转向控制装置的制作方法

1.本发明涉及转向控制装置。


背景技术：

2.作为车辆转向装置，已知有包括使用电机来作为驱动源的致动器的电动助力转向装置(eps)。一些类型的eps获取方向盘的作为具有超过360
°
的范围的绝对值的转向角，并且基于转向角执行各种控制。作为控制的示例，日本未审查专利申请公开第2015-20506(jp 2015-20506 a)号和日本专利第5962881号公开了以下eps：这些eps每个执行用于缓和例如作为齿条轴的端部的齿条端部抵靠在齿条壳体上的所谓“端部抵靠”的冲击的端部抵靠缓和控制。jp 2015-20506 a中的eps通过使用基于转向角的转向反作用分量校正与由电机输出的电机扭矩的目标值对应的电流命令值，来缓和端部抵靠的冲击。日本专利第5962881号中的eps通过将与要由电机输出的电机扭矩的目标值对应的电流命令值限制到等于或小于基于转向角的限制值，来缓和端部抵靠的冲击。


技术实现要素：

3.在上述配置中，由于端部抵靠缓和控制的执行，齿条轴的移动有时被限制在齿条轴实际抵靠在齿条壳体上的实际齿条端部位置的转向中立位置侧的虚拟齿条端部位置处。在这种情况下，转向角小于齿条轴处于实际齿条端部位置情况下的转向角。即，在齿条轴的移动限制在虚拟齿条端部位置的情况下的最小回转半径(slewing radius)大于基于车辆的结构的最小回转半径。因此，在车辆的回转行驶(slewing travel)时，由于执行端部抵靠缓和控制，车辆的小回转性能会降低。
4.本发明提供一种能够抑制车辆的小回转性能降低的转向控制装置。
5.根据本发明的一个方面的转向控制装置包括控制转向装置的控制电路，该转向装置包括壳体、包含在该壳体中以能够往复移动的转弯轴、以及被配置成给予电机扭矩的致动器，通过该电机扭矩，转弯轴使用电机作为驱动源而往复移动。控制电路被配置成检测绝对转向角，该转向角由具有超过360
°
范围的绝对角来指示，绝对转向角是旋转轴的旋转角并且能够被转换成与转弯轴耦接的转弯轮的转弯角。控制电路被配置成计算与将由电机输出的电机扭矩的目标值对应的电流命令值。控制电路被配置成控制电机的驱动，使得将被供应至电机的电流的实际电流值变为电流命令值。控制电路被配置成存储与绝对转向角相关联的端部位置对应角，端部位置对应角是指示其中转弯轴的移动受到转弯轴抵靠在壳体上的端部抵靠的限制的端部位置的角。控制电路被配置成当端部间隔角等于或小于预定角时执行端部抵靠缓和控制以校正电流命令值，使得限制端部间隔角的减小，端部间隔角指示绝对转向角与端部位置对应角的距离。控制电路被配置成在执行端部抵靠缓和控制期间执行有关是否意在执行车辆的回转行驶的回转意图确定，并且被配置成当在确定车辆意在执行回转行驶的情况下，执行部分释放控制以减少执行端部抵靠缓和控制时电流命令值的校正量。
6.利用根据本发明的各方面的转向控制装置，在执行端部抵靠缓和控制期间，当确定驾驶员有执行车辆的回转行驶的回转意图时，通过执行部分释放控制校正电流命令值的校正量减少。由此，部分地释放由端部抵靠缓和控制的执行进行的对电流命令值的限制，并且该电流命令值增大。因此，例如即使在由于端部抵靠缓和控制的执行而导致转弯轴的移动被限制在虚拟端部位置处的情况下，也执行部分释放控制，并且电流命令值因驾驶员的回转行驶的意图而增大。因此，可以将转弯轴移动至实际的端部位置。作为结果，能够抑制车辆的小回转性能的降低。
7.在根据本发明的该方面的转向控制装置中，控制电路可以被配置成当端部间隔角等于或小于预定角时，计算基于端部间隔角的减小而减小的转向角限制值。控制电路可以被配置成将作为电流命令值的绝对值的上限的限制值设置成等于或小于转向角限制值的值。控制电路可以被配置成通过将电流命令值的绝对值限制为转向角限制值来执行端部抵靠缓和控制。控制电路可以被配置成基于从电机的额定电流减去角限制分量所得到的值来计算转向角限制值，角限制分量基于端部间隔角。控制电路可以被配置成通过减小角限制分量来执行部分释放控制。
8.利用根据本发明的各方面的转向控制装置，在以将电流命令值限制为等于或小于转向角限制值的值的方式来执行端部抵靠缓和控制的配置中，通过减小作为转向角限制值的基础的角限制分量，能够容易地执行部分释放控制以减小电流命令值的校正量。
9.在根据本发明的各方面的转向控制装置中，回转意图确定的满足条件可以包括：角限制分量大于基于额定电流设置的电流阈值的条件；以及输入至转向装置的转向扭矩等于或大于指示车辆的回转行驶所需的扭矩的转向扭矩阈值的条件。
10.在根据本发明的各方面的转向控制装置中，回转意图确定的满足条件可以包括车速处于指示低速范围的预定车速范围内的条件。在根据本发明的各方面的转向控制装置中，回转意图确定的满足条件可以包括以下中的至少一个：电机的角速度等于或低于指示电机的停止状态的角速度阈值的条件；以及电机的角速度变化量小于指示电机的停止状态的角速度变化量阈值的条件。
11.在根据本发明的各方面的转向控制装置中，控制电路被配置成当在回转意图确定持续地满足达预定时间时，确定意在执行车辆的回转行驶。利用根据本发明的各方面的转向控制装置，能够更准确地确定在由于端部抵靠缓和控制的执行而使转弯轴的移动被限制在虚拟端部位置处的状态下驾驶员意在执行回转行驶的状况。
