专利名称：控制致动器组件的方法
技术领域：
本发明一般地涉及控制致动器组件的方法，并且更具体地涉及一种能根据车速和转向角的状态或者车速和转向角速度的状态控制致动器组件的致动器组件控制方法，从而减小能耗并且由此提高致动器组件的效率。
背景技术：
本领域技术人员周知，当转弯、制动和驱动时，悬架系统必须满足对车辆提供可控性和稳定性的基本要求。在满足这些基本事项上，根据悬架几何关系定位各车轮起非常重要的作用。尤其，当转弯和直线行驶时，车轮外倾角和车轮前端(toe)明显影响车辆的稳定性。这和车体的侧倾密切关联。
在韩国公开公报2003-0017668和美国4,835,714号专利中提出用于悬架系统的致动器组件，其能根据车辆驱动状态适当控制车轮的外倾角和车轮前端。
图1是透视图，其示出美国4,835,714号专利的用于悬架系统的常规致动器组件。如图1中所示，在4,835,714号专利的致动器组件中，致动器209具有一个通过铰链与子架耦合的铰接轴209以及二个由马达211驱动的齿轮213和215。连杆224在其第一端处可转动地和致动器209耦合。转向节219可转动地和连杆224的第二端耦合。具有上述结构的致动器组件按如下方式工作。当驱动致动器209的马达211时，齿轮213和215转动。接着，铰接轴214按预定方向转动。铰接轴214的转动被转换成连杆224的直线运动。然后改变转向节219与连杆224耦合的参照长度。因此，转向节219转动，从而改变前束角。
但是，上述用于悬架系统的致动器组件具有以下问题。
当考虑该几何条件时，仅当出现车轮颠簸时通过致动器组件的操作改变前束角才是有效的。否则，当未出现车轮的颠簸时，即使操作致动器，前束角也不会改变。这样，常规致动器组件由于无意义的致动器操作造成能耗是有问题的。
发明内容
因此，本发明是在注意到现有技术中出现上述问题而做出的，并且本发明的一个目的是提供一种能根据车速和转向角状态或者车速和转向角速度状态来控制致动器组件的致动器组件控制方法，从而减少能耗并由此提高致动器组件的效率。
本发明的另一个目的是提供一种致动器组件控制方法，其防止由于车辆几何条件的过度变化造成的不协调感觉。
在一个方面，本发明提供一种控制致动器组件的方法，包括获得车速和转向角；判定输入的车速和转向角处于预置的推进操作(advancing operation)区还是位于预置的收缩操作(retractingoperation)区；当车速和转向角都处于该预置的推进操作区时推进致动器组件；以及当车速和转向角都处于该预置的收缩操作区时收缩该致动器组件。该致动器组件设置成使致动器组件收缩操作速度比致动器组件推进速度慢。
这样，本发明的致动器组件控制方法防止由于车辆几何条件的过度变化而出现不协调的感觉。
另外，即使转向角大，只要车速低，可防止发生车辆颠簸。反之，即使车速高，只要转向角小，可防止发生车辆颠簸。换言之，致动器组件可以根据车辆的驱动状态适当地操作，从而减小能耗，由此提高致动器组件的效率。
致动器组件可设置成把致动器组件收缩操作速度保持在固定值。接着，致动器组件的冲程作为时间的函数线性地减小。
获得车速和转向角可包括得到车辆的转向角速度。该致动器组件控制方法还可包括判定输入的车速和转向角速度是否都在预置的推进操作区内。从而，尽管车速高和预期的转向角大，如果司机慢慢操纵车辆以造成方向上的改变，则车辆可做出大转弯。在此情况下，可防止出现大的车辆颠簸。在本发明中，甚至考虑到这种情况操作该致动器组件。
车速和转向角的判定以及车速和转向角速度的判定可以通过“与”逻辑进行。这样，可以同时判定用于控制车速和转向角集合以及车速和转向角速度集合的条件。从而，根据这些控制条件适当地操作致动器组件。
