CN113022697A - 操舵控制装置 - Google Patents

Abstract

一种操舵控制装置包括存储端部位置对应角的电子控制单元。电子控制单元被配置成：执行端部撞击缓和控制；在执行端部撞击缓和控制期间试图使车辆转向的情况下执行部分释放控制；进行非跟随确定并且获取释放时间限制位置确定角，该释放时间限制位置确定角与在电子控制单元确定转向轴的移动受到限制时检测到的绝对操舵角相对应；以及基于释放时间限制位置确定角来许可端部位置对应角的更新，并且在端部位置对应角的更新被许可的情况下更新端部位置对应角。

Description

操舵控制装置

技术领域

本发明涉及操舵控制装置。

背景技术

作为车辆的操舵系统，已经存在一种包括通过电机驱动的致动器的电动助力操舵系统(electric power steering system，EPS)。一些EPS获取方向盘的操舵角作为在包括超过360°的范围内的绝对角，并且基于操舵角执行各种类型的控制。作为这样的控制的示例，例如，日本未审查专利申请公开第2016-155519(JP 2016-155519A)号公开了一种EPS，所述EPS执行用于缓和(即，减小)所谓的端部撞击的影响的端部撞击缓和控制，在所谓的端部撞击中作为齿条轴的端部的齿条端部撞击齿条壳体。

在根据JP 2016-155519A的EPS中，齿条端部位置与操舵角有关，在所述齿条端部位置处，齿条轴的移动受端部撞击的物理限制，并且在这样的位置处的操舵角被存储为端部位置对应角。EPS通过根据操舵角与端部位置对应角的间隔减小从电机输出的电机扭矩的目标值，来缓和(即，减小)端部撞击的影响。

发明内容

例如，当更换操舵轴以修理车辆时，所存储的端部位置对应角可能偏离指示实际发生端部撞击的操舵角的实际端部角。如果所存储的端部位置对应角相对于实际端部角朝向中性操舵位置偏离，则可能无法通过执行端部撞击缓和控制来充分减小电机扭矩的目标值，并且可能不能充分减少端部撞击的影响。然而，以上描述的JP 2016-155519A没有提及实际端部角与所存储的端部位置对应角之间的偏差，因此需要开发一种减小这样的偏差的技术。

本发明提供了一种操舵控制装置，该操舵控制装置减小了所存储的端部位置对应角相对于实际端部角朝向中性操舵位置的偏离。

本发明的一方面涉及一种操舵控制装置，该操舵控制装置被配置成对操舵系统进行控制，该操舵系统包括：壳体；转向轴，其被容纳在壳体中以进行往复运动；以及致动器，该致动器使用电机作为驱动源来施加用于使转向轴往复运动的电机扭矩。操舵控制装置包括电子控制单元，其被配置成：检测绝对操舵角，该绝对操舵角是旋转轴的旋转角并且由包括超过360°的范围内的绝对角来指示，所述旋转角能够转换为与转向轴耦接的转向轮的转向角；计算与从电机输出的电机扭矩的目标值相对应的电流命令值；以及控制电机的驱动使得被供应至给电机的实际电流值与电流命令值匹配。电子控制单元存储指示端部位置的端部位置对应角，在该端部位置处转向轴的移动受到端部撞击的限制，在所述端部撞击中转向轴与壳体接触，该端部位置对应角与绝对操舵角相关。电子控制单元被配置成：在端部分离角等于或小于预定角的情况下执行用于校正电流命令值的端部撞击缓和控制，使得能够限制端部分离角的减小，端部分离角指示绝对操舵角距端部位置对应角的间隔。电子控制单元被配置成：在执行端部撞击缓和控制期间试图使车辆转向的情况下执行用于减小通过执行端部撞击缓和控制而确定的电流命令值的校正量的部分释放控制。电子控制单元被配置成：基于电机的角速度跟随目标角速度的程度，进行关于在执行部分释放控制期间转向轴的移动是否受到限制的非跟随确定，并且获取释放时间限制位置确定角，所述释放时间限制位置确定角与在电子控制单元确定转向轴的移动受到限制时检测到的绝对操舵角相对应。电子控制单元被配置成：基于释放时间限制位置确定角来许可端部位置对应角的更新，并且在端部位置对应角的更新被许可的情况下更新端部位置对应角。

利用上述配置，通过执行端部撞击缓和控制，可以将转向轴的移动限制在虚拟端部位置处，该虚拟端部位置比转向轴实际接触壳体的实际端部位置更靠近中性操舵位置。当驾驶员试图在这样的情况下使车辆转向时，通过执行部分释放控制来减少用于校正电流命令值的校正量。因此，由于执行端部撞击缓和控制而导致的对电流命令值的限制被部分释放以增加电流命令值。从而，即使例如通过执行端部撞击缓和控制将转向轴的移动限制在虚拟端部位置处，当驾驶员试图使车辆转向时，也可以执行部分释放控制以增加电流命令值。因此，转向轴可以被移动至实际端部位置。作为结果，可以在急转弯时抑制车辆性能的降低。

利用上述配置，在基于释放时间限制位置确定角许可了端部位置对应角的更新的情况下，更新端部位置对应角。因此，可以减小端部位置对应角与实际端部角之间的偏差。释放时间限制位置确定角是当在执行部分释放控制期间确定转向轴的移动受到限制时获取的角。即，在通过执行部分释放控制使转向轴相比于虚拟齿条端部位置更靠近实际端部位置之后，获取释放时间限制位置确定角。因此，释放时间限制位置确定角被认为是近似于实际端部角的角。从而，可以基于接近于实际端部角的释放时间限制位置确定角来准确地确定是否需要更新端部位置对应角。

在根据上述方面的操舵控制装置中，电子控制单元可以被配置成进行关于在不执行部分释放控制期间转向轴的移动是否受到限制的正常时间端部撞击确定，并且获取正常时间限制位置确定角，正常时间限制位置确定角与在转向轴的移动被确定为受到限制时检测到的绝对操舵角相对应；并且电子控制单元可以被配置成基于释放时间限制位置确定角和正常时间限制位置确定角来许可端部位置对应角的更新。

利用上述配置，不仅基于释放时间限制位置确定角而且还基于正常时间限制位置确定角许可端部位置对应角的更新。因此，即使例如在实际端部角与所存储的端部位置对应角之间的偏差很大以致于转向轴可能在执行端部撞击缓和控制之前撞击壳体的情况下，也可以更新端部位置对应角。

在根据上述方面的操舵控制装置中，电子控制单元可以被配置成在端部分离角等于或小于预定角的情况下，计算基于端部分离角的减小而减小的操舵角限制值；电子控制单元可以被配置成通过将电流命令值的绝对值限制为操舵角限制值来执行端部撞击缓和控制；电子控制单元可以被配置成计算基于端部分离角的增加而减小的角度限制分量，并且基于通过从电机的额定电流中减去角度限制分量而获得的值来计算操舵角限制值；电子控制单元可以被配置成计算角度限制分量，使得在执行部分释放控制期间所计算的角度限制分量小于在不执行部分释放控制的情况下所计算的角度限制分量；并且，非跟随确定成立的条件可以包括电流命令值的绝对值等于或大于操舵角限制值。

利用上述配置，非跟随确定成立的条件包括电流命令值的绝对值等于或大于操舵角限制值，即，电流命令值是最大值并且对通过部分释放控制释放的电流命令值进行限制。因此，可以减少由于在没有输出足够电机扭矩的状态下进行非跟随确定而导致错误地确定转向轴的移动受到限制的可能性。

在根据上述方面的操舵控制装置中，非跟随确定成立的条件可以包括：角速度的绝对值小于基于目标角速度而设置的跟随确定角速度阈值。

利用上述配置，可以适当地确定电机的角速度是否跟随目标角速度。在根据上述方面的操舵控制装置中，非跟随确定成立的条件可以包括角速度变化量的绝对值小于起始确定角速度变化量阈值，角速度变化量是角速度的变化量。

在部分释放控制开始之后，电机立即加速，但是电机的角速度仍然基本上为零并且不跟随目标角速度。利用上述配置，鉴于这个方面，非跟随确定成立的条件包括角速度变化量的绝对值小于起始确定角速度变化量阈值，使得电机不会明显加速。因此，可以减少在部分释放控制开始之后立即错误地确定转向轴的移动受到限制的可能性。

在根据上述方面的操舵控制装置中，在使转向轴沿一个方向移动的情况下的操舵扭矩的符号和电机的旋转方向的符号中的每个符号被定义为正的，并且在使转向轴沿与上述方向相反的方向移动的情况下的操舵扭矩的符号和电机的旋转方向的符号中的每个符号被定义为负的；并且电子控制单元可以被配置成在电子控制单元基于非跟随确定而确定转向轴的移动受到限制之后，在角速度的符号与操舵扭矩的符号相同而且角速度的绝对值大于指示所述电机的停止状态的停止角速度阈值的情况下，获取释放时间限制位置确定角。

在电机的旋转方向与操舵方向瞬时相反的情况下，上述每个配置中的非跟随确定也可以成立。因此，当在电机的旋转方向与操舵方向相反的时刻获取释放时间限制位置确定角时，释放时间限制位置确定角可能偏离实际端部角。利用上述配置，在这方面，在电机的旋转方向与操舵方向相同的情况下，获取释放时间限制位置确定角。因此，可以减小释放时间限制位置确定角与实际端部角的偏差。

根据上述本发明的方面，可以减小所存储的端部位置对应角相对于实际端部角朝向中性操舵位置的偏离。

附图说明

下面将参照附图描述本发明的示例性实施方式的特征、优点以及技术和工业意义，在附图中相同的附图标记表示相同的元素，并且其中：

图1示出电动助力操舵系统的示意性配置；

图2是操舵控制装置的框图；

图3是限制值设置单元的框图；

图4是示出由偏移操舵角计算单元执行的用于计算偏移操舵角的处理过程的流程图；

图5是角度限制分量计算单元的框图；

图6是端部位置对应角管理单元的框图；

图7是示出由限制位置确定角获取单元执行的用于获取限制位置确定角的处理过程的流程图；

图8是指示绝对操舵角与小齿轮轴扭矩之间关系的示意图；

图9是示出正常时间限制位置确定角获取处理的过程的流程图；

图10是示出动态限制确定的处理过程的流程图；

图11是示出静态限制确定的处理过程的流程图；

图12是示出释放时间限制位置确定角获取处理的过程的流程图；以及

图13是示出由更新许可单元执行的用于更新许可的处理过程的流程图。

具体实施方式

以下将参照附图描述根据实施方式的操舵控制装置。如图1所示，作为要由操舵控制装置1控制的操舵系统的电动助力操舵系统(EPS)2包括基于驾驶员对方向盘3执行的操作来使转向轮4转向的操舵机构5。EPS 2还包括作为向操舵机构5施加用于辅助操舵操作的辅助力的致动器的EPS致动器6。

