转向控制装置、转向辅助装置和转向系统的制作方法

转向控制装置、转向辅助装置和转向系统
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求于2020年5月13日提交的、申请号为10
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2020
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0056876的韩国专利申请的优先权，该韩国专利申请通过引用并入本文以用于如本文充分阐述的所有目的。
技术领域
3.实施例涉及一种转向控制装置、转向辅助装置和转向系统。


背景技术：

4.通常，转向系统是指车辆的驾驶员可以根据施加到方向盘的转向力(或旋转力)来改变车辆的车轮的转向角的系统。电动助力转向系统，例如电动助力转向(eps)，最近已经应用于车辆，其通过减小方向盘的转向力来确保稳定的转向。
5.对用于自动驾驶车辆的转向系统中的转向马达和伸缩马达的控制的研究和开发需求不断增长。


技术实现要素：

6.根据实施例，可以提供一种能够控制转向马达和伸缩马达的转向控制装置。
7.根据实施例，可以提供一种能够控制转向马达和伸缩马达的转向辅助装置。
8.根据实施例，可以提供一种能够控制转向马达和伸缩马达的转向系统。
9.根据实施例，可以提供一种转向控制装置，转向控制装置包括输入侧转向控制模块，输入侧转向控制模块控制输入侧转向马达以辅助输入侧机构，输入侧机构与连接到车轮的输出侧机构机械分离并与方向盘连接，输入侧转向控制模块包括：控制器单元，产生转向马达控制信号和伸缩马达控制信号；以及转向马达电源单元，基于转向马达控制信号控制输入侧转向马达，并基于伸缩马达控制信号控制伸缩马达，其中转向马达电源单元包括：开关元件驱动器，基于转向马达控制信号产生开关控制信号；第一逆变器，根据开关控制信号转换电能来产生第一辅助电流并将第一辅助电流提供到输入侧转向马达；以及第二逆变器，根据伸缩马达控制信号转换电能来产生第二辅助电流并将第二辅助电流提供到伸缩马达。
10.根据实施例，可以提供一种转向辅助装置，包括：输入侧转向马达，位于输入侧机构上；伸缩马达，位于输入侧机构上；以及输入侧转向控制模块，控制输入侧转向马达以辅助输入侧机构，输入侧机构与连接到车轮的输出侧机构机械分离并与方向盘连接，其中输入侧转向控制模块包括：控制器单元，产生转向马达控制信号和伸缩马达控制信号；以及转向马达电源单元，基于转向马达控制信号控制输入侧转向马达，并基于伸缩马达控制信号控制伸缩马达，并且其中转向马达电源单元包括：开关元件驱动器，基于转向马达控制信号产生开关控制信号；第一逆变器，根据开关控制信号转换电能来产生第一辅助电流并将第一辅助电流提供到输入侧转向马达；以及第二逆变器，根据伸缩马达控制信号转换电能来产生第二辅助电流并将第二辅助电流提供到伸缩马达。
11.根据实施例，可以提供一种转向系统，包括：转向装置，包括输出侧机构和输入侧机构，输出侧机构与车轮连接，输入侧机构与输出侧机构机械分离并与方向盘连接；以及转向辅助装置，包括位于输入侧机构上的输入侧转向马达、位于输入侧机构上的伸缩马达和控制输入侧转向马达以辅助输入侧机构的输入侧转向控制模块，其中输入侧转向控制模块包括：控制器单元，产生转向马达控制信号和伸缩马达控制信号；以及转向马达电源单元，基于转向马达控制信号控制输入侧转向马达，并基于伸缩马达控制信号控制伸缩马达，并且其中转向马达电源单元包括：开关元件驱动器，基于转向马达控制信号产生开关控制信号；第一逆变器，根据开关控制信号转换电能来产生第一辅助电流并将第一辅助电流提供到输入侧转向马达；以及第二逆变器，根据伸缩马达控制信号转换电能来产生第二辅助电流并将第二辅助电流提供到伸缩马达。
12.根据实施例，可以提供一种能够控制转向马达和伸缩马达的转向控制装置。
13.根据实施例，可以提供一种能够控制转向马达和伸缩马达的转向辅助装置。
14.根据实施例，可以提供一种能够控制转向马达和伸缩马达的转向系统。
附图说明
15.从以下结合附图的详细描述中，本公开的上述和其它目的、特征和优点将被更清楚地理解，其中：
16.图1是示出根据实施例的转向系统的整体配置的框图；
17.图2是示出根据实施例的转向控制模块的具体配置的框图；
18.图3是示出根据实施例的转向装置的示图；
19.图4是示出根据实施例的转向辅助装置的配置的框图；
20.图5是示出根据实施例的输入侧转向辅助装置的示图；
21.图6是示出根据实施例的输入侧转向控制模块的配置的框图；
22.图7是示出根据实施例的用于控制输入侧转向马达的方法的示图；
23.图8、图9、图10和图11是示出根据实施例的用于控制伸缩马达的方法的示图；
24.图12是示出根据实施例的sbw转向系统的示图；
25.图13是示出根据实施例的转向辅助方法的流程图；以及
26.图14是示出根据实施例的用于转向控制装置、转向辅助装置和转向系统的计算机系统的配置的框图。
具体实施方式
