CN101305290B - 蓄电池状态诊断设备 - Google Patents

Abstract

当点火开关80关断之后经过预定时间时，用于车辆的蓄电池状态诊断设备向电动转向设备1的电动机15供电。该设备根据供电量以及根据其改变的检测得到的蓄电池电压来对蓄电池60的劣化状态进行诊断。电动机15可以是无刷直流电动机。在此情况下，向电动机15供应电流使得仅d-q坐标系中d轴电枢电流Id流动，由此防止电动机15旋转，由此确保安全。因此，可以通过向电动机供电而不改变车辆状态来准确地诊断蓄电池的状态。

Description

蓄电池状态诊断设备

技术领域

本发明涉及用于对向设置在车辆中的多个电子控制系统供应电力的蓄电池的状态进行诊断的蓄电池状态诊断设备。

背景技术

通常，已经公知电动转向设备是被供应来自安装在车辆上的蓄电池的电力的电子控制系统的一个示例。该电动转向设备(其根据转向盘的操作状态来对供应至电动机的电量进行控制以给予转向转矩)会消耗大量的电力。因此，当蓄电池的容量降低时(以下称为“劣化”)，会对供应至电动机(其产生转向转矩)的电量产生限制，导致电动机不能够产生预定的转向转矩，并且供应于同时工作的其他电子控制系统的电压会降低。

因此，在上述状况发生之前就检测到蓄电池的劣化，并提示驾驶员更换蓄电池非常重要。

例如在JP2000-190793A中揭示了一种用于对安装在车辆上的蓄电池的劣化进行检测的设备。上述揭示的设备被构造为在接通钥匙开关(其检测起动钥匙的插入)与接通点火开关(其起动发动机)之间的时段期间从蓄电池向预定负载供应电流，并且根据那时蓄电池电压的改变来诊断蓄电池状态。

此外，JP2005-28900A中揭示的设备包括用于转向车轮的两个电动机，并且根据在从蓄电池向电动机供应较大电流时蓄电池端子电压的下降来诊断蓄电池状态。

发明内容

但是，在JP2000-190793A中揭示的设备的情况下，因为接通钥匙开关与接通点火开关之间的时段较短，故不能进行精确诊断。因此，提示进行蓄电池更换的时机变的不准确，即，过早或过迟。此外，在使用对蓄电池的诊断结果来对电动转向设备的工作进行限制的情况下，对供应至电动机的电量的限制会过度，由此导致不能获得足够的转向转矩，或者对供应至电动机的电量的限制会不足，由此导致蓄电池电压急剧下降，这将对其他电子控制系统的工作造成不利的影响。

此外，在JP2005-28900A中揭示的设备中，为了防止在诊断蓄电池状态期间车轮转向，两个电动机其中一者在向右转向的方向上被驱动，而另一电动机在向左转向的方向上被驱动。因此，需要两个独立的电动机来执行蓄电池诊断，并且上述揭示的设备不能被应用于不具备上述构造的普通系统。

为了解决以上问题完成了本发明，本发明的目的在于提供一种蓄电池状态诊断设备，其能够精确地诊断蓄电池的状态，并且即使在车辆的车辆状态控制设备不具备多个电动机时也能够通过向电动机供电而不改变车辆状态来诊断蓄电池的状态。

为了实现上述目的，本发明提供了一种蓄电池状态诊断设备，用于对将电力供应到设置在车辆中的多个电子控制系统的蓄电池的状态进行诊断，该设备包括：供电装置，其用于在点火开关关断之后经过预定时间时以预定方式向所述多个电子控制系统中的特定一个供电；供电量检测装置，其用于对作为供电量的流经所述特定电子控制系统的电流量进行检测；电压改变检测装置，其用于在所述供电装置向所述特定电子控制系统供电时对所述蓄电池的电压改变进行检测；以及蓄电池状态诊断装置，其用于根据检测得到的所述供电量以及检测得到的所述蓄电池的所述电压改变来对所述蓄电池的所述状态进行诊断。

根据如上构造的本发明的蓄电池状态诊断设备，在通过关断点火开关停止向各个电子控制系统的电力供应之后，通过充电装置向特定电子控制系统供电，并且根据供电量以及此时改变的蓄电池电压来诊断蓄电池的状态。因此，蓄电池诊断不会受到其他电子控制系统的工作的不利影响，并且可为诊断使用足够长的时间，由此可获得准确的诊断结果。

可以构造充电装置在点火开关关断之后经过预定时间时向特定电子控制系统的电子负载(例如电子致动器)供电。

注意，可以通过使用计时器测量时间的经过或者通过测量特定物理现象来进行在点火开关关断之后是否经过了预定时间的判定。例如，通过检测到发动机的周围环境温度已经下降至预定温度可以确定已经经过预定时间。

本发明的另一特征在于所述供电装置逐步增大向所述特定电子控制系统供应的所述供电量。

通过上述构造，逐步增大向特定电子控制系统的供电量，由此可防止诸如蓄电池电压急剧下降的问题。即，当蓄电池已经严重劣化时，在以预定方式供电时，蓄电池电压急剧下降，并且车辆的全时供电系统会失效。本发明的上述设备可防止发生上述问题。

本发明的另一特征在于所述特定电子控制系统是电动转向设备，所述电动转向设备包括用于将预定转向转矩传递至待转向的可转向车轮的电动机，以及在通过电流传感器对供应至所述电动机的所述供电量进行检测时用于根据转向盘的操作状态来对所述电动机进行控制的电动机控制装置。

总体上，电动转向设备包括对向电动机的供电量进行检测的电流传感器(供电量检测装置)。因此，可有效地利用电流传感器来诊断蓄电池状态。因此，无需额外设置专用电流传感器，可以低成本诊断蓄电池状态。

此外，在电动转向设备中，向电动机供应较大电量。因此，在蓄电池诊断时，也可向电动机供应较大电流，由此可充分地进行蓄电池诊断。即，为了进行蓄电池诊断，必须从蓄电池获取较大电流。着眼于此，电动转向设备是用于蓄电池诊断的最佳负载，因为电动转向设备被设计为向电动机供应较大电流以进行工作。

本发明的另一特征在于所述电动机是无电刷直流电动机；并且所述电动机控制装置起所述供电装置的作用，由此在所述蓄电池状态诊断时将电力供应至所述电动机，使得在由d轴及q轴构成的d-q坐标系中，仅d轴电枢电流流动且没有q轴电枢电流流动，其中所述d轴是由所述无电刷直流电动机的转子的永磁体产生的磁通的作用轴，而所述q轴垂直于所述d轴。

根据如上构造的本发明的蓄电池状态诊断设备，当诊断蓄电池状态时，电动机控制装置向无刷直流电动机供电，使得仅无刷直流电动机的d-q坐标系中的d轴电枢电流流动，因此，不会产生旋转转矩。

总体上，呈永磁体同步电动机形式的无刷直流电动机的转矩与电枢线圈磁链与d-q坐标系中的q轴电枢电流的乘积成正比，并不受d轴电枢电流的影响。

因为在蓄电池诊断时电动机不会旋转，不会产生转向转矩，故转向盘不会旋转。因此，可在确保驾驶员安全的同时来诊断蓄电池状态。

本发明的另一特征在于所述电动机控制装置间歇地向所述电动机供电。该构造可抑制蓄电池的电力消耗。

本发明的另一特征在于所述电动机控制装置连续地向所述电动机供电。即，充电装置逐步增大单次充电工作工时的供电量使得流经电动机的电流达到预定水平。通过该构造，因为充电时间增大，故在蓄电池中的化学反应进行的很充分，由此提高了蓄电池诊断的精确度。此外，因为在与实际使用蓄电池的环境接近的状态下诊断蓄电池状态，故提高了诊断的精度。

