電動パワーステアリング装置
【課題】トルクセンサが故障して操舵トルクを検出することができなくなった場合において、ＳＡＴ（セルフアライニングトルク）が弱い極低速域での操作子の切り戻し時の操舵力を低減する電動パワーステアリング装置を提供する。
【解決手段】残留切り戻し角θｓｃ３が残った状態で切り込み方向のアシスト電流Ｉａがゼロ値近傍となったときに回転角検出部により検出されている回転子回転角θｓｃを基準角度θｆとして切り戻し回転角θｓｃを検出し、切り戻し回転角θｓｃと特性１０２とに基づき、切り込み方向とは逆方向の切り戻し方向にモータを駆動するようにしたので、操作子の操作角が中立位置に近づく方向にアシストが可能となり、戻し側の操舵力を低減して、操作子を中立位置付近に戻し易くすることができる。
【解決手段】残留切り戻し角θｓｃ３が残った状態で切り込み方向のアシスト電流Ｉａがゼロ値近傍となったときに回転角検出部により検出されている回転子回転角θｓｃを基準角度θｆとして切り戻し回転角θｓｃを検出し、切り戻し回転角θｓｃと特性１０２とに基づき、切り込み方向とは逆方向の切り戻し方向にモータを駆動するようにしたので、操作子の操作角が中立位置に近づく方向にアシストが可能となり、戻し側の操舵力を低減して、操作子を中立位置付近に戻し易くすることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、操作者によるステアリングホイールへの操舵力を、操舵系を通じて車輪に伝達する際に、前記ステアリングホイールの軽い操舵力で車両が旋回できるようにする電動パワーステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
操作者からステアリングホイールに加えられる操舵力は、前記ステアリングホイールに連結されたステアリングシャフトに設けられたトルクセンサにより検出される。前記トルクセンサにより検出された操舵力（操舵トルク）に基づいて、電動パワーステアリング装置では、制御装置が電動モータ（単に、モータともいう。）を駆動し、このモータの発生するアシストトルク（補助トルク）を、ウォームギア減速機構等を介して前記ステアリングシャフト（操舵系）に伝達することで前記操作者による前記ステアリングホイールの前記操舵力を低減させる。
【０００３】
この場合、前記トルクセンサとしては、特許文献１及び特許文献２に示すように、入力軸と出力軸間をトーションバーで連結するとともに、前記入力軸及び出力軸に係合するコアを設け、前記入出力軸間にトルクが作用すると前記コアが変位し、前記コアの変位を検出コイルにて電気的に検出するようにしたもの、あるいは特許文献３及び特許文献４に示すように、ステアリングシャフトに磁歪膜を被覆し前記磁歪膜の磁気特性変化を検出する検出コイルを備え前記ステアリングシャフトに加えられたトルクを前記検出コイルにて電気的に検出するようにしたものが公知である。
【０００４】
特許文献５には、トルクセンサが故障した場合に、車速が所定速度以上であるときには、前記モータによる操舵力のアシストを解除して手動操舵とし、前記車速が所定速度以下であるときには、操舵角センサの出力から計算した操舵角速度に応じてモータを制御するようにした技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３０５５７５２号公報
【特許文献２】特許第２８３０９９２号公報
【特許文献３】特許第３９６４４１４号公報
【特許文献４】特許第４０５７５５２号公報
【特許文献５】特公平６−９６３８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来、操舵トルクを検出するトルクセンサが故障した場合には、特許文献５に記載されているように、操舵角センサの出力から計算した操舵角速度に応じてモータを制御するようにしている。
【０００７】
しかしながら、前記操舵角センサが付加されていない車両では、前記トルクセンサが故障して操舵トルクを検出できなくなった場合には、前記モータによる操舵力のアシストを解除せざるを得ない。
【０００８】
この発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、トルクセンサが故障して前記トルクセンサにより操舵トルクを検出することができなくなった場合においても、モータによる操舵アシスト力を切り込み方向及び切り戻し方向の両方向に付与することを可能とし、特に、切り戻し時にステアリングホイール等の操作子を中立位置付近に戻し易くすることを可能とする電動パワーステアリング装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明に係る電動パワーステアリング装置は、
運転者が車両を操縦するために操作する操作子と、
前記車両の操舵系に発生するトルクを検出するトルク検出部と、
前記車両の車速を検出する車速検出部と、
前記操舵系の回転軸にアシストトルクを付与するモータと、
前記操舵系の回転角を検出する回転角検出部と、
前記トルク検出部により検出された前記トルクに基づいて前記モータを駆動する電流を制御するモータ制御部と、
を備える電動パワーステアリング装置であって、
前記トルク検出部に異常が発生したかどうかを検出する異常検出部と、
前記回転角検出部が検出した前記回転角と前記モータを駆動する前記電流との関係を特性として記憶した記憶部と、を備え
前記モータ制御部は、
前記異常検出部により前記トルク検出部の異常が検出されたとき、前記操作子の操舵角が中立位置に近づく方向に変化する切り戻し時において、切り戻し角度が残った状態で切り込み方向のアシスト電流がゼロ値近傍となったときに前記角検出部により検出されている前記回転角を基準角度として切り戻し回転角を検出し、
前記切り戻し回転角と前記特性とに基づき、前記モータを駆動することを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、切り戻し角度が残った状態で切り込み方向のアシスト電流がゼロ値近傍となったときに回転角検出部により検出されている回転角を基準角度として切り戻し回転角を検出し、前記切り戻し回転角と前記特性とに基づき、前記モータを駆動するようにしたので、操作子の操作角が中立位置に近づく方向にアシストが可能となり、切り戻し側での運転者による操作子の操舵力を低減して、操作子を中立位置付近に戻し易くすることができる。
【００１１】
この場合、前記切り戻し時における前記モータの駆動は、前記車速が所定車速以下のときに有効としてもよい。
【００１２】
この発明によれば、車速が所定車速以下のときに切り戻し角度が残った状態で操作子を切り戻し方向に操作する場合には、ＳＡＴ（セルフアライニングトルク）が弱いことに鑑み、この弱いときにもアシスト力がかかるようにしているので、切り戻し側での運転者の操舵力を低減することができる。
【００１３】
なお、前記切り戻し時における前記モータの駆動電流に、前記車両の操舵性に応じた所定の係数を乗ずることが好ましい。
【００１４】
すなわち、車両の操舵性は、個々の車両毎の負荷（車両の前軸荷重）の大きさによって変わるので、車両の操舵性に応じた係数を前記モータの駆動電流に乗じることで、車両の操舵性に応じた最適なアシストが可能となる。
【００１５】
なお、切り戻し角度に対応する前記操作子の操舵角が中立位置に近づくにつれて前記モータの電流を小さくするようにすることで、中立位置においてアシスト電流が略ゼロ値となり、過アシストを回避することができる。
【００１６】
また、前記切り戻し時において、前記操作子の操舵角が中立位置に達した場合には、前記切り戻し回転角をリセットすることで、以降の切り込み方向へのアシストを適切に行うことができる。
【発明の効果】
【００１７】
この発明によれば、異常検出部によりトルク検出部の異常が検出されたとき、回転角検出部により検出されている回転角に対するモータを駆動する電流の特性に基づいて前記モータを駆動するようにしたので、例えば、トルクセンサが故障してトルクセンサにより操舵トルクを検出することができなくなった場合においても、操舵アシスト力を付与することができる。そして、切り戻し角度が残った状態で切り込み方向のアシスト電流がゼロ値近傍となったときに前記回転角検出部により検出されている回転角を基準角度として切り戻し回転角を検出し、前記切り戻し回転角と前記特性とに基づき、前記モータを駆動するようにしたので、操作子の操作角が中立位置に近づく方向にアシストが可能となり、切り戻し側での運転者による操作子の操舵力を低減して、操作子を中立位置付近に戻し易くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施形態及び第１〜第３実施例に係る電動パワーステアリング装置の全体概略構成図である。
【図２】図１例の電動パワーステアリング装置中、ＥＣＵ内の接続図である。
【図３】操舵角推定処理及び電流フェード処理の説明に供されるフローチャートである。
【図４】図４Ａは、通常時アシスト処理で参照されるベースアシスト電流特性の説明図、図４Ｂは、異常時アシスト処理で参照されるベースアシスト電流特性の説明図である。
【図５】電流フェード特性の説明図である。
【図６】連続操舵時間低減特性の説明図である。
【図７】第１実施例に係る保舵時切り戻し電流フェード処理の中断処理の説明に供されるフローチャートである。
【図８】第１実施例に係る保舵時切り戻し電流フェード処理の中断処理の再開処理の説明に供されるフローチャートである。
【図９】第１実施例に係る保舵時アシスト特性の説明図である。
【図１０】第２実施例に係るモータ回転速度低減レシオ特性の説明図である。
【図１１】第２実施例に係る車速レシオ特性の説明図である。
【図１２】第２実施例に係る切り込み方向の切りすぎ抑制機能の説明図である。
【図１３】第３実施例に係る低速走行域切り戻し時操舵力低減処理の説明に供されるフローチャートである。
【図１４】第３実施例に係る低速走行域切り戻し時操舵力低減特性の説明図である。
【図１５】第３実施例に係るセンタレシオ特性の説明図である。
【図１６】従来のアシスト制御での運転者が必要な操舵力、この発明に係るアシスト制御での運転者が必要な操舵力、及びアシスト制御がない場合の運転者が必要な操舵力を比較する概略特性図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、この発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００２０】
図１は、車両に搭載されるこの実施形態に係る電動パワーステアリング装置１０の全体概略構成図である。
【００２１】
図２は、図１の電動パワーステアリング装置１０中、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ：制御装置）２２内の機能ブロック図である。
【００２２】
図１に示すように、電動パワーステアリング装置１０は、基本的には、ステアリングホイール１２（運転者が車両を操縦するために操作する操作子）からステアリングシャフト１４を介して転舵輪１６に至る操舵系（ステアリング系）１８と、この操舵系１８の回転軸に設けられて内部に操舵角センサ１９を備え前記回転軸のトルクＴｒと操舵角θｓとを検出するトルクセンサ（トルクセンサ及び操舵角センサともいう。）２０と、トルクセンサ２０からの出力等に基づいてアシストトルクＴａを決定するＥＣＵ２２と、このＥＣＵ２２によって駆動されるブラシレスモータである電動モータ（以下、モータともいう。）２４と、このモータ２４の出力を減速し前記操舵系１８の回転軸にアシストトルクＴａとして伝達する減速伝達機構２６と、を備える。なお、モータ２４は、ブラシ付きモータであってもよい。
【００２３】
トルクセンサ２０は、それぞれが操舵系１８の回転軸である入力軸４１と出力軸４２が内部でトーションバーにより連結され、図示しないハウジングに支持された２個の検出コイル（不図示）が、入出力軸４１、４２に係合している円筒状のコア（不図示）を囲むように配設された公知の構成を備える（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【００２４】
操舵角センサ１９は、入力軸４１の回転角を操舵角θｓとして検出する公知の構成を備える（例えば、特許文献１参照）。
【００２５】
トルクセンサ２０は、トーションバーや円筒状のコアを利用しない磁歪膜センサを用いた公知の構成を備えるようにしてもよい（例えば、特許文献３、又は特許文献４参照）。
【００２６】
なお、操舵角センサ１９を含まないトルクセンサであっても、操舵系１８の回転角を検出する操舵角センサが別途設けられている場合、例えば、車両の旋回時の横滑り抑制制御等が行われる車両では、この別途設けられた操舵角センサを利用して、この発明を適用することができる。
【００２７】
トルクセンサ２０及び操舵角センサ１９の出力信号であるトルクＴｒ及び操舵角θｓの各信号は、ハーネス９１を通じて、前記トルクＴｒがＥＣＵ２２のトルク検出回路７２に供給され、前記操舵角θｓが操舵角速度算出部７４に供給される。
【００２８】
ステアリングシャフト１４は、それぞれが回転軸である、ステアリングホイール１２に一体結合されたメインステアリングシャフト１５と、このメインステアリングシャフト１５に対してユニバーサルジョイント４６を介して結合された入力軸４１と、ラック＆ピニオン機構２８のピニオン３０が設けられた出力軸４２と、が連結された構成とされている。
【００２９】
入力軸４１と出力軸４２が軸受４８ａ、４８ｂ、４８ｃによって支持されており、出力軸４２の下端部にピニオン３０が設けられている。ピニオン３０は、車幅方向に往復動可能なラック軸５０のラック歯５０ａに噛合する。ラック軸５０の両端には、タイロッド５２を介して左右の前輪である転舵輪１６が連結されている。
【００３０】
上述した操舵系１８は、より詳細には、ステアリングホイール１２からステアリングシャフト１４（メインステアリングシャフト１５、ユニバーサルジョイント４６、入力軸４１、ピニオン３０が設けられた出力軸４２）、ラック歯５０ａを有するラック軸５０、タイロッド５２、及び転舵輪１６を含む構成とされている。
【００３１】
この構成により、ステアリングホイール１２の操舵時に通常のラック＆ピニオン式の転舵操作が可能であり、ステアリングホイール１２を操作して転舵輪１６を転舵させ車両の向きを変えることができる。ここで、ラック軸５０、ラック歯５０ａ、タイロッド５２は、操舵系１８中の転舵機構を構成する。
【００３２】
上述したように、電動パワーステアリング装置１０は、ステアリングホイール１２による操舵力を軽減するための操舵アシスト力（操舵補助力であって、単にアシスト力ともいう。）を供給するモータ２４を備えており、このモータ２４の回転軸２５に固着されたウォームギア５４が、出力軸４２の中間部の軸受４８ｂの下側に設けられたウォームホィールギア５６に噛合している。ウォームギア５４とウォームホィールギア５６とにより減速伝達機構２６が構成される。
【００３３】
回転軸２５と一体的に回転するモータ２４の回転子２３の回転角θｒｍ（モータ機械角ともいう。）が、回転角検出部としてのレゾルバ５８により回転子２３の回転角θｒ（モータ電気角ともいう。）として検出されハーネス９２を通じてＥＣＵ２２の回転子回転角検出回路（後述するモータ機械角θｒｍを算出するモータ機械角算出回路として機能する。）７６に供給される。なお、レゾルバ５８は、相対角検出センサであるが、レゾルバ５８に代えて絶対角検出センサのロータリエンコーダを採用することもできる。回転角θｒｍ（モータ機械角）と回転角θｒ（モータ電気角）との違いについては後述する。
【００３４】
ＥＣＵ２２は、マイクロコンピュータを含む計算機であり、ＣＰＵ（中央処理装置）、メモリであるＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭも含む。）及びＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、その他、Ａ／Ｄ変換器、Ｄ／Ａ変換器等の入出力装置、計時手段としてのタイマ（計時部）等を有しており、ＣＰＵがＲＯＭに記録されているプログラムを読み出し実行することで各種機能実現部（機能実現手段）、たとえば制御部、演算部、処理部等として機能する。
【００３５】
この実施形態において、ＥＣＵ２２は、後述する各種の特性（マップを含む）、プログラム等が記憶されるメモリとしての記憶部７８を有し、前記のトルク検出回路７２、操舵角速度算出部７４、回転子回転角検出回路７６として機能する他、異常検出部８０、車両停止状態検出部８２、モータ制御部８４、及び計時部８５等として機能する。
【００３６】
トルク検出回路７２は、トルクセンサ２０の２つの検出コイル（不図示）からハーネス９１を通じて出力されるトルクＴｒに関連する信号の差動信号からトルクＴｒに対応する信号（理解の便宜のために、トルクＴｒという。）を生成して、モータ制御部８４に供給する。
