转向控制设备和方法与流程

1.本公开涉及转向控制设备和方法，并且更具体地，涉及包括第一转向控制模块和第二转向控制模块的转向控制设备以及使用该转向控制设备控制转向的方法。


背景技术：

2.动力辅助转向设备通常在车辆中用作用于减小方向盘(手柄)的转向力并进而提高转向稳定性的设备。作为一种这样的动力辅助转向设备，使用液压的液压动力转向系统(hps)已经得到了广泛的应用。近年来，电动助力转向系统(eps)越来越多地用在车辆中，eps与使用液压的传统系统不同，它使用电动机的旋转力来辅助驾驶员的转向力，并且是环境友好的系统。
3.对电动助力转向系统的兴趣已经从使用用于控制车辆的一个电子控制单元(ecu)的典型系统朝向应用了通过使用两个或更多个ecu控制车辆转向的冗余系统的电动助力转向系统增长。可以按当一个ecu由于物理损坏、错误等而不能执行其功能时允许另一ecu替代该ecu执行该功能的方式通过冗余系统来增强转向稳定性。
4.在这种冗余系统中，在使用一个ecu时，用作备用ecu的另一ecu保持待命，因此一直在进行对如何利用保持待命的ecu的研究。


技术实现要素：

5.为了解决这个问题，本公开的实施方式提供了允许第一转向设备(或模块)和第二转向设备(或模块)根据它们的内部温度进行转换并执行相应的分担角色的转向控制设备和方法。
6.根据本公开的各方面，提供了一种转向控制设备，该转向控制设备包括第一转向控制模块和第二转向控制模块。第一转向控制模块和第二转向控制模块分别包括检测第一转向控制模块和第二转向控制模块的相应内部温度的第一温度传感器和第二温度传感器。第一转向控制模块可以将与第一温度传感器检测到的第一温度有关的信息发送到第二转向控制模块，并且第二转向控制模块可以接收关于第一温度的信息，并发送与第二温度传感器检测到的第二温度有关的信息。第一转向控制模块和第二转向控制模块可以根据关于第一温度和第二温度的信息进行转换，并且第一转向控制模块或第二转向控制模块可以控制转向马达。
7.根据本公开的各方面，提供了一种转向控制方法，该转向控制方法包括：检测第一转向控制模块和第二转向控制模块的相应内部温度，从而允许第一转向控制模块将与第一温度(即，第一转向控制模块的内部温度)有关的信息发送到第二转向控制模块，并从第二转向控制模块接收与第二温度(即，第二转向控制模块的内部温度)有关的信息，并允许第二转向控制模块将关于第二温度的信息发送到第一转向控制模块并从第一转向控制模块接收关于第一温度的信息，并允许第一转向控制模块和第二转向控制模块根据关于第一温度和第二温度的信息进行转换并允许第一转向控制模块或第二转向控制模块控制转向马
等的两个或更多个元件中的至少一个中。当使用诸如“之后”、“随后”、“接着”、“之前”等这样的时间关系术语来描述元件或配置的处理或操作或操作、处理、制造方法中的流程或步骤时，可以使用这些术语来描述非连续或非顺序的处理或操作，除非一起使用了术语“恰好”或“正好”。
22.另外，当提到任何大小、相对大小等时，即使当没有指明相关描述时，也应该考虑元件或特征的数值或对应的信息(例如，级别、范围等)包括可能因各种因素(例如，处理因素、内部或外部因素、噪声等)引起的工差或误差范围。另外，术语“可能”完全涵盖了术语“可以”的所有含义。
23.下文中，将参考附图描述根据本公开的各方面的车辆中采用的转向控制设备100。
24.下文中，将参考附图描述根据本公开的各方面的车辆中采用的转向设备。
25.图1例示了根据本公开的各方面的车辆的转向设备的整体配置。
26.参照图1，根据本公开的各方面的车辆的转向设备1000可以包括转向控制设备100、内部通信网络200等。
27.转向控制设备100可以连接到转向马达600。转向控制设备100可以控制转向马达600。在一个实施方式中，诸如转向控制模块(110、120等)这样的多个转向控制设备100可以包括在车辆的转向设备1000中。
28.各转向控制模块(110、120等)可以控制转向马达600。例如，各转向控制模块(110、120等)可以控制一个转向马达600。也就是说，各转向控制模块(110、120等)可以具有相同的控制功能。另外，具有相同控制功能的转向控制模块(110、120等)可以在不同时间控制一个转向马达600。
29.各转向控制模块(110、120等)可以经由内部通信网络200彼此连接。这里，内部通信网络200可以是仅用于将转向控制模块(110、120等)彼此连接的网络，也就是说，仅用于转向控制模块的专用通信网络(私有控制局域网(“can”)或内部can)。
30.例如，内部通信网络200可以包括有线通信网络和无线通信网络中的至少一个。具体地，内部通信网络200可以包括can，但本公开的实施方式不限于此。例如，任何类型的通信网络可以用于内部通信网络200，只要它们可以连接在转向控制模块之间即可。
31.在当前正在控制转向马达600的转向控制模块(110、120等)中的一个的操作状态异常的情形下，各转向控制模块(110、120等)可以使用内部通信网络200监测一个或更多个其它转向控制模块的操作状态，使得可以通过其余转向控制模块中的至少一个来控制转向马达600。
32.更具体地，各转向控制模块(110、120等)可以经由内部通信网络200监测一个或更多个其它转向控制模块的操作状态。由此，各转向控制模块(110、120等)可以基于监测的结果来确定控制转向马达600的主动权。
33.在一个实施方式中，当基于监测的结果确定转向控制模块(110、120等)当中的当前控制转向马达600的转向控制模块的操作状态异常时，各转向控制模块(110、120等)可以操作，使得控制转向马达600的主动权可以从当前控制转向马达600的转向控制模块转换到正在正常操作的其余转向控制模块中的至少一个。
34.也就是说，当基于监测的结果确定转向控制模块(110、120等)当中的当前控制转向马达600的转向控制模块的操作状态异常时，各转向控制模块(110、120等)可以操作，使
得转向马达600可以由其余转向控制模块中的至少一个控制。
35.在另一实施方式中，当基于监测的结果确定转向控制模块(110、120等)当中的当前控制转向马达600的转向控制模块的操作状态正常时，各转向控制模块(110、120等)可以操作，使得控制转向马达600的主动权可以由当前控制转向马达600的转向控制模块持续保持。
