(57)【要約】【課題】センサの異常検出状態に応じて適切にステアリング軸負荷を推定可能な制御装置を提供する。【解決手段】制御装置４１の信頼度演算部５３、６３、７３は、電流センサ３１、トルクセンサ３２、および、回転角センサ３３の少なくとも１つについて、異常検出状態に応じた信頼度Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３を演算する。ステアリング軸負荷推定部８１は、アシストトルク検出値Ｔｍ、操舵トルク検出値Ｔｓ、および、コラム軸角速度検出値ωｃを用いて、ステアリング軸負荷Ｔｘを推定する。電流センサ３１、トルクセンサ３２、または、回転角センサ３３の異常が検出されてから故障または正常復帰が確定されるまでの期間において、異常が検出されたセンサに対応するアシストトルク検出値Ｔｍ、操舵トルク検出値Ｔｓ、または、コラム軸角速度検出値ωｃについて、対応する信頼度Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３に応じ、ステアリング軸負荷Ｔｘの推定に用いる値の重み付けを変更する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転者により操舵される操舵部材（１０）に連結される入力軸（１１）と、
前記入力軸の前記操舵部材と反対側に接続されるコラム軸（１２）と、
前記コラム軸の回転運動を往復運動に変換するラックアンドピニオン機構を有し、車輪（２０）を転舵させる転舵装置（１７）と、
前記操舵部材の操舵を補助するアシストトルクを発生するモータ（１５）と、
を備える電動パワーステアリングシステム（１）における前記モータを制御する制御装置（４１〜４５）であって、
前記モータに通電される電流を検出する電流センサ（３１）、操舵トルクを検出するトルクセンサ（３２）、および、前記モータの回転角を検出する回転角センサ（３３）の少なくとも１つについて、異常検出状態に応じた信頼度を演算する信頼度演算手段（５３、６３、７３）と、
前記電流センサの検出値に応じた値である電流対応値、前記トルクセンサの検出値に応じた値であるトルク対応値、および、前記回転角センサの検出値に応じた値である回転角対応値を用いて、ステアリング軸負荷を推定するステアリング軸負荷推定手段（８１）と、
異常が検出されたセンサに対応する前記電流対応値、前記トルク対応値、または、前記回転角対応値について、前記信頼度に応じ、前記ステアリング軸負荷の推定に用いる値の重み付けを変更する重み付け変更手段（５５、６５、７５、１５５、１６５）と、
を備えることを特徴とする制御装置。
【請求項２】
前記重み付け変更手段は、前記電流センサ、前記トルクセンサ、または、前記回転角センサの異常が検出されてから故障が確定されるまでの期間において、異常が検出されたセンサに対応する前記電流対応値、前記トルク対応値、または、前記回転角対応値について、前記ステアリング軸負荷の推定に用いる値を前記信頼度に応じて徐々に減少させることを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記重み付け変更手段は、前記電流センサ、前記トルクセンサ、または、前記回転角センサの異常が検出された後、故障が確定されずに規定時間が経過して正常復帰させる場合、異常が検出されて故障が確定されなかったセンサに対応する前記電流対応値、前記トルク対応値、または、前記回転角対応値について、前記ステアリング軸負荷の推定に用いる値を正常時の値までの範囲で徐々に増加させることを特徴とする請求項１または２に記載の制御装置。
【請求項４】
前記電流対応値は、前記電流センサの検出値に基づいて演算されるアシストトルク検出値であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の制御装置（４１、４４、４５）。
【請求項５】
前記電流対応値は、アシストトルク指令値の前回値であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の制御装置（４２、４３）。
【請求項６】
前記トルク対応値は、前記トルクセンサにより検出される操舵トルク検出値であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の制御装置（４１、４２、４３）。
【請求項７】
前記トルク対応値は、操舵トルク指令値の前回値であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の制御装置（４４、４５）。
【請求項８】
前記モータは、前記コラム軸と接続され、
前記回転角対応値は、前記回転角センサの検出値に基づいて演算される前記コラム軸の回転角速度検出値であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の制御装置。
【請求項９】
前記ステアリング軸負荷に基づき、前記モータの駆動に係るアシストトルク指令値を演算するアシストトルク指令値演算手段（８２、８５、８６）をさらに備えることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の制御装置（４１、４２、４３）。
【請求項１０】
前記ステアリング軸負荷に基づき、操舵トルク指令値を演算する操舵トルク指令値演算手段（８３）と、
前記操舵トルク指令値、および、前記操舵トルクに基づき、前記モータの駆動に係るアシストトルク指令値を演算するアシストトルク指令値演算手段（８４、８５、８６）と、
をさらに備えることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の制御装置（４４、４５）。
【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を制御する制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、モータを駆動源とする電動パワーステアリング装置が知られている。例えば特許文献１では、トルクセンサ、電流センサ、および、モータ回転角速度検出手段の値に基づき、操舵軸に加わる軸力を推定し、推定した推定軸力を操舵フィーリングの向上を図るプログラムに使用する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１２６８２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
トルクセンサ、電流センサ、または、回転角センサの異常であるセンサ異常が検出された場合、誤判定を避けるべく、最初に異常が検出されてから故障であると確定されるまでに一定の時間を要する。特許文献１では、センサ異常についての考慮がなされておらず、異常が検出されてから故障が確定されるまでの期間、信頼度が低下したセンサ値を用いて軸力が推定される。
