CN115052801A - 电流传感器、转向控制装置和电流检测方法 - Google Patents

电流传感器、转向控制装置和电流检测方法 Download PDF

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Abstract

本实施例涉及一种电流传感器、转向控制装置和用于检测电流的方法。一种电流传感器可以包括:导体部,电流流过该导体部;检测单元,用于检测电流流过导体部所产生的磁场;第一发生单元,用于基于导体部中包含的电阻产生第一电流感测值;以及第二发生单元,用于基于通过检测单元检测到的磁场产生第二电流感测值。

Description

电流传感器、转向控制装置和电流检测方法
技术领域
本实施例涉及一种电流传感器、转向控制装置以及电流检测方法。
背景技术
一般而言,转向系统是指车辆的驾驶员可以基于施加到方向盘的转向力(或旋转力)来改变车辆车轮的转向角的系统。例如电子助力转向(EPS)的电动助力转向系统最近已应用于车辆以通过减小方向盘的转向力来确保稳定的转向。
在最近的车辆转向系统中,对可靠性和冗余功能的要求越来越高。
发明内容
技术问题
本实施例可以提供一种能够提高冗余度和可靠性的电流传感器。
此外,本实施例可以提供一种能够提高冗余度和可靠性的转向控制装置。
此外,本实施例可以提供一种能够提高冗余度和可靠性的电流检测方法。
技术方案
在一方面,本实施例可以提供一种电流传感器,包括:导体单元,电流流过该导体单元;检测器,检测电流流过导体单元所产生的磁场;第一发生器,基于导体单元中包含的电阻器产生第一电流感测值;以及第二发生器,基于通过检测器检测到的磁场产生第二电流感测值。
在另一方面,本实施例可以提供一种转向控制装置,包括:转向马达电源单元,基于转向马达控制信号转换电能以产生辅助电流,并基于辅助电流控制转向马达;以及至少一个电流传感器,检测在转向马达电源单元和转向马达之间流动的辅助电流,其中,电流传感器包括:导体单元,辅助电流流过该导体单元;检测器,检测辅助电流流过导体单元所产生的磁场;第一发生器,基于导体单元中包含的电阻器产生第一电流感测值;以及第二发生器,基于通过检测器检测到的磁场产生第二电流感测值。
在另一方面,本实施例可以提供一种电流检测方法,包括:使电流流过导体单元;检测电流流过导体单元所产生的磁场;基于导体单元中包含的电阻器产生第一电流感测值;并且基于检测到的磁场产生第二电流感测值。
有益效果
根据本实施例,可以提供一种能够提高冗余度和可靠性的电流传感器。
根据本实施例,可以提供一种能够提高冗余度和可靠性的转向控制装置。
根据本实施例,可以提供一种能够提高冗余度和可靠性的电流检测方法。
附图说明
图1是示出根据本实施例的转向系统的配置的框图;
图2是示出根据本实施例的转向控制模块的配置的框图;
图3是示出根据本实施例的电流传感器的配置的框图;
图4是示出根据本实施例的第一发生器的配置的框图;
图5是示出根据本实施例的第二发生器的配置的框图;
图6至图8是示出根据本实施例的霍尔传感器的视图;
图9是示出根据本实施例的分流电阻器的视图;
图10和图11是示出根据本实施例的应用电流传感器的实施例的视图;
图12是示出根据本实施例的电流检测方法的流程图;以及
图13是示出根据本实施例的电流传感器、转向控制装置、转向辅助装置以及转向系统的配置的框图。
具体实施方式
在本公开的示例或实施例的以下描述中,将参照通过说明的方式示出可以实施的具体示例或实施例的附图,并且在附图中相同的附图标记和符号可用于表示相同或相似的组件,即使它们在彼此不同的附图中示出。此外,在本公开的示例或实施例的以下描述中,当确定描述可能使本公开的一些实施例中的主题不太清楚时,将省略对本文中包含的公知的功能和组件的详细描述。本文使用的诸如“包括”、“具有”、“包含”、“构成”、“由……组成”和“由……形成”等术语通常旨在允许添加其它组件,除非这些术语与术语“仅”一起使用。如本文所用,除非上下文另有明确指示,否则单数形式旨在包括复数形式。
诸如“第一”、“第二”、“A”、“B”、“(A)”或“(B)”的术语可以在本文中用于描述本公开的元件。这些术语中的每一个都不用于定义元件的本质、顺序、次序或数量等,而仅用于将相应元件与其它元件区分开来。
当提及第一元件“连接或联接到”、“接触或重叠”等第二元件时,应解释为,不仅第一元件可以“直接连接或联接到”或“直接接触或重叠”第二元件,而且第三元件也可以“插入”在第一和第二元件之间,或者第一和第二元件可以通过第四元件彼此“连接或联接”、“接触或重叠”等。此处,第二元件可以被包括在彼此“连接或联接”、“接触或重叠”等的两个或更多个元件中的至少一个中。
当使用诸如“以后”、“之后”、“下一个”、“之前”等时间相关术语来描述元素或构造的过程或操作,或操作、加工、制造方法中的流程或步骤时,这些术语可用于描述非连续或非顺序的过程或操作,除非术语“直接”或“立即”被一起使用。
另外,当提及任何尺寸、相对大小等时,即使没有指定相关描述,也应考虑元件或特征的数值或相应信息(例如,水平、范围等)包括可能由各种因素(例如,过程因素、内部或外部影响、噪音等)引起的公差或误差范围。此外,术语“可”完全包含术语“可以”的所有含义。
图1是示出根据本实施例的转向系统的配置的框图。
参照图1,根据实施例,转向系统1可以包括转向装置100和转向辅助装置200中的至少一种。转向装置100和转向辅助装置200可以通过电连接、磁连接和机械连接中的至少一种连接。
可以设置一个或多个转向装置100。转向装置100可以基于被施加到方向盘140的转向力(或旋转力)来改变车轮150的转向角。转向装置100可以包括输入侧机构110、输出侧机构120或分离/连接机构130中的至少一个。输入侧装置110、输出侧装置120和分离/连接装置130可以通过电连接、磁连接和机械连接中的至少一种连接。
可以设置一个或多个输入侧机构110。输入侧机构110可以连接到方向盘140。输入侧机构110可以在方向盘140的旋转方向上或在与方向盘140的旋转方向相对的方向上旋转。输入侧机构110可以包括连接到方向盘140的转向轴,但不限于此,可以包括可以在方向盘的旋转方向或与方向盘的旋转方向相对的方向上旋转的任何机构(或装置)。
可以设置一个或多个输出侧机构120。输出侧装置120可以通过电气和机械连接中的至少一种连接到输入侧装置110。输出侧机构120可以连接到车轮150,改变车轮150的转向角(或运动)。输出侧机构120可以包括小齿轮、齿条、拉杆或转向节臂中的至少一个,但不限于此,可以包括可以改变车轮的转向角(或运动)的任何机构(或装置)。