36.也就是说，当基于监测的结果确定转向控制模块(110、120等)当中的当前控制转向马达600的转向控制模块的操作状态正常时，各转向控制模块(110、120等)可以操作，使得转向马达600可以由当前控制转向马达600的转向控制模块持续控制。
37.如上所述，在根据本公开的各方面的用于车辆的转向设备中，在两个或更多个转向控制模块经由内部通信网络连接在一起的情形下，当确定当前控制转向马达600的转向控制模块的操作状态异常时，因为允许各转向控制模块使用内部通信网络监测一个或更多个其它转向控制模块的操作状态使得转向马达600可以由其余转向控制模块中的至少一个控制，由于即使当当前控制转向马达600的转向控制模块异常操作时，控制转向马达600的主动权也可以转换到起到备用功能的另一转向控制模块，因此，可以在不降低车辆的转向性能的情况下辅助车辆的转向，由此增强车辆的冗余度和可靠性。
38.如上所述，尽管转向控制设备100可以使用两个转向控制设备(模块)进行操作，但本公开的实施方式不限于此。例如，转向控制设备100可以包括三个或更多个转向控制设备(模块)。具体地，转向控制模块中的一个可以用作主转向控制模块，并且一个或更多个其余转向控制模块可以用作副转向控制模块或冗余转向控制模块。
39.此后，为了简化描述，将讨论两个转向控制设备(模块)用作根据本公开的各方面的车辆的转向设备1000中采用的转向控制设备100的情形。
40.返回参照图1，第一转向控制模块110和第二转向控制模块120可以包括在转向设备1000中。第一转向控制模块110可以用作能够以最高优先权驱动转向马达600的主转向控制模块。另外，如有需要，第二转向控制模块120可以用作能够替代第一转向控制模块110驱动转向马达600的副转向控制模块或冗余转向控制模块。
41.当当前控制转向马达600的第一转向控制模块110的操作状态异常时，第二转向控制模块120可以经由内部通信网络200监测第一转向控制模块110的操作状态，使得可以由第二转向控制模块120替代第一转向控制模块110控制转向马达。
42.具体地，第二转向控制模块120可以经由内部通信网络200监测当前控制转向马达600的第一转向控制模块110的操作状态。另外，转向控制模块120可以基于监测的结果来确定控制转向马达600的主动权。
43.在一个实施方式中，当基于监测的结果确定当前控制转向马达600的第一转向控制模块110的操作状态异常时，第二转向控制模块120可以将控制转向马达600的主动权从第一转向控制模块110改变为第二转向控制模块120。
44.即，当基于监测的结果确定当前控制转向马达600的第一转向控制模块110的操作状态异常时，第二转向控制模块120可以替代第一转向控制模块110控制转向马达600。
45.在另一实施方式中，当基于监测的结果确定当前控制转向马达600的第一转向控制模块110的操作状态正常时，第二转向控制模块120可以操作，使得控制转向马达600的主动权可以由第一转向控制模块110持续保持。
46.也就是说，当基于监测的结果确定当前控制转向马达600的第一转向控制模块110的操作状态正常时，可以允许转向马达600由第一转向控制模块110持续控制。
47.此外，当第一转向控制模块110和第二转向控制模块120的相应操作状态变得异常时，车辆方向盘的操作可以转换为手动模式或减少辅助模式。
48.在一个实施方式中，当第一转向控制模块110和第二转向控制模块120的相应操作状态变得异常时，第二转向控制模块120可以将方向盘的操作改变为手动模式或减少辅助模式。
49.在另一实施方式中，当第一转向控制模块110和第二转向控制模块120的相应操作状态变得异常时，车辆可以将方向盘的操作改变为手动模式或减少辅助模式。
50.此外，第一转向控制模块110和第二转向控制模块120可以彼此相同地重复。也就是说，第一转向控制模块110和第二转向控制模块120可以包括相同的元件。
51.如上所述，在根据本公开的各方面的车辆的转向设备中，由于转向扭矩传感器、转向角传感器和马达位置传感器以及第一转向控制模块和第二转向控制模块彼此相同地重复，因此除了转向马达之外的用于转向控制的各元件可以被配置为使得执行基本相同功能的两个元件被重复以形成一个封装件，而不是作为单独的元件独立操作，由此可以增强车辆的冗余性和可靠性。
52.参照图1，根据本公开的各方面的车辆的转向设备1000可以包括电源模块300。
53.电源模块300可以连接到转向控制设备100。电源模块300可以向转向控制设备100供应电能。电源模块300可以向转向控制设备100供应dc电压。电源模块300可以向转向控制设备100供应两个dc电压。
54.该两个dc电压可以是第一dc电压和第二dc电压。第一dc电压可以被供应到第一转向控制模块110，并可以被称为主dc电压。第二dc电压可以被供应到第二转向控制模块120，并可以被称为副dc电压或冗余dc电压。
55.电源模块300的操作可以由转向控制模块110和120中的每个控制和监测。转向控制模块110和120中的每个可以监测电源模块300的操作状态和所供应dc电压的状态，然后根据监测的结果来确定控制转向马达600的主动权。
56.例如，第二转向控制模块120可以经由内部通信网络200监测第一转向控制模块110的操作状态。另外，第二转向控制模块120可以基于监测的结果来确定控制转向马达600的主动权。第二转向控制模块120可以通过监测第一转向控制模块110的操作状态来监测电源模块300的操作状态和所供应dc电压的状态。
57.在一个实施方式中，当基于监测的结果确定从电源模块300供应到第一转向控制模块110的第一dc电压异常时，第二转向控制模块120可以将控制转向马达600的主动权从第一转向控制模块110改变为第二转向控制模块120。
58.也就是说，当基于监测的结果确定从电源模块300供应到第一转向控制模块110的第一dc电压异常时，第二转向控制模块120可以替代第一转向控制模块110基于从电源模块300接收的第二dc电压来控制转向马达600。
59.在另一实施方式中，当基于监测的结果确定从电源模块300供应到第一转向控制模块110的第一dc电压正常时，第二转向控制模块120可以操作，使得第一转向控制模块110持续保持控制转向马达600的主动权。
60.也就是说，当基于监测的结果确定从电源模块300供应到第一转向控制模块110的第一dc电压正常时，可以允许转向马达600由第一转向控制模块110持续控制。
