KR101379008B1 - Signal Processing Method for Torque Sensing Realization Using Inductive Angle Sensor for Steering - Google Patents

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KR101379008B1 KR1020120075771A KR20120075771A KR101379008B1 KR 101379008 B1 KR101379008 B1 KR 101379008B1 KR 1020120075771 A KR1020120075771 A KR 1020120075771A KR 20120075771 A KR20120075771 A KR 20120075771A KR 101379008 B1 KR101379008 B1 KR 101379008B1
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Abstract

구조가 간단하고 소형화가 가능하도록, 앵글센서를 구성하는 조향축 상부에 설치되는 한쌍의 작은 수신코일과 조향축 하부에 설치되는 다른 한쌍의 작은 수신코일을 이용하여 발생되는 각도 차이로부터 토크센서를 구현하고, 2쌍의 작은 수신코일의 각도 차이로부터 구해지는 토크(T)를 T=θs-θT의 식으로 나타내고, θs=Xs-Ys, θT=XT-YT를 대입하여 식을 전개한 다음, Xs+Ys=C(일정), XT+YT=C(일정)임을 조건으로 두식의 차를 구한 (Xs-XT)+(Ys-YT)=0, ΔXsT+ΔYsT=0의 식을 연립하여 풀고 차를 구한 ΔXsT=T/2, ΔYsT=-T/2의 식에서 얻어진 각각의 해를 가지고 토크 출력 파형을 구하는 과정으로 이루어지는 조향축용 인덕턴스방식 앵글센서를 이용한 토크 구현 신호처리방법을 제공한다.The torque sensor is realized from the angle difference generated by using a pair of small receiving coils installed on the top of the steering shaft constituting the angle sensor and a pair of small receiving coils installed on the lower side of the steering shaft for simple structure and miniaturization. The torque T obtained from the angle difference between two pairs of small receiving coils is represented by the formula T = θs-θT, and the equation is developed by substituting θs = Xs-Ys and θT = XT-YT, and then Xs The equation of (Xs-XT) + (Ys-YT) = 0, ΔXsT + ΔYsT = 0, obtained by solving the difference between two expressions under the condition that + Ys = C (constant) and XT + YT = C (constant) The present invention provides a torque implementation signal processing method using an inductance angle sensor for a steering shaft which consists of a process of obtaining a torque output waveform with the respective solutions obtained from the equations ΔXsT = T / 2 and ΔYsT = -T / 2.

Description

조향축용 인덕턴스방식 앵글센서를 이용한 토크 구현 신호처리방법 {Signal Processing Method for Torque Sensing Realization Using Inductive Angle Sensor for Steering}Signal Processing Method for Torque Sensing Realization Using Inductive Angle Sensor for Steering

본 발명은 조향축용 인덕턴스방식 앵글센서를 이용한 토크 구현 신호처리방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 앵글센서용 수신코일을 활용하여 토크센서의 기능을 구현하는 것이 가능한 조향축용 인덕턴스방식 앵글센서를 이용한 토크 구현 신호처리방법에 관한 것이다.The present invention relates to a torque realization signal processing method using an inductance angle sensor for a steering shaft, and more particularly, to a torque using an inductance angle sensor for a steering shaft that can implement a function of a torque sensor by using a receiving coil for an angle sensor. Implementation signal processing method.

자동차에는 진행방향을 바꾸기 위해 바퀴의 회전축 방향을 바꾸는 장치인 조향장치가 설치되고, 자동차 조향장치의 조향축에는 회전각을 감지하기 위한 앵글센서와 토크센서가 설치된다.A steering device, which is a device for changing a direction of rotation of a wheel, is installed in a vehicle to change a traveling direction, and an angle sensor and a torque sensor for detecting a rotation angle are installed in a steering shaft of the vehicle steering device.

