CN115349081A - 车辆测试系统、转向反作用力输入装置和转向功能评价方法 - Google Patents

车辆测试系统、转向反作用力输入装置和转向功能评价方法 Download PDF

Info

Publication number
CN115349081A
CN115349081A CN202180024727.1A CN202180024727A CN115349081A CN 115349081 A CN115349081 A CN 115349081A CN 202180024727 A CN202180024727 A CN 202180024727A CN 115349081 A CN115349081 A CN 115349081A
Authority
CN
China
Prior art keywords
steering
reaction force
steering reaction
vehicle
subject
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202180024727.1A
Other languages
English (en)
Inventor
川添宽
上野直司
五岛义治
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Horiba Ltd
Original Assignee
Horiba Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Horiba Ltd filed Critical Horiba Ltd
Publication of CN115349081A publication Critical patent/CN115349081A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M17/00—Testing of vehicles
    • G01M17/007—Wheeled or endless-tracked vehicles
    • G01M17/0072—Wheeled or endless-tracked vehicles the wheels of the vehicle co-operating with rotatable rolls
    • G01M17/0074—Details, e.g. roller construction, vehicle restraining devices
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M17/00—Testing of vehicles
    • G01M17/007—Wheeled or endless-tracked vehicles
    • G01M17/0072—Wheeled or endless-tracked vehicles the wheels of the vehicle co-operating with rotatable rolls
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M17/00—Testing of vehicles
    • G01M17/007—Wheeled or endless-tracked vehicles
    • G01M17/04—Suspension or damping
    • G01M17/045—Suspension or damping the vehicle wheels co-operating with rotatable rollers
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M17/00—Testing of vehicles
    • G01M17/007—Wheeled or endless-tracked vehicles
    • G01M17/06—Steering behaviour; Rolling behaviour
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M17/00—Testing of vehicles
    • G01M17/007—Wheeled or endless-tracked vehicles
    • G01M17/06—Steering behaviour; Rolling behaviour
    • G01M17/065—Steering behaviour; Rolling behaviour the vehicle wheels co-operating with rotatable rolls

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)

Abstract

本发明提供车辆测试系统、转向反作用力输入装置和转向功能评价方法。车辆测试系统(100)在底盘测功机上评价被测体的转向功能，所述被测体为具有自动转向功能的车辆或其一部分，车辆测试系统(100)对作为具有自动转向功能的车辆或其一部分的被测体(W)进行行驶测试，其包括：底盘测功机(2)，用于对被测体(W)进行行驶测试；转向反作用力输入装置(3)，向取下了拉杆的状态的被测体的转向齿条(W4)输入转向反作用力，对在底盘测功机(2)上行驶的被测体(W)输入转向反作用力并评价被测体(W)的转向功能。