在另一个方面，本发明提供一种致动器组件的致动器杆，其包括一个带有其中插入铰接轴的轴孔的本体部件；一个和致动器耦合的并且设置在该本体部件上、同时沿垂直于该本体部件的方向延伸的轭部件；以及一个从该本体部件沿与该本体部件中形成的该轴孔的方向相同的方向延伸的套筒安装部件，从而把支承连杆的安装套筒装到该套筒安装部件上。
在本发明的具有上述结构的致动器杆中，铰接轴和安装套筒之间的距离相对短。因此，减小了转动惯量质量，以使致动器的响应性是优良的。结果，能实现致动器组件的快速控制。
此外，该套筒安装部件不限制支承连杆的长度。从而，本发明的致动器杆的设计不受限制。
从下面结合附图的说明会更清楚地理解本发明的上述以及其它目的、特征和优点，附图中图1是示出悬架系统的常规致动器组件的透视图；图2是依据本发明的一优选实施例的致动器组件的方块图；图3的曲线示出在图2的车速和转向角判定部分中预置的致动器组件的推进操作区；图4的曲线示出在图2的车速和转向角速度判定部分中预置的致动器组件的推进操作区；图5的曲线示出在图2的车速和转向角判定部分中预置的致动器组件的收缩操作区；图6a和6b的曲线示出依据本发明的致动器组件的收缩速度；图7是示出依据本发明的致动器组件的透视图；以及图8是图7的致动器组件的杆的放大透视图。
具体实施例方式
下面参照各附图详细说明本发明的各实施例。
作为参照，通过参考上面提及的常规技术可容易地理解本发明优选实施例中和常规技术相同或相似的组成部分，从而认为对它们的进一步解释是不必要的。
图2是依据本发明的一优选实施例的致动器组件300的方块图。图3的曲线示出在图2的车速和转向角判定部分110中预置的致动器组件300的推进操作区。图4的曲线示出在图2的车速和转向角速度判定部分130中预置的致动器组件300的推进操作区。图5的曲线示出在图2的车速和转向角判定部分110中预置的致动器组件300的收缩操作区。图6a和6b的曲线示出依据本发明的致动器组件的收缩速度。图7是示出依据本发明的致动器组件300的透视图，其中在致动器330和支承连杆350之间设置致动器杆310。图8是示出图7致动器组件300的致动器杆310的放大的透视图。
如图2中所示，依据本发明的该优选实施例的控制致动器组件30的方法包括获得车速和转向角的步骤，以及判定输入的车速和转向角处于预置的推进操作区还是处于预置的收缩操作区的步骤。该致动器组件控制方法还包括当车速和转向角都在预置的推进操作区中时推进致动器组件300的步骤，以及当车速和转向角都在预置的收缩操作区中时收缩致动器组件300的步骤。
首先执行获得车速和转向角的步骤。
然后，在判定车速和转向角的步骤中，控制部分100的车速和转向角判定部分110判定输入的车速和转向角处于预置的推进操作区还是处于预置的收缩操作区。
在该步骤中，如图3中所示，最好把用于致动器组件300的推进操作的推进操作区预置成当车速大于基准车速值(V)并且转向角大于基准转向角值(a)时推进致动器组件300。
另一方面，如图5中所示，最好把用于致动器组件300的收缩操作的收缩操作区预置成当车速低于该基准车速值(V)以及转向角低于该基准转向角值(a)时收缩致动器组件300。即，收缩操作逻辑曲线和推进操作逻辑曲线是相同的。最好把致动器组件300设置成致动器组件收缩操作速度低于致动器组件推进操作速度。
在车辆直线驾驶状态之前执行致动器组件300的收缩操作，该致动器组件300已处于车辆转弯运动期间的前束设定状态。在这种过渡状态下，如果车辆的几何条件(前束)过度变化，会产生不协调的感觉。为了防止产生这种不协调感觉，和推进操作逻辑不同，致动器组件300慢慢地收缩。
这里，如果只通过减小设置在控制部分100里的控制器的增益来收缩致动器组件300，致动器组件300的冲程作为时间的函数呈指数形式减小，如图6a中所示。这样，尽管致动器组件300的整个收缩操作经过适当的时间(t2)完成，但在较早状态，即时间(t1)，致动器组件300已处于其中冲程收缩到总冲程的一半或更多的状态(S1)。因此，可能出现一些问题。
