CN109747705A - 车辆转向电子控制传感器设备、电源设备及车辆转向设备 - Google Patents

车辆转向电子控制传感器设备、电源设备及车辆转向设备 Download PDF

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Abstract

一种用于控制包括在车辆中的电机的设备，该设备可以包括：主调节器，其被配置成提供源电压；多个子调节器，其与主调节器连接，每个子调节器被配置成将源电压转换为各自的子电压；无源元件，其与主调节器连接；和多个传感器，其包括第一传感器和第二传感器，每个第一传感器与子调节器的对应的子调节器连接，第二传感器通过无源元件与主调节器连接。

Description

车辆转向电子控制传感器设备、电源设备及车辆转向设备
相关申请的交叉引用
本申请要求于2017年11月3日提交的申请号为10-2017-0146186的韩国专利申请的优先权，其全部内容通过引用并入本文用于如本文充分阐述的所有目的。
技术领域
本公开的一些实施例涉及一种传感器系统或组件，更具体地，涉及一种车辆转向电子控制传感器设备、电源设备及用于车辆的转向设备。
背景技术
一般地，传感器系统可以表示处理由一个或多个传感器测量或产生的一个或多个传感器信号或感测信号并利用处理过的传感器信号或感测信号的系统。近年来，应用于这种传感器系统的传感器的数量迅速增加。因此，对于传感器信号或感测信号来说，对冗余(redundancy)和可靠性的要求提高了。
特别地，随着自主导航技术应用于车辆，传感器系统正成为用于车辆的转向设备的重要技术。
转向系统可以指一种这样的系统，其中车辆驾驶员可以根据施加到方向盘的转向力(或转动力)来改变车轮的转向角。近来，电动转向(EPS)，即电动转向系统已经应用于车辆，以减小方向盘的转向力，从而确保转向状态的稳定性。
例如，电动转向系统可以通过利用由安装在车辆中的传感器产生的传感器信号中的至少一个来驱动电机，以在低速行驶期间向车辆驾驶员提供轻松且舒适的转向感，而在高速行驶期间对车辆驾驶员提供沉重且安全的转向感，并且允许车辆驾驶员在紧急情况下快速对车辆进行转向，从而提供最佳转向状态。
如上所述，电动转向系统通过利用由安装在车辆中的传感器产生的传感器信号或感测信号来驱动电机。因此，对于车辆的转向设备来说，对传感器信号的冗余和可靠性的要求提高了。
另外，对于车辆的转向设备来说，传感器信号的冗余和可靠性以及提供给传感器的功率的冗余和可靠性的要求提高了。
关于这些和其他一般性考虑，已经描述了以下实施例。另外，虽然已经讨论了相对具体的问题，但是应该理解的是，实施例不应限于解决背景技术中所确定的具体问题。
发明内容
根据本公开的各种实施例，车辆转向电子控制传感器设备能够提高提供给传感器的功率的冗余和可靠性。根据本公开的某些实施例，电源设备能够提高提供给传感器的功率的冗余和可靠性。
根据本公开的一些实施例，用于车辆的转向设备能够提高提供给传感器的功率的冗余和可靠性。
根据本公开的各种实施例，一种用于控制包括在车辆中的电机的设备可以包括：主调节器，其被配置成提供源电压；多个子调节器，其与主调节器连接，每个子调节器被配置成将源电压转换为各自的子电压；无源元件，其与主调节器连接；和多个传感器，其包括第一传感器和第二传感器，每个第一传感器与子调节器的对应的子调节器连接，第二传感器通过无源元件与主调节器连接。
根据本公开的一些实施例，一种车辆转向电子控制传感器设备可以包括：第一功率转换器，其被配置成将输入电压转换为第一电压；第二功率转换器，其被配置成通过至少两个子功率转换器将第一电压转换为相应的子电压；和传感器模块，其通过至少两个传感器接收各自的子电压来操作。
根据本公开的某些实施例，一种电源设备可以包括：第一功率转换器，其被配置成将输入电压转换为第一电压；第二功率转换器，其被配置成通过至少两个子功率转换器将第一电压转换为各自的子电压，并将各自的子电压提供给各自的传感器。
根据本公开的一些实施例，一种用于车辆的转向设备可以通过至少一个转向控制模块控制转向电机的操作。至少一个转向控制模块可以包括：电源单元，其被配置成将输入电压转换为第一电压，通过至少两个子功率转换器将第一电压转换为各自的子电压，并且提供各自的子电压；电机位置传感器单元，其包括通过接收各自的子电压来操作的至少两个电机位置传感器或至少两个电机角度传感器；和控制单元，其被配置成基于从至少两个电机位置传感器或至少两个电机角度传感器接收的各自的电机位置传感器信号或各自的电机角度传感器信号产生辅助转向力，并被配置成基于辅助转向力控制转向电机的操作。
根据本公开的各种示例性实施例，一种电源设备可以包括：功率转换器，其被配置成将输入电压转换为第一电压；和子功率转换器，其被配置成将第一电压转换为多个子电压，每个子功率转换器提供至少一个对应的传感器。子功率转换器可以包括：第一子功率转换器，其被配置成将第一电压转换为第一子电压；和第二子功率转换器，其被配置成将第一电压转换为第二子电压。至少一个对应的传感器可以包括：第一传感器，其通过接收第一子电压来操作；和第二传感器，其通过接收第二子电压来操作。子功率转换器还可以包括第三子功率转换器，其被配置成将第一电压转换为第三子电压。至少一个对应的传感器还可以包括第三传感器，其通过接收第三子电压来操作。
本发明内容以一种简化的形式来介绍概念的选择，这些概念将在下面的具体实施方式中进行进一步描述。本发明内容不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求保护的主题的范围。
附图说明
通过以下结合附图的详细描述，本公开的上述和其他方面、特征和优点将更加明显，其中：
图1示出根据本公开的实施例的车辆转向电子控制传感器设备的总体框图；
图2示出根据本公开的实施例的包括两个子功率转换器和两个传感器的车辆转向电子控制传感器设备的详细框图；
图3示出根据本公开的实施例的包括三个子功率转换器和三个传感器的车辆转向电子控制传感器设备的详细框图；
图4示出根据本公开的实施例的包括三个子功率转换器和三个电机位置传感器的车辆转向电子控制传感器设备的详细框图；
图5示出根据本公开的实施例的用于车辆的转向设备的总体框图；
图6示出根据本公开的实施例的电源设备的总体框图；
图7和8示出根据本公开的实施例的用于车辆的转向设备的详细框图；
图9和10示出根据本公开的实施例的转向电机的详细示图；
图11和12示出说明根据本公开实施例的用于车辆的基于线控转向的转向设备的总体框图；以及
图13示出根据本公开实施例的用于车辆转向电子控制传感器设备、电源设备及用于车辆的转向设备的计算机系统的框图。
具体实施方式
基于下面结合附图详细描述的实施例，本实施例的优点、特征以及实现优点和特征的方案对本领域技术人员来说将是明显的且让人理解的。本实施例不限于以下实施例，而是包括各种应用和修改。本实施例将完成本发明的公开内容，并且使得本领域技术人员能够完全理解本发明的范围。本实施例仅限定在所附权利要求的范围内。在整个说明书中，相同的部件将由相同的附图标记表示。术语“和/或”包括一个或多个相关所列项目的任意和所有组合。
虽然本文中可以使用术语“第一”、“第二”等来描述各部件、元件和/或部分，但是应该理解的是，这些部件、元件和/或部分不应限于这些术语。这些术语仅用于一个部件、元件或部分与另一个的区分。例如，在不脱离本实施例的范围的情况下，下面将描述的第一部件、第一元件或第一部分可以被称为第二部件、第二元件或第二部分。
本文中使用的术语仅用于描述实施例的目的，并不意图限制本实施例。如本文中所使用的，除非上下文另有明确说明，否则单数形式“一”、“一个”和“所述”也旨在包括复数形式。将进一步理解的是，如果在本文中使用，术语“包含”、“包含有”、“包括”和/或“包括有”指定所述步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或多个其他步骤、操作、元件、部件和/或其组的存在或添加。
除非另外定义，否则本说明书中使用的所有术语(包括技术和科学术语)可以用作本发明所属领域的普通技术人员通常理解的相同含义。将进一步理解的是，除非明确且具体地定义，否则不应以理想化或过度的意义解释在常用词典中定义的术语。
在以下对本发明实施例的描述中，将省略对已知功能或配置的详细描述，以避免不必要地模糊本实施例的主题。此外，本文中使用的术语是通过考虑本发明实施例的功能来定义的，并且可以根据用户或操作者的习惯或意图来改变。因此，术语的含义应基于整个说明书中的范围来解释。
