[发明专利]执行转向系统的转向辅助闭环和/或开环控制的测试方法

说明书

本发明涉及一种用于执行车辆转向系统(1)的转向辅助(2)的闭合环路和/或开放环路控制的测试方法，其至少包含，当车辆启动时产生驱动信号，该驱动信号提醒驾驶员在转向辅助(2)未切换到激活状态的情况下旋转方向盘(7)；如果检测到驾驶员能够在没有动力辅助的情况下在可预定义的转向杆扭转内旋转辅助电机的组件，则将转向辅助(2)切换至激活状态。

技术领域

本发明涉及一种用于执行转向系统的转向辅助的闭合环路和/或开放环路控制的测试方法。

背景技术

图1为现有技术中公知的用于车辆、尤其用于多轨迹车辆的转向系统1。转向辅助2分配给转向系统1，其中转向辅助2是动力转向系统，其以辅助形式作用于转向运动，该转向运动由车辆驾驶员通过转向系统1的机械总成3传送到车辆的前轮4。

例如，机械总成3是滚珠螺母式齿轮（ball and nut gear）机构单元或者球滚珠螺母轴式齿轮（ball and nut spindle gear）机构，其例如通过皮带5与电动机6(辅助电动机，伺服电动机)连接。方向盘7的转向运动通过有齿的转向齿条8传送到机械总成3，转向齿条8在有齿的齿条壳中操纵。借助电动机6的运行辅助转向运动。

图2以举例的方式表示作用于示例性滚珠螺母式齿轮结构单元3的滚珠螺母10的力的物理参考模型9，其中摩擦角表示为摩擦圆锥11。

箭头12和13表示有齿的转向齿条8及滚珠螺母10的驱动方向，其中有齿的转向齿条8的线性运动转化成滚珠螺母10的旋转运动。相对于表面的垂线以A-A表征。如图所示，摩擦圆锥11依赖于摩擦系数，该摩擦系数摩擦力的度量，是滚珠螺母10与有齿的转向齿条8之间的正交力的比值。

随着摩擦系数增加，摩擦圆锥11的顶角变大。如果齿轮机构的驱动力或运动方向在摩擦圆锥11内的接触点上，由正交力表示的摩擦力变得大于沿表面的驱动力，其结果是，示例性的滚珠螺母式齿轮机构单元3的齿轮机构变为自锁止。在这种背景下，显然借助有齿的转向齿条8用高的正交力驱动滚珠螺母10产生导致自锁止的高摩擦力。这一物理效应会产生一种状况，在该状况下与电动辅助结合的增加的摩擦水平需要由驾驶员施加非常大的力来通过使车辆按照设想的路线的方式转向车辆。

现在制造的大部分机动车辆装配有便利机动车辆转向的转向辅助。该转向辅助被称为动力转向，其以液压辅助形式(HPAS)或者电动辅助形式(EPAS)或者电动液压辅助形式作用于由机动车辆的驾驶员发起的转向运动。在电动转向辅助中，促动器驱动用来使用于转向机动车辆所期望的辅助扭矩可以用于转向系统。在这一背景下，该电动转向辅助通常以这种方式配置：自动检测并电动提升由机动车辆的驾驶员发起的转向运动。在常用方式中，在高速时由转向辅助设置低水平的转向辅助提升，然而，在相对低速时，也就是说，例如当停车或在具有相对大量的转向运动的市区交通中时，设置较高水平的转向运动辅助。

例如，现有技术已经公开了用于机动车辆的转向系统中的滚珠螺母驱动的有齿的转向齿条，在转向运动过程中，该有齿的转向齿条由电动转向辅助。在正常情况下，为了偏转转向系统或安置在其上的车轮，转向辅助力从电动机传送到滚珠螺母轴式齿轮机构或有齿的转向齿条。

如果例如转向系统进水时，齿轮机构组件形成腐蚀，也就是说，例如在滚珠螺母上或滚珠螺母式轴承上，这会引起内部摩擦增加，其结果是，尽管存在转向辅助，由驾驶员施加的转向力仍增加。

作为因滚珠螺母式齿轮机构而产生高齿轮机构比的结果，由相对于电动辅助的驱动力表示的内部摩擦产生的摩擦力的部分完全依赖于驱动方向。如果辅助电动机驱动齿轮机构快速运行的一侧，则由于内部摩擦而产生的相对摩擦损失较低。然而，如果在被动电动机的情况下，齿轮机构由慢运行一侧驱动，则摩擦损失百分比显著增加。

用于检测和检查转向系统摩擦系数的算法是公知的，其计算运动方向改变情况下的滞后力或比较伴随车辆参考模式出现的转向力。