12.在根据本发明的各方面的转向控制装置中，控制电路可以被配置成随着从部分释放控制的开始时间起的时间的经过而线性地减小角限制分量。在根据本发明的各方面的转向控制装置中，控制电路可以被配置成随着从部分释放控制的开始时间起的时间的经过而减小角限制分量的变化率的绝对值，并且减小所述角限制分量，角限制分量的变化率是关于时间的经过的变化率。
13.利用根据本发明的各方面的转向控制装置，可以适当地减小角限制分量，即，适当地增大转向角限制值，并且此外能够适当地增大电流命令值。由此，例如，即使当通过执行部分释放控制而使转弯轴移动并且发生端部抵靠时，也能够抑制大的载荷在端部抵靠时被给予转向装置。
14.在根据本发明的各方面的转向控制装置中，控制电路可以被配置成在执行部分释
放控制期间，减小角限制分量，直到角限制分量变为预设释放目标值。控制电路可以被配置成当通过执行部分释放控制进行减小之前的角限制分量小于预设释放目标值时，停止部分释放控制。
15.利用根据本发明的各方面的转向控制装置，当在执行部分释放控制之后执行返回转向并且在通过执行部分释放控制进行减小之前的角限制分量变得小于释放目标值时，停止部分释放控制。因此，例如，与在通过执行部分释放控制进行减小之前的角限制分量等于或大于释放目标值的状态下停止部分释放控制的情况不同，可以防止转向角限制值即电流命令值突然改变，并且可以抑制转向感觉变差。
16.利用根据本发明的各方面的转向控制装置，能够抑制车辆的小回转性能的降低。
附图说明
17.下面将参考附图来描述本发明的示例性实施方式的特征、优点以及技术意义和工业意义，在附图中，相同的附图标记表示相同的元素，并且在附图中：
18.图1是实施方式中的电动助力转向装置的示意图；
19.图2是实施方式中的转向控制装置的框图；
20.图3是实施方式中的限制值设置单元的框图；
21.图4是示出在实施方式中由释放控制单元执行和停止部分释放控制的处理过程的流程图；
22.图5是示出实施方式中的校正之后的角限制分量的时间变化的曲线图；以及
23.图6是示出改型中的校正之后的角限制分量的时间变化的曲线图。
具体实施方式
24.下面将参照附图描述转向控制装置的实施方式。如图1所示，作为由转向控制装置1控制的转向装置的电动助力转向装置(eps)2包括基于驾驶员对方向盘3的操作而使转弯轮(turning wheel)4转弯的转向机构5。eps 2包括作为向转向机构5给予用于辅助转向操作的辅助力的致动器的eps致动器6。
25.转向机构5包括方向盘3被固定至的转向轴11、与转向轴11耦接的作为转弯轴的齿条轴12、作为齿条轴12能够往复移动地插入的壳体的齿条壳体13、以及将转向轴11的旋转转换为齿条轴12的移动的齿条齿轮机构14。通过从方向盘3的位置按顺序耦接柱轴15、中间轴16和齿轮轴17来构造转向轴11。
26.齿条轴12和齿轮轴17以预定的交叉角布置在齿条壳体13中。齿条齿轮机构14通过啮合在齿条轴12上形成的齿条齿12a与在齿轮轴17上形成的齿轮齿17a来构造。拉杆19通过设置在齿条轴12的端部的球形接头构成的齿条端部18可旋转地耦接至齿条轴12的两端。该拉杆19的远端耦接至转弯轮4所附接至的未图示的转向节(knuckle)。因此，在eps 2中，由于转向操作而产生的转向轴11的旋转通过齿条齿轮机构14转换成齿条轴12的轴向移动，并且该轴向移动通过拉杆19传递至转向节，使得转弯轮4的转弯角即车辆的行驶方向被改变。
27.齿条轴12的其中齿条端部18抵靠在齿条壳体13的左端部上的位置是允许最大向右转向的位置，并且该位置对应于作为右侧的端部位置的齿条端部位置。此外，齿条轴12的其中齿条端部18抵靠在齿条壳体13的右端部的位置是允许最大向左转向的位置，并且该位
置对应于作为左侧的端部位置的齿条端部位置。
28.eps致动器6包括作为驱动源的电机21和减速器22例如蜗杆和蜗轮机构。电机21通过减速器22耦接至柱轴15。eps致动器6利用减速器22降低电机21的旋转速度，然后将电机21的旋转传递到柱轴15。从而，eps致动器6向转向机构5给予电机扭矩作为辅助力。在本实施方式中，采用三相无刷电机作为电机21。
29.转向控制装置1连接至电机21，并且控制电机21的动作。转向控制装置1具有未图示的中央处理单元(cpu)和未图示的存储器，并且cpu以预定计算周期执行存储在存储器中的程序。由此，执行各种控制。
30.转向控制装置1连接至检测车辆的车速spd的车速传感器31和检测由于驾驶员的转向而向转向轴11给予的转向扭矩th的扭矩传感器32。转向控制装置1连接至旋转传感器33，该旋转传感器33检测作为360
°
范围内的相对角的电机21的旋转角θm。例如，在向右转向的情况下，转向扭矩th和旋转角θm被检测为正值，并且在向左转向的情况下，转向扭矩th和旋转角θm被检测为负值。转向控制装置1基于从传感器输入并且指示状态量的信号向电机21供应驱动电力，并且从而控制eps致动器6的动作，即，控制向转向机构5给予的用于使齿条轴12往复移动的辅助力。
