CN105339240B - 电动助力转向装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种不会使转向感觉劣化、能够在实现自然且顺畅的转向感的同时缓和碰头时的冲击力的电动助力转向装置。当转向角(θs)是限制开始转向角(θst)以上时，限制电动马达(13)的电压目标值(Vt)，根据限制的电压目标值(Vt)和马达转速(N)，利用电动马达(13)的马达输出特性，设定电流指令值(Iref)的上限值(电流限制值(I_Lim))。并且，根据以电流限制值(I_Lim)限制了电流指令值(Iref)后的电流指令值(Iref_Lim)对电动马达(13)进行驱动控制。

Description

电动助力转向装置

技术领域

本发明涉及具有产生施加给转向机构的转向辅助扭矩的电动马达的电动助力转向装置，特别涉及用于缓和碰头时的冲击的电动助力转向装置。

背景技术

以往，作为转向装置，下述这样的电动助力转向装置得到普及：根据驾驶员使方向盘转向的转向扭矩来驱动电动马达，由此将转向辅助力施加给转向机构。

一般，在转向机构中，当使方向盘从中立位置朝左右任一方向持续转向，方向盘的操作量达到与其最大值相当的最大转向角时，转向机构与机械止动件抵接而成为无法过度转向的转向极限。将成为这样的转向极限、成为与机械止动件抵接的状态称为碰头(端当て)。

并且，在迅速操作方向盘的情况下，即在转向速度大的情况下，由电动助力转向装置产生的转向辅助力也变大，在碰头时产生的冲击力也大。其结果是，存在转向机构的耐久性下降、或者转向操作中驾驶员感到不适感的情况。

因此，作为用于缓和碰头时的冲击的电动助力转向装置，已知例如专利文献1记载的技术。该技术是，当检测出方向盘接近规定的最大转向角并超过衰减开始转向角时，使电动马达的驱动力衰减。这里，上述衰减开始转向角是根据方向盘的负载和方向盘的转向速度来设定的。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第4132439号公报

发明内容

发明要解决的课题

在上述专利文献1记载的技术中，构成为根据方向盘的负载和方向盘的转向速度来设定衰减开始转向角，在转向速度是高速的情况下，通过增大最大转向角与衰减开始转向角之差(提前使电动马达的驱动力衰减的时点)，来防止由于马达惯性而在碰头时发生大的冲击。

然而，在该情况下，在最大转向角附近转向辅助力不足，导致驾驶员将方向盘操作到最大转向角变得困难。并且，在使方向盘从最大转向角附近向中立位置回位的情况下，由于电动马达的驱动力的衰减，使得转向辅助力变得不充分，产生方向盘黏在最大转向角附近的感觉，导致转向感觉劣化。

因此，本发明的课题是提供一种不会使转向感觉劣化、能够在实现自然且顺畅的转向感的同时缓和碰头时的冲击力的电动助力转向装置。

用于解决课题的手段

为了解决上述课题，本发明的电动助力转向装置的一个方式的特征在于，所述电动助力转向装置具有：转向扭矩检测部，其检测被输入到转向机构的转向扭矩；电流指令值运算部，其至少根据由所述转向扭矩检测部检测出的转向扭矩运算电流指令值；电动马达，其产生施加给所述转向机构的转向轴的转向辅助扭矩；以及马达控制部，其根据所述电流指令值对所述电动马达进行驱动控制，所述电动助力转向装置还具有：转向角检测部，其检测方向盘的转向角；电压目标值设定部，其根据由所述转向角检测部检测出的转向角，设定所述电动马达的电压目标值；马达转速检测部，其检测所述电动马达的马达转速；以及电流限制值设定部，其使用由所述电压目标值设定部设定的电压目标值和由所述马达转速检测部检测出的马达转速，根据所述电动马达的马达输出特性，设定由所述电流指令值运算部运算出的电流指令值的限制值，所述马达控制部根据以由所述电流限制值设定部设定的限制值为上限限制了由所述电流指令值运算部运算出的电流指令值之后的电流指令值，对所述电动马达进行驱动控制。

这样，通过根据转向角设定电动马达的电压目标值，能够根据转向角设定电动马达的输出特性。并且，使用所设定的马达输出特性，设定转向辅助控制的电流指令值的上限值。因此，能够根据转向角设定流过电动马达的最大电流值，能够实现期望的转向感。因此，能够缓和碰头时的冲击力，抑制最大转向角附近的辅助力不足的情况，能够提高转向感觉。