在下文中，将参照附图描述根据本实施例的车辆转向电子控制传感器设备。
根据本公开各种实施例的车辆转向电子控制传感器设备100可以包括第一功率转换器120、第二功率转换器130和感测模块140中的一个或多个。第一功率转换器120可被配置成将输入电压转换为第一电压。第二功率转换器130可被配置成通过或由多个子功率转换器将第一电压转换为多个子电压。感测或传感器模块140可以通过至少两个传感器接收各自的子电压来操作。
第一功率转换器120可以将输入电压(例如但不限于直流(DC)电压)转换为第一电压。第一电压可以低于对应的DC电压。第二功率转换器130可以包括多个子功率转换器。第二功率转换器130可以通过至少两个子功率转换器将第一电压转换为多个子电压。子电压可以低于第一电压。
例如，第二功率转换器130可以包括第一子功率转换器和第二子功率转换器。第一子功率转换器可被配置成将第一电压转换为第一子电压。第二子功率转换器可被配置成将第一电压转换为第二子电压。传感器模块140可以包括第一传感器和第二传感器。第一传感器可以通过接收第一子电压来操作，第二传感器可以通过接收第二子电压来操作。
例如，第一功率转换器120可以包括或者是调节器(或主调节器)，第一子功率转换器可以包括或者是子调节器，并且第二子功率转换器可以包括或者是至少一个无源元件，例如但不限于电阻器。调节器(或主调节器)可以是，例如但不限于能够为集成电路(IC)的操作提供必要(或合适)电压的装置。因为，当施加不规律输入电压或者高输入电压时，调节器(或主调节器)可以是能够提供IC(例如，电子控制单元(ECU)内的IC)所需的恒定工作电压(或恒定源电压)的装置。子调节器可以是，例如但不限于能够接收由主调节器预调节的电压并输出恒定电压的装置。与主调节器相比，子调节器的结构相对简单。例如，提供给IC(例如，ECU内的IC)的电压可以利用子调节器单独提供。子调节器可以通过子调节器将第一电压转换为第一子电压。第二子功率转换器可以通过至少一个电阻器将第一电压转换为第二子电压。
在这种情况下，第一子电压和第二子电压可以具有相同的电压值，但不是必需的。第一子电压和第二子电压可以彼此不同。
第一传感器和第二传感器可以包括在双管芯中。
第二功率转换器130还可以包括第三子功率转换器。第三子功率转换器可被配置成将第一电压转换为第三子电压。传感器模块140还可以包括第三传感器。第三传感器可以通过接收第三子电压来操作。
本文中，第三子功率转换器可以包括或者是子调节器。第三子功率转换器可以通过子调节器将第一电压转换为第三子电压。
在这种情况下，第一至第三子电压可以具有相同的电压值，但不是必需的。第一至第三子电压中的至少一个可以与其他子电压不同。
本文中，第二传感器可以包括在单管芯中。
在这种情况下，至少两个传感器可以包括电机位置传感器。电机位置传感器可被配置成感测电机的位置或角度。电机位置传感器可以是，例如但不限于用于检测或感测转子或轴的位置或角度(例如角位置，角运动，转动位置和转动运动)的装置。例如，电机位置传感器可以包括角度传感器、转动传感器、角度位置传感器、角位置传感器、转动位置传感器。此外，电机位置传感器可以包括霍尔效应、磁阻、旋转变压器、光学传感器和电感传感器中的至少一个。
图1示出根据本公开的实施例的车辆转向电子控制传感器设备的总体框图。
参照图1，车辆转向电子控制传感器设备100可以包括第一功率转换器120、第二功率转换器130、感测或传感器模块140等中的一个或多个。车辆转向电子控制传感器设备100还可以包括输入电源110等。
输入电源110可以包括DC电源和交流(AC)电源中的至少一个电源。DC电源可以是，例如但不限于电池电源。DC电源可以包括可提供DC的任意电源。输入电源110可以提供输入电压。例如，输入电压可以是DC电压。
第一功率转换器120可以与输入电源110连接。第一功率转换器120可以从输入电源110接收输入电压。第一功率转换器120可以将从输入电源110接收的输入电压转换为第一电压。例如，第一功率转换器120可以将从DC电源接收的DC电压转换为第一电压。
本文中，第一电压可以是低于输入电压的电压。例如，第一功率转换器120可以将从DC电源接收的DC电压转换为低于DC电压的第一电压。
另外，第一功率转换器120可以包括DC-DC转换器。DC-DC转换器可以包括，例如但不限于降压转换器。DC-DC转换器可以包括其可以接收DC电压并且可以将接收的DC电压转换为低于接收的DC电压的DC电压的任意转换器。
另外，第一功率转换器120可以包括或者是主调节器。本文中，主调节器可以接收DC电压并且可以将接收的DC电压转换为低于接收的DC电压的DC电压。
第二功率转换器130可以包括至少两个子功率转换器。另外，第二功率转换器130可以通过至少两个子功率转换器将第一电压转换为多个子电压。
例如，至少两个子功率转换器可以与第一功率转换器120连接。至少两个子功率转换器中的每一个可以从第一功率转换器120接收第一电压。至少两个子功率转换器中的每一个可以将从第一功率变换器120接收的第一电压转换为各自的子电压。
本文中，子电压各自可以是低于第一电压的电压，但不是必需的。例如，至少两个子功率转换器中的每一个可以将从第一功率转换器120接收的第一电压(例如，DC电压)转换为低于第一电压的各自的子电压。
本文中，这些子电压可以具有相同的电压值，但不是必需的。
另外，至少一个子功率转换器可以包括DC-DC转换器。本文中，DC-DC转换器可以包括，例如但不限于降压转换器。DC-DC转换器可以包括其可以接收DC电压并且可以将接收的DC电压转换为低于接收的DC电压的DC电压的任意转换器。
至少一个子功率转换器可以包括或者是子调节器。例如，子调节器可以接收第一DC电压并且可以将接收的第一DC电压转换为低于接收的第一DC电压的第二DC电压。
另外，至少一个子功率转换器可以包括至少一个电阻器。电阻器可以接收第一DC电压并且可以将接收的第一DC电压转换为低于接收的第一DC电压的第三DC电压。第三DC电压可以与第二DC电压相同，但不是必需的。
感测或传感器模块140可以包括多个传感器。传感器模块140可以通过从子功率转换器接收各自的子电压来操作。
感测模块140的多个传感器可以与第二功率转换器130连接。例如，至少两个传感器可以与第二功率转换器130的子功率转换器连接。多个传感器中的每一个可以从子功率转换器120接收各自的子电压。每个传感器可以通过从子功率转换器接收各自的子电压来操作。
另外，至少两个传感器可以包括电机位置传感器和/或电机角度传感器，但不是必需的。例如，传感器可以包括位置传感器(例如，电机位置传感器或电机角度传感器)、速度传感器(例如，车速传感器)、扭矩传感器、角度传感器(例如，转向角传感器)、照度传感器、降雨传感器、降雪传感器、相机传感器、雷达传感器、激光雷达传感器、压力传感器、霍尔传感器和流量传感器中的至少一个，但本发明不限于此。传感器可以包括可感测物理量或物理量变化的任意传感器。
另外，感测模块140的传感器可以是相同的传感器。然而，至少有一个传感器可以彼此不同。
根据本公开的一些实施例，在车辆转向电子控制传感器设备中，输入电压被转换为第一电压，第一电压被转换为子电压，并且每个子电压被提供给对应的传感器，使得提供给多个传感器的功率可以分开，从而提高提供给传感器的功率的冗余和可靠性。
图2示出根据本公开的实施例的包括两个子功率转换器和两个传感器的车辆转向电子控制传感器设备的详细框图。
参照图2，根据本实施例的车辆转向电子控制传感器设备100可以包括第二功率转换器130、感测或传感器模块140等。例如，第二功率转换器130可以包括第一子功率转换器131和第二子功率转换器133。传感器模块140可以包括第一传感器141和第二传感器143。
第一子功率转换器131可以与第一功率转换器120连接。第一子功率转换器131可以从第一功率转换器120接收第一电压。第一子功率转换器131可以将从第一功率转换器120接收的第一电压转换为第一子电压。
例如，第一子功率转换器131可以包括或者是第一子调节器。第一子调节器可以将从第一功率转换器120接收的第一电压转换为第一子电压。
第二子功率转换器133可以与第一功率转换器120连接。第二子功率转换器133可以从第一功率转换器120接收第一电压。第二子功率转换器133可以将从第一功率转换器120接收的第一电压转换为第二子电压。
例如，第二子功率转换器133可以包括或者是至少一个电阻器。电阻器可以将从第一功率转换器120接收的第一电压转换为第二子电压。
另外，考虑到接地(GND)短路、温度等，至少一个电阻器可以包括或者是，例如但不限于大功率芯片电阻器，但本发明不限于此。电阻器可以是可以将电压转换为子电压的任意电阻器。
本文中，从第一子功率转换器131输出的第一子电压和从第二子功率转换器133输出的第二子电压可以具有相同的电压值，但不是必需的。第一子电压可以与第二子电压不同。
第一传感器141可以与第一子功率转换器131连接。第一传感器141可以从第一子功率转换器131接收第一子电压。第一传感器141可以通过从第一子功率转换器131接收的第一电压来操作。也就是说，第一子电压可以是第一传感器141的工作电压。
第二传感器143可以与第二子功率转换器133连接。第二传感器143可以从第二子功率转换器133接收第二子电压。第二传感器143可以通过从第二子功率转换器133接收的第二子电压操作。也就是说，第二子电压可以是第二传感器143的工作电压。
在示例性实施例中，第一传感器141和第二传感器143可以包括在双管芯中，但不是必需的。替代地，第一传感器141和第二传感器143中的每一个可以包括在单管芯中。
根据本公开的某些实施例，由于子电压可以通过电阻器产生并提供给电机位置传感器(例如，电机角度传感器)，因此可以将提供给主调节器的电压通过无源元件提供给电机位置传感器，从而降低车辆转向电子控制传感器设备的制造成本以及用于车辆的转向设备的成本。
图3示出根据本公开的另一实施例的包括三个子功率转换器和三个传感器的车辆转向电子控制传感器设备的详细框图。
参照图3，根据本实施例的车辆转向电子控制传感器设备100可以包括第二功率转换器130、传感器模块140等。例如，第二功率转换器130可以包括第一子功率转换器131、第二子功率转换器133和第三子功率转换器135。传感器模块140可以包括第一传感器141、第二传感器143和第三传感器145。
由于如上参照图2对第一子功率转换器131和第二子功率转换器133进行了描述，为了简化描述，下面将描述第三子功率转换器135。
第三子功率转换器135可以与第一功率转换器120连接。第三子功率转换器135可以从第一功率转换器120接收第一电压。第三子功率转换器135可以将从第一功率转换器120接收的第一电压转换为第三子电压。
另外，第三子功率转换器135可以包括或者是第二子调节器。第二子调节器可以将从第一功率转换器120接收的第一电压转换为第三子电压。
从第三子功率转换器135输出的第三子电压可以具有与从第一子功率转换器131输出的第一子电压和从第二子功率转换器133输出的第二子电压的电压值相同的电压值。或者，输出的第三子电压可以与第二和第三子电压中的至少一个不同。
由于如上参照图2对第一传感器141和第二传感器143进行了描述，为了简化描述，下面将描述第三传感器145。
第三传感器145可以与第三子功率转换器135连接。第三传感器145可以从第三子功率转换器135接收第三子电压。第三传感器145可以由从第三子功率转换器135接收的第三子电压操作。也就是说，第三子电压可以是第三传感器145的工作电压。
例如，第三传感器145可以包括在单管芯中。在示例性实施例中，第一传感器141和第二传感器143可以包括在双管芯中，而第三传感器145可以包括在单管芯中。
根据本公开的一些实施例，因为三个电机位置传感器(例如，电机角度传感器)通过两个调节器和电阻器来操作，所以电机位置传感器可以利用分开的功率电压来操作，从而提高车辆转向电子控制传感器设备和用于车辆的转向设备的冗余和可靠性。
图4示出根据本公开另一实施例的包括三个子功率转换器和三个电机位置传感器的车辆转向电子控制传感器设备的详细框图。
参照图4，输入电源110可以包括或者是诸如电池的电池电源111。也就是说，电池电源111可以提供DC电压。
第一功率转换器120可以包括主调节器121。主调节器121可以是能够为集成电路(IC)的操作提供必要(适合)的电压的装置。也就是说，主调节器121可以是在施加不规律输入电压和高输入电压时能够提供IC(特别是电子控制单元(ECU)内的IC)所需的工作电压(或源电压)的装置。
主调节器121可以从电池电源111接收DC电压，并且可以将接收的DC电压转换为多个电压。例如，主调节器121可以从电池电源111接收DC电压，以输出5V和3.3V的恒定功率。
如图4所示，主调节器121可以从电池电源111接收DC电压，并且可以将接收的DC电压转换为预调节电压和输出电压。
在示例性实施例中，输出电压可以是3.3V和5V。例如，3.3V的输出电压可以提供给主控制单元(MCU)，5V的输出电压可以提供给控制器区域网(CAN)IC、TAS(扭矩角度传感器)电源1、温度传感器和电流传感器。
预调节电压可以是，例如但不限于5.3V。特别地，5.3V的预调节电压可以提供给第一子调节器131-1、第二子调节器135-1、第三子调节器137-1和无源元件133-1。
例如，第一子调节器131-1可以将5.3V的预调节电压转换为5V，并且可以将5V的转换电压提供给包括在双管芯中的第一电机位置传感器141-1。无源元件133-1可以将5.3V的预调节电压转换为5V，并且可以将5V的转换电压提供给包括在双管芯中的第二电机位置传感器143-1。例如，无源元件133-1可以是不需要能量来操作或不引入净能量的部件。无源元件133-1可以包括或者是，例如但不限于电阻器、电容器、电感器和变压器中的至少一个。第二子调节器135-1可以将5.3V的预调节电压转换为5V，并且可以将5V的转换电压提供给包括在单管芯中的第三电机位置传感器145-1。第三子调节器137-1可以将5.3V的预调节电压转换为5V，并且可以将5V的转换电压提供给TAS电源2。
例如，第一电机位置传感器141-1可以是第一电机位置传感器141正常工作时的主电机位置传感器，第二电机位置传感器143-1可以是能够验证第一电机位置传感器141-1的有效性的电机位置传感器。然而，当第一电机位置传感器141-1发生故障或失灵时，第三电机位置传感器145-1将取代第一电机位置传感器141-1成为主电机位置传感器。
子调节器可以是能够接收由主调节器预调节的电压并输出恒定电压的装置。因此，与主调节器相比，子调节器的结构可以相对简单。特别地，提供给IC(例如，ECU内的IC)的电压可以利用车辆转向电子控制传感器设备中的子调节器单独进行提供。
在下文中，将参照附图描述根据本实施例的用于车辆的转向设备。
根据本公开的一些实施例的用于车辆的转向设备200可以包括电源210、多个电机位置传感器220(例如，电机角度传感器)、控制器230和转向电机240。电源210可被配置成将输入电压转换为第一电压，通过至少两个子功率转换器将第一电压转换为子电压，并提供各自的子电压。电机位置传感器220可以通过接收各自的子电压来操作。控制器230可被配置成基于从电机位置传感器220接收的电机位置传感器信号(例如，电机角度传感器信号)产生辅助转向力。转向电机240的操作可以基于辅助转向力来控制。
在示例性实施例中，电源210可以包括第一功率转换器、第一子功率转换器和第二子功率转换器。第一功率转换器可被配置成将输入电压转换为第一电压。第一子功率转换器可被配置成将第一电压转换为第一子电压。第二子功率转换器可被配置成将第一电压转换为第二子电压。电机位置传感器(例如，电机角度传感器)可以包括第一电机位置传感器(例如，第一电机角度传感器)和第二电机位置传感器(例如，第二电机角度传感器)。第一电机位置传感器可被配置成接收第一子电压以测量转向电机的位置并产生第一电机位置传感器信号(或第一电机角度传感器信号)。第二电机位置传感器(例如，第二电机角度传感器)可被配置成接收第二子电压以测量转向电机的位置并产生第二电机位置传感器信号(或第二电机角度传感器信号)。
第一子功率转换器可以通过调节器将第一电压转换为第一子电压。第二子功率转换器可以通过至少一个电阻器将第一电压转换为第二子电压。
例如，第一电机位置传感器(或第一电机角度传感器)和第二电机位置传感器(或第二电机角度传感器)可以包括在双管芯中。
电源210还可以包括第三子功率转换器，其被配置成将第一电压转换为第三子电压。电机位置传感器(例如，电机角度传感器)还可以包括第三电机位置传感器(或第三电机角度传感器)，其被配置成接收第三子电压以测量转向电机的位置并产生第三电机位置传感器信号(或第三电机角度传感器信号)。
第三子功率转换器可以通过调节器将第一电压转换为第三子电压。
例如，第三电机位置传感器(或第三电机角度传感器)可以包括在单管芯中。