本发明的另一特征在于设置了存储装置，其用于存储表示在所述蓄电池状态诊断时所述蓄电池的电压改变的蓄电池电压改变数据，其中，所述蓄电池状态诊断装置根据所存储的过往的所述蓄电池电压改变数据以及在当前诊断时所述蓄电池的电压改变来对所述蓄电池的状态进行诊断。

通过上述构造，可以适于实际使用的蓄电池方式来诊断劣化的状态。即，因为蓄电池在蓄电池特性方式具有个体差异，故根据在蓄电池中统一确定的蓄电池电压改变基准值进行的诊断并非优选。因此，通过蓄电池的存储的之前蓄电池电压改变数据与当前诊断时蓄电池的电压改变量之间的比较，可以合适地对当前使用的蓄电池的状态进行诊断。

例如，将在之前诊断期间测量得到的蓄电池电压检测值中的最高值作为蓄电池初始状态时(即，当是新蓄电池时)的电压检测值进行存储，并将初始状态下的电压检测值与此时测量得到的电压检测值进行比较。该操作使得能够关联于蓄电池的初始状态来诊断当前劣化状态。

本发明的另一特征在于设置了上限电流确定装置，其用于根据诊断得到的所述蓄电池状态来确定可被供应至所述电动转向设备的所述电动机的上限电流。

通过该构造，因为通过对蓄电池状态的精确诊断而合适地设定了上限值，故防止了对向电动机的供电量的过度限制，并可获得合适的转向辅助转矩。此外，防止了向电动机供应的上限电流值被设定至过高水平，否则其过度抑制供应至其他电子控制系统的电能。因此，可以良好的平衡方式向电子控制系统分配蓄电池的受限电力。

本发明的另一特征在于在所述点火开关的关断操作与所述点火开关的下一次接通操作之间的时段超过预定时间时，使直至前一次进行的所述蓄电池状态诊断的结果无效。

例如，当六个月均未使用车辆时，蓄电池启动时的状态已经与六个月前的状态相差甚远，因此，忽略直至前一次的蓄电池电压改变数据。因此，能够避免限制电动转向设备的电动机的上限电流。

本发明的另一特征在于设置了供电前电压检测装置，其用于在所述供电装置向所述特定电子控制系统供电之前对所述蓄电池电压进行检测；以及供电诊断允许装置，其用于仅在供电之前所述蓄电池电压等于或高于基准电压时才允许由所述供电装置进行供电，由此开始对所述蓄电池状态的所述诊断。

通过上述构造，对于无需诊断就可判定已经劣化的蓄电池(即，甚至在充电之前其电压就低于基准电压的蓄电池)，可以中断上述诊断。因此，能够防止蓄电池的剩余容量进一步减小，否则会因为了诊断的充电而发生。

本发明的另一特征在于在基于由所述供电装置进行的供电开始所述诊断之后，在所述诊断过程中当所述蓄电池电压变为低于预定电压时，所述蓄电池状态诊断装置停止由所述供电装置进行的供电，并结束所述诊断。

通过上述构造，在蓄电池电压于诊断中间变的低于预定电压的情况下，确定蓄电池处于劣化状态，并不再进行进一步充电。因此，能够防止蓄电池的剩余容量进一步减小，否则会因连续充电而发生。

本发明的另一特征在于在基于由所述供电装置进行的供电开始所述诊断之后，在所述蓄电池电压等于或高于根据所述供电量设定的预定电压时，所述蓄电池状态诊断装置判定所述蓄电池处于良好状态，停止由所述供电装置进行的供电，并结束所述诊断。

通过上述构造，在开始向特定电子控制系统供电之后，确定蓄电池电压等于或高于根据供电量设定的预定电压的情况下，判定此时间点的蓄电池处于良好状态，并结束诊断。因此，防止了向特定电子控制系统的过度供电，并可抑制与诊断相关的蓄电池的电力消耗。

本发明的另一特征在于所述电动机控制装置在根据来自用于检测点火钥匙的插入及移除的钥匙检测装置的检测信号而确定所述点火钥匙已经移除之后，向所述电动转向设备的所述电动机供电。

当点火钥匙拔出时，转向盘锁止。因此，即使在蓄电池诊断期间向电动机供电时，转向盘也不会旋转，由此即使有人坐在驾驶员座椅上时也可确保安全。此外，因为驾驶员并未对转向盘进行转向，故电动机不会产生再生电力，由此蓄电池诊断的结果变的准确。

本发明还提供了一种用于车辆的蓄电池状态诊断设备，所述车辆包括车辆状态控制装置以及蓄电池，所述车辆状态控制装置包括电动机以及用于驱动并控制所述电动机的电动机控制装置，并适于对所述车辆的状态进行控制，所述蓄电池用于将电力供应到所述车辆状态控制装置，其中，所述蓄电池状态诊断设备根据在从所述蓄电池向所述电动机供电时所述蓄电池的电压变化来诊断所述蓄电池的状态，所述蓄电池状态诊断设备的特征在于，所述电动机由无电刷直流电动机构成；并且所述电动机控制装置包括d轴供电控制装置，所述d轴供电控制装置用于在所述蓄电池状态诊断时将电力供应至所述电动机，使得在由d轴及q轴构成的d-q坐标系中，仅d轴电枢电流流动且没有q轴电枢电流流动，其中所述d轴是由所述无电刷直流电动机的转子的永磁体产生的磁通的作用轴，而所述q轴垂直于所述d轴。

根据如上构造的本发明的设备，当诊断蓄电池状态时，d轴充电控制装置对无刷直流电动机充电，使得仅无刷直流电动机的d-q坐标系中的d轴电枢电流流动，因此，不会产生旋转转矩。

总体上，呈永磁体同步电动机形式的无刷直流电动机的转矩与电枢线圈磁链与d-q坐标系中的q轴电枢电流的乘积成正比，并不受d轴电枢电流的影响。

因此，通过进行充电使得无刷直流电动机的d轴电枢电流流动，可从蓄电池获取电流而不改变车辆状态。该蓄电池状态诊断设备根据此时蓄电池电压的改变来对蓄电池的状态进行诊断。

因此，能够从蓄电池获取电流而不改变车辆状态，并能够诊断蓄电池状态而无需如常规设备那样对多个电动机的组合进行充电。因此，本发明的蓄电池状态诊断设备具有较高程度的通用性。

例如，在无刷直流电动机由三相同步永磁体电动机构成的情况下，优选地，d轴充电控制装置包括用于将d-q坐标系中的二相命令电流(Id^*，Iq^*)转换为三相电枢电流(Iu，Iv，Iw)的二相/三相转换装置，以及用于判定待向电动机供应的电流的相的电动机转角(磁位置)检测装置。

此外，优选地，根据从蓄电池向电动机的供电量(电流)以及此时的蓄电池电压的测量值来进行对蓄电池状态的诊断。

本发明的另一特征在于所述d轴供电控制装置将所述d轴电枢电流限制为预定上限电流值或更小。

在无刷直流电动机的情况下，当过大d轴电枢电流流动时，设置在转子上的永磁体会消磁。在本发明中，因为为d轴电枢电流设定了上限，故可避免发生上述问题。

本发明的另一特征在于，设置有温度检测装置，其用于通过测量或估计来检测所述无电刷直流电动机的温度，其中，所述d轴供电控制装置根据检测得到的所述温度来设定所述上限电流值。

设置在无刷直流电动机的转子上的永磁体具有取决于磁性材料的类型而易于在高温或低温消磁的特性。例如，稀土磁体易于在高温消磁，而铁素体磁体易于在低温消磁。着眼于此，在本发明中，检测电动机的温度，根据检测得到的温度来设定d轴电枢电流的上限。因此，可无故障地防止磁体的消磁。

本发明的另一特征在于所述车辆状态控制装置是电动转向设备，其根据转向盘的操作状态来对所述无电刷直流电动机进行驱动和控制，由此将预定转向力传递至待转向的可转向车轮。

在电动转向设备中，向电动机供应较大电量。因此，在蓄电池诊断时，也可向电动机供应较大电流，由此可充分地进行蓄电池诊断。即，为了进行蓄电池诊断，必须从蓄电池获取较大电流。着眼于此，电动转向设备是用于蓄电池诊断的最佳负载，因为电动转向设备被设计为向电动机供应较大电流以进行工作。

此外，总体上，电动转向设备包括用于精确控制向电动机的供电量的电流传感器。因此，可有效地利用电流传感器来诊断蓄电池状态。因此，无需额外设置专用电流传感器，可以低成本诊断蓄电池状态。

此外，即使在蓄电池诊断期间向电动机供电时，电动机也不会旋转。因此，没有产生转向转矩，并转向盘不会旋转。因此，在确保驾驶员安全的同时也对蓄电池状态进行诊断。

附图说明

图1是示出根据本发明的实施例配备有蓄电池状态诊断设备的电动转向设备的整体构造的视图。

图2是主要示出电动转向设备的供电系统的示意性电路图。

图3是示出电动机控制部分的功能的功能框图。

图4是示出蓄电池状态诊断控制例程的整体的流程图。

图5是示出诊断开始状态检查例程的流程图。

图6是示出诊断时间充电例程的流程图。

图7是示出蓄电池状态判定例程的流程图。

图8是示出在点火开关关断之后的状态的时序图。

图9是示出供应电流及蓄电池电压的变化的视图。

图10是示出供应电流增大的情况下蓄电池电压的变化的视图。

图11是示出用于计算最大(上限)辅助电流的映射图的示意性视图。

图12是示出用于计算需求辅助电流的映射图的示意性视图。

图13是示出辅助控制例程的流程图。

图14是示出根据另一实施例的诊断时间电动机充电例程的流程图。

图15是示出供应电流的变化的视图。

图16是示出用于计算d轴电枢电流上限的映射图的示意性视图。

图17是示b出d-q坐标系统的示意性视图。

具体实施方式

现将参考附图描述根据本发明的一个实施例的配备有蓄电池状态诊断设备的电动转向设备。图1示意性地示出了根据本实施例的电动转向设备。

该电动转向设备(由参考标号1表示)主要由用于向待转向的可转向车轮施加转向辅助力的转向辅助机构10，以及用于对转向辅助机构10的电动机15进行驱动及控制的辅助控制设备30构成。

转向辅助机构10通过齿条及小齿轮机构，将转向轴12绕其轴线的旋转(因转向盘11的旋转操作而产生)转换为齿条14沿其轴线的运动，由此根据齿条14的轴向运动来对左右前轮FW1及FW2进行转向。电动机15装配至齿条14。电动机15通过其旋转经由滚珠丝杠机构16轴向地驱动齿条14，由此根据转向盘11的旋转操作向齿条14施加辅助力。转角传感器17安装至电动机15，而转向转矩传感器20装配至转向轴12的下端部。

由解算器构成的转角传感器17对电动机15的转角进行检测，并输出表示检测得到的转角的检测信号。转向转矩传感器20由扭杆21(其夹置在转向轴12中，且其上下端部连接至转向轴12)以及解算器22及23(其分别装配至扭杆21的上下端部)构成。解算器22及23对扭杆21的上下端的转角分别进行检测，并分别输出表示检测得到的转角的检测信号。

辅助控制设备30由其主要部分由微型计算机构成的电子控制设备40以及用于根据来自电子控制设备40的控制信号对电动机15进行驱动及控制的电动机驱动电路50构成。就功能而言，电子控制设备40包括蓄电池诊断部分41及电动机控制部分42。

电动机控制部分42根据来自转角传感器17、转向转矩传感器20以及用于检测车速的车速传感器28的检测信号来确定向电动机15供应的电量，并且控制电动机驱动电路50以产生预定转向辅助力。此外，如下所述，电动机温度传感器18连接至电动机控制部分42以设定d-轴电枢电流的上限。

此外，蓄电池诊断部分41经由电动机控制部分42向电动机15供电，并诊断蓄电池60的状态。用于检测车门的开关的车门开关81、用于检测车门的锁紧状态的门锁开关82以及用于检测点火钥匙的插入及拔出的钥匙开关83连接至蓄电池诊断部分41以对作为诊断开始状态的车辆状态进行检查。此外，用于向驾驶员报告诊断结果的报告单元29也连接至蓄电池诊断部分41。

如图2所示，电动机驱动电路50构成三相逆变器电路，并包括与电动机15的各个线圈CLu、CLv及CLw对应的开关元件SW11、SW12、SW21、SW22、SW31及SW32。在本实施例中，由MOSFET形成各个开关元件SW11、SW12、SW21、SW22、SW31及SW32，且根据来自电动机控制部分42的PWM控制信号来接通并关断上述开关元件。此外，电动机驱动电路50包括为各个相设置的电流传感器53a、53b及53c，以对流经电动机15的电流进行检测。在这里，将这三个电流传感器53a、53b及53c统称为“电流传感器53”。

下面，将详细描述电动机15以及对电动机15进行驱动及控制的电动机控制部分42。

本实施例的电动机15是三相同步永磁型无刷直流电动机。该电动机15包括固定设置在壳体内的定子。当向缠绕在定子上的线圈CLu、CLv及CLw供应三相电流(电枢电流)时，就产生了三相旋转磁场，由此包括安装至其的永磁体的转子通过该三相电流在三相磁场内旋转。

电动机控制部分42对流经电动机15的线圈CLu、CLv及CLw的三相电流进行控制，并(如图3所示)包括辅助电流命令部分42a，其根据输入的车速V及转向转矩TR来计算辅助电流，并向反馈控制部分42c输出命令。

辅助电流命令部分42a进行与辅助转矩对应的二相命令电流(Id^*，Iq^*)，该辅助转矩随着转向转矩TR的增大而增大，并随着车速V的降低而减小。

如图17所示，二相命令电流(Id^*，Iq^*)是在d-q坐标系(由d轴及q轴构成，d轴在与由电动机15的转子上的永磁体MG产生的磁通相同的方向上延伸，而q轴与d轴垂直)中的电枢电流。即，二相命令电流(Id^*，Iq^*)分别是在d-q坐标系中d轴上的d轴电枢电流以及在d-q坐标系中q轴上的q轴电枢电流。

作为三相同步永磁型电动机的无刷直流电动机的转矩与电枢线圈磁链和q轴电枢电流的乘积成正比，而不受d-q坐标系中d轴电枢电流的影响。

因此，在辅助控制期间，输出供电命令使得仅产生旋转转矩的q轴电枢电流Iq^*流动，而d轴电枢命令电流Id^*被设定为零。

此外，电动机控制部分42包括在蓄电池状态诊断控制(将在以下描述)时输出用于向电动机15供电的命令的诊断电流命令部分42b。如下所述，执行蓄电池状态诊断控制以向电动机15供应预定电流并根据那时的蓄电池电压来诊断蓄电池状态。为了防止电动机15在那时旋转，诊断电流命令部分42b向反馈控制部分42c供应二相命令电流(Id^*，Iq^*)，使得仅不产生旋转转矩的d轴电枢电流在d-q坐标系中流动。因此，在此情况下，q轴电枢命令电流Iq^*变为零。

当d轴电枢电流流动时，向设置在转子上的永磁体施加相反方向的磁通。因此，d轴电枢电流会过大，使永磁体消磁。此外，取决于磁性材料的类型，永磁体具有在较高温度或较低温度时更易于消磁的特性。例如，诸如钕的稀土磁体易于在高温时消磁，而铁素体磁体易于在低温时消磁。

着眼于此，在本实施例中，诊断电流命令部分42b读取来自对电动机15的温度进行检测的电动机温度传感器18的检测信号，并根据检测得到的温度来设定d轴电枢电流的上限。例如，在采用易于在高温时消磁的稀土磁体作为永磁体的情况下，根据图16(A)所示的检测得到的温度来设定最大(上限)d轴电枢电流Idmax，而在采用易于在低温时消磁的铁素体磁体作为永磁体的情况下，根据图16(B)所示的检测得到的温度来设定最大d轴电枢电流Idmax。

可构造电动机温度传感器18以检测电动机15的壳体的温度或其周围环境温度，或者可构造电动机温度传感器18以估计温度而非直接检测温度。例如，可以通过使用现有的温度传感器(例如，用于检测外部空气温度的外部空气温度传感器、用于检测发动机进气温度的进气温度传感器、或者用于对电子控制设备40的未示出电路板的温度进行检测的板温传感器)来检测电动机温度。此外，可以通过获得由外部空气温度传感器、进气温度传感器以及板温传感器检测得到的温度，并根据检测得到的温度的结合来估计电动机温度的处理，来估计电动机温度。

向反馈控制部分42c供应来自辅助电流命令部分42a及诊断电流命令部分42b的命令信号。还向反馈控制部分42c供应二相电流Id及Iq(其是根据流经电动机15的线圈CLu、CLv及CLw的三相电流Iu、Iv及Iw的检测值转换得到的二相电流)的检测值。流经电动机15的三相电流Iu、Iv及Iw由电流传感器53检测，并通过三相/二相转换部分42f被转换为二相电流Id及Iq。

对于上述三相/二相转换，用于将由转角传感器17检测得到的电动机转角转换为电角的转角转换部分42g连接至三相/二相转换部分42f。

反馈控制部分42c计算差异信号(difference signal)Id^*-Id及Iq^*-Iq，其表示二相命令电流Id^*及Iq^*与二相检测电流Id及Iq之间的差异，由此以对流经电动机15的线圈CLu、CLv及CLw的三相电流Iu、Iv及Iw进行反馈控制。

在二相电流差异信号Id^*-Id及Iq^*-Iq通过二相/三相转换部分42d被转换为三相信号之后，将其供应至PWM控制部分42e。注意，对于二相/三相转换，向二相/三相转换部分42d供应从转角转换部分42g输出的电角信号。

PWM控制部分42e根据来自二相/三相转换部分42d的三相信号来产生与差异信号Id^*-Id及Iq^*-Iq对应的脉冲宽度调制(PWM)控制信号，并将其输出至电动机驱动电路50。

注意，在本实施例中，通过由微型计算机执行程序来实现如上所述构造的电动机控制部分42，而图3以框图形式示出了各个部分的功能。

通过诊断电流命令部分42b、反馈控制部分42c、二相/三相转换部分42d、PWM控制部分42e、三相/二相转换部分42f以及转角转换部分42g来构造本发明的d轴充电控制装置。

下面，将参考图2来描述蓄电池60的供电线的结构。

本实施例中使用的蓄电池60具有12V的额定电压。

作为发电机的交流发电机70连接至与蓄电池60的供电端子(+端子)61连接的供电总线62。此外，电动转向设备1及其他电子控制系统ES经由点火开关80连接至供电总线62。

到电动转向设备1的供电线由连接至点火开关80的附属侧(负载侧)的控制供电线63以及连接至点火开关80的主体侧(电源侧)的驱动供电线64构成。

继电器65布置在驱动供电线64中，而连接至控制供电线63的连线66设置在继电器65的负载侧。起反向流动防止元件作用的二极管67设置在连线66中以防止电流从控制供电线63流向驱动供电线64。

起反向流动防止元件作用的二极管68相对于控制供电线63与连线66之间的连接点在电源侧设置在控制供电线63中，以防止电流向电源侧流动。

控制供电线63用于向电子控制设备40供应电力，而驱动供电线64用于向电动机驱动电路50供应电力。

设置在驱动供电线64中的继电器65根据来自电子控制设备40的信号打开并闭合。继电器65在点火开关80接通之后接通(闭合)，并在点火开关80关断之后关断(打开)，并且完成下述蓄电池状态诊断控制例程。此外，由蓄电池诊断部分41来将驱动供电线64的电压作为蓄电池检测电压进行监视。

下面，将描述由电子控制设备40执行的蓄电池状态诊断控制。

图4至图7示出了由电子控制设备40执行并且作为控制程序存储在电子控制设备40的ROM中的蓄电池状态诊断控制例程。

如图4所示，蓄电池状态诊断控制例程主要由用于检查是否满足诊断开始状态的诊断开始状态检查例程(S1)、用于实际向电动机15供电并检测蓄电池电压的下降水平的诊断时间电动机充电例程(S5)、以及用于根据蓄电池电压下降水平来判定蓄电池60的状态的蓄电池状态判定例程(S8)构成。

首先，将参考图5描述诊断开始状态检查例程。

图5示出了诊断开始状态检查例程，其由电子控制设备40以预定较短时间间隔执行。当满足诊断开始状态时，电子控制设备40离开当前例程并进入步骤S5的诊断时间电动机充电例程。当在步骤S5的例程中间判定蓄电池劣化并且决定结束诊断时，电子控制设备40离开当前例程，并进入步骤S8的蓄电池状态判定例程。

当开始当前例程时，电子控制设备40首先判定点火开关80是否关断(S11)。持续该判定直至点火开关80关断。当检测到将点火开关80关断的操作时(S11：是)，电子控制设备40判定标记F是否为“0”(S13)。如下所述，在当前例程开始时该标记F被设定为“0”，而在点火开关80关断之后经过预定时段时将标记F设定为“1”。

因此，在点火开关80关断之后，电子控制设备40在步骤S13立即做出“是”的判定，并且递增用于时间测量的计时器(S14)。该计时器测量在点火开关80关断之后经过的时间，并在首次执行步骤S14时启动。

随后，电子控制设备40判定由计时器测量的时间是否达到预定时间(S15)，并重复该处理直至测量时间达到预定时间。

当已经经过预定时间时，电子控制设备40在步骤S15做出“是”的判定。在此情况下，电子控制设备40将计时器清零(S16)，并将标记F设定为“1”(S17)。

如上所述当在点火开关80关断之后已经经过预定时间时，如图8所示，各个电子控制系统ES的工作停止，并且流出蓄电池60的电流变的极小(与暗电流对应)。即，由计时器测量的预定时间被设定为与各个电子控制系统ES停止所需的时间对应。

随后，电子控制设备40进行至步骤S18，读取蓄电池检测电压Vx，并将蓄电池检测电压Vx与最低基准电压VminO(在本实施例中，VminO＝11V)进行比较(S18)。如以下所述，当Vx＜VminO时(S18：是)，电子控制设备40判定蓄电池60已经劣化(S19)，而不执行对蓄电池60的诊断。在此情况下，电子控制设备40发出诊断结束信号(S20)，并进入步骤S8的蓄电池状态判定例程。

此外，当在步骤S18中判定蓄电池检测电压Vx等于或高于最低基准电压VminO时，电子控制设备40再检查以下三个诊断开始状态。

即，电子控制设备40判定是否满足以下三个诊断开始状态：已经拔出的点火钥匙(S21)、已经打开并关闭了车辆的车门(S22)、并且车门已经被锁紧(S23)。电子控制设备40通过读取来自钥匙开关83(其根据点火钥匙的插入及拔出而接通并关断)的信号在步骤S21进行判定。电子控制设备40通过读取来自车门开关81(其在车门打开及关闭时接通并关断)的信号在步骤S22进行判定。电子控制设备40通过读取来自门锁开关82(其在车门锁紧及解锁时接通并关断)的信号在步骤S23进行判定。

当满足上述三个状态时，电子控制设备40估计驾驶员已经离开车辆，判定允许开始对蓄电池状态进行诊断(S24)，并进行至步骤S5的诊断时间电动机充电例程。

此外，当上述三个状态中任意状态未满足时，电子控制设备40不会开始诊断时间电动机充电例程的处理，并重复执行上述处理。当在重复处理期间接通点火开关80时(S11：否)，电子控制设备40将标记F重置为“0”(S12)。以此方式，当点火开关80再次关断时，从开始再次执行上述处理。

