專利名稱：用于測(cè)試轉(zhuǎn)向控制器的轉(zhuǎn)向試驗(yàn)臺(tái)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及用于測(cè)試轉(zhuǎn)向控制器的轉(zhuǎn)向試驗(yàn)臺(tái)。
背景技術(shù)：
常規(guī)的轉(zhuǎn)向試驗(yàn)臺(tái)(例如 http //carts, micronova. de/hardware-in-the-loop/ lenkungspruefstand. html所介紹的轉(zhuǎn)向試驗(yàn)臺(tái))包括由轉(zhuǎn)向系統(tǒng)或轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的具有轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)向助力器和用于控制轉(zhuǎn)向助力器的轉(zhuǎn)向控制器的部分構(gòu)成的轉(zhuǎn)向裝置。此外，轉(zhuǎn)向試驗(yàn)臺(tái)包括用于將力或扭矩施加到轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)上和/或用于設(shè)置轉(zhuǎn)向裝置上的轉(zhuǎn)向角的傳動(dòng)裝置，例如齒桿傳動(dòng)裝置和/或轉(zhuǎn)向機(jī)械(Lenkmaschine)。傳動(dòng)裝置包括執(zhí)行器和用于控制該執(zhí)行器的變流器。這樣的轉(zhuǎn)向試驗(yàn)臺(tái)還包括行駛模擬器，行駛模擬器具有用于控制傳動(dòng)裝置或其變流器的控制單元以及配備有用于模擬機(jī)動(dòng)車的靜態(tài)和/ 或動(dòng)態(tài)特性的模塊的計(jì)算單元。計(jì)算單元將用于傳動(dòng)裝置或變流器的所模擬的額定值傳輸?shù)娇刂茊卧?。在轉(zhuǎn)向裝置處所測(cè)得的實(shí)際轉(zhuǎn)向角被包含到模擬中。為了測(cè)試目的，轉(zhuǎn)向控制器與計(jì)算單元連接。借助于對(duì)行駛機(jī)動(dòng)性的模擬、具有實(shí)時(shí)能力的計(jì)算單元上對(duì)相應(yīng)信號(hào)的計(jì)算以及借助于傳動(dòng)裝置相應(yīng)地施加外部力和/或扭矩，轉(zhuǎn)向控制器的正確工作模式被檢驗(yàn)。在 http Il www. klotz. de/de/kfz_lenkungen/lenkungs_pruefstand—hand, html 中介紹了一種轉(zhuǎn)向試驗(yàn)臺(tái)，其中經(jīng)由轉(zhuǎn)向盤(pán)手動(dòng)地預(yù)給定駕駛者的轉(zhuǎn)向操作。在這種情況下，轉(zhuǎn)向試驗(yàn)臺(tái)不具有轉(zhuǎn)向機(jī)械，而是轉(zhuǎn)向裝置配備有手動(dòng)操作的轉(zhuǎn)向盤(pán)。所出現(xiàn)的轉(zhuǎn)向力觸覺(jué)地提供給測(cè)試人員。但是，這個(gè)試驗(yàn)臺(tái)沒(méi)有配備有用于模擬逼真的行駛機(jī)動(dòng)性的計(jì)算單元。文獻(xiàn)"Integration eines Fahrsimulators in einen In-The-Loop-Lenkungspriif stand f ii r die Entwicklung von Steer-by-ffire-Systemen"(www. tecday. de/files/4. _tecday_meroth. pdf)介紹了在對(duì)車輛動(dòng)力學(xué)進(jìn)行模擬中使用力反饋轉(zhuǎn)向盤(pán)。在該文獻(xiàn)中，整個(gè)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)被模擬，并且所計(jì)算得到的轉(zhuǎn)向力矩借助于力反饋轉(zhuǎn)向盤(pán)而提供給測(cè)試駕駛者。力反饋轉(zhuǎn)向盤(pán)包括力反饋電機(jī)， 力反饋電機(jī)借助于適當(dāng)?shù)淖兞髌鱽?lái)控制并且形成轉(zhuǎn)向盤(pán)上的轉(zhuǎn)向力矩。但是，所述系統(tǒng)不被設(shè)置為測(cè)試現(xiàn)有的具有轉(zhuǎn)向控制器的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。

實(shí)用新型內(nèi)容本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例的一個(gè)目的在于對(duì)現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)。該任務(wù)通過(guò)根據(jù)本公開(kāi)的轉(zhuǎn)向試驗(yàn)臺(tái)而實(shí)現(xiàn)。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例提供了一種用于測(cè)試轉(zhuǎn)向控制器的轉(zhuǎn)向試驗(yàn)臺(tái)，包括第一轉(zhuǎn)向裝置，所述第一轉(zhuǎn)向裝置包括轉(zhuǎn)向助力器和用于控制所述轉(zhuǎn)向助力器的要測(cè)試的所述轉(zhuǎn)向控制器；用于測(cè)量所述第一轉(zhuǎn)向裝置處的轉(zhuǎn)向力矩的第一值及用于測(cè)量所述第一轉(zhuǎn)向裝置處的實(shí)際轉(zhuǎn)向角的測(cè)量裝置；用于將借助于第一計(jì)算單元計(jì)算的力或借助于所述第一計(jì)算單元計(jì)算的扭矩施加到所述轉(zhuǎn)向助力器上并用于根據(jù)額定轉(zhuǎn)向角設(shè)置所述轉(zhuǎn)向助力器處的第一轉(zhuǎn)向角的傳動(dòng)裝置，所述傳動(dòng)裝置與所述轉(zhuǎn)向助力器相連；與所述傳動(dòng)裝置連接的控制單元和與所述控制單元連接的接收由所述測(cè)量裝置所測(cè)得的實(shí)際轉(zhuǎn)向角并將為所述傳動(dòng)裝置模擬的額定值傳輸?shù)剿隹刂茊卧乃龅谝挥?jì)算單元，所述第一計(jì)算單元具有用于模擬機(jī)動(dòng)車的靜態(tài)和/或動(dòng)態(tài)特性的模塊。