61.参照图1，根据本公开的各方面的车辆的转向设备1000可以包括转向扭矩传感器模块400。
62.转向扭矩传感器模块400可以包括多个扭矩传感器。例如，转向扭矩传感器模块400可以包括至少一个第一转向扭矩传感器410和至少一个第二转向扭矩传感器420。
63.至少一个第一转向扭矩传感器410和至少一个第二转向扭矩传感器420可以测量车辆方向盘的扭矩。至少一个第一转向扭矩传感器410和至少一个第二转向扭矩传感器420可以基于所测得的方向盘的扭矩来生成方向盘的扭矩信息。
64.至少一个第一转向扭矩传感器410可以连接到第一转向控制模块110。至少一个第一转向扭矩传感器410可以将方向盘的扭矩信息供应到第一转向控制模块110。第一转向扭矩传感器410可以被称为主转向扭矩传感器，因为它可以将方向盘的扭矩信息供应到第一转向控制模块110。
65.至少一个第二转向扭矩传感器420可以连接到第二转向控制模块120。至少一个第二转向扭矩传感器420可以将方向盘的扭矩信息供应到第二转向控制模块120。第二转向扭矩传感器420可以被称为副转向扭矩传感器或冗余转向扭矩传感器，因为它可以将方向盘的扭矩信息供应到第二转向控制模块120。
66.转向扭矩传感器模块400的操作可以由转向控制模块110和120中的每个控制和监测。转向控制模块110和120中的每个可以监测转向扭矩传感器模块400的操作状态和所供应的方向盘的扭矩信息，并根据监测的结果来确定控制转向马达600的主动权。
67.例如，第二转向控制模块120可以经由内部通信网络200监测第一转向控制模块110的操作状态。另外，第二转向控制模块120可以基于监测的结果来确定控制转向马达600的主动权。第二转向控制模块120可以监测至少一个第一转向扭矩传感器410的操作状态和通过监测第一转向控制模块110的操作状态供应的方向盘的扭矩信息。
68.在一个实施方式中，当基于监测的结果确定从至少一个第一转向扭矩传感器410供应到第一转向控制模块110的方向盘的扭矩信息异常时，第二转向控制模块120可以将控制转向马达600的主动权从第一转向控制模块110改变为第二转向控制模块120。
69.也就是说，当基于监测的结果确定从至少一个第一转向扭矩传感器410供应到第一转向控制模块110的方向盘的扭矩信息异常时，第二转向控制模块120可以替代第一转向控制模块110基于从至少一个第二转向扭矩传感器420接收的方向盘的扭矩信息来控制转向马达600。
70.在另一实施方式中，当基于监测的结果确定从至少一个第一转向扭矩传感器410供应到第一转向控制模块110的方向盘的扭矩信息正常时，第二转向控制模块120可以操作，使得第一转向控制模块110持续保持控制转向马达600的主动权。
71.也就是说，当基于监测的结果确定从至少一个第一转向扭矩传感器410供应到第一转向控制模块110的方向盘的扭矩信息正常时，可以允许转向马达600由第一转向控制模块110持续控制。
72.此外，第一转向控制模块110和第二转向控制模块120可以包括电子控制单元(ecu)，但本公开的实施方式不限于此。例如，任何类型的控制设备(或系统)可以包括在第
一转向控制模块110和第二转向控制模块120中，只要它们是电子可控的设备(或系统)即可。
73.参照图1，根据本公开的各方面的车辆的转向设备1000可以包括转向角传感器模块500。
74.转向角传感器模块500可以包括多个转向角传感器。例如，转向角传感器模块500可以包括至少一个第一转向角传感器510和至少一个第二转向角传感器520。
75.至少一个第一转向角传感器510和至少一个第二转向角传感器520可以测量车辆方向盘的转向角。至少一个第一转向角传感器510和至少一个第二转向角传感器520可以基于所测得的方向盘的转向角来生成方向盘的转向角信息。
76.至少一个第一转向角传感器510可以连接到第一转向控制模块110。至少一个第一转向角传感器510可以将方向盘的转向角信息供应到第一转向控制模块110。第一转向角传感器510可以被称为主转向角传感器，因为它可以将方向盘的转向角信息供应到第一转向控制模块110。
77.至少一个第二转向角传感器520可以连接到第二转向控制模块120。至少一个第二转向角传感器520可以将方向盘的转向角信息供应到第二转向控制模块120。第二转向角传感器520可以被称为副转向角传感器或冗余转向角传感器，因为它可以将方向盘的转向角信息供应到第二转向控制模块120。
78.转向角传感器模块500的操作可以由转向控制模块110和120中的每个控制和监测。转向控制模块110和120中的每个可以监测转向角传感器模块500的操作状态和所供应的方向盘的转向角信息，并根据监测的结果来确定控制转向马达600的主动权。
79.例如，第二转向控制模块120可以经由内部通信网络200监测第一转向控制模块110的操作状态。另外，第二转向控制模块120可以基于监测的结果来确定控制转向马达600的主动权。第二转向控制模块120可以监测至少一个第一转向角传感器510的操作状态和通过监测第一转向控制模块110的操作状态供应的方向盘的转向角信息。
80.在一个实施方式中，当基于监测的结果确定从至少一个第一转向角传感器510供应到第一转向控制模块110的方向盘的转向角信息异常时，第二转向控制模块120可以将控制转向马达600的主动权从第一转向控制模块110改变到第二转向控制模块120。
81.也就是说，当基于监测的结果确定从至少一个第一转向角传感器510供应到第一转向控制模块110的方向盘的转向角信息异常时，第二转向控制模块120可以替代第一转向控制模块110基于从至少一个第二转向角传感器520接收的方向盘的转向角信息来控制转向马达600。
82.在另一实施方式中，当基于监测的结果确定从至少一个第一转向角传感器510供应到第一转向控制模块110的方向盘的转向角信息正常时，第二转向控制模块120可以操作，使得第一转向控制模块110持续保持控制转向马达600的主动权。
83.也就是说，当基于监测的结果确定从至少一个第一转向角传感器510供应到第一转向控制模块110的方向盘的转向角信息正常时，可以允许转向马达600由第一转向控制模块110持续控制。
84.参照图1，根据本公开的各方面的车辆的转向设备1000可以包括转向马达600。
85.转向马达600可以连接到转向控制模块110和120中的每个。转向马达传感器模块