Description

车辆测试系统、转向反作用力输入装置和转向功能评价方法
技术领域
本发明涉及对被测体进行行驶测试的车辆测试系统、输入该被测体的转向反作用力的转向反作用力输入装置、以及评价被测体的转向功能的转向功能评价方法，所述被测体为具有转向功能的车辆或其一部分。
背景技术
以往，存在有使用底盘测功机进行四轮汽车等车辆的行驶测试的情况。如专利文献1所示，该底盘测功机例如具备：辊，承载前轮；以及测功机，对辊施加负荷。而且，通过使车辆在该底盘测功机上模拟行驶，从而评价该车辆。
专利文献1：日本特开2010-197129号公报
专利文献2：日本特开2019-203869号公报
近年来，例如具有自动转向功能的车辆(自动驾驶车辆)的开发不断发展，期望在底盘测功机上对该车辆进行评价。
但是，以往的底盘测功机构成为前轮辊的转动轴固定而不允许车辆转向，无法评价转向功能。
另外，如专利文献2所示，虽然也可以考虑带有允许车辆转向的转向功能的底盘测功机，但是在该底盘测功机中需要使辊和测功机旋转，装置结构大型且高价。另外，由于是使作为重物的辊和测功机旋转，所以存在缺乏控制性的问题。
发明内容
本发明是鉴于上述问题而完成的发明，本发明的主要课题在于在底盘测功机上评价被测体的转向功能，所述被测体为具有转向功能的车辆或其一部分。
即，本发明的车辆测试系统对被测体进行行驶测试，所述被测体为具有转向功能的车辆或所述车辆的一部分，所述车辆测试系统的特征在于，包括：底盘测功机，用于对所述被测体进行行驶测试；以及转向反作用力输入装置，对在所述底盘测功机上行驶的所述被测体的转向齿条输入转向反作用力。
如果是这样的车辆测试系统，则通过向被测体的转向齿条输入转向反作用力，从而能够在使被测体的车轮保持直线行驶状态的情况下，一边使被测体在底盘测功机上行驶一边评价被测体的转向功能。另外，在本发明中，由于构成为不使用带转向功能的底盘测功机就能够向转向齿条直接输入转向反作用力，所以是廉价的结构，并且能够提高转向反作用力的控制性。
作为转向反作用力输入装置的具体设置方式，优选的是，所述转向反作用力输入装置通过附件连接于所述转向齿条和拉杆接头连杆。
如果是这样的结构，则通过使附件与各车辆对应，从而不变更转向反作用力输入装置的基本结构就能够应对各种被测体。
在此，在被测体在底盘测功机上行驶时，被测体的转向齿条与拉杆接头连杆相对地上下变动。
因此，在构成为将转向反作用力输入装置连接在转向齿条与拉杆接头连杆之间的情况下，优选的是，所述转向反作用力输入装置具有吸收构造，所述吸收构造吸收所述转向齿条和拉杆接头连杆的相对的上下变动。
在构成为将转向反作用力输入装置连接在转向齿条与拉杆接头连杆之间的情况下，因转向反作用力输入装置的自重，导致转向齿条的响应特性发生变化。
为了降低对该转向齿条的响应特性的影响，优选的是，所述转向反作用力输入装置具有相对于地板支承自重的支承机构。
为了通过简单的结构向转向齿条输入转向反作用力，优选的是，所述转向反作用力输入装置通过转向盘或转向轴对所述被测体的转向齿条输入所述转向反作用力。
作为转向反作用力输入装置的具体实施方式，可以考虑的是，所述转向反作用力输入装置包括：致动器，产生所述转向反作用力；负荷传感器，检测由所述致动器对所述转向齿条施加的转向反作用力；以及转向反作用力控制部，使用所述负荷传感器的检测信号对所述致动器进行反馈控制。
车辆由于轮胎扭曲变形、转向系统的游隙等而存在转向的不灵敏区。为了再现该不灵敏区，优选的是，所述转向反作用力输入装置具有弹性体构件(例如橡胶衬套、弹簧等)，所述弹性体构件再现伴随转向的不灵敏区。
为了通过简单的结构，横跨宽广范围精度良好地调整所输入的转向反作用力，优选的是，所述转向反作用力输入装置具有：第一致动器，产生低频且大行程的转向反作用力；以及第二致动器，产生高频且小行程的转向反作用力。
优选的是，所述转向反作用力输入装置包括解除机构，在从所述被测体的转向装置施加的转向力成为预定的阈值的情况下，所述解除机构解除对所述转向齿条施加的转向反作用力。如果是这样的结构，则能够保护转向反作用力输入装置。
优选的是，本发明的车辆测试系统还包括驾驶机器人，所述驾驶机器人对所述被测体进行自动驾驶。通过利用驾驶机器人对被测体进行行驶测试，从而与人进行驾驶的情况相比，能够抑制驾驶的偏差，能够进行高精度的行驶测试。
作为控制致动器的转向反作用力控制部的具体实施方式，优选的是，所述转向反作用力控制部根据表示所述被测体的车速的车速信号或表示所述被测体的转向角的转向角信号算出所述致动器的指令值，并基于该指令值控制所述致动器。
在此，为了输入由自回正力矩引起的转向反作用力并评价转向功能，优选的是，所述转向反作用力控制部根据所述转向角信号算出自回正力矩，并基于该自回正力矩算出所述指令值。
另外，为了输入低速时和停车时的转向反作用力并评价转向功能，优选的是，所述转向反作用力控制部根据表示所述被测体的车速的车速信号算出低速时和停车时对所述致动器的指令值。
为了输入与车型无关的转向反作用力并评价转向功能，优选的是，所述转向反作用力控制部基于车辆异常、路面变化、或车辆异常和路面变化以外的干扰，算出所述致动器的指令值。
