CN112440644A - 稳定杆控制装置及方法 - Google Patents

Abstract

一种用于控制稳定杆的装置，包括：转向角速度检测单元，用于检测运行中车辆的转向角速度；转向角检测单元，用于检测车辆的转向角；以及控制单元，用于基于车辆的转向角速度和转向角确定车辆是否正在转弯，并且当确定车辆正在转弯时，通过驱动应用有离合器的稳定杆的离合器执行离合器耦合。控制单元响应于车辆的瞬时转弯速度确定离合器耦合时间段，并响应于确定的离合器耦合时间段执行所述离合器耦合。

Description

稳定杆控制装置及方法

相关申请的交叉引用

本申请要求2019年8月30日提交的申请号为10-2019-0107189的韩国专利申请的优先权，该申请通过引用出于全部目的结合于本文中，如同本文所述。

技术领域

本发明的示例性实施例涉及用于控制稳定杆的装置和方法，尤其涉及当根据道路条件并依赖于转向角度需要离合器耦合时能够确定稳定杆的离合器耦合时间段，并且能够响应于离合器连接时间段控制离合器的耦合位置，从而避免噪声和震动的用于控制稳定杆的装置和方法。

背景技术

通常，车辆转向时出现的侧倾导致车辆的稳定性降低。在严重的情况下，可能会翻车。

为了防止这样的车辆侧倾，当车辆的左、右高度之间出现差异时，可以使用稳定杆对车身施加刚度，从而减少侧倾。

但是，车辆左、右高度之间的差异可能在车辆转向时出现，也可能在车辆行驶在不规则道路上时出现。在这种情况下，整个悬架的刚度可能会增加，导致乘车品质降低。

应用有离合器的稳定杆是通过将离合器应用于现有稳定杆的中部而配置的系统，它根据行驶条件耦合和释放离合器，从而改变车辆的侧倾刚度。例如，当车辆转向时，稳定杆可以耦合离合器以具有相对较高的侧倾刚度，从而保证车辆的行驶稳定性。进一步，当车辆越野行驶时，稳定杆可以释放离合器以降低左/右侧倾刚度，从而保证乘车舒适性。

图1是示出了传统的应用有离合器的稳定杆的图。在传统的应用有离合器的稳定杆中，由于离合器应用不同的齿形，离合器只能以特定的角度进行耦合。

因此，在图1示出的传统的稳定杆中，当车辆转向时，不能耦合和释放离合器，并且在任一端稳定杆只能在预定的条件下(例如，当车辆停止时)运转。在这种情况下，可能无法根据变化的行驶条件主动改变稳定杆的刚度，从而随着行驶条件降低乘车品质和驾驶稳定性。

在此背景技术部分公开的以上信息仅用于加深对本发明背景的理解，因此，可能包含不构成现有技术的信息。

发明内容

本发明的示例性实施例提供用于控制稳定杆的装置和方法，当根据道路条件以及依赖于转弯程度需要离合器耦合时，可以确定稳定杆的离合器耦合时间段，并且响应于离合器耦合时间段控制离合器的耦合位置，从而阻止噪声和振动。

本发明的示例性实施例提供一种用于控制稳定杆的装置，包括：转向角速度检测单元，用于检测运行中车辆的转向角速度；转向角检测单元，用于检测所述车辆的转向角；以及控制单元，用于基于所述车辆的所述转向角速度和所述转向角确定所述车辆是否正在转弯，并且当确定所述车辆正在转弯时，通过驱动应用有离合器的稳定杆的所述离合器执行离合器耦合。所述控制单元响应于所述车辆的瞬时转弯速度确定离合器耦合时间段，并响应于确定的所述离合器耦合时间段执行所述离合器耦合。

应用于所述稳定杆的所述离合器可以包括：滚珠形离合器耦合构件；和槽形表面，当所述车辆转弯时，所述离合器耦合构件在所述槽形表面上移动，并且所述离合器通过所述槽型表面进行耦合和释放。

当所述车辆平稳转弯时，所述控制单元可以将所述离合器耦合时间段设置为相对较长的时间段以缓慢地耦合所述离合器；并且当所述车辆快速转弯时，所述控制单元可以将所述离合器耦合时间段设置为相对较短的时间段以迅速地耦合所述离合器。

所述装置还可以包括车速检测单元，用于检测所述车辆的车速；其中所述控制单元使用查询表确定所述车辆是否正在转弯，所述查询表中用于确定所述车辆是否正在转弯的所述转向角根据所述车速而设置为不同。

所述控制单元可以确定道路条件，并且当所述道路是平坦道路或越野道路时释放所述离合器，而当所述道路是反相波浪道路时耦合所述离合器，在所述反相波浪道路上，即使所述车辆直行，所述车辆也会像波浪一样从一侧至另一侧交替且有规律地侧倾。

当车速超出预设车速时，即使所述车辆直行，所述控制单元可以执行所述离合器耦合。

所述控制单元可以计算所述车辆的横向加速度信息的自相关，当通过计算自相关而获得的值等于或大于指定阈值时，确定所述车辆行驶在反相波浪道路上，并耦合所述稳定杆的所述离合器。

