CN106170430A - 电动助力转向装置 - Google Patents

Abstract

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。

Description

电动助力转向装置

技术领域

本发明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。

背景技术

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

发明内容

发明要解决的课题

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，本发明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，本发明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。

发明的效果

根据本发明的一个形态，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发明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是示出本发明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之间的扭杆2b的扭转角位移来检测转向扭矩。

如图1所示，扭矩传感器14具有：作为输入轴旋转角检测单元的输入轴旋转角传感器15，其例如由旋转编码器构成，用于检测输入轴2a的旋转角；和作为输出轴旋转角检测单元的输出轴旋转角传感器16，其例如由旋转编码器构成，用于检测输出轴2c的旋转角。输入轴旋转角传感器15检测输入轴2a的旋转角而输出输入轴旋转角检测值θ1。并且，输出轴旋转角传感器16检测输出轴2c的旋转角而输出第1输出轴旋转角检测值θ2。

此外，经由减速齿轮机构11与输出轴2c联结的电动马达12的马达旋转角由旋转变压器17来检测。在该旋转变压器17中，通过输入正弦波的励磁信号sinωt而输出用下述公式(1)和公式(2)表示的正弦波信号Vsin和余弦波信号Vcos。

Vsin＝Asinωt·sinθm…………(1)

Vcos＝Asinωt·cosθm…………(2)

然后，由构成扭矩传感器14的输入轴旋转角传感器15检测出的输入轴旋转角检测值θ1、由输出轴旋转角传感器16检测出的第1输出轴旋转角检测值θ2以及由旋转变压器17检测出的正弦波信号Vsin和余弦波信号Vcos被提供给转向辅助控制装置20。由车速传感器18检测出的车速检测值Vs也被输入该转向辅助控制装置20。

该转向辅助控制装置20具有噪声抑制单元20a，该噪声抑制单元20a利用马达旋转角信号θm对第1输出轴旋转角检测值θ2进行降低噪声处理。

如图2所示，转向辅助控制装置20的具体结构中具有旋转变压器/数字信号转换电路RDC，该旋转变压器/数字信号转换电路RDC被输入从旋转变压器17输出的正弦波信号Vsin和余弦波信号Vcos，并将旋转变压器信号转换为数字值的马达旋转角信号θm。

此外，转向辅助控制装置20具有：运算处理装置21，其由微型计算机、微控制单元等构成，被输入由输入轴旋转角传感器15检测出的输入轴旋转角检测值θ1、由输出轴旋转角传感器16检测出的第1输出轴旋转角检测值θ2和马达旋转角信号θm以及由马达电流检测电路23检测出的马达电流检测值Iud～Iwd；和马达驱动电路22，其被输入从该运算处理装置21输出的脉冲宽度调制信号来驱动电动马达12旋转。

运算处理装置21执行图3的功能框图和图4的流程图中所表示的转向扭矩检测处理和图5所示的转向辅助控制处理，生成针对马达驱动电路22的栅极驱动信号G1～G6，并将所生成的栅极驱动信号G1～G6输出至马达驱动电路22。

图3的功能框图示出了转向扭矩检测部29，该转向扭矩检测部29具有与噪声抑制单元20a对应的噪声抑制部30。

该噪声抑制部30将由输出轴旋转角传感器16检测出的第1输出轴旋转角检测值θ2输入低通滤波器(lowpass filter)31来去除高频的噪声成分，并将作为该滤波输出的、去除了噪声成分后的第2输出轴旋转角检测值θ2a提供给加法器32。

此外，噪声抑制部30利用乘法器33将从旋转变压器/数字信号转换电路RDC输入的马达旋转角信号θm乘以由齿轮比设定器34设定的减速齿轮机构11的齿轮比，转换为第3输出轴旋转角检测值θ2b。然后，将该第3输出轴旋转角检测值θ2b提供给角加速度运算处理部35，得到强调了高频区域的第4输出轴旋转角加速度信号θ2c。