【００３７】
回転子回転角検出回路７６は、レゾルバ５８から供給された回転角θｒ（モータ電気角）からモータ２４の回転子２３の回転に対応する回転角（モータ機械角）θｒｍを算出（検出）してモータ制御部８４に供給するとともに、操舵角速度算出部７４に供給する。
【００３８】
操舵角速度算出部７４は、正常動作している操舵角センサ１９から操舵角（ステアリングシャフト１４の舵角、ステアリング角又はハンドル角ともいう。）θｓが供給されている場合には、その操舵角センサ１９からハーネス９１を通じて出力される操舵角θｓを微分して操舵角速度θｓ´（θｓ´＝ｄθｓ／ｄｔ：ｄは微分演算子、ｔは時間。）を生成してモータ制御部８４に供給する。
【００３９】
一方、操舵角センサ１９に異常が発生したときあるいは元々操舵角センサ１９が設けられていない車両において、操舵角速度算出部７４は、レゾルバ５８の回転角θｒに基づき回転子回転角検出回路７６により算出されるモータ機械角θｒｍから算出した推定操舵角θｓｃを時間微分して推定操舵角速度θｓｃ´（θｓｃ´＝ｄθｓｃ／ｄｔ：ｄは微分演算子、ｔは時間。）を算出する。
【００４０】
異常検出部８０は、トルク検出回路７２の出力であるトルクＴｒ及び操舵角センサ１９の出力である操舵角θｓを監視することで、トルクセンサ２０の端子とハーネス９１との間のヒュージング不良、ハーネス９１の開放（ハーネス９１の断線）あるいはハーネス９１間内での短絡、トルク検出回路７２内の差動増幅器等の異常、例えば、出力が０ボルトに固定されるあるいは０〜５ボルト以外の電圧が出力される等の異常を検出したとき、異常検出信号Ｓａｂをモータ制御部８４及び操舵角速度算出部７４に供給する。
【００４１】
ＥＣＵ２２のモータ制御部８４及び車両停止状態検出部８２には、さらに、前後輪若しくはトランスミッションの回転数から車速Ｖｓを検出する車速センサ８６の出力、すなわち車速Ｖｓがハーネス９４を通じて供給される。
【００４２】
さらにまた、ＥＣＵ２２の車両停止状態検出部８２及びモータ制御部８４には、パーキングブレーキ８８のブレーキ作動信号Ｓｂがハーネス９５を通じて供給される。
【００４３】
実際上、車速Ｖｓ並びにブレーキ作動信号Ｓｂ等の信号は、ＣＡＮ（コントローラエリアネットワーク）等の車内ネットワークを通じてＥＣＵ２２に供給される。車内ネットワークではなく、いわゆるポイントツーポイント配線システムにより接続してもよい。
【００４４】
パーキングブレーキ８８のブレーキ作動信号Ｓｂを検出したとき、あるいは車速Ｖｓがゼロ値となったことを検出したとき、車両停止状態検出部８２は、モータ制御部８４に対して車両停止検出信号Ｓｓｔｏｐを供給する。
【００４５】
モータ制御部８４は、アシストトルクＴａに対応するモータ２４のアシスト電流Ｉａを決定する際、トルクＴｒ及び操舵角速度θｓ´の他、回転子２３の回転角（モータ機械角）θｒｍ、推定操舵角θｓｃ、推定操舵角速度θｓｃ´、異常検出信号Ｓａｂ、車速Ｖｓ、及びブレーキ作動信号Ｓｂ等に基づき、記憶部７８（特性記憶部）に記憶されている特性（後述する。）を参照し、かつプログラムを実行して決定し、決定したアシスト電流Ｉａをハーネス９３を通じてモータ２４の各相の固定子のコイルに供給する。
【００４６】
モータ２４は、供給されたアシスト電流Ｉａに応じたアシストトルクＴａを発生し、減速伝達機構２６を通じて出力軸４２に付与することでステアリングシャフト１４に操舵アシスト力を発生させる。
【００４７】
基本的には以上のように構成されかつ動作するこの実施形態の電動パワーステアリング装置１０の特徴的な動作についてフローチャート等を参照して以下に説明する。
【００４８】
図３は、この実施形態に係る電動パワーステアリング装置１０の動作説明に供されるフローチャートである。このフローチャートによる処理は、所定時間毎に繰り返し実行される。
【００４９】
ＥＣＵ２２は、トルクセンサ２０や操舵角センサ１９の異常・正常に係わらず、ステップＳ１〜Ｓ３において、操舵角推定処理（推定操舵角算出処理）を行う。
【００５０】
ステップＳ１において、回転子回転角検出回路７６は、レゾルバ５８により検出されている回転角θｒ（回転子２３の電気角）を積算し、モータ電気角θｒｅを算出する。
【００５１】
次いで、回転子回転角検出回路７６は、ステップＳ２において、次の（１）式に示すように、算出したモータ電気角θｒｅにレゾルバ５８の極対数を乗算して、回転子２３（回転軸２５）の回転角であるモータ機械角θｒｍを算出し（モータ機械角θｒｍに換算し）、モータ制御部８４及び操舵角速度算出部７４に供給する。
【００５２】
モータ機械角＝モータ電気角×レゾルバ極対数
θｒｍ＝θｒｅ×レゾルバ極対数 …（１）
【００５３】
次に、モータ制御部８４及び／又は回転子回転角検出回路７６は、ステップＳ３において、次の（２）式に示すように、算出したモータ機械角θｒｍをステアリングシャフト１４の操舵角（推定操舵角）θｓｃに換算する。
【００５４】
推定操舵角＝モータ機械角×（モータ２４の回転軸と操舵系１８の回転軸の比率）＝モータ機械角×減速伝達機構２６の減速比
θｓｃ＝θｒｍ×減速伝達機構２６の減速比 …（２）
【００５５】
減速伝達機構２６の減速比は、この実施形態では、値１／２０に設定している。すなわち、この実施形態では、モータ機械角θｓｍの３６０［ｄｅｇ］が、ステアリングホイール１２（出力軸４２）の回転を推定する推定操舵角θｓｃでは、１８（＝３６０／２０）［ｄｅｇ］に換算される。同様に、１秒間当たりのモータ２４の回転子２３の回転数であるモータ回転速度Ｎ、例えば、Ｎ＝２［ｒｐｓ］は、ステアリングホイール１２（出力軸４２）の回転速度（推定操舵回転速度）Ｎｓｃでは、Ｎｓｃ＝０．１（＝２／２０）［ｒｐｓ］に対応する。
【００５６】
そして、ステアリングホイール１２（出力軸４２）の推定操舵回転速度Ｎｓｃ＝０．１［ｒｐｓ］は、推定操舵角速度θｓｃ´では、θｓｃ´＝３６（０．１［ｒｐｓ］×３６０［ｄｅｇ］）［ｄｅｇ／ｓ］に対応する。したがって、モータ回転速度Ｎと、推定操舵角速度（回転角速度）θｓｃ´とは一意に対応する。例えば、モータ回転速度ＮがＮ＝２［ｒｐｓ］は、推定操舵角速度θｓｃ´のθｓｃ´＝３６［ｄｅｇ／ｓ］に対応する。
【００５７】
なお、モータ回転速度Ｎ及び推定操舵回転速度Ｎｓｃは、モータ制御部８４により算出される。
【００５８】
図１に示すように、ステアリングホイール１２に固定されたステアリングシャフト１４と一体的に回転する出力軸４２の回転により、出力軸４２に軸が固着されたウォームホィールギア５６が一体的に回転するとウォームギア５４が回転し、ウォームギア５４が回転すると、ウォームギア５４に固着されているモータ２４の回転軸２５（回転子２３）が一体的に回転し、回転子２３の回転がレゾルバ５８により検出されるので、結果として、レゾルバ５８による回転角θｒに基づき、ステアリングホイール１２の回転角である操舵角θｓを推定した推定操舵角θｓｃを算出（検出）することができる。
【００５９】
なお、操舵角θｓ及び推定操舵角θｓｃは、ステアリングホイール１２の右回転が正で左回転が負とされ、直進状態（θｓ＝θｓｃ＝０［ｄｅｇ］）から右折する場合には、運転者は、まず、ステアリングホイール１２を右回転させて切り込んだ後、左回転させて切り戻して、直進状態に戻る。従って、基本的には、直進状態から右折して直進状態に戻る場合には、右回転が切り込み方向、左回転が切り戻し方向となる。
【００６０】
一方、直進状態（θｓ＝θｓｃ＝０［ｄｅｇ］）から左折する場合には、まず、左回転で切り込んだ後、右回転で切り戻して、直進状態に戻る。従って、基本的には、直進状態から左折して直進状態に戻る場合には、左回転が切り込み方向、右回転が切り戻し方向となる。
【００６１】
このように、直進状態（ステアリングホイール１２の中立状態）から右方向にステアリングホイール１２が回転される場合の操舵角θｓ（推定操舵角θｓｃ）は、正の値となり、直進状態（ステアリングホイール１２の中立状態）から左方向にステアリングホイール１２が回転される場合の操舵角θｓ（推定操舵角θｓｃ）は、負の値となり、角度の大小を考察する場合に、正負の符号があると、煩雑となるので、以下の説明においては、注記しない場合には、直進状態から右折して直進状態に戻る場合を例（操舵アシスト特性の座標上では、第１象限を対象）として説明する。この場合、操舵角θｓ及び推定操舵角θｓｃともに正の値を採る。
【００６２】
上述したステップＳ１〜Ｓ３の手順により、操舵角センサ１９及びトルクセンサ２０が、仮に異常状態となったときにおいても、この実施形態では、レゾルバ５８により検出される回転角θｒに基づき、回転子回転角検出回路７６、操舵角速度算出部７４、及びモータ制御部８４により操舵角θｓ［ｄｅｇ］が推定された推定操舵角θｓｃ［ｄｅｇ］及び推定操舵角速度θｓｃ´［ｄｅｇ／ｓ］を求めることができる。
【００６３】
なお、モータ２４を回転させてステアリングホイール１２に付与する操舵アシスト力は、基本的には、操舵角θｓ又は推定操舵角θｓｃの変化している方向に付与すればよいこととなる。
【００６４】
次に、ステップＳ４において、異常検出部８０から異常検出信号Ｓａｂが供給されたかどうかが検出される。このステップＳ４において、モータ制御部８４は、トルクセンサ２０及び操舵角センサ１９に係る異常検出信号Ｓａｂを検出したとき、ステップＳ５以降の処理を実行する。なお、図１に示す操舵角センサ１９内蔵型のトルクセンサ２０では、ハーネス９１の開放あるいは短絡等により電源の供給が停止され、操舵角センサ１９とトルクセンサ２０の出力が、同時に異常状態になる場合が多い。
【００６５】
ステップＳ４において、モータ制御部８４が異常検出信号Ｓａｂを検出しなかった場合には、ステップＳ２１において通常処理（通常時アシスト処理）を行う。この通常処理では、トルクセンサ２０及び操舵角センサ１９が正常であるので、従来通りの操舵アシスト力の付与動作を行う。
【００６６】
この場合、モータ制御部８４は、記憶部７８に予め記憶されている図４Ａに示す、車速Ｖｓをパラメータとした操舵トルクＴｒ［ｋｇｆｃｍ］に対するベースアシスト電流Ｉａ［Ａ］の特性（ベースアシスト電流特性又はベースアシスト特性ともいう。）１０１を参照（検索）し、基本的には、車速が低くなるほど大きくなるベースアシスト電流Ｉａを算出してモータ２４を駆動する。
【００６７】
一方、ステップＳ４において、モータ制御部８４が、トルクセンサ２０等が異常になった異常検出信号Ｓａｂを検出したとき、ステップＳ５での異常時アシスト処理が実行される。
【００６８】
ステップＳ５において、モータ制御部８４は、記憶部７８に予め記憶されている図４Ｂに示す推定操舵角θｓｃに対するベースアシスト電流Ｉａ［Ａ］の特性（ベースアシスト電流特性又はベースアシスト特性ともいう。）１０２を参照（検索）して、ベースアシスト電流Ｉａを算出し、このベースアシスト電流Ｉａに基づきモータ２４を駆動する。
【００６９】
ベースアシスト電流特性１０２は、マップとして記憶部７８に記憶しておいてもよく、算出式で記憶部７８に記憶しておいてもよい。マップとして記憶部７８に離散的に記憶しておく場合、間の値は、補間により求めることが好ましい。
【００７０】
図４Ｂから分かるように、ベースアシスト電流特性１０２は、推定操舵角θｓｃ［ｄｅｇ］が、０［ｄｅｇ］から不感帯対応操舵角θｄ［ｄｅｇ］（０〜１０［ｄｅｇ］程度の値とされるが、この実施形態では、１０［ｄｅｇ］に設定している。）までの中立位置近傍では、Ｉａ＝０［Ａ］とされ（アシスト電流Ｉａを流さない領域とされ）、不感帯対応操舵角θｄ［ｄｅｇ］以上では、推定操舵角θｓｃの増加に応じて増加させ（略比例して増加させ）、それ以上の推定操舵角θｓｃでは、増加の割合を減少させて、推定操舵角θｓｃが、１８０［ｄｅｇ］近傍以上では、一定の値を採る（ベースアシスト電流Ｉａの値が飽和する）特性に設定している。
【００７１】
このように、この実施形態では、異常検出信号Ｓａｂを検出したときの異常時においても、ベースアシスト電流特性１０２に基づくアシスト電流Ｉａを流して所定の操舵アシスト制御が行えるようにしている。ただし、異常時における操舵アシスト制御は暫定的なアシスト処理であり、後述するように種々の制限を課すようにしている。
【００７２】
以上のように、この実施形態に係る電動パワーステアリング装置１０は、操舵系１８に発生するトルクＴｒを検出するトルク検出部としてのトルクセンサ２０と、操舵系１８の回転軸である出力軸４２にアシストトルクＴａを付与するモータ２４と、モータ２４の回転子２３の回転角θｒを検出する回転角検出部としてのレゾルバ５８と、トルクセンサ２０にて検出されたトルクＴｒに基づいて、モータ２４を駆動する電流を制御するモータ制御部８４と、を備える電動パワーステアリング装置１０であって、トルクセンサ２０やトルク検出回路７２に異常が発生したかどうかを検出する異常検出部８０を備え、モータ制御部８４は、異常検出部８０によりトルクセンサ２０あるいはトルク検出回路７２の異常が検出されたとき、レゾルバ５８により検出された回転角θｒの積算値であるモータ電気角θｒｅに基づいてモータ機械角θｒｍを算出することで、推定操舵角θｓｃを算出し｛上記（２）式参照｝、この推定操舵角θｓｃに対してベースアシスト電流特性１０２を参照して、ベースアシスト電流Ｉａ［Ａ］を算出し、このベースアシスト電流Ｉａに基づきモータ２４を駆動するように制御している。
【００７３】
このようにモータ２４を駆動制御することで、たとえトルクセンサ２０又はトルク検出回路７２の異常が検出され、トルクセンサ２０により操舵トルクＴｒを検出することができなくなった異常時においても、モータ２４のアシストトルクＴａによりステアリングホイール１２に操舵アシスト力を付与することができる。
【００７４】
なお、トルクセンサ２０が正常状態であるときには、トルクセンサ２０の出力が略ゼロ値であって、車速センサ８６での車速Ｖｓの検出値が略等速度である状態が所定時間継続したとき、レゾルバ５８の出力である回転角θｒに対応する推定操舵角θｓｃをゼロ値（θｓｃ＝０［ｄｅｇ］）として記憶内容を更新する中点（中立状態）補正処理を適宜行うように構成されている。
【００７５】
また、回転子回転角検出回路７６を利用した操舵アシスト力の付与は、暫定的な処理であるので、異常検出部８０がトルクセンサ２０等の異常を検出したときには、音声あるいは表示等により、当該異常対応の操舵力アシスト処理を行っていることを操作者（運転手）に伝達する。これにより操作者（運転者）は、モータ２４の回転子２３の回転角θｒを用いて暫定的な電動パワーステアリングによるアシスト力を利用して、当該車両を安全な場所まで運転することができる。
【００７６】
この暫定的な電動パワーステアリングによるアシスト力は、トルクセンサ２０等が正常状態のステップＳ２１の通常アシスト処理に対して種々の制限を課している。
【００７７】
この制限の一つとして、まず、ステップＳ６〜Ｓ９の電流フェード処理について説明する。
【００７８】
図５は、記憶部７８に記憶されている電流フェード処理に供される切り込み電流フェード特性（切り込み時電流フェード特性ともいう。）１０３と、切り戻し電流フェード特性（切り戻し時電流フェード特性ともいう。）１０４の例を示すとともに、図４Ｂのベースアシスト電流特性１０２の一部を再掲している。なお、以下、理解の便宜のために、図５中の第１象限の特性（横軸の０［ｄｅｇ］から正の方向の大きい値に向かう右方向への切り込み方向と、正の方向から０［ｄｅｇ］方向の小さい値に向かう切り戻し方向とに係る特性）により説明する。
【００７９】
ステップＳ６において、アシスト電流Ｉａが通電中であってステアリングホイール１２が切り込み時中であるかどうかが、上記した推定操舵角θｓｃの微分値である推定操舵角速度θｓｃ´から判定される。なお、推定操舵角速度θｓｃ´は、操舵角速度算出部７４又はモータ制御部８４により算出される。
【００８０】
切り込み中である場合には、切り込み電流フェード特性１０３に沿ってアシスト電流Ｉａを決定してモータ２４を駆動制御する。
【００８１】
図５において、同一の推定操舵角θｓｃ（操舵角θｓ）において、一点鎖線で示した切り込み電流フェード特性１０３が実線で示しているベースアシスト電流特性１０２よりアシスト量（アシスト電流Ｉａ）を少なくしている理由は、切り込み過ぎを防止するためである。ステアリングホイール１２を同一方向に切り続けている場合には、モータ制御部８４は、切り始めからの時間｛（同一方向の）連続操舵時間ｔｒという。｝を計時部８５により計時し、図６に示す連続操舵時間低減特性１０５を参照してレシオ（連続操舵低減レシオ、又は連続操舵低減比率という。）Ｒｃ｛Ｒｃは、１（低減なし）〜０（アシスト電流Ｉａをゼロ値にする。）までの値を採る。｝を算出する。
【００８２】
連続操舵中が検出された場合には、ベースアシスト電流特性１０２上で推定操舵角θｓｃにより算出されるアシスト電流Ｉａに対し、連続操舵時間ｔｃに対応する連続操舵低減レシオＲｃが掛け合わされて、次の（３）式に示すように、フェード（低減）されたアシスト電流Ｉａとされる。
Ｉａ←Ｉａ×Ｒｃ …（３）