操舵机构5包括：操舵轴11，方向盘3固定至该操舵轴11；齿条轴12，其作为耦接至操舵轴11的转向轴；以及齿条壳体13，其作为齿条轴12被插入其中以进行往复运动的壳体。操舵机构5还包括齿条齿轮机构14，该齿条齿轮机构14将操舵轴11的旋转转换成齿条轴12沿轴向方向的往复运动。操舵轴11包括柱轴15、中间轴16和小齿轮轴17，它们彼此耦接并从方向盘3所位于的一侧开始以所描述的顺序排列。

齿条轴12和小齿轮轴17以它们之间具有预定交叉角的方式布置在齿条壳体13中。齿条齿轮机构14是通过使形成在齿条轴12上的齿条齿12a和形成在小齿轮轴17上的小齿轮齿17a相互啮合而形成。拉杆19经由齿条端部18可驱动地耦接至齿条轴12的相应端，齿条端部18是设置在轴端部处的球形接头。拉杆19的末端耦接至转向轮4所装配至的转向节(未示出)。从而，在EPS 2中，根据操舵操作的操舵轴11的旋转通过齿条齿轮机构14被转换成齿条轴12的轴向移动，并且该轴向移动经由拉杆19传递到转向节以改变转向轮4的转向角，即车辆的前进方向。

齿条端部18与齿条壳体13的左端部接触的齿条轴12的位置是将齿条轴12向右操舵到最大程度的位置，并且该位置对应于作为右端部位置的齿条端部位置。同时，齿条端部18与齿条壳体13的右端部接触的齿条轴12的位置是将齿条轴12向左操舵到最大程度的位置，并且该位置对应于作为左端部位置的齿条端部位置。

EPS致动器6包括作为驱动源的电机21和减速机构22，例如蜗杆和蜗轮。电机21经由减速机构22耦接至柱轴15。EPS致动器6通过利用由减速机构22降低的旋转速度将电机21的旋转传递至柱轴15，来将电机扭矩作为辅助力施加至操舵机构5。根据本实施方式，采用三相无刷电机作为电机21。

操舵控制装置1连接至电机21以控制电机21的操作。操舵控制装置1包括中央处理单元(CPU)和存储器(未示出)。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。

检测车辆的车速SPD的车速传感器31和检测通过驾驶员的操舵施加至操舵轴11的操舵扭矩Th的扭矩传感器32被连接至操舵控制装置1。检测电机21的旋转角θm作为360°范围内的相对角的旋转传感器33也被连接至操舵控制装置1。例如，在车辆向右转向的情况下，操舵扭矩Th和旋转角θm分别被检测为正值，而在车辆向左转向的情况下分别被检测为负值。操舵控制装置1通过基于指示从传感器输入的各种状态量的信号向电机21供应驱动电力来控制EPS致动器6的操作，即，控制所施加的辅助力以便操舵机构5使齿条轴12往复运动。

接下来，将描述操舵控制装置1的配置。如图2所示，操舵控制装置1包括输出电机控制信号Sm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。换句话说，操舵控制装置1包括电子控制单元，该电子控制单元包括存储器和CPU。根据本实施方式，采用具有多个开关元件(例如场效应晶体管(FET))的公知的脉宽调制(PWM)逆变器作为驱动电路42。从微型计算机41输出的电机控制信号Sm确定开关元件的接通/断开状态。由此，开关元件响应于电机控制信号Sm而被接通和断开，以切换电机线圈针对各个相的通电模式，使得车载电源43的直流(DC)电力被转换成要输出至电机21的三相驱动电力。

下面要描述的控制块通过由微型计算机41执行的计算机程序实现。以预定采样周期检测状态量，并且以预定计算周期执行以下控制块中指示的计算处理。

微型计算机41接收车速SPD、操舵扭矩Th和电机21的旋转角θm作为输入。微型计算机41还接收通过电流传感器44检测的电机21的相电流值Iu、Iv和Iw以及通过电压传感器45检测的车载电源43的电源电压Vb作为输入。电流传感器44被设置在驱动电路42与针对各个相的电机线圈之间的连接线46中。电压传感器45被设置在车载电源43与驱动电路42之间的连接线47中。在图2中，为了便于说明，将针对各个相的电流传感器44共同示为一个电流传感器44，并且将针对各个相的连接线46共同示为一根连接线46。微型计算机41基于这样的状态量输出电机控制信号Sm。

具体地，微型计算机41包括：电流命令值计算单元51，其计算电流命令值Id*和Iq*；电机控制信号生成单元52，其基于电流命令值Id*和Iq*输出电机控制信号Sm；以及绝对操舵角检测单元53，其检测绝对操舵角θs。

电流命令值计算单元51接收车速SPD、操舵扭矩Th、电源电压Vb、旋转角θm和绝对操舵角θs作为输入。电流命令值计算单元51基于这样的状态量来计算电流命令值Id*和Iq*。电流命令值Id*和Iq*是要向电机21供应的电流的目标值，并且在d-q坐标系中，电流命令值Id*和Iq*分别指示d轴上的电流命令值和q轴上的电流命令值。其中，q轴电流命令值Iq*指示从电机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。电流命令值Id*和Iq*中的每一个例如在被辅助向右操舵时为正值，并且在被辅助向左操舵时为负值。

电机控制信号生成单元52接收电流命令值Id*和Iq*、相电流值Iu、Iv和Iw以及电机21的旋转角θm作为输入。电机控制信号生成单元52通过基于这样的状态量在d-q坐标系中执行电流反馈控制来生成电机控制信号Sm。

具体地，电机控制信号生成单元52通过基于旋转角θm将相电流值Iu、Iv和Iw映射到d-q坐标系上来计算作为电机21在d-q坐标系中的实际电流值的d轴电流值Id和q轴电流值Iq。电机控制信号生成单元52通过执行电流反馈控制以使d轴电流值Id跟随d轴电流命令值Id*并且使q轴电流值Iq跟随q轴电流命令值Iq*来生成电机控制信号Sm。

电机控制信号生成单元52将这样生成的电机控制信号Sm输出至驱动电路42。由此，在将与电机控制信号Sm相对应的驱动电力供给至电机21以及从电机21输出与q轴电流命令值Iq*相对应的电机扭矩的情况下，将辅助力施加至操舵机构5。

绝对操舵角检测单元53接收旋转角θm作为输入。绝对操舵角检测单元53基于旋转角θm检测绝对电机角，绝对电机角被表示为包括超过360°的范围内的绝对角。根据本实施方式的绝对操舵角检测单元53使用例如当在更换车载电源43之后首次接通例如点火开关的启动开关时的旋转角θm作为原点，来对电机21的转速(即，转数)进行积分，并且基于转速(即，转数)和旋转角θm来检测绝对电机角。绝对操舵角检测单元53通过基于减速机构22的减速比将绝对电机角与转换系数相乘来检测指示操舵轴11的操舵角的绝对操舵角θs。在根据本实施方式的操舵控制装置1中，在启动开关断开的情况下也监视电机21是否正在旋转，使得始终对电机21的转速进行积分(即，对电机21的转数进行积分)。因此，在更换了车载电源43之后第二次或更晚地接通启动开关时的绝对操舵角θs的原点与第一次接通启动开关时设置的原点相同。

如以上所描述的，由于转向轮4的转向角根据操舵轴11的旋转而改变，因此绝对操舵角θs指示能够转换为转向轮4的转向角的旋转轴的旋转角。例如，绝对电机角和绝对操舵角θs中的每一个在从原点向右旋转一定角度的情况下为正值并且在从原点向左旋转一丁角度的情况下为负值。

接下来，将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包括辅助命令值计算单元61，该辅助命令值计算单元61计算作为q轴电流命令值Iq*的基波分量的辅助命令值Ias*。电流命令值计算单元51还包括：限制值设置单元62，其设置作为q轴电流命令值Iq*的绝对值的上限的限制值Ig；以及上限保护处理单元63，其将辅助命令值Ias*的绝对值限制为限制值Ig或小于限制值Ig。存储器64连接至限制值设置单元62。电流命令值计算单元51还包括管理存储在存储器64中的端部位置对应角θs_le和θs_re的端部位置对应角管理单元65。

辅助命令值计算单元61接收操舵扭矩Th和车速SPD作为输入。辅助命令值计算单元61基于操舵扭矩Th和车速SPD来计算辅助命令值Ias*。具体地，辅助命令值计算单元61计算辅助命令值Ias*，辅助命令值Ias*的绝对值随着操舵扭矩Th的绝对值的增加以及车速SPD的减小而增加。这样计算的辅助命令值Ias*被输出至上限保护处理单元63。

除了辅助命令值Ias*之外，上限保护处理单元63还接收通过如稍后讨论的限制值设置单元62设置的限制值Ig作为输入。在输入的辅助命令值Ias*的绝对值等于或小于限制值Ig的情况下，上限保护处理单元63将辅助命令值Ias*不改变地作为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，在输入的辅助命令值Ias*的绝对值大于限制值Ig的情况下，上限保护处理单元63将通过把辅助命令值Ias*的绝对值限制为限制值Ig而获得的值作为q轴电流命令值Iq*输出至电机控制信号生成单元52。

存储器64存储端部位置对应角θs_le和θs_re、作为与预先设置为可以从电机21输出的电机扭矩的扭矩相对应的最大电流的额定电流Ir等。左端部位置对应角θs_le是与左齿条端部位置相对应的绝对操舵角θs。右端部位置对应角θs_re是与右齿条端部位置相对应的绝对操舵角θs。例如，通过基于驾驶员的操舵执行的适当学习来预先设置端部位置对应角θs_le和θs_re。

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接收通过对旋转角θm进行微分而获得的电机角速度ωm、绝对操舵角θs、车速SPD、操舵扭矩Th、电源电压Vb、额定电流Ir以及端部位置对应角θs_le和θs_re作为输入。限制值设置单元62基于这样的状态量来设置限制值Ig。

具体地，如图3所示，限制值设置单元62包括：操舵角限制值计算单元71，其基于绝对操舵角θs来计算操舵角限制值Ien；电压限制值计算单元72，其基于电源电压Vb将电压限制值Ivb计算为不同的限制值；以及最小值选择单元73，其选择操舵角限制值Ien和电压限制值Ivb中的较小者。

操舵角限制值计算单元71接收电机角速度ωm、绝对操舵角θs、车速SPD、操舵扭矩Th、额定电流Ir以及端部位置对应角θs_le和θs_re作为输入。操舵角限制值计算单元71基于这样的状态量来计算操舵角限制值Ien。在端部分离角△θ等于或小于稍后讨论的预定角θa的情况下，操舵角限制值Ien基于端部分离角△θ的减小而减小，端部分离角△θ指示绝对操舵角θs距离端部位置对应角θs_le或θs_re的间隔。这样计算的操舵角限制值Ien被输出至最小值选择单元73。

电压限制值计算单元72接收电源电压Vb作为输入。在电源电压Vb的绝对值等于或小于预先设置的电压阈值Vth的情况下，电压限制值计算单元72计算比用于供应额定电流Ir的额定电压小的电压限制值Ivb。具体地，在电源电压Vb等于或小于电压阈值Vth的情况下，电压限制值计算单元72计算具有基于电源电压Vb的绝对值的减小而减小的绝对值的电压限制值Ivb。这样计算的电压限制值Ivb被输出至最小值选择单元73。

