專(zhuān)利名稱(chēng)：電機(jī)驅(qū)動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電機(jī)驅(qū)動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置。更具體而言，本發(fā)明涉及一種基于驅(qū)動(dòng) 狀態(tài)而改變機(jī)架的行程的電機(jī)驅(qū)動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置。
背景技術(shù)：
一般地，用于使車(chē)輛轉(zhuǎn)向的助力轉(zhuǎn)向裝置包括液壓型和電機(jī)驅(qū)動(dòng)型，近來(lái)電機(jī)驅(qū) 動(dòng)型已經(jīng)逐漸取代了液壓型并且其應(yīng)用范圍也從緊湊型車(chē)輛向大型車(chē)輛而變得越來(lái)越寬 泛。然而，在可變機(jī)架行程的裝置安裝在電機(jī)驅(qū)動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置中的情況下，可能會(huì) 需要進(jìn)一步安裝用于限定轉(zhuǎn)向裝置的機(jī)架行程的工作設(shè)備，從而相關(guān)元件的數(shù)量和它們的 組裝成本增大。此外，在可變機(jī)架行程的裝置被關(guān)閉的情況下，問(wèn)題在于，當(dāng)車(chē)輛處于完全隆起狀 態(tài)(車(chē)身變得距離地面較近)或者車(chē)輛處于完全回彈狀態(tài)(車(chē)輛變得距離地面較遠(yuǎn))時(shí)， 車(chē)輪和車(chē)身之間的空隙過(guò)度地減小。本發(fā)明背景部分公開(kāi)的上述信息僅僅用來(lái)增加對(duì)本發(fā)明總體背景的理解，其不應(yīng) 作為該信息構(gòu)成對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)已經(jīng)公知的現(xiàn)有技術(shù)的確認(rèn)和任何形式的暗示。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明致力于提供一種電機(jī)驅(qū)動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置，其優(yōu)點(diǎn)在于減小了組裝成本以及 元件的數(shù)量，并且改變了機(jī)架行程。根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例的電機(jī)驅(qū)動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置，可以包括電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元，其 裝配有電機(jī)，所述電機(jī)使機(jī)架運(yùn)動(dòng)以改變轉(zhuǎn)向角；和控制單元，其設(shè)計(jì)以用于檢測(cè)方向盤(pán)的 運(yùn)動(dòng)方向，并且用于根據(jù)所述運(yùn)動(dòng)方向來(lái)操作所述電機(jī)，并且用于控制所述電機(jī)以改變所 述機(jī)架的最大行程。所述控制單元可以在工作開(kāi)關(guān)開(kāi)啟的時(shí)候?qū)⑺鰴C(jī)架的所述最大行程減小預(yù)定量。所述控制單元可以在工作開(kāi)關(guān)被關(guān)閉的時(shí)候?qū)⑺鰴C(jī)架的所述最大行程改變至
預(yù)定值。車(chē)輛高度傳感器單元可以包括車(chē)輛高度傳感器，其固定在車(chē)身上；和連桿，其具 有固定于下臂的下端和與所述車(chē)輛高度傳感器相連接的上端，其中，所述車(chē)輛高度傳感器 檢測(cè)與所述下臂相連接的所述連桿的運(yùn)動(dòng)，并且計(jì)算所述車(chē)身和所述下臂之間的距離，所 述控制單元基于所述車(chē)身和所述下臂之間的距離計(jì)算車(chē)輪行程量。
所述機(jī)架的所述最大行程可以在車(chē)輪行程處于預(yù)定控制范圍之中時(shí)被增大。所述機(jī)架的所述最大行程可以在車(chē)輪行程處于預(yù)定控制范圍之外時(shí)被減小。在如上所述的根據(jù)本發(fā)明的電機(jī)驅(qū)動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置中，轉(zhuǎn)向裝置的電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元 的電機(jī)受到控制，機(jī)架行程在車(chē)輪行程的預(yù)定的控制范圍內(nèi)被增大，機(jī)架行程在車(chē)輪行程 的預(yù)定的控制范圍之外被減小，從而車(chē)輪和車(chē)身之間的空隙按照這種方式受到主動(dòng)控制。此外，并不包括用于限制機(jī)架的運(yùn)動(dòng)的單獨(dú)的不同裝置，從而元件的數(shù)量和制造 成本被減小。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的示例性的電機(jī)驅(qū)動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置的示意圖。圖2是根據(jù)本發(fā)明的示例性的電機(jī)驅(qū)動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置的立體圖。圖3是根據(jù)本發(fā)明的示例性的電機(jī)驅(qū)動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置的控制流程圖。圖4是示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性的電機(jī)驅(qū)動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置的工作狀態(tài)的圖表。圖5是示出了在根據(jù)本發(fā)明的示例性的電機(jī)驅(qū)動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置中的車(chē)輛高度和 機(jī)架行程之間的關(guān)系的曲線(xiàn)圖。
具體實(shí)施例方式以下將詳細(xì)參考本發(fā)明的不同實(shí)施例，本發(fā)明的實(shí)例在附圖中示出并在下面進(jìn)行 描述。雖然本發(fā)明將結(jié)合示例性實(shí)施例進(jìn)行描述，但應(yīng)了解該描述不是旨在將本發(fā)明限制 于那些示例性實(shí)施例。相反地，本發(fā)明旨在不僅僅覆蓋示例性實(shí)施例，還覆蓋可以包括在權(quán) 利要求書(shū)所限定的本發(fā)明的精神和范圍里的各種替代、改進(jìn)、等效結(jié)構(gòu)以及其它實(shí)施例。參考圖1，電機(jī)驅(qū)動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置包括方向盤(pán)102、駕駛桿104、電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元100、 機(jī)架(rack) 120、車(chē)輪106、車(chē)輛高度傳感器單元130、工作開(kāi)關(guān)110和控制單元140。駕駛員旋轉(zhuǎn)方向盤(pán)102以調(diào)整車(chē)輛的運(yùn)動(dòng)方向，其扭矩通過(guò)駕駛桿104被傳輸?shù)?機(jī)架120上，并且車(chē)輪106的轉(zhuǎn)向角基于機(jī)架120的左/右運(yùn)動(dòng)而改變。電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元100安裝在駕駛桿104上并且根據(jù)方向盤(pán)102的運(yùn)動(dòng)而使機(jī)架120 運(yùn)動(dòng)。車(chē)輛高度傳感器單元130檢測(cè)車(chē)輛的高度變化，并且將其信號(hào)傳輸?shù)娇刂茊卧?40。如果工作開(kāi)關(guān)110被開(kāi)啟，則機(jī)架120機(jī)架行程(stroke)的最大值減少預(yù)定的 量。并且，如果工作開(kāi)關(guān)Iio被關(guān)閉，則機(jī)架120的最大行程根據(jù)車(chē)身220的隆起(bump) 或回彈(rebound)的狀態(tài)而能夠變化地增大。在本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例中，控制單元140通過(guò)從車(chē)輛高度傳感器單元130傳輸而 來(lái)的信號(hào)檢測(cè)車(chē)身220的隆起或回彈的狀態(tài)并且控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元100的工作。參考圖2，車(chē)輛高度傳感器單元130包括傳感器205和連桿210。連桿210的下端 部分與下臂200相連接，連桿210的上端部分通過(guò)鉸鏈215與傳感器205相連接。連桿210根據(jù)下臂200而旋轉(zhuǎn)安裝在傳感器205上的鉸鏈215，傳感器205檢測(cè)鉸 鏈215的旋轉(zhuǎn)量并且從旋轉(zhuǎn)量中檢測(cè)下臂200和車(chē)身220之間的距離。控制單元140基于下臂200和車(chē)身220之間的距離而計(jì)算車(chē)輪106的行程。在本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例中，下臂200和車(chē)身220之間的距離基于負(fù)載或者乘客的 重量而變化。此外，下臂200根據(jù)道路的狀況而向下或向上移動(dòng)。
在此，下臂200和車(chē)身220之間的距離變小的狀態(tài)稱(chēng)為“隆起”，下臂200和車(chē)身 220之間的距離變大的狀態(tài)稱(chēng)為“回彈”。在本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例中，機(jī)架120能夠移動(dòng)以對(duì)車(chē)輪106轉(zhuǎn)向的最大量在完全 隆起或者完全回彈的狀態(tài)下變化，下臂200和車(chē)身220之間的距離在完全隆起或者完全回 彈的狀態(tài)下變小或者變大。機(jī)架120移動(dòng)的最大機(jī)架行程由車(chē)輪106和車(chē)身的元件之間的空隙決定，所述機(jī) 架行程的最大值可以在設(shè)計(jì)步驟或者組裝步驟中進(jìn)行設(shè)定。參考圖3，控制方法包括起始步驟(zero st印)S300、第一步驟S310、第二步驟 S320、第三步驟S330、第四步驟S340、第五步驟S350、第六步驟S360、第七步驟S370和第八 步驟S380。在起始步驟S300中，對(duì)控制進(jìn)行啟動(dòng)，在第一步驟S310中，確定工作開(kāi)關(guān)110是 開(kāi)啟還是關(guān)閉。如果工作開(kāi)關(guān)110被開(kāi)啟，則電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元100在第二步驟S320中使電機(jī)工作以 減小機(jī)架120的最大行程。當(dāng)在車(chē)輪106上纏繞上鏈條以防止其在積雪道路上發(fā)生滑動(dòng)時(shí)， 工作開(kāi)關(guān)被開(kāi)啟。在第四步驟S340中，車(chē)身220和下臂200之間的距離信號(hào)由車(chē)輛高度傳感器單元 130測(cè)得。在第五步驟S350中，通過(guò)從車(chē)輛高度傳感器單元130傳輸來(lái)的信號(hào)計(jì)算車(chē)輪106 的運(yùn)動(dòng)行程。如果在第六步驟S360當(dāng)中車(chē)輪106的行程在預(yù)定控制范圍內(nèi)的話(huà)，則在第七步驟 S370中，通過(guò)控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元100的電機(jī)來(lái)使得機(jī)架120的最大行程增大預(yù)定量。如果在第六步驟S360中，經(jīng)測(cè)定車(chē)輪106的行程超出預(yù)定控制范圍，則在第八步 驟S380中，機(jī)架120的最大行程通過(guò)控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元100的電機(jī)而被減少預(yù)定的量。在 此，車(chē)輪106的行程的控制范圍預(yù)先進(jìn)行設(shè)定。如果發(fā)動(dòng)機(jī)在第三步驟中停車(chē)，則控制流(control flow)停止。參考圖4，在工作開(kāi)關(guān)110被關(guān)閉的狀態(tài)下，機(jī)架120的行程根據(jù)車(chē)輪106的行程 而變化，如果車(chē)輪106的行程處于控制范圍之內(nèi)，則機(jī)架120的行程增大至預(yù)定值，如果車(chē) 輪106的行程超出控制范圍之外，則機(jī)架120的行程減小至預(yù)定值。在工作開(kāi)關(guān)110被開(kāi)啟的狀態(tài)下，無(wú)輪駕駛狀態(tài)如何，機(jī)架120的行程都減小到預(yù) 定值。參考圖5，水平軸線(xiàn)表示車(chē)輪106的行程。亦即，其顯示了車(chē)輪106的高度，在其為 負(fù)值的情況下，視為回彈狀態(tài)并且下臂和車(chē)身之間的距離從標(biāo)準(zhǔn)值增大，在其值為正值的 情況下，視為隆起狀態(tài)并且下臂和車(chē)身之間的距離從標(biāo)準(zhǔn)值減小。此外，豎直軸線(xiàn)表示車(chē)輪106與車(chē)身的元件之間的空隙，其最小值被設(shè)定為預(yù)定值。第一線(xiàn)500顯示了在機(jī)架120的最大行程減小的情況下，基于車(chē)身220的隆起或 者回彈狀態(tài)的車(chē)輪106和車(chē)身220之間的空隙。在工作開(kāi)關(guān)被關(guān)閉的情況下，車(chē)輪106的行程處于從e到d的控制范圍內(nèi)，機(jī)架 120的最大行程從第一線(xiàn)500增大到第二線(xiàn)505，然而，減小的狀態(tài)在控制范圍之外的其它 的范圍中得以保持。
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在工作開(kāi)關(guān)110被開(kāi)啟的狀態(tài)下，機(jī)架120的最大行程(運(yùn)動(dòng)極限值)保持減小 的極限值。在本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例中，控制單元140能夠檢測(cè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元100的電機(jī)的旋 轉(zhuǎn)以檢測(cè)機(jī)架120的行程，并且還能夠從感應(yīng)機(jī)架120的位置的傳感器檢測(cè)機(jī)架120的行程。前述本發(fā)明的具體示例性實(shí)施例的目的是闡明和描述。這些實(shí)施例并非旨在窮盡 本發(fā)明，也不是旨在將本發(fā)明限制于所揭示的具體形式，顯然，按照上述教導(dǎo)可以進(jìn)行許多 改進(jìn)和變化。這些示例性實(shí)施例的選擇和描述是為了解釋本發(fā)明的一些原理及其實(shí)際應(yīng) 用，從而使本領(lǐng)域其他技術(shù)人員制造和使用本發(fā)明的各種示例性實(shí)施例及其各種替代和改 進(jìn)。本發(fā)明的保護(hù)范圍旨在由權(quán)利要求書(shū)及其等效內(nèi)容限定。
權(quán)利要求
1.一種電機(jī)驅(qū)動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置，包括電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元，其裝配有電機(jī)，所述電機(jī)選擇性地使機(jī)架運(yùn)動(dòng)以改變轉(zhuǎn)向角；和 控制單元，其設(shè)計(jì)以用于檢測(cè)方向盤(pán)的運(yùn)動(dòng)方向，并且用于根據(jù)所述運(yùn)動(dòng)方向來(lái)操作 所述電機(jī)，并且用于控制所述電機(jī)以改變所述機(jī)架的最大行程。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置，其中，所述控制單元在工作開(kāi)關(guān)開(kāi) 啟的時(shí)候?qū)⑺鰴C(jī)架的所述最大行程減小預(yù)定量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置，其中，所述控制單元在工作開(kāi)關(guān)被 關(guān)閉的時(shí)候?qū)⑺鰴C(jī)架的所述最大行程改變至預(yù)定值。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置，其中，車(chē)輛高度傳感器單元包括 車(chē)輛高度傳感器，其固定在車(chē)身上；和連桿，其具有固定于下臂的下端和與所述車(chē)輛高度傳感器相連接的上端， 其中，所述車(chē)輛高度傳感器檢測(cè)與所述下臂相連接的所述連桿的運(yùn)動(dòng)，并且計(jì)算所述 車(chē)身和所述下臂之間的距離，所述控制單元基于所述車(chē)身和所述下臂之間的距離計(jì)算車(chē)輪行程量。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置，其中，所述機(jī)架的所述最大行程在 車(chē)輪行程處于預(yù)定控制范圍之中時(shí)被增大。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置，其中，所述機(jī)架的所述最大行程在 車(chē)輪行程處于預(yù)定控制范圍之外時(shí)被減小。
全文摘要
一種電機(jī)驅(qū)動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置，可以包括電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元，其裝配有電機(jī)，所述電機(jī)使機(jī)架運(yùn)動(dòng)以改變轉(zhuǎn)向角；和控制單元，其設(shè)計(jì)以用于檢測(cè)方向盤(pán)的運(yùn)動(dòng)方向，并且用于根據(jù)所述運(yùn)動(dòng)方向來(lái)操作所述電機(jī)，并且用于控制所述電機(jī)以改變所述機(jī)架的最大行程。機(jī)架行程可以在車(chē)輪行程的預(yù)定的控制范圍內(nèi)被增大，機(jī)架行程在車(chē)輪行程的預(yù)定的控制范圍之外被減小，從而車(chē)輪和車(chē)身之間的空隙按照這種方式受到主動(dòng)控制。此外，并不包括用于限制機(jī)架的運(yùn)動(dòng)的單獨(dú)的不同裝置，從而元件的數(shù)量和制造成本被減小。
文檔編號(hào)B62D6/02GK102085879SQ201010286668
公開(kāi)日2011年6月8日 申請(qǐng)日期2010年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月3日
發(fā)明者成鉉, 李彥求, 李石周, 金世鎰 申請(qǐng)人:現(xiàn)代自動(dòng)車(chē)株式會(huì)社