パワーステアリング装置において、前記制限処理部は、前記第１の合算値に応じて、前記第２の合算値を制限するようにしてもよい。
この構成によれば、操舵トルクと同符号を有するアシスト制御量を制限するための第１の制限値群を合算した第１の合算値に応じて、操舵トルクと逆符号を有するアシスト制御量を制限するための第２の制限値群を合算した第２の合算値が制限される。これにより、操舵トルクと逆符号を有するアシスト制御量の許容範囲がむやみに拡がることが抑制される。
【００１８】
上記の電動パワーステアリング装置において、前記制限処理部は、操舵トルクの絶対値が設定値に達することを契機として、前記第２の合算値に対する制限処理を実行するようにしてもよい。
【００１９】
操舵トルクの絶対値が大きくなるほど、操舵トルクと反対方向の異常なアシスト制御量が演算されたときの操舵挙動に対する影響が大きい。このため、操舵トルクの絶対値がある程度の大きさに達したとき、第２の合算値に対する制限処理を通じて、操舵トルクと反対方向のアシスト制御量を制限するための最終的な制限値を制限することが好ましい。このようにすれば、操舵トルクと反対方向の異常なアシスト制御量が演算されたときの操舵挙動に対する影響を抑制することができる。
【００２０】
上記の電動パワーステアリング装置において、前記制御装置は、操舵トルクと前記第２の合算値に対する制限値との関係を規定するとともに、操舵トルクの絶対値が設定値に達した以降、前記第２の合算値に対する制限値が０へ向けて漸減する特性を有するガードマップを記憶していることを前提としてもよい。前記制限処理部は、前記第２の合算値に対する制限処理として、前記ガードマップに基づき前記第２の合算値に対する制限値を０に向けて減少させる構成を採用することが可能となる。
【００２１】
上記の電動パワーステアリング装置において、前記制御装置は、操舵トルクとゲインとの関係を規定するとともに、操舵トルクの絶対値が設定値に達した以降、前記ゲインが０へ向けて漸減する特性を有するトルクゲインマップを記憶していることを前提としてもよい。前記制限処理部は、前記第２の合算値に対する制限処理として、前記トルクゲインマップに基づくゲインを前記第２の合算値に乗算する構成を採用することが可能となる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の電動パワーステアリング装置によれば、操舵機構に対してより適切なアシスト力を付与することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】第１の実施の形態における電動パワーステアリング装置の概略構成図。
【図２】第１の実施の形態における電動パワーステアリング装置の制御ブロック図。
【図３】第１の実施の形態におけるアシスト制御部の制御ブロック図。
【図４】第１の実施の形態における上下限リミット演算部の制御ブロック図。
【図５】第１の実施の形態における操舵トルクと制限値との関係を示すマップ。
【図６】第１の実施の形態における操舵トルクの微分値と制限値との関係を示すマップ。
【図７】第１の実施の形態における操舵角と制限値との関係を示すマップ。
【図８】第１の実施の形態における操舵速度と制限値との関係を示すマップ。
【図９】第１の実施の形態における操舵角加速度と制限値との関係を示すマップ。
【図１０】第１の実施の形態におけるアシスト制御量（電流指令値）の変化を示すグラフ。
【図１１】第１の実施の形態における上下限リミット演算部の制御ブロック図。
【図１２】第１の実施の形態における操舵トルクと最終的な制限値に対するガード値との関係を示すガードマップ。
【図１３】第２の実施の形態における上下限リミット演算部の制御ブロック図。
【図１４】（ａ），（ｂ）は、第２の実施の形態における操舵角、操舵速度および操舵角加速度に応じた各制限値の合算値と、当該合算値に対するガード値との関係を示すガードマップ。
【図１５】第３の実施の形態における上下限リミット演算部の制御ブロック図。
【図１６】第３の実施の形態における操舵角、操舵速度および操舵角加速度に応じた各制限値の合算値と、操舵トルクとの関係を示すガードマップ。
【図１７】第４の実施の形態における上下限リミット演算部の制御ブロック図。
【図１８】第４の実施の形態におけるトルクゲインマップ。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、電動パワーステアリング装置の第１の実施の形態を説明する。
＜ＥＰＳの概要＞
図１に示すように、電動パワーステアリング装置１０は、運転者のステアリング操作に基づいて転舵輪を転舵させる操舵機構２０、運転者のステアリング操作を補助する操舵補助機構３０、および操舵補助機構３０の作動を制御するＥＣＵ（電子制御装置）４０を備えている。
【００２５】
操舵機構２０は、運転者により操作されるステアリングホイール２１、およびステアリングホイール２１と一体回転するステアリングシャフト２２を備えている。ステアリングシャフト２２は、ステアリングホイール２１の中心に連結されたコラムシャフト２２ａ、コラムシャフト２２ａの下端部に連結されたインターミディエイトシャフト２２ｂ、およびインターミディエイトシャフト２２ｂの下端部に連結されたピニオンシャフト２２ｃからなる。ピニオンシャフト２２ｃの下端部は、ピニオンシャフト２２ｃに交わる方向へ延びるラック軸２３（正確にはラック歯が形成された部分２３ａ）に噛合されている。したがって、ステアリングシャフト２２の回転運動は、ピニオンシャフト２２ｃおよびラック軸２３からなるラックアンドピニオン機構２４によりラック軸２３の往復直線運動に変換される。当該往復直線運動が、ラック軸２３の両端にそれぞれ連結されたタイロッド２５を介して左右の転舵輪２６，２６にそれぞれ伝達されることにより、これら転舵輪２６，２６の転舵角θｔａが変更される。
【００２６】
操舵補助機構３０は、操舵補助力の発生源であるモータ３１を備えている。モータ３１としては、ブラシレスモータなどが採用される。モータ３１は、減速機構３２を介してコラムシャフト２２ａに連結されている。減速機構３２はモータ３１の回転を減速し、当該減速した回転力をコラムシャフト２２ａに伝達する。すなわち、ステアリングシャフト２２にモータのトルクが操舵補助力（アシスト力）として付与されることにより、運転者のステアリング操作が補助される。
【００２７】
ＥＣＵ４０は、車両に設けられる各種のセンサの検出結果を運転者の要求あるいは走行状態を示す情報として取得し、これら取得される各種の情報に応じてモータ３１を制御する。
【００２８】
各種のセンサとしては、たとえば車速センサ５１、ステアリングセンサ５２、トルクセンサ５３および回転角センサ５４がある。車速センサ５１は車速（車両の走行速度）Ｖを検出する。ステアリングセンサ５２は磁気式の回転角センサであってコラムシャフト２２ａに設けられて操舵角θｓを検出する。トルクセンサ５３はコラムシャフト２２ａに設けられて操舵トルクτを検出する。回転角センサ５４はモータ３１に設けられてモータ３１の回転角θｍを検出する。
【００２９】
ＥＣＵ４０は車速Ｖ、操舵角θｓ、操舵トルクτおよび回転角θｍに基づき目標アシスト力を演算し、当該目標アシスト力を操舵補助機構３０に発生させるための駆動電力をモータ３１に供給する。
【００３０】
＜ＥＣＵの構成＞
つぎに、ＥＣＵのハードウェア構成を説明する。
図２に示すように、ＥＣＵ４０は駆動回路（インバータ回路）４１およびマイクロコンピュータ４２を備えている。
【００３１】
駆動回路４１は、マイクロコンピュータ４２により生成されるモータ制御信号Ｓｃ（ＰＷＭ駆動信号）に基づいて、バッテリなどの直流電源から供給される直流電力を三相交流電力に変換する。当該変換された三相交流電力は各相の給電経路４３を介してモータ３１に供給される。各相の給電経路４３には電流センサ４４が設けられている。これら電流センサ４４は各相の給電経路４３に生ずる実際の電流値Ｉｍを検出する。なお、図２では、説明の便宜上、各相の給電経路４３および各相の電流センサ４４をそれぞれ１つにまとめて図示する。
【００３２】
マイクロコンピュータ４２は、車速センサ５１、ステアリングセンサ５２、トルクセンサ５３、回転角センサ５４および電流センサ４４の検出結果をそれぞれ定められたサンプリング周期で取り込む。マイクロコンピュータ４２はこれら取り込まれる検出結果、すなわち車速Ｖ、操舵角θｓ、操舵トルクτ、回転角θｍおよび実際の電流値Ｉｍに基づきモータ制御信号Ｓｃを生成する。
