專利名稱：車輛轉(zhuǎn)向控制設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及與用于設(shè)置有諸如EPS(電子控制助力轉(zhuǎn)向)之類的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向設(shè) 備的車輛的轉(zhuǎn)向控制設(shè)備及轉(zhuǎn)向控制方法相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
例如，日本專利申請(qǐng)公開號(hào)6-211142(JP-A-6-211142)提出了一種電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向 設(shè)備，其將電動(dòng)機(jī)的反電動(dòng)勢(shì)納入考量。JP-A_6-211142(以下稱為“現(xiàn)有技術(shù)”)中描述的 電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向設(shè)備通過基于檢測(cè)得到的電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速來計(jì)算電動(dòng)機(jī)的反電動(dòng)勢(shì)，并基于計(jì) 算得到的反電動(dòng)勢(shì)來校正電動(dòng)機(jī)的施加電壓，使得能夠獲得良好的轉(zhuǎn)向感受。同時(shí)，例如，日本專利申請(qǐng)公開號(hào)2007-118785 (JP-A-2007-118785)也提出了一 種用于通過在電動(dòng)機(jī)上執(zhí)行磁場(chǎng)削弱控制(field weakeningcontrol)時(shí)校正q軸目標(biāo)電 流來防止駕駛員的轉(zhuǎn)向感受惡化的技術(shù)。電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電壓受到電動(dòng)機(jī)側(cè)的物理或電氣限制、諸如電池之類的電源的規(guī)格 (例如額定值)或電源基于個(gè)體會(huì)發(fā)生變化的SOC(荷電狀態(tài))的影響，因此具有固定或 可變上限值。因此，即使如現(xiàn)有技術(shù)那樣通過簡(jiǎn)單地將反電動(dòng)勢(shì)納入考量來校正施加電壓 (在此情況下為驅(qū)動(dòng)電壓的一種形式)，施加電壓也會(huì)受到上限值的限制，由此可能不能夠 抵消反電動(dòng)勢(shì)。在此情況下，反電動(dòng)勢(shì)會(huì)超過施加電壓，使得電動(dòng)機(jī)進(jìn)入發(fā)電狀態(tài)。由此，電動(dòng)機(jī) 會(huì)進(jìn)入所謂逆輔助狀態(tài)，其中電動(dòng)機(jī)的輔助方向與原本需求的輔助方向相反。換言之，對(duì)于 現(xiàn)有技術(shù)，存在當(dāng)電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電壓受到上限值限制時(shí)駕駛員的轉(zhuǎn)向操作會(huì)遭受阻礙的技 術(shù)缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
著眼于上述問題，本發(fā)明提供了能夠在對(duì)電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電壓設(shè)置上限值的情況下 防止操縱性能惡化的車輛轉(zhuǎn)向控制設(shè)備及轉(zhuǎn)向控制方法。因此，本發(fā)明的第一方面涉及一種轉(zhuǎn)向控制設(shè)備，其用于設(shè)置有電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向設(shè) 備的車輛，所述電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向設(shè)備具有能夠向轉(zhuǎn)向軸施加輔助轉(zhuǎn)向力的電動(dòng)機(jī)以及能夠通 過向所述電動(dòng)機(jī)供應(yīng)驅(qū)動(dòng)電壓來驅(qū)動(dòng)所述電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)設(shè)備。此轉(zhuǎn)向控制設(shè)備包括第一控 制設(shè)備、判定設(shè)備和第二控制設(shè)備。所述第一控制設(shè)備控制所述驅(qū)動(dòng)設(shè)備，使得所述驅(qū)動(dòng)電 壓以等于或低于預(yù)定上限電壓的狀態(tài)被供應(yīng)，以向所述轉(zhuǎn)向軸施加基于預(yù)定類型的轉(zhuǎn)向量 的所述輔助轉(zhuǎn)向力。所述判定設(shè)備基于所述電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速以及所供應(yīng)的所述驅(qū)動(dòng)電壓來判 定所述電動(dòng)機(jī)是否處于與發(fā)電狀態(tài)對(duì)應(yīng)的狀態(tài)。當(dāng)判定為所述電動(dòng)機(jī)處于與所述發(fā)電狀態(tài) 對(duì)應(yīng)的所述狀態(tài)時(shí)，所述第二控制設(shè)備控制所述驅(qū)動(dòng)設(shè)備以使所述電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的發(fā)電量減 小。此外，本發(fā)明的第二方面涉及一種轉(zhuǎn)向控制方法，其用于設(shè)置有電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向設(shè) 備的車輛，所述電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向設(shè)備具有能夠向轉(zhuǎn)向軸施加輔助轉(zhuǎn)向力的電動(dòng)機(jī)以及能夠通過向所述電動(dòng)機(jī)供應(yīng)驅(qū)動(dòng)電壓來驅(qū)動(dòng)所述電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)設(shè)備。此轉(zhuǎn)向控制方法包括以下步 驟i)控制所述驅(qū)動(dòng)設(shè)備，使得所述驅(qū)動(dòng)電壓以等于或低于預(yù)定上限電壓的狀態(tài)被供應(yīng)， 以向所述轉(zhuǎn)向軸施加基于預(yù)定類型的轉(zhuǎn)向量的所述輔助轉(zhuǎn)向力；ii)基于所述電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn) 速以及所供應(yīng)的所述驅(qū)動(dòng)電壓來判定所述電動(dòng)機(jī)是否處于與發(fā)電狀態(tài)對(duì)應(yīng)的狀態(tài)；以及 iii)當(dāng)判定為所述電動(dòng)機(jī)處于與所述發(fā)電狀態(tài)對(duì)應(yīng)的所述狀態(tài)時(shí)，控制所述驅(qū)動(dòng)設(shè)備以使 所述電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的發(fā)電量減小。本發(fā)明中的輔助轉(zhuǎn)向力包括物理的、機(jī)械的、電氣的以及磁性的力等，其響應(yīng)于駕 駛員執(zhí)行的轉(zhuǎn)向操作經(jīng)由轉(zhuǎn)向軸(包括設(shè)置在諸如齒輪齒條型轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)或球狀螺母型轉(zhuǎn) 向機(jī)構(gòu)之類的任意各種轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)中的轉(zhuǎn)向軸、柱軸(column shaft)、小齒輪軸或任意各種 軸體)施加至轉(zhuǎn)向輪，并且其施加至轉(zhuǎn)向軸以對(duì)作為物理力用于使轉(zhuǎn)向輪相對(duì)于車輛向左 或向右轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)向力提供輔助。此時(shí)，考慮到轉(zhuǎn)向軸包括上述各種軸的情況，輔助轉(zhuǎn)向力傳遞至轉(zhuǎn)向軸的方式以 及本發(fā)明的電動(dòng)機(jī)(其向轉(zhuǎn)向軸施加輔助轉(zhuǎn)向力并可以例如是DC無刷電動(dòng)機(jī))所布置的 位置在至少取決于安裝空間、成本、耐用性或可靠性等的實(shí)質(zhì)約束條件(如果存在約束條 件)內(nèi)并無限制。本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)設(shè)備包括能夠通過向本發(fā)明的電動(dòng)機(jī)直接或間接地供應(yīng)驅(qū)動(dòng)電壓 來驅(qū)動(dòng)該電動(dòng)機(jī)的物理的、機(jī)械的、結(jié)構(gòu)的、電氣的、磁性的及化學(xué)的手段。例如，驅(qū)動(dòng)設(shè)備 可適當(dāng)?shù)匕▽?duì)應(yīng)于結(jié)構(gòu)的各種構(gòu)成元件，例如，諸如電池之類的電源、產(chǎn)生從電源至電動(dòng) 機(jī)的供電路徑的配線材料、諸如繼電器電路之類的開關(guān)裝置、諸如FET(場(chǎng)致發(fā)射晶體管) 之類的各種放大裝置、諸如逆變器之類的整流器、以及PWM(脈寬調(diào)制)電路等。同時(shí)，短語 “間接地供應(yīng)驅(qū)動(dòng)電壓”例如可指作為通過三相轉(zhuǎn)換處理得到的三相電壓來供應(yīng)驅(qū)動(dòng)電壓， 或指作為取決于根據(jù)PWM控制的占空比的脈沖電壓來供應(yīng)驅(qū)動(dòng)電壓。通過根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)向控制設(shè)備及轉(zhuǎn)向控制方法，在工作過程中，驅(qū)動(dòng)設(shè)備受到 第一控制設(shè)備控制以向電動(dòng)機(jī)供應(yīng)驅(qū)動(dòng)電壓，該第一控制設(shè)備可以采取任意各種計(jì)算機(jī)系 統(tǒng)形式(例如各種控制器或微型計(jì)算機(jī))或各種處理單元形式(例如諸如ECU(電子控制 單元)等的各種處理單元)中的任一者。該驅(qū)動(dòng)電壓是用于向轉(zhuǎn)向軸施加取決于預(yù)定類型 的轉(zhuǎn)向量的輔助轉(zhuǎn)向力(即，輔助轉(zhuǎn)向力的目標(biāo)值，如合適，以下稱為“目標(biāo)輔助轉(zhuǎn)向力”) 的電壓，并且是應(yīng)按照其原樣向電動(dòng)機(jī)施加的電動(dòng)機(jī)指令電壓。該驅(qū)動(dòng)電壓實(shí)際上與為了 驅(qū)動(dòng)電壓機(jī)而供應(yīng)的電壓不同，如下所述，其受到反電動(dòng)勢(shì)的影響。該驅(qū)動(dòng)電壓被設(shè)定為等 于或低于預(yù)定上限電壓(同時(shí)，取決于對(duì)上限電壓的設(shè)定，短語“等于或低于”可簡(jiǎn)要地由 “低于”替換。對(duì)于其中界定了上限電壓的值被包括在如何的范圍內(nèi)的問題屬于設(shè)計(jì)問題， 與本發(fā)明的實(shí)質(zhì)無關(guān))。這里，所述預(yù)定類型的轉(zhuǎn)向量包括與駕駛員進(jìn)行的轉(zhuǎn)向操作相關(guān)的任意各種物理 數(shù)量或控制量，以及界定這些物理數(shù)量或控制量的指標(biāo)值。例如，該“預(yù)定類型的轉(zhuǎn)向量”可 以是經(jīng)由轉(zhuǎn)向盤施加的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)向角、或通過對(duì)轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)向角進(jìn)行時(shí)間微 分而獲得的轉(zhuǎn)向角速度。此外，上限電壓例如指由電動(dòng)機(jī)或驅(qū)動(dòng)設(shè)備等的構(gòu)造或結(jié)構(gòu)界定的理論或?qū)嶋H上 限值，或指基于測(cè)試、實(shí)驗(yàn)、理論或模擬等方式、根據(jù)電源的構(gòu)造或結(jié)構(gòu)來預(yù)先設(shè)定以確保 電動(dòng)機(jī)或驅(qū)動(dòng)設(shè)備的電源(例如，諸如電池之類的任意各種蓄電裝置)的物理的、機(jī)械的、電氣的、化學(xué)的或磁性的耐用性或可靠性或者確保處于對(duì)使用該電源的其他設(shè)備的供電不 會(huì)構(gòu)成阻礙的范圍內(nèi)的上限值。同時(shí)，這里的電壓指與基準(zhǔn)電位的電位差，并且既可是正值，也可是負(fù)值。因此，嚴(yán) 格意義上，術(shù)語“上限電壓”是當(dāng)存在正電位差時(shí)的閾值。當(dāng)存在負(fù)電位差時(shí)(例如，一個(gè)優(yōu) 選模式是當(dāng)車輛的轉(zhuǎn)向方向不同于存在正電位差時(shí)的轉(zhuǎn)向方向時(shí))，該閾值可變?yōu)橄孪拗怠?但是，本發(fā)明中的術(shù)語“上限值”包括與極性類型無關(guān)的電位差絕對(duì)值的上限值。此外，響應(yīng)于駕駛員進(jìn)行的轉(zhuǎn)向操作，電動(dòng)機(jī)基于轉(zhuǎn)向軸的轉(zhuǎn)動(dòng)而被動(dòng)地轉(zhuǎn)動(dòng)。因 此，根據(jù)轉(zhuǎn)速(如合適，以下稱為“電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速”)產(chǎn)生反電動(dòng)勢(shì)。該反電動(dòng)勢(shì)沿抵消供應(yīng)至 電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電壓的方向作用，由此電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電流通過這種反電動(dòng)勢(shì)而減小，由此減 小了從電動(dòng)機(jī)向轉(zhuǎn)向軸施加的輔助轉(zhuǎn)向力。同時(shí)，根據(jù)電動(dòng)機(jī)或驅(qū)動(dòng)設(shè)備的諸如物理的、機(jī) 械的、電氣的或磁性的結(jié)構(gòu)等，驅(qū)動(dòng)電流可以采取各種形式。