CN112213011A - 车辆转向摩擦力矩分解测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及车辆转向摩擦力矩测量领域，公开了一种车辆转向摩擦力矩分解测量方法：将车辆固定于KC试验台，调整至试验载荷高度；关闭转向助力，使前轴在前后、左右和垂直方向上为力控制模式；第一状态：保持与转向摩擦力矩相关部件间的连接中的n处断开，分别测量方向盘顺时针、逆时针旋转过程中转角为0°时方向盘所受到的摩擦力矩Tna和Tnb，计算摩擦力矩Tn＝(|Tna|+|Tnb|)/2；第二状态：保持与转向摩擦力矩相关部件间的连接中的m处断开，分别测量方向盘顺时针、逆时针旋转过程中转角为0°时方向盘所受到的摩擦力矩Tma和Tmb，计算摩擦力矩Tm＝(|Tma|+|Tmb|)/2；其中m＞n≥0，m和n均为自然数，在第二状态下与方向盘保持连接的部件在第一状态下也与转向盘保持连接。

Description

车辆转向摩擦力矩分解测量方法

技术领域

本发明涉及车辆转向摩擦力矩测量领域，具体地涉及一种车辆转向摩擦力矩分解测量方法。

背景技术

车辆开发过程中，经常出现转向摩擦力大的问题，就需要测量与转向摩擦力有关部分的摩擦力矩，传统方法需要对于转向摩擦力有关的部件和结构部分一一拆开，完全拆卸下来后单独测算来评估一些部分对转向摩擦力矩的影响，从而确定改进方向来降低转向摩擦力矩。

但是传统的针对各个部件单独拆解后开展转向摩擦力矩测量的方法由于需要将各部分拆卸下来再通过不同的试验台进行测量，拆解过程复杂，相关零部件完全拆下来耗时长，工作量大；而且各个部分需要专用试验台进行测量，一些部分，例如滑柱等还需要专用试验台进行测量，目前市面上没有成熟的滑柱转动摩擦测量试验台，需要搭建专用试验台，工作量大，周期长，成本高；并且，单个零部件或者系统测量难以模拟整车状态，如稳定杆系统和传动轴系统等部件运动方式和运动速度难以在台架试验中完全复现，滑柱和控制臂球头销等等在整车状态下测量摩擦存在预载力，台架试验难以精确模拟，并且不同零部件测量采用不同传感器，累积后可能降低测量精度；单个零部件测量结果需要换算到方向盘位置，而不能直接使用，如需要通过力臂、转向传统比等换算到方向盘处，考虑到力臂难以测量、摩擦效率等等因素，难以精确换算以统计贡献量。因此传统方法不仅测量步骤繁琐、操作复杂、测量周期长，而且测量精度有限、换算困难，难以有效确定各个部件对摩擦的真实贡献度、锁定问题真正原因。

发明内容

本发明的目的是提供一种测量步骤较简单、测量周期较短且测量结果较准确的车辆转向摩擦力矩分解测量方法。

为了实现上述目的，本发明提供一种车辆转向摩擦力矩分解测量方法，其特征在于，该测量方法包括：

步骤一：将待测量车辆放置并固定于KC试验台上，将所述测量车辆调整至试验载荷高度；

步骤二：关闭所述待测量车辆的转向助力，将与所述待测量车辆的前车轮接触的KC试验台车轮支承平台设置为随所述前车轮转动的模式，调节所述KC试验台，使得所述车辆的前轴在前后、左右和垂直方向上都调节至力控制模式；

步骤三：保持所述待测量车辆中与转向摩擦力矩相关部件间的连接中的n处断开，以将所述待测量车辆调整至第一状态，驱动所述方向盘，测量并记录在所述第一状态下所述方向盘顺时针旋转过程中转角为0°时所述方向盘所受到的摩擦力矩Tna，测量并记录在所述第一状态下所述方向盘逆时针旋转过程中转角为0°时所述方向盘所受到的摩擦力矩Tnb，获得在所述第一状态下所述方向盘所受到的摩擦力矩Tn＝(|Tna|+|Tnb|)/2；

保持所述待测量车辆中与转向摩擦力矩相关部件间的连接中的m处断开，以将所述待测量车辆调整至第二状态，驱动所述方向盘，测量并记录在所述第二状态下所述方向盘顺时针旋转过程中转角为0°时所述方向盘所受到的摩擦力矩Tma，测量并记录在所述第二状态下所述方向盘逆时针旋转过程中转角为0°时所述方向盘所受到的摩擦力矩Tmb，获得在所述第二状态下所述方向盘所受到的摩擦力矩Tm＝(|Tma|+|Tmb|)/2；

其中m＞n≥0，m和n均为自然数，所述与转向摩擦力矩相关部件中在所述第二状态下与所述方向盘保持连接的部件在所述第一状态下也与所述转向盘保持连接。

优选地，所述与转向摩擦力矩相关部件间的连接包括：

第一种连接：所述第一种连接包括左侧传动轴与车轮的连接、右侧传动轴与车轮的连接、左侧稳定杆与滑柱的连接、右侧稳定杆与滑柱的连接中的一者或者多者；和/或

第二种连接：左侧转向机与转向节的连接和/或右侧转向机与转向节的连接；和/或

第三种连接：转向机与转向管柱的连接。

优选地，在所述步骤三中：在将所述待测量车辆调整至所述第一状态或者所述第二状态时，依次断开所述待测量车辆中与转向摩擦力矩相关部间的连接，当断开的连接包括所述第一种连接、所述第二种连接和所述第三种连接中的两者以上时，断开顺序遵循：所述第一种连接先于所述第二种连接和所述第三种连接断开，并且所述第二种连接先于所述第三种连接断开。

优选地，所述测量方法还包括步骤四：获得所述与转向摩擦力矩相关部件中在所述第一状态下与所述方向盘保持连接但与在所述第二状态下与所述方向盘断开的部分的转向摩擦力矩Tx＝Tn-Tm。

优选地，在所述步骤三中，取n＝0，保持所述待测量车辆中与转向摩擦力矩相关部件间的连接中的无断开，获得所述方向盘所受到的总摩擦力矩T0。

优选地，在所述步骤三中，取n＝1，断开所述待测量车辆中与转向摩擦力矩相关部件间的连接中一侧传动轴与车轮的连接，获得在该状态下所述方向盘所受到的摩擦力矩T1；并且取n＝2，断开所述待测量车辆中与转向摩擦力矩相关部件间的连接中另一侧传动轴与车轮的连接，获得在该状态下所述方向盘所受到的摩擦力矩T2；

在所述步骤四中，计算与所述一侧传动轴对应的一侧传动系统的摩擦力矩T8＝T0-T1；计算与所述另一侧传动轴对应的另一侧传动系统的摩擦力矩T9＝T1-T2。

优选地，在所述步骤三中，取n＝3，断开所述待测量车辆中与转向摩擦力矩相关部件间的连接中一侧稳定杆与滑柱的连接，获得在该状态下所述方向盘所受到的摩擦力矩T3；并且取n＝4，断开所述待测量车辆中与转向摩擦力矩相关部件间的连接中另一侧稳定杆与滑柱的连接，获得在该状态下所述方向盘所受到的摩擦力矩T4；

在所述步骤四中，计算与所述一侧稳定杆对应的一侧稳定杆系统的摩擦力矩T10＝T2-T3；计算与所述另一侧稳定杆对应的另一侧稳定杆系统的摩擦力矩T11＝T3-T4。

优选地，在所述步骤三中，取n＝5，断开所述待测量车辆中与转向摩擦力矩相关部件间的连接中一侧转向机与转向节的连接，获得在该状态下所述方向盘所受到的摩擦力矩T5；并且取n＝6，断开所述待测量车辆中与转向摩擦力矩相关部件间的连接中另一侧转向机与转向节的连接，获得在该状态下所述方向盘所受到的摩擦力矩T6；

在所述步骤四中，计算与所述一侧转向机对应的一侧的滑柱、下控制臂球头和转向机内外球头部分的摩擦力矩T12＝T4-T5；计算所述另一侧转向机对应的一侧的滑柱、下控制臂球头和转向机内外球头部分的摩擦力矩T13＝T5-T6。

优选地，在所述步骤三中，取n＝7，断开所述待测量车辆中与转向摩擦力矩相关部件间的连接中转向机与转向管柱的连接，获得在该状态下所述方向盘所受到的摩擦力矩T7，T7即为转向管柱的摩擦力矩；

在所述步骤四中，计算转向齿条的摩擦力矩T14＝T6-T7。

优选地，所述测量方法还包括步骤五：计算所述待测量车辆的两侧传动系统的摩擦力矩：T_传动系统＝T8+T9；计算所述待测量车辆的两侧稳定杆系统的摩擦力矩：T_{稳定杆系统}＝T10+T11；计算两侧的滑柱、下控制臂球头和转向机内外球头部分的摩擦力矩：T_{两侧滑柱、下控制臂球头和转向机内外球头}＝T12+T13。

本发明所提供的车辆转向摩擦力矩分解测量方法，将整车放置于KC试验台上进行测量，仅根据实际测量需要选择性地断开其中部分部件间的连接，全程在KC试验台上完成测量，无需将相关部件拆卸下来放置于其它试验台上进行单独测量，相比于现有技术，拆解工作和测量步骤都简化，无需使用不同试验台、甚至搭建专用试验台，不仅有利于降低工作量也有利于降低测量成本；并且，整车在KC试验台上进行测量，有利于模拟整车工作状态、复现相关系统的实际运动方式，使用相同的传感器和测量部件，有利于保证测量精确度，并且数据读取和后续计算处理步骤简便，因此，本发明的车辆转向摩擦力矩分解测量方法具有测量步骤简单、测量周期短、测量精度较好和后续数据处理过程简单的优点；通过本发明的车辆转向摩擦力矩分解测量方法可以较快速和准确地测得目标测量部分的摩擦力矩，帮助获知对车辆转向摩擦力矩影响较大的部分、确定改进方向。

