(57)【要約】【課題】操舵補助力を発生する電動モータの駆動制御に関わる機能部において使用される物理値について、当該物理値が故障検出マージン内の異常値である場合の当該異常値による操舵の異常挙動を低減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。【解決手段】電動パワーステアリング装置のモータ制御手段は、電動モータの駆動制御に関わる機能部で使用される物理値と、当該物理値に対して予め設定された正常値の範囲と故障検出しきい値との間に予め設定された故障の誤検出を抑制する数値範囲である故障検出マージン内の値であって、物理値が異常値であるか否かを判定するためのしきい値である異常判定しきい値とに基づき、物理値が異常値であるか否かを判定し、当該物理値が異常値であると判定すると、当該異常値によって生じる操舵挙動である異常挙動を低減する。【選択図】        図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリング機構に与える操舵補助トルクを発生する電動モータと、前記電動モータを駆動制御するモータ制御手段とを備えた電動パワーステアリング装置であって、
前記電動モータの駆動制御に関わる機能部で使用される物理値が予め設定された故障検出範囲の値であるか否かを判定するためのしきい値である故障検出しきい値と、
前記物理値に対して予め設定された正常値の範囲と前記故障検出しきい値との間に予め設定された故障の誤検出を抑制する数値範囲である故障検出マージン内の値であって、前記物理値が異常値であるか否かを判定するためのしきい値である異常判定しきい値と、
前記物理値と前記故障検出しきい値とに基づき、前記物理値が前記故障検出範囲の値であるか否かを判定する故障判定手段と、
前記物理値と前記異常判定しきい値とに基づき、前記物理値が異常値であるか否かを判定する異常判定手段と、
前記異常判定手段の判定結果に基づき、前記物理値が、前記異常値であると判定すると、当該異常値によって生じる操舵挙動である異常挙動を低減する異常挙動低減手段と、を備えることを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項２】
前記モータ制御手段は、前記機能部の出力値を使用して前記電動モータの駆動制御に関わる制御動作を実行する制御部を備え、
前記異常挙動低減手段は、前記機能部からの出力値を、当該出力値が前記制御部に入力される前に補正することによって、前記異常挙動を低減することを特徴とする請求項１に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項３】
前記モータ制御手段は、マイクロコンピュータを含んで構成され、
アナログの入力値をデジタルの値に変換して前記マイクロコンピュータに入力するＡ／Ｄ変換器を備え、
前記物理値は、前記マイクロコンピュータに供給されると共に前記Ａ／Ｄ変換器の基準電圧としても使用される電源電圧値を含み、
前記異常挙動検出手段は、前記電源電圧値が前記異常値であると判定すると、前記Ａ／Ｄ変換器の出力値を、当該出力値が当該出力値を使用する前記制御部に入力される前に補正して、前記異常挙動を低減することを特徴とする請求項２に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項４】
前記モータ制御手段は、前記機能部の出力値を使用して前記電動モータの駆動制御に関わる制御動作を実行する制御部を備え、
前記異常挙動低減手段は、前記制御部の出力値を補正することによって、前記異常挙動を低減することを特徴とする請求項１に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項５】
前記モータ制御手段は、マイクロコンピュータを含んで構成されると共に、当該マイクロコンピュータの動作クロック信号によってサンプリング周波数が決定される、位相進み特性又は位相遅れ特性を有する制御部である位相特性制御部を備え、
前記物理値は、前記マイクロコンピュータの動作クロック信号を含み、
前記異常挙動低減手段は、前記動作クロック信号の周波数が前記異常値であると判定すると、前記位相特性制御部の制御出力値を補正して、前記異常挙動を低減することを特徴とする請求項４に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項６】
前記動作クロック信号の周波数に対応する前記故障検出しきい値は、前記周波数が低下する側のしきい値である故障検出下限しきい値を含み、
前記動作クロック信号の周波数に対応する前記異常判定しきい値は、前記周波数が低下する側のしきい値である異常判定下限しきい値を含み、
前記故障判定手段は、位相進み特性を有する前記位相特性制御部に対して、前記周波数と前記故障検出下限しきい値とに基づき、前記周波数が前記故障検出範囲の値であるか否かを判定し、
前記異常判定手段は、位相進み特性を有する前記位相特性制御部に対して、前記周波数と前記異常判定下限しきい値とに基づき、前記物理値が異常値であるか否かを判定し、
前記異常挙動低減手段は、位相進み特性を有する前記位相特性制御部に対して、前記動作クロック信号の周波数が前記異常判定下限しきい値を低下する側に超えた異常値であると判定すると、前記位相進み特性を有する位相特性制御部の制御出力値を予め設定された値だけ低減させる補正を行うことを特徴とする請求項５に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項７】
前記動作クロック信号の周波数に対応する前記故障検出しきい値は、前記周波数が上昇する側のしきい値である故障検出上限しきい値を含み、
前記動作クロック信号の周波数に対応する前記異常判定しきい値は、前記周波数が上昇する側のしきい値である異常判定上限しきい値を含み、
前記故障判定手段は、位相遅れ特性を有する前記位相特性制御部に対して、前記周波数と前記故障検出上限しきい値とに基づき、前記周波数が前記故障検出範囲の値であるか否かを判定し、
前記異常判定手段は、位相遅れ特性を有する前記位相特性制御部に対して、前記周波数と前記異常判定上限しきい値とに基づき、前記周波数が異常値であるか否かを判定し、
前記異常挙動低減手段は、位相遅れ特性を有する前記位相特性制御部に対して、前記周波数が前記異常判定上限しきい値を前記上昇する側に超えた異常値であると判定すると、前記位相遅れ特性を有する位相特性制御部の制御出力値を予め設定された値だけ増加させる補正を行うことを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項８】
前記異常挙動低減手段は、補正対象値に対して最大値を制限するリミッタ処理、前記補正対象値に対してゲインを乗じるゲイン補正処理、及び前記補正対象値に対してオフセット値を加算するオフセット補正処理のうちいずれか１の処理を行うことによって、前記異常挙動を低減することを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項９】
前記機能部として、前記ステアリング機構に入力される操舵トルクを検出する操舵トルク検出部を備え、
前記物理値は、前記操舵トルク検出部に供給される電源電圧値を含み、
前記モータ制御手段は、前記制御部として、少なくとも前記操舵トルク検出部で検出した前記操舵トルクに基づきトルク指令値を演算する制御部を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１項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、ステアリング機構に与える操舵補助力を発生する電動モータと、電動モータを制御するモータ制御手段とを備えた電動パワーステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、パワーステアリング装置の異常診断において、異常の過剰検出による不要なアシストの停止を低減する技術として、例えば、特許文献１に記載された技術がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平２０１０−２２１７７１号公報
【０００４】
上記従来技術では、診断精度を向上させた場合の過剰な誤検出によるアシストの不要な停止を抑制するために、２つの異常判定部を設けている。そして、これら２つの異常判定部の両方が異常を検出したときはアシストを停止し、片方のみが異常を検出したときはアシストを継続する。また、重度な異常から軽度の異常へと段階的な異常診断を行い、片方のみが異常を検出したときは、異常の段階（重さ）に応じてアシストトルクを段階的に制限する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来技術は、メインマイコンとサブマイコンとを備えたシステムに対して適用可能な異常診断方法である。そして、診断内容もメインマイコンとサブマイコンとにおけるプログラムの動作の異常診断、マイコン間の通信周期の異常診断、受信データの異常診断といった内容となる。つまり、２つのマイコンの動作状態を基準にアシストトルクを制限する制御を行うことになる。従って、例えば、操舵トルクセンサの電源電圧等のモータの駆動制御に関わる機能部で使用される物理値が、正常値では無いが故障として検出するに至らない故障検出マージン内の異常値であった場合に、この異常値による異常挙動に対して適切な挙動の低減処理（例えば、アシストトルクの制限等）を行うことは困難であった。例えば、設計上で故障として検出する境界の値の方が、製品上で危険挙動が発生する境界の値よりも正常値から離れている場合などに、適切な挙動の低減処理を行って危険挙動が発生するのを防ぐのは困難である。
【０００６】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、操舵補助力を発生する電動モータの駆動制御に関わる機能部において使用される物理値について、故障の誤検出を抑制するための故障検出マージンを削ることなく、当該物理値が故障検出マージン内の異常値である場合の当該異常値による操舵の異常挙動を低減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している。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
〔形態１〕  上記目的を達成するために、形態１の電動パワーステアリング装置は、ステアリング機構に与える操舵補助トルクを発生する電動モータと、前記電動モータを駆動制御するモータ制御手段とを備えた電動パワーステアリング装置であって、前記電動モータの駆動制御に関わる機能部で使用される物理値が予め設定された故障検出範囲の値であるか否かを判定するためのしきい値である故障検出しきい値と、前記物理値に対して予め設定された正常値の範囲と前記故障検出しきい値との間に予め設定された故障の誤検出を抑制する数値範囲である故障検出マージン内の値であって、前記物理値が異常値であるか否かを判定するためのしきい値である異常判定しきい値と、前記物理値と前記故障検出しきい値とに基づき、前記物理値が前記故障検出範囲の値であるか否かを判定する故障判定手段と、前記物理値と前記異常判定しきい値とに基づき、前記物理値が異常値であるか否かを判定する異常判定手段と、前記異常判定手段の判定結果に基づき、前記物理値が、前記異常値であると判定すると、当該異常値によって生じる操舵挙動である異常挙動を低減する異常挙動低減手段と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
このような構成であれば、故障判定手段によって、物理値と故障検出しきい値とに基づき、物理値が故障検出範囲の値か否かを判定することが可能である。更に、異常判定手段によって、物理値と異常判定しきい値とに基づき、物理値が異常値であるか否かを判定することが可能である。更に、異常挙動低減手段によって、異常判定手段の判定結果に基づき、物理値が異常値であると判定されると、当該異常値によって生じる操舵挙動である異常挙動を低減することが可能である。
【０００９】
〔形態２〕  更に、形態２の電動パワーステアリング装置は、形態１の構成に対して、前記モータ制御手段は、前記機能部の出力値を使用して前記電動モータの駆動制御に関わる制御動作を実行する制御部を備え、前記異常挙動低減手段は、前記機能部からの出力値を、当該出力値が前記制御部に入力される前に補正することによって、前記異常挙動を低減することを特徴とする。
このような構成であれば、異常挙動低減手段によって、機能部からの出力値が制御部に入力される前に、当該出力値を補正して異常挙動を低減することが可能である。
【００１０】