所述轉(zhuǎn)向試驗(yàn)臺(tái)還包括測(cè)試駕駛者單元，所述測(cè)試駕駛者單元具有所述測(cè)試駕駛者單元中的力反饋轉(zhuǎn)向盤(pán)形式的用于根據(jù)所述第一值設(shè)置轉(zhuǎn)向力矩的第二值的第二轉(zhuǎn)向裝置，并且在所述測(cè)試駕駛者單元和所述控制單元之間設(shè)置有用于將在所述力反饋轉(zhuǎn)向盤(pán)處設(shè)置的作為額定轉(zhuǎn)向角的第二轉(zhuǎn)向角和/或在所述力反饋轉(zhuǎn)向盤(pán)處出現(xiàn)的轉(zhuǎn)向角速度傳輸?shù)剿隹刂茊卧牡谝贿B接，并且在所述測(cè)試駕駛者單元和所述測(cè)量裝置之間設(shè)置有用于將在所述第一轉(zhuǎn)向裝置處所測(cè)得的轉(zhuǎn)向力矩的所述第一值傳輸?shù)剿鰷y(cè)試駕駛者單元的第二連接。有利地，如果所述第一值的大小沒(méi)有超過(guò)預(yù)給定的閾值，則所述第二值與所述第一值相同，如果所述第一值的大小超過(guò)了所述預(yù)給定的閾值，則所述第二值的大小小于所述第一值的大小。有利地，所述測(cè)試駕駛者單元包括駕駛者座位并且包括加速踏板和/或制動(dòng)器， 在所述加速踏板和/或所述制動(dòng)器與所述第一計(jì)算單元(30)之間設(shè)置有用于將所述加速踏板和/或所述制動(dòng)器的調(diào)整傳輸?shù)剿龅谝挥?jì)算單元的連接。有利地，所述測(cè)試駕駛者單元包括用于在屏幕上顯示在所述第一計(jì)算單元上所模擬的模擬結(jié)果和/或儀表板圖像的第二計(jì)算單元和與所述第二計(jì)算單元連接的所述屏幕， 所述第二計(jì)算單元與所述第一計(jì)算單元連接。有利地，所述測(cè)試駕駛者單元和所述第一轉(zhuǎn)向裝置機(jī)械去耦。有利地，所述模塊包括用于在所述模擬中改變所述第一轉(zhuǎn)向裝置的物理量和/或模擬所述第一轉(zhuǎn)向裝置的機(jī)械誤差的子模塊。有利地，所述轉(zhuǎn)向控制器是電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向控制器或電動(dòng)液壓助力轉(zhuǎn)向控制器或液壓助力轉(zhuǎn)向控制器，并且所述轉(zhuǎn)向助力器相應(yīng)地包括電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向電機(jī)或電動(dòng)液壓助力轉(zhuǎn)向電機(jī)或液壓助力轉(zhuǎn)向電機(jī)。根據(jù)另一實(shí)施例提供了一種用于測(cè)試轉(zhuǎn)向控制器的轉(zhuǎn)向試驗(yàn)臺(tái)，包括第一轉(zhuǎn)向裝置，所述第一轉(zhuǎn)向裝置包括轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)向助力器，和用于控制所述轉(zhuǎn)向助力器的要測(cè)試的所述轉(zhuǎn)向控制器；用于測(cè)量所述第一轉(zhuǎn)向裝置處的轉(zhuǎn)向力矩的第一值及用于測(cè)量所述第一轉(zhuǎn)向裝置處的實(shí)際轉(zhuǎn)向角的測(cè)量裝置；與所述轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)連接的用于將力或扭矩施加到所述轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)上的第一傳動(dòng)裝置；與所述第一轉(zhuǎn)向裝置連接的用于根據(jù)額定轉(zhuǎn)向角設(shè)置所述第一轉(zhuǎn)向裝置處的第一轉(zhuǎn)向角的第二傳動(dòng)裝置；與所述第一傳動(dòng)裝置和所述第二傳動(dòng)裝置連接的控制單元；與所述控制單元連接的接收由所述測(cè)量裝置所測(cè)得的實(shí)際轉(zhuǎn)向角并將為所述第一傳動(dòng)裝置和/或所述第二傳動(dòng)裝置模擬的額定值傳輸?shù)剿隹刂茊卧牡谝挥?jì)算單元，所述第一計(jì)算單元具有用于模擬機(jī)動(dòng)車的靜態(tài)和/或動(dòng)態(tài)特性的模塊。所述轉(zhuǎn)向試驗(yàn)臺(tái)還包括測(cè)試駕駛者單元，所述測(cè)試駕駛者單元具有所述測(cè)試駕駛者單元中的力反饋轉(zhuǎn)向盤(pán)形式的用于根據(jù)所述第一值設(shè)置轉(zhuǎn)向力矩的第二值的第二轉(zhuǎn)向裝置，并且在所述測(cè)試駕駛者單元和所述控制單元之間設(shè)置有用于將在所述力反饋轉(zhuǎn)向盤(pán)處設(shè)置的作為額定轉(zhuǎn)向角的第二轉(zhuǎn)向角和/或在所述力反饋轉(zhuǎn)向盤(pán)處出現(xiàn)的轉(zhuǎn)向角速度傳輸?shù)剿隹刂茊卧牡谝贿B接，并且在所述測(cè)試駕駛者單元和所述測(cè)量裝置之間設(shè)置有用于將在所述第一轉(zhuǎn)向裝置處所測(cè)得的轉(zhuǎn)向力矩的所述第一值傳輸?shù)剿鰷y(cè)試駕駛者單元的第二連接。有利地，如果所述第一值的大小沒(méi)有超過(guò)預(yù)給定的閾值，則所述第二值與所述第一值相同，如果所述第一值的大小超過(guò)了所述預(yù)給定的閾值，則所述第二值的大小小于所述第一值的大小。有利地，所述測(cè)試駕駛者單元包括駕駛者座位并且包括加速踏板和/或制動(dòng)器， 在所述加速踏板和/或所述制動(dòng)器與所述第一計(jì)算單元(30)之間設(shè)置有用于將所述加速踏板和/或所述制動(dòng)器的調(diào)整傳輸?shù)剿龅谝挥?jì)算單元的連接。