CN111684257A - 使用动力转向系统的辅助电机以根据振动确定周期生成测试周期 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于表征动力转向系统(1)的方法，该方法用于根据经验确定所述系统(1)的至少一种特性，所述动力转向系统包含至少一个转向盘(2)、配备有齿条(4)的转向机构(3)、以及至少一个辅助电机(7)，除了转向阶段之外，所述方法包含：自动激活辅助电机(7)的步骤(a)，在此期间，计算机(13)被用于自动生成激活指令并将其应用于辅助电机(7)，而无需在转向盘(2)上进行任何外部的操作，激活指令遵循被称为预先设定的探索周期(CY)的一个或多个周期，以在至少一个探索周期或在所述至少一个探索周期(CY)结束时，测量至少一个指标参数(P7_mes，T7_mes，P4_mes，T2_mes，V2_mes)，该指标参数特定于由动力转向系统对辅助电机的自动激活的响应并是对期望特性的表征，在转向阶段期间将动力转向系统(1)分配给车辆的驾驶，以使所述车辆遵循根据所述车辆相对于其环境的状况而确定的轨迹。

Description

使用动力转向系统的辅助电机以根据振动确定周期生成测试 周期

本发明涉及旨在在对工厂中所述系统进行微调或校准期间，根据经验确定动力转向系统的至少一种特性(诸如例如，转向齿条的行程末端止挡的位置或动力转向系统的频率响应特征)的表征方法。

已知的表征方法要求操作员将动力转向系统安装在测试台上，然后后者根据预先设定的特殊操作周期来操纵转向盘，以便装备测试台的传感器和记录仪可以观察转向系统的反应，并测量指标参数，其然后允许量化期望特性(pursued property)。

当然，这种手动操纵有时相当繁琐，并且经常会相对不准确，在某种程度上，操作员不能以可靠且可重复的方式施加准确的速度或力设定值，特别是恒定值设定值，否则他可能例如，在一个周期中对操纵方向有误，这可能会使期望特性的估计值失真。

此外，虽然考虑用机械臂代替操作者致动转向盘是绝对有可能的，但是这种解决方案实施起来特别地复杂且昂贵，特别是因为在每次测试中，都必须安装机械臂并将机械臂耦接到转向盘，并根据测试的转向系统的模型对机械臂和测试台进行实质性的重新配置。

因此，分配给本发明的目的旨在克服上述缺点，并旨在提供一种用于表征动力转向系统的方法，该方法允许对所述动力转向系统进行快速，可靠且低成本的表征。

分配给本发明的目的还旨在提供一种用于表征具有大量多功能性的动力转向系统的新方法，因为所述方法以简单的方式适应于动力转向系统的许多模型和/或允许完全地表征相同动力转向系统的多种特性。

通过用于表征动力转向系统的方法来实现分配给本发明的目的，该方法旨在根据经验确定所述动力转向系统的至少一种特性，称为“期望特性”，所述动力转向系统包含：至少一个航向定义设备，诸如转向盘，其允许定义方向，称为动力转向系统的“转向角”；配备有至少一个可移动构件诸如齿条的转向机构，使其位置适应以便对应于所选转向角；以及被布置成能够驱动所述转向机构的至少一个辅助电机，所述方法的特征在于，除了驾驶阶段外，还包含：自动激活辅助电机的步骤(a)，在这期间，使用计算机自动地生成激活设定值并将其应用于辅助电机，而无需在航向定义设备上进行任何外部的动作，激活设定值遵循一个或多个预先设定的周期，其称为“探索周期”；测量步骤(b)，根据测量步骤(b)在探索周期期间或在完成所述探索周期时测量至少一个物理参数，其称为“指标参数”，其特定于由动力转向系统提供的对辅助电机的自动激活的响应并且是对期望特性的表征；然后是分析步骤(c)，在分析步骤(c)期间，从指标参数的测量结果对期望特性进行量化，在驾驶阶段期间，动力转向系统被专用于驾驶车辆，以便使所述车辆遵循根据所述车辆相对于其环境的状况而确定的路径。