〔形態３〕  更に、形態３の電動パワーステアリング装置は、形態２の構成に対して、前記モータ制御手段は、マイクロコンピュータを含んで構成され、アナログの入力値をデジタルの値に変換して前記マイクロコンピュータに入力するＡ／Ｄ変換器を備え、前記物理値は、前記マイクロコンピュータに供給されると共に前記Ａ／Ｄ変換器の基準電圧としても使用される電源電圧値を含み、前記異常挙動検出手段は、前記電源電圧値が前記異常値であると判定すると、前記Ａ／Ｄ変換器の出力値を、当該出力値が当該出力値を使用する前記制御部に入力される前に補正して、前記異常挙動を低減することを特徴とする。
【００１１】
このような構成であれば、故障判定手段によって、マイクロコンピュータに供給される電源電圧と故障検出しきい値とに基づき、当該電源電圧が故障範囲の値か否かを判定することが可能である。更に、異常判定手段によって、マイクロコンピュータに供給される電源電圧と異常判定しきい値とに基づき、当該電源電圧が異常値であるか否かを判定することが可能である。更に、異常挙動低減手段によって、電源電圧が異常値であると判定すると、マイクロコンピュータに供給される電源電圧を基準電圧として使用するＡ／Ｄ変換器の出力値を、当該出力値が当該出力値を使用する制御部に入力される前に補正して、異常挙動を低減することが可能である。
【００１２】
〔形態４〕  更に、形態４の電動パワーステアリング装置は、形態１乃至３のいずれか１の構成に対して、前記モータ制御手段は、前記機能部の出力値を使用して前記電動モータの駆動制御に関わる制御動作を実行する制御部を備え、前記異常挙動低減手段は、前記制御部の出力値を補正することによって、前記異常挙動を低減することを特徴とする。
このような構成であれば、異常挙動低減手段によって、機能部の出力値を使用して制御動作を実行する制御部の出力値を補正することによって、異常挙動を低減することが可能である。
【００１３】
〔形態５〕  更に、形態５の電動パワーステアリング装置は、形態４の構成に対して、前記モータ制御手段は、マイクロコンピュータを含んで構成されると共に、当該マイクロコンピュータの動作クロック信号によってサンプリング周波数が決定される、位相進み特性又は位相遅れ特性を有する制御部である位相特性制御部を備え、前記物理値は、前記マイクロコンピュータの動作クロック信号を含み、前記異常挙動低減手段は、前記動作クロック信号の周波数が前記異常値であると判定すると、前記位相特性制御部の制御出力値を補正して、前記異常挙動を低減することを特徴とする。
【００１４】
このような構成であれば、故障判定手段によって、マイクロコンピュータの動作クロック信号の周波数と、当該周波数に対して設定された故障検出しきい値とに基づき、当該周波数が故障範囲の値か否かを判定することが可能である。更に、異常判定手段によって、マイクロコンピュータ動作クロック信号の周波数と、当該周波数に対して設定された異常判定しきい値とに基づき、当該周波数が異常値であるか否かを判定することが可能である。更に、異常挙動低減手段によって、周波数が異常値であると判定すると、位相進み特性又は位相遅れ特性を有する制御部の出力値を補正して、異常挙動を低減することが可能である。
【００１５】
〔形態６〕  更に、形態６の電動パワーステアリング装置は、形態４の構成に対して、前記動作クロック信号の周波数に対応する前記故障検出しきい値は、前記周波数が低下する側のしきい値である故障検出下限しきい値を含み、前記動作クロック信号の周波数に対応する前記異常判定しきい値は、前記周波数が低下する側のしきい値である異常判定下限しきい値を含み、前記故障判定手段は、位相進み特性を有する前記位相特性制御部に対して、前記周波数と前記故障検出下限しきい値とに基づき、前記周波数が前記故障検出範囲の値であるか否かを判定し、前記異常判定手段は、位相進み特性を有する前記位相特性制御部に対して、前記周波数と前記異常判定下限しきい値とに基づき、前記物理値が異常値であるか否かを判定し、前記異常挙動低減手段は、位相進み特性を有する前記位相特性制御部に対して、前記動作クロック信号の周波数が前記異常判定下限しきい値を低下する側に超えた異常値であると判定すると、前記位相進み特性を有する位相特性制御部の制御出力値を予め設定された値だけ低減させる補正を行うことを特徴とする。
【００１６】
このような構成であれば、故障判定手段によって、マイクロコンピュータの動作クロック信号の周波数と、故障検出下限しきい値とに基づき、当該周波数が低下する側の故障範囲の値か否かを判定することが可能である。更に、異常判定手段によって、マイクロコンピュータ動作クロック信号の周波数と、異常判定下限しきい値とに基づき、当該周波数が低下する側の異常値であるか否かを判定することが可能である。更に、異常挙動低減手段によって、周波数が低下する側の異常値であると判定すると、位相進み特性を有する制御部の出力値を低減させる補正を行って、異常挙動を低減することが可能である。
【００１７】
〔形態７〕  更に、形態７の電動パワーステアリング装置は、形態４の構成に対して、前記動作クロック信号の周波数に対応する前記故障検出しきい値は、前記周波数が上昇する側のしきい値である故障検出上限しきい値を含み、前記動作クロック信号の周波数に対応する前記異常判定しきい値は、前記周波数が上昇する側のしきい値である異常判定上限しきい値を含み、前記故障判定手段は、位相遅れ特性を有する前記位相特性制御部に対して、前記周波数と前記故障検出上限しきい値とに基づき、前記周波数が前記故障検出範囲の値であるか否かを判定し、前記異常判定手段は、位相遅れ特性を有する前記位相特性制御部に対して、前記周波数と前記異常判定上限しきい値とに基づき、前記周波数が異常値であるか否かを判定し、前記異常挙動低減手段は、位相遅れ特性を有する前記位相特性制御部に対して、前記周波数が前記異常判定上限しきい値を前記上昇する側に超えた異常値であると判定すると、前記位相遅れ特性を有する位相特性制御部の制御出力値を予め設定された値だけ増加させる補正を行うことを特徴とする。
【００１８】
このような構成であれば、故障判定手段によって、マイクロコンピュータの動作クロック信号の周波数と、故障検出上限しきい値とに基づき、当該周波数が上昇する側の故障範囲の値か否かを判定することが可能である。更に、異常判定手段によって、マイクロコンピュータ動作クロック信号の周波数と、異常判定上限しきい値とに基づき、当該周波数が低下する側の異常値であるか否かを判定することが可能である。更に、異常挙動低減手段によって、周波数が上昇する側の異常値であると判定すると、位相遅れ特性を有する制御部の出力値を上昇させる補正を行って、異常挙動を低減することが可能である。
【００１９】
〔形態８〕  更に、形態８の電動パワーステアリング装置は、形態１乃至７のいずれか１の構成に対して、前記異常挙動低減手段は、補正対象値に対して最大値を制限するリミッタ処理、前記補正対象値に対してゲインを乗じるゲイン補正処理、及び前記補正対象値に対してオフセット値を加算するオフセット補正処理のうちいずれか１の補正処理を行うことによって、前記異常挙動を低減することを特徴とする。
このような構成であれば、異常挙動低減手段によって、補正対象値に対して、最大値を制限するリミッタ処理、ゲインを乗じるゲイン補正処理、及びオフセット値を加算するオフセット補正処理のうちいずれか１の補正処理を行うことによって、異常挙動を低減することが可能である。
【００２０】
〔形態９〕  更に、形態９の電動パワーステアリング装置は、形態１乃至８のいずれか１の構成に対して、前記機能部として、前記ステアリング機構に入力される操舵トルクを検出する操舵トルク検出部を備え、前記物理値は、前記操舵トルク検出部に供給される電源電圧値を含み、前記モータ制御手段は、前記制御部として、少なくとも前記操舵トルク検出部で検出した前記操舵トルクに基づきトルク指令値を演算する制御部を備えることを特徴とする。
【００２１】
このような構成であれば、異常判定手段によって、操舵トルク検出部で使用される電源電圧について、異常値であるか否かの判定を行うことが可能であり、異常挙動低減手段によって、電源電圧が異常値であると判定すると、操舵トルク検出部の出力値、又は、当該出力値を使用して制御動作を行う制御部の出力値等を補正して、異常挙動を低減することが可能である。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、故障が検出されないギリギリの領域で物理値が異常値となった場合に、当該異常値によって生じる操舵の異常挙動を低減することができる。これにより、高精度、高コストの部品を使用することなく、かつ故障検出マージンを削らなくても、危険挙動が発生する虞れを低減し、システムを安全な状態に保つことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施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】コントローラ１５の概略構成図である。
【図３】コントローラ１５の具体的な構成の一例を示すブロック図である。
【図４】（ａ）は、設計段階及び製品段階で定義される故障診断に係るしきい値等の一例を示す図であり、（ｂ）は、故障検出しきい値及び異常判定しきい値の設定例を示す図である。
【図５】故障診断処理部５０の具体的な構成例を示すブロック図である。
【図６】モータ角速度演算部２０１の具体的な構成例を示すブロック図である。
【図７】モータ駆動回路２４の具体的な構成例を示すブロック図である。
【図８】トルクセンサ電源電圧値に対する第１の故障診断処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図９】第２の故障診断処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図１０】故障検出しきい値に対してギリギリの異常が発生時に危険挙動が発生する場合の第２動作しきい値と故障検出しきい値との関係の一例を示す図である。
【図１１】トルクセンサ電源電圧Ｖtsに対して異常判定しきい値を設定して異常挙動低減処理を実施した場合の各しきい値の関係の一例を示す図である。
【図１２】（ａ）は、トルクセンサ電源電圧Ｖtsが低下時に生じる異常の一例を示す図であり、（ｂ）は、（ａ）の異常に対して異常挙動低減処理を施した一例を示す図である。
【図１３】動作クロック周波数ｆに対して異常判定しきい値を設定して異常挙動低減処理を実施した場合の各しきい値の関係の一例を示す図である。
【図１４】本実施形態の故障診断処理部５０の具体的構成の一例を示すブロック図である。
【図１５】トルクセンサ電源電圧値に対する第３の故障診断処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図１６】マイコン電源電圧Ｖccに対して異常判定しきい値を設定して異常挙動低減処理を実施した場合の各しきい値の関係の一例を示す図である。
【図１７】本実施形態のコントローラ１５の具体的な構成の一例を示すブロック図である。
【図１８】本実施形態の故障診断処理部５０の具体的な構成の一例を示すブロック図である。
【図１９】本実施形態のモータ駆動回路２４の具体的な構成の一例を示すブロック図である。
【図２０】トルクセンサ電源電圧値に対する第４の故障診断処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図２１】マイコン電源電圧値に対する第５の故障診断処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態を図面に基づき説明する。図１〜図１３は、本発明に係るパワーステアリング装置の第１実施形態を示す図である。
（構成）
まず、ステアリング機構の構成について説明する。
図１は、本発明に係るパワーステアリング装置のステアリング機構の概略構成図である。
図１に示すように、ステアリング機構ＳＭは、ステアリングホイール１に運転者から作用される操舵力が伝達される入力軸２ａとこの入力軸２ａに図示しないトーションバーを介して連結された出力軸２ｂとを有するステアリングシャフト２を備えている。このステアリングシャフト２は、ステアリングコラム３に回転自在に内装され、入力軸２ａの一端がステアリングホイール１に連結され、他端は図示しないトーションバーに連結されている。
【００２５】
そして、出力軸２ｂに伝達された操舵力は、２つのヨーク４ａ，４ｂとこれらを連結する十字連結部４ｃとで構成されるユニバーサルジョイント４を介して中間シャフト５に伝達される。さらに、この中間シャフト５に伝達された操舵力は、２つのヨーク６ａ，６ｂとこれらを連結する十字連結部６ｃとで構成されるユニバーサルジョイント６を介してピニオンシャフト７に伝達される。このピニオンシャフト７に伝達された操舵力はステアリングギヤ機構８で車両幅方向の直進運動に変換されて左右のタイロッド９に伝達され、これらタイロッド９によって転舵輪ＷＬ，ＷＲを転舵させる。