상기 앵글센서는 조향축(핸들)이 회전되는 회전각을 측정하기 위한 기능을 수행하는 반면에, 상기 토크센서는 핸들쪽에 연결되는 조향축의 회전각과 바퀴쪽에 연결되는 조향축의 회전각 사이의 편차(바퀴와 노면 사이에 마찰력이 발생하여 전달되는 동력의 손실이 발생하여 운전자가 행하는 핸들의 회전각과 방향전환을 위한 바퀴의 실제 조향각 사이에 일어나는 차이)를 측정하여 이를 보상해주기 위한 센서이며, 산출되는 편차만큼 별도의 동력수단으로부터 바퀴의 방향전환에 필요한 구동력을 제공되도록 하여 운전자가 원하는 방향으로 자동차를 안정적으로 운행할 수 있도록 하는 기능을 수행한다.The angle sensor performs a function for measuring a rotation angle at which a steering shaft (handle) is rotated, whereas the torque sensor is a deviation between the rotation angle of a steering shaft connected to a handle side and a rotation angle of a steering shaft connected to a wheel side (wheels). Is a sensor that compensates for this by measuring the difference between the rotation angle of the steering wheel handled by the driver and the actual steering angle of the wheel for the change of direction due to frictional force generated between the road and the road surface. By providing the driving force necessary to change the direction of the wheel from a separate power means performs a function to enable the driver to stably drive the car in the desired direction.

상기에서 핸들쪽에 연결되는 조향축과 바퀴쪽에 연결되는 조향축은 토션바를 통하여 서로 연결된다.The steering shaft connected to the handle side and the steering shaft connected to the wheel side are connected to each other through a torsion bar.

또 상기 토크센서는 핸들의 토크를 측정하여 고속 주행시나 저속 주행시에 운전자가 안전 운전을 할 수 있도록 핸들에 동력을 전달하는 MDPS(Motor Driven Power Steering System) 등에도 사용된다.The torque sensor is also used in a MDPS (Motor Driven Power Steering System) that transmits power to the steering wheel so that the driver can drive safely at high speed or at low speed by measuring the torque of the handle.

상기 앵글센서 및 토크센서는 각각 조향축과 함께 회전하는 부재에 커플러를 설치하고, 인접된 위치에 커플러가 회전하면서 차폐하는 면적에 따라 인던턱스의 변화를 나타내는 수신코일과 여자코일 등으로 구성되는 감지회로 기판을 설치하여 이루어진다.The angle sensor and the torque sensor are each installed with a coupler on a member that rotates along with the steering shaft, the sensing consisting of a receiving coil and an excitation coil, etc. indicating the change in inductance according to the area shielded while the coupler rotates in the adjacent position This is done by installing a circuit board.

즉 상기 앵글센서 및 토크센서는 상기 수신코일로부터 측정되는 커플러의 차폐면적에 따른 인덕턴스 값의 변화를 이용하여 조향축의 회전각을 측정하도록 이루어진다.That is, the angle sensor and the torque sensor are configured to measure the rotation angle of the steering shaft by using a change in inductance value according to the shielding area of the coupler measured from the receiving coil.

예를 들면, 대한민국 공개특허 제10-2011-0126970호 등에는 인덕티브형 토크 센서에 대한 기술이 공개되어 있고, 등록특허 제10-0981312호 및 제10-0988573호 등에는 앵글센서에 대한 기술이 공개되어 있다.For example, Korean Patent Application Publication No. 10-2011-0126970 discloses a technique for an inductive torque sensor, and Patent Publication Nos. 10-0981312 and 10-0988573 describe an angle sensor. It is open.

종래 대부분의 조향축에는 앵글센서와 토크센서가 별도로 구성되어 설치되고 있다. 따라서 전체적인 구조가 복잡하게 이루어지며, 조향축의 회전각을 감지하는 회로 및 이를 전달받아 제어하는 회로 등이 복잡하게 구성된다.In the related art, an angle sensor and a torque sensor are installed separately on most steering shafts. Therefore, the overall structure is complicated, and the circuit for detecting the rotation angle of the steering shaft and the circuit for receiving and controlling it is complicated.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 기어비를 가지고 동작하는 앵글센서의 큰 수신코일과 작은 수신코일 중에서 작은 수신코일의 신호를 활용하여 조향축의 토크를 검출하는 것이 가능하므로, 구조가 간단하고 소형화가 가능한 조향축용 인덕턴스방식 앵글센서를 이용한 토크 구현 신호처리방법를 제공하기 위한 것이다.The present invention is to solve the above problems, it is possible to detect the torque of the steering shaft by utilizing the signal of the small receiving coil of the large receiving coil and the small receiving coil of the angle sensor operating with the gear ratio, the structure is simple The present invention provides a torque implementation signal processing method using an inductance angle sensor for a steering shaft that can be miniaturized and miniaturized.