(1)车辆异常：转向系统的定位偏移、跑偏、轮胎异常摩擦等。
(2)路面变化：结冰道路、μ跳动(轮胎与路面间的粘附阻力的变化)等。
(3)其他干扰：车辙、横风、单边坡、崎岖路面、路缘接触、脱轮等。
为了输入由上下运动导致的姿势变化引起的转向反作用力并评价转向功能，优选的是，所述转向反作用力控制部根据因所述被测体的上下的姿势变化而产生的转向反作用力，算出对所述致动器的指令值。
为了输入与转弯时的左右载荷移动相伴的转向反作用力并评价转向功能，优选的是，所述转向反作用力控制部根据因所述被测体转弯中的姿势变化而产生的转向反作用力，算出对所述致动器的指令值。
为了使转向反作用力输入装置与底盘测功机协作，进行考虑了转弯中的载荷移动造成的滚动阻力的变化的行驶测试，优选的是，控制所述底盘测功机的测功机控制部算出在所述被测体的转弯中产生的移动载荷，并算出由该移动载荷引起的左右轮或前后轮的滚动阻力，基于该滚动阻力，算出所述底盘测功机的负荷指令值。如果是这样的结构，则能够在接近实际行驶(实际环境)的状态下对被测体进行评价。
为了输入由制动时或加速时的姿势变化引起的转向反作用力并评价转向功能，优选的是，所述转向反作用力控制部基于因所述被测体制动时或加速时的姿势变化而产生的转向反作用力的变化，算出对所述致动器的指令值。
在实际行驶时进行了紧急制动的情况下，车辆作用有惯性力，但是在底盘测功机上行驶时进行了紧急制动的情况下，车辆不作用有惯性力。另外，通过对车辆的车速进行微分而寻求在底盘测功机上行驶时的减速度的算出，但是由于设想在紧急制动时车辆的车轮锁定、底盘测功机的辊持续转动，因此无法算出减速度。
因此，为了输入由紧急制动时的姿势变化引起的转向反作用力并评价转向功能，优选的是，在所述被测体紧急制动时，所述转向反作用力控制部不使用表示所述被测体的车速的车速信号，而是基于因从被测体规格算出的最大加速度造成的姿势变化而产生的转向反作用力的变化，算出对所述致动器的指令值。
另外，本发明的转向反作用力输入装置在底盘测功机上评价被测体的转向功能，所述被测体为自动驾驶车辆或所述自动驾驶车辆的一部分，所述转向反作用力输入装置的特征在于，针对所述被测体的转向齿条，基于所述被测体的转向角和车速对所述转向齿条施加转向反作用力。
此外，本发明的转向功能评价装置在底盘测功机上评价被测体的转向功能，所述被测体为自动驾驶车辆或所述自动驾驶车辆的一部分，所述转向功能评价方法的特征在于，使所述被测体的车轮为直线行驶状态并使所述被测体在底盘测功机上行驶，通过向所述被测体的转向齿条输入转向反作用力，从而评价所述被测体的转向功能。
按照以上说明的本发明，能够在底盘测功机上评价被测体的转向功能，所述被测体为具有自动转向功能的车辆或其一部分。
附图说明
图1是本发明的一个实施方式的车辆测试系统的整体示意图。
图2是表示同一实施方式的转向反作用力输入装置的结构的示意图。
图3是表示同一实施方式的转向反作用力输入装置的具体结构的示意图。
图4是表示由上下运动造成的姿势变化(Bounce：弹跳)引起的转向反作用力的示意图。
图5是表示由转弯时的左右载荷移动(roll：侧倾)引起的转向反作用力的示意图。
图6是表示由制动时的姿势变化(pitch：俯仰)引起的转向反作用力的示意图。
图7是表示转弯时的底盘测功机的控制内容的示意图。
图8是表示实际行驶的紧急制动时与在底盘测功机上的紧急制动时的不同的示意图。
图9是表示转向反作用力输入装置的变形例的示意图。
图10是表示转向反作用力输入装置的变形例的示意图。
图11是表示转向反作用力输入装置的变形例的示意图。
图12是表示转向反作用力输入装置的变形例的示意图。
图13是表示转向反作用力输入装置的变形例的示意图。
附图标记说明
100 车辆测试系统
W 被测体
W4 转向齿条
W5 拉杆接头连杆
2 底盘测功机
25 测功机控制部
4 驾驶机器人
3 转向反作用力输入装置
31 致动器
32 负荷传感器
33 转向反作用力控制部
39 吸收构造
36 弹性体构件
37 支承机构
38 解除机构
311 第一致动器
312 第二致动器
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的一个实施方式的车辆测试系统进行说明。
本实施方式的车辆测试系统100对被测体W的转向系统的转向功能进行评价，所述被测体W为具有转向功能的车辆或其一部分。
另外，以下举例说明自动驾驶车辆的完成车辆作为被测体W，但是只要是具有自动转向功能且能够在底盘测功机上行驶的被测体，则不限于完成车辆。另外，关于被测体，也可以是不具有自动转向功能的车辆。
＜1.系统构成＞
具体地说，如图1所示，车辆测试系统100具备：底盘测功机2，用于对被测体W进行行驶测试；以及转向反作用力输入装置3，向转向齿条W4输入转向反作用力。车辆测试系统100向在底盘测功机2上行驶的被测体W输入转向反作用力，评价被测体W的转向功能。