有利地，本发明因此使用辅助电机本身作为(唯一的)装置来根据所选择的探索周期激活转向机构，而不必使用转向系统外部的辅助驱动装置，特别是辅助电机。

因此，不再需要操作员或机械臂。

此外，在表征转向系统的阶段期间，探索周期的自动化有利于允许给辅助电机施加特别是准确的设定值，其比在手动操纵期间更加准确，并且尤其是预定的速度、加速度或力设定值，其在可移动构件的预定周期或整个位移距离上保持恒定，这允许准确地测量指标参数，而无需激活本质上就构成了潜在的误差源的动力转向系统，该误差源可能与关于目标理想探索周期的设定值的过大和不受控制的可变性有关。

因此，对期望特性的表征是特别地准确且可重复的。

此外，本发明特别地允许，不管所述系统的型号如何，都为动力转向系统装备车载计算模块，该车载计算模块包括整套的表征功能，例如以存储在所述模块的非易失性存储器中的库文件的形式，使得动力转向系统将被固有地配备对其表征来说是必需的并且对其若干特性的表征更普遍的工具。

因此，将极大地促进对所述动力转向系统的微调和校准。

通过阅读以下说明，以及使用作为说明性而非限制性的示例提供的附图，本发明的其他目的、特征和优点将更加详细地呈现，其中：

图1根据示意图示出了动力转向系统。

图2示出了振动探索周期的示例，在此过程中，正弦曲线类型交替的扭矩设定值被应用到频率变化的辅助电机。

图3示出了安全防护功能，该功能通过在必要时叠加探索周期，从而当转向机构接近行程末端止挡时允许限制由辅助电机生成的扭矩。

本发明涉及一种用于表征动力转向系统1的方法，该方法旨在根据经验确定所述动力转向系统1的至少一种特性，其特定于所述系统并称为“期望特性”。

如图1所示，所述动力转向系统1包含至少一个航向定义设备2，其允许定义动力转向系统的方向，称为“转向角”A1。

优选地，航向定义设备2将包含转向盘2，该转向盘使驾驶员(人)能够自由地定义所述转向角A1，以便确保装备有动力转向系统1的车辆的手动驾驶。

所述转向系统还包含转向机构3，该转向机构3配备有至少一个可移动构件4，诸如齿条4，使其位置P4适应以便对应于所选转向角A1。

为了方便，可移动构件4因此可以在下文中被同化为齿条。

以本身已知的方式，所述可移动构件4，更具体地是齿条4，可以优选地被可移动地安装并且在转向壳体内被平移地引导。

因此，转向机构3允许修改可定向构件5(诸如被齿条4取代的转向盘5)的方向，以指导所述动力转向系统1被嵌入在其上的车辆。

以本身已知的方式，转向机构3可以包含转向拉杆6，每个转向拉杆6将齿条4的一端连接至可偏航定向的转向节并且承载相应的转向盘5。

动力转向系统1还包含至少一个辅助电机7，其被布置以便能够驱动所述转向机构3。

优选地，所述辅助电机7将由具有两个操作方向的电机组成，以便能够无差别地向左或向右驱动转向机构3，例如无刷电机。

尽管不排除使用线性电机7，但是将首选旋转电机7。

借助于包含集成到系统1的称为“辅助模块”8的第一车载模块8的计算机来放置辅助电机7，使其依赖于航向定义设备2。

优选地，航向定义设备2可以用来定义转向角设定值A2，在装置2包含转向盘2或由转向盘2组成的情况下，转向角设定值A2通常可以通过所述转向盘2的角度位置P2来定义。

对转向设定值A2的提供的替代或补充，航向定义设备2可以提供称为“转向盘扭矩”的力数据T2，该力数据T2对应于由驾驶员施加在所述航向定义设备2上的力，更具体地是通过驾驶员施加在转向盘2上的扭矩。

所述转向盘扭矩T2可以由与转向盘2相关联的扭矩传感器9测量。

特别是根据转向角设定值A2和/或在适当时根据由驾驶员施加在所述航向定义设备2上的“转向盘扭矩”T2，辅助模块8根据存储在所述辅助模块8中的辅助定律来定义辅助力设定值(辅助扭矩设定值)T7，由此将其应用于辅助电机7，以使系统1的实际转向角A1以及由此车轮5的偏航角与由航向定义设备2定义的方向一致。