31.接下来，将描述转向控制装置1的配置。如图2所示，转向控制装置1包括：作为输出电机控制信号sm的控制电路的微型计算机41；以及基于电机控制信号sm向电机21供应驱动电力的驱动电路42。作为本实施方式中的驱动电路42，采用包括多个开关元件例如fet的公知的pwm逆变器。由微型计算机41输出的电机控制信号sm指定每个开关元件的导通状态或关断状态。由此，响应于电机控制信号sm，每个开关元件接通或断开，并且切换针对各个相的电机线圈的通电模式，使得车载电源43的直流电力被转换成三相驱动电力，并且该三相驱动电力被输出至电机21。
32.以下描述的控制块通过由微型计算机41执行的计算机程序来实现。以预定的采样周期检测状态量，并且以预定的计算周期执行以下描述的控制块所指示的计算过程。
33.微型计算机41接收车速spd、转向扭矩th和电机21的旋转角θm。此外，微型计算机41接收电机21的各个相中的电流值iu、iv、iw和车载电源43的电源电压vb，其中电流值iu、iv、iw是由电流传感器44检测的电流值，而车载电源43的电源电压vb是由电压传感器45检测的电源电压。电流传感器44设置在驱动电路42与用于各个相的电机线圈之间的连接线46上。电压传感器45设置在车载电源43与驱动电路42之间的连接线47上。在图2中，为了便于描述，用于各个相的电流传感器44和用于各个相的连接线46分别被示出为单个电流传感器44和单个连接线46。微型计算机41基于状态量来输出电机控制信号sm。
34.具体而言，微型计算机41包括计算电流命令值id
*
、iq
*
的电流命令值计算单元51、基于电流命令值id
*
、iq
*
输出电机控制信号sm的电机控制信号生成单元52、以及检测绝对转向角θs的绝对转向角检测单元53。
35.电流命令值计算单元51接收车速spd、转向扭矩th、旋转角θm以及绝对转向角θs。电流命令值计算单元51基于状态量来计算电流命令值id
*
、iq
*
。电流命令值id
*
、iq
*
是应供应至电机21的电流的目标值，并且分别指示d/q坐标系中的d轴上的电流命令值和q轴上的电流命令值。q轴电流命令值iq
*
指示由电机21输出的电机扭矩的目标值。在本实施方式中，d轴电流命令值id
*
基本上固定为零。例如，电流命令值id
*
、iq
*
在辅助向右转向的情况下为
正值，在辅助向左转向的情况下为负值。
36.电机控制信号生成单元52接收电流命令值id
*
、iq
*
、各个相中的电流值iu、iv、iw以及电机21的旋转角θm。电机控制信号生成单元52基于这些状态量通过在d/q坐标系中执行电流反馈控制来生成电机控制信号sm。
37.具体地，电机控制信号生成单元52通过基于旋转角θm将各个相中的电流值iu、iv、iw映射到d/q坐标系上来计算d轴电流值id和q轴电流值iq，d轴电流值id和q轴电流值iq是电机21在d/q坐标系中的实际电流值。然后，电机控制信号生成单元52通过执行电流反馈控制使得d轴电流值id追随d轴电流命令值id
*
并且执行电流反馈控制使得q轴电流值iq追随q轴电流命令值iq
*
来生成电机控制信号sm。
38.电机控制信号生成单元52将以这种方式生成的电机控制信号sm输出至驱动电路42。从而，与电机控制信号sm对应的驱动电力被供应至电机21，并且从电机21输出与q轴电流命令值iq
*
对应的电机扭矩，使得向转向机构5给予辅助力。
39.绝对转向角检测单元53接收旋转角θm。绝对转向角检测单元53基于旋转角θm检测表示为具有超过360
°
的范围的绝对角的电机绝对角。在本实施方式中的绝对转向角检测单元53将在首次接通启动开关例如点火开关——例如更换车载电源43之后首次接通启动开关例如点火开关——时的旋转角θm设置为起始点，将电机21的转数加起来，并且基于该转数和旋转角θm来检测电机绝对角。绝对转向角检测单元53通过将电机绝对角乘以基于减速器22的减速比的转换因子来检测指示转向轴11的转向角的绝对转向角θs。在实施方式中的转向控制装置1即使在启动开关处于关断状态时也监测电机21是否旋转，并且将所有时间的电机21的转数加起来。因此，即使在更换车载电源43之后第二次接通启动开关时，绝对转向角θs的起始点与当首次接通启动开关时设置的起始点相同。
40.如上所描述，通过转向轴11的旋转而使转弯轮4的转弯角发生变化，并且因此绝对转向角θs指示能够变换为转弯轮4的转弯角的旋转轴的旋转角。例如，电机绝对角和绝对转向角θs在关于起始点为向右旋转的情况下为正值，并且在关于起始点为向左旋转的情况下为负值。
41.接下来，将详细描述电流命令值计算单元51的配置。电流命令值计算单元51包括对作为q轴电流命令值iq
*
的基本分量的辅助命令值ias
*
进行计算的辅助命令值计算单元61。另外，电流命令值计算单元51包括：设置作为q轴电流命令值iq
*
的绝对值的上限的限制值ig的限制值设置单元62；以及将辅助命令值ias
*
的绝对值限制为等于或小于限制值ig的值的保护处理单元63。限制值设置单元62连接至存储器64。
42.辅助命令值计算单元61接收转向扭矩th和车速spd。辅助命令值计算单元61基于转向扭矩th和车速spd来计算辅助命令值ias
*
。具体地，随着转向扭矩th的绝对值增加并且车速spd减小，辅助命令值计算单元61计算具有更大绝对值的辅助命令值ias
*
