CN102381349B - 车辆用转向装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种车辆用转向装置。由指示电流增减量运算部(61)运算出的电流增减量(ΔIγ ＊)，在加法器(62)中，与指示电流值(Iγ ＊)的前次值(Iγ ＊(n-1))相加。由加法器(62)得到的指示电流值(Iγ ＊)被赋予上下限限制器(63)。上下限限制器(63)将由加法器(62)得到的指示电流值(Iγ ＊)，限制为下限值(ξmin(ξmin≥0))和上限值(ξmax(ξmax＞ξmin))之间的值。上限值设定部(64)从由图表制作/更新部(39)设定的车速对上限值图表，求取与由车速传感器(6)检测出的车速对应的上限值(ξmax)，将得到的上限值(ξmax)设定于上限值限制器(63)。

Description

车辆用转向装置
将2010年8月23日在日本提出申请的日本专利No.2010-186220号的公开内容(包括说明书、附图和摘要)引入本发明作为参考。
技术领域
本发明涉及具有用于驱动无刷电机的电机控制装置的车辆用转向装置。车辆用转向装置的一个例子是电动动力转向装置。
背景技术
用于驱动并控制无刷电机的电机控制装置，一般构成为根据用于检测出转子的旋转角的旋转角传感器的输出来控制电机电流的供给。但是，当旋转角传感器发生故障时，不能够继续进行电机控制。
于是，提出了不使用旋转角传感器来驱动无刷电机的无传感器驱动方式。无传感器驱动方式是，通过推测伴随转子的旋转的感应电压，来推测磁极的相位(电机的电角)的方式。在转子停止时和极低速旋转时，不能够推测感应电压，因此以别的方式来推测磁极的相位。具体地说，对定子输入传感信号，检测电机对该传感信号的响应。基于该电机响应，推测转子旋转位置。
例如，在日本特开平10-243699号公报、日本特开2009-124811号公报中记载有相关技术。
上述无传感器驱动方式，使用感应电压、传感信号来推测转子的旋转位置，基于通过该推测而得到的旋转位置来控制电机。但是，该驱动方式并不适合所有的用途，例如，并未建立用于适合于作为对车辆的转向机构施加转向辅助力的电动动力转向装置等车辆用转向装置的驱动源而使用的无刷电机的控制的方法。因此，希望实现利用其它方式的无传感器控制。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种能够以不使用旋转角传感器的新的控制方式来控制电机的车辆用转向装置。
本发明的一个方式的车辆用转向装置的结构是，其利用具有转子和与该转子相对的定子的电机对车辆的转向机构施加驱动力，该车辆用转向装置包括：电流驱动装置，其以旋转坐标系的轴电流值驱动上述电机，该旋转坐标系是依据作为控制上的旋转角而被使用的控制角而旋转的坐标系；控制角运算装置，其在每个规定的运算周期，通过在控制角的前次值上加以相加角而求取控制角的此次值；车速检测装置，其检测出上述车辆的速度；转向转矩检测装置，其检测出施加于为了进行上述车辆的转向而被操作的操作部件的转向转矩；指示转向转矩设定装置，其设定作为转向转矩的目标值的指示转向转矩；相加角运算装置，其根据转矩偏差运算上述相加角，该转矩偏差是由上述转向转矩检测装置检测出的检测转向转矩与由上述指示转向转矩设定装置设定的指示转向转矩的偏差；指示电流值运算装置，其基于上述转矩偏差，求取作为上述轴电流值的目标值的指示电流值；指示电流值限制装置，其将由上述指示电流值运算装置求出的指示电流值限制在上限值以下；以及上限值设定装置，其基于由上述车速检测装置检测出的车速设定上述上限值。
附图说明
本发明的上述目的和其它目的、特征、优点能够通过参考附图的下述优选实施方式的说明变得明确，在附图中，对相同或相似的部件标注相同的符号。
图1是用于说明应用本发明的一实施方式的电机控制装置的电动动力转向装置的电结构的框图；
图2是用于说明电机的结构的图解图；
图3是上述电动动力转向装置的控制框图；
图4是表示指示转向转矩相对于转向角的特性例的图；
图5是用于说明转向转矩限制器的动作的图；
图6是表示相对于检测转向转矩的目标辅助转矩的特性的一个例子的图；
图7是用于说明相加角限制器的动作的流程图；
图8是表示由图表制作/更新部进行的车速对上限值图表的制作处理的顺序的流程图；
图9是用于说明车速对上限值图表的制作处理的图；
图10是表示车速对上限值特性的一个例子的图；
图11是表示第一指示电流值生成部的结构的框图；
图12A是表示在指示转向转矩的符号为正的情况下的电流增减量相对于转矩偏差的设定例的图，图12B是表示在指示转向转矩的符号为负的情况下的电流增减量相对于转矩偏差的设定值的图；
图13是表示第一指示电流值生成部的变形例的框图；
图14是表示上限值设定部进行的上限值运算处理的顺序的流程图。
具体实施方式
以下，参照附图详细说明本发明的实施方式。
图1是用于说明应用本发明的一实施方式的车辆用转向装置的电动动力转向装置的电结构的框图。该电动动力转向装置包括：转矩传感器1，其检测出施加于作为操纵车辆转向的操作部件的转向盘10的转向转矩T；电机3(无刷电机)，其经由减速机构7对车辆的转向机构2施加转向辅助力；转向角传感器4，其检测出作为转向盘10的旋转角的转向角；旋转变压器8(旋转角传感器)，其检测出电机3内的转子的旋转角；电机控制装置5，其驱动并控制电机3；以及车速传感器6，其检测出搭载有该电动动力转向装置的车辆的速度。旋转变压器8生成与转子旋转角(转子旋转位置)对应的正弦波信号和余弦波信号。
电机控制装置5根据旋转变压器8的输出信号、转矩传感器1检测出的转向转矩、转向角传感器4检测出的转向角和车速传感器6检测出的车速，驱动电机3，从而实现与转向状况和车速对应的适当的转向辅助。
电机3在该实施方式中是三相无刷电机，如图2以图解的方式所表示的那样，具有：作为磁场的转子50；以及配置于与该转子50相对的定子55的U相、V相和W相的定子绕组51、52、53。电机3可以是将定子相对地配置于转子的外部的内转子型，也可以是将定子相对地配置于筒状的转子的内部的外转子型。