附图说明

图1是在实施例1中进行测量时获得的分别以方向盘处的力矩和转角为坐标的曲线图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。

在本发明中，需要理解的是，“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外。这些都仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本发明。本发明提供了一种车辆转向摩擦力矩分解测量方法，该测量方法包括：

步骤一：将待测量车辆放置并固定于KC试验台上，将所述测量车辆调整至试验载荷高度；

步骤二：关闭所述待测量车辆的转向助力，将与所述待测量车辆的前车轮接触的KC试验台车轮支承平台设置为随所述前车轮转动的模式，调节所述KC试验台，使得所述车辆的前轴在前后、左右和垂直方向上都调节至力控制模式；

步骤三：保持所述待测量车辆中与转向摩擦力矩相关部件间的连接中的n处断开，以将所述待测量车辆调整至第一状态，驱动所述方向盘，测量并记录在所述第一状态下所述方向盘顺时针旋转过程中转角为0°时所述方向盘所受到的摩擦力矩Tna，测量并记录在所述第一状态下所述方向盘逆时针旋转过程中转角为0°时所述方向盘所受到的摩擦力矩Tnb，获得在所述第一状态下所述方向盘所受到的摩擦力矩Tn＝(|Tna|+|Tnb|)/2；

保持所述待测量车辆中与转向摩擦力矩相关部件间的连接中的m处断开，以将所述待测量车辆调整至第二状态，驱动所述方向盘，测量并记录在所述第二状态下所述方向盘顺时针旋转过程中转角为0°时所述方向盘所受到的摩擦力矩Tma，测量并记录在所述第二状态下所述方向盘逆时针旋转过程中转角为0°时所述方向盘所受到的摩擦力矩Tmb，获得在所述第二状态下所述方向盘所受到的摩擦力矩Tm＝(|Tma|+|Tmb|)/2；

其中m＞n≥0，m和n均为自然数，所述与转向摩擦力矩相关部件中在所述第二状态下与所述方向盘保持连接的部件在所述第一状态下也与所述转向盘保持连接。

本发明所提供的车辆转向摩擦力矩分解测量方法，将整车放置于KC试验台上进行测量，仅根据实际测量需要选择性地断开其中部分部件间的连接，全程在KC试验台上完成测量，无需将相关部件拆卸下来放置于其它试验台上进行单独测量，相比于现有技术，拆解工作和测量步骤都简化，无需使用不同试验台、甚至搭建专用试验台，不仅有利于降低工作量也有利于降低测量成本；并且，整车在KC试验台上进行测量，有利于模拟整车工作状态、复现相关系统的实际运动方式，使用相同的传感器和测量部件，有利于保证测量精确度，并且数据读取和后续计算处理步骤简便，因此，本发明的车辆转向摩擦力矩分解测量方法具有测量步骤简单、测量周期短、测量精度较好和后续数据处理过程简单的优点；通过本发明的车辆转向摩擦力矩分解测量方法可以较快速和准确地测得目标测量部分的摩擦力矩，帮助获知对车辆转向摩擦力矩影响较大的部分、确定改进方向。

其中，一般情况而言，所述与转向摩擦力矩相关部件间的连接可以包括：

第一种连接：所述第一种连接包括左侧传动轴与车轮的连接、右侧传动轴与车轮的连接、左侧稳定杆与滑柱的连接、右侧稳定杆与滑柱的连接中的一者或者多者；和/或

第二种连接：左侧转向机与转向节的连接和/或右侧转向机与转向节的连接；和/或

第三种连接：转向机与转向管柱的连接。

根据实际需要，测量人员可以仅保持第一种连接、第二种连接和第三种连接中的任意一者或者几者断开，并且对于第一种连接中所提及的连接，测量人员可以仅保持其中的一者或者几者断开，同样地，对于第二种连接中所提及的连接，测量人员也可以仅保持其中的一者断开。当然，根据车辆的悬架及其它相关系统的结构的差异，所述与转向摩擦力矩相关部件间的连接还可能包括其它连接。

并且，可以理解的是，根据悬架结构特征，在所述步骤三中：在将所述待测量车辆调整至所述第一状态或者所述第二状态时，依次断开所述待测量车辆中与转向摩擦力矩相关部间的连接，当断开的连接包括所述第一种连接、所述第二种连接和所述第三种连接中的两者以上时，断开顺序遵循：所述第一种连接先于所述第二种连接和所述第三种连接断开，并且所述第二种连接先于所述第三种连接断开。

也就是说，当可以选择在整车原始状态下，依次断开所述待测量车辆中与转向摩擦力矩相关部间的连接，而断开的顺序是：当断开的连接包括所述第一种连接和所述第二种连接时，先断开所述第一种连接、再断开所述第二种连接；当断开的连接包括所述第二种连接和所述第三种连接时，先断开所述第二种连接、再断开所述第三种连接；当断开的连接包括所述第一种连接和所述第三种连接时，先断开第一种连接、再断开第三种连接；当然按照这样的规则，当断开的连接包括所述第一种连接、所述第二种连接和第三种连接时，则是先断开的第一种连接、再断开第二种连接、最后断开第三种连接。