并且，在上述中，优选的是，当由所述转向角检测部检测出的转向角是预先设定的限制开始转向角以上时，与由所述转向角检测部检测出的转向角小于所述限制开始转向角时相比，所述电压目标值设定部对所述电压目标值进行减小校正。

由此，在转向角是限制开始转向角以上的情况下，能够可靠地限制电动马达的输出。因此，能够可靠地缓和碰头时传递到中间轴等扭矩传递部件的冲击力。因此，能够维持转向机构的耐久性。并且，能够抑制驾驶员在转向操作中感到不适感的情况。

而且，在上述中，优选的是，当由所述转向角检测部检测出的转向角是所述限制开始转向角以上时，由所述转向角检测部检测出的转向角越接近方向盘的转向极限角即最大转向角，所述电压目标值设定部越是以下述方式更多地对所述电压目标值进行减小校正：所述电压目标值从预先设定的最大电压值向根据马达输出特性预先设定的最小电压值减小。

这样，转向角越接近最大转向角，就将电动马达的电压目标值设定为越小的值，因此，能够限制成，转向角越接近最大转向角，辅助力就越小。因此，能够更有效地缓和碰头时的冲击力。并且，由于根据马达输出特性设定电动马达的最小电压值，因此，能够确保驾驶员将转向操作到齿条端部所需要的最低限度的辅助力。由此，能够实现顺畅的转向感。

并且，在上述中，优选的是，所述电动助力转向装置还具有增转操作检测部，该增转操作检测部检测驾驶员进行的方向盘的增转操作，当由所述增转操作检测部检测出驾驶员进行的方向盘的增转操作、且由所述转向角检测部检测出的转向角是所述限制开始转向角以上时，与由所述转向角检测部检测出的转向角小于所述限制开始转向角时相比，所述电压目标值设定部对所述电压目标值进行减小校正。

这样，由于仅在增转操作中进行电动马达的电压限制来限制马达输出，因此，在将方向盘从最大转向角附近向中立位置回位的情况下，能够防止转向辅助力变得不充分。因此，在这样的回位操作时，不会给驾驶员带来方向盘在最大转向角附近黏住的感觉，能够防止转向感觉的劣化。

而且，在上述中，优选的是，所述电动助力转向装置还具有转向角速度检测部，该转向角速度检测部检测方向盘的转向角速度，由所述转向角速度检测部检测出的转向角速度越大，所述电压目标值设定部越增大所述电压目标值的减小校正量。这样，由于转向角速度越大，就越增大电动马达的电压限制，因此，能够限制高速转向时的马达输出来减弱碰头时的冲击力，并且能够维持低速转向时的转向辅助力。

并且，在上述中，优选的是，所述电动助力转向装置具有转向角加速度检测部，该转向角加速度检测部检测方向盘的转向角加速度，由所述转向角加速度检测部检测出的转向角加速度越大，所述电压目标值设定部越增大所述电压目标值的减小校正量。这样，由于转向角加速度越大，就越增大电动马达的电压限制，因此，对于齿条端部附近的急的回位转向也能够适当限制马达输出。

而且，在上述中，优选的是，由所述转向扭矩检测部检测出的转向扭矩越小，所述电压目标值设定部越增大所述电压目标值的减小校正量。这样，由于转向扭矩越小就越增大电动马达的电压限制，因此，即使在由于车辆的负载或路面μ的状态等而转向力小的情况下，也能够适当限制马达输出，能够减轻碰头时的冲击力。

并且，在上述中，优选的是，所述电动助力转向装置还具有检测本车辆的车速的车速检测部，当由所述车速检测部检测出的车速低于预先设定的高车速区域判定车速时，该车速越快，所述电压目标值设定部将所述电压目标值的减小校正量变更得越小，当由所述车速检测部检测出的车速是所述高车速区域判定车速以上时，所述电压目标值设定部将所述电压目标值的减小校正量变更为零。这样，由于在车速处于高车速区域内的情况下，消除电动马达的电压限制，因此，能够不会对紧急避让等造成影响。

而且，在上述中，优选的是，所述电流限制值设定部计算使所述电动马达的电压值恒定为由所述电压目标值设定部设定的电压目标值时的马达输出特性线上的动作点中的、马达转速为由所述马达转速检测部检测出的马达转速时的马达电流值，将该马达电流值设定为所述电流指令值的限制值。