底盘测功机2具备：前轮辊21，承载被测体W的前轮W1；后轮辊22，承载自动驾驶车辆W的后轮W2；以及测功机23、24，分别向前轮辊21和后轮辊22输入负荷。另外，从测功机控制部25向测功机23、24例如输入基于预定的行驶模式的预定的负荷指令值并进行反馈控制。另外，在被测体为前轮驱动的车辆的情况下，底盘测功机2也可以不具有后轮辊22和测功机24。
在此，在承载于底盘测功机2上的被测体W(自动驾驶车辆)中，驾驶机器人4搭载于被测体W的驾驶席的坐席W3。该驾驶机器人4具有用于根据需要来操作转向装置、加速装置或制动器等的各种致动器。另外，被测体W基本上通过内置于被测体W的ADAS(AdvancedDriver-Assistance Systems；高级驾驶辅助系统)控制器或作为ADAS的进化形式的AD(Autonomous Driving；自动驾驶)控制器，进行转向控制、自动巡航控制和自动制动控制。另外，也可以不使用驾驶机器人4，而是人乘坐进行驾驶，还可以是无人自动驾驶。
另外，由于承载在底盘测功机2上的被测体W是自动驾驶车辆，所以具备用于取得周围状况的各种传感器(相机、舵、雷达、声呐、GPA等)。为了使该自动驾驶车辆在底盘测功机2上行驶，车辆测试系统100具备用于分别欺骗这些传感器的各种仿真器200。而且，承载在底盘测功机2上的被测体W基于由各种仿真器200输入的信息或信号，通过ADAS控制器或AD控制器而自动驾驶。
如图2所示，转向反作用力输入装置3将转向反作用力输入到处于转向系统的转向力不向车轮W1传递的状态(在此为取下了拉杆的状态)的被测体的转向齿条W4。本实施方式的转向反作用力输入装置3连接于转向齿条W4和拉杆接头连杆W5。另外，拉杆接头连杆W5与固定于前轮W1的转向节W6连接。另外，取下了拉杆的前轮W1能够在底盘测功机2上转动并且由使用了以不转向的方式固定的例如自由轮毂等的转向固定机构5固定。
具体地说，如图2和图3所示，转向反作用力输入装置3具备：致动器31，产生转向反作用力；负荷传感器32，检测由致动器31对转向齿条W4施加的转向反作用力；以及转向反作用力控制部33，使用负荷传感器32的检测信号对致动器31进行反馈控制。在本实施方式中，在转向齿条W4的两端部各自设置致动器31和负荷传感器32。
致动器31例如使用液压缸、空气压缸、电磁螺线管或电动马达等，构成为可动部件31b相对于致动器主体31a进退移动。
例如，在液压缸和空气压缸的情况下，通过作为可动部件31b的活塞杆相对于缸主体(致动器主体31a)进退移动，从而向转向齿条W4输入转向反作用力。在电磁螺线管的情况下，通过作为可动部件31b的柱塞相对于螺线管线圈(致动器主体31a)进退移动，从而向转向齿条W4输入转向反作用力。在电动马达的情况下，滚珠丝杠机构与该电动马达连接，通过作为可动部件31b的滚珠丝杠螺母相对于滚珠丝杠(致动器主体31a)进退移动，从而向转向齿条W4输入转向反作用力。
在本实施方式中，如图3所示，构成为可动部件31b与转向齿条W4侧连接，致动器主体31a与拉杆接头连杆W5侧连接。在此，可动部件31b与第一连杆部件34连接，该第一连杆部件34与转向齿条W4连接。另外，致动器主体31a与第二连杆部件35连接，该第二连杆部件35与拉杆接头连杆W5连接。另外，也可以将第一连杆部件34或第二连杆部件35构成为可伸缩，配合转向齿条W4与拉杆接头连杆W5的距离调节长度。
另外，如图3所示，本实施方式的转向反作用力输入装置3也可以具备弹性体构件36，该弹性体构件36再现伴随转向的不灵敏区。该弹性体构件36设置成与致动器31的反馈控制无关，相对于致动器31串联地设置，即设置在致动器31与转向齿条W4之间或致动器31与拉杆接头连杆W5之间。该弹性体构件36例如可以使用橡胶衬套、弹簧等。另外，也可以将弹性体构件36内置于致动器31。
另外，转向反作用力输入装置3也可以具有吸收构造39，该吸收构造39吸收转向齿条W4和拉杆接头连杆W5的相对的上下变动。在本实施方式中，使用拉杆接头连杆W5构成吸收构造39，但是也可以设置与拉杆等同的环形接头构造。
此外，如图3所示，转向反作用力输入装置3也可以具有相对于地板支承自重的支承机构37。该支承机构37吸收致动器31的上下变动，并且利用抵消致动器31的重量的反作用力进行支承，例如可以使用弹簧等构成支承机构37。另外，由于致动器31也上下变动，所以致动器31的可动部件31b构成为能够一边相对于致动器主体31a吸收游动角一边往复运动。
在此基础上，如图3所示，转向反作用力输入装置3也可以具备解除机构38，在从被测体W的转向系统施加的转向力成为预定的阈值的情况下，所述解除机构38解除对转向齿条W4施加的转向反作用力。该解除机构38具有例如树脂制的固定销381，该固定销381将构成第一连杆部件34的转向齿条W4侧的第一构件341和致动器31侧的第二构件342固定，在所述转向力成为预定的阈值的情况下，固定销381被切断，第一构件341能够相对于第二构件342相对地移动。另外，也可以设置止动件382，使得第二构件342不从预定位置向致动器侧移动，以使第二构件342的行程量不超过致动器41的容许行程量。
＜2.控制内容＞