可以设置一个或多个分离/连接机构130。分离/连接机构130可以连接到输入侧机构110和输出侧机构120。分离/连接机构130可以使输入侧机构110和输出侧机构120机械地和/或电地连接和/或分离。分离/连接机构130可以包括离合器,但不限于此,可以包括可以使输入侧机构和输出侧机构连接和/或分离的任何机构(或装置)。
根据实施例,转向装置100可以包括输入侧机构和输出侧机构机械连接的转向装置、输入侧机构和输出侧机构电连接的转向装置(例如,线控转向(SbW))和输入侧机构和输出侧机构通过分离/连接机构连接的转向装置(例如,包括离合器的SbW)中的至少一种。
可以设置一个或多个方向盘140或一个或多个车轮150。方向盘140和车轮150可以如图所示分离地设置,但不限于此,还可以被包括在转向装置100中。
可以设置一个或多个转向辅助装置200。转向辅助装置200可以与转向装置100连接。转向辅助装置200可以向转向装置100提供辅助转向力。
根据实施例,转向辅助装置200可以包括输入电源210、转向控制模块220、转向致动器230和传感器模块240中的至少一个。输入电源210、转向控制模块220、转向致动器230和传感器模块240可以通过电连接、磁连接或机械连接中的至少一种连接。
可以设置一个或多个输入电源210。输入电源210可以包括直流(DC)电源或交流(AC)电源中的至少一种。特别地,DC电源可以包括电池,但不限于此,可以包括可以提供DC电力的任意电源。
传感器模块240可以包括至少一个传感器。此处,传感器可以包括转向扭矩传感器241、转向角传感器242或位置传感器243中的至少一个,但不限于此,可以包括能够测量车辆状态和车辆转向状态的任何传感器。
可以设置一个或多个转向扭矩传感器241。转向扭矩传感器241可以测量方向盘的转向扭矩以获得关于方向盘的扭矩信息,并且将关于方向盘的扭矩信息提供给转向控制模块220。可以设置一个或多个转向角传感器242。转向角传感器242可以测量方向盘的转向角以获得关于方向盘的转向角信息,并且将关于方向盘的转向角信息提供给转向控制模块220。可以设置一个或多个位置传感器243。位置传感器243可以测量输入侧机构的位置、输出侧机构的位置或转向马达的位置中的至少一个,从而获得关于输入侧机构的位置信息、关于输出侧机构的位置信息或关于转向马达的位置信息中的至少一个,并且可以将关于输入侧机构的位置信息、关于输出侧机构的位置信息或关于转向马达的位置信息中的至少一个提供给转向控制模块220。
转向扭矩传感器241、转向角传感器242和位置传感器243可以被包括在如图所示的传感器模块中,但不限于此,可以被包括在输入侧机构110、输出侧机构120、分离/连接机构130、方向盘140、车轮150、输入电源210、转向控制模块220或转向致动器230(转向马达231或减速器232)中的至少一个中。
可以设置一个或多个转向控制模块220。转向控制模块220可以连接到输入电源210。转向控制模块220可以从输入电源210接收电能并且过滤电能的噪声。
转向控制模块220可以基于从转向系统1中的每个组件和/或车辆接收的信息(例如,转向扭矩信息、转向角信息、位置信息或车辆速度信息中的至少一个)产生转向马达控制信号。
转向控制模块220可以根据转向马达控制信号转换滤波后的电能,从而产生辅助转向力并且基于辅助转向力控制转向致动器230(或转向马达231)。
可以设置一个或多个转向致动器230。转向致动器230可以与转向控制模块220连接。转向致动器230可以基于从转向控制模块220提供的辅助转向力操作,辅助转向装置100进行转向。
转向致动器230可以包括转向马达231或减速器232中的至少一个。可以设置一个或多个转向马达231或一个或多个减速器232。转向马达231或减速器232中的至少一个可以与转向控制模块220连接。
如果转向致动器230包括转向马达231,则转向马达231可以基于从转向控制模块220提供的辅助转向力操作,辅助转向装置100进行转向。
如果转向致动器230包括转向马达231和减速器232,则转向马达231可以基于从转向控制模块220提供的辅助转向力操作,并且减速器232可以根据转向马达231的操作来操作,从而辅助转向装置100进行转向。
转向马达231可以包括单绕组型转向马达或双绕组型转向马达中的至少一种,但不限于此,可以包括可以辅助转向装置进行转向的任何马达。
转向马达231可以包括单相型马达、三相型马达或五相型马达中的至少一种,但不限于此,可以包括可以辅助转向装置进行转向的任何马达。
转向马达231可以包括DC马达或AC马达(例如,同步马达和/或感应马达)中的至少一种,但不限于此,可以包括可以辅助转向装置进行转向的任何马达。
图2是示出根据本实施例的转向控制模块的配置的框图。
参照图2,根据实施例,转向控制模块220可以包括滤波器单元10、转向马达电源单元20、传感器单元30、通信单元40、控制器单元50、控制器监测单元60、操作电力转换单元70或电力路径控制器80中的至少一个。滤波器单元10、转向马达电源单元20、传感器单元30、通信单元40、控制器单元50、控制器监测单元60、操作电力转换单元70和电力路径控制器80可以通过电连接、磁连接或机械连接中的至少一种连接。
可以设置一个或多个滤波器单元10。滤波器单元10可以连接到输入电源。滤波器单元10可以过滤从输入电源提供的电能的噪声,并且将滤波后的电能提供给转向马达电源单元20和操作电力转换单元70。
可以设置一个或多个转向马达电源单元20。转向马达电源单元20可以与滤波器单元10连接并且可以从滤波器单元10接收滤波后的电能。转向马达电源单元20可以与控制器单元50连接并且可以从控制器单元50接收转向马达控制信号。转向马达电源单元20可以通过基于转向马达控制信号转换滤波后的电能来产生辅助转向力,并且基于辅助转向力控制转向马达。
转向马达电源单元20可以包括开关元件驱动器21或逆变器22中的至少一个。可以设置一个或多个开关元件驱动器21或一个或多个逆变器22。开关元件驱动器21和逆变器22可以通过电连接、磁连接或机械连接中的至少一种连接。
开关元件驱动器21可以从控制器单元50接收转向马达控制信号,基于转向马达控制信号产生开关元件控制信号,并且将开关元件控制信号提供给逆变器22。逆变器22可以根据开关元件控制信号对滤波器单元滤波后的电能进行转换,产生辅助转向力。
逆变器22可以包括开关和/或晶体管,但不限于此,可以包括可以通过根据转向马达控制信号和/或开关元件控制信号转换电能来产生辅助转向力的任何元件(或装置)。
如果逆变器22包括场效应晶体管(FET),则开关元件驱动器21可以是栅极驱动器。因此,栅极驱动器可以从控制器单元50接收转向马达控制信号,基于转向马达控制信号产生栅极控制信号,并且将栅极控制信号提供给逆变器22。逆变器22可以根据栅极控制信号转换滤波器单元滤波后的电能,产生辅助转向力。