【００３３】
＜マイクロコンピュータ＞
つぎに、マイクロコンピュータの機能的な構成を説明する。
マイクロコンピュータ４２は、図示しない記憶装置に格納された制御プログラムを実行することによって実現される各種の演算処理部を有している。
【００３４】
図２に示すように、マイクロコンピュータ４２は、これら演算処理部として電流指令値演算部６１およびモータ制御信号生成部６２を備えている。電流指令値演算部６１は、操舵トルクτ、車速Ｖおよび操舵角θｓに基づき電流指令値Ｉ＊を演算する。電流指令値Ｉ＊はモータ３１に供給するべき電流を示す指令値である。正確には、電流指令値Ｉ＊は、ｄ／ｑ座標系におけるｑ軸電流指令値およびｄ軸電流指令値を含む。本実施形態においてｄ軸電流指令値は零に設定されている。ｄ／ｑ座標系は、モータ３１の回転角θｍに従う回転座標である。モータ制御信号生成部６２は、回転角θｍを使用してモータ３１の三相の電流値Ｉｍを二相のベクトル成分、すなわちｄ／ｑ座標系におけるｄ軸電流値およびｑ軸電流値に変換する。そして、モータ制御信号生成部６２は、ｄ軸電流値とｄ軸電流指令値との偏差、およびｑ軸電流値とｑ軸電流指令値との偏差をそれぞれ求め、これら偏差を解消するようにモータ制御信号Ｓｃを生成する。
【００３５】
＜電流指令値演算部＞
つぎに、電流指令値演算部について説明する。
図２に示すように、電流指令値演算部６１は、アシスト制御部７１、上下限リミット演算部７２および上下限ガード処理部７３を有している。また、電流指令値演算部６１は３つの微分器７４，７５，７６を有している。微分器７４は操舵角θｓを微分することにより操舵速度ωｓを演算する。微分器７５は前段の微分器７４により算出される操舵速度ωｓをさらに微分することにより操舵角加速度αｓを演算する。微分器７６は操舵トルクτを時間で微分することにより操舵トルク微分値ｄτを演算する。
【００３６】
アシスト制御部７１は、操舵トルクτ、車速Ｖ、操舵角θｓ、操舵速度ωｓ、操舵角加速度αｓおよび操舵トルク微分値ｄτに基づきアシスト制御量Ｉａｓ＊を演算する。アシスト制御量Ｉａｓ＊は、これら各種の状態量に応じた適切な大きさの目標アシスト力を発生させるためにモータ３１へ供給する電流量の値（電流値）である。
【００３７】
上下限リミット演算部７２は、アシスト制御部７１において使用される各種の信号、ここでは操舵トルクτ、操舵角θｓ、操舵トルク微分値ｄτ、操舵速度ωｓおよび操舵角加速度αｓに基づきアシスト制御量Ｉａｓ＊に対する制限値として上限値ＩＵＬ＊および下限値ＩＬＬ＊を演算する。上限値ＩＵＬ＊および下限値ＩＬＬ＊はアシスト制御量Ｉａｓ＊に対する最終的な制限値となる。
【００３８】
上下限ガード処理部７３は、上下限リミット演算部７２により演算される上限値ＩＵＬ＊および下限値ＩＬＬ＊に基づきアシスト制御量Ｉａｓ＊の制限処理を実行する。すなわち、上下限ガード処理部７３はアシスト制御量Ｉａｓ＊の値ならびに上限値ＩＵＬ＊および下限値ＩＬＬ＊を比較する。上下限ガード処理部７３は、アシスト制御量Ｉａｓ＊が上限値ＩＵＬ＊を超える場合にはアシスト制御量Ｉａｓ＊を上限値ＩＵＬ＊に制限し、下限値ＩＬＬ＊を下回る場合にはアシスト制御量Ｉａｓ＊を下限値ＩＬＬ＊に制限する。当該制限処理が施されたアシスト制御量Ｉａｓ＊が最終的な電流指令値Ｉ＊となる。なお、アシスト制御量Ｉａｓ＊が上限値ＩＵＬ＊と下限値ＩＬＬ＊との範囲内であるときには、アシスト制御部７１により演算されるアシスト制御量Ｉａｓ＊がそのまま最終的な電流指令値Ｉ＊となる。
【００３９】
＜アシスト制御部＞
つぎに、アシスト制御部７１について詳細に説明する。
図３に示すように、アシスト制御部７１は基本アシスト制御部８１、補償制御部８２および加算器８３を備えている。
【００４０】
基本アシスト制御部８１は操舵トルクτおよび車速Ｖに基づき基本アシスト制御量Ｉ１＊を演算する。基本アシスト制御量Ｉ１＊は、操舵トルクτおよび車速Ｖに応じた適切な大きさの目標アシスト力を発生させるための基礎成分（電流値）である。基本アシスト制御部８１はたとえばマイクロコンピュータ４２の図示しない記憶装置に格納されるアシスト特性マップを使用して基本アシスト制御量Ｉ１＊を演算する。アシスト特性マップは操舵トルクτおよび車速Ｖに基づき基本アシスト制御量Ｉ１＊を演算するための車速感応型の三次元マップであって、操舵トルクτ（絶対値）が大きいほど、また車速Ｖが小さいほど大きな値（絶対値）の基本アシスト制御量Ｉ１＊が算出されるように設定されている。
【００４１】
補償制御部８２は、より優れた操舵感を実現するために基本アシスト制御量Ｉ１＊に対する各種の補償制御を実行する。
補償制御部８２は、たとえば慣性補償制御部８４、ステアリング戻し制御部８５、トルク微分制御部８６およびダンピング制御部８７を備えている。
【００４２】
慣性補償制御部８４は、操舵角加速度αｓおよび車速Ｖに基づきモータ３１の慣性を補償するための補償量Ｉ２＊（電流値）を演算する。補償量Ｉ２＊を使用して基本アシスト制御量Ｉ１＊を補正することにより、ステアリングホイール２１の切り始め時における引っ掛かり感（追従遅れ）および切り終わり時の流れ感（オーバーシュート）が低減される。
【００４３】
ステアリング戻し制御部８５は、操舵トルクτ、車速Ｖ、操舵角θｓおよび操舵速度ωｓに基づきステアリングホイール２１の戻り特性を補償するための補償量Ｉ３＊（電流値）を演算する。補償量Ｉ３＊を使用して基本アシスト制御量Ｉ１＊を補正することにより、路面反力によるセルフアライニングトルクの過不足が補償される。補償量Ｉ３＊に応じてステアリングホイール２１を中立位置に戻す方向へ向けたアシスト力が発生されるからである。
【００４４】
トルク微分制御部８６は、逆入力振動成分を操舵トルク微分値ｄτとして検出し、当該検出される操舵トルク微分値ｄτに基づき逆入力振動などの外乱を補償するための補償量Ｉ４＊（電流値）を演算する。補償量Ｉ４＊を使用して基本アシスト制御量Ｉ１＊を補正することにより、ブレーキ操作に伴い発生するブレーキ振動などの外乱が抑制される。補償量Ｉ４＊に応じて逆入力振動を打ち消す方向へ向けたアシスト力が発生されるからである。
【００４５】
ダンピング制御部８７は、操舵速度ωｓおよび車速Ｖに基づき操舵系が有する粘性を補償するための補償量Ｉ５＊（電流値）を演算する。補償量Ｉ５＊を使用して基本アシスト制御量Ｉ１＊を補正することにより、たとえばステアリングホイール２１に伝わる小刻みな振動などが低減される。
【００４６】
加算器８３は基本アシスト制御量Ｉ１＊に対する補正処理として補償量Ｉ２＊、補償量Ｉ３＊、補償量Ｉ４＊および補償量Ｉ５＊を加算することによりアシスト制御量Ｉａｓ＊を生成する。
【００４７】
＜上下限リミット演算部＞
つぎに、上下限リミット演算部７２について詳細に説明する。
図４に示すように、上下限リミット演算部７２は上限値演算部９０および下限値演算部１００を備えている。
【００４８】
＜上限値演算部＞
上限値演算部９０は、操舵トルク感応リミッタ９１、操舵トルク微分値感応リミッタ９２、操舵角感応リミッタ９３、操舵速度感応リミッタ９４、操舵角加速度感応リミッタ９５および加算器９６を有している。
【００４９】
操舵トルク感応リミッタ９１は、操舵トルクτに応じてアシスト制御量Ｉａｓ＊に対する上限値ＩＵＬ１＊を演算する。操舵トルク微分値感応リミッタ９２は、操舵トルク微分値ｄτに応じてアシスト制御量Ｉａｓ＊に対する上限値ＩＵＬ２＊を演算する。操舵角感応リミッタ９３は、操舵角θｓに応じてアシスト制御量Ｉａｓ＊に対する上限値ＩＵＬ３＊を演算する。操舵速度感応リミッタ９４は、操舵速度ωｓに応じてアシスト制御量Ｉａｓ＊に対する上限値ＩＵＬ４＊を演算する。操舵角加速度感応リミッタ９５は、操舵角加速度αｓに応じてアシスト制御量Ｉａｓ＊に対する上限値ＩＵＬ５＊を演算する。
【００５０】
加算器９６は５つの上限値ＩＵＬ１＊〜ＩＵＬ５＊を足し算することによりアシスト制御量Ｉａｓ＊に対する上限値ＩＵＬ＊を生成する。
＜下限値演算部＞
下限値演算部１００は、操舵トルク感応リミッタ１０１、操舵トルク微分値感応リミッタ１０２、操舵角感応リミッタ１０３、操舵速度感応リミッタ１０４、操舵角加速度感応リミッタ１０５および加算器１０６を有している。
【００５１】