当然，可以选择地，也可以是先将所述待测量车辆中与转向摩擦力矩相关部间的连接全都断开，然后再依次连接其中部分连接，以将所述待测量车辆保持在所述待测量车辆中与转向摩擦力矩相关部件间的连接中的几处断开的状态下，再进行转向摩擦力矩的测量。而这种实施方式中依次连接的顺序与上文所述实施方式中依次断开的顺序正好相反，即将所述待测量车辆中与转向摩擦力矩相关部间的连接全都断开后再连接的顺序为：先连接的第三种连接、再连接第二种连接、最后连接第一种连接。

另外可选择地，如果需要测量的连接中仅包括第一种连接和第二种连接，则按照上文的逻辑可以先将要测量的所述待测量车辆中与转向摩擦力矩相关部间的第一种连接和第二种连接全都断开，然后再依次先连接第二种连接、再连接第一种连接，并分别在各状态下进行测量；如果需要测量的连接中仅包括第二种连接和第三种连接，则按照上文的逻辑可以先将要测量的所述待测量车辆中与转向摩擦力矩相关部间的第二种连接和第三种连接全都断开，然后再依次先连接第三种连接、再连接第二种连接，并分别在各状态下进行测量。

并且其中，所述试验载荷高度可以根据实际对待测量车辆进行垂直方向上的调节；而调节所述KC试验台，使得KC试验台调整至力控制模式，此时，KC试验台的与待测量车辆的前轴接触的车轮平台在前后、左右和垂直方向上都调节至力控制模式，从而使得所述车辆的前轴在前后、左右和垂直方向上都调节至力控制模式。在一些实施方式中，KC试验台包括转向机器人，通过所述转向机器人对待测量车辆的方向盘实施转向操作，所述转向机器人上设置有力矩和转角传感器，可以通过转向机器人所受力矩获得转向摩擦力矩并直接从KC试验台的显示屏上获得读数或曲线结果。根据需要，所述测量方法还可以包括步骤四：获得所述与转向摩擦力矩相关部件中在所述第一状态下与所述方向盘保持连接但与在所述第二状态下与所述方向盘断开的部分的转向摩擦力矩Tx＝Tn-Tm。

本实施方式中可以包括在所述步骤三中，取n＝0，保持所述待测量车辆中与转向摩擦力矩相关部件间的连接中的无断开，获得所述方向盘所受到的总摩擦力矩T0，此处获得的T0即为所有与转向摩擦力矩相关部件间的连接的总摩擦力矩。

本实施方式中还可以包括在所述步骤三中，取n＝1，断开所述待测量车辆中与转向摩擦力矩相关部件间的连接中一侧传动轴与车轮的连接，获得在该状态下所述方向盘所受到的摩擦力矩T1；并且取n＝2，断开所述待测量车辆中与转向摩擦力矩相关部件间的连接中另一侧传动轴与车轮的连接，获得在该状态下所述方向盘所受到的摩擦力矩T2；

在所述步骤四中，计算与所述一侧传动轴对应的一侧传动系统的摩擦力矩T8＝T0-T1；计算与所述另一侧传动轴对应的另一侧传动系统的摩擦力矩T9＝T1-T2。

例如，如果上述的一侧传动轴为左侧传动轴，则最终计算获得的T8就是待监测车辆的左侧传动系统的摩擦力矩、T9就是右侧传动系统的摩擦力矩。

本实施方式中还可以包括在所述步骤三中，取n＝3，断开所述待测量车辆中与转向摩擦力矩相关部件间的连接中一侧稳定杆与滑柱的连接，获得在该状态下所述方向盘所受到的摩擦力矩T3；并且取n＝4，断开所述待测量车辆中与转向摩擦力矩相关部件间的连接中另一侧稳定杆与滑柱的连接，获得在该状态下所述方向盘所受到的摩擦力矩T4；

在所述步骤四中，计算与所述一侧稳定杆对应的一侧稳定杆系统的摩擦力矩T10＝T2-T3；计算与所述另一侧稳定杆对应的另一侧稳定杆系统的摩擦力矩T11＝T3-T4。

例如，如果上述的一侧稳定杆为左侧稳定杆，则最终计算获得的T10就是待监测车辆的左侧稳定杆系统的摩擦力矩、T11就是右侧稳定杆系统的摩擦力矩。

本实施方式中还可以包括在所述步骤三中，取n＝5，断开所述待测量车辆中与转向摩擦力矩相关部件间的连接中一侧转向机与转向节的连接，获得在该状态下所述方向盘所受到的摩擦力矩T5；并且取n＝6，断开所述待测量车辆中与转向摩擦力矩相关部件间的连接中另一侧转向机与转向节的连接，获得在该状态下所述方向盘所受到的摩擦力矩T6；