接着，对本实施方式的转向反作用力输入装置3的转向输入的具体例子进行说明。
如图2所示，转向反作用力控制部33根据表示被测体W的车速的车速信号或表示被测体W的转向角的转向角信号算出致动器31的指令值，并基于该指令值控制致动器31。在本实施方式中，转向反作用力控制部33具有：指令值算出部33a，算出致动器31的指令值；以及致动器驱动部33b，基于该指令值控制致动器31。
在此，车速信号可以是经由被测体W的CAN(Controller Area Network：控制器局域网)从车载式故障诊断装置(OBDII；On-Board Diagnostics second generation)等取得的信号，也可以是根据底盘测功机2的前轮辊21的转速算出的信号，还可以是根据与前轮辊21一起转动的前轮W1的转速算出的信号。另外，转向角信号可以是经由被测体W的CAN从OBDII取得的信号，也可以是根据位置传感器6的检测信号算出的信号，所述位置传感器6检测转向齿条W4之类的伴随转向而移动的部件的位置。
接着，对具体的控制方式独立地进行说明。另外，也可以组合以下所示的控制方式的两种以上来控制致动器31。
(1)输入由自回正力矩引起的转向反作用力
在被测体W转弯的情况下，转向反作用力控制部33根据转向角信号算出自回正力矩，基于该自回正力矩和负荷传感器32的检测信号算出指令值，并基于该指令值对致动器31进行反馈控制。
在此，可以根据滑移角[deg]与轮载荷[kg]等的关系来算出自回正力矩。另外，表示滑移角[deg]与算出的自回正力矩[Nm]的关系的数据预先存储于转向反作用力控制部33的数据存储部33c。
(2)输入停车时、低速时的转向反作用力
在低速时和停车时(停车打转向盘)的情况下，转向反作用力控制部33根据车速信号算出转向反作用力，基于该转向反作用力和负荷传感器32的检测信号算出指令值，并基于该指令值对致动器31进行反馈控制。
(3)输入与车型无关的转向反作用力
转向反作用力控制部33算出基于以下所示的(a)车辆异常、(b)路面变化、或(c)除此以外的干扰的转向反作用力，基于该转向反作用力和负荷传感器32的检测信号算出指令值，并基于该指令值对致动器31进行反馈控制。
(a)车辆异常：转向系统的定位偏移、跑偏、轮胎异常摩擦等。
(b)路面变化：结冰道路、μ跳动(轮胎与路面之间的粘附阻力的变化)等。
(c)其他干扰：车辙、横风、单边坡、崎岖路面、路缘接触、脱轮等。
(4)输入由上下运动造成的姿势变化(Bounce：弹跳)引起的转向反作用力
伴随由被测体W的上下运动引起的拉杆的游动角变化，产生反相位(前束、后束)的转向变化(参照图4)。在该情况下，不发生转向角变动，输入进入到转向齿条W4，因此在使用了转向角信号的反馈控制中，无法产生伴随反相位(前束、后束)的转向变化的力。
因此，转向反作用力控制部33算出因被测体W的上下运动造成的姿势变化而产生的转向反作用力，基于该转向反作用力和负荷传感器32的检测信号算出指令值，并基于该指令值对致动器31进行反馈控制。
在此，被测体W的上下运动造成的姿势变化Δh由检测转向齿条W4的高度位置的位置传感器7算出。另外，基于预先决定的运算式F＝f(Δh)算出因姿势变化Δh而产生的转向反作用力F。
(5)由转弯时的左右载荷移动(roll：侧倾)引起的转向反作用力的输入
转向反作用力控制部33算出因被测体W转弯中的姿势变化而产生的转向反作用力，基于该转向反作用力和负荷传感器32的检测信号算出指令值，并基于该指令值对致动器31进行反馈控制。
在此，转向反作用力是受到因转弯而产生的左右载荷移动的影响的自回正力矩。
具体地说，如图5所示，根据车辆重量m和横加速度Glateral，转弯时的离心力F成为F＝m×Glateral。
算出因该离心力F而产生的左右载荷移动Δm，根据该算出的Δm算出左右的车高hRh+ΔhRh、hLh+ΔhLh。根据该左右的车高，能够算出滑移角的变化ΔDRh、ΔDLh。
而且，根据DRh-ΔDRh和mRh-Δm、滑移角[deg]、以及自回正力矩[Nm]的关系，能够算出右前轮的自回正力矩。另外，根据DLh-ΔDLh和mLh-Δm、滑移角[deg]、以及自回正力矩[Nm]的关系，能够算出左前轮的自回正力矩。
(6)输入由制动时或加速时的姿势变化(pitch：俯仰)引起的转向反作用力
转向反作用力控制部33算出因被测体W的制动时或加速时的姿势变化而产生的转向反作用力，基于该转向反作用力和负荷传感器32的检测信号算出指令值，并基于该指令值对致动器31进行反馈控制。
在此，转向反作用力是受到因制动或加速而产生的前后载荷移动的影响的自回正力矩。
具体地说，如图6所示，例如根据车辆重量m和纵加速度Glong，制动时的惯性力F成为F＝m×Glong。
算出因该惯性力F而产生的前后载荷移动Δm，根据该算出的Δm算出前轮车高hFr-ΔhFr。根据该前轮车高，能够算出由前束引起的滑移角的变化ΔDtoe。
而且，根据DRh+ΔDtoe和mRh+Δm、滑移角[deg]、以及自回正力矩[Nm]的关系，能够算出右前轮的自回正力矩。另外，根据DLh+ΔDtoe和mLh+Δm、滑移角[deg]、以及自回正力矩[Nm]的关系，能够算出左前轮的自回正力矩。