操舵トルク感応リミッタ１０１は、操舵トルクτに応じてアシスト制御量Ｉａｓ＊に対する下限値ＩＬＬ１＊を演算する。操舵トルク微分値感応リミッタ１０２は、操舵トルク微分値ｄτに応じてアシスト制御量Ｉａｓ＊に対する下限値ＩＬＬ２＊を演算する。操舵角感応リミッタ１０３は、操舵角θｓに応じてアシスト制御量Ｉａｓ＊に対する下限値ＩＬＬ３＊を演算する。操舵速度感応リミッタ１０４は、操舵速度ωｓに応じてアシスト制御量Ｉａｓ＊に対する下限値ＩＬＬ４＊を演算する。操舵角加速度感応リミッタ１０５は、操舵角加速度αｓに応じてアシスト制御量Ｉａｓ＊に対する下限値ＩＬＬ５＊を演算する。
【００５２】
加算器１０６は５つの下限値ＩＬＬ１＊〜ＩＬＬ５＊を足し算することによりアシスト制御量Ｉａｓ＊に対する下限値ＩＬＬ＊を生成する。
＜上下限リミットマップ＞
上限値演算部９０および下限値演算部１００は、それぞれ第１〜第５のリミットマップＭ１〜Ｍ５を使用して各上限値ＩＵＬ１＊〜ＩＵＬ５＊および各下限値ＩＬＬ１＊〜ＩＬＬ５＊を演算する。第１〜第５のリミットマップＭ１〜Ｍ５はマイクロコンピュータ４２の図示しない記憶装置に格納されている。第１〜第５のリミットマップＭ１〜Ｍ５は、それぞれ運転者のステアリング操作に応じて演算されるアシスト制御量Ｉａｓ＊は許容し、それ以外の何らかの原因による異常なアシスト制御量Ｉａｓ＊は許容しないという観点に基づき設定される。
【００５３】
図５に示すように、第１のリミットマップＭ１は、横軸を操舵トルクτ、縦軸をアシスト制御量Ｉａｓ＊とするマップであって、操舵トルクτとアシスト制御量Ｉａｓ＊に対する上限値ＩＵＬ１＊との関係、および操舵トルクτとアシスト制御量Ｉａｓ＊に対する下限値ＩＬＬ１＊との関係をそれぞれ規定する。操舵トルク感応リミッタ９１，１０１はそれぞれ第１のリミットマップＭ１を使用して操舵トルクτに応じた上限値ＩＵＬ１＊および下限値ＩＬＬ１＊を演算する。
【００５４】
第１のリミットマップＭ１は、操舵トルクτと同じ方向（正負の符号）のアシスト制御量Ｉａｓ＊は許容し、操舵トルクτと異なる方向のアシスト制御量Ｉａｓ＊は許容しない観点に基づき設定されることにより、つぎのような特性を有する。すなわち、操舵トルクτが正の値である場合、アシスト制御量Ｉａｓ＊の上限値ＩＵＬ１＊は操舵トルクτの増大に伴い正の方向へ増加し、所定値を境として正の一定値に維持される。また、操舵トルクτが正の値である場合、アシスト制御量Ｉａｓ＊の下限値ＩＬＬ１＊は「０」に維持される。一方、操舵トルクτが負の値である場合、アシスト制御量Ｉａｓ＊の上限値ＩＵＬ１＊は「０」に維持される。また、操舵トルクτが負の値である場合、アシスト制御量Ｉａｓ＊の下限値ＩＬＬ１＊は操舵トルクτの絶対値が増大するほど負の方向へ増加し、所定値を境として負の一定値に維持される。
【００５５】
図６に示すように、第２のリミットマップＭ２は、横軸を操舵トルク微分値ｄτ、縦軸をアシスト制御量Ｉａｓ＊とするマップであって、操舵トルク微分値ｄτとアシスト制御量Ｉａｓ＊に対する上限値ＩＵＬ２＊との関係、および操舵トルク微分値ｄτとアシスト制御量Ｉａｓ＊に対する下限値ＩＬＬ２＊との関係をそれぞれ規定する。操舵トルク微分値感応リミッタ９２，１０２はそれぞれ第２のリミットマップＭ２を使用して操舵トルク微分値ｄτに応じた上限値ＩＵＬ２＊および下限値ＩＬＬ２＊を演算する。
【００５６】
第２のリミットマップＭ２は、操舵トルク微分値ｄτと同じ方向（正負の符号）のアシスト制御量Ｉａｓ＊は許容し、操舵トルク微分値ｄτと異なる方向のアシスト制御量Ｉａｓ＊は許容しない観点に基づき設定されることにより、つぎのような特性を有する。すなわち、操舵トルク微分値ｄτが正の値である場合、アシスト制御量Ｉａｓ＊の上限値ＩＵＬ２＊は操舵トルク微分値ｄτの増大に伴い正の方向へ増加し、所定値を境として正の一定値に維持される。また、操舵トルク微分値ｄτが正の値である場合、アシスト制御量Ｉａｓ＊の下限値ＩＬＬ２＊は「０」に維持される。一方、操舵トルク微分値ｄτが負の値である場合、アシスト制御量Ｉａｓ＊の上限値ＩＵＬ２＊は「０」に維持される。また、操舵トルク微分値ｄτが負の値である場合、アシスト制御量Ｉａｓ＊の下限値ＩＬＬ２＊は操舵トルク微分値ｄτの絶対値が増大するほど負の方向へ増加し、所定値を境として負の一定値に維持される。
【００５７】
図７に示すように、第３のリミットマップＭ３は、横軸を操舵角θｓ、縦軸をアシスト制御量Ｉａｓ＊とするマップであって、操舵角θｓとアシスト制御量Ｉａｓ＊に対する上限値ＩＵＬ３＊との関係、および操舵角θｓとアシスト制御量Ｉａｓ＊に対する下限値ＩＬＬ３＊との関係をそれぞれ規定する。操舵角感応リミッタ９３，１０３はそれぞれ第３のリミットマップＭ３を使用して操舵角θｓに応じた上限値ＩＵＬ３＊および下限値ＩＬＬ３＊を演算する。
【００５８】
第３のリミットマップＭ３は、操舵角θｓと反対方向（正負の符号）のアシスト制御量Ｉａｓ＊は許容し、操舵角θｓと同じ方向のアシスト制御量Ｉａｓ＊は許容しない観点に基づき設定されることにより、つぎのような特性を有する。すなわち、操舵角θｓが正の値である場合、アシスト制御量Ｉａｓ＊の上限値ＩＵＬ３＊は「０」に維持される。また、操舵角θｓが正の値である場合、アシスト制御量Ｉａｓ＊の下限値ＩＬＬ３＊は操舵角θｓの増大に伴い負の方向へ増加する。一方、操舵角θｓが負の値である場合、アシスト制御量Ｉａｓ＊の上限値ＩＵＬ３＊は操舵角θｓの絶対値が増大するほど正の方向へ増加する。また、操舵角θｓが負の値である場合、アシスト制御量Ｉａｓ＊の下限値ＩＬＬ３＊は「０」に維持される。
【００５９】
図８に示すように、第４のリミットマップＭ４は、横軸を操舵速度ωｓ、縦軸をアシスト制御量Ｉａｓ＊とするマップであって、操舵速度ωｓとアシスト制御量Ｉａｓ＊に対する上限値ＩＵＬ４＊との関係、および操舵速度ωｓとアシスト制御量Ｉａｓ＊に対する下限値ＩＬＬ４＊との関係をそれぞれ規定する。操舵速度感応リミッタ９４，１０４はそれぞれ第４のリミットマップＭ４を使用して操舵速度ωｓに応じた上限値ＩＵＬ４＊および下限値ＩＬＬ４＊を演算する。
【００６０】
第４のリミットマップＭ４は、操舵速度ωｓと反対方向（正負の符号）のアシスト制御量Ｉａｓ＊は許容し、操舵速度ωｓと同じ方向のアシスト制御量Ｉａｓ＊は許容しない観点に基づき設定されることにより、つぎのような特性を有する。すなわち、操舵速度ωｓが正の値である場合、アシスト制御量Ｉａｓ＊の上限値ＩＵＬ４＊は「０」に維持される。また、操舵速度ωｓが正の値である場合、アシスト制御量Ｉａｓ＊の下限値ＩＬＬ４＊は操舵速度ωｓの増大に伴い負の方向へ増加し、所定値を境として負の一定値に維持される。一方、操舵速度ωｓが負の値である場合、アシスト制御量Ｉａｓ＊の上限値ＩＵＬ４＊は操舵速度ωｓの絶対値が増大するほど正の方向へ増加し、所定値を境として正の一定値に維持される。また、操舵速度ωｓが負の値である場合、アシスト制御量Ｉａｓ＊の下限値ＩＬＬ４＊は「０」に維持される。
【００６１】
図９に示すように、第５のリミットマップＭ５は、横軸を操舵角加速度αｓ、縦軸をアシスト制御量Ｉａｓ＊とするマップであって、操舵角加速度αｓとアシスト制御量Ｉａｓ＊に対する上限値ＩＵＬ５＊との関係、および操舵角加速度αｓとアシスト制御量Ｉａｓ＊に対する下限値ＩＬＬ５＊との関係をそれぞれ規定する。操舵角加速度感応リミッタ９５，１０５はそれぞれ第５のリミットマップＭ５を使用して操舵角加速度αｓに応じた上限値ＩＵＬ５＊および下限値ＩＬＬ５＊を演算する。
【００６２】
第５のリミットマップＭ５は、操舵角加速度αｓと反対方向（正負の符号）のアシスト制御量Ｉａｓ＊は許容し、操舵角加速度αｓと同じ方向のアシスト制御量Ｉａｓ＊は許容しない観点に基づき設定されることにより、つぎのような特性を有する。すなわち、操舵角加速度αｓが正の値である場合、アシスト制御量Ｉａｓ＊の上限値ＩＵＬ５＊は「０」に維持される。また、操舵角加速度αｓが正の値である場合、アシスト制御量Ｉａｓ＊の下限値ＩＬＬ５＊は操舵角加速度αｓの増大に伴い負の方向へ増加し、所定値を境として負の一定値に維持される。一方、操舵角加速度αｓが負の値である場合、アシスト制御量Ｉａｓ＊の上限値ＩＵＬ５＊は操舵角加速度αｓの絶対値が増大するほど正の方向へ増加し、所定値を境として正の一定値に維持される。また、操舵角加速度αｓが負の値である場合、アシスト制御量Ｉａｓ＊の下限値ＩＬＬ５＊は「０」に維持される。
【００６３】
＜ＥＰＳの基本的な作用＞