ステアリングシャフト２の出力軸２ｂには、操舵補助力を出力軸２ｂに伝達する操舵補助機構１０が連結されている。この操舵補助機構１０は、出力軸２ｂに連結した減速機構１１と、この減速機構１１に連結された操舵補助力を発生する電動機としての例えばブラシレスモータで構成される電動モータ１２とを備えている。
【００２６】
また、減速機構１１のステアリングホイール１側に連接されたハウジング１３内に操舵トルク検出手段としての操舵トルクセンサ１４が配設されている。この操舵トルクセンサ１４は、ステアリングホイール１に付与されて入力軸２ａに伝達された操舵トルクを検出するものである。この操舵トルクセンサ１４は、例えば、操舵トルクを入力軸２ａ及び出力軸２ｂ間に介挿した図示しないトーションバーの捩れ角変位に変換し、この捩れ角変位を非接触の磁気センサで検出するように構成されている。
【００２７】
次に、図２及び図３に基づき、電動モータ１２を駆動制御するコントローラ１５の構成を説明する。
図２は、コントローラ１５の概略構成図である。図３は、コントローラ１５の具体的な構成の一例を示すブロック図である。
コントローラ１５は、図２に示すように、電動モータ１２の制御処理を実行するマイクロコンピュータ１９（以下、マイコン１９と称す）と、マイコン１９から出力される補償後操舵補助トルク指令値Ｉｒｅｆ´に基づき電動モータ１２に供給する駆動電流を制御するモータ駆動回路２４とを含んで構成される。
【００２８】
マイコン１９には、操舵トルクセンサ１４で検出したトルク検出値ＴがＡ／Ｄ変換器１８でデジタル値Ｔｄに変換されて入力される。
マイコン１９は、トルク検出値Ｔｄ、車速検出値Ｖsおよびモータ回転角θが入力される入力インタフェース回路１９ａと、トルク検出値Ｔｄ、車速検出値Ｖsおよびモータ回転角θに基づき電動モータ１２を駆動制御して操舵トルクに応じた操舵補助力を発生する操舵補助制御処理を実行する中央処理装置１９ｂとを有する。マイコン１９は、さらに、中央処理装置１９ｂで実行する操舵補助制御処理に必要なプログラム及びデータを記憶する記憶部としてのＲＯＭ１９ｃと、トルク検出値Ｔｄおよびモータ回転角θ等の検出データ、中央処理装置１９ｂで実行する操舵制御処理の処理過程で必要とするデータや処理結果を記憶するＲＡＭ１９ｄと、出力インタフェース回路１９ｅとを有する。
【００２９】
ＲＯＭ１９ｃは、操舵補助制御処理を中央処理装置１９ｂに実行させるためのメインプログラムとなる操舵補助制御処理プログラム、故障診断処理および異常挙動低減処理を中央処理装置１９ｂに実行させるためのサブプログラムとなる故障診断処理プログラム等のプログラムを格納するプログラム記憶領域を備えている。さらに、ＲＯＭ１９ｃは、操舵補助制御処理、故障診断処理および異常挙動低減処理に必要とするパラメータ等の変更することのないデータを記憶するデータ記憶領域を備えている。具体的に、ＲＯＭ１９ｃは、データ記憶領域に、後述する異常判定しきい値、故障検出しきい値等を記憶している。
【００３０】
コントローラ１５は、具体的な機能構成部として、図３に示すように、故障診断処理部５０と、回転情報演算部２０と、操舵補助トルク指令値演算部２１と、トルク指令値補償部２２と、ＳＡＴ（セルフアライニングトルク）推定フィードバック部２３と、逆起電圧算出部２５と、加算部４６とを備えている。
なお、本実施形態において、上記各部の機能は、マイコン１９によってプログラムを実行することによって実現されるもの、ハードウェア構成のみで実現されるもの、及びプログラムの実行によってハードウェアを制御することで実現されるものが混在する。
【００３１】
また、本実施形態において、コントローラ１５は、操舵トルクセンサ１４の電源電圧、マイコン１９の電源電圧、マイコン１９の動作クロック周波数、各センサの検出値等の電動モータ１２の駆動制御に関わる機能部において使用される物理値について、故障診断処理及び異常挙動低減処理を実施する。
具体的に、コントローラ１５は、各物理値が、予め設定された異常判定しきい値を超える値か否か、及び予め設定された故障検出しきい値を超える値か否かを判定する。そして、異常判定しきい値を超える値であると判定すると、後述する異常挙動低減処理を実施する。
【００３２】
一方、コントローラ１５は、物理値が、故障検出しきい値を超えたと判定すると、故障検出信号を出力する。これにより、不図示の故障対応部において、該当の物理値が用いられている機能部や、当該機能部の出力値を用いる制御部などの動作を停止等する。
以下、図４に基づき、故障検出しきい値及び異常判定しきい値について説明する。
図４（ａ）は、設計段階及び製品段階で定義される故障診断に係るしきい値等の一例を示す図であり、（ｂ）は、故障検出しきい値及び異常判定しきい値の設定例を示す図である。
まず、電動モータ１２の駆動制御に関わる各機能部で使用される物理値（操舵トルクセンサ１４の電源電圧、マイコン１９の電源電圧、マイコン１９の動作クロック周波数、各センサの検出値など）に対して、図４（ａ）に示す、〔１〕〜〔４〕の４つの値を定義する。ここで、図４における縦軸は故障診断対象の検出値（物理値）となる。
【００３３】
〔１〕第１動作しきい値：正常な操舵性が得られる正常動作範囲の物理値と、性能は劣化するが危険挙動ではない動作範囲（許容できる操舵挙動となる動作範囲）の物理値との境界値。
〔２〕第２動作しきい値：許容できる操舵挙動となる動作範囲の物理値と、危険挙動となる動作範囲の物理値との境界値。
〔３〕ハードウェア（Ｈ／Ｗ）設計値：Ｈ／Ｗの設計上とりうる限界値。
〔４〕故障検出しきい値：予め設定された故障検出マージンの値と、故障として検出される範囲の物理値との境界の値。
なお、上記〔１〕及び〔２〕は、実際の製品に対して定義される値であり、上記〔３〕及び〔４〕は、製品の設計段階において定義される値である。
なお、上記故障検出マージンは、故障の誤検出を抑制するために設けられるマージンである。
【００３４】
上記各値が、〔２〕＞〔４〕＞〔１〕＞〔３〕、または〔３〕＞〔１〕＞〔４〕＞〔２〕の関係となるようにシステムを設計することが望ましい。
ここで、故障検出しきい値をＨ／Ｗ設計値に近づけると、故障検出マージンが小さくなり、誤検出に対する耐性が悪化する。これを防ぐためには高精度な部品が必要となる（コスト上昇）。また、逆に故障検出マージンを大きくすると故障の検出性が悪化する。つまり、故障の検出性と、誤検出耐性とはトレードオフの関係にある。
【００３５】
図４（ａ）の例では、故障検出しきい値が、第２動作しきい値よりも物理値の正常値の範囲側に設定されているので、診断対象の物理値が危険挙動領域に入る前に先に故障として検出される。一方、例えば、故障検出しきい値が、第２動作しきい値よりも正常範囲から離れている場合は、診断対象の物理値が故障として検出されないギリギリの領域において危険挙動が発生する可能性がある。
【００３６】
そこで、本実施形態においては、故障検出マージンの範囲内において、図４（ａ）に示す範囲Ｗ内に、異常判定しきい値を設定した。そして、異常判定しきい値を超える物理値（以下、異常値と称す）について、当該異常値によって生じる操舵の異常挙動を低減する処理（異常挙動低減処理）を実施するようにした。つまり、異常判定しきい値によって、危険挙動領域に入ってしまう可能性があるが、故障として検出されない異常値を検出したことに応じて異常挙動を低減する処理を実施する。これにより、故障検出しきい値はそのままで、第２動作しきい値を引き上げることが可能となる。
異常判定しきい値は、例えば、図４（ｂ）に示すように、故障検出マージンを挙動低減範囲として、挙動低減範囲と正常範囲との境界に設定する。
【００３７】
なお、本実施形態では、上記の故障診断機能及び異常挙動低減機能を、操舵トルクセンサ１４の電源電圧Ｖtsと、マイコン１９の動作クロック信号CLKに対して適用している。そして、電源電圧Ｖtsが異常判定しきい値を超えている（異常値である）と判定した場合に、Ａ／Ｄ変換器１８から出力される操舵トルクＴｄに対して異常挙動低減処理を実施する。また、動作クロック信号CLKの周波数が異常値であると判定した場合に、モータ角速度演算部２０１で演算されるモータ角速度ωに対して異常挙動低減処理を実施する。
【００３８】
図５は、故障診断処理部５０の具体的な構成例を示すブロック図である。
故障診断処理部５０は、図５に示すように、故障診断部５００と、異常挙動低減部５０１とを含んで構成される。
故障診断部５００は、操舵トルクセンサ１４の電源電圧であるトルクセンサ電源電圧Ｖtsと、予め設定された異常判定しきい値Ｔhv1とを比較して、トルクセンサ電源電圧Ｖtsが、異常判定しきい値Ｔhv1を超えているか否かを判定する。これにより、トルクセンサ電源電圧Ｖtsが、異常判定しきい値Ｔhv1を超えていると判定した場合は、異常挙動の低減指令を異常挙動低減部５０１に出力する。一方、トルクセンサ電源電圧Ｖｔｓが、異常判定しきい値Ｔhv1を超えていないと判定した場合は、正常通知を異常挙動低減部５０１に出力する。
【００３９】
故障診断部５００は、更に、トルクセンサ電源電圧Ｖtsが、予め設定された故障検出しきい値Ｔhv1eを超えているか否かを判定する。これにより、トルクセンサ電源電圧Ｖtsが、故障検出しきい値Ｔhv1eを超えていると判定した場合は、故障検出信号を故障対応部（不図示）に出力する。
異常挙動低減部５０１は、故障診断部５００から低減指令を受信した場合、Ａ／Ｄ変換器１８から出力される操舵トルクＴｄに対して異常挙動低減処理を実施する。具体的には、操舵トルクＴｄを、操舵の異常挙動が低減されるように補正する。補正方法としては、例えば、操舵トルクＴｄの最大値を制限する、操舵トルクＴｄにオフセット値を加算する、操舵トルクＴｄにゲインを乗じるなどの方法がある。
【００４０】
異常挙動低減部５０１は、異常挙動低減処理を施した操舵トルクＴｄ´を、操舵補助トルク指令値演算部２１、ＳＡＴ推定フィードバック部２３等の操舵トルクを用いて処理を行う構成部にそれぞれ出力する。なお、異常挙動低減部５０１は、故障診断部５００から正常通知を受信した場合、Ａ／Ｄ変換器１８から出力される操舵トルクＴｄに補正を施さずに、そのままＴｄ´＝Ｔｄとして操舵補助トルク指令値演算部２１に出力する。
【００４１】
以下、故障診断処理部５０で行われる故障診断処理及び異常挙動低減処理を第１の故障診断処理と称す。
図３に戻って、回転情報演算部２０は、モータ角速度ωを算出するモータ角速度演算部２０１と、このモータ角速度演算部２０１で算出されたモータ角速度ωを微分してモータ角加速度αを算出するモータ角加速度演算部２０２とを備えている。
本実施形態において、モータ角速度演算部２０１は、マイコン１９の動作クロック信号CLKに基づき故障を診断する機能を有している。
【００４２】
以下、図６に基づき、モータ角速度演算部２０１の構成を説明する。図６は、モータ角速度演算部２０１の具体的な構成例を示すブロック図である。
モータ角速度演算部２０１は、図６に示すように、角速度演算部２１０と、故障診断部５０２と、異常挙動低減部５０３とを含んで構成される。
【００４３】
モータ角速度演算部２０１は、回転角センサ１７で検出されるモータ回転角θを微分してモータ角速度ωを演算する。角速度演算部２１０は、演算したモータ角速度ωを、異常挙動低減部５０３に出力する。
ここで、マイコン１９の動作クロック信号CLKが異常になると、サンプリング周波数が変化するため、制御特性が変化する。特に位相進み特性又は位相遅れ特性を有する制御機能は大きな影響を受ける。モータ角速度演算部２０１は、回転角センサ１７で検出したモータ回転角θを微分してモータ角速度ωを演算するため位相進み（微分）特性を有している。そのため、動作クロック信号CLKの影響を大きく受ける。
【００４４】
故障診断部５０２は、マイコン１９の動作クロック信号CLKを読み込み、当該動作クロック信号CLKの周波数を検出する。本実施形態では、この動作クロック信号CLKとして、外部のクロックジェネレータで生成された基準クロック信号を動作クロック信号CLKとして読み込む。また、故障診断部５０２をマイコン１９の外部に設けて独立に動作させる構成としてもよい。
【００４５】
故障診断部５０２は、検出した周波数ｆと、異常判定しきい値Ｔhfとを比較して、周波数ｆが、予め設定された異常判定しきい値Ｖtfを超えているか否かを判定する。これにより、周波数ｆが、異常判定しきい値Ｖtfを超えていると判定した場合は、異常挙動の低減指令を異常挙動低減部５０３に出力する。一方、周波数ｆが、異常判定しきい値Ｖtfを超えていないと判定した場合は、正常通知を異常挙動低減部５０３に出力する。
【００４６】
故障診断部５０２は、更に、周波数ｆが、故障検出しきい値Ｖtfeを超えているか否かを判定する。これにより、周波数ｆが、故障検出しきい値Ｖtfeを超えていると判定した場合は、故障検出信号を故障対応部に出力する。