。以这种方式计算出的辅助命令值ias
*
被输出至保护处理单元63。
43.除了辅助命令值ias
*
之外，保护处理单元63还接收后面描述的在限制值设置单元62中设置的限制值ig。当输入的辅助命令值ias
*
的绝对值等于或小于限制值ig时，保护处理单元63将辅助命令值ias
*
的值无变化地作为q轴电流命令值iq
*
输出至电机控制信号生成单元52。另一方面，当输入的辅助命令值ias
*
的绝对值大于限制值ig时，保护处理单元63将通过将辅助命令值ias
*
的绝对值限制为限制值ig而得到的值作为q轴电流命令值iq
*
输出至
电机控制信号生成单元52。
44.在存储器64中，存储有与预先设置为电机21能够输出的电机扭矩的额定扭矩对应的额定电流ir、端部位置对应角θs_le、θs_re等。左侧的端部位置对应角θs_le为对应于左侧的齿条端部位置的绝对转向角θs，而右侧的端部位置对应角θs_re为对应于右侧的齿条端部位置的绝对转向角θs。例如，通过基于由驾驶员的转向而适当地执行的学习来设置端部位置对应角θs_le、θs_re。
45.接下来，将描述限制值设置单元62的配置。限制值设置单元62接收旋转角θm、绝对转向角θs、车速spd、转向扭矩th、电源电压vb、额定电流ir以及端部位置对应角θs_le、θs_re。限制值设置单元62基于状态量设置限制值ig。
46.更具体地，如图3所示，限制值设置单元62包括基于绝对转向角θs计算转向角限制值ien的转向角限制值计算单元71、基于电源电压vb计算作为另一限制值的电压限制值ivb的电压限制值计算单元72、以及选择转向角限制值ien和电压限制值ivb中较小的一个的最小值选择单元73。
47.转向角限制值计算单元71接收旋转角θm、绝对转向角θs、车速spd、转向扭矩th、额定电流ir以及端部位置对应角θs_le、θs_re。当指示绝对转向角θs距端部位置对应角θs_le、θs_re的距离的端部间隔角δθ等于或小于如后所描述的预定角θ1时，转向角限制值计算单元71基于状态量计算基于端部间隔角δθ的减小而减小的转向角限制值ien。以这种方式计算出的转向角限制值ien被输出至最小值选择单元73。
48.电压限制值计算单元72接收电源电压vb。当电源电压vb的绝对值等于或小于预设电压阈值vth时，电压限制值计算单元72计算小于用于供应额定电流ir的额定电压的电压限制值ivb。具体地，当电源电压vb的绝对值等于或小于电压阈值vth时，电压限制值计算单元72基于电源电压vb的绝对值的减小，计算具有较小绝对值的电压限制值ivb。这样计算出的电压限制值ivb被输出至最小值选择单元73。
49.最小值选择单元73选择输入的转向角限制值ien和电压限制值ivb中的较小的一者作为限制值ig，并将该较小的一者输出至保护处理单元63。在转向角限制值ien作为限制值ig被输出至保护处理单元63的情况下，q轴电流命令值iq
*
的绝对值被限制为转向角限制值ien。由此，当端部间隔角δθ等于或小于预定角θ1时，q轴电流命令值iq
*
的绝对值基于端部间隔角δθ的减小而减小，使得执行端部抵靠缓和控制。端部抵靠缓和控制缓和端部抵靠的冲击。即，本实施方式中的电流命令值计算单元51以将q轴电流命令值iq
*
的绝对值限制为等于或小于限制值ig的值的方式来对q轴电流命令值iq
*
进行校正。q轴电流指令值iq
*
的校正量是辅助命令值ias
*
的相对于限制值ig的超过量(excess)，即，相对于转向角限制值ien的超过量。
50.在电压限制值ivb作为限制值ig输出至保护处理单元63的情况下，q轴电流命令值iq
*
的绝对值被限制为电压限制值ivb。由此，当电源电压vb的绝对值等于或小于电压阈值vth时，执行电源保护控制。通过电源保护控制，q轴电流命令值iq
*
的绝对值基于电源电压vb的绝对值的减小而减小。
51.接下来，将描述转向角限制值计算单元71的配置。转向角限制值计算单元71包括计算端部间隔角δθ的端部间隔角计算单元81、计算作为取决于端部间隔角δθ而决定的电流限制量的角限制分量iga的角限制分量计算单元82、以及校正角限制分量iga的释放控制
单元83。另外，转向角限制值计算单元71包括：计算作为转向速率ωs相对于上限角速度ωlim的超过量的超过量角速度ωo的超过量角速度计算单元84；以及计算作为取决于超过量角速度ωo而决定的电流限制量的速度限制分量igs的速度限制分量计算单元85。
52.端部间隔角计算单元81接收绝对转向角θs和端部位置对应角θs_le、θs_re。端部间隔角计算单元81计算上个计算周期(the last computation cycle)中的绝对转向角θs与左侧的端部位置对应角θs_le之间的差以及上个计算周期中的绝对转向角θs与右侧的端部位置对应角θs_re之间的差。然后，端部间隔角计算单元81将计算出的差中的绝对值较小的差作为端部间隔角δθ输出至角限制分量计算单元82和超过量角速度计算单元84。
53.角限制分量计算单元82接收端部间隔角δθ和车速spd。角限制分量计算单元82包括决定端部间隔角δθ、车速spd和角限制分量iga之间关系的映射，并且通过参照该映射来计算与端部间隔角δθ和车速spd对应的角限制分量iga。