在所述步骤四中，计算与所述一侧转向机对应的一侧的滑柱、下控制臂球头和转向机内外球头部分的摩擦力矩T12＝T4-T5；计算所述另一侧转向机对应的一侧的滑柱、下控制臂球头和转向机内外球头部分的摩擦力矩T13＝T5-T6。

例如，如果上述的一侧转向机为左侧转向机，则最终计算获得的T12就是待监测车辆的与左侧转向机对应的左侧滑柱、下控制臂球头和转向机内外球头部分的摩擦力矩、T13就是与右侧转向机对应的右侧滑柱、下控制臂球头和转向机内外球头部分的摩擦力矩。

本实施方式中还可以包括在所述步骤三中，取n＝7，断开所述待测量车辆中与转向摩擦力矩相关部件间的连接中转向机与转向管柱的连接，获得在该状态下所述方向盘所受到的摩擦力矩T7，T7即为转向管柱的摩擦力矩；

在所述步骤四中，计算转向齿条的摩擦力矩T14＝T6-T7。

另外，根据需要，在一些实施方式中，所述测量方法还可以包括步骤五：计算所述待测量车辆的两侧传动系统的摩擦力矩：T_传动系统＝T8+T9；计算所述待测量车辆的两侧稳定杆系统的摩擦力矩：T_{稳定杆系统}＝T10+T11；计算两侧的滑柱、下控制臂球头和转向机内外球头部分的摩擦力矩：T_{两侧滑柱、下控制臂球头和转向机内外球头}＝T12+T13。

并且，本申请的车辆转向摩擦力矩分解测量方法中，在上述步骤二中，可以将所述车辆的前轴水平、前后和垂直方向均采用力控制模式，以释放自由度，尽可能模拟车辆的实际受力模式；以及在步骤三之前对车辆进行预热循环，以更有利于保证测量的准确度；而步骤三中，在测量的过程中，可以是通过KC试验台的转向机器人驱动车辆的方向盘，驱动方向盘的旋转角度范围可以为±400°、转速可以是10°/s，当然也可以根据实际需要进行相应调整。

下面将结合实施例来对本申请的车辆转向摩擦力矩分解测量方法的应用进行说明，以方面更好地来理解本申请，但并于限制本申请。

实施例1：

根据本申请的车辆转向摩擦力矩分解测量方法，对具有麦弗逊悬架的某待测车辆进行系统性的测量，以确定与转向摩擦力有关的所有部分中对转向摩擦力影响最大的一者或者几者。

步骤一：将待测量车辆放置并固定于KC试验台上，将所述测量车辆调整至试验载荷高度；

步骤二：关闭所述待测量车辆的转向助力，将与所述待测量车辆的前车轮接触的KC试验台车轮支承平台设置为随所述前车轮转动的模式，调节所述KC试验台，使得所述车辆的前轴在前后、左右和垂直方向上都调节至力控制模式；将所述车辆的前轴水平、前后和垂直方向均采用力控制模式，以释放自由度，尽可能模拟车辆的实际受力情况；并且，对车辆进行预热循环；

步骤三：

(1)保持所述待测量车辆中与转向摩擦力矩相关部件间的连接中的无断开，获得所述方向盘所受到的总摩擦力矩T0；

(2)断开所述待测量车辆中与转向摩擦力矩相关部件间的连接中左侧传动轴与车轮的连接，获得在该状态下所述方向盘所受到的摩擦力矩T1；

(3)再断开所述待测量车辆中与转向摩擦力矩相关部件间的连接中右侧传动轴与车轮的连接，获得在该状态下所述方向盘所受到的摩擦力矩T2；

(4)再断开所述待测量车辆中与转向摩擦力矩相关部件间的连接中左侧稳定杆与滑柱的连接，获得在该状态下所述方向盘所受到的摩擦力矩T3；

(5)再断开所述待测量车辆中与转向摩擦力矩相关部件间的连接中右侧稳定杆与滑柱的连接，获得在该状态下所述方向盘所受到的摩擦力矩T4；

(6)再断开所述待测量车辆中与转向摩擦力矩相关部件间的连接中左侧转向机与转向节的连接，获得在该状态下所述方向盘所受到的摩擦力矩T5；

(7)再断开所述待测量车辆中与转向摩擦力矩相关部件间的连接中右侧转向机与转向节的连接，获得在该状态下所述方向盘所受到的摩擦力矩T6；

(8)最后，断开所述待测量车辆中与转向摩擦力矩相关部件间的连接中转向机与转向管柱的连接，获得在该状态下所述方向盘所受到的摩擦力矩T7；

其中，在步骤三中，依次从(1)～(8)进行测量操作，并且在(1)～(8)中，在进行测量时，均通过KC试验台的转向机器人驱动车辆的方向盘，驱动方向盘的旋转角度范围可以为±400°(顺时针旋转取+、逆时针旋转取-)、转速可以是10°/s，然后在KC试验台的主机显示屏上可以获得分别以方向盘处的力矩和转角为坐标的曲线图(如附图1所示)，取其中所述方向盘顺时针旋转过程中转角为0°时所述方向盘所受到的摩擦力矩Tna和所述方向盘逆时针旋转过程中转角为0°时所述方向盘所受到的摩擦力矩Tnb，就可以计算获得在所述第一状态下所述方向盘所受到的摩擦力矩Tn＝(|Tna|+|Tnb|)/2，此处，n在(1)～(8)中取值分别为0～7；从(1)～(8)中的测量操作如表1所示，(1)～(8)中摩擦力矩组成和测量结果如表2所示。