最小值选择单元73选择所输入的操舵角限制值Ien和电压限制值Ivb中的较小者作为限制值Ig，并将所选择的值输出至上限保护处理单元63。在操舵角限制值Ien作为限制值Ig被输出至上限保护处理单元63的情况下，q轴电流命令值Iq*的绝对值被限制为操舵角限制值Ien。因此，在端部分离角△θ等于或小于预定角θa的情况下，通过基于端部分离角△θ的减小而减小q轴电流命令值Iq*的绝对值，来执行使端部撞击的影响得到缓和(即，减小)的端部撞击缓和控制。即，根据本实施方式的电流命令值计算单元51通过将q轴电流命令值Iq*的绝对值限制为限制值Ig或小于限制值Ig来校正q轴电流命令值Iq*。q轴电流命令值Iq*的校正量对应于辅助命令值Ias*超过限制值Ig的量，即，辅助命令值Ias*超过操舵角限制值Ien的量。

在电压限制值Ivb作为限制值Ig被输出至上限保护处理单元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。因此，在电源电压Vb的绝对值等于或小于电压阈值Vth的情况下，执行电源保护控制，在电源保护控制中，q轴电流命令值Iq*的绝对值基于电源电压Vb的绝对值的减小而被减小。

通过执行端部撞击缓和控制，齿条轴12的移动可以被限制在虚拟齿条端部位置处，虚拟齿条端部位置比齿条轴12实际接触齿条壳体13的实际齿条端部位置更靠近中性操舵位置。在这种情况下，绝对操舵角θs比齿条轴12处于实际齿条端部位置的情况下的绝对操舵角小。这可能降低在进行急转弯时的车辆性能。

因此，在驾驶员试图在执行端部撞击缓和控制期间使车辆转向的情况下，根据本实施方式的电流命令值计算单元51基于被输入至EPS 2的操舵扭矩Th执行部分释放控制，以减小通过执行端部撞击缓和控制所确定的q轴电流命令值Iq*的校正量。如以上所描述的，上限保护处理单元63将q轴电流命令值Iq*的绝对值限制为限制值Ig或小于限制值Ig，因此q轴电流命令值Iq*的校正量随着作为限制值Ig的操舵角限制值Ien的增加而减小。在本实施方式中，鉴于这个方面，如以下所描述的，在驾驶员试图在执行端部撞击缓和控制期间使车辆转向的情况下，通过操舵角限制值计算单元71计算比在不执行部分释放控制时所计算的操舵角限制值Ien大的操舵角限制值Ien来执行部分释放控制。

具体地，操舵角限制值计算单元71包括：角速度变化量计算单元81，其计算角速度变化量△ωm；偏移操舵角计算单元82，其计算偏移操舵角θoff；以及端部分离角计算单元83，其计算端部分离角△θ。操舵角限制值计算单元71还包括角度限制分量计算单元84，该角度限制分量计算单元84基于端部分离角△θ计算正常时间角度限制分量Iga，并且基于通过将偏移操舵角θoff与端部分离角△θ相加而获得的释放时间端部分离角△θ′来计算释放时间角度限制分量Iga”。操舵角限制值计算单元71还包括输出切换单元86，该输出切换单元86选择角度限制分量Iga和Iga”之一并将所选择的角度限制分量输出至减法器85，并且通过从额定电流Ir中减去角度限制分量Iga和Iga”之一来计算操舵角限制值Ien。以下将顺序地描述控制块。

角速度变化量计算单元81

角速度变化量计算单元81接收电机角速度ωm作为输入。角速度变化量计算单元81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△ωm。角速度变化量计算单元81将角速度变化量△ωm输出至偏移操舵角计算单元82。根据本实施方式的角速度变化量计算单元81将经过低通滤波处理的角速度变化量△ωm输出至偏移操舵角计算单元82。

偏移操舵角计算单元82

偏移操舵角计算单元82接收车速SPD、操舵扭矩Th、电机角速度ωm、角速度变化量△ωm和稍后要讨论的正常时间角度限制分量Iga作为输入。偏移操舵角计算单元82基于这样的状态量来进行关于驾驶员是否试图在执行端部撞击缓和控制期间通过执行使方向盘3转向的操作或使方向盘3保持静止的操作来使车辆转向的转向意图确定。在确定驾驶员试图在执行端部撞击缓和控制期间使车辆转向的情况下，偏移操舵角计算单元82开始计算偏移操舵角θoff，并将偏移操舵角θoff输出至加法器87。在没有确定驾驶员试图在执行端部撞击缓和控制期间使车辆转向(即，确定驾驶员没有试图在执行端部撞击缓和控制期间使车辆转向)的情况下，偏移操舵角计算单元82不计算偏移操舵角θoff。

偏移操舵角计算单元82将指示是否正在执行部分释放控制的释放标志F输出至输出切换单元86和端部位置对应角管理单元65。在释放标志F的值为“0”的情况下，该标志指示部分释放控制未被执行，并且在释放标志F的值为“1”的情况下，该标志指示部分释放控制正在被执行。偏移操舵角计算单元82在开始计算偏移操舵角θoff之前将释放标志F的值设置成“0”，并且在开始计算偏移操舵角θoff之后将释放标志F的值设置成“1”。

接下来，将详细描述计算偏移操舵角θoff的方法。偏移操舵角计算单元82使用以下模型公式(1)来计算基于操舵扭矩Th的偏移操舵角θoff。

在下文中，为了便于描述，用“ωs*”表示作为“θs*”的一阶时间微分值的目标操舵速度。该模型公式定义并表示了经由方向盘3输入的操舵扭矩Th与旋转轴的旋转角之间的关系，其中，旋转轴的旋转角能够转换为转向轮4的转向角。该模型公式由以下参数表示：弹性模量K1，其模拟安装有EPS 2的车辆的悬架、车轮对准等的规格；粘度系数C，其模拟EPS 2的摩擦等；以及惯性系数J，其模拟EPS 2的惯性。

考虑到计算负荷的减少和要实现的操舵感觉，根据本实施方式的偏移操舵角计算单元82通过将弹性模量K1和惯性系数J设置成零，使用以下针对目标操舵速度ωs*组织的公式(2)来计算目标操舵速度ωs*。

偏移操舵角计算单元82将通过对目标操舵速度ωs*进行积分而获得的值设置为偏移操舵角θoff。这样计算的偏移操舵角θoff被输出至加法器87。在计算偏移操舵角θoff的过程中获得的目标操舵速度ωs*被输出至端部位置对应角管理单元65。

接下来，将详细描述转向意图确定。在以下针对转向意图确定的下列条件(A1)至(A5)连续满足达第一预定时间的情况下，偏移操舵角计算单元82确定驾驶员试图在执行端部撞击缓和控制期间使车辆转向。第一预定时间被设置成使得能够确定驾驶员正在执行使方向盘3转向的操作或使方向盘3保持静止的操作的适当时间。

(A1)正常时间角度限制分量Iga大于第一电流阈值Ith1。(A2)操舵扭矩Th的绝对值等于或大于第一操舵扭矩阈值Tth1。(A3)车速SPD在预定车速范围内。

(A4)电机角速度ωm的绝对值等于或小于停止角速度阈值ωth_st。(A5)作为电机角速度ωm的变化量的角速度变化量△ωm的绝对值小于停止角速度变化量阈值△ωth_st。

设置第一电流阈值Ith1，使得能够在角度限制分量Iga的值是第一电流阈值Ith1并且车辆正在正常路面上以低速行进的情况下，从电机21施加预定辅助力，该预定辅助力是能够将齿条轴12移动至齿条端部位置的最小辅助力。换句话说，确定通过从额定电流Ir中减去第一电流阈值Ith1而获得的操舵角限制值Ien的绝对值，使得能够在具有该绝对值的电流被供应至电机21时从电机21输出所述预定辅助力。第一电流阈值Ith1是基于额定电流Ir的电流值，并且被设置成例如额定电流Ir的50％。

第一操舵扭矩阈值Tth1对应于当车辆在齿条端部18接触齿条壳体13的情况下转向时使方向盘3保持静止所需的操舵扭矩，并且被设置成大于零的适当值。预定车速范围指示以下车速范围：所述车速范围等于或高于指示车辆处于非静止状态的下限车速Slo，以及小于指示车辆正在以低速行进的上限车速Sup。下限车速Slo被设置成略大于零的值。上限车速Sup被设置成大于下限车速Slo的适当值。停止角速度阈值△ωth_st对应于指示电机21停止的角速度，并且被设置成略大于零的值。停止角速度变化量阈值△ωth_st对应于指示电机21基本上未加速或未减速的角速度变化量，并且被设置成略大于零的值。

例如，在计算偏移操舵角θoff的同时，即，在执行部分释放控制期间，在由于驾驶员执行使方向盘3回转(return)的操作而使得正常时间角度限制分量Iga变得小于第一电流阈值Ith1时，偏移操舵角计算单元82停止计算偏移操舵角θoff。即，停止部分释放控制。

接下来，将描述由偏移操舵角计算单元82执行的用于计算偏移操舵角θoff的处理过程。如图4中的流程图所示，当获取了各种状态量(步骤101)时，偏移操舵角计算单元82确定释放标志F是否为“0”，即，部分释放控制是否未被执行(步骤102)。

在释放标志F被设置成“0”(步骤102：是)的情况下，偏移操舵角计算单元82确定车速SPD是否等于或大于下限车速Slo并且小于上限车速Sup(步骤103)。在车速SPD等于或大于下限车速Slo并且小于上限车速Sup以处于预定车速范围内(步骤103：是)的情况下，确定角度限制分量Iga是否大于第一电流阈值Ith1(步骤104)。在角度限制分量Iga大于第一电流阈值Ith1(步骤104：是)的情况下，确定操舵扭矩Th的绝对值是否等于或大于第一操舵扭矩阈值Tth1(步骤105)。在操舵扭矩Th的绝对值等于或大于第一操舵扭矩阈值Tth1(步骤105：是)的情况下，确定电机角速度ωm的绝对值是否等于或小于停止角速度阈值ωth_st(步骤106)。在电机角速度ωm的绝对值等于或小于停止角速度阈值ωth_st(步骤106：是)的情况下，确定角速度变化量△ωm的绝对值是否小于停止角速度变化量阈值△ωth_st(步骤107)。在角速度变化量△ωm的绝对值小于停止角速度变化量阈值△ωth_st(步骤107：是)的情况下，处理进行至步骤108。

在步骤108中，偏移操舵角计算单元82将指示从进行步骤103至107中的确定(即，条件(A1)至条件(A5)被满足)起经过的时间的转向计数器的计数值Cn递增。随后，确定计数值Cn是否大于与第一预定时间相对应的预定计数值Cth1(步骤109)。在计数值Cn大于预定计数值Cth1(步骤109：是)的情况下，开始偏移操舵角θoff的计算(步骤110)，将释放标志F的值设置成指示部分释放控制正在被执行的“1”，并且将转向计数器的计数值Cn清零(步骤111和步骤112)。