54.在该映射中，角限制分量iga被设置为与端部间隔角δθ从零开始的增大成比例地减小，并且当端部间隔角δθ变得大于预定角θ1时变为零。在该映射中，也设置端部间隔角δθ为负的区域。当端部间隔角δθ小于零时，角限制分量iga与端部间隔角δθ的减小成比例地增大，并且在角限制分量iga变为与额定电流ir相同的值之后是恒定的。在该映射的负区域中，考虑了在齿条端部18抵靠在齿条壳体13上的状态下通过进一步执行附加转向而由eps 2的弹性变形引起的电机21的旋转。预定角θ1被设置为指示端部位置对应角θs_le、θs_re附近的范围的小角。即，角限制分量iga被设置为绝对转向角θs相对于端部位置对应角θs_le、θs_re越靠近转向中立侧则越小，并且当绝对转向角θs超过端部位置对应角θs_le、θs_re附近而位于转向中立侧时则为零。
55.此外，在该映射中，在其中端部间隔角δθ等于或小于预定角θ1的区域中，角限制分量iga被设置为基于车速spd的增大而减小。具体地，在车速spd处于低速范围内的区域中，角限制分量iga被设置为大于零，并且在车速spd处于中速或高速范围内的区域中，角限制分量iga被设置为零。
56.以这种方式计算出的角限制分量iga被输出至释放控制单元83。释放控制单元83对后面描述的角限制分量iga进行校正，并将校正后的角限制分量iga'输出至减法器86。
57.超过量角速度计算单元84接收端部间隔角δθ以及通过对绝对转向角θs进行微分而获得的转向速率ωs。超过量角速度计算单元84基于状态量计算超过量角速度ωo。
58.更具体地，超过量角速度计算单元84包括计算上限角速度ωlim的上限角速度计算单元91。上限角速度计算单元91接收端部间隔角δθ。上限角速度计算单元91包括决定端部间隔角δθ和上限角速度ωlim的关系的映射，并通过参照该映射来计算与端部间隔角δθ对应的上限角速度ωlim。
59.在该映射中，上限角速度ωlim被设置为使得当端部间隔角δθ大于零但接近零时上限角速度ωlim最低，并且上限角速度ωlim与端部间隔角δθ的增大成比例地增大。此外，当端部间隔角δθ大于预定角θ2时，上限角速度ωlim被设置为保持在预先设置为电机21能够旋转的最大角速度的值。预定角θ2被设置为大于上述预定角θ1的角。
60.当转向速率ωs的绝对值比与端部间隔角δθ对应的上限角速度ωlim高时，超过量角速度计算单元84将转向速率ωs相对于上限角速度ωlim的超过量作为超过量角速度ωo输出至速度限制分量计算单元85。另一方面，当转向速率ωs的绝对值等于或低于上限
角速度ωlim时，超过量角速度计算单元84将指示零的超过量角速度ωo输出至速度限制分量计算单元85。
61.具体而言，超过量角速度计算单元84包括接收上限角速度ωlim和转向速率ωs的最小值选择单元92。最小值选择单元92选择上限角速度ωlim和转向速率ωs的绝对值中较小的一者，并且将该较小的一者输出至减法器93。然后，超过量角速度计算单元84利用减法器93通过从转向速率ωs的绝对值中减去最小值选择单元92的输出值来计算超过量角速度ωo。在通过最小值选择单元92选择上限角速度ωlim和转向速率ωs的绝对值中的较小者时转向速率ωs的绝对值等于或小于上限角速度ωlim的情况下，通过减法器93从转向速率ωs中减去转向速率ωs使得超过量角速度ωo变为零。另一方面，在转向速率ωs的绝对值比上限角速度ωlim大的情况下，通过减法器93从转向速率ωs的绝对值减去上限角速度ωlim，使得转向速率ωs相对于上限角速度ωlim的超过量成为超过量角速度ωo。
62.速度限制分量计算单元85接收超过量角速度ωo和车速spd。速度限制分量计算单元85包括决定超过量角速度ωo、车速spd和速度限制分量igs的关系的映射，并且通过参照该映射来计算与超过量角速度ωo和车速spd对应的速度限制分量igs。
63.在该映射中，速度限制分量igs被设置为使得当超过量角速度ωo为零时速度限制分量igs最小，并且速度限制分量igs与超过量角速度ωo的增加成比例地增加。此外，在该映射中，速度限制分量igs被设置为基于车速spd的增加而减小。在该映射中，速度限制分量igs的绝对值被设置为小于角限制分量iga的绝对值。以这种方式计算的速度限制分量igs被输出至减法器87。
64.额定电流ir被输入至减法器86，该减法器86接收上述校正后的角限制分量iga'。转向角限制值计算单元71将利用减法器86从额定电流ir减去校正后的角限制分量iga’而得到的值输出至接收速度限制分量igs的减法器87。然后，转向角限制值计算单元71将利用减法器87从减法器86的输出值中减去速度限制分量igs而得到的值——即从额定电流ir中减去校正之后的角限制分量iga'以及速度限制分量igs而得到的值——作为转向角限制值ien输出至最小值选择单元73。
65.接下来，将描述释放控制单元83的配置。当齿条轴12的移动由于端部抵靠缓和控制的执行而被限制在实际齿条端部位置的转向中立位置侧的虚拟齿条端部位置时，车辆的小回转性能会降低。鉴于这点，当驾驶员意在执行回转行驶时，释放控制单元83通过执行部分释放控制以在执行端部抵靠缓和控制时减小q轴电流命令值iq
*
的校正量，即部分地释放对q轴电流命令值iq
*
的限制，来使得齿条轴12能够移动至实际的齿条端部位置。
66.如上所描述，保护处理单元63将q轴电流命令值iq
*
的绝对值限制为等于或小于限制值ig的值。因此，随着作为限制值ig的转向角限制值ien越大，q轴电流命令值iq
*
的校正量越小。转向角限制值ien通过从额定电流ir中减去校正后的角限制分量iga'和速度限制分量igs来计算。因此，随着角限制分量iga'越小，转向角限制值ien越大并且q轴电流命令值iq
*
的校正量越小。鉴于这点，当在执行端部抵靠缓和控制期间驾驶员意在执行车辆的回转行驶时，本实施方式中的释放控制单元83执行校正使得输入的角限制分量iga减小，并且由此执行部分释放控制以减小执行端部抵靠缓和控制时的q轴电流命令值iq
*
的校正量。
67.更具体地，除了角限制分量iga之外，释放控制单元83还接收车速spd、转向扭矩th和通过对旋转角θm进行微分而获得的电机角速度ωm。基于这些状态量，释放控制单元83执
行有关在执行端部抵靠缓和控制期间驾驶员是否通过执行附加转向或保持转向状态而意在执行车辆的回转行驶的回转意图确定。然后，当确定驾驶员意在执行回转行驶时，释放控制单元83校正角限制分量iga使得角限制分量iga减小，并且将校正后的角限制分量iga'输出至减法器86。
68.如图5所示，释放控制单元83在执行部分释放控制期间执行计算，使得校正之后的角限制分量iga'逐渐减小至释放目标值itrg。具体而言，释放控制单元83随着从部分释放控制的开始时间起的时间的经过来线性地减小角限制分量iga使得校正后的角限制分量iga’变为释放目标值itrg。
69.释放目标值itrg被设置为使得例如在车辆在通常的路面上以低速行驶的情况下，当校正后的角限制分量iga’变为释放目标值itrg时，从电机21给出使得齿条轴12能够移动至齿条端部位置的预定辅助力。换句话说，从额定电流ir减去释放目标值itrg和速度限制分量igs后获得的转向角限制值ien的绝对值具有通过向电机21供应电流而从电机21输出预定的辅助力的大小。释放目标值itrg是基于额定电流ir的电流值，并且例如设置为额定电流ir的50％。
70.在执行部分释放控制之后，当基于端部间隔角δθ进行校正之前的角限制分量iga变得小于释放目标值itrg时，例如通过驾驶员的返回转向(return steering)变得小于释放目标值itrg时，释放控制单元83停止部分释放控制。即，释放控制单元83将输入的角限制分量iga无变化地作为校正后的角限制分量iga'输出，并且在执行端部抵靠缓和控制时不改变校正量。
71.当在端部抵靠缓和控制的执行期间确定驾驶员不意在执行回转行驶时，释放控制单元83将输入的角限制分量iga没有变化地输出作为校正之后的角限制分量iga'。即，在确定驾驶员不意在回转行驶时，释放控制单元83不执行部分释放控制。
72.更具体地，当在由如下描述的(a)至(e)构成的回转意图确定的条件持续地满足预定时间时，释放控制单元83确定在端部抵靠缓和控制的执行期间驾驶员意在执行车辆的回转行驶。预定时间被设置为使得能够确定驾驶员正在执行附加转向或正在保持转向状态的适当时间。
73.(a)角限制分量iga大于电流阈值ith。
74.(b)转向扭矩th的绝对值等于或大于转向扭矩阈值tth。
75.(c)车速spd在预定的车速范围内。
76.(d)电机角速度ωm的绝对值等于或小于角速度阈值ωth。
77.(e)作为电机角速度ωm的变化量的角速度变化量δωm的绝对值小于角速度变化量阈值δωth。
78.针对确定条件(e)，释放控制单元83基于输入的电机角速度ωm计算作为电机角速度ωm的变化量的角速度变化量δωm，并且使用经过低通滤波处理的计算出的角速度变化量δωm。
79.电流阈值ith是基于额定电流ir的电流值，并且在本实施方式中设置为与上述释放目标值itrg相同的值。转向扭矩阈值tth是在齿条端部18抵靠在齿条壳体13上的状态下保持方向盘3以使车辆进行回转行驶所需的转向扭矩，并且设置为大于零的适当值。预定车速范围指示等于或高于下限车速slo并且低于上限车速sup的车速范围。下限车速slo指示
车辆未处于停止状态，并且上限车速sup指示车辆正以低速行驶。下限车速slo被设置为稍高于零的值，并且上限车速sup被设置为高于下限车速slo的适当值。角速度阈值ωth是指示电机21停止的角速度，并且设置为比零稍高的值。角速度变化量阈值δωth是指示电机21大致既不加速也不减速的角速度变化量，并且被设置为比零稍大的值。
80.具体地，如图4的流程图所示，释放控制单元83获取各种状态量(步骤101)，并且然后确定是否设置了指示正在执行部分释放控制的标记(步骤102)。