可以设置一个或多个电力路径控制器80。电力路径控制器80可以位于转向马达电源单元20(或逆变器22)和转向致动器230(或转向马达231)之间,将从转向马达电源单元20(或逆变器)接收到的辅助转向力供应给转向致动器230(或转向马达231)或切断供应。
电力路径控制器80可以包括至少一个断相器(PCO)。断相器是能够切断相的元件或电路,并且可以包括开关、断路器、断路开关或晶体管中的至少一种,但不限于此,可以包括可以切断相的任何元件或电路。
传感器单元30可以包括温度传感器31、电流传感器32或马达位置传感器33中的至少一个,但不限于此,可以包括可以测量转向系统(或转向控制模块)的状态的任何传感器。可以设置一个或多个温度传感器31、一个或多个电流传感器32、或一个或多个马达位置传感器33。
温度传感器31可以测量转向控制模块220的温度,从而获得温度信息,并且将温度信息提供给控制器单元50。电流传感器32可以测量从转向马达电源单元20提供给转向致动器230(或转向马达231)的辅助电流(或辅助转向力),从而获得辅助电流信息,并且将辅助电流信息提供给控制器单元50。马达位置传感器33可以测量转向马达的位置,从而获得关于转向马达的位置信息,并且可以将关于转向马达的位置信息提供给控制器单元50。马达位置传感器33可以被包括在转向控制模块220中,但不限于此,可以被分离地设置。
可以设置一个或多个通信单元40。通信单元40可以包括内部通信单元或外部通信单元中的至少一种。当存在多个转向控制模块时,内部通信单元可以与其它转向控制模块连接以接收或提供信息。外部通信单元可以与车辆连接以从车辆接收车辆状态信息(例如,车辆速度信息)或将与转向系统有关的信息提供给车辆。
可以提供一个或多个控制器单元50。控制器单元50可以与转向控制模块220的每个组件连接以提供或接收信息,并且基于此,控制转向控制模块220的每个组件的操作。
例如,控制器单元50可以基于关于方向盘的扭矩信息、关于方向盘的转向角信息、温度信息、辅助电流信息、位置信息(关于输入侧机构的位置信息、关于输出侧机构的位置信息和关于转向马达的位置信息)、车辆状态信息(例如车速信息)、关于输入电源的状态信息、短路(或过电流)状态信息、关于滤波器单元的电流感测信息或关于转向马达的状态信息中的至少一项来产生转向马达控制信号,并且将转向马达控制信号提供给转向马达电源单元20(或开关元件驱动器21),或者可以产生分离/连接控制信号(例如,离合器控制信号)并将分离/连接控制信号提供给分离/连接机构。
控制器单元50可以包括微控制器,但不限于此,可以包括可以处理(或执行或计算)程序的任何装置(或计算机)。
控制器监测单元60可以与控制器单元50连接。控制器监测单元60可以监测控制器单元50的操作状态。例如,控制器单元50可以将监视器信号提供给控制器监测单元60。控制器监测单元60可以基于从控制器单元50接收的监视器信号而被清除,或者可以产生复位信号并将复位信号提供给控制器单元50。
控制器监测单元60可以包括监视器,但不限于此,可以包括能够监测控制器单元的任何装置。特别地,监视器可以包括窗口监视器,该窗口监视器具有期限,即开始和结束。
操作电力转换单元70可以与滤波器单元10连接。操作电力转换单元70可以通过转换从滤波器单元10接收的滤波后的电能来针对转向控制模块220的每个组件产生操作电压。操作电力转换单元70可以包括DC-DC转换器或调节器中的至少一种,但不限于此,可以包括可以转换滤波后的电能从而针对转向控制模块的每个组件和/或转向控制模块的外部产生操作电压的任何装置。
转向控制模块220可以包括电子控制单元(ECU),但不限于此,可以包括可以执行电子控制的任何控制器(或系统)。
图3是示出根据本实施例的电流传感器的配置的框图。
参照图3,根据本实施例的电流传感器32可以包括导体单元310、检测器320、第一发生器330、第二发生器340和验证器350中的至少一个。导体单元310、检测器320、第一发生器330、第二发生器340和验证器350可以通过电连接、磁连接或机械连接中的至少一个连接。
根据本实施例的电流传感器32可以包括:导体单元310,电流流过导体单元310;检测器320,检测电流流过导体单元310所产生的磁场;第一发生器330,基于导体单元310中包含的电阻器产生第一电流感测值;以及第二发生器340,基于通过检测器320检测到的磁场产生第二电流感测值。
可以设置一个或多个导体单元310。电流可以流过导体单元310。导体单元310可以基于流动的电流产生磁场。导体单元310可以被称为导体、导电体或电导体。
可以设置一个或多个检测器320。检测器320可以检测由电流流过导体单元310所产生的磁场。检测器320可以基于检测到的磁场检测电压。
此处,流过导体单元310的电流、通过检测器320检测到的磁场以及通过检测器320检测到的电压可以彼此具有比例关系。
可以设置一个或多个第一发生器330。第一发生器330可以基于导体单元310中包含的电阻器产生第一电流感测值。换言之,第一发生器330可以基于导体单元310中包含的电阻器产生对应于流过导体单元310的电流(或与流过导体单元310的电流成比例)的第一电流感测值。
可以设置一个或多个第二发生器340。第二发生器340可以基于通过检测器320检测到的磁场产生第二电流感测值。换言之,第二发生器340可以基于通过检测器320检测到的磁场产生与流过导体单元310的电流相对应(或成比例)的第二电流感测值。
图4是示出根据本实施例的第一发生器的配置的框图。
参照图4,根据本实施例的第一发生器330可以检测由导体单元310中包含的电阻器产生的第一电压值,并且基于检测到的第一电压值产生第一电流感测值。
换言之,如果电流流过导体单元310,则由于导体单元310中包含的电阻器,可以在导体单元310的两端之间产生电位差(或电压降)。因此,第一电压值可以是表示由于导体单元310中包含的电阻器而在导体单元310的两端之间产生的电势差(或电压降)的值。
可以设置一个或多个第一发生器330。第一发生器330可以包括第一升压单元331和第一转换单元332中的至少一个。可以设置一个或多个第一升压单元331和一个或多个第一转换单元332。第一升压单元331和第一转换单元332可以通过电连接、磁连接或机械连接中的至少一种连接。
例如,第一发生器330可以包括:第一升压单元331,增大检测到的第一电压值;以及第一转换单元332,将通过第一升压单元331增大的第一电压值转换为第一电流感测值。
此处,第一升压单元331可以包括第一运算放大器以放大检测到的第一电压值。