当然，辅助定律可以考虑其他参数，并且特别是车辆的动态参数，诸如车辆的纵向速度。

应该注意的是，本发明可以优选地应用于动力转向系统，在该动力转向系统中，转向盘2被机械地连接到齿条4，并且因此至少间接地被机械地连接到辅助电机7，例如通过承载所述转向盘2并配备有在齿条4上啮合的小齿轮11的转向柱10连接。

以这种方式，转向盘2是转向机构3的主要部分，并且能够将手动转向力和/或转向运动传送到可移动构件(齿条)4，并且相反地，由辅助电机7驱动。

可替代地，完全有可能考虑将本发明应用于称为“线控转向”的动力转向系统，在该系统中，虽然在由辅助电机7驱动的转向盘2与可移动构件(齿条)4之间没有驱动机械连接件，但是有电气连接件，其将转向角设定值A2和/或转向盘扭矩信息T2传送到辅助模块8，该辅助模块8继而伺服控制辅助电机7。

辅助电机7可以通过任何合适的机构耦合到齿条4，并且特别是通过可能与转向柱的小齿条11不同且在齿条4上直接啮合的电机小齿条12来耦合，如图1所示，或者通过滚珠丝杠耦合，或者通过放置在转向柱10上的减速器，以便形成所谓的“单小齿条”机构。

是否考虑机械联动转向还是线控转向，航向定义设备2在称为“驾驶阶段”的阶段期间进行干预，在该阶段中，动力转向系统1有效地被专用于车辆的驾驶，以使所述车辆遵循根据所述车辆相对于其环境的状况而确定的路径。

根据本发明，该方法除了这样的驾驶阶段之外，还包含：自动激活辅助电机7的步骤(a)，在此期间，计算机13被用于自动地生成激活设定值并将其应用于辅助电机7，而无需在航向定义设备2上进行任何外部的动作，激活设定值遵循被称为“探索周期”CY的一个或多个的预先设立的周期；测量步骤(b)，根据测量步骤(b)在探索周期CY期间或在完成所述探索周期(CY)时测量至少一个物理参数，其称为“指标参数”，该指标参数特定于由动力转向系统1提供的对辅助电机7的自动激活的响应，并且是对期望特性的表征；然后是分析步骤(c)，在此期间，根据指标参数的测量结果来量化期望特性，所述驾驶阶段即在转向系统1(一般来说是车辆)不在交通状况中时，且因此没有必要考虑所述车辆的环境来定义适合于这样环境的车辆路径，或者必要时遵循特别的路径以确保车辆及其所有者的安全。

虽然不排除准时地使用动力转向系统1外部的计算机13，当期望对动力转向系统继续进行表征时，该计算机将电连接到所述系统1，但是所述计算机13可以优先地是动力转向系统1的主要部分，并且因此是装备所述系统1的车辆的主要部分，并为此形成了第二车载模块，称为“表征模块”13。

优选地，第一模块，即用于在驾驶阶段期间辅助转向的辅助模块8，以及第二模块，即旨在监视驾驶阶段之外表征动力转向系统1的自动化过程的表征模块13，将共存于车辆上的同一计算机中。

有利地，本发明本质上允许使用嵌入在动力转向系统1中的辅助电机7作为专用的驱动源，以在表征期间驱动转向机构3，而无需外部有源移动源，诸如操作员的手动力或外部的附加电机，其将与辅助电机7是不同的(并且例如，集成到机械臂)。

因此，更一般地说，根据本发明的表征可以有利地执行，而无需以主动方式，无论是手动地还是通过外部电机从外部机械地作用于动力转向系统1，并且更具体地作用于转向机构3，并且更特别地，无需无论是手动地还是通过外部电机来致动任何可移动的机械构件，诸如转向盘2，齿条4的可见端部，或链接至所述齿条4的车轮5或可能的转向拉杆6，其在所述动力转向系统1、相应的所述转向机构3及其外部之间形成机械接口。

因此，通过专门地利用动力转向系统1中内部存在的驱动装置(辅助电机7)以及适当的控制装置(表征模块13)，可以以独立的、简单的方式以及较低的成本来执行对根据本发明的用于表征的转向机构3的致动。