在此，该角加速度运算处理部35只要是将第3输出轴旋转角检测值θ2b转换为输出轴旋转角加速度信号(二阶微分运算处理)的，就并不特别限制，可以根据目的适当选择。例如，作为角加速度运算处理部35，可以例举出2个高通滤波器(highpass filter)。

然后，将从该角加速度运算处理部35输出的、强调了高频区域的第4输出轴旋转角加速度信号θ2c提供给前述的加法器32，与从低通滤波器31输出的第2输出轴旋转角信号θ2a相加，从而计算出对高频区域的输出轴旋转角信号进行了补偿的第5输出轴旋转角信号θ2d。

然后，转向扭矩检测部29将从噪声抑制部30输出的第5输出轴旋转角检测值θ2d提供给被输入了从输入轴旋转角传感器15输入的输入轴旋转角检测值θ1的减法器36，从输入轴旋转角检测值θ1中减去第5输出轴旋转角检测值θ2d，从而计算出扭杆2b的旋转角差Δθ(＝θ1-θ2d)。

此外，转向扭矩检测部29将扭杆的旋转角差Δθ提供给被输入了由扭杆弹簧比率设定器37设定的扭杆2b的扭杆弹簧比率(トーションバーバネレート)K的乘法器38，将所述旋转角差Δθ乘以扭杆弹簧比率K，从而计算出转向扭矩T(＝K·Δθ)。

此外，在运算处理装置21中，执行与图3的功能框图对应的图4所示的转向扭矩检测处理。将该转向扭矩检测处理作为每规定时间(例如1msec)的定时器中断处理来执行，首先，在步骤S1中，读入输入轴旋转角检测值θ1、第1输出轴旋转角检测值θ2和马达旋转角信号θm后转移到步骤S2。

在该步骤S2中，针对第1输出轴旋转角检测值θ2实施低通滤波处理，计算出去除了高频噪声成分后的第2输出轴旋转角检测值θ2a，接着转移到步骤S3，将在步骤S1中读入的马达旋转角信号θm乘以齿轮比Gr而计算出第3输出轴旋转角检测值θ2b。

接着，转移到步骤S4，针对第3输出轴旋转角检测值θ2b进行两次高通滤波处理，计算出强调了高频成分的第4输出轴旋转角加速度检测值θ2c，接着，转移到步骤S5，将在步骤S2中计算出的第2输出轴旋转角检测值θ2a与在步骤S4中计算出的强调了高频成分的第4输出轴旋转角加速度检测值θ2c相加，计算出降低了噪声成分并对第2输出轴旋转角检测值θ2a的高频成分进行了补偿的第5输出轴旋转角检测值θ2d。

接着，转移到步骤S6，从在步骤S1中读入的输入轴旋转角检测值θ2减去在步骤S5中计算出的第5输出轴旋转角检测值θ2d，从而计算出扭杆2b的输入轴侧和输出轴侧的旋转角差Δθ。

接着，转移到步骤S7，将所计算出的旋转角差Δθ乘以预先设定的扭杆2b的扭杆弹簧比率K，计算出转向扭矩T(＝K·Δθ)，接着转移到步骤S8，将所计算出的转向扭矩T更新存储到形成于RAM等存储器中的转向扭矩存储区域之后结束定时器中断处理，并返回规定的主程序。

该图4的处理与转向扭矩检测部对应，步骤S1～S5的处理与噪声抑制部30对应。

进而，运算处理装置21执行图5所示的转向辅助控制处理。该转向辅助控制处理作为主程序来执行，首先，在步骤S11中，读入车速传感器18、马达电流检测电路23、旋转变压器/数字信号转换电路RDC等各种传感器的检测值和存储于存储器的转向扭矩存储区域中的转向扭矩T，接着转移到步骤S2，基于转向扭矩T和车速检测值Vs并参照图6所示的转向辅助电流指令值计算映射图计算出转向辅助电流指令值Iref之后，转移到步骤S13。