这样，由于根据利用电动马达的电压目标值确定的马达输出特性、和马达转速，来设定转向辅助控制的电流指令值的限制值，因此，能够实现自然且顺畅的转向感觉。

发明效果

根据本发明，能够利用马达输出特性，设定流过电动马达的电流的上限值。因此，不会使转向感觉劣化，能够在实现自然且顺畅的转向感的同时缓和碰头时处于转向极限位置时传递到中间轴等扭矩传递部件的冲击力。

附图说明

图1是示出本发明的电动助力转向装置的整体结构图。

图2是示出控制器的具体结构的框图。

图3是电压目标值设定映射图。

图4是示出电动马达的输出特性的图。

图5是示出由电压目标值设定部和电流指令值限制部执行的电流指令值限制处理顺序的流程图。

图6是角速度(角加速度)感应增益计算映射图。

图7是转向扭矩感应增益计算映射图。

图8是车速感应增益计算映射图。

图9的(a)～(c)是电压目标值设定映射图的非线性变化例。

具体实施方式

以下，根据附图对本发明的实施方式进行说明。

(第1实施方式)

图1是示出本发明的电动助力转向装置的整体结构图。

图中，标号1是车辆的方向盘，从驾驶员作用于该方向盘1的转向力被传递到转向轴2。该转向轴2具有输入轴2a和输出轴2b，输入轴2a的一端与方向盘1连结，输入轴2a的另一端经由转向扭矩传感器3与输出轴2b的一端连结。

并且，被传递到输出轴2b的转向力经由万向节4传递到中间轴5，而且，经由万向节6被传递到小齿轮轴7。被传递到该小齿轮轴7的转向力经由转向齿轮8被传递到横拉杆9，对未图示的方向盘进行转向。这里，转向齿轮8构成为具有与小齿轮轴7连结的小齿轮8a和与该小齿轮8a啮合的齿条8b的齿条-小齿轮形式，将传递到小齿轮8a的旋转运动通过齿条8b转换成直线运动。

将转向辅助力传递到输出轴2b的转向辅助机构10与转向轴2的输出轴2b连结。该转向辅助机构10具有：减速齿轮11，其与输出轴2b连结；和电动马达13，其与该减速齿轮11连结并针对转向系统产生辅助转向力。

并且，转向扭矩传感器3用于检测被施加给方向盘1并传递到输入轴2a的转向扭矩。例如，转向扭矩传感器3构成为，将转向扭矩转换成插装在输入轴2a和输出轴2b之间的未图示的扭杆的扭转角位移，使用磁信号检测该扭转角位移，将其转换成电信号。该转向扭矩传感器3检测出的转向扭矩输入到控制器14。

通过从作为车载电源的电池15向控制器14供给电源而进行工作。这里，电池15的负极接地，其正极经由进行发动机起动的点火开关16与控制器14连接，并且不经由点火开关16而直接与控制器14连接。

控制器14除了被输入转向扭矩T以外，还被输入由车速传感器17检测出的车速Vs、由转向角传感器18检测出的转向角θs。并且，进行将与这些数据对应的转向辅助力施加给转向系统的转向辅助控制(转向辅助)。具体地，使用公知的顺序计算用于由电动马达13产生上述转向辅助力的转向辅助指令值(转向辅助扭矩指令值)，根据计算出的转向辅助指令值计算电动马达13的电流指令值。并且，根据计算出的电流指令值和马达电流检测值，对供给到电动马达13的驱动电流进行反馈控制。

下面，对控制器14的具体结构进行说明。

如图2所示，控制器14具有：指令值运算部21，其根据转向扭矩T和车速Vs运算转向辅助指令值(转向辅助扭矩指令值)；指令值补偿部22，其补偿转向辅助指令值；电压限制部23，其根据转向角θs设定用于限制电动马达13的电压的电压目标值Vt；以及马达控制部24，其根据由指令值补偿部22补偿了的转向辅助指令值对电动马达13进行驱动控制。