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、センサの異常検出状態に応じて適切にステアリング軸負荷を推定可能な制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の制御装置は、電動パワーステアリングシステムにおけるモータを制御する。電動パワーステアリングシステムは、入力軸と、コラム軸と、操舵装置と、モータと、を備える。入力軸は、運転者により操舵される操舵部材に連結される。コラム軸は、入力軸の操舵部材と反対側に接続される。転舵装置は、コラム軸の回転運動を往復運動に変換するラックアンドピニオン機構を有し、車輪を転舵させる。モータは、操舵部材の操舵を補助するアシストトルクを発生する。
【０００６】
制御装置は、信頼度演算手段と、ステアリング軸負荷推定手段と、重み付け変更手段と、を備える。
信頼度演算手段は、モータに通電される電流センサ、操舵トルクを検出するトルクセンサ、および、モータの回転角を検出する回転角センサの少なくとも１つについて、異常検出状態に応じた信頼度を演算する。
ステアリング軸負荷推定手段は、電流センサの検出値に応じた値である電流対応値、トルクセンサの検出値に応じた値であるトルク対応値、および、回転角センサの検出値に応じた値である回転角対応値を用いて、ステアリング軸負荷を推定する。
重み付け変更手段は、異常が検出されたセンサに対応する電流対応値、トルク対応値、回転角対応値について、信頼度に応じ、ステアリング軸負荷の推定に用いる値の重み付けを変更する。
【０００７】
センサ異常が検出されてから故障または正常復帰が確定するまでの期間において、当該センサによって検出された値が適切でない虞がある。例えばセンサ異常により検出値が急変すると、当該検出値を用いて演算されるステアリング軸負荷も急変する虞がある。
そこで本発明では、異常検出状態に応じたセンサの信頼度を演算し、ステアリング軸負荷の演算に用いる値の重み付けを信頼度に応じて変更するので、異常検出状態に応じてステアリング軸負荷を適切に推定することができる。また、ステアリング軸負荷に基づいてアシストトルク指令値を演算する場合、アシストトルク指令値が適切に演算される。これにより、演算されるアシストトルク指令値は、センサ異常に伴うセンサ値の急峻な変化を受けにくくなるため、車両挙動への影響を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１実施形態による制御装置の概略構成図である。
【図２】本発明の第１実施形態による信頼度演算処理を説明するフローチャートである。
【図３】本発明の第１実施形態による電動パワーステアリングシステムのモデル図である。
【図４】本発明の第２実施形態による制御装置の概略構成図である。
【図５】本発明の第３実施形態による制御装置の概略構成図である。
【図６】本発明の第４実施形態による制御装置の概略構成図である。
【図７】本発明の第５実施形態による制御装置の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明による制御装置を図面に基づいて説明する。なお、以下、複数の実施形態において、実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態による制御装置を図１〜図３に基づいて説明する。
図１に示すように、本実施形態の制御装置４１は、電動パワーステアリングシステム１に用いられるモータ１５の駆動を制御する。
【００１０】
電動パワーステアリングシステム１は、操舵部材としてのハンドル１０、入力軸１１、コラム軸１２、インターミディエイトシャフト１３、トーションバー１４、モータ１５、ウォームギア１６、転舵装置１７、電流センサ３１、トルクセンサ３２、および、モータ回転角センサ（以下単に「回転角センサ」という。）３３等を含む。
【００１１】
運転者により操舵されるハンドル１０は、入力軸１１の一端に連結される。入力軸１１は、トーションバー１４により、コラム軸１２と接続される。
コラム軸１２は、入力軸１１のハンドル１０と反対側に、トーションバー１４を介して接続される。コラム軸１２には、ウォームギア１６を介してモータ１５が接続される。モータ１５は、３相交流の電動機であって、モータ１５が出力するトルクは、アシストトルク検出値Ｔｍとして、ウォームギア１６を経由してコラム軸１２に伝達され、コラム軸１２の回転を補助する。すなわち、本実施形態の電動パワーステアリングシステム１は、モータ１５のアシストトルク検出値Ｔｍによってコラム軸１２の回転を補助するコラムアシストタイプである。
【００１２】
インターミディエイトシャフト１３は、コラム軸１２と転舵装置１７とを連結し、コラム軸１２の回転を転舵装置１７に伝達する。
転舵装置１７は、図示しないラックおよびピニオンを有するラックアンドピニオン機構により構成され、インターミディエイトシャフト１３を経由して伝達されるコラム軸１２の回転運動を、ラックの往復運動に変換する。ラックの両端には、タイロッド１８が設けられる。タイロッド１８は、ラックとともに左右に往復運動し、タイロッド１８と車輪２０との間に設けられるナックルアーム１９を引っ張ったり押したりする。これにより、路面ｒｄと当接する車輪２０が転舵される。
【００１３】
電流センサ３１は、モータ１５の各相に通電される相電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗを検出する。
トルクセンサ３２は、トーションバー１４の捩れ角に基づき、トーショントルクを検出する。本実施形態では、トルクセンサ３２が検出したトーショントルクを、「操舵トルク」とする。
回転角センサ３３は、モータ１５の機械角θｍを検出する。以下、機械角θｍを、「モータ回転角θｍ」という。
電流センサ３１により検出された相電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗに係る検出信号、トルクセンサ３２により検出された操舵トルクに係る検出信号、および、回転角センサ３３により検出されたモータ回転角θｍに係る検出信号は、制御装置４１に出力される。
【００１４】
制御装置４１は、マイクロコンピュータ等として構成されており、内部にはＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏ、および、これらの構成を接続するバスライン等を備える。制御装置４１における各処理は、予め記憶されたプログラムをＣＰＵで実行することによるソフトウェア処理であってもよいし、専用の電子回路によるハードウェア処理であってもよい。
制御装置４１は、第１入力値演算部５０、第２入力値演算部６０、第３入力値演算部７０、および、指令値演算部８０を備える。
【００１５】