此外，电子控制设备40测量不满足步骤S21、S22及S23的三个状态的任一状态的时间(S25)，并在该时间达到预定时间时(S26：是)，电子控制设备40结束当前控制例程。

注意，上述步骤S18及S24对应于本发明的预充电电压检测装置以及充电诊断允许装置。

下面，将描述步骤S5的诊断时间电动机充电例程。

图6示出了诊断时间电动机充电例程，其由电子控制设备40以预定时间间隔执行。

首先，电子控制设备40判定标记F是否为“1”(S51)。因为已经在上述步骤S17将标记F设定为“1”，故电子控制设备40不可避免地做出“是”的判定。注意，标记F在开始向电动机15供电之前被设定为“1”，在供电期间被设定为“2”，并在停止供电之后被设定为“3”。

随后，电子控制设备40判定可向电动机15供应的最大d轴电枢电流Idmax是否至少为下述设定电流Id3(通过图9所示的第三次供应电流I3从三相向二相转换而获得的d轴电枢电流)(S52)。根据由电动机温度传感器18检测得到的温度，或者参考图16(A)或图16(B)所示的映射图，来计算最大d轴电枢电流Idmax。当Idmax＞Id3时，电子控制设备40开始始于步骤S53的供电处理。此外，当Idmax＜Id3时，电子控制设备40为蓄电池诊断而结束电动机充电控制，以避免使电动机15的永磁体消磁。

当步骤S52中的判定为“是”时，即，当最大d轴电枢电流Idmax至少为设定电流Id3时，电子控制设备40进行至步骤S53以开始向电动机15的首次供电。注意，在开始诊断时将步骤S53中的“n”设定为“1”。

在本实施例中，如图9所示，以独立的方式三次执行供电。在此情况下，供应至电动机15的电流通过PWM控制部分42e被调节至预定水平，PWM控制部分42e根据差异信号Id^*-Id及Iq^*-Iq(其表示来自诊断电流命令部分42b的二相命令电流Id^*及Iq^*与二相检测电流Id及Iq之间的差异，通过由电流传感器53检测得到的三相电流的三相至二相的转换而获得二相检测电流Id及Iq)来对电动机驱动电路50的开关元件SW11、SW12、SW21、SW22、SW31及SW32的脉冲宽度进行调节。

在此情况下，为了防止电动机15因供电而旋转，电动机控制部分42控制电动机驱动电路50使得仅d-q坐标系中的d轴电枢电流流动，而没有q轴电枢电流流动。

因此，为了蓄电池诊断当向电动机15供电时电动机15不会转动，因此，转向盘11不会转动，由此即使在有人坐在驾驶员座椅上时也可确保安全。

此外，每一次供电时，在开始供电时电流均受到控制而逐步增大，并在结束供电时逐步减小。

注意，如果不顾进行了使得仅d轴电枢电流流动的控制，电动机15仍然旋转，则希望在那时停止供电，并结束对蓄电池状态的诊断。

在步骤S53开始向电动机15首次供电之后，电子控制设备40将标记F设定为“2”(S54)。电子控制设备40然后递增用于测量充电时间的充电计时器(S55)，并判定由充电计时器测量得到的充电时间是否已经到达预定时间(S56)。持续向电动机15的供电直至经过预定时间。在此期间，电子控制设备40判定蓄电池检测电压Vx是否已经变的低于预设预定电压Vmin1(在本实施例中，Vmin1＝9V)(S57)。当蓄电池检测电压Vx已经变的低于预定电压Vmin1时，电子控制设备40判定蓄电池60处于劣化状态，并且通过供电持续诊断并不可取，因为这会进一步劣化蓄电池60。因此，电子控制设备40停止供电(S58及S59)，并进行至步骤S8的处理。

此外，当在步骤S57中判定蓄电池检测电压Vx等于或高于预定电压Vmin1时，电子控制设备40进一步判定是否检测到蓄电池诊断中断状态(S60)。如果检测到蓄电池诊断中断状态，则电子控制设备40停止供电(S75)，并结束当前控制例程。即，如果在执行当前控制例程期间接通点火开关80，钥匙开关插入，车门打开并关闭，或者车门解锁，则结束当前控制例程。

当未检测到中断状态时，电子控制设备40返回至当前控制例程的步骤S51。在此情况下，因为已经将标记F设定为“2”，故电子控制设备40从步骤S51进行至步骤S55以递增充电计时器，然后重复相同处理直至达到预定时间的供电结束。

当充电计时器显示从开始充电时已经经过了预定时间时(S56：是)，则电子控制设备40将充电计时器清零(S61)，并判定蓄电池检测电压Vx是否高于正常基准电压VnO(S62)。

根据下述处理可理解，在当前控制例程中，以独立的方式三次向电动机15供电。因此，基于蓄电池60的电压下降特性处于良好状态，根据充电次数(n)(即为第一次、第二次及第三次充电每一次)来预先设定上述正常基准电压VnO。

当电子控制设备40在步骤S61判定蓄电池检测电压Vx高于正常基准电压VnO时，电子控制设备40在该时间点判定蓄电池60处于良好状态，停止供电(S63，S64)，并进行至步骤S8的例程。

当电子控制设备40在步骤S62判定蓄电池检测电压Vx等于或低于正常基准电压VnO时，电子控制设备40将蓄电池检测电压Vx存储在电子控制设备40内的非易失性存储器中(S65)，并停止供电(S66)。

随后，电子控制设备40将标记F设定为“3”(S67)，并递增停止计时器(S68)。该停止计时器测量在供电结束之后经过的时间。在此期间标记F保持为“3”。重复上述步骤S57及S60中的判定直至由停止计时器测量得到的时间达到预定时间。

当停止计时器表明已经经过预定时间时，电子控制设备40将停止计时器清零(S71)，将标记F设定为“1”(S72)，并将计数器值n递增1(S73)。该计数器值n表示充电次数，且其初始值为1。因此，在首次充电之后计数器值n改变为2。

电子控制设备40然后在步骤S74判定计数器值n是否为4，并重复上述处理直至计数器值n变为4。即，如图9所示，将预定电流(仅d轴电枢电流)向电动机15以独立方式供应三次，并且存储每次供电操作期间的蓄电池检测电压Vnx。

在此情况下，因为以下原因，以电流随着计数器值n(I1＜I2＜I3)增加的方式来进行步骤S53中的供电。如果取决于蓄电池60的状态从首次充电就突然供应较大电流，则蓄电池电压会急剧下降，由此导致车辆的全时(full-time)供电系统的失效。

此外，可以通过多次独立充电来抑制蓄电池60的电力消耗。在此情况下，希望每次充电的时间等于或少于1秒。

在每次充电期间，为安全计，在充电开始时供应电流逐步增大(参见图9的部分A)并在充电结束时逐步减小(参见图9的部分B)。即，即使电动机15产生旋转转矩，其旋转也不会突然发生，由此可确保安全。

当在上述诊断处理中间完成对蓄电池状态的判定时，即，当蓄电池完全正常或蓄电池已经严重劣化时，基于上述判定的完成而结束供电。因此，蓄电池60的电力不会被过度消耗。

通过上述处理，在完成了第三次充电时，电子控制设备40进行至步骤S8的蓄电池状态判定例程。

在这里，将补充说明步骤S52的处理。

执行诊断时间电动机充电控制使得仅电动机15的d-q坐标系中的d轴电枢电流流动。但是，如果d轴电枢电流过大，则设置在转子上的永磁体会消磁。此外，取决于其磁性材料的类型，永磁体具有在高温或低温时易于消磁的特性。着眼于此，根据检测得到的电动机温度在诊断电流命令部分42b中设定最大d轴电枢电流Idmax。

在用于蓄电池诊断的上述电动机充电控制期间，基于电动机温度的最大d轴电枢电流Idmax会下降，并变的小于通过电流I3(预先为第三次充电设定)从三相到二相的转换而获得的d轴电枢电流Id3。在此情况下(S52：否)，因蓄电池诊断的充电，永磁体会消磁。因此，电子控制设备40进行至步骤S75，如果当前正在进行供电，则停止供电，并结束用于蓄电池诊断的电动机充电控制。