例如，當(dāng)執(zhí)行所謂矢量控制時(shí)， 驅(qū)動(dòng)電流可以是在d_q軸模型(其中d軸被設(shè)定為沿著轉(zhuǎn)子的磁極對(duì)的方向，而q軸被設(shè) 定為沿著與d軸垂直的方向)上設(shè)定的d軸電流或q軸電流?；蛘?，通過定子的固定座標(biāo) 轉(zhuǎn)換，這些電流可被轉(zhuǎn)換為三相電流，即U相電流、ν相電流以及w相電流。另一方面，就第一控制設(shè)備的工作而言，當(dāng)因這種反電動(dòng)勢(shì)使得輔助轉(zhuǎn)向力減小 時(shí)，可以通過諸如PI控制或PID控制等各種反饋控制來增大驅(qū)動(dòng)電壓以對(duì)驅(qū)動(dòng)電流的減小 進(jìn)行補(bǔ)償。理想情況下，即使產(chǎn)生了反電動(dòng)勢(shì)，也可以將輔助轉(zhuǎn)向力保持為等于目標(biāo)輔助轉(zhuǎn) 向力的值或者至少在實(shí)際上可被視為等于目標(biāo)輔助轉(zhuǎn)向力的值。同時(shí)，如上所述，驅(qū)動(dòng)電壓具有預(yù)先設(shè)定的或者根據(jù)電池的負(fù)載或電池SOC(荷電 狀態(tài))等基于具體情況個(gè)別具體設(shè)定的上限電壓。因此，即使驅(qū)動(dòng)電壓因反電動(dòng)勢(shì)增大而 增大，驅(qū)動(dòng)電壓最終也會(huì)達(dá)到飽和，并且輔助轉(zhuǎn)向力將減小。因此，取決于電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，反電動(dòng)勢(shì)可以超過驅(qū)動(dòng)電壓，導(dǎo)致施加的電動(dòng)機(jī)的電壓 的極性反轉(zhuǎn)。如果發(fā)生了這種情況，電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)狀態(tài)就從電動(dòng)機(jī)發(fā)出動(dòng)力狀態(tài)切換為發(fā) 電狀態(tài)，并且輔助轉(zhuǎn)向力施加的方向變?yōu)榕c原本方向相反(如合適，將電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向設(shè)備 的這種狀態(tài)稱為“逆輔助狀態(tài)”)。在逆輔助狀態(tài)下，輔助轉(zhuǎn)向力沿阻礙駕駛員進(jìn)行的轉(zhuǎn)向 操作的方向施加，由此，駕駛員進(jìn)行的轉(zhuǎn)向操作受到顯著的阻礙。換言之，當(dāng)電動(dòng)機(jī)處于發(fā) 電狀態(tài)時(shí)，車輛操控性會(huì)顯著下降。因此，利用根據(jù)本發(fā)明的用于車輛的轉(zhuǎn)向控制設(shè)備及轉(zhuǎn)向控制方法，在工作過程 中，可以采取任意各種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)形式(例如各種控制器或微型計(jì)算機(jī))或任意各種處理 單元形式(例如諸如ECU等的各種處理單元)的判定設(shè)備基于電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速及驅(qū)動(dòng)電壓來判 定電動(dòng)機(jī)是否處于與發(fā)電狀態(tài)對(duì)應(yīng)的狀態(tài)。這里，與發(fā)電狀態(tài)對(duì)應(yīng)的狀態(tài)至少包括發(fā)電狀態(tài)，并且還優(yōu)選地包括以實(shí)際上至 少不會(huì)存在嚴(yán)重問題的精確程度預(yù)測(cè)或推定出電動(dòng)機(jī)將很快(例如，在固定或可變?cè)O(shè)定的 有限時(shí)段內(nèi))進(jìn)入發(fā)電狀態(tài)的狀態(tài)。因此，以下條件并非絕對(duì)必要在由判定設(shè)備判定出電 動(dòng)機(jī)處于與發(fā)電狀態(tài)對(duì)應(yīng)的狀態(tài)的時(shí)刻電動(dòng)機(jī)就要實(shí)際處于發(fā)電狀態(tài)。換言之，與判定設(shè) 備相關(guān)的判定概念還可包括預(yù)測(cè)、假定以及推定等。如上所述，無論在給定時(shí)點(diǎn)為線性還是非線性、或者飽和還是非飽和，在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與產(chǎn)生的反電動(dòng)勢(shì)之間存在相關(guān)性。可基于電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速及驅(qū)動(dòng)電壓，以實(shí)際上至少不會(huì) 存在嚴(yán)重問題的精確程度來進(jìn)行判定。此外，優(yōu)選的是電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速及驅(qū)動(dòng)電壓兩者均為在電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向設(shè)備中被常規(guī)地監(jiān)控的控制量，并且判定設(shè)備能夠迅速地參考這些控制量。同時(shí)，可以采用取決于電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速及驅(qū)動(dòng)電壓的各種個(gè)別和具體的判定模式中的 任意一種。在一個(gè)優(yōu)選示例中，即使對(duì)電動(dòng)機(jī)是否處于與發(fā)電狀態(tài)對(duì)應(yīng)的狀態(tài)的判定結(jié)果 最終受到驅(qū)動(dòng)設(shè)備的上限電壓的影響，當(dāng)?shù)谝豢刂圃O(shè)備增大驅(qū)動(dòng)電壓以將輔助轉(zhuǎn)向力保持 為目標(biāo)輔助轉(zhuǎn)向力時(shí)，因?yàn)榈谝豢刂圃O(shè)備的控制模式可以是各種模式中的任意一種，故當(dāng) 進(jìn)行判定時(shí)也不總是需要參考上限電壓。同時(shí)，利用根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)向控制設(shè)備及轉(zhuǎn)向控制方法，在工作過程中，可以采取 任意各種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)形式(例如各種控制器或微型計(jì)算機(jī))或任意各種處理單元形式(例 如諸如ECU (電子控制單元)等的各種處理單元)的第二控制設(shè)備根據(jù)來自判定設(shè)備的判 定結(jié)果來控制驅(qū)動(dòng)設(shè)備。具體而言，當(dāng)判定為電動(dòng)機(jī)處于與發(fā)電狀態(tài)對(duì)應(yīng)的狀態(tài)時(shí)，第二控 制設(shè)備控制驅(qū)動(dòng)設(shè)備以減小由電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的發(fā)電量。這里，只要由電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的發(fā)電量能夠至少被減小至可以顯著抑制車輛操控性惡 化的程度，則第二控制設(shè)備減小電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的發(fā)電量時(shí)的控制模式就無特定限制。例如，第 二控制設(shè)備可以控制驅(qū)動(dòng)設(shè)備，使得產(chǎn)生的發(fā)電量減小至零，或其可以控制驅(qū)動(dòng)設(shè)備，使得 產(chǎn)生的發(fā)電量以預(yù)先設(shè)定或基于具體情況個(gè)別具體設(shè)定的分級(jí)幅度(st印width)減小。此 外，此時(shí)，第二控制設(shè)備可分兩級(jí)地、步進(jìn)地(即，多級(jí)地)或連續(xù)(即，無級(jí)方式)地使產(chǎn) 生的發(fā)電量減小。同時(shí)，并不總是需要對(duì)在第二控制設(shè)備的控制中實(shí)際產(chǎn)生的發(fā)電量進(jìn)行 監(jiān)控以減小產(chǎn)生的發(fā)電量。以此方式，利用根據(jù)本發(fā)明的用于車輛的轉(zhuǎn)向控制設(shè)備及轉(zhuǎn)向控制方法，能夠迅 速并準(zhǔn)確地判定電動(dòng)機(jī)是否處于發(fā)電狀態(tài)，或者電動(dòng)機(jī)是否將很快進(jìn)入發(fā)電狀態(tài)。此外，當(dāng) 電動(dòng)機(jī)處于發(fā)電狀態(tài)時(shí)或者當(dāng)預(yù)測(cè)或推定電動(dòng)機(jī)將很快進(jìn)入發(fā)電狀態(tài)時(shí)，可以減小由電動(dòng) 機(jī)產(chǎn)生的發(fā)電量。換言之，由電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的發(fā)電量主要是沿與正常方向相反的方向的輔助 轉(zhuǎn)向力(如需要，以下稱為“逆輔助轉(zhuǎn)向力”)，電動(dòng)機(jī)將該逆輔助轉(zhuǎn)向力施加至轉(zhuǎn)向軸。減 小電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的發(fā)電量使得沿與駕駛員希望的方向相反的方向作用的逆輔助轉(zhuǎn)向力減小。 由此，至少相較于未執(zhí)行這種控制時(shí)的情況，可以顯著抑制車輛轉(zhuǎn)向操作感受的惡化。此外，在上述轉(zhuǎn)向控制設(shè)備及轉(zhuǎn)向控制方法中，可以通過將i)上限轉(zhuǎn)速與ii)電 動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速的絕對(duì)值進(jìn)行比較來判定電動(dòng)機(jī)是否處于與發(fā)電狀態(tài)對(duì)應(yīng)的狀態(tài)，所述上限轉(zhuǎn) 速界定了能夠施加輔助轉(zhuǎn)向力的電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速的絕對(duì)值的上限，并且是基于所供應(yīng)的驅(qū)動(dòng) 電壓來設(shè)定的。根據(jù)上述轉(zhuǎn)向控制設(shè)備及轉(zhuǎn)向控制方法，基于電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與上限轉(zhuǎn)速之間的比較 來進(jìn)行對(duì)電動(dòng)機(jī)是否處于與發(fā)電狀態(tài)對(duì)應(yīng)的狀態(tài)的判定(一個(gè)優(yōu)選模式包括當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn) 速大于上限轉(zhuǎn)速時(shí)(在此情況下，取決于對(duì)上限電壓的設(shè)定，“大于”可簡(jiǎn)單地被“等于或大 于”替換。對(duì)于其中包含界定上限轉(zhuǎn)速的值的范圍如何的問題屬于設(shè)計(jì)問題，與本發(fā)明的實(shí) 質(zhì)無關(guān))判定為電動(dòng)機(jī)處于與發(fā)電狀態(tài)對(duì)應(yīng)的狀態(tài))，由此可以簡(jiǎn)單準(zhǔn)確地進(jìn)行判定。同時(shí)，考慮到電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)方向由與車輛的轉(zhuǎn)向方向?qū)?yīng)的正或負(fù)號(hào)來表示的情 況，使用表達(dá)方式“絕對(duì)值”(即，如果未使用絕對(duì)值，則嚴(yán)格意義上(盡管與本發(fā)明的實(shí)質(zhì) 部分無關(guān))，相對(duì)于負(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)方向的這類值可以是下限而非上限)。此外，在上述轉(zhuǎn)向控制設(shè)備及轉(zhuǎn)向控制方法中，當(dāng)判定為電動(dòng)機(jī)處于與發(fā)電狀態(tài) 對(duì)應(yīng)的狀態(tài)時(shí)，驅(qū)動(dòng)設(shè)備可以受到控制使得驅(qū)動(dòng)電壓的供應(yīng)被切斷。
根據(jù)上述轉(zhuǎn)向控制設(shè)備及轉(zhuǎn)向控制方法，當(dāng)電動(dòng)機(jī)處于與發(fā)電狀態(tài)對(duì)應(yīng)的狀態(tài) 時(shí)，通過采取諸如使電動(dòng)機(jī)繼電器(當(dāng)設(shè)定這類繼電器電路作為驅(qū)動(dòng)設(shè)備的構(gòu)件的情況 下)開路的步驟來切斷對(duì)驅(qū)動(dòng)電壓的供應(yīng)。因此，能夠方便地將產(chǎn)生的發(fā)電量減小至零 (即，可將電動(dòng)機(jī)置于因無電流供應(yīng)而成為僅僅是物理負(fù)載的狀態(tài))。換言之，可方便地將 逆輔助轉(zhuǎn)向力減小至零。此外，在上述轉(zhuǎn)向控制設(shè)備及轉(zhuǎn)向控制方法中，當(dāng)電動(dòng)機(jī)的狀態(tài)從發(fā)電狀態(tài)改變 為與除發(fā)電狀態(tài)以外的狀態(tài)對(duì)應(yīng)的輔助可能狀態(tài)時(shí)，可將輔助轉(zhuǎn)向力逐漸改變?yōu)槟繕?biāo)值。根據(jù)上述轉(zhuǎn)向控制設(shè)備及轉(zhuǎn)向控制方法，當(dāng)電動(dòng)機(jī)從發(fā)電狀態(tài)(或與發(fā)電狀態(tài)對(duì) 應(yīng)的狀態(tài)的至少一部分)改變?yōu)?返回)輔助可能狀態(tài)(與除了發(fā)電狀態(tài)以外的狀態(tài)對(duì)應(yīng) 的狀態(tài)，即能夠使輔助轉(zhuǎn)向力沿正常方向施加的狀態(tài))時(shí)，利用各種改變特性(無論是步進(jìn) (即，多檔)還是連續(xù)(即，無級(jí)方式)，是線性還是非線性)使輔助轉(zhuǎn)向力逐漸改變?yōu)槟繕?biāo) 值。因此，能夠防止諸如車輛操控性因電動(dòng)機(jī)改變?yōu)檩o助可能狀態(tài)時(shí)輔助轉(zhuǎn)向力急劇增大 而惡化(例如，突然感覺轉(zhuǎn)向盤響應(yīng)于轉(zhuǎn)向操作變輕)的情況發(fā)生。因此，可以確保良好的 操控性。同時(shí)，在上述轉(zhuǎn)向控制設(shè)備及轉(zhuǎn)向控制方法中，當(dāng)電動(dòng)機(jī)的狀態(tài)從發(fā)電狀態(tài)改變 為輔助可能狀態(tài)時(shí)，驅(qū)動(dòng)設(shè)備可以受到控制使得當(dāng)逐漸改變輔助轉(zhuǎn)向力時(shí)的初始值變?yōu)榱恪８鶕?jù)上述轉(zhuǎn)向控制設(shè)備及轉(zhuǎn)向控制方法，當(dāng)輔助轉(zhuǎn)向力返回(即，開始逐漸改變) 時(shí)的初始值變?yōu)榱?