第１入力値演算部５０は、アシストトルク演算部５１、第１信頼度演算部５３、および、第１重み付け演算部５５を有する。
アシストトルク演算部５１は、電流センサ３１から取得された相電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗに基づき、アシストトルク検出値Ｔｍを演算する。アシストトルク検出値Ｔｍは、相電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗをｄｑ変換し、ｑ軸電流Ｉｑにトルク換算係数を乗じて演算される。
【００１６】
第１信頼度演算部５３は、アシストトルク検出値Ｔｍの信頼度である第１信頼度Ｃ１を演算する。電流センサ３１が正常である場合の第１信頼度Ｃ１を最大値（例えば１）、故障が確定された場合の第１信頼度を最小値（例えば０）とし、異常が検出されてから故障または正常復帰が確定されるまでの期間における第１信頼度Ｃ１を最小値から最大値までの間の値とする。
【００１７】
本実施形態では、電流センサ３１の異常が検出されてからの故障カウンタのカウント値ＮＥ１が故障確定値ＮＥ１＿ｆとなったときに故障が確定されるものとし、カウント値ＮＥ１が故障確定値ＮＥ１＿ｆに近づくほど、第１信頼度Ｃ１が小さくなるように設定される。また、電流センサ３１の異常が検出されてから規定時間内に故障が確定されずに正常復帰した場合、復帰カウンタのカウント値ＮＲ１が復帰確定値ＮＲ１＿ｆに近づくほど、第１信頼度Ｃ１が大きくなるように設定される。
【００１８】
ここで、第１信頼度演算部５３における信頼度演算処理を図２に示すフローチャートに基づいて説明する。
最初のステップＳ１０１（以下、「ステップ」を省略し、単に記号「Ｓ」と記す。）では、電流センサ３１の異常が検出されたか否かを判断する。電流センサ３１の異常が検出されていないと判断された場合（Ｓ１０１：ＮＯ）、Ｓ１０３へ移行する。電流センサ３１の異常が検出されたと判断された場合（Ｓ１０１：ＹＥＳ）、Ｓ１０２へ移行する。
【００１９】
Ｓ１０２では、故障フラグを「検出中」とし、故障カウンタをインクリメントし、Ｓ１０４へ移行する。なお、復帰カウンタのカウント値ＮＲ１がゼロでない場合は、復帰カウンタをリセットする。
Ｓ１０３では、故障フラグが検出中か否かを判断する。故障フラグが検出中でないと判断された場合（Ｓ１０３：ＮＯ）、Ｓ１１０へ移行する。故障フラグが検出中であると判断された場合（Ｓ１０３：ＹＥＳ）、Ｓ１０４へ移行する。
【００２０】
Ｓ１０４では、故障カウンタのカウント値ＮＥ１が故障確定値ＮＥ１＿ｆより大きいか否かを判断する。故障カウンタのカウント値ＮＥ１が故障確定値ＮＥ１＿ｆ以下であると判断された場合（Ｓ１０４：ＮＯ）、Ｓ１０７へ移行する。故障カウンタのカウント値ＮＥ１が故障確定値ＮＥ１＿ｆより大きいと判断された場合（Ｓ１０４：ＹＥＳ）、Ｓ１０５へ移行する。
Ｓ１０５では、故障フラグを「確定」とする。
Ｓ１０６では、信頼度Ｃ１を最小値とし、故障確定時処理へ移行する。
【００２１】
故障カウンタのカウント値ＮＥ１が故障確定値ＮＥ１＿ｆ以下であると判断された場合（Ｓ１０４：ＮＯ）に移行するＳ１０７では、異常が検出されてからの継続期間が規定時間未満か否かを判断する。継続時間が規定時間以上であると判断された場合（Ｓ１０７：ＮＯ）、Ｓ１１３へ移行する。継続時間が規定時間未満であると判断された場合（Ｓ１０７：ＹＥＳ）、Ｓ１０８へ移行する。
Ｓ１０８では、故障フラグの「検出中」を継続する。
Ｓ１０９では、信頼度Ｃ１を漸減、または、故障カウンタのカウント値ＮＥ１に応じ、直近の信頼度以下の所定値に変更する。なお、Ｓ１０３にて肯定判断された場合、本ステップにおいて、直近の信頼度を維持するようにしてもよい。
【００２２】
センサ異常が検出されておらず、かつ、故障フラグが検出中でないと判断された場合（Ｓ１０１：ＮＯ、かつ、Ｓ１０３：ＮＯ）に移行するＳ１１０では、故障フラグが復帰中か否かを判断する。故障フラグが復帰中ではないと判断された場合（Ｓ１１０：ＮＯ）、Ｓ１１５へ移行する。故障フラグが復帰中であると判断された場合（Ｓ２２０：ＹＥＳ）、Ｓ１１１へ移行する。
Ｓ１１１では、復帰カウンタのカウント値ＮＲ１をインクリメントする。
【００２３】
Ｓ１１２では、復帰カウンタのカウント値ＮＲ１が復帰確定値ＮＲ１＿ｆ未満か否かを判断する。復帰カウンタのカウント値ＮＲ１が復帰確定値ＮＲ１＿ｆ以上であると判断された場合（Ｓ１１２：ＮＯ）、Ｓ１１５へ移行する。復帰カウンタのカウント値ＮＲ１が復帰確定値ＮＲ１＿ｆ未満であると判断された場合（Ｓ１１２：ＹＥＳ）、Ｓ１１３へ移行する。
Ｓ１１３では、故障フラグを「復帰中」とする。
Ｓ１１４では、信頼度Ｃ１を漸増、または、復帰カウンタのカウント値ＮＲ１に応じ、直近の信頼度以上の所定値に変更する。
【００２４】
故障フラグが検出中および復帰中でないと判断された場合（Ｓ１０９：ＮＯかつＳ１１０：ＮＯ）、または、復帰カウンタのカウント値ＮＲ１が復帰確定値ＮＲ１＿ｆ以上であると判断された場合（Ｓ１１２：ＮＯ）に移行するＳ１１５では、故障フラグを正常とする。また、異常カウンタおよび復帰カウンタをリセットする。
Ｓ１１６では、信頼度を最大値とする。
【００２５】
図１に戻り、第１重み付け演算部５５は、アシストトルク検出値Ｔｍおよび第１信頼度Ｃ１に基づき、第１入力値であるアシストトルク重み付け値Ｔｍ＿ｗを演算する。アシストトルク重み付け値Ｔｍ＿ｗは、式（１）により演算される。
Ｔｍ＿ｗ＝Ｔｍ×Ｗｍ    ・・・（１）
【００２６】
式中のＷｍは、アシストトルク検出値Ｔｍに係る重み付け係数である。重み付け係数Ｗｍは、電流センサ３１が正常であるときに１、故障が確定したときに０とする。また、電流センサ３１の異常が検出されてから故障または正常復帰が確定されるまでの期間において、重み付け係数Ｗｍは、第１信頼度Ｃ１に応じた０から１までの値とする。本実施形態では、異常が検出されてから故障が確定されるまでの期間においては、第１信頼度Ｃ１に応じて重み付け係数Ｗｍを徐々に小さくし、故障が確定されずに規定時間が経過して正常復帰させる期間においては、第１信頼度Ｃ１に応じて重み付け係数Ｗｍを１以下の範囲内で徐々に大きくする。
なお、重み付け係数Ｗｍは、第１信頼度Ｃ１そのものでもよいし、第１信頼度Ｃ１を用いた換算値であってもよい。
【００２７】
第２入力値演算部６０は、第２信頼度演算部６３、および、第２重み付け演算部６５を有する。
第２信頼度演算部６３は、操舵トルク検出値Ｔｓの信頼度である第２信頼度Ｃ２を演算する。本実施形態では、トルクセンサ３２が正常である場合の第２信頼度Ｃ２を最大値（例えば１）、故障が確定された場合の第２信頼度Ｃ２を最小値（例えば０）とし、異常が検出されてから故障または正常復帰が確定されるまでの期間における第２信頼度Ｃ２を最小値から最大値までの間の値とする。
【００２８】
本実施形態では、トルクセンサ３２の異常が検出されてから故障カウンタのカウント値ＮＥ２が故障確定値ＮＥ２＿ｆとなったときに故障が確定されるものとし、カウント値ＮＥ２が故障確定値ＮＥ２＿ｆに近づくほど、第２信頼度Ｃ２が小さくなるように設定される。また、トルクセンサ３２の異常が検出されてから故障が確定されずに正常復帰した場合、復帰カウンタのカウント値ＮＲ２が復帰確定値ＮＲ２＿ｆに近づくほど、第２信頼度Ｃ２が大きくなるように設定される。
第２信頼度演算部６３における信頼度演算処理は、第１信頼度演算部５３における処理と同様であるので、説明を省略する。
【００２９】
第２重み付け演算部６５は、トルクセンサ３２から取得される操舵トルク検出値Ｔｓおよび第２信頼度Ｃ２に基づき、第２入力値である操舵トルク重み付け値Ｔｓ＿ｗを演算する。操舵トルク重み付け値Ｔｓ＿ｗは、式（２）により演算される。
Ｔｓ＿ｗ＝Ｔｓ×Ｗｓ    ・・・（２）
【００３０】
式中のＷｓは、操舵トルク検出値Ｔｓに係る重み付け係数である。重み付け係数Ｗｓは、トルクセンサ３２が正常であるときに１、故障が確定したときに０とする。また、トルクセンサ３２の異常が検出されてから故障または正常復帰が確定されるまでの期間において、重み付け係数Ｗｓは、第２信頼度Ｃ２に応じた０から１までの値とする。本実施形態では、異常が検出されてから故障が確定されるまでの期間においては、第２信頼度Ｃ２に応じて重み付け係数Ｗｓを徐々に小さくし、故障が確定されずに規定時間が経過して正常復帰させる期間においては、第２信頼度Ｃ２に応じて重み付け係数Ｗｓを１以下の範囲内で徐々に大きくする。
なお、重み付け係数Ｗｓは、第２信頼度Ｃ２そのものでもよいし、第２信頼度Ｃ２を用いた換算値であってもよい。
【００３１】
第３入力値演算部７０は、モータ角速度演算部７１、コラム軸換算部７２、第３信頼度演算部７３、および、第３重み付け演算部７５を有する。
モータ角速度演算部７１は、回転角センサ３３から取得されるモータ回転角θｍに基づき、モータ角速度検出値ωｍを演算する。
コラム軸換算部７２では、モータ角速度検出値ωｍをウォームギア１６のギア比に基づいて換算し、コラム軸１２の回転角速度であるコラム軸角速度検出値ωｃを演算する。本実施形態では、コラム軸角速度検出値ωｃが「コラム軸の回転角速度検出値」に対応する。
【００３２】
第３信頼度演算部７３は、回転角センサ３３の信頼度である第３信頼度Ｃ３を演算する。本実施形態では、回転角センサ３３が正常である場合の第３信頼度Ｃ３を最大値（例えば１）、故障が確定された場合の第３信頼度Ｃ３を最小値（例えば０）とし、異常が検出されてから故障または正常復帰が確定されるまでの期間における第３信頼度Ｃ３を最小値から最大値までの間の値とする。
【００３３】
本実施形態では、回転角センサ３３の異常が検出されてから故障カウンタのカウント値ＮＥ３が故障確定値ＮＥ３＿ｆとなったときに故障が確定されるものとし、カウント値ＮＥ３が故障確定値ＮＥ３＿ｆに近づくほど、第３信頼度Ｃ３が小さくなるように設定される。また、回転角センサ３３の異常が検出されてから故障が確定されずに正常復帰した場合、復帰カウンタのカウント値ＮＲ３が復帰確定値ＮＲ３＿ｆに近づくほど、第３信頼度Ｃ３が大きくなるように設定される。
第３信頼度演算部７３における信頼度演算処理は、第１信頼度演算部５３における処理と同様であるので、説明を省略する。
【００３４】
第３重み付け演算部７５は、コラム軸角速度検出値ωｃおよび第３信頼度Ｃ３に基づき、第３入力値であるコラム軸角速度重み付け値ωｃ＿ｗを演算する。コラム軸角速度重み付け値ωｃ＿ｗは、式（３）により演算される。
ωｃ＿ｗ＝ωｃ×Ｗω    ・・・（３）
【００３５】
式中のＷωは、コラム軸角速度検出値ωｃに係る重み付け係数である。重み付け係数Ｗωは、回転角センサ３３が正常であるときに１、故障が確定したときに０とする。また、回転角センサ３３の異常が検出されてから故障または正常復帰が確定されるまでの期間において、重み付け係数Ｗωは、第３信頼度Ｃ３に応じた０から１までの間の値とする。本実施形態では、異常が検出されてから故障が確定されるまでの期間においては、第３信頼度Ｃ３に応じて重み付け係数Ｗωを徐々に小さくし、故障が確定されずに規定時間が経過して正常復帰させる期間においては、第３信頼度Ｃ３に応じて重み付け係数Ｗωを１以下の範囲内で徐々に大きくする。
なお、重み付け係数Ｗωは、第３信頼度Ｃ３そのものでもよいし、第３信頼度Ｃ３を用いた換算値であってもよい。
【００３６】
指令値演算部８０は、ステアリング軸負荷推定部８１、基本トルク演算部８２、補正トルク演算部８５、および、加算器８６等を有する。
ステアリング軸負荷推定部８１では、ステアリング軸負荷Ｔｘを推定する。ステアリング軸負荷Ｔｘは、運転者によるハンドル操作、および、モータ１５の駆動によるアシストによって行われる操舵の負荷であって、コラム軸１２とインターミディエイトシャフト１３との連結部付近であるＸ部に係るトルクである。ステアリング軸負荷Ｔｘの推定については、後述する。
基本トルク演算部８２では、ステアリング軸負荷推定部８１にて推定されたステアリング軸負荷Ｔｘに基づき、アシストトルク基本指令値Ｔｍ*＿ｂを演算する。
【００３７】
補正トルク演算部８５では、ハンドル１０の切込み、切戻しや車両の収斂性を考慮して、アシストトルク基本指令値Ｔｍ*＿ｂを補正する補正トルクＴｍ＿ｃを演算する。本実施形態では、ステアリング軸負荷Ｔｘを用いて補正トルクＴｍ＿ｃを演算するが、ステアリング軸負荷Ｔｘを用いずに補正トルクＴｍ＿ｃを演算してもよい。
加算器８６は、アシストトルク基本指令値Ｔｍ*＿ｂと補正トルクＴｍ＿ｃとを加算し、アシストトルク指令値Ｔｍ*を演算する。モータ１５は、アシストトルク指令値Ｔｍ*に基づいて制御される。
【００３８】
ここで、ステアリング軸負荷推定部８１におけるステアリング軸負荷Ｔｘの演算について、図３に基づいて説明する。
図３は、電動パワーステアリングシステム１をモデル図であって、電動パワーステアリングシステム１を、３つの慣性体である「ハンドル部Ｈ」、「コラム部Ｃ」、「負荷部Ｌ」と、慣性体を繋ぐばねから構成され、ハンドル部Ｈとコラム部ＣとがばねＳＰｔにより連結され、コラム部Ｃと負荷部ＬとがばねＳＰｉｎにより連結され、負荷部Ｌと路面ｒｄとがばねＳＰｔｉによって連結されているとみなす。
【００３９】
モデル図の構成と電動パワーステアリングシステム１との対応関係について言及しておくと、ハンドル１０および入力軸１１が「ハンドル部Ｈ」に対応し、ウォームギア１６を介してモータ１５と接続されるコラム軸１２が「コラム部Ｃ」に対応し、転舵装置１７から車輪２０に至る構成が「負荷部Ｌ」に対応し、トーションバー１４が「ばねＳＰｔ」に対応し、インターミディエイトシャフト１３が「ばねＳＰｉｎ」に対応し、車輪２０のタイヤが「ばねＳＰｔ」に対応する。また、ｋtが「ばねＳＰｔ」のねじればね定数、ｋinが「ばねＳＰｉｎ」のねじればね定数、Ｋtiが「ばねＳＰｔｉ」のねじればね定数である。