【００８３】
同一の推定操舵角θｓｃ（操舵角θｓ）（３）式の右辺のＩａがベースアシスト電流特性１０２上でのベースアシスト電流、左辺のＩａが切り込み電流フェード特性１０３上でのフェード（低減）されたベースアシスト電流を意味する。
【００８４】
連続操舵時間低減特性１０５の連続操舵低減レシオＲｃは、この例では、１秒（１［ｓ］）で、アシスト電流Ｉａが１０％ずつ低減される特性にしているので、１０［ｓ］以上、同一方向に切り続けられることが検出されるとアシスト電流Ｉａは、ゼロ値にされる。
【００８５】
このように、ステップＳ７の切り込み電流フェード処理において、同一方向に連続切り込み操舵している場合には、ベースアシスト電流特性１０２よりもアシスト量（アシスト電流Ｉａ）を少なくなる切り込み電流フェード特性１０３としてアシストするようにしている。
【００８６】
さらに、切り込み時の過アシスト電流を防止するため、推定操舵角θｓｃが閾値操舵角θｓｃｔｈ以上の値となったときには、アシスト電流Ｉａを許容最大アシスト電流Ｉａｍａｘに制限する｛図５中の座標点１０６（θｓｃｔｈ，Ｉａｍａｘ）参照｝。
【００８７】
次いで、ステップＳ８において、推定操舵角速度θｓｃ´（θｓｃ´＝ｄθｓｃ／ｄｔ）が略ゼロ値（θｓｃ´≒０［ｄｅｇ／ｓ］）、この実施形態では、閾値操舵角速度θｓｃ´ｔｈ（の絶対値）が、例えば、θｓｃ´ｔｈ＝７．２［ｄｅｇ／ｓ］（操舵回転速度Ｎｓｅ＝０．０２［ｒｐｓ］換算、モータ回転速度Ｎ＝０．４［ｒｐｓ］換算）以下の値になったかどうかを判定し（θｓｃ´≦θｓｃ´ｔｈ＝７．２）、このステップＳ８の判定が肯定的となった場合には、切り戻し時のステアリングホイール１２の戻りを促進するため、ステップＳ９の切り戻し電流フェード処理を実行する。
【００８８】
ステップＳ９の切り戻し電流フェード処理実行中には、図５の切り戻し電流フェード特性１０４に沿ってアシスト電流Ｉａを決定してモータ２４を駆動制御する。
【００８９】
この切り戻し電流フェード特性１０４は、推定操舵角速度θｓｃ´が閾値操舵角速度θｓｃ´ｔｈ以下の値になったときの推定操舵角θｓｃ＝θｓｃ１でのアシスト電流Ｉａ＝Ｉａ１｛座標点１０７（θｓｃ１，Ｉａ１）｝から、計時部８５により計時される１秒程度の時間でアシスト電流Ｉａ（図５例では、Ｉａ＝Ｉａ１）をゼロ値まで徐々に、例えば比例的かつ自動的に減衰させる特性である。このとき、切り戻し電流フェード特性１０４において、推定操舵角θｓｃが左方向に切り戻されているのは、走行中の車両に働く、ステアリングホイール１２（操舵系１２）を直進方向（中立位置）に戻そうとする力、いわゆるＳＡＴ（Ｓｅｌｆ Ａｌｉｇｎｉｎｇ Ｔｏｒｑｕｅ）による。
【００９０】
このように、操舵系１８の回転軸である出力軸４２の推定操舵角速度θｓｃ´を算出する操舵角速度算出部７４又はモータ制御部８４を備え、モータ制御部８４は、ステアリングの切り込み時に、操舵角速度算出部７４により算出される推定操舵角速度θｓｃ´の絶対値がゼロ値近傍（一例としては、上述したように、閾値操舵角速度θｓｃ´ｔｈ＝７．２［ｄｅｇ／ｓ］）になったとき、モータ２４を駆動するアシスト電流Ｉａを切り戻し電流フェード特性１０４｛この特性１０４の勾配は、個々の車両毎の負荷（車両の前軸荷重）、車速Ｖｓ、路面状態等に応じて変化する。｝に沿ってフェードすることで、過アシスト電流を防止することができる。
【００９１】
もちろん、トルクセンサ２０に付設される操舵角センサ１９あるいはトルクセンサ２０とは単独に設けられている操舵角センサが正常状態である場合には、それら操舵角センサ１９等の出力である操舵角θｓを微分することで操舵角速度θｓ´を算出して電流フェード処理を行うことができる。
【００９２】
なお、車両停止状態検出部８２は、車速センサ８６により検出されている車速Ｖｓ［ｋｍ／ｈ］がＶｓ＝０、あるいはパーキングブレーキ８８の作動によるブレーキ作動信号Ｓｂの少なくともいずれか一方を検出したときには、モータ制御部８４に対して車両停止検出信号Ｓｓｔｏｐを供給する。このとき、モータ制御部８４は、アシスト電流Ｉａをゼロ値とすることで、不必要に操舵アシスト力を付与しないようにすることができる。
【００９３】
パーキングブレーキ８８が解除されていて、駆動輪がエンジン等によって回転している状態、例えば、サービス工場等で車両をリフトアップして、駆動輪が空転している状態においては、いわゆるセルフステアとならないように、車速センサ８６により検出される車速ＶｓがＶｓ＝０のとき、アシスト電流Ｉａを供給しないようにすることも、この発明に含まれる。
【００９４】
以上説明したように、上述した実施形態によれば、トルクセンサ２０が故障してトルクセンサ２０により操舵トルクＴｒを検出することができなくなった場合においても、モータ２４のレゾルバ５８等による検出されるモータ２４の回転子２３の回転角θｒを利用して操舵角θｓ及び操舵角速度θｓ´を推定した、推定操舵角θｓｃ及び推定操舵角速度θｓｃ´を用いて、モータ２４による所定の操舵アシスト力を付与することができる。
【００９５】
［第１実施例］（保舵時アシスト機能）
上述した実施形態によれば、図５に例として示した切り戻し電流フェード特性１０４によりアシスト電流Ｉａが減少し、ステアリングホイール１２の戻りが促進されるようになる。しかし、推定操舵角速度θｓｃ´が略ゼロ値である状態を継続しているステアリングホイール１２の保舵時（保舵中）において、上述した図５の切り戻し電流フェード特性１０４に示す切り戻し電流フェード処理を実行すると、保舵中のアシスト時間が短くなってしまう。
【００９６】
運転者が保舵を望み、かつＳＡＴが大きい場合には、切り戻し電流フェード処理を実行すると、運転者はステアリングホイール１２にかけている操舵保舵力をさらに大きくする必要があるため、アシストを継続して、保舵時の運転者による保舵力を低減させることが好ましい。
【００９７】
そこで、この第１実施例では、保舵時の運転者の保舵力を低減させる、換言すれば、保舵時に適切なアシスト力を継続するような機能を実現している。
【００９８】
次に、図７、図８のフローチャート及び図９の特性図を参照して第１実施例に係る保舵時アシスト機能について説明する。
【００９９】
なお、図７のフローチャートは、図３のフローチャート中のステップＳ９の「切り戻し電流フェード処理」の詳細処理を示し、図８のフローチャートは、図７のフローチャート中のステップＳ９ａの「保舵解除処理」の詳細処理を示している。また、図９の特性図は、理解の便宜のために、図５の特性図中、第１象限の部分を拡大して表示している。
【０１００】
上述したステップＳ８の判定において、推定操舵角速度θｓｃ´が閾値操舵角速度θｓｃ´ｔｈ＝７．２［ｄｅｇ／ｓ］以下の値になったときに、ステップＳ９において切り戻し電流フェード処理が開始される。そこで、図７のステップＳ９ａでは切り戻し電流フェード処理中であるか否かが判定され、処理中であれば、図５を参照して説明した切り戻し電流フェード処理（計時部８５により計時される１秒程度の時間でアシスト電流Ｉａをゼロ値まで徐々に自動的に減衰させる処理）を継続する。
【０１０１】
この第１実施例では、切り戻し電流フェード処理の継続中に、ステップＳ９ｂにおいて、保舵継続判定条件が成立しているか否かが監視される。ここで、保舵継続判定条件とは、操舵角速度θｓｃ´が保舵継続中とみなされる比較的小さな値である閾値操舵角速度θｓｃ´ｔｈａ（例として、θｓｃ´ｔｈａ＝３．６［ｄｅｇ／ｓ］）以下の値になっている状態であって、かつステップＳ９ａでの切り戻し電流フェード処理が開始されてからの時間（保舵継続時間）ｔｋ（計時部８５により計時される。）が所定時間Ｔｋｔｈ（上記切り戻し電流フェード処理の所定時間である１秒程度より短い閾値時間で閾値保舵継続時間ともいう。）、例えばＴｋｔｈ＝５００［ｍｓ］を継続したか否かにより判定される｛（θｓｃ´≦θｓｃ´ｔｈａ）が所定時間Ｔｋｔｈ以上継続｝。
【０１０２】
ステップＳ９ｂの判定が肯定的となったとき、すなわち、図９中、座標点１０７において、切り戻し電流フェード特性１０４に基づく切り戻し電流フェード処理が開始されてからＴｋｔｈ＝５００［ｍｓ］経った時点において、かつ、推定操舵角速度θｓｃ´が保舵とみなす閾値操舵角速度θｓｃ´ｔｈａ＝３．６［ｄｅｇ／ｓ］以下の値になっていたとき（図９中、座標点１０８参照）、ステップＳ９ｃにおいて、保舵継続中であると判定し、切り戻し電流フェード処理を中断する。
【０１０３】
このとき、計時部８５での切り戻し電流フェード処理に定められた１秒間の計時が、上記の閾値保舵継続時間Ｔｋｔｈ＝５００［ｍｓ］計時した時点（座標点１０８）で中断される（図９参照）。
【０１０４】
切り戻し電流フェード処理中の、この時点（ステップＳ９ｂの判定が肯定的となり、ステップＳ９ｃの処理を中断した時点）でのアシスト電流Ｉａを、図９に示す座標点１０８（θｓｃ２，Ｉａｋ）における保舵アシスト電流Ｉａｋとしている。
【０１０５】
切り戻し電流フェード処理の保舵継続判定に基づく中断により、そのステップＳ９ｃにおいて、アシスト電流Ｉａが保舵アシスト電流Ｉａｋとして記憶部７８に保持される。また、このときの推定操舵角θｓｃが推定操舵角θｓｃ２として記憶部７８に保持される。
【０１０６】
この第１実施例では、切り戻し電流フェード処理の保舵継続判定に基づく中断処理は、図９に示す切り戻し電流フェード特性１０４上の座標点１０８の位置で実行される。
【０１０７】
座標点１０８での保舵アシスト電流Ｉａｋは、基本的には、次のステップＳ９ｄの処理で説明する保舵解除条件が成立するまでモータ２４に供給され、運転者の保舵状態をアシストする。このようにアシストすることにより、運転者によるステアリングホイール１２の保舵時（一定曲率半径での車両の旋回時）の保舵力を低減させることができる。
【０１０８】
次に、この中断処理の解除処理、換言すれば、保舵解除処理がステップＳ９ｄで実行される。
【０１０９】
図８は、ステップＳ９ｄの保舵解除処理の詳細フローチャートを示している。
【０１１０】
ステップＳ９ｄ１において、保舵継続判定条件成立による切り戻し電流フェード処理の中断中であるか否かが判定される。
【０１１１】
最初の判定では、ステップＳ９ｃの切り戻し電流フェード処理の中断処理が実行されているので、ステップＳ９ｄ１の判定は肯定的となり、次に、ステップＳ９ｄ２において、保舵解除条件が成立しているか否かが判定される。
【０１１２】
保舵解除条件成立判定条件は、座標点１０８での推定操舵角θｓｃ２から推定操舵角θｓｃが徐々に小さくなって（ステアリングホイール１２が中立位置に戻されて）、かつ戻し判定操舵角Δθｓｃ、例えば、Δθｓｃ＝１０［ｄｅｇ］以上の値となったときに、運転者によるステアリングホイール１２の保舵状態が解除されたと判定する。
【０１１３】
この判定が、図９の座標点１１０の位置で成立した場合には、ステップＳ９ｄ３において、切り戻し電流フェード処理を再開するので、図９の一点鎖線で示す特性のように、自動的にアシスト電流Ｉａが低減される。
【０１１４】
以上説明したように、上述した第１実施例によれば、異常検出部８０によりトルク検出部（トルクセンサ２０やトルク検出回路７２及びその間のハーネス９１）の異常が検出されたとき、回転角検出部としてのレゾルバ５８により検出されているモータ２４の回転子２３の回転角θｒに基づく推定操舵角θｓｃによりベースアシスト電流特性１０２から算出されるベースアシスト電流Ｉａによりモータ２４を駆動しようとし、駆動した際、回転子２３の回転角θｒに基づき算出される推定操舵角速度（回転子回転角速度）θｓｃ´の絶対値|θｓｃ´|が所定値である閾値操舵角速度θｓｃ´ｔｈ（＝７．２［ｄｅｇ／ｓ］）以下になったときに（図５、図９の座標点１０７参照）、モータ２４を駆動するベースアシスト電流Ｉａを低減する処理である切り戻し時電流フェード処理を開始し、切り戻し時電流フェード処理を開始した後、推定回転角速度θｓｃ´の絶対値|θｓｃ´|が所定値である閾値操舵角速度θｓｃ´ｔｈａ以下の状況が所定時間（上記の例では、閾値保舵継続時間Ｔｋｔｈ＝５００［ｍｓ］）継続する場合には、座標点１０８に示すように、アシスト電流Ｉａを低減する処理である切り戻し時電流フェード処理を中断するようにしたので、いわゆる保舵時において適切なアシスト力を付与することができる。
【０１１５】
そして、アシスト電流Ｉａの低減を停止した保舵アシスト時において、推定操舵角θｓｃの絶対値が所定値である、戻し判定操舵角Δθｓｃ［ｄｅｇ］以上の値となったとき（座標点１１０参照）、すなわち、第１の保舵解除条件成立条件が成立した場合には、運転者による保舵状態が解除されたと判定し、電流を低減する処理の中断を再開するようにしたので、保舵が必要でなくなったときに、アシスト力を低減することができる。
【０１１６】
また、アシスト電流Ｉａの低減を停止した保舵アシスト時において、推定操舵角速度（推定回転角速度）θｓｃ´の絶対値が所定値である保舵解除判定閾値操舵角速度θｓｃ´ｔｈ１以上の値になった場合、すなわち第２の保舵解除条件成立条件が成立した場合にも、切り戻し時電流フェード処理の中断を再開するようにしたので、保舵が必要でなくなったときに、アシスト力を小さくすることができる。
【０１１７】
［第２実施例］（切り込みすぎ抑制機能）
上述したように、推定操舵角θｓｃに応じて、アシスト量（アシスト特性）を決定し、切り込み時電流フェード処理、切り戻し時電流フェード処理、並びに保舵判定処理等によりフェードを調整しているが、例えば、高μ路（μは摩擦係数）でアシスト量（アシスト特性）を決定した後に、推定操舵角θｓｃに対する必要アシスト量のバランス（均衡）の異なる低μ路で操舵操作を行うと、逆に切り込みすぎてしまう場合がある。このように推定操舵角θｓｃと必要なアシスト量のバランスは路面の摩擦係数μの大小と密接に関係している。
【０１１８】
そこで、この第２実施例では、ステップ７の切り込み電流フェード処理時において、低μ路での切り込みすぎは、過多状態となったアシスト量を制限すればよいとの考察のもと、モータ制御部８４は、アシスト電流Ｉａに対して、モータ２４のモータ回転速度Ｎ［ｒｐｓ］に応じたレシオ（モータ回転速度低減レシオ、又はモータ回転速度低減比率という。）Ｒｍを算出する。
【０１１９】
図１０は、この第２実施例に係るモータ回転速度低減レシオＲｍの特性（モータ回転速度低減特性）１１２を示している。
【０１２０】
モータ回転速度ＮがＮ＝０〜２［ｒｐｓ］（推定操舵角速度θｓｃ´では、θｓｃ´＝０〜３６［ｄｅｇ／ｓ］）までは、モータ回転速度低減レシオＲｍの値は、１（低減なし。）とし、モータ回転速度ＮがＮ＝２〜７［ｒｐｓ］（θｓｃ´＝３６〜１２６［ｄｅｇ／ｓ］）では、モータ回転速度低減レシオＲｍの値が１から０まで比例的に低減する特性となっている。
【０１２１】
モータ回転速度低減レシオＲｍは、運転者のステアリングホイール１２の推定操舵角速度を検出し、推定操舵角速度が大きい場合には、切り込み過ぎを抑制するためにアシスト電流Ｉａを低減補正するための係数である。
【０１２２】
なお、モータ回転速度低減レシオＲｍは、図１０のモータ回転速度低減特性１１２で減少させる場合には、アシストが必要な低速走行時において、所望のアシスト力を確保できなくなる可能性があるため、車速Ｖｓが低速になるほど、モータ回転速度低減特性１１２の横軸の引数、すなわちモータ回転速度Ｎの増加を防止することを目的として、横軸の引数となるモータ回転速度Ｎに、図１１に示す、車速レシオＲｖをかけるように制御する。車速レシオＲｖは、例えば、停止状態から車速ＶｓがＶｓ＝１０［ｋｍ／ｈ］程度までは、０．２５程度の値とし、車速Ｖｓ＝１０〜５０［ｋｍ／ｈ］程度までは、値０．９程度まで略直線的に増加する値とし、車速Ｖｓ＝５０〜８０［ｋｍ／ｈ］までで値を０．９程度から１（低減なし）にする特性（車速特性）１１４に設定している。
【０１２３】
すなわち、図１２に模式的に示すように、モータ制御部８４は、車速Ｖｓに対し、図１１の車速特性１１４を参照して車速レシオＲｖを決定した後、モータ回転速度Ｎ［ｒｐｓ］に車速レシオＲｖを乗算器１１１でかけた補正後のモータ回転速度Ｎｓ［ｒｐｓ］で、図１０のモータ回転速度低減特性１１２を参照してモータ回転速度低減レシオＲｍを決定する。
【０１２４】
ベースアシスト電流特性１０２で得られるベースアシスト電流Ｉａに、このモータ回転速度低減レシオＲｍをかけた値の補正後のベースアシスト電流Ｉａ（Ｉａ←Ｉａ×Ｒｍ）に対し、上述した切り込み電流フェード処理を行う。
【０１２５】
このように制御すれば、高車速時の切り込みすぎの抑制と、低車速時のアシスト力の確保を両立することができる。これにより高μ路と低μ路を両立できるアシスト制御が可能となる。
【０１２６】
なお、転舵輪１６等の車輪からの外乱の入力等によりステアリングホイール１２の操舵角θｓが切り込みすぎてしまう場合にも、モータ回転速度低減レシオＲｍを用いることで、切り込みすぎを抑制することが可能となり、いわゆる外乱耐性（外乱タフネス）を確保することもできる。
【０１２７】
以上説明したように、上述した第２実施例によれば、運転者が車両を操縦するために操作する操作子としてのステアリングホイール１２と、前記車両の操舵系１８に発生するトルクＴｒを検出するトルク検出部としてのトルクセンサ２０と、前記車両の車速Ｖｓを検出する車速検出部としての車速センサ８６と、操舵系１８の回転軸としての出力軸４２にアシストトルクを付与するモータ２４と、操舵系１８の回転角を検出する回転角検出部としてのレゾルバ５８と、トルクセンサ２０により検出されたトルクＴｒに基づいてモータ２４を駆動する電流（アシスト電流）Ｉａを制御するモータ制御部８４と、を備える電動パワーステアリング装置１０であって、トルクセンサ２０等に異常が発生したかどうかを検出する異常検出部８０と、レゾルバ５８が検出した回転角θｒとモータ２４を駆動する電流Ｉａとの関係を特性１０２として記憶した記憶部７８と、を備え、モータ制御部８４は、異常検出部８０によりトルクセンサ２０等の異常が検出されたとき、レゾルバ５８により検出されている回転角θｒと特性１０２とに基づいてモータ２４を駆動し、駆動する際、回転角θｒに基づき算出される推定操舵角速度（回転角速度）θｓｃ´に対応するモータ回転速度Ｎが大きくなるに従いモータ２４を駆動する電流Ｉａを小さくするようにモータ回転速度低減レシオＲｍ（図１０参照）を導入して制御している。
【０１２８】
この第２実施例によれば、異常検出部８０によりトルクセンサ２０等の異常が検出されたとき、レゾルバ５８により検出されている回転角θｒと特性１０２とに基づいてモータ２４を駆動し、駆動する際、回転角θｒに基づき算出されるモータ回転速度Ｎ｛推定操舵角速度（回転角速度）θｓｃ´｝が大きくなるに従いモータ２４を駆動する電流Ｉａを小さくするよう制御したので、トルクセンサ２０が異常のときに、切り込み方向において切り込み過ぎを防止しつつ適切なアシスト力を付与することができる。
【０１２９】
この場合、モータ制御部８４は、レゾルバ５８により検出されているモータ回転速度Ｎを、車速Ｖｓが所定車速（図１１例では、略８０［ｋｍ／ｈ］）より小さくなるに従い小さくなるように車速レシオＲｖにより補正し、補正モータ回転速度Ｎｓ（図１２参照）と特性１０２とに基づいて、モータ２４を駆動するようにする、換言すれば、車速Ｖｓが所定車速より小さくなるに従い、モータ２４を駆動する電流Ｉａの引数としてのモータ回転速度Ｎ｛推定操舵角速度（回転角速度）θｓｃ´｝が小さくなる補正モータ回転速度Ｎｓ（補正回転角速度）を用いて、モータ２４を駆動するようにしたので、操舵力がより必要となる所定車速以下でのアシスト力を確保することができる。
【０１３０】
この第２実施例によれば、トルクセンサ２０等が故障して操舵トルクＴｒを検出することができなくなった場合においても、モータ２４のモータ回転速度Ｎ｛推定操舵角速度（回転角速度）θｓｃ´｝に基づきモータ２４による操舵アシスト力を切り込み方向及び切り戻し方向の両方向に付与することができ、特に、切り込み方向において、モータ回転速度Ｎ｛推定操舵角速度（回転角速度）θｓｃ´｝が大きくなるに従いアシスト力が小さくなるように制御しているので切り込み過ぎを防止しつつ適切なアシスト力を付与することができる。
【０１３１】
［第３実施例］（極低速走行域切り戻し時操舵力低減機能）
図５又は図９を参照して説明した切り戻し電流フェード特性１０４に基づく切り戻し電流フェード処理によりアシスト電流Ｉａがゼロ値となったときに、未だ推定操舵角θｓｃがゼロ値とならずに、右方向の推定操舵角θｓｃが残っていた場合（図５と図９例では、値の異なる残留推定操舵角θｓｃｒが残っている。）、換言すれば、左方向への切り戻し角度が残った状態で右方向（切り込み方向）のアシスト電流Ｉａがゼロ値又はゼロ値近傍となったときに、車速ＶｓがＶｓ＝Ｖｓ１＝２０［ｋｍ／ｈ］程度以下の極低速走行時には、ＳＡＴによるステアリングホイール１２（操舵系１２）を直進方向（中立位置）に戻そうとする力が弱く、運転者による切り戻しの操舵力（操舵トルク）が多く必要になる。
【０１３２】
そこで、この第３実施例では、切り戻し電流フェード特性１０４に基づく電流フェード処理によりアシスト電流Ｉａがゼロ値となったときに、未だ推定操舵角θｓｃがゼロ値とならずに、右方向の推定操舵角θｓｃが残っていた場合（残留推定操舵角θｓｃｒともいう。）においても、ステアリングホイール１２（操舵系１８）に対して切り戻し側のアシスト力を付与できるようにする。
【０１３３】
次に、図１３のフローチャート及び図１４、図１５の特性図を参照して第３実施例に係る極低速走行域切り戻し時操舵力低減機能について説明する。
【０１３４】
そこで、図３のステップＳ９の処理後の図１３のステップＳ１０において、モータ制御部８４により切り戻し電流フェード特性１０４に基づく切り戻し電流フェード処理が終了したか否かが、アシスト電流Ｉａの値により判定される。
【０１３５】
すなわち、アシスト電流Ｉａが略ゼロ値（Ｉａ≒０）になってステップＳ１０の判定が肯定的となり、推定操舵角θｓｃが、不感帯対応操舵角θｄ以上残っていた場合には（図５例、図９例では、残留推定操舵角θｓｃｒが残っている。）、ステップＳ１１において、モータ制御部８４により車速Ｖｓが極低車速Ｖｓ１（Ｖｓ１≒２０［ｋｍ／ｈ］）を下回っている（Ｖｓ＜Ｖｓ１）か否かが判定される。なお、極低車速Ｖｓ１は、車種により５〜２０［ｋｍ／ｈ］内の値に設定してもよい。
【０１３６】
下回っていない場合には（ステップＳ１１：ＮＯ）、ＳＡＴが働くので、再びステップＳ１に戻る。このとき、ステップＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４（ＹＥＳ）、ステップＳ５、ステップＳ６（ＮＯ）の後、再びステップＳ１０の判定に戻る。
【０１３７】
一方、車速Ｖｓが極低車速Ｖｓ１を下回っていて、ステップＳ１１の判定が肯定的となったとき、ステップＳ１２において、推定操舵角θｓｃ＝θｓｃ３（残留切り戻し角という。）を基準角度θｆ［ｄｅｇ］にリセットする（図１４参照）。
【０１３８】
次いで、ステップＳ１３において、ステップＳ１〜ステップＳ３の処理と同様にして、切り戻し方向の切り戻し推定操舵角θｓｃを算出する。
【０１３９】
次に、ステップＳ１４において、ベースアシスト電流特性１０２を参照し、切り戻し推定操舵角θｓｃに対応する切り戻し側のアシスト電流Ｉａを算出する。
【０１４０】
次いで、ステップＳ１５において、推定操舵角θｓｃの絶対値|θｓｃ|が閾値推定操舵角θｓｃ４（図１５参照）を通過する値になっているか否かを比較判定する。閾値推定操舵角θｓｃ４は、一例として、θｓｃ４≒３０［ｄｅｇ］に設定される。
【０１４１】
ステップＳ１５の判定が否定的である範囲では（ステップＳ１５：ＮＯ）、図１４に一点鎖線で示す特性１２０に沿う切り戻し方向のアシスト電流Ｉａ（ステップＳ１４で算出）が付与されステップＳ１７においてモータ２４が駆動される。
【０１４２】
その一方、ステップＳ１５の判定が肯定的である場合には、次に、ステップＳ１６において、図１５に特性１１８で示すセンタレシオ（中立位置戻し用比率）ＲｎをステップＳ１４で算出した補正前のアシスト電流Ｉａに乗算した補正後のアシスト電流Ｉａ（Ｉａ←Ｉａ×Ｒｎ）を算出する。
【０１４３】
すなわち、センタレシオＲｎは、中立位置（センタ）を乗り超えてアシスト力を付与しないようにするために、図１４の特性１２３に示すように、閾値推定操舵角θｓｃ４より切り戻し推定操舵角θｓｃの絶対値が小さくなった場合には、アシスト電流Ｉａを徐々にゼロ値とするために補正前のアシスト電流Ｉａにかけられる比率（特性）である。
【０１４４】
次いで、ステップＳ１７において、上述したステップＳ１４で算出されたアシスト電流Ｉａ（特性１２０）又はステップＳ１６で補正されたアシスト電流Ｉａ（Ｉａ←Ｉａ×Ｒｎ）（特性１２３）によりモータ２４を駆動する。
【０１４５】
この切り戻し時において、ステアリングホイール１２の操舵角が中立位置に達した場合、切り戻し回転角θｓｃをリセットすることで、以降の切り込み方向及び切り戻し方向へのアシストをベースアシスト特性１０２により適切に行うことができる。
【０１４６】
図１３のフローチャートのように制御すれば、切り戻し角度が残った状態（残留切り戻し角θｓｃ３）で切り込み方向のアシスト電流Ｉａがゼロ値近傍となったときであっても、切り戻し側へのアシストが可能となり、かつ切り戻し側に過剰にアシストされることが防止される。
【０１４７】
以上説明したように、上述した第４実施例によれば、運転者が車両を操縦するために操作する操作子としてのステアリングホイール１２と、車両の操舵系１８に発生するトルクＴｒを検出するトルク検出部としてのトルクセンサ２０と、車両の車速Ｖｓを検出する車速検出部としての車速センサ８６と、操舵系１８の回転軸としての出力軸４２にアシストトルクを付与するモータ２４と、操舵系１８の回転角θｒを検出する回転角検出部としてのレゾルバ５８と、トルクセンサ２０により検出されたトルクＴｒに基づいてモータ２４を駆動する電流Ｉａを制御するモータ制御部８４と、を備える電動パワーステアリング装置１０であって、トルクセンサ２０等に異常が発生したかどうかを検出する異常検出部８０と、レゾルバ５８が検出した回転角θｒとモータ２４を駆動する電流Ｉａとの関係を特性１０２として記憶した記憶部７８と、を備え、モータ制御部８４は、異常検出部８０によりトルクセンサ２０等の異常が検出されたとき、ステアリングホイール１２の操舵角が中立位置に近づく方向に変化する切り戻し時において、切り戻し角度が残った状態（残留推定操舵角θｓｃｒ＝残留切り戻し角θｓｃ３）で切り込み方向のアシスト電流Ｉａがゼロ値近傍となったとき（ステップＳ１０：ＹＥＳ）にレゾルバ５８により検出されている回転角θｒを基準角度θｆとして切り戻し回転角θｓｃを検出し、切り戻し回転角θｓｃと特性１０２とに基づき、切り込み方向とは逆方向の切り戻し方向にモータ２４を駆動する（このとき電流フェード処理を行ってもよい。）。
【０１４８】
このように、残留切り戻し角θｓｃ３が残った状態で切り込み方向のアシスト電流Ｉａがゼロ値近傍となったときにレゾルバ５８により検出されている推定操舵角θｓｃを基準角度θｆとして切り戻し回転角θｓｃを検出し、切り戻し回転角θｓｃと特性１０２とに基づき、切り込み方向とは逆方向の切り戻し方向にモータ２４を駆動するようにしたので、ステアリングホイール１２の操作角が中立位置に近づく方向にアシストが可能となり、切り戻し側での運転者によるステアリングホイール１２の操舵力を低減して、ステアリングホイール１２を中立位置付近に戻し易くすることができる。
【０１４９】
この場合、前記切り戻し時におけるモータ２４の駆動は、車速Ｖｓが所定車速である極低車速Ｖｓ１以下のときに有効にしているので、ＳＡＴ（セルフアライニングトルク）が弱い状態においても、切り戻し側での運転者の操舵力を低減することができる。
【０１５０】
なお、切り戻し時におけるモータ２４の駆動電流Ｉａに、前記車両の操舵性に応じた所定の係数を乗ずることが好ましい。車両の操舵性は、個々の車両毎の負荷（車両の前軸荷重）の大きさによって変わるので、車両の操舵性に応じた係数をモータ２４の駆動電流Ｉａに乗じることで、車両の操舵性に応じた最適なアシストが可能となる。車両の前軸加重が標準の前軸加重より大きい場合には、１より大きい係数とし、小さい場合には、１より小さい係数とすることが好ましい。この係数の乗算処理は、ステップＳ１４の電流Ｉａの算出時に補正処理として行えばよい。
【０１５１】
なお、図１５のセンタレシオＲｎを用いて説明したように、切り戻し角度θｓｃに対応するステアリングホイール１２の操舵角が中立位置に近づくにつれて、モータ２４の電流Ｉａが小さくなるように制御することで、中立位置近傍においてアシスト電流Ｉａが略ゼロ値となり、過アシストを回避することができる。
【０１５２】
また、切り戻し時において、ステアリングホイール１２の操舵角が中立位置に達した場合には、増加してきた切り戻し回転角θｓｃをリセットすることで、以降の切り込み方向へのアシストを図５のベースアシスト特性１０２により適切に行うことができる。
【０１５３】
［実施形態及び第１〜第３実施例による運転者の操舵力と、トルクセンサ２０が正常な場合の運転者の操舵力と、アシスト制御がない場合の操舵力（手動操舵による操舵力）との概略的な比較］
例えば、車速ＶｓがＶｓ＝３０［ｋｍ／ｈ］程度の速度で交差点を右折するようなステアリングホイール１２の操舵操作をしたときに、電動パワーステアリング装置１０のトルクセンサ２０が正常な場合（ステップＳ２１の通常制御）には、ステアリングホイール１２の操舵角θｓ［ｄｅｇ］に対する運転者の操舵力（操舵トルク）は、図１６中、最も低レベルの一点鎖線で示す操舵トルク特性（操舵力特性）１３２に示すようになる。
【０１５４】
一方、トルクセンサ２０が異常となって暫定的なアシスト制御をしなかった場合、すなわち手動操舵の場合には、図１６の破線で示す操舵トルク特性１３０に示すように、運転者の操舵力（操舵トルク）が、正常な場合の操舵トルク特性１３２の４倍程度（推定操舵角θｓｃが１５０［ｄｅｇ］程度時）の大きさが必要になってしまう。
【０１５５】
これに対して、上述した実施形態、実施例１〜３によるレゾルバ５８等（操舵角センサ１９が正常であれば操舵角センサ１９）を利用した暫定的なアシスト制御（レゾルバアシスト制御ともいう。）によれば、正常な場合の操舵トルク特性１３２の２．５倍程度の操舵力（操舵トルク）の増加にとどめることができる操舵特性１３４とされる。換言すれば、レゾルバアシスト制御による操舵トルク特性１３４は、操舵アシスト制御を行わない場合の手動操舵の操舵トルク特性１３０に比較して、不感帯対応操舵角θｄを上回る推定操舵角θｓｃの大部分の範囲で、概ね、３０［％］程度、アシスト力を低減することができる。
【０１５６】
なお、この発明は、上述した実施形態、第１実施例〜第３実施例に限らず、この明細書の記載内容に基づき、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【符号の説明】
【０１５７】
１０…電動パワーステアリング装置 １８…操舵系
２０…トルクセンサ ２４…ブラシレスモータ
２５…回転軸 ５８…回転子回転角検出部
７４…操舵角速度検出部 ７８…記憶部
８０…異常検出部 ８２…車両停止状態検出部
８４…モータ制御部 ８６…車速検出部
１０１、１０２…特性
Ｉａ…電流 Ｉａｍａｘ…電流制限値
Ｒｃ…連続操舵低減レシオ Ｒｍ…モータ回転速度低減レシオ
Ｒｎ…センタレシオ Ｒｖ…車速レシオ
Ｔａ…アシストトルク Ｔｒ…トルク
Ｖｓ…車速
θｄ…不感帯対応操舵角 θｆ…基準角度
θｒ…回転角（モータ電気角） θｒｅ…モータ電気角
θｒｍ…モータ機械角 θｓ…操舵角
θｓｃ…推定操舵角（切り戻し推定操舵角）
θｓｃ３…残留切り戻し角 θｓｃｔｈ…閾値操舵角
θｓ´…操舵角速度 θｓｃ´…推定操舵角速度
θｓｃ´ｔｈ…閾値操舵角速度
θｓｃ´ｔｈ１…保舵解除判定閾値操舵角速度
θｓｃｒ…残留推定操舵角 Δθｓｃ…戻し判定操舵角
【技術分野】
【０００１】
この発明は、操作者によるステアリングホイールへの操舵力を、操舵系を通じて車輪に伝達する際に、前記ステアリングホイールの軽い操舵力で車両が旋回できるようにする電動パワーステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
操作者からステアリングホイールに加えられる操舵力は、前記ステアリングホイールに連結されたステアリングシャフトに設けられたトルクセンサにより検出される。前記トルクセンサにより検出された操舵力（操舵トルク）に基づいて、電動パワーステアリング装置では、制御装置が電動モータ（単に、モータともいう。）を駆動し、このモータの発生するアシストトルク（補助トルク）を、ウォームギア減速機構等を介して前記ステアリングシャフト（操舵系）に伝達することで前記操作者による前記ステアリングホイールの前記操舵力を低減させる。
【０００３】
この場合、前記トルクセンサとしては、特許文献１及び特許文献２に示すように、入力軸と出力軸間をトーションバーで連結するとともに、前記入力軸及び出力軸に係合するコアを設け、前記入出力軸間にトルクが作用すると前記コアが変位し、前記コアの変位を検出コイルにて電気的に検出するようにしたもの、あるいは特許文献３及び特許文献４に示すように、ステアリングシャフトに磁歪膜を被覆し前記磁歪膜の磁気特性変化を検出する検出コイルを備え前記ステアリングシャフトに加えられたトルクを前記検出コイルにて電気的に検出するようにしたものが公知である。
【０００４】
特許文献５には、トルクセンサが故障した場合に、車速が所定速度以上であるときには、前記モータによる操舵力のアシストを解除して手動操舵とし、前記車速が所定速度以下であるときには、操舵角センサの出力から計算した操舵角速度に応じてモータを制御するようにした技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３０５５７５２号公報
【特許文献２】特許第２８３０９９２号公報
【特許文献３】特許第３９６４４１４号公報