異常挙動低減部５０３は、故障診断部５０２から低減指令を受信した場合、角速度演算部２１０から出力されるモータ角速度ωに対して異常挙動低減処理を実施する。具体的に、モータ角速度ωを、操舵の異常挙動が低減するように補正する。補正方法としては、上記操舵トルクＴｄの場合と同様の方法が採用可能である。
【００４７】
異常挙動低減部５０３は、異常挙動低減処理を施したモータ角速度ω´を、ＳＡＴ推定フィードバック部２３、トルク指令値補償部２２、逆起電圧算出部２５等のモータ角速度ωを処理に用いる各構成部にそれぞれ出力する。なお、異常挙動低減部５０３は、故障診断部５０２から正常通知を受信した場合、角速度演算部２１０から出力されるモータ角速度ωに補正を施さずに、そのままω´として各構成部に出力する。
【００４８】
以下、故障診断部５０２及び異常挙動低減部５０３で行われる故障診断処理及び異常挙動低減処理を第２の故障診断処理と称す。
図３に戻って、操舵補助トルク指令値演算部２１は、トルク指令値算出部３１１と、位相補償部３１２と、センタ応答性改善部３１３と、加算部３１４とを備えている。
トルク指令値算出部３１１は、操舵トルクＴｄ’及び車速Ｖsをもとに不図示の操舵補助トルク指令値算出マップを参照して電流指令値でなる操舵補助トルク指令値Ｉｒｅｆｂを算出する。操舵補助トルク指令値算出マップは、例えば、横軸に操舵トルクＴｄ´をとり、縦軸に操舵補助トルク指令値Ｉｒｅｆｂをとると共に、車速Ｖsをパラメータとした放物線状の曲線で表される特性線図で構成される。
【００４９】
位相補償部３１２は、トルク指令値算出部３１１から出力される操舵補助トルク指令値Ｉｒｅｆｂの位相補償を行って位相補償値Ｉｒｅｆｂ′を算出する。
センタ応答性改善部３１３は、故障診断処理部５０から入力される操舵トルクＴｄ’に基づき、操舵トルクＴｄ’を微分演算処理して、アシスト特性不感帯での安定性確保、静摩擦の補償を行うセンタ応答性改善指令値Ｉｒを算出する。このセンタ応答性改善指令値Ｉｒによる補償は、ステアリング中立付近の制御の応答性を高め、滑らかでスムーズな操舵を実現することを目的としている。
【００５０】
加算部３１４は、位相補償部３１２の位相補償出力とセンタ応答性改善部３１３のセンタ応答性改善指令値Ｉｒとを加算して操舵補助トルク指令値Ｉｒｅｆを算出する。
トルク指令値補償部２２は、収斂性補償部４３と、慣性補償部４４と、加算部４５とを少なくとも有する。
収斂性補償部４３は、回転情報演算部２０のモータ角速度演算部２０１で演算されたモータ角速度ωに基づいてヨーレートの収斂性を補償する。具体的に、収斂性補償部４３は、モータ角速度演算部２０１で算出されたモータ角速度ωが入力され、ステアリングホイール１が振れ回る動作に対して、ブレーキをかけるように、モータ角速度ωに収斂性制御ゲインＫｃを乗じて収斂性補償値Ｉｃを算出する。この収斂性補償値Ｉｃにより、車両のヨーの収斂性を改善する。
【００５１】
慣性補償部４４は、回転情報演算部２０のモータ角加速度演算部２０２で演算されたモータ角加速度αに基づいて電動モータ１２の慣性により発生するトルク相当分を補償する慣性補償値Ｉｉを算出する。この慣性補償値Ｉｉにより、慣性感又は制御応答性の悪化を防止する。
加算部４５は、慣性補償部４４で算出された慣性補償値Ｉｉと収斂性補償部４３で算出された収斂性補償値Ｉｃとを加算して、指令補償値Ｉｃｏｍを算出する。加算部４５は、算出した指令補償値Ｉｃｏｍを加算部４６に出力する。
【００５２】
ＳＡＴ推定フィードバック部２３は、操舵トルクＴ、モータ角速度ω、モータ角加速度α及び操舵補助トルク指令値演算部２１で算出した操舵補助トルク指令値Ｉｒｅｆｂが入力され、これらに基づいてセルフアライニングトルクＳＡＴを推定演算する。
セルフアライニングトルクＳＡＴが発生する原理を説明すると、ドライバがステアリングホイール１を操舵することによって操舵トルクＴが発生し、その操舵トルクＴに従って電動モータ１２がアシストトルクＴｍを発生する。その結果、転舵輪ＷＬ，ＷＲが転舵され、反力としてセルフアライニングトルクＳＡＴが発生する。また、その際、電動モータ１２の慣性Ｊ及び摩擦（静摩擦）Ｆｒによってステアリングホイール１の操舵の抵抗となるトルクが生じる。これらの力の釣り合いを考えると、下記（１）式のような運動方程式が得られる。
J・α+ Fr・sign(ω) + SAT = Tm + T …（１）
【００５３】
ここで、上記（１）式を初期値ゼロとしてラプラス変換し、セルフアライニングトルクＳＡＴについて解くと下記（２）式が得られる。
SAT(s) = Tm(s) + T(s) - J・α(s) + Fr・sign(ω(s)) …（２）
上記（２）式から分かるように、電動モータ１２の慣性Ｊ及び静摩擦Ｆｒを定数として予め求めておくことで、モータ角速度ω、モータ角加速度α、アシストトルクＴｍ及び操舵トルクＴ（本実施形態ではＴｄ’）よりセルフアライニングトルクＳＡＴを推定することができる。ここで、アシストトルクＴｍは操舵補助トルク指令値Ｉｒｅｆｂに比例するので、アシストトルクＴｍに代えて操舵補助トルク指令値Ｉｒｅｆｂを適用する。
【００５４】
加算部４６は、加算部４５で算出された指令補償値Ｉｃｏｍと、操舵補助トルク指令値演算部２１から出力される操舵補助トルク指令値Ｉｒｅｆと、ＳＡＴ推定フィードバック部２３から出力されるＳＡＴとを加算して、補償後操舵補助トルク指令値Ｉｒｅｆ′を算出する。加算部４６は、算出した補償後操舵補助トルク指令値Ｉｒｅｆ′をモータ駆動回路２４に出力する。
【００５５】
逆起電圧算出部２５は、モータ角速度演算部２０１からのモータ角速度ωに予め設定された誘起電圧定数Ｋｅを乗算することで、逆起電圧ＥＦＭを算出する。
ここで、電動モータ１２の電圧、電流の関係を式で表わすと下記（３）式のごとく表現できる。
Vm = EMF・(R + s・L)・I …（３）
ここで、Ｖｍはモータの端子電圧、ＥＭＦはモータの逆起電圧、Ｉはモータ巻線電流、Ｒはモータ巻線抵抗値、Ｌはモータの巻線インダクタンス値である。ｓはラプラス演算子でｄ／ｄｔを表わす。なお、ＥＭＦは下記（４）式で表される。
EMF = Ke・ω …（４）
逆起電圧算出部２５は、算出したＥＭＦをモータ駆動回路２４の後述する加算部２４２に出力する。
【００５６】
ここで、図７は、モータ駆動回路２４の具体的な構成例を示すブロック図である。
モータ駆動回路２４は、図７に示すように、減算部２４０と、電流制御部２４１と、加算部２４２と、ＰＷＭ制御部２４３と、インバータ回路２４４と、モータ電流検出部２４５とを備えている。
減算部２４０は、加算部４６から出力される補償後操舵補助トルク指令値Ｉｒｅｆ´からモータ電流検出部２４５で検出されるモータ電流Ｉｍを減算して電流偏差ΔＩｒｅｆ´を算出する。減算部２４０は、算出した電流偏差ΔＩｒｅｆ´を電流制御部２４１に出力する。
【００５７】
電流制御部２４１は、減算部２４０から出力される電流偏差ΔＩｒｅｆに基づき比例積分制御を行って電圧指令値Ｖｒｅｆを算出する。電流制御部２４１は、算出した電圧指令値Ｖｒｅｆを加算部２４２に出力する。
加算部２４２は、電流制御部２４１から出力される電圧指令値Ｖｒｅｆと、逆起電圧算出部２５から出力される逆起電圧ＥＭＦを加算する。これにより逆起電圧補償が行われ補償後電圧指令値Ｖｒｅｆ´が算出される。加算部２４２は、算出した補償後電圧指令値Ｖｒｅｆ´をＰＷＭ制御部２４３に出力する。
【００５８】
ＰＷＭ制御部２４３は、インバータ回路２４４に印加される電圧を、加算部２４２から出力される補償後電圧指令値Ｖｒｅｆ´で割ってＰＷＭデユーティーに変換する。ＰＷＭ制御部２４３は、このＰＷＭデューティーに基づいてパルス幅変調（ＰＷＭ）信号Ｄｕを形成する。ＰＷＭ制御部２４３は、形成したパルス幅変調信号Ｄｕを、インバータ回路２４４に出力する。
インバータ回路２４４は、ＰＷＭ制御部２４３から出力されるパルス幅変調信号によって電界効果トランジスタのゲートを制御して、補償後操舵補助トルク指令値Ｉｒｅｆに応じたモータ電流Ｉｍを、電動モータ１２に供給する。
【００５９】
（第１の故障診断処理）
次に、図８に基づき、故障診断処理部５０の故障診断処理及び異常挙動低減処理（第１の故障診断処理）の処理手順を説明する。図８は、トルクセンサ電源電圧値に対する第１の故障診断処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。
第１の故障診断処理は、マイコン１９の中央処理装置１９ｂにおいてＲＯＭ１９ｃに記憶された第１の故障診断処理プログラムを実行することによって開始される。第１の故障診断処理が開始されると、図８に示すように、まず、ステップＳ１００に移行する。ここで、第１の故障診断処理プログラムは、所定時間（例えば１ｍｓｅｃ）毎にタイマ割込処理として実行される。
【００６０】
ステップＳ１００では、故障診断部５００において、操舵トルクセンサ１４のトルクセンサ電源電圧Ｖtsを読み込んで、ステップＳ１０２に移行する。
ステップＳ１０２では、故障診断部５００において、ＲＯＭ１９ｃから、異常判定しきい値Ｔhv1を読み出す。そして、トルクセンサ電源電圧Ｖtsと異常判定しきい値Ｔhv1とを比較して、ステップＳ１０４に移行する。
ステップＳ１０４では、故障診断部５００において、ステップＳ１０２の比較結果に基づき、トルクセンサ電源電圧Ｖtsは、異常判定しきい値Ｔhv1を超えているか否かを判定する。そして、超えていると判定した場合(Yes)は、ステップＳ１０６に移行し、超えていないと判定した場合(No)は、正常通知を異常挙動低減部５０１に出力して、ステップＳ１１８に移行する。
【００６１】
ステップＳ１０６に移行した場合は、故障診断部５００において、ＲＯＭ１９ｃから、故障検出しきい値Ｔhv1eを読み出す。そして、トルクセンサ電源電圧Ｖtsと故障検出しきい値Ｔhv1eとを比較して、ステップＳ１０８に移行する。
ステップＳ１０８では、故障診断部５００において、ステップＳ１０６の比較結果に基づき、トルクセンサ電源電圧Ｖtsは、故障検出しきい値Ｔhv1eを超えているか否かを判定する。そして、超えていると判定した場合(Yes)は、ステップＳ１１０に移行し、超えていないと判定した場合(No)は、低減指令を異常挙動低減部５０１に出力して、ステップＳ１１２に移行する。
【００６２】
ステップＳ１１０に移行した場合は、故障診断部５００において、故障検出信号Ｅｒを出力すると共に、低減指令を異常挙動低減部５０１に出力して、ステップＳ１１２に移行する。
ステップＳ１１２では、異常挙動低減部５０１において、故障診断部５００からの低減指令に応じて、操舵トルクＴｄを読み込んで、ステップＳ１１４に移行する。
ステップＳ１１４では、異常挙動低減部５０１において、操舵トルクＴｄに対して、異常挙動低減処理を実施して、ステップＳ１１６に移行する。
ステップＳ１１６では、異常挙動低減部５０１において、ステップＳ１１４で低減処理の施された操舵トルクＴｄ´を、操舵トルクを用いて処理を行う各構成部にそれぞれ出力して、一連の処理を終了する。
【００６３】
一方、ステップＳ１０４において、トルクセンサ電源電圧Ｖtsが異常判定しきい値Ｔhv1を超えておらず、ステップＳ１１８に移行した場合は、異常挙動低減部５０１において、故障診断部５００からの正常通知に応じて、操舵トルクＴｄを読み込んで、ステップＳ１２０に移行する。
ステップＳ１２０では、異常挙動低減部５０１において、ステップＳ１１８で読み込んだ操舵トルクＴｄに対して低減処理を実施せずに、そのままの値をＴｄ´として出力する。その後、一連の処理を終了する。
【００６４】
（第２の故障診断処理）
次に、図９に基づき、モータ角速度演算部２０１の故障診断処理及び異常挙動低減処理（第２の故障診断処理）の処理手順を説明する。図９は、第２の故障診断処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。
第２の故障診断処理は、マイコン１９の中央処理装置１９ｂにおいてＲＯＭ１９ｃに記憶された第２の故障診断処理プログラムを実行することによって開始される。第２の故障診断処理が開始されると、図９に示すように、まず、ステップＳ２００に移行する。ここで、第２の故障診断処理プログラムは、所定時間（例えば１ｍｓｅｃ）毎にタイマ割込処理として実行される。
【００６５】
ステップＳ２００では、故障診断部５０２において、外部のクロックジェネレータからマイコン１９に供給される動作クロック信号CLKを読み込んで、ステップＳ２０２に移行する。
ステップＳ２０２では、故障診断部５０２において、ステップＳ２００で読み込んだ動作クロック信号CLKに基づき、動作クロック周波数ｆを検出して、ステップＳ２０４に移行する。
ステップＳ２０４では、故障診断部５０２において、ＲＯＭ１９ｃから、異常判定しきい値Ｔhfを読み出す。そして、周波数ｆと異常判定しきい値Ｔhfとを比較して、ステップＳ２０６に移行する。
【００６６】