表1

表2

步骤四：对表2测量结果开展进一步处理，

计算与所述左侧传动轴对应的左侧传动系统的摩擦力矩T8＝T0-T1，计算与所述右侧传动轴对应的右侧传动系统的摩擦力矩T9＝T1-T2；

计算与所述左侧稳定杆对应的左侧稳定杆系统的摩擦力矩T10＝T2-T3，计算与所述右侧稳定杆对应的右侧稳定杆系统的摩擦力矩T11＝T3-T4；

计算与所述左侧转向机对应的左侧的滑柱、下控制臂球头和转向机内外球头部分的摩擦力矩T12＝T4-T5，计算所述右侧转向机对应的右侧的滑柱、下控制臂球头和转向机内外球头部分的摩擦力矩T13＝T5-T6；

计算转向齿条的摩擦力矩T14＝T6-T7；

通过步骤四计算获得数据处理结果如表3所示。

步骤五：计算所述待测量车辆的两侧传动系统的摩擦力矩：T_传动系统＝T8+T9；计算所述待测量车辆的两侧稳定杆系统的摩擦力矩：T_{稳定杆系统}＝T10+T11；计算两侧的滑柱、下控制臂球头和转向机内外球头部分的摩擦力矩：T_{两侧滑柱、下控制臂球头和转向机内外球头}＝T12+T13；并计算对总摩擦力矩的贡献率(贡献率＝某部分摩擦力矩值(例如T7)/总摩擦力矩值)；结果如表4所示。

表3

表4：

通过对表4的结果进行比较，就可以清楚地或者对转向摩擦贡献较大的部分，如上表占比43.6％和37.6％的两部分部件间连接关系，如果需要进行减小转向摩擦力矩的研究，则应该重点关注这两部分。

实施例2

根据本申请的车辆转向摩擦力矩分解测量方法，对具有麦弗逊悬架的某待测车辆进行系统性的测量，以获得其稳定杆系统的摩擦力矩。

步骤一：将待测量车辆放置并固定于KC试验台上，将所述测量车辆调整至试验载荷高度；

步骤二：关闭所述待测量车辆的转向助力，将与所述待测量车辆的前车轮接触的KC试验台车轮支承平台设置为随所述前车轮转动的模式，调节所述KC试验台，使得所述车辆的前轴在前后、左右和垂直方向上都调节至力控制模式；将所述车辆的前轴水平、前后和垂直方向均采用力控制模式，以释放自由度，尽可能模拟车辆的实际受力情况；并且，对车辆进行预热循环；

步骤三：

(1)保持所述待测量车辆中与转向摩擦力矩相关部件间的连接中的无断开，获得所述方向盘所受到的总摩擦力矩T0；

(2)断开所述待测量车辆中与转向摩擦力矩相关部件间的连接中左侧稳定杆与滑柱的连接，获得在该状态下所述方向盘所受到的摩擦力矩T1；

(3)再断开所述待测量车辆中与转向摩擦力矩相关部件间的连接中右侧稳定杆与滑柱的连接，获得在该状态下所述方向盘所受到的摩擦力矩T2；

其中，在步骤三中，依次从(1)～(3)进行测量操作，并且在(1)～(3)中，在进行测量时，均通过KC试验台的转向机器人驱动车辆的方向盘，驱动方向盘的旋转角度范围可以为±400°(顺时针旋转取+、逆时针旋转取-)、转速可以是10°/s，然后在KC试验台的主机显示屏上可以获得分别以方向盘处的力矩和转角为坐标的曲线图(如附图1所示)，取其中所述方向盘顺时针旋转过程中转角为0°时所述方向盘所受到的摩擦力矩Tna和所述方向盘逆时针旋转过程中转角为0°时所述方向盘所受到的摩擦力矩Tnb，就可以计算获得在所述第一状态下所述方向盘所受到的摩擦力矩Tn＝(|Tna|+|Tnb|)/2，此处，n在(1)～(3)中取值分别为0、3和4；从(1)～(3)中的测量操作如表5所示，(1)～(3)中摩擦力矩组成如表6所示。

表5

表6

步骤四：对测量结果开展进一步处理，计算与所述左侧稳定杆对应的左侧稳定杆系统的摩擦力矩T3＝T1-T0，计算与所述右侧稳定杆对应的右侧稳定杆系统的摩擦力矩T4＝T2-T1；

