电动助力转向装置制造方法及图纸

提供电动助力转向装置，该电动助力转向装置不管何种状况都能够降低转向扭矩信号的噪声。为此，电动助力转向装置(1)具有：扭矩检测单元(14)，其具有输入轴旋转角检测单元(15)和输出轴旋转角检测单元(16)，所述输入轴旋转角检测单元(15)和输出轴旋转角检测单元(16)单独地检测由设置于车辆转向系统中的扭杆(2b)联结的输入轴(2a)和输出轴(2c)的旋转角；电动马达(12)，其是基于由该扭矩检测单元(14)检测出的扭矩检测值来控制的，对输出轴(2c)产生转向辅助力；马达旋转角检测单元(17)，其检测电动马达(12)的马达旋转角；以及噪声抑制单元(20a)，其针对由输出轴旋转角检测单元(16)检测出的输出轴旋转角信号，使用由马达旋转角检测单元(17)检测出的马达旋转角来降低噪声。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及对车辆的转向系统赋予基于电动马达的转向辅助力的电动助力转向装置，尤其涉及具有扭矩检测单元的电动助力转向装置，其中，所述扭矩检测单元检测由扭杆(torsion bar)联结的输入轴和输出轴的旋转角差来检测扭矩。
技术介绍
利用电动马达的旋转力对汽车的转向装置赋予转向辅助力的电动助力转向装置经由减速器将由电动马达产生的转向辅助力赋予转向轴等转向系统。以往，在电动助力转向装置中，在由转向扭矩传感器检测出的转向扭矩信号中含有噪声，因此，作为其对策，需要设置噪声去除单元。因此，作为以往的电动助力转向装置中的噪声去除单元，例如适当地设置平滑滤波器，以对在电动助力转向装置内的各种模拟信号的AD转换时产生的量子化误差进行平滑，由此使量子化误差平滑化来抑制因量子化误差而引起的扭矩脉动(torque ripple)(例如，参照专利文献1)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2008-87727号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题可是，在上述专利文献1所述的以往的例子中，虽然设置平滑滤波器以抑制因量子化误差而引起的扭矩脉动，但却存在这样的未解决的课题：为了补偿由数字滤波处理所产生的相位滞后，需要与各种状况对应地对平滑滤波器的接通/断开进行切换，并且在平滑滤波器断开时无法获得抑制扭矩脉动的效果。因此，本专利技术是着眼于上述以往的例子的未解决的课题而完成的，其目的在于提供一种不管何种状况都能够降低转向扭矩信号的噪声的电动助力转向装置。用于解决问题的手段为了实现上述目的，本专利技术的电动助力转向装置的某一形态具有扭矩检测单元和电动马达，其中，所述扭矩检测单元具有输入轴旋转角检测单元和输出轴旋转角检测单元，所述输入轴旋转角检测单元和输出轴旋转角检测单元单独地检测由设置于车辆转向系统中的扭杆联结的输入轴和输出轴的旋转角，所述电动马达是基于由该扭矩检测单元检测出的扭矩检测值来控制的，针对上述输出轴产生转向辅助力，其中，所述电动助力转向装置具有：马达旋转角检测单元，其检测上述电动马达的马达旋转角；和噪声抑制单元，其针对由上述输出轴旋转角检测单元检测出的输出轴旋转角，使用由上述马达旋转角检测单元检测出的马达旋转角来降低噪声，上述噪声抑制单元具有：第1滤波单元，其对由上述输出轴旋转角检测单元检测出的输出轴旋转角信号进行高频的传递增益相对于低频的传递增益相对较低的滤波处理；和第2滤波单元，其对由上述马达旋转角检测单元检测出的马达旋转角进行该马达的角加速度运算处理。根据该结构，在噪声抑制单元中，针对由输出轴旋转角检测单元检测出的输出轴旋转角，使用由马达旋转角检测单元检测出的马达旋转角来降低噪声，因此，无需对滤波器的接通/断开进行切换，就能够在各种状况下有效地降低噪声，低成本、且能够得到没有变动的平滑的转向感。此外，根据该结构，例如在对由输出轴旋转角检测单元检测出的输出轴旋转角信号进行例如低通滤波处理而导致高频区域的角度信号衰减时，将由马达旋转角检测单元检测出的马达旋转角与该马达的角加速度相加，从而能够对高频区域的角度信号的衰减进行补偿。此外，在上述电动助力转向装置中，优选的是，上述噪声抑制单元将上述第1滤波单元的滤波输出与上述第2滤波单元的滤波输出相加而得到的值作为噪声降低输出轴旋转角信号，上述扭矩检测单元构成为，将从由输入轴旋转角检测单元检测出的输入轴旋转角减去上述噪声降低输出轴旋转角而得到的值乘以上述扭杆率，来计算转向扭矩。根据该结构，在噪声抑制单元中，通过将第1滤波单元的滤波输出与第2滤波单元的滤波输出相加，形成噪声降低输出轴旋转角，通过从由输入轴旋转角检测单元检测出的输入轴旋转角减去噪声降低输出轴旋转角，能够计算出由扭杆的扭转而产生的旋转角差，通过将该旋转角差乘以扭杆率，能够计算出转向扭矩。此外，在上述电动助力转向装置中，优选的是，上述第1滤波单元由低通滤波器和具有信号平滑特性的滤波器中的任意一方构成。根据该结构，通过由低通滤波器或具有信号平滑特性的低频强调滤波器来构成第1滤波单元，能够得到抑制了高频噪声的输出轴旋转角信号。此外，在上述电动助力转向装置中，优选的是，上述第2滤波器构成为具有2个高通滤波器和具有高频强调特性的滤波器中的至少任意一方。