在计数值Cn等于或小于预定计数值Cth1(步骤109：否)的情况下，偏移操舵角计算单元82不执行任何进一步的处理。在步骤103至107中的任一条件未被满足(步骤103至步骤107：否)的情况下，不执行步骤108至步骤111的处理，并且处理进行至步骤112以将计数值Cn清零。

在释放标志F的值被设置成“1”(步骤102：否)的情况下，偏移操舵角计算单元82确定基于端部分离角△θ计算的角度限制分量Iga是否小于第一电流阈值Ith1(步骤113)。在角度限制分量Iga小于第一电流阈值Ith1(步骤113：是)的情况下，停止计算偏移操舵角θoff(步骤114)，并且将释放标志F的值设置成指示部分释放控制停止的“0”(步骤115)。在角度限制分量Iga等于或大于第一电流阈值Ith1(步骤113：否)的情况下，不执行进一步的处理。

端部分离角计算单元83

如图3所示，端部分离角计算单元83接收绝对操舵角θs以及端部位置对应角θs_le和θs_re作为输入。端部分离角计算单元83计算上个计算周期中的绝对操舵角θs与左端部位置对应角θs_le之间的差以及上个计算周期中的绝对操舵角θs与右端部位置对应角θs_re之间的差。端部分离角计算单元83将所计算的差之中绝对值较小的差作为端部分离角△θ输出至角度限制分量计算单元84和加法器87。

角度限制分量计算单元84

角度限制分量计算单元84接收端部分离角△θ和车速SPD作为输入。角度限制分量计算单元84还接收通过在加法器87中将偏移操舵角θoff与端部分离角△θ相加而获得的释放时间端部分离角△θ'。释放时间端部分离角△θ'的值比端部分离角△θ大偏移操舵角θoff的值。角度限制分量计算单元84基于这样的状态量来计算角度限制分量Iga和Iga”。

具体地，如图5所示，角度限制分量计算单元84包括：映射计算单元91，其计算正常时间角度限制分量Iga和释放时间角度限制分量Iga'；以及下限保护处理单元92，其确定释放时间角度限制分量Iga'的绝对值的下限值。

映射计算单元91包括限定端部分离角△θ、车速SPD和正常时间角度限制分量Iga之间的关系的正常时间映射，并且通过参照该映射来计算与端部分离角△θ和车速SPD相对应的角度限制分量Iga。这样计算的正常时间角度限制分量Iga被输出至偏移操舵角计算单元82和输出切换单元86。

在正常时间映射中，角度限制分量Iga被设置成随着端部分离角△θ从零增加而成比例减小，并且在端部分离角△θ大于预定角θa时被设置成零。另外，正常时间映射还具有端部分离角△θ为负的区域，并且当端部分离角△θ小于零时，角度限制分量Iga随着端部分离角△θ的减小而成比例增加，并且角度限制分量Iga在达到与额定电流Ir相同的值之后恒定。映射中的端部分离角△θ为负的区域是基于以下假设而设置的：在齿条端部18接触齿条壳体13的状态下通过进一步使方向盘3转向而使EPS 2发生弹性形变的情况下，电机21被旋转。预定角θa被设置成指示各个端部位置对应角θs_le、θs_re附近的范围的小角度。即，角度限制分量Iga被设置成随着绝对操舵角θs从各个端部位置对应角θs_le、θs_re朝向中性操舵位置变化而减小，并且在与各个端部位置对应角θs_le和θs_re附近相比，绝对操舵角θs更接近中性操舵位置的情况下，角度限制分量Iga被设置成零。

另外，在正常时间映射中，在其中端部分离角△θ等于或小于预定角θa的区域中，角度限制分量Iga被设置成基于车速SPD的增加而减小。具体地，在车速SPD处于低速范围的情况下，角度限制分量Iga被设置成大于零，并且在车速SPD处于中高速范围的情况下，角度限制分量Iga被设置成零。

映射计算单元91还包括限定释放时间端部分离角△θ'、车速SPD和释放时间角度限制分量Iga'之间的关系的释放时间映射，并且通过参照该映射计算与释放时间端部分离角△θ'和车速SPD相对应的角度限制分量Iga′。这样计算的释放时间角度限制分量Iga'被输出至下限保护处理单元92。

释放时间映射被设置成与正常时间映射相同的映射。即，在车速SPD相同并且端部分离角△θ和端部分离角△θ′彼此相等的情况下，要计算的角度限制分量Iga和角度限制分量Iga′彼此相等。如以上所描述的，释放时间端部分离角△θ'的值比端部分离角△θ大偏移操舵角θoff的值。因此，映射计算单元91计算释放时间角度限制分量Iga'，该释放时间角度限制分量Iga'比正常时间角度限制分量Iga小与偏移操舵角θoff相对应的量。

在执行部分释放控制期间，下限保护处理单元92调节释放时间角度限制分量Iga'，使得操舵角限制值Ien不等于或不大于预先设置的限制阈值Ith_lim。限制阈值Ith_lim被设置成使得能够在电流以限制阈值Ith_lim被供应至电机21时从电机21施加预定辅助力。在本实施方式中，限制阈值Ith_lim被设置成与第一电流阈值Ith1相同的值。下限保护处理单元92基于角度限制分量Iga'与第一电流阈值Ith1之间大小比较的结果来调节角度限制分量Iga'。

具体地，在输入的释放时间角度限制分量Iga'等于或大于预先设置的第一电流阈值Ith1的情况下，下限保护处理单元92将角度限制分量Iga'的值无改变地作为角度限制分量Iga”输出至输出切换单元86。另一方面，在输入的释放时间角度限制分量Iga'小于第一电流阈值Ith1的情况下，下限保护处理单元92将通过将角度限制分量Iga'的绝对值改变成第一电流阈值Ith1的值而获得的值作为角度限制分量Iga”输出至输出切换单元86。

因此，被输出至输出切换单元86的角度限制分量Iga”等于或大于第一电流阈值Ith1。因此，在从额定电流Ir中减去角度限制分量Iga”的情况下，即，在执行部分释放控制期间，操舵角限制值Ien不等于或不大于限制阈值Ith_lim。

输出切换单元86

如图3所示，输出切换单元86接收角度限制分量Iga和Iga”以及释放标志F作为输入。输出切换单元86具有向其输入正常时间角度限制分量Iga的接触点P1、向其输入释放时间角度限制分量Iga”的接触点P2以及连接至减法器85的接触点P3。在释放标志F被设置成“0”的情况下，输出切换单元86将接触点P1和接触点P3连接，并且将正常时间角度限制分量Iga输出至减法器85。在释放标志F被设置成“1”的情况下，输出切换单元86将接触点P2和接触点P3连接，并且将释放时间角度限制分量Iga”输出至减法器85。

取决于是否正在执行部分释放控制，减法器85将通过从额定电流Ir中减去正常时间角度限制分量Iga或释放时间角度限制分量Iga”而获得的值作为操舵角限制值Ien输出至最小值选择单元73。

接下来，将描述端部位置对应角管理单元65的配置。如图2所示，端部位置对应角管理单元65接收车速SPD、操舵扭矩Th、q轴电流值Iq、q轴电流命令值Iq*、操舵角限制值Ien、绝对操舵角θs、释放标志F、目标操舵速度ωs*以及通过对旋转角θm进行微分而获得的电机角速度ωm作为输入。端部位置对应角管理单元65基于这样的状态量来管理存储在存储器64中的端部位置对应角θs_le和θs_re的更新。

端部位置对应角管理单元65确定齿条轴12向左侧和右侧之一的移动是否受到限制，并且在确定齿条轴12的移动受到限制时获取多个绝对操舵角θs作为限制位置确定角θi(i为自然数)。端部位置对应角管理单元65基于多个限制位置确定角θi确定是否需要更新存储在存储器64中的端部位置对应角θs_le或θs_re，并且在需要更新端部位置对应角θs_le或θs_re的情况下，更新端部位置对应角θs_le或θs_re。

具体地，如图6所示，端部位置对应角管理单元65包括角速度变化量计算单元101、限制位置确定角获取单元102、更新许可单元103和端部位置对应角设置单元104。与角速度变化量计算单元81的情况一样，角速度变化量计算单元101计算已经经过低通滤波处理的角速度变化量△ωm并将该角速度变化量△ωm输出至限制位置确定角获取单元102。下面将顺序地描述控制块。

限制位置确定角获取单元102

限制位置确定角获取单元102接收q轴电流值Iq、q轴电流命令值Iq*、操舵角限制值Ien、车速SPD、操舵扭矩Th、绝对操舵角θs、释放标志F、目标操舵速度ωs*、电机角速度ωm和角速度变化量△ωm作为输入。限制位置确定角获取单元102基于这样的状态量来确定齿条轴12向左侧和右侧之一的移动是否受到限制，并且在确定齿条轴12的移动受到限制时获取与绝对操舵角θs相对应的限制位置确定角θi。

限制位置确定角获取单元102进行齿条轴12的移动是否受到限制的确定，并且分别针对执行部分释放控制的释放时间和不执行部分释放控制的正常时间获取限制位置确定角θi。

具体地，如图7中的流程图所示，当获取了各种状态量(步骤201)时，限制位置确定角获取单元102确定释放标志F是否被设置成“1”(步骤202)。在释放标志F被设置成“0”(步骤202：否)的情况下，执行用于在正常时间期间获取限制位置确定角θi的正常时间限制位置确定角获取处理(步骤203)。在释放标志F被设置成“1”(步骤202：是)的情况下，执行用于在释放时间期间获取限制位置确定角θi的释放时间限制位置确定角获取处理(步骤204)。在正常时间限制位置确定角获取处理中，执行动态限制确定和静态限制确定以确定当不执行部分释放控制时转向轴的移动是否受到限制。即，动态限制确定和静态限制确定每个均对应于正常时间端部撞击确定。在释放时间限制位置确定角获取处理中，执行非跟随确定和附加限制确定以确定当执行部分释放控制时齿条轴12的移动是否受到限制。即，限制位置确定角获取单元102对应于正常时间限制位置确定角获取单元和释放时间限制位置确定角获取单元。稍后将详细讨论这样的处理。

在正常时间限制位置确定角获取处理和释放时间限制位置确定角获取处理的每个处理中，限制位置确定角获取单元102获取通过从在确定齿条轴12的移动受到限制时获取的(检测的)绝对操舵角θs中减去在EPS 2中引起的机械弹性形变而获得的值作为限制位置确定角θi。即，限制位置确定角获取单元102执行刚度补偿并且获取刚度补偿之后的角度作为限制位置确定角θi，在刚度补偿中，基于由施加至EPS 2的扭矩引起的EPS 2的机械弹性形变来校正在确定齿条轴12的移动受到限制时获取的绝对操舵角θs。