此外，应当注意的是，可以提供使用一个或多个无源外部负载，诸如例如阻挡楔、弹簧和/或减震器，其被耦合到动力转向系统1的机械接口(例如，转向盘2或齿条4的末端)中的一个或两个，以模拟转向系统1的特定行为，并且由此接近期望特性。

尽管如此，这些外部负载将是无源的，也就是说，不同于辅助电机7，它们将不会从本质上为动力转向系统带来能量，但是将通过所述辅助电机7使传递给转向机构3的全部或部分能量耗散，或通过所述转向机构3随着时间更改所述能量的分布。

如上文所指示的，根据本发明的表征方法发生在处于可以具备“虚拟”情况的测试情况下的车辆的任何驾驶阶段之外，因为所述情况不要求遵循车辆的特定路径或特定动态行为，并且因此允许不顾车辆的影响，通过使所述动力转向系统1的使用与车辆本身的使用不相关来表征动力转向系统1，并且因此无需强加涉及所述车辆或车辆所有者的安全性的表征方法限制。

因此，根据本发明的方法在将所述系统1组装在车辆之前、以及例如在将动力转向系统1组装在车轮上之前、以及在适当情况下尚未安装转向拉杆6之前，将特别适合于对在工厂中、交通之外、通常在装备有动力转向系统1的车辆或者甚至是单独的动力转向系统1的测试台上的表征。

由于用于表征的自动激活的步骤(a)发生在车辆驾驶阶段之外，因此可以有利地借助于探索周期CY并因此借助于激活设定值来控制辅助电机7，该激活设定值的性质、形式以及持续时间根据预定的激活图(样式)被定义，并将被任意且自由地选择，以便能够以最佳的方式确定期望特性，而不必遵循车辆的强制路径，尤其是不必考虑车辆、所述车辆的所有者或存在于所述车辆环境中的人员或对象的安全性。

在实践中，因此将有可能在表征方法期间定义和应用探索周期CY，和更一般地应用于辅助电机7的激活设定值，而无需获取(尤其是测量)或考虑代表特定于车辆相对于其环境的动力学的参数，也就是说，代表特定于车辆在所述车辆外部的参考系中的行为参数，其中尤其是车辆的纵向速度、所述车辆的横向加速度、所述车辆的偏航速度、或车辆距在所述外部参考系内检测到的障碍物或外部参考(例如，界定行车道的白线)的距离。

以这种方式，所述探索周期将不受与代表车辆动力学的此类参数有关的任何限制，并且在实践中，将因此不需要对其定义和应用进行与此类参数相关的任何外部信息输入，尤其是任何视觉信息输入。

因此，将有可能在无需输入与代表车辆在其环境中的动力学的参数相关的信息的情况下激活辅助电机7，该信息输入将通过驾驶员的感觉(特别是触觉和视觉)来进行，驾驶员随后将通过手动致动转向盘2或通过由自动驾驶模块实施的自动获取过程(例如，借助于摄像头或雷达，特别是激光、红外或超声波)来对这个信息做出反应。

最多可以确定所述探索周期的大小，以便遵循动力转向系统1本身设计的固有的一些材料限制，诸如例如辅助电机7能够输出的最大扭矩(并且因此所述辅助电机7在不损坏的情况下能够容许的最大电流)。

如图2中所示，探索周期可以优选地包括至少一次符号变化，其对应于辅助电机7的激活方向的反转，以便向右激活所述辅助电机7，并且然后向左激活所述辅助电机7(反之亦然)。

因此，所谓的“基本”探索周期可以优选地包含正交替和负交替。

尽管如此，当然也可以替代地使用包含一个单个交替的基本周期，该基本周期具有恒定的符号，例如正的，以便仅在一个方向上向右或相反地向左加载辅助电机7，如果这足以定义期望特性的话。

当然，每个基本探索周期CY可以根据需要被优选地相同地重复多次，而不会超过预定的迭代次数Ni。

在适当的情况下，探索周期CY的重复将允许在连续的周期中将同一指标参数的测量结果相乘，例如以每个周期至少一次，甚至是恰好一次地对所述指标参数测量的速率。

因此，通过在多个周期内使用同一指标参数的多个连续测量结果来量化期望特性，并且例如为此目的，通过在多个周期内使用所述指标参数的不同测量结果的算术平均值或加权平均值，以及即使所述测量结果的选择不包括被认为有疑问的值，也可以有利地提高分析步骤(c)的准确性和可靠性，在此期间，根据所述指标参数，相应地根据所述平均值来量化期望特性。

当然，在测量步骤(b)期间，通过测量并根据需要记录尽可能多的指标参数，来观察动力转向系统1(并且特别是转向机构3)对由辅助电机7的激活而生成的机械约束的反应，以从所述观察到的响应确定期望特性。

特别地，可以根据需要测量以下中的一个或多个指标参数：辅助电机7的轴的位置P7(以及因此的位移)、可移动构件4(齿条)的位置(以及因此的位移)P4或转向盘2的位置P2(以及因此的位移)(优选地在辅助电机7的参考系中表示)、速度P7'，P4'，P2'，以及尤其是这些组件7、4、2任一的角速度(优选地在电机7的参考系中表示，同时考虑可能的机械传动比)、由辅助电机7传递的力T7、转向盘扭矩T2或由可移动构件(齿条)4上的外部元件施加的抵抗辅助电机7的阻力T4。

为了便于描述，可以添加后缀“_mes”以明确指的是与给定数量相关联的指标参数(所测量或评估的)，特别是在有必要明确区分由所述指标参数从相应的设定值测量到的有效值时。但是，为了便于描述，通常可以将指标参数(测量到的有效值)同化成相应的设定值。

优选地，该方法允许确定在响应于振动的转向机构3的机械共振频率、转向机构3的截止频率或带宽中的至少一种期望特性。

由本发明提供的这些不同的可能性将在下文中详细描述。

根据本发明的可能性，可以在自动激活步骤(a)期间施加由振动探索周期CY_sinus组成的力探索周期CY_force，如图2所示，根据振动探索周期CY_sinus，借助于交替的周期性扭矩设定值T7(优选为正弦曲线)激励辅助电机7，其频率f7在预定的范围内在多个频率步长上变化，该预定范围优选在0Hz至200Hz之间。

优选地，如此扫描的频率范围f7将至少从0.5Hz扩展到20Hz，或者直到50Hz或100Hz，并且特别是至少在10Hz和15Hz之间，这通常是通常可以观察到动力转向系统1的(机械)共振频率所在的领域。

在这种情况下，交替20、120可以优选地形成正弦信号。

为了指示，电机扭矩设定值T7的振幅，即峰值T7_1、T7_2，将优选地对应于包含在辅助电机T7能够输出的最大辅助扭矩T7_max的20％到50％之间的值，以便在避免因非常高幅度的电流损坏辅助电机7的同时，充分加载辅助电机7以获得有效的测量结果(特别是在背景噪声方面)。

优选地，我们将选择T7_2＝-T7_1以在左侧和右侧建立对称激活。

振动探索周期CY_sinus以及因此不间断的连续交替持续了足够长的持续时间，优选地等于或长于30s，并且通常包含在30s至90s之间，以便能够使测量结果稳定并因此表征转向系统1的响应(尤其是转向机构3的响应)的增益和/或相位。

本文中对应于辅助电机7的输入(系统1的激励源)，可以将表示所述系统1的输出状态的参数用作指标参数，例如，在转向盘2的水平上，或齿条4一端的水平。

因此，特别是可以使用(分别地为转向盘2和/或齿条4的)位置P2_mes、P4_mes的指标参数，特别是如果我们选择系统1(转向盘2和/或齿条4)的输出的话，系统1在由电机引起的激励下自由运动。

可替代地，有可能借助于减震器类型的外部负载来抑制输出构件(转向盘2或齿条4)的位移，或阻塞所述输出构件2、4的位置，也就是说在这种情况下分别阻塞转向盘2或齿条4的位置，并观察作为指标参数的通过激活辅助电机7在所述输出构件2、4的水平处引起的力(扭矩)T2_mes、T4_mes。

特别地，例如可以阻塞转向盘2，并且在测试过的频率f7的整个范围内，针对每个频率步长，通过辅助电机7施加在转向机构3上的激励作用，测量转向盘2旋转时与所述阻塞的转向盘2相对的转向盘扭矩T2_mes。

通过在每个测试过的频率f7处测量和比较代表系统1所考虑部分的输入的指标参数(以电机扭矩T7为例)和代表系统1的所述部分的输出的指标参数(以位置P2_mes、P4_mes或力T2_mes、T4_mes为例)，可以有利地确定传递函数的增益和/或相位(通常为T2_mes/T7或P2_mes/T7或T4_mes/T7或P4_mes/T7)，其表征了动力转向系统1(特别是是转向机构3)的所考虑的部分。

也可以使用这些经验数据来建立相应的波特图。

在适当的情况下，因此可以表征系统1对振动的频率响应，并且更具体地，每当存在时，就可以识别一个或多个共振频率和/或一个或多个截止频率(通常截止频率为-3dB)，以及必要时的相应带宽(通常带宽为-3dB)。

因此，可以以过滤器的形式，对转向系统1进行建模，尤其是对转向机构3进行建模，其由所述截止频率或共振频率进行表征，这对于驾驶辅助定律的随后应用或在动力转向系统1微调期间执行数学仿真而言尤其地有用。

此外，表征方法还可包括：在激活步骤(a)期间的安全防护子步骤(a1)，在此期间，限制施加到辅助电机7的电机扭矩设定值T7，以将所述扭矩设定值保持在预定的安全阈值T7_safe(T7_安全)以下，当所述安全阈值T7_safe接近不应被超过的极限位置Xlim时，例如，当接近行程末端止挡S1、S2时，其被调整并特别是减小。

为此，使用了一种称为“安全防护功能”的功能，如图3所示，该功能在参考系中定义一方面是授权域D1(图3中的空白)，另一方面是禁止域D2(图3中的阴影)，其边界对应于安全阈值T7_safe，所述参考系将转向盘扭矩T7(纵坐标)与代表转向机构的位置P7、P4、P2的值(并且尤其是代表齿条4的位置P4的值)相关联。

应当注意，在每个考虑的位移方向上(分别向右，向左)，安全阈值T7_safe从在考虑的位移方向上在极限位置Xlim之前的安全位置Xsafe(X_安全)开始降低(也就是说，其绝对值减小)，并且优选地在到达所述极限位置Xlim时，安全阈值T7_safe直到变为零。

为此，安全防护功能可以从安全位置Xsafe下降到极限位置Xlim而形成斜坡递减。

因此，可以迫使转向机构3逐渐减速，以避免超过极限位置Xlim，并且尤其是，当接近所述极限位置Xlim时撞到止挡S1(当然是在使用的探索周期并非旨在确定所述止挡的位置时)。

但是，由于在离开极限位置Xlim时不必对机构3进行制动，因此安全阈值T7_safe可以直接返回到其最大值(平稳值)，如图3中的授权域D1的矩形角状边界所示。

优选地，极限位置Xlim被定义为百分比，例如，包含在相应行程末端止挡S1、S2位置的75％至100％之间，并且尤其是在80％至95％之间。

当然，本发明还涉及这样的动力转向系统1，其允许实施上述表征方法的全部或部分。

因此，本发明特别地涉及一种动力转向系统1，该动力转向系统1包含形成完整的表征“工具箱”的表征模块13，该表征模块13包含并允许在多个可用的探索周期中选择性地实施探索周期，并且特别是为了有利于在工厂中对系统1进行自动校准和微调。

因此，本发明涉及一种动力转向系统1，其旨在装备车辆并且包含：至少一个航向定义设备2，诸如转向盘，其使驾驶员能够定义动力转向系统的转向角A1；配备有至少一个可移动构件4诸如齿条的转向机构3，使其位置P4适应以便对应于所选择的转向角A1；以及至少一个辅助电机7，其被布置为能够驱动所述转向机构3，所述动力转向系统1一方面包括称为“辅助模块”8的第一车载模块8，其包含称为“辅助定律”的第一组功能，其在动力转向系统1专用于驾驶车辆时，允许向辅助电机7产生驾驶设定值，以使所述车辆遵循根据所述车辆相对于其环境的状况而确定的路径，并且另一方面包括称为“表征模块”13的第二车载模块13，包含与辅助定律不同的称为“表征功能”的第二组功能，并且允许在动力转向系统不专门用于驾驶汽车的期间自动地实施表征方法，该方法旨在根据经验确定所述动力转向系统的至少一种特性，称为“期望特性”。

像辅助模块8一样，表征模块13优选地由电子或计算模块组成。

如上文所指示的，所述表征方法包含：自动激活辅助电机7的步骤(a)，在此期间，第二车载模块13自动生成激活设定值T7、V7、P7并将其应用于辅助电机7，而无需在航向定义设备2上进行任何外部动作，激活设定值T7、V7、P7遵循一个或多个称为“探索周期”CY的预先设定的周期，以允许进行测量步骤(b)，在探索周期CY期间或在完成所述探索周期CY时，根据测量步骤(b)测量至少一个物理参数，称为“指标参数”P7_mes、T7_mes、P4_mes、T2_mes、V2_mes等，其特定于由动力转向系统1提供的对辅助电机7的自动激活的响应，并且其是对期望特性的表征；然后是分析步骤(c)，在此期间，从指标参数的测量结果来量化期望特性。

因此，表征模块13以及辅助模块8将优选地集成到转向系统1，并且特别地集成到可以独立方式使用的车载计算模块。

表征功能，并且尤其是这些表征功能自动实施的探索周期CY，可以有利地存储在表征模块13的非易失性存储器中，例如以在所述表征模块13和/或映射模块(“映射”)中编程的函数库(dll文件)的形式存储。

因此，表征模块13将包含多个预先设定的探索周期CY，例如以便允许除了车辆驾驶阶段之外，选择性地激活从上文描述的探索周期中选择的周期CY。

优选地，第二车载模块(表征模块)13包括使用振动探索周期CY_sinus的振动表征功能，根据该振动探索周期CY_sinus借助于交替的周期性扭矩设定值T7(优选为正弦曲线)来激励辅助电机7，其频率f7在预定范围内在多个频率步长上变化，并且在不同的频率步长处测量响应于所述激励的在转向盘2的水平处产生的扭矩T2_mes和/或位移P2。

优选地，表征模块13还将包含选择器，该选择器允许选择和执行与其他表征功能和辅助功能分开的所述可用表征功能中的任一个，并因此独立于车辆的驾驶而自动地并用独立方式控制用于表征的辅助电机7。

当然，本发明不限于前述的唯一变型，本领域技术人员尤其能够自由地将前述特征隔离或组合在一起，或用等同物替代它们。

Claims (4)

1.一种用于表征动力转向系统(1)的方法，该方法旨在根据经验确定所述动力转向系统(1)的至少一种特性，称为“期望特性”，所述动力转向系统包含至少一个航向定义设备(2)，诸如转向盘(2)，其允许定义被称为所述动力转向系统的“转向角”(A1)的方向；配备有至少一个可移动构件(4)诸如齿条(4)的转向机构(3)，使其位置(P4)适应以便对应于所选择的转向角(A1)；以及至少一个辅助电机(7)，其被布置为能够驱动所述转向机构(3)，除了驾驶阶段之外，所述方法包含：

自动激活所述辅助电机(7)的步骤(a)，在此期间，计算机(13)被用于自动生成激活设定值并将其应用于所述辅助电机(7)，而无需在所述航向定义设备(2)上进行任何外部动作，所述激活设定值遵循被称为“探索周期”(CY)的一个或多个预先设定的周期；

测量步骤(b)，根据所述测量步骤在所述探索周期期间或在完成所述探索周期(CY)时测量至少一个物理参数，称为“指标参数”(P7_mes，T7_mes，P4_mes，T2_mes，V2_mes)，其特定于由所述动力转向系统提供的对所述辅助电机(7)的自动激活的响应并且是对所述期望特性的表征；