有利地，所述測(cè)試駕駛者單元包括用于在屏幕上顯示在所述第一計(jì)算單元上所模擬的模擬結(jié)果和/或儀表板圖像的第二計(jì)算單元和與所述第二計(jì)算單元連接的所述屏幕， 所述第二計(jì)算單元與所述第一計(jì)算單元連接。有利地，所述測(cè)試駕駛者單元和所述第一轉(zhuǎn)向裝置機(jī)械去耦。有利地，所述模塊包括用于在所述模擬中改變所述第一轉(zhuǎn)向裝置的物理量和/或模擬所述第一轉(zhuǎn)向裝置的機(jī)械誤差的子模塊。有利地，所述第一轉(zhuǎn)向裝置包括轉(zhuǎn)向柱，并且在所述第二傳動(dòng)裝置與所述轉(zhuǎn)向柱設(shè)置有用于使得所述第二傳動(dòng)裝置用作為轉(zhuǎn)向機(jī)械的連接。有利地，所述第一傳動(dòng)裝置是直線電動(dòng)機(jī)或旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)或旋轉(zhuǎn)式起升圓柱形電動(dòng)機(jī)。有利地，所述轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)是具有齒桿從而由所述第一傳動(dòng)裝置經(jīng)由所述齒桿將力施加到所述轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)上的齒桿轉(zhuǎn)向裝置或具有絲桿從而由所述第一傳動(dòng)裝置經(jīng)由所述絲桿將扭矩施加到所述轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)上的螺桿式轉(zhuǎn)向裝置。有利地，所述轉(zhuǎn)向控制器是電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向控制器或電動(dòng)液壓助力轉(zhuǎn)向控制器或液壓助力轉(zhuǎn)向控制器，并且所述轉(zhuǎn)向助力器相應(yīng)地包括電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向電機(jī)或電動(dòng)液壓助力轉(zhuǎn)向電機(jī)或液壓助力轉(zhuǎn)向電機(jī)。本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例的一個(gè)技術(shù)效果是降低受傷風(fēng)險(xiǎn)，本公開(kāi)的另一個(gè)實(shí)施例的一個(gè)技術(shù)效果是向測(cè)試駕駛者提供更逼真的行駛感覺(jué)，本公開(kāi)的再一實(shí)施例的一個(gè)技術(shù)效果是減小各個(gè)空間的空間需求。根據(jù)本公開(kāi)的主題，提供了一種轉(zhuǎn)向試驗(yàn)臺(tái)，其中轉(zhuǎn)向試驗(yàn)臺(tái)設(shè)置為測(cè)試轉(zhuǎn)向控制器。轉(zhuǎn)向試驗(yàn)臺(tái)包括第一轉(zhuǎn)向裝置。第一轉(zhuǎn)向裝置包括轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)向助力器和要測(cè)試的控制器，要測(cè)試的控制器被設(shè)置為控制轉(zhuǎn)向助力器。在第一轉(zhuǎn)向裝置處設(shè)置測(cè)量裝置，該測(cè)量裝置被構(gòu)造為在第一轉(zhuǎn)向裝置處測(cè)量轉(zhuǎn)向力矩的第一值和實(shí)際轉(zhuǎn)向角。轉(zhuǎn)向試驗(yàn)臺(tái)還包括與轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)連接的用于將力或扭矩施加到轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)上的傳動(dòng)裝置和與第一轉(zhuǎn)向裝置連接的第二傳動(dòng)裝置，第二傳動(dòng)裝置被構(gòu)造為根據(jù)額定轉(zhuǎn)向角設(shè)置第一轉(zhuǎn)向裝置上的第一轉(zhuǎn)向角。轉(zhuǎn)向試驗(yàn)臺(tái)還包括與第一傳動(dòng)裝置和第二傳動(dòng)裝置連接的控制單元以及與控制單元連接的第一計(jì)算單元，第一計(jì)算單元配備有用于模擬機(jī)動(dòng)車的靜態(tài)和/或動(dòng)態(tài)特性的模塊。第一計(jì)算單元接收測(cè)量裝置所測(cè)得的實(shí)際轉(zhuǎn)向角并且將模擬的或預(yù)給定的用于控制第一傳動(dòng)裝置和/或第二傳動(dòng)裝置的額定值傳送到控制單元。根據(jù)本公開(kāi)提供了一種測(cè)試駕駛者單元，具有力反饋轉(zhuǎn)向盤(pán)形式的第二轉(zhuǎn)向裝置。在測(cè)試駕駛者單元與控制單元之間存在第一連接，第一連接被構(gòu)造為將在力反饋轉(zhuǎn)向盤(pán)上所設(shè)置的第二轉(zhuǎn)向角和/或在力反饋轉(zhuǎn)向盤(pán)上出現(xiàn)的轉(zhuǎn)向角速度傳送到控制單元。在測(cè)試駕駛者單元與測(cè)量裝置之間存在第二連接，第二連接被構(gòu)造為將測(cè)量裝置在第一轉(zhuǎn)向裝置處所測(cè)得的轉(zhuǎn)向力矩的第一值傳送到測(cè)試駕駛者單元。測(cè)試駕駛者單元中的力反饋轉(zhuǎn)向盤(pán)被構(gòu)造為根據(jù)第一值設(shè)置扭矩的第二值。根據(jù)本公開(kāi)提供測(cè)試駕駛者單元就降低了受傷風(fēng)險(xiǎn)，其中實(shí)際出現(xiàn)的扭矩不是經(jīng)由機(jī)械連接、而是經(jīng)由數(shù)據(jù)或信號(hào)傳輸連接來(lái)被傳輸。