(7)与底盘测功机2的协作1；考虑了转弯时的左右滚动阻力的变化的控制
如在上述的“(5)由转弯时的左右载荷移动(roll：侧倾)引起的转向反作用力的输入”中说明过的那样，因转弯时的左右载荷移动Δm，各车轮从路面受到的滚动阻力发生变化。
因此，如图7所示，测功机控制部25算出在转弯中产生的移动载荷Δm，算出由该移动载荷Δm引起的左右轮或前后轮的滚动阻力N(＝μm)，基于该滚动阻力N，算出底盘测功机2的负荷指令值，对底盘测功机2进行反馈控制。另外，在该情况下，底盘测功机2在左右前轮分别独立地设置有前轮辊21和测功机23，输入与各个测功机23对应的负荷指令值。例如，在载荷Δm从右向左移动的情况下，右车轮的滚动阻力FRh成为FRh＝μ(mRh-Δm)，左车轮的滚动阻力RLh成为FLh＝μ(mLh+Δm)。
(8)与底盘测功机2的协作2；输入紧急制动(紧急刹车)时的转向反作用力
如图8所示，在实际行驶时进行了紧急制动的情况下，防抱死制动系统(ABS)工作，可能产生转弯力(CP)。
另一方面，在底盘测功机2上进行了紧急制动的情况下，由于车辆不产生纵加速度Glong，所以不产生前后载荷移动Δm。此时的底盘测功机2上的行驶阻力与实际行驶时的行驶阻力不一致。此外，此时的车辆惯性能量也不一致。因此，通常通过对车辆的车速进行微分来寻求在底盘测功机2上行驶时的减速度的算出，但是由于设想在紧急制动时车辆的前轮W1锁定、底盘测功机2的辊21持续转动，所以无法算出减速度，无法求出转向反作用力。
因此，在被测体W紧急制动时，转向反作用力控制部33也可以不使用表示被测体W的车速的车速信号，而是基于从被测体规格(车辆规格)算出的最大加速度Gmax，算出前轮车高变化和转向反作用力。
＜3.本实施方式的效果＞
按照如此构成的本实施方式的车辆测试系统100，通过将转向反作用力输入到处于转向系统的转向力不向车轮W1传递的状态(取下了拉杆的状态)的被测体W的转向齿条W4，从而能够在被测体W的车轮W1保持直线行驶状态的情况下，一边使被测体W在底盘测功机2上行驶，一边评价被测体W的转向功能。另外，转向反作用力输入装置3由于能够对转向齿条W4输入各种转向反作用力，所以能够在底盘测功机2上评价各种状况下的转向功能。
＜4.其他实施方式＞
例如，所述实施方式的转向反作用力输入装置3构成为在转向齿条与拉杆接头连杆之间分别设置有一个致动器31，但是如图9所示，也可以构成为使用两个以上的致动器。在图9中，示出了具有产生低频且大行程的转向反作用力的第一致动器311和产生高频且小行程的转向反作用力的第二致动器312的例子。在此，第一致动器311和第二致动器312串联地设置在转向齿条W4与拉杆接头连杆W5之间。
另外，如图10所示，也可以构成为能够更换所述实施方式的第一连杆部件34或第二连杆部件35，设为能够配合转向齿条W4与拉杆接头连杆W5的距离进行调整的调整用附件，还可以构成为除了第一连杆部件34和第二连杆部件35以外，还使用能够配合转向齿条W4与拉杆接头连杆W5的距离进行调整的附件。
此外，所述实施方式的转向反作用力输入装置3向转向齿条W4主动地输入转向反作用力，但是也可以利用转向齿条W4的移动而被动地输入转向反作用力。在该情况下，例如可以考虑使用弹簧等被动部件作为转向反作用力输入装置3。
在所述实施方式中，转向反作用力输入装置3构成为与拉杆接头连杆连接，但是也可以构成为与转向节连接，还可以构成为不与拉杆接头连杆和转向节连接。另外，也可以构成为将转向反作用力输入装置固定于地板。此外，也可以构成为将转向反作用力输入装置固定于被测体W的其他部分。
而且，在所述实施方式中，构成为在转向齿条W4的两端部分别连接不同的致动器31，但是如图11所示，也可以构成为在转向齿条W4的两端连接共通的致动器31。
此外，如图12和图13所示，转向反作用力输入装置3也可以构成为通过转向盘W7或转向轴W8向被测体W的转向齿条W4输入转向反作用力。该转向反作用力输入装置3与转向盘W7或转向轴W8连接，与所述实施方式同样，构成为使用致动器31。另外，在被测体具有电动助力转向系统(EPS)等自动转向功能的情况下，也可以不利用转向介入判断而停止自动转向功能。具体地说，可以考虑修正EPS控制部的控制程序以便不进行转向介入判断、不向EPS控制部输入来自转向系统的转矩传感器的信号、或者向EPS控制部输入转矩传感器的虚拟信号。
另外，在经由转向轴W8输入转向反作用力的情况下，利用产生定心力的致动器31而能够产生自回正力矩(参照图12)。如图13所示，转向反作用力输入装置3也可以使用转向角传感器8、安装于转向轴W8的反作用力产生马达9和转矩传感器10，利用转向反作用力控制部11控制转向反作用力。另外，也可以代替使用所述转向角传感器8，而是从车辆网络(例如CAN)取得转向角信号信息。
除此以外，只要不违背本发明的主旨，也可以进行各种实施方式的变形和组合。
工业实用性
按照本发明，能够在底盘测功机上评价被测体的转向功能，所述被测体为具有自动转向功能的车辆或其一部分。