此处,第一转换单元332可以通过电路和/或电流转换算法将增大的第一电压值转换为第一电流感测值。特别地,电流转换算法和/或电路可以利用欧姆定律。
图5是示出根据本实施例的第二发生器的配置的框图。
参照图5,根据本实施例的第二发生器340可以检测基于通过检测器320检测到的磁场产生的第二电压值,并且基于检测到的第二电压值产生第二电流感测值。
换言之,如果电流流过导体单元310,则由于电流流过导体单元310而产生磁场,并且基于所产生的磁场可以产生电位差。因此,第二电压值可以是表示由于由电流流过导体单元310所引起的磁场所产生的电位差的值。
可以设置一个或多个第二发生器340。第二发生器340可以包括第二升压单元341和第二转换单元342中的至少一个。可以设置一个或多个第二升压单元341和一个或多个第二转换单元342。第二升压单元341和第二转换单元342可以通过电连接、磁连接或机械连接中的至少一种连接。
例如,第二发生器340可以包括:第二升压单元341,增大检测到的第二电压值;以及第二转换单元342,将通过第二升压单元341增大的第二电压值转换为第二电流感测值。
此处,第二升压单元341可以包括第二运算放大器以放大检测到的第二电压值。
此处,第二转换单元342可以通过电路和/或电流转换算法将增大的第二电压值转换为第二电流感测值。特别地,电流转换算法和/或电路可以利用欧姆定律。
参照图3至图5,根据本实施例的电流传感器32可以进一步包括验证器350。
可以设置一个或多个验证器350。验证器350可以检查第一电流感测值和第二电流感测值中的每一个是否正常,比较正常第一电流感测值和正常第二电流感测值以验证正常电流感测值的有效性,并且输出被验证有效的正常第一电流感测值和正常第二电流感测值中的一个正常电流感测值。
特别地,验证器350可以检查第一电流感测值和第二电流感测值中的每一个是否正常。
例如,验证器350可以将第一电流感测值和第二电流感测值中的每一个与其各自的预设正常范围进行比较。作为比较的结果,如果第一电流感测值和第二电流感测值落入正常范围内,则验证器350可以判断第一电流感测值和第二电流感测值是正常第一电流感测值和正常第二个电流感测值。作为比较的结果,除非第一电流感测值和第二电流感测值落入正常范围内,否则验证器350可以判断第一电流感测值和第二电流感测值是异常第一电流感测值和异常第二电流感测值。
验证器350可以将正常第一电流感测值和正常第二电流感测值进行比较以验证正常电流感测值的有效性。
例如,验证器350可以比较正常第一电流感测值和正常第二电流感测值之间的差。作为比较的结果,如果正常第一电流感测值和正常第二电流感测值之间的差落入预设的有效范围内,则验证器350可以判断正常第一电流感测值和正常第二电流感测值具有有效性。
作为比较的结果,除非正常第一电流感测值和正常第二电流感测值之间的差落入预设的有效范围内,否则验证器350可以判断正常第一电流感测值和正常第二电流感测值不具有有效性。
验证器350可以输出被验证有效的正常第一电流感测值和正常第二电流感测值中的一个正常电流感测值。
虽然为了便于描述,下面没有给出重复的描述,但是上面已经描述的内容也可以在下面应用。例如,上述用于检查正常性、验证有效性和输出正常电流值的方法同样适用于下面。
在实施例中,验证器350可以选择第一电流感测值和第二电流感测值中的一个作为主电流感测值并且将另一个作为冗余电流感测值,检查主电流感测值和冗余电流感测值中的每一个是否正常,将正常主电流感测值和正常冗余电流感测值进行比较以验证正常主电流感测值的有效性,并且输出被验证有效的正常主电流感测值。
另一方面,如果在输出被验证有效的正常主电流感测值的同时被验证有效的正常主电流感测值改变为异常值,则验证器350可以输出正常冗余电流感测值。
在另一实施例中,验证器350可以检查第一电流感测值和第二电流感测值中的每一个是否正常,将正常第一电流感测值和正常第二电流感测值进行比较以验证正常电流感测值的有效性,选择被验证有效的第一电流感测值和第二电流感测值中的一个作为主电流感测值,将另一个作为冗余电流感测值,并且输出主电流感测值。
另一方面,如果在输出主电流感测值的同时主电流感测值改变为异常值,则验证器350可以输出冗余电流感测值。
在另一实施例中,验证器350可以检查第一电流感测值和第二电流感测值中的每一个是否正常,选择正常第一电流感测值和正常第二电流感测值中的一个作为主电流感测值,将另一个作为冗余电流感测值,将主电流感测值和冗余电流感测值进行比较以验证主电流感测值的有效性,并且输出被验证有效的主电流感测值。
另一方面,如果在输出被验证有效的主电流感测值的同时,被验证有效的主电流感测值改变为异常值,则验证器350可以输出冗余电流感测值。
图6至图8是示出根据本实施例的霍尔传感器的视图。
参照图6,根据本实施例的电流传感器32可以包括霍尔传感器400,但不限于此,可以包括能够检测磁场并基于磁场产生电压(例如,第二电压值)的任何元件。
霍尔传感器400可以包括导体单元310、检测器320和第二发生器340。此处,导体单元310可以是霍尔传感器的母线410,检测器320可以是霍尔传感器的霍尔元件420,第二发生器340可以是霍尔传感器的逻辑单元430。
可以在霍尔传感器中设置一个或多个母线410。电流可以流过母线410。霍尔传感器的母线410可以基于流动的电流产生磁场。
导体单元310(或霍尔传感器的母线410)可以包括低电阻材料。特别地,低电阻材料可以具有在预设电阻值内的电阻值。此处,预设电阻值可以是在感测流过导体单元310(或霍尔传感器的母线410)的电流的同时可以产生磁场的最大电阻值。
特别地,低电阻材料可以包括包含金、银、铜、铁和铝中的至少一种的金属材料,但不限于此,可以包括能够在感测流过导体单元(或霍尔传感器的母线)的电流的同时产生磁场的任何材料。
可以在霍尔传感器中设置一个或多个霍尔元件420。霍尔传感器的霍尔元件420可以检测由电流流过霍尔传感器的母线410所产生的磁场。霍尔传感器的霍尔元件420可以基于检测到的磁场产生第二电压值(例如,霍尔电压值)。
可以在霍尔传感器中设置一个或多个逻辑单元430。霍尔传感器的逻辑单元430可以基于通过霍尔传感器的霍尔元件420检测到的磁场产生第二电流感测值。换言之,霍尔传感器的逻辑单元430可以基于通过霍尔传感器的霍尔元件420检测到的磁场产生与流过霍尔传感器的母线410的电流对应(或成比例)的第二电流感测值。
此外,霍尔传感器400可以包括端子440。霍尔传感器的端子440可以与母线410、霍尔元件420和逻辑单元430中的至少一个连接并且可以是与电源线和信号线连接的电源端子和信号端子。