這樣的風(fēng)險(xiǎn)尤其是在作用于轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的強(qiáng)力以及由此導(dǎo)致的與第一轉(zhuǎn)向裝置力傳遞連接的轉(zhuǎn)向盤(pán)的特別快速旋轉(zhuǎn)的情況下出現(xiàn)。測(cè)試駕駛者的手可以通過(guò)根據(jù)本公開(kāi)的機(jī)械去耦的測(cè)試駕駛者單元而被保護(hù)以防止手指受傷或手上表皮擦傷。在一有利實(shí)施方式中，如果第一值的大小沒(méi)有超過(guò)預(yù)給定的閾值，則第二值與第一值是相同的。閾值被選擇為使得其表示轉(zhuǎn)向力矩的第一值的上限，從而在借助于相同的第二值將在第一轉(zhuǎn)向裝置處所測(cè)得的轉(zhuǎn)向力矩傳輸?shù)降诙D(zhuǎn)向裝置時(shí)測(cè)試駕駛者的受傷風(fēng)險(xiǎn)最小化。如果第一值的小超過(guò)了閾值，則在力反饋轉(zhuǎn)向盤(pán)上設(shè)置數(shù)值更低的值，優(yōu)選設(shè)置閾值。優(yōu)選地，測(cè)試駕駛者單元還包括駕駛者座位和加速踏板和/或制動(dòng)器。加速踏板和/或制動(dòng)器與第一計(jì)算單元連接，從而加速踏板或制動(dòng)器的調(diào)整(例如其角度調(diào)整)被傳輸?shù)接?jì)算單元。非常有利地，測(cè)試駕駛者單元包括第二計(jì)算單元和與第二計(jì)算單元連接的屏幕。第二計(jì)算單元優(yōu)選與第一計(jì)算單元連接并且被構(gòu)造為在屏幕上顯示在第一計(jì)算單元上所模擬的模擬結(jié)果(尤其是所模擬的行駛距離或汽車儀表板圖像)，其中儀表板上的顯示通過(guò)模擬結(jié)構(gòu)來(lái)預(yù)給定。由此向測(cè)試駕駛者提供更逼真的行駛感覺(jué)。在一有利實(shí)施方式中，測(cè)試駕駛者單元和第一轉(zhuǎn)向裝置構(gòu)造為機(jī)械去耦的單元。 由此簡(jiǎn)化了傳輸。有利地，第一轉(zhuǎn)向裝置和測(cè)試駕駛者單元構(gòu)造在不同的空間中。為了啟動(dòng)根據(jù)本公開(kāi)的轉(zhuǎn)向試驗(yàn)臺(tái)，只設(shè)置合適的數(shù)據(jù)交換連接。優(yōu)點(diǎn)在于各個(gè)空間所需要的大小比必須既容納第一轉(zhuǎn)向裝置又容納測(cè)試駕駛者單元的空間所需要的大小更小。該構(gòu)造方式的另一優(yōu)點(diǎn)在于在具有測(cè)試駕駛者單元的空間中沒(méi)有轉(zhuǎn)向裝置處于測(cè)試駕駛者的視線中，從而機(jī)動(dòng)車車內(nèi)空間更真實(shí)。在一實(shí)施方式中，第一轉(zhuǎn)向裝置具有轉(zhuǎn)向柱，其中第二傳動(dòng)裝置與轉(zhuǎn)向柱連接。在一示例性的實(shí)施方式中，轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)是具有齒桿的轉(zhuǎn)向裝置，從而由第一傳動(dòng)裝置經(jīng)由齒桿將力施加到轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)上。在另一示例性的實(shí)施方式中，轉(zhuǎn)向裝置是具有絲桿的螺桿式轉(zhuǎn)向裝置，從而由第一傳動(dòng)裝置經(jīng)由絲桿將扭矩施加到轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)上。有利地，模塊包括至少一個(gè)子模塊，子模塊構(gòu)造為在模擬中改變第一轉(zhuǎn)向裝置的物理量和/或模擬第一轉(zhuǎn)向裝置的機(jī)械誤差，例如太松，即齒桿的齒間隙太大。尤其地，模擬具有較大反作用力或異常的轉(zhuǎn)向傳動(dòng)比的轉(zhuǎn)向。由此可以在為新的轉(zhuǎn)向類型測(cè)試控制器時(shí)避免機(jī)械部件的昂貴的更換。傳動(dòng)裝置可以構(gòu)造為直線電動(dòng)機(jī)或旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)或旋轉(zhuǎn)式起升圓柱形電動(dòng)機(jī) (Spindelhubzylindermotor)。有利地，轉(zhuǎn)向控制器是電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向(EPS)控制器或電動(dòng)液壓助力轉(zhuǎn)向(EHPS)控制器或液壓助力轉(zhuǎn)向(HPQ控制器，并且第一轉(zhuǎn)向裝置包括EPS電機(jī)、EHPS電機(jī)或HPS電機(jī)的疊加操縱形式的轉(zhuǎn)向助力器。此外要說(shuō)明的是，在本公開(kāi)的一種最簡(jiǎn)化的實(shí)施方式中，縮減控制器上的第一轉(zhuǎn)向裝置和轉(zhuǎn)向助力器(例如EPS電機(jī))，而只設(shè)置一個(gè)傳動(dòng)裝置，其中這一個(gè)傳動(dòng)裝置根據(jù)以第二轉(zhuǎn)向裝置在測(cè)試駕駛者單元處設(shè)置的轉(zhuǎn)向角為轉(zhuǎn)向助力器施加轉(zhuǎn)向力矩，并且這一個(gè)傳動(dòng)裝置根據(jù)在第一計(jì)算單元上所模擬的力或在第二計(jì)算單元上所模擬的被模擬轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)上的力矩為轉(zhuǎn)向助力器施加力或力矩。

下面將結(jié)合示意性的附圖借助于實(shí)施例進(jìn)一步描述根據(jù)本公開(kāi)的轉(zhuǎn)向試驗(yàn)臺(tái)。附圖中圖1示出了根據(jù)本公開(kāi)的轉(zhuǎn)向試驗(yàn)臺(tái)的第一實(shí)施例的第一示意性框圖；圖2示出了圖1所示的根據(jù)本公開(kāi)的轉(zhuǎn)向試驗(yàn)臺(tái)的第一實(shí)施例的詳細(xì)的第二示意性框圖；圖3示出了本公開(kāi)的一種最簡(jiǎn)化的實(shí)施形式。