27.下面将参照附图描述本公开的示例或实施例，在附图中通过说明的方式示出了可以实施的具体示例或实施例，并且可以使用相同的附图标记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，当确定该描述可能使本公开的一些实施例中的主题相当不清楚时，将省略对并入本文的公知功能和组件的详细描述。
28.除非本文使用的术语诸如“包括有”、“具有”、“包含有”、“构成”、“由
……
组成”和“由
……
形成”与术语“仅”一起使用，否则这些术语通常旨在允许添加其它组件。如本文所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式旨在包括复数形式。
29.本文中可以使用诸如“第一”、“第二”、“a”、“b”、“(a)”或“(b)”的术语来描述本公开的元件。这些术语中的每一个都不用于限定元件的本质、次序、顺序或数量等，而仅用于将相应的元件与其它元件区分开。
30.当提到第一元件“连接或联接到”第二元件、与第二元件“接触或重叠”等时，应当理解的是，不仅第一元件可以“直接连接或联接到”第二元件、或与第二元件“直接接触或重叠”，而且第三元件也可以“插入”在第一元件与第二元件之间，或第一元件和第二元件可以经由第四元件彼此“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。
31.当诸如“之后”、“随后”、“接着”、“之前”等时间相对术语被用于描述元件或配置的过程或操作，或者操作、处理、制造方法中的流程或步骤时，除非将术语“直接”或“立即”一起使用，否则这些术语可以用于描述非连续或非顺序的过程或操作。
32.另外，当提到任意尺寸、相对大小等时，应该考虑的是，即使未指定相关说明，元件或特征的数值或相应的信息(例如，级别、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、噪声等)引起的公差或误差范围。此外，术语“可以”充分涵盖术语“可能”的所有含义。
33.图1是示出根据实施例的转向系统的总体配置的框图。
34.参照图1，根据实施例，转向系统1可以包括转向装置100或转向辅助装置200中的至少一个。转向装置100和转向辅助装置200可以通过电、磁或机械连接中的至少一种进行连接。
35.可以设置一个或多个转向装置100。转向装置100可以基于施加到方向盘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。输入侧机构110、输出侧机构120和分离/连接机构130可以通过电、磁或机械连接中的至少一种进行连接。
36.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可以沿方向盘140的旋转方向或沿与方向盘140的旋转方向相反的方向旋转。输入侧机构110可以包括连接到方向盘140的转向轴，但是不限于此，还可以包括可以沿方向盘的旋转方向或沿与方向盘的旋转方向相反的方向旋转的任意机构(或装置)。
37.可以设置一个或多个输出侧机构120。输出侧机构120可以通过电连接或机械连接中的至少一种连接到输入侧机构110。输出侧机构120可以连接到车轮150，从而改变车轮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，但是不限于此，还可以包括可以改变车轮的转向角(或运动)的任意机构(或装置)。
38.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可以与输入侧机构110和输出侧机构120机械和/或电连接和/或分离。分离/连接机构130可以包括离合器，但是不限于此，还可以包括可以与输入侧机构和输出侧机构连接和/或分离的任意机构(或装置)。
39.根据实施例，转向装置100可以包括以下中的至少一个：输入侧机构与输出侧机构机械连接的转向装置，输入侧机构与输出侧机构电连接的转向装置(例如，线控转向(sbw))，或输入侧机构和输出侧机构与分离/连接机构连接的转向装置(例如，包括离合器的sbw)。
40.可以设置一个或多个方向盘140或者一个或多个车轮150。方向盘140和车轮150可以如图所示分离设置，但不限于此，方向盘140和车轮150还可以包括在转向装置100中。
41.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。
42.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或传感器模块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、磁或机械连接中的至少一种进行连接。
43.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)电源中的至少一个。特别地，dc电源可以包括电池，但是不限于此，还可以包括可以提供dc电源的任意电源。
44.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，但是不限于此，还可以包括能够测量车辆状态和车辆转向状态的任意传感器。