본 발명의 실시예에 따른 조향축용 인덕턴스방식 앵글센서를 이용한 토크 구현 신호처리방법은 조향축의 상부쪽에 설치되어 앵글센서를 구성하는 한쌍의 작은 수신코일과 조향축의 하부쪽에 설치되는 다른 한쌍의 작은 수신코일을 이용하여 발생되는 각도 차이로부터 토크센서를 구현한다.Torque implementation signal processing method using an inductance angle sensor for the steering shaft according to an embodiment of the present invention is installed on the upper side of the steering shaft a pair of small receiving coils and the other pair of small receiving coils installed on the lower side of the steering shaft. Torque sensor is implemented from the angle difference generated using

상기에서 2쌍의 작은 수신코일의 각도 차이로부터 구해지는 토크(T)는 T=θs-θT의 식으로 나타내어진다.The torque T obtained from the angle difference between two pairs of small receiving coils is expressed by the formula T = θ s -θ T.

상기에서, θs=Xs-Ys, θT=XT-YT로 나타내어지므로, 토크(T)는

Figure 112012055582518-pat00001
와 같이 나타내어진다.In the above, since θs = Xs-Ys and θT = XT-YT, the torque T is
Figure 112012055582518-pat00001
.

그런데, Xs+Ys=C(일정)이고, XT+YT=C(일정)이므로, 두식의 차를 구하면, (Xs-XT)+(Ys-YT)=0, ΔXsT+ΔYsT=0과 같이 나타내어진다.By the way, since Xs + Ys = C (constant) and XT + YT = C (constant), when the difference between two expressions is found, it is expressed as (Xs-XT) + (Ys-YT) = 0, ΔXsT + ΔYsT = 0. Lose.

위 식을 연립하여 풀고, 차를 구하면, ΔXsT=T/2, ΔYsT=-T/2이 얻어지고, 이 식에서 얻어진 각각의 해를 가지고 토크 출력 파형을 구한다.By solving the above equations and solving the difference, ΔXsT = T / 2 and ΔYsT = -T / 2 are obtained, and the torque output waveform is obtained with the respective solutions obtained in this equation.

본 발명의 실시예에 따른 조향축용 인덕턴스방식 앵글센서를 이용한 토크 구현 신호처리방법에 의하면, 토크센서의 기능을 앵글센서의 수신코일을 이용하여 구현하는 것이 가능하므로, 토크센서를 구현하기 위한 전체적인 구조가 간단해지고, 소형화가 가능하다.According to the torque realization signal processing method using the inductance angle sensor for the steering shaft according to an embodiment of the present invention, it is possible to implement the function of the torque sensor using the receiving coil of the angle sensor, the overall structure for implementing the torque sensor Can be simplified and miniaturized.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 조향축용 인덕턴스방식 앵글센서를 이용한 토크 구현 신호처리방법이 적용되는 인덕턴스방식 앵글센서의 구조를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 조향축용 인덕턴스방식 앵글센서를 이용한 토크 구현 신호처리방법에 있어서, 작은 수신코일로부터 입력되는 신호를 나타내는 사인곡선 그래프이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 조향축용 인덕턴스방식 앵글센서를 이용한 토크 구현 신호처리방법에 있어서, 작은 수신코일로부터 입력되는 신호의 사인곡선을 마름모파형으로 변환한 상태를 나타내는 그래프이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 조향축용 인덕턴스방식 앵글센서를 이용한 토크 구현 신호처리방법을 사용하여 얻어진 토크 출력 파형을 나타내는 그래프이다.1 is a perspective view schematically illustrating a structure of an inductance angle sensor to which a torque realization signal processing method using an inductance angle sensor for a steering shaft according to an embodiment of the present invention is applied.
FIG. 2 is a sinusoidal graph showing a signal input from a small receiving coil in a torque realization signal processing method using an inductance angle sensor for a steering shaft according to an embodiment of the present invention.
3 is a graph illustrating a state in which a sinusoidal signal of a signal input from a small reception coil is converted into a rhombus waveform in the torque realization signal processing method using an inductance angle sensor for a steering shaft according to an embodiment of the present invention.
4 is a graph showing a torque output waveform obtained by using a torque implementation signal processing method using an inductance angle sensor for a steering shaft according to an embodiment of the present invention.

다음으로 본 발명의 조향축용 인덕턴스방식 앵글센서를 이용한 토크 구현 신호처리방법의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 본 발명은 여러가지 다양한 형태로 구현하는 것이 가능하며, 이하에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.Next, a preferred embodiment of a torque implementation signal processing method using an inductance angle sensor for a steering shaft according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The present invention can be embodied in various forms and is not limited to the embodiments described below.

이하에서는 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 본 발명과 밀접한 관계가 없는 부분은 상세한 설명을 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이고, 반복적인 설명을 생략한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, wherein like numerals refer to like elements throughout.

먼저 본 발명의 일실시예에 따른 조향축용 인덕턴스방식 앵글센서를 이용한 토크 구현 신호처리방법을 적용하기 위한 인덕턴스방식 앵글센서는 도 1에 나타낸 바와 같이, 큰 기어(10) 및 작은 기어(12)와, 큰 커플러(20) 및 작은 커플러(22)와, 한쌍의 큰 수신코일(30), (31)과, 한쌍의 작은 수신코일(32), (33)과, 큰 여자코일(40) 및 작은 여자코일(42)을 포함하여 이루어진다.First, an inductance angle sensor for applying a torque realization signal processing method using an inductance angle sensor for a steering shaft according to an embodiment of the present invention has a large gear 10 and a small gear 12 as shown in FIG. 1. , A large coupler 20 and a small coupler 22, a pair of large receiving coils 30 and 31, a pair of small receiving coils 32 and 33, a large female coil 40 and a small It comprises a female coil (42).

상기 작은 기어(12)는 조향축(도면에 나타내지 않음)의 상부와 함께 회전하도록 설치하는 것이 가능하다.The small gear 12 can be installed to rotate with the top of the steering shaft (not shown).

상기 큰 기어(10)와 작은 기어(12)는 서로 기어비를 가지고 맞물려 회전하도록 설치한다. 예를 들면, 큰 기어(10)를 내접기어로 구성하고, 작은 기어(12)를 유성기어(11)를 통하여 큰 기어(10)와 맞물리도록 구성하는 것도 가능하다.The large gear 10 and the small gear 12 are installed to rotate with each other with a gear ratio. For example, the large gear 10 may be configured as an internal gear, and the small gear 12 may be configured to mesh with the large gear 10 through the planetary gear 11.

상기에서 큰 기어(10)와 작은 기어(12)의 기어비는 구현하고자 하는 광각의 범위에 대응하여 설정하는 것이 바람직하다.In the above, the gear ratio of the large gear 10 and the small gear 12 is preferably set corresponding to the wide angle range to be implemented.

예를 들면, 조향축에 설치하는 경우에는 3바퀴 정도에 대응하는 총 2160도의 광각을 검출하여야 하므로, 기어비를 3.619:1로 설정하여 큰 기어(10)와 작은 기어(12)를 설치한다.For example, in the case of installation on the steering shaft, since a wide angle of 2160 degrees corresponding to three wheels should be detected, a large gear 10 and a small gear 12 are installed by setting the gear ratio to 3.619: 1.

상기 큰 기어(10)와 작은 기어(12)에는 각각 큰 커플러(20)와 작은 커플러(22)가 배치되어 설치된다.A large coupler 20 and a small coupler 22 are disposed in the large gear 10 and the small gear 12, respectively.

상기 큰 커플러(20)와 작은 커플러(22)는 상기 큰 기어(10)와 작은 기어(12)와 함께 회전하도록 설치된다.The large coupler 20 and the small coupler 22 are installed to rotate together with the large gear 10 and the small gear 12.

상기 한쌍의 큰 수신코일(30), (31)은 상기 큰 커플러(20)에 대응하여 설치된다.The pair of large receiving coils 30 and 31 are provided corresponding to the large coupler 20.

상기 한쌍의 큰 수신코일(30), (31)은 상기 큰 커플러(20)의 회전에 따라 인덕턴스값이 변화하도록 설치된다.The pair of large receiving coils 30 and 31 are installed so that the inductance value changes as the large coupler 20 rotates.

상기 한쌍의 큰 수신코일(30), (31)은 서로 90도의 위상차를 갖도록 설치된다.The pair of large receiving coils 30 and 31 are provided to have a phase difference of 90 degrees with each other.

상기 한쌍의 작은 수신코일(32), (33)은 상기 작은 커플러(22)에 대응하여 설치된다.The pair of small receiving coils 32 and 33 are provided corresponding to the small coupler 22.

상기 한상의 작은 수신코일(32), (33)은 상기 작은 커플러(22)의 회전에 따라 인덕턴스값이 변화하도록 설치된다.The small receiving coils 32 and 33 of the upper phase are installed so that the inductance value changes with the rotation of the small coupler 22.

상기 한쌍의 작은 수신코일(32), (33)은 서로 90도의 위상차를 갖도록 설치된다.The pair of small receiving coils 32 and 33 are provided to have a phase difference of 90 degrees with each other.

상기 한쌍의 큰 수신코일(30), (31)의 아래에는 큰 여자코일(40)이 설치되고, 상기 한쌍의 작은 수신코일(32), (33)의 아래에는 작은 여자코일(42)이 설치된다.Large female coils 40 are installed below the pair of large receiving coils 30 and 31, and small female coils 42 are installed below the pair of small receiving coils 32 and 33. do.

상기에서 큰 여자코일(40)과 한쌍의 큰 수신코일(30), (31)은 약간의 간격을 두고 하나의 기판(도면에 나타내지 않음)에 적층 설치하는 것이 가능하다.In the above, the large excitation coil 40 and the pair of large receiving coils 30 and 31 can be stacked on one substrate (not shown) at a slight interval.

상기 작은 여자코일(42)과 한쌍의 작은 수신코일(32), (33)도 약간의 간격을 두고 하나의 기판에 적층 설치하는 것이 가능하다.The small excitation coil 42 and the pair of small receiving coils 32 and 33 can also be stacked on a single substrate at a slight interval.

상기에서 여자코일(40), (42) 및 한쌍의 수신코일(30), (31), (32), (33)의 형상은 도 1의 형상에 한정되지 않으며, 다양한 구성으로 형성하여 적용하는 것이 가능하다.The shape of the excitation coil 40, 42 and the pair of receiving coils 30, 31, 32, 33 is not limited to the shape of FIG. It is possible.

그리고, 조향축의 하부쪽에 연결되어 회전하는 작은 커플러(26)를 설치하고, 상기 작은 여자코일(42)과 작은 커플러(26) 사이에 한쌍의 작은 수신코일(35), (36)을 설치한다.A small coupler 26 is connected to the lower side of the steering shaft and rotates, and a pair of small receiving coils 35 and 36 are installed between the small excitation coil 42 and the small coupler 26.

상기 한쌍의 작은 수신코일(35), (36)은 조향축의 상부쪽에 설치되는 한쌍의 작은 수신코일(32), (33)에 대응하는 크기로 형성하여 설치한다.The pair of small receiving coils 35 and 36 are formed to have a size corresponding to the pair of small receiving coils 32 and 33 installed on the upper side of the steering shaft.

상기에서 조향축의 상부쪽이 회전하게 되면, 상부쪽에 설치된 한쌍의 작은 수신코일(32), (33)에는 인덕턴스 전류가 발생하게 되고, 이를 측정하면 90° 위상차를 갖는 2개의 사인곡선이 얻어진다.In the above, when the upper side of the steering shaft rotates, inductance current is generated in the pair of small receiving coils 32 and 33 installed on the upper side, and two sinusoids having a 90 ° phase difference are obtained.

마찬가지로, 조향축의 하부쪽이 회전하게 되면, 상기 한쌍의 작은 수신코일(35), (36)에는 인덕턴스 전류가 발생하게 된다.Similarly, when the lower side of the steering shaft rotates, an inductance current is generated in the pair of small receiving coils 35 and 36.

따라서, 이를 측정하면 도 2에 나타낸 바와 같은 90° 위상차를 갖는 2개의 사인곡선이 얻어진다.Thus, measuring this yields two sinusoids with a 90 ° phase difference as shown in FIG.

도 2에 있어서도, 하나의 작은 수신코일(32), (35)로부터 얻어지는 사인곡선과 다른 하나의 작은 수신코일(33), (36)로부터 얻어지는 사인곡선은 서로 90° 위상차를 갖는다.Also in Fig. 2, the sinusoidal curves obtained from one small receiving coils 32 and 35 and the sinusoidal curves obtained from another small receiving coils 33 and 36 have a phase difference of 90 degrees.

도 2에 있어서도, x축에는 작은 커플러(22)의 회전각을 나타내고, y축에는 전압(신호의 크기값)을 나타낸다.Also in FIG. 2, the rotation angle of the small coupler 22 is shown on the x-axis, and the voltage (signal magnitude value) is shown on the y-axis.

도 3에는 도 2와 같은 사인곡선으로 얻어지는 90도 위상차를 갖는 조향축 상부쪽에 설치되는 한쌍의 작은 수신코일(32), (33)의 신호와 조향축 하부쪽에 설치되는 한쌍의 작은 수신코일(35), (36)의 신호를 이용하여 출력 하나를 X축에 다른 출력 하나를 Y축으로 하여 마름모 파형으로 구현한 예를 나타낸다.3 shows a signal of a pair of small receiving coils 32 and 33 installed on an upper side of a steering shaft having a 90 degree phase difference obtained by a sinusoidal curve as shown in FIG. 2, and a pair of small receiving coils 35 installed on a lower side of a steering shaft. ) Shows an example in which one output is formed on the X-axis and the other output is the Y-axis using the signals of (36) and (36).

도 3의 마름모 파형을 이용하여 각도 정보를 구하는 것이 가능하다.It is possible to obtain the angle information using the rhombus waveform of FIG.

상기에서 마름모 파형으로 나타내어지는 신호값은 X+Y=C(일정)과 같은 식을 만족한다. 따라서, θs=Xs-Ys와 같이 X-Y 값을 각도 정보로 사용할 수 있게 된다.The signal value represented by the rhombus waveform satisfies the expression X + Y = C (constant). Thus, X-Y values can be used as angle information, such as θs = Xs-Ys.

상기에서 θs는 각도 정보를 가진 코일을 나타낸다.[Theta] s represents a coil having angle information.

그리고 본 발명의 일실시예에 따른 조향축용 인덕턴스방식 앵글센서를 이용한 토크 구현 신호처리방법은 상기 조향축 상부쪽에 설치되는 한쌍의 작은 수신코일(32), (33)과 조향축 하부쪽에 설치되는 다른 한쌍의 작은 수신코일(35), (36)의 신호를 이용하여 이루어진다.And torque implementation signal processing method using an inductance angle sensor for the steering shaft according to an embodiment of the present invention is a pair of small receiving coils (32), 33 and the other installed on the lower side of the steering shaft installed on the steering shaft upper side A pair of small receiving coils 35 and 36 are used to make the signals.

먼저 상기 2쌍의 작은 수신코일(32), (33), (35), (36)로부터 얻어진 각도 데이터의 차를 이용하여 토크(T)를 구한다. 예를 들면, T=θs-θT의 식을 이용하여 토크(T)를 구한다.First, the torque T is obtained using the difference of the angle data obtained from the two pairs of small receiving coils 32, 33, 35, and 36. For example, torque T is calculated | required using the formula of T = (theta) s- (theta) T.

상기에서 θs=Xs-Ys이고, θT=XT-YT이다.[Theta] s = Xs-Ys and [theta] T = XT-YT.

따라서 토크(T)는 다음의 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다.Therefore, the torque T can be expressed as Equation 1 below.

Figure 112012055582518-pat00002
Figure 112012055582518-pat00002

상기 앵글센서와 마찬가지로 X+Y=C(일정)로 나타나므로, 상기 수학식 1에 있어서, Xs+Ys=C이고, XT+YT=C이다.Similarly to the angle sensor, since X + Y = C (constant), in Equation 1, Xs + Ys = C, and XT + YT = C.