为了防止这种情况，致动器组件300的冲程最好作为时间的函数线性地减小，如图6b中所示那样。换言之，把致动器300设置为把致动器组件收缩操作速度保持在固定值。
在致动器组件300的推进步骤，根据车速和转向角判定步骤的结果，当车速以及转向角都在预置的推进操作区中时，致动器组件300被推进。
反之，在致动器组件300收缩步骤，根据判定车速和转向角判定步骤的结果，当车速和转向角都在预置的收缩操作区中时，致动器组件300收缩。
这样，在本发明中，根据获得车速和转向角之后的期望状态来操作致动器组件300。因此，即使转向角大，如果车速低，也可以防止发生车辆颠簸。此外，即使车速大，如果转向角小，也可以防止发生车辆颠簸。换言之，可以根据车辆驱动状态适当地操作致动器组件300，从而减小能耗并且由此提高致动器组件300的效率。
最好在本发明中，在获得车速和转向角的步骤中还获得车辆的转向角速度。本发明的致动器组件控制方法还包括判定输入的车速和转向角速度是否都在预置的推进操作区内的步骤。
在车速和转向角速度的判定步骤中，控制部分100的车速和转向角速度判定部分130判定输入的车速和转向角速度是否都在预置的推进操作区内。
详细地说，把车速和转向角速度判定部分130设置成当如图4中所示输入的车速和转向角速度都等于或高于预置的边界值时，推进致动器组件300。最好其预置成基准转向角速度随车速而改变，但当车速等于或大于预定值(V2)时，把基准转向角速度保持在预定的固定值(a1)。
这样，在本发明中，当将获得的车速和转向角速度与预置的控制条件进行比较之后，根据预置激励过程操作致动器组件300。从而，即使车速高并且希望的转向角大，如果司机慢慢地操纵车辆以改变方向，车辆也可完成大的转弯。在这种情况下，可防止出现车辆的大颠簸。在本发明中，甚至考虑到这种情况操作致动器组件300。
本发明还包括一个为控制部分100的车速和转向角判定部分110以及车速和转向角速度判定部分130进行逻辑计算的逻辑计算部分200。
最好车速和转向角判定部分110以及车速和转向角速度判定部分130都使用“与”逻辑。
因此，由于车速和转向角判定部分110以及车速和转向角速度判定部分130都采用“与”逻辑，可以同时判定车速和转向角判定部分110以及车速和转向角速度判定部分130的控制条件。从而，致动器组件300根据这些控制条件适当地操作。
如图7和8中所示，依据本发明的致动器组件300的致动器杆310包括一个带有其中插入铰接轴300的轴孔312的本体部件311，以及一个设置在该本体部件311上并沿垂直于本体部件311的方向延伸的轭部件313。致动器杆310还包括一个沿着与轴孔312相同的方向从本体部件311延伸的套筒安装部件315。
本体部件311具有其中接收铰接轴320的轴孔312。
插入到轴孔312中的铰接轴320通过铰链和子架(未示出)耦合。
沿垂直于本体部件311的方向延伸的轭部件313和致动器330的杆331耦合。
套筒安装部件315从本体部件311沿着和轴孔312相同的方向延伸。
即，套筒安装部件315最好邻近在本体部件311上形成的轴孔312、从本体部件311的预定部位沿和轴孔312相同的方向向外延伸预定长度。
支承连杆350的安装套筒351安装在套筒安装部件315的一端上。
最好在套筒安装部件315的该端上设置具有螺纹的螺杆以供插入到安装套筒351中。
在本发明的致动器杆310中，由于铰接轴320和安装套筒351之间的距离相对短，所以减小了转动惯量质量。因此，致动器330的响应性是优良的，从而能实现致动器组件300的快速控制。
此外，套筒安装部件315不限制支承连杆350的长度。因此，本发明的致动器杆310的设计不受限制。
如上面说明那样，依据本发明的控制致动器的方法优点如下。