具體實(shí)施方式
圖1示出了根據(jù)本公開(kāi)的一種轉(zhuǎn)向試驗(yàn)臺(tái)1，具有機(jī)械試驗(yàn)臺(tái)80、行駛模擬器20 和根據(jù)本公開(kāi)的測(cè)試駕駛者單元100。機(jī)械試驗(yàn)臺(tái)80包括第一轉(zhuǎn)向裝置50，第一轉(zhuǎn)向裝置具有轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)52、齒桿51、轉(zhuǎn)向柱53、轉(zhuǎn)向橫拉桿、要測(cè)試的轉(zhuǎn)向控制器55和由轉(zhuǎn)向控制器55控制的伺服電機(jī)或EPS電機(jī)是的轉(zhuǎn)向助力器56。在第一轉(zhuǎn)向裝置50的轉(zhuǎn)向柱53處設(shè)置有測(cè)量裝置60，用于測(cè)量轉(zhuǎn)向力矩的第一值和實(shí)際轉(zhuǎn)向角或?qū)嶋H角速度。所采集的第一值經(jīng)由一連接被傳送到測(cè)試駕駛者單元100。此外，試驗(yàn)臺(tái)80還包括作為齒桿傳動(dòng)裝置的第一傳動(dòng)裝置71，例如是直線電動(dòng)機(jī)、旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)或旋轉(zhuǎn)式起升電動(dòng)機(jī)(Spindelhubmotor)形式的傳動(dòng)裝置。第一傳動(dòng)裝置71用于尤其是經(jīng)由齒桿51向第一轉(zhuǎn)向裝置50、即轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)52施加力，該力的大小借助于用于行駛模擬模型的模塊來(lái)計(jì)算。在該實(shí)施方式中，第一傳動(dòng)裝置構(gòu)造為齒桿傳動(dòng)裝置。模塊在行駛模擬器20中的第一計(jì)算單元30上被執(zhí)行。轉(zhuǎn)向機(jī)械形式的第二傳動(dòng)裝置72通過(guò)設(shè)置額定轉(zhuǎn)向角而向第一轉(zhuǎn)向裝置50、尤其是轉(zhuǎn)向柱53施加轉(zhuǎn)向力矩。第一轉(zhuǎn)向裝置50配備有貫通卡槽接頭 (Durchrastkupplung) 54、57。貫通卡槽接頭M、57與控制單元40連接，并且用于保護(hù)第一轉(zhuǎn)向裝置50的部件免于受到由第一傳動(dòng)裝置71或第二傳動(dòng)裝置72產(chǎn)生的強(qiáng)力。行駛模擬器20包括第一計(jì)算單元30，第一計(jì)算單元具有用于模擬機(jī)動(dòng)車的靜態(tài)和/或動(dòng)態(tài)特性以及車輛周圍環(huán)境的模塊。該模塊用于通過(guò)考慮借助于測(cè)量裝置60所測(cè)得的傳輸?shù)降谝挥?jì)算單元30的實(shí)際轉(zhuǎn)向角來(lái)計(jì)算作用于齒桿51上的力以及計(jì)算在第一轉(zhuǎn)向裝置50或轉(zhuǎn)向柱53處施加的轉(zhuǎn)向力矩。第一計(jì)算單元30與控制單元40連接。第一計(jì)算單元30被構(gòu)造為將作為用于控制第一傳動(dòng)裝置71和/或第二傳動(dòng)裝置72的額定值的所計(jì)算的預(yù)給定量傳送給控制單元40。[0050]控制單元40優(yōu)選經(jīng)由LVDS (低壓差分信號(hào)傳輸)連接而與第一傳動(dòng)裝置71和第二傳動(dòng)裝置72連接，并且經(jīng)由合適的變流器控制第一傳動(dòng)裝置71和第二傳動(dòng)裝置72。在測(cè)試駕駛者單元100中設(shè)置有力反饋轉(zhuǎn)向盤(pán)形式的第二轉(zhuǎn)向裝置101。模擬模塊的輸入量是在測(cè)量裝置60處所測(cè)得的實(shí)際轉(zhuǎn)向角。實(shí)際轉(zhuǎn)向角經(jīng)由合適的連接從測(cè)量裝置60傳輸?shù)降谝挥?jì)算單元30。在測(cè)試駕駛者單元100和控制單元40之間設(shè)置有根據(jù)本公開(kāi)的第一連接102，以便向控制單元40傳送在力反饋轉(zhuǎn)向盤(pán)101處所設(shè)置的作為額定轉(zhuǎn)向角的第二轉(zhuǎn)向角和/或在力反饋轉(zhuǎn)向盤(pán)101處出現(xiàn)的轉(zhuǎn)向角速度，以控制第二傳動(dòng)裝置 72。在另一未示出的實(shí)施方式中，第一連接102還引導(dǎo)通過(guò)第一計(jì)算單元30。在測(cè)試駕駛者單元100和測(cè)量裝置60之間設(shè)置有根據(jù)本公開(kāi)的第二連接103，第二連接被構(gòu)造為將在第一轉(zhuǎn)向裝置50處所測(cè)得的轉(zhuǎn)向力矩的第一值傳輸?shù)綔y(cè)試駕駛者單元100。測(cè)試駕駛者單元100中的第二轉(zhuǎn)向裝置101被構(gòu)造為根據(jù)第一值設(shè)置在力反饋轉(zhuǎn)向盤(pán)101處轉(zhuǎn)向力矩的第二值。在另一未示出的實(shí)施形式中，第二連接還引導(dǎo)通過(guò)行駛模擬器20或通過(guò)控制單元40和/或第一計(jì)算單元30。圖2示出了根據(jù)本公開(kāi)的轉(zhuǎn)向試驗(yàn)臺(tái)的第二實(shí)施形式。以下只描述與圖1不同的特征。機(jī)械試驗(yàn)臺(tái)80包括傳感器裝置58，傳感器裝置58與控制單元40連接并且被構(gòu)造為采集與加速度和/或終端位置監(jiān)視(Endlageilberwachung)和/或道路相關(guān)的信息。經(jīng)由傳感器裝置58和控制單元40之間的連接傳輸與加速度和/或終端位置監(jiān)視和/或道路相關(guān)的信息。此外還示出了控制器55和第一計(jì)算單元30之間的連接108，用于交換信號(hào)。