执行转向系统的转向辅助闭环和/或开环控制的测试方法技术方案

本发明专利技术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。

【技术实现步骤摘要】
执行转向系统的转向辅助闭环和/或开环控制的测试方法
本专利技术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。
技术介绍
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（ballandnutgear）机构单元或者球滚珠螺母轴式齿轮（ballandnutspindlegear）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。为了计算转向辅助，电动转向系统通常使用分配给转向系统的单独的扭矩传感器来测量驾驶员施加给方向盘的转向扭矩。该扭矩传感器主要用于测量扭矩，但是也可以与旋转角传感器结合。另外，非直接的扭矩测量也是公知的，其中扭矩由转向杆或转向齿轮的两部分的旋转角确定，这两部分与弹性部件——例如为此目的配置的扭力杆——连接。转向系的组件上的直接扭矩测定，例如根据磁致弹性原理，也是公知的。扭矩传感器通常分配给动力转向系统(EPAS系统)，并且，如果合适其集成在EPAS系统内。根据转向系统的开放环路控制或闭合环路控制的理念，扭矩信号用于在同一方向上就转向辅助提升驾驶员的转向指示，或者用于向方向盘施加恒定的扭矩以便给予驾驶员有关转向角或其他车辆运动动态驱动参数的反馈。可替换地，偏转的前车轮的位置也能够借助转向系中的角度传感器或转向齿轮中的线性传感器确定。然而，借助扭矩传感器测量扭矩或借助角度传感器确定前车轮位置提出一种系统，在该系统中，用于检测系统中摩擦或摩擦力的已知的算法在转向过程中不能区分转向系统的内部摩擦和外部摩擦，所述内部摩擦例如由于生锈的滚珠螺母或生锈的滚珠螺母轴承产生，所述外部摩擦例如由前车轮悬架系统的缺陷部件产生。作为结果，发生EPAS系统失灵。该系统将借助算法检测到的摩擦错误地诊断为内部摩擦增加，而实际上外部摩擦系数已经增加。其结果是，该系统将外部摩擦系数的增加解释为例如转向齿轮的缺陷部件的结果，而不是前部车轮悬架的摩擦系数增加的正确评估，因而向EPAS系统给出错误的指示，例如停止转向辅助。然而，转向辅助不是在检测到摩擦系数增加之后立即停止工作。如果在已知转向系统中检测到增加的摩擦系数处在设定的极限范围之外，不能区分现有的系统的外部摩擦系数和增加的内部摩擦系数，然而转向辅助首先在下一个点火过程——也就是说当车辆再次启动时——关闭，并且处于静止状态。这一策略意在保护驾驶员避免这一状况：转向辅助的突然停止将导致移动的车辆中不能接受的高的转向启动力。由于不可能区分内部摩擦系数和外部摩擦系数，然而，这可能引起诸多状况，在这些状况中，虽然转向齿轮仍然是完整无损的，但转向辅助由于检测到的外部摩擦系数而关闭。这可能导致这样的情况：即使车辆转向系统没有损坏，在下一次启动之后车辆旅行也不能继续，也就是说，转向齿轮或旅行必须在没有转向辅助的情况下执行。这是非常不方便的，尤其是在从一个居所到下一个居所必须走过很远的距离时，例如，在澳大利亚或俄罗斯。因此需要在外部摩擦系数在设定的极限范围外而转向齿轮的内部摩擦系数位于可接收的极限值以内时重新获取转向辅助。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于提供一种检测方法，利用这种方法可以检测转向辅助是否由于错误的信号停止工作，以及转向辅助是否不管已有的摩擦系数增加的警告信息仍然能够启动。这一目的通过具有以下特征的检测方法获得。以下详细说明了本专利技术的有利的改进和发展。应该注意的是，下面的说明书中单独公开的特征能够以任何所需要的技术上适合的方式彼此结合，并且产生本专利技术另外的改进。本说明书另外具体地结合附图描述了本专利技术的特征并详细说明了本专利技术。据本专利技术，公开了一种用于执行车辆转向辅助的闭合环路和/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未切换至激活状态的情况下旋转方向盘；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矩内旋转转向辅助的辅助电机的组件，则将转向辅助切换至激活状态。另外，该测试方法可以包含以下步骤：记录产生的转向杆的扭矩：比较实际扭矩和可预定义的扭矩，以便在没有动力辅助的情况下旋转地移动转向系统的辅助电机的组件；如果产生的转向杆扭矩至少与可预定义的扭矩范围一致，则将转向辅助切换至激活状态。如果本文档来自技高网...

【技术保护点】
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，其特征在于，至少包含：当车辆启动时产生驾驶信号，该驱动信号提醒驾驶员在转向辅助(2)未切换至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转向辅助(2)的辅助电机(6)的组件，则将转向辅助(2)切换至激活状态。

【技术特征摘要】
2013.02.01 DE 102013201677.81.一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，其特征在于，至少包含：当车辆启动时产生驾驶信号，该驾驶信号提醒驾驶员在转向辅助(2)未切换至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转向辅助(2)的辅助电机(6)的组件，则将转向辅助(2)切换至激活状态。2.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，在车辆每次启动之后执行该方法。3.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，当方向盘(7)旋转时记录产生的转向杆的扭矩；比较实际扭矩与可预定义的扭矩范围，以便在没有动力辅助的情况下旋转移动转向辅助(2)的辅助电机(6)的组件；如果实际扭矩与可预定义的扭矩范围一致，则转向辅助(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：简斯·多恩黑格，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US