首先，该致动器组件控制方法包括获得车速和转向角的步骤，判定输入的车速和转向角二者是在预置的推进操作区还是在预置的收缩操作区中的步骤，当车速和转向角都在预置的推进操作区中时推进致动器组件的步骤，以及当车速和转向角都在预置的收缩操作区中时收缩致动器组件的步骤。致动器组件设置为致动器组件收缩操作速度低于致动器组件推进操作速度，由此防止由车辆几何条件的过度变化造成的不协调感觉。
另外，即使转向角大，只要车速低，也可防止发生车辆颠簸。反之，即使车速高，只要转向角小，也可防止发生车辆颠簸。换言之，致动器组件可以根据车辆的驱动状态恰当地操作，从而减小能耗，并由此提高致动器组件的效率。
第二，当致动器组件收缩时，如果致动器组件已处于冲程收缩到总冲程的一半或更多的状态，则在较早期状态中可能出现一些问题。从而，为了防止这些问题，在本发明中把致动器组件设置成把致动器组件收缩操作速度保持在固定值，由此作为时间的函数线性减小致动器组件的冲程。
第三，获得车速和转向角的步骤可包括获得车辆的转向角速度的步骤。该致动器组件控制方法还可包括判定输入的车速和转向角速度是否都在预置的推进操作区中的步骤。从而，即使车速高并且预期的转向角大，如果司机慢慢操纵车辆以改变方向，则车辆可进行大转弯。在此情况下，可防止出现大的车辆颠簸。在本发明中，甚至考虑到这种状况操作该致动器组件。
第四，由于车速和转向角判定步骤以及车速和转向角速度判定步骤都通过“与”逻辑进行，所以可以同时确定车速和转向角判定部分以及车速和转向角速度判定部分的控制条件。从而，根据这些控制条件恰当地操作致动器组件。
第五，依据本发明的致动器组件的致动器杆包括一个带有其中插入铰接轴的轴孔的本体部件，一个和致动器耦合的并且设置在该本体部件上、沿垂直于该本体部件的方向延伸的轭部件，以及一个从该本体部件沿与该本体部件中形成的该轴孔的方向相同的方向延伸的套筒安装部件，从而把支承连杆的安装套筒安装到该套筒安装部件上。在具有上述结构的本发明的致动器杆中，铰接轴和安装套筒之间的距离相对短。因此，转动惯量质量减小，从而致动器的响应性是优良的。结果，能实现致动器组件的快速控制。
此外，该套筒安装部件不限制支承连杆的长度。从而，本发明的致动器杆的设计不受限制。
尽管出于示意的目的揭示了本发明的优选实施例，在不背离附后权利要求书中揭示的本发明的范围和精神下，本领域技术人员清楚各种可能的修改、补充和替代。
权利要求
1.一种控制致动器组件的方法，包括获得车速和转向角；判定输入的车速和转向角都位于预置的推进操作区还是都位于预置的收缩操作区；当车速和转向角都位于该预置的推进操作区时，推进致动器组件；以及当车速和转向角都位于该预置的收缩操作区时，收缩该致动器组件；其中，该致动器组件设置成致动器组件收缩操作速度比致动器组件推进速度慢。
2.如权利要求1所述的方法，其中，该致动器组件设置成把致动器组件收缩操作速度保持在固定值。
3.如权利要求1或2所述的方法，其中，获得车速和转向角两者包括获得车辆的转向角速度，该方法还包括判定输入的车速和转向角速度是否都在预置的推进操作区中。
4.如权利要求3所述的方法，其中，车速和转向角的判定以及车速和转向角速度的判定是通过“与”逻辑进行的。
5.一种致动器组件的致动器杆，包括一个带有其中插入铰接轴的轴孔的本体部件；一个和致动器耦合的并且设置在该本体部件上、同时沿垂直于该本体部件的方向延伸的轭部件；以及一个从该本体部件沿着和该本体部件中形成的轴孔的方向相同的方向延伸的套筒安装部件，从而把支承连杆的安装套筒安装到该套筒安装部件上。
全文摘要
本发明提供一种控制悬架系统的致动器组件的方法。本发明的致动器组件控制方法能根据车速和转向角的状态或者车速和转向角速度的状态控制该致动器组件，从而减小能耗，并且由此提高该致动器组件的效率。
文档编号B60G7/00GK1757530SQ20041010489
公开日2006年4月12日 申请日期2004年12月24日 优先权日2004年10月6日
发明者金荣光 申请人:现代摩比斯株式会社