81.在未设置标记的情况下(步骤102：否)，释放控制单元83确定车速spd是否为等于或大于下限车速slo并且低于上限车速sup(步骤103)。在车速spd等于或高于下限车速slo并且低于上限车速sup并且处于预定车速范围内的情况下(步骤103：是)，释放控制单元83确定角限制分量iga是否大于电流阈值ith(步骤104)。在角限制分量iga大于电流阈值ith的情况下(步骤104：是)，释放控制单元83确定转向扭矩th的绝对值是否等于或大于转向扭矩阈值tth(步骤105)。在转向扭矩th的绝对值大于或等于转向扭矩阈值tth的情况下(步骤105：是)，释放控制单元83确定电机角速度ωm的绝对值是否等于或小于角速度阈值ωth(步骤106)。在电机角速度ωm的绝对值等于或小于角速度阈值ωth的情况下(步骤106：是)，释放控制单元83确定角速度变化量δωm是否小于角速度变化量阈值δωth(步骤107)。在角速度变化量δωm小于角速度变化量阈值δωth的情况下(步骤107；是)，释放控制单元83转变至步骤108。
82.在步骤108中，释放控制单元83使计数器的计数值cn递增，该计数值cn指示从步骤103至107——即条件(a)至(e)满足——的确定起已经经过的时间。随后，释放控制单元83确定计数值cn是否大于与预定时间相对应的预定计数值cth(步骤109)。在计数值cn大于预定计数值cth的情况下(步骤109：是)，释放控制单元83开始部分释放控制(步骤110)，设置标记(步骤111)，并清除计数器的计数值cn(步骤112)。
83.在计数值cn等于或小于预定计数值cth的情况下(步骤109：否)，释放控制单元83不执行此后的过程。此外，在步骤103至107中的一个不满足的情况下(步骤103至107：否)，释放控制单元83不执行步骤108至111中的过程，并转到步骤112以清除计数值cn。
84.另一方面，在设置了标记的情况下(步骤102：是)，释放控制单元83确定基于端部间隔角δθ计算的角限制分量iga是否小于释放目标值itrg即电流阈值ith(步骤113)。在角限制分量iga小于释放目标值itrg的情况下(步骤113：是)，释放控制单元83停止部分释放控制(步骤114)，并且重置标记(步骤115)。在角限制分量iga等于或大于释放目标值itrg的情况下(步骤113：否)，释放控制单元83不执行此后的过程。
85.接下来，将描述该实施方式的操作和效果。当确定在端部抵靠缓和控制的执行期间驾驶员意在执行车辆的回转行驶时，释放控制单元83在端部抵靠缓和控制的执行时执行使q轴电流命令值iq
*
的校正量减小的部分释放控制。由此，部分地释放由端部抵靠缓和控制的执行对q轴电流命令值iq
*
的限制，并且q轴电流命令值iq
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增大。因此，例如即使当由于端部抵靠缓和控制的执行而使齿条轴12的移动被限制在虚拟齿条端部位置处时，由于驾驶员执行回转行驶的意图，执行部分释放控制并且q轴电流命令值iq
*
增加。因此，可以将齿条轴12移动到实际齿条端部位置。作为结果，能够抑制车辆的小回转性能的降低。
86.电流命令值计算单元51包括：转向角限制值计算单元71，其计算当端部间隔角δθ等于或小于预定角θ1时基于端部间隔角δθ的减小而减小的转向角限制值ien；以及限制值
设置单元62，其将限制值ig设置为等于或小于转向角限制值ien的值。电流命令值计算单元51通过将q轴电流命令值iq
*
的绝对值限制为转向角限制值ien来执行端部抵靠缓和控制。转向角限制值计算单元71将从额定电流ir减去角限制分量iga'和速度限制分量igs后得到的值作为转向角限制值ien而计算。释放控制单元83在执行部分释放控制期间减小角限制分量iga。因此，利用本实施方式，在以将q轴电流命令值iq
*
限制为等于或小于转向角限制值ien的值的方式来执行端部抵靠缓和控制的配置中，能够容易地执行部分释放控制以通过使作为转向角限制值ien的基础的角度限制分量iga减小来减小q轴电流指令值iq
*
的校正量。
87.当条件(a)至(e)被持续地满足达预定时间时，释放控制单元83确定在执行端部抵靠缓和控制期间驾驶员意在执行车辆的回转行驶。因此，能够更准确地确定在齿条轴12的移动由于端部抵靠缓和控制的执行而被限制在虚拟齿条端部位置的状态下驾驶员在执行附加转向或保持转向状态的同时意在执行回转行驶的状况。
88.释放控制单元83随着从部分释放控制的开始时间起的时间的经过而线性地减小角限制分量iga。因此，这能够使转向角限制值ien适当地增加，并且还能够使q轴电流命令值iq
*
适当地增加。由此，例如，即使当通过执行部分释放控制而使齿条轴12移动并且发生端部抵靠时，也能够抑制在端部抵靠时大的载荷被施加至eps 2。
89.当在执行部分释放控制之后执行返回转向并且在通过执行部分释放控制进行减小之前的角限制分量iga——即在校正之前的角限制分量iga——变得小于释放目标值itrg时，释放控制单元83停止部分释放控制。因此，例如与在通过执行部分释放控制进行减小之前的角限制分量iga等于或大于释放目标值itrg的状态下停止部分释放控制的情况不同，这能够防止转向角限制值ien——即q轴电流命令值iq
*
——的突然变化，从并且能够抑制转向感觉变差。
90.该实施方式可以在被如下修改的同时被实施。只要不存在技术上的矛盾，可以在相互组合的同时执行实施方式和以下改型。
91.在上述实施方式中，校正后的角限制分量iga'从部分释放控制的开始时间起随着时间的经过而线性减小。然而，不限于此，可以适当地修改减小角限制分量iga的方式。
