JP6913151B2

JP6913151B2 - Electric steering system

Info

Publication number: JP6913151B2
Application number: JP2019211900A
Authority: JP
Inventors: 俊凱王; 益圍廖; 承哲何
Original assignee: Hiwin Technologies Corp
Current assignee: Hiwin Technologies Corp
Priority date: 2019-11-25
Filing date: 2019-11-25
Publication date: 2021-08-04
Anticipated expiration: 2039-11-25
Also published as: JP2021084436A

Description

本発明は、電動ステアリング・システムに関し、特に、モーターに配置される角度センサーによりネジの軸方向位置を取得することができる電動ステアリング・システムに関する。 The present invention relates to an electric steering system, and more particularly to an electric steering system capable of acquiring the axial position of a screw by an angle sensor arranged on a motor.

電動ステアリング（Electric Power Steering，EPS）システムが電機により輔助トルクが提供される動力ステアリング・システムであり、主に、アシストモーター、センサー、減速機構、制御器などのユニットからなる。電動ステアリング・システムは、モーターの取り付け位置に基づいて、次のような３種類に分けることができ、即ち、Column EPS（C型EPSとも言う）、Pinion EPS（P型EPSとも言う）及びRack EPS（R型EPSとも言う）。そのうち、Rack EPSは、モーター駆動減速機構におけるラック又はネジの方式に従って、直接駆動型（direct-drive type EPS）及び間接駆動型（indirect-drive type EPS）に分かられる。従来の液圧ステアリング・システムに比べ、電動ステアリング・システムは、車速変更時に、モーターの回転速度を調整して最適なステアリングアシストを提供し得ると同時に、低速時の利便性及び高速時の安定性を両立させることもでき、また、オイルポンプ、液圧ホースなどの素子を必要としないので、異なる種類の自動車への搭載にも有利であり、近年、主な研究開発の対象となり、幅広く応用されている。 The Electric Power Steering (EPS) system is a power steering system in which auxiliary torque is provided by an electric machine, and mainly consists of units such as an assist motor, a sensor, a reduction mechanism, and a controller. Electric steering systems can be divided into the following three types based on the mounting position of the motor: Column EPS (also called C-type EPS), Pinion EPS (also called P-type EPS) and Rack EPS. (Also called R-type EPS). Among them, Rack EPS is classified into direct-drive type EPS and indirect-drive type EPS according to the rack or screw method in the motor drive reduction mechanism. Compared to conventional hydraulic steering systems, electric steering systems can adjust the rotational speed of the motor to provide optimal steering assist when changing vehicle speeds, while at the same time providing convenience at low speeds and stability at high speeds. In addition, since it does not require elements such as oil pumps and hydraulic hoses, it is also advantageous for mounting on different types of automobiles. ing.

電動ステアリング・システムでは、如何に車体の転向の絶対角度を確定するかが重要な課題の１つである。そのため、例えば、中国特許公報第CN103171616B号には、電動ステアリング・システムが開示されており、それは、入力軸に接続される第一ローター、出力軸に接続される第二ローター、第一ローターの絶対角度を測定するための第一角度素子、第一ローターの相対角度を測定するための第二角度素子と第三角度素子、及び電子制御ユニットを含み、そのうち、電子制御ユニットは、絶対角度及び相対角度に基づいて参照角度を取得し、第二角度素子及び第三角度素子の相対角度に基づいて追跡及び累積を行った後に第一絶対角度及び第二絶対角度を取得し、そして、第一絶対角度及び第二絶対角度に従って計算により車体転向時の絶対角度を得ることができる。 In an electric steering system, one of the important issues is how to determine the absolute angle of rotation of the vehicle body. Therefore, for example, Chinese Patent Publication No. CN103171616B discloses an electric steering system, which is the first rotor connected to the input shaft, the second rotor connected to the output shaft, and the absolute of the first rotor. It includes a first angle element for measuring an angle, a second angle element and a third angle element for measuring the relative angle of the first rotor, and an electronic control unit, of which the electronic control unit is an absolute angle and relative. Obtain the reference angle based on the angle, track and accumulate based on the relative angles of the second and third angle elements, then obtain the first absolute angle and the second absolute angle, and then the first absolute The absolute angle at the time of turning the vehicle body can be obtained by calculation according to the angle and the second absolute angle.

また、中国特許公報第CN106068219Bにも、ステアリング角度検出装置を具備する電動ステアリング装置が開示されており、それは、ステアリング軸、ステアリング軸に配置され且つハンドルのトルクを測定するためのトルクセンサー、及びモーターに設置される角度センサーを含み、そのうち、ステアリング軸及びモーターは、タービン及びワームにより接続され、また、角度バーニヤ計算法及び角度追従計算法により、車体転向角度を計算して得ることができる。 Further, Chinese Patent Publication No. CN106068219B also discloses an electric steering device including a steering angle detection device, which includes a steering shaft, a torque sensor arranged on the steering shaft and for measuring steering torque, and a motor. The steering shaft and the motor are connected by a turbine and a worm, and the steering shaft and the motor can be obtained by calculating the vehicle body turning angle by the angle vernier calculation method and the angle follow-up calculation method.

しかし、ADAS（Advanced Driver Assistance System）及び無人自動運転技術の導入に伴い、ハンドル及びステアリングコラムが次第に非必須の素子となるため、多くのメーカーは、機構体積の減少及びコストの削減の目的で、入力軸アセンブリ及びトルクセンサーを電動ステアリング・システムから除去し、電気接続による制御に移行する動きがある。このような場合、如何に車体の転向の絶対角度又は出力軸（ネジ）の位置を把握するかが再び解決すべき問題の１つとなっている。また、異なる種類の車両に合わせるために、開発者も、減速機構及び伝動機構中の素子の数を減少させることで、素子の劣化又は素子間の接続による干渉、隙間などの誤差、累積などが車体転向角度又は出力軸位置の計算の信頼度に与える影響を避けるために力を入れようとしている。しかし、上述の従来技術は、すべて、ハンドル及びステアリングコラムを設置し、ステアリング角度を測定するためのセンサーをステアリングコラムに設ける必要があるので、予め、ステアリングコラムを取り付けるための殻体にセンサーを設置する空間を確保することを要し、そのため、システム全体の体積が大きくなる欠点が生じ、また、異なる種類の自動車に適用することができない。さらに、上述の従来技術における電動ステアリング装置を取り付ける際に、ステアリングコラム及びセンサーの組み立て構造、相互配置関係などが原因で、取り付けの手順が比較的多く、且つ複雑であるため、組み立ての利便性を低めるだけでなく、組み立ての時間を増やしてしまい、これにより、生産のコストを増加させる恐れがある。 However, with the introduction of ADAS (Advanced Driver Assistance System) and unmanned autonomous driving technology, the steering wheel and steering column are gradually becoming non-essential elements, so many manufacturers aim to reduce the volume of the mechanism and the cost. There is a move to remove the input shaft assembly and torque sensor from the electric steering system and shift to control by electrical connection. In such a case, how to grasp the absolute angle of rotation of the vehicle body or the position of the output shaft (screw) is one of the problems to be solved again. In addition, in order to fit different types of vehicles, developers can also reduce the number of elements in the deceleration mechanism and transmission mechanism to reduce the deterioration of the elements or interference due to the connection between the elements, errors such as gaps, accumulation, etc. We are trying to avoid the influence on the reliability of the calculation of the vehicle body turning angle or the output shaft position. However, in all of the above-mentioned conventional techniques, it is necessary to install the steering wheel and the steering column, and to provide the steering column with a sensor for measuring the steering angle. Therefore, the sensor is installed in the shell for attaching the steering column in advance. It is necessary to secure a space for steering, which causes a drawback that the volume of the entire system becomes large, and it cannot be applied to different types of automobiles. Further, when installing the electric steering device in the above-mentioned conventional technique, the installation procedure is relatively many and complicated due to the assembly structure of the steering column and the sensor, the mutual arrangement relationship, etc., so that the convenience of assembly is improved. Not only is it lower, but it also increases assembly time, which can increase production costs.

本発明の目的は、モーターに取り付けられる角度センサーにより、ネジの軸方向上の位置を取得することができ、また、素子の数を有効に減少させ、組み合わせ時に必要な体積を小さくし、組み立ての利便性を向上させることもできる電動ステアリング・システムを提供することにある。 An object of the present invention is to obtain the axial position of a screw by an angle sensor attached to a motor, effectively reduce the number of elements, reduce the volume required for combination, and assemble. The purpose is to provide an electric steering system that can also improve convenience.

本発明による電動ステアリング・システムは、殻体、ボールねじ、モーター、角度センサー及び計算ユニットを含む。ボールねじは、ナット及びネジを含み、そのうち、ナットは、回転時に、ネジが軸方向に変位するようにさせる。モーターは、殻体内に配置され、且つナットに接続され、モーターは、ナットが回転するように駆動し、モーターは、ブッシング及び金属部品を含み、ブッシングは、ネジに配置され、且つナットとともに動き、金属部品は、ブッシングに固設され、金属部品は、中央部、第一翼部及び第二翼部を含み、第一翼部及び第二翼部は、中央部の外周面に設置される。角度センサーは、殻体内に配置され、且つ殻体に対して固定され、角度センサーは、第一センシングユニット及び第二センシングユニットを含み、第一センシングユニットは、第一貫通孔を有し、且つ第一翼部に対応し、第二センシングユニットは、第二貫通孔を有し、且つ第二翼部に対応する。計算ユニットは、第一センシングユニット及び第二センシングユニットに電気接続される。中央部の外径が第一貫通孔の孔径よりも小さく、且つ、中央部の外径が第二貫通孔の孔径よりも小さく、これにより、中央部が第一貫通孔及び第二貫通孔に嵌設されるようにさせる。電動ステアリング・システム起動時に、第一センシングユニット及び第二センシングユニットは、モーターの回転角度をセンシングし、それぞれ、第一センシング信号及び第二センシング信号を計算ユニットに出力し、そして、計算ユニットは、第一センシング信号及び第二センシング信号に基づいて計算することでネジの軸方向上の位置を取得する。 The electric steering system according to the present invention includes a shell, a ball screw, a motor, an angle sensor and a calculation unit. The ball screw includes a nut and a screw, of which the nut causes the screw to be axially displaced upon rotation. The motor is placed inside the shell and connected to the nut, the motor is driven to rotate the nut, the motor contains bushings and metal parts, the bushings are placed on the screws and move with the nuts, The metal parts are fixed to the bushing, the metal parts include the central portion, the first wing portion and the second wing portion, and the first wing portion and the second wing portion are installed on the outer peripheral surface of the central portion. The angle sensor is arranged in the shell and fixed to the shell, the angle sensor includes a first sensing unit and a second sensing unit, and the first sensing unit has a first through hole and Corresponding to the first wing portion, the second sensing unit has a second through hole and corresponds to the second wing portion. The calculation unit is electrically connected to the first sensing unit and the second sensing unit. The outer diameter of the central part is smaller than the hole diameter of the first through hole, and the outer diameter of the central part is smaller than the hole diameter of the second through hole, so that the central part becomes the first through hole and the second through hole. Let it be fitted. When the electric steering system is activated, the first sensing unit and the second sensing unit sense the rotation angle of the motor and output the first sensing signal and the second sensing signal to the calculation unit, respectively. The axial position of the screw is acquired by calculating based on the first sensing signal and the second sensing signal.

本発明の上述の特徴及び利点をより明らかにするために、以下、実施例を挙げ、添付した図面を参照することにより、詳細に説明する。 In order to further clarify the above-mentioned features and advantages of the present invention, examples will be given below, and the following will be described in detail with reference to the attached drawings.

本発明の一実施例における電動ステアリング・システムの外観図である。It is an external view of the electric steering system in one Example of this invention. 図1に示す電動ステアリング・システムの軸方向の断面図である。It is sectional drawing in the axial direction of the electric steering system shown in FIG. 図1に示す電動ステアリング・システムの一部の殻体が除去された後の内部素子を示す図である。It is a figure which shows the internal element after a part of the shell body of the electric steering system shown in FIG. 1 is removed. 図3における第一センシングユニット、第二センシングユニット、第一金属部及び第二金属部を示す図である。It is a figure which shows the 1st sensing unit, the 2nd sensing unit, the 1st metal part and the 2nd metal part in FIG. 本発明の他の実施例における電動ステアリング・システムの軸方向の断面図である。FIG. 5 is an axial cross-sectional view of an electric steering system according to another embodiment of the present invention. 図5に示す電動ステアリング・システムの一部の殻体が除去された後の内部素子を示す図である。It is a figure which shows the internal element after a part of the shell body of the electric steering system shown in FIG. 5 is removed. 図6における角度センサー及び金属部品を示す図である。It is a figure which shows the angle sensor and a metal part in FIG. 本発明の他の実施例におけるネジ位置計算方法のフローチャートである。It is a flowchart of the screw position calculation method in another Example of this invention. 図8における第一センシングユニット及び第二センシングユニットがそれぞれ対応する第一センシング信号及び第二センシング信号を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a first sensing signal and a second sensing signal corresponding to the first sensing unit and the second sensing unit in FIG. 8, respectively. 図9における第一センシング信号及び第二センシング信号、並びに目標角度を示す図である。It is a figure which shows the 1st sensing signal, the 2nd sensing signal, and a target angle in FIG. 図9における第一センシング信号と第二センシング信号との減算後の差を示す図である。It is a figure which shows the difference after subtraction between the 1st sensing signal and the 2nd sensing signal in FIG. 図11における差の正数と総回転角度との対照を示す図である。It is a figure which shows the contrast between the positive number of the difference and the total rotation angle in FIG.

本発明の上述及び他の技術的内容、特徴、機能及び効果は、添付した図面に基づく以下のような好ましい実施例における詳細な説明により明確になる。なお、以下の実施例に言及される方向についての用語、例えば、上、下、左、右、前、後などは、添付した図面の方向に過ぎない。よって、使用されている方向の用語は、本発明を説明するためだけのものであり、本発明を限定するためのものではない。 The above and other technical contents, features, functions and effects of the present invention will be clarified by detailed description in the following preferred embodiments based on the accompanying drawings. It should be noted that terms for directions referred to in the following examples, such as up, down, left, right, front, back, etc., are merely directions of the attached drawings. Therefore, the terminology used is only for explaining the present invention and not for limiting the present invention.

図1〜図3を参照する。図1は、本発明の一実施例における電動ステアリング・システム100の外観図であり、図2は、図1の電動ステアリング・システム100の軸方向の断面図であり、図3は、図1の電動ステアリング・システム100の一部の殻体110が除去された後の内部素子を示す図であり、図3中の内部素子は、分解状態にある。本実施例の電動ステアリング・システム100は、殻体110、ボールねじ120、モーター130、角度センサー140及び計算ユニット160を含み、ボールねじ120は、ナット122及びネジ124を含み、ナット122は、回転時に、ネジ124が軸方向に変位するようにさせる。モーター130は、殻体110の中に配置され、且つナット122に接続され、モーター130は、ナット122が回転するように駆動する。角度センサー140は、殻体110の中に配置され、且つ殻体110に対して固定され、角度センサー140は、第一センシングユニット142及び第二センシングユニット144を含み、計算ユニット160は、第一センシングユニット142及び第二センシングユニット144に電気接続される。 See Figures 1 to 3. FIG. 1 is an external view of the electric steering system 100 according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an axial sectional view of the electric steering system 100 of FIG. 1, and FIG. 3 is FIG. It is a figure which shows the internal element after a part shell 110 of the electric steering system 100 is removed, and the internal element in FIG. 3 is in the disassembled state. The electric steering system 100 of this embodiment includes a shell 110, a ball screw 120, a motor 130, an angle sensor 140 and a calculation unit 160, the ball screw 120 includes a nut 122 and a screw 124, and the nut 122 rotates. Occasionally, the screw 124 is displaced in the axial direction. The motor 130 is arranged in the shell 110 and is connected to the nut 122, and the motor 130 drives the nut 122 to rotate. The angle sensor 140 is arranged in the shell 110 and fixed to the shell 110, the angle sensor 140 includes a first sensing unit 142 and a second sensing unit 144, and the calculation unit 160 is the first. It is electrically connected to the sensing unit 142 and the second sensing unit 144.

詳細に言えば、ネジ124は、車両の車輪に接続される出力軸であり、電動ステアリング・システム100は、さらに、ハンドルに接続されてステアリングトルクを提供する入力軸170を含み、入力軸170及びネジ124は、ボールねじ120のラック部126により互に接続されて噛み合うようによる。例えば、入力軸170は、ピニオン構造に套設され、ピニオンの歯構造によりラック部126に接続されても良い。また、電動ステアリング・システム100は、この出力軸の軸方向A上の位置を変更することで、車体の転向の絶対角度を決定することができる。具体的に言えば、ナット122は、複数のローラー（図示せず）によりネジ124に螺接され、ナット122が回転する時に、複数のローラーにより、ネジ124が軸方向Aに移動するように推動（push）することができる。なお、ボールねじ120（Ball Screw）の作動原理が従来技術であるため、ここでは、その詳しい説明を省略する。 Specifically, the screw 124 is an output shaft connected to the wheels of the vehicle, and the electric steering system 100 further includes an input shaft 170 connected to the steering wheel to provide steering torque, the input shaft 170 and The screws 124 are connected to each other by the rack portion 126 of the ball screw 120 so as to mesh with each other. For example, the input shaft 170 may be installed in the pinion structure and connected to the rack portion 126 by the pinion tooth structure. Further, the electric steering system 100 can determine the absolute angle of rotation of the vehicle body by changing the position of the output shaft on the axial direction A. Specifically, the nut 122 is screwed to the screw 124 by a plurality of rollers (not shown), and when the nut 122 rotates, the plurality of rollers push the screw 124 so as to move in the axial direction A. Can be (pushed). Since the operating principle of the ball screw 120 (Ball Screw) is a conventional technique, detailed description thereof will be omitted here.

本実施例では、モーター130は、ステータ131、ローター132、ブッシング133及び金属部品136を含み、そのうち、ステータ131は、殻体110に対して固定され、ブッシング133は、ネジ124に配置され、且つナット122と同時に動き、金属部品136は、ブッシング133に固設され、金属部品136は、第一金属部134及び第二金属部135を含み、ローター132、ブッシング133、金属部品136及びナット122は、同軸に設置され、且つ同期して回転し、また、ステータ131、ローター132、ブッシング133及び金属部品136は、すべて、殻体110の中に配置される。電動ステアリング・システム100起動時に、ローター132は、ステータ131に対して回転し、且つブッシング133及びナット122がともに回転するようにさせ、これにより、ネジ124が軸方向Aに移動するように推動（push）し、車体の転向の効果を実現することができる。 In this embodiment, the motor 130 includes a stator 131, a rotor 132, a bushing 133 and a metal component 136, of which the stator 131 is fixed to the shell 110 and the bushing 133 is located on a screw 124. Moving at the same time as the nut 122, the metal part 136 is fixed to the bushing 133, the metal part 136 includes the first metal part 134 and the second metal part 135, and the rotor 132, the bushing 133, the metal part 136 and the nut 122 , Installed coaxially and rotating synchronously, and the stator 131, rotor 132, bushing 133 and metal parts 136 are all located within the shell 110. When the electric steering system 100 is started, the rotor 132 rotates with respect to the stator 131, causing the bushing 133 and the nut 122 to rotate together, thereby propelling the screw 124 to move in the axial direction (A). Push), and the effect of turning the car body can be realized.

本実施例では、モーター130は、中空トルクモーターであり、軸心部分が中空であるので、ローター132により、ナット122が回転するように直接駆動することができ、即ち、減速機構を必要としないので、歯車伝動による摩耗及び動力損失を避けることができる。また、ネジ124がローター132、ブッシング133、及びナット122に直接穿設され、ローター132及びナット122が同軸に接続され、且つ同期して回転するので、ナット122回転時の安定さを向上させることができ、さらに、角度センサー140が殻体110の中に配置されるので、入力軸170に角度センサーを増設する必要がなく、コストを大幅に削減することができ、ひいては、入力軸170の配置を省くこともでき、これは、自動運転車両の発展に大きく貢献することができる。 In this embodiment, the motor 130 is a hollow torque motor, and since the axial center portion is hollow, the nut 122 can be directly driven to rotate by the rotor 132, that is, a reduction mechanism is not required. Therefore, wear and power loss due to gear transmission can be avoided. Further, since the screw 124 is directly bored in the rotor 132, the bushing 133, and the nut 122, the rotor 132 and the nut 122 are coaxially connected and rotate synchronously, the stability when the nut 122 is rotated is improved. Furthermore, since the angle sensor 140 is placed inside the shell 110, there is no need to add an angle sensor to the input shaft 170, and the cost can be significantly reduced. As a result, the input shaft 170 is placed. Can be omitted, which can greatly contribute to the development of self-driving vehicles.

図2〜図4を参照する。図4は、図3における第一センシングユニット142、第二センシングユニット144、第一金属部134及び第二金属部135を示す図である。本実施例では、金属部品136は、第一金属部134及び第二金属部135を含み、第一金属部134及び第二金属部135は、ブッシング133に固設される。具体的に言えば、ブッシング133は、第一部分133a及び第二部分133bを有し、第一部分133aの外径D1が第二部分133bの外径D2よりも小さく、そのうち、第一金属部134及び第二金属部135は、軸方向Aに沿って重なり合うように設けられ、且つ少なくとも１つの固定部137により第二部分133bに固設され、また、第一金属部134及び第二金属部135は、第一部分133aの径方向の外側に位置する。より具体的に言えば、固定部137の数が複数であっても良く、且つ固定部137は、ネジであっても良く、第一金属部134には、複数の貫通孔134cが設置され、第二金属部135には、複数の貫通孔135cが設置され、第二部分133bの、第一金属部134及び第二金属部135に面する端面には、複数のネジ穴（図示せず）が設置され、貫通孔134c、貫通孔135c、及びネジ穴の数が固定部137の数に対応しても良く、これにより、固定部137は、貫通孔134c及び貫通孔135cを挿通して第二部分133bのネジ穴の中に固定することができ、第一金属部134及び第二金属部135は、ブッシング133に固定され、ブッシング133及びナット122と同期して回転することができ、また、ネジ124の軸方向A又は径方向において、すべて、第一金属部134及び第二金属部135の、ブッシング133を超えた部分を最小化することで、モーター130が占める体積を減少させることができる。また、図2では、視角の関係で、固定部137の局部のみが現れ、図3では、図面を簡略化するために、２つのみの固定部137が示され、他の固定部137が省略される。第一金属部134は、第一中央部134a及び複数の第一翼部134bを含み、ここで、第一翼部134bの数が例えば５つであり、第二金属部135は、第二中央部135a及び第二翼部135bを含み、そのうち、複数の第一翼部134bは、等角度間隔で第一中央部134aの外周面134dに設置及び接続され、第二翼部135bは、扇形を呈し、且つ第二中央部135aの外周面135dに設置される。 See Figures 2-4. FIG. 4 is a diagram showing the first sensing unit 142, the second sensing unit 144, the first metal portion 134, and the second metal portion 135 in FIG. In this embodiment, the metal part 136 includes the first metal part 134 and the second metal part 135, and the first metal part 134 and the second metal part 135 are fixed to the bushing 133. Specifically, the bushing 133 has a first portion 133a and a second portion 133b, wherein the outer diameter D1 of the first portion 133a is smaller than the outer diameter D2 of the second portion 133b, of which the first metal portion 134 and the first metal portion 134 and The second metal portion 135 is provided so as to overlap along the axial direction A, and is fixed to the second portion 133b by at least one fixing portion 137, and the first metal portion 134 and the second metal portion 135 are provided. , Located on the radial outside of the first portion 133a. More specifically, the number of the fixing portions 137 may be a plurality, the fixing portions 137 may be screws, and the first metal portion 134 is provided with a plurality of through holes 134c. A plurality of through holes 135c are provided in the second metal portion 135, and a plurality of screw holes (not shown) are provided in the end faces of the second portion 133b facing the first metal portion 134 and the second metal portion 135 (not shown). The number of through holes 134c, through holes 135c, and screw holes may correspond to the number of fixing portions 137, whereby the fixing portion 137 is inserted through the through holes 134c and through holes 135c. It can be fixed in the screw holes of the two parts 133b, the first metal part 134 and the second metal part 135 are fixed to the bushing 133 and can rotate in synchronization with the bushing 133 and the nut 122. The volume occupied by the motor 130 can be reduced by minimizing the portion of the first metal portion 134 and the second metal portion 135 beyond the bushing 133 in the axial direction A or the radial direction of the screw 124. can. Further, in FIG. 2, only the local portion of the fixed portion 137 appears due to the viewing angle, and in FIG. 3, only two fixed portions 137 are shown and the other fixed portions 137 are omitted in order to simplify the drawing. Will be done. The first metal portion 134 includes a first central portion 134a and a plurality of first wing portions 134b, where the number of first wing portions 134b is, for example, five, and the second metal portion 135 is the second central portion. A portion 135a and a second wing portion 135b are included, of which a plurality of first wing portions 134b are installed and connected to the outer peripheral surface 134d of the first central portion 134a at equal intervals, and the second wing portion 135b has a fan shape. It is presented and installed on the outer peripheral surface 135d of the second central portion 135a.

角度センサー140は、第一センシングユニット142及び第二センシングユニット144を含み、第一センシングユニット142は、第一貫通孔143を有し、且つ第一翼部134bに対応し、第二センシングユニット144は、第二貫通孔145を有し、且つ第二翼部135bに対応し、第一中央部134aの外径D3が第一センシングユニット142の第一貫通孔143の孔径H1よりも小さく、第二中央部135aの外径D4が第二センシングユニット144の第二貫通孔145の孔径H2よりも小さく、これにより、第一中央部134a及び第二中央部135aは、それぞれ、第一センシングユニット142の第一貫通孔143及び第二センシングユニット144の第二貫通孔145の中に嵌設される。また、第一金属部134及び第二金属部135が組み立て状態にあるときに、第一中央部134a及び第二中央部135aは、接続されることで、中央部（符号無し）を形成することができる。本実施例では、第二翼部135bと第二中央部135aの軸心が形成する中心角が180度であり、また、複数の第一翼部134bにより、等角度間隔で設置され、これにより、第一翼部134bと第二翼部135bは、異なる間隔角度の設計を採用し、第一センシングユニット142及び第二センシングユニット144は、２つの異なる測定範囲のセンシング信号を測定することができ、これは、計算ユニット160が角度バーニヤ計算法（Vernier Algorithm）及び角度追従計算法（Angle Follower Algorithm）により計算を行うことに有利である。なお、計算法の詳細な内容については、後述する。 The angle sensor 140 includes a first sensing unit 142 and a second sensing unit 144, the first sensing unit 142 having a first through hole 143 and corresponding to a first wing portion 134b, a second sensing unit 144. Has a second through hole 145 and corresponds to the second wing portion 135b, and the outer diameter D3 of the first central portion 134a is smaller than the hole diameter H1 of the first through hole 143 of the first sensing unit 142. (Ii) The outer diameter D4 of the central portion 135a is smaller than the hole diameter H2 of the second through hole 145 of the second sensing unit 144, so that the first central portion 134a and the second central portion 135a are respectively the first sensing unit 142. It is fitted in the first through hole 143 and the second through hole 145 of the second sensing unit 144. Further, when the first metal portion 134 and the second metal portion 135 are in the assembled state, the first central portion 134a and the second central portion 135a are connected to form a central portion (unsigned). Can be done. In this embodiment, the central angle formed by the axes of the second wing portion 135b and the second central portion 135a is 180 degrees, and the plurality of first wing portions 134b are installed at equal angular intervals. , The first wing 134b and the second wing 135b adopt different spacing angle designs, and the first sensing unit 142 and the second sensing unit 144 can measure sensing signals in two different measurement ranges. This is advantageous for the calculation unit 160 to perform calculations by the angle vernier calculation method (Vernier Algorithm) and the angle follower calculation method (Angle Follower Algorithm). The detailed contents of the calculation method will be described later.

モーター130を組み立てるときに、第一センシングユニット142は、第一金属部134に対応し、第二センシングユニット144は、第二金属部135に対応し、また、第一中央部134a及び第二中央部135aは、それぞれ、第一センシングユニット142の第一貫通孔143及び第二センシングユニット144の第二貫通孔145の中に嵌設される。このような配置により、第一金属部134及び第二金属部135がナット122と同期して回転するときに、第一センシングユニット142は、磁気信号又は光反射信号により、第一金属部134の回転角度をセンシングして第一センシング信号S1を出力することができ、第二センシングユニット144は、磁気信号又は光反射信号により、第二金属部135の回転角度をセンシングして第二センシング信号S2を出力することができ、計算ユニット160は、第一センシング信号S1及び第二センシング信号S2に基づいて、ネジ124の軸方向A上の位置を計算して得ることで、正確なタイヤ角度を知り、車両が正確に転向するようにさせることができる。また、第一中央部134a及び第二中央部135aがそれぞれ第一センシングユニット142の第一貫通孔143及び第二センシングユニット144の第二貫通孔145の中に嵌設されるため、素子間の接続をよりコンパクトにし、電動ステアリング・システム100全体の体積を減少させることができる。 When assembling the motor 130, the first sensing unit 142 corresponds to the first metal part 134, the second sensing unit 144 corresponds to the second metal part 135, and the first central part 134a and the second center. The portion 135a is fitted into the first through hole 143 of the first sensing unit 142 and the second through hole 145 of the second sensing unit 144, respectively. With such an arrangement, when the first metal portion 134 and the second metal portion 135 rotate in synchronization with the nut 122, the first sensing unit 142 receives a magnetic signal or a light reflection signal from the first metal portion 134. The rotation angle can be sensed and the first sensing signal S1 can be output, and the second sensing unit 144 senses the rotation angle of the second metal portion 135 by a magnetic signal or a light reflection signal and outputs the second sensing signal S2. The calculation unit 160 knows the exact tire angle by calculating the position of the screw 124 on the axial direction A based on the first sensing signal S1 and the second sensing signal S2. , The vehicle can be made to turn accurately. Further, since the first central portion 134a and the second central portion 135a are fitted into the first through hole 143 of the first sensing unit 142 and the second through hole 145 of the second sensing unit 144, respectively, between the elements. The connection can be made more compact and the volume of the entire electric steering system 100 can be reduced.

また、本実施例では、第一金属部134の最大外径D5が第二貫通孔145の孔径H2よりも小さく、これにより、電動ステアリング・システム100を取り付けるときに、先に第一センシングユニット142及び第二センシングユニット144を殻体110内に固定し、それから、第一金属部134及び第二金属部135が第一部分133aに套設されて軸方向Aに沿って第二部分133bに固定されるようにし、続いて、ブッシング133の第一部分133aが第一金属部134とともに第二センシングユニット144の第二貫通孔145に挿通されるようにすることができ、第一金属部134の最大外径D5が第二貫通孔145の孔径H2よりも小さいので、第一金属部134は、簡単に第二貫通孔145を通過して第一センシングユニット142と第二センシングユニット144の間に設置することができ、これにより、第一センシングユニット142及び第二センシングユニット144は、それぞれ、第一金属部134及び第二金属部135に対応し、取り付けされやすいとの目的を達成することができる。 Further, in this embodiment, the maximum outer diameter D5 of the first metal portion 134 is smaller than the hole diameter H2 of the second through hole 145, so that when the electric steering system 100 is attached, the first sensing unit 142 is first installed. And the second sensing unit 144 is fixed in the shell 110, then the first metal part 134 and the second metal part 135 are laid in the first part 133a and fixed to the second part 133b along the axial direction A. Subsequently, the first portion 133a of the bushing 133 can be inserted together with the first metal portion 134 into the second through hole 145 of the second sensing unit 144, and is the maximum outside of the first metal portion 134. Since the diameter D5 is smaller than the hole diameter H2 of the second through hole 145, the first metal portion 134 easily passes through the second through hole 145 and is installed between the first sensing unit 142 and the second sensing unit 144. This makes it possible for the first sensing unit 142 and the second sensing unit 144 to correspond to the first metal portion 134 and the second metal portion 135, respectively, and to achieve the purpose of being easy to attach.

図5〜図7を参照する。図5は、本発明の他の実施例における電動ステアリング・システム100’の軸方向の断面図であり、図6は、図5の電動ステアリング・システム100’の一部の殻体110が除去された後の内部素子を示す図であり、図6における内部素子は、分解状態にあり、図7は、図6中の角度センサー140’及び金属部品136’を示す図である。本実施例における電動ステアリング・システム100’では、金属部品136’は、ブッシング133’に固設され、金属部品136’は、中央部136a、複数の第一翼部136b及び第二翼部136cを含み、第一翼部136b及び第二翼部136cは、中央部136aの外周面136dに設置され、詳細に言えば、第一翼部136bの数が例えば５つであり、複数の第一翼部136bは、等角度間隔で中央部136aの外周面136dに設置され、第二翼部136cは、扇形を呈し、且つ中央部136aの軸心と180度の中心角を形成し、第二翼部136cは、第一翼部136bの径方向の外側に位置し、且つ、第二翼部136cの径方向の内側は、一部の第一翼部136bの径方向の外側に接続され、言い換えると、第一翼部136bは、中央部136aと第二翼部136cとの間に位置し、且つ中央部136a及び第二翼部136cに接続される。 See FIGS. 5-7. FIG. 5 is an axial cross-sectional view of the electric steering system 100'in another embodiment of the present invention, and FIG. 6 shows a part of the shell 110 of the electric steering system 100'of FIG. 5 being removed. It is a figure which shows the internal element after that, the internal element in FIG. 6 is in a disassembled state, and FIG. 7 is a figure which shows the angle sensor 140'and the metal part 136' in FIG. In the electric steering system 100'in this embodiment, the metal part 136'is fixed to the bushing 133', and the metal part 136' has a central portion 136a, a plurality of first wing portions 136b and a second wing portion 136c. Including, the first wing portion 136b and the second wing portion 136c are installed on the outer peripheral surface 136d of the central portion 136a, and specifically, the number of the first wing portions 136b is, for example, five, and a plurality of first wing portions are included. The portions 136b are installed on the outer peripheral surface 136d of the central portion 136a at equal intervals, and the second wing portion 136c has a fan shape and forms a central angle of 180 degrees with the axis of the central portion 136a. The portion 136c is located on the radial outer side of the first wing portion 136b, and the radial inner side of the second wing portion 136c is connected to the radial outer side of a part of the first wing portion 136b, in other words. The first wing portion 136b is located between the central portion 136a and the second wing portion 136c, and is connected to the central portion 136a and the second wing portion 136c.

角度センサー140’は、第一センシングユニット142’、第二センシングユニット144’及び複数の接続部147を含み、ここで、接続部147の数が例えば４つであり、第一センシングユニット142’は、第一貫通孔143’を有し、且つ第一翼部136bに対応し、第二センシングユニット144’は、第二貫通孔145’を有し、且つ第二翼部136cに対応し、第一センシングユニット142’は、第二貫通孔145’の中に設置され、接続部147は、第一センシングユニット142’及び第二センシングユニット144’に接続され、言い換えると、第二貫通孔145’は、第一貫通孔143’をカバーする。中央部136aの外径D6が第一貫通孔143’の孔径H1よりも小さく、且つ、中央部136aの外径D6が第二貫通孔145’の孔径H2よりも小さく、これにより、中央部136aは、第一貫通孔143’及び第二貫通孔145’の中に嵌設される。電動ステアリング・システム100’と上述の電動ステアリング・システム100との主な相違点は、電動ステアリング・システム100の角度センサー140が２つの独立した素子、即ち、第一センシングユニット142及び第二センシングユニット144を含むが、電動ステアリング・システム100’の角度センサー140’が単一の素子であり、電動ステアリング・システム100の金属部品136が２つの独立した素子、即ち、第一金属部134及び第二金属部135を含むが、電動ステアリング・システム100’の金属部品136’が単一の素子であることにある。これにより、構造全体を簡略化することができ、角度センサー140’及び金属部品136’を取り付けるときに干渉が生じないようにさせることができる。 The angle sensor 140'includes a first sensing unit 142', a second sensing unit 144', and a plurality of connecting portions 147, wherein the number of connecting portions 147 is, for example, four, and the first sensing unit 142'is The second sensing unit 144'has a first through hole 143'and corresponds to the first wing portion 136b, and the second sensing unit 144' has a second through hole 145' and corresponds to the second wing portion 136c. The one sensing unit 142'is installed in the second through hole 145', and the connecting portion 147 is connected to the first sensing unit 142' and the second sensing unit 144', in other words, the second through hole 145'. Covers the first through hole 143'. The outer diameter D6 of the central portion 136a is smaller than the hole diameter H1 of the first through hole 143', and the outer diameter D6 of the central portion 136a is smaller than the hole diameter H2 of the second through hole 145', whereby the central portion 136a Is fitted into the first through hole 143'and the second through hole 145'. The main difference between the electric steering system 100'and the electric steering system 100 described above is that the angle sensor 140 of the electric steering system 100 has two independent elements, namely the first sensing unit 142 and the second sensing unit. Although including 144, the angle sensor 140'of the electric steering system 100'is a single element and the metal component 136 of the electric steering system 100 is two independent elements, namely the first metal part 134 and the second. It includes the metal part 135, but the metal part 136'of the electric steering system 100'is a single element. This makes it possible to simplify the entire structure and prevent interference when mounting the angle sensor 140'and the metal component 136'.

モーター130’を組み立てるときに、金属部品136’の中央部136aが第一貫通孔143’内に嵌設され、且つ第一センシングユニット142’及び第二センシングユニット144’が、それぞれ、第一翼部136b及び第二翼部136cに対応し、これにより、第一センシングユニット142’及び第二センシングユニット144’は、それぞれ、第一翼部136b及び第二翼部136cの回転角度をセンシングし、そして、それぞれ、第一センシング信号S1及び第二センシング信号S2を出力することができ、本実施例では、第二翼部136cが扇形を呈し、且つ中央部136aの軸心と180度の中心角を形成すること、及び、複数の第一翼部136bが等角度間隔で設置されることにより、第二翼部136c及び第一翼部136bは、異なる間隔角度の設計を採用し、第一センシングユニット142’及び第二センシングユニット144’は、２つの異なる測定範囲のセンシング信号を測定することができ、このようなセンシング信号は、計算ユニット160が計算法に基づいて計算するために用いられ、また、モーター130に比べ、本実施例におけるモーター130’は、第一センシングユニット142と第二センシングユニット144との間の軸方向の隙間、及び、第一金属部134と第二金属部135との間の軸方向の隙間をさらに減少させることができるため、モーター130’が電動ステアリング・システム100’全体に要する空間をさらに減少させることができる。 When assembling the motor 130', the central portion 136a of the metal part 136' is fitted in the first through hole 143', and the first sensing unit 142'and the second sensing unit 144'are respectively the first wing. Corresponding to the parts 136b and the second wing 136c, the first sensing unit 142'and the second sensing unit 144' sense the rotation angles of the first wing 136b and the second wing 136c, respectively. Then, the first sensing signal S1 and the second sensing signal S2 can be output, respectively. In this embodiment, the second wing portion 136c has a fan shape, and the central angle of the central portion 136a is 180 degrees. The second wing 136c and the first wing 136b adopt different spacing angle designs and the first sensing, due to the formation of the first wing 136b and the installation of the plurality of first wing 136b at equal intervals. The unit 142'and the second sensing unit 144' can measure sensing signals in two different measurement ranges, such sensing signals are used by the calculation unit 160 to calculate based on the calculation method. Further, as compared with the motor 130, the motor 130'in the present embodiment has an axial gap between the first sensing unit 142 and the second sensing unit 144, and the first metal portion 134 and the second metal portion 135. Since the axial clearance between them can be further reduced, the space required by the motor 130'for the entire electric steering system 100' can be further reduced.

また、電動ステアリング・システム100と同様に、本実施例では、ブッシング133’は、第一部分133a’及び第二部分133b’を有し、そのうち、第一部分133a’の外径D1が第二部分133b’の外径D2よりも小さく、金属部品136’は、固定部（図示せず）により第二部分133b’に固設され、且つ、金属部品136’は、第一部分133a’の径方向の外側に位置する。具体的に言えば、金属部品136’には、固定部が挿通されるための複数の貫通孔136eが設置されても良く、第二部分133b’の、金属部品136’に面する端面には、複数のネジ穴（図示せず）が設置されても良く、該複数のネジ穴には、固定部を固定することができる。なお、固定部については、図3に関連する説明を参照することができる。よって、電動ステアリング・システム100’は、同様に、金属部品136’の、ブッシング133’を超えた部分を最小化することで、モーター130’が占める体積を減少させることができる。 Further, similarly to the electric steering system 100, in this embodiment, the bushing 133'has a first portion 133a'and a second portion 133b', of which the outer diameter D1 of the first portion 133a' is the second portion 133b. Smaller than the outer diameter D2 of', the metal part 136'is fixed to the second portion 133b' by a fixing portion (not shown), and the metal part 136' is the radial outside of the first part 133a'. Located in. Specifically, the metal part 136'may be provided with a plurality of through holes 136e for inserting the fixing portion, and the end face of the second part 133b' facing the metal part 136' may be provided. , A plurality of screw holes (not shown) may be installed, and a fixing portion can be fixed in the plurality of screw holes. For the fixed portion, the description related to FIG. 3 can be referred to. Therefore, the electric steering system 100'can similarly reduce the volume occupied by the motor 130' by minimizing the portion of the metal component 136' that exceeds the bushing 133'.

さらに言えば、金属部品136’の中央部136aの外径D6が第一貫通孔143’の孔径H1よりも小さいため、電動ステアリング・システム100’を取り付けるときに、先に第一センシングユニット142’及び第二センシングユニット144’が形成する角度センサー140’を殻体110内に固定し、それから、ブッシング133’の第一部分133a’を金属部品136’の中央部136aとともに第一貫通孔143’を通過させることで、第一センシングユニット142’及び第二センシングユニット144’は、それぞれ、第一翼部136b及び第二翼部136cに対応し、取り付けされやすいとの目的を達成することができる。 Furthermore, since the outer diameter D6 of the central portion 136a of the metal part 136'is smaller than the hole diameter H1 of the first through hole 143', the first sensing unit 142' is first installed when the electric steering system 100'is installed. And the angle sensor 140'formed by the second sensing unit 144' is fixed in the shell 110, and then the first part 133a' of the bushing 133' is made into the first through hole 143' together with the central part 136a of the metal part 136'. By passing the first sensing unit 142'and the second sensing unit 144', the first sensing unit 142'and the second sensing unit 144' correspond to the first wing portion 136b and the second wing portion 136c, respectively, and can achieve the purpose of being easily attached.

図8は、本発明の他の実施例におけるネジ位置計算方法のフローチャートである。図8を参照する。ここでは、電動ステアリング・システム100を例として説明を行う。本実施例では、モーター130に配置される第一センシングユニット142及び第二センシングユニット144により出力される第一センシング信号S1及び第二センシング信号S2に基づいて、ネジ124の軸方向A上の位置を計算により取得する。以下、各ステップを詳細に説明する。先ず、電動ステアリング・システム100を起動し（ステップS01）、電動ステアリング・システム100起動時に、第一センシングユニット142及び第二センシングユニット144は、上述の第一金属部134及び第二金属部135の回転角度をセンシングすることで、モーター130のローター132の回転角度θを測定し、そして、それぞれ、第一センシング信号S1及び第二センシング信号S2を取得し、このときに、第一センシングユニット142及び第二センシングユニット144は、それぞれ、第一センシング信号S1及び第二センシング信号S2を計算ユニット160に出力し（ステップS02）、計算ユニット160は、第一センシング信号S1と第二センシング信号S2との差dを基づいて、第一計算法により位置を算出する（ステップS03）。本実施例では、第一計算法は、角度バーニヤ計算法であり、２つの異なる測定範囲のセンシング信号の差に基づいて正確な測定結果を計算して得ることができる。 FIG. 8 is a flowchart of the screw position calculation method in another embodiment of the present invention. See Figure 8. Here, the electric steering system 100 will be described as an example. In this embodiment, the position of the screw 124 on the axial direction A based on the first sensing signal S1 and the second sensing signal S2 output by the first sensing unit 142 and the second sensing unit 144 arranged on the motor 130. Is obtained by calculation. Hereinafter, each step will be described in detail. First, the electric steering system 100 is activated (step S01), and when the electric steering system 100 is activated, the first sensing unit 142 and the second sensing unit 144 are of the first metal portion 134 and the second metal portion 135 described above. By sensing the rotation angle, the rotation angle θ of the rotor 132 of the motor 130 is measured, and the first sensing signal S1 and the second sensing signal S2 are acquired, respectively. At this time, the first sensing unit 142 and The second sensing unit 144 outputs the first sensing signal S1 and the second sensing signal S2 to the calculation unit 160 (step S02), respectively, and the calculation unit 160 combines the first sensing signal S1 and the second sensing signal S2. The position is calculated by the first calculation method based on the difference d (step S03). In this embodiment, the first calculation method is the angle vernier calculation method, and an accurate measurement result can be calculated and obtained based on the difference between the sensing signals in two different measurement ranges.

図9〜図12を参照する。図9は、図8における第一センシングユニット142及び第二センシングユニット144がそれぞれ対応する第一センシング信号S1及び第二センシング信号S2を示す図であり、図10は、図9における第一センシング信号S2及び第二センシング信号S2、並びに目標角度を示す図であり、図11は、図9における第一センシング信号S1と第二センシング信号S2との減算後の差を示す図であり、図12は、図11における差の正数と総回転角度の対照を示す図である。詳細に言えば、本実施例では、次のように仮定し、即ち、入力軸170の総回転角度範囲（即ち、ハンドルの総回転角度）が0〜9000度の間にあり、第一センシングユニット142が測定する第一センシング信号S1が第一測定範囲R₁に対応し、本実施例では、第一測定範囲R₁が125度であり、第二センシングユニット144が測定する第二センシング信号S2が第二測定範囲R₂に対応し、本実施例では、第二測定範囲R₂が360度である。測定された目標値がそれぞれの測定範囲を超えたときに、第一センシング信号S1又は第二センシング信号S2は、0度から再び逓増する。なお、角度バーニヤ計算法では、第一測定範囲R₁が第二測定範囲R₂と異なる必要があり、このようにして、同一の回転角度に対して測定を行うときに差dをスムーズに得ることができる。 See FIGS. 9-12. FIG. 9 is a diagram showing the first sensing signal S1 and the second sensing signal S2 corresponding to the first sensing unit 142 and the second sensing unit 144 in FIG. 8, respectively, and FIG. 10 is a diagram showing the first sensing signal S1 and the second sensing signal S2 in FIG. 9, respectively. It is a figure which shows S2 and the 2nd sensing signal S2, and a target angle, FIG. 11 is a figure which shows the difference after subtraction between the 1st sensing signal S1 and the 2nd sensing signal S2 in FIG. , FIG. 11 is a diagram showing a contrast between the positive number of the difference and the total rotation angle in FIG. More specifically, in this embodiment, the following assumptions are made, that is, the total rotation angle range of the input shaft 170 (that is, the total rotation angle of the handle) is between 0 and 9000 degrees, and the first sensing unit. The first sensing signal S1 measured by 142 _{corresponds to the first measuring range R 1} , and in this embodiment, the first measuring range R ₁ is 125 degrees and the second sensing signal S2 measured by the second sensing unit 144. Corresponds to the second measurement range R ₂ , and in this embodiment, the second measurement range R ₂ is 360 degrees. When the measured target value exceeds each measurement range, the first sensing signal S1 or the second sensing signal S2 gradually increases from 0 degrees again. In the angle vernier calculation method, the first measurement range R ₁ must be different from the second measurement range R ₂ , and in this way, the difference d can be smoothly obtained when measuring for the same rotation angle. be able to.

図10を参照する。本実施例では、次のように仮定し、即ち、ネジ124の実際の移動距離が36mmであり、ナット122の回転角度θが1620度であり、ローター132及びナット122が同軸に接続され、且つ同期して回転するため、モーター130のローター132の回転角度θがナット122の回転角度であり、このときに、対応して得られた第一センシング信号S1が120度であり、第二センシング信号S2が180度であり、差dがS1-S2=-60度であり、差dが負数であるため、第二測定範囲R2を補う必要があり、又は、図11における対照関係によりそれを差の正数d_pos=-60+R₂=300にする必要がある。差の正数d_posを得た後に、以下の表１又は図12により角度の修正値を取得することができる。 See Figure 10. In this embodiment, the following assumptions are made, that is, the actual moving distance of the screw 124 is 36 mm, the rotation angle θ of the nut 122 is 1620 degrees, the rotor 132 and the nut 122 are coaxially connected, and Since it rotates synchronously, the rotation angle θ of the rotor 132 of the motor 130 is the rotation angle of the nut 122, and the first sensing signal S1 obtained at this time is 120 degrees, and the second sensing signal. Since S2 is 180 degrees, the difference d is S1-S2 = -60 degrees, and the difference d is a negative number, it is necessary to supplement the second measurement range R2, or it is different by the control relationship in FIG. Must be a positive number d _pos = -60 + R _{2 = 300.} After obtaining the positive number d _pos of the difference, the correction value of the angle can be obtained from Table 1 or FIG. 12 below.

表１は、実際の回転角度、差の正数、及び角度の修正値の対照関係を示すものである。 Table 1 shows the contrast relationship between the actual rotation angle, the positive number of the difference, and the correction value of the angle.

表１又は図12から分かるように、計72個の異なる差の正数d_posがあり、また、総測定範囲（9000度）が72個の領域に分けられている。本実施例における回転角度は、差の正数d_pos=300度に基づいて、実際の回転角度θが第13個目の領域にあり、角度の修正値が1500度であることが分かる。よって、以下の式で実際の回転角度θを計算することができる。

As can be seen from Table 1 or FIG. 12, there are a total of 72 different positive positive numbers d _pos , and the total measurement range (9000 degrees) is divided into 72 regions. As for the rotation angle in this embodiment, it can be seen that the actual rotation angle θ is in the thirteenth region and the angle correction value is 1500 degrees based on _{the positive number d pos = 300 degrees of the difference.} Therefore, the actual rotation angle θ can be calculated by the following formula.

そのうち、θ_actualは、ナット122が回転する実際の角度であり、θ_correctionは、角度の修正値である。よって、実際の回転角度θは、1500+120=1620度であり、そのうち、角度の修正値は、単一領域の角度の値（範囲）（125度）と、領域間隔数（13-1=12）との乗積と見なすことができる。

Among them, θ _actual is the actual angle at which the nut 122 rotates, and θ _correction is the correction value of the angle. Therefore, the actual rotation angle θ is 1500 + 120 = 1620 degrees, of which the angle correction values are the angle value (range) (125 degrees) of a single area and the number of area intervals (13-1 =). It can be regarded as a product with 12).