因此，可以安全地防止诊断蓄电池状态期间电动机15的永磁体的消磁。

下面，将参考图7描述由电子控制设备40执行的蓄电池状态判定例程。

当开始当前例程时，电子控制设备40首先判定是否已经完成了对蓄电池状态的判定(S81)。即，当在上述步骤S63已经判定蓄电池60处于良好状态或者当在上述步骤S19或S58已经判定蓄电池60处于劣化状态时，电子控制设备40判定已经完成了对蓄电池状态的判定。在其他情况下，电子控制设备40判定尚未完成对蓄电池状态的判定。

当尚未完成对蓄电池状态的判定时，电子控制设备40进行至步骤S82。在该步骤，电子控制设备40判定在上述步骤S65存储的蓄电池检测电压V3x(第三次充电时的蓄电池检测电压)是否高于之前获得的蓄电池检测电压V3x的最大值V3i。当此次获得的蓄电池检测电压V3x高于之前获得的蓄电池检测电压V3x的最大值V3i时，将此次获得的蓄电池检测电压V3x作为之前获得的蓄电池检测电压V3x的最大值V3i存储，由此更新最大值V3i(S83)。即，存储处于初始状态的蓄电池60的蓄电池电压特性。在以下描述中，将最大值V3i称为“初始蓄电池电压V3i”。

注意，蓄电池检测电压V3x及初始蓄电池电压V3i与本发明的蓄电池电压改变数据对应。

随后，在步骤S84，电子控制设备40判定蓄电池60的劣化程度D。在本实施例中，劣化程度D是通过从初始蓄电池电压V3i减去此次检测得到的蓄电池检测电压V3x而获得的值(D＝V3i-V3x)。

注意，在本说明书中，并未对蓄电池60已经劣化的情况以及蓄电池60的充电率已经降低的情况彼此进行区分。当蓄电池60存储了降低的电能时，将蓄电池60视为已经劣化，并且存储的电能越小，将蓄电池60视为已经劣化的劣化程度D越高。

图10示出了电压随着蓄电池60的劣化程度D的改变。

在本示例中，曲线L1表示处于初始状态时蓄电池60的电压改变特性。劣化程度D越高，随着供电的上升，电压下降的量越大(图中字母“L”后缀的数字越大，劣化程度D越高)。

因此，通过第三次充电(供应最大电流)时蓄电池检测电压V3x与初始蓄电池电压V3i之间的比较，能够准确判定蓄电池60的劣化状态。

注意，在图10所示的示例中，当蓄电池具有由曲线L4表示的电压改变特性时，第二次充电时的蓄电池检测电压V2x变的低于预定电压Vmin1(9V)。在此情况下，在上述步骤S58中，判定劣化的程度较严重，在该时间点结束诊断，并且不测量蓄电池检测电压V3x。但是，在此情况下，将劣化程度D设定为最大值。

此外，在上述步骤S62判定蓄电池状态良好的情况下，将劣化程度D设定为最小值。

一旦以此方式计算得到了蓄电池的劣化程度D，电子控制设备40就根据劣化程度D确定最大(上限)辅助电流Iasmax(S85)。如图11的基准映射图所示，劣化程度D越大，最大辅助电流Iasmax被设定的值越小。基准映射图预先存储在电子控制设备40的ROM中。

辅助电流指供应至电动机15以产生预定转向转矩的电流，并如图12所示在本实施例中根据转向转矩TR及车速V来确定。

在以上述方式确定了最大辅助电流Iasmax之后，结束当前蓄电池状态判定例程。

通过该控制例程获得的蓄电池状态诊断的结果被反映在最大辅助电流Iasmax中，并当驾驶员重新开始操作车辆时优选地通过报告单元29向驾驶员报告。在此情况下，驾驶员会看到蓄电池状态诊断的结果，并在适当的时机更换蓄电池。因此，可以充分实现电动转向设备1的转向辅助功能，并且各个电子控制系统ES在任何时候均能正常工作。此外，可以防止电子控制系统突然失效。此外，能够防止无谓地更换尚未劣化的蓄电池。

注意，为了蓄电池状态诊断，必须准确地检测从蓄电池60获取的电流。在本实施例中，根据由电动机驱动电路50的电流传感器53检测得到的电流来估计从蓄电池60获取的电流。

例如，可以通过将由电流传感器53检测得到的电流、电子控制设备40中(已知)使用的电流以及其他电子控制系统ES中(已知)使用的暗电流进行加合，来估计从蓄电池60获取的电流。

下面，将描述由电子控制设备40的电动机控制部分42执行的辅助控制处理。

图13示出了由电动机控制部分42执行的辅助控制例程。该例程作为控制程序存储在电子控制设备40的ROM中，并以较短时间间隔重复执行。

当响应于点火开关80的接通而开始当前控制例程时，在步骤S101，电子控制设备40首先读取由车速传感器28检测得到的车速V以及根据由转向转矩传感器20的解算器22及23检测得到的转角之间的差异而计算得到的转向转矩TR。

随后，电子控制设备40通过参考图12所示的辅助电流映射图来计算与车速V及转向转矩TR1对应的需求辅助电流Ias。该辅助电流映射图存储在电子控制设备40的ROM中，并如图12所示被设定使得需求辅助电流Ias随着转向转矩TR而增大并当车速V下降时达到更大的值。

然后，电子控制设备40读取由上述蓄电池状态诊断控制例程确定的最大辅助电流Iasmax(S103)。

随后，电子控制设备40选择在步骤S102中计算得到的需求辅助电流Ias与在步骤S103读取的最大辅助电流Iasmax中的较小者作为待向电动机15供应的目标辅助电流(S104)。因此，当需求辅助电流Ias小于最大辅助电流Iasmax时，使用需求辅助电流Ias作为目标辅助电流，而当需求辅助电流Ias大于最大辅助电流Iasmax时，使用最大辅助电流Iasmax作为目标辅助电流。

在此情况下，在辅助电流命令部分42a中计算与需求辅助电流Ias对应的二相命令电流Id^*及Iq^*。但是，计算二相命令电流Id^*及Iq^*使得仅d-q坐标系中的q轴电枢电流流动，而没有d轴电枢电流流动。

随后，电子控制设备40向电动机15供电，使得流经电动机15的电流变的等于确定的目标辅助电流，由此产生预定辅助转矩(S105)。

通过重复执行上述处理，可以向电动机15供应与蓄电池状态对应的合适的辅助电流。

当点火开关80接通时开始辅助控制例程。但是，在前一次关断点火开关80与当前接通点火开关80之间的时段比预定时段(例如，六个月)更长的情况下，蓄电池状态很可能已经发生了极大的改变。在此情况下，电子控制设备40使先前蓄电池诊断的上述结果(劣化程度D)无效，并忽略根据劣化程度D设定的最大辅助电流Iasmax。即，电子控制设备40并不通过最大辅助电流Iasmax来限制辅助电流。或者，可以对最大辅助电流Iasmax进行校正。

以上描述的配备有本实施例的蓄电池状态诊断设备的电动转向设备1提供了以下有利的技术效果。

1.在向各个电子控制系统ES的供电通过关断点火开关80而停止之后，向电动转向设备1的电动机15供电以诊断蓄电池状态。因此，蓄电池诊断不会受到其他电子控制系统ES的工作或者交流发电机70的发电的不利影响。此外，因为可为诊断使用足够长的时间，故可以获得准确的诊断结果。