定义以各相的定子绕组51、52、53的方向作为U轴、V轴和W轴这样的三相固定坐标系(UVW坐标系)。此外，定义将转子50的磁极方向作为d轴(磁极轴)，将在转子50的旋转平面内与d轴成直角的方向作为q轴(转矩轴)这样的二相旋转坐标系(dq坐标系，实际旋转坐标系)。dq坐标系是与转子50一起旋转的旋转坐标系。在dq坐标系下，仅q轴电流用于转子50的转矩产生，因此，只要使d轴电流为零，根据期望的转矩控制q轴电流即可。转子50的旋转角(转子角)θM是相对于U轴的d轴的旋转角。dq坐标系是依照旋转角θM旋转的实际旋转坐标系。通过使用该转子角θM，能够进行UVW坐标系与dq坐标系之间的坐标变换。
另一方面，在该实施方式中，导入表示在控制中使用的旋转角的控制角θC。控制角θC是相对于U轴的假想的旋转角。令与该控制角θC对应的假想的轴为γ轴，令相对于该γ轴前进90°的轴为δ轴，由此定义假想二相旋转坐标系(γδ坐标系，假想旋转坐标系)。在控制角θC与转子角θM相等时，作为假想旋转坐标系的γδ坐标系与作为实际旋转坐标系的dq坐标系一致。即，作为假想轴的γ轴与作为实际轴的d轴一致，作为假想轴的δ轴与作为实际轴的q轴一致。γδ坐标系是依照控制角θC旋转的假想旋转坐标系。UVW坐标系与γδ坐标系的坐标变换能够使用控制角θC进行。
将控制角θC和转子角θM的差定义为负载角θL(θC-θM)。
当按照控制角θC将γ轴电流Iγ供给至电机3时，该γ轴电流Iγ的q轴成分(对q轴的正投影)成为用于转子50的转矩产生的q轴电流Iq。即，在γ轴电流Iγ与q轴电流Iq之间，下式(1)的关系成立。
Iq＝Iγ·sinθL......(1)
再次参照图1。电机控制装置5包括：微型计算机11；被该微型计算机11控制，向电机3供给电力的驱动电路(逆变电路)12；以及检测流过电机3的各相的定子绕组的电流的电流检测部13。
电流检测部13检测出流过电机3的各相的定子绕组51、52、53的相电流IU、IV、IW(以下，在总称时称为“三相检测电流IUVW”)。这些是UVW坐标系中各坐标轴方向的电流值。
微型计算机11具有CPU和存储器(ROM和RAM等)，通过执行规定的程序，作为多个功能处理部起作用。该多个功能处理部，包括转向转矩限制器20、指示转向转矩设定部21、转向偏差运算部22、PI(比例积分)控制部23、相加角限制器24、控制角运算部26、旋转角运算部27、第一指示电流值生成部31、第二指示电流值生成部32、电流偏差运算部30、PI控制部33、γδ/αβ(dq/αβ)变换部34A、αβ/UVW变换部34B、PWM(PulseWidthModulation，脉宽调制)控制部35、UVW/αβ变换部36A、αβ/γδ(αβ/dq)变换部36B、图表制作/更新部39、传感器故障判定部40、指示电流切换部41、角度切换部42。
指示转向转矩设定部21基于由转向角传感器4检测出的转向角和由车速传感器6检测出的车速，设定指示转向转矩T＊。例如，如图4所示，在转向角为正值(向右方向转向的状态)时，指示转向转矩T＊设定为正值(向右方向的转矩)，在转向角为负值(向左方向转向的状态)时，指示转向转矩T＊设定为负值(向左方向的转矩)。而且，以随着转向角的绝对值变大，其绝对值变大的方式(在图4的例子中非线性地变大)设定指示转向转矩T＊。但是，在规定的上限值(正值，例如+6Nm)和下限值(负值，例如-6Nm)的范围内进行指示转向转矩T＊的设定。此外，指示转向转矩T＊以车速越大则其绝对值越小的方式设定。即，进行车速感应控制。
转向转矩限制器20将转矩传感器1的输出限制在规定的上限饱和值+Tmax(+Tmax＞0，例如+Tmax＝7Nm)与下限饱和值-Tmax(-Tmax＜0，例如-Tmax＝-7Nm)之间。具体地说，如图5所示，转向转矩限制器20在上限饱和值+Tmax与下限饱和值-Tmax之间直接输出转矩传感器1的检测转向转矩T。如果转矩传感器1的检测转向转矩T为上限饱和值+Tmax以上，则转向转矩限制器20输出上限饱和值+Tmax。如果转矩传感器1的检测转向转矩T为下限饱和值-Tmax以下，则转向转矩限制器20输出下限饱和值-Tmax。饱和值+Tmax和-Tmax是用于对转矩传感器1的输出信号限定稳定的区域(存在可靠性的区域)的界线。即，转矩传感器1的输出信号在超过上限饱和值Tmax的区域和低于下限饱和值-Tmax的区域中不稳定，不能够与实际的转向转矩对应。换言之，饱和值+Tmax、-Tmax根据转矩传感器1的输出特性而决定。
转矩偏差运算部22求取由指示转向转矩设定部21设定的指示转向转矩T＊与由转矩传感器1检测出的受到转向转矩限制器20的限制处理的转向转矩T(以下为了进行区别，称为“检测转向转矩T”)的偏差(转矩偏差)ΔT(＝T-T＊)。PI控制部23进行对于该转矩偏差ΔT的PI运算。即，利用转矩偏差运算部22和PI控制部23构成将检测转向转矩T引导至指示转向转矩T＊的转矩反馈控制装置。PI控制部23通过进行对于转矩偏差ΔT的PI运算，运算针对控制角θC的相加角α。从而，上述转矩反馈控制装置构成运算相加角α的相加角运算装置。
相加角限制器24是对由PI控制部23求得的相加角α施加限制的相加角限制装置。更具体地说，相加角限制器24将相加角α限制在规定的上限值UL(正值)与下限值LL(负值)之间的值。上限值UL和下限值LL基于规定的限制值ωmax(ωmax＞0，例如ωmax的既定值＝45度)决定。该规定的限制值ωmax的既定值例如基于最大转向角速度决定。最大转向角速度是指作为转向盘10的转向角速度假设的最大值，例如为800deg/sec左右。
最大转向角速度时的转子50的电角的变化速度(电角下的角速度，最大转子角速度)，如下式(2)所示，为最大转向角速度、减速机构7的减速比、转子50的极对数的积。极对数是指转子50具有的磁极对(N极和S极的对)的个数。