参照图7,如图所示,根据本实施例的霍尔传感器的霍尔元件420可以包括无限长霍尔元件、矩形霍尔元件和十字形霍尔元件中的至少一种霍尔元件,但不限于此,可以包括能够检测磁场并基于磁场产生霍尔电压的任何形状的霍尔元件。
参照图8,根据本实施例的电流传感器32可以包括霍尔传感器400,霍尔传感器400可以包括母线410、霍尔元件420和逻辑单元430。
此外,第一发生器330可以与霍尔传感器的母线410的两端连接。
换言之,第一升压单元331(或第一运算放大器331-1)可以与霍尔传感器的母线410的两端连接,并且第一升压单元331(或第一运算放大器331-1)可以与第一转换单元332连接。
特别地,第一升压单元331(或第一运算放大器331-1)可以检测和放大在霍尔传感器的母线410的两端之间产生的第一电压值,并且第一转换单元332可以将放大后的第一电压值转换为第一电流感测值。
如上所述,根据本实施例的电流传感器可以基于通过霍尔传感器的霍尔元件检测到的磁场来检测第二电流感测值,并且基于霍尔传感器的母线两端之间的电压来检测第一电流感测值。
换言之,根据本实施例的电流传感器可以测量随着电流流过霍尔传感器的霍尔元件而产生的磁场。在这种情况下,霍尔传感器可以设置有母线,通过该母线可以传导电流以产生磁场。作为根据本实施例的电流传感器,如果将霍尔传感器中设置的母线所包含的电阻器用作分流电阻器,则可以通过互不影响的两种电流感测方法(基于电压的电流感测法和基于磁场的电流感测方法)来检测电流,无需使用单独的分流电阻器,并且电流传感器中的和转向系统中的故障可以通过比较两种感测方法所感测的电流来检测。特别地,根据本实施例的通过电流传感器的电流感测方法可以适用于接地分流器和相分流器两者。
换言之,根据本实施例的电流传感器具有通过霍尔传感器进行的基于磁场的电流感测方法和利用霍尔传感器中内置的母线中包含的外部运算放大器进行的基于电压的电流感测方法。霍尔传感器的输出值不受因霍尔传感器的母线的电阻变化引起的故障影响,并且霍尔传感器为磁场检测方案,电路无需直接连接。因此,霍尔传感器400中的故障不影响通过母线中包含的电阻器的输出。此外,根据本实施例的电流传感器通过两种互不影响的电流感测方法来感测和比较电流,从而提高电流传感器和转向系统的冗余度和可靠性。
图9是示出根据本实施例的分流电阻器的视图。
参照图9,根据本实施例的导体单元310(霍尔传感器的母线410)可以使用分流电阻器。特别地,图中所示的分流电阻器的形式仅仅是实施例,分流电阻器可以是能够用于导体单元(霍尔传感器的母线)的任何形式。
因此,根据本实施例的导体单元310(霍尔传感器的母线410)可以包括包含低电阻材料的分流电阻器,但不限于此,可以包括能够在感测流过导体单元(霍尔传感器的母线)的电流的同时产生磁场的任何电阻器。
特别地,低电阻材料可以是铜合金材料,但不限于此,可以包括能够在感测流过导体单元(或霍尔传感器的母线)的电流的同时产生磁场的任何材料。例如,低电阻材料可以包括铜锰(Cu-Mn)合金材料、铜镍(Cu-Ni)合金材料、铁铬(Fe-Cr)合金材料和铁镍(Fe-Ni)合金材料中的至少一种合金材料,但不限于此,可以包括能够在感测流过导体单元(或霍尔传感器的母线)的电流的同时产生磁场的任何合金材料。
参照图1至图9,根据本实施例的转向控制装置可以包括转向马达电源单元20、电流传感器32和控制器单元50中的至少一个。此处,转向控制装置可以是与上述转向控制模块220相同的组件。
在下文中,为了描述的简洁,将省略与图1至图9重复的内容。
根据本实施例的转向控制装置可以包括:转向马达电源单元20,基于转向马达控制信号转换电能以产生辅助电流,并且基于该辅助电流控制转向马达231;以及至少一个电流传感器32,检测在转向马达电源单元20和转向马达之间流动的辅助电流。电流传感器32可以包括:导体单元310,辅助电流流过导体单元310;检测器320,检测辅助电流流过导体单元310所产生的磁场;第一发生器330,基于导体单元310中包含的电阻器产生第一电流感测值;以及第二发生器340,基于通过检测器320检测到的磁场产生第二电流感测值。
此处,导体单元310、检测器320、第一发生器330和第二发生器340已经在上面结合图1至图9进行了描述,为了描述的简洁,以下不再赘述。特别地,图1至图9中所示的电流可以被解释为具有与辅助电流相同的含义。
根据本实施例的验证器350可以被包括在电流传感器32中,但不限于此,可以被包括在转向控制装置中,下面详细描述这种情况。
根据本实施例的验证器350可以被包括在电流传感器32中。
参照图1至图9,验证器350可以检查第一电流感测值和第二电流感测值中的每一个是否正常,将正常第一电流感测值和正常第二电流感测值进行比较以验证正常电流感测值的有效性,并且输出被验证有效的正常第一电流感测值和正常第二电流感测值中的一个正常电流感测值。
控制器单元50可以基于被验证有效的正常第一电流感测值和正常第二电流感测值中的一个正常电流感测值和转向马达扭矩参考值来产生转向马达控制信号。
在实施例中,验证器350可以选择第一电流感测值和第二电流感测值中的一个作为主电流感测值,将另一个作为冗余电流感测值,检查主电流感测值和冗余电流感测值中的每一个是否正常,将正常主电流感测值与正常冗余电流感测值进行比较以验证正常主电流感测值的有效性,并且输出被验证有效的正常主电流感测值。
控制器单元50可以基于被验证有效的正常主电流感测值和转向马达扭矩参考值来产生转向马达控制信号。
另一方面,如果在输出被验证有效的正常主电流感测值的同时,被验证有效的正常主电流感测值改变为异常值,则验证器350可以输出正常冗余电流感测值,并且控制器单元50可以基于正常冗余电流感测值和转向马达扭矩参考值来产生转向马达控制信号。
在另一实施例中,验证器350可以检查第一电流感测值和第二电流感测值中的每一个是否正常,将正常第一电流感测值和正常第二电流感测值进行比较以验证正常电流感测值的有效性,选择被验证有效的第一电流感测值和第二电流感测值中的一个作为主电流感测值,将另一个作为冗余电流感测值,并且输出主电流感测值。
控制器单元50可基于主电流感测值和转向马达扭矩参考值来产生转向马达控制信号。
另一方面,如果在输出主电流感测值的同时主电流感测值改变为异常值,则验证器350可以输出冗余电流感测值,并且控制器单元可以基于冗余电流感测值和转向马达扭矩参考值来产生转向马达控制信号。
在另一实施例中,验证器350可以检查第一电流感测值和第二电流感测值中的每一个是否正常,选择正常第一电流感测值和正常第二电流感测值中的一个作为主电流感测值,将另一个作为冗余电流感测值,将主电流感测值和冗余电流感测值进行比较以验证主电流感测值的有效性,并且输出被验证有效的主电流感测值。