步骤五：计算所述待测量车辆的两侧稳定杆系统的摩擦力矩：T_{稳定杆系统}＝T3+T4。

实施例3

根据本申请的车辆转向摩擦力矩分解测量方法，对具有麦弗逊悬架的某待测车辆进行系统性的测量，以确定与转向摩擦力有关的所有部分中对转向摩擦力影响最大的一者或者几者。

步骤一：将待测量车辆放置并固定于KC试验台上，将所述测量车辆调整至试验载荷高度；

步骤二：关闭所述待测量车辆的转向助力，将与所述待测量车辆的前车轮接触的KC试验台车轮支承平台设置为随所述前车轮转动的模式，调节所述KC试验台，使得所述车辆的前轴在前后、左右和垂直方向上都调节至力控制模式；将所述车辆的前轴水平、前后和垂直方向均采用力控制模式，以释放自由度，尽可能模拟车辆的实际受力情况；并且，对车辆进行预热循环；

步骤三：

(1)保持所述待测量车辆中与转向摩擦力矩相关部件间的连接中的无断开，获得所述方向盘所受到的总摩擦力矩T0；

(2)断开所述待测量车辆中与转向摩擦力矩相关部件间的连接中左侧转向机与转向节的连接，获得在该状态下所述方向盘所受到的摩擦力矩T1；

(3)再断开所述待测量车辆中与转向摩擦力矩相关部件间的连接中右侧转向机与转向节的连接，获得在该状态下所述方向盘所受到的摩擦力矩T2；

其中，在步骤三中，依次从(1)～(3)进行测量操作，并且在(1)～(3)中，在进行测量时，均通过KC试验台的转向机器人驱动车辆的方向盘，驱动方向盘的旋转角度范围可以为±400°(顺时针旋转取+、逆时针旋转取-)、转速可以是10°/s，然后在KC试验台的主机显示屏上可以获得分别以方向盘处的力矩和转角为坐标的曲线图(如附图1所示)，取其中所述方向盘顺时针旋转过程中转角为0°时所述方向盘所受到的摩擦力矩Tna和所述方向盘逆时针旋转过程中转角为0°时所述方向盘所受到的摩擦力矩Tnb，就可以计算获得在所述第一状态下所述方向盘所受到的摩擦力矩Tn＝(|Tna|+|Tnb|)/2，此处，n在(1)～(3)中取值分别为0～3；从(1)～(3)中的测量操作如表7所示，(1)～(3)中摩擦力矩组成和测量结果如表8所示。

表7

表8

步骤四：对表7测量结果开展进一步处理，

计算与所述左侧的稳定杆系统、传动系统、滑柱、下控制臂球头和转向机内外球头部分的摩擦力矩T3＝T1-T0，计算所述右侧的稳定杆系统、传动系统、滑柱、下控制臂球头和转向机内外球头部分的摩擦力矩T4＝T2-T1；

通过步骤四计算获得数据处理结果如表3所示。

步骤五：计算两侧的稳定杆系统、传动系统、滑柱、下控制臂球头和转向机内外球头部分的摩擦力矩：T_{稳定杆系统}＝T3+T4。

在本说明书的描述中，参考术语“一种实施方式“”、“一些实施方式”、“例如”或“示例”等的描述意指结合该实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施方式或示例以及不同实施方式或示例的特征进行结合和组合。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型。包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种车辆转向摩擦力矩分解测量方法，其特征在于，该测量方法包括：

步骤一：将待测量车辆放置并固定于KC试验台上，将所述测量车辆调整至试验载荷高度；

步骤二：关闭所述待测量车辆的转向助力，将与所述待测量车辆的前车轮接触的KC试验台车轮支承平台设置为随所述前车轮转动的模式；调节所述KC试验台，使得所述车辆的前轴在前后、左右和垂直方向上都调节至力控制模式；

步骤三：保持所述待测量车辆中与转向摩擦力矩相关部件间的连接中的n处断开，以将所述待测量车辆调整至第一状态，驱动所述方向盘，测量并记录在所述第一状态下所述方向盘顺时针旋转过程中转角为0°时所述方向盘所受到的摩擦力矩Tna，测量并记录在所述第一状态下所述方向盘逆时针旋转过程中转角为0°时所述方向盘所受到的摩擦力矩Tnb，获得在所述第一状态下所述方向盘所受到的摩擦力矩Tn＝(|Tna|+|Tnb|)/2；

保持所述待测量车辆中与转向摩擦力矩相关部件间的连接中的m处断开，以将所述待测量车辆调整至第二状态，驱动所述方向盘，测量并记录在所述第二状态下所述方向盘顺时针旋转过程中转角为0°时所述方向盘所受到的摩擦力矩Tma，测量并记录在所述第二状态下所述方向盘逆时针旋转过程中转角为0°时所述方向盘所受到的摩擦力矩Tmb，获得在所述第二状态下所述方向盘所受到的摩擦力矩Tm＝(|Tma|+|Tmb|)/2；