，這對(duì)于盡快抑制開始施加輔助轉(zhuǎn)向力時(shí)的古怪感覺的產(chǎn)生是優(yōu)選的。此外，在上述轉(zhuǎn)向控制設(shè)備及轉(zhuǎn)向控制方法中，車輛可以還至少具有設(shè)置在所述 電動(dòng)機(jī)上游側(cè)的轉(zhuǎn)向器傳動(dòng)比可變?cè)O(shè)備，所述轉(zhuǎn)向器傳動(dòng)比可變?cè)O(shè)備能夠改變轉(zhuǎn)向器傳動(dòng) 比，所述轉(zhuǎn)向器傳動(dòng)比是輸入轉(zhuǎn)向角與輸出轉(zhuǎn)向角之間的比率。此外，在上述用于車輛的轉(zhuǎn) 向控制設(shè)備及轉(zhuǎn)向控制方法中，可以根據(jù)轉(zhuǎn)向量來控制轉(zhuǎn)向器傳動(dòng)比可變?cè)O(shè)備以改變轉(zhuǎn)向 器傳動(dòng)比，并且當(dāng)判定為電動(dòng)機(jī)并未處于與發(fā)電狀態(tài)對(duì)應(yīng)的狀態(tài)時(shí)，可以根據(jù)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn) 速來控制轉(zhuǎn)向器傳動(dòng)比的控制范圍。根據(jù)上述轉(zhuǎn)向控制設(shè)備及轉(zhuǎn)向控制方法，車輛設(shè)置有例如VGRS (轉(zhuǎn)向器傳動(dòng)比可 變器)之類的轉(zhuǎn)向器傳動(dòng)比可變?cè)O(shè)備(同時(shí)，也可將與轉(zhuǎn)向器傳動(dòng)比可變?cè)O(shè)備相同的功能 結(jié)合在電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向設(shè)備中)。例如，作為由轉(zhuǎn)向盤操作確定的轉(zhuǎn)向角(也稱為“輸入轉(zhuǎn)向 角”)與轉(zhuǎn)向輪的實(shí)際轉(zhuǎn)向角(也稱為“輸出轉(zhuǎn)向角”)的比率的轉(zhuǎn)向器傳動(dòng)比受到控制以在 例如根據(jù)上述轉(zhuǎn)向量由第三控制設(shè)備預(yù)先設(shè)定的控制范圍內(nèi)以兩級(jí)、步進(jìn)(即，多級(jí))或連 續(xù)(無級(jí)方式)的方式發(fā)生變化，第三控制設(shè)備可以采取任意各種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的形式(例 如各種控制器或微型計(jì)算機(jī))，或任意各種處理單元形式(例如ECU)。另一方面，轉(zhuǎn)向器傳動(dòng)比可變?cè)O(shè)備具有以下結(jié)構(gòu)其至少包括設(shè)置在電動(dòng)助力轉(zhuǎn) 向設(shè)備上游側(cè)的、例如任意各種減速機(jī)構(gòu)及電動(dòng)機(jī)(如合適，以下稱為“VGRS (轉(zhuǎn)向器傳動(dòng) 比可變器)側(cè)電動(dòng)機(jī)”。本發(fā)明的“電動(dòng)機(jī)”在需要將其與VGRS側(cè)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行區(qū)分時(shí)稱為 "EPS側(cè)電動(dòng)機(jī)”)，并且其能夠向轉(zhuǎn)向軸施加物理力以改變轉(zhuǎn)向器傳動(dòng)比。因此，根據(jù)VGRS 側(cè)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，使上述EPS側(cè)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速適當(dāng)?shù)厣呋蚪档?。具體而言，當(dāng)輸出轉(zhuǎn)向角 相對(duì)于輸入轉(zhuǎn)向角的改變量相對(duì)較大時(shí)(即，當(dāng)轉(zhuǎn)向器傳動(dòng)比相對(duì)較小時(shí))，VGRS側(cè)電動(dòng)機(jī) 的轉(zhuǎn)速升高，由此EPS側(cè)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速也升高。
另一方面，如上所述EPS側(cè)電動(dòng)機(jī)具有上限轉(zhuǎn)速。因此，如果轉(zhuǎn)向軸的轉(zhuǎn)速通過 VGRS側(cè)電動(dòng)機(jī)而升高，并且因此EPS側(cè)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速也升高，則當(dāng)至少EPS側(cè)電動(dòng)機(jī)處于輔 助可能狀態(tài)并且被驅(qū)動(dòng)以施加輔助轉(zhuǎn)向力時(shí)，根據(jù)具體情況，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可能會(huì)超過上限 轉(zhuǎn)速。在此情況下，可以施加的輔助轉(zhuǎn)向力的量受到限制，由此會(huì)造成感覺轉(zhuǎn)向盤響應(yīng)于轉(zhuǎn) 向操作變重。由此車輛操控性會(huì)惡化。因此，根據(jù)上述轉(zhuǎn)向控制設(shè)備及轉(zhuǎn)向控制方法，當(dāng)判定EPS側(cè)電動(dòng)機(jī)并未處于與 發(fā)電狀態(tài)對(duì)應(yīng)的狀態(tài)時(shí)，轉(zhuǎn)向器傳動(dòng)比的控制范圍(即，一個(gè)優(yōu)選示例是通過VGRS側(cè)電動(dòng) 機(jī)對(duì)轉(zhuǎn)向軸的轉(zhuǎn)速的校正量)根據(jù)EPS側(cè)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速而受到限制設(shè)備的限制，限制設(shè)備 可以采取任意各種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)形式(例如各種控制器或微型計(jì)算機(jī))，或者任意各種處理 單元形式(例如ECU等)。同時(shí)，此時(shí)，可將優(yōu)先級(jí)給予從EPS側(cè)電動(dòng)機(jī)施加輔助轉(zhuǎn)向力，由此轉(zhuǎn)向器傳動(dòng)比 可變?cè)O(shè)備的轉(zhuǎn)向器傳動(dòng)比的控制范圍會(huì)受到限制，使得EPS側(cè)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速變?yōu)榈扔诨虻?于上限轉(zhuǎn)速。通過下述示例性實(shí)施例，將印證本發(fā)明的這種工作方式及其他優(yōu)點(diǎn)。


將在以下參考附圖(其中類似附圖標(biāo)記表示類似元件)對(duì)本發(fā)明示例性實(shí)施例的 詳細(xì)描述中闡述本發(fā)明的特征、優(yōu)點(diǎn)以及技術(shù)及產(chǎn)業(yè)意義，其中圖1是概念性地示出根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實(shí)施例的車輛的結(jié)構(gòu)的示意圖；圖2是設(shè)置在圖1所示車輛中的驅(qū)動(dòng)設(shè)備的框圖；圖3是在圖1所示的車輛中由ECU執(zhí)行的轉(zhuǎn)向控制的流程圖；圖4是示出在圖1所示的車輛中目標(biāo)輔助轉(zhuǎn)矩相對(duì)于轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩的變化特性的坐標(biāo) 模式的視圖；圖5是示出在圖1所示的車輛中電動(dòng)機(jī)指令電壓及輔助轉(zhuǎn)矩相對(duì)于電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的 特性的示例的模式的視圖；圖6是在執(zhí)行圖3中的轉(zhuǎn)向控制過程中在適當(dāng)情況下執(zhí)行的第一處理的流程圖；圖7是示出在圖1所示的車輛中上限轉(zhuǎn)速相對(duì)于電動(dòng)機(jī)指令電壓的特性的示例的 坐標(biāo)模式的視圖；圖8是在執(zhí)行圖3中的轉(zhuǎn)向控制過程中在適當(dāng)情況下執(zhí)行的第二處理的流程圖；圖9是在圖1所示的車輛中最大指令電壓相對(duì)于電池電壓的特性的示例的坐標(biāo)模 式圖；圖10是在圖1所示的車輛中返回轉(zhuǎn)速相對(duì)于最大指令電壓的特性的示例的坐標(biāo) 模式圖；圖11是在執(zhí)行圖3中的轉(zhuǎn)向控制過程中在適當(dāng)情況下執(zhí)行的第三處理的流程 圖；圖12是在圖1所示的車輛中返回指令電壓相對(duì)于電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的特性的示例的坐 標(biāo)模式圖；并且圖13是概念性地示出根據(jù)本發(fā)明的第二示例性實(shí)施例的車輛的結(jié)構(gòu)的示意圖。
具體實(shí)施例方式以下如合適則將參考附圖來描述與本發(fā)明的車輛轉(zhuǎn)向控制設(shè)備相關(guān)的各種示例 性實(shí)施例。首先，將參考圖1來描述根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實(shí)施例的車輛10的結(jié)構(gòu)，其 是概念性地示出車輛10的基本結(jié)構(gòu)的示意圖。在圖1中，車輛10具有作為轉(zhuǎn)向輪的一對(duì)左右前輪FL及FR，并且其被構(gòu)造為能夠 通過這些前輪的轉(zhuǎn)向而沿希望方向運(yùn)動(dòng)。車輛10包括ECU 100、EPS 200以及發(fā)動(dòng)機(jī)300。E⑶100是包括均未示出的CPU (中央處理單元)、R0M(只讀存儲(chǔ)器)以及RAM(隨 機(jī)訪問存儲(chǔ)器)的電子控制單元，并控制車輛10的整體運(yùn)轉(zhuǎn)。ECU 100是本發(fā)明的車輛的 轉(zhuǎn)向控制設(shè)備的一個(gè)示例。ECU100執(zhí)行將在以下描述的基本轉(zhuǎn)向控制，以根據(jù)存儲(chǔ)在ROM 內(nèi)的控制程序來控制EPS 200的工作。同時(shí)，ECU 100是集成電子控制單元，其分別用作本發(fā)明的判定設(shè)備、第一控制設(shè) 備、第二控制設(shè)備、第三控制設(shè)備以及限制設(shè)備的示例。與這些設(shè)備每一者相關(guān)的工作均由 E⑶100來執(zhí)行。但是，根據(jù)本發(fā)明的這些設(shè)備的物理、機(jī)械以及電氣結(jié)構(gòu)并不限于此。例 如，這些設(shè)備也可以是諸如各種控制器或微型計(jì)算機(jī)之類的各種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，或諸如多個(gè) E⑶等的各種處理單元。EPS 200是本發(fā)明的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向設(shè)備的示例，其使用作轉(zhuǎn)向輪的前輪FL及FR轉(zhuǎn)向。EPS 200包括轉(zhuǎn)向盤201、轉(zhuǎn)向軸202、齒輪軸203、齒輪齒條機(jī)構(gòu)204、轉(zhuǎn)矩傳感器 205、輔助電動(dòng)機(jī)206、轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器207以及驅(qū)動(dòng)設(shè)備208。轉(zhuǎn)向盤201是轉(zhuǎn)向裝置，其用作駕駛員可以經(jīng)由其來執(zhí)行轉(zhuǎn)向操作的接口。轉(zhuǎn)向軸202是連接至轉(zhuǎn)向盤201的軸體，并在駕駛員轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤201時(shí)沿與轉(zhuǎn)向 盤201相同的方向轉(zhuǎn)動(dòng)。齒輪軸203是用作本發(fā)明的轉(zhuǎn)向軸的示例的可轉(zhuǎn)動(dòng)軸體，并如下所述在下游端 部(即，相對(duì)于轉(zhuǎn)向輸入傳遞的方向處于下游的部分，即位于轉(zhuǎn)向輪一側(cè))處連接至齒輪 204b。齒輪軸203沿與轉(zhuǎn)向軸202相同的方向轉(zhuǎn)動(dòng)。齒輪齒條機(jī)構(gòu)204是包括齒輪204b (其連接至齒輪軸203的下游端部的)以及齒 條204a (其上形成有與齒輪204b的齒嚙合的齒)的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)。通過將齒輪204b的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 換為齒條204a的橫向(即，圖中左右方向)移動(dòng)，齒輪齒條機(jī)構(gòu)204經(jīng)由轉(zhuǎn)向節(jié)及連接至 齒條204a的下游端部的拉桿(兩者均未標(biāo)注附圖標(biāo)記)將轉(zhuǎn)向力傳遞至各個(gè)轉(zhuǎn)向輪。換 言之，由EPS 200通過齒輪齒條機(jī)構(gòu)204實(shí)現(xiàn)所謂齒輪齒條轉(zhuǎn)向法。同時(shí)，在本示例性實(shí)施例中，齒輪軸203與齒輪204b直接連接，由此齒輪軸203的 轉(zhuǎn)速與齒輪204b的轉(zhuǎn)速相同。但是，這僅是示例?；蛘?，例如，還可將齒輪軸203的轉(zhuǎn)速在 例如通過具有固定或可變減速傳動(dòng)比的減速齒輪而適當(dāng)減速之后傳遞至齒輪204b。同時(shí)，以此方式EPS 200采用了齒輪齒條型轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的示例，但也可采用滾珠螺 母型轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)或一些其他類似類型的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)。此外，即使采用了齒輪齒條型轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，構(gòu) 件的類型及形狀以及這些構(gòu)件的空間布置方式等在至少取決于安裝空間、成本、耐用性或 可靠性等的實(shí)質(zhì)約束條件(如果存在這樣約束條件的話)內(nèi)并無限制。