最大转子角速度＝最大转向角速度×减速比×极对数......(2)
控制角θC的运算期间(运算周期)中的转子50的电角变化量的最大值(转子角变化量最大值)，如下式(3)所示，是在最大转子角速度上乘以运算周期的值。
转子角变化量最大值＝最大转子角速度×运算周期
＝最大转向角速度×减速比×极对数×运算周期......(3)
该转子角变化量最大值为在一个运算周期间能够允许的控制角θC的最大变化量。于是，只要使上述转子角变化量最大值为限制值ωmax的既定值即可。使用该限制值ωmax，相加角α的上限值UL和下限值LL能够分别以下式(4)(5)表示。
UL＝+ωmax......(4)
LL＝-ωmax......(5)
利用相加角限制器24进行限制处理之后的相加角α，在控制角运算部26的加法器26A中，与控制角θC的前次值θC(n-1)(n是此运算周期的编号)相加(Z-1表示信号的前次值)。
控制角运算部26包含加法器26A，该加法器26A使从相加角限制器24赋予的相加角α与控制角θC的前次值θC(n-1)相加。即，控制角运算部26按照每个规定的运算周期运算控制角θC。然后，将前次运算周期的控制角θC作为前次值θC(n-1)，使用它求取作为这次运算周期的控制角θC的此次值θC(n)。
旋转角运算部27基于旋转变压器8的输出信号运算转子50的旋转角θE。角度切换部42选择由控制角运算部26求得的控制角θC和由旋转角运算部27求得的转子旋转角θE中的任一方，作为坐标变换用的变换角θS输出。
第一指示电流值生成部31生成应流过γδ坐标系的坐标轴(假想轴)的电流值作为指示电流值，该γδ坐标系是与作为控制上的旋转角的上述控制角θC对应的假想旋转坐标系。具体地说，生成γ轴指示电流值Iγ ＊和δ轴指示电流值Iδ ＊(以下在对它们进行总称时称为“二相指示电流值Iγδ ＊”)。
第一指示电流值生成部31使γ轴指示电流值Iγ ＊为有效值，而使δ轴指示电流值Iδ ＊为零。更具体地说，第一指示电流值生成部31基于由指示转向转矩设定部21设定的指示转向转矩T＊、由转矩传感器1检测出的受到转向转矩限制器20的限制处理的检测转向转矩T、由车速传感器6检测出的车速、由图表制作/更新部39制作出的车速对上限值图表，设定γ轴指示电流值Iγ ＊。第一指示电流值生成部31和图表制作/更新部39的详细内容在后面叙述。
第二指示电流值生成部32生成应流过dq坐标系的坐标轴的电流值作为指示电流值。具体地说，生成d轴指示电流值Id ＊和q轴指示电流值Iq ＊(以下在对它们进行总称时称为“二相指示电流值Idq ＊”)。更具体地说，第二指示电流值生成部32使q轴指示电流值Iq ＊为有效值，而使d轴指示电流值Id ＊为零。更具体地说，第二指示电流值生成部32基于由转矩传感器1检测出的受到转向转矩限制器20的限制处理的检测转向转矩T、由车速传感器6检测出的车速、按照车速存储有表示目标辅助转矩TA ＊与转向转矩T的关系的辅助特性的转矩对辅助图表，设定q轴指示电流值Iq ＊。
转矩对辅助图表按照每个车种预先制作。而且，不同车种的转矩对辅助图表保持于第二指示电流值生成部32。第二指示电流值生成部32基于由用户等从不同车种的转矩对辅助图表中选择的该车种所对应的转矩对辅助图表、由车速传感器6检测出的车速，选择与车速对应的辅助特性。然后，第二指示电流值生成部32基于与车速对应的辅助特性和检测转向转矩T，求取与检测转向转矩T对应的目标辅助转矩TA ＊。然后，通过使得到的目标辅助转矩TA ＊除以电机3的转矩常数KT，运算q轴指示电流值Iq ＊。即，q轴指示电流值Iq ＊是与目标辅助转矩TA ＊成比例的值。
图6是表示由与该车种对应的转矩对辅助图表表示的目标辅助转矩TA ＊相对于检测转向转矩T的特性(以下称为“转矩对辅助特性”)的一个例子的图。检测转向转矩T例如设定为，用于向右方向的转向的检测转向转矩为正值，用于向左方向的转向的检测转向转矩为负值。此外，目标辅助转矩TA ＊设定为，用于右方向转向的目标辅助转矩为正值，用于左方向转向的目标辅助转矩为负值。目标辅助转矩TA ＊在检测转向转矩T为正值时为正值，在检测转向转矩T为负值时为负值。
在图6所示的转矩对辅助特性中，目标辅助转矩TA ＊(q轴指示电流值Iq ＊)在检测转向转矩T的绝对值越大时，其绝对值越大(在图6的例子中为非线性变大)。此外，目标辅助转矩TA ＊(q轴指示电流值Iq ＊)在由车速传感器6检测出的车速越大时，其绝对值越小。由此，能够在低速行驶时产生大的转向辅助力，在高速行驶时使转向辅助力变小。
指示电流切换部41选择由第一指示电流值生成部31生成的二相指示电流值Iγδ ＊和由第二指示电流值生成部32生成的二相指示电流值Idq ＊中的任一方，并向电流偏差运算部30供给。
传感器故障判定部40判定旋转变压器8有无故障，根据其判定结果进行电机3的控制模式的切换。例如，传感器故障判定部40通过监视被旋转变压器8的信号线导出的信号，能够检测旋转变压器8的故障、旋转变压器8的信号线的断线故障、旋转变压器8的信号线的接地故障。传感器故障判定部40根据旋转变压器8有无故障的判定结果，在第一模式和第二模式间切换控制模式，生成模式切换指令。根据该模式切换指令，进行指示电流值切换部41和角度切换部42中的切换。
具体地说，传感器故障判定部40在判定为旋转变压器8没有发生故障的情况下(通常时)，将控制模式设定为第二模式。另一方面，在判定为旋转变压器8发生了故障的情况下(故障时)，传感器故障判定部40将控制模式从第二模式切换为第一模式。在第二模式中，指示电流值切换部41选择第二指示电流值生成部32所生成的二相指示电流值Idq ＊输出，角度切换部42选择旋转角运算部27生成的转子旋转角θE输出。在第一模式中，指示电流值切换部41选择第一指示电流值生成部31所生成的二相指示电流值Iγδ ＊输出，角度切换部42选择控制角运算部26生成的控制角θC输出。
