[发明专利]运行助力转向系统的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种运行助力转向系统的方法和这样的助力转向系统。

背景技术

助力转向系统是已知的并且规定由驾驶员施加的手动力矩借助于马达叠加一个马达力矩。因为助力转向系统通常露天使用，所以其承受外部的影响、特别是环境影响和温度影响。由此损伤转向系统的功能性。在此特别是由于渗入的水而引起的助力转向系统冻结是一个特别的问题。

已知在转向系统壳体中设置排水阀，其特别是轴向平行地布置，排水阀在水渗入时打开并且确保渗入到转向机构中的水重新排出并且因此转向系统在低温时不会冻结。

由文献WO 2008/116555A1已知电动机械的系统和用于识别电动机械的系统开始冻结的方法以及一种具有这样的电动机械系统的汽车。电动机械系统包含一个电动机、至少一个被电动机移动的机械元件和一个控制装置。控制装置被输入至少一个输入参数，其中控制装置由输入参数确定用于电动机的额定参数。规定：测定机械元件的调节参数并且传递给控制装置，其中由用于电动机的额定参数和机械系统的调节参数的比较确定粘滑效应。此外温度传感器、湿度传感器和所谓的粘滑识别器被认为是合适的装置以用于识别工作液体或渗入到电动机械系统中的液体变稠或结冰的危险。粘滑识别器可以例如是用于记录噪声或固体声的装置。

发明内容

本发明的任务是建议一种用于运行助力转向系统的方法，利用该方法能够以简单的方式识别出助力转向系统的损伤。在此特别是追求尽可能在早期或在损伤开始时就已经识别到这种损伤。

上述用于运行助力转向系统的方法规定，由驾驶员设定的手动力矩在叠加单元中被叠加一个由马达施加的马达力矩。在此通过分析马达的转速模式识别助力转向系统的损伤。

上述方法特别是适合于识别助力转向系统在转向器或转向杆中的冻结或者说结冰。

有利的是：考虑到所识别的摩擦系数。

附加地可以考虑其它的边缘条件，如转子转速、手动力矩、名义的马达力矩、转向角度、汽车速度、末级温度（ECU）、外部温度和/或变速器标识-指示器。

在设计中考虑到手动力矩的作用方向和马达力矩的作用方向。在此注意：手动力矩和马达力矩（它们形成作用力矩）是否在相同的方向上起作用。这需要该方法的牢靠性，因为要能够检查是否识别的转速模式归因于驾驶员的操作，而不是由外部的干扰引起的。

有利的是，在识别出损伤时采取应对措施。一个示例是加载振荡式的马达力矩。此外可以（光学地和/或声学地）发出一个报警信号。

所描述的助力转向系统包含用于设定手动力矩的转向把手、马达（通常是电动机）和叠加单元，利用该叠加单元将由驾驶员设定的手动力矩与马达的马达力矩叠加。助力转向系统的特征在于，通过分析马达的转速模式就可以识别出助力转向系统的损伤。

在设计中设置控制装置，其测定和分析马达的转速模式。

因此描述一种方法，其在设计方面基于转速模式和识别出的摩擦来识别转向系统的冻结。为了阻止危险的状态，可以加载振荡式的马达力矩，其导致冻结的转向系统能够被较好地控制并且不会完全冻结。

在此可以识别工作液体或者渗入助力转向系统中的液体的变稠或结冰的危险。

所述的方法可以在控制装置的微处理器或运算器中实施。在这种情况下该方法通过软件或由计算机实施的算法实现，该算法自动实施并且测定和处理技术参数。

算法的输入参数可以是转子转速、绝对的转子转速、手动力矩、名义的马达力矩、绝对的转向角、典型的被过滤的汽车速度、ECU的末级温度、变速器标识和识别的摩擦系数。

如果转向系统在行驶过程中开始冻结，那么出现特定的转速模式，其可以被控制装置中所应用的软件识别出来。如果转向系统没有冻结，那么驾驶员的转向促成近乎连续的转子转速分布。

如果根据一种典型的情况，转向系统开始冻结，那么转速在大约100ms内非常小（<5转/分钟），而后转向系统被驾驶员重新“自由转向”，这导致短暂的转速突变。紧接着转向系统重新稍微冻结，这又使得短暂地出现非常小的转速。如果这种转速模式多次接连出现，例如10次，并且满足其它的边缘条件（例如温度小于＋5℃，系统摩擦大于0.2Nm等等），那么就识别出转向系统的冻结。

在该识别之后可以加载振荡式的马达力矩，其阻止进一步的冻结并且由此显著改善汽车的可控制性，因为不再出现在冻结时的粘滑效应。振荡的力矩同时用作触觉反馈并且给驾驶员发出相应的警告。

通过这种方式使得可能的是：正在冻结的转向系统能够被驾驶员更好地控制并且不会完全冻结。