用于车辆的转向设备的制作方法

专利名称：用于车辆的转向设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一 种转向设备，其配备有电动机，以对转向手柄的枢转操作提供转 向辅助力，本发明还涉及用于该转向设备的控制方法。
背景技术：
根据现有技术的电动转向设备配备有用以对转向手柄的枢转操作提供转向 辅助力的电动机，并通过控制电动机的通电状态来调节转向辅助力。从车载电源设 备向上述电动转向设备供应电能。但是，在车载电源设备发生异常的情况下，电动 转向设备就不能够正确地执行对电动机的控制。因此，例如日本专利申请公开号 2003-312510 (JP-A-2003-312510)中提出的一种电动转向设备采用了下述结构，当车载 电源设备的电源电压下降并达到被设定为异常值的预定值时，电动机控制输出增益就从1 逐步下降至零，并且辅助命令值与减小的增益相乘。但是，日本专利申请公开号2003-312510 (JP-A-2003-312510)中提出的该电动 转向设备被构造为无论车辆驾驶员执行的操作如何，均使与辅助命令值相乘的增益逐步 减小。因此，即使驾驶员未执行转向操作，增益也会下降。因此，会发生当驾驶员实际 执行转向操作时，相较于在正好前一次转向操作时获得的增益，增益已经显著降低的情 况。在此情况下，转向感受会突然变化，导致驾驶员极为不适。

发明内容
本发明在不会给驾驶员造成不适的情况下明确地向驾驶员告知转向辅助力已经 减小，由此向驾驶员告知产生异常情况。本发明的第一方面涉及一种车辆转向设备，其包括转向机构，其基于转向手 柄的转向操作而使车辆的车轮转向；电动机，其被供应来自电源设备的电能，并产生对 所述转向手柄的所述转向操作提供辅助的辅助力；转向转矩检测装置，其用于对所述车 辆的驾驶员向所述转向手柄输入的转向转矩进行检测；控制值计算装置，其用于储存对 对应于至少所述转向转矩的电动机控制值进行设定的辅助特性，并用于基于所述辅助特 性来计算所述电动机控制值；电动机控制装置，其用于基于由所述控制值计算装置计算 得到的所述电动机控制值来控制所述电动机的驱动，使得如果所述电动机控制值越大， 则产生的辅助力越大。该车辆转向设备包括；电源异常检测装置，其用于对所述电源设 备的电能供应能力的异常进行检测；异常时转向操作判定装置，如果所述电源异常检测 装置已经检测出所述电源设备的所述电能供应能力的异常，则所述异常时转向操作判定 装置用于判定是否已经执行了满足预设转向操作标准条件的转向操作；以及控制值减小 装置，如果通过所述异常时转向操作判定装置判定出已经执行了满足所述转向操作标准 条件的所述转向操作，则所述控制值减小装置用于使对应于所述转向转矩的所述电动机 控制值减小。如果由转向转矩检测装置检测得到的转向转矩大于预设基准值，则异常时转向操作判定装置可判定出已经执行了满足转向操作标准条件的转向操作。 此外，所述异常时转向操作判定装置可重复判定是否已经执行了满足所述转向 操作标准条件的所述转向操作，并且每一次判定出执行了满足所述转向操作标准条件的 所述转向操作，所述控制值减小装置就可使对应于所述转向转矩的所述电动机控制值减 小。在本发明的上述方面中，转向转矩检测装置检测被输入至转向手柄的转向转 矩，并且控制值计算装置基于辅助特性来计算与由转向转矩检测装置检测得到的转向转 矩对应的电动机控制值。辅助特性例如可设定转向转矩与电动机控制值之间的关系，使 得辅助力具有随转向转矩增大而增大的特性，辅助特性还可被存储作为参考图或函数。 该电动机控制值可至少对应于转向转矩被设定，并例如可通过参考诸如车速、转向速度 及转向角度等其他参数而被计算得到。基于计算得到的电动机控制值，电动机控制装置 通过控制电动机的驱动来对驾驶员的转向操作提供辅助，使得电动机控制值越大，产生 的辅助力就越大。电动机从电源装置被供应电能。电源异常检测装置对电源装置的电能 供应能力异常进行检测。如果检测到电源装置的供电异常，则异常时转向操作判定装置 判定是否已经执行了满足预设转向操作标准条件的转向操作。例如，在输入至转向手柄 的转向转矩超过预设基准值的情况下，就判定得到已经执行了满足转向操作标准条件的 转向操作。在每一次由异常时转向操作判定装置判定出已经执行了满足转向操作标准条件 的转向操作时，控制值减小装置就使对应于转向转矩的电动机控制值减小。例如，在每 一次判定已经执行了上述转向操作时，控制值减小装置就改变辅助特性，由此使对应于 转向转矩的电动机控制值减小，或者使根据辅助特性获得的电动机控制值减小。因此， 仅在驾驶员实际执行转向操作时，由电动机产生的辅助力才会降低。换言之，可与驾驶 员的转向操作协调地减小辅助力。因此，不会出现在驾驶员未执行转向操作时辅助特性 突然改变的不希望的情况，由此不会造成驾驶员不适。此外，驾驶员可确实地感受到辅 助力的下降，由此驾驶员可察觉到异常。此外，电动机控制值意指用于控制电动机的驱动的电流值或电压值，并非仅指 最终通过电动机的电流值或最终施加至电动机的电压值，而可以是起作为获得最终电流 值或最终电压值的基础作用的电流值或电压值。此外，当要减小对应于转向转矩的电动 机控制值时，不需要完全在转向转矩的整个范围上减小电动机控制值，至少在转向转矩 的部分区域(转向转矩的部分范围)中减小对应于转向转矩的电动机控制值就已足够。在本发明的上述结构中，所述电动机控制值可以是所述电动机的目标电流值； 所述辅助特性可对所述转向转矩与所述目标电流值之间的关系进行设定，使得所述目标 电流值具有随所述转向转矩的增大而增大的特性。此外，所述控制值减小装置可通过使 所述辅助特性中所述转向转矩相对于所述目标电流值而言的值向增大侧改变，来使对应 于所述转向转矩的所述电动机控制值减小。在该结构中，控制值计算装置基于设定转向转矩与目标电流值之间的关系的辅 助特性来计算目标电流值。该辅助特性设定了转向转矩与目标电流值之间的关系，使 得目标电流值具有随转向转矩的增大而增大的特性，并且例如可被存储作为参考图或函 数。电动机控制装置基于计算得到的目标电流值来控制对电动机的驱动。在检测到电源装置的电能供应能力发生异常的情况下，每一次驾驶员执行了满足转向操作标准条件的 转向操作(例如，向转向手柄输入了大于基准值的转向转矩)时，控制值减小装置就使辅 助特性中转向转矩与目标电流值之间的对应关系发生改变，由此使得转向转矩值相对于 目标电流值而言向增大侧改变。因此，在异常情况下，对应于驾驶员输入至转向手柄的 转向转矩而设定的目标电流值变的小于当电源为正常时的情况。换言之，驾驶员为了获 得辅助力而输入的转向转矩变大。因此，转向手柄操作变重。因此，驾驶员在每一次执 行转向手柄操作时均可适当地感受到辅助力的降低，因此可察觉到异常情况。 所述控制值计算装置可使所述辅助特性中所述转向转矩相对于所述目标电流值 的值逐次向所述增大侧改变一级。在该结构中，每一次驾驶员执行了满足转向操作标准条件的转向操作，就使所 述辅助特性中所述转向转矩相对于所述目标电流值的值向所述增大侧改变一级。例如， 每一次驾驶员执行一次完整的转向操作(检测到转向转矩大于基准值)，转向转矩相对于 目标电流值的值就向增大侧改变一级。因此，每一次执行转向手柄操作，驾驶员就可适 当地感受到辅助力的下降，由此可察觉到异常。所述辅助特性中所述转向转矩相对于所述目标电流值的值向所述增大侧改变一 级的改变量可以是预设设定量，也可以是使得所述驾驶员感受到所述辅助力减小的值。根据该结构，当在辅助特性中转向转矩相对于目标电流值的值改变一级时，驾 驶员可确实地感受到辅助力已经降低。车辆转向设备还可包括用于判定转向操作的一次执行是否已经结束的转向操作 结束判定装置，其中，如果判定已经执行了满足所述转向操作标准条件的所述转向操 作，则在从判定出已经执行了所述转向操作直至判定出所述转向操作已经结束的时段， 所述控制值减小装置使所述辅助特性中所述转向转矩相对于所述目标电流值的值逐步增 大。在该结构中，例如在驾驶员正在执行转向操作时，在驾驶员正在向转向手柄输 入大于基准值的转向转矩的情况下，使辅助特性中转向转矩相对于目标电流值的值增 大。因此，驾驶员可在操作转向手柄时感受到辅助力逐渐下降，由此可察觉到异常。所述电动机控制值可以是所述电动机的目标电流值，并且所述辅助特性可对所 述转向转矩与所述目标电流值之间的关系进行设定，使得所述目标电流值随所述转向转 矩的增大而增大，并使得所述目标电流值被限制为低于或等于上限电流值。此外，所述 控制值减小装置可通过减小所述上限电流值来使对应于所述转向转矩的所述电动机控制 值减小。在此情况下，控制值减小装置可每一次将上限电流值减小一级。在该结构中，控制值计算装置基于设定转向转矩与目标电流值之间的关系的辅 助特性来对目标电流值进行计算。该辅助特性设定转向转矩与目标电流值之间的关系， 使得目标电流值随转向转矩的增大而增大，并使得目标电流值被限制为小于或等于上限 电流值，该辅助特性例如还可被存储为参考图或函数。电动机控制装置基于计算得到的 目标电流值来控制对电动机的驱动。在检测到电源装置的电能供应能力发生异常的情况 下，控制值减小装置在每一次执行了满足转向操作标准条件的转向操作时就使目标电流 值的上限电流值减小。总而言之，在对电动机的驱动受到控制的情况下，对作为要通过 电动机的电流的上限值的上限电流值进行设定，以保护电动机或电动机驱动电路。因此，在目标电流值已经达到上限电流值的情况下，即使转向转矩增大，控制值计算装置也在计算电动机控制值时限制目标电流值以防超过上限电流值。在驾驶员激烈地执行转向操作的情况下，目标电流值被限制变为等于上限电流 值。如果在此情况下，已经检测到电源装置的电能供应能力发生异常，则每一次执行转 向操作时均减小上限电流值。因此，使与高转矩区域内的转向转矩对应地设定的目标电 流值减小。因此，与驾驶员的转向操作相协调，逐渐施加对电动机的上限电流值的限 制，使得辅助力下降。因此，每一次执行转向手柄操作时，驾驶员均可适当地感受到辅 助力的降低，由此可觉察到异常。车辆转向设备还可包括用于判定转向操作的一次执行是否已经结束的转向操作 结束判定装置，其中，如果判定出已经执行了满足所述转向操作标准条件的所述转向操 作，则在从判定出已经执行了所述转向操作直至判定出所述转向操作已经结束的时段， 所述控制值减小装置可使所述上限电流值逐步减小。在该结构中，在驾驶员正在执行转向操作的情况下，换言之，在驾驶员正在向 转向手柄输入大于基准值的转向转矩时，上限电流值增大。因此，驾驶员在操作转向手 柄时可感受到辅助力逐渐下降，由此可察觉到异常。通过使设定所述电动机的电能消耗的上限的上限电能值减小，所述控制值减小 装置可使对应于所述转向转矩的电动机控制值减小。在此情况下，控制值减小装置可每 一次逐级减小上限电能值。在该结构中，在检测到电源装置的供电能力发生异常的情况下，在每一次执行 了满足转向操作标准条件的转向操作时，控制值减小装置就使设定电动机的电能消耗的 上限的上限电能值减小。在计算电动机控制值时，控制电流消耗装置进行计算，使得电 动机的电能消耗不会超过上限电能值。电动机的输出与转向辅助转矩和转向速度的乘积 成正比。此外，通过限制其电能消耗来限制电动机的输出。因此，随着对电动机的电能 消耗的限制，与转向转矩对应的电动机控制值减小，并且当转向手柄被快速旋转时感受 到的韧性增强。因此，在电源装置发生异常时，转向感的韧性与驾驶员的转向操作相协 调地增大，由此驾驶员可察觉到异常。车辆转向设备还可包括用于判定转向操作的一次执行是否已经结束的转向操作 结束判定装置，其中，如果判定出已经执行了满足所述转向操作标准条件的所述转向操 作，则在从判定出已经执行了所述转向操作直至判定出所述转向操作已经结束的时段， 所述控制值减小装置可使所述上限电能值逐渐减小。在该结构中，在驾驶员正在执行转向操作的情况下，例如，在驾驶员正在向转 向手柄输入大于基准值的转向转矩时，上限电流值减小。因此，驾驶员会感受到在转向 手柄操作过程中的韧性逐渐增大，由此可察觉到异常。车辆转向设备还可包括用于判定转向速度的转向速度检测装置；以及减小量 限制装置，如果通过所述转向速度检测装置检测到的所述转向速度大于预设基准转向速 度，则所述减小量限制装置用于使所述控制值减小装置减小所述电动机控制值的减小量 减小。在上述结构中，当电源装置的电能供应能力发生异常时，辅助力受到控制以协 调于转向手柄操作而下降。在此结构中，当驾驶员处于特别需要转向辅助的情况下时，辅助力的减小受到限制，并且对驾驶员的转向辅助给予优先级。换言之，在转向速度大 于预设基准转向速度的情况下，就假定驾驶员正处于特别需要转向辅助的情况，并且减 小量限制装置使控制值减小装置使电动机控制值的减小量减小。因此，在驾驶员处于特 别需要转向辅助的情况下，可以获得适当的转向辅助。因此，例如在需要避免与另一车 辆发生碰撞等而进行紧急转向操作的情况下，该结构有效地提高了安全性。此外，使减 小量减小包括使减小量为零的情况，即，不减小电动机控制值。 车辆转向设备还可包括减小量限制装置，如果通过所述转向转矩检测装置检测 到的所述转向转矩大于预设减小量限制标准转矩，则所述减小量限制装置用于使所述控 制值减小装置减小所述电动机控制值的减小量减小。同样在该结构中，当驾驶员处于特别需要转向辅助的情况下时，前述对辅助力 的减小受到限制，并且对驾驶员的转向辅助给予优先级。在由转向转矩检测装置检测到 的转向转矩大于预设减小量限制标准转矩的情况下，就推定驾驶员正处于特别需要转向 辅助的情况，并且减小量限制装置使控制值减小装置减小电动机控制值的减小量减小。 例如，在利用转向转矩来对驾驶员执行的转向操作进行判定的情况下，将减小量限制标 准转矩设定为比用于判定转向操作的基准值更大的转矩值。因此，在驾驶员正处于特别 需要转向辅助的情况下时，可以获得适当的转向辅助，并且例如在需要避免与另一车辆 发生碰撞等而进行紧急转向操作的情况下，上述结构有效地提高了安全性。此外，使减 小量减小包括使减小量为零的情况，即，不减小电动机控制值。所述电源设备可包括向所述车辆中包括所述电动机在内的多个电负载供应电能 的主电源，以及副电源，所述副电源并联连接在所述主电源与所述电动机之间，并储存 所述主电源输出的电能，并通过利用储存的所述电能来对向所述电动机供应电能提供辅 助；并且所述电源异常检测装置可对从所述主电源不能够向所述电动机供应电能的状态 进行检测。在该结构中，主电源及副电源被设置为向电动机供应电能的电源，并且即使在 因线路损坏等原因主电源的向电动机供应电能的能力丧失的情况下，也可从副电源向电 动机供电。但是，如果不改变辅助控制而通过利用副电源来持续辅助控制(对电动机的 控制)，则变的难以使驾驶员觉察到主电源的异常。在此情况下，当出现副电源的电能供 应能力丧失的情况时，转向辅助会突然失效。在此情况下，会引起驾驶员极为不适。因此，电源异常检测装置检测从主电源不能够向电动机供应电能的状态。因 此，从在副电源正常的情况下检测到主电源的电能供应能力异常的时间点开始，控制被 切换至辅助力与转向操作协调地减小的控制。因此，驾驶员可在早期就察觉到异常。由 此，可对故障进行有利的修复。本发明的第二方面涉及一种控制方法，用于车辆转向设备，所述车辆转向设备 包括转向机构，其基于转向手柄的转向操作而使车辆的车轮转向；电动机，其被供应 来自电源设备的电能，并产生对所述转向手柄的所述转向操作提供辅助的辅助力；转向 转矩检测装置，其用于对所述车辆的驾驶员向所述转向手柄输入的转向转矩进行检测； 控制值计算装置，其用于储存对对应于所述转向转矩的电动机控制值进行设定的辅助特 性，并用于基于所述辅助特性来计算所述电动机控制值；以及电动机控制装置，其用于 基于由所述控制值计算装置计算得到的所述电动机控制值来控制所述电动机的驱动，使得如果所述电动机控制值越大，则产生的辅助力越大。所述转向设备控制方法包括以下步骤对所述电源设备的电能供应能力的异常进行检测；如果已经检测出所述电源设备 的所述电能供应能力的异常，则判定是否已经执行了满足预设转向操作标准条件的转向 操作；并且如果判定出已经执行了满足所述转向操作标准条件的所述转向操作，则使对 应于所述转向转矩的所述电动机控制值减小。此外，在该车辆转向设备控制方法中，可以重复地判定是否已经执行了满足所 述转向操作标准条件的所述转向操作，并且每一次判定出执行了满足所述转向操作标准 条件的所述转向操作，就可使对应于所述转向转矩的所述电动机控制值减小。此外，通过所述控制值减小装置使所述电动机控制值减小的减小程度可随着判 定出已经执行了满足所述转向操作标准条件的所述转向操作的次数的增多而增大。


参考附图，通过以下对实施例的描述，本发明的上述及其他目的、特征及优点 将变的清楚，图中使用类似的标号来表示类似的元件，其中图1是根据本发明的第一实施例的电动转向设备的总体系统构造视图；图2是示出根据本发明的第一实施例的转向辅助控制例程的流程图；图3是示示根据本发明的第一实施例的辅助图的特性图；图4是示出根据第一实施例的辅助图设定例程的流程图；图5是示出根据第一实施例的辅助图的变化的特性图；图6是示出根据第一实施例的转向转矩的变化的图线；图7是示出根据第一实施例的第一改变示例的辅助图设定例程的流程图；图8是示出根据第一实施例的第二改变示例的辅助图设定例程的流程图；图9是示出根据第二实施例的辅助图设定例程的流程图；图10是示出根据第二实施例的辅助图中上限电流的变化的特性图；图11是示出根据本发明的第三实施例的上限电能设定例程的流程图；图12是示出根据第三实施例的上限电能的变化的图线；图13是示出根据第三实施例的转向辅助控制例程的流程图；图14是示出根据本发明的第四实施例的辅助图设定例程的流程图；图15是示出根据第四实施例的辅助图的改变量的变化的图线；图16是示出根据第四实施例的辅助图的变化的特性图；图17是示出根据第二实施例的改变示例的辅助图设定例程的流程图；并且图18是示出根据第三实施例的改变示例的上限电能设定例程的流程图。
具体实施例方式以下将参考附图来描述根据本发明的第一实施例的用于车辆的转向设备。图1 示出了作为第一实施例的用于车辆的电动转向设备的总体结构。该电动转向设备包括作为主要部分的如下部分根据转向手柄11的转向操作而 使转向轮转向的转向机构10、组装至转向机构10以产生转向辅助转矩的电动机20、驱动 电动机20的电动机驱动电路30、使主电源100的输出电压上升然后向电动机驱动电路30供应电能的升压电路40、在升压电路40与电动机驱动电路30之间与供电电路并联连接的 副电源50、以及对电动机20的运转及升压电路40进行控制的电子控制单元60。电子控 制单元60是本发明中控制装置的示例。在本说明书中，虽然描述了多个实施例，但实施 例的区别仅在于电子控制单元60的控制过程，而在硬件结构方面则相同。
转向机构10是用于通过旋转地操作转向手柄11来使左右前轮FWL、FWR转向 的机构，并包括转向轴12，转向轴12在其上端连接至转向手柄11以与转向手柄11 一起 旋转。小齿轮13连接至转向轴12的下端以与转向轴一起旋转。小齿轮13与形成在齿 条14上的齿啮合，由此与齿条14 一起形成齿条齿轮机构。左右前轮FWL、FWR的转 向节(未示出)经由拉杆15L、15R以可转向的方式联戒指齿条14的两端。关联于转向 轴12绕其自身轴线的旋转，左右前轮FWL，FWR根据齿条14沿其自身轴线的方向的位 移而向左右转向。用于转向辅助的电动机20被组装至齿条14。电动机20的转轴经由滚珠丝杠机 构16连接至齿条14，由此能够传递机械力。转轴的旋转向左右前轮FWL，FWR提供了 转向力，由此在转向操作中为驾驶员提供辅助。滚珠丝杠机构16起减速器及旋转-直线 运动转换器的作用，换言之，滚珠丝杠机构16在将电动机20的旋转速度降低并将旋转转 换为直线运动的情况下将电动机20的运动传递至齿条14。转向轴12设置有转向转矩传感器21。转向转矩传感器21输出与因转向手柄11 的枢转操作而作用在转向轴12上的转向转矩相应的信号。以下将通过信号输出由转向转 矩传感器21检测到的转向转矩的值称为转向转矩Tx。通过转向转矩Tx的正号及负号， 来辩明转向手柄11的操作方向。在本实施例中，当转向手柄11被沿右旋方向转动时引起 的转向转矩Tx被示出为正值，而当转向手柄11被沿左旋方向转动时引起的转向转矩Tx 被示出为负值。因此，当在以下讨论转向转矩Tx的大小时，将使用其绝对值的大小。电动机20设置有转角传感器22。转角传感器22被结合在电动机20中，并输 出与电动机20的转子的转角位置相应的检测信号。来自转角传感器22的检测信号被用 于计算电动机20的转角及旋转角速度。此外，电动机20的转角与转向手柄11的转向角 成正比，因此也被用作转向手柄11的转向角。