具体地，限制位置确定角获取单元102计算小齿轮轴扭矩Tp，小齿轮轴扭矩Tp是在确定齿条轴12的移动受到限制时施加至EPS 2的扭矩的总值。小齿轮轴扭矩Tp对应于作用在齿条轴12上的轴向力。通过下列公式(3)所指示，根据本实施方式的限制位置确定角获取单元102使用由驾驶员施加的操舵扭矩Th、基于q轴电流值Iq的电机扭矩以及基于电机21的角速度变化量△ωm的惯性扭矩来计算小齿轮轴扭矩Tp。

Tp＝Th+Iq×K2+△ωm×K3···(3)

“K2”指示根据电机21的电机常数、减速机构22的减速比和效率等确定的系数。“K3”指示根据电机21的惯性矩、减速机构22的减速比和效率等确定的系数。

通常，如图8所示，当驾驶员执行操舵操作时，在转向轮4根据施加至EPS 2的小齿轮轴扭矩Tp而转向的情况下，绝对操舵角θs增加。在绝对操舵角θs稍微超过与实际齿条端部位置相对应的角之后，即使小齿轮轴扭矩Tp增加，绝对操舵角θs也不会显著增加。这是因为齿条轴12的移动受到端部撞击的限制，并且因此，小齿轮轴扭矩Tp的增加仅引起由于机械弹性形变(例如构成EPS 2的操舵轴11的扭转以及齿条轴12的压缩)而导致的电机21的略微旋转。小齿轮轴扭矩Tp相对于绝对操舵角θs的倾斜度与EPS 2的弹性模量K4成比例。因此，小齿轮轴扭矩Tp在相对于绝对操舵角θs的倾斜度上为零的位置处的绝对操舵角θs与实际齿条端部位置基本一致。

鉴于以上情况，限制位置确定角获取单元102通过将小齿轮轴扭矩Tp与EPS 2的弹性模量K4相乘来计算基于EPS 2的弹性形变量的电机21的旋转角。限制位置确定角获取单元102获取通过从在确定齿条轴12的移动受到限制时获取的绝对操舵角θs中减去以上描述的旋转角而获得的值作为限制位置确定角θi。

正常时间限制位置确定角获取处理

接下来，将描述正常时间限制位置确定角获取处理。在正常时间限制位置确定角获取处理中，限制位置确定角获取单元102进行动态限制确定和静态限制确定，并且获取作为正常时间限制位置确定角的限制位置确定角θi。具体地，限制位置确定角获取单元102获取通过对以下角执行刚度补偿而获得的角作为限制位置确定角θi：在动态限制确定连续成立达第二预定时间时获取的绝对操舵角θs，或者在静态限制确定连续成立达第三预定时间时获取的绝对操舵角θs。根据本实施方式的限制位置确定角获取单元102首先进行动态限制确定，并且在动态限制确定不成立的情况下进行静态限制确定。

执行静态限制确定以检测在齿条轴12的移动受到限制的情况下执行使方向盘3保持静止的操作的状态、以及缓慢地执行使方向盘3转向的操作并且齿条轴12的移动受到限制的状态。执行动态限制确定以检测以相对高的速度执行使方向盘3转向的操作以及在齿条轴12的移动受到限制之后立即执行使方向盘回转的操作的状态。

在满足以下条件的情况下，限制位置确定角获取单元102确定动态限制确定成立，即，确定齿条轴12的移动受到限制。(B1)操舵扭矩Th的绝对值等于或大于第二操舵扭矩阈值Tth2。

(B2)电机角速度ωm的符号与操舵扭矩Th的符号相同，并且电机角速度ωm的绝对值大于停止角速度阈值ωth_st。(B3)角速度变化量△ωm的符号与操舵扭矩Th的符号相反，并且角速度变化量△ωm的绝对值大于突变角速度变化量阈值△ωth_sc。

第二操舵扭矩阈值Tth2对应于在齿条端部18接触齿条壳体13之后立即执行使方向盘3回转的操作时的操舵扭矩，并且被设置成小于第一操舵扭矩阈值Tth1且大于零的适当值。突变角速度变化量阈值△ωth_sc对应于指示电机21正在迅速减速的角速度变化量，并且被设置成大于停止角速度变化量阈值△ωth_st的值。

在满足以下条件的情况下，限制位置确定角获取单元102确定静态限制确定成立，即，确定齿条轴12的移动受到限制。(C1)操舵扭矩Th的绝对值等于或大于第一操舵扭矩阈值Tth1。

(C2)电机角速度ωm的符号与操舵扭矩Th的符号相同，并且电机角速度ωm的绝对值大于停止角速度阈值ωth_st且等于或小于低角速度阈值ωth_lo。

(C3)角速度变化量△ωm的绝对值小于停止角速度变化量阈值△ωth_st。低角速度阈值ωth_lo对应于指示电机21以低速旋转的角速度，并且被设置成大于零的适当值。

接下来，将参照图9至图11中所示的流程图描述正常时间限制位置确定角获取处理的过程的示例。在下文中，为了便于描述，使齿条轴12向右移动并获取对于右侧的限制位置确定角θi。然而，在使齿条轴12向左移动并获取对于左侧的限制位置确定角θi的情况下，也执行类似的处理。

在正常时间限制位置确定角获取处理中，如图9所示，限制位置确定角获取单元102首先进行动态限制确定(步骤301)。在动态限制确定中，如图10所示，限制位置确定角获取单元102确定操舵扭矩Th是否等于或大于第二操舵扭矩阈值Tth2(步骤401)。在操舵扭矩Th等于或大于第二操舵扭矩阈值Tth2(步骤401：是)的情况下，确定电机角速度ωm是否大于停止角速度阈值ωth_st(步骤402)，即，在步骤402中，确定电机角速度ωm的符号是否与操舵扭矩Th的符号相同，以及电机角速度ωm的绝对值是否大于停止角速度阈值ωth_st。在电机角速度ωm大于停止角速度阈值ωth_st(步骤402：是)的情况下，确定角速度变化量△ωm是否小于负的突变角速度变化量阈值△ωth_sc(步骤403)。即，在步骤403中，确定角速度变化量△ωm的符号是否与操舵扭矩Th的符号相反，以及角速度变化量△ωm的绝对值是否大于突变角速度变化量阈值△ωth_sc。在角速度变化量△ωm小于负的突变角速度变化量阈值△ωth_sc(步骤403：是)的情况下，确定动态限制确定成立并且齿条轴12的移动受到限制(步骤404)。

另一方面，在操舵扭矩Th小于第二操舵扭矩阈值Tth2(步骤401：否)的情况下、在电机角速度ωm等于或小于停止角速度阈值ωth_st(步骤402：否)的情况下、或者在角速度变化量△ωm等于或大于负的突变角速度变化量阈值△ωth_sc(步骤403：否)的情况下，不执行进一步的处理。

在步骤301中进行动态限制确定之后，如图9所示，限制位置确定角获取单元102确定动态限制确定是否成立(步骤302)。在动态限制确定成立(步骤302：是)的情况下，将指示动态限制确定成立的次数的动态计数器的计数值Cdy递增(步骤303)，并且将指示静态限制确定成立的次数的静态计数器的计数值Cst清零(步骤304)。随后，确定动态计数器的计数值Cdy是否等于或大于与第二预定时间相对应的预定计数值Cth2(步骤305)。在计数值Cdy小于预定计数值Cth2(步骤305：否)的情况下，不执行进一步的处理。

在计数值Cdy等于或大于预定计数值Cth2(步骤305：是)的情况下，限制位置确定角获取单元102将动态计数器的计数值Cdy清零(步骤306)。通过对在相同的计算周期中获取的绝对操舵角θs执行刚度补偿来获取限制位置确定角θi(步骤307)。

在动态限制确定不成立(步骤302：否)的情况下，限制位置确定角获取单元102进行静态限制确定(步骤311)。在静态限制确定中，如图11所示，限制位置确定角获取单元102确定操舵扭矩Th是否等于或大于第一操舵扭矩阈值Tth1(步骤501)。在操舵扭矩Th等于或大于第一操舵扭矩阈值Tth1(步骤501：是)的情况下，确定电机角速度ωm是否大于停止角速度阈值ωth_st且等于或小于低角速度阈值ωth_lo(步骤502)。即，在步骤502中，确定电机角速度ωm的符号是否与操舵扭矩Th的符号相同，以及电机角速度ωm的绝对值是否大于停止角速度阈值ωth_st且等于或小于低角速度阈值ωth_lo。在电机角速度ωm大于停止角速度阈值ωth_st且等于或小于低角速度阈值ωth_lo、即电机21正在以极低的速度旋转(步骤502：是)的情况下，确定角速度变化量△ωm的绝对值是否小于停止角速度变化量阈值△ωth_st(步骤503)。在角速度变化量△ωm的绝对值小于停止角速度变化量阈值△ωth_st(步骤503：是)的情况下，确定静态限制确定成立并且齿条轴12的移动受到限制(步骤504)。

另一方面，在操舵扭矩Th小于第一操舵扭矩阈值Tth1(步骤501：否)的情况下、在电机角速度ωm等于或小于停止角速度阈值ωth_st或者大于低角速度阈值ωth_lo(步骤502：否)的情况下、或者在角速度变化量△ωm的绝对值等于或大于停止角速度变化量阈值△ωth_st(步骤503：否)的情况下，不执行进一步的处理。

在步骤311中进行了静态限制确定之后，如图9所示，限制位置确定角获取单元102确定静态限制确定是否成立(步骤312)。在静态限制确定成立(步骤312：是)的情况下，将静态计数器的计数值Cst递增(步骤313)，并且将动态计数器的计数值Cdy清零(步骤314)。随后，确定静态计数器的计数值Cst是否等于或大于与第三预定时间相对应的预定计数值Cth3(步骤315)。在计数值Cst小于预定计数值Cth3(步骤315：否)的情况下，不执行进一步的处理。

在计数值Cst等于或大于预定计数值Cth3(步骤315：是)的情况下，限制位置确定角获取单元102将静态计数器的计数值Cst清零(步骤316)。通过对在相同的计算周期中获取的绝对操舵角θs执行刚度补偿来获得限制位置确定角θi(步骤317)。

在静态限制确定不成立(步骤312：否)的情况下，即，在齿条轴12的移动没有受到限制的情况下，限制位置确定角获取单元102将动态计数器的计数值Cdy和静态计数器的计数值Cst分别清零(步骤321和步骤322)。

释放时间限制位置确定角获取处理

接下来，将描述释放时间限制位置确定角获取处理。在释放时间限制位置确定角获取处理中，限制位置确定角获取单元102进行非跟随确定和附加限制确定，并且获取作为释放时间限制位置确定角的限制位置确定角θi。具体地，限制位置确定角获取单元102在非跟随确定连续成立达第四预定时间之后进行附加限制确定，并且获取通过对在附加限制确定连续成立达第五预定时间时获取的绝对操舵角θs执行刚度补偿而获得的角作为限制位置确定角θi。