45.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方向盘的转向扭矩信息，并将方向盘的扭矩信息提供到转向控制模块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方向盘的转向角信息，并将方向盘的转向角信息提供到转向控制模块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，从而获得输入侧机构的位置信息、输出侧机构的位置信息或转向马达的位置信息中的至少一种，并且可以将输入侧机构的位置信息、输出侧机构的位置信息或转向马达的位置信息中的至少一种提供到转向控制模块220。
46.转向扭矩传感器241、转向角传感器242和位置传感器243可以如图所示包括在传感器模块中，但是在不限于此，还可以包括在输入侧机构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)中的任意一个中。
47.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可以接收来自输入电源210的电能并且过滤电能的噪声。
48.转向控制模块220可以基于从转向系统1和/或车辆中的每个组件接收的信息(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种)来产生转向马达控制信号。
49.转向控制模块220可以根据转向马达控制信号来转换滤波后的电能，从而产生辅助转向力，并根据辅助转向力控制转向致动器230(或转向马达231)。
50.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提供的辅助转向力进行操作，从而辅助转向装置100进行转向。
51.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或者一个或多个减速器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。
52.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提供的辅助转向力进行操作，从而辅助转向装置100进行转向。
53.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提供的辅助转向力进行操作，并且减速器232可以根据转向马达231的操作进行操作，从而辅助转向装置100进行转向。
54.转向马达231可以包括单绕组式转向马达或双绕组式转向马达中的至少一种，但是不限于此，还可以包括可以辅助转向装置进行转向的任意马达。
55.转向马达231可包括单相型马达、三相型马达或五相型马达中的至少一种，但不限于此，还可以包括可以辅助转向装置进行转向的任意马达。
56.转向马达231可以包括dc马达或ac马达中的至少一种(例如，同步马达和/或感应马达)，但是不限于此，还可以包括可以辅助转向装置进行转向的任意马达。
57.图2是示出根据实施例的转向控制模块的具体配置的框图。
58.参照图2，根据实施例，转向控制模块220可以包括以下中的至少一个：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或电力路径控制器80。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、磁或机械连接中的至少一种进行连接。
59.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。
60.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而产生辅助转向力，并且可以基于辅助转向力来控制转向马达。
61.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或者一个或多个逆变器22。开关元件驱动器21和逆变器22可以通过电、磁或机械连接中的至少一种进行连接。
62.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到逆变器22。逆变器22可以根据开关元件控制信号来转换滤波器单元的滤波后的电能，从而产生辅助转向力。
63.逆变器22可以包括开关和/或晶体管，但是不限于此，还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而产生辅助转向力的任意元件(或装置)。
64.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到逆变器22。逆变器22可以根据栅极控制信号来转换滤波器单元的滤波后的电能，从而产生辅助转向力。
65.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)与转向致动器230(或转向马达231)之间，从而供应或切断从转向马
达电源单元20(或逆变器)接收的辅助转向力到转向致动器230(或转向马达231)的供应。