指令值运算部21具有：转向辅助指令值运算部31、相位补偿部32、以及扭矩微分电路33。

转向辅助指令值运算部31根据转向扭矩T和车速Vs，参照转向辅助指令值计算映射图运算转向辅助指令值(转向辅助扭矩指令值)。这里，转向辅助指令值计算映射图由取横轴为转向扭矩T、取纵轴为转向辅助指令值、以车速Vs为参数的特性线图构成。转向辅助指令值被设定成，针对转向扭矩T的增加在最初比较缓慢地增加，当转向扭矩T进一步增加时，针对该增加，转向辅助指令值急剧增加。该特性曲线的斜率被设定成随着车速Vs的增加而减小。并且，在各特性曲线中分别设有上限值。

相位补偿部32针对由转向辅助指令值运算部31运算的转向辅助指令值进行相位补偿，将相位补偿后的转向辅助指令值输出到加法器48。这里，例如使(T₁s+1)/(T₂s+1)这样的传递特性作用于转向辅助指令值。

扭矩微分电路33根据对转向扭矩T微分后的转向扭矩变化率计算对转向扭矩T的补偿值，并将其输出到加法器48。

指令值补偿部22至少具有：角速度运算部41、角加速度运算部42、收敛性补偿部43、惯性补偿部44、以及SAT推定反馈部45。

角速度运算部41对由旋转角传感器13a检测出的马达旋转角θ进行微分来计算马达角速度ω。角加速度运算部42对由角速度运算部41运算出的马达角速度ω进行微分来计算马达角加速度α。

将由角速度运算部41运算出的马达角速度ω输入到收敛性补偿部43，收敛性补偿部43计算收敛性补偿值Ic，以便为了改善车辆的平摆(yaw)的收敛性而针对方向盘1左右摆动的动作施加制动。

惯性补偿部44计算惯性补偿值Ii，该惯性补偿值Ii用于补偿与因电动马达13的惯性产生的扭矩相当的部分来防止惯性感或控制响应性的劣化。

将转向扭矩T、马达角速度ω、马达角加速度α和由指令值运算部21运算出的转向辅助指令值输入到SAT推定反馈部45，SAT推定反馈部45根据这些数据推定运算自调整扭矩(Self-aligning torque)SAT。

并且，加法器46将由惯性补偿部44计算出的惯性补偿值Ii与由SAT推定反馈部45计算出的自调整扭矩SAT相加，将该结果输出到加法器47。

加法器47将加法器46的加法结果与由收敛性补偿部43计算出的收敛性补偿值Ic相加，将该结果作为指令补偿值Icom输出到加法器48。

加法器48将扭矩微分电路33输出的补偿值和指令值补偿部22输出的指令补偿值Icom与相位补偿部32输出的相位补偿后的转向辅助指令值相加，输出补偿后的转向辅助指令值。该补偿后的转向辅助指令值被输入到马达控制部24。

并且，电压限制部23具有增转判定部51和电压目标值设定部52。

将转向角θ输入到增转判定部51，增转判定部51判定驾驶员对方向盘1是否进行增转操作。首先，增转判定部51根据转向角θs计算转向角速度ωs。并且，当转向角θs和转向角速度ωs是相同符号时，判断为驾驶员正对方向盘1进行增转(切り増し)操作，将增转判定标志Flg＝1输出到电压目标值设定部52。另一方面，当转向角θs和转向角速度ωs是不同符号时，判断为驾驶员正对方向盘1进行回位(切り戻し)操作，将增转判定标志Flg＝0输出到电压目标值设定部52。

将增转判定标志Flg和转向角θs输入到电压目标值设定部52，电压目标值设定部52根据这些数据设定电动马达13的电压目标值(电压限制值)Vt。这里，在判定为是回位操作中(Flg＝0)的情况下，不进行电动马达13的电压限制，将电压目标值Vt始终设定为最大电压值即电池电压Vbatt。

另一方面，在判定为是增转操作中(Flg＝1)的情况下，在转向角θs是预先设定的限制开始转向角θst以上的区域(以下称为电压限制区域)内，进行电动马达13的电压限制，在该区域内将电压目标值Vt设定为比电池电压Vbatt小的值(对电池电压Vbatt进行减小校正)。

具体地，如图3所示，在回位操作中(Flg＝0)的情况下，与转向角θs无关，始终将电压目标值Vt设定为电池电压Vbatt。并且，在增转操作中(Flg＝1)的情况下，当0≤θs＜θst时，也将电压目标值Vt设定为电池电压Vbatt。

并且，在增转操作中(Flg＝1)的情况下，当θst≤θs≤θend时，电压目标值Vt被设定成随着转向角θs变大而从电池电压Vbatt线性减小到最小电压Vmin。这里，上述θend是驾驶员能够转向的最大转向角，相当于齿条端部角。

并且，最小电压Vmin被设定成用于供驾驶员将方向盘转到齿条端部的马达电压值。即，最小电压Vmin是用于维持最大转向角处的最低限度的辅助力的马达电压值，是根据电动马达13的马达输出特性而预先设定的。

电压目标值设定部52将这样设定的电压目标值Vt输出到马达控制部24的电流指令值限制部62。

马达控制部24具有：检测电动马达13的实际电流的电流检测器60、电流指令值运算部61、电流指令值限制部62、减法器63、电流控制部64、以及马达驱动部65。

电流指令值运算部61根据加法器48输出的转向辅助指令值(转向辅助扭矩指令值)运算电动马达13的电流指令值Iref。

电流指令值限制部62以后述的电流限制值I_Lim为上限来限制由电流指令值运算部61运算出的电流指令值Iref，将限制后的电流指令值作为限制后电流指令值Iref_Lim来输出。这里，电流限制值I_Lim是根据由电压目标值设定部52设定的电压目标值Vt、和根据马达角速度ω计算出的马达转速N，并利用马达输出特性来设定的。

图4是示出电动马达13的输出特性的图。如该图4所示，电动马达13具有这样的特性：在电压恒定的情况下，随着马达转速N变大，马达电流变小，辅助扭矩变小。并且，随着电压变小，马达输出特性线在图4的箭头的方向上变化。

在本实施方式中，根据图4所示的马达输出特性图，确定使电压恒定为由电压目标值设定部52设定的电压目标值Vt时的马达输出特性线，根据该马达输出特性线和马达转速N，设定流过电动马达13的最大电流(电流限制值I_Lim)。

例如，使电压恒定为由电压目标值设定部52设定的电压目标值Vt时的马达输出特性线是图4的β的情况下，在马达输出特性线β上，计算动作点P，在该动作点P处，马达转速为根据由角速度运算部41运算出的马达角速度ω求出的马达转速N。并且，将该动作点P处的马达电流值设定为电流限制值I_Lim。

减法器63运算电流指令值限制部62输出的限制后电流指令值Iref_Lim与由电流检测器60检测出的马达电流检测值(实际电流)之间的电流偏差，将其输出到电流控制部64。

电流控制部64针对上述电流偏差进行比例积分(PI)运算，进行输出电压指令值的反馈控制。

马达驱动部65根据电流控制部64输出的电压指令值进行占空比运算，运算作为电动马达13的驱动指令的占空比。然后，根据该占空比驱动电动马达13。

即，对于由作为本实施方式中的特征部分的电压目标值设定部52和电流指令值限制部62执行的处理，综述如下。

图5是示出由电压目标值设定部52和电流指令值限制部62执行的电压限制处理顺序(电流指令值限制处理顺序)的流程图。

首先，在步骤S1中，电压目标值设定部52从转向角传感器18读入转向角θs，并从增转判定部51读入增转判定标志Flg，转移到步骤S2。

在步骤S2中，电压目标值设定部52判定在所述步骤S1中读入的转向角θs是否为限制开始转向角θst以上、且在所述步骤S1中读入的增转判定标志Flg是否为表示增转操作中的“1”。接着，在θs≥θst且Flg＝1的情况下，转移到步骤S3，在除此以外的情况下，判断为不进行电压限制，直接结束电压限制处理。

在步骤S3中，电压目标值设定部52根据在所述步骤S1中读入的转向角θs，使用上述的图3所示的电压目标值设定映射图来限制电压目标值Vt。即，将电压目标值Vt减小校正为比电池电压Vbatt小的值。

接下来，在步骤S4中，电流指令值限制部62从电流指令值运算部61读入电流指令值Iref，并从角速度运算部41读入马达角速度ω。然后，根据所读入的马达角速度ω计算马达转速N。

接下来，在步骤S5中，电流指令值限制部62根据上述的图4所示的马达输出特性图，计算使电压恒定为在所述步骤S3中限制得到的电压目标值Vt时的马达输出特性线。并且，根据该马达输出特性线和在所述步骤S4中计算出的马达转速N，设定电流限制值I_Lim。

在步骤S6中，电流指令值限制部62将在所述步骤S4中读入的电流指令值Iref的绝对值与在所述步骤S5中设定的电流限制值I_Lim进行比较。接着，在|Iref|≥I_Lim的情况下，转移到步骤S7，在|Iref|<I_Lim的情况下，转移到步骤S8。