执行非跟随确定以检测在执行部分释放控制期间齿条轴12的移动受到限制的状态。具体地，在执行部分释放控制期间，在齿条轴12从虚拟齿条端部位置向实际齿条端部位置移动期间，齿条轴12以与基于如公式(2)所指示的操舵扭矩Th的目标操舵速度ωs*相对应的速度移动。在齿条轴12被移动至实际齿条端部位置之后，即使在齿条轴12的移动受到机械限制的情况下执行了部分释放控制，齿条轴12也不能以与操舵扭矩Th相对应的速度移动。在非跟随确定中，鉴于以上情况，根据电机角速度ωm是否跟随基于目标操舵速度ωs*的值来检测齿条轴12的移动受到限制的状态。

执行附加限制确定以检测在齿条轴12的移动受到限制的情况下执行使方向盘3保持静止的操作的状态以及缓慢执行使方向盘3转向的操作且齿条轴12的移动受到限制的状态。在本实施方式中，附加限制确定与静态限制确定类似。

在满足以下条件的情况下，限制位置确定角获取单元102确定非跟随确定成立，即，确定齿条轴12的移动受到限制。(D1)q轴电流命令值Iq*的绝对值等于或大于操舵角限制值Ien。

(D2)电机角速度ωm的绝对值小于跟随确定角速度阈值ωth_fo。(D3)角速度变化量△ωm的绝对值小于起始确定角速度变化量阈值△ωth_bg。

如以上所描述的，通过上限保护处理单元63将q轴电流命令值Iq*的绝对值限制为限制值Ig或小于限制值Ig。因此，条件(D1)也被认为是q轴电流命令值Iq*的绝对值被限制为操舵角限制值Ien。跟随确定角速度阈值ωth_fo是通过将目标操舵速度ωs*与转换系数K5和确定系数K6相乘而获得的值。转换系数是用于将操舵轴11的旋转转换为电机21的旋转的系数，并且被预先设置。确定系数K6是小于“1”的适当值，并且被设置成例如“0.5”。通过将目标操舵速度ωs*与转换系数K5相乘而获得的值与目标角速度相对应。起始确定角速度变化量阈值△ωth_bg是可以在部分释放控制开始时获得的角速度变化量，并且被预先设置。

在满足与用于静态限制确定的条件相同的三个条件(C1)至(C3)的情况下，限制位置确定角获取单元102确定附加限制确定成立，即，确定齿条轴12的移动受到限制。

接下来，将参照图12中所示的流程图描述释放时间限制位置确定角获取处理的过程的示例。在下文中，为了便于描述，使齿条轴12向右移动并获取右侧的限制位置确定角θi。然而，在使齿条轴12向左移动并获取左侧的限制位置确定角θi的情况下，也执行类似的处理。

在释放时间限制位置确定角获取处理中，如图12所示，限制位置确定角获取单元102首先进行非跟随确定(步骤601至步骤603)。具体地，在步骤601中，限制位置确定角获取单元102确定q轴电流命令值Iq*的绝对值是否等于或大于操舵角限制值Ien。在q轴电流命令值Iq*的绝对值等于或大于操舵角限制值Ien(步骤601：是)的情况下，确定电机角速度ωm的绝对值是否小于跟随确定角速度阈值ωth_fo(步骤602)。在电机角速度ωm的绝对值小于跟随确定角速度阈值ωth_fo(步骤602：是)的情况下，确定角速度变化量△ωm的绝对值是否为小于起始确定角速度变化量阈值△ωth_bg(步骤603)。在角速度变化量△ωm的绝对值小于起始确定角速度变化量阈值△ωth_bg(步骤603：是)的情况下，确定非跟随确定成立，并且，将指示非跟随确定成立的次数的非跟随计数器的计数值Cω递增(步骤604)。随后，确定非跟随计数器的计数值Cω是否等于或大于与第四预定时间相对应的预定计数值Cth4(步骤605)。在计数值Cω小于预定计数值Cth4(步骤605：否)的情况下，不执行进一步的处理。

在q轴电流命令值Iq*的绝对值小于操舵角限制值Ien(步骤601：否)的情况下，限制位置确定角获取单元102将非跟随计数器的计数值Cω清零(步骤606)。在电机角速度ωm的绝对值等于或大于跟随确定角速度阈值ωth_fo(步骤602：否)的情况下或者在角速度变化量△ωm的绝对值等于或大于起始确定角速度变化量阈值△ωth_bg(步骤603：否)的情况下，处理进行至步骤606，并且计数值Cω被清零。

随后，在计数值Cω等于或大于预定计数值Cth4(步骤605：是)的情况下，限制位置确定角获取单元102进行附加限制确定(步骤607)。附加限制确定的处理过程与图11中指示的静态限制确定的处理过程相同，并且因此将不进行描述。

在步骤607中进行附加限制确定之后，限制位置确定角获取单元102确定附加限制确定是否成立(步骤608)。在附加限制确定成立(步骤608：是)的情况下，将指示附加限制确定成立的次数的附加计数器的计数值Cad递增(步骤609)。随后，确定附加计数器的计数值Cad是否等于或大于与第五预定时间相对应的预定计数值Cth5(步骤610)。在计数值Cad小于预定计数值Cth5(步骤610：否)的情况下，不执行进一步的处理。在附加限制确定不成立(步骤608：否)的情况下，附加计数器的计数值Cad被清零(步骤611)。

在计数值Cad等于或大于预定计数值Cth5(步骤610：是)的情况下，限制位置确定角获取单元102将计数值Cad清零(步骤612)，将计数值Cω清零(步骤613)，并且通过对在相同计算周期中获取的绝对操舵角θs执行刚度补偿来获取限制位置确定角θi(步骤614)。

更新许可单元103

如图6所示，更新许可单元103接收限制位置确定角θi作为输入。更新许可单元103基于右侧或左侧的多个限制位置确定角θi的方差，确定这样的数据是否是在齿条轴12的移动受到端部撞击限制时获得的。更新许可单元103基于限制位置确定角θi的符号来确定齿条轴12的移动是在右侧被限制还是在左侧被限制。在多个限制位置确定角θi是在齿条轴12的移动受到端部撞击限制时获得的情况下，更新许可单元103将包括多个限制位置确定角θi和更新许可信号Sp的端部撞击确定数据Dθ输出至端部位置对应角设置单元104。更新许可信号Sp是许可端部位置对应角设置单元104更新存储在存储器64中的端部位置对应角θs_le和θs_re的信号。

在下文中，为了便于描述，齿条轴12向左的移动被限制多次并且获取左侧的多个限制位置确定角θi。然而，在获取右侧的多个限制位置确定角θi的情况下，更新许可单元103也执行类似的处理。

当在左侧获取的的限制位置确定角θi的数量n等于或大于用于计算的预定数量nca时，更新许可单元103使用下列公式(4)计算要确定的经确定方差值Vd。在本实施方式中，预定数量nca是“3”。

随后，更新许可单元103计算作为经确定方差值Vd与预先设置的规定方差值Vm之间的比率的方差比Rd(Rd＝Vd/Vm)。

在确定通过执行端部撞击缓和控制使齿条轴12的移动受到限制的情况下获得的限制位置确定角θi可以根据例如道路摩擦力μ的大小而变化。另一方面，在确定齿条轴12的移动受到端部撞击限制的情况下获取的限制位置确定角θi是根据EPS 2的结构机械地确定的，因此不太可能变化。从而认为，在多个限制位置确定角θi的方差小的情况下，无法通过执行基于所存储的端部位置对应角θs_le和θs_re的端部撞击缓和控制来限制齿条轴12的移动，并且齿条轴12的移动受到端部撞击的限制。也就是说，认为所存储的端部位置对应角θs_le或θs_re相对于实际齿条端部角朝向中性操舵位置偏移，实际齿条端部角是实际发生端部撞击的实际端部角。

鉴于这个方面，更新许可单元103在方差比Rd与方差阈值Rth之间进行大小比较。方差阈值Rth是与所获取的限制位置确定角θi的数量n相对应的值，并且被预先设置。在方差比Rd等于或小于方差阈值Rth的情况下，更新许可单元103确定多个限制位置确定角θi是在齿条轴12的移动受到端部撞击限制时获取的数据。在方差比Rd大于方差阈值Rth的情况下，更新许可单元103确定多个限制位置确定角θi不是在齿条轴12的移动受到端部撞击限制时获取的数据。在这种情况下，更新许可单元103不将端部撞击确定数据Dθ和更新许可信号Sp输出至端部位置对应角设置单元104。

随后，更新许可单元103基于被确定为在齿条轴12的移动受到端部撞击限制时获取的数据的多个限制位置确定角θi计算临时端部位置确定角θe_t。根据本实施方式的更新许可单元103计算多个限制位置确定角θi的平均值作为临时端部位置确定角θe_t。

更新许可单元103计算临时端部位置确定角θe_t与左端部位置对应角θs_le之间的差作为临时端部分离角△θ_t。在假设端部分离角△θ为临时端部分离角△θ_t的情况下，当通过执行端部撞击缓和控制而受到限制的q轴电流命令值Iq*等于或小于第二电流阈值Ith2时，更新许可单元103确定端部撞击缓和控制正在被正常执行并且不许可端部位置对应角θs_le和θs_re的更新。根据本实施方式的第二电流阈值Ith2是与基于额定扭矩的扭矩阈值相对应的阈值，并且被设置成额定电流Ir的50％。

具体地，更新许可单元103包括具有与角度限制分量计算单元84的正常时间映射相似的趋势并且其中车速SPD被固定为零的映射。更新许可单元103通过参照该映射来计算与临时端部分离角△θ_t相对应的临时角度限制分量Iga_t。在临时角度限制分量Iga_t等于或大于额定电流Ir的50％的情况下，更新许可单元103确定q轴电流命令值Iq*等于或小于第二电流阈值Ith2，并且不将端部撞击确定数据Dθ和更新许可信号Sp输出至端部位置对应角设置单元104。之后，更新许可单元103丢弃所获取的多个限制位置确定角θi并重复执行上述处理。

如以上所描述的，通过从额定电流Ir中减去角度限制分量Iga来计算作为q轴电流命令值Iq*的上限值的操舵角限制值Ien。因此，如果角度限制分量Iga等于或大于额定电流的50％，则操舵角限制值Ien等于或小于额定电流的50％。从而，在临时角度限制分量Iga_t等于或大于额定电流Ir的50％的情况下，更新许可单元103确定q轴电流命令值Iq*等于或小于第二电流阈值Ith2。

在临时角度限制分量Iga_t小于额定电流Ir的50％的情况下，更新许可单元103将端部撞击确定数据Dθ和更新许可信号Sp输出至端部位置对应角设置单元104。之后，更新许可单元103丢弃所获取的多个限制位置确定角θi并重复执行上述处理。

接下来，将参照图13所示的流程图描述由更新许可单元103执行的用于更新许可的处理过程的示例。在下文中，为了便于描述，使齿条轴12向右移动并获取右侧的限制位置确定角θi。然而，在使齿条轴12向左移动并获取左侧的限制位置确定角θi的情况下，也执行类似的处理。