轉(zhuǎn)矩傳感器205是檢測(cè)駕駛員輸入的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩MT (作為本發(fā)明中預(yù)定類型的轉(zhuǎn)向量的一個(gè)示例)的傳感器。具體而言，轉(zhuǎn)向軸202的下游端部與齒輪軸203的上游端部通過未示出的扭力桿相連，并且用于檢測(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)相位差的環(huán)被固定至扭力桿的上游以及下游端 部兩者。該扭力桿根據(jù)當(dāng)車輛10的駕駛員轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤201時(shí)經(jīng)由轉(zhuǎn)向軸202傳遞的轉(zhuǎn)向 轉(zhuǎn)矩而沿該轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)動(dòng)方向發(fā)生扭轉(zhuǎn)，由此在產(chǎn)生扭曲的情況下將轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩傳遞至齒 輪軸203。因此，當(dāng)傳遞轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩時(shí)，在上述用于檢測(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)相位差的環(huán)之間產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)相位差。 轉(zhuǎn)矩傳感器205檢測(cè)該轉(zhuǎn)動(dòng)相位差，將其轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩，并輸出表示該轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩MT的電 信號(hào)。此外，轉(zhuǎn)矩傳感器205電連接至E⑶100，使得E⑶100能夠根據(jù)固定或可變的周期 來獲得轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩MT。同時(shí)，當(dāng)轉(zhuǎn)矩傳感器205以此方式檢測(cè)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩MT時(shí)，其還檢測(cè)轉(zhuǎn)向方向。例如， 當(dāng)轉(zhuǎn)向盤201被向右(或向左)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)(即當(dāng)轉(zhuǎn)向方向?yàn)橄蛴?或向左)時(shí))，轉(zhuǎn)矩傳感器 205檢測(cè)到具有正號(hào)的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩MT，并且當(dāng)轉(zhuǎn)向盤201向左(或向右)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)(即當(dāng)轉(zhuǎn)向 方向?yàn)橄蜃?或向右)時(shí))，轉(zhuǎn)矩傳感器205檢測(cè)到具有負(fù)號(hào)的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩MT。輔助電動(dòng)機(jī)206是作為本發(fā)明的電動(dòng)機(jī)的一個(gè)示例的DC無電刷電動(dòng)機(jī)。該輔助 電動(dòng)機(jī)206具有i)未示出的轉(zhuǎn)子，其安裝有永磁體，并固定至上述齒輪軸203，以及ii)未 示出的定子，其環(huán)繞轉(zhuǎn)子。通過經(jīng)由驅(qū)動(dòng)設(shè)備208向定子供應(yīng)電流而在輔助電動(dòng)機(jī)206內(nèi) 部產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的作用而使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，輔助電動(dòng)機(jī)206產(chǎn)生輔助轉(zhuǎn)矩Tm(其是本發(fā)明中 輔助轉(zhuǎn)向力的一個(gè)示例)。同時(shí)，施加本發(fā)明中的輔助轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩的方式并不限于這里示出的方式?；蛘?，例 如，可將從電動(dòng)機(jī)輸出的轉(zhuǎn)矩在利用未示出的減速齒輪將轉(zhuǎn)速降低之后再傳遞至齒輪軸， 或者，可以施加輔助轉(zhuǎn)向力作為對(duì)齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)提供輔助的力，或作為對(duì)齒條的往復(fù)移動(dòng)而 非小齒輪軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)提供輔助的力。換言之，只要從輔助電動(dòng)機(jī)206輸出的輔助轉(zhuǎn)矩可 最終被供應(yīng)作為使轉(zhuǎn)動(dòng)輪轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)向力的至少一部分，在本發(fā)明中輸出輔助轉(zhuǎn)向力的方式 就沒有限制。轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器207是安裝至輔助電動(dòng)機(jī)206的一種旋轉(zhuǎn)編碼器。該轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器207 利用與轉(zhuǎn)動(dòng)相位相關(guān)的信息來檢測(cè)作為輔助電動(dòng)機(jī)206的轉(zhuǎn)速的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速ω。轉(zhuǎn)動(dòng)傳感 器207電連接至E⑶100，由此E⑶100能夠以固定或可變的周期來獲得檢測(cè)得到的電動(dòng)機(jī) 轉(zhuǎn)速ω。同時(shí)，對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器207的轉(zhuǎn)速進(jìn)行檢測(cè)的設(shè)備并不限于旋轉(zhuǎn)編碼器，其例如也可 以是解算器等。驅(qū)動(dòng)設(shè)備208是本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)設(shè)備的示例，并通過向輔助電動(dòng)機(jī)206的定子供應(yīng) 電流來控制在輔助電動(dòng)機(jī)206中產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的狀態(tài)。驅(qū)動(dòng)設(shè)備208電連接至E⑶100， 使得E⑶100能夠控制驅(qū)動(dòng)設(shè)備208的各個(gè)部分的運(yùn)轉(zhuǎn)。這里，將參考作為驅(qū)動(dòng)設(shè)備208的框圖的圖2來描述驅(qū)動(dòng)設(shè)備208的結(jié)構(gòu)。同時(shí)， 將以類似的附圖標(biāo)記來表示圖2中與圖1中的部分相同的那些部分，如合適，將省去對(duì)其的 描述。如圖2所示，驅(qū)動(dòng)設(shè)備208包括PWM (脈寬調(diào)制)電路部分208Α、繼電器部分208Β 以及驅(qū)動(dòng)部分208C。同時(shí)，驅(qū)動(dòng)輔助電動(dòng)機(jī)206時(shí)的控制模式可以是各種公知的模式中的 任一種。換言之，對(duì)包括驅(qū)動(dòng)設(shè)備208的結(jié)構(gòu)在內(nèi)的輔助電動(dòng)機(jī)206進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的模式包括 并不必須限于這里描述的模式。
PWM電路部分208A是生成表示電動(dòng)機(jī)指令電壓Vq ( S卩，輔助電動(dòng)機(jī)206的q軸電 壓，其是本發(fā)明中驅(qū)動(dòng)電壓的一個(gè)示例)的PWM控制電壓信號(hào)的電路，并將該P(yáng)WM控制電壓 信號(hào)供應(yīng)至驅(qū)動(dòng)部分208C。此外，在通過由三相轉(zhuǎn)換部分209在E⑶100 —側(cè)執(zhí)行的三相 轉(zhuǎn)換處理將電動(dòng)機(jī)指令電壓Vq轉(zhuǎn)換為三相指令電壓(即，u相指令電壓Vu、ν相指令電壓 Vv以及w相指令電壓Vw)之后，將電動(dòng)機(jī)指令電壓Vq供應(yīng)至PWM電路部分208A。同時(shí)，電動(dòng)機(jī)指令電壓Vq具有正值及負(fù)值，其中一者對(duì)應(yīng)于車輛10的一個(gè)轉(zhuǎn)向方 向(例如向右)，而另一者則對(duì)應(yīng)于車輛10的另一轉(zhuǎn)向方向(例如向左)。類似的，電動(dòng)機(jī) 轉(zhuǎn)速ω也具有正值及負(fù)值，其中一者對(duì)應(yīng)于車輛10的一個(gè)轉(zhuǎn)向方向(例如向右)，而另一 者則對(duì)應(yīng)于車輛10的另一轉(zhuǎn)向方向(例如向左)。因此，從輔助電動(dòng)機(jī)206輸出的輔助轉(zhuǎn) 矩Tm由正號(hào)或負(fù)號(hào)表示，其中一者對(duì)應(yīng)于車輛10的一個(gè)轉(zhuǎn)向方向(例如向右)，而另一者 則對(duì)應(yīng)于車輛10的另一轉(zhuǎn)向方向(例如向左)。繼電器部分208Β是接觸電路(contact circuit)，其根據(jù)繼電器部分208B的狀態(tài) (即，繼電器部分208B短路或開路)來選擇性地允許或切斷電流在PWM電路部分208A與 驅(qū)動(dòng)部分208C之間的流動(dòng)。換言之，當(dāng)繼電器部分208B短路時(shí)，電流能夠在PWM電路部分 208A與驅(qū)動(dòng)部分208C之間流動(dòng)。當(dāng)繼電器部分208B開路時(shí)，電流從PWM電路部分208A向 驅(qū)動(dòng)部分208C的流動(dòng)被切斷。驅(qū)動(dòng)部分208C是包括與定子的各相對(duì)應(yīng)的功率晶體管并包括逆變器電路等以向 輔助電動(dòng)機(jī)206的定子供應(yīng)電流的電路。驅(qū)動(dòng)部分208C電連接至PWM電路部分208A并在 各個(gè)功率晶體管的柵極端子處接收PWM控制電壓信號(hào)。輔助電動(dòng)機(jī)206根據(jù)輸入至柵極端 子的PWM控制電壓信號(hào)、通過被作為供應(yīng)至定子的驅(qū)動(dòng)電流的輔助電流Iq驅(qū)動(dòng)，并輸出輔 助轉(zhuǎn)矩Tm。發(fā)動(dòng)機(jī)300是用作車輛10的動(dòng)力源并使用汽油作為燃料的內(nèi)燃機(jī)。例如，發(fā)動(dòng)機(jī) 300具有多個(gè)(諸如4、6、8或12個(gè))氣缸，并且取決于這些氣缸的布置方式，可以是多種構(gòu) 造中的任意一種，例如直列構(gòu)造、V型構(gòu)造、或水平對(duì)置構(gòu)造。在發(fā)動(dòng)機(jī)300中，從未示出的 曲軸輸出的驅(qū)動(dòng)力合適地經(jīng)由差速機(jī)構(gòu)及驅(qū)動(dòng)軸等供應(yīng)至作為轉(zhuǎn)向輪的前輪FL及FR。換 言之，車輛10是前驅(qū)式(FF)車輛。同時(shí)，車輛10的驅(qū)動(dòng)模式當(dāng)然并不限于FF。例如，驅(qū)動(dòng) 模式也可以是未示出的后輪被驅(qū)動(dòng)的后驅(qū)式(FR)，或者是前輪及后輪均被驅(qū)動(dòng)的四輪驅(qū)動(dòng) 式。此外，所使用的燃料類型并不限于汽油。例如，也可使用乙醇或氣體燃料等。此外，車 輛10可以是除了發(fā)動(dòng)機(jī)300之外還設(shè)置有電動(dòng)機(jī)等作為動(dòng)力源的混合動(dòng)力車輛。在車輛10中設(shè)置作為車輛電池的電池400。電池400起到用于車輛10中各種類 型的輔助設(shè)備(包括EPS 200)的電源的作用。同時(shí)，根據(jù)固定或可變周期由ECU 100獲得 作為電池400的電壓的電池電壓Vbat。接著，如合適，將參考附圖來描述示例性實(shí)施例的工作情況。首先，將參考作為轉(zhuǎn) 向控制的流程圖的圖3來詳細(xì)描述由ECU 100執(zhí)行的轉(zhuǎn)向控制。在圖3中，E⑶100執(zhí)行初始設(shè)定處理(步驟S101)。在該初始設(shè)定處理中，分別 由轉(zhuǎn)矩傳感器205及轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器207獲得轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩MT及電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速ω。此外，轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩MT 及電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速ω隨后基本上由ECU 100以固定周期來獲得，由此總是被更新為最新的值。此外，在初始設(shè)定處理中，E⑶100將電動(dòng)機(jī)指令電壓Vq設(shè)定為作為初始值的零。 此外，E⑶100還將輔助可能標(biāo)記Fg_ASS (其表示輔助電動(dòng)機(jī)206是否處于輔助可能狀態(tài)(即，可使用其以提供輔助的狀態(tài))，這將在后文描述)設(shè)定為作為初始值的1。在此情況 下，值1表示輔助電動(dòng)機(jī)206處于輔助可能狀態(tài)。以可更新方式將輔助可能標(biāo)記Fg_ASS存 儲(chǔ)在ECU 100的RAM中，并且輔助可能標(biāo)記Fg_ASS在執(zhí)行轉(zhuǎn)向控制的過程中在合適的預(yù)定 更新時(shí)機(jī)被重寫。同時(shí)，輔助可能標(biāo)記Fg_ASS取值1或0。0的值表示輔助電動(dòng)機(jī)206處于將在后 文描述的發(fā)電狀態(tài)。