当通过计算所述自相关而获得的所述值小于所述指定阈值时，所述控制单元可以确定所述道路是平坦道路或越野道路，并释放所述稳定杆的所述离合器。

所述控制单元可以基于查询表确定所述离合器耦合时间段，在所述查询表中，根据所述车辆的瞬时转弯速度或转向角速度预设所述离合器耦合时间段。

所述控制单元可以响应于根据指示所述车辆正在转弯的确定结果而确定的所述离合器耦合时间段确定所述离合器的目标位置，并且响应于确定的所述目标位置通过致动器缓慢或迅速地移动离合器耦合构件的位置；其中所述离合器的所述目标位置是用于所述离合器耦合的所述离合器耦合构件的目标位置。

本发明的另一个示例性实施例提供一种用于控制稳定杆的方法，包括：通过转向角速度检测单元检测运行中车辆的转向角速度；通过转向角检测单元检测所述车辆的转向角；以及，通过控制单元基于转向角速度信息和转向角信息确定所述车辆是否正在转弯，并且当确定车辆正在转弯时，通过驱动应用有离合器的稳定杆的所述离合器执行离合器耦合，其中所述控制单元响应于所述车辆的瞬时转弯速度确定离合器耦合时间段，并且响应于确定的所述离合器耦合时间段执行所述离合器耦合。

应用于所述稳定杆的离合器可以包括：滚珠形离合器耦合构件；和槽形表面，当所述车辆转弯时，所述离合器耦合构件在所述槽形表面上移动，并且所述离合器通过所述槽型表面进行耦合和释放。

在所述执行所述离合器耦合中，所述控制单元可以在所述车辆平稳转弯时将所述离合器耦合时间段设置为相对较长的时间段以缓慢地耦合所述离合器，并且可以在所述车辆快速转弯时，将所述离合器耦合时间段设置为相对较短的时间段以迅速地耦合所述离合器。

所述方法还可以包括通过车速检测单元检测所述车辆的车速。所述控制单元可以使用查询表确定所述车辆是否正在转弯，所述查询表中用于确定所述车辆是否正在转弯的所述转向角根据所述车速而设置为不同。

在所述执行所述离合器耦合中，所述控制单元可以确定道路条件，并且当所述道路是平坦道路或越野道路时释放所述离合器，以及当所述车辆行驶在反相波浪道路时耦合所述离合器，在所述反相波浪道路上，即使所述车辆直行，所述车辆也会像波浪一样从一侧至另一侧交替且有规律地侧倾。

在所述执行所述离合器耦合中，当所述车速超出预设的车速时，即使所述车辆直行，所述控制单元可以执行所述离合器耦合。

在所述执行所述离合器耦合中，所述控制单元可以计算所述车辆的横向加速度信息的自相关，当通过计算所述自相关而获得的值等于或大于指定阈值时，确定所述车辆行驶在反相波浪道路上，并耦合所述稳定杆的所述离合器。

在所述执行所述离合器耦合中，当通过计算所述自相关而获得的所述值小于所述指定阈值时，所述控制单元可以确定所述道路是平坦道路或越野道路，并释放所述稳定杆的所述离合器。

为了确定所述离合器耦合时间段，所述控制单元可以基于查询表确定所述离合器耦合时间段，在所述查询表中，根据所述车辆的瞬时转弯速度或转向角速度预设所述离合器耦合时间段。

在确定所述离合器耦合时间段后，所述控制单元可以响应于根据指示所述车辆正在转弯的确定结果而确定的所述离合器耦合时间段确定所述离合器的目标位置，并且响应于确定的所述目标位置通过致动器缓慢或迅速地移动离合器耦合构件的位置；其中所述离合器的所述目标位置是用于所述离合器耦合的所述离合器耦合构件的目标位置。

根据本发明构思，用于控制稳定杆的装置和方法可以在根据路况并取决于车辆正在转弯的程度需要离合器耦合时确定稳定杆的离合器耦合时间段，并响应于离合器耦合时间段控制离合器的耦合位置，从而防止噪声和振动。