ステップＳ２０６では、故障診断部５０２において、ステップＳ２０４の比較結果に基づき、周波数ｆは、異常判定しきい値Ｔhfを超えているか否かを判定する。そして、超えていると判定した場合(Yes)は、ステップＳ２０８に移行し、超えていないと判定した場合(No)は、正常通知を異常挙動低減部５０３に出力して、ステップＳ２２０に移行する。
ステップＳ２０８に移行した場合は、故障診断部５０２において、ＲＯＭ１９ｃから、故障検出しきい値Ｖtfeを読み出す。そして、周波数ｆと読み出した故障検出しきい値Ｖtfeとを比較して、ステップＳ２１０に移行する。
ステップＳ２１０では、故障診断部５０２において、ステップＳ２０８の比較結果に基づき、周波数ｆは、故障検出しきい値Ｖtfeを超えているか否かを判定する。そして、超えていると判定した場合(Yes)は、ステップＳ２１２に移行し、超えていないと判定した場合(No)は、低減指令を異常挙動低減部５０３に出力して、ステップＳ２１４に移行する。
【００６７】
ステップＳ２１２に移行した場合は、故障診断部５０２において、故障検出信号Ｅｒを出力すると共に、低減指令を異常挙動低減部５０３に出力して、ステップＳ２１４に移行する。
ステップＳ２１４では、異常挙動低減部５０３において、故障診断部５０２からの低減指令に応じて、角速度演算部２１０で演算したモータ角速度ωを読み込んで、ステップＳ２１６に移行する。
ステップＳ２１６では、異常挙動低減部５０３において、モータ角速度ωに対して、異常挙動低減処理を実施して、ステップＳ２１８に移行する。
ステップＳ２１８では、異常挙動低減部５０３において、ステップＳ２１６で低減処理の施されたモータ角速度ω´を、モータ角速度を処理に用いる各構成部に出力して、一連の処理を終了する。
【００６８】
一方、ステップＳ２０６において、周波数ｆが異常判定しきい値Ｔhfを超えておらず、ステップＳ２２０に移行した場合は、異常挙動低減部５０３において、故障診断部５０２からの正常通知に応じて、角速度演算部２１０で演算したモータ角速度ωを読み込んで、ステップＳ２２２に移行する。
ステップＳ２２２では、異常挙動低減部５０３において、ステップＳ２２０で読み込んだモータ角速度ωに対して低減処理を実施せずに、そのままの値をω´として、モータ角速度を処理に用いる各構成部に出力する。その後、一連の処理を終了する。
【００６９】
（動作）
次に、図１０〜図１３に基づき、本実施形態の動作を説明する。
図１０は、故障検出しきい値に対してギリギリの異常が発生時に危険挙動が発生する場合の第２動作しきい値と故障検出しきい値との関係の一例を示す図である。図１１は、トルクセンサ電源電圧Ｖtsに対して異常判定しきい値を設定して異常挙動低減処理を実施した場合の第１及び第２動作しきい値と、Ｈ／Ｗ設計値と、異常判定しきい値と、故障検出しきい値との関係の一例を示す図である。図１２（ａ）は、トルクセンサ電源電圧Ｖtsが低下時に生じる異常の一例を示す図であり、（ｂ）は、（ａ）の異常に対して異常挙動低減処理を施した一例を示す図である。図１３は、動作クロック周波数ｆに対して異常判定しきい値を設定して異常挙動低減処理を実施した場合の第１及び第２動作しきい値と、Ｈ／Ｗ設計値と、異常判定しきい値と、故障検出しきい値との関係の一例を示す図である。
【００７０】
ここでは、操舵トルクセンサ１４のトルクセンサ電源電圧Ｖtsに対して、例えば、図１０に示す関係で、上記〔１〕〜〔４〕の値が設定されているとする。
図１０に示すように、設計段階において、Ｈ／Ｗ設計値は４．９[Ｖ]に設定されており、故障検出しきい値Ｔhv1eは４．７[Ｖ]に設定されている。また、製品において、第１動作しきい値Ｔhm1は４．８５[Ｖ]となっており、第２動作しきい値Ｔhm2は４．７５[Ｖ]となっている。
従って、故障検出しきい値Ｔhv1eのギリギリ手前の異常の発生時（例えば、４．７２[Ｖ]）において、トルクセンサ電源電圧Ｖtsが第２動作しきい値Ｔhm2を超えてしまうため、操舵の挙動が危険挙動の領域に入ってしまう。これにより、故障が検出されない状態で、危険な操舵挙動が発生する恐れがある。
【００７１】
そこで、ここでは、図１１に示すように、異常判定しきい値Ｔhv1を４．８[Ｖ]に設定した。
いま、故障診断処理部５０において、予め設定された割込みタイミングで、第１の故障検出処理が実行されたとする。
故障診断部５００は、まず、操舵トルクセンサ１４に供給されているトルクセンサ電源電圧Ｖtsを読み込む（Ｓ１００）。例えば、電圧検出回路等を介してトルクセンサ電源電圧Ｖtsを読み込む。ここでは、例えば、「Ｖts＝４．９５[Ｖ]」が読み込まれたとする。故障診断部５００は、読み込んだＶts（４．９５[Ｖ]）と、異常判定しきい値Ｔhv1（４．８[Ｖ]）とを比較する（Ｓ１０２）。なお、トルクセンサ電源電圧Ｖtsが正常値（５［Ｖ］）に対して低くなるほど危険挙動が発生するため、ここでは、ＶtsがＴhv1未満になった場合にＶtsがＴhv1を超えたとして、Ｖtsが異常値であると判定する。同様に、Ｖtsが故障検出しきい値Ｔhv1e未満になった場合にＶtsがＴhv1eを超えたとして、Ｖtsが故障として検出される範囲の値であると判定する。
【００７２】
トルクセンサ電源電圧Ｖtsが４．９５[Ｖ]の場合、ＶtsがＴhv1（４．８[Ｖ]）以上となるので、故障診断部５００は、ＶtsがＴhv1を超えていないと判定する（Ｓ１０４のNo）。従って、故障診断部５００は正常通知を異常挙動低減部５０１に出力する。
これにより、異常挙動低減部５０１は、Ａ／Ｄ変換器１８から出力される操舵トルクＴｄを読み込み（Ｓ１１８）、読み込んだＴｄをそのまま低減処理後の操舵トルクＴｄ´として、操舵トルクを用いて処理を行う各構成部に出力する（Ｓ１２０）。
【００７３】
一方、読み込んだトルクセンサ電源電圧Ｖtsが４．７５[Ｖ]の場合、ＶtsがＴhv1（４．８[Ｖ]）未満となるので、故障診断部５００は、ＶtsがＴhv1を超えていると判定する（Ｓ１０４のYes）。従って、故障診断部５００は、次に、トルクセンサ電源電圧Ｖts（４．７５[Ｖ]）と、故障検出しきい値Ｔhv1e（４．７[Ｖ]）とを比較する（Ｓ１０６）。Ｖtsが４．７５[Ｖ]、Ｔhv1eが４．７[Ｖ]となっているので、ＶtsがＴhv1eを超えていないと判定する（Ｓ１０８のNo）。これにより、故障診断部５００は、低減指令を異常挙動低減部５０１に出力する。
異常挙動低減部５０１は、故障診断部５００からの低減指令に応じて、操舵トルクＴｄを読み込み（Ｓ１１２）、読み込んだＴｄに対して異常挙動低減処理を実施する（Ｓ１１４）。
【００７４】
ここで、操舵トルクセンサ１４が、操舵トルクの「−１０[Ｎｍ]〜＋１０[Ｎｍ]」の範囲を、「０〜５[Ｖ]」で出力することとする。この場合、トルクセンサ電源電圧Ｖtsが低下すると、図１２（ａ）に示すように、中立点（０[Ｎｍ]、２．５[Ｖ]）がずれる。つまり、トルクを入力していなくても２．５[Ｖ]より低い電圧が検出されるため、マイナスのトルクとして認識されてしまう。
【００７５】
ここで、異常挙動低減部５０１は、図１２（ｂ）に示すように、Ａ／Ｄ変換器１８から読み込んだ操舵トルクセンサ１４の検出値Ｔのデジタル値Ｔｄ（以下、単に検出値Ｔｄと称す）に対して、予め設定されたオフセット値を加算して、異常値による操舵挙動への影響を低減する。なお、オフセット値の加算に限らず、検出値Ｔｄに対して、予め設定されたゲインを乗じて、異常値による操舵挙動への影響を低減してもよい。または、操舵トルクＴｄの上限に制限を設けて、制限値を超える場合に制限値以下に補正することで、異常値による操舵挙動への影響を低減してもよい。
【００７６】
このようにして、検出値Ｔｄに対して異常挙動低減処理を実施すると、異常挙動低減部５０１は、低減処理の施された操舵トルクＴｄ´を、操舵トルクを用いて処理を行う各構成部に出力する（Ｓ１１６）。
異常挙動低減処理を施すことによって、図１１に示すように、故障検出しきい値Ｔhv1eを変更することなく、第２動作しきい値Ｔm2を４．７５[Ｖ]から４．５[Ｖ]まで引き上げることができる。つまり、異常挙動低減処理を施すことによって、危険挙動が発生する限界値を引き上げることができる。
【００７７】
また、読み込んだトルクセンサ電源電圧Ｖtsが４．６８[Ｖ]の場合、ＶtsがＴhv1（４．８[Ｖ]）未満となるので、故障診断部５００は、ＶtsがＴhv1を超えていると判定する（Ｓ１０４のYes）。従って、故障診断部５００は、次に、Ｖts（４．６８[Ｖ]）と、故障検出しきい値Ｔhv1e（４．７[Ｖ]）とを比較する（Ｓ１０６）。トルクセンサ電源電圧Ｖtsが４．６８[Ｖ]、Ｔhv1eが４．７[Ｖ]となっているので、ＶtsがＴhv1e未満であると判定する（Ｓ１０８のYes）。これにより、故障診断部５００は、故障検出信号Ｅｒを故障対応部に出力すると共に、低減指令を異常挙動低減部５０１に出力する。なお、故障が検出された場合でも、異常挙動低減処理を実施するように構成したが、この構成に限らない。故障が検出された場合は、異常挙動低減処理を実施しない構成としてもよい。
【００７８】
異常挙動低減部５０１は、故障診断部５００からの低減指令に応じて、操舵トルクＴｄを読み込み（Ｓ１１２）、読み込んだＴｄに対して異常挙動低減処理を実施する（Ｓ１１４）。そして、異常低減処理の施された検出値Ｔｄ´を、対応する各構成部に出力する（Ｓ１１６）。
【００７９】
次に、マイコン１９の動作クロック周波数ｆに対して、実施される第２の故障検出処理の動作を説明する。ここでは、例えば、設計段階において、Ｈ／Ｗ設計値は±２[％]に設定されており、故障検出しきい値Ｔhfeは±１０[％]に設定されている。また、製品において、第１動作しきい値Ｔhm1は±５[％]となっており、第２動作しきい値Ｔhm2は±９[％]となっている。例えば、動作クロック周波数が１００[ＭＨｚ]であれば、故障検出しきい値Ｔhfeは１１０[ＭＨｚ]及び９０[ＭＨｚ]が設定される。
具体的に、周波数が上昇する側では、設計段階において、Ｈ／Ｗ設計値は１０２[％]に設定され、故障検出しきい値Ｔhfeは１１０[％]に設定されている。また、製品において、第１動作しきい値Ｔhm1は１０５[％]となっており、第２動作しきい値Ｔhm2は１０９[％]となっている。
【００８０】
一方、周波数が低下する側では、設計段階において、Ｈ／Ｗ設計値は９８[％]に設定され、故障検出しきい値Ｔhfeは９０[％]に設定されている。また、製品において、第１動作しきい値Ｔhm1は９５[％]となっており、第２動作しきい値Ｔhm2は９１[％]となっている。
従って、故障検出しきい値Ｔhfeのギリギリ手前の異常の発生時（例えば、１０９．５[％]）において、クロック周波数ｆが第２動作しきい値Ｔhm2を超えてしまうため、操舵の挙動が危険挙動の領域に入ってしまう。これにより、故障が検出されない状態で、危険な操舵挙動が発生する恐れがある。
【００８１】
そこで、ここでは、異常判定しきい値Ｔhfを±７[％]に設定した。
図１３は、周波数が上昇する側（＋側）の場合の、上記〔１〕〜〔４〕の値と、異常判定しきい値Ｖtfとの関係の一例を示す図である。
図１３の例では、異常判定しきい値Ｔhfは、１０７[％]に設定される。
【００８２】
いま、モータ角速度演算部２０１の故障診断部５０２及び異常挙動低減部５０３において、予め設定された割込みタイミングで、第２の故障検出処理が実行されたとする。
故障診断部５０２は、まず、マイコン１９に供給されている動作クロック信号CLKを読み込み（Ｓ２００）、読み込んだ動作クロック信号CLKに基づき動作クロック周波数ｆを検出する（Ｓ２０２）。ここでは、例えば、１００[％]の動作クロック周波数が１００[ＭＨｚ]であるとして、「ｆ＝１０６[ＭＨｚ]」が検出されたとする。故障診断部５０２は、「ｆ＝１０６[ＭＨｚ]」と、異常判定しきい値Ｔhf（＝１０７[ＭＨｚ]）とを比較する（Ｓ２０４）。ここでは、周波数ｆが上昇する側の異常判定しきい値をＴhfuとし、低下する側の異常判定しきい値をＴhfdとする。同様に、周波数ｆが上昇する側の故障検出しきい値をＴhfueとし、低下する側の故障検出しきい値をＴhfdeとする。
【００８３】
そして、周波数ｆが、Ｔhfuを超えた場合に、周波数ｆが異常値であると判定する。また、周波数ｆがＴhfd未満となった場合に、周波数ｆが異常値であると判定する。同様に、周波数ｆが故障検出しきい値Ｔhfueを超えた場合に、周波数ｆが故障として検出される範囲の値であると判定する。また、周波数ｆが故障検出しきい値Ｔhfde未満となった場合に、周波数ｆが故障として検出される範囲の値であると判定する。
【００８４】
周波数ｆが１０６[ＭＨｚ]の場合、周波数ｆがＴhfu（１０７[ＭＨｚ]）以下となるので、故障診断部５００は、周波数ｆがＴhfuを超えていないと判定する（Ｓ２０６のNo）。従って、故障診断部５００は正常通知を異常挙動低減部５０３に出力する。
これにより、異常挙動低減部５０３は、モータ角速度演算部２０１から出力されるモータ角速度ωを読み込み（Ｓ２２０）、読み込んだωをそのまま低減処理後のモータ角速度ω´として、モータ角速度を用いて処理を行う各構成部に出力する（Ｓ２２２）。