此外，作为电动机20的转角的时间导数 的旋转角速度与转向手柄11的转向角速度成正比，因此也被用作转向手柄11的转向速 度。以下，将从转角传感器22的输出信号检测得到的转向手柄11的转向角的值称为转 向角θχ，并将通过相对于时间对转向角θ χ进行微分而获得的转向角速度的值称为转向 速度ωχ。转向角θ χ的值的正号及负号分别表示从转向手柄11的中性位置沿向右方向 及向左方向的转向角。在本实施例中，转向手柄11的中性位置被示作“0”，从中性位 置向右方向的转向角由正值表示，而从中性位置向左方向的转向角由负值表示。电动机驱动电路30是由六个分别由MOSFET构成的开关器件31至36所构成的 三相逆变器电路。具体而言，通过串联连接第一开关器件31与第二开关器件32形成的 电路、通过串联连接第三开关器件33与第四开关器件34形成的电路以及通过串联连接第 五开关器件35与第六开关器件36形成的电路彼此并联互连，并且电源线37从各个串联 电路的两个开关器件(31-32，33-34，35-36)之间的线路引出。电流传感器38设置在从电动机驱动电路30延伸至电动机20的电源线37上。该 电流传感器38检测(测量)分别流经各相的电流，并向电子控制单元60输出与检测得到的电流值对应的检测信号。以下，将测量得到的电流值称为电动机电流iuvw。此外，将该电流传感器38称为电动机电流传感器38。对于各个开关器件31至36，其栅极连接至电子控制单元60的辅助控制部分 61(将在以下描述)，并且占空比受到来自辅助控制部分61的PWM控制信号的控制。因 此，电动机20的驱动电压被调整至目标电压。此外，如图中电路符号所示，构成开关器 件31至36的各个MOSFET具有寄生二极管作为其结构的一部分。下面，将描述电动转向设备的电源系统。电动转向设备的电源设备包括主电源 100、使主电源100的输出电压升高的升压电路40、并联连接在升压电路40与电动机驱动 电路30之间的副电源50、以及设置在电子控制单元60中并对由升压电路40升高的电压 进行控制的电源控制部分62。通过将作为具有12V额定输出电压的通用车载电池的主电池101以及通过发动 机旋转而发电的具有14V额定输出电压的交流发电机102并联地互连来构造主电源100。 因此，主电源100构成具有14V系统的车载电源。主电源100不仅向电动转向设备，还向诸如头灯等其他车载电气负载供应电 能。电源线103连接至主电池101的电源端子(正端子)，而接地线111连接至其接地端子。电源线103分支成为控制系统电源线104及驱动系统电源线105。控制系统电源 线104起仅向电子控制单元60供电的电源线的作用。驱动系统电源线105起向电动机驱 动电路30及电子控制单元60两者供电的电源线的作用。点火开关106连接至控制系统电源线104。电源继电器107连接至驱动系统电源 线105。该电源继电器107通过来自电子控制单元60的辅助控制部分61的控制信号而接 通，由此形成用于电动机20的电能供应电路。控制系统电源线104连接至电子控制单元 60的源正端子，并在其位于点火开关106的负载侧(电子控制单元60 —侧)的中途部分 中具有二极管108。二极管108是防逆流器件，其阴极设置在电子控制单元60—侧，而 其阳极设置在主电源100 —侧，并且其仅允许电流沿供电方向通过。联接线109从驱动系统电源线105分支出，其在电源继电器107的负载侧连接至 控制系统电源线104。联接线109连接至位置二极管108连接至控制系统电源线104所在 的连接位置的电子控制单元60—侧。此外，二极管110连接至联接线109。二极管110 被设置为其阴极连接至控制系统电源线104 —侧，而其阳极连接至驱动系统电源线105 — 侧。因此，形成下述电路结构，其中可从驱动系统电源线105经由联接线109向控制系 统电源线104供电，但不能从控制系统电源线104向驱动系统电源线105供电。驱动系 统电源线105及接地线111连接至升压电路40。此外，接地线111也连接至电子控制单 元60的接地端子。电压传感器51在升压电路40与电源继电器107之间设置在驱动系统电源线105 上。设置电压传感器51用于检测不能够从主电源100向电动机20供应电能的状态。电 压传感器51检测(测量)驱动系统电源线105与接地线111之间的电压，并向电源控制部 分62输出检测信号，并经由电源控制部分62向辅助控制部分61输出检测信号。以下， 将电压传感器51称为第一电压传感器51，并将上述电压值称为主电源电压vl。通过以下元件来构造升压电路40，即设置在驱动系统电源线105与接地线111之间的电容器41、在驱动系统电源线105与电容器41的连接点的负载一侧的与驱动系统电 源线105串联连接的升压线圈42、连接在升压线圈42的负载一侧的驱动系统电源线105 与接地线111之间的第一升压开关器件43、在驱动系统电源线105与第一升压开关器件 43的连接点的负载一侧与驱动系统电源线105串联连接的第二升压开关器件44、以及连 接在第二升压开关器件44的负载一侧的驱动系统电源线105与接地线111之间的电容器 45。升压电源线112连接至升压电路40的副侧。在本实施例中，升压开关器件43、44是MOSFET，但是，也可使用其他类型的 开关器件作为升压开关器件43、44。此外，如图中电路符号所示，构成升压开关器件 43、44的每一个MOSFET均具有寄生二极管作为其结构的一部分。对于升压电路40，电压升高受到电子控制单元60的电源控制部分62的控制。 电源控制部分62向第一及第二升压开关器件43、44输出预定频率的脉冲信号以接通或关 断两个开关器件43、44，使得从主电源100供应的电能的电压被升高，并且在升压电源 线112上产生预定输出电压。在此情况下，第一及第二升压开关器件43，44被控制使得 其接通关断动作彼此相反。在工作时，升压电路40使第一升压开关器件43接通并使第 二升压开关器件44关断，以使电流仅短时间流过升压线圈42，由此在升压线圈42中累积 电能，然后立即使第一升压开关器件43关断并使第二升压开关器件44接通，以输出在升 压线圈42中累积的电能。通过电容器45使第二升压开关器件44的输出电压平滑。因此，从升压电源线 112输出稳定的升压电能。在此情况下，多个不同频率的电容器可并联连接，以改进平滑 特性。此外，设置在升压电路40的输入侧的电容器41将原本会进入主电源100—侧的 噪声消除。例如通过控制第一及第二升压开关器件43，44的占空比(PWM控制)，可以在 20V至50V的范围内调整升压电路40的升压电压(输出电压)。此外，允许使用通用 DC-DC变压器作为升压电路40。升压电源线112分支成为升压驱动线113及充电/放电线114。升压驱动线113 连接至电动机驱动电路30的电源输入部分。充电/放电线114连接至副电源50的正端
子。 副电源50是蓄电装置，其存储从升压电路40输入的电能，并在电动机驱动电路 30需要大量电能时通过向电动机驱动电路30供电来对主电源100提供辅助。此外，当主 电源100发生故障时(丧失电能供应能力)，使用副电源50来独自向电动机驱动电路30 供应电能。因此，通过串联连接多个蓄电电池来构造副电源50，使得可以保持与升压电 路40的升压电压对应的电压。副电源50的接地端子连接至接地线111。例如可以允许 使用电容器(双层电容器)作为副电源。副电源50还向电子控制单元60供电。当不能正常执行从主电源100向电子控 制单元60的供电时，副电源50替代主电源100向电子控制单元60供电。此外，电子控 制单元60具有降压电路(DC/DC变压器，未示出)，其使从副电源50供应的电能的电压 降低，并内置于电能接收部分中。利用该降压电路，电子控制单元60将电压调整至适当 电压。 电压传感器52设置在升压电路40的输出侧。电压传感器52检测升压电源线112与接地线111之间的电压，并向电源控制部分62输出与检测值对应的信号。在该电路结 构中，因为升压电源线112与充电/放电线114连接，故通过电压传感器52测量得到的 测量值是升压电路40的输出电压(升压电压)以及副电源50的输出电压(电源电压)中 的的较高电压值。以下，将电压传感器52称为第二电压传感器52，并且将由此检测到的 电压值称为输出电源电压v2。升压驱动线113设置有对流经电动机驱动电路30的电流进行检测的电流传感器 54。电流传感器54连接至电子控制单元60的电源控制部分62，并向电源控制部分62输 出显示测量值的信号。以下，将该电流传感器54称为输出电流传感器54，并将由此检测 到的电流值称为输出电流i2。此外，充电/放电线114设置有电流传感 器53，其检测流经副电源50的电流。 电流传感器53连接至电子控制单元60的电源控制部分62，并向电源控制部分62输出显 示测量得到的充电/放电电流isub的信号。电流传感器53辨别电流的方向，S卩，从升压 电路40流向副电源50的充电电流以及从副电源50流向电动机驱动电路30的放电电流， 并测量该电流的大小。充电/放电电流isub在作为充电电流流动时由正值表示，并在作 为放电电流流动时由负值表示。以下，将电流传感器53称为副电源电流传感器53，并将 由此检测得到的电流值称为副电源电流isub。电子控制单元60包括作为主要部分的具有内建存储器等的微型计算机。电子控 制单元60的功能被粗略地划分为辅助控制部分61及电源控制部分62。辅助控制部分61 连接至转向转矩传感器21、转角传感器22、电动机电流传感器38及车速传感器23，并接 收显示转向转矩Tx、转向角θχ、电动机电流iuvw及车速Vx的传感器信号的输入。辅 助控制部分61基于这些传感器信号向电动机驱动电路30输出PWM控制信号以控制对电 动机20的驱动，由此在转向操作中为驾驶员提供辅助。电源控制部分62通过执行对升压电路40的升压控制来控制对副电源50的充电 及放电。电源控制部分62连接至第一电压传感器51、第二电压传感器52、电流传感器 53及输出电流传感器54，并接收显示主电源电压vl、输出电源电压v2、实际充电/放电 电流isub以及输出电流i2的传感器信号的输入。基于这些传感器信号，电源控制部分62 向升压电路40输出PWM控制信号，使得副电源50的充电状态达到目标充电状态。升 压电路40通过根据输入的PWM控制信号来控制第一及第二升压开关器件43，44的占空 比，来改变作为升压电路40的输出电压的升压电压。此外，电源控制部分62在已经检 测到主电源100发生故障时使升压电路40的升压操作停止。辅助控制部分61与电源控制部分62彼此馈送并接收信息。例如，由电源控制 部分62获得的信息(主电源电压vl、输出电源电压v2、实际充电/放电电流isub以及输 出电流i2)被供应至辅助控制部分61。下面，将描述电子控制单元60的辅助控制部分61执行的转向辅助控制处理。图 2示出了由辅助控制部分61执行的转向辅助控制例程。转向辅助控制例程作为控制程序 被存储在电子控制单元60的ROM中，并基于点火开关106的接通而被启动，并以预定的 较短周期被重复执行。当启动控制例程时，辅助控制部分61首先在步骤Sll读取由车速传感器23检测 到的车速Vx以及由转向转矩传感器21检测到的转向转矩Tx。
随后在步骤S12，辅助控制部分61执行设定辅助图的处理。辅助图是用于基于 车速Vx及转向转矩Tx来设定电动机的目标电流值ias*的参考图，并被存储在电子控制单 元60的存储器中。如图3所示，在辅助图中，转向转矩Tx与目标电流值ias*之间的关 系被设定成使得辅助力随着转向转矩Tx的增大而增大。在本示例中，转向转矩Tx与目 标电流值ias*之间的关系也根据车速Vx而变化，并且车速Vx越低，目标电流值ias*被 设定的越大。在该辅助图中，当转向转矩Tx为零时，目标电流值ias*被设定为零。此 夕卜，目标电流值ias*被设定成使得根据转向转矩Tx的增大而从零开始增大。此外，无论 转向转矩Tx是否增大，目标电流值ias*被限制为小于或等于上限电流值。该辅助图可对 应于设定了转向转矩与电动机控制值(目标电流值)之间的关系的辅助特性。此外，图 3所示的辅助图表示目标电流值ias*相对于沿向右方向的转向转矩Tx的特性。对于其沿 向左方向的特性，仅是方向相反，而就绝对值而言与图3所示的特性并无差异。以下， 将目标电流值ias*称为目标电流ias*。
步骤S12中的辅助图设定处理是在主电源100失效的情况下(当主电源100丧失 向电动机20供应电能的能力时)改变图3所示的辅助图(以下有时称为原始图)的处理。 以下将描述该辅助图设定处理。在步骤S12中执行了辅助图设定处理之后，辅助控制部分61基于步骤S13中的 辅助图来计算电动机20的与车速Vx及转向转矩Tx对应的目标电流ias*。该目标电流 ias*可对应于电动机控制值或目标电流值。在此情况下，为了基于转向角θχ、转向速度 ωχ等将补偿转矩纳入考量，可将目标电流ias*校正相应的量。例如，补偿转矩可以是 转向轴12朝向基本位置的返回力(其正比于转向角ΘΧ增大)与对应于抵抗转向轴12的 旋转的阻力的反向转矩(其正比于转向速度ωχ±曾大)的总合，并且目标电流ias*可被校 正为将对应于补偿转矩的量纳入考量的目标值。为了上述计算，输入通过转角传感器22 检测到的电动机20的转角(对应于转向手柄11的转向角θ χ)。此外，通过相对于时间 对转向手柄11的转向角θ χ求微分来确定转向速度ωχ。然后，在步骤S14，辅助控制部分61从电动机电流传感器38读取流经电动机20 的电动机电流iuvw。随后在步骤S15，辅助控制部分61计算该电动机电流iuvw与已经 计算得到的目标电流ias*的差异Δ ，并基于差异Ai通过PI控制(比例积分控制)来计 算命令电压ν*。然后，在步骤S16中，辅助控制部分61向电动机驱动电路30输出对应于命令电 压ν*的PWM控制信号。随后，辅助控制部分61使控制例程临时结束。该控制例程以 预定较短周期被重复执行。因此，通过执行控制例程，来控制电动机驱动电路30的开关 器件31至36的占空比，由此获得取决于驾驶员的转向操作的期望转向辅助力。此外，通过由两相d_q轴坐标系(其中，q轴表示电动机20的旋转方向，而d 轴表示与旋转方向垂直的方向)表示的矢量控制来执行对电动机20的上述反馈控制。因 此，辅助控制部分61配备有将由电动机电流传感器38检测得到的三相电动机电流iuvw 转换为d_q轴坐标系中的值的三相/两相坐标转换部分(未示出)。利用该三相/两相坐 标转换部分，辅助控制部分61将电动机电流iuvw转换为d轴电流id及q轴电流iq。此 夕卜，在设定目标电流ias*时，辅助控制部分61也在d_q轴坐标系内计算目标电流(Id*， Iq*)。在此情况下，根据辅助图，使电动机20产生转矩的q轴电流被设定为目标电流ias*。此外，为了计算对应于偏差(Id*_Id，Iq*_Iq)的三相电压命令值(命令电压ν*)， 辅助控制部分61配备有两相/三相坐标转换部分(未示出)。利用该两相/三相坐标转 换部分，辅助控制部分61计算三相命令电压ν*。但是，上述采用d_q坐标系的控制并不是实施例的必要特征。因此，在以下对 实施例的描述中，目标电流被简单表示为ias*，而由电动机电流传感器38检测得到的电 动机电流则表示为iuvw。此外，在该转向辅助控制例程中，辅助控制部分61基于辅助图计算目标电流 ias*的处(Sll至S13)可对应于发明中的控制值计算装置，而辅助控制部分61控制对电 动机20的驱动的处(S14至S16)以及电动机驱动电路30可对应于电动机控制装置。特别是在执行上述转向辅助控制过程中，电动转向设备在静态转向操作时或在 较低车速下操作转向手柄时需要大量的电能。但是，并不希望增大主电源100的容量以 备临时较大电能消耗之需。因此，替代增大主电源100的容量，本实施例的电动转向设 备配备有副电源50，其在临时大量耗电时对供电进行补充。此外，为了有效地驱动电动 机20，构造了包括升压电路40并向电动机驱动电路30及副电源50供应升压电能的系 统。由此，存在不能够从主电源100向电动机20供电的可能性。引起这种情况的原 因的示例包括电源继电器107的失效，驱动系统电源线105的损坏，以及电源线的不良连 接器连接等。在此情况下，本实施例的电动转向设备能够通过仅利用副电源50来继续转 向辅助控制。但是，这可以认为是电源装置作为整体(包括主电源100以及副电源50的 电源装置)的异常状态。因此，需要使驾驶员觉察到电源异常。总体而言，在电源异常时，诸如警灯之类的警报装置启动。但是，有时候单独 这种警报并不足以使驾驶员觉察到。在此情况下，副电源50的充电状态逐渐减小，并且 在系统停止时，转向辅助会突然失效，这会造成驾驶员极为不适。因此，在本实施例的 电动转向设备中，执行步骤S12的辅助图设定处理以使驾驶员在早期就确实地察觉到电 源异常而不会造成驾驶员极为不适。图4是表示辅助图设定例程的流程图。该辅助图设定例程的流程图具体地表示 出图2所示的步骤S12的处理。当辅助图设定例程启动时，辅助控制部分61首先在步骤 S21读取由第一电压传感器51检测到的主电源电压vl。随后在步骤S22，辅助控制部分 61判定主电源电压Vl是否小于或等于主电源失效标准电压vrefl。主电源失效标准电压 vrefl是用于判定是否存在主电源100的失效状态的设定电压，并被预先存储在电子控制 单元60的ROM等器件中。辅助控制部分61执行的步骤S22的处理可对应于电源异常 检测装置。如果步骤S22中判定的答案是“否”，换言之，如果判定主电源100尚未失效， 则辅助控制部分61在步骤S23将变量η设定为值0 (零)(η = 0)。从以下描述的处理可 以理解，变量η是表示辅助图的特性相对于图3所示原始辅助图发生变化的级数的数值。 此外，当启动辅助图设定例程时，变量η被设定为值0。当主电源100已经失效时， 辅助图被调整以沿使转向转矩Tx相对于图5所示的 原始辅助图增大的方向变化。换言之，辅助图的特性被调整至通过使图3所示的特性波 形向转向转矩Tx增大一侧(向图中的右手侧)变化而获得的特性。此外，图5所示的图是通过将用于特定车速Vx的原始辅助图与多个彼此逐级变化的辅助图进行迭加而获得的 代表示例。在步骤S23中将变量η设定为值0之后，辅助控制部分61在步骤S24中对通过 将转向转矩Tx从对应于车速Vx的原始辅助图向增大一侧改变η级而获得的辅助图进行 设定。辅助图的特性的逐级变化是使转向转矩Tx改变恒定的单位改变量ΔΤ0。因此， 在步骤S24中，辅助控制部分61通过从原始辅助图将转向转矩Tx改变ηΧ ΔΤ0的量来设 定辅助图。如果主电源100正常，则η = 0，因此选择原始辅助图。当完成了 S24的处理时，辅助图设定例程就临时结束，并且辅助控制部分61进 行至转向辅助控制例程中步骤S13的处理(图2)。该辅助图设定例程被结合在转向辅助 控制例程中，并以预定较短的周期重复执行。因此，以预定较短的周期重复地判定是否 存在主电源100的失效状态。此外，辅助控制部分61在离开辅助图设定例程时将变量η 的值存储在存储器中。如果步骤S22中判定的答案是“是”，换言之，如果判定主电源1 00已经失效， 则辅助控制部分61在步骤S25中判定标记Fl是否为“0”(零)。该标记Fl在转向辅 助控制例程启动时为“0”，并在每一次执行了满足下述转向操作标准条件的转向操作时 被设定为“1”。如果在步骤S25判定标记Fl是“0”，则辅助控制部分61在步骤S26判定由转 向转矩传感器21检测出的转向转矩Tx的大小(|Τχ|)是否大于预设基准值Trefl。该判定 是判定驾驶员是否已经执行了满足转向操作标准条件的转向操作的处理。因此，辅助控 制部分61执行的步骤S26的处理可对应于本发明中的异常时转向操作判定装置。如果步 骤S26中判定的答案是“否”，换言之，如果驾驶员尚未执行满足转向操作标准条件的 转向操作，则处理进行至步骤S24。在此情况下，因为已经设定了 η = 0，故设定原始辅 助图。因此，在主电源100处于失效状态的情况下，以预定周期来重复执行对转向转 矩Tx的大小(|Τχ|)是否大于基准值Trefl的判定。然后，在检测出超过基准值Trefl的 转向转矩Tx的大小(在S26中为“是”)的情况下，辅助控制部分61在步骤S27将标 记Fl设定为“1”。随后在步骤S28，辅助控制部分61判定变量η的值是否已经达到上 限值nmax。该上限值nmax是对辅助图的特性的变化级数进行限制的值。例如，在图5 所示的示例中，已经设定了 nmax = 6，由此辅助图的特性可相对于原始辅助图最多改变 六级。如果在步骤S28中变量η的值尚未达到上限值nmax (在S28中为“否”)，则辅 助控制部分61在步骤S29使变量η的值加1。另一方面，如果变量η的值已经达到上限 值nmax(在S28中为“是”)，则跳过步骤S29的处理。因为在主电源100的失效状态 已经被检测到之后、在第一次转向操作时变量η处于被设定为值0的状态，故在步骤S29 中变量的值变为值1。在如此设定了变量η之后，在步骤S24中设定辅助图，通过将转 向转矩从与车速Vx对应的原始辅助图改变η级来获得该辅助图的特性。在此情况下，其 中目标电流ias*被设定为零的转矩区域扩大了与转向转矩Tx从辅助图的原始点发生的改 变对应的量。如果在检测到驾驶员的转向操作时标记Fl被设定为“1”(在S26中为“是”)，则从下一个周期(下一次控制时间)开始步骤S25中的判定答案变为“否”， 由此步骤S30的判定处理被重复执行。在步骤S30中，辅助控制部分61判定转向转矩Tx 的大小(|Tx|)是否已经下降至基准值Trefl或更低。在转向转矩Tx的大小(|Τχ|)尚未下 降至基准值Trefl或更低的情况下(在S30中为“否”)，辅助控制部分61立即进行至步 骤S24。因此，因为变量η的值并未改变，故设定与先前周期具有相同特性的辅助图。如果在重复执行上述处理的情况下转向转矩Tx的大小(|Τχ|)已经下降至基准 值Trefl或更低(在S30中为“是”)，则辅助控制部分61在步骤S31将标记Fl重置为