其中m＞n≥0，m和n均为自然数，所述与转向摩擦力矩相关部件中在所述第二状态下与所述方向盘保持连接的部件在所述第一状态下也与所述转向盘保持连接。

2.根据权利要求1所述的车辆转向摩擦力矩分解测量方法，其特征在于，所述与转向摩擦力矩相关部件间的连接包括：

第一种连接：所述第一种连接包括左侧传动轴与车轮的连接、右侧传动轴与车轮的连接、左侧稳定杆与滑柱的连接、右侧稳定杆与滑柱的连接中的一者或者多者；和/或

第二种连接：左侧转向机与转向节的连接和/或右侧转向机与转向节的连接；和/或

第三种连接：转向机与转向管柱的连接。

3.根据权利要求2所述的车辆转向摩擦力矩分解测量方法，其特征在于，在所述步骤三中：在将所述待测量车辆调整至所述第一状态或者所述第二状态时，依次断开所述待测量车辆中与转向摩擦力矩相关部间的连接，当断开的连接包括所述第一种连接、所述第二种连接和所述第三种连接中的两者以上时，断开顺序遵循：所述第一种连接先于所述第二种连接和所述第三种连接断开，并且所述第二种连接先于所述第三种连接断开。

4.根据权利要求1所述的车辆转向摩擦力矩分解测量方法，其特征在于，所述测量方法还包括步骤四：获得所述与转向摩擦力矩相关部件中在所述第一状态下与所述方向盘保持连接但与在所述第二状态下与所述方向盘断开的部分的转向摩擦力矩Tx＝Tn-Tm。

5.根据权利要求4所述的车辆转向摩擦力矩分解测量方法，其特征在于，在所述步骤三中，取n＝0，保持所述待测量车辆中与转向摩擦力矩相关部件间的连接中的无断开，获得所述方向盘所受到的总摩擦力矩T0。

6.根据权利要求5所述的车辆转向摩擦力矩分解测量方法，其特征在于，在所述步骤三中，取n＝1，断开所述待测量车辆中与转向摩擦力矩相关部件间的连接中一侧传动轴与车轮的连接，获得在该状态下所述方向盘所受到的摩擦力矩T1；并且取n＝2，断开所述待测量车辆中与转向摩擦力矩相关部件间的连接中另一侧传动轴与车轮的连接，获得在该状态下所述方向盘所受到的摩擦力矩T2；

在所述步骤四中，计算与所述一侧传动轴对应的一侧传动系统的摩擦力矩T8＝T0-T1；计算与所述另一侧传动轴对应的另一侧传动系统的摩擦力矩T9＝T1-T2。

7.根据权利要求6所述的车辆转向摩擦力矩分解测量方法，其特征在于，在所述步骤三中，取n＝3，断开所述待测量车辆中与转向摩擦力矩相关部件间的连接中一侧稳定杆与滑柱的连接，获得在该状态下所述方向盘所受到的摩擦力矩T3；并且取n＝4，断开所述待测量车辆中与转向摩擦力矩相关部件间的连接中另一侧稳定杆与滑柱的连接，获得在该状态下所述方向盘所受到的摩擦力矩T4；

在所述步骤四中，计算与所述一侧稳定杆对应的一侧稳定杆系统的摩擦力矩T10＝T2-T3；计算与所述另一侧稳定杆对应的另一侧稳定杆系统的摩擦力矩T11＝T3-T4。

8.根据权利要求7所述的车辆转向摩擦力矩分解测量方法，其特征在于，在所述步骤三中，取n＝5，断开所述待测量车辆中与转向摩擦力矩相关部件间的连接中一侧转向机与转向节的连接，获得在该状态下所述方向盘所受到的摩擦力矩T5；并且取n＝6，断开所述待测量车辆中与转向摩擦力矩相关部件间的连接中另一侧转向机与转向节的连接，获得在该状态下所述方向盘所受到的摩擦力矩T6；

在所述步骤四中，计算与所述一侧转向机对应的一侧的滑柱、下控制臂球头和转向机内外球头部分的摩擦力矩T12＝T4-T5；计算所述另一侧转向机对应的一侧的滑柱、下控制臂球头和转向机内外球头部分的摩擦力矩T13＝T5-T6。

9.根据权利要求8所述的车辆转向摩擦力矩分解测量方法，其特征在于，在所述步骤三中，取n＝7，断开所述待测量车辆中与转向摩擦力矩相关部件间的连接中转向机与转向管柱的连接，获得在该状态下所述方向盘所受到的摩擦力矩T7，T7即为转向管柱的摩擦力矩；

在所述步骤四中，计算转向齿条的摩擦力矩T14＝T6-T7。

10.根据权利要求8所述的车辆转向摩擦力矩分解测量方法，其特征在于，所述测量方法还包括步骤五：计算所述待测量车辆的两侧传动系统的摩擦力矩：T_传动系统＝T8+T9；计算所述待测量车辆的两侧稳定杆系统的摩擦力矩：T_{稳定杆系统}＝T10+T11；计算两侧的滑柱、下控制臂球头和转向机内外球头部分的摩擦力矩：T_{两侧滑柱、下控制臂球头和转向机内外球头}＝T12+T13。

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