【００８５】
一方、検出した周波数ｆが１０８[ＭＨｚ]の場合、周波数ｆがＴhfu（１０７[ＭＨｚ]）を超えるので、故障診断部５００は、周波数ｆがＴhfuを超えていると判定する（Ｓ２０６のYes）。従って、故障診断部５０２は、次に、周波数ｆ（１０８[ＭＨＺ]）と、故障検出しきい値Ｔhfue（１１０[ＭＨｚ]）とを比較する（Ｓ２０８）。周波数ｆが１０８[ＭＨｚ]、Ｔhfueが１１０[ＭＨｚ]となっているので、周波数ｆがＴhfueを超えていないと判定する（Ｓ２１０のNo）。これにより、故障診断部５０２は、低減指令を異常挙動低減部５０３に出力する。
【００８６】
異常挙動低減部５０３は、故障診断部５０２からの低減指令に応じて、モータ角速度ωを読み込み（Ｓ２１４）、読み込んだωに対して異常挙動低減処理を実施する（Ｓ２１６）。
ここで、異常挙動低減部５０３は、モータ角速度ωに予め設定されたゲインを乗じて、異常値による操舵挙動への影響を低減する。なお、ゲインを乗じる構成に限らず、モータ角速度ωに対して、予め設定されたオフセット値を加算して、異常値による操舵挙動への影響を低減してもよい。
このようにして、モータ角速度ωに対して異常挙動低減処理を実施すると、異常挙動低減部５０３は、低減処理の施されたモータ角速度ω´を、モータ角速度を用いて処理を行う各構成部に出力する（Ｓ２１８）。
異常挙動低減処理を施すことによって、図１３に示すように、故障検出しきい値Ｔhfueを変更することなく、第２動作しきい値Ｔm2を１０９[％]から１２０[％]まで引き上げることができる。
【００８７】
また、検出した周波数ｆが１１１[ＭＨｚ]の場合、周波数ｆがＴhfu（１０７[ＭＨｚ]）を超えるので、故障診断部５０２は、周波数ｆがＴhfuを超えていると判定する（Ｓ２０６のYes）。従って、故障診断部５０２は、次に、周波数ｆ（１１１[ＭＨｚ]）と、故障検出しきい値Ｔhfue（１１０[ＭＨｚ]）とを比較する（Ｓ２０８）。周波数ｆが１１１[ＭＨｚ]、Ｔhfueが１１０[ＭＨｚ]となっているので、周波数ｆがＴhfueを超えていると判定する（Ｓ２１０のYes）。これにより、故障診断部５０２は、故障検出信号Ｅｒを故障対応部に出力すると共に、低減指令を異常挙動低減部５０３に出力する。なお、故障が検出された場合でも、異常挙動低減処理を実施するように構成したが、この構成に限らない。故障が検出された場合は、異常挙動低減処理を実施しない構成としてもよい。
【００８８】
異常挙動低減部５０３は、故障診断部５０２からの低減指令に応じて、モータ角速度ωを読み込み（Ｓ２１４）、読み込んだωに対して異常挙動低減処理を実施する（Ｓ２１６）。そして、異常低減処理の施されたモータ角速度ω´を、対応する各構成部に出力する（Ｓ２１８）。
【００８９】
以上説明したように、本実施形態のコントローラ１５によれば、故障検出しきい値とＨ／Ｗ設計値との間に設定された、故障検出マージン内に異常判定しきい値を設定した。更に、検出した物理値（トルクセンサ電源電圧Ｖts、動作クロック周波数ｆ）と、異常判定しきい値とを比較して、物理値が異常値であるか否かを判定する。そして、物理値が異常値であると判定した場合に、当該異常値によって生じる操舵の異常挙動を低減する処理を実施する。具体的に、物理値がトルクセンサ電源電圧Ｖtsの場合は、Ａ／Ｄ変換器１８から出力される操舵トルクＴｄに対して、予め設定されたオフセット値を加算する。また、物理値が動作クロック周波数ｆの場合は、モータ角速度演算部２０１から出力されるモータ角速度ωに対して、予め設定されたゲインを乗じる。
【００９０】
これにより、故障が検出されないギリギリの領域で物理値が異常値となった場合に、異常挙動を低減することができるので、実質的に第２動作しきい値を引き上げることが可能となる。つまり、高コストの部品の追加も無く、かつ故障検出マージンを削らなくても、危険挙動が発生する限界値を引き上げることが可能である。
ここで、上記説明において、故障診断部５００，５０２は、故障判定手段及び異常判定手段を構成する。異常挙動低減部５０１，５０３は、異常挙動低減手段を構成する。
【００９１】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態を図面に基づき説明する。図１４〜図１６は、本発明に係る電動パワーステアリング装置の第２実施形態を示す図である。
（構成）
本実施形態は、上記第１実施形態の故障診断処理部５０の診断対象をトルクセンサ電源電圧Ｖtsに代えて、Ａ／Ｄ変換器１８の基準電圧としても用いられる、マイコン１９の電源電圧Ｖccにした点が異なる。
【００９２】
以下、上記第１実施形態と同様の構成部については同じ符号を付して適宜説明を省略し、異なる部分を詳細に説明する。
図１４は、本実施形態の故障診断処理部５０の具体的構成の一例を示すブロック図である。
図１４に示すように、本実施形態の故障診断処理部５０は、故障診断部５０４と、異常挙動低減部５０５とを含んで構成される。
ここで、コントローラ１５の備えるマイコン１９に供給される電源電圧Ｖcc（以下、マイコン電源電圧Ｖccと称す）は、同じくコントローラ１５の備えるＡ／Ｄ変換器（例えば、Ａ／Ｄ変換器１８）の基準電圧としても使用される。従って、マイコン電源電圧Ｖccのずれは、全てのＡ／Ｄ変換器の出力値のずれとして影響する。
【００９３】
故障診断部５０４は、マイコン１９の電源電圧であるマイコン電源電圧Ｖccと、予め設定された異常判定しきい値Ｔhv2とを比較して、マイコン電源電圧Ｖccが、異常判定しきい値Ｔhv2を超えているか否かを判定する。本実施形態において、故障診断部５０４は、マイコン電源電圧Ｖccの代替として、外部で生成された他の基準電圧をマイコン電源電圧Ｖccとして入力する。または、故障診断部５０４をマイコン１９の外部で独立して動作させる構成としてもよい。この構成では、異常挙動低減部５０５は、外部の故障診断部５０４から診断結果を受信して、異常挙動低減処理を実施する。
【００９４】
故障診断部５０４は、マイコン電源電圧Ｖccが、異常判定しきい値Ｔhv2を超えていると判定した場合は、異常挙動の低減指令を異常挙動低減部５０５に出力する。一方、マイコン電源電圧Ｖccが、異常判定しきい値Ｔhv2を超えていないと判定した場合は、正常通知を異常挙動低減部５０５に出力する。
故障診断部５０４は、更に、マイコン電源電圧Ｖccが、予め設定された故障検出しきい値Ｔhv2eを超えているか否かを判定する。これにより、マイコン電源電圧Ｖccが、故障検出しきい値Ｔhv2eを超えていると判定した場合は、故障検出信号を故障対応部（不図示）に出力する。
【００９５】
異常挙動低減部５０５は、故障診断部５０４から低減指令を受信した場合、Ａ／Ｄ変換器１８から出力される操舵トルクＴｄに対して異常挙動低減処理を実施する。具体的には、操舵トルクＴｄを、操舵の異常挙動が低減されるように補正する。補正方法としては、例えば、操舵トルクＴｄの最大値を制限する、操舵トルクＴｄにオフセット値を加算する、操舵トルクＴｄにゲインを乗じるなどの方法がある。
【００９６】
異常挙動低減部５０５は、異常挙動低減処理を施した操舵トルクＴｄ´を、操舵補助トルク指令値演算部２１、ＳＡＴ推定フィードバック部２３等の操舵トルクを用いて処理を行う構成部にそれぞれ出力する。なお、異常挙動低減部５０５は、故障診断部５０４から正常通知を受信した場合、Ａ／Ｄ変換器１８から出力される操舵トルクＴｄに補正を施さずに、そのままＴｄ´＝Ｔｄとして操舵補助トルク指令値演算部２１に出力する。
【００９７】
以下、本実施形態の故障診断処理部５０で行われる故障診断処理及び異常挙動低減処理を第３の故障診断処理と称す。
（第３の故障診断処理）
次に、図１５に基づき、本実施形態の故障診断処理部５０の故障診断処理及び異常挙動低減処理（第３の故障診断処理）の処理手順を説明する。図１５は、マイコン電源電圧値に対する第３の故障診断処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。
第３の故障診断処理は、マイコン１９の中央処理装置１９ｂにおいてＲＯＭ１９ｃに記憶された第３の故障診断処理プログラムを実行することによって開始される。第３の故障診断処理が開始されると、図１５に示すように、まず、ステップＳ３００に移行する。ここで、第３の故障診断処理プログラムは、所定時間（例えば１ｍｓｅｃ）毎にタイマ割込処理として実行される。
【００９８】
ステップＳ３００では、故障診断部５０４において、マイコン１９に供給されるマイコン電源電圧値Ｖccを読み込んで、ステップＳ３０２に移行する。
ステップＳ３０２では、故障診断部５０４において、ＲＯＭ１９ｃから、異常判定しきい値Ｔhv2を読み出す。そして、マイコン電源電圧値Ｖccと異常判定しきい値Ｔhv2とを比較して、ステップＳ３０４に移行する。
【００９９】
ステップＳ３０４では、故障診断部５０４において、ステップＳ３０２の比較結果に基づき、マイコン電源電圧値Ｖccが、異常判定しきい値Ｔhv2を超えているか否かを判定する。そして、超えていると判定した場合(Yes)は、ステップＳ３０６に移行し、超えていないと判定した場合(No)は、正常通知を異常挙動低減部５０５に出力して、ステップＳ３１８に移行する。
ステップＳ３０６に移行した場合は、故障診断部５０４において、ＲＯＭ１９ｃから、故障検出しきい値Ｔhv2eを読み出す。そして、マイコン電源電圧値Ｖccと故障検出しきい値Ｔhv2eとを比較して、ステップＳ３０８に移行する。
【０１００】
ステップＳ３０８では、故障診断部５０４において、ステップＳ３０６の比較結果に基づき、マイコン電源電圧値Ｖccが、故障検出しきい値Ｔhv2eを超えているか否かを判定する。そして、超えていると判定した場合(Yes)は、ステップＳ３１０に移行し、超えていないと判定した場合(No)は、低減指令を異常挙動低減部５０５に出力して、ステップＳ３１２に移行する。
ステップＳ３１０に移行した場合は、故障診断部５０４において、故障検出信号Ｅｒを出力すると共に、低減指令を異常挙動低減部５０５に出力して、ステップＳ３１２に移行する。
【０１０１】
ステップＳ３１２では、異常挙動低減部５０５において、故障診断部５０４からの低減指令に応じて、操舵トルクＴｄを読み込んで、ステップＳ３１４に移行する。
ステップＳ３１４では、異常挙動低減部５０５において、操舵トルクＴｄに対して、異常挙動低減処理を実施して、ステップＳ３１６に移行する。
ステップＳ３１６では、異常挙動低減部５０５において、ステップＳ３１４で低減処理の施された操舵トルクＴｄ´を、操舵トルクを用いて処理を行う各構成部にそれぞれ出力して、一連の処理を終了する。
【０１０２】
一方、ステップＳ３０４において、マイコン電源電圧値Ｖccが異常判定しきい値Ｔhv2を超えておらず、ステップＳ３１８に移行した場合は、異常挙動低減部５０５において、故障診断部５０４からの正常通知に応じて、操舵トルクＴｄを読み込んで、ステップＳ３２０に移行する。
ステップＳ３２０では、異常挙動低減部５０５において、ステップＳ３１８で読み込んだ操舵トルクＴｄに対して低減処理を実施せずに、そのままの値をＴｄ´として出力する。その後、一連の処理を終了する。
【０１０３】
（動作）
次に、図１６に基づき、本実施形態の動作を説明する。
図１６は、マイコン電源電圧Ｖccに対して異常判定しきい値を設定して異常挙動低減処理を実施した場合の第１及び第２動作しきい値と、Ｈ／Ｗ設計値と、異常判定しきい値と、故障検出しきい値との関係の一例を示す図である。
ここでは、例えば、設計段階において、Ｈ／Ｗ設計値は±２[％]に設定されており、故障検出しきい値Ｔhv2eは±２０[％]に設定されている。また、製品において、第１動作しきい値Ｔhm1は±５[％]となっており、第２動作しきい値Ｔhm2は±１５[％]となっている。例えば、マイコン電源電圧Ｖccが５[Ｖ]であれば、故障検出しきい値Ｔhv2eは６[Ｖ]及び４[Ｖ]が設定される。
具体的に、電圧が上昇する側では、設計段階において、Ｈ／Ｗ設計値は５．１[Ｖ]に設定され、故障検出しきい値Ｔhv2eは６[Ｖ]に設定されている。また、製品において、第１動作しきい値Ｔhm1は５．２５[Ｖ]となっており、第２動作しきい値Ｔhm2は５．７５[Ｖ]となっている。
【０１０４】
一方、電圧が低下する側では、設計段階において、Ｈ／Ｗ設計値は４．９[Ｖ]に設定され、故障検出しきい値Ｔhv2eは４[Ｖ]に設定されている。また、製品において、第１動作しきい値Ｔhm1は４．７５[Ｖ]となっており、第２動作しきい値Ｔhm2は４．２５[Ｖ]となっている。
従って、故障が検出されるまでに約２０％のアシスト過多状態となる。そのため、ここでは、このぶれ幅を抑えることも考慮して、異常判定しきい値Ｔhv2として、電圧が上昇する側で５．５[Ｖ]を設定し、電圧が低下する側で４．５[Ｖ]を設定する。
【０１０５】