“0”，然后进行至步骤S24的处理。在此情况下，辅助图的特性也未变化，但对转向转 矩Tx的大小(|Τχ|)的判定(S26)再次启动。换言之，在本实施例中，当转向转矩Tx的大小(|Τχ|)超过基准值Trefl时，就判 定驾驶员已经执行了转向操作，当转向转矩Tx的大小(|Τχ|)已经下降至基准值Trefl或 更低时，就判定出对转向操作的一 次完整的执行已经结束。因此，因为对处理的重复执 行，每一次检测到驾驶员的转向操作时，变量η的值就加1，并且辅助图的特性就相应地 改变一级。换言之，在辅助图中转向转矩Tx与目标电流ias*对应的值每一次向增大侧改 变一级。这意味着每一次转向操作，对应于同样转向转矩Tx的目标电流ias*就减小一 级。此外，用于判定对转向操作的一次执行是否完成的基准值(步骤S30中的Trefl) 不一定要与用于判定转向操作是否启动的基准值Trefl是相同的值，基准值小于或等于 Trefl就已足够。步骤S30的判定处理可对应于本发明中的转向操作结束判定装置。转 向操作结束判定装置例如在由转向转矩检测装置检测到的转向转矩已经变的等于或小于 预设基准值时就判定得到转向操作已经结束就足够了。在本实施例中，无论变量η如何，单位改变量ΔΤ0在每一次改变时均保持相 同，并被设定为允许驾驶员觉察到转向辅助力因特性的改变而发生改变的量。在本实施 例中，单位改变量Δ TO被设定至或高于0.3 (N · m)。图6是表示转向转矩Tx的变化的图线。在该图线中，每一次转向转矩Tx的大 小(|Tx|)从较小一侧跨越基准值Trefl到达较大一侧时，变量η的值均加1。尽管在本示 例中，变量η的上限值nmax被设定为6，但也允许不设定变量η的上限值，由此对辅助 图的特性的改变级数并无限制。根据本实施例中的辅助图设定处理，在检测到主电源100的失效状态的情况 下，对驾驶员的转向操作进行监控，并且每一次驾驶员执行预定转向操作时，辅助图的 特性均相对于原始特性向转向转矩Tx增大的一侧改变一级。因此，每一次执行转向操作 时，对应于转向转矩Tx设定的目标电流ias* (电动机控制值)均以连续的方式减小。这 意味着为了获得转向辅助力所需的由驾驶员向转向手柄11输入的转向转矩会逐渐增大。 因此，每一次驾驶员执行转向手柄操作时，转向手柄操作就逐级变重。由此使得驾驶员 在每一次执行转向手柄操作时均适当地感受到辅助力的下降，由此察觉到异常。因此， 在检测到主电源100的失效状态的早期，驾驶员就可对失效进行处理，例如，进行修复 等。此外，因为转向辅助力不会突然下降，故不会使驾驶员感到极为不适。此外，辅助控制部分61执行的辅助图设定例程可对应于控制值减小装置。下面将描述第一实施例的两个改变示例。在这些改变示例中，如果假定驾驶员处于特别需要转向辅助的情况，则通过使辅助图的特性的改变量减小(等于目标电流ias* 的减小量)来对转向辅助力的下降进行限制。 图7是示出根据第一实施例的第一改变示例的辅助图设定例程的流程图。在第 一改变示例的辅助图设定例程中，在第一实施例的辅助图设定例程中的步骤S26与步骤 S27之间增加步骤S41至S44的处理，并且将步骤S24的处理内容改变为步骤S45的处理 内容。因此，第一改变示例中与第一实施例中相同的处理以与第一实施例相同的步骤编 号在图7中示出，并将在以下省略对其的描述。如果在主电源100处于失效状态的情况下辅助控制部分61检测到转向转矩Tx的 大小(|Tx|)已经超过基准值Trefl (S26中为“是”)，则辅助控制部分61在步骤S41计算 转向速度ωχ。通过对根据转角传感器22的输出信号而获得的转向角ΘΧ求时间微分来 确定转向速度ωχ。随后在步骤S42，判定转向速度ωχ的大小(|ωχ|)是否大于基准转 向速度ωΓε ο转向速度ωχ的大小大于基准转向速度coref的情况(S42中为“是”)是驾驶 员执行了快速的转向操作的情况。在此情况下，推定为驾驶员处于特别需要转向辅助的 情况，并且辅助控制部分61在步骤S43将减小系数K设定为α。减小系数K是用于相 对于原始辅助图改变辅助图来使单位改变量ΔΤ0减小的系数。此外，α是小于1的预 设数值，其可以是零。换言之，将α设定为Μα <1范围内的数值。另一方面，在转 向速度ωχ的大小小于或等于基准转向速度coref的情况下(S42中为“否”)，推定为驾 驶员处于驾驶员无需转向辅助的情况，并且辅助控制部分61将减小系数K设定为1。在如上设定了减小系数K之后，辅助控制部分61类似于第一实施例来设定变量 η的值(S28至S29)，然后在步骤S45中设定辅助图。在此情况下，转向转矩Tx相对于 原始辅助图的改变量被设定为ηΧΔΤΟΧΚ。因此，在驾驶员执行快速转向操作的情况下 (K= α),改变量减小，由此相较于驾驶员未执行快速转向操作的情况(K=I)，目标电 流ias*的减小量减小。因此，即使在主电源100已经失效的情况下，也可在驾驶员处于 特别需要转向辅助的情况下获得良好的转向辅助。因此，例如在需要避免与另一车辆发 生碰撞等而执行紧急转向操作的情况下，可以提高安全性。此外，在第一改变示例中，即使在驾驶员已经执行了快速转向操作的情况下(K =α),获得的转向辅助力也可随着变量η变大而变小。但是，如果希望总是获得较大转 向辅助力，则可将α的值设定为0。此外，尽管在第一改变示例中整个改变量CnX Δ TO) 均与减小系数K相乘，但也可以在检测到快速转向操作时使仅一次改变的量与减小系数 K相乘。辅助控制部分61执行的步骤S41至S45的处理可对应于减小量限制装置。下面，将描述第一实施例的第二改变示例。图8是示出根据第一实施例的第二 改变示例的辅助图设定例程的流程图。在第二改变示例中，当较强的转向转矩被输入至 转向手柄11时，就推定为驾驶员处于特别需要转向辅助的情况，并且对转向辅助力的减 小进行限制。为此，使用了比第一实施例中使用的基准值Trefl更大的基准值Tref2(> Trefl)。当转向转矩Tx超过基准值Tref2时，就推定为驾驶员处于特别需要转向辅助的 情况。以下，将基准值Trefl称为第一基准值Trefl，并将基准值TreG称为第二基准值 Tref20
在第二改变示例中，基于对转向转矩Tx的大小的判定结果来设定减小系数K， 并在检测到转向转矩Tx已经超过第一基准值Trefl之后执行对转向转矩Tx是否已经超过 第二基准值TreG的判定。因此，第二实施例与第一实施例的区别在于辅助图的特性变化 的时机。以下，在图8中，第二改变示例中与第一实施例或第一改变示例中相同的处理 以与第一实施例或第一改变示例相同的步骤编号示出，并将在以下省略对其的描述。与第一实施例类似，在未检测到主电源100的失效状态的情况下，辅助控制部 分61将变量η的值设定为0以选择原始辅助图(S22至S23，以及S45)。在检测到主电 源100的失效状态的情况下，辅助控制部分61核对标记Fl的状态(S25)。如果判定标 记Fl = 0(S25中为“是”)，则辅助控制部分61判定转向转矩Tx的大小(|Tx|)是否大 于第一基准值Trefl (S26)。如果转向转矩Tx的大小(|Τχ|)不大于第一基准值Trefl (S26 中为“否”)，则辅助控制部分61立即选择原始辅助图(S45)。如果判定转向转矩Tx的 大小(|Τχ|)已经超过第一基准值Trefl (S26中为“是”)， 则辅助控制部分61将标记Fl 设定为“1”。在将标记Fl设定为“1”之后，辅助控制部分61在步骤S30中判定转向转矩Tx 的大小(|Τχ|)是否已经下降至第一基准值Trefl。在转向转矩Tx的大小(|Tx|)已经下降 至第一基准值Trefl的情况下(S30中为“否”)，辅助控制部分61在步骤S51中判定转 向转矩Tx的大小(|Τχ|)是否已经上升超过预设第二基准值Tref2。换言之，步骤S51是 通过判定转向转矩Tx的大小(|Tx|)是否已经上升超过高于第一基准值Trefl的第二基准 值TreG，来推定驾驶员是否处于特别需要转向辅助的情况的处理。在转向转矩Tx的大小(|Tx|)并未高于第二基准值TreG的情况下，辅助控制部分 61立即执行步骤S45的处理，并结束当前对该例程的执行。因为该例程以预定较短的周 期被重复执行，故只要主电源100处于失效状态，就从下一周期开始重复步骤S30及步骤 S51中的判定处理。如果在上述判定处理被重复执行的情况下发现转向转矩Tx的大小(|Τχ|)已经超 过了第二基准值TreG，则辅助控制部分61在步骤S52将标记F2设定为“1”。随后， 如果转向转矩Tx的大小(|Tx|)下降至第一基准值Trefl (S30中为“是”)，则辅助控制部 分61进行至步骤S31。另一方面，如果转向转矩Tx的大小(|Τχ|)在未曾超过第二基准值 Tref2的情况下下降至第一基准值Trefl，则辅助控制部分61在标记F2未被设定为“1” 的情况下进行至步骤S31。该标记F2在例程启动时被设定为“0”，并在一次执行转向 操作的过程中在每一次转向转矩Tx超过第二基准值TreG时(换言之，在每一次推定驾 驶员处于特别需要转向辅助时)被设定为“1”。辅助控制部分61在步骤S31中将标记Fl重置为“0”。随后在步骤S53中， 辅助控制部分61判定标记F2是否为“1”。如果判定标记F2 = 1，则辅助控制部分61 在步骤S43将减小系数K设定为α (0《α < 1)，并在步骤S54将标记F2重置为“0”。 另一方面，如果标记F2 = 0，则辅助控制部分61在步骤S44将减小系数K设定为1。在如上所述设定了减小系数K之后，辅助控制部分61类似于第一实施例来设定 变量η的值(S28至S29)，并在步骤S45中设定辅助图。在此情况下，将转向转矩Tx相 对于原始辅助图的改变量设定为ηΧΔΤΟΧΚ。因此，在驾驶员已经强力地执行了转向操 作的情况下(K = α )，相较于驾驶员并未强力地执行转向操作的情况(K = 1)，改变量被减小，并且目标电流ias*的减小量减小。因此，即使在主电源100已经失效的情况下， 可以在驾驶员处于特别需要转向辅助的情况下获得良好的转向辅助。因此，例如在需要 避免与另一车辆发生碰撞等而执行紧急转向操作的情况下，可以提高安全性。
