本发明涉及汽车电动转向管柱，具体涉及一种电动转向管柱摩擦力的表征方法。
背景技术：
1、随着汽车技术的发展、道路交通的改善及人们对驾驶操控性能要求的提高，现代汽车对操控稳定性、舒适性和安全性提出了新的更高要求；而汽车转向系统作为人与汽车之间的操作纽带，其系统性能的好坏直接关系到驾驶员驾驶过程中的舒适性和安全性。
2、电动转向管柱是市场上占有量最大的一种助力转向系统，电动转向管柱由机械部分和电控部分组成，机械设计制造的水平和电控水平互相配合，相辅相成。在电控水平一定的情况下，机械部分的能力就显得尤为重要，而摩擦力是电动转向管柱的重要机械参数，影响到驾驶员的手感和整车回正以及像apa、lka等辅助驾驶功能，甚至会影响智能驾驶功能。
3、目前电动转向管柱的摩擦力还仅停留在最大值、最小值和平均值的水平，仅从这个三个数据是无法全面衡量电动转向管柱的摩擦力水平，同时试验数据的分析方法未有清晰的说明。
技术实现思路
1、针对现有技术中的问题，本发明提供一种电动转向管柱摩擦力的表征方法，目的在于获取电管柱摩擦力的指标。
2、一种电动转向管柱摩擦力的表征方法，包括电动转向管柱，电动转向管柱固定安装在实验台架上，电动转向管柱的轴向为竖向或横向，电动转向管柱的高度调节机构为锁止状态，电动转向管柱的助力机构为关闭状态，电动转向管柱的输出端连接有扭矩传感器和驱动电机，驱动电机固定连接在实验台架上，驱动电机用于使输出轴在设定的角度范围内以设定的转速转动，扭矩传感器用于实时监测输出轴的扭矩；
3、表征方法包括以下步骤：
4、步骤1：获取涡轮蜗杆的啮合频率f1以及助力电机的转子频率f2；
5、步骤2：将同一行程内低频信号的峰值与谷值之差记为低频空载力矩波动量，低频信号为0~(f1-0.5)hz范围内的信号；将同一行程内中频信号的峰值与谷值之差记为中频空载力矩波动量，中频信号为(f1-0.5) hz~(f2-0.5)hz范围内的信号；将同一行程内高频信号的峰值与谷值之差记为高频空载力矩波动量，高频信号为(f2-0.5) hz~50hz范围内信号；
6、步骤3：使输出轴在设定的角度范围内以设定的转速转动，并通过扭矩传感器实时监测输出轴的扭矩；
7、步骤4：记录输出轴的转角信号和输出轴的扭矩信号，并将转角信号的数据集记为[angle]，将扭矩信号的数据集记为[torque]；
8、步骤5：设定数据计算范围，并根据数据计算范围从[torque]中选取输出轴同一行程中间段内的扭矩信号，记为待计算扭矩信号集；
9、步骤6：将待计算扭矩信号集转换为扭矩信号的频率曲线；
10、步骤7：对扭矩信号的频率分布进行低通滤波，并通过滤波后的低频信号获得低频空载力矩波动量；同时，对扭矩信号的频率分布进行带通滤波，并通过滤波后的中频信号和高频信号分别获得中频空载力矩波动量和高频空载力矩波动量。
11、进一步为：输出轴同一行程中间段为输出轴顺时针旋转时的中间段行程或者为输出轴逆时针旋转时的中间段行程；数据计算范围根据设定值a获得，设定值a的取值范围为60%~90%，保证数据的准备性及满足采样量，计算范围则为：（1-a）*0.5 ~ 0.5*a+0.5。
12、进一步为：步骤6的具体过程为：
13、步骤6.1：将扭矩信号的采样频率记为fs，频率曲线的横坐标为f=n/(n*dt)，n的取值范围为1~n之间的整数，采样周期dt=1/fs；
14、步骤6.2：对待计算扭矩信号集进行傅里叶变换后，得到频率曲线的纵坐标；
15、步骤6.3：根据频率曲线的横坐标和纵坐标得到频率曲线。
16、本发明的有益效果：通过引入低频空载力矩波动量、中频空载力矩波动量和高频空载力矩波动量对摩擦力数据进行分析，方便得到蜗轮蜗杆的摩擦力水平、助力电机波动水平等信息，进而便于对电动转向管柱中各个零部件进行管控，并最终保证转向手感处于一个较理想的状态。
1.一种电动转向管柱摩擦力的表征方法，其特征在于：包括电动转向管柱，电动转向管柱固定安装在实验台架上，电动转向管柱的轴向为竖向或横向，电动转向管柱的高度调节机构为锁止状态，电动转向管柱的助力机构为关闭状态，电动转向管柱的输出端连接有扭矩传感器和驱动电机，驱动电机固定连接在实验台架上，驱动电机用于使输出轴在设定的角度范围内以设定的转速转动，扭矩传感器用于实时监测输出轴的扭矩；
2.根据权利要求1所述的电动转向管柱摩擦力的表征方法，其特征在于：输出轴同一行程中间段为输出轴顺时针旋转时的中间段行程或者为输出轴逆时针旋转时的中间段行程；数据计算范围根据设定值a获得，设定值a的取值范围为60%~90%，保证数据的准备性及满足采样量，计算范围则为：（1-a）*0.5 ~ 0.5*a+0.5。
3.根据权利要求1所述的电动转向管柱摩擦力的表征方法，其特征在于：步骤6的具体过程为：