600的操作可以由转向控制模块110和120中的每个控制。转向马达600的操作可以由第一转向控制模块110控制。当第一转向控制模块110的操作状态异常时，可以由第二转向控制模块120替代第一转向控制模块110来控制转向马达600的操作。
86.转向马达600可以包括单个卷绕型马达，但本公开的实施方式不限于此。例如，任何类型的马达可以包括在转向马达600中，只要它们可以由各转向控制模块控制即可。
87.参照图1，根据本公开的各方面的车辆的转向设备1000可以包括外部通信网络700。
88.外部通信网络700可以包括多个外部通信网络。例如，外部通信网络700可以包括第一外部通信网络710和第二外部通信网络720。
89.第一外部通信网络710可以连接在第一转向控制模块110和车辆2000之间。第一外部通信网络710可以将从车辆2000供应的车辆的状态信息供应到第一转向控制模块110。第一外部通信网络710可以被称为主外部通信网络，因为它可以将从车辆2000供应的车辆的状态信息供应到第一转向控制模块110。
90.第二外部通信网络720可以连接在第二转向控制模块120和车辆2000之间。第二外部通信网络720可以将从车辆2000供应的车辆的状态信息供应到第二转向控制模块120。第二外部通信网络720可以被称为副外部通信网络或冗余外部通信网络，因为它可以将从车辆2000供应的车辆的状态信息供应到第二转向控制模块120。
91.外部通信网络700可以包括有线通信网络和无线通信网络中的至少一个。具体地，外部通信网络700可以包括控制局域网(can)，但本公开的实施方式不限于此。例如，任何类型的通信网络可以包括在外部通信网络200中，只要它们可以连接在各转向控制模块和车辆2000之间即可。
92.外部通信网络700的操作可以由转向控制模块110和120中的每个控制和监测。转向控制模块110、120中的每个可以监测外部通信网络700的操作状态和经由外部通信网络700从车辆2000供应的车辆的状态信息，并基于监测的结果来确定控制转向马达600的主动权。
93.例如，第二转向控制模块120可以经由内部通信网络200监测第一转向控制模块110的操作状态。另外，第二转向控制模块120可以基于监测的结果来确定控制转向马达600的主动权。第二转向控制模块120可以通过监测第一转向控制模块110的操作状态来监测第一外部通信网络710的操作状态和经由第一外部通信网络710从车辆2000供应的车辆的状态信息。
94.在一个实施方式中，当基于监测的结果确定从车辆2000经由第一外部通信网络710供应的车辆的状态信息异常时，第二转向控制模块120可以将控制转向马达600的主动权从第一转向控制模块110改变到第二转向控制模块120。
95.也就是说，当基于监测的结果确定从车辆2000经由第一外部通信网络710供应的车辆的状态信息异常时，第二转向控制模块120可以替代第一转向控制模块110基于经由第二外部通信网络720从车辆2000供应的车辆的状态信息来控制转向马达600。
96.在另一实施方式中，当基于监测的结果确定从车辆2000经由第一外部通信网络710供应的车辆的状态信息正常时，第二转向控制模块120可以操作，使得第一转向控制模块110持续保持控制转向马达600的主动权。
97.也就是说，当基于监测的结果确定从车辆2000经由第一外部通信网络710供应的车辆的状态信息正常时，第二转向控制模块120可以操作，使得第一转向控制模块110持续保持控制转向马达600的主动权。
98.车辆的状态信息可以包括可以表示车辆状态的车辆的速度信息、车辆的扭矩信息、车辆的转向角信息、车辆的偏航角信息、车辆的踏板信息和车辆的发动机功率信息中的至少一个；然而，本公开的实施方式不限于此。例如，任何类型的信息可以包括在车辆的状态信息中，只要它可以表示车辆的状态即可。
99.车辆的状态信息可以包括可以表示车辆的内部和/或外部周围环境的车辆的环境照度信息、车辆的周围降雨信息和车辆的周围积雪信息中的至少一个，但本公开的实施方式不限于此。例如，任何类型的信息可以包括在车辆的状态信息中，只要它可以表示车辆的内部和/或外部周围环境即可。
100.图2是根据本公开的各方面的车辆的转向控制设备的详细示图。
101.返回参照图2，转向控制设备100可以包括如图1中例示的第一转向控制模块110和第二转向控制模块120。第一转向控制模块110可以包括第一传感器部分111、第一通信装置112、第一转向马达电源113、第一控制器114和第一控制器监测单元115、第一功率转换器116等。
102.第二转向控制模块120可以包括第二传感器部分121、第二通信装置122、第二转向马达电源123、第二控制器124和第二控制器监测单元125、第二功率转换器126等。
103.因为第一转向控制模块110的第一传感器部分111、第一通信装置112、第一转向马达电源113、第一控制器114、第一控制器监测单元115和第一功率转换器116可以分别与第二转向控制模块120的第二传感器部分121、第二通信装置122、第二转向马达电源123、第二控制器124、第二控制器监测单元125和第二功率转换器126相同或基本上相同，因此下文中，为了简化描述，将仅对第一转向控制模块110的元件进行讨论。
104.第一传感器部分111可以包括第一温度传感器111-1、第一电流传感器111-2和第一马达位置传感器111-3，但本公开的实施方式不限于此。例如，第一传感器111中可以包括任何类型的传感器，只要它们可以测量车辆的转向设备的状态即可。
105.第一温度传感器111-1可以测量第一转向控制模块110的温度。第一温度传感器111-1可以基于所测得的第一转向控制模块110的温度来获取第一温度信息。第一温度传感器111-1可以连接到第一控制器114。第一温度传感器可以将所获取的第一温度信息供应到第一控制器114。
106.第一电流传感器111-2可以测量第一转向马达电源113和转向马达600之间的第一辅助电流。第一电流传感器111-2可以基于所测得的第一辅助电流来获取第一辅助电流信息。第一电流传感器111-2可以连接到第一控制器114。第一电流传感器111-2可以将所获取的第一辅助电流信息供应到第一控制器114。