當(dāng)初始設(shè)定處理結(jié)束時(shí)，E⑶100計(jì)算作為用于輔助電動(dòng)機(jī)206的輔助轉(zhuǎn)矩Tm的 目標(biāo)值的目標(biāo)輔助轉(zhuǎn)矩Tmtg(步驟S102)。此時(shí)，根據(jù)在步驟SlOl獲得的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩MT來計(jì) 算目標(biāo)輔助轉(zhuǎn)矩Tmtg。這里，將參考作為示出目標(biāo)輔助轉(zhuǎn)矩Tmtg相對(duì)于轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩MT的變化特性的坐標(biāo) 模式圖的圖4來描述轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩MT與目標(biāo)輔助轉(zhuǎn)矩Tmtg之間的關(guān)系。在圖4中，縱軸表示目標(biāo)輔助轉(zhuǎn)矩Tmtg，而橫軸表示轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩MT。如圖所示，目標(biāo) 輔助轉(zhuǎn)矩Tmtg被設(shè)定為隨著轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩MT的增大而非線性地增大的函數(shù)。此外，轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩 MT等于或小于MTO的區(qū)域是不可檢測(cè)區(qū)域，因此目標(biāo)輔助轉(zhuǎn)矩Tmtg在該區(qū)域中為零。同時(shí)，在圖4中僅示出了轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩MT為正值的情況。但是，如上所述，取決于車輛 10的轉(zhuǎn)向方向，轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩MT可以具有正值或負(fù)值。相對(duì)于轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩MT處于負(fù)側(cè)的目標(biāo)輔 助轉(zhuǎn)矩Tmtg具有圖4所示的特性相對(duì)于原點(diǎn)(零點(diǎn))呈點(diǎn)對(duì)稱的形狀。ECU 100預(yù)先在 ROM中存儲(chǔ)目標(biāo)輔助轉(zhuǎn)矩對(duì)照?qǐng)D(其中圖4所示的關(guān)系被轉(zhuǎn)換為數(shù)值項(xiàng))，并通過在當(dāng)時(shí)選 擇性地從目標(biāo)輔助轉(zhuǎn)矩對(duì)照?qǐng)D獲得與轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩MT對(duì)應(yīng)的值來計(jì)算目標(biāo)輔助轉(zhuǎn)矩Tmtg。同 時(shí)，以此方式，在該示例性實(shí)施例中的計(jì)算包括選擇性地獲得取決于預(yù)先設(shè)定的對(duì)應(yīng)關(guān)系 的值?，F(xiàn)返回參考圖3，當(dāng)計(jì)算目標(biāo)輔助轉(zhuǎn)矩Tmtg時(shí)，E⑶100計(jì)算作為用于輔助電流Iq 的目標(biāo)值的目標(biāo)輔助電流Iqtg (步驟S103)。這里，在該示例性實(shí)施例中，在EPS 200中的輔助轉(zhuǎn)矩Tm、輔助電流Iq以及電動(dòng)機(jī) 指令電壓Vq之間滿足以下表達(dá)式(1)、⑵及(3)中所示的關(guān)系。在這些表達(dá)式中，Kt是 輔助電動(dòng)機(jī)206的轉(zhuǎn)矩常數(shù)、Kv是反電動(dòng)勢(shì)系數(shù)(例如以VX sec/rad為單位)，而Ra則是 電阻值。這些數(shù)值均作為固定值預(yù)先存儲(chǔ)在ROM中。Tm = KtXIq. . . (1)Iq = (Vq-KvX ω ) /Ra. · · (2)Tm = Kt/Ra X (Vq-Kv Χω)...⑶這里，通過將先前計(jì)算得到的目標(biāo)輔助轉(zhuǎn)矩Tmtg代入輔助轉(zhuǎn)矩Tm來對(duì)表達(dá)式(1) 進(jìn)行變換，來如以下表達(dá)式(4)所示計(jì)算目標(biāo)輔助電流Iqtg。E⑶100根據(jù)以下表達(dá)式(4) 來計(jì)算目標(biāo)輔助電流Iqtg。Iqtg = Tmtg/Kt. · · (4)這里，作為與上述表達(dá)式(3)相關(guān)的額外信息，對(duì)于表達(dá)式(3)右側(cè)括號(hào)內(nèi)的減法 項(xiàng)，反電動(dòng)勢(shì)系數(shù)KV與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速ω的乘積對(duì)應(yīng)于由輔助電動(dòng)機(jī)206的轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的反電 動(dòng)勢(shì)。如果該反電動(dòng)勢(shì)大于電動(dòng)機(jī)指令電壓Vq，則表達(dá)式(3)右側(cè)將為負(fù)值，并且轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn) 矩MT的符號(hào)反轉(zhuǎn)。換言之，此時(shí)，無論原始符號(hào)為正或?yàn)樨?fù)，轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩MT將變?yōu)檠氐窒D(zhuǎn) 向力的方向作用的逆輔助轉(zhuǎn)向力，并且輔助電動(dòng)機(jī)206將被置于發(fā)電狀態(tài)。
這里，將參考圖5來描述電動(dòng)機(jī)指令電壓Vq、轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩MT以及電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速ω之間 的關(guān)系，圖5是示出電動(dòng)機(jī)指令電壓Vq以及輔助轉(zhuǎn)矩Tm相對(duì)于電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速ω的特性的示 例的模式的視圖。在圖5的上部示出了電動(dòng)機(jī)指令電壓Vq相對(duì)于電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速ω的特性，并在圖5 的下部示出了輔助轉(zhuǎn)矩Tm相對(duì)于電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速ω的特性。同時(shí)，圖5上部中的特征線PRF_ Vqa (參見實(shí)線)對(duì)應(yīng)于目標(biāo)輔助轉(zhuǎn)矩Tmtg為TmO (TmO > 0)并且如下所述通過PI控制來 對(duì)用于使輔助轉(zhuǎn)矩Tm與目標(biāo)輔助轉(zhuǎn)矩Tmtg相符的電動(dòng)機(jī)指令電壓Vq進(jìn)行控制的情況。特 征線PRF_Vqb (參見點(diǎn)劃線)對(duì)應(yīng)于目標(biāo)輔助轉(zhuǎn)矩Tmtg為TmO并且電動(dòng)機(jī)指令電壓Vq保 持恒定的情況。此外，圖5下部中的特征線PRF_Tma(參見實(shí)線)對(duì)應(yīng)于特征線PRF_Vqa，而 特征線PRF_Tmb (參見點(diǎn)劃線)對(duì)應(yīng)于特征線PRF_Vqb。當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速ω為零時(shí)，上述表達(dá)式(3)右側(cè)的減法項(xiàng)等于電動(dòng)機(jī)指令電壓Vq， 由此如圖所示，用于輸出目標(biāo)輔助轉(zhuǎn)矩Tmtg的電動(dòng)機(jī)指令電壓Vq在特征線PRF_Vqa及特 征線PRF_Vqb的兩個(gè)特性中均變?yōu)椤癛a/KtXTmO”。另一方面，如果電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速ω升高，則減法項(xiàng)的值會(huì)根據(jù)升高量而減小。因此，如 特征線PRF_Tmb所示，當(dāng)電動(dòng)機(jī)指令電壓Vq根據(jù)特征線PRF_Vqb保持恒定時(shí)，輔助轉(zhuǎn)矩Tm 隨著電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速ω升高而開始減小。因此，在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為《lb(colb>0)時(shí)，輔助轉(zhuǎn)矩 Tm變?yōu)榱?。另一方面，如特征線PRF_Tma所示，當(dāng)用于將輔助轉(zhuǎn)矩Tm保持為TmO的目標(biāo)輔助 轉(zhuǎn)矩的電動(dòng)機(jī)指令電壓Vq根據(jù)特征線PRF_Vqa增大時(shí)，輔助轉(zhuǎn)矩Tm相對(duì)于電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速ω 的升高而保持為目標(biāo)輔助轉(zhuǎn)矩TmO，直至電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速ω變?yōu)棣卅Ｍ瑫r(shí)，為電動(dòng)機(jī)指令電壓Vq設(shè)置可以是固定值或可變值(如下所述，在本示例性 實(shí)施例中為可變值)的最大指令電壓Vqmax，并且電動(dòng)機(jī)指令電壓Vq被設(shè)定為等于或小于 該最大指令電壓Vqmax。因此，在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速ω變?yōu)棣豋并且為將輔助轉(zhuǎn)矩Tm保持為目 標(biāo)輔助轉(zhuǎn)矩TmO所需的電動(dòng)機(jī)指令電壓Vq變?yōu)樽畲笾噶铍妷篤qmax的時(shí)點(diǎn)，電動(dòng)機(jī)指令電 壓Vq為變飽和，并且輔助轉(zhuǎn)矩Tm開始隨著電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速ω的增大而減小。因此，如特征線 PRF_Tma所示，輔助轉(zhuǎn)矩Tm在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速ω等于ω Ia (ω Ia > ω lb)時(shí)變?yōu)榱?。這里，當(dāng)輔助轉(zhuǎn)矩Tm處于圖中零值下方的區(qū)域內(nèi)時(shí)，輔助轉(zhuǎn)矩Tm的符號(hào)反轉(zhuǎn)。盡 管電動(dòng)機(jī)指令電壓Vq及電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速ω的符號(hào)并未改變，上述輔助轉(zhuǎn)矩Tm的符號(hào)的反轉(zhuǎn)表 明輔助轉(zhuǎn)矩Tm已經(jīng)改變?yōu)檠氐窒D(zhuǎn)向力的方向作用的逆輔助轉(zhuǎn)矩。以此方式，在本示例性 實(shí)施例中，在電動(dòng)機(jī)指令電壓Vq及電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速ω的符號(hào)相同(在本示例性實(shí)施例中，電動(dòng) 機(jī)指令電壓Vq及電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速ω的符號(hào)相同的情況對(duì)應(yīng)于一個(gè)轉(zhuǎn)向方向)并且輔助轉(zhuǎn)矩Tm 的符號(hào)反轉(zhuǎn)的區(qū)域中，輔助電動(dòng)機(jī)206處于發(fā)電狀態(tài)，并且在電動(dòng)機(jī)指令電壓Vq及電動(dòng)機(jī) 轉(zhuǎn)速ω的符號(hào)相同并且輔助轉(zhuǎn)矩Tm的符號(hào)并未反轉(zhuǎn)(S卩，在圖5中輔助轉(zhuǎn)矩Tm等于或大 于零)的區(qū)域中，輔助電動(dòng)機(jī)206處于輔助可能狀態(tài)。以此方式，在EPS 200中，存在一電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速ω (即，上述ω Ia或ω Ib等)，只要 在電動(dòng)機(jī)指令電壓Vq受到最大指令電壓Vqmax限制的情況下，該電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可以判定輔助 電動(dòng)機(jī)206是處于輔助可能狀態(tài)還是發(fā)電狀態(tài)。以下，如合適，將電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速ω的這類上 限值稱為“上限轉(zhuǎn)速ω 1”。同時(shí)，當(dāng)ω為負(fù)值時(shí)(S卩，其他轉(zhuǎn)向方向)，其當(dāng)然變?yōu)橄孪拗担?但為了避免使描述復(fù)雜化，將僅對(duì)ω為正值的情況進(jìn)行描述。此外，該上限轉(zhuǎn)速ω 1是本發(fā)明中的上限轉(zhuǎn)速的示例?，F(xiàn)返回參考圖3，當(dāng)計(jì)算目標(biāo)輔助電流Iqtg時(shí)，ECU 100計(jì)算作為用于電動(dòng)機(jī)指令 電壓Vq的基準(zhǔn)值的基準(zhǔn)電動(dòng)機(jī)指令電壓Vqnrm(步驟S104)。這里，通過PI控制(即，基于 包含比例項(xiàng)及積分項(xiàng)的反饋校正量的公知反饋控制)來計(jì)算基準(zhǔn)電動(dòng)機(jī)指令電壓Vqnrm。具體而言，E⑶100計(jì)算電動(dòng)機(jī)指令電壓Vq以使目標(biāo)輔助電流Iqtg與輔助電流 Iq之間的偏差Δ I處于預(yù)定范圍內(nèi)(S卩，使得從輔助電動(dòng)機(jī)206輸出的輔助轉(zhuǎn)矩Tm向目標(biāo) 輔助轉(zhuǎn)矩Tmtg漸近或收斂至目標(biāo)輔助轉(zhuǎn)矩Tmtg)。此時(shí)，通過在上述表達(dá)式(2)中代入當(dāng) 時(shí)的電動(dòng)機(jī)指令電壓Vq及電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速ω來計(jì)算作為反饋的輔助電流Iq的值。