Claims (21)

1.一种车辆测试系统，对被测体进行行驶测试，所述被测体为具有转向功能的车辆或所述车辆的一部分，所述车辆测试系统的特征在于，包括：
底盘测功机，对所述被测体进行行驶测试；以及
转向反作用力输入装置，对在所述底盘测功机上行驶的所述被测体的转向齿条输入转向反作用力。
2.根据权利要求1所述的车辆测试系统，其特征在于，
所述转向反作用力输入装置包括：
致动器，产生所述转向反作用力；
负荷传感器，检测由所述致动器对所述转向齿条施加的转向反作用力；以及
转向反作用力控制部，使用所述负荷传感器的检测信号对所述致动器进行反馈控制。
3.根据权利要求1或2所述的车辆测试系统，其特征在于，所述转向反作用力输入装置通过附件连接于所述转向齿条和拉杆接头连杆。
4.根据权利要求3所述的车辆测试系统，其特征在于，所述转向反作用力输入装置具有吸收构造，所述吸收构造吸收所述转向齿条和拉杆接头连杆的相对的上下变动。
5.根据权利要求3或4所述的车辆测试系统，其特征在于，所述转向反作用力输入装置具有相对于地板支承自重的支承机构。
6.根据权利要求1或2所述的车辆测试系统，其特征在于，所述转向反作用力输入装置通过转向盘或转向轴对所述被测体的转向齿条输入所述转向反作用力。
7.根据权利要求1～6中任意一项所述的车辆测试系统，其特征在于，所述转向反作用力输入装置具有弹性体构件，所述弹性体构件再现伴随转向的不灵敏区。
8.根据权利要求1～7中任意一项所述的车辆测试系统，其特征在于，
所述转向反作用力输入装置具有：
第一致动器，产生低频且大行程的转向反作用力；以及
第二致动器，产生高频且小行程的转向反作用力。
9.根据权利要求1～8中任意一项所述的车辆测试系统，其特征在于，所述转向反作用力输入装置包括解除机构，在从所述被测体的转向装置施加的转向力成为预定的阈值的情况下，所述解除机构解除对所述转向齿条施加的转向反作用力。
10.根据权利要求1～8中任意一项所述的车辆测试系统，其特征在于，所述车辆测试系统还包括驾驶机器人，所述驾驶机器人对所述被测体进行自动驾驶。
11.根据权利要求2或引用权利要求2的权利要求3～10中任意一项所述的车辆测试系统，其特征在于，所述转向反作用力控制部根据表示所述被测体的车速的车速信号或表示所述被测体的转向角的转向角信号算出所述致动器的指令值，并基于该指令值控制所述致动器。
12.根据权利要求11所述的车辆测试系统，其特征在于，所述转向反作用力控制部根据所述转向角信号算出自回正力矩，并基于该自回正力矩算出所述指令值。
13.根据权利要求11或12所述的车辆测试系统，其特征在于，所述转向反作用力控制部根据表示所述被测体的车速的车速信号算出低速时和停车时对所述致动器的指令值。
14.根据权利要求11～13中任意一项所述的车辆测试系统，其特征在于，所述转向反作用力控制部基于所述被测体的异常、路面变化、或所述被测体的异常和所述路面变化以外的干扰，算出所述致动器的指令值。
15.根据权利要求11～14中任意一项所述的车辆测试系统，其特征在于，所述转向反作用力控制部根据因所述被测体的上下的姿势变化而产生的转向反作用力，算出对所述致动器的指令值。
16.根据权利要求11～15中任意一项所述的车辆测试系统，其特征在于，所述转向反作用力控制部根据因所述被测体转弯中的姿势变化而产生的转向反作用力，算出对所述致动器的指令值。
17.根据权利要求16所述的车辆测试系统，其特征在于，控制所述底盘测功机的测功机控制部算出在所述被测体的转弯中产生的移动载荷，并算出由该移动载荷引起的左右轮的滚动阻力，基于该滚动阻力，算出所述底盘测功机的负荷指令值。
18.根据权利要求11～17中任意一项所述的车辆测试系统，其特征在于，所述转向反作用力控制部基于因所述被测体制动时或加速时的姿势变化而产生的转向反作用力，算出对所述致动器的指令值。
19.根据权利要求11～18中任意一项所述的车辆测试系统，其特征在于，在所述被测体紧急制动时，所述转向反作用力控制部不使用表示所述被测体的车速的车速信号，而是基于因从被测体规格算出的最大加速度造成的姿势变化而产生的转向反作用力，算出对所述致动器的指令值。
20.一种转向反作用力输入装置，在底盘测功机上评价被测体的转向功能，所述被测体为驾驶车辆或所述驾驶车辆的一部分，所述转向反作用力输入装置的特征在于，
针对所述被测体的转向齿条，基于所述被测体的转向角和车速对所述转向齿条施加转向反作用力。
21.一种转向功能评价方法，在底盘测功机上评价被测体的转向功能，所述被测体为驾驶车辆或所述驾驶车辆的一部分，所述转向功能评价方法的特征在于，
使所述被测体的车轮为直线行驶状态并使所述被测体在底盘测功机上行驶，
通过向所述被测体的转向齿条输入转向反作用力，从而评价所述被测体的转向功能。
CN202180024727.1A 2020-03-27 2021-03-10 车辆测试系统、转向反作用力输入装置和转向功能评价方法 Pending CN115349081A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020-058182 2020-03-27
JP2020058182 2020-03-27
PCT/JP2021/009448 WO2021193054A1 (ja) 2020-03-27 2021-03-10 車両試験システム、操舵反力入力装置、及び操舵機能評価方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115349081A true CN115349081A (zh) 2022-11-15