設(shè)置扭矩測(cè)量軸61和旋轉(zhuǎn)傳感器(Drehgeber)62作為用于測(cè)量第一轉(zhuǎn)向裝置50處的實(shí)際轉(zhuǎn)向角和轉(zhuǎn)向力矩的第一值的測(cè)量裝置60。控制器55經(jīng)由一連接從旋轉(zhuǎn)傳感器62獲得關(guān)于所測(cè)得的實(shí)際轉(zhuǎn)向角的信息。此外還更詳細(xì)地示出了第一傳動(dòng)裝置71和第二傳動(dòng)裝置72的構(gòu)造。第一傳動(dòng)裝置71包括用于控制第一執(zhí)行器73的第一變流器91，第二傳動(dòng)裝置72包括用于控制第二執(zhí)行器74的第二變流器92。為了更逼真地為測(cè)試駕駛者模擬行駛動(dòng)力學(xué)，在測(cè)試駕駛者單元100中設(shè)置有加速踏板104和制動(dòng)器105。加速踏板104和制動(dòng)器105與第一計(jì)算單元30連接，從而加速踏板104或制動(dòng)器105的調(diào)整被傳輸?shù)降谝挥?jì)算單元30。測(cè)試駕駛者單元100還包括第二計(jì)算單元106和與第二計(jì)算單元106相連的屏幕。第二計(jì)算單元106與第一計(jì)算單元30 連接并且被構(gòu)造為在屏幕上顯示在第一計(jì)算單元30上所模擬的模擬結(jié)果(例如虛擬駛過(guò)的風(fēng)景)或者儀表板圖像，其中儀表板上的顯示由模擬結(jié)果來(lái)給定。從而向測(cè)試駕駛者提供更逼真的行駛感受。此外，在測(cè)試駕駛者單元100中還設(shè)置有與第二計(jì)算單元106連接的輸入裝置 107，輸入裝置107服務(wù)于駕駛者以用戶輸入到第二計(jì)算單元106。輸入裝置107尤其被構(gòu)造為控制桿，并且優(yōu)選為了行駛機(jī)動(dòng)性控制的目的用于遠(yuǎn)程操作第一計(jì)算單元30。圖3示出了本公開(kāi)的一種最簡(jiǎn)化的實(shí)施形式。以下只介紹與圖1不同的特征。在該實(shí)施形式中，第一轉(zhuǎn)向裝置50縮減到要測(cè)試的控制器55和與其相連的轉(zhuǎn)向助力器56，例如EPS電機(jī)形式的轉(zhuǎn)向助力器。此外，設(shè)置一個(gè)傳動(dòng)裝置75，其與轉(zhuǎn)向助力器 56連接并且構(gòu)造為在轉(zhuǎn)向助力器上施加力或扭矩以及在轉(zhuǎn)向助力器56處根據(jù)額定轉(zhuǎn)向角設(shè)置第一轉(zhuǎn)向角。借助于第一計(jì)算單元30計(jì)算對(duì)于要施加的力或要施加的扭矩的額定規(guī)定。額定轉(zhuǎn)向角通過(guò)在第二轉(zhuǎn)向裝置101處所設(shè)置的第二轉(zhuǎn)向角來(lái)給定。
權(quán)利要求1.一種用于測(cè)試轉(zhuǎn)向控制器(55)的轉(zhuǎn)向試驗(yàn)臺(tái)(10)，包括第一轉(zhuǎn)向裝置(50)，所述第一轉(zhuǎn)向裝置(50)包括轉(zhuǎn)向助力器(56)，和用于控制所述轉(zhuǎn)向助力器(56)的要測(cè)試的所述轉(zhuǎn)向控制器(55)，用于測(cè)量所述第一轉(zhuǎn)向裝置(50)處的轉(zhuǎn)向力矩的第一值及用于測(cè)量所述第一轉(zhuǎn)向裝置(50)處的實(shí)際轉(zhuǎn)向角的測(cè)量裝置(60，61，62)，用于將借助于第一計(jì)算單元(30)計(jì)算的力或借助于所述第一計(jì)算單元(30)計(jì)算的扭矩施加到所述轉(zhuǎn)向助力器(56)上并用于根據(jù)額定轉(zhuǎn)向角設(shè)置所述轉(zhuǎn)向助力器(56)處的第一轉(zhuǎn)向角的傳動(dòng)裝置(75)，所述傳動(dòng)裝置(7 與所述轉(zhuǎn)向助力器(56)相連，與所述傳動(dòng)裝置(7 連接的控制單元(40)，和與所述控制單元GO)連接的接收由所述測(cè)量裝置(60,6 所測(cè)得的實(shí)際轉(zhuǎn)向角并將為所述傳動(dòng)裝置(7 模擬的額定值傳輸?shù)剿隹刂茊卧狦O)的所述第一計(jì)算單元(30)， 所述第一計(jì)算單元(30)具有用于模擬機(jī)動(dòng)車的靜態(tài)和/或動(dòng)態(tài)特性的模塊，其特征在于，所述轉(zhuǎn)向試驗(yàn)臺(tái)(10)還包括測(cè)試駕駛者單元(100)，所述測(cè)試駕駛者單元(100)具有所述測(cè)試駕駛者單元(100)中的力反饋轉(zhuǎn)向盤(pán)(101)形式的用于根據(jù)所述第一值設(shè)置轉(zhuǎn)向力矩的第二值的第二轉(zhuǎn)向裝置，并且在所述測(cè)試駕駛者單元(100)和所述控制單元00) 之間設(shè)置有用于將在所述力反饋轉(zhuǎn)向盤(pán)(101)處設(shè)置的作為額定轉(zhuǎn)向角的第二轉(zhuǎn)向角和 /或在所述力反饋轉(zhuǎn)向盤(pán)(101)處出現(xiàn)的轉(zhuǎn)向角速度傳輸?shù)剿隹刂茊卧狦O)的第一連接(102)，并且在所述測(cè)試駕駛者單元(100)和所述測(cè)量裝置(60，61)之間設(shè)置有用于將在所述第一轉(zhuǎn)向裝置(50)處所測(cè)得的轉(zhuǎn)向力矩的所述第一值傳輸?shù)剿鰷y(cè)試駕駛者單元 (100)的第二連接(103)。
2.如權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)向試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于，如果所述第一值的大小沒(méi)有超過(guò)預(yù)給定的閾值，則所述第二值與所述第一值相同，如果所述第一值的大小超過(guò)了所述預(yù)給定的閾值，則所述第二值的大小小于所述第一值的大小。
