车辆的转向系统的摩擦力测定方法技术方案

本发明专利技术提供一种可以求得转向系统的摩擦力的车辆的转向系统的摩擦力测定方法，而无需将车辆分解后对各个部件进行试验。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，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。
技术介绍
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。
技术实现思路
于是，本专利技术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。为了实现本专利技术的目的，提供一种。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H2的步骤；在前轮为自由 旋转的状态下，通iW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112/2和 上述HV2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Hi/2，从而导出转向柱中的摩擦力的步骤。根据本专利技术一实施方式，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。根据本专利技术一实施方式，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。根据本专利技术一实施方式，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Hi/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是本专利技术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。具体实施例方式下面，将基于附图对本专利技术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是本专利技术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。首先，针对测定转向齿条中的摩擦力的方法进行说明。如图1所示，进行如下安装车辆固定于SPMM并且车辆的前轮 置于SPMM上的可旋转的圆板上。接下来，首先通过本专利技术优选实施 方式对车辆的前轮施加沿操纵方向的力矩。这是通过使SPMM的圆板 旋转而使车辆前轮转动，此时车辆的转向盘预先处于固定状态，测量在 圆板的旋转所致的车辆前轮的转动下所传至转向盘的扭矩大小。图2是表示通过上述操作而得到的、与施加于前轮的力矩相对应的 传至转向前轮的扭矩大小的图，是表示扭矩传输函数的图表。在图2所示的图表中，x轴表示施加于前轮轮胎的力矩大小，y轴 表示传至转向盘的力矩大小。在图表中，Mz是指将z轴设为与地面垂 直的方向时z方向的力矩(或扭矩)。在图表中，例如在-400那样 的数值中，-标号表示从上方观察转向盘时将转向盘向左侧旋转的力 矩，+，，标号(图中省略)表示将转向盘向右侧旋转的力矩。另外，在 y轴上，转向扭矩的情况下，对于欲使转向盘朝左侧旋转的力矩使用- 标号，对于意欲朝右侧旋转的力矩使用+标号。试验结果的图表如图表所示，可知表示滞后回线。图表的滞后回线中，W，，标号表示宽度，H，，表示大小，便于使用。在图表中，表示滞后回线的理由起因于转向系统的摩擦力，特别是 上述试验中，由于转向盘处于固定状态无法转动，因此没有发生转向柱 中的摩擦力。因此，如从图2所示的图表可见，滞后回线是在转向齿条 中的摩擦力。因此，如果齿条中的摩擦力为Friction tire-rack，则齿条中的摩擦 力可以用下式(1)表示。Friction tire-rack=W/2(1)在图表中，以如下的方式来表示滞后回线，即，在向左侧转动轮胎 而扭矩为0的轮胎Mz点，和在向左持续转动轮胎后再次将轮胎向相反 方向开始转动而扭矩为0的点中，以W来表示轮胎Mz的点间的宽度， 其结果是，在施加W/2轮胎Mz时，转向盘中的扭矩(即，转向前轮扭 矩)为0，根据上述情况，可以导出齿条的摩擦力如上式(1)为W/2 的等式。图2的图表中，！^是转向齿条中的摩擦力传至转向盘时的摩擦力大 小，这将在后面叙述求出转向柱中的摩擦力时使用。Hi可以如下求出。在图表中，施加于轮胎的Mz为O时，±1^/2的扭矩传至转向盘。 因此，HV2表示转向齿条中的摩擦力传至转向盘时摩擦力大小。Friction Steering wheel-rack= HJ2( 2 )接下来，针对测定转向柱中的摩擦力的方法进行说明。在测定转向柱中的摩擦力的方法中，用于测定的装置构成如图3照 片图所示，将按照测定转向盘中的转矩大小，向转向盘施加正弦波形的 输入的方式构成的装置安装于车辆转向盘上来构成装置。这样的装置为 本领域技术人员公知，未必一定是正弦波形，只要是引起转向盘的旋转 的装置即可。如上配置的状态下为了测定转向柱中的摩擦力，在将前轮设为自由旋转的状态下，优选对转向盘施加正弦波形的输入，测定转向盘中的力 矩。根据上述情况得到的结果以图4的图表予以表示。在图表中，x轴表示使转向盘旋转的角度，y轴表示在转向盘中测 到的扭矩大小。在图表中，例如在-600所示的数值中，-标号表 示以0作基准向本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车辆的转向系统的摩擦力测定方法，其特征在于，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Ｈ↓［１］／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Ｈ↓［２］／２和上述Ｈ↓［１］／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Ｈ↓［１］／２，从而导出转向柱中的摩擦力的步骤。

【技术特征摘要】
KR 2008-9-10 10-2008-00892941.一种车辆的转向系统的摩擦力测定方法，其特征在于，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。2. 根据权利要求1所述的车辆的转向系统的摩擦力测定方法，其 特...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉基傧，
申请(专利权)人：韩国轮胎株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]