此外，在第二改变示例中，即使在驾驶员已经强力地执行了转向操作的情况下 (K = α ),获得的转向辅助力也会随着变量η变大而变小。但是，如果希望总是获得较 大的转向辅助力，则可通过将α的值设定为0来实现此目的。此外，尽管在第二改变示 例中整个改变量(ηΧ Δ TO)均与减小系数K相乘，但在检测到快速转向操作时也允许仅 一次改变的量与减小系数K相乘。辅助控制部分61执行的步骤S51至S53以及步骤S43至S45的处理可对应于减
小量限制装置。下面将描述第二实施例。在上述第一实施例及其改变示例中，辅助图的特性向 转向转矩Tx增大一侧改变以减小用于执行转向辅助的控制值。但是，在第二实施例中， 逐级减小辅助图中目标电流ias*的上限值。图9是示出根据第二实施例的辅助图设定例程的流程图。在第二实施例的辅助 图设定例程中，将第一实施例的辅助图设定例程中的步骤S24的处理改变为步骤S61的处 理。因此，第二实施例中与第一实施例中相同的处理以与第一实施例相同的步骤编号在 图9中示出，并将在以下省略对其的描述。在检测到主电源100的失效状态的情况下(S22中为“是”)，辅助控制部分61 判定转向转矩Tx的大小(|Tx|)是否已经超过基准值Trefl (S26)。在每一次转向转矩Tx 的大小(|Τχ|)超过基准值Trefl时(S26中为“是”)，辅助控制部分61就将变量η的值加 1。在设定了变量η之后，辅助控制部分61对应于步骤S61中的变量η来设定辅助图。在上述辅助图中，对其中目标电流ias*并未相对于转向转矩Tx的大小(|Tx|)增 大而增大的区域进行设定，换言之，对目标电流ias*的上限值imax(其可对应于上限电 流值)进行设定。如图10所示，在第二实施例的步骤S61中，通过将原始辅助图的上 限值imaxO减小通过使变量η乘以单位减小量AiO(nXAiO)而获得的值，来获得上限值 imax (imax = imaxO-nX Δ iO)。此外，尽管在本示例中，上限值imax的单位减小量Δ iO 被设定为恒定值，但单位减小量Δ Ο并不一定要是恒定值，而是可以根据变量η发生变 化。因此，在主电源100的失效状态下，每一次驾驶员执行了满足转向操作标准条 件的转向操作时，目标电流ias*的上限值imax均减小一级。因此，对应于高转矩区域中 的转向转矩Tx而设定的目标电流ias*每一次减小一级。此外，伴随每一次减小一级，其 中目标电流ias*被上限值imax限制的转向转矩Tx的区域(高转矩区域)朝向低转矩一侧 扩展。由此增大了被上限值imax限制的目标电流ias*的影响，由此使得能够使驾驶员觉 察到辅助力逐渐下降。由此，在检测到主电源100的失效状态的早期，驾驶员可对失效 进行处理，例如进行修复等。此外，因为辅助力并未突然下降，故并未导致驾驶员极为 不适。此外，在第二实施例中，与第一实施例的第一及第二改变示例类似，目标电流 ias*的上限值imax的减小量也可在推定为驾驶员处于特别需要转向辅助时的情况下减 小。例如，在图7(第一改变示例)或图8(第二改变示例)所示的辅助图设定例程中，步骤S45的处理被设定目标电流ias*的上限值imax的处理所替代，由此上限值imax从原始辅助图的上限值imaxO减小了量(ηΧΔ ΟΧΚ)。因为上述处理，即使在主电源IOO处 于失效状态的过程中，对上限电流的限制也会减弱，由此在特别需要转向辅助的情况下 提供良好的转向辅助。因此，例如在需要避免与另一车辆等发生碰撞而执行紧急转向操 作的情况下，可以提高安全性。下面将描述第三实施例。在上述第一实施例及其改变示例中，辅助图的特性向 转向转矩Tx增大一侧改变，由此减小用于执行转向辅助的电动机控制值。但是，在第三 实施例中，对电动机20的电能消耗进行限制的上限电能Pmax被逐级减小。电动机20的输出与转向辅助转矩和转向速度的乘积成正比。此外，通过限制其 电能消耗来对电动机20的输出进行限制。因此，在电动机20的电能消耗受到限制的情 况下，转向速度越快，则成反比关系的转向辅助转矩变的越小。驾驶员在快速旋转转向 手柄11时感觉到的韧性会增大。通过利用上述情况，在第三实施例中，在主电源100的 失效状态过程中，电动机20的上限电能Pmax被减小以增大韧性感觉，由此在每次执行 转向操作时使驾驶员觉察到异常。图11是示出第三实施例中上限电能设定例程的流程图。该上限电能设定例程被 结合在下述转向辅助控制例程(图13)中作为步骤S102。首先，将描述上限电能设定例 程。通过将第一实施例的辅助图设定例程中的步骤S24改变为步骤S62而获得上限电能 设定例程。因此，第三实施例中与第一实施例中相同的处理以与第一实施例相同的步骤 编号在图11中示出，并将在以下省略对其的描述。在检测到主电源100的失效状态的情况下(S22中为“是”)，辅助控制部分61 判定转向转矩Tx的大小(|Τχ|)是否已经超过基准值Trefl (S26)。在每一次转向转矩Tx的 大小(|Τχ|)超过基准值Trefl时(S26中为“是”)，辅助控制部分61就使变量η加1 (S28 至S29)。在设定了变量η之后，辅助控制部分61对应于步骤S62中的变量η来设定电 动机20的上限电能Pmax。电动机20的上限电能Pmax表示电动机20的电能消耗的上 限值。在步骤S62，通过从在未检测到主电源100的失效状态时设定的上限电能 PmaxO (以下称为原始上限电能PmaxO)减去使变量η乘以单位减小量ΔΡΟ(ηΧ ΔPO)所 获得的值来设定上限电能Pmax(Pmax = PmaxO-nX Δ PO)。因此，如图12所示，在主电 源100的失效状态下，每一次变量η增大，上限电能Pmax就减小单位减小量Δ Ρ0。尽 管在本示例中，上限电能Pmax的单位减小量ΔPO被设定为恒定值，但单位减小量ΔΡΟ 并非一定是恒定值，其也可以是根据变量η而变化的。上限电能设定例程作为步骤S102被结合在图13所示的转向辅助控制例程中。以 下将描述根据第三实施例的转向辅助控制例程。该转向辅助控制例程被存储在电子控制 单元60的ROM中作为控制程序，并基于点火开关106的接通而被启动，并以预定较短周 期被重复执行。当启动了控制例程时，辅助控制部分61首先在步骤SlOl读取由车速传感器23 检测到的车速Vx，以及由转向转矩传感器21检测到的转向转矩Tx。随后在步骤S102 中，执行上述上限电能设定处理。然后，在步骤S103中，辅助控制部分61基于辅助图来计算与车速Vx及转向转矩Tx对应的电动机20的目标电流ias*。在该情况下使用的辅助图是图3所示的原始辅 助图。此外，为了基于转向角及转向速度等将补偿转矩纳入考量，可以将基于辅助图获 得的目标电流ias*校正与补偿转矩对应的量。然后，在步骤S104中，辅助控制部分61从电动机电流传感器38a读取流经电动 机20的电动机电流iuvw。随后，在步骤S105，辅助控制部分61计算该电动机电流iuvw 与已经计算得到的 目标电流ias*之间的差异Δ ，并基于差异Ai通过PI控制(比例积分 控制)来计算中间命令电压ν*’。随后在步骤S106中，辅助控制部分61计算由电动机20消耗的电能(称为实际 电能Px)。在此情况下，辅助控制部分61读取由第二电压传感器52检测到的输出电源 电压v2，以及由输出电流传感器54检测到的输出电流i2，并根据输出电源电压v2与输出 电流i2的乘积(V2Xi2)来计算实际电能Px。随后，辅助控制部分61进行至步骤S107，辅助控制部分61在该步骤判定实际 电能Px是否大于上限电能Pmax。使用了在步骤S102中设定的值作为上限电能Pmax。 在实际电能Px并不大于上限电能Pmax的情况下(S107中为“否”)，处理进行至步骤 S108，辅助控制部分61在该步骤将先前在步骤S105中计算得到的中间命令电压ν*’设 定作为命令电压ν*。另一方面，在实际电能Px大于上限电能Pmax的情况下(S107中 为“是”)，处理进行至步骤S109，辅助控制部分61在该步骤计算实际电能Px与上限 电能Pmax之间的偏差ΔΡ，并基于偏差ΔΡ通过PI控制(比例积分控制)来计算命令电 压ν*。换言之，命令电压ν*受到使得偏差ΔP变为零的反馈控制。在此情况下，命令 电压ν*下降至中间命令电压ν*’以下，并且实际电能Px受到限制而不会超过上限电能 Pmax ο在计算了命令电压ν*之后，辅助控制部分61在步骤SllO向电动机驱动电路30 输出对应于命令电压ν*的PWM控制信号，然后临时结束控制例程。以预定较短周期来 重复地执行该控制例程。因此，通过执行该控制例程，电动机驱动电路30的开关器件31 至36的占空比受到控制，由此获得与驾驶员的转向操作对应的转向辅助力。此外，电动 机20的电能消耗受到反馈控制，由此不会超过上限电能Pmax。根据第三实施例，在主电源100的失效状态下，在每一次驾驶员执行满足转向 操作标准条件的转向操作时，电动机20的电能消耗的上限电能Pmax就减小单位减小量 ΔP0,因此在旋转转向手柄11时的韧性感会逐渐增强。因此，可使驾驶员察觉到异常。 此外，因为转向辅助力不会突然下降，故不会引起驾驶员极为不适。同样，在第三实施 例中，在每一次执行满足转向操作标准条件的转向操作时，与在辅助图中设定的转向转 矩Tx对应的目标电流ias*就减小。