电流偏差运算部30运算相对于由指示电流值切换部41选择的指示电流值Iγδ ＊或Idq ＊的二相检测电流Iγδ(γ轴检测电流Iγ和δ轴检测电流Iδ)或Idq(d轴检测电流Id和q轴检测电流Iq)的偏差。具体地说，在指示电流值切换部41输出二相指示电流值Iγδ ＊时，电流偏差运算部30运算相对于γ轴指示电流值Iγ ＊的γ轴检测电流Iγ的偏差Iγ ＊-Iγ，和相对于δ轴指示电流值Iδ ＊(＝0)的δ轴检测电流Iδ的偏差Iδ ＊-Iδ。此外，在指示电流值切换部41输出二相指示电流值Idq ＊时，电流偏差运算部30运算相对于d轴指示电流值Id ＊(＝0)的d轴检测电流Id的偏差Id ＊-Id，和相对于q轴指示电流值Iq ＊的q轴检测电流Iq的偏差Iq ＊-Iq。γ轴检测电流Iγ和δ轴检测电流Iδ或d轴检测电流Id和q轴检测电流Iq从αβ/γδ(αβ/dq)变换部36B赋予偏差运算部30。
UVW/αβ变换部36A将由电流检测部13检测出的UVW坐标系的三相检测电流IUVW(U相检测电流IU、V相检测电流IV和W相检测电流IW)变换为作为二相固定坐标系的αβ坐标系的二相检测电流Iα和Iβ(以下进行总称时称为“二相检测电流Iαβ”)。如图2所示，αβ坐标系是以转子50的旋转中心为原点，在转子50的旋转平面内由α轴和与其正交的β轴(在图2的例子中与U轴同轴)决定的固定坐标系。αβ/γδ(αβ/dq)变换部36B在控制模式为第一模式时，将二相检测电流Iαβ变换为γδ坐标系的二相检测电流Iγ和Iδ(以下进行总称时称为“二相检测电流Iγδ”)。另一方面，在控制模式为第二模式时，αβ/γδ(αβ/dq)变换部36B将二相检测电流Iαβ变换为dq坐标系的二相检测电流Id和Iq(以下进行总称时称为“二相检测电流Idq”)。它们由电流偏差运算部30赋予。在αβ/γδ(αβ/dq)变换部36B中的坐标变换中，使用由角度切换部42选择的变换角θS。
PI控制部33通过对由电流偏差运算部30运算出的电流偏差进行PI运算，生成应施加于电机3的二相指示电压Vγδ ＊(γ轴指示电压Vγ ＊和δ轴指示电压Vδ ＊)或二相指示电压Vdq ＊(d轴指示电压Vd ＊和q轴指示电压Vq ＊)。具体地说，PI控制部33在控制模式为第一模式时生成二相指示电压Vγδ ＊，在控制模式为第二模式时生成二相指示电压Vdq ＊。由PI控制部33生成的二相指示电压Vγδ ＊或Vdq ＊赋予γδ/αβ(dq/αβ)变换部34A。
γδ/αβ(dq/αβ)变换部34A在控制模式为第一模式时将二相指示电压Vγδ ＊变换为αβ坐标系的二相指示电压Vαβ ＊，在控制模式为第二模式时将二相指示电压Vdq ＊变换为αβ坐标系的二相指示电压Vαβ ＊。在该坐标变换中，使用由角度切换部42选择的变换角θS。二相指示电压Vαβ ＊由α轴指示电压Vα ＊和β轴指示电压Vβ ＊构成。αβ/UVW变换部34B通过对二相指示电压Vαβ ＊进行坐标变换运算，生成三相指示电压VUVW ＊。三相指示电压VUVW ＊由U相指示电压VU ＊、V相指示电压VV ＊和W相指示电压VW ＊构成。该三相指示电压VUVW ＊赋予PWM控制部35。
PWM控制部35生成与U相指示电压VU ＊、V相指示电压VV ＊和W相指示电压VW ＊分别对应的占空比的U相PWM控制信号、V相PWM控制信号和W相PWM控制信号，并供给驱动电路12。
控制电路12由与U相、V相和W相对应的三相逆变电路构成。构成该逆变电路的功率元件依据从PWM控制部35赋予的PWM控制信号而被控制，由此相当于三相指示电压VUVW ＊的电压被施加于电机3的各相的定子绕组51、52、53。
电流偏差运算部30和PI控制部33构成电流反馈控制装置。通过该电流反馈控制装置的动作，以流过电机3的电机电流接近由指示电流值切换部41选择的二相指示电流值Iγδ ＊或二相指示电流值Idq ＊的方式进行控制。
图3是上述第一模式时的上述电动动力转向装置的控制框图，但是，为了使说明简单，省略相加角限制器24的功能。
通过针对指示转向转矩T＊与检测转向转矩T的偏差(转矩偏差)ΔT的PI控制(KP为比例系数，KI为积分系数，1/s为积分算子)，生成相加角α。通过使该相加角α与控制角θC的前次值θC(n-1)相加，求取控制角θC的此次值θC(n)＝θC(n-1)+α。此时，控制角θC与转子50的实际转子角θM的偏差为负载角θL＝θC-θM。
从而，当向依据控制角θC的γδ坐标系(假想旋转坐标系)的γ轴(假想轴)供给依据γ轴指示电流值Iγ ＊的γ轴电流Iγ时，q轴电流成为Iq＝IγsinθL。该q轴电流Iq用于转子50的转矩的产生。即，在电机3的转矩常数KT上乘以q轴电流Iq(＝IγsinθL)的值，作为辅助转矩TA(＝KT·IγsinθL)，经由减速机构7传送至转向机构2。从来自转向机构2的负载转矩TL减去该辅助转矩TA的值，是驾驶员应施加于转向盘10的转向转矩T。该转向转矩T被反馈，由此系统以将该转向转矩T引导至指示转向转矩T＊的方式动作。即，为了使检测转向转矩T与指示转向转矩T＊一致，求取相加角α，据此控制控制角θC。
像这样使电流在作为控制上的假想轴的γ轴流动，另一方面，以根据指示转向转矩T＊与检测转向转矩T的偏差ΔT求得的相加角α更新控制角θC，由此负载角θL变化，与该负载角θL对应的转矩从电机3产生。从而，能够从电机3产生与基于转向角和车速而设定的指示转向转矩T＊对应的转矩，因此，能够将与转向角和车速对应的适当的转向辅助力施加于转向机构2。即，以转向角的绝对值越大则转向转矩越大且车速越大则转向转矩越小的方式，进行转向辅助控制。
这样，在上述第一模式中，能够不使用旋转角传感器而适当地控制电机3，进行适当的转向辅助。
另一方面，在上述第二模式中，设定与检测转向转矩T和车速对应的二相指示电流值Tdq ＊，以电机3的电流收敛于该二相指示电流值Idq ＊的方式进行反馈控制。而且，基于旋转变压器8的输出信号求取转子50的旋转角θE，使用该旋转角θE进行γδ/αβ(dq/αβ)变换部34A和αβ/γδ(αβ/dq)变换部36B中的坐标变换。即，在第二模式中，使用作为旋转角传感器的旋转变压器8控制电机3，由此进行适当的转向辅助。