控制器单元50可以基于被验证有效的主电流感测值和转向马达扭矩参考值来产生转向马达控制信号。
另一方面,如果在输出被验证有效的主电流感测值的同时被验证有效的主电流感测值改变为异常值,则验证器350可以输出冗余电流感测值,并且控制器单元50可以基于冗余电流感测值和转向马达扭矩参考值来产生转向马达控制信号。
根据本实施例的验证器350可以被包括在转向控制装置中。
参照图1至图9,控制器单元50可以产生转向马达控制信号。
换言之,控制器单元50可以检查第一电流感测值和第二电流感测值中的每一个是否正常,将正常第一电流感测值和正常第二电流感测值进行比较以验证正常电流感测值的有效性,并且基于被验证有效的正常第一电流感测值和正常第二电流感测值中的一个正常电流感测值和转向马达扭矩参考值产生转向马达控制信号。
在实施例中,控制器单元50可以选择第一电流感测值和第二电流感测值中的一个作为主电流感测值,将另一个作为冗余电流感测值,检查主电流感测值和冗余电流感测值中的每一个是否正常,将正常主电流感测值和正常冗余电流感测值进行比较以验证正常主电流感测值的有效性,并且基于被验证有效的正常主电流感测值和转向马达扭矩参考值产生转向马达控制信号。
另一方面,如果在基于被验证有效的正常主电流感测值和转向马达扭矩参考值产生转向马达控制信号的同时,被验证有效的正常主电流感测值改变为异常值,则控制器单元50可以基于正常冗余电流感测值和转向马达扭矩参考值产生转向马达控制信号。
在另一实施例中,控制器单元50可以检查第一电流感测值和第二电流感测值中的每一个是否正常,将正常第一电流感测值和正常第二电流感测值进行比较以验证正常电流感测值的有效性,选择被验证有效的第一电流感测值和第二电流感测值中的一个作为主电流感测值,将另一个作为冗余电流感测值,并且基于主电流感测值和转向马达扭矩参考值产生转向马达控制信号。
另一方面,如果在基于主电流感测值和转向马达扭矩参考值产生转向马达控制信号的同时主电流感测值改变为异常值,则控制器单元50可以基于冗余电流感测值和转向马达扭矩参考值产生转向马达控制信号。
在另一实施例中,控制器单元50可以检查第一电流感测值和第二电流感测值中的每一个是否正常,选择正常第一电流感测值和正常第二电流感测值中的一个作为主电流感测值,将另一个作为冗余电流感测值,将主电流感测值和冗余电流感测值进行比较以验证主电流感测值的有效性,并且基于被验证有效的主电流感测值和转向马达扭矩参考值产生转向马达控制信号。
另一方面,如果在基于被验证有效的主电流感测值和转向马达扭矩参考值产生转向马达控制信号的同时,被验证有效的主电流感测值改变为异常值,则控制器单元50可以基于冗余电流感测值和转向马达扭矩参考值产生转向马达控制信号。
图10和图11是示出根据本实施例的应用电流传感器的实施例的视图。
参照图10,根据本实施例的转向控制装置可以包括逆变器22和电流传感器32。
逆变器22可以是两相逆变器,即,H桥型逆变器。
两相逆变器可以被连接在电池和转向马达231之间。此处,转向马达可以是DC转向马达。
两相逆变器可以包括桥臂A和桥臂B。桥臂A可以包括串联连接的第一开关元件S1和第二开关元件S2。桥臂B可以包括串联连接的第三开关元件S3和第四开关元件S4。
串联连接的第一开关元件S1和第二开关元件S2之间的节点与DC转向马达的+相可以相互连接,并且串联连接的第三开关元件S3和第四开关元件S4之间的节点与DC转向马达的-相可以相互连接。
至少一个电流传感器32可以位于两相逆变器和地之间。例如,如图所示,至少一个电流传感器32可以包括第一电流传感器32-1,并且第一电流传感器32-1可以位于桥臂A的第二开关元件S2和桥臂B的第四开关元件S4与地之间。
因此,根据本实施例的电流传感器32可以位于桥臂A的第二开关元件S2和桥臂B的第四开关元件S4与地之间,基于通过霍尔传感器400的霍尔元件检测到的磁场检测第二电流感测值,同时通过第一发生器330基于霍尔传感器的母线两端之间的电压同时检测第一电流感测值。
参照图11,根据本实施例的转向控制装置可以包括逆变器22和电流传感器32。
逆变器22可以是三相逆变器。
三相逆变器可以被连接在电池和转向马达231之间。此处,转向马达231可以是三相转向马达。
三相逆变器可以包括桥臂A、桥臂B和桥臂C。桥臂A可以包括串联连接的第一开关元件S1和第二开关元件S2。桥臂B可以包括串联连接的第三开关元件S3和第四开关元件S4。桥臂C可以包括串联连接的第五开关元件S5和第六开关元件S6。
串联连接的第一开关元件S1和第二开关元件S2之间的节点与三相转向马达的A相可以相互连接,串联连接的第三开关元件S3和第四开关元件S4之间的节点和三相转向马达的B相可以相互连接,并且串联连接的第五开关元件S5和第六开关元件S6之间的节点与三相转向马达的C相可以相互连接。
至少一个电流传感器32可以位于三相逆变器和三相转向马达之间。换言之,至少一个电流传感器32可以位于将串联连接的第一开关元件S1和第二开关元件S2之间的节点与三相转向马达的A相连接的A路径、将串联连接的第三开关元件S3和第四开关元件S4之间的节点与三相转向马达的B相连接的B路径以及将串联连接的第五开关元件S5和第六开关元件S6之间的节点与三相转向马达的C相连接的C路径中的至少一个路径中。
例如,如图所示,根据本实施例的电流传感器可以包括第一电流传感器32-1和第二电流传感器32-1,第一电流传感器32-1可以位于A路径中,并且第二电流传感器32-2可以位于C路径中。
因此,根据本实施例的电流传感器32可位于A路径和C路径中,基于通过霍尔传感器400的霍尔元件检测到的磁场检测第二电流感测值,同时通过第一发生器330基于霍尔传感器的母线两端之间的电压检测第一电流感测值。
如上所述,利用分流电阻器感测电流的常规电流传感器不能检测分流电阻器中的故障(即,在分流电阻器漂移时),而利用霍尔传感器感测电流的常规电流传感器基于根据电流传导的磁场检测电流,因此具有较差的故障检测能力。相比之下,根据本实施例的电流传感器采用利用不同电流感测方法(基于电压的电流感测方法和基于磁场的电流感测方法)的双电流感测。因此,电流感测方法的输出值不会相互影响,允许容易地检测故障,同时提高电流传感器和转向系统的冗余度和可靠性。
下面参照附图描述根据本实施例的电流检测方法。根据本实施例的电流检测方法可以通过电流传感器、转向控制装置、转向辅助装置和转向系统来执行。为了描述的简单,下面不再重复描述上面结合图1至图11描述的电流传感器、转向控制装置、转向辅助装置和转向系统。
图12是示出根据本实施例的电流检测方法的流程图。
参照图12,根据本实施例的电流检测方法可以包括使电流流过导体单元(S100)、检测磁场(S200)、产生第一电流感测值(S300)、产生第二电流感测值(S400)和验证(S500)中的至少一个步骤。