应当理解，前面的一般性描述和下面的详细描述都是示例性和说明性的，并且旨在提供对所要求保护的本发明的进一步解释。

附图说明

附图示出了本发明的实施方式，附图被包括以提供对本发明的进一步理解并且被并入本说明书中构成本说明书的一部分，附图与说明书共同用于解释本发明的原理。

图1是描述传统的应用有离合器的稳定杆的示意形状和问题的图。

图2是示出关于本发明的示例性实施例的应用滚珠槽形离合器的稳定杆的图，以解决图1所示的应用有离合器的稳定杆的问题。

图3是示出根据本发明的示例性实施例的一种用于控制稳定杆的装置的示意配置的图，滚珠槽形离合器应用于所述稳定杆。

图4是示出根据本发明的示例性实施例的一种用于控制稳定杆的方法的流程图，滚珠槽形离合器应用于所述稳定杆。

图5是示出用于图4中确定道路条件以耦合或释放稳定杆的离合器的方法的流程图。

图6是示出用于图4中响应于根据瞬时转弯速度确定的离合器耦合时间段确定离合器位置的方法的流程图。

图7是示出根据本发明的示例性实施例的离合器中，通过保持架将滚珠构件(或滚珠)从第一导向槽的一侧移动至另一侧的立体图。

图8是示出根据本发明的示例性实施例的滚珠构件移动至第二槽的正剖视图。

图9是示出根据本发明的示例性实施例的滚珠构件位于第二槽中的侧剖视图。

图10是示出当根据本发明的示例性实施例的滚珠构件位于第二槽中时发生角度差的透视图。

图11是示出根据本发明的示例性实施例的滚珠构件移动至第一槽的正剖视图。

图12是示出根据本发明的示例性实施例的滚珠构件位于第一槽中的侧剖视图。

图13是示出根据本发明的示例性实施例的滚珠构件位于第一槽中的透视图。

图14是示出根据本发明的示例性实施例的第二槽的形状的图。

图15是示出根据本发明的另一示例性实施例的第二槽的形状的图。

图16是示出根据本发明的又一示例性实施例的第二槽的形状的图。

图17是示出根据本发明的示例性实施例的滚珠构件从第二槽移动至第一槽并接合在起点的操作的透视图。

图18是示出根据本发明的示例性实施例的滚珠构件从第二槽移动至第一槽并接合在起点的操作的主视图。

图19是示出根据本发明的示例性实施例的滚珠构件移动至第二槽外侧的透视图。

具体实施方式

以下参照附图更加全面地描述本发明，附图中示出了本发明的实施例。然而，本发明可以以许多不同的形式体现，并且不应被理解为限于本文所述的实施例。相反，提供这些实施例以便彻底公开，并且这些实施例将向本领域的技术人员充分传达本发明的范围。图中相似的附图标记表示相似的元件。

本发明的各种优势和特点及其实现方法，参照附图在以下实施例的描述中是显而易见的。然而，本发明不限于本文所述的实施例，而是可以以许多不同的形式实现。可以提供本实施例以使本发明被完整地公开，并向本领域的技术人员充分传达本发明的范围，从而本发明将被限定在权利要求的范围内。整个说明书中相似的附图标记表示相似的元件。

除非另有定义，可以理解本说明书所用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有的含义与本领域的技术人员所理解的相同。此外，那些由普遍使用的字典定义的术语不应被理想化或过于正式地定义，除非被明确、清楚地定义。可以理解，出于本公开的目的，“X、Y和Z中的至少一个”可以被理解为只有X、只有Y、只有Z，或者X、Y和Z中的两个或更多个的任意组合(例如，XYZ、XYY、YZ和ZZ)。除非另有相反的描述，本文所述的术语“包括”、“配置”、“具有”等，将会被理解为意指包括所述的部件，因此应当被理解为包括其他部件，而不是将其他元件排除在外。

为了克服传统的应用有离合器的稳定杆的局限性，本发明人提出了与本发明的示例性实施例相关的应用滚珠槽形离合器的稳定杆，如图2所示。下面参照图7至图19，详细地描述与本发明的示例性实施例相关的滚珠槽形离合器。与传统的稳定杆所应用的离合器不同，当车辆转弯时，随着滚珠(即离合器耦合构件)沿槽表面移动，图2所示的离合器可以被耦合和释放。

然而，取决于离合器的形状，当离合器被耦合时，滚珠和槽之间不可避免地会发生冲击。冲击可能是引起脉冲噪声和车辆振动的原因。因此，本示例性实施例提供了一种控制方法，用于当应用滚珠槽形离合器的稳定杆的离合器被耦合时，减少脉冲噪声和振动，所述离合器包括滚珠形离合器耦合构件和槽形表面，当车辆转弯时，离合器耦合构件在槽形表面上移动以耦合和释放离合器。

图3是示出根据本发明的示例性实施例的一种用于控制稳定杆的装置的示意配置的图，其中，滚珠槽形离合器应用于所述稳定杆。

如图3所示，根据本发明的示例性实施例的一种用于控制稳定杆的装置包括转向角速度检测单元110、车速检测单元120，转向角检测单元130、控制单元140和离合器驱动单元150。

转向角速度检测单元110检测运行中车辆的转向角速度，并将检测到的转向角速度输出至控制单元140。

车速检测单元120检测运行中车辆的车速，并将检测到的车速输出至控制单元140。

转向角检测单元130检测运行中车辆的转向角，并将检测到的转向角输出至控制单元140。

转向角速度、车速和转向角可以通过安装在车辆中的多个传感器(未示出)分别检测，或者可以通过与车辆的电子控制单元(ECU)(未示出)的通信来接收。

控制单元140可以基于车辆的转向角速度信息和转向角信息确定车辆是否正在转弯。

例如，当转向角速度和转向角等于或大于预设阈值时，控制单元140可以确定车辆正在转弯。

在本示例性实施例中，一个恒定阈值用作转向角速度信息，但是用于确定车辆是否正在转弯所需的转向角是依赖于车速信息而改变的。例如，控制单元140在车辆低速行驶时，大幅调节转向角以使车辆能够转弯；而在车辆高速行驶时，轻微调节转向角以使得车辆能够转弯。

也就是说，就转向角信息而言，用于确定车辆是否正在转弯的转向角是依赖于车速而变化的。因此，用于确定车辆是否正在转弯的阈值是通过基于车速的映射或查询表预设的。

例如，由于转弯所需的转向角在低速时较大而在高速时较小，因此这种特性反映在映射或查询表中。此外，当两种车辆信号(例如，转向角速度和转向角)等于或大于预设阈值时，控制单元140确定车辆正在转弯。

当确定车辆正在转弯时，控制单元140通过离合器驱动单元150驱动稳定杆的离合器。也就是说，当确定车辆正在转弯时，控制单元140耦合稳定杆的离合器。

控制单元140确定道路条件，并且当道路是平坦道路或越野道路时释放离合器。当车辆在波浪道路(例如，反相波浪道路)上行驶时，控制单元140可以耦合离合器，在波浪道路上，即使车辆直行，车辆也会像波浪一样从一侧至另一侧交替且有规律地侧倾。此外，当车辆直行时，控制单元140还可以在预设的车速或更快的速度下耦合离合器。

然而，如参考图2所述，为了克服传统的应用有离合器的稳定杆的局限性，将本申请人发明的应用滚珠槽形离合器的稳定杆应用于车辆以执行离合器耦合时，在离合器耦合期间，可能由于滚珠与槽之间的冲击而产生噪声和车辆振动。

因此，当如图2所示应用滚珠槽形离合器的稳定杆耦合时，根据本发明的示例性实施例的用于控制稳定杆的装置响应于车辆的瞬时转弯速度(即，在确定车辆正在转弯时的速度)确定离合器耦合时间段，并且响应于所确定的离合器耦合时间段调节离合器的滚珠的位置，从而减少在离合器耦合期间发生的脉冲噪声和振动。

例如，控制单元140在车辆平稳转弯时缓慢地耦合离合器(例如，离合器耦合时间段为3秒)，并在车辆快速转弯时迅速地耦合离合器(例如，离合器耦合时间段为1毫秒)。

图4是示出根据本发明的示例性实施例的一种用于控制稳定杆的方法的流程图，其中滚珠槽形离合器应用于该稳定杆。

如图4所示，在步骤S101中，控制单元140监测指定的车辆信号(例如，转向角速度、车速和转向角)。

在步骤S102中，控制单元140基于所述车辆信号(例如，转向角速度、车速和转向角)确定车辆是否正在转弯。

例如，当转向角速度和转向角等于或大于预设阈值时，控制单元140可以确定车辆正在转弯。然而，基于转向角确定车辆是否正在转弯，还反映了车速信息。例如，当车辆低速行驶时，在转向角被大幅调节的情况下，控制单元140确定车辆正在转弯。然而，当车辆高速行驶时，即使在轻微调节转向角的情况下，控制单元140也确定车辆正在转弯。

在确定车辆是否正在转弯之后，控制单元140还在步骤S103中确定道路条件。

图5是示出用于图4中确定道路条件以耦合或释放稳定杆的离合器的方法的流程图。当确定车辆正在转弯时(在步骤S201中为“是”)，在步骤S204中，控制单元140耦合稳定杆的离合器。

然而，当确定车辆未在转弯时(步骤S201中为“否”)，在步骤S202中，控制单元140计算车辆的横向加速度信息的自相关。当通过计算自相关而获得的结果值p等于或大于指定阈值Th_road时(步骤S203中为“是”)，在步骤S204中，控制单元140耦合稳定杆的离合器。

阈值Th_road表示横向加速度信息的自相关，其被设置以确定道路是否是波浪道路(例如，反相波浪道路)，在波浪道路上，车辆像波浪一样从一侧至另一侧规律且交替地侧倾。

当通过计算自相关而获得的结果值p小于指定阈值Th_road时(步骤S203中为“否”)，道路是平坦道路或越野道路。因此，在步骤S205中，控制单元140释放稳定杆的离合器。

在本示例性实施例中，当即使车辆未在转弯也需要根据道路进行离合器耦合时(例如，当车辆行驶在反相波道路上时)，控制单元140可以耦合稳定杆的离合器，从而防止不必要的甩头(head toss)。

返回参照图4，当车辆正在转弯时或者即使车辆未在转弯也需要根据道路进行离合器耦合时(例如，当车辆行驶在反相波道路上时)，控制单元140决定操作离合器(即离合器耦合)。

当决定操作离合器(即离合器耦合)时，在步骤S104中，控制单元140根据瞬时转弯程度(瞬时转弯速度)或转向角速度确定离合器耦合时间段。

例如，当瞬时转弯程度(瞬时转弯速度)低时，即当车辆平稳转弯时，控制单元140将离合器耦合时间段设置为相对较长的时间段(例如，3秒)。另一方面，当瞬时转弯程度(瞬时转弯速度)高时，即当车辆快速转弯时，控制单元140将离合器耦合时间段设置为相对较短的时间段(例如，1毫秒)。

当离合器耦合时间段被设置为相对较长的时间段时，需要缓慢地执行离合器耦合。因此，离合器驱动单元150(例如，致动器)缓慢地移动滚珠的位置以进行离合器耦合。另一方面，当离合器耦合时间段被设置为相对较短的时间段时，需要迅速地执行离合器耦合。因此，离合器驱动单元150快速移动滚珠的位置以进行离合器耦合。

也就是说，响应于离合器耦合时间段确定离合器的目标位置(即，用于离合器耦合的滚珠的目标位置或用于离合器耦合的滚珠的移动速度)。

图6是示出用于图4中响应于根据瞬时转弯速度确定的离合器耦合时间段确定离合器位置的方法的流程图。

参照图6，在步骤S301中，控制单元140响应于瞬时转弯程度(即瞬时转弯速度)或转向角速度，基于预设的映射或查询表确定离合器耦合时间段。

当根据指示车辆正在转弯的确定结果决定操作离合器(即，耦合离合器)时(S302中为“是”)，在步骤S303中，控制单元140响应于离合器耦合时间段确定第一离合器目标位置(即，用于离合器耦合的滚珠的目标位置)E₁。

当根据指示车辆未在转弯的确定结果决定不操作离合器(即，释放离合器)时(在S302中为“否”)，在步骤S304中，控制单元140确定第二离合器目标位置(即，用于离合器释放的滚珠的目标位置)E₂。

因此，在步骤S305和S105中，离合器驱动单元150(例如，致动器)响应于操作离合器时确定的离合器目标位置E₁，缓慢地移动滚珠的位置以进行离合器耦合或快速地移动滚珠的位置以进行离合器耦合；或响应于不操作离合器时的离合器目标位置E₂，将离合器的滚珠的位置移动至用于离合器释放的滚珠的目标位置。

响应于当前转向角速度，在确定的范围内确定离合器耦合时间段(例如，由映射预设的离合器耦合时间段)。

例如，车辆在稳定转弯时具有低转向角速度，而在快速转弯时具有高转向角速度。因此，这样的特性被预设为用于确定离合器耦合时间段的映射。

当决定操作离合器时，控制单元140产生离合器耦合位置，使得以确定的离合器耦合时间段移动离合器的滚珠。当离合器不仅被耦合而且被释放时，可以应用离合器耦合位置，从而在更多情况下防止车辆的噪声和振动。

在本示例性实施例中，当根据道路条件并依赖于车辆转弯程度需要离合器耦合时，控制单元140可以确定稳定杆的离合器耦合时间段，并响应于离合器耦合时间段控制离合器的耦合位置，从而防止噪声和振动。

图7至图19是示出根据本发明的示例性实施例的应用于稳定杆的滚珠槽形离合器的图。图7是示出关于本发明的示例性实施例的离合器中，通过保持架将滚珠构件(或滚珠)从第一导向槽的一侧移动至另一侧的立体图；图8是示出根据本发明的示例性实施例的滚珠构件移动至第二槽的正剖视图；图9是示出根据本发明的示例性实施例的滚珠构件位于第二槽中的侧剖视图；图10是示出当根据本发明的示例性实施例的滚珠构件位于第二槽中时发生角度差的透视图；图11是示出根据本发明的示例性实施例的滚珠构件移动至第一槽的正剖视图；图12是示出根据本发明的示例性实施例的滚珠构件位于第一槽中的侧剖视图；图13是示出根据本发明的示例性实施例的滚珠构件位于第一槽中的透视图；图14是示出根据本发明的示例性实施例的第二槽的形状的图；图17是示出根据本发明的示例性实施例的滚珠构件从第二槽移动至第一槽并接合在起点的操作的透视图；图18是示出根据本发明的示例性实施例的滚珠构件从第二槽移动至第一槽并接合在起点的操作的主视图；以及，图19是示出根据本发明的示例性实施例的滚珠构件移动至第二槽外侧的透视图。

如图7至图10所示，根据本发明的示例性实施例的用于稳定杆的离合器1包括内套30、壳体40、滚珠构件70和驱动器80。内套30固定至第一传动杆10并具有在其外侧沿轴向D形成的第一导向槽34。壳体40固定至第二传动杆20，设置为覆盖内套30外侧的形状，并具有在面向第一导向槽34的位置形成的第二导向槽46。滚珠构件70位于内套30和壳体40之间，并且其两侧插入并锁定至第一导向槽34和第二导向槽46。驱动器80位于壳体40中，并且沿着第一导向槽34和第二导向槽46移动滚珠构件70，以控制内套30和壳体40之间的动力传递。

根据本发明的示例性实施例的用于稳定杆的离合器1具有用于动力传递和动力中断的离合器结构，并且由于滚珠构件70通过第二导向槽46在起点处接合，因此可以传递动力。在滚珠构件70沿着第二槽48移动，然后接合在第一导向槽34和第一槽47之间的操作过程中，仅需要移动滚珠构件70所需的力。因此，可以通过相对较小的力来执行操作。用于稳定杆的离合器1不仅可以用作稳定杆的离合器，还可以用作其他动力传递装置的离合器。

如图8所示，第一传动杆10位于用于稳定杆的离合器1的一侧(图2的左侧)，并且第二传动杆20位于离合器1的另一侧(图2的右侧)。根据示例性实施例，第一传动杆10是第一稳定杆，并且第二传动杆20是第二稳定杆。

内套30固定至第一传动杆10，并且具有在其外侧沿轴向D形成的第一导向槽34。根据示例性实施例，内套30包括内部主体32和第一导向槽34。内部主体32设置为覆盖第一传动杆10端部的形状。内部主体32呈管状，并且在内部主体32的外侧形成的第一导向槽34沿内部主体32的轴向D以直线的形状形成。此外，沿着内部主体32的外周设置有多个第一导向槽34。

内套30设置为面向连接至第二传动杆20的壳体40的形状，并且在滚珠构件70向接合位置移动时执行扭矩传递。

壳体40固定至第二传动杆20，并设置为覆盖内套30外侧的形状，并在面向第一导向槽34的位置形成第二导向槽46。第二导向槽46包括具有与第一导向槽34相同的线性形状的第一槽47和具有比第一槽47更宽的面积的第二槽48。当滚珠构件70位于第二槽48中时，壳体40和内套30不同步。随着滚珠构件70移动至第一槽47，壳体40和内套30可以同步，从而传递动力。根据实施例，壳体40包括固定主体42、延伸主体44和第二导向槽46。

固定主体42固定至第二传动杆20，延伸主体44从固定主体42延伸，并设置成覆盖内套30的形状。延伸主体44中形成有第二导向槽46，以将滚珠构件70引导至滚珠构件70接合或脱离的位置。根据示例性实施例，第二导向槽46包括第一槽47和第二槽48。

第一槽47位于面向第一导向槽34的位置，呈直线形。第一槽47形成于壳体40内部，面向内套30的第一导向槽34。第一导向槽34和第一槽47沿着壳体40的轴向D线性地形成。此外，由于面向滚珠构件70的第一槽47和第一导向槽34形成为弯曲的形状，因此第一槽47和第一导向槽34与滚珠构件70面接触。因此，由于在将滚珠构件70插入第一槽47和第一导向槽34之间时，滚珠构件70能够选择性地与内套30和壳体40面接触、线接触或点接触，因此可以容易地进行动力传递。

由于第二槽48连接至第一槽47并形成扇形，因此位于第二槽48中的滚珠构件70可以沿周向C移动。此外，由于用于移动滚珠构件70的保持架85具有在周向C上形成的长导向孔87，因此保持架85和壳体40可与第二传动杆20一起在周向C上旋转。因此，当滚珠构件70位于第二槽48时，即使第一传动杆10和第二传动杆20沿不同的方向旋转，壳体40的动力也不会通过滚珠构件70传递到内套30。当滚珠构件70锁定至第一槽47和第一导向槽34时，动力通过滚珠构件70在内套30和壳体40之间传递。

滚珠构件70位于内套30与壳体40之间并且为球形，其两侧均被插入并被锁定至第一导向槽34和第二导向槽46。滚珠构件70插入驱动器80的保持架85中形成的导向孔87内，并且通过保持架85在轴向D上的移动而移动。由于滚珠构件70沿着第二导向槽46移动，所以可以减小在起点接合内套30和壳体40所需的摩擦力。

可以使用各种类型的驱动设备作为驱动器80，只要驱动器80位于壳体40中，并且通过沿第一导向槽34和第二导向槽46移动滚珠构件70来控制内套30和壳体40之间的动力传递即可。根据示例性实施例，驱动器80包括电机构件81、滚珠丝杠83、滚珠螺母84、保持架85和加压构件88。

电机用作电机构件81，并且电机构件81固定至固定主体42的内部。固定主体42为管状，并且第二传动杆20插入并固定至固定主体42的端部。电机构件81插入并固定至固定主体42的内部，面向第二传动杆20。

滚珠丝杠83连接至电机构件81的输出杆82，并且在通过电机构件81的操作而旋转时，线性移动滚珠螺母84。

滚珠螺母84将滚珠丝杠83的旋转转换为线性运动。根据示例性实施例，滚珠螺母84锁定至延伸主体44的内部并且被限制旋转。此外，滚珠螺母84与滚珠丝杠83接合并线性移动。滚珠螺母84具有在其内部形成的齿轮，并且该齿轮与在滚珠丝杠83外部形成的齿轮相对应。

保持架85从滚珠螺母84延伸，位于延伸主体44和内套30之间，并具有导向孔87，滚珠构件70插入该导向孔87。保持架85和滚珠螺母84可以形成为一体；或者被制造为独立构件，然后组装并彼此连接。

导向孔87为长椭圆形，并且在保持架85的周向上形成多个导向孔87。从滚珠螺母84延伸的保持架85被设置为覆盖内套30外部的形状。保持架85具有在其外侧形成并在保持架85的轴向D上延伸的导向凸起86。导向凸起86可被插入形成于壳体40内的导向槽45中，在周向C上的旋转受限，而只能在轴向D上线性移动。保持架85具有在其一侧形成的导向孔87，以便滚珠构件70被插入导向孔87中。

在本发明的示例性实施例中，通过在壳体40中形成凹槽并且在保持架85的外侧形成凸起的配置限制保持架85在周向上的旋转。然而，在另一示例性实施例中，通过在壳体40上形成凸起并在保持架85的外侧形成凹槽的配置限制保持架85的旋转。

各种弹性构件可以用作加压构件88，只要该加压构件88位于壳体40中并且朝向内套30对滚珠螺母84进行弹性加压即可。根据示例性实施例，螺旋弹簧用作加压构件88，并且加压构件88的一侧由滚珠螺母84支撑，另一侧由壳体40内部支撑。因此，当滚珠螺母84移动至内套30时，能够减轻电机构件81的负荷。即使电机构件81的操作发生异常，加压构件88也可以对滚珠螺母84朝向内套30进行加压以使滚珠构件70移动至第一槽47。

由于在保持架85朝向电机构件81移动时，滚珠构件70从第一槽47移动至第二槽48，所以动力传递被阻止。滚珠螺母84在压缩加压构件88时与保持架85一起朝电机构件81移动，然后被独立的锁定装置锁定并且被限制移动。当没有设置独立的锁定装置时，电机构件81需要连续操作并产生用于移动滚珠螺母84的扭矩。

用于移动滚珠构件70的力的大小根据第二槽48或第二槽50或60的槽侧面49、52或62的形状而改变。如图8所示，当第一槽47和第二槽48彼此连接并且第二槽48的槽侧面49在线性方向上倾斜并且延伸时，假设移动至第二槽48的滚珠构件70可以通过供给设置为平均值的力来移动。

图15是示出根据本发明的另一示例性实施例的第二槽的形状的图。如图15所示，当第二槽50的槽侧面52在壳体40中内凹而形成时，相较于形成的槽侧面49是平面的情况，在早期阶段移动滚珠构件70所需的力的大小进一步减小。在后期阶段，移动滚珠构件70所需的力的大小增加。

图16是示出根据本发明的又一示例性实施例的第二槽的形状的图。如图16所示，当第二槽60的槽侧面62朝壳体40内部外凸而形成时，相较于形成的槽侧面49是平面的情况，在早期阶段移动滚珠构件70所需的力的大小进一步增加。在后期阶段，移动滚珠构件70所需的力的大小减小。

用于稳定杆的离合器1，是用于移动滚珠构件70以实现接合或脱离的装置，其可以利用滚珠构件70的操作特性使操作期间发生的摩擦最小化，并根据第二槽48的形状调节移动滚珠构件70的力。

以下参照附图详细描述根据本发明的示例性实施例的用于稳定杆的离合器1的操作。

如图7至图10和图17所示，当滚珠构件70移动至第二槽48的另一端时，内套30和壳体40之间没有动力传递。由于第二槽48为扇形，并且保持架85具有长导向孔87，因此滚珠构件70可以在周向C上移动。

如图19所示，当内套30将滚珠构件70引导至第二槽48的外侧时，由于没有限制滚珠构件70旋转的结构，内套30可以相对于第一传动杆10自由旋转360度。

在根据本发明示例性实施例的用于稳定杆的离合器1中，内套30固定至第一传动杆10，并且第二传动杆20固定至壳体40。但是本发明构思不限于此，壳体40可以固定至第一传动杆10，并且第二传动杆20可以固定至内套30。

如图11和图13所示，操作电机构件81以使滚珠丝杠83旋转，使得动力在内套30和壳体40之间传递。滚珠丝杠83的旋转使滚珠螺母84朝向内套30移动。

当连接至滚珠螺母84的保持架85移动时，滚珠构件70从第二槽48移动至第一槽47。通过移动至第一槽47的一端的滚珠构件70，动力在内套30和壳体40之间传递。

由于在壳体40中形成的第一槽47为直线形状，因此在滚珠构件70与第一槽47和第一导向槽34完全接合的情况下，可以在没有较大轴向力的情况下传递扭矩。

如图17和图18所示，滚珠构件70在位于第二槽48中时偏离起点，但是滚珠构件70通过保持架85的移动而移动至第一槽47，并在起点处与第一槽47接合。也就是说，由于用于稳定杆的离合器1可以进行机械的起点补偿，因此不需要诸如同步器的独立部件，从而可以降低制造成本。

当用于稳定杆的离合器1用于实现连接/断开动力传递的结构时，可以在执行起点补偿时实现接合。特别地，由于滚珠构件70用于在最小化摩擦力的同时实现接合，因此可以降低电机构件81的容量以降低制造成本。

用于稳定杆的离合器1位于第一传动杆10和第二传动杆20之间，并且在不需要动力传递时阻止动力传递。也就是说，当车辆直行时执行脱离、并且当车辆转弯时执行接合的操作可以改善乘坐品质和转弯稳定性。

根据本发明的示例性实施例，滚珠构件70从扇形的第二槽48移动至线形的第一槽47并在起点处与第一槽47接合的离合器操作可以迅速而容易地执行。此外，当车辆直行时，滚珠构件70可移动至第二槽48以阻止壳体40与内套30之间的动力传递；并且当车辆转弯时，滚珠构件70可移动至第一槽47以在壳体40和内套30之间传递动力，从而可以提高乘车品质和转弯平稳性。

尽管出于说明的目的，已经公开了本发明的示例性实施例，但是本领域技术人员将理解，在不脱离所附权利要求所限定的本公开的范围和精神的情况下，可以进行各种修改、增加和替换。因此，本公开真正的技术范围应由所附权利要求书限定。此外，可以例如用方法或工艺、设备、软件程序、数据流或信号来实现本说明书中描述的实施例。尽管仅在单个实施方式的上下文中(例如，仅在方法中)讨论了实施例，但是所讨论的特征可以以其他形式(例如，设备或程序)实现。所述设备可以在适当的硬件、软件、固件等中实现。所述方法可以在诸如处理器之类的设备中实现，其通常是指包括计算机、微处理器、集成电路或可编程逻辑设备的处理设备。处理器包括通信设备，诸如计算机、手机、个人数字助理PDA和其他设备，其可以促进终端用户与处理器之间的信息通信。

Claims (20)

1.一种用于控制稳定杆的装置，包括：

转向角速度检测单元，用于检测运行中车辆的转向角速度；

转向角检测单元，用于检测所述车辆的转向角；以及

控制单元，用于基于所述车辆的所述转向角速度和所述转向角确定所述车辆是否正在转弯，并且当确定所述车辆正在转弯时，通过驱动应用有离合器的稳定杆的所述离合器执行离合器耦合，

其中，所述控制单元响应于所述车辆的瞬时转弯速度确定离合器耦合时间段，并响应于确定的所述离合器耦合时间段执行所述离合器耦合。

2.如权利要求1所述的装置，其中，应用于所述稳定杆的所述离合器包括：

滚珠形离合器耦合构件；以及

槽形表面，当所述车辆转弯时，所述离合器耦合构件在所述槽形表面上移动，并且所述离合器通过所述槽型表面被耦合和释放。

3.如权利要求1所述的装置，其中当所述车辆平稳转弯时，所述控制单元将所述离合器耦合时间段设置为相对较长的时间段以缓慢地耦合所述离合器；并且当所述车辆快速转弯时，所述控制单元将所述离合器耦合时间段设置为相对较短的时间段以迅速地耦合所述离合器。

4.如权利要求1所述的装置，还包括车速检测单元，用于检测所述车辆的车速；

其中，所述控制单元使用查询表确定所述车辆是否正在转弯，所述查询表中用于确定所述车辆是否正在转弯的所述转向角根据所述车速而设置为不同。

5.如权利要求1所述的装置，其中所述控制单元确定道路条件，并且当所述道路是平坦道路或越野道路时释放所述离合器，以及当所述道路是反相波浪道路时耦合所述离合器，在所述反相波浪道路上，即使所述车辆直行，所述车辆也像波浪一样从一侧至另一侧交替且有规律地侧倾。

6.如权利要求5所述的装置，其中，当车速超出预设的车速时，即使所述车辆直行，所述控制单元执行所述离合器耦合。

7.如权利要求5所述的装置，其中，所述控制单元计算所述车辆的横向加速度信息的自相关，当通过计算所述自相关而获得的值等于或大于指定阈值时，确定所述车辆行驶在反相波浪道路上，并耦合所述稳定杆的所述离合器。

8.如权利要求7所述的装置，其中，当通过计算所述自相关而获得的所述值小于所述指定阈值时，所述控制单元确定所述道路是平坦道路或越野道路，并释放所述稳定杆的所述离合器。

9.如权利要求1所述的装置，其中，所述控制单元基于查询表确定所述离合器耦合时间段，在所述查询表中，根据所述车辆的瞬时转弯速度或转向角速度预设所述离合器耦合时间段。

10.如权利要求9所述的装置，其中：

所述控制单元响应于根据指示所述车辆正在转弯的确定结果而确定的所述离合器耦合时间段确定所述离合器的目标位置，并且响应于确定的所述目标位置通过致动器缓慢或迅速地移动离合器耦合构件的位置；以及

所述离合器的所述目标位置是用于所述离合器耦合的所述离合器耦合构件的目标位置。

11.一种用于控制稳定杆的方法，包括：

通过转向角速度检测单元检测运行中车辆的转向角速度；

通过转向角检测单元检测所述车辆的转向角；以及

通过控制单元基于所述转向角速度和所述转向角确定所述车辆是否正在转弯，并且当确定所述车辆正在转弯时，通过驱动应用有离合器的稳定杆的所述离合器执行离合器耦合，

其中，所述控制单元响应于所述车辆的瞬时转弯速度确定离合器耦合时间段，并且响应于确定的所述离合器耦合时间段执行所述离合器耦合。

12.如权利要求11所述的方法，其中，应用于所述稳定杆的离合器包括：

滚珠形离合器耦合构件；以及

槽形表面，当所述车辆转弯时，所述离合器耦合构件在所述槽形表面上移动，并且所述离合器通过所述槽型表面被耦合和释放。

13.如权利要求11所述的方法，其中，在所述执行所述离合器耦合中，

当所述车辆平稳转弯时，所述控制单元将所述离合器耦合时间段设置为相对较长的时间段以缓慢地耦合所述离合器，以及当所述车辆快速转弯时，所述控制单元将所述离合器耦合时间段设置为相对较短的时间段以迅速地耦合所述离合器。

14.如权利要求11所述的方法，还包括通过车速检测单元检测所述车辆的车速，

其中，所述控制单元使用查询表确定所述车辆是否正在转弯，所述查询表中用于确定所述车辆是否正在转弯的所述转向角根据所述车速而设置为不同。

15.如权利要求11所述的方法，其中，在所述执行所述离合器耦合中，

所述控制单元确定道路条件，并且当所述道路是平坦道路或越野道路时释放所述离合器，以及当所述车辆行驶在反相波浪道路上时耦合所述离合器，在所述反相波浪道路上，即使所述车辆直行，所述车辆也像波浪一样从一侧至另一侧交替且有规律地侧倾。

16.如权利要求15所述的方法，其中，在所述执行所述离合器耦合中，

当所述车速超出预设的车速时，即使所述车辆直行，所述控制单元执行所述离合器耦合。

17.如权利要求15所述的方法，其中，在所述执行所述离合器耦合中，

所述控制单元计算所述车辆的横向加速度信息的自相关，当通过计算所述自相关而获得的值等于或大于指定阈值时，确定所述车辆行驶在反相波浪道路上，并耦合所述稳定杆的所述离合器。

18.如权利要求17所述的方法，其中，在所述执行所述离合器耦合中，

当通过计算所述自相关而获得的所述值小于所述指定阈值时，所述控制单元确定所述道路是平坦道路或越野道路，并释放所述稳定杆的所述离合器。

19.如权利要求11所述的方法，其中，为了确定所述离合器耦合时间段，所述控制单元基于查询表确定所述离合器耦合时间段，在所述查询表中，根据所述车辆的瞬时转弯速度或转向角速度预设所述离合器耦合时间段。

20.如权利要求19所述的方法，其中：

在确定所述离合器耦合时间段后，所述控制单元响应于根据指示所述车辆正在转弯的确定结果而确定的所述离合器耦合时间段确定所述离合器的目标位置，并且响应于确定的所述目标位置通过致动器缓慢或迅速地移动所述离合器耦合构件的位置；以及

所述离合器的所述目标位置是用于所述离合器耦合的所述离合器耦合构件的目标位置。

Images