図１６は、電圧が上昇する側（＋側）の場合の、上記〔１〕〜〔４〕の値と、異常判定しきい値Ｔhv2との関係の一例を示す図である。
いま、故障診断処理部５０において、予め設定された割込みタイミングで、第３の故障検出処理が実行されたとする。
故障診断部５０４は、まず、外部からの基準電圧値をマイコン電源電圧値Ｖccとして読み込む（Ｓ３００）。ここでは、例えば、「Ｖcc＝５．２５[Ｖ]」が読み込まれたとする。故障診断部５０４は、読み込んだＶcc（５．２５[Ｖ]）と、異常判定しきい値Ｔhv2（５．５[Ｖ]）とを比較する（Ｓ３０２）。なお、マイコン電源電圧値Ｖccが正常値（５［Ｖ］）に対して高くなるほど危険挙動が発生する可能性が上昇するため、ここでは、ＶccがＴhv2を超えた場合に、Ｖccが異常値であると判定する。同様に、Ｖccが故障検出しきい値Ｔhv2e未満になった場合にＶccがＴhv2eを超えたとして、Ｖccが故障として検出される範囲の値であると判定する。
【０１０６】
マイコン電源電圧値Ｖccが５．２５[Ｖ]の場合、ＶccがＴhv2（５．５[Ｖ]）以下となるので、故障診断部５０４は、ＶccがＴhv2を超えていないと判定する（Ｓ３０４のNo）。従って、故障診断部５０４は正常通知を異常挙動低減部５０５に出力する。
これにより、異常挙動低減部５０５は、Ａ／Ｄ変換器１８から出力される操舵トルクＴｄを読み込み（Ｓ３１８）、読み込んだＴｄをそのまま低減処理後の操舵トルクＴｄ´として、操舵トルクを用いて処理を行う各構成部に出力する（Ｓ３２０）。
【０１０７】
一方、読み込んだマイコン電源電圧値Ｖccが５．７５[Ｖ]の場合、ＶccがＴhv2（５．５[Ｖ]）を超えるので、故障診断部５０４は、ＶccがＴhv2を超えていると判定する（Ｓ３０４のYes）。従って、故障診断部５０４は、次に、マイコン電源電圧値Ｖcc（５．７５[Ｖ]）と、故障検出しきい値Ｔhv2e（６[Ｖ]）とを比較する（Ｓ３０６）。Ｖccが５．７５[Ｖ]、Ｔhv2eが６[Ｖ]となっているので、ＶccがＴhv2eを超えていないと判定する（Ｓ３０８のNo）。これにより、故障診断部５０４は、低減指令を異常挙動低減部５０５に出力する。
異常挙動低減部５０５は、故障診断部５０４からの低減指令に応じて、操舵トルクＴｄを読み込み（Ｓ３１２）、読み込んだＴｄに対して異常挙動低減処理を実施する（Ｓ３１４）。
【０１０８】
ここで、異常挙動低減部５０５は、上記第１実施形態の異常挙動低減部５０１と同様に、Ａ／Ｄ変換器１８から読み込んだ検出値Ｔｄに対して、予め設定されたオフセット値を加算して、異常値による操舵挙動への影響を低減する。なお、オフセット値の加算に限らず、検出値Ｔｄに対して、予め設定されたゲインを乗じて、異常値による操舵挙動への影響を低減してもよい。または、操舵トルクＴｄの上限に制限を設けて、制限値を超える場合に制限値以下に補正することで、異常値による操舵挙動への影響を低減してもよい。
【０１０９】
このようにして、検出値Ｔｄに対して異常挙動低減処理を実施すると、異常挙動低減部５０１は、低減処理の施された操舵トルクＴｄ´を、操舵トルクを用いて処理を行う各構成部に出力する（Ｓ３１６）。
異常挙動低減処理を施すことによって、図１６に示すように、故障検出しきい値Ｔhv2eを変更することなく、第２動作しきい値Ｔhm2を５．７５[Ｖ]から６．５[Ｖ]まで引き上げることができる。つまり、異常挙動低減処理を施すことによって、危険挙動が発生する限界値を引き上げることができる。
【０１１０】
また、読み込んだマイコン電源電圧値Ｖccが６．１[Ｖ]の場合、ＶccがＴhv2（５．５[Ｖ]）を超えるので、故障診断部５０４は、ＶccがＴhv2を超えていると判定する（Ｓ３０４のYes）。従って、故障診断部５０４は、次に、Ｖcc（６．１[Ｖ]）と、故障検出しきい値Ｔhv2e（６[Ｖ]）とを比較する（Ｓ３０６）。マイコン電源電圧値Ｖccが６．１[Ｖ]、Ｔhv2eが６[Ｖ]となっているので、ＶccがＴhv2e未満であると判定する（Ｓ３０８のYes）。これにより、故障診断部５０４は、故障検出信号Ｅｒを故障対応部に出力すると共に、低減指令を異常挙動低減部５０５に出力する。なお、故障が検出された場合でも、異常挙動低減処理を実施するように構成したが、この構成に限らない。故障が検出された場合は、異常挙動低減処理を実施しない構成としてもよい。
異常挙動低減部５０５は、故障診断部５０４からの低減指令に応じて、操舵トルクＴｄを読み込み（Ｓ３１２）、読み込んだＴｄに対して異常挙動低減処理を実施する（Ｓ３１４）。そして、異常低減処理の施された検出値Ｔｄ´を、対応する各構成部に出力する（Ｓ３１６）。
【０１１１】
以上説明したように、本実施形態のコントローラ１５によれば、故障検出しきい値とＨ／Ｗ設計値との間に設定された、故障検出マージン内に異常判定しきい値を設定した。更に、検出した物理値（トルクセンサ電源電圧Ｖts、動作クロック周波数ｆ）と、異常判定しきい値とを比較して、物理値が異常値であるか否かを判定する。そして、物理値が異常値であると判定した場合に、当該異常値によって生じる操舵の異常挙動を低減する処理を実施する。具体的に、物理値がマイコン電源電圧値Ｖccの場合は、Ａ／Ｄ変換器１８から出力される操舵トルクＴｄに対して、予め設定されたオフセット値を加算する。
【０１１２】
これにより、故障が検出されないギリギリの領域で物理値が異常値となった場合に、異常挙動を低減することができるので、実質的に第２動作しきい値を引き上げることが可能となる。つまり、高コストの部品の追加も無く、かつ故障検出マージンを削らなくても、危険挙動が発生する限界値を引き上げることが可能である。
ここで、上記説明において、故障診断部５０４は、故障判定手段及び異常判定手段を構成する。異常挙動低減部５０５は、異常挙動低減手段を構成する。
【０１１３】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態を図面に基づき説明する。図１７〜図２１は、本発明に係る電動パワーステアリング装置の第３実施形態を示す図である。
（構成）
本実施形態は、上記第１実施形態の故障診断処理部５０を操舵補助トルク指令値演算部２１の後段に設けて、補正対象を操舵トルクＴｄに代えて、操舵補助トルク指令値Ｉｒｅｆにした点が上記各実施形態と異なる。更に、マイコン電源電圧Ｖccを診断対象とする故障診断部５０８を設けると共に、モータ駆動回路２４を構成するＰＷＭ制御部２４３の後段に異常挙動低減部５０９を設け、異常挙動低減部５０９が、故障診断部５０８の診断結果に基づきＰＷＭ制御部２４３から出力されるパルス幅変調信号Ｄｕを補正する点が上記各実施形態と異なる。
【０１１４】
以下、上記各実施形態と同様の構成部については同じ符号を付して適宜説明を省略し、異なる部分を詳細に説明する。
ここで、図１７は、本実施形態のコントローラ１５の具体的な構成の一例を示すブロック図である。図１８は、本実施形態の故障診断処理部５０の具体的な構成の一例を示すブロック図である。図１９は、本実施形態のモータ駆動回路２４の具体的な構成の一例を示すブロック図である。
【０１１５】
本実施形態において、故障診断処理部５０は、図１７に示すように、操舵補助トルク指令値演算部２１の後段に設けられる。
本実施形態において、故障診断処理部５０は、図１８に示すように、故障診断部５０６と、異常挙動低減部５０７とを備えている。
故障診断部５０６は、上記第１実施形態の故障診断部５００と同様の構成となるので記載を省略する。
【０１１６】
異常挙動低減部５０７は、故障診断部５０６から低減指令を受信した場合、操舵補助トルク指令値演算部２１から出力される操舵補助トルク指令値Ｉｒｅｆに対して異常挙動低減処理を実施する。具体的には、操舵補助トルク指令値Ｉｒｅｆを、操舵の異常挙動が低減されるように補正する。補正方法としては、例えば、操舵補助トルク指令値Ｉｒｅｆの最大値を制限する、操舵補助トルク指令値Ｉｒｅｆにオフセット値を加算する、操舵補助トルク指令値Ｉｒｅｆにゲインを乗じるなどの方法がある。
【０１１７】
異常挙動低減部５０７は、異常挙動低減処理を施した操舵補助トルク指令値Ｉｒｅｆｃを、加算部４６に出力する。なお、異常挙動低減部５０７は、故障診断部５０６から正常通知を受信した場合、操舵補助トルク指令値演算部２１から出力される操舵補助トルク指令値Ｉｒｅｆに補正を施さずに、そのままＩｒｅｆｃ＝Ｉｒｅｆとして加算部４６に出力する。
以下、本実施形態の故障診断処理部５０で行われる故障診断処理及び異常挙動低減処理を第４の故障診断処理と称す。
【０１１８】
次に、本実施形態のコントローラ１５は、図１９に示すように、故障診断部５０８と、異常挙動低減部５０９とを備えている。
ここで、マイコン１９の電源電圧Ｖccのずれに過敏に影響される機能として、逆起電圧補償がある。逆起電圧補償は、逆起電圧算出部２５で算出された逆起電圧ＥＭＦを、電圧指令値Ｖｒｅｆに加算することで行われる補償である。これにより補償後電圧指令値Ｖｒｅｆ´が算出される。この補償後電圧指令値Ｖｒｅｆ´は、ＰＷＭ制御部２４３において、インバータ回路２４４に印加される電圧で割ってＰＷＭデューティーに変換される。ＰＷＭ制御部２４３は、このＰＷＭデューティーに基づきパルス変調信号Ｄｕを生成する。
【０１１９】
従って、マイコン電源電圧Ｖccが、正常値よりも高い場合に、インバータ電圧が低く検出され、ＰＷＭデューティーが高くなる。これにより、アシスト過多の状態が生じる。
故障診断部５０８は、上記第２実施形態の故障診断部５０４と同様の構成となるので説明を省略する。
異常挙動低減部５０９は、図１９に示すように、ＰＷＭ制御部２４３と、インバータ回路２４４との間に設けられている。
【０１２０】
異常挙動低減部５０９は、故障診断部５０８から低減指令を受信した場合、ＰＷＭ制御部２４３から出力されるパルス変調信号Ｄｕに対して異常挙動低減処理を実施する。具体的には、パルス変調信号Ｄｕを、操舵の異常挙動が低減されるように補正する。補正方法としては、例えば、パルス変調信号Ｄｕにゲインを乗じるなどの方法がある。
異常挙動低減部５０９は、異常挙動低減処理を施したパルス変調信号Ｄｕ´を、インバータ回路２４４に出力する。なお、異常挙動低減部５０９は、故障診断部５０８から正常通知を受信した場合、ＰＷＭ制御部２４３から出力されるパルス変調信号Ｄｕに補正を施さずに、そのままＤｕ´＝Ｄｕとしてインバータ回路２４４に出力する。
以下、本実施形態の故障診断部５０８及び異常挙動低減部５０９で行われる故障診断処理及び異常挙動低減処理を第５の故障診断処理と称す。
【０１２１】
（第４の故障診断処理）
次に、図２０に基づき、本実施形態の故障診断処理部５０の故障診断処理及び異常挙動低減処理（第４の故障診断処理）の処理手順を説明する。図２０は、トルクセンサ電源電圧値に対する第４の故障診断処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。
第４の故障診断処理は、マイコン１９の中央処理装置１９ｂにおいてＲＯＭ１９ｃに記憶された第４の故障診断処理プログラムを実行することによって開始される。第４の故障診断処理が開始されると、図２０に示すように、まず、ステップＳ４００に移行する。ここで、第４の故障診断処理プログラムは、所定時間（例えば１ｍｓｅｃ）毎にタイマ割込処理として実行される。
【０１２２】
ここで、ステップＳ４００〜Ｓ４１０の処理は、上記第１実施形態の故障診断部５００で行われるステップＳ１００〜Ｓ１１０の処理と同様となるので説明を省略する。
ステップＳ４１２では、異常挙動低減部５０９において、故障診断部５０８からの低減指令に応じて、操舵補助トルク指令値Ｉｒｅｆを読み込んで、ステップＳ４１４に移行する。
ステップＳ４１４では、異常挙動低減部５０９において、操舵トルクＴｄに対して、異常挙動低減処理を実施して、ステップＳ３１６に移行する。
ステップＳ４１６では、異常挙動低減部５０９において、ステップＳ４１４で低減処理の施された操舵補助トルク指令値Ｉｒｅｆ´を、加算部４６に出力して、一連の処理を終了する。
【０１２３】
一方、ステップＳ４０４において、トルクセンサ電源電圧Ｖtsが異常判定しきい値Ｔhv1を超えておらず、ステップＳ４１８に移行した場合は、異常挙動低減部５０９において、故障診断部５０８からの正常通知に応じて、操舵補助トルク指令値Ｉｒｅｆを読み込んで、ステップＳ４２０に移行する。
ステップＳ４２０では、異常挙動低減部５０９において、ステップＳ４１８で読み込んだ操舵補助トルク指令値Ｉｒｅｆに対して低減処理を実施せずに、そのままの値をＩｒｅｆ´として加算部４６に出力する。その後、一連の処理を終了する。
【０１２４】
（第５の故障診断処理）
次に、図２１に基づき、本実施形態の故障診断部５０８及び異常挙動低減部５０９の故障診断処理及び異常挙動低減処理（第５の故障診断処理）の処理手順を説明する。図２１は、マイコン電源電圧値に対する第５の故障診断処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。
