转向设备和方法与流程

1.本公开涉及转向设备和方法。


背景技术：

2.通常，动力转向系统已经被开发并应用为车辆转向设备，以通过辅助驾驶员转动方向盘来提供驾驶上的便利。动力转向系统通常分为使用液压的液压式动力转向设备、使用液压和马达电力的电动液压式动力转向设备、以及仅使用马达电力的电动式动力转向设备。
3.近来，已经开发并应用了线控转向(sbw)型转向设备，其不包括方向盘和车轮之间的机械连接装置，诸如转向柱、万向接头、小齿轮轴等。
4.然而，在线控转向(sbw)型转向设备的情况下，由于不包括转向轴和车轮之间的这种机械连接，存在允许驾驶员连续地转动方向盘超过一定限制的可能性。因此，线控转向型转向设备具有降低驾驶员的转向感觉的缺点。
5.为了解决这个问题，线控转向型转向设备包括：转向马达，其能够产生用于防止驾驶员的转向感觉降低的反作用转向力；以及减速器(皮带和滑轮组件、蜗杆和蜗轮组件等)，其用于将所产生的反作用力传递到连接到方向盘的转向轴。然而，具有长柱状结构的减速器具有通常导致封装困难的缺点，并且由于用于防止与相邻部件干涉的布置而导致转向设备的结构变得复杂。


技术实现要素：

6.为了解决这些问题，本公开的实施方式提供了用于产生反作用力并将所产生的反作用力传递到转向轴而不包括减速器的转向设备和方法。
7.根据本公开的一个方面，提供了一种转向设备，所述转向设备包括：反作用力产生马达，所述反作用力产生马达包括转子和设置成面对所述转子的定子，并且能够向方向盘供应反作用力；角度传感器，所述角度传感器用于感测所述转子和所述定子之间的相对角；以及电子控制单元，所述电子控制单元能够基于由所述角度传感器感测到的所述相对角来动态地控制施加到所述定子的电流的方向。
8.根据本公开的另一方面，提供了一种转向方法，所述转向方法包括：角度感测步骤，检测包括在能够向方向盘供应反作用力的反作用力产生马达中的转子和设置成面对所述转子的定子之间的相对角；以及电流控制步骤，基于所述相对角动态地控制施加到所述定子的电流的方向。
9.根据本公开的实施方式，由于在不包括减速器的情况下产生反作用力并将其传递到转向轴，所以可以提供能够在封装和简化转向设备的结构方面提供优势的转向设备和转向方法。
附图说明
10.被包括以提供对本公开的进一步理解并且被并入本公开并构成本公开的一部分的附图示出了本公开的各方面并且与说明书一起用于解释本公开的原理。在附图中：
11.图1示意性地示出了根据本公开的方面的线控转向型转向设备；
12.图2是根据本公开的方面的转向设备的框图；
13.图3是根据本公开的方面的转向设备的剖视图；
14.图4至图8示出根据本公开的方面的控制转向设备中电流流动的方向的示例；
15.图9是表示根据本公开的方面的转向设备中的电流量的控制的曲线图；以及
16.图10是表示根据本公开的方面的转向方法的流程图。
具体实施方式
17.在本公开的示例或实施方式的以下描述中，将参考附图，在附图中，通过图示的方式示出了可以实现的特定示例或实施方式，并且其中，即使当在彼此不同的附图中示出相同的附图标记和符号时，也可以使用相同的附图标记和符号来指示相同或相似的组件。此外，在本公开的示例或实施方式的以下描述中，当确定对并入本文的公知功能和组件的详细描述可能使本公开的一些实施方式中的主题不清楚时，将省略该描述。本文所用的术语例如“包括”、“具有”、“含有”、“构成”、“由
……
组成”和“由
……
形成”通常旨在允许添加其它组分，除非该术语与术语“仅”一起使用。如本文所用，单数形式旨在包括复数形式，除非上下文另外明确指出。
18.本文可使用诸如“第一”、“第二”、“a”、“b”、“(a)”或“(b)”等术语来描述本公开的要素。这些术语中的每一个不用于定义要素的本质、顺序、序列或数量等，而仅仅用于将相应的要素与其它要素区分开。
19.当提到第一元件“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“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“插入”在第一元件与第二元件之间，或第一元件与第二元件可经由第四元件彼此“连接或联接”、“接触或重叠”等。这里，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。