したがって、電動パワーステアリング装置１０では、アシスト制御量Ｉａｓ＊に対する制限値（上限値および下限値）がアシスト制御量Ｉａｓ＊を演算する際に使用する各信号、ここでは操舵状態を示す状態量である操舵トルクτ、操舵トルク微分値ｄτ、操舵角θｓ、操舵速度ωｓおよび操舵角加速度αｓに対して個別に設定される。マイクロコンピュータ４２は、アシスト制御量Ｉａｓ＊に基づき最終的な電流指令値Ｉ＊を演算するに際して、各信号の値に応じてアシスト制御量Ｉａｓ＊の変化範囲を制限するための制限値を信号毎に設定し、これら制限値を合算した値をアシスト制御量Ｉａｓ＊に対する最終的な制限値として設定する。ちなみに、信号毎の制限値、ひいては最終的な制限値は運転者のステアリング操作に応じて演算される通常のアシスト制御量Ｉａｓ＊は許容し、何らかの原因に起因する異常なアシスト制御量Ｉａｓ＊は制限する観点で設定される。マイクロコンピュータ４２は、たとえば運転者の操舵入力に対するトルク微分制御およびステアリング戻し制御などの各種補償制御による補償量は許容する一方、各補償量の値を超える異常出力あるいは誤出力などは制限する。
【００６４】
マイクロコンピュータ４２は、アシスト制御量Ｉａｓ＊が最終的な上限値ＩＵＬ＊および下限値ＩＬＬ＊により定められる制限範囲を超えるとき、上限値ＩＵＬ＊を超えるアシスト制御量Ｉａｓ＊あるいは下限値ＩＬＬ＊を下回るアシスト制御量Ｉａｓ＊が最終的な電流指令値Ｉ＊としてモータ制御信号生成部６２に供給されないように制限する。最終的な上限値ＩＵＬ＊および下限値ＩＬＬ＊には信号毎に設定された個別の制限値（上限値および下限値）が反映されている。すなわち、異常な値を示すアシスト制御量Ｉａｓ＊が演算される場合であれ、当該異常なアシスト制御量Ｉａｓ＊の値は最終的な制限値によって各信号値に応じた適切な値に制限される。そして、当該適切なアシスト制御量Ｉａｓ＊が最終的な電流指令値Ｉ＊としてモータ制御信号生成部６２に供給されることにより適切なアシスト力が操舵系に付与される。異常なアシスト制御量Ｉａｓ＊が最終的な電流指令値Ｉ＊としてモータ制御信号生成部６２に供給されることが抑制されるため、操舵系に対して意図しないアシスト力が付与されることが抑制される。たとえばいわゆるセルフステアリングなどの発生も抑制される。
【００６５】
また、アシスト制御量Ｉａｓ＊を演算する際に使用する各信号に基づきアシスト制御量Ｉａｓ＊に対する適切な制限値が個別に設定される。このため、たとえば基本アシスト制御量Ｉ１＊を演算する際に使用される信号である操舵トルクτのみに基づいてアシスト制御量Ｉａｓ＊の制限値を設定する場合に比べて、アシスト制御量Ｉａｓ＊に対してより緻密な制限処理が行われる。アシスト制御量Ｉａｓ＊の制限値の設定において、各種の補償量Ｉ２＊，Ｉ３＊，Ｉ４＊，Ｉ５＊に対する影響を考慮する必要もない。
【００６６】
ここで、アシスト制御量Ｉａｓ＊の異常が続く限り継続してアシスト制御量Ｉａｓ＊を制限することも可能ではあるものの、より安全性を高める観点から、つぎのようにしてもよい。
【００６７】
図１０のグラフに示すように、アシスト制御量Ｉａｓ＊の値がたとえば下限値ＩＬＬ＊を下回るとき（時刻ＴＬ０）、アシスト制御量Ｉａｓ＊の値は下限値ＩＬＬ＊で制限される。マイクロコンピュータ４２は当該制限される状態が一定期間ΔＴだけ継続したとき（時刻ＴＬ１）、下限値ＩＬＬ＊を「０」に向けて漸減させる（以下、「漸減処理」という。）。そして下限値ＩＬＬ＊が「０」に至るタイミング（時刻ＴＬ２）でアシスト制御量Ｉａｓ＊の値は「０」になる。その結果、操舵系に対するアシスト力の付与が停止される。当該漸減処理は、異常な状態が一定期間ΔＴだけ継続したときにはアシスト力の付与を停止することが好ましいという観点に基づき行われる。アシスト制御量Ｉａｓ＊の値は徐々に小さくなるのでアシストを停止させる際、操舵感に急激な変化が発生することはない。
【００６８】
なお、アシスト制御量Ｉａｓ＊の値が上限値ＩＵＬ＊を超える場合についても同様である。すなわち、マイクロコンピュータ４２はアシスト制御量Ｉａｓ＊の制限状態が一定期間ΔＴだけ継続したとき、上限値ＩＵＬ＊を「０」に向けて漸減させる。
【００６９】
当該漸減処理は上限値ＩＵＬ＊および下限値ＩＬＬ＊の演算処理とは無関係に強制的に行われるものである。マイクロコンピュータ４２は、当該漸減処理の実行中において、アシスト制御量Ｉａｓ＊の値が上限値ＩＵＬ＊と下限値ＩＬＬ＊との間の正常範囲内の値に復帰したとき、漸減処理の実行を停止するようにしてもよい。これにより、強制的に「０」に向けて漸減させた上限値ＩＵＬ＊または下限値ＩＬＬ＊は本来の値に復帰する。
【００７０】
ここで、前述のように構成された電動パワーステアリング装置１０においては、つぎのようなことが懸念される。
すなわち、アシスト制御量Ｉａｓ＊の制限値は、アシスト制御量Ｉａｓ＊の演算に使用される各状態量（τ，ｄτ，θｓ，ωｓ，αｓ）に対して個別に設定されるとともに、これら制限値を合算した値がアシスト制御量Ｉａｓ＊に対する最終的な制限値（ＩＵＬ＊，ＩＬＬ＊）として設定される。そして、各信号に応じて個別に設定される各制限値（各上限値ＩＵＬ１＊〜ＩＵＬ５＊，各下限値ＩＬＬ１＊〜ＩＬＬ５＊）は、自身以外の他の制限値とは無関係に設定される。
【００７１】
個別に設定される各制限値（ＩＵＬ１＊〜ＩＵＬ５＊，ＩＬＬ１＊〜ＩＬＬ５＊）は、操舵トルクτと同方向へ向けたアシストを許容する観点に基づき設定されるものと、操舵トルクτと反対方向へ向けたアシストを許容する観点に基づき設定されるものとを含んでいる。このため、各マップのチューニングあるいは操舵状況などによっては、操舵トルクτと逆符号を有するアシスト制御量Ｉａｓ＊を制限するための最終的な制限値（上限値ＩＵＬ＊，下限値ＩＬＬ＊）と、アシスト制御量Ｉａｓ＊との差が大きく拡がるおそれがある。この場合、何らかの原因により操舵トルクτと逆符号を有する異常なアシスト制御量Ｉａｓ＊が演算されるとき、当該異常なアシスト制御量Ｉａｓ＊が許容されることにより、いわゆる逆アシストが発生するおそれがある。
【００７２】
詳述すると、たとえば操舵トルクτに応じた制限値は、操舵トルクτと同方向へ向けたアシストを許容する観点に基づき設定されるもの、すなわちステアリングホイール２１を操作するときの重さを軽くする方向のアシスト制御量Ｉａｓ＊に対する制限値である。操舵トルク微分値ｄτに応じた制限値についても同様である。これに対して、操舵角θｓに応じた制限値は、操舵トルクτと反対方向へ向けたアシストを許容する観点に基づき設定されるもの、すなわちステアリングホイール２１を操作するときの重さを重くする方向のアシスト制御量Ｉａｓ＊に対する制限値である。操舵速度ωｓに応じた制限値、および操舵角加速度αｓに応じた制限値についても同様である。
【００７３】
また、操舵トルクτに基づくアシスト制御量Ｉａｓ＊（基本アシスト制御量Ｉ１＊および補償量Ｉ４＊の合計）は、ステアリングホイール２１を操作するときの重さを軽くする方向（操舵トルクτと同方向）へ向けたアシスト力を発生させるためのものである。これに対し、操舵角θｓに基づくアシスト制御量Ｉａｓ＊（各補償量Ｉ２＊，Ｉ３＊，Ｉ５＊の合計）は、ステアリングホイール２１を操作するときの重さを重くする方向（操舵トルクτと反対方向）へ向けたアシスト力を発生させるためのものである。
【００７４】
このため、操舵トルクτに基づくアシスト制御量Ｉａｓ＊の絶対値が、操舵角θｓに基づくアシスト制御量Ｉａｓ＊の絶対値よりも大きくなる場合、ステアリングホイール２１を操作するときの重さは軽くなる。これは、トータルとしては、ステアリングホイール２１を操作するときの重さを軽くする方向のアシスト制御量Ｉａｓ＊に基づきモータ３１が制御されるからである。
【００７５】
逆に、操舵トルクτに基づくアシスト制御量Ｉａｓ＊の絶対値が非常に小さく、かつ操舵角θｓに基づくアシスト制御量Ｉａｓ＊の絶対値が非常に大きい場合、ステアリングホイール２１を操作するときの重さは非常に重くなる。これは、トータルとしては、ステアリングホイール２１を操作するときの重さを重くする方向のアシスト制御量Ｉａｓ＊に基づきモータ３１が制御されるからである。
【００７６】
通常の操舵では、ステアリングホイール２１の操作を重くする方向のアシストと、ステアリングホイール２１の操作を軽くする方向のアシストとがある場合、運手者としては当然、トータルとしてステアリングホイール２１の操作が軽くなる方向へ向けたアシスト、すなわち運転者が操舵したい方向へ向けたアシストが行われることが望ましい。
【００７７】