利用在上述第一模式中有效化的构成部分构成第一控制装置(负载角控制装置)，利用在上述第二模式中有效化的构成部分构成第二控制装置。第一控制装置由指示转向转矩设定部21、转向转矩限制器20、转矩偏差运算部22、PI控制部23、相加角限制器24、控制角运算部26、第一指示电流值生成部31、电流偏差运算部30、PI控制部33、γδ/αβ(dq/αβ)变换部34A、αβ/UVW变换部34B、PWM控制部35、UVW/αβ变换部36A、αβ/γδ(αβ/dq)变换部36B和图表制作/更新部39构成。此外，第二控制装置由旋转角运算部27、转向转矩限制器20、第二指示电流值生成部32、电流偏差运算部30、PI控制部33、γδ/αβ(dq/αβ)变换部34A、αβ/UVW变换部34B、PWM控制部35、UVW/αβ变换部36A和αβ/γδ(αβ/dq)变换部36B构成。即，第一控制装置和第二控制装置共用转向转矩限制器20、电流偏差运算部30、PI控制部33、γδ/αβ(dq/αβ)变换部34A、αβ/UVW变换部34B、PWM控制部35、UVW/αβ变换部36A和αβ/γδ(αβ/dq)变换部36B。
图7是用于说明相加角限制器24的动作的流程图。相加角限制器24将由PI控制部23求得的相加角α与上限值UL进行比较(步骤S1)，在相加角α超过上限值UL的情况下(步骤S1：是)，将上限值UL代入相加角α(步骤S2)。由此，对控制角θC加以上限值UL(＝+ωmax)。
如果由PI控制部23求得的相加角α为上限值UL以下(步骤S1：否)，则相加角限制器24进一步将该相加角α与下限值LL进行比较(步骤S3)。然后，如果该相加角α低于下限值(步骤S3：是)，则将下限值LL代入相加角α(步骤S4)。由此，对控制角θC加以下限值LL(＝-ωmax)。
如果由PI控制部23求得的相加角α为下限值LL以上、上限值UL以下(步骤S3：否)，则该相加角α直接用于向控制角θC的相加。
这样，能够将相加角α限制在上限值UL与下限值LL之间，因此，能够实现控制的稳定化。更具体地说，即使在电流不足时或控制开始时产生控制不稳定状态(辅助力不稳定的状态)，也能够促使从该状态向稳定的控制状态转变。
以下，详细说明图表制作/更新部39和第一指示电流值生成部31。在由用户等从第二指示电流值生成部32中保持的不同车种的转矩对辅助图表中选择了与该车种对应的转矩对辅助图表时，图表制作/更新部39基于选择的转矩对辅助图表，制作存储有相对于车速的γ轴指示电流值Iγ ＊的上限值的关系的车速对上限值图表。制作出的车速对上限值图表赋予第一指示电流值生成部31，被第一指示电流值生成部31保持。
此外，图表制作/更新部39在变更现在选择的转矩对辅助图表的情况下，基于变更后的转矩对辅助图表，制作存储有相对于车速的γ轴指示电流值Iγ ＊的上限值的关系的车速对上限值图表。然后，基于制作出的转矩对辅助图表，更新保持于第一指示电流值生成部31的车速对上限值图表。
图8是表示图表制作/更新部39进行的车速对上限值图表的制作处理的顺序的流程图。
作为制作车速对上限值图表的基础的转矩对辅助图表，是图6所示的与转矩对辅助特性对应的转矩对辅助图表。
图表制作/更新部39首先将表示车速的变量v设定为多种车速中的一个车速v0(步骤S11)。然后，基于作为制作车速对上限值图表的基础的以车速对上限值图表表示的转矩对辅助特性，求取以变量v表示的车速(图8的说明中，称为“车速v”)对应的最大负载转矩c(v)(步骤S12)。如图6所示，通过运算与车速v对应的转矩对辅助特性中规定的转向转矩a与对应于它的目标辅助转矩b(v)的和，求取与车速v对应的最大负载转矩c(v)。即，c(v)＝a+b(v)。此处，规定的转向转矩a例如设定为5Nm以上的规定值(例如6Nm)，另外，不同车速的最大负载转矩c(v)在车速v越大时越小。
接着，图表制作/更新部39使用由步骤S12求得的与车速v对应的最大负载转矩c(v)和电机3的转矩常数KT，基于下式(6)，求取用于在电机3产生与车速v对应的最大负载转矩c(v)的γ轴电流值(以下称为最大负载转矩对应电流值d(v))(步骤S13)。
d(v)＝c(v)/KT......(6)
之后，图表制作/更新部39使用由步骤S13求得的与车速v对应的最大负载转矩对应电流值d(v)和相加角限制器24的限制值ωmax，基于下式(7)，求取与车速v对应的上限值ξmax(v)(γ轴指示电流值Iγ ＊的上限值)(步骤S14)。
ξmax(v)＝d(v)÷sin(90°-ωmax)......(7)
说明基于式(7)求取上限值ξmax(v)的理由。图9的曲线S1表示γ轴电流Iγ为最大负载转矩对应电流值d(v)的情况下的负载角θL与q轴电流Iq的关系。与使用图2所说明的那样，q轴电流Iq使用负载角θL和γ轴电流Iγ，以Iq＝IγsinθL(θL＝θC-θM)得到。由此，在γ轴电流Iγ为最大负载转矩对应电流值d(v)的情况下的q轴电流Iq相对于负载角θL的变化，成为图9中S1所示的曲线(正弦曲线)。另外，辅助转矩TA为将电机3的转矩常数KT乘以q轴电流Iq的值。由此，辅助转矩TA相对于负载角θL的变化也是与曲线S1同样的正弦曲线。
q轴电流Iq(辅助转矩TA)在-90°≤θL≤90°的区间Q1中单调增加，在90°＜θL＜270°的区间Q2中单调减少。在该实施方式中，以在负载角θL与辅助转矩(电机转矩)具有正相关的区间Q1的区域中调整负载角θL的方式，控制相加角α。
在γ轴电流Iγ为最大负载转矩对应电流值d(v)的情况下(q轴电流Iq相对于负载角θL的变化以曲线S1表示的情况下)，当负载角θL超过90°时，辅助转矩收敛到合适的值需要耗费时间。于是，在该实施方式中，以负载角θL不超过90°的范围控制负载角θL。即，以在负载角θL为(90°-ωmax)时，q轴电流Iq成为最大负载转矩对应电流值d(v)的方式，决定γ轴电流Iγ的上限值ξmax(v)。具体地说，以q轴电流Iq相对于负载角θL的变化成为在图9中以S2表示的曲线的方式，决定γ轴电流Iγ的上限值ξmax(v)。