3.如權(quán)利要求1或2所述的轉(zhuǎn)向試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于，所述測(cè)試駕駛者單元(100)包括駕駛者座位并且包括加速踏板(104)和/或制動(dòng)器(105)，在所述加速踏板(104)和/或所述制動(dòng)器(10 與所述第一計(jì)算單元(30)之間設(shè)置有用于將所述加速踏板(104)和/或所述制動(dòng)器(105)的調(diào)整傳輸?shù)剿龅谝挥?jì)算單元(30)的連接。
4.如權(quán)利要求1或2所述的轉(zhuǎn)向試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于，所述測(cè)試駕駛者單元(100)包括用于在屏幕上顯示在所述第一計(jì)算單元(30)上所模擬的模擬結(jié)果和/或儀表板圖像的第二計(jì)算單元(106)和與所述第二計(jì)算單元(106)連接的所述屏幕，所述第二計(jì)算單元(106) 與所述第一計(jì)算單元(30)連接。
5.如權(quán)利要求1或2所述的轉(zhuǎn)向試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于，所述測(cè)試駕駛者單元(100)和所述第一轉(zhuǎn)向裝置(50)機(jī)械去耦。
6.如權(quán)利要求1或2所述的轉(zhuǎn)向試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于，所述模塊包括用于在所述模擬中改變所述第一轉(zhuǎn)向裝置(50)的物理量和/或模擬所述第一轉(zhuǎn)向裝置(50)的機(jī)械誤差的子模塊。
7.如權(quán)利要求1或2所述的轉(zhuǎn)向試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)向控制器(55)是電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向控制器或電動(dòng)液壓助力轉(zhuǎn)向控制器或液壓助力轉(zhuǎn)向控制器，并且所述轉(zhuǎn)向助力器 (56)相應(yīng)地包括電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向電機(jī)或電動(dòng)液壓助力轉(zhuǎn)向電機(jī)或液壓助力轉(zhuǎn)向電機(jī)。
8.一種用于測(cè)試轉(zhuǎn)向控制器(55)的轉(zhuǎn)向試驗(yàn)臺(tái)(10)，包括 第一轉(zhuǎn)向裝置(50)，所述第一轉(zhuǎn)向裝置(50)包括轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)(52)， 轉(zhuǎn)向助力器(56)，和用于控制所述轉(zhuǎn)向助力器(56)的要測(cè)試的所述轉(zhuǎn)向控制器(55)， 用于測(cè)量所述第一轉(zhuǎn)向裝置(50)處的轉(zhuǎn)向力矩的第一值及用于測(cè)量所述第一轉(zhuǎn)向裝置(50)處的實(shí)際轉(zhuǎn)向角的測(cè)量裝置(60，61，62)，與所述轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)(52)連接的用于將力或扭矩施加到所述轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)(52)上的第一傳動(dòng)裝置(71)，與所述第一轉(zhuǎn)向裝置(50)連接的用于根據(jù)額定轉(zhuǎn)向角設(shè)置所述第一轉(zhuǎn)向裝置(50)處的第一轉(zhuǎn)向角的第二傳動(dòng)裝置(72)，與所述第一傳動(dòng)裝置(71)和所述第二傳動(dòng)裝置m連接的控制單元00)， 與所述控制單元GO)連接的接收由所述測(cè)量裝置(60,6 所測(cè)得的實(shí)際轉(zhuǎn)向角并將為所述第一傳動(dòng)裝置(71)和/或所述第二傳動(dòng)裝置m模擬的額定值傳輸?shù)剿隹刂茊卧狦O)的第一計(jì)算單元(30)，所述第一計(jì)算單元(30)具有用于模擬機(jī)動(dòng)車的靜態(tài)和/或動(dòng)態(tài)特性的模塊， 其特征在于，所述轉(zhuǎn)向試驗(yàn)臺(tái)(10)還包括測(cè)試駕駛者單元(100)，所述測(cè)試駕駛者單元(100)具有所述測(cè)試駕駛者單元(100)中的力反饋轉(zhuǎn)向盤(pán)(101)形式的用于根據(jù)所述第一值設(shè)置轉(zhuǎn)向力矩的第二值的第二轉(zhuǎn)向裝置，并且在所述測(cè)試駕駛者單元(100)和所述控制單元00) 之間設(shè)置有用于將在所述力反饋轉(zhuǎn)向盤(pán)(101)處設(shè)置的作為額定轉(zhuǎn)向角的第二轉(zhuǎn)向角和 /或在所述力反饋轉(zhuǎn)向盤(pán)(101)處出現(xiàn)的轉(zhuǎn)向角速度傳輸?shù)剿隹刂茊卧狦O)的第一連接(102)，并且在所述測(cè)試駕駛者單元(100)和所述測(cè)量裝置(60，61)之間設(shè)置有用于將在所述第一轉(zhuǎn)向裝置(50)處所測(cè)得的轉(zhuǎn)向力矩的所述第一值傳輸?shù)剿鰷y(cè)試駕駛者單元 (100)的第二連接(103)。
9.如權(quán)利要求8所述的轉(zhuǎn)向試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于，如果所述第一值的大小沒(méi)有超過(guò)預(yù)給定的閾值，則所述第二值與所述第一值相同， 如果所述第一值的大小超過(guò)了所述預(yù)給定的閾值，則所述第二值的大小小于所述第一值的大小。