控制器可以对从电机位置传感器(或电机角度传感器)接收的电机位置传感器信号(或电机角度传感器信号)进行有效性验证，并且可以根据验证结果产生辅助转向力。
图5示出根据本公开的实施例的用于车辆的转向设备的总体框图。
参照图5，用于车辆的转向设备200可以包括电源210、多个电机位置传感器(或电机角度传感器)220、控制器230等。用于车辆的转向设备200还可以包括转向电机240。
根据一些示例性实施例，图5的电源210可以包括参照图1至图4所述的输入电源110、第一功率转换器120和第二功率转换器130。为了简化描述，下面将省略重复的部分。
电源210可以将输入电压转换为第一电压，可以通过多个子功率转换器将转换的第一电压转换为多个子电压，并且可以将转换的子电压提供给多个电机位置传感器220。
另外，电源210可以包括第一功率转换器120、第一子功率转换器131、第二子功率转换器133、第三子功率转换器135等。
第一功率转换器120可以将输入电压转换为第一电压。第一功率转换器120可以包括或者是主调节器。例如，第一功率转换器120可以通过主调节器将输入电压转换为第一电压。
第一子功率转换器131可以将第一电压转换为第一子电压。第一子功率转换器131可以包括或者是第一子调节器。例如，第一子功率转换器131可以通过第一子调节器将第一电压转换为第一子电压。
第二子功率转换器133可以将第一电压转换为第二子电压。第二子功率转换器133可以包括或者是至少一个电阻器。例如，第二子功率转换器133可以通过至少一个电阻器将第一电压转换为第二子电压。
第三子功率转换器135可以将第一电压转换为第三子电压。第三子功率转换器135可以包括第二子调节器。例如，第三子功率转换器135可以通过第二子调节器将第一电压转换为第三子电压。
用于车辆的转向设备200还可以包括至少两个电机位置传感器(例如，电机角度传感器)220。电机位置传感器220可通过从电源210接收各自的子电压来操作。每个子电压可以是电机位置传感器220的工作电压。
另外，多个电机位置传感器220可以包括第一电机位置传感器、第二电机位置传感器和第三电机位置传感器等。
此外，多个电机角度传感器220可以包括第一电机角度传感器、第二电机角度传感器和第三电机角度传感器等。
第一电机位置传感器或第一电机角度传感器可以从电源210的第一子功率转换器131接收第一子电压，以测量转向电机240的位置并产生第一电机位置传感器信号或第一电机角度传感器信号。
第二电机位置传感器或第二电机角度传感器可以从电源210的第二子功率转换器133接收第二子电压，以测量转向电机240的位置并产生第二电机位置传感器信号或第二电机角度传感器信号。
第三电机位置传感器或第三电机角度传感器可以从电源210的第三子功率转换器135接收第三子电压，以测量转向电机240的位置并产生第三电机位置传感器信号或第三电机角度传感器信号。
例如，第一电机位置传感器和第二电机位置传感器，或第一电机角度传感器和第二电机角度传感器可以包括在双管芯中。第三电机位置传感器或第三电机角度传感器可以包括在单管芯中。
控制器230可以从电机位置传感器或电机角度传感器220接收各自的电机位置传感器信号或各自的电机角度传感器信号。控制器230可以基于从电机位置传感器或电机角度传感器接收的电机位置传感器信号或电机角度传感器信号产生或计算辅助转向力。
另外，控制器230可以对从电机位置传感器或电机角度传感器220接收的各自的电机位置传感器信号或各自的电机角度传感器信号执行有效性验证，并且可以根据验证结果产生或计算辅助转向力。
在示例中，当将第一和第二电机位置传感器信号或第一和第二电机角度传感器信号从第一和第二电机位置传感器或第一和第二电机角度传感器220提供给控制器230时，控制器230可以对第一和第二电机位置传感器信号或第一和第二电机角度传感器信号中的每一个执行有效性验证。例如，控制器230可以将第一和第二电机位置传感器信号或第一和第二电机角度传感器信号中的每一个与预设正常范围中的每一个进行比较。当每个传感器信号在每个预设正常范围内时，控制器230可以确定第一和第二电机位置传感器信号或第一和第二电机角度传感器信号正常。
当第一电机位置传感器信号或第一电机角度传感器信号被设置为主电机位置传感器信号或主电机角度传感器信号时，控制器230可以将第一电机位置传感器信号与第二电机位置传感器信号进行比较，或者可以将第一电机角度传感器信号与第二电机角度传感器信号进行比较，可以对第一电机位置传感器信号或第一电机角度传感器信号执行有效性验证，并且可以根据验证结果产生或计算辅助转向力。例如，控制器230可以将第一电机位置传感器信号与第二电机位置传感器信号进行比较，或者可以将第一电机角度传感器信号与第二电机角度传感器信号进行比较。当第一电机位置/角度传感器信号与第二电机位置/角度传感器信号之间的差值在预设正常范围内时，控制器230可以确定第一电机位置传感器信号或第一电机角度传感器信号正常。因此，控制器230可以基于或通过使用第一电机位置传感器信号或第一电机角度传感器信号产生或计算辅助转向力。
在另一示例中，当将第一至第三电机位置传感器信号或第一至第三电机角度传感器信号从第一至第三电机位置传感器或第一至第三电机角度传感器提供给控制器230时，控制器230可以对第一至第三电机位置传感器信号或第一至第三电机角度传感器信号中的每一个执行有效性验证。例如，控制器230可以将第一至第三电机位置传感器信号或第一至第三电机角度传感器信号中的每一个与预设正常范围中的每一个进行比较。当根据比较结果每个传感器信号在每个预设正常范围内时，控制器230可以确定第一至第三电机位置传感器信号或第一至第三电机角度传感器信号正常。
当第一电机位置传感器信号或第一电机角度传感器信号被设置为主电机位置传感器信号或主电机角度传感器信号时，控制器230可以将第一电机位置传感器信号与第二电机位置传感器信号进行比较，或者可以将第一电机角度传感器信号与第二电机角度传感器信号进行比较，可以对第一电机位置传感器信号或第一电机角度传感器信号执行有效性验证，并且可以根据验证结果产生或计算辅助转向力。
例如，控制器230可以将第一电机位置传感器信号与第二电机位置传感器信号进行比较，或者可以将第一电机角度传感器信号与第二电机角度传感器信号进行比较。当第一电机位置/角度传感器信号与第二电机位置/角度传感器信号之间的差值在预设正常范围内时，控制器230可以确定第一电机位置传感器信号或第一电机角度传感器信号正常。控制器230可以通过利用第一电机位置传感器信号或第一电机角度传感器信号产生或计算辅助转向力。
另一方面，当第一电机位置/角度传感器信号与第二电机位置/角度传感器信号之间的差值超过或超出预设正常范围时，控制器230可以确定第一电机位置传感器信号或第一电机角度传感器信号有故障或异常。因此，控制器230可以通过利用第三电机位置传感器信号或第三电机角度传感器信号而不是第一电机位置/角度传感器信号产生或计算辅助转向力。
控制器230可以包括逆变器、栅极驱动器等。
转向电机240可以与控制器230连接。转向电机240可以从控制器230接收计算出的辅助转向力。转向电机240的操作可以通过使用从控制器230接收的计算出的辅助转向力来执行。
如上所述，根据本公开的某些实施例，在用于车辆的转向设备中，输入电压通过电源转换为第一电压，第一电压通过使用多个子功率转换器转换为多个子电压，各自的子电压被提供给对应的电机位置传感器或电机角度传感器，对通过控制器从电机位置传感器或电机角度传感器接收的各自的电机位置传感器信号或各自的电机角度传感器信号执行有效性验证，根据验证结果产生辅助转向力，并且基于辅助转向力对转向电机进行操作。可将功率分开提供给多个电机位置传感器或电机角度传感器，从而提高用于车辆的转向设备的冗余和可靠性。
图6示出根据本公开的实施例的电源设备的总体框图。
参照图6，根据本实施例的电源设备300可以包括第一功率转换器310和第二功率转换器320等。
图6的电源设备300可以包括参照图1至5描述的输入电源110、第一功率转换器120和第二功率转换器130中的一个或多个。此外，图6的电源设备300可以包括参照图5描述的电源210。图6的电源设备300可以执行参照图1至5描述的输入电源110、第一功率转换器120、第二功率转换器130和电源210的一些或全部功能。
电源设备300的第一功率转换器310和第二功率转换器320可以是与参照图1至5描述的第一功率转换器120和第二功率转换器130相同的元件。
在下文中，为了简化描述，将仅描述简要功能，对于具体功能，可以参照图1至5。
电源设备300可以包括第一功率转换器310和第二功率转换器320。第一功率转换器310可被配置成将输入电压转换为第一电压。第二功率转换器320可被配置成通过多个子功率转换器将第一电压转换为多个子电压，并将子电压提供给传感器。
第一功率转换器310可以将DC电压转换为第一电压。第一电压可以低于相应的DC电压。
第二功率转换器320可以通过多个子功率转换器将第一电压转换为多个子电压。子电压可以低于第一电压。
例如，第二功率转换器320可以包括：第一子功率转换器，其被配置成将第一电压转换为第一子电压；和第二子功率转换器，其被配置成将第一电压转换为第二子电压。
传感器可以包括，例如但不限于第一传感器，其通过接收第一子电压来操作；和第二传感器，其通过接收第二子电压来操作。
在示例性实施例中，第一子功率转换器可以通过调节器将第一电压转换为第一子电压，而第二子功率转换器可以通过至少一个电阻器将第一电压转换为第二子电压。
第一子电压和第二子电压可以具有相同的电压值，但不是必需的。第一子电压可以与第二子电压不同。
第一传感器和第二传感器可以包括在双管芯中。
在另一示例性实施例中，第二功率转换器320还可以包括第三子功率转换器，其被配置成将第一电压转换为第三子电压。传感器还可以包括第三传感器，其通过接收第三子电压来操作。
第三子功率转换器可以通过调节器将第一电压转换为第三子电压。
第一至第三子电压可以具有相同的电压值，但不是必需的。第一至第三子电压中至少有一个可以彼此不同。
第三传感器可以包括在单管芯中。
传感器可以包括，例如但不限于电机位置传感器或电机角度传感器。
图7和8示出根据本公开的实施例的用于车辆的转向设备的详细框图。
参照图7，用于车辆的转向设备400可以包括转向控制模块410等。根据本实施例的用于车辆的转向设备400还可以包括转向电机420等。
本文中，转向控制模块410可以执行参照图1至6描述的车辆转向电子控制传感器设备100、电源210、电机位置传感器和/或电机角度传感器220、转向设备200的控制器230以及电源设备300的一些或所有功能。
转向控制模块410可以包括电源单元411、电机位置传感器单元412、控制单元413等。电源单元411可以包括与车辆转向电子控制传感器设备100的输入电源110、第一功率转换器120、第二功率转换器130和转向设备200的电源210以及电源设备300相同或相似的部件，并且执行其一些或全部功能。电机位置传感器单元412可以具有与车辆转向电子控制传感器设备100的传感器模块140以及转向设备200的电机位置传感器或电机角度传感器220相同或相似的部件，并且执行其一些或全部功能。控制单元413可以包括与转向设备200的控制器230相同或相似的部件，并且执行转向设备200的控制器230的所有功能。
在下文中，为了简化描述，将仅描述简要功能，而对于具体功能，可以参照图1至6。
根据本实施例的用于车辆的转向设备400可以通过或由至少一个转向控制模块410来控制转向电机420的操作。
转向控制模块410可以包括电源单元411、电机位置传感器单元412和控制单元或控制器413。电源单元411可被配置成将输入电压转换为第一电压，通过多个子功率转换器将第一电压转换为多个子电压，并提供电压。电机位置传感器单元412可以包括通过接收各自的子电压操作的至少两个电机位置传感器或至少两个电机角度传感器。控制单元413可被配置成基于从电机位置传感器或电机角度传感器接收的各自的电机位置传感器信号或各自的电机角度传感器信号产生或计算辅助转向力，并且基于计算出的辅助转向力控制转向电机420的操作。
电源单元411可以包括：第一功率转换器，其被配置成将输入电压转换为第一电压；第一子功率转换器，其被配置成将第一电压转换为第一子电压；和第二子功率转换器，其被配置成将第一电压转换为第二子电压。电机位置传感器或电机角度传感器可以包括第一电机位置传感器或第一电机角度传感器和第二电机位置传感器或第二电机角度传感器。第一电机位置/角度传感器可被配置成接收第一子电压以测量转向电机420的位置(例如，角度)，并产生第一电机位置传感器信号或第一电机角度传感器信号。第二电机位置传感器或第二电机角度传感器可被配置成接收第二子电压以测量转向电机420的位置，并产生第二电机位置传感器信号或第二电机角度传感器信号。
例如，第一子功率转换器可以通过子调节器将第一电压转换为第一子电压。第二子功率转换器可以通过至少一个电阻器将第一电压转换为第二子电压。
第一电机位置传感器和第二电机位置传感器，或第一电机角度传感器和第二电机角度传感器可以包括在双管芯中。
电源单元411还可以包括第三子功率转换器。第三子功率转换器可被配置成将第一电压转换为第三子电压。电机位置传感器或电机角度传感器可以包括第三电机位置传感器或第三电机角度传感器。第三电机位置/角度传感器可被配置成接收第三子电压以测量转向电机420的位置，并产生第三电机位置传感器信号或第三电机角度传感器信号。
例如，第三子功率转换器137-1可以通过子调节器将第一电压转换为第三子电压。
在这种情况下，第三电机位置传感器或第三电机角度传感器可以包括在单管芯中。
本文中，控制单元413可以对从电机位置传感器或电机角度传感器接收的电机位置传感器信号或电机角度传感器信号中的每一个执行有效性验证，并且可以根据验证结果产生或计算辅助转向力。
在图8所示的另一示例性实施例中，转向控制模块410可以设置为多个，而图7示出的是单个转向控制模块410。例如，转向设备400可以包括至少两个转向控制模块，即第一转向控制模块410-1和第二转向控制模块410-2。
第一转向控制模块410-1可以包括第一电源单元411-1、第一电机位置传感器单元412-1、第一控制单元413-1等。第二转向控制模块410-2可以包括第二电源单元411-2、第二电机位置传感器单元412-2、第二控制单元413-2等。
第一转向控制模块410-1和第二转向控制模块410-2可以是后备的，以便彼此相等。也就是说，第一转向控制模块410-1和第二转向控制模块410-2可以包括相同的元件。
在下文中，为了简化描述，将仅描述简要功能，对于具体功能，可以参照图1至7。
图8的第一转向控制模块410-1和第二转向控制模块410-2可以是与图7的转向控制模块410相同或相似的模块。当第一转向控制模块410-1和第二转向控制模块410-2处于正常状态时，第一转向控制模块410-1可以基于第一电机位置传感器单元412-1的各自的电机位置传感器信号或各自的电机角度传感器信号产生或计算辅助转向力，并且可以控制转向电机420的操作。当包括在第一转向控制模块410-1中的第一电机位置传感器单元412-1由于包括在第一转向控制模块410-1中的第一电源单元411-1而进入或变为异常状态时，第二转向控制模块410-2可以基于第二电机位置传感器单元412-2的各自的电机位置传感器信号或各自的电机角度传感器信号产生或计算辅助转向力，并且可以基于计算出的辅助转向力来控制转向电机420的操作。
本文中，转向电机420可以包括单绕组型转向电机，但不是必需的。
同时，转向设备400的转向控制模块可以包括第一转向控制模块410-1和第二转向控制模块410-2。当第一转向控制模块410-1和第二转向控制模块410-2处于正常状态时，第一转向控制模块410-1可以基于第一电机位置传感器单元412-1的各自的电机位置传感器信号或各自的电机角度传感器信号产生或计算辅助转向力，并且第二转向控制模块410-2可以基于第二电机位置传感器单元412-2的各自的电机位置传感器信号或各自的电机角度传感器信号产生或计算辅助转向力。因此，第一转向控制模块410-1和第二转向控制模块410-2可以基于由其产生的计算出的辅助转向力控制转向电机420的操作。当包括在第一转向控制模块410-1中的第一电机位置传感器单元412-1由于包括在第一转向控制模块410-1中的第一电源单元411-1而进入或变为异常状态时，第一转向控制模块410-1可以从包括在第二转向控制模块410-2中的第二电源单元411-2接收多个子电压，可以基于接收的子电压对第一电机位置传感器单元412-1进行操作，并且可以基于第一电机位置传感器单元412-1的各自的电机位置传感器信号或各自的电机角度传感器信号产生或计算辅助转向力，而第二转向控制模块410-2可以基于第二电机位置传感器单元412-2的各自的电机位置传感器信号或各自的电机角度传感器信号产生或计算辅助转向力。因此，第一转向控制模块410-1和第二转向控制模块410-2可以基于由其产生的辅助转向力控制转向电机420的操作。
本文中，转向电机420可以包括双绕组型转向电机。
转向控制模块410可以包括逆变器、栅极驱动器等。
图9和10是示出根据本公开的实施例的转向电机的详细图。
参照图9，转向电机420可以是与参照图5描述的转向电机240相同的元件。
转向电机420可以包括单绕组型转向电机421。例如，转向电机420可以包括三相单绕组型转向电机，但不是必需的。转向电机420可以包括可提供转向力的任意电机(例如，单相、两相、四相、五相或六相或更多相的电机)。转向电机420可以包括磁体。转向电机420的磁体可以包括或者是，例如但不限于圆形磁体。可以改变磁体的形状来实现。
图8的第一转向控制模块410-1可以控制单绕组型转向电机421。图8的第二转向控制模块410-2可以监控当前通过内部通信网络控制当前的单绕组型转向电机421的第一转向控制模块410-1的操作状态。根据监控结果，当图8的第一转向控制模块410-1的操作状态异常时，图8的第二转向控制模块410-2可以控制单绕组型转向电机421，而不是图8的第一转向控制模块410-1。
参照图10，转向电机420可以包括双绕组型转向电机422。例如，转向电机420可以包括三相双绕组型转向电机，但不是必需的。转向电机420可以包括可提供转向力的任意电机(例如，单相、两相、四相、五相或六相或更多相的电机)。转向电机420可以包括磁体。转向电机420的磁体可以包括，例如但不限于圆形磁体。可以改变并实施磁体的形状。
例如，双绕组型转向电机422可以在两个绕组中的每一个中包括至少一个相(例如，三相、五相、六相等)。
双绕组型转向电机422可以包括第一绕组422-1和第二绕组422-2。第一绕组422-1可以与图8的第一转向控制模块410-1连接，以便可以通过图8的第一转向控制模块410-1控制第一绕组422-1的操作。第二绕组422-2可以与图8的第二转向控制模块410-2连接，以便可以通过图8的第二转向控制模块410-2控制第二转向控制模块410-2的操作。
具体地，图8的第一转向控制模块410-1和图8的第二转向控制模块410-2可以分别与双绕组型转向电机422的两个绕组连接。当第一转向控制模块410-1和第二转向控制模块410-2的操作状态都正常时，第一辅助电流可以通过图8的第一转向控制模块410-1提供给双绕组型转向电机422的第一绕组422-1，而第二辅助电流可以通过图8的第二转向控制模块410-2提供给双绕组型转向电机422的第二绕组422-2。因此，图8的第一转向控制模块410-1和第二转向控制模块410-2可以一起控制双绕组型转向电机422。例如，当双绕组型转向电机422的输出为100％时，图8的第一转向控制模块410-1和第二转向控制模块410-2中的每一个可以分别向双绕组型转向电机422提供50％的辅助电流。
当图8的第一转向控制模块410-1的操作状态异常，而图8的第二转向控制模块410-2的操作状态正常时，图8的第二转向控制模块410-2可以将第二辅助电流提供给双绕组型转向电机422的第二绕组422-2。因此，只有图8的第二转向控制模块410-2可以控制双绕组型转向电机422。
在用于车辆的转向设备400中，当包括在第一转向控制模块410-1中的第一电机位置传感器单元412-1由于包括在第一转向控制模块410-1中的第一电源单元411-1而进入或变为异常状态时，第一转向控制模块410-1可以从包括在第二转向控制模块410-2中的第二电源单元411-2接收子电压，可以基于接收的子电压对第一电机位置传感器单元412-1进行操作，并且可以基于第一电机位置传感器单元412-1的电机位置传感器信号或电机角度传感器信号产生辅助转向力。
根据各种示例性实施例，用于车辆的转向设备可以包括与方向盘连接的转向柱模块和与车轮连接的转向齿条模块。转向柱模块和转向齿条模块可以彼此电互连。例如，转向柱模块和转向齿条模块可以通过转向控制模块电互连。
图11和12示出根据本公开实施例的用于车辆的基于线控转向的转向设备的总体框图。
参照图11，用于车辆的基于线控转向的转向设备500通常可以包括方向盘510、转向柱模块(SCM)520、转向齿条模块(SRM)530、转向控制模块540、至少一个车轮550等。
方向盘510可以通过驾驶员的操作来进行操作(即，转动)。例如，方向盘510可以通过驾驶员的操作而转动，并且车辆的移动方向(即，车轮550的移动或转动方向等)可以根据方向盘510的转动来确定或改变。
SCM 520可以与方向盘510连接。SCM 520可以包括，例如但不限于转向轴、转向反作用力电机和各种传感器等中的一个或多个。
转向轴可以与方向盘510连接。当方向盘510转动时，转向轴可以对应于方向盘510的转动而转动。
转向反作用力电机可以与转向轴连接。转向反作用力电机可以在与方向盘510的转动方向相反的方向上转动，以向方向盘510提供转向反作用力。转向反作用力电机可以让驾驶员感觉到合适的转向感受或感觉。
转向反作用力电机可以直接与转向轴连接，但不是必需的。例如，转向反作用力电机可以通过齿轮(或减速器)与转向轴连接。齿轮(或减速器)可以是，例如但不限于蜗轮类型。齿轮(或减速器)可以包括能将转向反作用力电机与转向轴连接的任意类型。
传感器可以测量包括在SCM 520中的各种元件的状态。传感器可以包括，例如但不限于电机位置传感器、电机角度传感器、转向角传感器、转向扭矩传感器和转向角速度传感器中的至少一个。传感器可以包括可测量包括在SCM 520中的至少一个元件的状态的任意传感器。
例如，电机位置传感器或电机角度传感器可以测量转向反作用力电机的位置。转向角传感器可以测量方向盘510的转动角度，即方向盘510的转向角。转向扭矩传感器可以测量方向盘510转动时在转向轴上产生的转向扭矩。转向角速度传感器可以测量方向盘510的转动角速度，即方向盘510的转向角速度。
SRM 530可以与SCM 520机械地分离。SCM 520可以包括，例如但不限于驱动电机、小齿轮、齿条、各种传感器等中的一个或多个。
驱动电机可以由驱动电流驱动。驱动电机可以产生与驱动电流对应的驱动扭矩，以将转向力提供给至少一个车轮550。
小齿轮可以与驱动电机连接。小齿轮可以响应于由驱动电机产生的驱动扭矩执行转动运动。齿条可以与小齿轮连接。齿条可以执行与小齿轮的转动运动相对应的线性运动。如上所述，小齿轮和齿条可以通过使用上述驱动电机的驱动扭矩向至少一个车轮550提供转向力来改变至少一个车轮550的方向或使其转动。
传感器可以测量包括在SRM 530中的各种元件的状态。传感器可以包括，例如但不限于电机位置传感器、电机角度传感器、齿条位置传感器、齿条位移传感器、小齿轮角度传感器和小齿轮角速度传感器中的至少一个传感器。传感器可以包括可测量包括在SRM 530中的至少一个元件的状态的任意传感器。
例如，电机位置传感器或电机角度传感器可以测量驱动电机的位置。齿条位置传感器可以测量齿条的位置。齿条位移传感器可以测量齿条的位移。小齿轮角度传感器可以测量小齿轮的角度，即小齿轮的转动角度。小齿轮角速度传感器可以测量小齿轮的角速度，即小齿轮的转动角速度。
转向控制模块540可以与SCM 520和SRM 530连接。转向控制模块540可以控制SCM520和SRM 530的操作，即包括在SCM 520和SRM 530中的元件的操作。
也就是说，转向控制模块540可以从包括在SCM 520和SRM 530中的各个元件中接收信息，可以通过利用接收到的信息生成控制信号，并且可以基于生成的控制信号控制包括在SCM 520和SRM 530中的各个元件的操作。
转向控制模块540可以与设置在车辆中的传感器连接。转向控制模块540可以控制设置在车辆中的各个传感器的操作。也就是说，转向控制模块540可以控制设置在车辆中的各个传感器的操作，并且可以从传感器接收传感器或感测的信息(例如，车辆信息等)。转向控制模块540可以基于接收的传感器信息生成各自的控制信号，并且可以通过利用生成的各自的控制信号控制包括在SCM 520和SRM 530的每一个中的元件的操作。
至少一个车轮550可以与SRM 530连接。车轮550可以与齿条连接。例如，车轮550可以通过拉杆和转向节臂与齿条连接。因此，齿条的线性运动可以通过拉杆和转向节臂传递到车轮550。
在下文中，为了简化描述，将仅描述简要功能，而对于具体功能，可以参照图1至10。
根据本实施例的用于车辆的转向设备可以是基于线控转向的转向设备500，其通过至少一个转向控制模块控制转向反作用力电机和驱动电机中的至少一个的操作。
例如，根据本实施例的用于车辆的转向设备可以是基于线控转向的转向设备500，其通过至少一个转向控制模块控制转向反作用力电机的操作。
至少一个转向控制模块540可以包括：电源单元，其被配置成将输入电压转换为第一电压，通过多个子功率转换器将第一电压转换为多个子电压，并提供子电压；电机位置传感器单元，其包括通过接收子电压操作的至少两个电机位置传感器和/或至少两个电机角度传感器；和控制器单元或控制器，其被配置成基于从电机位置传感器或电机角度传感器接收的电机位置传感器信号或电机角度传感器信号产生辅助转向力(例如，转向反作用力)，并基于辅助转向力(例如，转向反作用力)控制转向反作用力电机的操作。
本文中，由于转向控制模块540是与参照图7描述的转向控制模块410相同的元件，因此参照图7的描述可以应用于转向控制模块540。
另外，根据本实施例的用于车辆的转向设备可以是基于线控转向的转向设备500，其通过至少一个转向控制模块控制驱动电机的操作。
至少一个转向控制模块540可以包括：电源单元，其被配置成将输入电压转换为第一电压，通过至少两个子功率转换器将第一电压转换为子电压，并提供子电压；电机位置传感器单元，其包括通过接收子电压操作的至少两个电机位置传感器和/或至少两个电机角度传感器；和控制器单元或控制器，其被配置成基于从电机位置传感器或电机角度传感器接收的电机位置传感器信号或电机角度传感器信号产生辅助转向力(例如，驱动电流)，并基于辅助转向力(例如，驱动电流)控制转向反作用力电机的操作。
本文中，由于转向控制模块540是与参照图7描述的转向控制模块410相同的元件，因此图7的描述可以应用于转向控制模块540。
转向控制模块540的控制转向反作用力电机和驱动电机的一些元件可以彼此分开。
为了便于描述，通过使用相同的附图标记描述了包括在转向控制模块540中的、控制转向反作用力电机和驱动电机的元件。然而，如上所述，转向控制模块540的控制转向反作用力电机和驱动电机的一些元件可以彼此分开。
参照图12，根据本实施例的用于车辆的转向设备可以是基于线控转向的转向设备500，其通过两个转向控制模块或控制器控制转向反作用力电机的操作。
至少一个转向控制模块540可以包括第一转向控制模块541和第二转向控制模块542。当第一转向控制模块541和第二转向控制模块542处于正常状态时，第一转向控制模块541可以基于第一电机位置传感器单元的电机位置传感器信号或电机角度传感器信号产生辅助转向力(例如，转向反作用力)，并且可以基于辅助转向力控制转向反作用力电机的操作。当包括在第一转向控制模块541中的第一电机位置传感器单元由于包括在第一转向控制模块541中的第一电源单元而进入或变为异常状态时，第二转向控制模块542可以基于第二电机位置传感器单元的电机位置传感器信号或电机角度传感器信号产生辅助转向力(例如，转向反作用力)，并且可以基于辅助转向力控制转向反作用力电机的操作。
另外，根据本实施例的用于车辆的转向设备可以是基于线控转向的转向设备500，其通过两个转向控制模块控制驱动电机的操作。
至少一个转向控制模块540可以包括第一转向控制模块541和第二转向控制模块542。当第一转向控制模块541和第二转向控制模块542处于正常状态时，第一转向控制模块541可以基于第一电机位置传感器单元的电机位置传感器信号或电机角度传感器信号产生辅助转向力(例如，驱动电流)，并且可以基于辅助转向力控制驱动电机的操作。当包括在第一转向控制模块541中的第一电机位置传感器单元由于包括在第一转向控制模块541中的第一电源单元而进入或变为异常状态时，第二转向控制模块542可以基于第二电机位置传感器单元的电机位置传感器信号或电机角度传感器信号产生辅助转向力(例如，驱动电流)，并且可以基于辅助转向力控制驱动电机的操作。
本文中，由于转向控制模块540是与参照图8描述的转向控制模块410相同的元件，因此参照图8的描述可以应用于转向控制模块540。
例如，转向电机可以包括单绕组型转向电机。
上述转向控制模块的控制转向反作用力电机和驱动电机的一些元件可以彼此分开。
为了便于描述，通过使用相同的附图标记描述了包括在转向控制模块中的、控制转向反作用力电机和驱动电机的元件。然而，如上所述，转向控制模块的控制转向反作用力电机和驱动电机的一些元件可以彼此分开。
根据本实施例的用于车辆的转向设备可以是基于线控转向的转向设备，其通过两个转向控制模块控制转向反作用力电机的操作。
至少一个转向控制模块540可以包括第一转向控制模块541和第二转向控制模块542。当第一转向控制模块541和第二转向控制模块542处于正常状态时，第一转向控制模块541可以基于第一电机位置传感器单元的电机位置传感器信号或电机角度传感器信号产生辅助转向力(例如，转向反作用力)，而第二转向控制模块542可以基于第二电机位置传感器单元的每个电机位置传感器信号或每个电机角度传感器信号产生辅助转向力(例如，转向反作用力)。因此，第一转向控制模块541和第二转向控制模块542可以基于由其产生的辅助转向力(例如，转向反作用力)控制转向电机的操作。当包括在第一转向控制模块541中的第一电机位置传感器单元由于包括在第一转向控制模块541中的第一电源单元而进入或变为异常状态时，第一转向控制模块541可以从包括在第二转向控制模块542中的第二电源单元接收子电压，可以基于接收的子电压对第一电机位置传感器单元进行操作，并且可以基于第一电机位置传感器单元的电机位置传感器信号或电机角度传感器信号产生辅助转向力(例如，转向反作用力)，而第二转向控制模块542可以基于第二电机位置传感器单元的电机位置传感器信号或电机角度传感器信号产生辅助转向力(例如，转向反作用力)。因此，第一转向控制模块541和第二转向控制模块542可以基于由其产生的辅助转向力(例如，转向反作用力)来控制转向电机的操作。
另外，根据本实施例的用于车辆的转向设备可以是用于车辆的基于线控转向的转向设备，其通过两个转向控制模块控制驱动电机的操作。
至少一个转向控制模块540可以包括第一转向控制模块541和第二转向控制模块542。当第一转向控制模块541和第二转向控制模块542处于正常状态时，第一转向控制模块541可以基于第一电机位置传感器单元的电机位置传感器信号或电机角度传感器信号产生辅助转向力(例如，驱动电流)，而第二转向控制模块542可以基于第二电机位置传感器单元的电机位置传感器信号或电机角度传感器信号产生辅助转向力(例如，驱动电流)。因此，第一转向控制模块541和第二转向控制模块542可以基于由其形成的辅助转向力(例如，驱动电流)控制驱动电机的操作。当包括在第一转向控制模块541中的第一电机位置传感器单元由于包括在第一转向控制模块541中的第一电源单元而进入或变为异常状态时，第一转向控制模块541可以从包括在第二转向控制模块542中的第二电源单元接收子电压，可以基于接收的子电压对第一电机位置传感器单元进行操作，并且可以基于第一电机位置传感器单元的电机位置传感器信号或电机角度传感器信号产生辅助转向力(例如，驱动电流)，而第二转向控制模块542可以基于第二电机位置传感器单元的电机位置传感器信号或电机角度传感器信号产生辅助转向力(例如，驱动电流)。因此，第一转向控制模块541和第二转向控制模块542可以基于由其形成的辅助转向力(例如，驱动电流)控制驱动电机的操作。
本文中，由于转向控制模块540是与参照图8描述的转向控制模块410相同的元件，因此参照图8的说明可以应用于转向控制模块540。
本文中，转向电机可以包括双绕组型转向电机。
上述转向控制模块的控制转向反作用力电机和驱动电机的一些元件可以彼此分开。
为了便于描述，通过使用相同的附图标记描述了包括在转向控制模块中的、控制转向反作用力电机和驱动电机的元件。然而，如上所述，转向控制模块的控制转向反作用力电机和驱动电机的一些元件可以彼此分开。
转向控制模块540可以包括，例如但不限于逆变器、栅极驱动器等。
图13示出根据本公开实施例的车辆转向电子控制传感器设备、电源设备及用于车辆的转向设备的框图。
参照图13，本公开的上述实施例的一些元件、单元和模块可以在计算机系统中实现，例如，作为非暂时性计算机可读记录介质。例如，车辆转向电子控制传感器设备100、电源设备300、转向设备200等可以包括计算机系统1000，计算机系统1000包括至少一个处理器1010、存储器1020、存储装置1030、用户接口输入1040和用户接口输出1050中的至少一个，它们可以通过总线1060彼此通信。此外，计算机系统1000还可以包括用于与网络1080连接的网络接口1070。处理器1010可以是，例如但不限于执行存储在存储器1020和/或存储装置1030中的一个或多个处理命令的中央处理单元(CPU)或半导体装置。存储器1020和存储装置1030可以包括各种类型的易失性/非易失性存储介质。例如，存储器可以包括只读存储器(ROM)1021和随机存取存储器(RAM)1023。
因此，本公开的某些实施例可以通过利用计算机实现的方法或通过其中存储计算机可执行命令的非易失性计算机记录介质来实现。当处理器执行命令时，这些命令可以由本公开的至少一个实施例执行。
如上所述，根据车辆转向电子控制传感器设备、电源设备及用于车辆的转向设备的某些实施例，可以使提供给至少两个传感器的功率分开，从而提高提供给传感器的功率的冗余和可靠性。
另外，根据本公开的一些实施例，提供给主调节器的电压可以通过无源元件或部件提供给电机位置传感器或电机角度传感器，从而降低车辆转向电子控制传感器设备的制造成本以及用于车辆的转向设备的制造成本。
此外，根据本公开的某些实施例，电机位置传感器或电机角度传感器可以利用单独提供的功率电压来操作，从而提高车辆转向电子控制传感器设备和用于车辆的转向设备的冗余和可靠性。
另外，根据本公开的一些实施例，可以使提供给多个电机位置传感器或多个电机角度传感器的功率分开，从而提高用于车辆的转向设备的冗余和可靠性。
虽然已经描述了根据本公开示例性实施例的车辆转向电子控制传感器设备、电源设备、用于车辆的转向设备，但应该理解的是，那些实施例不限于所公开的实施例，而是相反地，其旨在涵盖包括在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等同布置。

Claims (20)

1.一种用于控制包括在车辆中的电机的设备，包括：
主调节器，其被配置成提供源电压；
多个子调节器，其与所述主调节器连接，每个所述子调节器被配置成将源电压转换为各自的子电压；
无源元件，其与所述主调节器连接；和
多个传感器，其包括第一传感器和第二传感器，每个所述第一传感器与所述子调节器的对应的子调节器连接，所述第二传感器通过所述无源元件与所述主调节器连接。
2.根据权利要求1所述的设备，进一步包括控制器，其被配置成利用从所述第一传感器中的一个接收的第一信号和通过所述无源元件从与所述主调节器连接的所述第二传感器接收的第二信号控制所述电机。
3.根据权利要求1所述的设备，进一步包括控制器，其被配置成：
根据从所述第一传感器的一个传感器接收的第一信号控制所述电机；
将从所述第一传感器的一个传感器接收的所述第一信号与与通过所述无源元件与所述主调节器连接的所述第二传感器接收的第二信号进行比较；并且
当所述第一信号与所述第二信号不同时，根据从所述第一传感器的另一传感器接收的第三信号控制所述电机。
4.根据权利要求1所述的设备，其中，每个所述子调节器的转换后的各自的子电压和通过所述无源元件提供给所述第二传感器的电压彼此相同。
5.根据权利要求1所述的设备，其中，所述无源元件是电阻器。
6.根据权利要求1所述的设备，其中，所述传感器被配置成感测所述电机的位置。
7.根据权利要求1所述的设备，其中，所述电机被配置成基于由至少一个所述传感器产生的至少一个信号产生与方向盘或车轮相关联的转向力。
8.根据权利要求1所述的设备，其中，所述无源元件连接在所述主调节器和所述第二传感器之间。
9.一种用于车辆的电子转向控制的感测设备，所述设备包括：
功率转换器，其被配置成将输入电压转换为第一电压；
多个子功率转换器，其被配置成将所述第一电压转换为子电压；以及
多个传感器，其接收所述子电压，每个所述传感器与所述多个子功率转换器中的至少一个对应的子功率转换器连接。
10.根据权利要求9所述的设备，其中：
所述子功率转换器包括：第一子功率转换器，其被配置成将所述第一电压转换为第一子电压；和第二子功率转换器，其被配置成将所述第一电压转换为第二子电压；并且
所述传感器包括：
第一传感器，其与所述第一子功率转换器连接并接收所述第一子电压；以及
第二传感器，其与所述第二子功率转换器连接并接收所述第二子电压。
11.根据权利要求10所述的设备，其中，所述子功率转换器进一步包括第三子功率转换器，其被配置成将所述第一电压转换为第三子电压，并且
所述传感器进一步包括第三传感器，其与所述第三子功率转换器连接并接收所述第三子电压。
12.一种用于控制转向电机的转向设备，所述设备包括至少一个转向控制模块，其中所述至少一个转向控制模块包括：
功率转换器，其被配置成将输入电压转换为第一电压；
多个子功率转换器，其被配置成将所述第一电压转换为多个子电压；
多个电机位置传感器，其接收所述子电压并产生与电机位置相关联的信号，每个所述电机位置传感器接收所述子电压的至少一个对应的子电压；以及
控制器，其被配置成基于与所述电机位置相关联的信号计算转向电机的辅助转向力，并且被配置成基于所述辅助转向力控制所述转向电机。
13.根据权利要求12所述的转向设备，其中，所述子功率转换器包括：第一子功率转换器，其被配置成将所述第一电压转换为第一子电压；和第二子功率转换器，其被配置成将所述第一电压转换为第二子电压，并且
其中，所述电机位置传感器包括：第一电机位置传感器，其被配置成接收所述第一子电压以测量所述转向电机的位置，并且产生第一电机位置传感器信号；和第二电机位置传感器，其被配置成接收所述第二子电压以测量所述转向电机的位置，并且产生第二电机位置传感器信号。
14.根据权利要求13所述的转向设备，其中，所述子功率转换器进一步包括第三功率转换器，其被配置成将所述第一电压转换为第三子电压，并且
所述电机位置传感器进一步包括第三电机位置传感器，其被配置成接收所述第三子电压以测量所述转向电机的位置，并且产生第三电机位置传感器信号。
15.根据权利要求12所述的转向设备，其中，所述控制器对从所述电机位置传感器接收的所述电机位置传感器信号执行有效性验证，并根据执行的有效性验证控制所述辅助转向力。
16.根据权利要求12所述的转向设备，其中：
所述至少一个转向控制模块包括第一转向控制模块和第二转向控制模块，
所述第一转向控制模块包括多个第一电机位置传感器，所述第二转向控制模块包括多个第二电机位置传感器，
当所述第一转向控制模块和所述第二转向控制模块处于正常状态时，所述第一转向控制模块基于所述第一电机位置传感器的第一电机位置传感器信号计算辅助转向力，并基于通过所述第一电机位置传感器信号计算出的所述辅助转向力控制所述转向电机，
当所述第一电机位置传感器进入异常状态时，所述第二转向控制模块基于所述第二电机位置传感器的第二电机位置传感器信号计算辅助转向力，并基于通过所述第二电机位置传感器信号计算出的所述辅助转向力控制所述转向电机。
17.根据权利要求16所述的转向设备，其中，所述转向电机包括单绕组型转向电机。
18.根据权利要求12所述的转向设备，其中：
所述至少一个转向控制模块包括第一转向控制模块和第二转向控制模块，
所述第一转向控制模块包括多个第一电机位置传感器，所述第二转向控制模块包括多个第二电机位置传感器，
当所述第一转向控制模块和所述第二转向控制模块处于正常状态时，所述第一转向控制模块基于所述第一电机位置传感器的第一电机位置传感器信号计算辅助转向力，所述第二转向控制模块基于所述第二电机位置传感器的第二电机位置传感器信号计算辅助转向力，并且所述第一转向控制模块和所述第二转向控制模块基于由所述第一转向控制模块和所述第二转向控制模块计算出的所述辅助转向力控制所述转向电机，以及
当所述第一电机位置传感器进入异常状态时，所述第一转向控制模块从所述第二转向控制模块接收子信号，基于从所述第二转向控制模块接收的所述子信号对所述第一电机位置传感器进行操作，并基于所述第一电机位置传感器的第一电机位置传感器信号计算辅助转向力，所述第二转向控制模块基于所述第二电机位置传感器的第二电机位置传感器信号计算辅助转向力，并且所述第一转向控制模块和所述第二转向控制模块基于由所述第一转向控制模块和所述第二转向控制模块计算出的所述辅助转向力控制所述转向电机。
19.根据权利要求18所述的转向设备，其中，所述转向电机包括双绕组型转向电机。
20.根据权利要求12所述的转向设备，进一步包括：转向柱模块，其与方向盘连接；和转向齿条模块，其与车轮连接，并且
其中，所述转向柱模块和所述转向齿条模块彼此电连接。
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