如图6所示，该转向辅助电流指令值计算映射图的横轴采用转向扭矩T，纵轴采用转向辅助电流指令值Iref，且由以车速检测值Vs为参数的抛物线状曲线来表示的特性线图来构成，在转向扭矩T从“0”开始至其附近的设定值Ts1为止的期间，转向辅助电流指令值Iref维持“0”，当转向扭矩T超过设定值Ts1时，最初，转向辅助电流指令值Iref相对于转向扭矩T的增大而比较缓慢地增大，但当转向扭矩T进一步增大时，转向辅助电流指令值Iref相对于该增大而急剧地增大，该特性曲线被设定成倾斜度随着车速增加而减小。

在步骤S13中，对马达旋转角信号θm进行微分而计算马达角速度ω，接着转移到步骤S14，使用马达旋转角信号θm和马达角速度ω来对转向辅助电流指令值Iref执行d-q轴指令值运算处理，从而计算出d轴目标电流Idref和q轴目标电流Iqref。

接着，转移到步骤S15，进行将d轴目标电流Idref和q轴目标电流Iqref转换为三相马达电流指令值Iuref、Ivref和Iwref的二相/三相转换处理，计算出三相马达电流指令值Iuref、Ivref和Iwref之后，再转移到步骤S16。

在该步骤S16中，从马达电流指令值Iuref、Ivref和Iwref减去马达电流检测值Iud、Ivd和Iwd，从而计算出电流偏差ΔIu、ΔIv和ΔIw，接着转移到步骤S17，对电流偏差ΔIu、ΔIv和ΔIw实施PI控制处理，计算出电压指令值Vuref、Vvref和Vwref。

接着，转移到步骤S18，对计算出的电压指令值Vuref、Vvref和Vwref进行脉冲宽度调制处理，生成构成马达驱动电路22的逆变器的栅极驱动信号G1～G6，接着转移到步骤S19，将所生成的栅极驱动信号G1～G6输出至马达驱动电路22之后结束转向辅助控制处理，并返回规定的主程序。

接下来，对上述实施方式的动作进行说明。

现在，在转向辅助控制装置20的运算处理装置21中，读入由输入轴旋转角传感器15检测出的输入轴旋转角检测值θ1和由输出轴旋转角传感器16检测出的第1输出轴旋转角检测值θ2，并且，将由旋转变压器17检测出的正弦波信号Vsin和余弦波信号Vcos提供给旋转变压器/数字信号转换电路RDC，计算出马达旋转角信号θm，将计算出的马达旋转角信号θm乘以齿轮比Gr而计算出第2输出轴旋转角检测值θ2b。

此时，由输出轴旋转角传感器16检测出的第1输出轴旋转角检测值θ2与在图7的(a)中以特性曲线L1示出的角度信号成分和以特性线L2示出的例如25dB以下的噪声成分叠加。

另一方面，由旋转变压器17检测出的、基于正弦波信号Vsin和余弦波信号Vcos的第2输出轴旋转角检测值θ2b，与在图7的(b)中以特性曲线L3示出的角度信号成分和以特性线L4示出的例如10dB以下的噪声成分叠加。

在这些由输出轴旋转角传感器16检测出的第1输出轴旋转角检测值θ2和基于旋转变压器17的检测信号的第2输出轴旋转角检测值θ2b的各个值中，在角度信号成分超过噪声成分的情况下，能够作为角度信息使用，但是，当角度信号成分为噪声成分以下时，角度信号会被噪声完全消掉而无法作为角度信息使用。

因此，关于第1输出轴旋转角检测值θ2，大约2[Hz]以上的高频成分低于噪声成分，因此，如前所述，提供给低通滤波器31来进行低通滤波处理。用于表示进行该低通滤波处理的结果的第3输出轴旋转角检测值θ2a如图8的(a)所示那样，噪声成分如特性曲线L5所示那样从0.1[Hz]逐渐衰减而在大约32[Hz]处变成“0”。另外，关于第1输出轴旋转角检测值θ2，相对于原来的以特性曲线L1所示的特性，也如以特性曲线L6所示的那样从大约0.2[Hz]左右开始与噪声成分同等地衰减，从而导致无法将大约1.2[Hz]以上的第2输出轴旋转角检测值θ2a作为角度信号来使用。