上述の第一計算法によりナット122の実際の回転角度θを得た後に、線角伝動比によりネジ124の軸方向A上の位置を得ることができ、このときに、計算ユニット160は、計算結果を検証することができ（ステップS04）、即ち、センシング信号に明らかな波動があるか、又は、測定範囲を超えたなどの異常現象があるかを確認する。第一センシング信号S1及第二センシング信号S2がともに信頼でき、且つ明らかな異常がなければ（ステップS05）、計算ユニット160は、得られた回転角度θを初期値とし、また、その後に経過した時間区間t及び回転角度θの変化量Δθに基づいて、第二計算法により回転角度θ及びネジ124の位置を更新する（ステップS06）。本実施例では、第二計算法は、角度追従計算法であり、積分の原理を用いて、時間区間tにおける角度変化量Δθの合計を、第一計算法により得られた初期値に重ねることで回転角度θを更新する。一方、第一センシング信号S1又は第二センシング信号S2に異常現象があり、又は、電動ステアリング・システム100が再起動するときに、計算ユニット160は、再び、第一センシングユニット142及び第二センシングユニット144が出力した第一センシング信号S1及び第二センシング信号S2を読み取り、上述のステップを繰り返して行うことができる。 After obtaining the actual rotation angle θ of the nut 122 by the first calculation method described above, the position of the screw 124 on the axial direction A can be obtained by the linear angle transmission ratio, and at this time, the calculation unit 160 calculates. The result can be verified (step S04), that is, it is confirmed whether the sensing signal has a clear wave or an abnormal phenomenon such as exceeding the measurement range. If both the first sensing signal S1 and the second sensing signal S2 are reliable and there is no obvious abnormality (step S05), the calculation unit 160 sets the obtained rotation angle θ as the initial value, and then elapses. Based on the time interval t and the amount of change Δθ of the rotation angle θ, the positions of the rotation angle θ and the screw 124 are updated by the second calculation method (step S06). In this embodiment, the second calculation method is an angle-following calculation method, and the sum of the amount of change in angle Δθ in the time interval t is superimposed on the initial value obtained by the first calculation method by using the principle of integration. Update the rotation angle θ with. On the other hand, when there is an abnormal phenomenon in the first sensing signal S1 or the second sensing signal S2, or when the electric steering system 100 is restarted, the calculation unit 160 again performs the first sensing unit 142 and the second sensing unit 142. The first sensing signal S1 and the second sensing signal S2 output by 144 can be read, and the above steps can be repeated.

以上のことから、本発明による電動ステアリング・システムは、殻体内に配置される第一センシングユニット及び第二センシングユニットにより、第一センシング信号及び第二センシング信号を取得し、そして、計算することによりネジの軸方向の位置を得ることができるため、入力軸がないときにネジの位置を把握できない問題を解決することができる。また、入力軸及び入力軸に配置されるセンシングユニットを省略することができるため、素子が占用する体積及び所要のコストを大幅に減少させることができ、異なる種類の車両に対応することができ、システムの機能及び利便性を向上させることもできる。 From the above, the electric steering system according to the present invention acquires and calculates the first sensing signal and the second sensing signal by the first sensing unit and the second sensing unit arranged in the shell. Since the position of the screw in the axial direction can be obtained, it is possible to solve the problem that the position of the screw cannot be grasped when there is no input shaft. Further, since the input shaft and the sensing unit arranged on the input shaft can be omitted, the volume occupied by the element and the required cost can be significantly reduced, and it is possible to cope with different types of vehicles. It is also possible to improve the function and convenience of the system.

以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明はこのような実施形態に限定されず、本発明の趣旨を離脱しない限り、本発明に対するあらゆる変更は本発明の技術的範囲に属する。 Although the preferred embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to such an embodiment, and any modification to the present invention belongs to the technical scope of the present invention unless the gist of the present invention is deviated.

100、100’：電動ステアリング・システム
110：殻体
120：ボールねじ
122：ナット
124：ネジ
126：ラック部
130、130’：モーター
131：ステータ
132：ローター
133、133’：ブッシング
133a、133a’：第一部分
133b、133b’：第二部分
134：第一金属部
134a：第一中央部
134b、136b：第一翼部
134c、135c、136e：貫通孔
134d、135d、136d：外周面
135：第二金属部
135a：第二中央部
135b、136c：第二翼部
136、136’：金属部品
136a：中央部
137：固定部
140、140’：角度センサー
142、142’：第一センシングユニット
143、143’：第一貫通孔
144、144’：第二センシングユニット
145、145’：第二貫通孔
147：接続部
160：計算ユニット
170：入力軸
A：軸方向
d：差
dpos：差の正数
D1、D2、D3、D4、D6：外径
D5：最大外径
H1、H2：孔径
R1：第一測定範囲
R2：第二測定範囲
S1：第一センシング信号
S2：第二センシング信号
S01、S02、S03、S04、S05、S06：ステップ
t：時間区間
θ：回転角度
θactual：実際の角度
θcorrection：角度の修正値
Δθ：変化量 100, 100': Electric steering system
110: Shell
120: Ball screw
122: Nut
124: Screw
126: Rack part
130, 130': Motor
131: Stator
132: Rotor
133, 133': Bushing
133a, 133a': First part
133b, 133b': Second part
134: First metal part
134a: First Central
134b, 136b: First wing
134c, 135c, 136e: Through hole
134d, 135d, 136d: Peripheral surface
135: Second metal part
135a: Second central part
135b, 136c: Second wing
136, 136': Metal parts
136a: Central part
137: Fixed part
140, 140': Angle sensor
142, 142': First sensing unit
143, 143': First through hole
144, 144': Second sensing unit
145, 145': Second through hole
147: Connection
160: Computational unit
170: Input axis
A: Axial direction
d: Difference
dpos: positive difference
D1, D2, D3, D4, D6: outer diameter
D5: Maximum outer diameter
H1, H2: Hole diameter
R1: First measurement range
R2: Second measurement range
S1: First sensing signal
S2: Second sensing signal
S01, S02, S03, S04, S05, S06: Step
t: Time interval θ: Rotation angle θactual: Actual angle θcorrection: Angle correction value Δθ: Change amount

Claims

It ’s an electric steering system.
Shell;
A ball screw that includes a nut and a screw that causes the screw to undergo an axial displacement as the nut rotates;
A motor that is placed inside the shell and connected to the nut.
The motor is driven so that the nut rotates,
The motor
A bushing that is placed on the screw and moves at the same time as the nut; and a metal component that is fixed to the bushing and includes a central portion, a first wing portion, and a second wing portion, the first wing portion and the said. A motor containing metal parts, the second wing of which is installed on the outer peripheral surface of the central portion;
An angle sensor that is placed inside the shell and fixed to the shell.
The angle sensor
An angle sensor including a first sensing unit having a first through hole and corresponding to the first wing; and a second sensing unit having a second through hole and corresponding to the second wing; And the calculation unit electrically connected to the first sensing unit and the second sensing unit.
The outer diameter of the central portion is smaller than the hole diameter of the first through hole, and the outer diameter of the central portion is smaller than the hole diameter of the second through hole. Fitted in the hole and the second through hole,
When the electric steering system is activated, the first sensing unit and the second sensing unit sense the rotation angle of the motor, output the first sensing signal and the second sensing signal to the calculation unit, respectively, and the above-mentioned The calculation unit acquires the axial position of the screw by calculating based on the first sensing signal and the second sensing signal.
The first wing portion is installed on the outer peripheral surface of the central portion, the second wing portion is located on the outer side in the radial direction of the first wing portion, and the inner side in the radial direction of the second wing portion is a part. Connected to the radial outside of the first wing
An electric steering system in which the first sensing unit is installed in the second through hole, and the radial outside of the first sensing unit is connected to the radial inside of the second sensing unit.

The electric steering system according to claim 1.
The angle sensor further includes a connection, which is an electric steering system connected to the radial outside of the first sensing unit and the radial inside of the second sensing unit.