具体地，当获取了各种状态量(步骤701)时，更新许可单元103确定所获取的限制位置确定角θi的数量n是否等于或大于用于计算的预定数量nca(步骤702)。在所获取的限制位置确定角θi的数量小于用于计算的数量nca(步骤702：否)的情况下，不执行进一步的处理。

在所获取的限制位置确定角θi的数量n等于或大于用于计算的预定数量nca(步骤702：是)的情况下，更新许可单元103使用公式(4)计算经确定方差值Vd，并且计算方差比Rd(步骤703)。随后，在方差比Rd与方差阈值Rth之间进行大小比较(步骤704)。在方差比Rd等于或小于方差阈值Rth(步骤704：是)的情况下，计算临时端部位置确定角θe_t(步骤705)，并且计算临时端部分离角△θ_t(步骤706)。计算临时端部分离角△θ_t处的临时角度限制分量Iga_t(步骤707)。确定临时角度限制分量Iga_t是否等于或大于额定电流Ir的50％(步骤708)。

在临时角度限制分量Iga_t小于额定电流Ir的50％(步骤708：否)的情况下，更新许可单元103将更新许可信号Sp和端部撞击确定数据Dθ输出至端部位置对应角设置单元104(步骤709和步骤710)。随后，丢弃所获取的多个限制位置确定角θi(步骤711)。

在方差比Rd大于方差阈值Rth(步骤704：否)的情况下，更新许可单元103不执行步骤705至步骤710中的处理，并且进行至步骤711以丢弃所获取的多个限制位置确定角θi。在临时角度限制分量Iga_t等于或大于额定电流Ir的50％(步骤708：是)的情况下，不执行步骤709和步骤710中的处理，并且处理进行至步骤711以丢弃所获取的多个限制位置确定角θi。

端部位置对应角设置单元104

如图6所示，端部位置对应角设置单元104接收端部撞击确定数据Dθ和更新许可信号Sp作为输入。端部位置对应角设置单元104基于端部撞击确定数据Dθ仅更新端部位置对应角θs_le和θs_re中在与端部撞击确定数据Dθ相对应的一侧的端部位置对应角。举例来说，端部位置对应角设置单元104将端部撞击确定数据Dθ的平均值设置为端部位置对应角θs_le和θs_re中的在与端部撞击确定数据Dθ相对应的一侧的端部位置对应角。

接下来，将描述本实施方式的功能和效果。(1)在确定驾驶员试图在执行端部撞击缓和控制期间使车辆转向的情况下，电流命令值计算单元51基于操舵扭矩Th执行部分释放控制以减少通过执行端部撞击缓和控制而确定的q轴电流命令值Iq*的校正量。因此，由于执行端部撞击缓和控制而引起的对q轴电流命令值Iq*的限制被部分释放以增大q轴电流命令值Iq*。因此，例如，即使通过执行端部撞击缓和控制而使齿条轴12的移动被限制在虚拟齿条端部位置处，也可以在驾驶员试图使车辆转向时执行部分释放控制以增大q轴电流命令值Iq*。因此，齿条轴12可以被移动至实际齿条端部位置。作为结果，可以抑制急转弯时车辆性能的降低。

端部位置对应角管理单元65基于多个限制位置确定角θi许可每个端部位置对应角θs_le和θs_re的更新，并且更新存储在存储器64中的端部位置对应角θs_le和θs_re中的每个端部位置对应角。因此，即使在实际齿条端部角与所存储的各端部位置对应角θs_le和θs_re之间出现偏差，也可以通过例如在修理车辆时更换操舵轴11来减小这样的偏差。

限制位置确定角θi包括在释放时间限制位置确定角获取处理中获取的那些角。在释放时间限制位置确定角获取处理中，限制位置确定角θi是在通过执行部分释放控制使与虚拟齿条端部位置相比齿条轴12更接近实际齿条端部位置之后被获取的。因此，认为限制位置确定角θi近似于实际齿条端部角。从而，端部位置对应角管理单元65可以基于接近实际齿条端部角的限制位置确定角θi，准确地确定是否需要更新每个端部位置对应角θs_le和θs_re。

(2)更新许可单元103不仅基于通过释放时间限制位置确定角获取处理获取的限制位置确定角θi，而且还基于通过正常时间限制位置确定角获取处理获取的限制位置确定角θi来许可每个端部位置对应角θs_le和θs_re的更新。因此，例如即使在实际齿条端部角与所存储的每个端部位置对应角θs_le和θs_re之间的偏差大到在执行端部撞击缓和控制之前使得齿条轴12可能撞击齿条壳体13的情况下，每个端部位置对应角θs_le和θs_re也可以被更新。

(3)电流命令值计算单元51包括操舵角限制值计算单元71，该操舵角限制值计算单元71在端部分离角△θ等于或小于预定角θa的情况下，计算基于端部分离角△θ的减小而减小的操舵角限制值Ien。电流命令值计算单元51通过将q轴电流命令值Iq*的绝对值限制为操舵角限制值Ien来执行端部撞击缓和控制。非跟随确定成立的条件包括q轴电流命令值Iq*的绝对值等于或大于操舵角限制值Ien，即，q轴电流命令值Iq*是在通过部分释放控制来释放对q轴电流命令值Iq*的限制的状态下的最大值。因此，可以减少由于在部分释放控制开始后没有立即输出足够电机扭矩的状态下进行非跟随确定而导致错误地确定齿条轴12的移动受到限制的可能性。

(4)非跟随确定成立的条件包括电机角速度ωm的绝对值小于跟随确定角速度阈值ωth_fo。因此，可以适当地确定在执行部分释放控制期间电机角速度ωm是否跟随目标角速度。

(5)在部分释放控制开始之后，电机21立即加速，但是电机角速度ωm仍然基本为零并且没有跟随目标角速度。在本实施方式中，鉴于这个方面，非跟随确定成立的条件包括角速度变化量△ωm的绝对值小于起始确定角速度变化量阈值△ωth_bg并且电机21没有明显加速。因此，可以减小在部分释放控制开始之后就立即错误地确定齿条轴12的移动受到限制的可能性。

(6)在释放时间限制位置确定角获取处理中，在非跟随确定成立之后附加限制确定成立的情况下，限制位置确定角获取单元102获取限制位置确定角θi。在电机21的旋转方向与操舵方向瞬时相反的情况下，非跟随确定也可以成立。因此，当限制位置确定角θi是在电机21的旋转方向与操舵方向相反的时刻被获取时，限制位置确定角θi可能偏离实际齿条端部角。在本实施方式中，在这方面，在电机角速度ωm的符号与操舵扭矩Th的符号相同并且电机角速度ωm的绝对值大于停止角速度阈值ωth_st的情况下，即在电机21的旋转方向与操舵方向相同的情况下，获取限制位置确定角θi。因此，可以抑制限制位置确定角θi与实际齿条端部角的偏差。

本实施方式可以进行如下修改。本实施方式和以下的修改实施方式可以彼此组合，除非这样的实施方式和修改实施方式在技术上彼此矛盾。在以上描述的实施方式中，可以将已经经过低通滤波处理的电机角速度ωm用于进行非跟随确定。在这种情况下，可以将已经经过低通滤波处理的电机角速度ωm的变化量用作角速度变化量△ωm以进行非跟随确定。

在以上描述的实施方式中，在更新许可信号Sp被输入的情况下，端部位置对应角设置单元104仅更新端部位置对应角θs_le和θs_re中的在与端部撞击确定数据Dθ相对应的一侧的端部位置对应角。然而，本发明不限于此。例如，可以更新左右两侧的端部位置对应角θs_le和θs_re。在这种情况下，可以采用适当的方法来学习端部位置对应角θs_le和θs_re。另外，可以不将端部撞击确定数据Dθ的平均值设置为端部位置对应角θs_le和θs_re中的在对应侧的端部位置对应角，并且例如，可以将端部撞击确定数据Dθ之中具有最大绝对值的限制位置确定角θi设置为端部位置对应角θs_le和θs_re中的在对应侧的端部位置对应角。此外，端部位置对应角设置单元104可以在不使用端部撞击确定数据Dθ的情况下分别获取限制位置确定角θi，并且基于限制位置确定角θi更新端部位置对应角θs_le和θs_re中每一个。

在以上描述的实施方式中，更新许可单元103基于多个限制位置确定角θi的方差来确定是否需要更新存储在存储器64中的端部位置对应角θs_le和θs_re中的每一个。然而，本发明不限于此。例如，可以在限制位置确定角θi的绝对值大于对应侧的端部位置对应角θs_le或θs_re的绝对值的情况下，确定需要更新端部位置对应角θs_le或θs_re。

在以上描述的实施方式中，限制位置确定角获取单元102可以被配置成仅将静态限制确定和动态限制确定之一作为正常时间限制位置确定角获取处理来执行。可替选地，限制位置确定角获取单元102可以被配置成不执行正常时间限制位置确定角获取处理，并且可以被配置成仅执行释放时间限制位置确定角获取处理。

在以上描述的实施方式中，非跟随确定成立的条件可以视情况而改变。例如，可以不使用条件(D1)和(D3)中的至少之一。可替选地，例如，可以添加其他条件，例如角度限制分量Iga不为零的条件。

在以上描述的实施方式中，例如，可以在满足条件(D1)至(D3)的情况下确定非跟随确定成立，而不管这样的条件的成立是否持续达第四预定时间。类似地，也可以确定附加限制确定、动态限制确定、静态限制确定和转向意图确定中的每一个的成立，而不管这样的确定条件的成立是否持续达预定时间。

在以上描述的实施方式中，用于动态限制确定的条件和用于静态限制确定的条件可以视情况而改变。在以上描述的实施方式中，附加限制确定与静态限制确定相同。然而，本发明不限于此。例如，可以仅根据电机角速度ωm的符号是否与操舵扭矩Th的符号相同以及电机角速度ωm的绝对值是否大于停止角速度阈值ωth_st来进行附加限制确定。

在以上描述的实施方式中，可以在确定方差比Rd等于或小于方差阈值Rth并且多个限制位置确定角θi是在齿条轴12的移动受到端部撞击限制时获取的数据的情况下，更新端部位置对应角θs_le和θs_re中的每一个，而不管q轴电流命令值Iq*是否被限制为第二电流阈值Ith2或小于第二电流阈值Ith2。

在以上描述的实施方式中，小齿轮轴扭矩Tp是基于操舵扭矩Th、电机扭矩和惯性扭矩计算的。然而，本发明不限于此。例如，可以出于减少计算负荷等目的，基于例如操舵扭矩Th和电机扭矩来计算小齿轮轴扭矩Tp。

在以上描述的实施方式中，限制位置确定角获取单元102可以不执行刚度补偿，并且可以在确定齿条轴12的移动受到限制时获取绝对操舵角q而不改变它地作为限制位置确定角θi。