92.例如，如图6所示，随着从部分释放控制的开始时间起的时间的经过，允许在减小校正之后的角限制分量iga'相对于时间的经过的变化率的绝对值的同时将校正之后的角限制分量iga'减小到释放目标值itrg。该配置也能够发挥与上述实施方式相同的操作和效果。此外，随着从部分释放控制的开始时间起的时间的经过，允许分阶段地减小角限制分量iga，或者允许立即将角限制分量iga减小到释放目标值itrg。
93.在上述实施方式中，释放目标值itrg被设置为与电流阈值ith相同的值。然而，不限于此，例如，可以将释放目标值itrg设置为大于电流阈值ith的值。
94.在上述实施方式中，当在通过执行部分释放控制进行减小之前的角限制分量iga变得小于在执行部分释放控制之后的释放目标值itrg时，停止部分释放控制。然而，不限于此，即使当角限制分量iga等于或大于释放目标值itrg时，例如，当条件(a)至(e)中的一个不满足时，也可以停止部分释放控制。
95.在上述实施方式中，当条件(a)至(e)持续地满足达预定时间时，确定在执行端部抵靠缓和控制的期间驾驶员意在执行车辆的回转行驶。然而，不限于此，可以适当地修改用
于确定的条件。例如，在条件(a)至(e)满足的情况下，无论是否持续达预定时间，都可以确定为驾驶员意在执行车辆的回转行驶。另外，例如，针对条件(d)和(e)中的一个，不需要确定条件是否满足，并且此外，例如，允许确定车辆的横摆率是否等于或高于指示回转状态的横摆率阈值来替代条件(c)。此外，在条件(d)和(e)中，允许使用转向速率ωs代替电机角速度ωm。
96.在上述实施方式中，当确定在执行端部抵靠缓和控制期间驾驶员意在执行车辆的回转行驶时，转向控制装置1通过校正角限制分量iga使得角限制分量iga减少来减少q轴电流命令值iq
*
的校正量。然而，不限于此，可以适当地修改部分释放控制的方式。例如，允许通过校正转向角限制值ien使得转向角限制值ien增大来减少q轴电流命令值iq
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的校正量。
97.在上述实施方式中，通过即使在点火开关处于关断状态时监测电机21是否旋转，转向控制装置1始终将电机21从起始点开始的转数相加，并且计算电机绝对角。然而，不限于此，例如，转向控制装置1可以设置有检测作为绝对角的转向角的转向传感器。转向控制装置1可以基于由转向传感器检测到的转向角和减速器22的减速比，将从起始点开始的电机21的转数相加，并且可以计算电机绝对角。
98.在上述实施方式中，转向控制装置1通过将辅助命令值ias
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限制为转向角限制值ien来执行端部抵靠缓和控制。然而，不限于此，例如转向控制装置1也可以通过向辅助命令值ias
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加上随着齿条轴12接近齿条端部位置而变大的转向反作用分量——即符号与辅助命令值ias
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的符号相反的分量——来执行端部抵靠缓和控制。在该配置中，当执行端部抵靠缓和控制期间确定驾驶员意在执行车辆的回转行驶时，能够通过减少转向反作用分量来减少q轴电流命令值iq
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的校正量。
99.在上述实施方式中，转向控制装置1对辅助命令值ias
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执行保护处理。然而，不限于此，例如转向控制装置1也可以对用基于对转向扭矩th进行微分而得到的扭矩微分值的补偿量来校正辅助命令值ias
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而得到的值执行保护处理。
100.在上述实施方式中，限制值设置单元62包括基于电源电压vb计算电压限制值ivb的电压限制值计算单元72。然而，不限于此，除了电压限制值计算单元72之外或者代替该电压限制值计算单元72，限制值设置单元62还可以包括基于其他状态量计算其他限制值的其他计算单元。此外，限制值设置单元62可以配置成将转向角限制值ien自身设定为限制值ig，而不包括电压限制值计算单元72。
101.在上述实施方式中，转向角限制值ien可以是从额定电流ir中仅减去角限制分量iga而得到的值。
102.在上述实施方式中，转向控制装置1控制eps 2，eps 2是eps致动器6向柱轴15给予电机扭矩的类型的转向装置。但是，不限于此，例如，转向控制装置1可以控制通过滚珠丝杠螺母向齿条轴12给予电机扭矩的类型的转向装置。此外，不限于eps，转向控制装置1也可以控制在驾驶员操作的转向单元与使转弯轮转弯的转弯单元之间不传递动力的线控转向式转向装置，并且针对设置在转弯单元中的转弯致动器的电机的扭矩命令值或q轴电流命令值，可以执行本实施方式的端部抵靠缓和控制。