【特許文献４】特許第４０５７５５２号公報
【特許文献５】特公平６−９６３８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来、操舵トルクを検出するトルクセンサが故障した場合には、特許文献５に記載されているように、操舵角センサの出力から計算した操舵角速度に応じてモータを制御するようにしている。
【０００７】
しかしながら、前記操舵角センサが付加されていない車両では、前記トルクセンサが故障して操舵トルクを検出できなくなった場合には、前記モータによる操舵力のアシストを解除せざるを得ない。
【０００８】
この発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、トルクセンサが故障して前記トルクセンサにより操舵トルクを検出することができなくなった場合においても、モータによる操舵アシスト力を切り込み方向及び切り戻し方向の両方向に付与することを可能とし、特に、切り戻し時にステアリングホイール等の操作子を中立位置付近に戻し易くすることを可能とする電動パワーステアリング装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明に係る電動パワーステアリング装置は、
運転者が車両を操縦するために操作する操作子と、
前記車両の操舵系に発生するトルクを検出するトルク検出部と、
前記車両の車速を検出する車速検出部と、
前記操舵系の回転軸にアシストトルクを付与するモータと、
前記操舵系の回転角を検出する回転角検出部と、
前記トルク検出部により検出された前記トルクに基づいて前記モータを駆動する電流を制御するモータ制御部と、
を備える電動パワーステアリング装置であって、
前記トルク検出部に異常が発生したかどうかを検出する異常検出部と、
前記回転角検出部が検出した前記回転角と前記モータを駆動する前記電流との関係を特性として記憶した記憶部と、を備え
前記モータ制御部は、
前記異常検出部により前記トルク検出部の異常が検出されたとき、前記操作子の操舵角が中立位置に近づく方向に変化する切り戻し時において、切り戻し角度が残った状態で切り込み方向のアシスト電流がゼロ値近傍となったときに前記角検出部により検出されている前記回転角を基準角度として切り戻し回転角を検出し、
前記切り戻し回転角と前記特性とに基づき、前記モータを駆動することを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、切り戻し角度が残った状態で切り込み方向のアシスト電流がゼロ値近傍となったときに回転角検出部により検出されている回転角を基準角度として切り戻し回転角を検出し、前記切り戻し回転角と前記特性とに基づき、前記モータを駆動するようにしたので、操作子の操作角が中立位置に近づく方向にアシストが可能となり、切り戻し側での運転者による操作子の操舵力を低減して、操作子を中立位置付近に戻し易くすることができる。
【００１１】
この場合、前記切り戻し時における前記モータの駆動は、前記車速が所定車速以下のときに有効としてもよい。
【００１２】
この発明によれば、車速が所定車速以下のときに切り戻し角度が残った状態で操作子を切り戻し方向に操作する場合には、ＳＡＴ（セルフアライニングトルク）が弱いことに鑑み、この弱いときにもアシスト力がかかるようにしているので、切り戻し側での運転者の操舵力を低減することができる。
【００１３】
なお、前記切り戻し時における前記モータの駆動電流に、前記車両の操舵性に応じた所定の係数を乗ずることが好ましい。
【００１４】
すなわち、車両の操舵性は、個々の車両毎の負荷（車両の前軸荷重）の大きさによって変わるので、車両の操舵性に応じた係数を前記モータの駆動電流に乗じることで、車両の操舵性に応じた最適なアシストが可能となる。
【００１５】
なお、切り戻し角度に対応する前記操作子の操舵角が中立位置に近づくにつれて前記モータの電流を小さくするようにすることで、中立位置においてアシスト電流が略ゼロ値となり、過アシストを回避することができる。
【００１６】
また、前記切り戻し時において、前記操作子の操舵角が中立位置に達した場合には、前記切り戻し回転角をリセットすることで、以降の切り込み方向へのアシストを適切に行うことができる。
【発明の効果】
【００１７】
この発明によれば、異常検出部によりトルク検出部の異常が検出されたとき、回転角検出部により検出されている回転角に対するモータを駆動する電流の特性に基づいて前記モータを駆動するようにしたので、例えば、トルクセンサが故障してトルクセンサにより操舵トルクを検出することができなくなった場合においても、操舵アシスト力を付与することができる。そして、切り戻し角度が残った状態で切り込み方向のアシスト電流がゼロ値近傍となったときに前記回転角検出部により検出されている回転角を基準角度として切り戻し回転角を検出し、前記切り戻し回転角と前記特性とに基づき、前記モータを駆動するようにしたので、操作子の操作角が中立位置に近づく方向にアシストが可能となり、切り戻し側での運転者による操作子の操舵力を低減して、操作子を中立位置付近に戻し易くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施形態及び第１〜第３実施例に係る電動パワーステアリング装置の全体概略構成図である。
【図２】図１例の電動パワーステアリング装置中、ＥＣＵ内の接続図である。
【図３】操舵角推定処理及び電流フェード処理の説明に供されるフローチャートである。
【図４】図４Ａは、通常時アシスト処理で参照されるベースアシスト電流特性の説明図、図４Ｂは、異常時アシスト処理で参照されるベースアシスト電流特性の説明図である。
【図５】電流フェード特性の説明図である。
【図６】連続操舵時間低減特性の説明図である。
【図７】第１実施例に係る保舵時切り戻し電流フェード処理の中断処理の説明に供されるフローチャートである。
【図８】第１実施例に係る保舵時切り戻し電流フェード処理の中断処理の再開処理の説明に供されるフローチャートである。
【図９】第１実施例に係る保舵時アシスト特性の説明図である。
【図１０】第２実施例に係るモータ回転速度低減レシオ特性の説明図である。
【図１１】第２実施例に係る車速レシオ特性の説明図である。
【図１２】第２実施例に係る切り込み方向の切りすぎ抑制機能の説明図である。
【図１３】第３実施例に係る低速走行域切り戻し時操舵力低減処理の説明に供されるフローチャートである。
【図１４】第３実施例に係る低速走行域切り戻し時操舵力低減特性の説明図である。
【図１５】第３実施例に係るセンタレシオ特性の説明図である。
【図１６】従来のアシスト制御での運転者が必要な操舵力、この発明に係るアシスト制御での運転者が必要な操舵力、及びアシスト制御がない場合の運転者が必要な操舵力を比較する概略特性図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、この発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００２０】
図１は、車両に搭載されるこの実施形態に係る電動パワーステアリング装置１０の全体概略構成図である。
【００２１】
図２は、図１の電動パワーステアリング装置１０中、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ：制御装置）２２内の機能ブロック図である。
【００２２】
図１に示すように、電動パワーステアリング装置１０は、基本的には、ステアリングホイール１２（運転者が車両を操縦するために操作する操作子）からステアリングシャフト１４を介して転舵輪１６に至る操舵系（ステアリング系）１８と、この操舵系１８の回転軸に設けられて内部に操舵角センサ１９を備え前記回転軸のトルクＴｒと操舵角θｓとを検出するトルクセンサ（トルクセンサ及び操舵角センサともいう。）２０と、トルクセンサ２０からの出力等に基づいてアシストトルクＴａを決定するＥＣＵ２２と、このＥＣＵ２２によって駆動されるブラシレスモータである電動モータ（以下、モータともいう。）２４と、このモータ２４の出力を減速し前記操舵系１８の回転軸にアシストトルクＴａとして伝達する減速伝達機構２６と、を備える。なお、モータ２４は、ブラシ付きモータであってもよい。
【００２３】
トルクセンサ２０は、それぞれが操舵系１８の回転軸である入力軸４１と出力軸４２が内部でトーションバーにより連結され、図示しないハウジングに支持された２個の検出コイル（不図示）が、入出力軸４１、４２に係合している円筒状のコア（不図示）を囲むように配設された公知の構成を備える（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【００２４】
操舵角センサ１９は、入力軸４１の回転角を操舵角θｓとして検出する公知の構成を備える（例えば、特許文献１参照）。
【００２５】
トルクセンサ２０は、トーションバーや円筒状のコアを利用しない磁歪膜センサを用いた公知の構成を備えるようにしてもよい（例えば、特許文献３、又は特許文献４参照）。
【００２６】
なお、操舵角センサ１９を含まないトルクセンサであっても、操舵系１８の回転角を検出する操舵角センサが別途設けられている場合、例えば、車両の旋回時の横滑り抑制制御等が行われる車両では、この別途設けられた操舵角センサを利用して、この発明を適用することができる。
【００２７】
トルクセンサ２０及び操舵角センサ１９の出力信号であるトルクＴｒ及び操舵角θｓの各信号は、ハーネス９１を通じて、前記トルクＴｒがＥＣＵ２２のトルク検出回路７２に供給され、前記操舵角θｓが操舵角速度算出部７４に供給される。
【００２８】
ステアリングシャフト１４は、それぞれが回転軸である、ステアリングホイール１２に一体結合されたメインステアリングシャフト１５と、このメインステアリングシャフト１５に対してユニバーサルジョイント４６を介して結合された入力軸４１と、ラック＆ピニオン機構２８のピニオン３０が設けられた出力軸４２と、が連結された構成とされている。
【００２９】
入力軸４１と出力軸４２が軸受４８ａ、４８ｂ、４８ｃによって支持されており、出力軸４２の下端部にピニオン３０が設けられている。ピニオン３０は、車幅方向に往復動可能なラック軸５０のラック歯５０ａに噛合する。ラック軸５０の両端には、タイロッド５２を介して左右の前輪である転舵輪１６が連結されている。
【００３０】
上述した操舵系１８は、より詳細には、ステアリングホイール１２からステアリングシャフト１４（メインステアリングシャフト１５、ユニバーサルジョイント４６、入力軸４１、ピニオン３０が設けられた出力軸４２）、ラック歯５０ａを有するラック軸５０、タイロッド５２、及び転舵輪１６を含む構成とされている。
【００３１】
この構成により、ステアリングホイール１２の操舵時に通常のラック＆ピニオン式の転舵操作が可能であり、ステアリングホイール１２を操作して転舵輪１６を転舵させ車両の向きを変えることができる。ここで、ラック軸５０、ラック歯５０ａ、タイロッド５２は、操舵系１８中の転舵機構を構成する。
【００３２】
上述したように、電動パワーステアリング装置１０は、ステアリングホイール１２による操舵力を軽減するための操舵アシスト力（操舵補助力であって、単にアシスト力ともいう。）を供給するモータ２４を備えており、このモータ２４の回転軸２５に固着されたウォームギア５４が、出力軸４２の中間部の軸受４８ｂの下側に設けられたウォームホィールギア５６に噛合している。ウォームギア５４とウォームホィールギア５６とにより減速伝達機構２６が構成される。
【００３３】
回転軸２５と一体的に回転するモータ２４の回転子２３の回転角θｒｍ（モータ機械角ともいう。）が、回転角検出部としてのレゾルバ５８により回転子２３の回転角θｒ（モータ電気角ともいう。）として検出されハーネス９２を通じてＥＣＵ２２の回転子回転角検出回路（後述するモータ機械角θｒｍを算出するモータ機械角算出回路として機能する。）７６に供給される。なお、レゾルバ５８は、相対角検出センサであるが、レゾルバ５８に代えて絶対角検出センサのロータリエンコーダを採用することもできる。回転角θｒｍ（モータ機械角）と回転角θｒ（モータ電気角）との違いについては後述する。
【００３４】
ＥＣＵ２２は、マイクロコンピュータを含む計算機であり、ＣＰＵ（中央処理装置）、メモリであるＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭも含む。）及びＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、その他、Ａ／Ｄ変換器、Ｄ／Ａ変換器等の入出力装置、計時手段としてのタイマ（計時部）等を有しており、ＣＰＵがＲＯＭに記録されているプログラムを読み出し実行することで各種機能実現部（機能実現手段）、たとえば制御部、演算部、処理部等として機能する。
【００３５】
この実施形態において、ＥＣＵ２２は、後述する各種の特性（マップを含む）、プログラム等が記憶されるメモリとしての記憶部７８を有し、前記のトルク検出回路７２、操舵角速度算出部７４、回転子回転角検出回路７６として機能する他、異常検出部８０、車両停止状態検出部８２、モータ制御部８４、及び計時部８５等として機能する。
【００３６】
トルク検出回路７２は、トルクセンサ２０の２つの検出コイル（不図示）からハーネス９１を通じて出力されるトルクＴｒに関連する信号の差動信号からトルクＴｒに対応する信号（理解の便宜のために、トルクＴｒという。）を生成して、モータ制御部８４に供給する。
【００３７】
回転子回転角検出回路７６は、レゾルバ５８から供給された回転角θｒ（モータ電気角）からモータ２４の回転子２３の回転に対応する回転角（モータ機械角）θｒｍを算出（検出）してモータ制御部８４に供給するとともに、操舵角速度算出部７４に供給する。
【００３８】
操舵角速度算出部７４は、正常動作している操舵角センサ１９から操舵角（ステアリングシャフト１４の舵角、ステアリング角又はハンドル角ともいう。）θｓが供給されている場合には、その操舵角センサ１９からハーネス９１を通じて出力される操舵角θｓを微分して操舵角速度θｓ´（θｓ´＝ｄθｓ／ｄｔ：ｄは微分演算子、ｔは時間。）を生成してモータ制御部８４に供給する。
【００３９】
一方、操舵角センサ１９に異常が発生したときあるいは元々操舵角センサ１９が設けられていない車両において、操舵角速度算出部７４は、レゾルバ５８の回転角θｒに基づき回転子回転角検出回路７６により算出されるモータ機械角θｒｍから算出した推定操舵角θｓｃを時間微分して推定操舵角速度θｓｃ´（θｓｃ´＝ｄθｓｃ／ｄｔ：ｄは微分演算子、ｔは時間。）を算出する。
【００４０】
異常検出部８０は、トルク検出回路７２の出力であるトルクＴｒ及び操舵角センサ１９の出力である操舵角θｓを監視することで、トルクセンサ２０の端子とハーネス９１との間のヒュージング不良、ハーネス９１の開放（ハーネス９１の断線）あるいはハーネス９１間内での短絡、トルク検出回路７２内の差動増幅器等の異常、例えば、出力が０ボルトに固定されるあるいは０〜５ボルト以外の電圧が出力される等の異常を検出したとき、異常検出信号Ｓａｂをモータ制御部８４及び操舵角速度算出部７４に供給する。
【００４１】
ＥＣＵ２２のモータ制御部８４及び車両停止状態検出部８２には、さらに、前後輪若しくはトランスミッションの回転数から車速Ｖｓを検出する車速センサ８６の出力、すなわち車速Ｖｓがハーネス９４を通じて供給される。
【００４２】
さらにまた、ＥＣＵ２２の車両停止状態検出部８２及びモータ制御部８４には、パーキングブレーキ８８のブレーキ作動信号Ｓｂがハーネス９５を通じて供給される。
【００４３】
実際上、車速Ｖｓ並びにブレーキ作動信号Ｓｂ等の信号は、ＣＡＮ（コントローラエリアネットワーク）等の車内ネットワークを通じてＥＣＵ２２に供給される。車内ネットワークではなく、いわゆるポイントツーポイント配線システムにより接続してもよい。
【００４４】
パーキングブレーキ８８のブレーキ作動信号Ｓｂを検出したとき、あるいは車速Ｖｓがゼロ値となったことを検出したとき、車両停止状態検出部８２は、モータ制御部８４に対して車両停止検出信号Ｓｓｔｏｐを供給する。
【００４５】
モータ制御部８４は、アシストトルクＴａに対応するモータ２４のアシスト電流Ｉａを決定する際、トルクＴｒ及び操舵角速度θｓ´の他、回転子２３の回転角（モータ機械角）θｒｍ、推定操舵角θｓｃ、推定操舵角速度θｓｃ´、異常検出信号Ｓａｂ、車速Ｖｓ、及びブレーキ作動信号Ｓｂ等に基づき、記憶部７８（特性記憶部）に記憶されている特性（後述する。）を参照し、かつプログラムを実行して決定し、決定したアシスト電流Ｉａをハーネス９３を通じてモータ２４の各相の固定子のコイルに供給する。
【００４６】
モータ２４は、供給されたアシスト電流Ｉａに応じたアシストトルクＴａを発生し、減速伝達機構２６を通じて出力軸４２に付与することでステアリングシャフト１４に操舵アシスト力を発生させる。
【００４７】