【００４０】
図３中の記号について言及しておくと、Ｔはトルク、Ｃは粘性摩擦係数、θは回転角を示し、添え字の「ｈ」、「ｃ」、「Ｌ」は、それぞれ、ハンドル部Ｈ、コラム部Ｃ、負荷部Ｌについての量であることを示す。また、後述の式中の記号Ｊは、慣性モーメントを示す。また、式中のコラム軸回転角θｃの１回微分値は、コラム軸角速度検出値ωｃと同義とする。さらにまた、当該モデルを用いた演算式中のＴｍは、モータ１５のアシストトルク検出値Ｔｍをウォームギア１６のギア比で換算された換算値とする。
【００４１】
図３に示すモデルにおいて、各部における運動方程式は、式（４）〜（６）で表される。
【数１】
2016107711.tif 000003
【００４２】
また、コラム部Ｃについての式（５）を変形すると、式（７）が得られる。
【数２】
2016107711.tif 000004
【００４３】
ステアリング軸負荷Ｔｘは、Ｘ部にかかるトルクであって、インターミディエイトシャフト１３のトルクであるとみなすことができる。ステアリング軸負荷Ｔｘは、式（８）で表される。
【００４４】
【数３】
2016107711.tif 000005
【００４５】
式（８）より、ステアリング軸負荷Ｔｘは、アシストトルク検出値Ｔｍ、操舵トルク検出値Ｔｓ、および、コラム軸角速度検出値ωｃの情報を元に推定可能である。本実施形態では、電流センサ３１、トルクセンサ３２、および、回転角センサ３３の信頼度Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３に応じて重み付け係数Ｗｍ、Ｗｓ、Ｗωを変更する。重み付け係数Ｗｍ、Ｗｓ、Ｗωを含めたステアリング軸負荷Ｔｘの推定式は、式（９）で表される。なお、式中の記号ｓは、ラプラス演算子である。
【００４６】
【数４】
2016107711.tif 000006
【００４７】
本実施形態では、電流センサ３１の異常が検出されてから、故障あるいは正常復帰が確定されるまでにタイムラグが生じる。異常が検出されてから故障が確定されるまでの期間においても、電流センサ３１により検出される相電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗに基づいて演算されるアシストトルク検出値Ｔｍを用いてステアリング軸負荷Ｔｘが推定される。また、演算されたステアリング軸負荷Ｔｘを用いて、モータ１５の駆動制御に係るアシストトルク指令値Ｔｍ*が演算される。
そこで本実施形態では、電流センサ３１の異常が検出されてから、故障あるいは正常復帰が確定されるまでの期間において、アシストトルク検出値Ｔｍに係る重み付け係数Ｗｍを電流センサ３１の信頼度に応じて変更する。
【００４８】
同様に、トルクセンサ３２の異常が検出されてから、故障あるいは正常復帰が確定されるまでの期間においても、トルクセンサ３２により検出される操舵トルク検出値Ｔｓを用いてステアリング軸負荷Ｔｘが推定され、推定されたステアリング軸負荷Ｔｘがアシストトルク指令値Ｔｍ*の演算に用いられる。
そこで本実施形態では、トルクセンサ３２の異常が検出されてから、故障あるいは正常復帰が確定されるまでの期間において、操舵トルク検出値Ｔｓに係る重み付け係数Ｗｓをトルクセンサ３２の信頼度に応じて変更する。
【００４９】
また、回転角センサ３３の異常が検出されてから、故障あるいは正常復帰が確定されるまでの期間においても、回転角センサ３３により検出されるモータ回転角θｍに基づいて演算されるコラム軸角速度検出値ωｃを用いてステアリング軸負荷Ｔｘが推定され、推定されたステアリング軸負荷Ｔｘがアシストトルク指令値Ｔｍ*の演算に用いられる。
そこで本実施形態では、回転角センサ３３の異常が検出されてから、故障あるいは正常復帰が確定されるまでの期間において、コラム軸角速度検出値ωｃに係る重み付け係数Ｗωを回転角センサ３３の信頼度に応じて変更する。
【００５０】
これにより、各センサ３１〜３３の信頼度Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３に応じて、ステアリング軸負荷Ｔｘを推定することができる。また、信頼度Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３に応じて重み付け係数Ｗｍ、Ｗｓ、Ｗωを可変させることにより、推定されるステアリング軸負荷Ｔｘは、センサ異常によるセンサ値の急峻な変化を受けにくくなるため、センサ異常による車両挙動への影響を低減することができる。
【００５１】
以上詳述したように、制御装置４１は、電動パワーステアリングシステム１におけるモータを制御する。電動パワーステアリングシステム１は、入力軸１１と、コラム軸１２と、転舵装置１７と、モータ１５と、を備える。入力軸１１は、運転者により操舵されるハンドル１０と連結される。コラム軸１２は、入力軸１１の操舵部材と反対側に接続される。転舵装置１７は、コラム軸１２の回転運動を往復運動に変換するラックアンドピニオン機構を有し、車輪２０を転舵させる。モータ１５は、ハンドル１０の操舵を補助するアシストトルクを発生する。
【００５２】
制御装置４１は、信頼度演算部５３、６３、７３と、ステアリング軸負荷推定部８１と、重み付け演算部５５、６５、７５と、を備える。
信頼度演算部５３、６３、７３は、モータ１５に通電される電流を検出する電流センサ３１、操舵トルクを検出するトルクセンサ３２、および、モータ１５の回転角を検出する回転角センサ３３の少なくとも１つについて、異常検出状態に応じた信頼度Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３を演算する。
【００５３】
詳細には、第１信頼度演算部５３は、モータ１５に通電される電流を検出する電流センサ３１について、異常検出状態に応じた第１信頼度Ｃ１を演算する。
第２信頼度演算部６３は、操舵トルクを検出するトルクセンサ３２について、異常検出状態に応じた第２信頼度Ｃ２を演算する。
第３信頼度演算部７３は、モータ１５の回転角である機械角θｍを検出する回転角センサ３３について、異常検出状態に応じた第３信頼度Ｃ３を演算する。
【００５４】
ステアリング軸負荷推定部８１は、電流センサ３１の検出値に応じた値であるアシストトルク検出値Ｔｍ、トルクセンサ３２の検出値に応じた値である操舵トルク検出値Ｔｓ、および、回転角センサ３３の検出値に応じた値であるコラム軸角速度検出値ωｃを用いて、ステアリング軸負荷Ｔｘを推定する。
【００５５】