20.当诸如“在
……
之后”、“随后”、“接下来”、“在
……
之前”等的时间相关术语用于描述元件或配置的过程或操作，或操作、处理、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，除非一起使用术语“直接”或“立即”。
21.此外，当提及任何尺寸、相对尺寸等时，应考虑元件或特征的数值或相应的信息(例如，水平、范围等)包括可能由各种因素(例如，工艺因素、内部或外部冲击、噪声等)引起的公差或误差范围，即使在未指定相关描述时也如此。此外，术语“可以”完全涵盖术语“可”的所有含义。
22.图1示意性地示出了根据本公开的方面的线控转向型转向设备。
23.参照图1，线控转向型转向设备包括：转向角传感器105和扭矩传感器107，它们联接到与方向盘101连接的转向轴103的一部分，并且感测驾驶员对方向盘101的操作；以及电子控制单元110，其用于基于从转向角传感器105和扭矩传感器107接收的电信号来控制反作用力产生马达110和小齿轮轴马达130。
24.如图1所示，转向角传感器105和扭矩传感器107可以分开设置；然而，本公开的实施方式不限于此。例如，转向角传感器105和扭矩传感器107可以集成在单个扭矩角传感器中。
25.电子控制单元110可基于从转向角传感器105和扭矩传感器107接收的电信号以及从安装在车辆上的其它各种传感器接收的其它电信号来控制反作用力产生马达120和小齿轮轴马达130。
26.小齿轮轴马达130可以使与小齿轮轴113连接的齿条111滑动，以通过连杆115和转向节臂117使车轮119转向，并且当驾驶员操作方向盘101时，反作用力产生马达120可以产生反作用转向力，或者反作用力产生马达120在自主驾驶期间执行转向轴103的转向。
27.尽管图1示出转向角传感器105和扭矩传感器107设置在转向轴103上，然而，本公开的实施方式不限于此。在一些实施方式中，为了向电子控制单元110提供转向信息，可以在转向设备中进一步采用马达位置传感器、雷达、相机、静止和/或运动图像传感器等。为了便于描述，将省略与这些部件相关的讨论。
28.反作用力产生马达120可与止动器125结合使用，用于停止转向轴以预设角度转动。即，在车轮119的旋转达到最大点的情况下(在典型的转向设备的情况下，当方向盘101或车轮119处于完全转动状态时)，因为转向轴103由于止动器125而不能再转动，因此可以向驾驶员提供车轮119的旋转已经达到最大点的信息。
29.通常，反作用力产生马达120可以与减速器(未示出)结合使用，用于将产生的反作用力传递给与方向盘101连接的转向轴103。然而，由于减速器具有长的柱状结构，所以减速器具有以下缺点：由于用于防止与相邻部件干涉的布置，导致难以封装，并且导致转向设备的结构变得复杂。
30.为了解决这些问题，本公开的实施方式提供了用于在没有这种减速器的情况下产生反作用力并将所产生的反作用力传递到转向轴的转向设备和方法。
31.图2是根据本公开的方面的转向设备的框图。
32.参照图2，转向设备可包括反作用力产生马达120，该反作用力产生马达120包括转子和设置成面对转子的定子，并向方向盘供应反作用力。
33.反作用力产生马达210可具有扁平转子型结构，其中转子和定子设置成彼此面对；然而，本公开的实施方式不限于此。例如，反作用力产生马达210可具有任何结构，只要转子和定子设置成彼此面对即可。
34.反作用力产生马达210的转子和定子可设置成彼此面对，其中仪表板插置在它们之间。仪表板可以包括用于分离发动机室和驾驶室的所有或一个或多个装置和机构。此外，仪表板可以包含非磁性材料。
35.反作用力产生马达210的转子可以与和方向盘连接的转向轴形成一体，因此可以与转向轴的转动同步地旋转。在这种情况下，转子的旋转角度可以由单独设置在转子中的传感器感测；然而，本公开的实施方式不限于此。例如，转子的旋转角度可以由联接到转向轴的一部分的转向角传感器感测。
36.反作用力产生马达210的转子可包含x个磁极，其定子可包含y个槽。转子的磁极可以被磁化以用作永磁体；然而，本公开的实施方式不限于此。例如，转子的磁极可以包含任何可极化材料。沿预定方向缠绕的线圈可设置在定子的槽中。