基本的には以上のように構成されかつ動作するこの実施形態の電動パワーステアリング装置１０の特徴的な動作についてフローチャート等を参照して以下に説明する。
【００４８】
図３は、この実施形態に係る電動パワーステアリング装置１０の動作説明に供されるフローチャートである。このフローチャートによる処理は、所定時間毎に繰り返し実行される。
【００４９】
ＥＣＵ２２は、トルクセンサ２０や操舵角センサ１９の異常・正常に係わらず、ステップＳ１〜Ｓ３において、操舵角推定処理（推定操舵角算出処理）を行う。
【００５０】
ステップＳ１において、回転子回転角検出回路７６は、レゾルバ５８により検出されている回転角θｒ（回転子２３の電気角）を積算し、モータ電気角θｒｅを算出する。
【００５１】
次いで、回転子回転角検出回路７６は、ステップＳ２において、次の（１）式に示すように、算出したモータ電気角θｒｅにレゾルバ５８の極対数を乗算して、回転子２３（回転軸２５）の回転角であるモータ機械角θｒｍを算出し（モータ機械角θｒｍに換算し）、モータ制御部８４及び操舵角速度算出部７４に供給する。
【００５２】
モータ機械角＝モータ電気角×レゾルバ極対数
θｒｍ＝θｒｅ×レゾルバ極対数 …（１）
【００５３】
次に、モータ制御部８４及び／又は回転子回転角検出回路７６は、ステップＳ３において、次の（２）式に示すように、算出したモータ機械角θｒｍをステアリングシャフト１４の操舵角（推定操舵角）θｓｃに換算する。
【００５４】
推定操舵角＝モータ機械角×（モータ２４の回転軸と操舵系１８の回転軸の比率）＝モータ機械角×減速伝達機構２６の減速比
θｓｃ＝θｒｍ×減速伝達機構２６の減速比 …（２）
【００５５】
減速伝達機構２６の減速比は、この実施形態では、値１／２０に設定している。すなわち、この実施形態では、モータ機械角θｓｍの３６０［ｄｅｇ］が、ステアリングホイール１２（出力軸４２）の回転を推定する推定操舵角θｓｃでは、１８（＝３６０／２０）［ｄｅｇ］に換算される。同様に、１秒間当たりのモータ２４の回転子２３の回転数であるモータ回転速度Ｎ、例えば、Ｎ＝２［ｒｐｓ］は、ステアリングホイール１２（出力軸４２）の回転速度（推定操舵回転速度）Ｎｓｃでは、Ｎｓｃ＝０．１（＝２／２０）［ｒｐｓ］に対応する。
【００５６】
そして、ステアリングホイール１２（出力軸４２）の推定操舵回転速度Ｎｓｃ＝０．１［ｒｐｓ］は、推定操舵角速度θｓｃ´では、θｓｃ´＝３６（０．１［ｒｐｓ］×３６０［ｄｅｇ］）［ｄｅｇ／ｓ］に対応する。したがって、モータ回転速度Ｎと、推定操舵角速度（回転角速度）θｓｃ´とは一意に対応する。例えば、モータ回転速度ＮがＮ＝２［ｒｐｓ］は、推定操舵角速度θｓｃ´のθｓｃ´＝３６［ｄｅｇ／ｓ］に対応する。
【００５７】
なお、モータ回転速度Ｎ及び推定操舵回転速度Ｎｓｃは、モータ制御部８４により算出される。
【００５８】
図１に示すように、ステアリングホイール１２に固定されたステアリングシャフト１４と一体的に回転する出力軸４２の回転により、出力軸４２に軸が固着されたウォームホィールギア５６が一体的に回転するとウォームギア５４が回転し、ウォームギア５４が回転すると、ウォームギア５４に固着されているモータ２４の回転軸２５（回転子２３）が一体的に回転し、回転子２３の回転がレゾルバ５８により検出されるので、結果として、レゾルバ５８による回転角θｒに基づき、ステアリングホイール１２の回転角である操舵角θｓを推定した推定操舵角θｓｃを算出（検出）することができる。
【００５９】
なお、操舵角θｓ及び推定操舵角θｓｃは、ステアリングホイール１２の右回転が正で左回転が負とされ、直進状態（θｓ＝θｓｃ＝０［ｄｅｇ］）から右折する場合には、運転者は、まず、ステアリングホイール１２を右回転させて切り込んだ後、左回転させて切り戻して、直進状態に戻る。従って、基本的には、直進状態から右折して直進状態に戻る場合には、右回転が切り込み方向、左回転が切り戻し方向となる。
【００６０】
一方、直進状態（θｓ＝θｓｃ＝０［ｄｅｇ］）から左折する場合には、まず、左回転で切り込んだ後、右回転で切り戻して、直進状態に戻る。従って、基本的には、直進状態から左折して直進状態に戻る場合には、左回転が切り込み方向、右回転が切り戻し方向となる。
【００６１】
このように、直進状態（ステアリングホイール１２の中立状態）から右方向にステアリングホイール１２が回転される場合の操舵角θｓ（推定操舵角θｓｃ）は、正の値となり、直進状態（ステアリングホイール１２の中立状態）から左方向にステアリングホイール１２が回転される場合の操舵角θｓ（推定操舵角θｓｃ）は、負の値となり、角度の大小を考察する場合に、正負の符号があると、煩雑となるので、以下の説明においては、注記しない場合には、直進状態から右折して直進状態に戻る場合を例（操舵アシスト特性の座標上では、第１象限を対象）として説明する。この場合、操舵角θｓ及び推定操舵角θｓｃともに正の値を採る。
【００６２】
上述したステップＳ１〜Ｓ３の手順により、操舵角センサ１９及びトルクセンサ２０が、仮に異常状態となったときにおいても、この実施形態では、レゾルバ５８により検出される回転角θｒに基づき、回転子回転角検出回路７６、操舵角速度算出部７４、及びモータ制御部８４により操舵角θｓ［ｄｅｇ］が推定された推定操舵角θｓｃ［ｄｅｇ］及び推定操舵角速度θｓｃ´［ｄｅｇ／ｓ］を求めることができる。
【００６３】
なお、モータ２４を回転させてステアリングホイール１２に付与する操舵アシスト力は、基本的には、操舵角θｓ又は推定操舵角θｓｃの変化している方向に付与すればよいこととなる。
【００６４】
次に、ステップＳ４において、異常検出部８０から異常検出信号Ｓａｂが供給されたかどうかが検出される。このステップＳ４において、モータ制御部８４は、トルクセンサ２０及び操舵角センサ１９に係る異常検出信号Ｓａｂを検出したとき、ステップＳ５以降の処理を実行する。なお、図１に示す操舵角センサ１９内蔵型のトルクセンサ２０では、ハーネス９１の開放あるいは短絡等により電源の供給が停止され、操舵角センサ１９とトルクセンサ２０の出力が、同時に異常状態になる場合が多い。
【００６５】
ステップＳ４において、モータ制御部８４が異常検出信号Ｓａｂを検出しなかった場合には、ステップＳ２１において通常処理（通常時アシスト処理）を行う。この通常処理では、トルクセンサ２０及び操舵角センサ１９が正常であるので、従来通りの操舵アシスト力の付与動作を行う。
【００６６】
この場合、モータ制御部８４は、記憶部７８に予め記憶されている図４Ａに示す、車速Ｖｓをパラメータとした操舵トルクＴｒ［ｋｇｆｃｍ］に対するベースアシスト電流Ｉａ［Ａ］の特性（ベースアシスト電流特性又はベースアシスト特性ともいう。）１０１を参照（検索）し、基本的には、車速が低くなるほど大きくなるベースアシスト電流Ｉａを算出してモータ２４を駆動する。
【００６７】
一方、ステップＳ４において、モータ制御部８４が、トルクセンサ２０等が異常になった異常検出信号Ｓａｂを検出したとき、ステップＳ５での異常時アシスト処理が実行される。
【００６８】
ステップＳ５において、モータ制御部８４は、記憶部７８に予め記憶されている図４Ｂに示す推定操舵角θｓｃに対するベースアシスト電流Ｉａ［Ａ］の特性（ベースアシスト電流特性又はベースアシスト特性ともいう。）１０２を参照（検索）して、ベースアシスト電流Ｉａを算出し、このベースアシスト電流Ｉａに基づきモータ２４を駆動する。
【００６９】
ベースアシスト電流特性１０２は、マップとして記憶部７８に記憶しておいてもよく、算出式で記憶部７８に記憶しておいてもよい。マップとして記憶部７８に離散的に記憶しておく場合、間の値は、補間により求めることが好ましい。
【００７０】
図４Ｂから分かるように、ベースアシスト電流特性１０２は、推定操舵角θｓｃ［ｄｅｇ］が、０［ｄｅｇ］から不感帯対応操舵角θｄ［ｄｅｇ］（０〜１０［ｄｅｇ］程度の値とされるが、この実施形態では、１０［ｄｅｇ］に設定している。）までの中立位置近傍では、Ｉａ＝０［Ａ］とされ（アシスト電流Ｉａを流さない領域とされ）、不感帯対応操舵角θｄ［ｄｅｇ］以上では、推定操舵角θｓｃの増加に応じて増加させ（略比例して増加させ）、それ以上の推定操舵角θｓｃでは、増加の割合を減少させて、推定操舵角θｓｃが、１８０［ｄｅｇ］近傍以上では、一定の値を採る（ベースアシスト電流Ｉａの値が飽和する）特性に設定している。
【００７１】
このように、この実施形態では、異常検出信号Ｓａｂを検出したときの異常時においても、ベースアシスト電流特性１０２に基づくアシスト電流Ｉａを流して所定の操舵アシスト制御が行えるようにしている。ただし、異常時における操舵アシスト制御は暫定的なアシスト処理であり、後述するように種々の制限を課すようにしている。
【００７２】
以上のように、この実施形態に係る電動パワーステアリング装置１０は、操舵系１８に発生するトルクＴｒを検出するトルク検出部としてのトルクセンサ２０と、操舵系１８の回転軸である出力軸４２にアシストトルクＴａを付与するモータ２４と、モータ２４の回転子２３の回転角θｒを検出する回転角検出部としてのレゾルバ５８と、トルクセンサ２０にて検出されたトルクＴｒに基づいて、モータ２４を駆動する電流を制御するモータ制御部８４と、を備える電動パワーステアリング装置１０であって、トルクセンサ２０やトルク検出回路７２に異常が発生したかどうかを検出する異常検出部８０を備え、モータ制御部８４は、異常検出部８０によりトルクセンサ２０あるいはトルク検出回路７２の異常が検出されたとき、レゾルバ５８により検出された回転角θｒの積算値であるモータ電気角θｒｅに基づいてモータ機械角θｒｍを算出することで、推定操舵角θｓｃを算出し｛上記（２）式参照｝、この推定操舵角θｓｃに対してベースアシスト電流特性１０２を参照して、ベースアシスト電流Ｉａ［Ａ］を算出し、このベースアシスト電流Ｉａに基づきモータ２４を駆動するように制御している。
【００７３】
このようにモータ２４を駆動制御することで、たとえトルクセンサ２０又はトルク検出回路７２の異常が検出され、トルクセンサ２０により操舵トルクＴｒを検出することができなくなった異常時においても、モータ２４のアシストトルクＴａによりステアリングホイール１２に操舵アシスト力を付与することができる。
【００７４】
なお、トルクセンサ２０が正常状態であるときには、トルクセンサ２０の出力が略ゼロ値であって、車速センサ８６での車速Ｖｓの検出値が略等速度である状態が所定時間継続したとき、レゾルバ５８の出力である回転角θｒに対応する推定操舵角θｓｃをゼロ値（θｓｃ＝０［ｄｅｇ］）として記憶内容を更新する中点（中立状態）補正処理を適宜行うように構成されている。
【００７５】
また、回転子回転角検出回路７６を利用した操舵アシスト力の付与は、暫定的な処理であるので、異常検出部８０がトルクセンサ２０等の異常を検出したときには、音声あるいは表示等により、当該異常対応の操舵力アシスト処理を行っていることを操作者（運転手）に伝達する。これにより操作者（運転者）は、モータ２４の回転子２３の回転角θｒを用いて暫定的な電動パワーステアリングによるアシスト力を利用して、当該車両を安全な場所まで運転することができる。
【００７６】
この暫定的な電動パワーステアリングによるアシスト力は、トルクセンサ２０等が正常状態のステップＳ２１の通常アシスト処理に対して種々の制限を課している。
【００７７】
この制限の一つとして、まず、ステップＳ６〜Ｓ９の電流フェード処理について説明する。
【００７８】
図５は、記憶部７８に記憶されている電流フェード処理に供される切り込み電流フェード特性（切り込み時電流フェード特性ともいう。）１０３と、切り戻し電流フェード特性（切り戻し時電流フェード特性ともいう。）１０４の例を示すとともに、図４Ｂのベースアシスト電流特性１０２の一部を再掲している。なお、以下、理解の便宜のために、図５中の第１象限の特性（横軸の０［ｄｅｇ］から正の方向の大きい値に向かう右方向への切り込み方向と、正の方向から０［ｄｅｇ］方向の小さい値に向かう切り戻し方向とに係る特性）により説明する。
【００７９】
ステップＳ６において、アシスト電流Ｉａが通電中であってステアリングホイール１２が切り込み時中であるかどうかが、上記した推定操舵角θｓｃの微分値である推定操舵角速度θｓｃ´から判定される。なお、推定操舵角速度θｓｃ´は、操舵角速度算出部７４又はモータ制御部８４により算出される。
【００８０】
切り込み中である場合には、切り込み電流フェード特性１０３に沿ってアシスト電流Ｉａを決定してモータ２４を駆動制御する。
【００８１】
図５において、同一の推定操舵角θｓｃ（操舵角θｓ）において、一点鎖線で示した切り込み電流フェード特性１０３が実線で示しているベースアシスト電流特性１０２よりアシスト量（アシスト電流Ｉａ）を少なくしている理由は、切り込み過ぎを防止するためである。ステアリングホイール１２を同一方向に切り続けている場合には、モータ制御部８４は、切り始めからの時間｛（同一方向の）連続操舵時間ｔｒという。｝を計時部８５により計時し、図６に示す連続操舵時間低減特性１０５を参照してレシオ（連続操舵低減レシオ、又は連続操舵低減比率という。）Ｒｃ｛Ｒｃは、１（低減なし）〜０（アシスト電流Ｉａをゼロ値にする。）までの値を採る。｝を算出する。
【００８２】
連続操舵中が検出された場合には、ベースアシスト電流特性１０２上で推定操舵角θｓｃにより算出されるアシスト電流Ｉａに対し、連続操舵時間ｔｃに対応する連続操舵低減レシオＲｃが掛け合わされて、次の（３）式に示すように、フェード（低減）されたアシスト電流Ｉａとされる。
Ｉａ←Ｉａ×Ｒｃ …（３）
【００８３】
同一の推定操舵角θｓｃ（操舵角θｓ）（３）式の右辺のＩａがベースアシスト電流特性１０２上でのベースアシスト電流、左辺のＩａが切り込み電流フェード特性１０３上でのフェード（低減）されたベースアシスト電流を意味する。
【００８４】
連続操舵時間低減特性１０５の連続操舵低減レシオＲｃは、この例では、１秒（１［ｓ］）で、アシスト電流Ｉａが１０％ずつ低減される特性にしているので、１０［ｓ］以上、同一方向に切り続けられることが検出されるとアシスト電流Ｉａは、ゼロ値にされる。
【００８５】
このように、ステップＳ７の切り込み電流フェード処理において、同一方向に連続切り込み操舵している場合には、ベースアシスト電流特性１０２よりもアシスト量（アシスト電流Ｉａ）を少なくなる切り込み電流フェード特性１０３としてアシストするようにしている。
【００８６】
さらに、切り込み時の過アシスト電流を防止するため、推定操舵角θｓｃが閾値操舵角θｓｃｔｈ以上の値となったときには、アシスト電流Ｉａを許容最大アシスト電流Ｉａｍａｘに制限する｛図５中の座標点１０６（θｓｃｔｈ，Ｉａｍａｘ）参照｝。
【００８７】
次いで、ステップＳ８において、推定操舵角速度θｓｃ´（θｓｃ´＝ｄθｓｃ／ｄｔ）が略ゼロ値（θｓｃ´≒０［ｄｅｇ／ｓ］）、この実施形態では、閾値操舵角速度θｓｃ´ｔｈ（の絶対値）が、例えば、θｓｃ´ｔｈ＝７．２［ｄｅｇ／ｓ］（操舵回転速度Ｎｓｅ＝０．０２［ｒｐｓ］換算、モータ回転速度Ｎ＝０．４［ｒｐｓ］換算）以下の値になったかどうかを判定し（θｓｃ´≦θｓｃ´ｔｈ＝７．２）、このステップＳ８の判定が肯定的となった場合には、切り戻し時のステアリングホイール１２の戻りを促進するため、ステップＳ９の切り戻し電流フェード処理を実行する。
【００８８】
ステップＳ９の切り戻し電流フェード処理実行中には、図５の切り戻し電流フェード特性１０４に沿ってアシスト電流Ｉａを決定してモータ２４を駆動制御する。
【００８９】
この切り戻し電流フェード特性１０４は、推定操舵角速度θｓｃ´が閾値操舵角速度θｓｃ´ｔｈ以下の値になったときの推定操舵角θｓｃ＝θｓｃ１でのアシスト電流Ｉａ＝Ｉａ１｛座標点１０７（θｓｃ１，Ｉａ１）｝から、計時部８５により計時される１秒程度の時間でアシスト電流Ｉａ（図５例では、Ｉａ＝Ｉａ１）をゼロ値まで徐々に、例えば比例的かつ自動的に減衰させる特性である。このとき、切り戻し電流フェード特性１０４において、推定操舵角θｓｃが左方向に切り戻されているのは、走行中の車両に働く、ステアリングホイール１２（操舵系１２）を直進方向（中立位置）に戻そうとする力、いわゆるＳＡＴ（Ｓｅｌｆ Ａｌｉｇｎｉｎｇ Ｔｏｒｑｕｅ）による。
【００９０】
このように、操舵系１８の回転軸である出力軸４２の推定操舵角速度θｓｃ´を算出する操舵角速度算出部７４又はモータ制御部８４を備え、モータ制御部８４は、ステアリングの切り込み時に、操舵角速度算出部７４により算出される推定操舵角速度θｓｃ´の絶対値がゼロ値近傍（一例としては、上述したように、閾値操舵角速度θｓｃ´ｔｈ＝７．２［ｄｅｇ／ｓ］）になったとき、モータ２４を駆動するアシスト電流Ｉａを切り戻し電流フェード特性１０４｛この特性１０４の勾配は、個々の車両毎の負荷（車両の前軸荷重）、車速Ｖｓ、路面状態等に応じて変化する。｝に沿ってフェードすることで、過アシスト電流を防止することができる。
【００９１】