但是，例如 當(dāng)在驅(qū)動(dòng)部分208C下游設(shè)置可直接檢測(cè)輔助電流Iq的檢測(cè)設(shè)備時(shí)，可從該檢測(cè)設(shè)備獲得 輔助電流Iq的值，并將其用于計(jì)算偏差ΔΙ。當(dāng)計(jì)算基準(zhǔn)電動(dòng)機(jī)指令電壓Vqnrm時(shí)，E⑶100判定輔助可能標(biāo)記Fg_ASS是否為 1，即，輔助電動(dòng)機(jī)206是否處于輔助可能狀態(tài)(步驟S105)。同時(shí)，在轉(zhuǎn)向控制開始時(shí)，在步 驟SlOl的初始設(shè)定處理中將輔助可能標(biāo)記Fg_ASS設(shè)定為作為初始值的1，因此此時(shí)在步驟 S105的判定結(jié)果肯定為“是”。如果輔助可能標(biāo)記Fg_ASS為1 ( S卩，步驟S105中為“是”)，即，如果輔助電動(dòng)機(jī)206 處于輔助可能狀態(tài)(即，處于將沿對(duì)轉(zhuǎn)向力提供輔助的方向輸出輔助轉(zhuǎn)矩Tm的狀態(tài))，則 E⑶100執(zhí)行下述第一處理(步驟S200)。另一方面，如果輔助可能標(biāo)記Fg_ASS為0 (即， 步驟S105中為“否”)，S卩，如果輔助電動(dòng)機(jī)206處于發(fā)電狀態(tài)(即，處于將沿抵消轉(zhuǎn)向力的 方向輸出輔助轉(zhuǎn)矩Tm的狀態(tài))，則ECU 100執(zhí)行下述第二處理(步驟S300)。在執(zhí)行了第 一處理或第二處理之后，E⑶100執(zhí)行第三處理(步驟S400)，隨后例程返回步驟S102，并 重復(fù)這一系列步驟。然后，將參考作為第一處理的流程圖的圖6來詳細(xì)描述在輔助電動(dòng)機(jī)206當(dāng)前處 于輔助可能狀態(tài)的前提下執(zhí)行的第一處理。在圖6中，E⑶100計(jì)算上述上限轉(zhuǎn)速ω 1(步驟S201)。同時(shí)，當(dāng)參考表達(dá)式(3) 時(shí)，為了使輔助轉(zhuǎn)矩Tm為正值(S卩，沿對(duì)轉(zhuǎn)向力提供輔助的方向作用)，表達(dá)式(3)右側(cè)的 減法項(xiàng)必須為正值(在此情況下包括零)。因此，必須滿足表達(dá)式(5)以使輔助電動(dòng)機(jī)206 處于輔助可能狀態(tài)。換言之，在EPS 200中，電動(dòng)機(jī)指令電壓Vq及電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速ω是判定輔 助電動(dòng)機(jī)206是處于輔助可能狀態(tài)還是發(fā)電狀態(tài)的因素。Vq/Kv ^ ω ... (5)從上述表達(dá)式(5)可知，為了將輔助電動(dòng)機(jī)206保持為輔助可能狀態(tài)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 ω必須等于或低于根據(jù)電動(dòng)機(jī)指令電壓Vq設(shè)定的上限值(即，Vq/Kv)。該上限值是前述 的上限轉(zhuǎn)速ω 1。這里，將參考作為示出上限轉(zhuǎn)速ω 1相對(duì)于電動(dòng)機(jī)指令電壓Vq的特性的示例的坐 標(biāo)模式的視圖的圖7來描述電動(dòng)機(jī)指令電壓Vq與上限轉(zhuǎn)速ω 1之間的關(guān)系。在圖7中，縱軸表示上限轉(zhuǎn)速ω 1，而橫軸表示電動(dòng)機(jī)指令電壓Vq。如圖所示，上 限轉(zhuǎn)速ω 被設(shè)定為隨著電動(dòng)機(jī)指令電壓Vq增大而線性增大的函數(shù)。ECU 100在ROM中預(yù) 先存儲(chǔ)其中圖7所示的關(guān)系被轉(zhuǎn)換為數(shù)值項(xiàng)的上限轉(zhuǎn)速對(duì)照?qǐng)D，并通過從上限轉(zhuǎn)速圖選擇 性地獲得與當(dāng)時(shí)的電動(dòng)機(jī)指令電壓Vq對(duì)應(yīng)的值來計(jì)算上限轉(zhuǎn)速ω 1。但是，當(dāng)計(jì)算上限轉(zhuǎn) 速ω 1時(shí)，并非絕對(duì)必須參考該對(duì)照?qǐng)D。例如，如上述表達(dá)式(5)所示，也可基于具體情況來將上限轉(zhuǎn)速ω 1計(jì)算作為電動(dòng)機(jī)指令電壓Vq除以反電動(dòng)勢(shì)系數(shù)Kv得到的商。返回參考圖6，當(dāng)計(jì)算上限轉(zhuǎn)速ω 1時(shí)，E⑶100判定電動(dòng)機(jī)指令電壓Vq的符號(hào)與 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速ω的符號(hào)是否相同，并判定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速ω是否大于上限轉(zhuǎn)速ω (步驟S202)。 換言之，ECU 100判定輔助電動(dòng)機(jī)206是否處于發(fā)電狀態(tài)。同時(shí)，這里所述的由E⑶100進(jìn)行的判定操作是由本發(fā)明的判定設(shè)備進(jìn)行的操作 的示例。在本示例性實(shí)施例中，判定輔助電動(dòng)機(jī)206是否處于發(fā)電狀態(tài)，而該發(fā)電狀態(tài)是與 本發(fā)明中的“與發(fā)電狀態(tài)對(duì)應(yīng)的狀態(tài)”的一個(gè)示例。但是，可替代的，為了更有效且可靠地 使輔助電動(dòng)機(jī)206處于發(fā)電狀態(tài)所帶來的缺點(diǎn)最小化，ECU 100還可判定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速ω是 否將很快超過上限轉(zhuǎn)速ω (即，輔助電動(dòng)機(jī)206是否將很快進(jìn)入發(fā)電狀態(tài))。換言之，E⑶ 100也可預(yù)測(cè)或推定輔助電動(dòng)機(jī)206是否將進(jìn)入發(fā)電狀態(tài)。只要其能夠更有效且可靠地使 輔助電動(dòng)機(jī)206處于發(fā)電狀態(tài)所帶來的缺點(diǎn)最小化，就可以自由地設(shè)定進(jìn)行這種判定、預(yù) 測(cè)或推定時(shí)的判定基準(zhǔn)。例如，可在諸如當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速ω超過判定基準(zhǔn)值(是ω 1減去固 定或可變的預(yù)定裕量△ ω得到的差)的情況下進(jìn)行這種判定、預(yù)測(cè)或推定?；蛘?，也可預(yù) 先在上限轉(zhuǎn)速ω 自身中包含這種裕量。如果當(dāng)Vq及ω的符號(hào)相同時(shí)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速ω大于上限轉(zhuǎn)速ω 1 (即，步驟S202中 為“是“)，也即，當(dāng)輔助電動(dòng)機(jī)206處于發(fā)電狀態(tài)時(shí)，則E⑶100將輔助可能標(biāo)記Fg_ASS設(shè) 定為與輔助電動(dòng)機(jī)206處于發(fā)電狀態(tài)的情況對(duì)應(yīng)的0(步驟S203)。同時(shí)，當(dāng)執(zhí)行步驟S203中的處理時(shí)，輔助電動(dòng)機(jī)206的先前狀態(tài)為輔助可能狀態(tài)， 并且輔助電動(dòng)機(jī)206的當(dāng)前狀態(tài)為發(fā)電狀態(tài)。以下，如合適，將輔助電動(dòng)機(jī)206的這種狀態(tài) 稱為第一電動(dòng)機(jī)狀態(tài)。另一方面，如果Vq及ω的符號(hào)不相同或者電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速ω等于或低于上限轉(zhuǎn)速 ω 1 ( 即，步驟S202中為“否“)，即，如果輔助電動(dòng)機(jī)206處于輔助可能狀態(tài)，則E⑶100將 輔助可能標(biāo)記Fg_ASS設(shè)定為與輔助電動(dòng)機(jī)206處于輔助可能狀態(tài)的情況對(duì)應(yīng)的1 (步驟 S204)。同時(shí)，當(dāng)執(zhí)行步驟S204中的處理時(shí)，輔助電動(dòng)機(jī)206的先前狀態(tài)為輔助可能狀態(tài)， 并且輔助電動(dòng)機(jī)206的當(dāng)前狀態(tài)為輔助可能狀態(tài)。以下，如合適，將輔助電動(dòng)機(jī)206的這種 狀態(tài)稱為第二電動(dòng)機(jī)狀態(tài)。在執(zhí)行了步驟S203或步驟S204的處理之后，第一處理結(jié)束。下面，將參考作為第二處理的流程圖的圖8來詳細(xì)描述在輔助電動(dòng)機(jī)206當(dāng)前處 于發(fā)電狀態(tài)的前提下執(zhí)行的第二處理。在圖8中，E⑶100基于電池電壓Vbat來計(jì)算作為前述電動(dòng)機(jī)指令電壓Vq的最 大值的最大指令電壓Vqmax。這里，將參考作為最大指令電壓Vqmax相對(duì)于電池電壓Vbat的特性的示例的坐標(biāo) 模式的圖9來描述電池電壓Vbat與最大指令電壓Vqmax之間的關(guān)系。在圖9中，縱軸表示最大指令電壓Vqmax，而橫軸表示電池電壓Vbat。如圖所示， 最大指令電壓Vqmax被設(shè)定為隨電池電壓Vbat的增大而線性增大的函數(shù)。E⑶100在ROM 中預(yù)先存儲(chǔ)其中將圖9所示的關(guān)系轉(zhuǎn)換為數(shù)值項(xiàng)的最大指令電壓對(duì)照?qǐng)D，并通過從最大指 令電壓圖選擇性地獲得與當(dāng)時(shí)的電池電壓Vbat對(duì)應(yīng)的值來計(jì)算最大指令電壓Vqmax。同時(shí)，在此情況下，參考了電池電壓Vbat，但例如也可根據(jù)電池400的SOC來可變 地設(shè)定最大指令電壓Vqmax?；蛘撸畲笾噶铍妷篤qmax也可是固定值。
現(xiàn)參考圖8，當(dāng)計(jì)算最大指令電壓Vqmax時(shí)，E⑶100計(jì)算返回轉(zhuǎn)速ω 2 (步驟 S203)。這里，返回轉(zhuǎn)速ω2是當(dāng)輔助電動(dòng)機(jī)206從發(fā)電狀態(tài)返回輔助可能狀態(tài)時(shí)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn) 速的值，并且是在步驟S301中計(jì)算得到的最大指令電壓Vqmax的函數(shù)。這里，將參考作為返回轉(zhuǎn)速ω 2相對(duì)于最大指令電壓Vqmax的特性的示例的坐標(biāo) 模式的圖10來描述最大指令電壓Vqmax與返回轉(zhuǎn)速ω 2之間的關(guān)系。在圖10中，縱軸表示返回轉(zhuǎn)速《2，而橫軸表示最大指令電壓￥9!11·。如圖所示， 返回轉(zhuǎn)速ω 2是隨最大指令電壓Vqmax增大而線性增大的函數(shù)。ECU 100在ROM中預(yù)先存 儲(chǔ)其中將圖10所示的關(guān)系轉(zhuǎn)換為數(shù)值項(xiàng)的返回轉(zhuǎn)速對(duì)照?qǐng)D，將通過從返回轉(zhuǎn)速圖選擇性 地獲得與在步驟S301中計(jì)算得到的最大指令電壓Vqmax對(duì)應(yīng)的值來計(jì)算返回轉(zhuǎn)速ω 2。返回參考圖8，當(dāng)計(jì)算返回轉(zhuǎn)速ω 2時(shí)，E⑶100判定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速ω是否低于返回 轉(zhuǎn)速ω2(步驟S303)。換言之，E⑶100判定輔助電動(dòng)機(jī)206是否已經(jīng)返回輔助可能狀態(tài)。如果電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速ω低于返回轉(zhuǎn)速ω2(即，在步驟S303中為“是“)，S卩如果輔助 電動(dòng)機(jī)206經(jīng)返回輔助可能狀態(tài)，則ECU 100將輔助可能標(biāo)記Fg_ASS設(shè)定為與輔助電動(dòng)機(jī) 206處于輔助可能狀態(tài)的情況對(duì)應(yīng)的1 (步驟S304)。同時(shí)，當(dāng)執(zhí)行步驟S304中的處理時(shí)，輔助電動(dòng)機(jī)206的先前狀態(tài)為發(fā)電狀態(tài)，并且 輔助電動(dòng)機(jī)206的當(dāng)前狀態(tài)為輔助可能狀態(tài)。以下，如合適，將輔助電動(dòng)機(jī)206的這種狀態(tài) 稱為第三電動(dòng)機(jī)狀態(tài)。另一方面，如果電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速ω等于或高于返回轉(zhuǎn)速ω2(β卩，在步驟S303中為“否 “)，即，如果輔助電動(dòng)機(jī)206仍然處于發(fā)電狀態(tài)，則ECU 100將輔助可能標(biāo)記Fg_ASS設(shè)定為 與輔助電動(dòng)機(jī)206處于發(fā)電狀態(tài)的情況對(duì)應(yīng)的0(步驟S305)。同時(shí)，當(dāng)執(zhí)行步驟S305中的處理時(shí)，輔助電動(dòng)機(jī)206的先前狀態(tài)為發(fā)電狀態(tài)，并且 輔助電動(dòng)機(jī)206的當(dāng)前狀態(tài)為發(fā)電狀態(tài)。以下，如合適，將輔助電動(dòng)機(jī)206的這種狀態(tài)稱為 第四電動(dòng)機(jī)狀態(tài)。在執(zhí)行了步驟S304及步驟S305中的處理之后，第二處理結(jié)束。下面，將參考作為第三處理的流程圖的圖11來詳細(xì)描述在第一處理或第二處理 之后執(zhí)行的第三處理。在圖11中，E⑶100判定輔助可能標(biāo)記Fg_ASS是否為0，S卩，輔助電動(dòng)機(jī)206是否 處于發(fā)電狀態(tài)(步驟S401)。如果輔助可能標(biāo)記Fg_ASS為0(即，在步驟S401中為“是”)， 即如果輔助電動(dòng)機(jī)206處于上述第一電動(dòng)機(jī)狀態(tài)或第四電動(dòng)機(jī)狀態(tài)，則ECU 100控制驅(qū)動(dòng) 設(shè)備208的繼電器部分208B使得其開路(步驟S402)。在繼電器部分208B受控為開路時(shí)， 從PWM電路部分208A至驅(qū)動(dòng)部分208C的電流供應(yīng)被切斷，使得輔助電動(dòng)機(jī)206處于未被 驅(qū)動(dòng)狀態(tài)，由此停止EPS 200的轉(zhuǎn)向力輔助(即，逆輔助)。在驅(qū)動(dòng)設(shè)備208受控為開路之 后，第三處理結(jié)束。