37.转向设备可以包括用于感测转子和定子之间的相对角的角度传感器220。由角度传感器220感测的相对角可以是转子的x个磁极中的任何一个与定子的y个槽中的任何一个之间相对于反作用力产生马达210的旋转轴的角度。
38.转向设备可以包括电子控制单元230，电子控制单元230能够基于由角度传感器220感测的相对角来动态地控制施加到定子的电流流动的方向。
39.电子控制单元230可以通过将相对角与基于定子的槽的数量确定的中心角进行比较来确定施加到定子的电流的方向。在一个实施方式中，当相对角小于中心角时，沿第一方向流动的电流可施加到定子，使得可在转子的磁极和定子的槽中感应出不同的极性。在另一实施方式中，当相对角大于中心角时，沿第二方向流动的电流可施加到定子，使得可在转子的磁极和定子的槽中感应出相同的极性。
40.包含在反作用力产生马达210的转子中的所有x个磁极可以具有相同的极性。在一个实施方式中，包括在转子中的磁极可以被配置为使得永磁体被设置成垂直于转子并且被设置成与作为旋转轴的转向轴平行，使得在朝向定子的方向上的所有磁极可以具有相同的极性；然而，本公开的实施方式不限于此。在另一个实施方式中，转子的所有磁极可以包含具有相同极性的材料。
41.电子控制单元230可以基于方向盘的转向角的绝对值来动态地控制施加到定子的电流量。在这种情况下，施加到定子的电流量可以与方向盘的转向角的绝对值成比例。
42.因此，由于可以通过根据在此描述的实施方式的转向设备在不包括减速器的情况下产生反作用力并将其传递到转向轴，所以可以便于与转向轴的封装并简化转向设备的结构。
43.在下文中，将参照附图描述上述转向设备的更多不同实施方式。
44.图3是根据本公开的方面的转向设备的剖视图。
45.参照图3，反作用力产生马达210的转子211和定子213可设置成彼此面对，其中仪表板310插置在它们之间。在一个实施方式中，相对于用作边界的仪表板310，转子211可设置在驾驶室侧，定子213可设置在发动机室侧；然而，本公开的实施方式不限于此。例如，相对于用作边界的仪表板310，定子213可设置在驾驶室侧，转子213可设置在发动机室侧。
46.仪表板310可以包含非磁性材料。例如，仪表板310可以由塑料形成；然而，本公开的实施方式不限于此。仪表板310可以由一种或多种非磁性材料形成，磁场不会流过该非磁性材料。因此，仪表板310不会影响在反作用力产生马达210的转子211与定子213之间产生的吸引力或排斥力。由于转子211相对于用作边界的仪表板310以预定距离与定子213间隔开，所以可便于转子211的旋转，并且当转子211的任何磁极异常地操作时，例如，不具有极性时，可有效地执行这种磁极的更换。
47.反作用力产生马达210的转子211可与连接到方向盘320的转向轴330集成，因此可与转向轴330的旋转同步旋转。然而，本公开的实施方式不限于此。例如，转子211可基于与转向轴330的旋转相关的转向角信号或扭矩信号通过单独的动力传递装置与转向轴330同步旋转。
48.角度传感器220可以设置在反作用力产生马达210的转子211和定子213之间，并且可以感测转子211和定子213之间的相对角。例如，角度传感器220可以联接到作为转子211和定子213的旋转轴的转向轴330，并且可以感测转子211的至少一个磁极211a和定子213的
至少一个槽213a之间的相对角。多个角度传感器220可以被设置并且可以感测转子211的磁极211a和定子213的槽213a之间的相应相对角。
49.电子控制单元230可以基于从角度传感器220供应的相对角信号产生反作用力，并向定子213供应将被传递到转向轴的电流方向控制信号。尽管在图3中未示出，但是电子控制单元230可以基于从联接到转向轴330的一部分的转向角传感器(未示出)供应的转向角信号向定子213供应用于控制电流量的信号。
50.推力轴承340可以联接到转向轴330的下部，并且推力轴承340的位置可以由支架350固定。推力轴承340可以在转向轴330的方向上支撑负载。
51.止动器360可设置在转向轴330的与推力轴承340联接的边缘中。在另一实施方式中，代替使用止动器360，可通过基于由反作用力产生马达210产生并传递到转向轴330的反作用力的控制来防止转向轴330在一定限度内旋转而提供止动器的功能。