しかし、電動パワーステアリング装置１０では、各状態量に基づくアシスト制御量Ｉａｓ＊の出力範囲（正常範囲）は、基本的には第１〜第５のリミットマップＭ１〜Ｍ５から理論的に決まる。しかも、各状態量に応じて個別に設定される各制限値（ＩＵＬ１＊〜ＩＵＬ５＊，ＩＬＬ１＊〜ＩＬＬ５＊）は、自身以外の他の制限値とは無関係に設定される。このため、各マップのチューニングあるいは操舵状況などによっては、個別の各上限値および各下限値がそれぞれ、より大きな値に設定される。そして、各個別の制限値の組み合わせによっては、最終的な上限値ＩＵＬ＊および下限値ＩＬＬ＊がより大きな値に設定される。
【００７８】
最終的な上限値ＩＵＬ＊と最終的な下限値ＩＬＬ＊とが大きな値になるほど、これらによって決まるアシスト制御量Ｉａｓ＊の制限範囲（正常範囲）が拡がる。当該制限範囲が拡がるほど、許容されるアシスト制御量Ｉａｓ＊の値の範囲も拡がるため、本来、制限することが好ましい異常なアシスト制御量Ｉａｓ＊が許容されるおそれがある。
【００７９】
アシスト制御量Ｉａｓ＊が正常範囲内の値である場合において、何らかの原因により、たとえば操舵トルクτに基づくアシスト制御量Ｉａｓ＊が「０」に近似した値、かつ操舵角θｓに基づくアシスト制御量Ｉａｓ＊が非常に大きな値となったとき、運転者の意図する操舵方向と反対方向へ向けたアシスト力が作用する。この場合、ステアリングホイール２１を操作するときの重さが非常に重くなるので、本来、このときのアシスト制御量Ｉａｓ＊を異常であるとして検出することが好ましい。しかし、現状の制限値の設定方法では、このときのアシスト制御量Ｉａｓ＊は正常範囲の値になる。このため、このときのアシスト制御量Ｉａｓ＊を異常なアシスト制御量Ｉａｓ＊として検出することが困難である。
【００８０】
そこで、本例では最終的な制限値（上限値ＩＵＬ＊，下限値ＩＬＬ＊）の拡がり、特にステアリングホイール２１の操作が重くなる方向へ向けたアシスト制御量Ｉａｓ＊に対する制限値の拡がりを抑えるために、つぎの構成を採用している。
【００８１】
図１１に示すように、上限値演算部９０は、各感応リミッタ（９１〜９５）に加え、ガード値演算部９７ａおよびガード処理部９８ａを有している。また、上限値演算部９０は、加算器９６に代えて、３つの加算器９６ａ，９６ｂ，９６ｃを有している。
【００８２】
加算器９６ａは、操舵トルクτに応じた上限値ＩＵＬ１＊および操舵トルク微分値ｄτに応じた上限値ＩＵＬ２＊を合算する。これら上限値ＩＵＬ１＊，ＩＵＬ２＊はいずれも、操舵トルクτと同方向へ向けたアシストを許容する観点に基づき設定されるものであって、ステアリングホイール２１を操作するときの重さを軽くする方向のアシスト制御量Ｉａｓ＊に対する制限値である。
【００８３】
加算器９６ｂは、操舵角θｓに応じた上限値ＩＵＬ３＊、操舵速度ωｓに応じた上限値ＩＵＬ４＊および操舵角加速度αｓに応じた上限値ＩＵＬ５＊を合算する。これら上限値ＩＵＬ３＊，ＩＵＬ４＊，ＩＵＬ５＊はいずれも、操舵トルクτと反対方向へ向けたアシストを許容する観点に基づき設定されるものであって、ステアリングホイール２１を操作するときの重さを重くする方向のアシスト制御量Ｉａｓ＊に対する制限値である。
【００８４】
加算器９６ｃは、加算器９６ａにより演算される合算値ＩＵ１＊と、加算器９６ｂにより演算される合算値ＩＵ２＊とを加算する。
ガード値演算部９７ａは、操舵トルクτを取り込み、当該取り込まれる操舵トルクτに基づき、加算器９６ｃにより演算される合算値ＩＵ３＊に対するガード値ＩＵ３Ｇ＊を演算する。
【００８５】
ガード処理部９８ａは、ガード値演算部９７ａにより演算されるガード値ＩＵ３Ｇ＊に基づき、加算器９６ｃにより演算される合算値ＩＵ３＊の制限処理を実行する。すなわち、ガード処理部９８ａは合算値ＩＵ３＊とガード値ＩＵ３Ｇ＊とを比較する。ガード処理部９８ａは、合算値ＩＵ３＊がガード値ＩＵ３Ｇ＊を操舵トルクτと反対方向に超える場合には合算値ＩＵ３＊をガード値ＩＵ３Ｇ＊に制限する。当該ガード処理が施された合算値ＩＵ３＊がアシスト制御量Ｉａｓ＊に対する最終的な上限値ＩＵＬ＊となる。なお、合算値ＩＵ３＊がガード値ＩＵ３Ｇ＊以下の値であるときには、加算器９６ｃの合算値ＩＵ３＊がそのままアシスト制御量Ｉａｓ＊に対する最終的な上限値ＩＵＬ＊となる。
【００８６】
図１１に示すように、下限値演算部１００は、上限値演算部９０と同様の構成を有している。すなわち、下限値演算部１００は、ガード値演算部１０７ａおよびガード処理部１０８ａを有している。また、下限値演算部１００は、加算器１０６に代えて、３つの加算器１０６ａ，１０６ｂ，１０６ｃを有している。
【００８７】
加算器１０６ａは、操舵トルクτに応じた下限値ＩＬＬ１＊および操舵トルク微分値ｄτに応じた下限値ＩＬＬ２＊を加算する。これら下限値ＩＬＬ１＊，ＩＬＬ２＊はいずれも、操舵トルクτと同方向へ向けたアシストを許容する観点に基づき設定されるものであって、ステアリングホイール２１を操作するときの重さを軽くする方向のアシスト制御量Ｉａｓ＊に対する制限値である。
【００８８】
加算器１０６ｂは、操舵角θｓに応じた下限値ＩＬＬ３＊、操舵速度ωｓに応じた下限値ＩＬＬ４＊および操舵角加速度αｓに応じた下限値ＩＬＬ５＊を加算する。これら下限値ＩＬＬ３＊，ＩＬＬ４＊，ＩＬＬ５＊はいずれも、操舵トルクτと反対方向へ向けたアシストを許容する観点に基づき設定されるものであって、ステアリングホイール２１を操作するときの重さを重くする方向のアシスト制御量Ｉａｓ＊に対する制限値である。
【００８９】
加算器１０６ｃは、加算器１０６ａにより演算される合算値ＩＬ１＊と加算器１０６ｂにより演算される合算値ＩＬ２＊とを加算する。
ガード値演算部１０７ａは、操舵トルクτを取り込み、当該取り込まれる操舵トルクτに基づき、加算器１０６ｃにより演算される合算値ＩＬ３＊に対するガード値ＩＬ３Ｇ＊を演算する。
【００９０】
ガード処理部１０８ａは、ガード値演算部１０７ａにより演算されるガード値ＩＬ３Ｇ＊に基づき、加算器１０６ｃにより演算される合算値ＩＬ３＊の制限処理を実行する。すなわち、ガード処理部１０８ａは合算値ＩＬ３＊の値とガード値ＩＬ３Ｇ＊とを比較する。ガード処理部１０８ａは、合算値ＩＬ３＊がガード値ＩＬ３Ｇ＊を操舵トルクτと反対方向に超える場合には合算値ＩＬ３＊をガード値ＩＬ３Ｇ＊に制限する。当該ガード処理が施された合算値ＩＬ３＊がアシスト制御量Ｉａｓ＊に対する最終的な下限値ＩＬＬ＊となる。なお、合算値ＩＬ３＊がガード値ＩＬ３Ｇ＊以下の値であるときには、加算器１０６ｃの合算値ＩＬ３＊がそのままアシスト制御量Ｉａｓ＊に対する最終的な下限値ＩＬＬ＊となる。
【００９１】
２つのガード値演算部９７ａ，１０７ａは、それぞれガードマップＭ６を使用して合算値ＩＵ３＊，ＩＬ３＊に対するガード値ＩＵ３Ｇ＊，ＩＬ３Ｇ＊を演算する。ガードマップＭ６はマイクロコンピュータ４２の図示しない記憶装置に格納されている。
【００９２】
操舵を補助するという観点からすれば、ステアリングホイール２１を操作するときの重さを軽くする方向のアシスト制御量Ｉａｓ＊と、ステアリングホイール２１を操作するときの重さを重くする方向のアシスト制御量Ｉａｓ＊とをトータルしたとき、操舵トルクτが一定値以下になるように操舵がアシストされることが好ましい。最終的な制限値も、トータルとしてステアリングホイール２１の操作が軽くなる方向に設定されることが好ましい。このため、ガードマップＭ６は、運転者の意思を阻害する方向、すなわち操舵トルクτと反対方向へ向けたアシストを制限する観点に基づき設定される。
【００９３】
図１２に示すように、ガードマップＭ６は、横軸を操舵トルクτ、縦軸をアシスト制御量Ｉａｓ＊とするマップであって、操舵トルクτと合算値ＩＵ３＊に対するガード値ＩＵ３Ｇ＊との関係、および操舵トルクτと合算値ＩＬ３＊に対するガード値ＩＬ３Ｇ＊との関係をそれぞれ規定する。
【００９４】
ガードマップＭ６は、つぎのような特性を有する。すなわち、操舵トルクτが正の値である場合、操舵トルクτが「０」から第１の設定値＋τ１に達するまでの間、ガード値ＩＵ３Ｇ＊は負の一定値に維持される。操舵トルクτが第１の設定値＋τ１に達した以降、ガード値ＩＵ３Ｇ＊は正の方向へ急激に増加し、やがて「０」の近傍値である正の一定値に維持される。また、操舵トルクτが正の値である場合、ガード値ＩＬ３Ｇ＊は正の一定値に維持される。一方、操舵トルクτが負の値である場合、ガード値ＩＵ３Ｇ＊は負の一定値に維持される。また、操舵トルクτが負の値である場合、操舵トルクτが「０」から第２の設定値−τ１に達するまでの間、ガード値ＩＬ３Ｇ＊は正の一定値に維持される。操舵トルクτが第２の設定値−τ１に達した以降、ガード値ＩＬ３Ｇ＊は負の方向へ急激に減少し、やがて「０」の近傍値である負の一定値に維持される。このガードマップＭ６によれば、操舵トルクτの絶対値が第１および第２の設定値＋τ１，−τ１の絶対値を超えるとき、操舵トルクτと反対方向のアシスト制御量Ｉａｓ＊が、操舵トルクτと同方向における「０」近傍の一定値に制限される。