66.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位的元件或电路，并且可以包括开关、断路器、隔离开关或晶体管中的至少一个，但是不限于此，还可以包括可以切断相位的任意元件和/或电路。
67.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，但是不限于此，还可以包括可以测量转向系统(或转向控制模块)状态的任意传感器。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或者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，并将温度信息提供到控制器单元50。电流传感器32可以测量从转向马达电源单元20提供到转向致动器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到控制器单元50。马达位置传感器33可以测量转向马达的位置，从而获得转向马达的位置信息，并且可以将转向马达的位置信息提供到控制器单元50。马达位置传感器33可以包括在转向控制模块220中，但是不限于此，还可以单独地设置。
68.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个。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)或向车辆提供关于转向系统的信息。可以设置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，并基于此信息控制转向控制模块220的每个组件的操作。
69.例如，控制器单元50可以基于方向盘的转向扭矩信息、方向盘的转向角信息、温度信息、辅助电流信息、位置信息(输入侧机构的位置信息、输出侧机构的位置信息和转向马达的位置信息)、车辆状态信息(例如，车辆速度信息)、输入电源的状态信息、短路(或过电流)状态信息、滤波器单元的电流感应信息或转向马达的状态信息中的至少一种产生转向马达控制信号，并将转向马达控制信号提供到转向马达电源单元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/连接控制信号提供到分离/连接机构。
70.控制器单元50可以包括微控制器，但不限于此，还可以包括可以处理(或运行或计算)程序的任意装置(或计算机)。
71.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可以向控制器监测单元60提供看门狗(watchdog)信号。基于从控制器单元50接收的看门狗信号，控制器监测单元60可以被清零(cleared)，或者控制器监测单元60可以产生重置信号并将重置信号提供到控制器单元50。
72.控制器监测单元60可以包括看门狗，但是不限于此，还可以包括能够监测控制器单元的任意装置。特别地，看门狗可以包括具有期限(即，开始和结束)的窗口看门狗。
73.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产生用于转向控制模块220的每个组件的操作电压。操作电力转换单元70可以包括dc
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dc转换器或调节器中的至少一个，但是不限于此，还可以包括可以转换滤波后的电能从而产生用于转向控制模块的每个组件和/或用于转向控制模块的外部的操作电压的任意装置。
74.转向控制模块220可以包括电子控制单元(ecu)，但是不限于此，还可以包括可以执行电子控制的任意控制器(或系统)。
75.在下面的描述中，为了简化描述，转向装置100是线控(sbw)转向装置，并且转向控制模块220包括输入侧转向控制模块。然而，不限于此，下面的描述可以应用于可以经由转向控制模块220来辅助转向装置100的任意结构。
76.图3是示出根据实施例的转向装置的示图。
77.参照图3，根据实施例，转向装置100可以包括：输入侧机构110，与方向盘140连接；以及输出侧机构120，与输入侧机构110机械分离并且与车轮150连接。换句话说，根据实施例，转向装置100可以是线控(sbw)转向装置。
78.输入侧机构110可以沿方向盘140的旋转方向或与方向盘140的旋转方向相反的方向旋转，并且可以包括例如与方向盘140连接的转向轴。与输入侧机构110机械分离并与输入侧机构110电连接的输出侧机构120可以与车轮150连接，从而改变车轮的转向角(或运动)。输入侧机构110可以包括小齿轮、齿条、拉杆或转向节臂中的至少一个。
79.图4是示出根据实施例的转向辅助装置的配置的框图。
80.参照图4，根据实施例，转向辅助装置可以包括转向控制模块220、转向致动器230或伸缩马达250中的至少一个。转向控制模块220，转向致动器230和伸缩马达250可以通过电、磁或机械连接中的至少一种进行连接。图4仅示出了转向辅助装置的一些特征，但是不限于此，还可以应用本公开的与转向辅助装置相关的任意特征。
81.可以设置一个或多个转向控制模块220。转向控制模块可以包括输入侧转向控制模块221或输出侧转向控制模块222中的至少一个。可以设置一个或多个输入侧转向控制模块221或者一个或多个输出侧转向控制模块222。
82.输入侧转向控制模块221和输出侧转向控制模块222均可以包括以上参照图2描述的转向控制模块220的组件中的至少一个。
83.可以设置一个或多个转向致动器230。转向致动器230可以包括输入侧转向致动器或输出侧转向致动器中的至少一个。可以设置一个或多个输入侧转向致动器或者一个或多个输出侧转向致动器。
84.特别地，输入侧转向致动器可以包括输入侧转向马达231
‑
1或输入侧减速器232
‑
1中的至少一个。可以设置一个或多个输入侧转向马达231
‑
1或者一个或多个输入侧减速器232
‑
1。
85.输出侧转向致动器可以包括输出侧转向马达231
‑
2或输出侧减速器232
‑
2中的至少一个。可以设置一个或多个输出侧转向马达231
‑
2或者一个或多个输出侧减速器232
‑
2。
86.可以设置一个或多个伸缩马达250。伸缩马达250可以包括dc马达，但是不限于此，还可以包括能够沿转向轴的方向移动方向盘的任意马达。
87.特别地，根据实施例，输入侧机构和输入侧转向辅助装置可以被称为转向反馈致动器(sfa)，并且输出侧机构和输出侧转向辅助装置可以被称为道路车轮致动器(rwa)。输入侧转向马达可以被称为反作用力马达，并且输出侧转向马达可以被称为转向马达。
88.图5是示出根据实施例的输入侧转向辅助装置的示图。
89.参照图5，输入侧转向辅助装置可以包括输入侧转向控制模块221、输入侧转向马达231
‑
1或伸缩马达250中的至少一个。
90.输入侧转向马达231
‑
1和伸缩马达250可以位于输入侧机构的转向轴上。输入侧转向控制模块221可以控制输入侧转向马达231
‑
1和伸缩马达250的操作。
91.图5仅示出了输入侧转向辅助装置的一些特征，但是不限于此，还可以应用本公开的与输入侧转向辅助装置相关的任意特征。
92.图6是示出根据实施例的输入侧转向控制模块的配置的框图。
93.参照图6，根据实施例，输入侧转向控制模块221可以包括控制器单元50
‑
1或转向马达电源单元20
‑
1中的至少一个。转向马达电源单元20
‑
1可以包括开关元件驱动器21
‑
1、第一逆变器22
‑
1或第二逆变器22
‑
2中的至少一个。
94.图6仅示出了输入侧转向控制模块的一些特征，但是不限于此，还可以应用本公开的与输入侧转向控制模块相关的任意特征。
95.参照图1至图6，根据实施例，转向系统可以包括：转向装置，包括与方向盘140连接的输入侧机构110，和与输入侧机构110机械分离并与车轮150连接的输出侧机构120；以及转向辅助装置，包括位于输入侧机构110上的输入侧转向马达231
‑
1、位于输入侧机构110上的伸缩马达250和控制输入侧转向马达231
‑
1以辅助输入侧机构110的输入侧转向控制模块221。
96.根据实施例，转向辅助装置可以包括：输入侧转向马达231
‑
1，位于输入侧机构110上；伸缩马达250，位于输入侧机构110上；以及输入侧转向控制模块221，控制输入侧转向马达231
‑
1以辅助输入侧机构110，该输入侧机构110与连接到车轮的输出侧机构120机械分离并与方向盘140连接。
97.根据实施例，转向控制装置可以包括输入侧转向控制模块221，控制输入侧转向马达231
‑
1以辅助输入侧机构110，输入侧机构110与连接到车轮的输出侧机构120机械分离并与方向盘连接。输入侧转向控制模块221可以包括：控制器单元50
‑
1，产生转向马达控制信号和伸缩马达控制信号；以及转向马达电源单元20
‑
1，基于转向马达控制信号控制输入侧转向马达231
‑
1，并基于伸缩马达控制信号控制伸缩马达250。转向马达电源单元20
‑
1可以包括：开关元件驱动器21
‑
1，基于转向马达控制信号产生开关控制信号；第一逆变器22
‑
1，根据开关控制信号转换电能来产生第一辅助电流，并将第一辅助电流提供到输入侧转向马达231
‑
1；以及第二逆变器22
‑
2，根据伸缩马达控制信号转换电能来产生第二辅助电流，并将第二辅助电流提供到伸缩马达250。
98.根据实施例，转向控制装置可以被理解为与以上结合图1和图2描述的转向控制模块220相同的组件。
99.根据实施例，为了区别于输出侧转向控制模块222中包括的组件，输入侧转向控制模块221中包括的组件可以被描述为输入侧控制器单元、输入侧转向马达电源单元、输入侧开关元件驱动器、输入侧第一逆变器和输入侧第二逆变器，但是为了简化描述，在下面的描述中省略了术语“输入侧”。
100.对输入侧转向控制模块221进行详细描述。控制器单元50
‑
1可以基于从传感器模块240获得的转向扭矩信息、转向角信息或车辆速度信息中的至少一种产生转向马达控制信号和伸缩马达控制信号中的至少一种控制信号。
101.控制器单元50
‑
1可以基于由驾驶员输入的驾驶员输入信号产生转向马达控制信号或伸缩马达控制信号中的至少一种。
102.可以提供一个或多个转向马达控制信号或者一个或多个伸缩马达控制信号。