52.图4至图8示出根据本公开的方面的控制转向设备中电流流动的方向的示例。
53.图4是示出转向轴330处于空档状态的图。
54.参照图4，反作用力产生马达210的转子211可包含x个磁极211a，定子213可包含y个槽213a。例如，如图4所示，转子211可包括12个磁极211a，定子213可包括12个槽213a。然而，本公开的实施方式不限于此。在一些实施方式中，磁极的数量x和槽的数量y可以是任何自然数，其中x和y可以具有相同的值或不同的值。例如，转子211的磁极211a的数量和定子213的槽213a的数量可以分别是6和9、8和12、10和12、12和12、14和16等。在下文中，虽然将基于12个磁极和12个槽的组合给出讨论，但是这样的讨论也可以应用于任何数量的磁极211a和任何数量的槽213a的其它组合。
55.可以根据槽213a的数量来确定相邻槽213a之间的角度ρ。如图4所示，在形成12个槽213a的情况下，相邻槽之间的角度ρ可以是30度，作为通过将360度除以12获得的角度，其是槽213a的数量。
56.在转向轴330处于空档状态的情况下，可以不向定子213施加电流；然而，本公开的实施方式不限于此。在这种情况下，可以向定子213的槽213a施加电流，使得可以将与转子211的磁极211a的极性不同的极性感应到定子213的槽213a中。例如，当设置在12点钟位置的转子211的磁极211a是n极时，用于使定子213的相应槽213a具有极性与n极不同的s极的电流施加到定子213的槽213a。在这种情况下，可以在定子213的槽213a和转子211的磁极211a之间产生吸引力，从而引导转向轴330保持在空档状态。
57.图5是示出转向轴330逆时针旋转10度的情况的图。
58.由角度传感器220感测的相对角θ可以是转子211的x个磁极213a中的任一个与定子213的y个槽213a中的任一个之间相对于转向轴330的角度，转向轴330是反作用力产生马达210的旋转轴。例如，相对角θ可以是旋转的磁极211a和在与该磁极211a相对于作为旋转轴的转向轴330旋转的方向相反的方向上相邻的槽213a之间的角度。
59.例如，参照图5，相对角θ可以是10度，作为沿逆时针方向从12点钟位置向11点钟位置旋转的磁极211a和在与磁极211a的旋转方向相反的方向上与该磁极211a相邻并且相对于作为旋转轴的转向轴330处于12点钟位置的槽213a之间的角度。
60.电子控制单元230可以通过将相对角θ与基于定子213的槽213a的数量确定的中心角ф进行比较来确定施加到定子213的电流的方向。
61.中心角ф可以基于定子213的槽213a的数量来确定。例如，当相对角θ是旋转的磁极211a和在与磁极211a相对于作为旋转轴线的转向轴330的旋转方向相反的方向上与该磁极211a相邻的槽213a之间的角度时，中心角ф可以是通过将彼此相邻的槽213a之间的角度ρ除以2而获得的角度。即，中心角ф可以基于根据定子213的槽213a的数量确定的相邻槽之间的角度ρ来确定。
62.例如，当作为旋转的磁极211a和在与磁极211a相对于转向轴330(作为旋转轴线)的旋转方向相反的方向上与该磁极211a相邻的槽213a之间的角度的相对角θ是10度时，中心角ф可以是通过将30度除以2而获得的15度，该30度是根据定子213的12个槽213a确定的相邻槽之间的角度ρ。
63.根据上述实施方式，相对角θ可以由旋转的磁极211a和在与磁极211a的旋转方向相反的方向上与该磁极211a相邻的槽213a确定；然而，本公开的实施方式不限于此。例如，相对角θ可以是旋转的磁极211a和在与磁极211a相对于作为旋转轴的转向轴330的旋转方向相反的方向上不与该磁极211a相邻的槽213a之间的角度。在这种情况下，中心角ф可以变得不同。
64.在一个实施方式中，相对角θ可以是190度，作为沿逆时针方向从12点钟位置向11点钟位置旋转的磁极211a和在与磁极211a的旋转方向相反的方向上不与该磁极211a相邻并且相对于转向轴330处于6点钟位置的槽213a之间的角度。在这种情况下，中心角ф可以是195度，作为通过将由六个槽312a形成的180度与通过将30度(槽213a之间的角度ρ)除以2而获得的15度相加而获得的角度。
65.以这种方式，用于确定当电子控制单元230确定施加到定子213的电流的方向时要使用的相对角(θ)和中心角(ф)的标准或条件可以预先设定，或者当车辆驶出或制造时由用户的设定或制造商的设定来设定或确定。所确定或设定的相对角θ和中心角ф的这种确定标准或条件可以是固定的，或者可以根据环境、来自用户的输入信号等动态地改变。
66.在下文中，尽管将基于由旋转的磁极211a和在与磁极211a的旋转方向相反的方向上与该磁极211a相邻的槽213a确定相对角θ和中心角ф的情况进行讨论，但是应当理解，这种讨论也可以应用于由旋转的磁极211a和在与磁极211a的旋转方向相反的方向上不与该磁极211a相邻的槽213a确定相对角θ和中心角ф的情况。
67.当相对角θ小于中心角ф时，电子控制单元230可以将沿第一方向d1流动的电流施加到定子213，使得不同的极性可以被感应到转子211的一个或多个磁极211a和定子213的一个或多个槽213a中。
68.例如，在相对角θ为10度、中心角ф为15度(即，相对角θ小于中心角ф)的情况下，当转子211的一个或多个磁极211a是n极时，电子控制单元230可以将电流从外向内流动的第一方向d1上的电流施加到定子213的一个或多个槽213a，使得定子213的一个或多个槽213a可以具有极性不同于n极的s极。在这种情况下，在磁极211a和槽213a之间产生吸引力，并且通过在与作为转子211的旋转方向的逆时针方向相反的顺时针方向上用作反作用力，吸引力又可以传递到作为旋转轴的转向轴330。
69.图6是示出转向轴330逆时针旋转20度的情况的图。
70.当相对角θ大于中心角ф时，电子控制单元230可以将沿第二方向d2流动的电流施加到定子213，使得可以在转子211的一个或多个磁极211a和定子213的一个或多个槽213a
中感应出相同的极性。
71.在一个实施方式中，参照图6，相对角θ可以是20度，作为沿逆时针方向从12点钟位置向11点钟位置旋转的磁极211a和在与磁极211a的旋转方向相反的方向上与该磁极211a相邻并且相对于作为旋转轴的转向轴330处于12点钟位置的槽213a之间的角度，并且中心角ф可以是通过将30度除以2获得的15度，该30度是根据定子213的12个槽确定的相邻槽213a之间的角度ρ。
72.在相对角θ为20度、中心角ф为15度(即，相对角θ大于中心角ф)的情况下，当转子211的一个或多个磁极211a为n极时，电子控制单元230可以将电流从内向外流动的第二方向d2上的电流施加到定子213的一个或多个槽213a，使得定子213的一个或多个槽213a可以具有相同的n极。在这种情况下，在磁极211a和槽213a之间产生排斥力，并且通过在与作为转子211的旋转方向的逆时针方向相反的顺时针方向上用作反作用力，排斥力又可以传递到作为旋转轴的转向轴330。
73.图7是示出转向轴330顺时针旋转10度的情况的图。
74.参照图7，相对角θ可以是10度，作为沿顺时针方向从12点钟位置向1点钟位置旋转的磁极211a和在与磁极211a的旋转方向相反的方向上与该磁极211a相邻并且相对于作为旋转轴的转向轴330处于12点钟位置的槽213a之间的角度，并且中心角ф可以是通过将作为相邻槽213a之间的角度ρ的30度除以2而获得的15度。
75.在相对角θ为10度、中心角ф为15度(即，相对角θ小于中心角ф)的情况下，当转子211的一个或多个磁极211a为n极时，电子控制单元230可以将电流从外向内流动的第一方向d1上的电流施加到定子213的一个或多个槽213a，使得定子213的一个或多个槽213a可以具有极性不同于n极的s极。在这种情况下，在磁极211a和槽213a之间产生吸引力，并且通过在与作为转子211的旋转方向的顺时针方向相反的逆时针方向上用作反作用力，吸引力又可以传递到作为旋转轴的转向轴330。
76.图8是示出转向轴330顺时针旋转20度的情况的图。
77.参照图8，相对角θ可以是20度，作为沿顺时针方向从12点钟位置向1点钟位置旋转的磁极211a和在与磁极211a的旋转方向相反的方向上与该磁极211a相邻并且相对于作为旋转轴的转向轴330处于12点钟位置的槽213a之间的角度，并且中心角ф可以是通过将作为相邻槽213a之间的角度ρ的30度除以2而获得的15度。
78.在相对角θ为20度、中心角ф为15度(即，相对角θ大于中心角ф)的情况下，当转子211的一个或多个磁极211a为n极时，电子控制单元230可以将电流从内向外流动的第二方向d2上的电流施加到定子213的一个或多个槽213a，使得定子213的一个或多个槽213a可以具有相同的n极。在这种情况下，在磁极211a和槽213a之间产生排斥力，并且通过在与作为转子211的旋转方向的顺时针方向相反的逆时针方向上用作反作用力，排斥力又可以传递到作为旋转轴的转向轴330。
79.同时，转子211的磁极211a可以交替地具有n极和s极。在这种情况下，电子控制单元230可以同时向定子213的槽213a施加不同方向的电流。在一个实施方式中，可以将沿第一方向d1流动的电流施加到处于12点钟位置的槽213a，并且可以将沿第二方向d2流动的电流施加到处于11点钟位置的槽213a，从而导致在每个磁极211a和每个槽213a之间同时产生吸引力或排斥力。
80.在另一个实施方式中，转子211的所有x个磁极211a可以具有相同的极性。
81.参见图5至图8，在转子211的所有磁极211a具有相同极性的情况下，电子控制单元230可以将对应的相对角θ与对应的中心角ф进行比较，并且将第一方向或第二方向上的相同电流施加到定子213的所有槽213a，因此，导致在每个磁极211a和每个槽213a之间同时产生吸引力或排斥力。
82.例如，转子211的所有磁极211a可以是n极。在相对角θ小于中心角ф的情况下，电子控制单元230可以将电流从外向内流动的第一方向d1上的电流施加到定子213的所有槽213a，使得定子213的槽213a可以具有极性不同于n极的s极。此外，在相对角θ大于中心角ф的情况下，电子控制单元230可以将电流从内向外流动的第二方向d2上的电流施加到定子213的所有槽213a，使得定子213的槽213a可以具有相同的n极。因此，电子控制单元230可以将相同方向上的电流施加到定子213的所有槽213a，并且导致在每个磁极211a和每个槽213a之间同时产生吸引力或排斥力。因此，根据这里描述的实施方式，可以有效地控制电流流动的方向。
83.在以上参照图5至图8的讨论中，虽然第一方向d1已经被定义为从定子213的槽213a的外部流向内部的电流的方向，并且第二方向d2已经被定义为从定子213的槽213a的内部流向外部的电流的方向；然而，本公开的实施方式不限于此。例如，第一方向d1和第二方向d2可以根据相应线圈的缠绕方向而变化。例如，从定子213的槽213a的外部流向内部的电流的方向可以是第二方向d2，并且在这种情况下，从定子213的槽213a的内部流向外部的电流的方向可以是第一方向d1。
84.图9是表示根据本公开的方面的转向设备中的电流量的控制的曲线图。
85.电子控制单元230可以基于方向盘的转向角的绝对值来动态地控制施加到定子的电流量。
86.转向角的绝对值可以是由联接到转向轴330的一部分的转向角传感器(未示出)感测的信号，并且基于此，电子控制单元230可以使施加到定子213的电流量增大或减小。
87.施加到定子213的电流量可以取决于或成比例于方向盘320的转向角的绝对值。
88.参照图9，电子控制单元230可以在转向角的绝对值为零的点p1处使可以施加到定子213的最大电流量的仅40％施加到定子213。在这种情况下，施加到定子213的电流量可以是允许转向轴330保持在空档状态所需的电流量。
89.电子控制单元230可以控制施加到定子213的电流量，以取决于或成比例于转向角的绝对值的变化。例如，电子控制单元230可以控制施加到定子213的电流量，以取决于或成比例于图9的曲线图中所示的变化，作为转向角的绝对值的示例性变化。例如，电子控制单元230可以使点p2处的最大电流量的50％、点p3处的最大电流量的75％以及点p4处的最大电流量的100％被施加到定子213。
90.当在点p4处施加最大电流量时，可产生转子211与定子213之间的最大反作用力并且接着将其传递到转向轴330。因此，在车轮的旋转达到最大点并且对应的转向角的绝对值达到点p4的情况下，转向轴330的旋转可以被最大反作用力阻止。
91.上述各个点处的电流量是示例值，并且可以被设定为绝对值，并且所施加的电流量与最大电流量的比率可以被不同地设定。通过这些操作，当转向角增加时，施加到用户的反作用力可能增加。
92.由于根据本公开的方面的转向设备能够产生反作用力并将所产生的力传递到转向轴330而不包括减速器，所以能够容易地执行与转向轴330的封装，并且能够简化转向设备的结构。
93.在下文中，将描述可由参照图1至图9描述的转向设备执行的转向方法。下面将描述的转向方法可以通过采用包括在上述转向设备中的所有或一个或多个构造或部件来执行。此外，转向方法可以两个或更多个上述实施方式的任意组合执行。
94.图10是表示根据本公开的方面的转向方法的流程图。
95.参照图10，转向方法包括：角度感测步骤，检测包括在能够向方向盘供应反作用力的反作用力产生马达中的转子和设置成面对转子的定子之间的相对角；以及电流控制步骤，基于相对角动态地控制施加到定子的电流的方向。
96.反作用力产生马达的转子和定子可设置成彼此面对，其中仪表板插置在它们之间。仪表板可以包括用于分离发动机室和驾驶室的所有或一个或多个装置和机构。此外，仪表板可以包含非磁性材料。
97.反作用力产生马达的转子可以与和方向盘连接的转向轴形成一体，因此可以与转向轴的转动同步地旋转。在这种情况下，转子的旋转角度可以由单独设置在转子中的传感器感测；然而，本公开的实施方式不限于此。例如，转子的旋转角度可以由联接到转向轴的一部分的转向角传感器感测。
98.反作用力产生马达的转子可包含x个磁极，其定子可包含y个槽。转子的磁极可以被磁化以用作永磁体；然而，本公开的实施方式不限于此。例如，转子的磁极可以包含任何可极化材料。沿预定方向缠绕的线圈可设置在定子的槽中。
99.由角度传感器感测的相对角可以是转子的x个磁极中的任何一个与定子的y个槽中的任何一个之间相对于反作用力产生马达210的旋转轴的角度。
100.电流控制步骤s1020可以包括：将相对角与基于定子的槽的数量确定的中心角进行比较的步骤s1025；以及确定施加到定子的电流的方向的步骤s1026。
101.在一个实施方式中，在电流控制步骤s1020中，当相对角小于中心角时，第一方向上的电流可施加到定子，使得可在转子的磁极和定子的槽中感应出不同的极性。在另一实施方式中，在电流控制步骤s1020中，当相对角大于中心角时，第二方向上的电流可施加到定子，使得可在转子的磁极和定子的槽中感应出相同的极性。
102.包含在反作用力产生马达的转子中的所有x个磁极可以具有相同的极性。在一个实施方式中，包括在转子中的磁极可以被配置为使得永磁体被设置成垂直于转子并且被设置成与作为旋转轴的转向轴平行，使得在朝向定子的方向上的所有磁极可以具有相同的极性；然而，本公开的实施方式不限于此。在另一个实施方式中，包括在转子中的所有磁极可以包含具有相同极性的材料。
103.尽管在图10中未示出，但是在电流控制步骤中，可以基于方向盘的转向角的绝对值来动态地控制施加到定子的电流量。在这种情况下，施加到定子的电流量可以与方向盘的转向角的绝对值成比例。
104.由于可以通过根据在此描述的实施方式的转向方法在不包括减速器的情况下产生反作用力并将其传递到转向轴，所以可以便于与转向轴的封装并简化转向设备的结构。
105.以上描述是为了使本领域技术人员能够实现和使用本公开的技术思想而提出的，
并且是在特定应用及其要求的上下文中提供的。对所描述的实施方式的各种修改、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，本文所定义的一般原理可以应用于其它实施方式和应用。以上描述和附图仅出于说明性目的提供了本公开的技术思想的示例。即，所公开的实施方式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方式，而是与符合权利要求的最宽范围一致。本公开的保护范围应基于所附权利要求来解释，并且其等同物范围内的所有技术思想应被解释为包括在本公开的范围内。
106.相关申请的交叉引用
107.本技术要求于2020年11月18日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请no.10-2020-0154673的优先权，其公开内容通过引用整体并入本文。