例如,根据本实施例的电流检测方法可以包括:使电流流过导体单元;检测电流流过导体单元所产生的磁场;基于导体单元中包含的电阻器产生第一电流感测值;以及基于检测到的磁场产生第二电流感测值。
特别地,首先,电流可以流过导体单元(S100)。
此后,可以检测由电流流过导体单元所产生的磁场(S200)。
然后,可以基于导体单元中包含的电阻器生成第一电流感测值(S300)。
换言之,步骤S300可以基于导体单元中包含的电阻器产生与流过导体单元的电流相对应的第一电流感测值。
例如,步骤S300可以检测由导体单元中包含的电阻器产生的第一电压值,并且基于检测到的第一电压值产生第一电流感测值。
特别地,步骤S300可以包括:检测由导体单元中包含的电阻器产生的第一电压值;增大检测到的第一电压值;以及将增大后的第一电压值转换为第一电流感测值。
此处,增大检测到的第一电压值可以通过第一运算放大器放大检测到的第一电压值。
此后,可以基于检测到的磁场产生第二电流感测值(S400)。
换言之,步骤S400可以基于检测到的磁场产生与流过导体单元的电流相对应的第二电流感测值。
例如,步骤S400可以检测基于检测到的磁场产生的第二电压值并且基于检测到的第二电压值产生第二电流感测值。
特别地,步骤S400可以包括:检测基于检测到的磁场产生的第二电压值;增大检测到的第二电压值;以及将增大后的第二电压值转换为第二电流感测值。
此处,增大检测到的第二电压值可以通过第二运算放大器放大检测到的第二电压值。
电流检测方法可以进一步包括验证S500,包括检查第一电流感测值和第二电流感测值中的每一个是否正常,将正常第一电流感测值和正常第二电流感测值进行比较以验证正常电流感测值的有效性,并且输出被验证有效的正常第一电流感测值和正常第二电流感测值中的一个正常电流感测值。
在实施例中,验证S500可以选择第一电流感测值和第二电流感测值中的一个作为主电流感测值并且将另一个作为冗余电流感测值,检查主电流感测值和冗余电流感测值中的每一个是否正常,将正常主电流感测值与正常冗余电流感测值进行比较以验证正常主电流感测值的有效性,并且输出被验证有效的正常主电流感测值。
此外,如果在输出被验证有效的正常主电流感测值的同时被验证有效的正常主电流感测值改变为异常值,则验证S500可以输出正常冗余电流感测值。
在另一实施例中,验证S500可以检查第一电流感测值和第二电流感测值中的每一个是否正常,将正常第一电流感测值和正常第二电流感测值进行比较以验证正常电流感测值的有效性,选择被验证有效的第一电流感测值和第二电流感测值中的一个作为主电流感测值,将另一个作为冗余电流感测值,并且输出主电流感测值。
此外,如果在输出主电流感测值的同时主电流感测值改变为异常值,则验证S500可以输出冗余电流感测值。
在另一实施例中,验证S500可以检查第一电流感测值和第二电流感测值中的每一个是否正常,选择正常第一电流感测值和正常第二电流感测值中的一个作为主电流感测值并且将另一个作为冗余电流感测值,将主电流感测值和冗余电流感测值进行比较以验证主电流感测值的有效性,并且输出被验证有效性的主电流感测值。
此外,如果在输出被验证有效的主电流感测值的同时,被验证有效的主电流感测值改变为异常值,则验证S500可以输出冗余电流感测值。
另一方面,根据本实施例的电流检测方法可以包括基于霍尔传感器的电流检测方法,并且基于霍尔传感器的电流检测方法可以包括使电流流过导体单元、检测磁场以及产生第二电流感测值。
此处,使电流流过导体单元可以包括使电流流过霍尔传感器的母线。
此处,检测磁场可以包括通过霍尔传感器的霍尔元件检测磁场。
此处,产生第二电流感测值可以包括通过霍尔传感器的逻辑单元产生第二电流感测值。
如上所述,根据本实施例的电流检测方法可以包括:使电流流过霍尔传感器的母线;通过霍尔元件检测电流流过霍尔传感器的母线所产生的磁场;基于霍尔传感器的母线中包含的电阻器产生第一电流感测值;基于通过霍尔传感器的逻辑单元检测到的磁场产生第二电流感测值。
图13是示出根据本实施例的电流传感器、转向控制装置、转向辅助装置以及转向系统的配置的框图。
参照图13,上述实施例可以被实现为例如计算机系统中的计算机可读记录介质。如图所示,电流传感器、转向控制装置、转向辅助装置和转向系统的计算机系统1000可以包括可以经由总线1060相互通信的一个或多个处理器1010、存储器1020、存储单元1030、用户界面输入单元1040和用户界面输出单元1050中的至少一个。计算机系统1000可以进一步包括用于连接到网络的网络接口1070。处理器1010可以是执行存储器1020和/或存储单元1030中存储的处理指令的中央处理单元(CPU)或半导体装置。存储器1020和存储单元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1200可以包括只读存储器(ROM)1024和随机存取存储器(RAM)1025。
因此,实施例可以被实现为存储计算机实现的方法或计算机可执行指令的非易失性计算机记录介质。指令可以由处理器执行以执行根据本公开的本实施例的方法。特别地,如果至少一个内核包括多个内核,则多个内核中的至少一个内核可以包括锁步内核。
提供以上描述以使本领域技术人员能够做出和使用本公开的技术思想,并且是在特定应用及其要求的背景下提供的。在不脱离本公开的思想和范围的情况下,对所描述的实施例的各种修改、添加和替换对于本领域技术人员来说将是明显的,并且本文定义的一般原理可以应用于其它实施例和应用。以上描述和附图仅出于说明的目的提供了本公开的技术思想的示例。即,所公开的实施例旨在说明本公开的技术思想的范围。因此,本公开的范围不限于所示的实施例,而是同与权利要求一致的最宽范围相一致。本公开的保护范围应基于所附权利要求书来解释,凡在其等同范围内的所有技术思想均应解释为被包含在本公开的范围内。
相关申请的交叉引用
本申请根据美国专利法第119(a)条(35U.S.C§119(a))要求于2020年4月14日向韩国知识产权局提交的申请号为10-2020-0045568的韩国专利申请的优先权,该韩国专利申请的公开内容通过引用整体并入本文。此外,如果本申请基于与上述相同的理由要求美国以外的国家优先权,则其全部内容通过引用并入本文。

Claims (15)

1.一种电流传感器,包括:
导体单元,电流流过所述导体单元;
检测器,检测电流流过所述导体单元所产生的磁场;
第一发生器,基于所述导体单元中包含的电阻器产生第一电流感测值;以及
第二发生器,基于通过所述检测器检测到的磁场产生第二电流感测值。
2.根据权利要求1所述的电流传感器,其中,所述第一发生器包括:
第一升压单元,增大检测到的第一电压值;以及