もちろん、トルクセンサ２０に付設される操舵角センサ１９あるいはトルクセンサ２０とは単独に設けられている操舵角センサが正常状態である場合には、それら操舵角センサ１９等の出力である操舵角θｓを微分することで操舵角速度θｓ´を算出して電流フェード処理を行うことができる。
【００９２】
なお、車両停止状態検出部８２は、車速センサ８６により検出されている車速Ｖｓ［ｋｍ／ｈ］がＶｓ＝０、あるいはパーキングブレーキ８８の作動によるブレーキ作動信号Ｓｂの少なくともいずれか一方を検出したときには、モータ制御部８４に対して車両停止検出信号Ｓｓｔｏｐを供給する。このとき、モータ制御部８４は、アシスト電流Ｉａをゼロ値とすることで、不必要に操舵アシスト力を付与しないようにすることができる。
【００９３】
パーキングブレーキ８８が解除されていて、駆動輪がエンジン等によって回転している状態、例えば、サービス工場等で車両をリフトアップして、駆動輪が空転している状態においては、いわゆるセルフステアとならないように、車速センサ８６により検出される車速ＶｓがＶｓ＝０のとき、アシスト電流Ｉａを供給しないようにすることも、この発明に含まれる。
【００９４】
以上説明したように、上述した実施形態によれば、トルクセンサ２０が故障してトルクセンサ２０により操舵トルクＴｒを検出することができなくなった場合においても、モータ２４のレゾルバ５８等による検出されるモータ２４の回転子２３の回転角θｒを利用して操舵角θｓ及び操舵角速度θｓ´を推定した、推定操舵角θｓｃ及び推定操舵角速度θｓｃ´を用いて、モータ２４による所定の操舵アシスト力を付与することができる。
【００９５】
［第１実施例］（保舵時アシスト機能）
上述した実施形態によれば、図５に例として示した切り戻し電流フェード特性１０４によりアシスト電流Ｉａが減少し、ステアリングホイール１２の戻りが促進されるようになる。しかし、推定操舵角速度θｓｃ´が略ゼロ値である状態を継続しているステアリングホイール１２の保舵時（保舵中）において、上述した図５の切り戻し電流フェード特性１０４に示す切り戻し電流フェード処理を実行すると、保舵中のアシスト時間が短くなってしまう。
【００９６】
運転者が保舵を望み、かつＳＡＴが大きい場合には、切り戻し電流フェード処理を実行すると、運転者はステアリングホイール１２にかけている操舵保舵力をさらに大きくする必要があるため、アシストを継続して、保舵時の運転者による保舵力を低減させることが好ましい。
【００９７】
そこで、この第１実施例では、保舵時の運転者の保舵力を低減させる、換言すれば、保舵時に適切なアシスト力を継続するような機能を実現している。
【００９８】
次に、図７、図８のフローチャート及び図９の特性図を参照して第１実施例に係る保舵時アシスト機能について説明する。
【００９９】
なお、図７のフローチャートは、図３のフローチャート中のステップＳ９の「切り戻し電流フェード処理」の詳細処理を示し、図８のフローチャートは、図７のフローチャート中のステップＳ９ａの「保舵解除処理」の詳細処理を示している。また、図９の特性図は、理解の便宜のために、図５の特性図中、第１象限の部分を拡大して表示している。
【０１００】
上述したステップＳ８の判定において、推定操舵角速度θｓｃ´が閾値操舵角速度θｓｃ´ｔｈ＝７．２［ｄｅｇ／ｓ］以下の値になったときに、ステップＳ９において切り戻し電流フェード処理が開始される。そこで、図７のステップＳ９ａでは切り戻し電流フェード処理中であるか否かが判定され、処理中であれば、図５を参照して説明した切り戻し電流フェード処理（計時部８５により計時される１秒程度の時間でアシスト電流Ｉａをゼロ値まで徐々に自動的に減衰させる処理）を継続する。
【０１０１】
この第１実施例では、切り戻し電流フェード処理の継続中に、ステップＳ９ｂにおいて、保舵継続判定条件が成立しているか否かが監視される。ここで、保舵継続判定条件とは、操舵角速度θｓｃ´が保舵継続中とみなされる比較的小さな値である閾値操舵角速度θｓｃ´ｔｈａ（例として、θｓｃ´ｔｈａ＝３．６［ｄｅｇ／ｓ］）以下の値になっている状態であって、かつステップＳ９ａでの切り戻し電流フェード処理が開始されてからの時間（保舵継続時間）ｔｋ（計時部８５により計時される。）が所定時間Ｔｋｔｈ（上記切り戻し電流フェード処理の所定時間である１秒程度より短い閾値時間で閾値保舵継続時間ともいう。）、例えばＴｋｔｈ＝５００［ｍｓ］を継続したか否かにより判定される｛（θｓｃ´≦θｓｃ´ｔｈａ）が所定時間Ｔｋｔｈ以上継続｝。
【０１０２】
ステップＳ９ｂの判定が肯定的となったとき、すなわち、図９中、座標点１０７において、切り戻し電流フェード特性１０４に基づく切り戻し電流フェード処理が開始されてからＴｋｔｈ＝５００［ｍｓ］経った時点において、かつ、推定操舵角速度θｓｃ´が保舵とみなす閾値操舵角速度θｓｃ´ｔｈａ＝３．６［ｄｅｇ／ｓ］以下の値になっていたとき（図９中、座標点１０８参照）、ステップＳ９ｃにおいて、保舵継続中であると判定し、切り戻し電流フェード処理を中断する。
【０１０３】
このとき、計時部８５での切り戻し電流フェード処理に定められた１秒間の計時が、上記の閾値保舵継続時間Ｔｋｔｈ＝５００［ｍｓ］計時した時点（座標点１０８）で中断される（図９参照）。
【０１０４】
切り戻し電流フェード処理中の、この時点（ステップＳ９ｂの判定が肯定的となり、ステップＳ９ｃの処理を中断した時点）でのアシスト電流Ｉａを、図９に示す座標点１０８（θｓｃ２，Ｉａｋ）における保舵アシスト電流Ｉａｋとしている。
【０１０５】
切り戻し電流フェード処理の保舵継続判定に基づく中断により、そのステップＳ９ｃにおいて、アシスト電流Ｉａが保舵アシスト電流Ｉａｋとして記憶部７８に保持される。また、このときの推定操舵角θｓｃが推定操舵角θｓｃ２として記憶部７８に保持される。
【０１０６】
この第１実施例では、切り戻し電流フェード処理の保舵継続判定に基づく中断処理は、図９に示す切り戻し電流フェード特性１０４上の座標点１０８の位置で実行される。
【０１０７】
座標点１０８での保舵アシスト電流Ｉａｋは、基本的には、次のステップＳ９ｄの処理で説明する保舵解除条件が成立するまでモータ２４に供給され、運転者の保舵状態をアシストする。このようにアシストすることにより、運転者によるステアリングホイール１２の保舵時（一定曲率半径での車両の旋回時）の保舵力を低減させることができる。
【０１０８】
次に、この中断処理の解除処理、換言すれば、保舵解除処理がステップＳ９ｄで実行される。
【０１０９】
図８は、ステップＳ９ｄの保舵解除処理の詳細フローチャートを示している。
【０１１０】
ステップＳ９ｄ１において、保舵継続判定条件成立による切り戻し電流フェード処理の中断中であるか否かが判定される。
【０１１１】
最初の判定では、ステップＳ９ｃの切り戻し電流フェード処理の中断処理が実行されているので、ステップＳ９ｄ１の判定は肯定的となり、次に、ステップＳ９ｄ２において、保舵解除条件が成立しているか否かが判定される。
【０１１２】
保舵解除条件成立判定条件は、座標点１０８での推定操舵角θｓｃ２から推定操舵角θｓｃが徐々に小さくなって（ステアリングホイール１２が中立位置に戻されて）、かつ戻し判定操舵角Δθｓｃ、例えば、Δθｓｃ＝１０［ｄｅｇ］以上の値となったときに、運転者によるステアリングホイール１２の保舵状態が解除されたと判定する。
【０１１３】
この判定が、図９の座標点１１０の位置で成立した場合には、ステップＳ９ｄ３において、切り戻し電流フェード処理を再開するので、図９の一点鎖線で示す特性のように、自動的にアシスト電流Ｉａが低減される。
【０１１４】
以上説明したように、上述した第１実施例によれば、異常検出部８０によりトルク検出部（トルクセンサ２０やトルク検出回路７２及びその間のハーネス９１）の異常が検出されたとき、回転角検出部としてのレゾルバ５８により検出されているモータ２４の回転子２３の回転角θｒに基づく推定操舵角θｓｃによりベースアシスト電流特性１０２から算出されるベースアシスト電流Ｉａによりモータ２４を駆動しようとし、駆動した際、回転子２３の回転角θｒに基づき算出される推定操舵角速度（回転子回転角速度）θｓｃ´の絶対値|θｓｃ´|が所定値である閾値操舵角速度θｓｃ´ｔｈ（＝７．２［ｄｅｇ／ｓ］）以下になったときに（図５、図９の座標点１０７参照）、モータ２４を駆動するベースアシスト電流Ｉａを低減する処理である切り戻し時電流フェード処理を開始し、切り戻し時電流フェード処理を開始した後、推定回転角速度θｓｃ´の絶対値|θｓｃ´|が所定値である閾値操舵角速度θｓｃ´ｔｈａ以下の状況が所定時間（上記の例では、閾値保舵継続時間Ｔｋｔｈ＝５００［ｍｓ］）継続する場合には、座標点１０８に示すように、アシスト電流Ｉａを低減する処理である切り戻し時電流フェード処理を中断するようにしたので、いわゆる保舵時において適切なアシスト力を付与することができる。
【０１１５】
そして、アシスト電流Ｉａの低減を停止した保舵アシスト時において、推定操舵角θｓｃの絶対値が所定値である、戻し判定操舵角Δθｓｃ［ｄｅｇ］以上の値となったとき（座標点１１０参照）、すなわち、第１の保舵解除条件成立条件が成立した場合には、運転者による保舵状態が解除されたと判定し、電流を低減する処理の中断を再開するようにしたので、保舵が必要でなくなったときに、アシスト力を低減することができる。
【０１１６】
また、アシスト電流Ｉａの低減を停止した保舵アシスト時において、推定操舵角速度（推定回転角速度）θｓｃ´の絶対値が所定値である保舵解除判定閾値操舵角速度θｓｃ´ｔｈ１以上の値になった場合、すなわち第２の保舵解除条件成立条件が成立した場合にも、切り戻し時電流フェード処理の中断を再開するようにしたので、保舵が必要でなくなったときに、アシスト力を小さくすることができる。
【０１１７】
［第２実施例］（切り込みすぎ抑制機能）
上述したように、推定操舵角θｓｃに応じて、アシスト量（アシスト特性）を決定し、切り込み時電流フェード処理、切り戻し時電流フェード処理、並びに保舵判定処理等によりフェードを調整しているが、例えば、高μ路（μは摩擦係数）でアシスト量（アシスト特性）を決定した後に、推定操舵角θｓｃに対する必要アシスト量のバランス（均衡）の異なる低μ路で操舵操作を行うと、逆に切り込みすぎてしまう場合がある。このように推定操舵角θｓｃと必要なアシスト量のバランスは路面の摩擦係数μの大小と密接に関係している。
【０１１８】
そこで、この第２実施例では、ステップ７の切り込み電流フェード処理時において、低μ路での切り込みすぎは、過多状態となったアシスト量を制限すればよいとの考察のもと、モータ制御部８４は、アシスト電流Ｉａに対して、モータ２４のモータ回転速度Ｎ［ｒｐｓ］に応じたレシオ（モータ回転速度低減レシオ、又はモータ回転速度低減比率という。）Ｒｍを算出する。
【０１１９】
図１０は、この第２実施例に係るモータ回転速度低減レシオＲｍの特性（モータ回転速度低減特性）１１２を示している。
【０１２０】
モータ回転速度ＮがＮ＝０〜２［ｒｐｓ］（推定操舵角速度θｓｃ´では、θｓｃ´＝０〜３６［ｄｅｇ／ｓ］）までは、モータ回転速度低減レシオＲｍの値は、１（低減なし。）とし、モータ回転速度ＮがＮ＝２〜７［ｒｐｓ］（θｓｃ´＝３６〜１２６［ｄｅｇ／ｓ］）では、モータ回転速度低減レシオＲｍの値が１から０まで比例的に低減する特性となっている。
【０１２１】
モータ回転速度低減レシオＲｍは、運転者のステアリングホイール１２の推定操舵角速度を検出し、推定操舵角速度が大きい場合には、切り込み過ぎを抑制するためにアシスト電流Ｉａを低減補正するための係数である。
【０１２２】
なお、モータ回転速度低減レシオＲｍは、図１０のモータ回転速度低減特性１１２で減少させる場合には、アシストが必要な低速走行時において、所望のアシスト力を確保できなくなる可能性があるため、車速Ｖｓが低速になるほど、モータ回転速度低減特性１１２の横軸の引数、すなわちモータ回転速度Ｎの増加を防止することを目的として、横軸の引数となるモータ回転速度Ｎに、図１１に示す、車速レシオＲｖをかけるように制御する。車速レシオＲｖは、例えば、停止状態から車速ＶｓがＶｓ＝１０［ｋｍ／ｈ］程度までは、０．２５程度の値とし、車速Ｖｓ＝１０〜５０［ｋｍ／ｈ］程度までは、値０．９程度まで略直線的に増加する値とし、車速Ｖｓ＝５０〜８０［ｋｍ／ｈ］までで値を０．９程度から１（低減なし）にする特性（車速特性）１１４に設定している。
【０１２３】
すなわち、図１２に模式的に示すように、モータ制御部８４は、車速Ｖｓに対し、図１１の車速特性１１４を参照して車速レシオＲｖを決定した後、モータ回転速度Ｎ［ｒｐｓ］に車速レシオＲｖを乗算器１１１でかけた補正後のモータ回転速度Ｎｓ［ｒｐｓ］で、図１０のモータ回転速度低減特性１１２を参照してモータ回転速度低減レシオＲｍを決定する。
【０１２４】
ベースアシスト電流特性１０２で得られるベースアシスト電流Ｉａに、このモータ回転速度低減レシオＲｍをかけた値の補正後のベースアシスト電流Ｉａ（Ｉａ←Ｉａ×Ｒｍ）に対し、上述した切り込み電流フェード処理を行う。
【０１２５】
このように制御すれば、高車速時の切り込みすぎの抑制と、低車速時のアシスト力の確保を両立することができる。これにより高μ路と低μ路を両立できるアシスト制御が可能となる。
【０１２６】
なお、転舵輪１６等の車輪からの外乱の入力等によりステアリングホイール１２の操舵角θｓが切り込みすぎてしまう場合にも、モータ回転速度低減レシオＲｍを用いることで、切り込みすぎを抑制することが可能となり、いわゆる外乱耐性（外乱タフネス）を確保することもできる。
【０１２７】
以上説明したように、上述した第２実施例によれば、運転者が車両を操縦するために操作する操作子としてのステアリングホイール１２と、前記車両の操舵系１８に発生するトルクＴｒを検出するトルク検出部としてのトルクセンサ２０と、前記車両の車速Ｖｓを検出する車速検出部としての車速センサ８６と、操舵系１８の回転軸としての出力軸４２にアシストトルクを付与するモータ２４と、操舵系１８の回転角を検出する回転角検出部としてのレゾルバ５８と、トルクセンサ２０により検出されたトルクＴｒに基づいてモータ２４を駆動する電流（アシスト電流）Ｉａを制御するモータ制御部８４と、を備える電動パワーステアリング装置１０であって、トルクセンサ２０等に異常が発生したかどうかを検出する異常検出部８０と、レゾルバ５８が検出した回転角θｒとモータ２４を駆動する電流Ｉａとの関係を特性１０２として記憶した記憶部７８と、を備え、モータ制御部８４は、異常検出部８０によりトルクセンサ２０等の異常が検出されたとき、レゾルバ５８により検出されている回転角θｒと特性１０２とに基づいてモータ２４を駆動し、駆動する際、回転角θｒに基づき算出される推定操舵角速度（回転角速度）θｓｃ´に対応するモータ回転速度Ｎが大きくなるに従いモータ２４を駆動する電流Ｉａを小さくするようにモータ回転速度低減レシオＲｍ（図１０参照）を導入して制御している。
【０１２８】
この第２実施例によれば、異常検出部８０によりトルクセンサ２０等の異常が検出されたとき、レゾルバ５８により検出されている回転角θｒと特性１０２とに基づいてモータ２４を駆動し、駆動する際、回転角θｒに基づき算出されるモータ回転速度Ｎ｛推定操舵角速度（回転角速度）θｓｃ´｝が大きくなるに従いモータ２４を駆動する電流Ｉａを小さくするよう制御したので、トルクセンサ２０が異常のときに、切り込み方向において切り込み過ぎを防止しつつ適切なアシスト力を付与することができる。
【０１２９】
この場合、モータ制御部８４は、レゾルバ５８により検出されているモータ回転速度Ｎを、車速Ｖｓが所定車速（図１１例では、略８０［ｋｍ／ｈ］）より小さくなるに従い小さくなるように車速レシオＲｖにより補正し、補正モータ回転速度Ｎｓ（図１２参照）と特性１０２とに基づいて、モータ２４を駆動するようにする、換言すれば、車速Ｖｓが所定車速より小さくなるに従い、モータ２４を駆動する電流Ｉａの引数としてのモータ回転速度Ｎ｛推定操舵角速度（回転角速度）θｓｃ´｝が小さくなる補正モータ回転速度Ｎｓ（補正回転角速度）を用いて、モータ２４を駆動するようにしたので、操舵力がより必要となる所定車速以下でのアシスト力を確保することができる。
【０１３０】
この第２実施例によれば、トルクセンサ２０等が故障して操舵トルクＴｒを検出することができなくなった場合においても、モータ２４のモータ回転速度Ｎ｛推定操舵角速度（回転角速度）θｓｃ´｝に基づきモータ２４による操舵アシスト力を切り込み方向及び切り戻し方向の両方向に付与することができ、特に、切り込み方向において、モータ回転速度Ｎ｛推定操舵角速度（回転角速度）θｓｃ´｝が大きくなるに従いアシスト力が小さくなるように制御しているので切り込み過ぎを防止しつつ適切なアシスト力を付与することができる。
【０１３１】
［第３実施例］（極低速走行域切り戻し時操舵力低減機能）