为此，以下式(8)成立的方式，决定γ轴电流Iγ的上限值ξmax即可。
d(v)＝ξmax(v)×sin(90°-ωmax)......(8)
通过使该式(8)变形，得到上述式(7)。
如果这样决定上限值ξmax(v)，则在γ轴电流Iγ为上限值ξmax(v)的情况下，在负载角θL为比-90°大ωmax的(-90°+ωmax)时，或者为比90°小ωmax的(90°-ωmax)时，能够从电机3产生与最大负载转矩对应的大小的辅助转矩TA。由此，原则上，能够在(-90°+ωmax)≤θL≤(90°-ωmax)的范围内控制负载角θL。而且，在负载角θL处于该范围内的情况下，即使由于辅助转矩不足，负载角θL变动与相加角限制器24的限制值ωmax(相加角α的最大值)对应的量，负载角θL也能够收敛于-90°≤θL≤90°的范围内。因此，能够在优选范围内控制负载角θL。
另外，以在负载角θL与辅助转矩(电机转矩)具有负相关的区间Q2的区域中调整负载角θL的方式控制相加角α的情况下，当负载角θL超过270°时，辅助转矩收敛至适当地值需要耗费时间。于是，以下式(9)成立的方式，决定γ轴电流Iγ的上限值ξmax即可。
-d(v)＝ξmax(v)×sin(270°-ωmax)......(9)
使式(9)变形，则得到上述式(8)。由此，在该情况下，也能够基于上述式(7)，求取与车速v对应的上限值ξmax(v)。
回到图8，在上述步骤S14中求得与车速v对应的上限值ξmax(v)时，图表制作/更新部39判别是否求取了对于全部的车速v的上限值ξmax(v)(步骤S15)。在没有求取对于全部的车速v的上限值ξmax(v)的情况下(步骤S15：否)，将车速v更新为还没有选择的车速之后(步骤S16)，回到步骤S12。然后，通过再次执行步骤S12～S14的处理，求取与更新后的车速v对应的上限值ξmax(v)。
通过重复进行这样的处理，求得对于全部的车速v的上限值ξmax(v)。即，制作车速对上限值图表。这样，当制作出车速对上限值图表时，在步骤S15中为“是”，因此，结束此次的车速对上限值图表的制作处理。
图10表示由车速对上限值图表表示的对于车速的上限值ξmax的特性(以下称为“车速对上限值特性”)的一个例子。在图10所示的车速对上限值特性中，上限值ξmax在车速越大时越小(图10的例子中为非线性地变小)。
图11是表示第一指示电流值生成部31的结构的框图。
第一指示电流值生成部31包括指示电流增减量运算部61、加法器62、上下限限制器63和上限值设定部64。指示电流增减量运算部61在每个规定的运算周期，基于指示转向转矩T＊和检测转向转矩T，运算相对于指示电流值Iγ ＊的电流增减量ΔIγ ＊。具体地说，指示电流增减量运算部61基于指示转向转矩T＊的符号、指示转向转矩T＊与检测转向转矩T的偏差ΔT(＝T-T＊)，运算电流增减量ΔIγ ＊。
指示转向转矩T＊的符号为正(T＊≥0)的情况下的、相对于转矩偏差ΔT的电流增减量ΔIγ ＊的设定例表示于图12A。在转矩偏差ΔT为规定值-A(A＞0)以上且为规定值+A以下的范围内，电流增减量ΔIγ ＊设定为零。而且，以随着转矩偏差ΔT变得小于规定值-A，其值变得小于零的方式(图12A的例子中为线性变小)设定电流增减量ΔIγ ＊。此外，以随着转矩偏差ΔT变得大于规定值+A，其值变得大于零的方式(图12A的例子中为线性变大)设定电流增减量ΔIγ ＊。
在指示转向转矩T＊的符号为正(T＊≥0)的情况下，转矩偏差ΔT(＝T-T＊)为零以上的情况是指，检测转向转矩T的绝对值大于指示转向转矩T＊的绝对值，因此是电机转矩(辅助转矩)不足的情况。于是，在转矩偏差ΔT大于规定值+A的情况下，电流增减量ΔIγ ＊为正值，以补偿辅助转矩不足。在该情况下，转矩偏差ΔT的绝对值越大，电流增减量ΔIγ ＊的绝对值也越大(成为绝对值大的正值)。
另一方面，转矩偏差ΔT(＝T-T＊)小于零的情况是指，检测转向转矩T的绝对值小于指示转向转矩T＊的绝对值，因此是电机转矩(辅助转矩)过剩的情况。于是，在转矩偏差ΔT低于规定值-A的情况下，为了使辅助转矩减少，电流增减量ΔIγ ＊为负值。在该情况下，转矩偏差ΔT的绝对值越大，电流增减量ΔIγ ＊的绝对值也越大(成为绝对值大的负值)。
指示转向转矩T＊的符号为负(T＊＜0)的情况下的、相对于转矩偏差ΔT的电流增减量ΔIγ ＊的设定例表示于图12B。在转矩偏差ΔT为规定值-A以上且为规定值+A以下的范围内，电流增减量ΔIγ ＊设定为零。而且，以随着转矩偏差ΔT变得小于规定值-A，其值变得大于零的方式(图12B的例子中为线性变大)设定电流增减量ΔIγ ＊。此外，以随着转矩偏差ΔT变得大于规定值+A，其值变得小于零的方式(图12B的例子中为线性变小)设定电流增减量ΔIγ ＊。
在指示转向转矩T＊的符号为负(T＊＜0)的情况下，转矩偏差ΔT(＝T-T＊)为零以上的情况是指，检测转向转矩T的绝对值小于指示转向转矩T＊的绝对值，因此是电机转矩(辅助转矩)过剩的情况。于是，在转矩偏差ΔT大于规定值+A的情况下，为了减少辅助转矩，电流增减量ΔIγ ＊为负值。在该情况下，转矩偏差ΔT的绝对值越大，电流增减量ΔIγ ＊的绝对值也越大(成为绝对值大的负值)。
另一方面，转矩偏差ΔT(＝T-T＊)小于零的情况是指，检测转向转矩T的绝对值大于指示转向转矩T＊的绝对值，因此是电机转矩(辅助转矩)不足的情况。于是，在转矩偏差ΔT低于规定值-A的情况下，电流增减量ΔIγ ＊为正值，以补偿辅助转矩的不足。在该情况下，转矩偏差ΔT的绝对值越大，电流增减量ΔIγ ＊的绝对值也越大(成为绝对值大的正值)。