【００９５】
ちなみに、第１および第２の設定値＋τ１，−τ１を設定する理由は、つぎの通りである。すなわち、操舵トルクτの値が大きくなるほど、アシスト制御量Ｉａｓ＊の制限範囲（正常範囲）が拡がるため、異常なアシスト制御量Ｉａｓ＊が演算されたときの操舵挙動に対する影響が大きい。換言すれば、操舵トルクτの値が小さいほど、アシスト制御量Ｉａｓ＊の制限範囲（正常範囲）が狭くなるため、異常なアシスト制御量Ｉａｓ＊が演算されたときの操舵挙動に対する影響が小さい。このため、第１および第２の設定値＋τ１，−τ１を基準として、加算器９６ｃ，１０６ｃの合算値ＩＵ３＊，ＩＬ３＊を制限するかどうかを切り分ける。
【００９６】
たとえば、操舵トルクτの値が大きくなるほど、操舵トルクτと逆符号を有する異常なアシスト制御量Ｉａｓ＊が演算された場合におけるステアリングホイール２１を操作するときの重さが重くなる。このため、操舵トルクτの値がある程度の大きさ以上であるときには逆アシストを抑制することが好ましい。これに対して、操舵トルクτの値が小さくなるほど、操舵トルクτと逆符号を有する異常なアシスト制御量Ｉａｓ＊が演算された場合におけるステアリングホイール２１を操作するときの重さが重くなる度合いは小さくなる。このため、操舵トルクτが小さい値であるときには、逆アシストを許容してもさほど問題はない。
【００９７】
＜上下限加算値に対するガード処理の作用＞
さて、ガードマップＭ６を使用して加算器９６ｃ，１０６ｃにより演算される合算値ＩＵ３＊，ＩＬ３＊を制限することにより、つぎのような作用を奏する。
【００９８】
たとえば、トータルとしてステアリングホイール２１の操作が重くなる方向（操舵トルクτと反対方向）のアシスト制御量Ｉａｓ＊が非常に大きな値となる場合、ステアリングホイール２１の操作が困難となるため、当然、操舵トルクτの絶対値も大きくなる。この点を鑑み、操舵トルクτが正の値である場合、操舵トルクτの値が第１の設定値＋τ１を超える程度に大きな値になるとき、加算器９６ｃによる各上限値ＩＵＬ１＊〜ＩＵＬ５＊の合算値ＩＵ３＊の下限が「０」近傍の正の一定値に制限される。また、操舵トルクτが負の値である場合、操舵トルクτの値が第２の設定値−τ１を超える程度に大きな値になるとき、加算器１０６ｃによる各下限値ＩＬＬ１＊〜ＩＬＬ５＊の合算値ＩＬ３＊の上限が「０」近傍の負の一定値に制限される。
【００９９】
すなわち、操舵トルクτの絶対値が第１および第２の設定値＋τ１，−τ１の絶対値を超える程度に大きな値になるとき、操舵トルクτと逆符号を有するアシスト制御量Ｉａｓ＊を制限するための最終的な制限値（上限値ＩＵＬ＊または下限値ＩＬＬ＊）は、操舵トルクτと同方向における「０」近傍の一定値に制限される。このため、トータルとしてステアリングホイール２１の操作が重くなる方向（操舵トルクτと反対方向）のアシスト制御量Ｉａｓ＊が非常に大きな値となる場合であれ、当該アシスト制御量Ｉａｓ＊は操舵トルクτと同方向における「０」近傍の一定値に制限される。すなわち、アシスト制御量Ｉａｓ＊は必ず操舵トルクτと同方向（同符号）の値となる。したがって、操舵トルクτの絶対値が第１および第２の設定値＋τ１，−τ１の絶対値を超える程度に大きな値になるとき、操舵トルクτと反対方向（ステアリングホイール２１の操作を重くする方向）へ向けたアシストが制限されるため、運転者は自身の意思通りに操舵することができる。また、何らかの原因により操舵トルクτと逆符号を有する異常なアシスト制御量Ｉａｓ＊が演算されるときであれ、当該異常なアシスト制御量Ｉａｓ＊は操舵トルクτと同方向における「０」近傍の一定値に制限される。したがって、いわゆる逆アシストが抑制される。
【０１００】
＜実施の形態の効果＞
したがって、本実施の形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）アシスト制御量Ｉａｓ＊の制限値はアシスト制御量Ｉａｓ＊の演算に使用される各信号（各状態量）に対して個別に設定されるとともに、これら制限値を合算した値がアシスト制御量Ｉａｓ＊に対する最終的な制限値として設定される。このため、何らかの原因によって異常値を示すアシスト制御量Ｉａｓ＊が演算された場合であれ、当該異常なアシスト制御量Ｉａｓ＊は最終的な制限値によって直接的に各信号値に応じた適切な値に制限される。適切な値に制限されたアシスト制御量Ｉａｓ＊が最終的な電流指令値Ｉ＊としてモータ制御信号生成部６２に供給されることにより意図せぬアシスト力が操舵系に付与されるのを的確に抑制することができる。
【０１０１】
（２）マイクロコンピュータ４２は各上限値ＩＵＬ１＊〜ＩＵＬ５＊を足し算することにより得られる上限値ＩＵＬ＊および各下限値ＩＬＬ１＊〜ＩＬＬ５＊を足し算することにより得られる下限値ＩＬＬ＊を使用してアシスト制御量Ｉａｓ＊に対して一括して制限処理を行う。各上限値ＩＵＬ１＊〜ＩＵＬ５＊および各下限値ＩＬＬ１＊〜ＩＬＬ５＊を使用してアシスト制御量Ｉａｓ＊に対して個別に制限処理を行う構成も考えられるところ、当該構成を採用する場合に比べてマイクロコンピュータ４２の演算負荷を低減させることが可能である。
【０１０２】
（３）マイクロコンピュータ４２は第１〜第５のリミットマップＭ１〜Ｍ５を使用することにより各上限値ＩＵＬ１＊〜ＩＵＬ５＊および各下限値ＩＬＬ１＊〜ＩＬＬ５＊を簡単に演算することができる。
【０１０３】
（４）操舵トルクτの絶対値が第１および第２の設定値＋τ１，−τ１の絶対値を超える程度に大きな値になるとき、操舵トルクτと反対方向へ向けたアシストが制限される。このため、運転者は自身の意思通りに操舵しやすくなる。また、操舵トルクτと反対方向の最終的な制限値（上限値ＩＵＬ＊または下限値ＩＬＬ＊）の絶対値が制限されることにより、操舵トルクτと反対方向へ向けた異常なアシスト制御量Ｉａｓ＊が演算されたときの急激な操舵挙動の変化が抑制される。いわゆる逆アシストも抑制される。
【０１０４】
（５）操舵トルクτが第１および第２の設定値＋τ１，−τ１の絶対値を超える程度に大きな値になるとき、操舵トルクτと反対方向のアシスト制御量Ｉａｓ＊は、操舵トルクτと同方向における「０」近傍の一定値に制限される。このため、操舵トルクτが第１および第２の設定値＋τ１，−τ１の絶対値を超える程度に大きな値になるとき、アシスト制御量Ｉａｓ＊は必ず操舵トルクτと同方向の値となる。したがって、運転者の意思通りの操舵方向（操舵トルクτと同方向）へ向けたアシストが行われるので、運転者は快適に自身の意思通りの操舵を行うことができる。いわゆる逆アシストも、より確実に抑制される。
【０１０５】
＜第２の実施の形態＞
つぎに、電動パワーステアリング装置の第２の実施の形態を説明する。本例は、先の図１１に示される上下限リミット演算部７２の構成の点で前記第１の実施の形態と異なる。
【０１０６】
図１３に示すように、上限値演算部９０はガード処理部９８ｂを有している。ガード処理部９８ｂは、加算器９６ａにより演算される合算値ＩＵ１＊を取り込み、当該取り込まれる合算値ＩＵ１＊に応じて、加算器９６ｂにより演算される合算値ＩＵ２＊の制限処理を実行する。下限値演算部１００のガード処理部１０８ｂは、加算器１０６ａにより演算される合算値ＩＬ１＊を取り込み、当該取り込まれる合算値ＩＬ１＊に応じて、加算器１０６ｂにより演算される合算値ＩＬ２＊の制限処理を実行する。
【０１０７】
ガード処理部９８ｂは、図１４（ａ）に示されるガードマップＭ７Ｕを使用して合算値ＩＵ３＊に対する制限処理を実行する。ガード処理部１０８ｂは、図１４（ｂ）に示されるガードマップＭ７Ｌを使用して合算値ＩＬ３＊に対する制限処理を実行する。２つのガードマップＭ７Ｕ，Ｍ７Ｌは、マイクロコンピュータ４２の図示しない記憶装置に格納されている。
【０１０８】
図１４（ａ）に示すように、ガードマップＭ７Ｕは、横軸を加算器９６ａにより演算される合算値ＩＵ１＊、縦軸をアシスト制御量Ｉａｓ＊とするマップであって、加算器９６ａにより演算される合算値ＩＵ１＊と、加算器９６ｂにより演算される合算値ＩＵ２＊に対するガード値ＩＵ２Ｇ＊との関係を規定する。
【０１０９】