因此，将与第1输出轴旋转角检测值θ2同等且噪声成分的电平(level)较低的、基于旋转变压器17的检测信号的第2输出轴旋转角检测值θ2b如前所述那样提供给角加速度运算处理部35，进行高通滤波处理。表示进行该高通滤波处理的结果的第4输出轴旋转角加速度检测值θ2c如图8的(b)所示，噪声成分如特性曲线L7所示，随着频率从100[Hz]开始降低而逐渐降低，在大约1[Hz]处变成“0”，第4输出轴旋转角检测值θ2c也如特性曲线L8所示那样，频率从100[Hz]开始单递减而在0.1[Hz]处大致变成“0”。

因此，利用加法器32将第3输出轴旋转角检测值θ2a与第4输出轴旋转角加速度检测值θ2c相加而得到第5输出轴旋转角检测值θ2d，由此，如图8的(c)的特性曲线L9所示，该第5输出轴旋转角检测值θ2d成为利用进行过高通滤波处理的第4输出轴旋转角加速度检测值θ2c对进行过低通滤波处理的第3输出轴旋转角信号θ2a的约2[Hz]以上的高频区域处的衰减进行补偿后的信号，在从低频区域的0.1[Hz]开始至高频区域的约100[Hz]为止的期间，超过了以特性曲线L10示出的噪声成分，从而能够大幅扩大可作为角度信息使用的范围。另外，角加速度的相位比角速度提前90度，图8的(c)的1[Hz]～10[Hz]中的能量的降低没有成为问题。倒不如说，提高了系统的稳定性，所以容易得到满意的结果。

然后，将从加法器32输出的第5输出轴旋转角检测值θ2d提供给减法器36，从基于输入轴旋转角传感器15的检测信号的输入轴旋转角信号θ1减去第5输出轴旋转角信号θ2d而计算出旋转角差Δθ，并将所计算出的旋转角差Δθ乘以扭杆弹簧比率K，由此能够计算出正确的转向扭矩T(＝K·Δθ)，并将该转向扭矩T更新存储于存储器的转向扭矩存储区域。

另一方面，在运算处理装置21中，执行图5所示的转向辅助控制处理，读入更新存储于存储器的转向扭矩存储区域的转向扭矩T，并读入由车速传感器18检测出的车速检测值Vs、基于旋转变压器17的检测信号的马达旋转角信号θm等(步骤S11)，基于这些转向扭矩T和车速检测值Vs，并参照图6所示的转向辅助电流指令值计算映射图来计算出转向辅助电流指令值Iref(步骤S12)。

此时，在车辆处于停车状态且处于驾驶员未操纵方向盘1的非转向状态的情况下，转向扭矩T为“0”，车辆停车，车速检测值Vs也为“0”，因此，参照图6的控制映射图计算出的转向辅助电流指令值Iref也变成“0”，电动马达12停止，因此，基于由旋转变压器17检测出的正弦波信号Vsin和余弦波信号Vcos，利用旋转变压器/数字信号转换电路RDC来计算马达旋转角信号θm，但马达角速度ω变成“0”。对“0”的转向辅助电流指令值Iref实施d-q轴电流指令值运算处理，基于马达旋转角信号θm和马达角速度ω来进行d-q轴坐标系中的指令值运算，计算d轴目标电流Idref和q轴目标电流Iqref，对所述d轴目标电流Idref和q轴目标电流Iqref实施二相/三相转换处理而分别转换为“0”的三相马达电流指令值Iuref～Iwref。

另一方面，由于马达驱动电路22停止，因此，由马达电流检测电路23检测出的检测电流Iud～Iwd也为“0”，因此，三相马达电流指令值Iuref～Iwref与马达电流检测值Iu～Iw之间的电流偏差ΔIu～ΔIw也变成“0”，由PI电流控制处理计算出的电压指令值Vuref～Vwref也变成“0”，这些电压指令值Vuref～Vwref的进行了脉冲宽度调制后的栅极驱动信号G1～G6也成为断开(Off)状态。该栅极驱动信号G1～G6被输出至构成马达驱动电路22的逆变器的开关元件，从该马达驱动电路22输出的马达驱动电流Imu～Imw也变成“0”，电动马达12持续停止状态。

当在该电动马达12的停止状态下进行使方向盘1向右(或向左)转向的所谓的平稳转向(据え切り)时，如前所述那样实施转向扭矩检测处理，计算出转向扭矩T并更新存储于存储器的转向扭矩存储区域。因此，在由运算处理装置21执行的图5的转向辅助控制处理中，车速检测值Vs为“0”，因此，选择最内侧的特性曲线来计算相应于转向扭矩T的增大而较快成为较大值的转向辅助电流指令值Iref。此外，利用转向使电动马达12旋转，从而计算出马达角速度ω。

因此，基于转向辅助电流指令值Iref计算出d轴电流指令值Idref和q轴电流指令值Iqref，对这些d轴电流指令值Idref和q轴电流指令值Iqref进行二相/三相转换而计算出三相马达电流指令值Iuref～Iwref。

此时，由马达电流检测电路23检测出的马达电流检测值Iud～Iwd为“0”，因此，电流偏差ΔIu～ΔIw成为电流指令值Iuref～Iwref的值，通过对该值实施PI控制处理而计算出电压指令值Vuref～Vwref，并且，通过对这些电压指令值Vuref～Vwref进行脉冲宽度调制而计算出栅极驱动信号G1～G6，将这些栅极驱动信号G1～G6输出至马达驱动电路22。

因此，通过向构成马达驱动电路22的逆变器的各个开关元件提供栅极驱动信号G1～G6而使得从马达驱动电路22输出规定值的马达电流Imu～Imw以驱动电动马达12旋转，产生与转向扭矩T对应的转向辅助扭矩，该转向辅助扭矩经由减速齿轮机构11而被传递给转向轴2的输出轴2c，因此能够轻松地进行平稳转向状态下的转向。

然后，当使车辆起步时，由车速传感器18检测出的车速检测值Vs增大，由此，当在行驶过程中操纵方向盘1时，在图6的映射图中车速检测值Vs越快，则对通过转向辅助控制处理计算的转向辅助电流指令值Iref选择越靠外侧的特性曲线，因此，与转向扭矩T的增大对应的转向辅助电流指令值Iref的增大量减小，由此，由电动马达12产生的转向辅助扭矩与平稳转向时相比也成为较小的值，能够产生与车速检测值Vs对应的最优的转向辅助扭矩。

这样，根据上述实施方式，对由输出轴旋转角传感器16检测出的第1输出轴旋转角检测值θ2进行低通滤波处理，并对由旋转变压器17检测出的基于正弦波信号Vsin和余弦波信号Vcos的第3输出轴旋转角检测值θ2b进行高通滤波处理，仅通过将两个滤波处理结果相加就能够针对角度信号成分使噪声成分衰减。

因此，不存在如前述的现有例那样的如下问题:为了补偿由数字滤波处理所产生的相位滞后而需要与各种状况对应地对滤波器的接通/断开进行切换、并且在滤波器断开时无法获得滤波效果。能够以低成本得到没有变动的平滑的转向感。