在步骤S7中，电流指令值限制部62在将电流限制值I_Lim设定为限制后电流指令值Iref_Lim之后，结束电流指令值限制处理。

并且，在步骤S8中，电流指令值限制部62在将电流指令值Iref设定为限制后电流指令值Iref_Lim之后，结束电流指令值限制处理。

另外，在图1中，转向扭矩传感器3对应于转向扭矩检测部，车速传感器17对应于车速检测部，转向角传感器18对应于转向角检测部。并且，在图2中，指令值运算部21对应于电流指令值运算部，减法器63、电流控制部64和马达驱动部65对应于马达控制部。

而且，增转判定部51对应于增转操作检测部，电压目标值设定部52对应于电压目标值设定部。并且，图5的步骤S4对应于马达转速检测部，步骤S5对应于电流限制值设定部。

下面，对本实施方式的动作进行说明。

当驾驶员使点火开关16处于接通状态时，从电池15向控制器14供给控制电力，该控制器14处于工作状态。此时，控制器14根据驾驶员的转向操作进行转向辅助控制。

例如，在驾驶员使车辆前进并在弯曲路上转弯行驶中的情况下，控制器14根据转向扭矩T和车速Vs计算转向辅助指令值，根据该转向辅助指令值计算电动马达13的电流指令值Iref。

此时，在驾驶员对方向盘1进行增转操作但转向角θs未到达限制开始转向角θst的情况下，控制器14将电动马达13的电压目标值Vt设定为最大电压即电池电压Vbatt。即，不进行电压限制。

因此，用于限制电流指令值Iref的电流限制值I_Lim是根据使电动马达13的电压恒定为最大电压(电池电压Vbatt)时的马达输出特性线和马达转速N而设定的值。并且，进行利用这样设定的电流限制值I_Lim限制电流指令值Iref的通常的限制处理，根据限制后电流指令值Iref_Lim对电动马达13进行旋转驱动。

其结果，由电动马达13产生与转向扭矩T和车速Vs对应的转向辅助扭矩，该转向辅助扭矩经由减速齿轮11被传递到转向轴2的输出轴2b。由此，减轻了驾驶员的转向负担。

并且，当从实施这样的通常的转向辅助控制的状态起、驾驶员进一步对方向盘1进行增转操作、转向角θs变为限制开始转向角θst以上时，控制器14以相对于电池电压Vbatt以减小方式校正电动马达13的电压目标值Vt。即，进行电压限制。此时，电压目标值Vt被设定成，转向角θs越接近最大转向角(齿条端部角)θend，则电压目标值Vt越接近最小电压Vmin。

在该情况下，电流限制值I_Lim是根据将电动马达13的电压限制为比电池电压Vbatt小的电压目标值Vt时的马达输出特性线、和马达转速N设定的值。此时的电流限制值I_Lim是在以相同的马达转速N不进行电压限制的情况下(θs<θst或者回位操作中)的电流限制值I_Lim小的值。并且，利用这样设定的电流限制值I_Lim限制电流指令值Iref。

即，流过电动马达13的最大电流为进行了减小校正的电流限制值I_Lim，能够限制电动马达13的输出。由此，能够限制驾驶员将方向盘1转向到齿条端部附近时的辅助扭矩。因此，能够缓和在成为转向极限的碰头时传递到中间轴等扭矩传递部件的冲击力，能够维持转向机构的耐久性。并且，能够抑制在转向操作中给驾驶员带来不适感的情况。

而且，由于通过进行电动马达13的电压限制来限制电动马达13的输出，因此，能够进行利用了马达输出特性的辅助限制控制。因此，不会使转向感觉劣化，能够在实现自然且顺畅的转向感的同时，缓和碰头时的冲击力。

并且，在电动马达13的电压限制时，根据马达输出特性设定最小电压Vmin，以供驾驶员将方向盘转到齿条端部。因此，即使转向角θs为限制开始转向角θst以上而进行电动马达13的电压限制，也能够防止在最大转向角θend附近转向辅助力不足的情况。

而且，只有在驾驶员进行增转操作的情况下踩进行电动马达13的电压限制，在驾驶员进行回位操作的情况下不进行该电压限制。因此，在将方向盘1从最大转向角θend附近朝中立位置回位的情况下，能够防止由转向辅助力的不足引起的在方向盘1的最大转向角θend附近产生的黏住感，能够维持良好的转向感觉。