根据该结构，通过使第2滤波单元构成为具有2个高通滤波器和具有高频强调特性的滤波器中的至少任意一方，由此，在高频的输出轴旋转角衰减的情况下，能够利用马达旋转角的滤波输出来补偿该衰减量。此外，在上述电动助力转向装置中，优选的是，具有上述信号平滑特性的滤波器和具有上述高频强调特性的滤波器的频率特性被设定为成对的特性。根据该结构，通过使具有信号平滑特性的滤波器和具有高频强调特性的滤波器的频率特性成对，从而能够正确地进行低频侧与高频侧之间的划分，能够得到平滑的噪声抑制输出轴旋转角。此外，在上述电动助力转向装置中，优选的是，上述电动马达经由减速齿轮机构与上述输出轴联结。根据该结构，电动马达的马达旋转角与输出轴的输出轴旋转角具有关联关系，将对输出轴旋转角进行滤波处理时的输出与对马达旋转角进行了滤波处理后的输出相加，从而在输出轴旋转角的高频成分衰减时，能够正确地补偿衰减的高频成分。专利技术的效果根据本专利技术的一个形态，能够提供不管何种状况都能够降低转向扭矩信号的噪声的电动助力转向装置。附图说明图1是示出电动助力转向装置的结构图。图2是示出转向辅助控制装置的框图。图3是示出转向辅助控制装置的运算处理装置的转向扭矩检测部的功能框图。图4是示出由运算处理装置执行的转向扭矩检测处理步骤的一例的流程图。图5是示出由运算处理装置执行的转向辅助控制处理步骤的一例的流程图。图6是示出转向辅助电流指令值计算映射图的特性线图。图7是输出轴旋转角检测信号和马达旋转角检测信号的波形图。图8是示出低通滤波输出、高通滤波输出以及将两者相加后的输出的波形图。具体实施方式在以下的详细的说明中，对许多特定的细节进行记述以提供对本专利技术的实施方式的完整的理解。可是，很明显，即使没有上述特定的细节，也能够实施1个以上的实施方式。除此之外，为了使附图变得简单，以草图示出了周知的结构和装置。图1是示出本专利技术的电动助力转向装置的一个实施方式的整体结构图，在图中，标号1是方向盘，该方向盘1被安装于转向轴2的车辆后方侧末端。该转向轴2具有输入轴2a和输出轴2c，其中，由驾驶员施加的转向力经由方向盘1被传递至输入轴2a，输出轴2c经由扭杆2b与该输入轴2a联结。并且，传递到输出轴2c的转向力经由万向接头4而传递到下轴5，进而，经由万向接头6而传递到小齿轮轴7。传递到该小齿轮轴7的转向力经由转向齿轮机构8而传递到拉杆9，使未图示的转舵轮转舵。在此，转向齿轮机构8构成为齿条与小齿轮形式，该齿条与小齿轮形式具有与小齿轮轴7联结的小齿轮8a和与该小齿轮8a啮合的齿条8b，转向齿轮机构8利用齿条8b将传递到小齿轮8a的旋转运动转换成直线前进运动。向输出轴2c传递转向辅助力的转向辅助机构10与转向轴2的输出轴2c联结。该转向辅助机构10具备：减速齿轮机构11，其与输出轴2c联结；和电动马达12，其例如由无刷电机构成，与该减速齿轮机构11联结，产生转向辅助力。并且设有作为扭矩检测单元的扭矩传感器14，该扭矩传感器14检测配设在输入轴2a与输出轴2c之间的扭本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动助力转向装置，所述电动助力转向装置具有扭矩检测单元和电动马达，其中，所述扭矩检测单元具有输入轴旋转角检测单元和输出轴旋转角检测单元，所述输入轴旋转角检测单元和输出轴旋转角检测单元单独地检测由设置于车辆转向系统中的扭杆联结的输入轴和输出轴的旋转角，所述电动马达是基于由该扭矩检测单元检测出的扭矩检测值来控制的，对所述输出轴产生转向辅助力，所述电动助力转向装置的特征在于，具有：马达旋转角检测单元，其检测所述电动马达的马达旋转角；以及噪声抑制单元，其针对由所述输出轴旋转角检测单元检测出的输出轴旋转角信号，使用由所述马达旋转角检测单元检测出的马达旋转角来降低噪声，所述噪声抑制单元具有：第1滤波单元，其对由所述输出轴旋转角检测单元检测出的输出轴旋转角信号进行高频的传递增益相对于低频的传递增益相对较低的滤波处理；以及第2滤波单元，其对由所述马达旋转角检测单元检测出的马达旋转角进行该马达的角加速度运算处理。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.25 JP 2014-0625521.一种电动助力转向装置，所述电动助力转向装置具有扭矩检测单元和电动马达，其中，所述扭矩检测单元具有输入轴旋转角检测单元和输出轴旋转角检测单元，所述输入轴旋转角检测单元和输出轴旋转角检测单元单独地检测由设置于车辆转向系统中的扭杆联结的输入轴和输出轴的旋转角，所述电动马达是基于由该扭矩检测单元检测出的扭矩检测值来控制的，对所述输出轴产生转向辅助力，所述电动助力转向装置的特征在于，具有：马达旋转角检测单元，其检测所述电动马达的马达旋转角；以及噪声抑制单元，其针对由所述输出轴旋转角检测单元检测出的输出轴旋转角信号，使用由所述马达旋转角检测单元检测出的马达旋转角来降低噪声，所述噪声抑制单元具有：第1滤波单元，其对由所述输出轴旋转角检测单元检测出的输出轴旋转角信号进行高频的传递增益相对于低频的传递增益相对较低的滤波处理；以及第2滤波单元，其对由所述马达旋转角检测单元检测出的...

【专利技术属性】
技术研发人员：菅原孝义，今村洋介，前田将宏，
申请(专利权)人：日本精工株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP