[发明专利]车辆的转向系统的摩擦力测定方法

说明书

技术领域

本发明涉及车辆的转向系统的摩擦力测定方法，特别是一种可以通过较少的时间和工作求得转向系统的摩擦力而无需将车辆分解后对各个部件进行试验的车辆的转向系统的摩擦力测定方法。 

背景技术

已知一般在车辆的转向系统中存在的摩擦力会对转向盘的中心感(on-center feel)或直线行驶稳定性之类的车辆性能造成巨大影响。这是因为转向系统的摩擦力对传至转向盘的转向盘扭矩造成较大影响的原因。转向系统的摩擦力一般是由构成转向系统的齿轮齿条机构的摩擦力和转向接头部产生的摩擦力所引起的。关于这方面根据现有技术的文献，转向系统的摩擦力可以简单分为齿条中的摩擦力和转向柱中的摩擦力，可以使用上述两个数值进行模拟。关于这方面的详细内容，例如可以从Pfeffer、Peter E的“Modeling of a hydraulic steering system”、FISITA2006文献中得到。 

另一方面，为了获知上述摩擦力而需要关于构成转向系统的单个构件的试验结果和设计信息。例如在以其他公司的车辆为基准的情况下，在没有相关具体的设计信息时，将不得不在分解该车辆后对该部件进行特性试验，因此需要大量时间和工作。 

因此，在没有可获得的单个构件的试验结果和设计信息的情况下，也能够求得转向柱中的摩擦力和转向齿条中的摩擦力，则可谓非常有利。如果可以将上述的方法提供给装置，则可以获得下述优点，即能够通过较少的时间和工作求得转向系统的摩擦力而无需将车辆分解后对各个部件进行试验的优点。 

发明内容

于是，本发明的目的是提供一种可以通过较少的时间和工作求得转向系统的摩擦力的方法，而无需将车辆分解后对各个部件进行试验。

为了实现本发明的目的，提供一种车辆的转向系统的摩擦力测定方法。上述方法包括：在将转向盘固定的状态下，对车辆前轮向操纵方向施加力矩，测定传至上述转向盘的扭矩大小的步骤；根据上述所测定的扭矩，求出转向齿条中的摩擦力传至转向盘时的摩擦力H₁/2的步骤；在前轮为自由旋转的状态下，通过对转向盘施加使其旋转的方式的输入，测定转向盘中的力矩大小的步骤；根据上述步骤，导出包括转向柱中的摩擦力H₂/2和上述H₁/2这两者的合成摩擦力的步骤；以及从上述合成摩擦力中减去上述H₁/2，从而导出转向柱中的摩擦力的步骤。 

根据本发明一实施方式，对转向盘施加使其旋转的方式的输入可以是正弦波形的输入。然而，根据情况可以使用三角波形。 

根据本发明一实施方式，在求出上述转向齿条中的摩擦力的步骤中，对于向左侧旋转轮胎而扭矩为0的轮胎力矩点，和将轮胎在持续向左侧旋转后再次向相反方向开始旋转而扭矩为0的点而言，轮胎力矩的点间宽度的一半与齿条中的摩擦力相对应。 

根据本发明一实施方式，在求出上述转向齿条中的的摩擦力的步骤中，将下述扭矩间差的一半，与转向齿条中的摩擦力传至转向盘时的摩擦力H₁/2相对应，即：向左侧旋转轮胎而在扭矩为0的轮胎力矩点处传至转向前轮的扭矩，将轮胎在向左侧持续旋转后再次将轮胎向相反方向开始旋转而在扭矩为0的点处传至转向前轮的扭矩。 

附图说明

图1是本发明优选实施方式涉及的以测定车辆的转向系统的摩擦力为目的设置的构成的照片。 

图2是表示与施加于前轮的力矩相对应的、传至转向前轮的转矩的大小的图表。 

图3是构成为可测定转向盘中的转矩大小，并对转向盘施加正弦波形输入的装置的照片。 

图4是表示对于转向盘的旋转，转向盘上所测定的转矩大小的图表。 

图5是表示在用于SUV车辆情况下，与施加于前轮的力矩相对应 的传至转向前轮的转矩大小的图表。 

图6是表示在用于SUV车辆情况下，对于转向盘的旋转，转向盘上所测定的转矩大小的图表。 

图7是同时表示利用模拟而得到的结果和实际车辆中用传感器测量得到的结果的图表。 

具体实施方式

下面，将基于附图对本发明优选实施方式涉及的转向系统的摩擦力测定方法进行详细说明。 

图1是本发明优选实施方式涉及的为了测定车辆的转向系统的摩擦力而设置的构成的照片。如图1所示，车辆搭载于例如SPMM那样的悬架特性试验机上，这里采用的SPMM是英国AB Dynamics公司销售的悬架特性试验机。但是此外也可以构成其他的试验装置而进行试验。