第５の故障診断処理は、マイコン１９の中央処理装置１９ｂにおいてＲＯＭ１９ｃに記憶された第５の故障診断処理プログラムを実行することによって開始される。第５の故障診断処理が開始されると、図２１に示すように、まず、ステップＳ５００に移行する。ここで、第５の故障診断処理プログラムは、所定時間（例えば１ｍｓｅｃ）毎にタイマ割込処理として実行される。
【０１２５】
ここで、ステップＳ５００〜Ｓ５１０の処理は、上記第２実施形態の故障診断部５０４で行われるステップＳ３００〜Ｓ４１０の処理と同様となるので説明を省略する。
ステップＳ５１２では、異常挙動低減部５０９において、故障診断部５０８からの低減指令に応じて、パルス変調信号Ｄｕを読み込んで、ステップＳ５１４に移行する。
ステップＳ５１４では、異常挙動低減部５０９において、パルス変調信号Ｄｕに対して、異常挙動低減処理を実施して、ステップＳ５１６に移行する。
ステップＳ５１６では、異常挙動低減部５０９において、ステップＳ５１４で低減処理の施されたパルス変調信号Ｄｕ´を、インバータ回路２４４に出力して、一連の処理を終了する。
【０１２６】
一方、ステップＳ５０４において、マイコン電源電圧値Ｖccが異常判定しきい値Ｔhv2を超えておらず、ステップＳ５１８に移行した場合は、異常挙動低減部５０９において、故障診断部５０８からの正常通知に応じて、パルス変調信号Ｄｕを読み込んで、ステップＳ５２０に移行する。
ステップＳ５２０では、異常挙動低減部５０９において、ステップＳ５１８で読み込んだパルス変調信号Ｄｕに対して低減処理を実施せずに、そのままの値をＤｕ´としてインバータ回路２４４に出力する。その後、一連の処理を終了する。
【０１２７】
（動作）
次に、本実施形態の動作を説明する。
ここで、第４の故障診断処理の動作については、異常挙動低減処理を行う対象が異なるのみで、上記〔１〕〜〔４〕の値、異常判定しきい値Ｔhv1の設定内容は上記第１実施形態の第１の故障診断処理と同様となる。また、動作内容についても、上記第１実施形態の第１の故障診断処理の動作と一部同様となる。以下、異なる部分のみを詳細に説明する。
【０１２８】
まず、故障診断部５０６において、トルクセンサ電源電圧Ｖtsが異常判定しきい値Ｔhv1を超えていないと判定して、正常通知を異常挙動低減部５０７に出力したとする。
異常挙動低減部５０７は、故障診断部５０６からの正常通知に応じて、操舵補助トルク指令値演算部２１から出力される操舵補助トルク指令値Ｉｒｅｆを読み込み（Ｓ４１８）、読み込んだＩｒｅｆをそのまま低減処理後の操舵補助トルク指令値Ｉｒｅｆｃとして、加算部４６に出力する（Ｓ４２０）。
【０１２９】
次に、故障診断部５０６において、トルクセンサ電源電圧Ｖtsが異常判定しきい値Ｔhv1を超えていると判定し、かつ、Ｖtsが故障検出しきい値Ｔhv1eを超えていないと判定して、低減指令を異常挙動低減部５０７に出力したとする。
異常挙動低減部５０７は、故障診断部５０６からの低減指令に応じて、操舵補助トルク指令値Ｉｒｅｆを読み込み（Ｓ４１２）、読み込んだＩｒｅｆに対して異常挙動低減処理を実施する（Ｓ４１４）。
ここで、異常挙動低減部５０７は、操舵補助トルク指令値Ｉｒｅｆに対して、予め設定されたゲインを乗じて、異常値による操舵挙動への影響を低減する。なお、ゲインを乗じる方法に限らず、上記第１実施形態及び第２実施形態で説明した他の方法を用いてもよい。
【０１３０】
このようにして、操舵補助トルク指令値Ｉｒｅｆに対して異常挙動低減処理を実施すると、異常挙動低減部５０７は、低減処理の施された操舵補助トルク指令値Ｉｒｅｆｃを、加算部４６に出力する（Ｓ４１６）。
異常挙動低減処理を施すことによって、故障検出しきい値Ｔhv1eを変更することなく、第２動作しきい値Ｔm2を引き上げることができる。つまり、異常挙動低減処理を施すことによって、危険挙動が発生する限界値を引き上げることができる。
【０１３１】
また、故障診断部５０６において、トルクセンサ電源電圧Ｖtsが異常判定しきい値Ｔhv1を超えていると判定し、かつ、Ｖtsが故障検出しきい値Ｔhv1eを超えていると判定したとする。
これにより、故障診断部５０６は、故障検出信号Ｅｒを故障対応部に出力すると共に、低減指令を異常挙動低減部５０７に出力する。なお、故障が検出された場合でも、異常挙動低減処理を実施するように構成したが、この構成に限らない。故障が検出された場合は、異常挙動低減処理を実施しない構成としてもよい。
異常挙動低減部５０７は、故障診断部５０６からの低減指令に応じて、操舵補助トルク指令値Ｉｒｅｆを読み込み（Ｓ４１２）、読み込んだＩｒｅｆに対して異常挙動低減処理を実施する（Ｓ４１４）。そして、異常低減処理の施された操舵補助トルク指令値Ｉｒｅｆｃを、加算部４６に出力する（Ｓ４１６）。
【０１３２】
次に、第５の故障診断処理の動作を説明する。
ここで、第５の故障診断処理の動作については、異常挙動低減処理を行う対象が異なるのみで、上記〔１〕〜〔４〕の値、異常判定しきい値Ｔhv1の設定内容は上記第２の実施形態の第３の故障診断処理と同様となる。また、動作内容についても、上記第２実施形態の第３の故障診断処理の動作と一部同様となる。以下、異なる部分のみを詳細に説明する。
【０１３３】
まず、故障診断部５０８において、マイコン電源電圧Ｖccが異常判定しきい値Ｔhv2を超えていないと判定して、正常通知を異常挙動低減部５０９に出力したとする。
この場合、異常挙動低減部５０９は、故障診断部５０８からの正常通知に応じて、ＰＷＭ制御部２４３から出力されるパルス変調信号Ｄｕを読み込み（Ｓ５１８）、読み込んだＤｕをそのまま低減処理後のパルス変調信号Ｄｕ´として、インバータ回路２４４に出力する（Ｓ５２０）。
【０１３４】
次に、故障診断部５０８において、マイコン電源電圧Ｖccが異常判定しきい値Ｔhv2を超えていると判定し、かつ、Ｖccが故障検出しきい値Ｔhv2eを超えていないと判定したとする。これにより、故障診断部５０４は、低減指令を異常挙動低減部５０５に出力する。
この場合、異常挙動低減部５０９は、故障診断部５０８からの低減指令に応じて、パルス変調信号Ｄｕを読み込み（Ｓ５１２）、読み込んだＤｕに対して異常挙動低減処理を実施する（Ｓ５１４）。
【０１３５】
ここで、異常挙動低減部５０９は、ＰＷＭ制御部２４３から読み込んだパルス変調信号Ｄｕに対して、予め設定されたゲインを乗じて、異常値による操舵挙動への影響を低減する。なお、ゲインを乗じる方法に限らず、上記第１実施形態及び第２実施形態で説明した他の方法を用いてもよい。
このようにして、パルス変調信号Ｄｕに対して異常挙動低減処理を実施すると、異常挙動低減部５０９は、低減処理の施されたパルス変調信号Ｄｕ´を、インバータ回路２４４に出力する（Ｓ５１６）。
異常挙動低減処理を施すことによって、故障検出しきい値Ｔhv2eを変更することなく、第２動作しきい値Ｔhm2を引き上げることができる。つまり、異常挙動低減処理を施すことによって、危険挙動が発生する限界値を引き上げることができる。
【０１３６】
次に、故障診断部５０８において、マイコン電源電圧Ｖccが異常判定しきい値Ｔhv2を超えていると判定し、かつ、Ｖccが故障検出しきい値Ｔhv2eを超えていると判定したとする。
これにより、故障診断部５０８は、故障検出信号Ｅｒを故障対応部に出力すると共に、低減指令を異常挙動低減部５０９に出力する。なお、故障が検出された場合でも、異常挙動低減処理を実施するように構成したが、この構成に限らない。故障が検出された場合は、異常挙動低減処理を実施しない構成としてもよい。
異常挙動低減部５０９は、故障診断部５０８からの低減指令に応じて、パルス変調信号Ｄｕを読み込み（Ｓ５１２）、読み込んだＤｕに対して異常挙動低減処理を実施する（Ｓ５１４）。そして、異常低減処理の施されたパルス変調信号Ｄｕ´を、インバータ回路２４４に出力する（Ｓ５１６）。
【０１３７】
以上説明したように、本実施形態のコントローラ１５によれば、故障検出しきい値とＨ／Ｗ設計値との間に設定された、故障検出マージン内に異常判定しきい値を設定した。更に、検出した物理値（トルクセンサ電源電圧Ｖts、動作クロック周波数ｆ）と、異常判定しきい値とを比較して、物理値が異常値であるか否かを判定する。そして、物理値が異常値であると判定した場合に、当該異常値によって生じる操舵の異常挙動を低減する処理を実施する。具体的に、物理値がトルクセンサ電源電圧Ｖtsの場合は、操舵補助トルク指令値演算部２１から出力される操舵補助トルク指令値Ｉｒｅｆに対して、予め設定されたゲインを乗じる。また、物理値がマイコン電源電圧Ｖccの場合は、ＰＷＭ制御部２４３から出力されるパルス変調信号Ｄｕに対して、予め設定されたゲインを乗じる。
【０１３８】
これにより、故障が検出されないギリギリの領域で物理値が異常値となった場合に、異常挙動を低減することができるので、実質的に第２動作しきい値を引き上げることが可能となる。つまり、高コストの部品の追加も無く、かつ故障検出マージンを削らなくても、危険挙動が発生する限界値を引き上げることが可能である。
ここで、上記説明において、故障診断部５０６，５０８は、故障判定手段及び異常判定手段を構成する。異常挙動低減部５０７，５０９は、異常挙動低減手段を構成する。
【０１３９】
（変形例）
（１）上記実施形態では、位相進み特性を有するモータ角速度演算部２０１の出力値であるモータ角速度ωに対して異常挙動低減処理を実施する構成としたが、この構成に限らない。例えば、モータ角加速度演算部２０２においてもモータ角速度ωを微分してモータ角加速度αを演算しており位相進み特性を有しているので、モータ角加速度演算部２０２の出力値についても異常挙動低減処理を施す構成としてもよい。また、位相進み特性に限らず、位相遅れ特性（積分演算）を行う構成部を有している場合は、当該構成部の出力値に対して異常挙動低減処理を実施する構成としてもよい。
【０１４０】
（２）上記実施形態では、各故障診断部及び各異常挙動低減部で行われる処理を、マイコン１９の中央処理装置１９ｂにおいて、専用のサブプログラムを実行することで実現する構成としたが、この構成に限らない。各故障診断部及び各異常挙動低減部の一部又は全部をハードウェア主体の構成としてもよい。特に、異常挙動低減部は、オフセットの加算やゲインの乗算等を行って各低減対象の補正を行うので、ハードウェアで構成することが容易である。このことは、回転情報演算部２０、操舵補助トルク指令値演算部２１、トルク指令値補償部２２、ＳＡＴ推定フィードバック部２３、モータ駆動回路２４の機能についても同様であり、これらの全てをハードウェア主体で構成してもよいし、マイコン１９を用いたソフトウェア主体で処理するように構成してもよい。
【０１４１】
また、上記実施形態は、本発明の好適な具体例であり、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、上記の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。また、上記の説明で用いる図面は、図示の便宜上、部材ないし部分の縦横の縮尺は実際のものとは異なる模式図である。
また、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良、均等物等は本発明に含まれるものである。
【符号の説明】
【０１４２】
ＳＭ…ステアリング機構、１…ステアリングホイール、２…ステアリングシャフト、２ａ…入力軸、２ｂ…出力軸、３…ステアリングコラム、４，６…ユニバーサルジョイント、５…中間シャフト、８…ステアリングギヤ機構、９…タイロッド、ＷＬ，ＷＲ…転舵輪、１０…操舵補助機構、１１…減速機構、１２…電動モータ、１４…操舵トルクセンサ、１５…コントローラ、１６…車速センサ、１８…Ａ／Ｄ変換器、１９…マイクロコンピュータ、１９ａ…入力インタフェース回路、１９ｂ…中央処理装置、１９ｃ…ＲＯＭ、１９ｄ…ＲＡＭ、１９ｅ…出力インタフェース回路、２０…回転情報演算部、２０１…モータ角速度演算部、２０２…モータ角加速度演算部、２１…操舵補助トルク指令値演算部、２２…指令値補償部、２３…ＳＡＴ推定フィードバック部、２４…モータ駆動回路、２４０…減算部、２４１…電流制御部、２４２…加算部、２４３…ＰＷＭ制御部、２４４…インバータ回路、２４５…モータ電流検出部、２５…逆起電圧算出部、３１２…位相補償部、３１３…センタ応答性改善部、３１４…加算部、４３…収斂性補償部、４４…慣性補償部、４５，４６…加算部、５００，５０２，５０４，５０６，５０８…故障診断部、５０１，５０３，５０５，５０７，５０９…異常挙動低減部
【図１】
2013216276.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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