10.如權(quán)利要求8或9所述的轉(zhuǎn)向試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于，所述測(cè)試駕駛者單元(100)包括駕駛者座位并且包括加速踏板(104)和/或制動(dòng)器(105)，在所述加速踏板(104)和/或所述制動(dòng)器(10 與所述第一計(jì)算單元(30)之間設(shè)置有用于將所述加速踏板(104)和/ 或所述制動(dòng)器(10 的調(diào)整傳輸?shù)剿龅谝挥?jì)算單元(30)的連接。
11.如權(quán)利要求8或9所述的轉(zhuǎn)向試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于，所述測(cè)試駕駛者單元(100)包括用于在屏幕上顯示在所述第一計(jì)算單元(30)上所模擬的模擬結(jié)果和/或儀表板圖像的第二計(jì)算單元(106)和與所述第二計(jì)算單元(106)連接的所述屏幕，所述第二計(jì)算單元(106)與所述第一計(jì)算單元(30)連接。
12.如權(quán)利要求8或9所述的轉(zhuǎn)向試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于，所述測(cè)試駕駛者單元(100)和所述第一轉(zhuǎn)向裝置(50)機(jī)械去耦。
13.如權(quán)利要求8或9所述的轉(zhuǎn)向試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于，所述模塊包括用于在所述模擬中改變所述第一轉(zhuǎn)向裝置(50)的物理量和/或模擬所述第一轉(zhuǎn)向裝置(50)的機(jī)械誤差的子模塊。
14.如權(quán)利要求8或9所述的轉(zhuǎn)向試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于，所述第一轉(zhuǎn)向裝置(50)包括轉(zhuǎn)向柱(53)，并且在所述第二傳動(dòng)裝置m與所述轉(zhuǎn)向柱(5 之間設(shè)置有用于使得所述第二傳動(dòng)裝置(72)用作為轉(zhuǎn)向機(jī)械的連接。
15.如權(quán)利要求8或9所述的轉(zhuǎn)向試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于，所述第一傳動(dòng)裝置(71)是直線電動(dòng)機(jī)或旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)或旋轉(zhuǎn)式起升圓柱形電動(dòng)機(jī)。
16.如權(quán)利要求8或9所述的轉(zhuǎn)向試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)(52)是具有齒桿 (51)從而由所述第一傳動(dòng)裝置(71)經(jīng)由所述齒桿(51)將力施加到所述轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)(52)上的齒桿轉(zhuǎn)向裝置或具有絲桿從而由所述第一傳動(dòng)裝置(71)經(jīng)由所述絲桿將扭矩施加到所述轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)(5 上的螺桿式轉(zhuǎn)向裝置。
17.如權(quán)利要求8或9所述的轉(zhuǎn)向試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)向控制器(55)是電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向控制器或電動(dòng)液壓助力轉(zhuǎn)向控制器或液壓助力轉(zhuǎn)向控制器，并且所述轉(zhuǎn)向助力器 (56)相應(yīng)地包括電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向電機(jī)或電動(dòng)液壓助力轉(zhuǎn)向電機(jī)或液壓助力轉(zhuǎn)向電機(jī)。
專利摘要本公開(kāi)涉及轉(zhuǎn)向試驗(yàn)臺(tái)，包括第一轉(zhuǎn)向裝置、測(cè)量第一轉(zhuǎn)向裝置處轉(zhuǎn)向力矩第一值及實(shí)際轉(zhuǎn)向角的測(cè)量裝置、與轉(zhuǎn)向助力器相連的將借助第一計(jì)算單元計(jì)算的力或扭矩施加到轉(zhuǎn)向助力器上并根據(jù)額定轉(zhuǎn)向角設(shè)置轉(zhuǎn)向助力器處第一轉(zhuǎn)向角的傳動(dòng)裝置、與傳動(dòng)裝置連接的控制單元和與控制單元連接的接收測(cè)量裝置測(cè)得的實(shí)際轉(zhuǎn)向角并將為傳動(dòng)裝置模擬的額定值傳輸?shù)娇刂茊卧牡谝挥?jì)算單元、和測(cè)試駕駛者單元，測(cè)試駕駛者單元具有根據(jù)第一值設(shè)置轉(zhuǎn)向力矩第二值的第二轉(zhuǎn)向裝置，測(cè)試駕駛者單元和控制單元之間設(shè)置有將在力反饋轉(zhuǎn)向盤(pán)處設(shè)置的作為額定轉(zhuǎn)向角的第二轉(zhuǎn)向角和/或在力反饋轉(zhuǎn)向盤(pán)處出現(xiàn)的轉(zhuǎn)向角速度傳輸?shù)娇刂茊卧牡谝贿B接，在測(cè)試駕駛者單元和測(cè)量裝置之間設(shè)置有將在第一轉(zhuǎn)向裝置處測(cè)得的轉(zhuǎn)向力矩的第一值傳輸?shù)綔y(cè)試駕駛者單元的第二連接，從而降低受傷風(fēng)險(xiǎn)等。
文檔編號(hào)G01M17/06GK202177519SQ20112032631
公開(kāi)日2012年3月28日 申請(qǐng)日期2011年9月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月26日
發(fā)明者A·勒曼, T·斯科萊特 申請(qǐng)人:帝斯貝思數(shù)字信號(hào)處理和控制工程有限公司