第一转换单元,将通过所述第一升压单元增大的所述第一电压值转换为所述第一电流感测值。
3.根据权利要求1所述的电流传感器,其中,所述第二发生器包括:
第二升压单元,增大检测到的第二电压值;以及
第二转换单元,将通过所述第二升压单元增大的所述第二电压值转换为所述第二电流感测值。
4.根据权利要求1所述的电流传感器,进一步包括验证器,所述验证器检查所述第一电流感测值和所述第二电流感测值中的每一个是否正常,将正常第一电流感测值和正常第二电流感测值进行比较以验证正常电流感测值的有效性,并且输出被验证为有效的所述正常第一电流感测值和所述正常第二电流感测值中的一个正常电流感测值。
5.根据权利要求4所述的电流传感器,其中,所述验证器选择所述第一电流感测值和所述第二电流感测值中的一个作为主电流感测值并且将另一个作为冗余电流感测值,检查所述主电流感测值和所述冗余电流感测值中的每一个是否正常,将正常主电流感测值和正常冗余电流感测值进行比较以验证所述正常主电流感测值的有效性,并且输出被验证有效的所述正常主电流感测值。
6.根据权利要求4所述的电流传感器,其中,所述验证器检查所述第一电流感测值和所述第二电流感测值中的每一个是否正常,将正常第一电流感测值和正常第二电流感测值进行比较以验证正常电流感测值的有效性,选择被验证有效的所述第一电流感测值和所述第二电流感测值中的一个作为主电流感测值,将另一个作为冗余电流感测值,并且输出所述主电流感测值。
7.根据权利要求4所述的电流传感器,其中,所述验证器检查所述第一电流感测值和所述第二电流感测值中的每一个是否正常,选择正常第一电流感测值和正常第二电流感测值中的一个作为主电流感测值,将另一个作为冗余电流感测值,将所述主电流感测值和所述冗余电流感测值进行比较以验证所述主电流感测值的有效性,并且输出被验证有效的所述主电流感测值。
8.根据权利要求1所述的电流传感器,进一步包括霍尔传感器,
其中,所述霍尔传感器包括所述导体单元、所述检测器和所述第二发生器,并且
其中,所述导体单元是所述霍尔传感器的母线,所述检测器是所述霍尔传感器的霍尔元件,并且所述第二发生器是所述霍尔传感器的逻辑单元。
9.一种转向控制装置,包括:
转向马达电源单元,基于转向马达控制信号转换电能以产生辅助电流,并且基于所述辅助电流控制转向马达;以及
至少一个电流传感器,检测在所述转向马达电源单元和所述转向马达之间流动的所述辅助电流,
其中,所述电流传感器包括:
导体单元,所述辅助电流流过所述导体单元;
检测器,检测所述辅助电流流过所述导体单元所产生的磁场;
第一发生器,基于所述导体单元中包含的电阻器产生第一电流感测值;以及
第二发生器,基于通过所述检测器检测到的所述磁场产生第二电流感测值。
10.根据权利要求9所述的转向控制装置,其中,所述电流传感器进一步包括验证器,所述验证器检查所述第一电流感测值和所述第二电流感测值中的每一个是否正常,将正常第一电流感测值和正常第二电流感测值进行比较以验证正常电流感测值的有效性,并且输出被验证有效的所述正常第一电流感测值和所述正常第二电流感测值中的一个正常电流感测值。
11.根据权利要求9所述的转向控制装置,进一步包括控制器单元,所述控制器单元检查所述第一电流感测值和所述第二电流感测值中的每一个是否正常,将正常第一电流感测值和正常第二电流感测值进行比较以验证正常电流感测值的有效性,并且基于被验证有效的所述正常第一电流感测值和所述正常第二电流感测值中的一个正常电流感测值和转向马达扭矩参考值来产生所述转向马达控制信号。
12.根据权利要求11所述的转向控制装置,其中,所述控制器单元选择所述第一电流感测值和所述第二电流感测值中的一个作为主电流感测值并且将另一个作为冗余电流感测值,检查所述主电流感测值和所述冗余电流感测值中的每一个是否正常,将正常主电流感测值和正常冗余电流感测值进行比较以验证所述正常主电流感测值的有效性,并且基于被验证有效的所述正常主电流感测值和所述转向马达扭矩参考值来产生所述转向马达控制信号。
13.根据权利要求11所述的转向控制装置,其中,所述控制器单元检查所述第一电流感测值和所述第二电流感测值中的每一个是否正常,将所述正常第一电流感测值和所述正常第二电流感测值进行比较以验证所述正常电流感测值的有效性,选择被验证有效的所述第一电流感测值和所述第二电流感测值中的一个作为主电流感测值,将另一个作为冗余电流感测值,并且基于所述主电流感测值和所述转向马达扭矩参考值来产生所述转向马达控制信号。
14.根据权利要求11所述的转向控制装置,其中,所述控制器单元检查所述第一电流感测值和所述第二电流感测值中的每一个是否正常,选择正常第一电流感测值和正常第二电流感测值中的一个作为主电流感测值,将另一个作为冗余电流感测值,将所述主电流感测值和所述冗余电流感测值进行比较以验证所述主电流感测值的有效性,并且基于被验证有效的所述主电流感测值和所述转向马达扭矩参考值来产生所述转向马达控制信号。
15.一种电流检测方法,包括:
使电流流过导体单元;
检测电流流过所述导体单元所产生的磁场;
基于所述导体单元中包含的电阻器产生第一电流感测值;以及
基于检测到的磁场产生第二电流感测值。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114966160B (zh) * 2022-07-29 2022-10-25 浙江大学 一种基于隧道磁电阻的叠层母排及功率器件电流检测装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002220062A (ja) * 2001-01-24 2002-08-06 Koyo Seiko Co Ltd 電動パワーステアリング装置
DE102014219238A1 (de) * 2014-09-24 2016-03-24 Continental Automotive Gmbh Überstromerkennung im Stromsensor mit Hallsensor
US10913485B2 (en) * 2016-04-26 2021-02-09 Mitsubishi Electric Corporation Steering control apparatus
KR102033556B1 (ko) * 2017-09-11 2019-11-08 주식회사 만도 센서신호 처리 장치 및 방법, 조향 제어 장치
KR102004345B1 (ko) * 2017-11-03 2019-07-29 주식회사 만도 센서 장치 및 차량의 조향 장치

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