107.第一马达位置传感器111-3可以测量转向马达600的位置。第一马达位置传感器111-3可以基于所测得的转向马达600的位置来获取第一马达位置信息。第一马达位置传感器111-3可以连接到第一控制器114。第一马达位置传感器111-3可以将所获取的第一马达位置信息供应到第一控制器114。
108.第一通信装置112可以包括第一内部通信装置112-1、第一外部通信装置112-2等。
109.第一内部通信装置112-1可以经由内部通信网络200连接到第二转向控制模块120的第二内部通信装置122-1。也就是说，第一内部通信装置112-1和第二内部通信装置122-1可以经由内部通信网络200彼此连接，并可以彼此进行关于第一转向控制模块110和第二转向控制模块120的信息的发送和接收。
110.第一内部通信装置112-1可以连接到第一控制器114。也就是说，第一内部通信装置112-1可以将经由内部通信网络200从第二转向控制模块120接收的信息(例如，第二转向控制模块120的操作状态信息等)供应到第一控制器114。另外，第一内部通信装置112-1可以经由内部通信网络200将从第一控制器114接收的信息(例如，第一转向控制模块110的操作状态信息等)供应到第二内部通信装置122-1。
111.第一外部通信装置112-2可以经由第一外部通信网络710连接到车辆2000。也就是说，第一外部通信装置112-2和车辆2000可以经由第一外部通信网络710彼此连接，因此，可以彼此进行关于第一转向控制模块110和车辆的信息的发送和接收。例如，第一外部通信装置112-2可以将经由第一外部通信网络710从车辆2000接收的信息(例如，车辆状态信息等)供应到第一控制器114。另外，第一外部通信装置112-2可以经由第一外部通信网络710将从第一控制器114接收的信息(例如，第一转向控制模块110的操作状态信息等)供应到车辆2000。
112.第一内部通信装置112-1和第二外部通信装置112-2可以包括有线和无线通信终端中的至少一个。具体地，第一内部通信装置112-1和第二外部通信装置112-2可以包括基于can的通信终端；然而，本公开的实施方式不限于此。例如，第一内部通信装置112-1和第二外部通信装置112-2中可以包括任何类型的通信终端，只要它们可以使得各转向控制模块和车辆能够彼此连接即可。
113.第一转向马达电源113可以包括第一选通驱动器113-1、第一逆变器113-2、第一相位分开器(phase disconnector)(或相位切断电路)(“pco”)113-3等。
114.第一选通驱动器113-1可以连接到第一控制器114。第一选通驱动器113-1可以从第一控制器114接收第一选通信号。第一选通驱动器113-1可以连接到第一逆变器113-2。第一选通驱动器113-1可以将从第一控制器114接收的第一选通信号供应到第一逆变器113-2。
115.第一逆变器113-2可以连接到电压供应模块300。来自电压供应模块300的第一dc电压可以被供应到第一逆变器113-2。第一逆变器113-2可以连接到第一选通驱动器113-1。第一逆变器113-2可以从第一选通驱动器113-1接收第一选通信号。
116.第一逆变器113-2是dc-ac转换器，并可以根据从第一选通驱动器113-1接收的第一选通信号，针对从电压供应模块300发送的第一dc电压通过电压-电流转换产生第一辅助电流。
117.第一逆变器113-2可以包括三相逆变器，但本公开的实施方式不限于此。可以根据转向马达和电源的类型而采用其它类型的逆变器。
118.第一pco 113-3可以连接到第一逆变器113-2。来自第一逆变器113-2的第一辅助电流可以被供应到第一pco 113-3。
119.第一pco 113-3可以致使从第一逆变器113-2供应的第一辅助电流通过开-关操作而流动或不流动。第一pco 113-3可以连接到转向马达600。第一pco 113-3可以致使从第一
逆变器113-2供应的第一辅助电流被供应或不被供应到转向马达600。
120.pco是能够切断相位的元件或电路，并可以包括开关、断路器、隔离器和开-关控制器中的至少一个；然而，本公开的实施方式不限于此。例如，pco中可以包括任何类型的部件或电路，只要它们可以切断相位即可。
121.如上所述，在根据本公开的各方面的车辆的转向设备中，通过允许通过各pco共享一个转向马达，各逆变器可以通过各pco彼此分离，由此可以增强车辆的冗余性和可靠性。
122.第一控制器114可以连接到第一传感器部分111、第一通信装置112、第一转向马达电源113、第一控制器监测单元115和第一功率转换器116。第一控制器114可以控制第一传感器部分111、第一通信装置112、第一转向马达电源113、第一控制器监测单元115和第一功率转换器116的操作。
123.例如，第一控制器114可以基于从至少一个第一转向扭矩传感器410接收的方向盘的扭矩信息、从至少一个第一转向角传感器510接收的方向盘的转向角信息、从第一传感器部分111接收的第一温度信息、第一辅助电流信息和第一马达位置信息以及从第一通信装置112接收的车辆的状态信息(例如，车辆的速度信息)来生成第一选通信号，并通过将所生成的第一选通信号供应到第一选通驱动器113-1来控制第一逆变器113-2的第一辅助电流。
124.可以基于预设的调制方法来生成第一选通信号。具体地，预设的调制方法可以包括脉宽调制、最佳电压调制、三角比较电压调制和空间矢量电压调制中的至少一种；然而，本公开的实施方式不限于此。例如，在预设的调制方法中可以包括任何类型的电压调制方法都，只要它们可以生成用于控制逆变器的操作的选通信号即可。
125.第一控制器114可以包括第一微控制器单元(mcu)114-1；然而，本公开的实施方式不限于此。例如，在第一控制器114中可以包括任何类型的装置(或计算机)，只要它们可以处理(或执行和计算)程序即可。
126.第一控制器监测单元115可以连接到第一控制器114。第一控制器监测单元115可以监测第一控制器114的操作状态。例如，第一控制器114可以向第一控制器监测单元115供应第一监视器(watchdog)信号。第一控制器监测单元115可以基于从第一控制器114接收的第一监视器信号而获批准或生成第一重置信号。
127.第一控制器监测单元115的批准(clearing)可以意味着第一控制器114正在正常操作。第一重置信号的生成以及由第一控制器将所生成的第一重置信号供应到第一控制器114可以意味着第一控制器114正在异常操作，并可以通过第一重置信号重置。