ガードマップＭ７Ｕは、つぎのような特性を有する。すなわち、加算器９６ａにより演算される合算値ＩＵ１＊が正の値である場合、合算値ＩＵ２＊に対するガード値ＩＵ２Ｇ＊は「０」に維持される。また、加算器９６ａにより演算される合算値ＩＵ１＊が負の値である場合、合算値ＩＵ２＊に対するガード値ＩＵ２Ｇ＊は、加算器９６ａにより演算される合算値ＩＵ１＊の負の方向への増大に伴い正の方向へ向けて増加する。
【０１１０】
図１４（ｂ）に示すように、ガードマップＭ７Ｌは、横軸を加算器１０６ａにより演算される合算値ＩＬ１＊、縦軸をアシスト制御量Ｉａｓ＊とするマップであって、加算器１０６ａにより演算される合算値ＩＬ１＊と、加算器１０６ｂにより演算される合算値ＩＬ２＊に対するガード値ＩＬ２Ｇ＊との関係を規定する。ガードマップＭ７Ｕ，Ｍ７Ｌは、ステアリングホイール２１を操作するときの重さを重くする方向のアシスト制御量Ｉａｓ＊に対する各制限値の合算値ＩＵ１＊，ＩＬ１＊の絶対値が大きくなりすぎることを抑制する観点に基づき設定される。
【０１１１】
ガードマップＭ７Ｌは、つぎのような特性を有する。すなわち、加算器１０６ａにより演算される合算値ＩＬ１＊が負の値である場合、合算値ＩＬ２＊に対するガード値ＩＬ２Ｇ＊は「０」に維持される。また、加算器１０６ａにより演算される合算値ＩＬ１＊が正の値である場合、合算値ＩＬ２＊に対するガード値ＩＬ２Ｇ＊は、加算器１０６ａにより演算される合算値ＩＬ１＊の正の方向への増大に伴い負の方向へ向けて増加する。
【０１１２】
ちなみに、ガード値ＩＵ２Ｇ＊，ＩＬ２Ｇ＊の絶対値は、第１〜第３のリミットマップＭ１〜Ｍ３に基づく、ステアリングホイール２１を操作するときの重さを軽くする方向（操舵トルクτと同符号）のアシスト制御量Ｉａｓ＊に対する各制限値の合算値ＩＵ１＊，ＩＬ１＊の絶対値よりも小さい値に設定されることが好ましい。
【０１１３】
さて、ガード処理部９８ｂは合算値ＩＵ２＊とガード値ＩＵ２Ｇ＊とを比較する。ガード処理部９８ｂは、合算値ＩＵ２＊がガード値ＩＵ２Ｇ＊を正方向へ超える場合、合算値ＩＵ２＊をガード値ＩＵ２Ｇ＊に制限する。当該ガード処理が施された合算値ＩＵ２＊と加算器９６ａにより演算される合算値ＩＵ１＊とが足し算されることにより、アシスト制御量Ｉａｓ＊に対する最終的な上限値ＩＵＬ＊が生成される。なお、合算値ＩＵ２＊がガード値ＩＵ２Ｇ＊以下の値であるときには、そのままの合算値ＩＵ２＊と加算器９６ａにより演算される合算値ＩＵ２＊とが足し算されることにより、アシスト制御量Ｉａｓ＊に対する最終的な上限値ＩＵＬ＊が生成される。
【０１１４】
また、ガード処理部１０８ｂは合算値ＩＬ２＊とガード値ＩＬ２Ｇ＊とを比較する。ガード処理部１０８ｂは、合算値ＩＬ２＊がガード値ＩＬ２Ｇ＊を負方向へ超える場合には合算値ＩＬ２＊をガード値ＩＬ２Ｇ＊に制限する。当該ガード処理が施された合算値ＩＬ２＊と加算器１０６ａにより演算される合算値ＩＬ１＊とが足し算されることにより、アシスト制御量Ｉａｓ＊に対する最終的な下限値ＩＬＬ＊が生成される。なお、合算値ＩＬ２＊がガード値ＩＬ２Ｇ＊以下の値であるときには、そのままの合算値ＩＬ２＊と加算器１０６ａにより演算される合算値ＩＬ１＊とが足し算されることにより、アシスト制御量Ｉａｓ＊に対する最終的な下限値ＩＬＬ＊が生成される。
【０１１５】
このように、ステアリングホイール２１を操作するときの重さを重くする方向のアシスト制御量Ｉａｓ＊に対する各制限値の合算値ＩＵ２＊，ＩＬ２＊の絶対値が、ガード値ＩＵ２Ｇ＊，ＩＬ２Ｇ＊の絶対値以下の値に制限される。このため、ステアリングホイール２１を操作するときの重さを重くする方向のアシスト制御量Ｉａｓ＊の値が、むやみに大きくなることが抑制される。したがって、運転者は自身の意思通りの操舵を行いやすくなる。また、何らかの原因により操舵トルクτと逆符号を有する異常なアシスト制御量Ｉａｓ＊が演算されるときであれ、当該異常なアシスト制御量Ｉａｓ＊の許容範囲が狭められることにより、いわゆる逆アシストが抑制される。
【０１１６】
なお、ガード値ＩＵ２Ｇ＊，ＩＬ２Ｇ＊の絶対値が、ステアリングホイール２１を操作するときの重さを軽くする方向のアシスト制御量Ｉａｓ＊に対する各制限値の合算値ＩＵ１＊，ＩＬ１＊の絶対値よりも小さい値に設定される場合、最終的なアシスト制御量Ｉａｓ＊は必ずステアリングホイール２１を操作するときの重さを軽くする方向の値となる。運転者の意思通りの操舵方向へ向けたアシストが行われるので、運転者は自身の意思通りに、円滑に操舵することができる。
【０１１７】
＜実施の形態の効果＞
したがって、本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。
【０１１８】
（６）ステアリングホイール２１を操作するときの重さを軽くする方向のアシスト制御量Ｉａｓ＊に対する各制限値の合算値ＩＵ１＊，ＩＬ１＊に応じて、ステアリングホイール２１を操作するときの重さを重くする方向のアシスト制御量Ｉａｓ＊に対する各制限値の合算値ＩＵ２＊，ＩＬ２＊が制限される。これにより、ステアリングホイール２１を操作するときの重さを重くする方向（操舵トルクτと逆符号）のアシスト制御量Ｉａｓ＊の許容範囲がむやみに拡がることが抑制される。操舵トルクτと逆符号を有する異常なアシスト制御量Ｉａｓ＊が制限される分、操舵トルクτと反対方向へ向けて作用するアシスト力が低減される。このため、運転者は自身の意思通りの操舵を行いやすくなる。
【０１１９】
＜第３の実施の形態＞
つぎに、電動パワーステアリング装置の第３の実施の形態を説明する。本例は、上下限リミット演算部７２の構成の点で第２の実施の形態と異なる。
【０１２０】
図１５に示すように、上限値演算部９０はガード値演算部９７ｂを有している。ガード値演算部９７ｂは、操舵トルクτを取り込み、当該取り込まれる操舵トルクτに基づき、加算器９６ｂにより演算される合算値ＩＵ２＊に対するガード値ＩＵ２Ｇ＊を演算する。ガード処理部９８ｂは、ガード値演算部９７ｂにより演算されるガード値ＩＵ２Ｇ＊に基づき、加算器９６ｂにより演算される合算値ＩＵ２＊の制限処理を実行する。
【０１２１】
下限値演算部１００はガード値演算部１０７ｂを有している。ガード値演算部１０７ｂは、操舵トルクτを取り込み、当該取り込まれる操舵トルクτに基づき、加算器１０６ｂにより演算される合算値ＩＬ２＊に対するガード値ＩＬ２Ｇ＊を演算する。ガード処理部１０８ｂは、ガード値演算部１０７ｂにより演算されるガード値ＩＬ２Ｇ＊に基づき、加算器１０６ｂにより演算される合算値ＩＬ２＊の制限処理を実行する。
【０１２２】
２つのガード値演算部９７ｂ，１０７ｂは、それぞれ図１６に示されるガードマップＭ８を使用して合算値ＩＵ２＊，ＩＬ２＊に対するガード値ＩＵ２Ｇ＊，ＩＬ２Ｇ＊を演算する。ガードマップＭ８はマイクロコンピュータ４２の図示しない記憶装置に格納されている。ガードマップＭ８は、運転者の意思を阻害する方向、すなわち操舵トルクτと反対方向へ向けたアシストを制限する観点に基づき設定される。
【０１２３】
図１６に示すように、ガードマップＭ８は、横軸を操舵トルクτ、縦軸をアシスト制御量Ｉａｓ＊とするマップであって、操舵トルクτと合算値ＩＵ２＊に対するガード値ＩＵ２Ｇ＊との関係、および操舵トルクτと合算値ＩＬ２＊に対するガード値ＩＬ２Ｇ＊との関係をそれぞれ規定する。
【０１２４】
ガードマップＭ８は、つぎのような特性を有する。
すなわち、図１６のグラフの第４象限に実線で示されるように、操舵トルクτが正の値である場合、操舵トルクτが第１の設定値＋τ１に達するまでの間、ガード値ＩＵ２Ｇ＊は負の一定値に維持される。操舵トルクτが第１の設定値＋τ１に達した以降、ガード値ＩＵ２Ｇ＊は操舵トルクτの増大に伴い正の方向へ向けて増加し、やがて「０」に到る。その後、操舵トルクτが増大する場合であれ、ガード値ＩＵ２Ｇ＊は「０」に維持される。また、図１６のグラフにおける第１象限に一点鎖線で示されるように、操舵トルクτが正の値である場合、ガード値ＩＬ２Ｇ＊は正の一定値に維持される。
【０１２５】
一方、図１６の第３象限に実線で示されるように、操舵トルクτが負の値である場合、ガード値ＩＵ２Ｇ＊は負の一定値に維持される。また、図１６の第２象限に一点鎖線で示されるように、操舵トルクτが負の値である場合、操舵トルクτが第２の設定値−τ１に達するまでの間、ガード値ＩＬ２Ｇ＊は正の一定値に維持される。操舵トルクτが第２の設定値−τ１に達した以降、ガード値ＩＬ２Ｇ＊は操舵トルクτの増大に伴い負の方向へ向けて減少し、やがて「０」に到る。その後、操舵トルクτが増大する場合であれ、ガード値ＩＬ２Ｇ＊は「０」に維持される。
【０１２６】