Family

ID=77890161

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202180024727.1A Pending CN115349081A (zh) 2020-03-27 2021-03-10 车辆测试系统、转向反作用力输入装置和转向功能评价方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20230194385A1 (zh)
JP (1) JPWO2021193054A1 (zh)
CN (1) CN115349081A (zh)
DE (1) DE112021001905T5 (zh)
WO (1) WO2021193054A1 (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7451475B2 (ja) * 2021-10-14 2024-03-18 株式会社小野測器 自動車試験システム
CN114279724B (zh) * 2021-12-31 2023-12-26 重庆理工大学 一种转向模拟机构、整车在环测试台架及其测试方法
CN114778125A (zh) * 2022-03-11 2022-07-22 潍柴动力股份有限公司 侧翻试验装置及利用其进行试验的方法
AT526328B1 (de) * 2022-09-28 2024-02-15 Avl List Gmbh Lenkkraftmodul für einen Rollenprüfstand
AT526327B1 (de) * 2022-09-28 2024-02-15 Avl List Gmbh Fahrzeugprüfstand und Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugprüfstands

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3830048C1 (zh) * 1988-09-03 1989-12-21 Daimler-Benz Aktiengesellschaft, 7000 Stuttgart, De
ES2077920T3 (es) * 1992-05-29 1995-12-01 Schenck Ag Carl Procedimiento y dispositivo para dirigir las ruedas en rotacion de un vehiculo en bancos de pruebas.
JP3368522B2 (ja) * 1996-08-06 2003-01-20 三菱自動車工業株式会社 パワーステアリング試験装置
JP3684079B2 (ja) * 1998-07-01 2005-08-17 光洋精工株式会社 車両用シミュレーション装置
JP4264725B2 (ja) * 2003-12-09 2009-05-20 株式会社ジェイテクト 電動パワーステアリング装置用試験システム
JP5414304B2 (ja) 2009-02-24 2014-02-12 株式会社小野測器 シャシダイナモメータ
CA2819349C (en) * 2010-11-29 2016-10-25 Nissan Motor Co., Ltd. Vehicle, and method for steering control of same
EP2594916B1 (de) * 2011-11-21 2014-07-16 Sherpa Autodiagnostik GmbH Rollenprüfstand und Verfahren zum Betrieb eines Rollenprüfstandes
EP2602602B1 (de) * 2011-12-08 2016-08-10 Joachim Hug Fahrzeugprüfstand
AT518792B1 (de) * 2016-09-12 2018-01-15 Avl List Gmbh Modularer Prüfstand für fahrbereite Gesamtfahrzeuge
FR3074769B1 (fr) * 2017-12-07 2020-07-17 Jtekt Europe Utilisation d’un moteur d’assistance d’un systeme de direction assistee afin de generer des cycles de test selon un cycle d’exploitation en vitesse
CN108426722A (zh) * 2018-01-23 2018-08-21 北京清博华创测控技术有限公司 一种液压自动转向系统标定方法
JP6781368B2 (ja) * 2018-05-27 2020-11-04 サンエンジニアリング株式会社 シャシダイナモメータ

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2021193054A1 (zh) 2021-09-30
DE112021001905T5 (de) 2023-01-05
US20230194385A1 (en) 2023-06-22
WO2021193054A1 (ja) 2021-09-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN115349081A (zh) 车辆测试系统、转向反作用力输入装置和转向功能评价方法
US11235747B2 (en) Method for controlling a steering system of a vehicle
CN106125722B (zh) 辅助转向系统单元、辅助转向系统、车辆和辅助转向方法
CN102803032B (zh) 用于改变车辆的轨迹的方法和系统
AU2013290175B2 (en) Steering and control systems for a three-wheeled vehicle
CN102481948B (zh) 用于在运行期间辅助车辆驾驶员的方法和系统
JP5462373B2 (ja) 車両の運動制御装置
US10988142B1 (en) Determining friction coefficient of a tire/surface interface
US11169054B2 (en) Method and system for use in dynamometer testing of a motor vehicle
US8200392B2 (en) Vehicular steering control device
JP2007530341A (ja) 電気式操舵システムにおけるタイヤ横力の決定方法
JP2012240456A (ja) 車両用操舵装置および操舵制御方法
US20140288745A1 (en) Vehicle behavior control apparatus
CN102259662A (zh) 用于通过车辆转向装置使车辆转向的方法
KR100880110B1 (ko) 액티브 지오메트리 제어 현가장치의 고장 검출 방법
CN114987612A (zh) 电子助力转向系统齿条力观测器交通工具诊断装置
CN117922539A (zh) 偏航补偿系统、方法、车辆制动系统及机动车辆
CN115123379A (zh) 用于轮内电机的转向减震结构及其方法
Çetin Compliant control of electric power assisted steering systems in vehicles
CN118871342A (zh) 改善的转向系统、转向系统装置和用于转向控制的方法
CN118541296A (zh) 基于环境感测的预测性重型车辆运动管理
JP2009269573A (ja) 車両挙動制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination