专利名称：电机驱动助力转向装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电机驱动助力转向装置。更具体而言，本发明涉及一种基于驱动 状态而改变机架的行程的电机驱动助力转向装置。
背景技术：
一般地，用于使车辆转向的助力转向装置包括液压型和电机驱动型，近来电机驱 动型已经逐渐取代了液压型并且其应用范围也从紧凑型车辆向大型车辆而变得越来越宽 泛。然而，在可变机架行程的装置安装在电机驱动助力转向装置中的情况下，可能会 需要进一步安装用于限定转向装置的机架行程的工作设备，从而相关元件的数量和它们的 组装成本增大。此外，在可变机架行程的装置被关闭的情况下，问题在于，当车辆处于完全隆起状 态(车身变得距离地面较近)或者车辆处于完全回弹状态(车辆变得距离地面较远)时， 车轮和车身之间的空隙过度地减小。本发明背景部分公开的上述信息仅仅用来增加对本发明总体背景的理解，其不应 作为该信息构成对本领域技术人员来说已经公知的现有技术的确认和任何形式的暗示。
发明内容
本发明致力于提供一种电机驱动助力转向装置，其优点在于减小了组装成本以及 元件的数量，并且改变了机架行程。根据本发明的各个实施例的电机驱动助力转向装置，可以包括电机驱动单元，其 装配有电机，所述电机使机架运动以改变转向角；和控制单元，其设计以用于检测方向盘的 运动方向，并且用于根据所述运动方向来操作所述电机，并且用于控制所述电机以改变所 述机架的最大行程。所述控制单元可以在工作开关开启的时候将所述机架的所述最大行程减小预定量。所述控制单元可以在工作开关被关闭的时候将所述机架的所述最大行程改变至
预定值。车辆高度传感器单元可以包括车辆高度传感器，其固定在车身上；和连杆，其具 有固定于下臂的下端和与所述车辆高度传感器相连接的上端，其中，所述车辆高度传感器 检测与所述下臂相连接的所述连杆的运动，并且计算所述车身和所述下臂之间的距离，所 述控制单元基于所述车身和所述下臂之间的距离计算车轮行程量。
所述机架的所述最大行程可以在车轮行程处于预定控制范围之中时被增大。所述机架的所述最大行程可以在车轮行程处于预定控制范围之外时被减小。在如上所述的根据本发明的电机驱动助力转向装置中，转向装置的电机驱动单元 的电机受到控制，机架行程在车轮行程的预定的控制范围内被增大，机架行程在车轮行程 的预定的控制范围之外被减小，从而车轮和车身之间的空隙按照这种方式受到主动控制。此外，并不包括用于限制机架的运动的单独的不同装置，从而元件的数量和制造 成本被减小。
图1是根据本发明的示例性的电机驱动助力转向装置的示意图。图2是根据本发明的示例性的电机驱动助力转向装置的立体图。图3是根据本发明的示例性的电机驱动助力转向装置的控制流程图。图4是示出了根据本发明的示例性的电机驱动助力转向装置的工作状态的图表。图5是示出了在根据本发明的示例性的电机驱动助力转向装置中的车辆高度和 机架行程之间的关系的曲线图。
具体实施例方式以下将详细参考本发明的不同实施例，本发明的实例在附图中示出并在下面进行 描述。虽然本发明将结合示例性实施例进行描述，但应了解该描述不是旨在将本发明限制 于那些示例性实施例。相反地，本发明旨在不仅仅覆盖示例性实施例，还覆盖可以包括在权 利要求书所限定的本发明的精神和范围里的各种替代、改进、等效结构以及其它实施例。参考图1，电机驱动助力转向装置包括方向盘102、驾驶杆104、电机驱动单元100、 机架(rack) 120、车轮106、车辆高度传感器单元130、工作开关110和控制单元140。驾驶员旋转方向盘102以调整车辆的运动方向，其扭矩通过驾驶杆104被传输到 机架120上，并且车轮106的转向角基于机架120的左/右运动而改变。电机驱动单元100安装在驾驶杆104上并且根据方向盘102的运动而使机架120 运动。车辆高度传感器单元130检测车辆的高度变化，并且将其信号传输到控制单元140。如果工作开关110被开启，则机架120机架行程(stroke)的最大值减少预定的 量。并且，如果工作开关Iio被关闭，则机架120的最大行程根据车身220的隆起(bump) 或回弹(rebound)的状态而能够变化地增大。在本发明的各个实施例中，控制单元140通过从车辆高度传感器单元130传输而 来的信号检测车身220的隆起或回弹的状态并且控制电机驱动单元100的工作。参考图2，车辆高度传感器单元130包括传感器205和连杆210。连杆210的下端 部分与下臂200相连接，连杆210的上端部分通过铰链215与传感器205相连接。连杆210根据下臂200而旋转安装在传感器205上的铰链215，传感器205检测铰 链215的旋转量并且从旋转量中检测下臂200和车身220之间的距离。控制单元140基于下臂200和车身220之间的距离而计算车轮106的行程。在本发明的各个实施例中，下臂200和车身220之间的距离基于负载或者乘客的 重量而变化。此外，下臂200根据道路的状况而向下或向上移动。