2.在蓄电池诊断时，通过使用设置电动机驱动电路50中的电流传感器53，可以向电动机15供应预定电流。因此，无需为蓄电池诊断设置专用电流传感器，由此降低了成本。

3.因为通过使用消耗较大电流的电动转向设备1来实现蓄电池诊断，故在蓄电池诊断时可从蓄电池60获取较大电流，由此对蓄电池状态的诊断精度变的更高。

4.在蓄电池诊断期间，仅电动机15的d-q坐标系中的d轴电枢电流流动，而没有q轴电枢电流流动。因此，不会产生旋转转矩，且转向盘11不会旋转。因此，可以在确保驾驶员安全的同时对蓄电池状态进行诊断。

此外，无需如常规设备中在相反方向用于驱动多个电动机的复杂结构，而可通过简单结构来对蓄电池的状态进行诊断而无需改变车辆的状态。因此，本设备具有极高程度的通用性。

5.为d轴电枢电流设定与电动机温度对应的上限，并控制d轴电枢电流以不超过上限。因此，可以无故障地防止转子的永磁体消磁。

6.在蓄电池诊断时，逐步增大向电动机15供应的电流。因此，可以防止诸如蓄电池电压突然下降导致车辆的全时供电系统失效的问题。此外，即使电动机15产生旋转转矩，动力转向设备也不会突然工作，由此能够确保安全。

7.通过向电动机15间歇供电，可以抑制蓄电池60的电力消耗。此外，因为向电动机15供应的电流随着充电次数而增大，故可以避免向电动机15突然供电，并且蓄电池电压不会突然下降。此外，当在充电次数达到预定数量之前完成蓄电池诊断时，此时供电停止，由此可进一步降低蓄电池60的电力消耗。

8.通过处于初始状态的实际蓄电池的电压(检测电压V3i)与诊断时的电压(检测电压V3x)之间的比较来进行对蓄电池劣化的判定。此外，当检测电压V3x高于之前测量得到的值时，存储该值作为初始状态下的电压V3i，由此更新电压V3i。因此，诊断不会受到因蓄电池60的个体差异导致的电压特性改变的影响，并且可以总是执行与初始状态相关的诊断，由此获得准确的诊断结果。

9.因为根据蓄电池劣化程度D确定辅助电流的上限，故避免了对向电动机15的供电量的过度限制，由此可获得合适的转向辅助转矩。此外，防止了向电动机15供应的最大(上限)电流被设定至过高水平，否则将过度抑制向其他电子控制系统ES供应的电能。因此，可以良好的平衡方式向电子控制系统ES分配蓄电池60的受限电力。

10.在点火开关80的关断操作与点火开关80的下一次接通操作之间的时段超过预定时间的情况下，使到先前一次执行的蓄电池状态诊断的结果无效，并忽略根据劣化程度D设定的最大(上限)电流Iasmax。因此，可以防止使用错误诊断结果的控制。

11.在检查蓄电池状态诊断的开始状态时(在开始充电之后)判定蓄电池60已经劣化的情况下，此时结束诊断。因此，可以防止因为了诊断供电导致的电力消耗，并可以防止蓄电池60的进一步劣化(S18至S20)。

12.在通过供电执行蓄电池状态诊断期间蓄电池电压变的低于预定电压的情况下，判定蓄电池状态较差，并在此时结束供电。因此，能够防止蓄电池的剩余容量进一步降低，否则其会持续供电因而发生(S57至S59)。

13.在开始向电动机15供电之后判定蓄电池电压等于或高于根据供电量设定的预定电压的情况下，此时判定蓄电池60处于良好状态，并结束诊断。因此，防止了向电动机15过度供电，并可抑制与诊断相关的蓄电池60的电力消耗(S62至S64)。

14.当诊断蓄电池状态时，将检查到的点火钥匙的拔出操作、车门的打开及关闭操作、以及车门的锁紧状态作为诊断开始状态，并且在估计驾驶员已经离开车辆的情况下，向电动机供电，由此可确保安全(S21至S24)。

此外，因为驾驶员未操作转向盘11，故电动机15不会产生再生电力，由此不会不利地影响蓄电池诊断。

以上，已经描述了配备有本实施例的蓄电池状态诊断设备的电动转向设备1。下面，将描述与上述步骤S5的诊断时间电动机充电例程相关的另一实施例。

图14示出了根据第二实施例的诊断时间电动机充电例程，且作为控制程序存储在电子控制设备40的ROM中，并以预定时间间隔执行。

首先，电子控制设备40判定标记F是否为“1”(S501)。因为在开始当前例程之前已经在上述步骤S17将标记F设定为“1”，故电子控制设备40不可避免地在步骤S501做出“是”的判定。注意，标记F在供电之前设定为“1”，在供电期间设定为“2”。

随后，电子控制设备40进行至步骤S502以启动充电计时器。该充电计时器测量在开始充电之后经过的时间。向电动机15供应与充电计时器的计时器值对应的电流(S504)。

根据图15的映射图来确定与计时器值对应的电流。在本实施例中，将充电时间Ts设定为5秒，并且电流逐步增大(例如与经过时间成正比)使得在经过5秒之后d轴电枢电流Ida变为50A。

但是，在步骤S503，电子控制设备40判定对应于电动机温度设定的最大d轴电枢电流Idmax是否至少是经过5秒之后的d轴电枢电流Ida，当Idmax＜Ida时，电子控制设备40结束当前诊断时间电动机充电例程。

通过对电动机驱动电路50的开关元件SW11、SW12、SW21、SW22、SW31及SW32的PWM控制(根据来自电流传感器53的信号进行)来将向电动机15供应的电流量调节至预定水平。在此情况下，与上述实施例类似，也以仅d-q坐标系中的d轴电枢电流流动(由此电动机15不会旋转)的方式来向电动机15供应电流。

随后，电子控制设备40将标记F设定为“2”(S505)。

然后，电子控制设备40判定由充电计时器测量的时间是否超过预定时间Ts(S506)，并重复执行下处理直至测量时间超过预定时间Ts。

首先，电子控制设备40读取蓄电池检测电压Vx，并判定蓄电池检测电压Vx是否高于预先根据供电量而设定的基准电压VtO(S507)。当Vx＞VtO时，电子控制设备40判定蓄电池60处于正常状态(S508)，将充电计时器清零(S509)，停止向电动机15供电(S510)，然后进行至步骤S8的蓄电池状态判定例程。

可将上述预先设定的基准电压VtO视为与图10的电压改变曲线L1对应。即，当定位了被诊断蓄电池60的电压改变曲线时，在图10的图中，在正常时在电压改变曲线L1的上方，判定蓄电池60处于正常状态。

当电子控制设备40在步骤S507做出“否”的判定时，电子控制设备40判定蓄电池检测电压Vx是否变的低于预设预定电压Vmin1(在本实施例中，Vmin1＝9V)(S511)。当Vx＜Vmin1时，电子控制设备40判定蓄电池60处于劣化状态(S512)，将充电计时器清零(S509)，停止向电动机15供电(S510)，然后进行至步骤S8的蓄电池状态判定例程。

例如，在图10中，电压改变曲线L4对应于该情况。

此外，当电子控制设备40在步骤S511做出“否”的判定时，电子控制设备40判定是否检测到蓄电池诊断中断状态(S513)。当检测到蓄电池诊断中断状态时(即，当在执行当前控制例程中间点火开关80接通、钥匙开关插入、车门打开关关闭、或者车门解锁时)，电子控制设备40将充电计时器清零(S514)，停止向电动机15供电(S515)，然后结束当前控制例程。即，电子控制设备40在该时间点停止蓄电池状态诊断。

当未检测到蓄电池诊断中断状态时，电子控制设备40返回至本例程的步骤S501。但是，在该情况下，因为已经将标记F设定为“2”，故电子控制设备40从步骤S501进行至步骤S503，根据计时器值增大电流，并重复上述处理。

当重复上述处理并且充电计时器测量得到的时间达到预定时间Ts时(S506：是)，电子控制设备40读取此时的蓄电池检测电压Vx，将其存储在设置于电子控制设备40中的非易失性存储器中(S516)。随后，电子控制设备40将充电计时器清零(S509)，停止向电动机15供电(S510)，然后进行至步骤S8的蓄电池状态判定例程。

在此情况下，根据在经过预定时间Ts之后读取的蓄电池检测电压Vx来确定蓄电池劣化程度D。即，在先前实施例的蓄电池状态判定例程中的蓄电池检测电压V3x对应于本实施例中的蓄电池检测电压Vx。此外，对应初始蓄电池电压V3i，存储之前蓄电池检测电压Vx的最大值用于更新。

根据第二实施例的诊断时间电动机充电例程，通过向电动机15的一次连续供电来诊断蓄电池状态。因此，在蓄电池60中的化学反应进行的非常充分，并且在接近实际使用蓄电池的环境的状态下诊断了蓄电池状态，由此进一步地提高了诊断结果的精度。即，在车辆实际行进期间，从蓄电池60连续获取电流。在本实施例中，因为长时间地获取电流，故可以在接近使用环境状态下进行诊断，由此可获得精确的诊断结果。

以上，已经说明了配备有根据本实施例的蓄电池状态诊断设备的电动转向设备1。但是，本发明并不限于上述实施例，在不脱离本发明的范围的前提下可以各种方式进行改变。

例如，在上述实施例中，当在点火开关80关断之后经过预定时间时开始蓄电池状态诊断(供电)。但是，可以通过检测具体物理现象而非利用计时器测量经过时间来确定开始诊断的时机。例如，可以通过在点火开关80关断之后检测到发动机的环境温度下降至预定温度来确定预定时间的经过。

检查点火钥匙的拔出操作、车门的打开及关闭操作、并且车门锁紧状态作为诊断开始状态。但是，并不一定需要上述检查，而可以检查诊断开始状态的一部分。

在本实施例中，通过使用电动转向设备1来进行蓄电池状态诊断。但是，并不一定需要使用电动转向设备1。例如，可以通过使用电子控制型悬架设备或者电子控制型制动设备来进行诊断。

此外，并不一定需要电动机驱动电路50的电流传感器53以测量向电动机15供应的电流。例如，可以在供电端子61处设置电流传感器以测量供应电流。

上述实施例中的数值(例如，充电电压、电流、时间、以及次数)仅为示例，可对其进行任意设定。

Claims (16)

1.一种蓄电池状态诊断设备，用于对将电力供应到设置在车辆中的多个电子控制系统的蓄电池的状态进行诊断，其特征在于包括：

供电装置，其用于在点火开关关断之后经过预定时间时以预定方式向所述多个电子控制系统中的特定一个供电；

供电量检测装置，其用于对作为供电量的流经所述特定电子控制系统的电流量进行检测；

电压改变检测装置，其用于在所述供电装置向所述特定电子控制系统供电时对所述蓄电池的电压改变进行检测；以及

蓄电池状态诊断装置，其用于根据检测得到的所述供电量以及检测得到的所述蓄电池的所述电压改变来对所述蓄电池的所述状态进行诊断。

2.根据权利要求1所述的蓄电池状态诊断设备，其中

所述供电装置逐步增大向所述特定电子控制系统供应的所述供电量。

3.根据权利要求1或2所述的蓄电池状态诊断设备，其中

所述特定电子控制系统是电动转向设备，所述电动转向设备包括用于将预定转向转矩传递至待转向的可转向车轮的电动机，以及在通过电流传感器对供应至所述电动机的所述供电量进行检测时用于根据转向盘的操作状态来对所述电动机进行控制的电动机控制装置。

4.根据权利要求3所述的蓄电池状态诊断设备，其中

所述电动机是无电刷直流电动机；并且

所述电动机控制装置起所述供电装置的作用，由此在所述蓄电池状态诊断时将电力供应至所述电动机，使得在由d轴及q轴构成的d-q坐标系中，仅d轴电枢电流流动且没有q轴电枢电流流动，其中所述d轴是由所述无电刷直流电动机的转子的永磁体产生的磁通的作用轴，而所述q轴垂直于所述d轴。

5.根据权利要求3所述的蓄电池状态诊断设备，其中

所述电动机控制装置间歇地向所述电动机供电。

6.根据权利要求3所述的蓄电池状态诊断设备，其中 

所述电动机控制装置连续地向所述电动机供电。

7.根据权利要求1或2所述的蓄电池状态诊断设备，还包括：存储装置，其用于存储表示在所述蓄电池状态诊断时所述蓄电池的电压改变的蓄电池电压改变数据，

其中，所述蓄电池状态诊断装置根据所存储的过往的所述蓄电池电压改变数据以及在当前诊断时所述蓄电池的电压改变来对所述蓄电池的状态进行诊断。

8.根据权利要求3所述的蓄电池状态诊断设备，还包括：

上限电流确定装置，其用于根据诊断得到的所述蓄电池状态来确定可被供应至所述电动转向设备的所述电动机的上限电流。

9.根据权利要求7所述的蓄电池状态诊断设备，其中

在所述点火开关的关断操作与所述点火开关的下一次接通操作之间的时段超过预定时间时，使直至前一次进行的所述蓄电池状态诊断的结果无效。

10.根据权利要求2所述的蓄电池状态诊断设备，还包括：

供电前电压检测装置，其用于在所述供电装置向所述特定电子控制系统供电之前对所述蓄电池电压进行检测；以及

供电诊断允许装置，其用于仅在供电之前所述蓄电池电压等于或高于基准电压时才允许由所述供电装置进行供电，由此开始对所述蓄电池状态的所述诊断。

11.根据权利要求2所述的蓄电池状态诊断设备，其中

在基于由所述供电装置进行的供电开始所述诊断之后，在所述诊断过程中当所述蓄电池电压变为低于预定电压时，所述蓄电池状态诊断装置停止由所述供电装置进行的供电，并结束所述诊断。

12.根据权利要求2所述的蓄电池状态诊断设备，其中

在基于由所述供电装置进行的供电开始所述诊断之后，在所述蓄电池电压等于或高于根据所述供电量设定的预定电压时，所述蓄电池状态诊断装置判定所述蓄电池处于良好状态，停止由所述供电装置进行的供电，并结束所述诊断。 

13.根据权利要求3所述的蓄电池状态诊断设备，其中

所述电动机控制装置在根据来自用于检测点火钥匙的插入及移除的钥匙检测装置的检测信号而确定所述点火钥匙已经移除之后，向所述电动转向设备的所述电动机供电。

14.一种用于车辆的蓄电池状态诊断设备，所述车辆包括车辆状态控制装置以及蓄电池，所述车辆状态控制装置包括电动机以及用于驱动并控制所述电动机的电动机控制装置，并适于对所述车辆的状态进行控制，所述蓄电池用于将电力供应到所述车辆状态控制装置，其中，所述蓄电池状态诊断设备根据在从所述蓄电池向所述电动机供电时所述蓄电池的电压变化来诊断所述蓄电池的状态，所述蓄电池状态诊断设备的特征在于，

所述电动机由无电刷直流电动机构成；并且

所述电动机控制装置包括d轴供电控制装置，所述d轴供电控制装置用于在所述蓄电池状态诊断时将电力供应至所述电动机，使得在由d轴及q轴构成的d-q坐标系中，仅d轴电枢电流流动且没有q轴电枢电流流动，其中所述d轴是由所述无电刷直流电动机的转子的永磁体产生的磁通的作用轴，而所述q轴垂直于所述d轴；并且

所述d轴供电控制装置将所述d轴电枢电流限制为预定上限电流值或更小。

15.根据权利要求14所述的蓄电池状态诊断设备，还包括

温度检测装置，其用于通过测量或估计来检测所述无电刷直流电动机的温度，其中，所述d轴供电控制装置根据检测得到的所述温度来设定所述上限电流值。

16.根据权利要求14或15所述的蓄电池状态诊断设备，其中

所述车辆状态控制装置是电动转向设备，其根据转向盘的操作状态来对所述无电刷直流电动机进行驱动和控制，由此将预定转向力传递至待转向的可转向车轮。 

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