在第三实施例中，与第一实施例的第一及第二改变示例类似，在推定为驾驶员 处于特别需要转向辅助的情况下，可以使电动机20的电能消耗的上限电能Pmax的减小 量减小。例如，在图7(第一改变示例)或图8(第二改变示例)所示的辅助图设定例程 中，步骤S45的处理被设定目标电流ias*的上限值imax的处理所替代，由此目标电流ias* 的上限值irmx与原始上限值imaxO减小了一个量(ηΧ ΔΡ0ΧΚ)。因为该处理，即使在 主电源100处于失效状态时，对电动机20的输出的限制也会减弱，由此在特别需要转向 辅助的情况下可提供良好的转向辅助。因此，例如在需要避免与另一车辆等发生碰撞而执行紧急转向操作的情况下，可以提高安全性。下面将描述第四实施例。在第一至第三实施例中，每一次驾驶员执行满足转向操作标准条件的完整的转向操作时，电动机控制值就逐级减小。但是，在第四实施 例中，在驾驶员正在执行满足转向操作标准条件的转向操作时，辅助图的特性连续地变 化。图14是示出根据第四实施例的辅助图设定例程的流程图。与第一实施例类似， 该辅助图设定例程表示图2所示的转向辅助控制例程中步骤S12的处理。以下，第四实 施例的辅助图设定例程中与第一实施例的辅助图设定例程中相同的处理以与第一实施例 相同的步骤编号在图14中示出，并将对其进行简略描述。当启动辅助图设定例程时，辅助控制部分61读取主电源电压vl (S21)，并判定 主电源电压vl是否低于或等于主电源失效标准电压vrefl (S22)。如果主电源电压vl高 于主电源失效标准电压vrefl(S22中为“否”)，则辅助控制部分61进行至步骤S71，其 中将辅助图的特性相对于图3所示的原始辅助图发生改变以使转向转矩Tx沿增大方向改 变的改变量Tsh设定为值0 (零)。在步骤S71中将改变量Tsh设定为值0之后，辅助控制部分61然后在步骤S72 中设定通过将转向转矩Tx从对应于车速Vx的原始辅助图向增大一侧改变改变量Tsh而 获得的辅助图，并结束当前对该例程的执行。在此情况下，因为改变量Tsh = O,故选择 原始辅助图。换言之，在主电源100处于正常的情况下，选择原始辅助图。该辅助图设定例程被结合在转向辅助控制例程中，并以预定较短周期被重复执 行。该辅助控制部分61在临时结束辅助图设定例程时在存储器中存储改变量Tsh的值。另一方面，在主电源电压vl低于或等于主电源失效标准电压vrefl的情况下 (S22中为“是”)，换言之，在主电源100已经失效的情况下，辅助控制部分61判定转 向转矩Tx的大小(|Tx|)是否大于基准值Trefl。在转向转矩Tx的大小(|Τχ|)并不大于基 准值Trefl的情况下，辅助控制部分61立即进行至步骤S72的处理。在步骤S72中，通 过利用紧接着的前一次例程的执行周期结束时存储的改变量Tsh来设定辅助图。因此， 在主电源100已经刚刚失效并且驾驶员尚未执行满足转向操作标准条件的转向操作的情 况下，改变量Tsh = O,由此选择原始辅助图。尽管主电源100处于失效状态，但以预定周期重复地执行对转向转矩Tx的大小 (|Τχ|)是否大于基准值Trefl的判定。然后，在转向转矩Tx的大小(|Τχ|)已经超过基准值 Trefl的情况下(S26中为“是”)，辅助控制部分61在步骤S73中判定改变量Tsh是否 低于最大改变量Tshmiix。如果改变量Tsh低于最大改变量Tshmax(S73中为“是”)， 则辅助控制部分61在步骤S74中将改变量Tsh增大单位改变量Δ Tsh。另一方面，如果 改变量Tsh大于或等于最大改变量Tshmax(S73中为“否”)，则辅助控制部分61不会增 大改变量Tsh。因为辅助图设定例程以极短的周期被重复执行，故单位改变量ATsh被设 定为非常小的值。然后，辅助控制部分61在步骤S72中设定通过将转向转矩Tx从对应于车速Vx 的原始辅助图向增大一侧改变了改变量Tsh而获得的辅助图，然后使当前对该例程的执 行结束。因此，在主电源100处于失效状态的过程中，在驾驶员向转向手柄Ila输入大于基准值Trefl的转向转矩的情况下，随着辅助图设定例程被重复执行，辅助图的特性被连 续地改变，由此转向转矩Tx相对于目标电流ias*逐渐增大。此外，在驾驶员正在向转向 手柄输入大于基准值Trefl的转向转矩的情况下，辅助图的特性并未变化。此外，第四实 施例的辅助图设定例程中步骤S26的判定处理可对应于本发明中的异常时转向操作判定 装置及转向操作结束判定装置。图15是示出在主电源100的失效状态期间转向转矩Tx的变化以及根据转向转矩 Tx的变化而增大的改变量Tsh的变化的图线。此外，图16示出了其特性根据改变量Tsh 发生改变的辅助图。在图15中，tn(n = 1至6)分别表示驾驶员正在执行满足转向操作 标准条件的转向操作的时段，η表示在主电源100已经失效之后执行转向操作的次数。此 夕卜，在图16中，在一次执行转向操作已经结束时使用的辅助图以迭加的方式示出。因此，在主电源100处于失效状态期间，在驾驶员正在执行满足转向操作标准 条件的转向操作的情况下，辅助图的特性被改变使得相对于转向转矩Tx计算得到的目标 电流ias*减小。因此，每一次驾驶员执行转向手柄操作时，驾驶员均可确实地感受到转 向辅助力正在减小，由此在转向手柄操作过程中可察觉到异常。因此，在检测到主电源 100的失效状态的早期，驾驶员可对失效进行处理，例如进行修复等。此外，因为转向辅 助力不会突然下降，故不会造成驾驶员极为不适。虽然以本发明的实施例描述了电动转向设备，但本发明并不限于上述实施例， 只要不脱离本发明的目的，各种改变示例均可行。例如，尽管第二实施例具有目标电流ias*的上限值逐级减小的结构，但在驾驶 员正在执行满足转向操作标准条件的转向操作的情况下，允许采用其中目标电流ias*的 上限值被连续地减小的结构。在这里，将利用图17所示的流程图来描述第二实施例的改 变示例。在第二实施例的改变示例的辅助图设定例程中，第四实施例的辅助图设定例程 中的步骤S71至S74由步骤S81至S84替代，而其他处理与第四实施例相同。因此，与 第四实施例中相同的处理以与第四实施例相同的步骤编号在图17中示出，并将省略对其 对描述。在本改变示例中，在主电源100未处于失效状态的情况下，在步骤S81中将目标 电流ias*的上限 值imaxO相对于原始辅助图所减小的减小量ish设定为值0。另一方面， 在主电源100处于失效状态的情况下，如果驾驶员正在执行满足转向操作标准条件的转 向操作(S26中为“是”)，则在步骤S83中判定减小量ish是否低于最大减小量ishmax。 如果减小量ish低于最大减小量ishmaX(S83中为“是”)，则在步骤S84将中减小量ish增 加单位减小量ΔΜ(其是较小的量)。如果减小量ish大于或等于最大减小量ishmax(S82 中为“否”)，则不使减小量增大。然后，在步骤S82，对通过从对应于车速Vx的原始 辅助图将目标电流ias*的上限值imaxO减小了减小量ish而获得的辅助图进行设定。因此，在本改变示例中，在主电源100处于失效状态的情况下，在驾驶员正在 执行满足转向操作标准条件的转向操作时，将目标电流ias*的上限值imax逐渐减小。因 此，可使驾驶员察觉到转向辅助力逐渐减小。因此，该改变示例可实现与第二实施例类 似的效果。类似的，在第三实施例中，也能够采用其中在驾驶员正在执行满足转向操作标 准条件的转向操作的情况下使电动机20的上限电能Pmax连续减小的结构。将利用图18中所示的流程图来描述第三实施例的改变示例。在第三实施例的改变示例的上限电能设 定例程中，第四实施例的辅助图设定例程中的步骤S71至S74被步骤S91至S94所替代， 而其他处理与第四实施例相同。因此，与第四实施例中相同的处理以与第四实施例相同 的步骤编号在图18中示出，并将省略对其对描述。在本改变 示例中，在主电源100未处于失效状态的情况下，在步骤S91将上限电 能Pmax相对于原始上限电能PmaxO减小的减小量Psh设定为值0。另一方面，在主电源 100处于失效状态的情况下，如果驾驶员正在执行满足转向操作标准条件的转向操作时 (S26中为“是”)，则在步骤S93中判定减小量Psh是否低于最大减小量Pshmax。如果 减小量Psh低于最大减小量Pshmax(S93中为“是”)，则在步骤S94中将减小量Psh增 加单位减小量APsh(较小的量)。如果减小量Psh大于或等于最大减小量Pshmax(S93中 为“否”)，则不使减小量Psh。然后，在步骤S92，通过将电动机20的上限电能Pmax 从原始上限电能PmaxO减去减小量Psh而获得上限电能Prmx。因此，在本改变示例中，在主电源100处于失效状态的过程中，在驾驶员正在 执行满足转向操作标准条件的转向操作的情况下，电动机20的上限电能Pmax逐渐减 小。因此，旋转转向手柄11时的韧性感觉逐渐增强，由此可使驾驶员觉察到异常。因 此，可以实现与第三实施例实质相同的效果。此外，尽管在第一实施例及第四实施例中通过向增大一侧改变转向转矩Tx来改 变辅助图的特性，但也可以采用其他结构。例如，可通过使原始辅助图的目标电流ias* 乘以减小系数Α(0^Α< 1)来减小所生成的转向辅助力。此外，尽管在上述实施例中将主电源100及副电源50设置为电源装置，但也允 许采用未设置副电源50的结构。在此情况下，检测到主电源100的异常(例如，电源电 压的下降)并执行上述转向辅助控制就已足够。此外，尽管在上述实施例中设定转向转矩Tx与目标电流ias*之间的关系的辅助 图被存储为辅助特性，但也可将从转向转矩Tx等获得目标电流ias*的函数存储作为辅助 特性。此外，例如在第四实施例中，单位改变量被设定为恒定值。但是，单位改变量 也可以是基于转向速度ωχ的变量。换言之，也可以采用下述结构，其中在转向速度ωχ 的大小(|ωχ|)大于coref的情况下，就判定驾驶员处于特别需要转向辅助的状态，并且 通过使单位改变量八1811乘以减小系数尺((^& < 1)而使辅助图的特性改变量减小。此 夕卜，替代单位改变量ATsh，可以利用目标电流ias*的上限值imax的单位减小量ΔΜ。 此外，替代单位改变量ATsh，可以使用上限电能Pmax的单位减小量Δ Psh。类似的，在第四实施例中，单位改变量Δ Tsh可以是基于转向转矩Tx的变量。 换言之，也可以采用下述结构，其中在转向转矩Tx的大小(|Τχ|)大于第二基准值TreG的 情况下，判定为驾驶员处于特别需要转向辅助的情况，并且通过从大小(|Τχ|)超过第二 基准值TreG的时间点开始使单位改变量ATsh乘以减小系数Κ(0《Κ< 1)来使辅助图的 特性改变量减小。此外，替代单位改变量ATsh，可以利用目标电流ias*的上限值imax 的单位减小量Aish。此外，替代单位改变量ATsh，可以使用上限电能Pmax的单位减 小量APsh0