(变型例)

在上述实施方式中，当是增转操作中且θs≥θst时，在电压目标值设定部52中，也可以使用转向角速度ωs校正根据转向角θs设定的电压目标值Vt。在该情况下，参照图6所示的映射图，根据转向角速度ωs计算转向角速度感应增益G1，使该转向角速度感应增益G1乘以根据转向角θs设定的电压目标值Vt。

这里，转向角速度感应增益G1设定成转向角速度ωs越大则越小的值。即，转向角速度ωs越大，则越增大电压目标值Vt的减小校正量。由此，能够在高速转向时增强电压限制，在低速转向时减弱电压限制。因此，能够减弱高速转向时的碰头的冲击力，维持低速转向时施加的转向辅助力。

并且，还可以使用转向角加速度αs取代转向角速度ωs来校正电压目标值Vt。在该情况下，也参照图6所示的映射图，根据转向角加速度αs计算转向角加速度感应增益G2，使该转向角加速度感应增益G2乘以根据转向角θs设定出的电压目标值Vt。即，转向角加速度αs越大，则越增大电压目标值Vt的减小校正量。由此，对于齿条端部附近的急的回位转向也能够适当进行限制。

而且，还可以使用转向扭矩T取代转向角速度ωs或转向角加速度αs来校正电压目标值Vt。在该情况下，参照图7所示的映射图，根据转向扭矩T计算转向扭矩感应增益G3，使该转向扭矩感应增益G3乘以根据转向角θs设定的电压目标值Vt。

这里，转向扭矩感应增益G3设定成转向扭矩T越大则越大的值。即，转向扭矩T越小，则越增大电压目标值Vt的减小校正量。由此，能够在转向力小的情况下增强电压限制，在转向力大的情况下减弱电压限制。因此，即使在由于车辆的负载、路面μ的状态等而转向力小的情况下，也能够适当进行限制，能够缓和齿条端部的冲击。

另外，利用上述的转向角速度ωs、转向角加速度αs以及转向扭矩T进行的电压目标值Vt的校正，也能够组合来应用。

并且，在上述实施方式中，在电压目标值设定部52中，也可以根据车速Vs来变更减小校正量。具体地，如图8所示，当车速Vs低于预先设定的高车速区域判定车速Vs1时，随着车速Vs变大，逐渐减小电压目标值Vt的减小校正量，当车速Vs是高车速区域判定车速Vs1以上时，将电压目标值Vt的减小校正量设定为0。即，在Vs<Vs1的区域中，随着车速Vs变快而减小电压限制，在Vs≥Vs1的区域中，消除电压限制。由此，能够不对紧急避让等造成影响。

并且，在上述实施方式中，在电压目标值设定部52中，在增转操作中(Flg＝1)且转向角θs处于预先设定的限制开始转向角θst以上的区域，如图3所示，将电压目标值Vt设定成，随着转向角θs变大而从电池电压Vbatt逐渐线性减小到最小电压Vmin。不限于该结构，例如如图9的(a)所示，在增转操作中且转向角θs处于限制开始转向角θst以上的区域，也可以设定从电池电压Vbatt呈台阶状地减小到最小电压Vmin的电压目标值Vt。或者，例如如图9的(b)和(c)所示，还能够将电压目标值Vt设定成，随着转向角θs变大而从电池电压Vbatt非线性地减小到最小电压Vmin。另外，不限于如图9的(a)所示地以1个阶段减小到最小电压Vmin的结构，也可以采用以多个阶段呈阶梯状地减小的结构。

以上，本申请主张优先权的日本专利申请P2013－206420(2013年10月1日申请)的全部内容作为引用例被包含在本文中。

这里，参照有限数目的实施方式作了说明，然而权利范围不限定于此，基于上述公开的各实施方式的改变对本行业人员来说是显然的。

标号说明

1：方向盘；2：转向轴；3：转向扭矩传感器；8：转向齿轮；10：转向辅助机构；13：电动马达；14：控制器；15：电池；16：点火开关；17：车速传感器；18：转向角传感器；21：指令值运算部；22：指令值补偿部；23：电压限制部；24：马达控制部；31：转向辅助指令值运算部；32：相位补偿部；33：扭矩微分电路；41：角速度运算部；42：角加速度运算部；43：收敛性补偿部；44：惯性补偿部；45：SAT推定反馈部；46～48：加法器；51：增转判定部；52：电压目标值设定部；61：电流指令值运算部；62：电流指令值限制部；63：减法器；64：电流控制部；65：马达驱动部。

