[发明专利]在弹性结合的子系统中测定摩擦系数的方法和摩擦系数测定装置

说明书

本发明涉及用于在弹性结合的子系统中测定摩擦系数的方法，在第一步骤中，从激发振幅的使弹性连接件仍处于静摩擦状态的值开始将该激发振幅提高，直到通过相位差从0°过渡到180°显示出从静摩擦状态过渡到滑动摩擦状态，通过在这个过渡时存在的激发振幅来确定静摩擦系数，其中在第二步骤中，再次降低该激发振幅，直到通过该相位差从180°过渡到0°显示出从该滑动摩擦状态过渡到该静摩擦状态，通过在这个过渡时存在的激发振幅来确定滑动摩擦系数。另外要求保护一种摩擦系数测定装置。

技术领域

本发明涉及一种用于在弹性结合的子系统中测定摩擦系数的方法。另外要求保护一种在此类弹性结合的子系统中的摩擦系数测定装置。

背景技术

彼此弹性联接的子系统(例如铰接系统)构成了其特征值依据外部影响而经历变化的总系统。这样的变化在现有技术中用于如监测汽车的驾驶行为。

因此，在文献DE 10 2004 016 288 B3中公开了一种用于确定摩擦系数的方法，其中分析了轮胎振动的振幅。由此推导出轮胎与街道之间的摩擦系数。

文献DE 10 2013 008 943 A1通过监测铰接系统的运行参数来确定车辆是否位于光滑的车道地面上。作为运行参数尤其提及发动机角度或传递到铰接系统的扭转杆上的转矩。

在一些涉及车辆转向的驾驶辅助功能中，立法者要求对方向盘的触碰受到驾驶员监控。触碰方向盘或其中断(也称为“动手”或“放手”)例如可以在方向盘或转向系统处藉由直接的传感装置确定，然而其中该传感装置造成了额外的成本。因此，间接的测量(例如藉由先前提及的特征值，在此为转向系统的特征值)表现为有利的。在此有问题的是，“动手”和“放手”这两种状态之一的检测一般很大程度上与系统摩擦叠加。对此已知的方法观察子系统的运动行为并且在适当时通过使用对应的过滤器来检测相应的摩擦状态。基本上使用关于运动行为所选择的特征值的幅值作为定量参数进行观察。

在文献DE 10 2011 102 453 B4中，在转向系统中在车轮转向速度转变(Umklappen)之前和之后在时间上分开地确定相应的车轮转向力，以便从这两个车轮转向力的差来确定摩擦力幅度。如果摩擦力幅度是已知的，则从中可以适当地控制伺服器转向，从而更好地抑制对摩擦力的感知。

因此对相应摩擦状态(例如取决于老化和/或温度)的准确识别是必需的，以便能够可靠地区分这些摩擦状态。

发明内容

在此背景下，本发明的目的是提供一种方法，该方法能够测定用于表征弹性结合的子系统中的摩擦状态的摩擦值。另外，应提出一种用于在此类弹性结合的子系统中测定摩擦系数的装置。

为了实现上述目的，建议了一种用于在弹性结合的子系统中测定摩擦系数的方法，其中总系统包括多个子系统并且至少两个子系统通过弹性连接件彼此相连。弹性连接件在预定的外部状态参数下具有至少一种静摩擦状态和一种滑动摩擦状态。通过在限定的激发频率处具有可变的激发振幅的振动来激发总系统，其中该激发振幅缓慢地变化、即在系统响应中没有产生非线性的情况下变化。将在振动与所测量的反作用力矩之间的相位差与激发振幅一起作为时间的函数进行记录，其中在静摩擦状态中不出现相位差，并且在滑动摩擦状态中出现180°的相位差。在第一步骤中，从该激发振幅的使该弹性连接件仍处于静摩擦状态的值开始，将该激发振幅提高，直到通过该相位差从0°过渡到180°显示出从该静摩擦状态过渡到该滑动摩擦状态。通过在这个过渡时存在的激发振幅来确定静摩擦系数或静摩擦水平。在第二步骤中，再次降低该激发振幅，直到通过该相位差从180°过渡到0°显示出从该滑动摩擦状态过渡到该静摩擦状态。通过在这个过渡时存在的激发振幅来确定滑动摩擦系数或滑动摩擦水平。

本发明的方法在此有利地利用以下内容：在应进行摩擦系数测定的待观察的总系统中，在激发用的振动之后还只能使用相位、振幅和反作用力矩作为在没有显著延迟的情况下可观察的测量参数。