103.转向马达电源单元20
‑
1可以基于转向马达控制信号转换(或调制)从输入电源接收的电能，并基于转换后的(或调制后的)电能控制输入侧转向马达231
‑
1。
104.转向马达电源单元20
‑
1可以基于伸缩马达控制信号转换(或调制)从输入电源210接收的电能，并基于转换后的(或调制后的)电信号控制伸缩马达250。
105.转向马达电源单元20
‑
1可以包括开关元件驱动器21
‑
1、第一逆变器22
‑
1和第二逆变器22
‑
2。
106.开关元件驱动器21
‑
1和第一逆变器22
‑
1可以控制(或驱动)输入侧转向马达231
‑
1。
107.换句话说，开关元件驱动器21
‑
1可以从控制器单元50
‑
1接收转向马达控制信号，并且基于转向马达控制信号产生开关控制信号。第一逆变器22
‑
1可以从开关元件驱动器21
‑
1接收开关控制信号，基于开关控制信号转换(或调制)从输入电源210接收的电能，从而产生第一辅助电流，并将第一辅助电流提供到输入侧转向马达231
‑
1以控制输入侧转向马达231
‑
1的驱动。
108.第二逆变器22
‑
2可以控制(或驱动)伸缩马达250。
109.换句话说，第二逆变器22
‑
2可以从控制器单元50
‑
1接收伸缩马达控制信号，基于伸缩马达控制信号转换从输入电源210接收的电能以产生第二辅助电流，并将第二辅助电流提供到伸缩马达250以控制伸缩马达250的驱动。
110.转向马达电源单元20
‑
1可以在不同时间控制输入侧转向马达231
‑
1和伸缩马达250，但是不限于此，还可以同时控制输入侧转向马达231
‑
1和伸缩马达250。
111.例如，转向马达电源单元20
‑
1可以基于转向马达控制信号和伸缩马达控制信号同时(例如，在相同时间)控制输入侧转向马达231
‑
1和伸缩马达250。
112.第一逆变器22
‑
1可以包括三相逆变器。例如，第一逆变器22
‑
1可以包括：第一高侧开关元件和第一低侧开关元件，与输入侧转向马达231
‑
1的相a相对应；第二高侧开关元件和第二低侧开关元件，与输入侧转向马达231
‑
1的相b相对应；以及第三高侧开关元件和第三低侧开关元件，与输入侧转向马达231
‑
1的相c相对应。
113.第二逆变器22
‑
2可以包括双相逆变器。例如，第二逆变器22
‑
2可以包括：第四高侧开关元件和第四低侧开关元件，与伸缩马达250的正( )相相对应；以及第五高侧开关元件和第五低侧开关元件，与伸缩马达250的负(
‑
)相相对应。
114.开关元件驱动器21
‑
1可以基于从控制器单元50
‑
1接收的转向马达控制信号，产生用于控制第一高侧开关元件、第一低侧开关元件、第二高侧开关元件、第二低侧开关元件、第三高侧开关元件和第三低侧开关元件的开关控制信号。
115.控制器单元50
‑
1可以产生用于控制第四高侧开关元件、第四低侧开关元件、第五高侧开关元件和第五低侧开关元件的伸缩马达控制信号。
116.输入侧转向控制模块221可以包括第一输入侧转向控制模块和第二输入侧转向控制模块。第一输入侧转向控制模块可以与输入侧转向马达和伸缩马达连接，并控制输入侧转向马达和伸缩马达。第二输入侧转向控制模块可以与输入侧转向马达和伸缩马达连接，并控制输入侧转向马达和伸缩马达。
117.作为示例，第一输入侧转向控制模块可以优先控制输入侧转向马达231和伸缩马
达，并且如果第一输入侧转向控制模块变为故障状态，则控制权可以从第一输入侧转向控制模块转移到第二输入侧转向控制模块，以使第二输入侧转向控制模块可以代替第一输入侧转向控制模块控制输入侧转向马达和伸缩马达。
118.作为另一示例，第一输入侧转向控制模块和第二输入侧转向控制模块可以控制输入侧转向马达和伸缩马达，并且如果第一输入侧转向控制模块变为故障状态，则第二输入侧转向控制模块可以控制输入侧转向马达和伸缩马达。
119.图7是示出根据实施例的用于控制输入侧转向马达的方法的示图。
120.参照图7，根据实施例，输入侧转向控制模块221可以包括控制器单元50
‑
1、开关元件驱动器21
‑
1和第一逆变器22
‑
1。开关元件驱动器21
‑
1可以包括栅极驱动器21
‑
11。
121.第一逆变器22
‑
1中包括的与输入侧转向马达231
‑
1的相a相对应的第一高侧开关元件和第一低侧开关元件、与输入侧转向马达231
‑
1的相b相对应的第二高侧开关元件和第二低侧开关元件以及与输入侧转向马达231
‑
1的相c相对应的第三高侧开关元件和第三低侧开关元件可以包括场效应晶体管(fet)。
122.换句话说，第一高侧开关元件可以是第一hs fet(1hst)，第一低侧开关元件可以是第一ls fet(1lst)，第二高侧开关元件可以是第二hs fet(2hst)，第二低侧开关元件可以是第二ls fet(2lst)，第三高侧开关元件可以是第三hs fet(3hst)，并且第三低侧开关元件可以是第三ls fet(3lst)。
123.因此，控制器单元50
‑
1可以产生第一至第六转向马达控制信号。栅极驱动器可以基于第一转向马达控制信号产生第一hs fet栅极控制信号，基于第二转向马达控制信号产生第一ls fet栅极控制信号，基于第三转向马达控制信号产生第二hs fet栅极控制信号，基于第四转向马达控制信号产生第二ls fet栅极控制信号，基于第五转向马达控制信号产生第三hs fet栅极控制信号，并且基于第六转向马达控制信号产生第三ls fet栅极控制信号。
124.第一逆变器22
‑
1的第一hs fet(1hst)、第一ls fet(1lst)、第二hs fet(2hst)、第二ls fet(2lst)、第三hs fet(3hst)和第三ls fet(3lst)可以分别通过第一hs fet栅极控制信号、第一ls fet栅极控制信号、第二hs fet栅极控制信号、第二ls fet栅极控制信号、第三hs fet栅极控制信号和第三ls fet栅极控制信号导通或关断，并且基于此，电池电力可以被转换(或被调制)以产生第一辅助电流，然后可以将第一辅助电流提供到输入侧转向马达231
‑
1。
125.图8、图9、图10和图11是示出根据实施例的用于控制伸缩马达的方法的示图。
126.参照图8至图11，根据实施例，输入侧转向控制模块221可以包括控制器单元50
‑
1和第二逆变器22
‑
2。
127.与第二逆变器22
‑
2中包括的伸缩马达250的正( )相相对应的第四高侧开关元件和与伸缩马达250的负(
‑
)相相对应的第五高侧开关元件可以包括继电器，并且与伸缩马达250的正( )相相对应的第四低侧开关元件和与伸缩马达250的负(
‑
)相相对应的第五低侧开关元件可以包括场效应晶体管(fet)。
128.换句话说，第四高侧开关元件可以是第一继电器r1，第五高侧开关元件可以是第二继电器r2，第四低侧开关元件可以是第四ls fet(4lst)，并且第五低侧开关元件可以是第五ls fet(5lst)。
129.因此，控制器50
‑
1可以产生伸缩马达控制信号，伸缩马达控制信号包括第一继电器控制信号、第二继电器控制信号、第四ls fet栅极控制信号和第五ls fet栅极控制信号。
130.第二逆变器22
‑
2的第一继电器r1、第二继电器r2、第四ls fet(4lst)和第五ls fet(5lst)可以分别通过第一继电器控制信号、第二继电器控制信号、第四ls fet栅极控制信号和第五ls fet栅极控制信号导通或关断，并且基于此，电池电力可以被转换(或被调制)以产生第二辅助电流，然后可以将第二辅助电流提供到伸缩马达250。
131.图8和图9是示出根据实施例的用于控制伸缩马达向前旋转的方法的示图。
132.参照图8和图9，控制器单元50
‑
1可以基于第一继电器控制信号导通第一继电器r1，并且在第一继电器r1保持导通状态的同时，基于第五ls fet栅极控制信号导通或关断第五ls fet(5lst)，以使伸缩马达250向前旋转。
133.换句话说，在从0到t1期间，第一继电器r1可以通过第一继电器控制信号导通并保持导通状态，第五ls fet(5lst)可以由例如通过pwm产生的第五ls fet栅极控制信号导通或关断，并且电池电力、第一继电器r1、伸缩马达250和第五ls fet(5lst)可以形成第一电力路径p1，从而通过第一辅助电流使伸缩马达250向前旋转。
134.在第一继电器r1保持导通状态的同时，通过调节第五ls fet(5lst)的导通或关断(或导通周期)，可以调节伸缩马达250的向前旋转的速度。
135.参照图10和图11，控制器单元50
‑
1可以基于第二继电器控制信号导通第二继电器r2，并且在第二继电器r2保持导通状态的同时，基于第四ls fet栅极控制信号导通或关断第四ls fet(4lst)，以使伸缩马达250反向旋转。
136.换句话说，在从0到t1期间，第二继电器r2可以通过第二继电器控制信号导通并保持导通状态，第四ls fet(4lst)可以由例如通过pwm产生的第四ls fet栅极控制信号导通或关断，并且电池电力、第二继电器r2、伸缩马达250和第四ls fet(4lst)可以形成第二电力路径p2，从而通过第二辅助电流使伸缩马达250反向旋转。
137.在第二继电器r2保持导通状态的同时，通过调节第四ls fet(4lst)的导通或关断(或导通周期)，可以调节伸缩马达250的反向旋转的速度。
138.如上所述，根据实施例，转向控制装置可以将继电器应用到驱动伸缩马达的逆变器(或第二逆变器)的高侧并将fet应用到低侧，从而仅利用控制器来控制伸缩马达的驱动，而无需单独的栅极驱动器。
139.图12是示出根据实施例的sbw转向系统的示图。
140.参照图12，根据实施例，sbw转向系统可以包括：输入侧转向马达231
‑
1，用于驱动eps；伸缩马达250，用于驱动伸缩转向装置；以及一个输入侧转向控制模块221，用于控制输入侧转向马达231
‑
1和伸缩马达250。
141.输入侧转向控制模块221可以出于共同目的而共享微控制器(micro controller)和调节器(regulator)，并且具有分离配置的第一逆变器(inverter 1)和第二逆变器(inverter2)，从而同时操作输入侧转向马达231
‑
1和伸缩马达250。