따라서, 두식의 차를 구하면, (Xs-XT)+(Ys-YT)=0, ΔXsT+ΔYsT=0과 같이 나타내어진다.Therefore, the difference between the two expressions is expressed as (Xs-XT) + (Ys-YT) = 0, and ΔXsT + ΔYsT = 0.

위 식을 연립하여 풀고, 차를 구하면, ΔXsT=T/2, ΔYsT=-T/2이 얻어진다. 이 식에서 얻어진 각각의 해를 가지고, 출력파형을 구하면 도 4와 같은 토크 출력 파형을 구하는 것이 가능하다.By solving the above equations and solving the difference, ΔXsT = T / 2 and ΔYsT = -T / 2 are obtained. With the respective solutions obtained in this equation, if the output waveform is obtained, it is possible to obtain the torque output waveform as shown in FIG.

상기와 같이 구성하는 경우에는 앵글센서용의 수신코일(32), (33)을 이용하여 토크센서를 구현하는 것이 가능하고, 앵글센서와 토크센서를 일체형으로 제공하는 것이 가능하며, 공간적인 제약이 줄어든다.In the configuration as described above, it is possible to implement the torque sensor using the receiving coils 32 and 33 for the angle sensor, and it is possible to provide the angle sensor and the torque sensor as an integrated body, and the spatial constraints are limited. Decreases.

상기에서는 본 발명에 따른 조향축용 인덕턴스방식 앵글센서를 이용한 토크 구현 신호처리방법의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 명세서 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다.In the above, a preferred embodiment of a torque implementation signal processing method using an inductance angle sensor for a steering shaft according to the present invention has been described, but the present invention is not limited thereto, and various modifications are made within the scope of the claims and the specification and the accompanying drawings. Can be carried out, and this also belongs to the scope of the present invention.

10 - 큰 기어, 12 - 작은 기어, 20 - 큰 커플러, 22 - 작은 커플러
30,31 - 큰 수신코일, 32,33, 35, 36 - 작은 수신코일, 40 - 큰 여자코일
42 - 작은 여자코일10-big gear, 12-small gear, 20-big coupler, 22-small coupler
30,31-Large receiving coil, 32,33, 35, 36-Small receiving coil, 40-Large female coil
42-small girl coil

Claims (2)

삭제delete 앵글센서를 구성하는 조향축 상부쪽에 설치되는 한쌍의 작은 수신코일과 조향축 하부쪽에 설치하는 다른 한쌍의 작은 수신코일을 이용하여 발생되는 각도 차이로부터 토크센서를 구현하는 조향축용 인덕턴스방식 앵글센서를 이용한 토크 구현 신호처리방법에 있어서,
상기 2쌍의 작은 수신코일의 각도 차이로부터 구해지는 토크(T)에 대한 식인 T=θs-θT에서, θs=Xs-Ys 및 θT=XT-YT를 대입하여 전개한 다음, Xs+Ys=C(일정) 및 XT+YT=C(일정)의 조건을 적용하여 구한 두식의 차인 (Xs-XT)+(Ys-YT)=0 및 ΔXsT+ΔYsT=0의 식을 연립하여 풀고 차를 구한 ΔXsT=T/2 및 ΔYsT=-T/2의 식에서 얻어진 각각의 해를 가지고 토크 출력 파형을 구하는 과정을 포함하는 조향축용 인덕턴스방식 앵글센서를 이용한 토크 구현 신호처리방법.Using inductance angle sensor for steering shaft to implement torque sensor from angle difference generated by pair of small receiving coil installed on top of steering shaft and angle pair of small receiving coil installed on lower side of steering shaft. In the torque realization signal processing method,
In T = θs-θT, which is an expression for the torque T obtained from the angle difference of the two pairs of small receiving coils, expanded by substituting θs = Xs-Ys and θT = XT-YT, and then Xs + Ys = C ΔXsT obtained by solving the equations of (Xs-XT) + (Ys-YT) = 0 and ΔXsT + ΔYsT = 0, obtained by applying the conditions of (constant) and XT + YT = C (constant). A torque realization signal processing method using an inductance angle sensor for a steering shaft comprising a step of obtaining a torque output waveform with respective solutions obtained from the equations of T / 2 and ΔYsT = T / 2.
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