由指示电流增减量运算部61运算出的电流增减量ΔIγ ＊，在加法器62中，与指示电流值Iγ ＊的前次值Iγ ＊(n-1)(n是此次运算周期的编号)相加(Z-1表示信号的前次值)。由此，运算出此次运算周期中的指示电流值Iγ ＊。即，指示电流增减量运算部61和加法器62是用于运算指示电流值Iγ ＊的指示电流值运算装置。但是，指示电流值Iγ ＊的初始值是预先决定的值(例如零)。由加法器62得到的指示电流值Iγ ＊被赋予上下限限制器63。上下限限制器63将由加法器62得到的指示电流值Iγ ＊，限制为下限值ξmin(ξmin≥0)和上限值ξmax(ξmax＞ξmin)之间的值。下限值ξmin预先设定。下限值ξmin例如设定为零。另一方面，上限值ξmax由上限值设定部64设定。
在由加法器62得到的指示电流值Iγ ＊为下限值ξmin以上且为上限值ξmax以下时，上下限限制器63直接输出该指示电流值Iγ ＊。在由加法器62得到的指示电流值Iγ ＊小于下限值ξmin时，上下限限制器63将下限值ξmin作为此次运算周期的指示电流值Iγ ＊输出。在由加法器62得到的指示电流值Iγ ＊大于上限值ξmax时，上下限限制器63将上限值ξmax作为此次运算周期的指示电流值Iγ ＊输出。
上限值设定部64基于由图表制作/更新部39设定的车速对上限值图表和由车速传感器6检测出的车速，设定上限值ξmax。具体地说，上限值设定部64在每个上述规定的运算周期，取得由车速传感器6检测出的车速。然后，上限值设定部64从由图表制作/更新部39设定的车速对上限值图表中求取与车速对应的上限值ξmax，将得到的上限值ξmax设定于上限值限制器63。
图13是表示第一指示电流值生成部的变形例的框图。在图13中，对与图11所示的各部分对应的部分标注与图11相同的参照符号而表示。在该第一指示电流值生成部31A中，上限值设定部64A的动作与图11的上限值设定部64不同。此外，在采用第一指示电流值生成部31A的情况下，不需要图1的图表制作/更新部39。
如图1中虚线所示或图13所示，保持在第二指示电流值生成部32的不同车种的转矩对辅助图表中由用户等选择的转矩对辅助图表，由第二指示电流值生成部32设定于上限值设定部64A。第二指示电流值生成部32在现在选择的转矩对辅助图表变更时，使用变更后的转矩对辅助图表更新设定于上限值设定部64A的转矩对辅助图表。
上限值设定部64A保持由第二指示电流值生成部32设定或更新的转矩对辅助图表。上限值设定部64A基于保持的转矩对辅助图表和由车速传感器6检测出的车速，求取上限值ξmax，将得到的上限值ξmax设定于上下限限制器63。
图14是表示上限值设定部64A的上限值运算处理的顺序的流程图。该处理在每个规定的运算周期执行。
上限值设定部64A取得由车速传感器6检测出的车速(步骤S21)。在图14的说明中，使取得的车速为“车速v”。接着，基于保持的转矩对辅助图表中与由步骤S21取得的车速v对应的转矩对辅助图表(辅助特性)，求取与车速v对应的最大负载转矩c(v)(步骤S22)。通过运算与车速v对应的转矩对辅助图表中的规定的转向转矩a和与其对应的目标辅助转矩b(v)的和，求取与车速v对应的最大负载转矩c(v)。此处，规定的转向转矩a例如设定为5Nm以上的规定值(例如6Nm)。
接着，上限值设定部64A使用由步骤S22求得的与车速v对应的最大负载转矩c(v)和电机3的转矩常数KT，基于下式(10)，求取用于使电机3产生与车速v对应的最大负载转矩c(v)的γ轴电流值(最大负载转矩对应电流值d(v))(步骤S23)。
d(v)＝c(v)/KT......(10)
之后，上限值设定部64A使用在步骤S23求得的与车速v对应的最大负载转矩对应电流值d(v)和相加角限制器24的限制值ωmax，基于下式(11)，求取与车速v对应的上限值ξmax(v)(γ轴指示电流值Iγ ＊的上限值)(步骤S24)。
ξmax(v)＝d(v)÷sin(90°-ωmax)......(11)
在上述实施方式和变形例中，根据车速设定指示电流值Iγ ＊的上限值ξmax，因此，能够将指示电流值Iγ ＊的上限值设定为适当的值。由此，能够实现电力效率的提高和控制的稳定化。
以上，说明了本发明的一实施方式，但本发明也能够以其它的方式实施。例如，在上述实施方式中，与车速v对应的最大负载转矩c(v)通过运算与车速v对应的转矩对辅助图表中的规定的转向转矩a和与其对应的目标辅助转矩b(v)的和而求得。但是，也可以以其它方法，例如根据车辆的性能参数求取与车速v对应的最大负载转矩c(v)。
进一步，在上述实施方式中，说明了在电动动力转向装置中应用本发明的例子，但本发明也能够在用于电动泵式油压动力转向装置的电机的控制中使用，在动力转向装置之外，也能够用于在线控转向(SBW)系统、可变齿轮传动比(VGR)转向系统等的车辆用转向装置中设置的无刷电机的控制。
根据本发明的结构，利用依据控制角的旋转坐标系(γδ坐标系，以下称为“假想旋转坐标系”，将该假想旋转坐标系的坐标轴称为“假想轴”)的轴电流值(以下称为“假想轴电流值”)驱动电机，另一方面，控制角通过在每个运算周期加以相加角而被更新。由此，通过在更新控制角的同时，即更新假想旋转坐标系的坐标轴(假想轴)的同时，以假想轴电流值驱动电机，能够产生需要的转矩。这样，能够从电机产生适当的转矩而不使用旋转角传感器。
在本发明中，施加于为了进行车辆的转向而被操作的操作部件的转向转矩，由转向转矩检测装置检测。此外，作为转向转矩的目标值的指示转向转矩由指示转向转矩设定装置设定。然后，利用相加角运算装置根据作为检测转向转矩与指示转向转矩的偏差的转矩偏差运算相加角。相加角运算装置例如以为了使检测转向转矩与指示转向转矩一致而运算相加角的方式动作。由此，以使得检测转向转矩成为指示转向转矩的方式决定相加角，而决定与其对应的控制角。由此，通过适当地预先决定指示转向转矩，能够从电机产生适当的驱动力，并将其施加于转向机构。即，作为依据转子的磁极方向的旋转坐标系(dq坐标系)的坐标轴与上述假想轴的偏移量的负载角，被当做与指示转向转矩对应的值。结果，能够从电机产生适当的转矩，将与驾驶员的转向意图对应的驱动力施加于转向机构。