さて、このガードマップＭ８によれば、操舵トルクτの絶対値が第１および第２の設定値＋τ１，−τ１の絶対値を超えるとき、操舵トルクτと逆符号を有するアシスト制御量Ｉａｓ＊を制限するための各制限値の合算値ＩＵ２＊，ＩＬ２＊が制限される。その各制限値の合算値ＩＵ２＊，ＩＬ２＊が制限される分、アシスト制御量Ｉａｓ＊に対する最終的な制限値（ＩＵＬ＊，ＩＬＬ＊）が操舵トルクτと反対方向へ拡がることが抑制される。また、各制限値の合算値ＩＵ２＊，ＩＬ２＊が「０」に制限されるときには、操舵トルクτと逆符号を有するアシスト制御量Ｉａｓ＊に対する最終的な制限値（ＩＵＬ＊，ＩＬＬ＊）が「０」に設定されるので、操舵トルクτと逆符号を有するアシスト制御量Ｉａｓ＊は「０」に制限される。すなわち、運転者の意思を阻害する操舵トルクτと反対方向へ向けた、いわゆる逆アシストが禁止される。
【０１２７】
したがって、本実施の形態によれば、先の第１の実施の形態における（１）〜（４）と同様の効果を得ることができる。
＜第４の実施の形態＞
つぎに、電動パワーステアリング装置の第４の実施の形態を説明する。本例は、上下限リミット演算部７２の構成の点で第３の実施の形態と異なる。
【０１２８】
図１７に示すように、上限値演算部９０はトルクゲイン演算部（ガード値演算部）９７ｃおよび乗算器（ガード処理部）９８ｃを有している。トルクゲイン演算部９７ｃは、操舵トルクτを取り込み、当該取り込まれる操舵トルクτに基づき、加算器９６ｂにより演算される合算値ＩＵ２＊に対するトルクゲインＧτを演算する。乗算器９８ｃは、トルクゲイン演算部９７ｃにより演算されるトルクゲインＧτを、加算器９６ｂにより演算される合算値ＩＵ２＊に乗算する。
【０１２９】
下限値演算部１００はトルクゲイン演算部（ガード値演算部）１０７ｃおよび乗算器（ガード処理部）１０８ｃを有している。トルクゲイン演算部１０７ｃは、操舵トルクτを取り込み、当該取り込まれる操舵トルクτに基づき、加算器１０６ｂにより演算される合算値ＩＬ２＊に対するトルクゲインＧτを演算する。乗算器１０８ｃは、トルクゲイン演算部１０７ｃにより演算されるトルクゲインＧτを、加算器１０６ｂにより演算される合算値ＩＬ２＊に乗算する。
【０１３０】
２つのトルクゲイン演算部９７ｃ，１０７ｃは、それぞれ図１８に示されるトルクゲインマップＭ９を使用して操舵トルクτに応じたトルクゲインＧτを演算する。トルクゲインマップＭ９はマイクロコンピュータ４２の図示しない記憶装置に格納されている。
【０１３１】
図１８に示すように、トルクゲインマップＭ９は、横軸を操舵トルクτ、縦軸をトルクゲインＧτとするマップであって、操舵トルクτとトルクゲインＧτとの関係を規定する。トルクゲインマップＭ９は、つぎのような特性を有する。すなわち、操舵トルクτの絶対値が「０」から第１の設定値τ１に達するまでの間、トルクゲインＧτは操舵トルクτにかかわらず「１」に維持される。操舵トルクτの絶対値が第１の設定値τ１に達した以降、操舵トルクτの絶対値が増大するにつれてトルクゲインＧτは減少する。そして、操舵トルクτの絶対値が第２の設定値τ２（＞τ１）に達した以降、トルクゲインＧτは操舵トルクτにかかわらず「０」に維持される。
【０１３２】
さて、このトルクゲインマップＭ９によれば、操舵トルクτの絶対値が第１の設定値τ１を超えるとき、トルクゲインＧτの値は「１」よりも小さな値となる。このため、当該トルクゲインＧτが、操舵トルクτと逆符号を有するアシスト制御量Ｉａｓ＊を制限するための各制限値の合算値ＩＵ２＊，ＩＬ２＊に乗算されることにより、当該合算値ＩＵ２＊，ＩＬ２＊はトルクゲインＧτの値に応じて減少される。当該合算値ＩＵ２＊，ＩＬ２＊が減少される分、アシスト制御量Ｉａｓ＊に対する最終的な制限値（ＩＵＬ＊，ＩＬＬ＊）が操舵トルクτと反対方向へ向けて拡がることが抑制される。逆に、当該合算値ＩＵ２＊，ＩＬ２＊が減少される分、アシスト制御量Ｉａｓ＊に対する最終的な制限値（ＩＵＬ＊，ＩＬＬ＊）が操舵トルクτと同方向へ向けて拡大される。このため、操舵トルクτと同符号を有する最終的な制限値（ＩＵＬ＊，ＩＬＬ＊）が演算される蓋然性が高められる。すなわち、操舵トルクτと同符号を有するアシスト制御量Ｉａｓ＊が許容されやすくなる。
【０１３３】
また、操舵トルクτの絶対値が第２の設定値τ２に達した以降、トルクゲインＧτの値が「０」に設定されることにより、操舵トルクτと逆符号を有するアシスト制御量Ｉａｓ＊を制限するための各制限値の合算値ＩＵ２＊，ＩＬ２＊は「０」になる。このため、結果的に操舵トルクτと同符号を有するアシスト制御量Ｉａｓ＊を制限するための各制限値の合算値ＩＵ１＊，ＩＬ１＊がそのまま最終的な制限値（ＩＵＬ＊，ＩＬＬ＊）となる。この場合、操舵トルクτと同符号を有するアシスト制御量Ｉａｓ＊は許容される一方、操舵トルクτと逆符号を有するアシスト制御量Ｉａｓ＊は「０」に制限される。すなわち、運転者の意思を阻害する操舵トルクτと反対方向へ向けた、いわゆる逆アシストが禁止される。
【０１３４】
ちなみに、図１７に二点鎖線で示すように、乗算器９８ｃ，１０８ｃをそれぞれ加算器９６ｃ，１０６ｃの出力経路に設けてもよい。加算器９６ｃ，１０６ｃにより演算される合算値ＩＵ３＊，ＩＬ３＊にトルクゲインＧτが乗算されることにより、当該合算値ＩＵ３＊，ＩＬ３＊はトルクゲインＧτに応じた値となる。操舵トルクτの絶対値が第１の設定値τ１に達した以降、当該合算値ＩＵ３＊，ＩＬ３＊、すなわちアシスト制御量Ｉａｓ＊に対する最終的な制限値（ＩＵＬ＊，ＩＬＬ＊）は、トルクゲインＧτの値に応じて減少される。当該最終的な制限値（ＩＵＬ＊，ＩＬＬ＊）が減少される分、操舵トルクτと逆符号を有するアシスト制御量Ｉａｓ＊の制限範囲（許容範囲）が狭められる。このため、いわゆる逆アシストが抑えられる。
【０１３５】
したがって、本実施の形態によれば、先の第１の実施の形態における（１）〜（４）と同様の効果を得ることができる。
＜他の実施の形態＞
なお、前記各実施の形態は、つぎのように変更して実施してもよい。
【０１３６】
・第１および第３の実施の形態において、ガードマップＭ６，Ｍ８の第１および第２の設定値＋τ１，−τ１は、製品仕様などに応じて適宜変更して設定してもよい。
・第４の実施の形態において、トルクゲインマップＭ９の第１および第２の設定値τ１，τ２は、製品仕様などに応じて適宜変更して設定してもよい。
【０１３７】
・本来、制限すべきアシスト制御量Ｉａｓ＊は車速Ｖに応じて異なる。第１〜第５のリミットマップＭ１〜Ｍ５では、たとえばすべての車速域において発生し得るアシスト制御量Ｉａｓ＊のうち最も大きなアシスト制御量Ｉａｓ＊を基準として制限値（上限値および下限値）が設定される。このため、異常なアシスト制御量Ｉａｓ＊は必ずしも最適な制限値で制限されるとは限らない。この点を踏まえ、アシスト制御量Ｉａｓ＊に対する各制限値（上限値ＩＵＬ１＊〜ＩＵＬ５＊、下限値ＩＬＬ１＊〜ＩＬＬ５＊）を車速Ｖに応じて設定してもよい。車速Ｖを加味して各制限値（ＩＵＬ１＊〜ＩＵＬ５＊、ＩＬＬ１＊〜ＩＬＬ５＊）を変化させることにより、車速Ｖが加味されない第１〜第５のリミットマップＭ１〜Ｍ５では許容される、本来制限すべきアシスト制御量Ｉａｓ＊をより早く検出して制限することが可能となる。したがって、各制限値の精度が向上し、アシスト制御量Ｉａｓ＊に対する制限処理を、より適切に行うことができる。
【符号の説明】
【０１３８】
１０…電動パワーステアリング装置、２０…操舵機構（操舵系）、２１…ステアリングホイール、３１…モータ、４０…ＥＣＵ（制御装置）、９６ａ…加算器（第１の加算器）、９６ｂ…加算器（第２の加算器）、９６ｃ…加算器（第３の加算器）、９８ａ，１０８ａ…ガード処理部（制限処理部）、９８ｂ，１０８ｂ…ガード処理部（制限処理部）、９８ｃ，１０８ｃ…乗算器（制限処理部）、ＩＵＬ１＊，ＩＵＬ２＊…第１の制限値群を構成する上限値、ＩＬＬ１＊，ＩＬＬ２＊…第１の制限値群を構成する下限値、ＩＵＬ３＊，ＩＵＬ４＊，ＩＵＬ５＊…第２の制限値群を構成する上限値、ＩＬＬ３＊，ＩＬＬ４＊，ＩＬＬ５＊…第２の制限値群を構成する下限値、ＩＵ１＊，ＩＬ１＊…第１の合算値、ＩＵ２＊，ＩＬ２＊…第２の合算値、ＩＵ３＊，ＩＬ３＊…第３の合算値、Ｍ６，Ｍ７Ｕ，Ｍ７Ｌ，Ｍ８…ガードマップ、Ｍ９…トルクゲインマップ、＋τ１，−τ１，τ１…設定値。
【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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