在此，下臂200和车身220之间的距离变小的状态称为“隆起”，下臂200和车身 220之间的距离变大的状态称为“回弹”。在本发明的各个实施例中，机架120能够移动以对车轮106转向的最大量在完全 隆起或者完全回弹的状态下变化，下臂200和车身220之间的距离在完全隆起或者完全回 弹的状态下变小或者变大。机架120移动的最大机架行程由车轮106和车身的元件之间的空隙决定，所述机 架行程的最大值可以在设计步骤或者组装步骤中进行设定。参考图3，控制方法包括起始步骤(zero st印)S300、第一步骤S310、第二步骤 S320、第三步骤S330、第四步骤S340、第五步骤S350、第六步骤S360、第七步骤S370和第八 步骤S380。在起始步骤S300中，对控制进行启动，在第一步骤S310中，确定工作开关110是 开启还是关闭。如果工作开关110被开启，则电机驱动单元100在第二步骤S320中使电机工作以 减小机架120的最大行程。当在车轮106上缠绕上链条以防止其在积雪道路上发生滑动时， 工作开关被开启。在第四步骤S340中，车身220和下臂200之间的距离信号由车辆高度传感器单元 130测得。在第五步骤S350中，通过从车辆高度传感器单元130传输来的信号计算车轮106 的运动行程。如果在第六步骤S360当中车轮106的行程在预定控制范围内的话，则在第七步骤 S370中，通过控制电机驱动单元100的电机来使得机架120的最大行程增大预定量。如果在第六步骤S360中，经测定车轮106的行程超出预定控制范围，则在第八步 骤S380中，机架120的最大行程通过控制电机驱动单元100的电机而被减少预定的量。在 此，车轮106的行程的控制范围预先进行设定。如果发动机在第三步骤中停车，则控制流(control flow)停止。参考图4，在工作开关110被关闭的状态下，机架120的行程根据车轮106的行程 而变化，如果车轮106的行程处于控制范围之内，则机架120的行程增大至预定值，如果车 轮106的行程超出控制范围之外，则机架120的行程减小至预定值。在工作开关110被开启的状态下，无轮驾驶状态如何，机架120的行程都减小到预 定值。参考图5，水平轴线表示车轮106的行程。亦即，其显示了车轮106的高度，在其为 负值的情况下，视为回弹状态并且下臂和车身之间的距离从标准值增大，在其值为正值的 情况下，视为隆起状态并且下臂和车身之间的距离从标准值减小。此外，竖直轴线表示车轮106与车身的元件之间的空隙，其最小值被设定为预定值。第一线500显示了在机架120的最大行程减小的情况下，基于车身220的隆起或 者回弹状态的车轮106和车身220之间的空隙。在工作开关被关闭的情况下，车轮106的行程处于从e到d的控制范围内，机架 120的最大行程从第一线500增大到第二线505，然而，减小的状态在控制范围之外的其它 的范围中得以保持。
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在工作开关110被开启的状态下，机架120的最大行程(运动极限值)保持减小 的极限值。在本发明的各个实施例中，控制单元140能够检测电机驱动单元100的电机的旋 转以检测机架120的行程，并且还能够从感应机架120的位置的传感器检测机架120的行程。前述本发明的具体示例性实施例的目的是阐明和描述。这些实施例并非旨在穷尽 本发明，也不是旨在将本发明限制于所揭示的具体形式，显然，按照上述教导可以进行许多 改进和变化。这些示例性实施例的选择和描述是为了解释本发明的一些原理及其实际应 用，从而使本领域其他技术人员制造和使用本发明的各种示例性实施例及其各种替代和改 进。本发明的保护范围旨在由权利要求书及其等效内容限定。
权利要求
1.一种电机驱动助力转向装置，包括电机驱动单元，其装配有电机，所述电机选择性地使机架运动以改变转向角；和 控制单元，其设计以用于检测方向盘的运动方向，并且用于根据所述运动方向来操作 所述电机，并且用于控制所述电机以改变所述机架的最大行程。
2.根据权利要求1所述的电机驱动助力转向装置，其中，所述控制单元在工作开关开 启的时候将所述机架的所述最大行程减小预定量。
3.根据权利要求1所述的电机驱动助力转向装置，其中，所述控制单元在工作开关被 关闭的时候将所述机架的所述最大行程改变至预定值。
4.根据权利要求3所述的电机驱动助力转向装置，其中，车辆高度传感器单元包括 车辆高度传感器，其固定在车身上；和连杆，其具有固定于下臂的下端和与所述车辆高度传感器相连接的上端， 其中，所述车辆高度传感器检测与所述下臂相连接的所述连杆的运动，并且计算所述 车身和所述下臂之间的距离，所述控制单元基于所述车身和所述下臂之间的距离计算车轮行程量。
5.根据权利要求3所述的电机驱动助力转向装置，其中，所述机架的所述最大行程在 车轮行程处于预定控制范围之中时被增大。
6.根据权利要求3所述的电机驱动助力转向装置，其中，所述机架的所述最大行程在 车轮行程处于预定控制范围之外时被减小。
全文摘要
一种电机驱动助力转向装置，可以包括电机驱动单元，其装配有电机，所述电机使机架运动以改变转向角；和控制单元，其设计以用于检测方向盘的运动方向，并且用于根据所述运动方向来操作所述电机，并且用于控制所述电机以改变所述机架的最大行程。机架行程可以在车轮行程的预定的控制范围内被增大，机架行程在车轮行程的预定的控制范围之外被减小，从而车轮和车身之间的空隙按照这种方式受到主动控制。此外，并不包括用于限制机架的运动的单独的不同装置，从而元件的数量和制造成本被减小。
文档编号B62D6/02GK102085879SQ201010286668
公开日2011年6月8日 申请日期2010年9月17日 优先权日2009年12月3日
发明者成铉, 李彦求, 李石周, 金世镒 申请人:现代自动车株式会社