此外，在本发明中，利用指示电流值运算装置，基于作为检测转向转矩与指示转向转矩的偏差的转矩偏差，设定作为轴电流值的目标值的指示电流值。由此，能够根据转矩偏差控制电机转矩的大小。因此，能够迅速地使检测转向转矩与指示转向转矩一致。
进一步，在本发明中，利用指示电流值限制装置，由指示电流值运算装置求得的指示电流值被限制为上限值以下。利用上限值设定装置，基于由车速检测装置检测出的车速设定该上限值。当指示电流值的上限值过大时，由电机电阻引起的发热可能变大，因此电力效率变差。另一方面，在指示电流值的上限值过小时，可能无法产生必需的电机转矩，因此，控制变得不稳定。在本发明中，根据车速设定指示电流值的上限值，因此，能够将指示电流值的上限值设定为适当的值。由此，能够实现电力效率的提高和控制的稳定化。
根据该结构，能够将与最大负载转矩和相加角限制值对应的上限值设定为指示电流值的上限值，该最大负载转矩与由车速检测装置检测出的车速对应。例如，当使相加角限制值为ωmax时，能够设定上限值，使得在指示电流值设定为上限值的状态下，在负载角为(90°-ωmax)时，从电机产生与最大负载转矩相当的大小的辅助转矩。由此，能够将负载角控制在优选范围内。
进一步，根据本发明的结构，能够将与最大负载转矩和相加角限制值对应的上限值设定为指示电流值的上限值，该最大负载转矩与由车速检测装置检测出的车速对应。例如，当使相加角限制值为ωmax时，能够设定上限值，使得在指示电流值设定为上限值的状态下，在负载角为(90°-ωmax)时，从电机产生与最大负载转矩相当的大小的辅助转矩。由此，能够将负载角控制在优选范围内。
上述相加角限制值例如可以为由下式决定的值。其中，下式中的“最大转子角速度”是指电角下的转子角速度的最大值。
相加角限制值＝最大转子角速度×运算周期
例如，在电机的旋转经由规定减速比的减速机构传递至车辆用转向装置的转向轴的情况下，最大转子角速度由最大转向角速度(转向轴的最大旋转角速度)×减速比×极对数得到。“极对数”是指转子所具有的磁极对(N极和S极的对)的数量。
本发明的车辆用转向装置还包括检测上述操作部件的转向角的转向角检测装置(4)，上述指示转向转矩设定装置优选根据由上述转向角检测装置检测出的转向角设定指示转向转矩。根据该结构，根据操作部件的转向角设定指示转向转矩，因此，能够从电机产生与转向角对应的适当的转矩，能够将驾驶员施加于操作部件的操作转矩向与转向角对应的值引导。由此，能够得到良好的转向感。
上述指示转向转矩设定装置可以根据由上述车速检测装置检测出的车速设定指示转向转矩。根据该结构，根据车速设定指示转向转矩，因此能够进行所谓的车速感应控制。结果，能够实现良好的转向感。例如，通过设定为在车速越大即越是高速行驶时，指示转向转矩越小，能够得到优异的转向感。
此外，在权利要求书中所记载的内容的范围中能够实现各种设计变更。

Claims (6)

1.一种车辆用转向装置，其利用具有转子和与该转子相对的定子的电机对车辆的转向机构施加驱动力，该车辆用转向装置的特征在于，包括：
电流驱动装置，其基于旋转坐标系的轴电流值驱动所述电机，该旋转坐标系是依据作为控制上的旋转角而被使用的控制角而旋转的坐标系；
控制角运算装置，其在每个规定的运算周期，通过在控制角的前次值上加以相加角而求取控制角的此次值；
车速检测装置，其检测出所述车辆的速度；
转向转矩检测装置，其检测出施加于为了进行所述车辆的转向而被操作的操作部件的转向转矩；
指示转向转矩设定装置，其设定作为转向转矩的目标值的指示转向转矩；
相加角运算装置，其根据转矩偏差运算所述相加角，该转矩偏差是由所述转向转矩检测装置检测出的检测转向转矩与由所述指示转向转矩设定装置设定的指示转向转矩的偏差；
指示电流值运算装置，其将基于所述转矩偏差运算出的电流增减量与作为所述轴电流值的目标值的指示电流值的前次值相加，由此来求出在此次运算周期的指示电流值；
指示电流值限制装置，其将由所述指示电流值运算装置求出在此次运算周期的指示电流值限制在上限值以下；以及
上限值设定装置，其基于由所述车速检测装置检测出的车速设定所述上限值。
2.如权利要求1所述的车辆用转向装置，其中，
所述车辆用转向装置是将所述电机的驱动力作为辅助转矩而传递至所述转向机构并进行转向辅助的电动动力转向装置，
所述车辆用转向装置还包括转矩对辅助图表，该转矩对辅助图表按照每个车速存储有表示转向转矩与目标辅助转矩的关系的辅助特性，
所述上限值设定装置设定与辅助特性对应的上限值，该辅助特性与由所述车速检测装置检测出的车速对应。
3.如权利要求1所述的车辆用转向装置，其中，
所述车辆用转向装置是将所述电机的驱动力作为辅助转矩而传递至所述转向机构并进行转向辅助的电动动力转向装置，
所述车辆用转向装置还包括：转矩对辅助图表，其按照每个车速存储有表示转向转矩与目标辅助转矩的关系的辅助特性；以及
相加角限制装置，其将所述相加角的绝对值限制在规定的相加角限制值以下，
所述上限值设定装置设定与最大负载转矩和所述相加角限制值对应的上限值，该最大负载转矩与根据所述转矩对辅助图表和由所述车速检测装置检测出的车速而求出的车速对应。
4.如权利要求3所述的车辆用转向装置，其中，
与所述车速对应的最大负载转矩是，与由所述车速检测装置检测出的车速对应的辅助特性中的规定的转向转矩和与其对应的辅助转矩之和。
5.如权利要求3或4所述的车辆用转向装置，其中，
所述上限值设定装置还包括：
车速对上限值图表，其存储有车速与所述上限值的关系；以及
在所述转矩对辅助图表变更时，根据变更后的转矩对辅助图表来更新所述车速对上限值图表的装置。
6.如权利要求1所述的车辆用转向装置，其中，
还包括相加角限制装置，该相加角限制装置将所述相加角的绝对值限制在规定的相加角限制值以下，
所述上限值设定装置设定与最大负载转矩和所述相加角限制值对应的上限值，该最大负载转矩与由所述车速检测装置检测出的车速对应。
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