図５又は図９を参照して説明した切り戻し電流フェード特性１０４に基づく切り戻し電流フェード処理によりアシスト電流Ｉａがゼロ値となったときに、未だ推定操舵角θｓｃがゼロ値とならずに、右方向の推定操舵角θｓｃが残っていた場合（図５と図９例では、値の異なる残留推定操舵角θｓｃｒが残っている。）、換言すれば、左方向への切り戻し角度が残った状態で右方向（切り込み方向）のアシスト電流Ｉａがゼロ値又はゼロ値近傍となったときに、車速ＶｓがＶｓ＝Ｖｓ１＝２０［ｋｍ／ｈ］程度以下の極低速走行時には、ＳＡＴによるステアリングホイール１２（操舵系１２）を直進方向（中立位置）に戻そうとする力が弱く、運転者による切り戻しの操舵力（操舵トルク）が多く必要になる。
【０１３２】
そこで、この第３実施例では、切り戻し電流フェード特性１０４に基づく電流フェード処理によりアシスト電流Ｉａがゼロ値となったときに、未だ推定操舵角θｓｃがゼロ値とならずに、右方向の推定操舵角θｓｃが残っていた場合（残留推定操舵角θｓｃｒともいう。）においても、ステアリングホイール１２（操舵系１８）に対して切り戻し側のアシスト力を付与できるようにする。
【０１３３】
次に、図１３のフローチャート及び図１４、図１５の特性図を参照して第３実施例に係る極低速走行域切り戻し時操舵力低減機能について説明する。
【０１３４】
そこで、図３のステップＳ９の処理後の図１３のステップＳ１０において、モータ制御部８４により切り戻し電流フェード特性１０４に基づく切り戻し電流フェード処理が終了したか否かが、アシスト電流Ｉａの値により判定される。
【０１３５】
すなわち、アシスト電流Ｉａが略ゼロ値（Ｉａ≒０）になってステップＳ１０の判定が肯定的となり、推定操舵角θｓｃが、不感帯対応操舵角θｄ以上残っていた場合には（図５例、図９例では、残留推定操舵角θｓｃｒが残っている。）、ステップＳ１１において、モータ制御部８４により車速Ｖｓが極低車速Ｖｓ１（Ｖｓ１≒２０［ｋｍ／ｈ］）を下回っている（Ｖｓ＜Ｖｓ１）か否かが判定される。なお、極低車速Ｖｓ１は、車種により５〜２０［ｋｍ／ｈ］内の値に設定してもよい。
【０１３６】
下回っていない場合には（ステップＳ１１：ＮＯ）、ＳＡＴが働くので、再びステップＳ１に戻る。このとき、ステップＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４（ＹＥＳ）、ステップＳ５、ステップＳ６（ＮＯ）の後、再びステップＳ１０の判定に戻る。
【０１３７】
一方、車速Ｖｓが極低車速Ｖｓ１を下回っていて、ステップＳ１１の判定が肯定的となったとき、ステップＳ１２において、推定操舵角θｓｃ＝θｓｃ３（残留切り戻し角という。）を基準角度θｆ［ｄｅｇ］にリセットする（図１４参照）。
【０１３８】
次いで、ステップＳ１３において、ステップＳ１〜ステップＳ３の処理と同様にして、切り戻し方向の切り戻し推定操舵角θｓｃを算出する。
【０１３９】
次に、ステップＳ１４において、ベースアシスト電流特性１０２を参照し、切り戻し推定操舵角θｓｃに対応する切り戻し側のアシスト電流Ｉａを算出する。
【０１４０】
次いで、ステップＳ１５において、推定操舵角θｓｃの絶対値|θｓｃ|が閾値推定操舵角θｓｃ４（図１５参照）を通過する値になっているか否かを比較判定する。閾値推定操舵角θｓｃ４は、一例として、θｓｃ４≒３０［ｄｅｇ］に設定される。
【０１４１】
ステップＳ１５の判定が否定的である範囲では（ステップＳ１５：ＮＯ）、図１４に一点鎖線で示す特性１２０に沿う切り戻し方向のアシスト電流Ｉａ（ステップＳ１４で算出）が付与されステップＳ１７においてモータ２４が駆動される。
【０１４２】
その一方、ステップＳ１５の判定が肯定的である場合には、次に、ステップＳ１６において、図１５に特性１１８で示すセンタレシオ（中立位置戻し用比率）ＲｎをステップＳ１４で算出した補正前のアシスト電流Ｉａに乗算した補正後のアシスト電流Ｉａ（Ｉａ←Ｉａ×Ｒｎ）を算出する。
【０１４３】
すなわち、センタレシオＲｎは、中立位置（センタ）を乗り超えてアシスト力を付与しないようにするために、図１４の特性１２３に示すように、閾値推定操舵角θｓｃ４より切り戻し推定操舵角θｓｃの絶対値が小さくなった場合には、アシスト電流Ｉａを徐々にゼロ値とするために補正前のアシスト電流Ｉａにかけられる比率（特性）である。
【０１４４】
次いで、ステップＳ１７において、上述したステップＳ１４で算出されたアシスト電流Ｉａ（特性１２０）又はステップＳ１６で補正されたアシスト電流Ｉａ（Ｉａ←Ｉａ×Ｒｎ）（特性１２３）によりモータ２４を駆動する。
【０１４５】
この切り戻し時において、ステアリングホイール１２の操舵角が中立位置に達した場合、切り戻し回転角θｓｃをリセットすることで、以降の切り込み方向及び切り戻し方向へのアシストをベースアシスト特性１０２により適切に行うことができる。
【０１４６】
図１３のフローチャートのように制御すれば、切り戻し角度が残った状態（残留切り戻し角θｓｃ３）で切り込み方向のアシスト電流Ｉａがゼロ値近傍となったときであっても、切り戻し側へのアシストが可能となり、かつ切り戻し側に過剰にアシストされることが防止される。
【０１４７】
以上説明したように、上述した第４実施例によれば、運転者が車両を操縦するために操作する操作子としてのステアリングホイール１２と、車両の操舵系１８に発生するトルクＴｒを検出するトルク検出部としてのトルクセンサ２０と、車両の車速Ｖｓを検出する車速検出部としての車速センサ８６と、操舵系１８の回転軸としての出力軸４２にアシストトルクを付与するモータ２４と、操舵系１８の回転角θｒを検出する回転角検出部としてのレゾルバ５８と、トルクセンサ２０により検出されたトルクＴｒに基づいてモータ２４を駆動する電流Ｉａを制御するモータ制御部８４と、を備える電動パワーステアリング装置１０であって、トルクセンサ２０等に異常が発生したかどうかを検出する異常検出部８０と、レゾルバ５８が検出した回転角θｒとモータ２４を駆動する電流Ｉａとの関係を特性１０２として記憶した記憶部７８と、を備え、モータ制御部８４は、異常検出部８０によりトルクセンサ２０等の異常が検出されたとき、ステアリングホイール１２の操舵角が中立位置に近づく方向に変化する切り戻し時において、切り戻し角度が残った状態（残留推定操舵角θｓｃｒ＝残留切り戻し角θｓｃ３）で切り込み方向のアシスト電流Ｉａがゼロ値近傍となったとき（ステップＳ１０：ＹＥＳ）にレゾルバ５８により検出されている回転角θｒを基準角度θｆとして切り戻し回転角θｓｃを検出し、切り戻し回転角θｓｃと特性１０２とに基づき、切り込み方向とは逆方向の切り戻し方向にモータ２４を駆動する（このとき電流フェード処理を行ってもよい。）。
【０１４８】
このように、残留切り戻し角θｓｃ３が残った状態で切り込み方向のアシスト電流Ｉａがゼロ値近傍となったときにレゾルバ５８により検出されている推定操舵角θｓｃを基準角度θｆとして切り戻し回転角θｓｃを検出し、切り戻し回転角θｓｃと特性１０２とに基づき、切り込み方向とは逆方向の切り戻し方向にモータ２４を駆動するようにしたので、ステアリングホイール１２の操作角が中立位置に近づく方向にアシストが可能となり、切り戻し側での運転者によるステアリングホイール１２の操舵力を低減して、ステアリングホイール１２を中立位置付近に戻し易くすることができる。
【０１４９】
この場合、前記切り戻し時におけるモータ２４の駆動は、車速Ｖｓが所定車速である極低車速Ｖｓ１以下のときに有効にしているので、ＳＡＴ（セルフアライニングトルク）が弱い状態においても、切り戻し側での運転者の操舵力を低減することができる。
【０１５０】
なお、切り戻し時におけるモータ２４の駆動電流Ｉａに、前記車両の操舵性に応じた所定の係数を乗ずることが好ましい。車両の操舵性は、個々の車両毎の負荷（車両の前軸荷重）の大きさによって変わるので、車両の操舵性に応じた係数をモータ２４の駆動電流Ｉａに乗じることで、車両の操舵性に応じた最適なアシストが可能となる。車両の前軸加重が標準の前軸加重より大きい場合には、１より大きい係数とし、小さい場合には、１より小さい係数とすることが好ましい。この係数の乗算処理は、ステップＳ１４の電流Ｉａの算出時に補正処理として行えばよい。
【０１５１】
なお、図１５のセンタレシオＲｎを用いて説明したように、切り戻し角度θｓｃに対応するステアリングホイール１２の操舵角が中立位置に近づくにつれて、モータ２４の電流Ｉａが小さくなるように制御することで、中立位置近傍においてアシスト電流Ｉａが略ゼロ値となり、過アシストを回避することができる。
【０１５２】
また、切り戻し時において、ステアリングホイール１２の操舵角が中立位置に達した場合には、増加してきた切り戻し回転角θｓｃをリセットすることで、以降の切り込み方向へのアシストを図５のベースアシスト特性１０２により適切に行うことができる。
【０１５３】
［実施形態及び第１〜第３実施例による運転者の操舵力と、トルクセンサ２０が正常な場合の運転者の操舵力と、アシスト制御がない場合の操舵力（手動操舵による操舵力）との概略的な比較］
例えば、車速ＶｓがＶｓ＝３０［ｋｍ／ｈ］程度の速度で交差点を右折するようなステアリングホイール１２の操舵操作をしたときに、電動パワーステアリング装置１０のトルクセンサ２０が正常な場合（ステップＳ２１の通常制御）には、ステアリングホイール１２の操舵角θｓ［ｄｅｇ］に対する運転者の操舵力（操舵トルク）は、図１６中、最も低レベルの一点鎖線で示す操舵トルク特性（操舵力特性）１３２に示すようになる。
【０１５４】
一方、トルクセンサ２０が異常となって暫定的なアシスト制御をしなかった場合、すなわち手動操舵の場合には、図１６の破線で示す操舵トルク特性１３０に示すように、運転者の操舵力（操舵トルク）が、正常な場合の操舵トルク特性１３２の４倍程度（推定操舵角θｓｃが１５０［ｄｅｇ］程度時）の大きさが必要になってしまう。
【０１５５】
これに対して、上述した実施形態、実施例１〜３によるレゾルバ５８等（操舵角センサ１９が正常であれば操舵角センサ１９）を利用した暫定的なアシスト制御（レゾルバアシスト制御ともいう。）によれば、正常な場合の操舵トルク特性１３２の２．５倍程度の操舵力（操舵トルク）の増加にとどめることができる操舵特性１３４とされる。換言すれば、レゾルバアシスト制御による操舵トルク特性１３４は、操舵アシスト制御を行わない場合の手動操舵の操舵トルク特性１３０に比較して、不感帯対応操舵角θｄを上回る推定操舵角θｓｃの大部分の範囲で、概ね、３０［％］程度、アシスト力を低減することができる。
【０１５６】
なお、この発明は、上述した実施形態、第１実施例〜第３実施例に限らず、この明細書の記載内容に基づき、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【符号の説明】
【０１５７】
１０…電動パワーステアリング装置 １８…操舵系
２０…トルクセンサ ２４…ブラシレスモータ
２５…回転軸 ５８…回転子回転角検出部
７４…操舵角速度検出部 ７８…記憶部
８０…異常検出部 ８２…車両停止状態検出部
８４…モータ制御部 ８６…車速検出部
１０１、１０２…特性
Ｉａ…電流 Ｉａｍａｘ…電流制限値
Ｒｃ…連続操舵低減レシオ Ｒｍ…モータ回転速度低減レシオ
Ｒｎ…センタレシオ Ｒｖ…車速レシオ
Ｔａ…アシストトルク Ｔｒ…トルク
Ｖｓ…車速
θｄ…不感帯対応操舵角 θｆ…基準角度
θｒ…回転角（モータ電気角） θｒｅ…モータ電気角
θｒｍ…モータ機械角 θｓ…操舵角
θｓｃ…推定操舵角（切り戻し推定操舵角）
θｓｃ３…残留切り戻し角 θｓｃｔｈ…閾値操舵角
θｓ´…操舵角速度 θｓｃ´…推定操舵角速度
θｓｃ´ｔｈ…閾値操舵角速度
θｓｃ´ｔｈ１…保舵解除判定閾値操舵角速度
θｓｃｒ…残留推定操舵角 Δθｓｃ…戻し判定操舵角
【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転者が車両を操縦するために操作する操作子と、
前記車両の操舵系に発生するトルクを検出するトルク検出部と、
前記車両の車速を検出する車速検出部と、
前記操舵系の回転軸にアシストトルクを付与するモータと、
前記操舵系の回転角を検出する回転角検出部と、
前記トルク検出部により検出された前記トルクに基づいて前記モータを駆動する電流を制御するモータ制御部と、
を備える電動パワーステアリング装置であって、
前記トルク検出部に異常が発生したかどうかを検出する異常検出部と、
前記回転角検出部が検出した前記回転角と前記モータを駆動する前記電流との関係を特性として記憶した記憶部と、を備え
前記モータ制御部は、
前記異常検出部により前記トルク検出部の異常が検出されたとき、前記操作子の操舵角が中立位置に近づく方向に変化する切り戻し時において、切り戻し角度が残った状態で切り込み方向のアシスト電流がゼロ値近傍となったときに前記回転角検出部により検出されている前記回転角を基準角度として切り戻し回転角を検出し、
前記切り戻し回転角と前記特性とに基づき、前記モータを駆動する
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】
請求項１記載の電動パワーステアリング装置において、
前記切り戻し時における前記モータの駆動は、前記車速が所定車速以下のときに有効とする
ことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の電動パワーステアリング装置において、
前記切り戻し時における前記モータの駆動電流に、前記車両の操舵性に応じた所定の係数を乗ずる
ことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記切り戻し時において、前記操作子の操舵角が中立位置に近づくにつれて前記モータの電流を小さくする
ことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記切り戻し時において、前記操作子の操舵角が中立位置に達した場合には、前記切り戻し回転角をリセットする
ことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項１】
運転者が車両を操縦するために操作する操作子と、
前記車両の操舵系に発生するトルクを検出するトルク検出部と、
前記車両の車速を検出する車速検出部と、
前記操舵系の回転軸にアシストトルクを付与するモータと、
前記操舵系の回転角を検出する回転角検出部と、
前記トルク検出部により検出された前記トルクに基づいて前記モータを駆動する電流を制御するモータ制御部と、
を備える電動パワーステアリング装置であって、
前記トルク検出部に異常が発生したかどうかを検出する異常検出部と、
前記回転角検出部が検出した前記回転角と前記モータを駆動する前記電流との関係を特性として記憶した記憶部と、を備え
前記モータ制御部は、
前記異常検出部により前記トルク検出部の異常が検出されたとき、前記操作子の操舵角が中立位置に近づく方向に変化する切り戻し時において、切り戻し角度が残った状態で切り込み方向のアシスト電流がゼロ値近傍となったときに前記回転角検出部により検出されている前記回転角を基準角度として切り戻し回転角を検出し、
前記切り戻し回転角と前記特性とに基づき、前記モータを駆動する
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】
請求項１記載の電動パワーステアリング装置において、
前記切り戻し時における前記モータの駆動は、前記車速が所定車速以下のときに有効とする
ことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の電動パワーステアリング装置において、
前記切り戻し時における前記モータの駆動電流に、前記車両の操舵性に応じた所定の係数を乗ずる
ことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記切り戻し時において、前記操作子の操舵角が中立位置に近づくにつれて前記モータの電流を小さくする
ことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記切り戻し時において、前記操作子の操舵角が中立位置に達した場合には、前記切り戻し回転角をリセットする
ことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１２−１４４０９９（Ｐ２０１２−１４４０９９Ａ）
【公開日】平成２４年８月２日（２０１２．８．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５６３（Ｐ２０１１−２５６３）
【出願日】平成２３年１月７日（２０１１．１．７）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月２日（２０１２．８．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月７日（２０１１．１．７）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
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