权利要求
1.一种车辆转向设备，其特征在于包括转向机构，其基于转向手柄的转向操作而使车辆的车轮转向； 电动机，其被供应来自电源设备的电能，并产生对所述转向手柄的所述转向操作提 供辅助的辅助力；转向转矩检测装置，其用于对所述车辆的驾驶员向所述转向手柄输入的转向转矩进 行检测；控制值计算装置，其用于储存对对应于所述转向转矩的电动机控制值进行设定的辅 助特性，并用于基于所述辅助特性来计算所述电动机控制值；电动机控制装置，其用于基于由所述控制值计算装置计算得到的所述电动机控制值 来控制所述电动机的驱动，使得如果所述电动机控制值越大，则产生的辅助力越大； 电源异常检测装置，其用于对所述电源设备的电能供应能力的异常进行检测； 异常时转向操作判定装置，如果所述电源异常检测装置已经检测出所述电源设备的 所述电能供应能力的异常，则所述异常时转向操作判定装置用于判定是否已经执行了满 足预设转向操作标准条件的转向操作；以及控制值减小装置，如果通过所述异常时转向操作判定装置判定出已经执行了满足所 述转向操作标准条件的所述转向操作，则所述控制值减小装置用于使对应于所述转向转 矩的所述电动机控制值减小。
2.根据权利要求1所述的车辆转向设备，其中，所述异常时转向操作判定装置重复判 定是否已经执行了满足所述转向操作标准条件的所述转向操作，并且每一次判定出执行 了满足所述转向操作标准条件的所述转向操作，所述控制值减小装置就使对应于所述转 向转矩的所述电动机控制值减小。
3.根据权利要求1或2所述的车辆转向设备，其中 所述电动机控制值是所述电动机的目标电流值；所述辅助特性对所述转向转矩与所述目标电流值之间的关系进行设定，使得所述目 标电流值具有随所述转向转矩的增大而增大的特性；并且所述控制值减小装置通过使所述辅助特性中所述转向转矩相对于所述目标电流值的 值向增大侧改变，来使对应于所述转向转矩的所述电动机控制值减小。
4.根据权利要求3所述的车辆转向设备，其中，所述控制值计算装置储存使所述转向转矩的值向所述增大侧逐一逐步改变的多级辅 助特性；并且，每一次通过所述异常时转向操作判定装置判定出已经执行了满足所述转向操 作标准条件的所述转向操作，所述控制值减小装置就使所述辅助特性中所述转向转矩相 对于所述目标电流值的值向所述增大侧改变一级。
5.根据权利要求4所述的车辆转向设备，其中，所述辅助特性中所述转向转矩相对于 所述目标电流值的值向所述增大侧改变一级的改变量是预设设定量，并且是允许所述驾 驶员感到所述辅助力减小的值。
6.根据权利要求3所述的车辆转向设备，还包括用于判定转向操作的一次执行是否已 经结束的转向操作结束判定装置，其中，如果判定已经执行了满足所述转向操作标准条 件的所述转向操作，则在从判定已经执行了所述转向操作直至判定所述转向操作已经结束的时段，所述控制值减小装置使所述辅助特性中所述转向转矩相对于所述目标电流值 的值逐步增大。
7.根据权利要求1或2所述的车辆转向设备，其中所述电动机控制值是所述电动机的目标电流值；所述辅助特性对所述转向转矩与所述目标电流值之间的关系进行设定，使得所述目 标电流值随所述转向转矩的增大而增大，并使得所述目标电流值被限制为低于或等于上 限电流值；并且所述控制值减小装置通过减小所述上限电流值来使对应于所述转向转矩的所述电动 机控制值减小。
8.根据权利要求7所述的车辆转向设备，其中所述控制值计算装置储存使所述上限电流值逐一减小的多级辅助特性；并且每一次通过所述异常时转向操作判定装置判定出已经执行了满足所述转向操作标准 条件的所述转向操作，所述控制值减小装置就将所述上限电流值减小一级。
9.根据权利要求8所述的车辆转向设备，还包括用于判定转向操作的一次执行是否已 经结束的转向操作结束判定装置，其中，如果判定已经执行了满足所述转向操作标准条 件的所述转向操作，则在从判定已经执行了所述转向操作直至判定所述转向操作已经结 束的时段，所述控制值减小装置使所述上限电流值逐步减小。
10.根据权利要求1或2所述的车辆转向设备，其中，通过使设定所述电动机的电能 消耗的上限的上限电能值减小，所述控制值减小装置使对应于所述转向转矩的电动机控 制值减小。
11.根据权利要求10所述的车辆转向设备，其中所述控制值计算装置储存使所述电动机的所述电能消耗的所述上限电能值逐一逐步 减小的多级辅助特性；并且每一次通过所述异常时转向操作判定装置判定出已经执行了满足所述转向操作标准 条件的所述转向操作，所述控制值减小装置就使所述上限电能值减小一级。
12.根据权利要求10所述的车辆转向设备，还包括用于判定转向操作的一次执行是否 已经结束的转向操作结束判定装置，其中，如果判定已经执行了满足所述转向操作标准 条件的所述转向操作，则在从判定已经执行了所述转向操作直至判定所述转向操作已经 结束的时段，所述控制值减小装置使所述上限电能值逐步减小。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的车辆转向设备，还包括用于判定转向速度的转向速度检测装置；以及减小量限制装置，如果通过所述转向速度检测装置检测到的所述转向速度大于预设 基准转向速度，则所述减小量限制装置用于使所述控制值减小装置减小所述电动机控制 值的减小量减小。
14.根据权利要求1至12中任一项所述的车辆转向设备，还包括减小量限制装置，如 果通过所述转向转矩检测装置检测到的所述转向转矩大于预设减小量限制标准转矩，则 所述减小量限制装置用于使所述控制值减小装置减小所述电动机控制值的减小量减小。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的车辆转向设备，其中所述电源设备包括向所述车辆中包括所述电动机的多个电负载供应电能的主电源，以及副电源，所述副电源并联连接在所述主电源与所述电动机之间，并储存所述主电源 输出的电能，并通过利用储存的所述电能来对向所述电动机供应电能提供辅助；并且 所述电源异常检测装置对从所述主电源不能够向所述电动机供应电能的状态进行检测。
16.根据权利要求15所述的车辆转向设备，其中，如果通过所述电源异常检测装置判 定出从所述主电源不能够供应电能的所述状态，则向所述电动机的电能供应从所述主电 源切换至所述副电源。
17.根据权利要求1至16中任一项所述的车辆转向设备，其中，如果通过所述转向转 矩检测装置检测得到的所述转向转矩大于预设基准值，则所述异常时转向操作判定装置 就判定已经执行了满足所述转向操作标准条件的所述转向操作。
18.—种控制方法，用于车辆转向设备，所述车辆转向设备包括转向机构，其基于 转向手柄的转向操作而使车辆的车轮转向；电动机，其被供应来自电源设备的电能，并 产生对所述转向手柄的所述转向操作提供辅助的辅助力；转向转矩检测装置，其用于对 所述车辆的驾驶员向所述转向手柄输入的转向转矩进行检测；控制值计算装置，其用于 储存对对应于所述转向转矩的电动机控制值进行设定的辅助特性，并用于基于所述辅助 特性来计算所述电动机控制值；以及电动机控制装置，其用于基于由所述控制值计算装 置计算得到的所述电动机控制值来控制所述电动机的驱动，使得如果所述电动机控制值 越大，则产生的辅助力越大；所述控制方法的特征在于包括对所述电源设备的电能供应能力的异常进行检测；如果已经检测出所述电源设备的所述电能供应能力的异常，则判定是否已经执行了 满足预设转向操作标准条件的转向操作；并且如果判定出已经执行了满足所述转向操作标准条件的所述转向操作，则使对应于所 述转向转矩的所述电动机控制值减小。
19.根据权利要求18所述的控制方法，其中重复判定是否已经执行了满足所述转向操作标准条件的所述转向操作，并且 每一次判定出执行了满足所述转向操作标准条件的所述转向操作，就使对应于所述 转向转矩的所述电动机控制值减小。
20.根据权利要求19所述的控制方法，其中，所述电动机控制值通过所述控制值减小 装置的减小程度随着判定出已经执行了满足所述转向操作标准条件的所述转向操作的次 数的增多而增大。
21.—种车辆转向设备，包括转向机构，其基于转向手柄的转向操作而使车辆的车轮转向； 电动机，其被供应来自电源设备的电能，并产生对所述转向手柄的所述转向操作提 供辅助的辅助力；转向转矩检测单元，其对所述车辆的驾驶员向所述转向手柄输入的转向转矩进行检测；控制值计算单元，其储存对对应于所述转向转矩的电动机控制值进行设定的辅助特 性，并基于所述辅助特性来计算所述电动机控制值；电动机控制单元，其基于由所述控制值计算单元计算得到的所述电动机控制值来控制所述电动机的驱动，使得如果所述电动机控制值越大，则产生的辅助力越大； 电源异常检测单元，其对所述电源设备的电能供应能力的异常进行检测； 异常时转向操作判定单元，如果所述电源异常检测单元已经检测出所述电源设备的 所述电能供应能力的异常，则所述异常时转向操作判定单元判定是否已经执行了满足预 设转向操作标准条件的转向操作；以及控制值减小单元，如果通过所述异常时转向操作判定单元判定出已经执行了满足所 述转向操作标准条件的所述转向操作，则所述控制值减小单元使对应于所述转向转矩的 所述电动机控制值减小。
全文摘要
如果主电源(100)已经发生故障，则辅助控制部分(61)在每一次执行满足转向操作标准条件的转向操作时就沿增大转向转矩的方向使其中转向转矩与目标电流相互关联的辅助图的特性发生一个变化级的变化。这使得驾驶员在每一次执行转向操作时感受到转向辅助力的下降，由此察觉到异常。此外，每一次执行满足转向操作标准条件的转向操作时，可减小辅助图的上限电流。此外，每一次执行满足转向操作标准条件的转向操作时，可减小电动机的上限电能。
文档编号B62D5/04GK102026863SQ200980117541
公开日2011年4月20日 申请日期2009年4月3日 优先权日2008年5月14日
发明者山下正治 申请人:丰田自动车株式会社