Claims (9)

1.一种电动助力转向装置，所述电动助力转向装置具有：转向扭矩检测部，其检测被输入到转向机构的转向扭矩；电流指令值运算部，其至少根据由所述转向扭矩检测部检测出的转向扭矩运算电流指令值；电动马达，其产生施加给所述转向机构的转向轴的转向辅助扭矩；马达控制部，其根据所述电流指令值对所述电动马达进行驱动控制；转向角检测部，其检测方向盘的转向角；以及电压目标值设定部，其根据由所述转向角检测部检测出的转向角，设定所述电动马达的电压目标值，

其特征在于，

所述电动助力转向装置还具有：

马达转速检测部，其检测所述电动马达的马达转速；以及

电流限制值设定部，其使用由所述电压目标值设定部设定的电压目标值和由所述马达转速检测部检测出的马达转速，根据所述电动马达的马达输出特性，设定由所述电流指令值运算部运算出的电流指令值的限制值，

所述马达控制部根据以由所述电流限制值设定部设定的限制值为上限限制了由所述电流指令值运算部运算出的电流指令值之后的电流指令值，对所述电动马达进行驱动控制。

2.根据权利要求1所述的电动助力转向装置，其特征在于，

当由所述转向角检测部检测出的转向角是预先设定的限制开始转向角以上时，与由所述转向角检测部检测出的转向角小于所述限制开始转向角时相比，所述电压目标值设定部对所述电压目标值进行减小校正。

3.根据权利要求2所述的电动助力转向装置，其特征在于，

当由所述转向角检测部检测出的转向角是所述限制开始转向角以上时，由所述转向角检测部检测出的转向角越接近方向盘的转向极限角即最大转向角，所述电压目标值设定部越是以下述方式更多地对所述电压目标值进行减小校正：所述电压目标值从预先设定的最大电压值向根据马达输出特性预先设定的最小电压值减小。

4.根据权利要求2或3所述的电动助力转向装置，其特征在于，

所述电动助力转向装置还具有增转操作检测部，该增转操作检测部检测驾驶员进行的方向盘的增转操作，

当由所述增转操作检测部检测出驾驶员进行的方向盘的增转操作、且由所述转向角检测部检测出的转向角是所述限制开始转向角以上时，与由所述转向角检测部检测出的转向角小于所述限制开始转向角时相比，所述电压目标值设定部对所述电压目标值进行减小校正。

5.根据权利要求2或3所述的电动助力转向装置，其特征在于，

所述电动助力转向装置还具有转向角速度检测部，该转向角速度检测部检测方向盘的转向角速度，

由所述转向角速度检测部检测出的转向角速度越大，所述电压目标值设定部越增大所述电压目标值的减小校正量。

6.根据权利要求2或3所述的电动助力转向装置，其特征在于，

所述电动助力转向装置具有转向角加速度检测部，该转向角加速度检测部检测方向盘的转向角加速度，

由所述转向角加速度检测部检测出的转向角加速度越大，所述电压目标值设定部越增大所述电压目标值的减小校正量。

7.根据权利要求2或3所述的电动助力转向装置，其特征在于，

由所述转向扭矩检测部检测出的转向扭矩越小，所述电压目标值设定部越增大所述电压目标值的减小校正量。

8.根据权利要求2或3所述的电动助力转向装置，其特征在于，

所述电动助力转向装置还具有检测本车辆的车速的车速检测部，

当由所述车速检测部检测出的车速低于预先设定的高车速区域判定车速时，该车速越快，所述电压目标值设定部将所述电压目标值的减小校正量变更得越小，当由所述车速检测部检测出的车速是所述高车速区域判定车速以上时，所述电压目标值设定部将所述电压目标值的减小校正量变更为零。

9.根据权利要求1～3中任一项所述的电动助力转向装置，其特征在于，

所述电流限制值设定部计算使所述电动马达的电压值恒定为由所述电压目标值设定部设定的电压目标值时的马达输出特性线上的动作点中的、马达转速为由所述马达转速检测部检测出的马达转速时的马达电流值，将该马达电流值设定为所述电流指令值的限制值。