此外，根据上述实施方式，即使在角加速度信号的更高的振动成分(50Hz～100Hz)处，相位滞后也减少，因此，在以往无法反馈的区域中也能够进行稳定的转向控制。

另外，在上述实施方式中，对利用低通滤波器31对第1输出轴旋转角检测值θ2进行低通滤波处理、并利用具有2个高通滤波器的角加速度运算处理部35对第3输出轴旋转角检测值θ2b进行高通滤波处理的情况进行了说明，但并不限定于此，还可以应用具有信号平滑特性的滤波器(例如高频区域相对于低频区域的传递增益相对较低的滤波器)来代替低通滤波器31，还可以应用具有高频强调特性的滤波器(例如高频区域相对于低频区域的传递增益相对较高的滤波器)来代替角加速度运算处理部35。作为具有信号平滑特性的滤波器，只要将第1输出轴旋转角检测值θ2与进行了该第1输出轴旋转角检测值θ2的低通滤波处理的滤波输出相加即可，作为具有高频强调特性的滤波器，只要将第3输出轴旋转角检测值θ2b与进行了该第3输出轴旋转角检测值θ2b的高通滤波处理的滤波输出相加即可。在此，优选将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设定为成对的特性。

此外，在上述实施方式中，对利用旋转变压器/数字信号转换电路RDC将旋转变压器17的检测信号转换为数字信号之后再输入到运算处理装置21的情况进行了说明，但并不限定于此，还可以将旋转变压器17的检测信号提供给运算处理装置21的A/D转换输入端子，并利用运算处理装置21来进行旋转变压器/数字信号转换处理。

此外，在上述实施方式中，对由旋转编码器来构成输入轴旋转角传感器15和输出轴旋转角传感器16的情况进行了说明，其中，输入轴旋转角传感器15和输出轴旋转角传感器16构成扭矩传感器。但并不限定于此，还可以应用旋转电位器及旋转变压器等其它旋转角传感器。

此外，在上述实施方式中，对将本发明应用于柱式电动助力转向装置的情况进行了说明，但并不限定于此，还可以将本发明应用于向齿条与小齿轮式转向齿轮机构的小齿轮轴传递转向辅助力的小齿轮式电动助力转向装置或向齿条轴传递转向辅助力的齿条式电动助力转向装置。在这些情况下，只要在万向接头6与小齿轮轴7之间配置扭杆，根据夹着扭杆的万向接头6与小齿轮轴7之间的旋转角差计算转向扭矩T即可。

以上，参照特定的实施方式对本发明进行了说明，但并不意图利用这些说明来限定发明。本领域人员通过参照本发明的说明可以明白所公开的实施方式的各种变形例和本发明的别的实施方式。因此，所请求的保护范围应该理解为还保罗包含在本发明的范围和宗旨中的这些变形例或实施方式。

符号说明

1：方向盘；2：转向轴；2a：输入轴；2b：扭杆；2c：输出轴；8：转向齿轮机构；10：转向辅助机构；11：减速齿轮机构；12：电动马达；14：扭矩传感器；15：输入轴旋转角传感器；16：输出轴旋转角传感器；17：旋转变压器；18：车速传感器；20：转向辅助控制装置；RDC：旋转变压器/数字信号转换电路；21：运算处理装置；22：马达驱动电路；23：马达电流检测电路；31：低通滤波器；32：加法器；33：乘法器；34：齿轮比设定器；35：角加速度运算处理部；36：减法器；37：扭杆弹簧比率设定器；38：乘法器。

Claims (6)

1.一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。

2.根据权利要求1所述的电动助力转向装置，其中，

所述噪声抑制单元将所述第1滤波单元的滤波输出与所述第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，所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信号中减去所述噪声降低输出轴旋转角而得到的值乘以所述扭杆率，计算转向扭矩。

3.根据权利要求1或2所述的电动助力转向装置，其中，

所述第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。

4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的电动助力转向装置，其中，

所述第2滤波单元构成为对于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具有2个。

5.根据权利要求1所述的电动助力转向装置，其特征在于，

所述具有信号平滑特性的滤波器和所述具有高频强调特性的滤波器的频率特性被设定为成对的特性。

6.根据权利要求1至5中的任意一项所述的电动助力转向装置，其中，

所述电动马达经由减速齿轮机构与所述输出轴联结。