重み付け演算部５５、６５、７５は、異常が検出されたセンサに対応するアシストトルク検出値Ｔｍ、操舵トルク検出値Ｔｓ、または、コラム軸角速度検出値ωｃについて、信頼度Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３に応じ、ステアリング軸負荷Ｔｘの推定に用いる値の重み付けを変更する。本実施形態では、重み付け演算部５５、６５、７５は、対応する信頼度Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３に応じ、ステアリング軸負荷Ｔｘの推定に用いる値の重み付けを正常時より低下させる。
【００５６】
詳細には、第１重み付け演算部５５は、第１信頼度Ｃ１に応じ、ステアリング軸負荷Ｔｘの推定に用いるアシストトルク検出値Ｔｍの重み付けを変更する。
第２重み付け演算部６５は、第２信頼度Ｃ２に応じ、ステアリング軸負荷Ｔｘの推定に用いる操舵トルク検出値Ｔｓの重み付けを変更する。
第３重み付け演算部７５は、第３信頼度Ｃ３に応じ、ステアリング軸負荷Ｔｘの推定に用いるコラム軸角速度検出値ωｃの重み付けを変更する。
【００５７】
センサ異常が検出されてから、故障または正常復帰が確定されるまでの期間において、当該センサによって検出された値が適切ではない虞がある。センサ異常により検出値が急変すると、当該検出値を用いて演算されるステアリング軸負荷Ｔｘも急変する虞がある。
そこで本実施形態では、異常検出状態に応じた各センサ３１〜３３の信頼度Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３を演算し、ステアリング軸負荷Ｔｘの演算に用いる値の重み付けを信頼度Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３に応じて変更するので、ステアリング軸負荷Ｔｘを適切に推定することができる。また、ステアリング軸負荷Ｔｘに基づいてアシストトルク指令値Ｔｍ*を演算する場合、アシストトルク指令値Ｔｍ*が適切に演算される。これにより、演算されるアシストトルク指令値Ｔｍ*は、センサ異常に伴うセンサ値の急峻な変化を受けにくくなるため、車両挙動への影響を低減することができる。
【００５８】
重み付け演算部５５、６５、７５は、電流センサ３１、トルクセンサ３２、または、回転角センサ３３の異常が検出されてから故障が確定されるまでの期間において、異常が検出されたセンサに対応するアシストトルク検出値Ｔｍ、操舵トルク検出値Ｔｓ、コラム軸角速度検出値ωｃついて、ステアリング軸負荷Ｔｘの推定に用いる値を信頼度Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３に応じて徐々に減少させる。
【００５９】
換言すると、第１重み付け演算部５５は、電流センサ３１の異常が検出されてから故障が確定されるまでの期間において、ステアリング軸負荷Ｔｘの推定に用いるアシストトルク検出値Ｔｍを、第１信頼度Ｃ１に応じて徐々に減少させる。
第２重み付け演算部６５は、トルクセンサ３２の異常が検出されてから故障が確定されるまでの期間において、ステアリング軸負荷Ｔｘの推定に用いる操舵トルクを、第２信頼度Ｃ２に応じて徐々に減少させる。
【００６０】
第３重み付け演算部７５は、回転角センサ３３の異常が検出されてから故障が確定されるまでの期間において、ステアリング軸負荷Ｔｘの推定に用いるコラム軸角速度検出値ωｃを、第３信頼度Ｃ３に応じて徐々に減少させる。
ここで、「徐々に減少させる」とは、漸減させることに限らず、信頼度Ｃ１〜Ｃ３に応じて段階的に小さくすることを含むものとする。
【００６１】
これにより、推定されるステアリング軸負荷Ｔｘの急変を抑制することができる。また、ステアリング軸負荷Ｔｘに基づいて演算されるトルク指令値Ｔｍ*の急変が抑制されるので、アシストトルク検出値Ｔｍ*の急変等を抑制することができる。
【００６２】
また、重み付け演算部５５、６５、７５は、電流センサ３１、トルクセンサ３２、または、回転角センサ３３の異常が検出された後、故障が確定されずに規定時間が経過して正常復帰させる場合、異常が検出されて故障が確定されなかったセンサに対応するアシストトルク検出値Ｔｍ、操舵トルク検出値Ｔｓ、または、コラム軸角速度検出値ωｃについて、ステアリング軸負荷Ｔｘの推定に用いる値を正常時の値までの範囲で徐々に増加させる。
【００６３】
換言すると、第１重み付け演算部５５は、電流センサ３１の異常が検出された後、故障が確定されずに規定時間が経過して正常復帰させる場合、ステアリング軸負荷Ｔｘの推定に用いるアシストトルク検出値Ｔｍを徐々に増加させる。
第２重み付け演算部６５は、トルクセンサ３２の異常が検出された後、故障が確定されずに規定時間が経過して正常復帰させる場合、ステアリング軸負荷Ｔｘの推定に用いる操舵トルク検出値Ｔｓを徐々に増加させる。
【００６４】
第３重み付け演算部７５は、回転角センサ３３の異常が検出された後、故障が確定されずに規定時間が経過して正常復帰させる場合、ステアリング軸負荷Ｔｘの推定に用いるコラム軸角速度検出値ωｃを徐々に増加させる。
ここで、「徐々に増加させる」とは、漸増させることに限らず、信頼度Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３に応じて段階的に大きくすることを含むものとする。
【００６５】
これにより、推定されるステアリング軸負荷Ｔｘの急変を抑制することができる。また、ステアリング軸負荷Ｔｘに基づいて演算されるトルク指令値Ｔｍ*の急変が抑制されるので、アシストトルク検出値Ｔｍ*の急変等を抑制することができる。
制御装置４１は、基本トルク演算部８２、補正トルク演算部８５および加算器８６を備える。基本トルク演算部８２および加算器８６は、ステアリング軸負荷Ｔｘに基づき、モータ１５の駆動に係るアシストトルク指令値Ｔｍ*を演算する。これにより、アシストトルク指令値Ｔｍ*を適切に演算することができる。
【００６６】
本実施形態では、第１信頼度演算部５３、第２信頼度演算部６３、および、第３信頼度演算部７３が「信頼度演算手段」に対応し、ステアリング軸負荷推定部８１が「ステアリング軸負荷推定手段」に対応し、基本トルク演算部８２、補正トルク演算部８５および加算器８６が「アシストトルク指令値演算手段」に対応し、第１重み付け演算部５５、第２重み付け演算部６５、および、第３重み付け演算部７５が「重み付け変更手段」に対応する。
また、アシストトルク検出値Ｔｍが「電流対応値」、操舵トルク検出値Ｔｓが「トルク対応値」、コラム軸角速度検出値ωｃが「回転角対応値」に、それぞれ対応する。また、故障カウンタおよび復帰カウンタのカウント値、ならびに、故障フラグの状態が「異常検出状態」に対応する。
【００６７】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態による制御装置を図４に基づいて説明する。
図４に示すように、本実施形態の制御装置４２は、第１入力値演算部５０が省略されている。そして、ステアリング軸負荷推定部８１には、第１入力値としてアシストトルク指令値の前回値Ｔｍ*(n-1)が入力され、アシストトルク重み付け値Ｔｍ＿ｗに替えて、アシストトルク指令値の前回値Ｔｍ*(n-1)を用いてステアリング軸負荷Ｔｘを演算する。
【００６８】
本実施形態ではフィードバック制御がなされているので、アシストトルク指令値Ｔｍ*は、相電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗに応じた値となる。そこで本実施形態では、アシストトルク指令値の前回値Ｔｍ*(n-1)を「電流対応値」とみなし、ステアリング軸負荷Ｔｘの推定に用いる。
【００６９】
本実施形態では、ステアリング軸負荷推定部８１は、モータ１５の駆動に係るアシストトルク指令値の前回値Ｔｍ*(n-1)に基づいてステアリング軸負荷Ｔｘを推定する。すなわち、電流対応値は、アシストトルク指令値の前回値Ｔｍ*(n-1)である。ここで、「前回値」とは、直近の演算値に限らず、複数回前の演算値であってもよいものとする。後述する補正前のアシストトルク基本指令値の前回値Ｔｍ*＿ｂ(n-1)、および、操舵トルク指令値の前回値Ｔｓ*(n-1)についても同様とする。
電流センサ３１の検出値に基づいて演算されるモータ１５から出力されるアシストトルク検出値Ｔｍに替えて、アシストトルク指令値Ｔｍ*を用いることにより、電流センサ３１のノイズの影響を低減することができる。
また、上記実施形態と同様の効果を奏する。
【００７０】
なお、アシストトルク指令値の前回値Ｔｍ*(n-1)に替えて、補正前のアシストトルク基本指令値の前回値Ｔｍ*＿ｂ(n-1)を用いてもよい。なお、補正前のアシストトルク基本指令値の前回値Ｔｍ*＿ｂ(n-1)も、「アシストトルク指令値の前回値」の概念に含まれるものとする。
また、本実施形態においては、電流センサ３１を省略してもよい。
【００７１】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態による制御装置を図５に示す。
図５に示すように、本実施形態の制御装置４３は、第２実施形態の制御装置４２に加え、第１入力値演算部１５０を備える。第１入力値演算部１５０は、第１信頼度演算部５３、および、第１重み付け演算部１５５を有する。
【００７２】
第１重み付け演算部１５５では、アシストトルク指令値の前回値Ｔｍ*(n-1)および第１信頼度Ｃ１に基づき、第１入力値である重み付け後アシストトルク指令値Ｔｍ*＿ｗを演算する。重み付け後アシストトルク指令値Ｔｍ*＿ｗは、式（１０）により演算される。式中のＷｍは、第１実施形態と同様、第１信頼度Ｃ１に応じた重み付け係数である。
Ｔｍ*＿ｗ＝Ｔｍ*(n-1)×Ｗｍ    ・・・（１０）
ステアリング軸負荷推定部８１では、アシストトルク重み付け値Ｔｍ＿ｗに替えて、重み付け後アシストトルク指令値Ｔｍ*＿ｗを用いて、ステアリング軸負荷Ｔｘを推定する。
【００７３】
本実施形態では、電流センサ３１により検出される相電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗに基づくフィードバック制御がなされているので、電流センサ３１が正常であれば、相電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗはアシストトルク指令値Ｔｍ*に追従する値となる。そこで本実施形態では、アシストトルク指令値の前回値Ｔｍ*(n-1)をステアリング軸負荷Ｔｘの推定に用いる構成において、ステアリング軸負荷Ｔｘの推定に用いるアシストトルク指令値の前回値Ｔｍ*(n-1)の重み付け係数Ｗｍを、電流センサ３１の信頼度Ｃ１に応じて変更している。
このように構成しても、上記実施形態と同様の効果を奏する。
本実施形態では、第１重み付け演算部５５に替えて、第１重み付け演算部１５５が「重み付け変更手段」に対応する。その他については第１実施形態と同様である。
【００７４】
（第４実施形態）
本発明の第４実施形態による制御装置を図６に示す。
図６に示すように、本実施形態の制御装置４４は、第２入力値演算部６０が省略されている。また、指令値演算部１８０では、上記実施形態の基本トルク演算部８２に替えて、操舵トルク演算部８３、および、目標追従制御器８４を有する。
【００７５】
操舵トルク演算部８３では、ステアリング軸負荷Ｔｘに基づき、操舵トルク指令値Ｔｓ*を演算する。
目標追従制御器８４では、実際の操舵トルク検出値Ｔｓが操舵トルク指令値Ｔｓ*に追従するように、トルクセンサ３２により検出された操舵トルク検出値Ｔｓおよび操舵トルク指令値Ｔｓ*に基づくフィードバック演算を行い、アシストトルク基本指令値Ｔｍ*＿ｂを演算する。
【００７６】
また、ステアリング軸負荷推定部８１には、操舵トルク指令値の前回値Ｔｓ*(n-1)が入力され、操舵トルク重み付け値Ｔｓ＿ｗに替えて、操舵トルク指令値の前回値Ｔｓ*(n-1)を用いてステアリング軸負荷Ｔｘを演算する。なお、本実施形態ではフィードバック制御がなされているので、操舵トルク指令値Ｔｓ*は、操舵トルク検出値Ｔｓに応じた値となる。そこで本実施形態では、操舵トルク指令値の前回値Ｔｓ*(n-1)を「トルク対応値」とみなし、ステアリング軸負荷Ｔｘの推定に用いる。
【００７７】
制御装置４４は、操舵トルク演算部８３、ならびに、目標追従制御器８４、補正トルク演算部８５および加算器８６を備える。
操舵トルク演算部８３は、ステアリング軸負荷Ｔｘに基づき、操舵トルク指令値Ｔｓ*を演算する。
目標追従制御器８４、補正トルク演算部８５および加算器８６は、操舵トルク指令値Ｔｓ*および操舵トルク検出値Ｔｓに基づき、モータ１５の駆動に係るアシストトルク指令値Ｔｍ*を演算する。
【００７８】
本実施形態では、ステアリング軸負荷Ｔｘに基づいて操舵トルク指令値Ｔｓ*を演算することにより、コラム部Ｃおよび負荷部Ｌの構成によらず、アシストトルク指令値Ｔｍ*の演算に係る制御を共通とすることができる。これにより、車種毎の適合工数を低減することができる。
【００７９】
また、操舵トルク指令値の前回値Ｔｓ*(n-1)に基づき、ステアリング軸負荷Ｔｘを推定する。すなわち、トルク対応値は、操舵トルク指令値の前回値Ｔｓ*(n-1)である。
このように構成しても、上記実施形態と同様の効果を奏する。
本実施形態では、操舵トルク演算部８３が「操舵トルク指令値演算手段」に対応し、目標追従制御器８４、補正トルク演算部８５および加算器８６が「アシストトルク指令値演算手段」に対応する。
【００８０】
（第５実施形態）
本発明の第５実施形態による制御装置を図７に示す。
図７に示すように、本実施形態の制御装置４５は、第４実施形態の制御装置４４に加え、第２入力値演算部１６０を備える。第２入力値演算部１６０は、第２信頼度演算部６３、および、第２重み付け演算部１６５を有する。
【００８１】