然后是分析步骤(c)，在此期间，从所述指标参数的测量结果来量化所述期望特性；

在自动激活步骤(a)期间，以振动探索周期(CY_sinus)的形式施加力探索周期(CY_force)，根据所述振动探索周期借助于交替的周期性扭矩设定值(T7)，优选地是正弦曲线，来激励所述辅助电机(7)，使所述周期性扭矩设定值的频率(f7)在预定范围内在多个频率步长上变化，优选地包含在0Hz至200Hz之间，以表征所述动力转向系统(1)对振动的频率响应，并且更具体地是，每当存在时就识别一个或多个共振频率和/或一个或多个截止频率以及必要时的相应带宽，其特征在于所述扭矩设定值(T7)的振幅即峰值对应于包含在所述辅助电机能够输出的最大辅助扭矩的20％到50％之间的值，

其中，在所述驾驶阶段期间，所述动力转向系统(1)被专用于车辆的驾驶，以使所述车辆遵循根据所述车辆相对于其环境的状况而确定的路径。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法允许确定在响应于振动的所述转向机构(3)的机械共振频率、所述转向机构(3)的截止频率或带宽中的至少一种期望特性。

3.一种动力转向系统(1)，其旨在装备车辆，并且包含：

至少一个航向定义设备(2)，诸如转向盘，其使驾驶员能够定义所述动力转向系统的转向角(A1)；

配备有至少一个可移动构件(4)诸如齿条的转向机构(3)，使其位置(P4)适应以对应于所选择的转向角；以及

至少一个辅助电机(7)，其被布置为能够驱动所述转向机构(3)，

所述动力转向系统(1)一方面包括：称为“辅助模块”的第一车载模块(8)，其包含称为“辅助定律”的第一组功能，当所述动力转向系统被专用于车辆的驾驶时，其允许向所述辅助电机生成驾驶设定值，以使所述车辆遵循根据所述车辆相对于其环境的状况而确定的路径；并且另一方面包括：称为“表征模块”的第二车载模块(13)，其包含与所述辅助定律不同的称为“表征功能”的第二组功能，并且其允许在所述动力转向系统不被专用于车辆的驾驶时期自动地实施表征方法，所述表征方法旨在根据经验确定所述动力转向系统的至少一种特性，称为“期望特性”，所述表征方法包含：自动激活所述辅助电机(7)的步骤(a)，在此期间，所述第二车载模块(13)自动生成激活设定值(T7，V7，P7)并将其应用于所述辅助电机(7)，而无需在航向定义设备(2)上进行任何外部动作，激活设定值(T7，V7，P7)遵循称为“探索周期”(CY)的一个或多个预先设定的周期，以允许进行测量步骤(b)，在所述探索周期期间或完成所述探索周期时，根据测量步骤(b)来测量至少一个物理参数，称为“指标参数”(P7_mes,T7_mes,P4_mes,T2_mes,V2_mes)，其特定于由所述动力转向系统(1)提供的对所述辅助电机(7)的自动激活的响应并且是对所述期望特性的表征；然后是分析步骤(c)，在此期间，从所述指标参数的测量结果来量化所述期望特性，在自动激活步骤(a)期间，以振动探索周期(CY_sinus)的形式施加力探索周期(CY_force)，根据所述振动探索周期借助于交替的周期性扭矩设定值(T7)，优选地为正弦曲线，来激励所述辅助电机(7)，使所述周期性扭矩设定值的频率(f7)在预定范围内在多个频率步长上变化，优选地包含在0Hz至200Hz之间，以表征所述动力转向系统(1)对振动的频率响应，并且更具体地，每当存在时就识别一个或多个共振频率和/或一个或多个截止频率以及必要时的相应带宽，其特征在于所述扭矩设定值(T7)的振幅即峰值对应于包含在所述辅助电机能够输出的最大辅助扭矩的20％与50％之间的值。

4.根据权利要求3所述的动力转向系统，其特征在于，所述第二车载模块(13)包括使用振动探索周期(CY_sinus)的振动表征功能，根据所述振动探索周期(CY_sinus)借助于交替的周期性扭矩设定值(T7)，优选地为正弦曲线，来激励所述辅助电机(7)，使所述周期性扭矩设定值的频率(f7)在预定范围内在多个频率步长上变化，并在不同的频率步长处测量响应于所述激励而在所述转向盘处产生的扭矩(T2)和/或位移(P2)。

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