128.第一监视器信号可以是用于允许第一控制器监测单元115周期性监测第一控制器114的操作的信号(例如，防止重置第一控制器114的信号)。也就是说，第一监视器信号可以是用于指示当前正在第一控制器114中执行的程序在运行的信号。
129.第一控制器监测单元115可以包括第一监视器115-1；然而，本公开的实施方式不限于此。例如，在第一控制器监测单元115中可以包括任何类型的装置或电路，只要它们可以监测第一控制器114的操作即可。具体地，第一监视器115-1可以包括具有截止日期(也就是说，开始和结束)的第一窗口监视器。
130.第一功率转换器116可以连接到电源模块300。来自电源模块300的第一dc电压可以被供应到第一功率转换器116。第一功率转换器116可以通过将从电源模块300供应的第一dc电压转换为另一电平电压来产生至少一个第一操作电压。
131.第一功率转换器116可以连接到第一传感器部分111、第一通信装置112、第一转向马达电源113、第一控制器114和第一控制器监测单元115。第一功率转换器116可以将所产生的至少一个第一操作电压供应到第一传感器部分111、第一通信装置112、第一转向马达电源113、第一控制器114和第一控制器监测单元115。
132.该至少一个第一操作电压可以是用于操作第一传感器部分111、第一通信装置112、第一转向马达电源113、第一控制器114和第一控制器监测单元115的一个或更多个电压。因此，至少一个第一操作电压可以是可以通过根据第一传感器部分111、第一通信装置112、第一转向马达电源113、第一控制器114和第一控制器监测单元115的操作电压从至少一个第一操作电压中的一个或更多个修改而产生的两个或更多个第一操作电压。
133.第一功率转换器116可以包括dc-dc转换器。dc-dc转换器可以包括降压转换器；然而，本公开的实施方式不限于此。例如，在dc-dc转换器中可以包括任何类型的转换器，只要它们可以将所供应的第一dc电压转换成电平比所供应的第一dc电压低的至少一个第一操作电压即可。
134.第一功率转换器116可以包括第一调节器116-1。第一调节器116-1可以将所供应的第一dc电压转换成电平比所供应的第一dc电压低的至少一个第一操作电压。
135.第二转向控制模块120可以经由内部通信网络200监测当前控制转向马达的第一转向控制模块110的操作状态，并且基于监测的结果，当确定第一转向控制模块110的操作状态异常时，通过使用第二传感器部分121、第二通信装置122、第二转向马达电源123、第二控制器124、第二控制器监测单元125和第二功率转换器126中的至少一个来控制转向马达600。
136.例如，第二转向控制模块120可以经由内部通信网络200监测当前控制转向马达的第一转向控制模块110的操作状态，并且基于监测的结果，当确定第一转向控制模块110的操作状态异常时，也就是，如果来自第一传感器部分111的第一马达位置信息、第一温度信息和第一辅助电流信息中的至少一个、来自第一通信装置112的车辆的状态信息、来自第一转向马达电源113的第一辅助电流、来自第一控制器114的第一选通信号、来自第一控制器监测单元115的第一监视器信号以及来自第一功率转换器116的第一操作电压中的至少一个异常时，可以通过使用分别执行与第一传感器部分111、第一通信装置112、第一转向马达电源113、第一控制器114、第一控制器监测单元115和第一功率转换器116相同功能的第二传感器部分121、第二通信装置122、第二转向马达电源123、第二控制器124，第二控制器监测单元125以及第二功率转换器126中的至少一个(也就是说，通过使用来自第二传感器部分121的第二马达位置信息、第二温度信息和第二辅助电流信息中的至少一个、来自第二通信装置122的车辆的状态信息、来自第二转向马达电源123的第二辅助电流、来自第二控制器124的第二选通信号、来自第二控制器监测单元125的第二监视器信号和来自第二功率转换器126的第二操作电压中的至少一个)来控制转向马达600。
137.图3例示了根据本公开的各方面的车辆的电源模块的整体配置。
138.参照图3，根据本公开的各方面的车辆的电源模块300可以包括dc电源310、电力路径控制器320等。
139.dc电源310可以供应dc电压。dc电压可以包括第一dc电压和第二dc电压。具体地，第一dc电压和第二dc电压可以具有相等电平的dc电压。
140.dc电源310将第一dc电压供应到第一转向控制模块110。具体地，第一dc电压可以被供应到第一功率转换器116的第一调节器116-1和第一转向马达电源113的第一逆变器113-2。
141.dc电源310可以将第二dc电压供应到第二转向控制模块120。具体地，第二dc电压可以被供应到第二功率转换器126的第二调节器126-1和第二转向马达电源123的第二逆变器123-2。
142.在一些实施方式中，电源模块300还可以包括电力路径控制器320。电力路径控制器320可以连接到dc电源310。来自dc电源310的dc电压可以被供应到电力路径控制器320。具体地，来自dc电源310的第一dc电压和第二dc电压可以被供应到电力路径控制器320。
143.电力路径控制器320可以基于从dc电源310供应的第一dc电压和第二dc电压来控制电力路径，然后，将第一dc电压供应到第一转向控制模块110(即，第一电力转换器116的第一调节器116-1和第一转向马达电源113的第一逆变器113-2)，并将第二dc电压供应到第二转向控制模块120(即，第二功率转换器126的第二调节器126-1和第二转向马达电源123的第二逆变器123-2)。
144.此外，第二转向控制模块120可以通过内部通信网络200监测当前控制转向马达的第一转向控制模块110的操作状态，并基于监测的结果，当确定由dc电源310(或电力路径控制器320)供应到第一转向控制模块110的第一dc电压异常时，基于从dc电源310(或电力路径控制器320)供应的第二dc电压来控制转向马达600。
145.图4例示了根据本公开的各方面的转向马达由根据车辆中的温度进行转换的第一转向控制模块和第二转向控制模块中的任一个控制。
146.转向控制设备100可以包括用于控制转向马达的第一转向控制模块110和第二转向控制模块120。第一转向控制模块110和第二转向控制模块120可以包括用于分别感测第一转向控制模块110和第二转向控制模块120的内部温度的第一温度传感器111-1和第二温度传感器121-1。第一转向控制模块110可以将与由第一温度传感器111-1检测到的第一温度有关的信息发送到第二转向控制模块120，并且第二转向控制模块120可以接收第一温度信息，并将与第二温度传感器121-1检测到的第二温度有关的信息发送到第一转向控制模块110。
147.换句话说，第一温度传感器111-1可以检测第一转向控制模块110内部的温度，并将作为关于该检测到的温度的信息的第一温度信息发送到第一转向控制模块110。第二温度传感器121-1可以检测第二转向控制模块120内部的温度，并将作为关于该检测到的温度的信息的第二温度信息发送到第二转向控制模块120。在第一转向控制模块110和第二转向控制模块120发送和接收数据时，可以共享接收到的第一温度信息和第二温度信息。可以经由内部通信网络200执行这样的数据发送和接收。
148.由于第一转向控制模块110和第二转向控制模块120基于第一温度信息和第二温度信息进行转换，因此第一转向控制模块110和第二转向控制模块120中的任一个可以控制转向马达600。具体地，第一转向控制模块110和第二转向控制模块120配置在用于提供冗余的系统中，其中，第一转向控制模块110和第二转向控制模块120之间的相应状态可以被切换以在需要时(如经预测在根据第一转向控制模块110和第二转向控制模块120的内部温度来保持转向设备的性能并防止转向设备受损方面存在问题的情形中一样)允许第一转向控
制模块110和第二转向控制模块120之间的相应角色被切换。更具体地，当第一温度信息达到作为预定温度的第一参考值时，可以控制第一转向控制模块110转换到驱动待命状态。在这种情况下，处于驱动待命状态下的第二转向控制模块120可以转换到用于控制转向马达600的正常驱动状态。驱动待命状态和正常驱动状态可以分别被定义为从模式(或从状态)和主模式(或主状态)。该转换过程可以与当第一转向控制模块110和第二转向控制模块120中的任一个异常操作时处于驱动待命状态的另一个转换的过程基本上或几乎相同。
149.图5例示了根据本公开的各方面的在转向马达600由车辆中的第一转向控制模块110和第二转向控制模块120中的任一个控制的情形下的内部温度。图6例示了根据本公开的各方面的在当第一转向控制模块110和第二转向控制模块120根据其在车辆中的内部温度转换时切换转向马达600的控制的情形下的相应内部温度。
150.参照图5，可以看出，第一转向控制模块110和第二转向控制模块120中的一个中的内部温度根据方向盘的控制而升高。如果仅使用一个转向控制模块来控制转向马达600，可以看出，转向马达600可以操作多达约21转。这里，一转可以意味着从方向盘的顺时针极限值移动到逆时针极限值。该移动可以被定义为锁定到锁定往返行程(lock-to-lock round trip)。
151.如果第一转向控制模块110和第二转向控制模块120中的任一个持续控制转向马达600，则由于允许电流持续流过转向马达600，因此，一个转向控制模块内部的温度会上升。在这种情况下，包括转向控制设备100和转向马达600的动力组的温度可以达到极限温度，这可能造成损坏或不良性能。为了防止这种情况，在达到动力组的极限温度之前，可以应用过热保护逻辑，由此，关联的方向盘变重，使得驾驶员可以检测到异常。
152.因此，如果转向控制模块的内部温度持续上升，则转向设备的性能会劣化，甚至会造成损坏。
153.参照图6，为了降低如上所述的温度上升，当能够控制转向马达600的第一转向控制模块110和第二转向控制模块120当中的当前控制转向马达600的任一个内部的温度上升并达到第一参考值时，可以控制当前控制转向马达600的一个转向控制模块从正常驱动状态转换到驱动待命状态，而另一转向控制模块可以控制转向马达600。例如，当在第一转向控制模块110控制转向马达600时第一温度信息等于或大于第一参考值时，第二转向控制模块120可以转换到正常驱动状态，并控制转向马达600。进而，当在第二转向控制模块120控制转向马达600时第二温度信息等于或大于第一参考值时，第一转向控制模块110可以转换到正常驱动状态，并控制转向马达600。如果第一转向控制模块110或第二转向控制模块120转换到正常驱动状态并控制转向马达600，则这种操作可以执行多达约28转。
154.如上所述，在根据本公开的各方面的车辆的转向控制设备100中，由于根据转向控制模块的内部温度可以在正常驱动状态与驱动待命状态之间进行转换，由此，可以防止动力组过热并可以提高其耐久性，这导致将执行的控制的数量进一步增加。
155.在一个实施方式中，在第二转向控制模块120控制转向马达600时，当第二温度信息等于或大于第一参考值并且第一温度信息等于或大于第一参考值时，如果第二温度信息小于第一温度信息，则第二转向控制模块120可以保持对转向马达600的控制。具体地，在第一转向控制模块110和第二转向控制模块120根据驾驶员的车轮制动连续控制转向马达600的情形下，第一转向控制模块110和第二转向控制模块120中的相应内部温度会一个接一个
上升，结果，对应的转换过程会重复，最终，这造成第一温度信息和第二温度信息二者变得等于或大于第一参考值。在这种情形下，第二转向控制模块120可以保持对转向马达600的控制，而不是允许对转向马达600的控制切换到第一转向控制模块110。因此，转向控制设备100可以减少随着内部温度上升而可能发生的转向控制模块的频繁转换。
156.图7例示了根据本公开的各方面的转向控制模块的内部温度根据车辆中支架的位置而上升。
157.参照图7，流过转向马达600的电流量可以根据方向盘的位置而增加。另外，由于支架的位置也移动以对应于方向盘的位置，基本上，当方向盘达到顺时针极限(cw极限)或逆时针极限(ccw极限)时，支架的位置也可以位于对应的支架杆的端部。因此，由于流过转向马达600的电流量增加，因此控制转向马达600的关联的转向控制模块(例如，第一转向控制模块110)的内部温度会迅速上升。
158.因此，由于可以预测第一转向控制模块的内部温度迅速上升，为了防止这种情形，如果第一温度信息大于或等于第二参考值，并且支架的位置在支架杆的端部保持预定时间，则在第一转向控制模块110控制转向马达600时，第二转向控制模块120可以通过转换到主状态(或正常驱动状态)来控制转向马达600。也就是说，第二转向控制模块120可以通过从从状态(或驱动待命状态)转换到主状态(或正常驱动状态)来控制转向马达600。
159.在一个实施方式中，如果第一温度信息等于或大于第二参考值，并且支架的位置从一端向另一端往复预定次数，则在第一转向控制模块110控制转向马达600时，第二转向控制模块120可以通过转换到主状态来控制转向马达600。当方向盘重复进行锁定到锁定移动(lock-to-lock movement)时，流过转向马达600的电流量增加，使得可以预测第一温度信息迅速上升。因此，为了在更长的时间段内控制转向马达，可以执行第二控制模块的转换，以控制转向马达600。
160.在一个实施方式中，第一参考值可以根据车辆模型不同地设置，并且可以根据情形和目的不同地设置。例如，如果预测到未来行驶车道在需要大量制动的弯曲状态下连续行驶，则第一参考值可以改变为更低的值。在另一实施方式中，在货运道路车辆的情况下，使用大强度的电流来移动支架，因此，可以将对应的参考值设置为低于第一参考值的值。另外，第二参考值可以被设置为低于第一参考值的值，并且如果第二参考值与第一参考值之间的差在临界值内，则可以仅应用第二参考值。
161.诸如转向控制设备100等这样的计算机系统(未示出)可以包括经由总线相互通信的一个或更多个处理器、内存、存储器、用于输入的用户界面和用于输出的用户界面中的至少一个或更多个。该计算机系统还可以包括用于接入网络的网络接口。处理器可以是cpu或能够执行存储在内存和/或存储器中的处理指令的半导体元件或器件。内存和存储器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rom和ram。
162.下文中，将描述使用能够执行本文中描述的所有实施方式和示例的转向控制设备100的转向控制方法。
163.图8是例示了根据本公开的各方面的转向控制方法的流程图。
164.参照图8，根据本公开的各方面的转向控制方法可以包括在步骤s810中检测第一转向控制模块110和第二转向控制模块120的相应内部温度，从而允许第一转向控制模块110将与第一温度(即，第一转向控制模块110的内部温度)有关的信息发送到第二转向控制
模块120，并从第二转向控制模块120接收与第二温度(即，第二转向控制模块120的内部温度)有关的信息，以及在步骤s820中，第二转向控制模块120将第二温度信息发送到第一转向控制模块110，并从第一转向控制模块110接收第一温度信息，以及在步骤s830中，允许第一转向控制模块110或第二转向控制模块120根据第一温度信息和第二温度信息转换到主状态，并控制转向马达。
165.在步骤s830中，当在第一转向控制模块110控制转向马达600时第一温度信息等于或大于第一参考值时，第二转向控制模块120可以转换到主状态，并控制转向马达600。
166.在步骤s830中，在第二转向控制模块120控制转向马达600时，当第二温度信息等于或大于第一参考值并且第一温度信息等于或大于第一参考值时，如果第二温度信息小于第一温度信息，则第二转向控制模块120可以保持对转向马达600的控制。
167.在步骤s830中，如果第一温度信息等于或大于第二参考值，并且支架的位置从一端向另一端往复预定次数，则在第一转向控制模块110控制转向马达600时，第二转向控制模块120可以转换到主状态，并控制转向马达600。
168.图9是根据本公开的各方面的转向控制方法中的步骤s830的详细示图。
169.参照图9，在步骤s910中，第二转向控制模块120可以在第一转向控制模块110正在控制转向马达600时，确定第一温度信息是否等于或大于第二参考值。第二转向控制模块120可以从第一转向控制模块110接收包括第一转向控制模块110的内部温度的第一温度信息。基于此，第二转向控制模块120可以确定第一温度信息是否等于或大于预设的第二参考值。
170.如果第一温度信息等于或大于第二参考值(s910中的“是”)，则在步骤s920中，第二转向控制模块120可以确定支架的位置是否在支架杆的端部保持了预定时间。第二转向控制模块120可以从检测支架位置的支架位置传感器(未示出)接收关于支架位置的信息。
171.如果支架的位置没有在支架杆的端部保持预定时间(s920中的“否”)，则在步骤s930中，第二转向控制模块120可以确定第一温度信息是否等于或大于第一参考值。
172.如果支架的位置在支架杆的端部保持了预定时间(s920中的“是”)，或者如果第一温度信息等于或大于第一参考值(s930中的“是”)，则在步骤s940中，第二转向控制模块120可以转换到主状态以控制转向马达600。
173.如上所述，根据本公开的实施方式，转向控制设备和方法允许第一转向控制模块110和第二转向控制模块120根据其内部温度进行转换，并交替地控制转向马达，因此，可以提高动力组的稳定性和转向马达的控制极限。
174.另外，根据本公开的实施方式，即使当第一转向控制模块110没有故障时，由于控制第一转向控制模块110的主动权可以转换到第二转向控制模块120，由此，可以更高效地凭借使用第一转向控制模块110和第二转向控制模块120来增强配备有本文中描述的实施方式和示例的车辆的安全性。
175.已经提出以上描述以使得本领域的任何技术人员能够形成和使用本公开的技术思路，并且已经在特定应用及其要求的背景下提供。对于本领域的技术人员来说，对所描述的实施方式的各种修改、添加和替换将容易显而易见，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方式和应用。仅出于例示目的，以上描述和附图提供了本公开的技术构思的示例。即，所公开的实施方式旨在例示本公开的技
术思路的范围。因此，本公开的范围不限于所示出的实施方式，而是被赋予与权利要求一致的最宽范围。本公开的保护范围应该基于所附权利要求书进行理解，并且其等同范围内的所有技术思路应该被解释为被包括在本公开的范围内。
176.相关申请的交叉引用
177.本技术要求于2020年9月8日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请no.10-2020-0114469的优先权权益，该韩国专利申请的公开的全部内容以引用方式并入本文中。