另一方面，如果輔助可能標(biāo)記Fg_ASS為1(S卩，在步驟S401中為“否”)，則ECU 100 判定先前最近的輔助可能標(biāo)記Fg_ASS是否為0 (步驟S403)。如果先前最近的輔助可能標(biāo) 記Fg_ASS為0(即，在步驟S403中為“是”)，即如果輔助電動(dòng)機(jī)206處于前述第三電動(dòng)機(jī) 狀態(tài)，則E⑶100計(jì)算返回指令電壓Vqrtn(步驟S404)。這里，返回指令電壓Vqrtn是用于防止操控性因在返回至輔助可能狀態(tài)時(shí)(S卩，因 此前繼電器部分208B受控為開路使得輔助電動(dòng)機(jī)206處于未被驅(qū)動(dòng)狀態(tài))根據(jù)輔助轉(zhuǎn)矩 Tm的轉(zhuǎn)向力輔助突然恢復(fù)而惡化的電動(dòng)機(jī)指令電壓。返回指令電壓Vqrtn是使表達(dá)式(3)右側(cè)的減法項(xiàng)為零的電動(dòng)機(jī)指令電壓Vq的值。因此，返回指令電壓Vqrtn是電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速ω 的函數(shù)。這里，將參考作為返回指令電壓Vqrtn相對(duì)于電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速ω的特性的示例的坐標(biāo) 模式的圖12來描述電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速ω與返回指令電壓Vqrtn之間的關(guān)系。在圖12中，縱軸表示返回指令電壓Vqrtn，而橫軸表示電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速ω。如圖所示， 返回指令電壓Vqrtn是隨電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速ω增大而線性增大的函數(shù)。ECU 100在ROM中預(yù)先存 儲(chǔ)其中將圖12所示的關(guān)系轉(zhuǎn)換為數(shù)值項(xiàng)的返回指令電壓對(duì)照?qǐng)D，并通過從返回指令電壓 對(duì)照?qǐng)D選擇性地獲得與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速ω對(duì)應(yīng)的值來計(jì)算返回指令電壓Vqrtn?，F(xiàn)返回參考圖11，當(dāng)計(jì)算返回指令電壓Vqrtn時(shí)，E⑶100執(zhí)行對(duì)輔助電動(dòng)機(jī)206 的驅(qū)動(dòng)控制(步驟S410)。換言之，返回指令電壓Vqrtn被設(shè)定為電動(dòng)機(jī)指令電壓Vq，并且 對(duì)PWM電路部分208A進(jìn)行控制。PWM電路部分208A向驅(qū)動(dòng)部分208C發(fā)送與返回指令電 壓Vqrtn對(duì)應(yīng)的PWM控制電壓信號(hào)(在本示例性實(shí)施例中為三相電壓)。因此，電流被供應(yīng) 至輔助電動(dòng)機(jī)206，使得輔助電動(dòng)機(jī)206輸出輔助轉(zhuǎn)矩Tm。同時(shí)，當(dāng)在步驟S404之后執(zhí)行 S410時(shí)，輔助轉(zhuǎn)矩Tm為零。另一方面，如果先前最近的輔助可能標(biāo)記Fg_ASS為1( 即，在步驟S403中為 “否”)，即，如果輔助電動(dòng)機(jī)206處于前述第二電動(dòng)機(jī)狀態(tài)，則ECU 100判定電動(dòng)機(jī)指令電壓 Vq與先前在轉(zhuǎn)向控制的步驟S104中設(shè)定的基準(zhǔn)電動(dòng)機(jī)指令電壓Vqnrm之間的差的絕對(duì)值 是否小于基準(zhǔn)差ε (步驟S405)。這里，基準(zhǔn)差ε是界定輔助轉(zhuǎn)矩Tm已經(jīng)收斂至目標(biāo)輔助轉(zhuǎn)矩Tmtg的程度的指標(biāo) 值。預(yù)先基于測(cè)試、實(shí)驗(yàn)、理論或模擬等方式將基準(zhǔn)差ε設(shè)定為能夠判定輔助轉(zhuǎn)矩Tm是否 向目標(biāo)輔助轉(zhuǎn)矩Tmtg收斂到實(shí)際上至少不會(huì)存在顯著問題的程度的值。如果絕對(duì)值低于基準(zhǔn)差ε (即，在步驟S405中為“是”)，則E⑶100將先前設(shè)定的 基準(zhǔn)電動(dòng)機(jī)指令電壓Vqnrm設(shè)定為電動(dòng)機(jī)指令電壓Vq (步驟S406)，并對(duì)輔助電動(dòng)機(jī)206執(zhí) 行上述驅(qū)動(dòng)控制(步驟S410)。因此，通過其中輔助電流Iq被反饋的PI控制來盡快地將輔 助轉(zhuǎn)矩Tm保持為目標(biāo)輔助轉(zhuǎn)矩Tmtg。另一方面，如果電動(dòng)機(jī)指令電壓Vq與基準(zhǔn)電動(dòng)機(jī)指令電壓Vqnrm之間的差的絕對(duì) 值等于或大于基準(zhǔn)差ε (即，在步驟S405中為“否”)，則例如首先在基于上述返回指令電 壓Vqrtn開始控制輔助轉(zhuǎn)矩Tm之后僅經(jīng)過較短時(shí)間的時(shí)點(diǎn)判定基準(zhǔn)電動(dòng)機(jī)指令電壓Vqnrm 是否大于電動(dòng)機(jī)指令電壓Vq (步驟S407)。同時(shí)，該處理是根據(jù)車輛10的轉(zhuǎn)向方向與Vq及 Vqnrm之間的大小關(guān)系的變化對(duì)應(yīng)的處理。如果基準(zhǔn)電動(dòng)機(jī)指令電壓Vqnrm大于電動(dòng)機(jī)指令電壓Vq (即，在步驟S407中為 “是”)JlJEra 100通過向其增加預(yù)定逐漸變化量Δ Vq來對(duì)電動(dòng)機(jī)指令電壓Vq進(jìn)行更新以 獲得最新電動(dòng)機(jī)指令電壓Vq (步驟S408)。此外，如果基準(zhǔn)電動(dòng)機(jī)指令電壓Vqnrm等于或 小于電動(dòng)機(jī)指令電壓Vq ( 即，如果在步驟S405之后Vqnrm小于Vq)(即，在步驟S407中為 “否”)則ECU 100通過從電動(dòng)機(jī)指令電壓Vq減去預(yù)定逐漸變化量Δ Vq來對(duì)電動(dòng)機(jī)指令電 壓Vq進(jìn)行更新以獲得最新電動(dòng)機(jī)指令電壓Vq (步驟S409)。步驟S408及S409兩者均為使電動(dòng)機(jī)指令電壓Vq漸近基準(zhǔn)電動(dòng)機(jī)指令電壓Vqnrm 的步驟，并且是在返回輔助可能狀態(tài)時(shí)逐漸改變輔助轉(zhuǎn)矩Tm的處理的一部分。在執(zhí)行了這 些步驟之后，E⑶100進(jìn)行至步驟S410，在步驟S410，根據(jù)設(shè)定的電動(dòng)機(jī)指令電壓Vq來驅(qū)動(dòng)輔助電動(dòng)機(jī)206。在執(zhí)行了對(duì)輔助電動(dòng)機(jī)206的驅(qū)動(dòng)控制之后，第三處理結(jié)束。如上所述，根據(jù)本示例性實(shí)施例的轉(zhuǎn)向控制，基于電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速ω及電動(dòng)機(jī)指令電 壓Vq來判定輔助電動(dòng)機(jī)206是否處于發(fā)電狀態(tài)(即，輔助電動(dòng)機(jī)206的輔助方向是否是逆 輔助方向)。如果輔助電動(dòng)機(jī)206處于發(fā)電狀態(tài)，則驅(qū)動(dòng)輔助電動(dòng)機(jī)206的驅(qū)動(dòng)設(shè)備208的 繼電器部分208Β受控成為開路，由此切斷對(duì)輔助電動(dòng)機(jī)206的電流供應(yīng)。因此，由輔助電 動(dòng)機(jī)206產(chǎn)生的發(fā)電量減小至零，由此防止發(fā)生輔助轉(zhuǎn)矩Tm沿逆輔助方向作用的狀況。因 此，可以盡快抑制轉(zhuǎn)向操作感受因輔助電動(dòng)機(jī)206的反電動(dòng)勢(shì)使得輔助轉(zhuǎn)矩Tm沿逆輔助方 向作用而惡化。此外，根據(jù)該示例性實(shí)施例，當(dāng)輔助電動(dòng)機(jī)206從發(fā)電狀態(tài)返回輔助可能狀態(tài)時(shí)， 輔助轉(zhuǎn)矩Tm逐漸改變?yōu)槟繕?biāo)值(此情況下的示例是Vqnrm+ ε或Vqnrm- ε )。因此，可恢復(fù) 轉(zhuǎn)向力輔助而不會(huì)給駕駛員造成不良感受，由此可適當(dāng)?shù)胤乐罐D(zhuǎn)向操作感受的惡化。換言 之，根據(jù)示例性實(shí)施例，可以在輔助電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電壓存在上限值的情況下適當(dāng)?shù)匾种撇?控性的惡化。同時(shí)，在本示例性實(shí)施例中，描述了驅(qū)動(dòng)設(shè)備208的繼電器部分208Β受控為開路 (即，產(chǎn)生的發(fā)電量減小至零)的示例作為本發(fā)明中“控制驅(qū)動(dòng)設(shè)備以使產(chǎn)生的發(fā)電量減 小”的一個(gè)示例。但是，減小輔助電動(dòng)機(jī)206產(chǎn)生的發(fā)電量的模式并不限于此。例如，例如 也可經(jīng)由PWM電路部分208Α，通過分兩級(jí)、步進(jìn)(S卩，多級(jí))或連續(xù)(即，無級(jí)方式)的方式 來控制產(chǎn)生的發(fā)電量，來減小由輔助電動(dòng)機(jī)206產(chǎn)生的發(fā)電量。下面，將參考作為概念性示出根據(jù)本發(fā)明的第二示例性實(shí)施例的車輛20的結(jié)構(gòu) 的示意圖的圖13來描述車輛20。同時(shí)，將以類似的附圖標(biāo)記來表示圖13中與圖1中的部 分相同的部分，如合適，將省去對(duì)其的描述。根據(jù)圖13所示的第二示例性實(shí)施例的車輛20與根據(jù)圖1所示的第一示例性實(shí)施 例的車輛10的區(qū)別在于其在齒輪軸203上設(shè)置有VGRS(轉(zhuǎn)向器傳動(dòng)比可變器)500。VGRS 500包括未示出的VGRS電動(dòng)機(jī)。該VGRS電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子在輔助電動(dòng)機(jī)206的上游(即，轉(zhuǎn)向 盤201 —側(cè))緊固至齒輪軸203。VGRS 500能夠通過利用由VGRS電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的輸出轉(zhuǎn)矩 增大或減小地校正齒輪軸203的轉(zhuǎn)速、來使轉(zhuǎn)向軸202與齒輪軸203之間的轉(zhuǎn)速比(主要 指作為輸出轉(zhuǎn)向角與輸入轉(zhuǎn)向角的比率的轉(zhuǎn)向器傳動(dòng)比)連續(xù)改變。換言之，VGRS 500是 本發(fā)明的轉(zhuǎn)向器傳動(dòng)比可變?cè)O(shè)備的一個(gè)示例。同時(shí)，只要其能夠改變轉(zhuǎn)向器傳動(dòng)比，就可以使用各種公知或非公知的設(shè)備中任 一種作為本發(fā)明的轉(zhuǎn)向器傳動(dòng)比可變?cè)O(shè)備，因此在這里將省去對(duì)該設(shè)備的詳細(xì)描述。在這類結(jié)構(gòu)中，VGRS 500使得VGRS電動(dòng)機(jī)及其驅(qū)動(dòng)設(shè)備電連接至E⑶100。通 常，根據(jù)轉(zhuǎn)向盤角度來確定用于轉(zhuǎn)向器傳動(dòng)比的目標(biāo)值，并且VGRS電動(dòng)機(jī)被驅(qū)動(dòng)使得轉(zhuǎn)向 器傳動(dòng)比與目標(biāo)值相符。同時(shí)，齒輪軸203的轉(zhuǎn)速與作為輔助電動(dòng)機(jī)206的轉(zhuǎn)速的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速ω具有主要 關(guān)系(即，即使輔助電動(dòng)機(jī)206經(jīng)由減速齒輪連接至齒輪軸203，除了傳動(dòng)比之外，齒輪軸 203的轉(zhuǎn)速也與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速ω相同)。因此，由以下表達(dá)式(6)來界定用于使輔助電動(dòng)機(jī) 206處于上述輔助可能狀態(tài)的條件。ω 1 彡 ω ； ω = ω steeringshaft+ω VGRS. · · (6)其中COtcks是VGRS 500的轉(zhuǎn)速，而ω steCTingshaft是轉(zhuǎn)向軸202的轉(zhuǎn)速。以此方式，當(dāng)用于改變轉(zhuǎn)向器傳動(dòng)比的機(jī)構(gòu)處于輔助電動(dòng)機(jī)206的上游側(cè)時(shí)，將輔助電動(dòng)機(jī)206保 持為輔助可能狀態(tài)的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速被VGRS側(cè)的操作所限制。換言之，當(dāng)轉(zhuǎn)向軸202的轉(zhuǎn)速 ω steeringshaft是上限轉(zhuǎn)速ω 1并且電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速ω被VGRS 500增大時(shí)，輔助電動(dòng)機(jī)206進(jìn)入 發(fā)電狀態(tài)，由此操控性惡化。因此，在本示例性實(shí)施例中，當(dāng)輔助電動(dòng)機(jī)206處于輔助可能狀態(tài)時(shí)，ECU 100根 據(jù)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速ω通過VGRS 500來限制轉(zhuǎn)向器傳動(dòng)比的控制范圍。換言之，E⑶100起到 本發(fā)明的第三控制設(shè)備及限制設(shè)備的示例的作用。此時(shí)，作為一個(gè)優(yōu)選控制模式，ECU 100限制轉(zhuǎn)向器傳動(dòng)比的控制范圍，使得校正 量滿足上述表達(dá)式(6)。同時(shí)，如果輔助電動(dòng)機(jī)206處于發(fā)電狀態(tài)并且后續(xù)進(jìn)行第一 示例性實(shí)施例中的控制，則輔助電動(dòng)機(jī)206將變?yōu)槲幢或?qū)動(dòng)狀態(tài)，由此不再對(duì)VGRS 500的 工作構(gòu)成實(shí)質(zhì)限制。因此，可以實(shí)現(xiàn)根據(jù)轉(zhuǎn)向盤角度的正常傳動(dòng)比控制。以此方式，根據(jù)本示例性實(shí)施例，在輔助電動(dòng)機(jī)206處于發(fā)電狀態(tài)時(shí)通過執(zhí)行基 于轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩MT的VGRS電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制來盡快在較廣的范圍對(duì)轉(zhuǎn)向力提供輔助，并且當(dāng) 輔助電動(dòng)機(jī)206處于輔助可能狀態(tài)時(shí)根據(jù)輔助電動(dòng)機(jī)206的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速ω (或通過簡(jiǎn)單地 根據(jù)輔助電動(dòng)機(jī)206的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速ω來控制VGRS電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)狀態(tài))來限制基于轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn) 矩MT的VGRS的驅(qū)動(dòng)控制的情況下，可以盡快確保車輛20的轉(zhuǎn)向性能。
權(quán)利要求
一種轉(zhuǎn)向控制設(shè)備，其用于設(shè)置有電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向設(shè)備的車輛，所述電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向設(shè)備具有能夠向轉(zhuǎn)向軸施加輔助轉(zhuǎn)向力的電動(dòng)機(jī)以及能夠通過向所述電動(dòng)機(jī)供應(yīng)驅(qū)動(dòng)電壓來驅(qū)動(dòng)所述電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)設(shè)備，所述轉(zhuǎn)向控制設(shè)備的特征在于包括第一控制設(shè)備，其控制所述驅(qū)動(dòng)設(shè)備，使得所述驅(qū)動(dòng)電壓以等于或低于預(yù)定上限電壓的狀態(tài)被供應(yīng)，以向所述轉(zhuǎn)向軸施加基于預(yù)定類型的轉(zhuǎn)向量的所述輔助轉(zhuǎn)向力；判定設(shè)備，其基于所述電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速以及所供應(yīng)的所述驅(qū)動(dòng)電壓來判定所述電動(dòng)機(jī)是否處于與發(fā)電狀態(tài)對(duì)應(yīng)的狀態(tài)；以及第二控制設(shè)備，當(dāng)判定為所述電動(dòng)機(jī)處于與所述發(fā)電狀態(tài)對(duì)應(yīng)的所述狀態(tài)時(shí)，所述第二控制設(shè)備控制所述驅(qū)動(dòng)設(shè)備以使所述電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的發(fā)電量減小。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)向控制設(shè)備，其特征在于，所述判定設(shè)備通過將i)上限轉(zhuǎn) 速與ii)所述電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速的絕對(duì)值進(jìn)行比較來判定所述電動(dòng)機(jī)是否處于與所述發(fā)電狀 態(tài)對(duì)應(yīng)的所述狀態(tài)，所述上限轉(zhuǎn)速界定了能夠施加所述輔助轉(zhuǎn)向力的所述電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速的 絕對(duì)值的上限，并且是基于所供應(yīng)的所述驅(qū)動(dòng)電壓來設(shè)定的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的轉(zhuǎn)向控制設(shè)備，其特征在于，當(dāng)判定為所述電動(dòng)機(jī)處于與 所述發(fā)電狀態(tài)對(duì)應(yīng)的所述狀態(tài)時(shí)，所述第二控制設(shè)備控制所述驅(qū)動(dòng)設(shè)備，使得所述驅(qū)動(dòng)電 壓的供應(yīng)被切斷。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)向控制設(shè)備，其特征在于，當(dāng)所述電動(dòng)機(jī)的狀 態(tài)從所述發(fā)電狀態(tài)改變?yōu)榕c除所述發(fā)電狀態(tài)以外的狀態(tài)對(duì)應(yīng)的輔助可能狀態(tài)時(shí)，所述第一 控制設(shè)備將所述輔助轉(zhuǎn)向力逐漸改變?yōu)槟繕?biāo)值。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的轉(zhuǎn)向控制設(shè)備，其特征在于，所述第一控制設(shè)備控制所述驅(qū) 動(dòng)設(shè)備，使得當(dāng)逐漸改變所述輔助轉(zhuǎn)向力時(shí)的初始值變?yōu)榱恪?br> 6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)向控制設(shè)備，其特征在于，所述車輛還至少具 有設(shè)置在所述電動(dòng)機(jī)上游側(cè)的轉(zhuǎn)向器傳動(dòng)比可變?cè)O(shè)備，所述轉(zhuǎn)向器傳動(dòng)比可變?cè)O(shè)備能夠改 變轉(zhuǎn)向器傳動(dòng)比，所述轉(zhuǎn)向器傳動(dòng)比是輸入轉(zhuǎn)向角與輸出轉(zhuǎn)向角之間的比率；并且用于車 輛的所述轉(zhuǎn)向控制設(shè)備設(shè)置有第三控制設(shè)備以及限制設(shè)備，所述第三控制設(shè)備根據(jù)所述轉(zhuǎn) 向量來控制所述轉(zhuǎn)向器傳動(dòng)比可變?cè)O(shè)備以改變所述轉(zhuǎn)向器傳動(dòng)比，并且，當(dāng)判定為所述電 動(dòng)機(jī)并未處于與所述發(fā)電狀態(tài)對(duì)應(yīng)的所述狀態(tài)時(shí)，所述限制設(shè)備根據(jù)所述電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速來 限制所述轉(zhuǎn)向器傳動(dòng)比的控制范圍。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的轉(zhuǎn)向控制設(shè)備，其特征在于，所述第三控制設(shè)備限制所述轉(zhuǎn) 向器傳動(dòng)比可變?cè)O(shè)備的所述轉(zhuǎn)向器傳動(dòng)比的所述控制范圍，使得所述電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速變?yōu)榈?于或低于所述上限轉(zhuǎn)速。
8.—種轉(zhuǎn)向控制方法，其用于設(shè)置有電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向設(shè)備的車輛，所述電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向設(shè) 備具有能夠向轉(zhuǎn)向軸施加輔助轉(zhuǎn)向力的電動(dòng)機(jī)以及能夠通過向所述電動(dòng)機(jī)供應(yīng)驅(qū)動(dòng)電壓 來驅(qū)動(dòng)所述電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)設(shè)備，所述轉(zhuǎn)向控制方法的特征在于包括以下步驟控制所述驅(qū)動(dòng)設(shè)備，使得所述驅(qū)動(dòng)電壓以等于或低于預(yù)定上限電壓的狀態(tài)被供應(yīng)，以 向所述轉(zhuǎn)向軸施加基于預(yù)定類型的轉(zhuǎn)向量的所述輔助轉(zhuǎn)向力；基于所述電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速以及所供應(yīng)的所述驅(qū)動(dòng)電壓來判定所述電動(dòng)機(jī)是否處于與發(fā) 電狀態(tài)對(duì)應(yīng)的狀態(tài)；以及當(dāng)判定為所述電動(dòng)機(jī)處于與所述發(fā)電狀態(tài)對(duì)應(yīng)的所述狀態(tài)時(shí)，控制所述驅(qū)動(dòng)設(shè)備以使所述電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的發(fā)電量減小。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的轉(zhuǎn)向控制方法，其特征在于還包括以下步驟通過將i)上限轉(zhuǎn)速與ii)所述電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速的絕對(duì)值進(jìn)行比較來判定所述電動(dòng)機(jī)是 否處于與所述發(fā)電狀態(tài)對(duì)應(yīng)的所述狀態(tài)，所述上限轉(zhuǎn)速界定了能夠施加所述輔助轉(zhuǎn)向力的 所述電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速的絕對(duì)值的上限，并且是基于所供應(yīng)的所述驅(qū)動(dòng)電壓來設(shè)定的。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的轉(zhuǎn)向控制方法，其特征在于還包括以下步驟當(dāng)判定為所述電動(dòng)機(jī)處于與所述發(fā)電狀態(tài)對(duì)應(yīng)的所述狀態(tài)時(shí)，控制所述驅(qū)動(dòng)設(shè)備，使 得所述驅(qū)動(dòng)電壓的供應(yīng)被切斷。
11.根據(jù)權(quán)利要求8至10中任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)向控制方法，其特征在于還包括以下步驟當(dāng)所述電動(dòng)機(jī)的狀態(tài)從所述發(fā)電狀態(tài)改變?yōu)榕c除所述發(fā)電狀態(tài)以外的狀態(tài)對(duì)應(yīng)的輔 助可能狀態(tài)時(shí)，將所述輔助轉(zhuǎn)向力逐漸改變?yōu)槟繕?biāo)值。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的轉(zhuǎn)向控制方法，其特征在于還包括以下步驟 控制所述驅(qū)動(dòng)設(shè)備，使得當(dāng)逐漸改變所述輔助轉(zhuǎn)向力時(shí)的初始值變?yōu)榱恪?br> 13.根據(jù)權(quán)利要求8至12中任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)向控制方法，其中，所述車輛還至少具有設(shè) 置在所述電動(dòng)機(jī)上游側(cè)的轉(zhuǎn)向器傳動(dòng)比可變?cè)O(shè)備，所述轉(zhuǎn)向器傳動(dòng)比可變?cè)O(shè)備能夠改變轉(zhuǎn) 向器傳動(dòng)比，所述轉(zhuǎn)向器傳動(dòng)比是輸入轉(zhuǎn)向角與輸出轉(zhuǎn)向角之間的比率；所述轉(zhuǎn)向控制方 法的特征在于還包括以下步驟根據(jù)所述轉(zhuǎn)向量來控制所述轉(zhuǎn)向器傳動(dòng)比可變?cè)O(shè)備以改變所述轉(zhuǎn)向器傳動(dòng)比；以及 當(dāng)判定為所述電動(dòng)機(jī)并未處于與所述發(fā)電狀態(tài)對(duì)應(yīng)的所述狀態(tài)時(shí)，根據(jù)所述電動(dòng)機(jī)的 轉(zhuǎn)速來限制所述轉(zhuǎn)向器傳動(dòng)比的控制范圍。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的轉(zhuǎn)向控制方法，其特征在于還包括以下步驟限制所述轉(zhuǎn)向器傳動(dòng)比可變?cè)O(shè)備的所述轉(zhuǎn)向器傳動(dòng)比的所述控制范圍，使得所述電動(dòng) 機(jī)的轉(zhuǎn)速變?yōu)榈扔诨虻陀谒錾舷揶D(zhuǎn)速。
全文摘要
ECU(100)在設(shè)置有電子控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向設(shè)備(200)的車輛(10)中執(zhí)行轉(zhuǎn)向控制。在轉(zhuǎn)向控制中，當(dāng)作為輔助電動(dòng)機(jī)(206)的轉(zhuǎn)速的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(ω)大于根據(jù)作為輔助電動(dòng)機(jī)(206)的驅(qū)動(dòng)電壓的電動(dòng)機(jī)指令電壓(Vq)設(shè)定的上限轉(zhuǎn)速(ω1)時(shí)，就判定輔助電動(dòng)機(jī)(206)處于發(fā)電狀態(tài)。當(dāng)輔助電動(dòng)機(jī)(206)處于發(fā)電狀態(tài)時(shí)，ECU(100)通過控制驅(qū)動(dòng)輔助電動(dòng)機(jī)(206)的驅(qū)動(dòng)設(shè)備(208)的繼電器部分(208B)使得其形成開路，來切斷對(duì)輔助電動(dòng)機(jī)(206)的電流供應(yīng)，由此將發(fā)電量減小至零。此外，當(dāng)返回輔助可能狀態(tài)時(shí)，輔助轉(zhuǎn)矩(Tm)以零作為初始值逐漸改變以防止其急劇改變。提供了用于車輛的上述類型的轉(zhuǎn)向控制設(shè)備及控制方法。
文檔編號(hào)B62D5/04GK101990509SQ200980112439
公開日2011年3月23日 申請(qǐng)日期2009年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月2日
發(fā)明者小城隆博, 提拉瓦·林皮汶特恩格 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社