142.伸缩转向装置是用于使方向盘向前/向后移动的装置，并且在车辆以自动驾驶模式行驶时，在紧急情况下需要通过快速驱动伸缩马达来将方向盘移动到期望位置。在这种情况下，如果电压不足，则伸缩马达可能减速。根据实施例，sbw转向系统可以通过将用于驱动伸缩马达的第二逆变器连接到输入电源来解决该问题。
143.反向电压保护(rvp)可以防止反向电压。
144.调节器(regulator)可以将操作电压提供到输入侧转向控制模块221中包括的组件(例如，微控制器(micro controller)和high speed can)，但是如图所示，调节器(regulator)还可以将操作电压提供到输入侧转向控制模块外部的组件(例如ign或torque sensor)。
145.微控制器(micro controller)可以从转向扭矩传感器(torque sensor)接收转向扭矩信息，并且还可以通过high speed can从车辆接收车辆状态信息(例如，车辆速度信息)。
146.可以设置一个或多个转向扭矩传感器(torque sensor)，其可以提供多条转向扭矩信息。
147.下面参照附图描述根据实施例的转向辅助方法。根据实施例，可以通过转向控制器、转向辅助装置和转向系统来执行转向辅助方法。为了简化描述，下面将不再对上面结合图1至图12描述的转向控制装置、转向辅助装置和转向系统进行重复描述。
148.图13是示出根据实施例的转向辅助方法的流程图。
149.参照图13，根据实施例，转向辅助方法可以包括：步骤s100，产生转向马达控制信号和伸缩马达控制信号；以及步骤s200：基于转向马达控制信号控制输入侧转向马达或基于伸缩马达控制信号控制伸缩马达中的至少一个。
150.例如，根据实施例，转向辅助方法可以通过控制输入侧转向马达的输入侧转向控制模块来执行以辅助输入侧机构，该输入侧机构与连接到车轮的输出侧机构机械分离并与方向盘连接。转向辅助方法可以包括：步骤s100，通过控制器单元来产生转向马达控制信号和伸缩马达控制信号；以及步骤s200，通过转向马达电源单元，基于转向马达控制信号控制输入侧转向马达，并基于伸缩马达控制信号控制伸缩马达。
151.具体地，可以通过控制器单元产生转向马达控制信号和伸缩马达控制信号(s100)。
152.下文中，在步骤s200中，可以通过开关元件驱动器，基于转向马达控制信号产生开关控制信号。
153.然后，可以根据开关控制信号通过第一逆变器来转换电能，从而产生第一辅助电流，并且可以将第一辅助电流提供到输入侧转向马达。
154.接着，可以根据伸缩马达控制信号通过第二逆变器来转换电能，从而产生第二辅助电流，并且可以将第二辅助电流提供到伸缩马达。
155.然后，可以控制(或驱动)输入侧转向马达或伸缩马达中的至少一个。
156.例如，在步骤s200中，可以基于转向马达控制信号和伸缩马达控制信号同时控制(或驱动)输入侧转向马达和伸缩马达。
157.上述用于步骤s100和s200的详细方法与上面结合图1至图12描述的内容相同，并且因此，为了简化描述，下面不对其进行描述。
158.如上所述，根据实施例，转向控制装置、转向辅助装置、转向系统和转向辅助方法实现了控制器结构，其中用于驱动伸缩转向装置的伸缩马达的控制器单元与eps装置的控制器单元集成在一起，并且集成的控制器可以共享例如mcu和调节器，以仅对马达驱动器，即，转向马达电源单元进行改变。因此，可以减小控制器的大小，同时操作eps装置和伸缩转
向装置。
159.图14是示出根据实施例的用于转向控制装置、转向辅助装置和转向系统的计算机系统的配置的框图。
160.参照图14，上述实施例可以被实施为例如计算机系统中的计算机可读记录介质。如附图中所示，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彼此通信的一个或多个处理器1010、存储器1020、存储单元1030、用户接口输入单元1040和用户接口输出单元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可以是运行存储器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。
161.因此，实施例可以被实施为存储计算机实施的方法或计算机可运行指令的非易失性计算机记录介质。指令可以由处理器运行以执行根据本公开的实施例的方法。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可以包括锁步(lockstep)内核。
162.已经示出了以上描述，以使本领域的任何技术人员能够制造和使用本公开的技术构思，并且在特定应用及其需要的背景下提供了以上描述。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将是显而易见的，并且在不脱离本公开的精神和范围的情况下，本文中定义的一般原理可以应用于其它实施例和应用。上面的描述和附图仅出于示例性目的而提供本公开的技术构思的示例。也就是说，所公开的实施例旨在示出本公开的技术构思的范围。因此，本公开的范围不限于所示出的实施例，而是应被赋予与权利要求一致的最宽范围。本公开的保护范围应基于所附权利要求来解释，并且在其等同范围内的所有技术构思都应当被解释为包括在本公开的范围内。