在以上描述的实施方式中，释放时间端部分离角△θ'是通过将偏移操舵角θoff与端部分离角△θ相加来计算的。然而，本发明不限于此。例如，可以通过从绝对操舵角θs中减去偏移操舵角θoff来计算释放时间绝对操舵角θs'，并且可以将指示绝对操舵角θs'与各端部位置对应角θs_le和θs_re的间隔的值计算为释放时间端部分离角△θ'。

在以上描述的实施方式中，映射计算单元91可以被配置成包括正常时间映射和释放时间映射，其中，正常时间映射的水平轴依照偏移操舵角θoff而偏移，并且映射计算单元91可以被配置成不接收释放时间端部分离角△θ'作为输入。同样利用这种配置，在释放时间映射中，水平轴依照释放时间映射中的偏移操舵角θoff而偏移，并且因此可以如本实施方式中那样计算释放时间角度限制分量Iga”，该释放时间角度限制分量Iga”小于正常时间角度限制分量Iga。

在以上描述的实施方式中，在执行部分释放控制之后，在由于执行部分释放控制而导致正常时间角度限制分量Iga小于第一电流阈值Ith1的情况下，停止部分释放控制。然而，本发明不限于此。例如，即使角度限制分量Iga等于或大于第一电流阈值Ith1，也可以在条件(A1)至(A5)中任一条件不满足的情况下停止部分释放控制。

在以上描述的实施方式中，在执行部分释放控制期间，操舵角限制值Ien可以等于或大于限制阈值Ith_lim。在以上描述的实施方式中，弹性模量K1和惯性系数J每个均被设置成零，并且使用公式(2)计算目标操舵速度ωs*。然而，本发明不限于此。例如，弹性模量K1和惯性系数J中的至少一个可以不被设置成零。在这种情况下，例如，除了操舵扭矩Th之外，还可以使用实际绝对操舵角θs和操舵角速度来计算目标操舵速度ωs*。可替选地，例如，可以设置指示操舵扭矩Th与偏移操舵角θoff之间的关系的映射，而不使用模型公式，并且可以通过参照该映射来计算与操舵扭矩相对应的偏移操舵角θoff。

在以上描述的实施方式中，通过基于操舵扭矩Th计算偏移操舵角θoff，并且基于偏移操舵角θoff计算小于正常时间角度限制分量Iga的释放时间角度限制分量Iga”来执行部分释放控制。然而，本发明不限于此。例如，可以通过计算自部分释放控制开始起随时间流逝而减小的释放时间角度限制分量Iga”来执行部分释放控制。在这种情况下，例如可以根据释放时间角度限制分量Iga”的变化量来计算目标操舵速度ωs*。

在以上描述的实施方式中，用于转向意图确定的条件可以视情况而改变。例如，可以不确定是否满足条件(A4)和(A5)之一，或者可以例如代替条件(A3)，确定车辆的横摆率是否等于或大于指示转向状态的横摆率阈值。此外，例如，在条件(A4)和(A5)下，可以使用操舵速度ωs代替电机角速度ωm。此外，可以使用条件(C1)至(C3)代替条件(A2)、(A4)和(A5)。

在以上描述的实施方式中，在确定驾驶员试图在执行端部撞击缓和控制期间使车辆转向的情况下，通过从额定电流Ir中减去小于正常时间角度限制分量Iga的释放时间角度限制分量Iga”来计算大的操舵角限制值Ien，以减小q轴电流命令值Iq*的校正量。然而，本发明不限于此。执行部分释放控制的方式可以视情况而改变。例如，在执行部分释放控制期间，可以通过直接校正操舵角限制值Ien以增加操舵角限制值Ien来减少q轴电流命令值Iq*的校正量。

在以上描述的实施方式中，通过始终从原点起对电机21的转速(即转数)进行积分、通过在点火开关断开的情况下也监视电机21的旋转来计算绝对电机角和绝对操舵角θs。然而，本发明不限于此。例如，可以通过提供将操舵角检测为绝对角的操舵传感器并且基于通过操舵传感器检测的操舵角和减速机构22的减速比从原点起对电机21的转速(即转数)进行积分来计算绝对电机角和绝对操舵角θs。

在以上描述的实施方式中，通过将辅助命令值Ias*限制为操舵角限制值Ien来执行端部撞击缓和控制。然而，本发明不限于此。例如，可以通过将朝向齿条端部位置增加的操舵反作用力分量(即，具有与辅助命令值Ias*的符号相反的符号的分量)与辅助命令值Ias*相加来执行端部撞击缓和控制。利用该配置，在确定驾驶员试图在执行端部撞击缓和控制期间使车辆转向的情况下，可以通过根据操舵扭矩Th减小操舵反作用力分量来减小q轴电流命令值Iq*的校正量。

在以上描述的实施方式中，对辅助命令值Ias*执行保护处理，在该保护处理中，辅助命令值Ias*的绝对值被限制为限制值Ig或小于限制值Ig。然而，本发明不限于此。例如，可以对通过使用基于通过对操舵扭矩Th进行微分而获得的扭矩微分值的补偿量来校正辅助命令值Ias*而获得的值执行该保护处理。

在以上描述的实施方式中，限制值设置单元62包括基于电源电压Vb来计算电压限制值Ivb的电压限制值计算单元72。然而，本发明不限于此。除了电压限制值计算单元72之外或代替电压限制值计算单元72，限制值设置单元62可以包括基于不同的状态量计算不同限制值的不同计算单元。可替选地，限制值设置单元62可以不包括电压限制值计算单元72，并且可以被配置成在不使用操舵角限制值Ien的情况下将其设置成限制值Ig。

在以上描述的实施方式中，将通过从额定电流Ir中减去正常时间角度限制分量Iga或释放时间角度限制分量Iga”而获得的值用作操舵角限制值Ien。然而，本发明不限于此。可以将通过从额定电流Ir中减去角度限制分量Iga或角度限制分量Iga”和根据电机角速度确定的电流限制量而获得的值用作操舵角限制值Ien。

在以上描述的实施方式中，操舵控制装置1控制其中EPS致动器6向柱轴15施加电机扭矩这种类型的EPS 2。然而，本发明不限于此。例如，操舵控制装置1可以控制下面这种类型的操舵系统，其中经由球头螺钉螺母将电机扭矩施加至齿条轴12。可替选地，除了EPS之外，操舵控制装置1可以控制下面这种线控转向类型的操舵系统，其中，在动力传递方面，由驾驶员操作的操舵部分和使转向轮转向的转向部分彼此分离，并且可以如本实施方式中那样对设置在转向部分中的转向致动器的电机的扭矩命令值或q轴电流命令值执行端部撞击缓和控制。

Claims (6)

1.一种操舵控制装置，所述操舵控制装置被配置成对操舵系统进行控制，所述操舵系统包括：壳体；转向轴，其被容纳在所述壳体中以进行往复运动；以及致动器，其使用电机(21)作为驱动源来施加用于使所述转向轴往复运动的电机扭矩，所述操舵控制装置的特征在于包括：

电子控制单元，其被配置成：

检测绝对操舵角，所述绝对操舵角是旋转轴的旋转角，并且由包括超过360°的范围内的绝对角来指示，所述旋转轴的旋转角能够被转换成与所述转向轴耦接的转向轮的转向角，

计算与从所述电机(21)输出的电机扭矩的目标值相对应的电流命令值，以及

控制所述电机(21)的驱动，使得供应至所述电机(21)的实际电流值与所述电流命令值匹配，其中：

所述电子控制单元存储指示端部位置的端部位置对应角，在所述端部位置处所述转向轴的移动受到端部撞击的限制，在所述端部撞击中所述转向轴与所述壳体接触，所述端部位置对应角与所述绝对操舵角有关；

所述电子控制单元被配置成：在端部分离角等于或小于预定角的情况下，执行用于校正所述电流命令值的端部撞击缓和控制，使得能够限制所述端部分离角的减小，所述端部分离角指示所述绝对操舵角距所述端部位置对应角的间隔；

所述电子控制单元被配置成：在执行所述端部撞击缓和控制期间试图使车辆转向的情况下，执行用于减小通过执行所述端部撞击缓和控制而确定的电流命令值的校正量的部分释放控制；

所述电子控制单元被配置成：基于所述电机(21)的角速度跟随目标角速度的程度，进行关于在执行所述部分释放控制期间所述转向轴的移动是否受到限制的非跟随确定，并且获取释放时间限制位置确定角，所述释放时间限制位置确定角与在所述电子控制单元确定所述转向轴的移动受到限制时检测到的绝对操舵角相对应；以及

所述电子控制单元被配置成：基于所述释放时间限制位置确定角来许可所述端部位置对应角的更新，并且在所述端部位置对应角的更新被许可的情况下更新所述端部位置对应角。

2.根据权利要求1所述的操舵控制装置，其特征在于：

所述电子控制单元被配置成：进行关于在不执行所述部分释放控制期间所述转向轴的移动是否受到限制的正常时间端部撞击确定，并且获取正常时间限制位置确定角，所述正常时间限制位置确定角与在所述转向轴的移动被确定为受到限制时检测到的绝对操舵角相对应；以及

所述电子控制单元被配置成：基于所述释放时间限制位置确定角和所述正常时间限制位置确定角来许可所述端部位置对应角的更新。

3.根据权利要求1所述的操舵控制装置，其特征在于：

所述电子控制单元被配置成：在所述端部分离角等于或小于所述预定角的情况下，计算基于所述端部分离角的减小而减小的操舵角限制值；

所述电子控制单元被配置成：通过将所述电流命令值的绝对值限制为所述操舵角限制值来执行所述端部撞击缓和控制；

所述电子控制单元被配置成：计算基于所述端部分离角的增加而减小的角度限制分量，并且基于通过从所述电机(21)的额定电流中减去所述角度限制分量而获得的值来计算所述操舵角限制值；

所述电子控制单元被配置成：计算所述角度限制分量，使得在执行所述部分释放控制期间所计算的角度限制分量小于在不执行所述部分释放控制期间所计算的角度限制分量；以及

所述非跟随确定成立的条件包括：所述电流命令值的绝对值等于或大于所述操舵角限制值。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的操舵控制装置，其特征在于：所述非跟随确定成立的条件包括：所述角速度的绝对值小于基于所述目标角速度而设置的跟随确定角速度阈值。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的操舵控制装置，其特征在于：所述非跟随确定成立的条件包括：角速度变化量的绝对值小于起始确定角速度变化量阈值，所述角速度变化量是所述角速度的变化量。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的操舵控制装置，其特征在于：

在使所述转向轴沿一个方向移动的情况下的操舵扭矩的符号和所述电机(21)的旋转方向的符号中的每个符号被定义为正的，并且在使所述转向轴沿与所述一个方向相反的方向移动的情况下的操舵扭矩的符号和所述电机(21)的旋转方向的符号中的每个符号被定义为负的；以及

所述电子控制单元被配置成：在所述电子控制单元基于所述非跟随确定而确定所述转向轴的移动受到限制之后，在所述角速度的符号与所述操舵扭矩的符号相同而且所述角速度的绝对值大于指示所述电机(21)的停止状态的停止角速度阈值的情况下，获取所述释放时间限制位置确定角。

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