第２重み付け演算部１６５では、操舵トルク指令値の前回値Ｔｓ*(n-1)および第２信頼度Ｃ２に基づき、第２入力値である重み付け後操舵トルク指令値Ｔｓ*＿ｗを演算する。重み付け後操舵トルク指令値Ｔｓ*＿ｗは、式（１１）により算出される。式中のＷｓは、第１実施形態と同様、第２信頼度Ｃ２に応じた重み付け係数である。
Ｔｓ*＿ｗ＝Ｔｓ*(n-1)×Ｗｓ    ・・・（１１）
ステアリング軸負荷推定部８１では、操舵トルク重み付け値Ｔｓ＿ｗに替えて、重み付け後操舵トルク指令値Ｔｓ*＿ｗを用いて、ステアリング軸負荷Ｔｘを推定する。
【００８２】
本実施形態では、トルクセンサ３２により検出される操舵トルク検出値Ｔｓに基づくフィードバック制御がなされているので、トルクセンサ３２が正常であれば、操舵トルク検出値Ｔｓは操舵トルク指令値Ｔｓ*に追従する値となる。そこで本実施形態では、操舵トルク指令値の前回値Ｔｓ*(n-1)をステアリング軸負荷Ｔｘの推定に用いる構成において、ステアリング軸負荷Ｔｘの推定に用いる操舵トルク指令値の前回値Ｔｓ*(n-1)の重み付け係数Ｗｓをトルクセンサ３２の信頼度Ｃ２に応じて変更している。
このように構成しても、上記実施形態と同様の効果を奏する。
本実施形態では、第２重み付け演算部６５に替えて、第２重み付け演算部１６５が「重み付け変更手段」に対応する。その他については第１実施形態と同様である。
【００８３】
（他の実施形態）
（ア）信頼度演算手段、重み付け変更手段
第１実施形態では、電流センサ、トルクセンサ、および、回転角センサについて、それぞれの信頼度を演算し、信頼度に応じてステアリング軸負荷の推定に用いる値の重み付けを変更する。他の実施形態では、電流センサ、トルクセンサ、および、回転角センサの少なくとも１つの信頼度が演算されていればよく、一部の信頼度の演算、および、信頼度に応じた重み付け演算を省略してもよい。
第２実施形態〜第５実施形態についても同様である。
【００８４】
上記実施形態では、故障カウンタのカウント値、復帰カウンタのカウント値、および、故障フラグの状態が「異常検出状態」に対応する。他の実施形態では、故障カウンタのカウント値、復帰カウンタのカウント値、および、故障フラグの状態の一部を省略してもよいし、故障カウンタまたは復帰カウンタのカウント値や故障フラグ以外のパラメータ等を異常検出状態としてもよい。
また、他の実施形態では、異常検出から故障確定に至らず正常復帰する場合、ステアリング軸負荷の推定に用いる値の重み付けは、必ずしも信頼度に応じて変化させる必要はなく、例えば急変を抑制可能な程度に正常時の値に漸近させればよい。
【００８５】
（イ）ステアリング軸負荷推定手段
第１実施形態では、ステアリング軸負荷推定手段は、電流対応値としてアシストトルク、トルク対応値として操舵トルク、回転角検出値としてコラム軸角速度を用いてステアリング軸負荷を推定する。
第２実施形態および第３実施形態では、ステアリング軸負荷推定手段は、電流対応値としてアシストトルク指令値の前回値、トルク対応値として操舵トルク、回転角検出値としてコラム軸角速度を用いてステアリング軸負荷を推定する。
第４実施形態および第５実施形態では、ステアリング軸負荷推定手段は、電流対応値としてアシストトルク、トルク対応値として操舵トルク指令値の前回値、回転角検出値としてコラム軸角速度を用いてステアリング軸負荷を推定する。
【００８６】
他の実施形態では、ステアリング軸負荷推定手段は、電流対応値としてアシストトルク指令値の前回値、トルク対応値として操舵トルク指令値の前回値、回転角検出値としてコラム軸角速度を用いてステアリング軸負荷を推定してもよい。
また、上記実施形態では、電流対応値は、アシストトルクまたはアシストトルク指令値である。他の実施形態では、電流対応値は、電流センサの検出値に対応する値であれば、アシストトルクまたはアシストトルク指令値以外の値としてもよい。
【００８７】
上記実施形態では、トルク対応値は、操舵トルクまたは操舵トルク指令値である。他の実施形態では、トルク対応値は、トルクセンサの検出値に対応する値であれば、操舵トルクまたは操舵トルク指令値以外の値としてもよい。
また、上記実施形態では、回転角対応値は、コラム軸角速度である。他の実施形態では、回転角対応値は、回転角センサの検出値に対応する値であれば、例えばコラム軸角加速度等、コラム軸角速度以外の値としてもよい。
【００８８】
（ウ）アシストトルク指令値演算手段
第１実施形態〜第３実施形態では、ステアリング軸負荷に基づき、アシストトルク指令値を演算する。他の実施形態では、第１実施形態〜第３実施形態の構成にて、第４実施形態のように、ステアリング軸負荷に基づいて操舵トルク指令値を演算し、操舵トルク指令値に基づいてアシストトルク指令値を演算してもよい。
【００８９】
また、第４実施形態および第５実施形態では、ステアリング軸負荷に基づいて操舵トルク指令値を演算し、操舵トルク指令値に基づいてアシストトルク指令値を演算する。他の実施形態では、第４実施形態および第５実施形態の構成にて、第１実施形態のように、ステアリング軸負荷に基づいてアシストトルク指令値を演算し、アシストトルク指令値の演算とは別途にステアリング軸負荷の推定に用いる操舵トルク指令値を演算してもよい。
【００９０】
上記実施形態では、アシストトルク基本指令値および補正トルクを加算器で加算してアシストトルク指令値を演算する。他の実施形態では、補正トルク演算部および加算器を省略し、アシストトルク基本指令値をアシストトルク指令値としてもよい。換言すると、基本トルク演算部８２または目標追従制御器８４を「アシストトルク指令値演算手段」としてもよい。
【００９１】
（エ）電動パワーステアリングシステム
上記実施形態の電動パワーステアリングシステムは、モータのアシストトルクがコラム軸に付与される所謂「コラムアシストタイプ」である。他の実施形態では、電動パワーステアリングシステムは、モータのアシストトルクがラック軸に付与される「ラックアシストタイプ」等、コラム軸以外の箇所にアシストトルクが付与されるように構成してもよい。
以上、本発明は、上記実施形態になんら限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施可能である。
【符号の説明】
【００９２】
１・・・電動パワーステアリングシステム
１５・・・モータ
４１〜４５・・・制御装置
５３・・・第１信頼度演算部（信頼度演算手段）
６３・・・第２信頼度演算部（信頼度演算手段）
７３・・・第３信頼度演算部（信頼度演算手段）
５５、１５５・・・第１重み付け演算部（重み付け変更手段）
６５、１６５・・・第２重み付け演算部（重み付け変更手段）
７５・・・第３重み付け演算部（重み付け変更手段）
８１・・・ステアリング軸負荷演算部（ステアリング軸負荷推定手段）
【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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