DE112021001905T5

DE112021001905T5 - Fahrzeugtestsystem, lenkreaktionskraft-eingabevorrichtung und verfahren zum auswerten einer lenkfunktion

Info

Publication number: DE112021001905T5
Application number: DE112021001905.8T
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Kawazoe; Naoji Ueno; Yoshiharu Goshima
Original assignee: Horiba Ltd
Current assignee: Horiba Ltd
Priority date: 2020-03-27
Filing date: 2021-03-10
Publication date: 2023-01-05
Also published as: JPWO2021193054A1; WO2021193054A1; US20230194385A1; CN115349081A

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft das Auswerten einer Lenkfunktion eines Testgegenstands, der ein Fahrzeug mit automatischer Lenkfunktion oder ein Teil hiervon ist, auf einem Chassis-Dynamometer, und betrifft ein Fahrzeugtestsystem 100, das einen Funktionstest eines Testgegenstands W durchführt, der ein Fahrzeug mit automatischer Lenkfunktion oder ein Teil hiervon ist. Das Fahrzeugtestsystem 100 enthält ein Chassis-Dynamometer 2 zum Durchführen eines Funktionstests des Testgegenstands W und eine Lenkreaktionskraft-Eingabevorrichtung 3, die eine Lenkreaktionskraft an einem Lenkgetriebe W4 des Testgegenstands eingibt, wobei eine Spurstange entfernt ist, wobei die Lenkreaktionskraft an dem auf dem Chassis-Dynamometer fahrenden Testgegenstand W eingegeben wird, um die Lenkfunktion des Testgegenstands W auszuwerten.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrzeugtestsystem, das einen Funktionstest an einem Testgegenstand durchführt, der ein Fahrzeug mit Lenkfunktion oder ein Teil hiervon ist, eine Lenkreaktionskraft-Eingabevorrichtung, die eine Lenkreaktionskraft des Testgegenstands eingibt, und ein Verfahren zum Auswerten einer Lenkfunktion, das eine Lenkfunktion des Testgegenstands auswertet.
Stand der Technik
Üblicherweise kann ein Funktionstest eines Fahrzeugs, wie beispielsweise eines vierrädrigen Fahrzeugs, unter Verwendung eines Chassis-Dynamometers durchgeführt werden. Wie in Patentliteratur 1 beschrieben, enthält das Chassis-Dynamometer beispielsweise eine Rolle, auf das Vorderrad platziert wird, und ein Dynamometer, das an der Rolle eine Last anlegt. Dann wird das Fahrzeug einer Simulationsfahrt auf dem Chassis-Dynamometer unterzogen, wodurch das Fahrzeug ausgewertet wird.
Zitierliste
Patentliteratur

Patentliteratur 1: JP 2010 -197129 A
Patentliteratur 2: JP 2019 -203869 A

Überblick über die Erfindung
Technisches Problem
In den letzten Jahren ist beispielsweise ein Fahrzeug (automatisch fahrendes Fahrzeug) mit einer automatischen Lenkfunktion entwickelt worden, und es besteht ein Bedarf, das Fahrzeug auf einem Dynamometer auszuwerten.
Allerdings weist das herkömmliche Chassis-Dynamometer eine Konfiguration auf, bei der eine Drehwelle eines Vorderrads fixiert ist und das Lenken eines Fahrzeugs nicht erlaubt ist, und die Lenkfunktion kann somit nicht ausgewertet werden.
Wie in der Patentliteratur 2 beschrieben, kommt ein Chassis-Dynamometer mit einer Lenkfunktion in Betracht, die das Lenken eines Fahrzeugs ermöglicht, aber bei diesem Chassis-Dynamometer ist es notwendig, eine Rolle und ein Dynamometer zu drehen, und die Vorrichtungskonfiguration ist groß und teuer. Weil die Rollen und das Dynamometer, die schwere Gegenstände sind, gedreht werden, besteht zusätzlich das Problem, dass die Steuer-/Regelbarkeit beeinträchtigt ist.
Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die oben beschriebenen Probleme gemacht und es ist dabei eine Hauptaufgabe, die Lenkfunktion eines Testgegenstands, der ein Fahrzeug mit Lenkfunktion oder ein Teil hiervon ist, auf einem Chassis-Dynamometer auszuwerten.
Lösung des Problems
Daher ist ein Fahrzeugtestsystem gemäß der vorliegenden Erfindung ein Fahrzeugtestsystem, das einen Funktionstest (Lauftest) an einem Testgegenstand (Teststück) durchführt, der ein Fahrzeug mit Lenkfunktion oder ein Teil hiervon ist, wobei das Fahrzeugtestsystem umfasst: ein Chassis-Dynamometer, das einen Funktionstest des Testgegenstands durchführt; und eine Lenkreaktionskraft-Eingabevorrichtung, die eine Lenkreaktionskraft auf ein Lenkgetriebe des Testgegenstands eingibt, der auf dem Chassis-Dynamometer fährt.
Bei einem solchen Fahrzeugtestsystem ist es durch Eingabe einer Lenkreaktionskraft auf das Lenkgetriebe des Testgegenstands möglich, die Lenkfunktion des Testgegenstands auszuwerten, während der Testgegenstand veranlasst wird, auf dem Chassis-Dynamometer zu fahren, wobei die Räder des Testgegenstands in einem Geradeauslauf-Zustand beibehalten werden. Da die Lenkreaktionskraft direkt an dem Lenkgetriebe eingegeben wird, ohne das Chassis-Dynamometer mit einer Lenkfunktion zu verwenden, ist es mit der vorliegenden Erfindung ferner möglich, die Steuer-/Regelbarkeit der Lenkreaktionskraft mit einer kostengünstige Konfiguration zu verbessern.
Als ein spezifischer Aufbaumodus der Lenkreaktionskraft-Eingabevorrichtung ist es wünschenswert, dass die Lenkreaktionskraft-Eingabevorrichtung mittels einer Befestigung mit dem Lenkgetriebe und einem Spurstangenkopf verbunden ist.
Mit dieser Konfiguration, wobei die Befestigung an jedes Fahrzeug anpassbar gemacht wird, ist es möglich, auf die verschiedenen Testgegenstände anzupassen, ohne dass die Grundkonfiguration der Lenkreaktionskraft-Eingabevorrichtung geändert wird.
Wenn der Testgegenstand auf dem Chassis-Dynamometer fährt, schwanken bzw. fluktuieren das Lenkgetriebe und der Spurstangenkopf hier nach oben und nach unten.
Daher ist es im Falle einer Konfiguration, bei der die Lenkreaktionskraft-Eingabevorrichtung zwischen dem Lenkgetriebe und dem Spurstangenkopf verbunden ist, wünschenswert, dass die Lenkreaktionskraft-Eingabevorrichtung eine Absorptionsanordnung (absorbierende Struktur) aufweist, die eine relative Vertikalschwankung des Lenkgetriebes und des Spurstangenkopfs absorbiert.
Im Falle einer Konfiguration, bei der die Lenkreaktionskraft-Eingabevorrichtung zwischen dem Lenkgetriebe und dem Spurstangenkopf verbunden ist, ändert sich das Ansprechverhalten des Lenkgetriebes aufgrund des Gewichts der Lenkreaktionskraft-Eingabevorrichtung.
Um den Einfluss auf das Ansprechverhalten der Lenkgeometrie zu reduzieren, ist es wünschenswert, dass die die Lenkreaktionskraft-Eingabevorrichtung einen Abstützmechanismus aufweist, der ihr eigenes Gewicht auf einem Untergrund abstützt.
Um die Lenkreaktionskraft mit einer einfachen Konfiguration auf die an der Lenkgeometrie einzugeben, ist es wünschenswert, dass die Lenkreaktionskraft-Eingabevorrichtung die Lenkreaktionskraft mittels eines Lenkrades oder einer Lenkwelle auf das Lenkgetriebe des Testgegenstands eingibt.
Als spezifische Ausführungsform der Lenkreaktionskraft-Eingabevorrichtung ist es denkbar, dass die Lenkreaktionskraft-Eingabevorrichtung einen Aktor, der die Lenkreaktionskraft erzeugt, eine Lastzelle, die eine Lenkreaktionskraft erfasst, die durch den Aktor auf das Lenkgetriebe ausgeübt wird, und ein Lenkreaktionskraft-Steuerteil, das eine Regelung des Aktors durchführt unter Verwendung eines Erfassungssignals der Lastzelle, enthält.
Ein Fahrzeug weist aufgrund einer Verdrehdeformation von Reifen einen beim Lenken unwirksamen Bereich, ein Spiel eines Lenksystems oder dergleichen auf. Um einen unwirksamen Bereich (Totzone) zu reproduzieren, ist es wünschenswert, dass die Lenkreaktionskraft-Eingabevorrichtung ein elastisches Element (beispielsweise eine Gummibuchse, eine Feder oder dergleichen) enthält, das einen mit dem Lenken zusammenhängenden, unwirksamen Bereich reproduziert.
Um die Eingabe der Lenkreaktionskraft in einem großen Bereich mit einer einfachen Konfiguration genau einstellen zu können, ist es wünschenswert, dass Lenkreaktionskraft-Eingabevorrichtung einen ersten Aktor, der eine Lenkreaktionskraft mit einer tiefen Frequenz und einem großen Hub erzeugt, und einen zweiten Aktor, der eine Lenkreaktionskraft mit einer hohen Frequenz und einem kleinen Hub erzeugt, enthält.
Es ist wünschenswert, dass die Lenkreaktionskraft-Eingabevorrichtung einen Entlastungsmechanismus umfasst, der eine auf das Lenkgetriebe angewandte Lenkreaktionskraft entlastet, falls eine beim Lenken des Testgegenstands angewandte Lenkreaktionskraft einen vorbestimmten Schwellenwert erreicht. Mit dieser Konfiguration kann die Lenkreaktionskraft-Eingabevorrichtung geschützt werden.
Das Fahrzeugtestsystem der vorliegenden Erfindung enthält ferner einen Fahrroboter, der den Testgegenstand automatisch betreibt bzw. fährt. Durch das Durchführen eines Funktionstests des Testgegenstands mittels des Fahrroboters ist es möglich, Variationen beim Fahren zu vermeiden und einen sehr genauen Funktionstest durchzuführen, verglichen mit dem Fall, wenn eine Person den Testgegenstand fährt.
Als eine spezifisches Ausführungsform des Lenkreaktionskraft-Steuerteils, das einen Aktor ansteuert, ist es wünschenswert, dass das Lenkreaktionskraft-Steuerteil aus einem Fahrzeuggeschwindigkeitssignal, das eine Fahrzeuggeschwindigkeit des Testgegenstands angibt, oder aus einem Lenkwinkelsignal, das einen Lenkwinkel des Testgegenstands angibt, einen Befehlswert des Aktors berechnet und den Aktor basierend auf dem Befehlswert ansteuert.
Um die Lenkfunktion durch Eingeben einer Lenkreaktionskraft aufgrund eines selbstausrichtenden Drehmoments auszuwerten, ist es hier wünschenswert, dass das Lenkreaktionskraft-Steuerteil aus dem Lenkwinkelsignal das selbstausrichtende Drehmoment berechnet und einen Befehlswert basierend auf dem selbstausrichtenden Drehmoment berechnet.
Um die Lenkfunktion durch Eingeben einer Lenkreaktionskraft bei geringer Geschwindigkeit oder bei einem Halt auszuwerten, ist es ferner wünschenswert, dass das Lenkreaktionskraft-Steuerteil aus einem Fahrzeuggeschwindigkeitssignal, das eine Geschwindigkeit des Testgegenstands angibt, einen Befehlswert für den Aktor bei niedriger Geschwindigkeit und bei einem Halt berechnet.
Um die Lenkfunktion durch Eingeben einer Lenkreaktionskraft unabhängig von einem Fahrzeugmodell auszuwerten, ist es wünschenswert, dass das Lenkreaktionskraft-Steuerteil einen Befehlswert des Aktors basierend auf einer Abnormalität des Fahrzeugs bzw. Testgegenstands, einer Straßenoberflächenänderung oder einem anderen Störeinfluss berechnet.

(1) Fahrzeugabnormalität: Fehlausrichtung des Lenksystems, Driften, Reibung durch Reifendeformation, und dergleichen.
(2) Straßenoberflächenänderung: Eisbrand, µ-Sprung (Änderung bei der Haftreibung zwischen Reifen und Straßenoberfläche), und dergleichen.
(3) Andere Störeinflüsse: Spur, Seitenwind, Teilneigung, rauhe Straße, Randsteinkontakt, aus der Spur geraten (Entgleisen) des Rads, und dergleichen.

Um eine Lenkfunktion durch Eingeben einer Lenkreaktionskraft aufgrund einer Stellungsänderung hervorgerufen wegen einer vertikaler Bewegung auszuwerten, ist es wünschenswert, dass das Lenkreaktionskraft-Steuerteil einen Befehlswert für den Aktor basierend auf einer Lenkreaktionskraft berechnet, die durch eine vertikale Stellungsänderung des Testgegenstands erzeugt wird.
Um eine Lenkfunktion durch Eingeben einer Lenkreaktionskraft, die eine seitliche Lastbewegung beim Drehen begleitet, auszuwerten, ist es wünschenswert, dass das Lenkreaktionskraft-Steuerteil einen Befehlswert für den Aktor basierend auf einer Lenkreaktionskraft berechnet, die durch eine Stellungsänderung beim Drehen des Testgegenstands erzeugt wird.
Um einen Funktionstest durchzuführen, bei dem eine Änderung des Rollwiderstands aufgrund der Lastbewegung beim (während) des Drehens berücksichtigt wird durch Verknüpfen der Lenkreaktionskraft-Eingabevorrichtung und des Chassis-Dynamometers, ist es wünschenswert, dass das Dynamometersteuerteil, welches das Chassis-Dynamometer steuert, eine Bewegungslast berechnet, die beim Drehen des Testgegenstands erzeugt wird, einen Rollwiderstand der rechten und linken Räder berechnet aufgrund der Bewegungslast, und einen Lastbefehlswert des Chassis-Dynamometers berechnet basierend auf dem Rollwiderstand. Mit dieser Konfiguration kann der Testgegenstand in einem Zustand ausgewertet werden, der nahe an tatsächlichem Fahren (tatsächlicher Umgebung) ist.
Um eine Lenkfunktion durch Eingeben einer Lenkreaktionskraft aufgrund einer Stellungsänderung während des Bremsens oder Beschleunigens auszuwerten, ist es wünschenswert, dass das Lenkreaktionskraft-Steuerteil einen Befehlswert für den Aktor basierend auf einer Lenkreaktionskraft berechnet, die durch eine Stellungsänderung beim Bremsen oder Beschleunigen des Testgegenstands erzeugt wird.
Im Falle eines plötzlichen Abbremsens während einer tatsächlichen Fahrt wirkt eine Trägheitskraft auf das Fahrzeug, aber im Falle eines plötzlichen Abbremsens während des Fahrens auf dem Chassis-Dynamometer wirkt keine Trägheitskraft auf das Fahrzeug. Ferner wird die Berechnung der Verzögerung beim Fahren auf dem Chassis-Dynamometer erreicht durch Differenzieren der Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs. Da angenommen wird, dass das Rad des Fahrzeugs blockiert ist und die Rolle des Chassis-Dynamometers weiter dreht zum Zeitpunkt des plötzlichen Abbremsens, kann die Verzögerung nicht berechnet werden.
Um eine Lenkfunktion durch Eingeben einer Lenkreaktionskraft aufgrund einer Stellungsänderung bei einem plötzlichen Abbremsen auszuwerten, ist es wünschenswert, dass das Lenkreaktionskraft-Steuerteil einen Befehlswert für den Aktor berechnet basierend auf einer Lenkreaktionskraft, die durch eine Stellungsänderung aufgrund einer maximalen Beschleunigung erzeugt wird, welche aus einer Testgegenstandspezifikation berechnet wird ohne ein Fahrzeuggeschwindigkeitssignal zu verwenden, das eine Fahrzeuggeschwindigkeit des Testgegenstands angibt, zum Zeitpunkt eines plötzlichen Bremsens des Testgegenstands.
Die Lenkreaktionskraft-Eingabevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung wertet ferner eine Lenkfunktion eines Testgegenstands aus, der ein automatisch fahrendes Fahrzeug oder ein Teil hiervon auf einem Chassis-Dynamometer ist, und übt eine Lenkreaktionskraft auf ein Lenkgetriebe des Testgegenstands basierend auf einem Lenkwinkel und einer Fahrzeuggeschwindigkeit des Testgegenstands aus.
Die Lenkfunktions-Auswertevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung wertet ferner eine Lenkfunktion eines Testgegenstands aus, der ein automatisch fahrendes Fahrzeug oder ein Teil hiervon auf einem Chassis-Dynamometer ist. Die Lenkfunktions-Auswertevorrichtung wertet die Lenkfunktion des Testgegenstands aus durch Einstellen eines Geradeauslauf-Zustands der Räder des Testgegenstands, Herbeiführen, dass der Testgegenstand auf dem Chassis-Dynamometer fährt, und Eingeben einer Lenkreaktionskraft auf das Lenkgetriebe des Testgegenstands.
Vorteilhafte Effekte der Erfindung
Gemäß der oben beschriebenen Erfindung kann die Lenkfunktion eines Testgegenstands, der ein Fahrzeug mit einer automatischen Lenkfunktion oder ein Teil hiervon ist, auf einem Chassis-Dynamometer ausgewertet werden.
Figurenliste

1 ist eine schematische Übersichtsdarstellung eines Fahrzeugtestsystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine schematische Darstellung, die eine Konfiguration einer Lenkreaktionskraft-Eingabevorrichtung gemäß der Ausführungsform zeigt.
3 ist eine schematische Darstellung, die eine spezifische Konfiguration der Lenkreaktionskraft-Eingabevorrichtung gemäß der Ausführungsform zeigt.
4 ist eine schematische Darstellung, die eine Lenkreaktionskraft aufgrund einer Stellungsänderung (Springen) hervorgerufen durch vertikale Bewegung zeigt.
5 ist eine schematische Darstellung, die eine Lenkreaktionskraft aufgrund seitlicher Lastbewegung (Rollen) beim Drehen zeigt.
6 ist eine schematische Darstellung einer Lenkreaktionskraft aufgrund einer Stellungsänderung (Stampfbewegung) beim Abbremsen.
7 ist eine schematische Darstellung, die Steuerinhalte eines Chassis-Dynamometers beim Drehen zeigt.
8 ist eine schematische Darstellung, die einen Unterschied zwischen dem Zeitpunkt des plötzlichen Abbremsens beim tatsächlichen Fahren und dem Zeitpunkt des plötzlichen Abbremsens auf dem Chassis-Dynamometer zeigt.
9 ist eine schematische Darstellung, die eine Modifikation der Lenkreaktionskraft-Eingabevorrichtung zeigt.
10 ist eine schematische Darstellung, die eine Modifikation der Lenkreaktionskraft-Eingabevorrichtung zeigt.
11 ist eine schematische Darstellung, die eine Modifikation der Lenkreaktionskraft-Eingabevorrichtung zeigt.
12 ist eine schematische Darstellung, die eine Modifikation der Lenkreaktionskraft-Eingabevorrichtung zeigt.
13 ist eine schematische Darstellung, die eine Modifikation der Lenkreaktionskraft-Eingabevorrichtung zeigt.

Bezugszeichenliste

100: Fahrzeugtestsystem
W: Testgegenstand
W4: Lenkgetriebe
W5: Spurstangenkopf
2: Chassis-Dynamometer
25: Dynamometersteuerteil
4: Fahrroboter
3: Lenkreaktionskraft-Eingabevorrichtung
31: Aktor
32: Lastzelle
33: Lenkreaktionskraft-Steuerteil
39: Absorptionsanordnung
36: elastisches Element
37: Abstützmechanismus
38: Entlastungsmechanismus
311: erster Aktor
312: zweiter Aktor

Beschreibung von Ausführungsformen
Nachfolgend wird ein Fahrzeugtestsystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben.
Ein Fahrzeugtestsystem 100 der vorliegenden Ausführungsform wertet eine Lenkfunktion eines Lenksystems eines Testgegenstands W aus, der ein Fahrzeug mit einer Lenkfunktion oder ein Teil hiervon ist.
Nachfolgend wird ein vollständiges Fahrzeug eines automatisch fahrenden Fahrzeugs al sein Beispiel für den Testgegenstand W beschreiben. Allerdings ist der Testgegenstand W nicht auch ein vollständiges Fahrzeug beschränkt, solange er eine automatische Lenkfunktion aufweist und auf dem Chassis-Dynamometer fahren kann. Der Testgegenstand kann ein Fahrzeug sein, das keine automatische Lenkfunktion aufweist.
<1. Systemkonfiguration>
Wie in 1 gezeigt, enthält das Fahrzeugtestsystem 100 insbesondere ein Chassis-Dynamometer 2 zum Durchführen eines Funktionstests des Testgegenstands W und eine Lenkreaktionskraft-Eingabevorrichtung 3 zum Eingeben einer Lenkreaktionskraft an einem Lenkgetriebe W4 (Lenkzahnstange), und wertet eine Lenkfunktion des Testgegenstands W aus durch Eingeben der Lenkreaktionskraft an dem Testgegenstand W, der auf dem Chassis-Dynamometer 2 fährt.
Das Chassis-Dynamometer 2 enthält eine Vorderradrolle 21, auf der das Vorderrad W1 des Testgegenstands W angeordnet ist, eine Hinterradrolle 22, auf der das Hinterrad W2 des automatisch fahrenden Fahrzeugs W angeordnet ist, und Dynamometer 23 und 24, die Lasten auf die Vorderradrolle 21 und die Hinterradrolle 22 eingeben. Es ist anzumerken, dass beispielsweise ein vorbestimmter Lastbefehlswert bzw. Lastsollwert basierend auf einem vorbestimmten Fahrtmuster an die Dynamometer 23 und 24 von einem Dynamometersteuerteil 25 eingegeben wird und eine Regelung durchgeführt wird. Falls der Testgegenstand ein Fahrzeug mit Vorderradantrieb ist, kann das Testsystem keine Hinterradrolle 22 und kein Dynamometer 24 enthalten.
Es ist hier ein Fahrroboter 4 auf einem Sitz W3 des Fahrersitzes des Testgegenstands W (automatisch fahrendes Fahrzeug) angebracht, der auf dem Chassis-Dynamometer 2 angeordnet bzw. platziert ist. Der Fahrroboter 4 enthält verschiedene Aktoren zum Betreiben bzw. Betätigen eines Lenkrades, eines Beschleunigungspedals, einer Bremse oder dergleichen, sofern erforderlich. Der Testgegenstand W führt im Wesentlichen Lenksteuerung, automatische Geschwindigkeitsregelung und automatische Bremsregelung durch eine ADAS-Steuerung (Advanced Driver-Assistance Systems / Fortgeschrittenes Fahrer-Unterstützungssystem) oder durch eine AD-Steuerung (Autonomous Driving / Autonomes Fahren), die eine weiter entwickelte Form des ADAS ist, die in dem Testgegenstand W eingebaut ist bzw. sind. Es ist anzumerken, dass der Testgegenstand W von einer Person gefahren werden kann, ohne dass der Fahrroboter 4 verwendet wird, oder mittels unbemanntem automatischem Fahren.
Da der auf dem Chassis-Dynamometer 2 angeordnete Testgegenstand W ein automatisch fahrendes Fahrzeug ist, enthält der Testgegenstand W verschiedene Sensoren (Kamera, Lidar, Radar, Sonar, GPS, etc.), um die umgebende Situation zu erfassen. Um das Fahren des automatisch fahrenden Fahrzeugs auf dem Chassis-Dynamometer 2 herbeizuführen, enthält das Fahrzeugtestsystem 100 verschiedene Emulatoren 200, um die jeweiligen Sensoren zu emulieren. Der auf dem Chassis-Dynamomater 2 angeordnete Testgegenstand W wird automatisch gefahren durch die ADAS-Steuerung oder die AD-Steuerung basierend auf Information oder einem Signal als Eingabe von den verschiedenen Emulatoren 200.
Wie in 2 gezeigt, gibt die Lenkreaktionskraft-Eingabevorrichtung 3 eine Lenkreaktionskraft an dem Lenkgetriebe W4 des Testgegenstands ein in einem Zustand, wenn keine Lenkkraft des Lenksystems auf das Rad W1 übertragen wird (hier in eine Zustand, in dem die Spurstange entfernt ist). Die Lenkreaktionskraft-Eingabevorrichtung 3 der vorliegenden Ausführungsform ist mit dem Lenkgetriebe W4 und dem Spurstangenkopf W5 verbunden. Der Spurstangenkopf W5 ist mit einem am Vorderrad W1 befestigten Achsschenkel W6 verbunden. Das Vorderrad W 1, von dem die Spurstange entfernt worden ist, ist auf dem Dynamometer 2 drehbar und durch einen Befestigungsmechanismus 5 befestigt, der eine Freilaufnabe oder dergleichen einsetzt, so dass es nicht lenkbar befestigt ist.
Wie in den 2 und 3 gezeigt, enthält die Lenkreaktionskraft-Eingabevorrichtung 3 einen Aktor 31, der eine Lenkreaktionskraft erzeugt, eine Lastzelle 32, die eine Lenkreaktionskraft erfasst, welche durch den Aktor 31 auf das Lenkgetriebe W4 ausgeübt wird, und ein Lenkreaktionskraft-Steuerteil 33, das eine Regelung des Aktors 31 unter Verwendung des Erfassungssignals von der Lastzelle 32 durchführt. In der vorliegenden Ausführungsform sind der Aktor 31 und die Lastzelle 32 an beiden Enden des Lenkgetriebes W4 vorgesehen.
Der Aktor 31 verwendet beispielsweise einen hydraulischen Zylinder, einen pneumatischen Zylinder, ein elektromagnetisches Solenoid, einen Elektromotor oder dergleichen, in dem ein bewegliches Element 31b dazu eingerichtet ist, sich vorwärts und rückwärts bezogen auf ein Aktorhauptteil 31a zu bewegen.
Falls beispielsweise ein hydraulischer Zylinder oder ein pneumatischer Zylinder vorgesehen ist, bewegt sich eine Kolbenstange, die das bewegliche Element 31b ist, vorwärts und rückwärts bezogen auf das Zylindergehäuse (Aktorhauptteil 31a), wodurch eine Lenkreaktionskraft auf das Lenkgetriebe W4 eingegeben wird. Falls ein elektromagnetisches Solenoid vorgesehen ist, bewegt sich ein Kolben, der das bewegliche Element 31b ist, vorwärts und rückwärts bezogen auf eine Solenoidspule (Aktorhauptteil 31a), wodurch die Lenkreaktionskraft an dem Lenkgetriebe W4 eingegeben wird. Falls ein Elektromotor vorgesehen ist, ist eine Kugelgewindespindel mit dem Elektromotor verbunden, und eine Kugelgewindemutter, die das bewegliche Element 31b ist, bewegt sich vorwärts und rückwärts bezogen auf die Kugelgewindespindel (Aktorhauptteil 31a), wodurch eine Lenkreaktionskraft an dem Lenkgetriebe W4 eingegeben wird.
Bei der vorliegenden Ausführungsform, wie in 3 gezeigt, ist das bewegliche Element 31b auf der Seite des Lenkgetriebes W4 verbunden, und das Aktorhauptteil 31a ist auf der Seite des Spurstangenkops W5 verbunden. Dabei ist das bewegliche Element 31b mit einem ersten Verbindungselement 34 verbunden, und das erste Verbindungselement 34 ist mit dem Lenkgetriebe W4 verbunden. Das Aktorhauptteil 31a ist mit einem zweiten Verbindungselement 35 verbunden, und das zweite Verbindungselement 35 ist mit dem Spurstangenkopf W5 verbunden. Es ist anzumerken, dass das erste Verbindungselement 34 oder das zweite Verbindungselement 35 dehnbar bzw. ausziehbar ausgeführt sein können, so dass die Länge angepasst werden kann entsprechend des Abstands zwischen dem Lenkgetriebe W4 und dem Spurstangenkopf W5.
Wie in 3 gezeigt, kann die Lenkreaktionskraft-Eingabevorrichtung 3 der vorliegenden Ausführungsform ein elastisches Element 36 enthalten, das einen dem Lenken zugeordneten unwirksamen Bereich reproduziert. Das elastische Element 36 ist unabhängig von der Regelung des Aktors 31 vorgesehen und ist in Reihe zu dem Aktor 31 vorgesehen, das heißt zwischen dem Aktor 31 und dem Lenkgetriebe W4 oder zwischen dem Aktor 31 und dem Spurstangenkopf W5. Als elastisches Element 36 kann beispielsweise eine Gummibuchse, eine Feder oder dergleichen verwendet werden. Das elastische Element 36 kann auch in dem Aktor 31 einbezogen bzw. eingebaut sein.
Die Lenkreaktionskraft-Eingabevorrichtung 3 kann ferner einen Absorptionsmechanismus 39 enthalten, der eine relative vertikale Schwankung des Lenkgetriebes W4 und des Spurstangenkopfs W5 absorbiert. In der vorliegenden Ausführungsform wird der Spurstangenkopf W5 verwendet, aber es kann eine gelenkartige Struktur vorgesehen sein, die ähnlich zu einer Spurtstange ist.
Wie in FIG: 3 gezeigt, kann die Lenkreaktionskraft-Eingabevorrichtung 3 ferner einen Abstützmechanismus 37 enthalten, der ihr eigene Gewicht auf dem Untergrund abstützt. Der Abstützmechanismus 37 stützt den Aktor 31 mit einer Reaktionskraft, die das Gewicht des Aktors 31 aufhebt, wobei die vertikale Schwankung des Aktors 31 absorbiert wird, und kann so ausgeführt sein, dass eine Feder oder dergleichen verwendet wird. Da der Aktor 31 auch vertikal schwankt, ist das bewegliche Element 31b des Aktors 31 dazu eingerichtet, einen Hub auszuführen, wobei der freie Bewegungswinkel bezogen auf das Aktorhauptteil 31a absorbiert wird.
Wie in FIG: 3 gezeigt, kann die Lenkreaktionskraft-Eingabevorrichtung 3 ferner einen Entlastungsmechanismus 38 enthalten, der die auf das Lenkgetriebe W4 ausgeübte Lenkreaktionskraft entlastet, wenn die von dem Lenksystem des Testgegenstands W ausgeübte Lenkkraft einen vorbestimmten Schwellenwert erreicht. Der Entlastungsmechanismus 38 enthält beispielsweise einen Fixierstift 381 aus einem Kunstharz zum Fixieren eines ersten Elements 341 auf der Seite des Lenkgetriebes W4 und eines zweiten Element 342 auf der Seite des Aktors 31, die das erste Verbindungselement 34 bilden, und ist so eingerichtet, dass der Fixierstift 381 getrennt wird und das erste Element 341 sich relativ zu dem zweiten Element 342 bewegen kann, wenn die Lenkkraft einen vorbestimmten Schwellenwert erreicht. Ferner kann ein Anschlag 382 vorgesehen sein, so dass das zweite Element 342 sich nicht von einer vorbestimmten Position zur Seite des Aktors bewegt, so dass der Hubweg des zweiten Elements 342 einen zulässigen Hubweg des Aktors 31 überschreitet.
<2. Steuerungsinhalte>
Als Nächstes wird ein spezifisches Beispiel eines Lenkvorgangs beschrieben, der von der Lenkreaktionskraft-Eingabevorrichtung 3 eingegeben wird.
Wie in FIG: 2 gezeigt, berechnet ein Lenkreaktionskraft-Steuerteil 33 einen Befehlswert des Aktors 31 aus einem Fahrzeuggeschwindigkeitssignal, das eine Fahrzeuggeschwindigkeit des Testgegenstands W angibt, oder aus einem Lenkwinkelsignal, das einen Lenkwinkel des Testgegenstands W angibt, und steuert den Aktor 31 basierend auf dem Befehlswert an. In der vorliegenden Ausführungsform enthält das Lenkreaktionskraft-Steuerteil 33 ein Befehlswert-Berechnungsteil 33a, das einen Befehlswert des Aktors 31 berechnet, und ein Aktorantriebsteil 33b, das den Aktor 31 ansteuert basierend auf dem Befehlswert.
Dabei kann das Fahrzeuggeschwindigkeitssignal von einer Fahrzeugfehler-Diagnosevorrichtung (OBDII; On-board Diagnostics second generation / Onboard Diagnose zweiter Generation) oder dergleichen mittels eines CAN (Controller Area Network) des Testgegenstands W erhalten werden, kann aus der Anzahl Umdrehungen der Vorderradrolle 21 des Chassis-Dynamometers 2 berechnet werden oder kann aus der Anzahl Umdrehungen des Vorderrads W1, das zusammen mit der Vorderradrolle 21 dreht, berechnet werden. Ferner kann ein Lenkwinkelsignal von dem OBDII mittels des CAN des Testgegenstands W erhalten werden oder kann aus einem Erfassungssignal eines Positionssensors 6 berechnet werden, der eine Position eines beim Lenken bewegten Elements erfasst, wie beispielweise des Lenkgetriebes W4.
Als Nächstes werden spezifische Steuerungsmodi einzeln beschrieben. Es ist anzumerken, dass der Aktor 31 durch Kombination von zwei oder mehr der nachfolgenden Steuerungsmodi angesteuert bzw. geregelt werden kann.
(1) Lenkreaktionskraft-Eingabe mittels selbstausrichtendem Drehmoment
Falls der Testgegenstand W dreht, berechnet das Lenkreaktionskraft-Steuerteil 33 ein selbstausrichtendes Drehmoment aus dem Lenkwinkelsignal, berechnet einen Befehlswert basierend auf dem selbstausrichtenden Drehmoment und dem Erfassungssignal der Lastzelle 32, und regelt den Aktor 31 basierend auf dem Befehlswert. Dabei kann ein selbstausrichtendes Drehmoment berechnet werden aus der Beziehung zwischen dem Driftwinkel [Grad] und der Radlast [kg]. Es ist anzumerken, dass Daten, welche die Beziehung zwischen dem Driftwinkel [Grad] und dem berechneten, selbstausrichtenden Drehmoment [Nm] im Vorfeld in einem Datenspeicher 33c des Lenkreaktionskraft-Steuerteils 33 gespeichert werden.
(2) Lenkreaktionskraft-Eingabe während Halten und geringer Geschwindigkeit
Das Lenkreaktionskraft-Steuerteil 33 berechnet eine Lenkreaktionskraft aus dem Fahrzeuggeschwindigkeitssignal, berechnet einen Befehlswert basierend auf der Lenkreaktionskraft und dem Erfassungssignal der Lastzelle 32 und regelt den Aktor 31 basierend auf dem Befehlswert bei geringer Geschwindigkeit und bei einem Halt bzw. Stopp (bei Stillstand).
(3) Lenkreaktionskraft-Eingabe unabhängig vom Fahrzeugmodell
Das Lenkreaktionskraft-Steuerteil 33 berechnet eine Lenkreaktionskraft basierend auf dem Folgenden (a) einer Abnormalität des Fahrzeugs, (b) einer Straßenoberflächenänderung oder (c) einen anderen Störeinfluss, berechnet einen Befehlswert basierend auf der Lenkreaktionskraft und dem Erfassungssignal der Lastzelle 32 und regelt der Aktor 31 basierend auf dem Befehlswert.

(a) Abnormalität des Fahrzeugs: Spurfehler des Lenksystems, Driften, Reifendeformationsreibung und dergleichen.
(b) Straßenoberflächenänderung: Eisbrand, µ-Sprung (Änderung bei der Haftreibung zwischen Reifen und Straßenoberfläche), und dergleichen.
(c) Andere Störeinflüsse: Spur, Seitenwind, Teilneigung, rauhe Straße, Randsteinkontakt, aus der Spur geratendes (entgleisendes) Rad, und dergleichen.

(4) Lenkreaktionskraft-Eingabe aufgrund Stellungswechsel durch vertikale Bewegung (Springen)
Eine Lenkänderung in entgegengesetzten Phasen (Vorspur, Nachspur) tritt auf bei einer Änderung des freien Bewegungswinkels der Spurstange aufgrund vertikaler Bewegung des Testgegenstands W (siehe 4). In diesem Fall, da eine Eingabe an dem Lenkgetriebe W4 eine Eingabe ohne Hervorrufen einer Lenkwinkelveränderung ist, ist es nicht möglich, bei der Regelung unter Verwendung des Lenkwinkelsignals eine Kraft zu erzeugen, die eine Lenkänderung in entgegengesetzter Phase (Vorspur, Nachspur) begleitet.
Daher berechnet das Lenkreaktionskraft-Steuerteil 33 eine Lenkreaktionskraft, die durch die Stellungsänderung aufgrund der vertikalen Bewegung des Testgegenstands W erzeugt wird, berechnet einen Befehlswert basierend auf der Lenkreaktionskraft und dem Erfassungssignal der Lastzelle 32 und regelt den Aktor basierend auf dem Befehlswert.
Dabei wird eine Stellungsänderung Δh aufgrund der vertikalen Bewegung des Testgegenstands W durch einen Positionssensor 7 berechnet, der die Höhenposition des Lenkgetriebes W4 erfasst. Die Lenkreaktionskraft F, die durch die Stellungsänderung Δh erzeugt ist, wird ferner durch eine vorbestimmte arithmetische Formel F = f(Δh) berechnet.
(5) Lenkreaktionskraft-Eingabe durch seitliche Lastbewegung (Rollen) beim Drehen
Das Lenkreaktionskraft-Steuerteil 33 berechnet eine Lenkreaktionskraft, die durch eine Stellungsänderung während des Drehens des Testgegenstands 33 erzeugt wird, berechnet einen Befehlswert basierend auf der Lenkreaktionskraft und einem Erfassungssignal der Lastzelle 32 und regelt den Aktor 31 basierend auf dem Befehlswert.
Dabei ist die Lenkreaktionskraft ein selbstausrichtendes Drehmoment, das durch eine seitliche Lastbewegung betroffen ist, die beim Drehen hervorgerufen wird.
Wie in 5 gezeigt, ist die Zentrifugalkraft F zur Zeit des Drehens F = m × G_lateral aus dem Fahrzeuggewicht m und der seitlichen Beschleunigung G_lateral.
Die seitliche Lastbewegung Δm, die durch die Zentrifugalkraft F erzeugt wird, wird berechnet, und die seitlichen Fahrzeughöhen h_Rh + Δh_Rh und h_Lh + Δh_Lh werden aus dem berechneten Δm berechnet. Die Änderungen ΔD_Rh und ΔD_Lh des Driftwinkels können aus den seitlichen Fahrzeughöhen berechnet werden.
Dann kann das selbstausrichtende Drehmoment des rechten Vorderrads berechnet werden aus D_Rh - ΔD_Rh, m_Rh - Δm, und die Beziehung zwischen dem Driftwinkel [Grad] und dem selbstausrichtenden Drehmoment [Nm]. Ferner kann das selbstausrichtende Drehmoment des linken Vorderrads berechnet werden aus
D_Lh - ΔD_Lh, m_Lh - Δm, und die Beziehung zwischen dem Driftwinkel [Grad] und dem selbstausrichtenden Drehmoment [Nm].
(6) Lenkreaktionskraft-Eingabe aufgrund von Stellungsänderung (Neigen) während Bremsen oder Beschleunigen
Das Lenkreaktionskraft-Steuerteil 33 berechnet eine Lenkreaktionskraft, die durch eine Stellungsänderung des Testgegenstands W während dem Bremsen oder Beschleunigen erzeugt wird, berechnet einen Befehlswert basierend auf der Lenkreaktionskraft und einem Erfassungssignal der Lastzelle 32 und regelt den Aktor 32 basierend auf dem befehlswert.
Dabei ist die Lenkreaktionskraft ein selbstausrichtendes Drehmoment, das durch eine Längs-Lastbewegung betroffen ist, die beim Bremsen oder Beschleunigen erzeugt wird.
Wie insbesondere in 6 gezeigt, ist beispielweise die Trägheitskraft F zum Zeitpunkt des Bremsens F = m × G_long aus dem Fahrzeuggewicht m und der Längsbeschleunigung G_long.
Die Längs-Lastbewegung Δm, die aus der Trägheitskraft F erzeugt wird, wird berechnete, und die Vorderrad-Fahrzeughöhe h_Fr -Δh_Fr wird berechnet aus dem berechneten Δm. Die Änderung ΔD_toe beim Driftwinkel, hervorgerufen durch die Vorspur kan aus der Vorderrad-Fahrzeughöhe berechnet werden.
Dann kann das selbstausrichtende Drehmoment des rechten Vorderrades berechnet werden aus D_Rh + ΔD_toe, m_Rh + Δm, und eine Beziehung zwischen dem Driftwinkel [Grad] und dem selbstausrichtenden Drehmoment [Nm]. Ferner kann das selbstausrichtende Drehmoment des linken Vorderrads berechnet werden aus D_Lh + ΔD_toe, m_Lh + Δm, und die Beziehung zwischen dem Driftwinkel [Grad] und dem selbstausrichtenden Drehmoment [Nm].
(7) Verbindung 1 mit Chassis-Dynamometer 2, Steuerung unter Berücksichtigung der Änderung des seitlichen Rollwiderstands beim Drehen
Wie oben beschrieben in „(5) Lenkreaktionskraft-Eingabe durch seitliche Lastbewegung (Rollen) beim Drehen“, ist der Rollwiderstand für jedes Rad ausgehend von der Straßenoberfläche empfangen aufgrund der seitlichen Lastbewegung Δm beim Drehen.
Wie in 7 gezeigt, berechnet daher das Dynamometersteuerteil 25 eine Bewegungslast Δm, die beim Drehen erzeugt wird, berechnet den Rollwiderstand N (= µm) der rechten und linken Räder oder der vorderen und hinteren Räder mittels der Bewegungslast Δm, berechnet einen Lastbefehlswert des Chassis-Dynamometers 2 basierend auf dem Rollwiderstand N und regelt das Chassis-Dynamometer 2. Bei dem Chassis-Dynamometer 2 sind im vorliegenden Fall die Vorderradrolle 21 und das Dynamometer 23 unabhängig an jedem linken bzw. rechten Vorderrad vorgesehen, und ein Lastbefehlswert wird entsprechend an jedem Dynamometer 23 eingegeben. Wenn sich beispielsweise die Last Δm von rechts nach links bewegt, ist der Rollwiderstand F_Rh des rechten Rades F_Rh = µ (m_Rh - Δm) und der Rollwiderstand F_Lh des linken Rades ist F_Lh = µ (m_Lh + Δm).
(8) Verbindung 2 mit Chassis-Dynamometer 2; Lenkreaktionskraft-Eingabe während plötzlichem Bremsen (Notbremsung)
Wie in 8 gezeigt, arbeitet in einem Fall, wenn plötzliches Bremsen auf einer tatsächlichen Fahrt durchgeführt wird, das Antiblockier-Bremssystem (ABS), um eine Seitenführungskraft (cornering power CP) zu erzeugen.
Andererseits, in einem Fall, wenn plötzliches Bremsen auf dem Chassis-Dynamometer 2 durchgeführt wird, tritt bei dem Fahrzeug die Längsbeschleunigung G_long nicht auf, so dass die Längs-Lastbewegung Δm nicht auftritt. Der Rollwiderstand auf dem Chassis-Dynamometer 2 deckt sich dabei nicht mit dem Rollwiderstand bei tatsächlichem Fahren. Ferner passt die Fahrzeug-Trägheitsenergie nicht. Aus diesem Grund wird die Berechnung der Verzögerung während dem Fahren auf dem Chassis-Dynamometer 2 erhalten durch Differenzierung der Fahrzeuggeschwindigkeit. Das aber angenommen wird, dass das Vorderrad W1 des Fahrzeugs beim plötzlichen Bremsen blockiert ist und die Rolle 21 des Chassis-Dynamometers 2 sich weiter dreht, kann die Verzögerung nicht berechnet werden und es kann keine Lenkreaktionskraft erhalten werden.
Daher berechnet beim plötzlichen Bremsen des Testgegenstands W das Lenkreaktionskraft-Steuerteil 33 die Änderung der Vorderradfahrzeughöhe und die Lenkreaktionskraft basierend auf der maximalen Beschleunigung G_max, die aus einer Testgegenstandsspezifikation (Fahrzeugspezifikation) berechnet wird, ohne dass das Fahrzeuggeschwindigkeitssignal verwendet wird, das die Fahrzeuggeschwindigkeit des Testgegenstands W angibt.
<3. Effekte der vorliegenden Ausführungsform>
Gemäß dem Fahrzeugtestsystem 100 der vorliegenden Ausführungsform, das wie oben beschrieben konfiguriert ist, wird die Lenkreaktionskraft an dem Lenkgetriebe W4 des Testgegenstands W in einem Zustand eingegeben, wenn die Lenkkraft des Lenksystems nicht auf die Räder W1 übertragen wird (Zustand, bei dem die Spurstange entfern ist), wodurch die Lenkfunktion des Testgegenstands ausgewertet werden kann während der Testgegenstand dazu veranlasst wird auf dem Chassis-Dynamometer 2 zu fahren, wobei sich die Räder W1 des testgegenstands W in einem Geradeauslauf-Zustand befinden. Da die Lenkreaktionskraft-Eingabevorrichtung 3 verschiedene Lenkreaktionskräfte an dem Lenkgetriebe W4 eingeben kann, ist es ferner möglich, die Lenkfunktion in verschiedenen Situationen auf dem Chassis-Dynamometer 2 auszuwerten.
<4. Andere Ausführungsformen>
Die Lenkreaktionskraft-Eingabevorrichtung 3 der obigen Ausführungsform weist beispielsweise eine Konfiguration auf, bei der ein Aktor 31 zwischen dem Lenkgetriebe und dem Spurstangenkopf vorgesehen ist. Wie in 9 gezeigt, kann die Lenkreaktionskraft-Eingabevorrichtung 3 dazu eingerichtet sein, zwei oder mehr Aktoren zu verwenden. 9 zeigt ein Beispiel mit einem ersten Aktor 311, der eine Lenkreaktionskraft mit tiefer Frequenz und großem Hub erzeugt, und mit einem zweiten Aktor 312, der eine Lenkreaktionskraft mit einer hohen Frequenz und kleinem Hub erzeugt. Dabei sind der erste Aktor 311 und der zweite Aktor 312 in Reihe angeordnet zwischen dem Lenkgetriebe W4 und dem Spurstangenkopf W5.
Wie in 10 gezeigt, kann ferner das erste Verbindungselement 34 oder das zweite Verbindungselement 35 der Ausführungsform austauschbar konfiguriert sein, so dass sie jeweils als Anpassungsbefestigung verwendet werden, die entsprechend dem Abstand zwischen dem Lenkgetriebe W4 und dem Spurstangenkopf W5 angepasst werden kann. Eine Befestigung, die entsprechend dem Abstand zwischen dem Lenkgetriebe W4 und dem Spurstangenkopf W5 angepasst werden kann, kann zusätzlich dem ersten Verbindungselement 34 und dem zweiten Verbindungselement 35 verwendet werden.
Die Lenkreaktionskraft-Eingabevorrichtung 3 der obigen Ausführungsform kann die Lenkreaktionskraft aktiv an dem Lenkgetriebe eingeben; allerding kann die Lenkreaktionskraft passiv eingegeben werden durch die Bewegung des Lenkgetriebes W4. In einem solchen Fall ist es denkbar, ein passives Element, wie beispielweise eine Feder oder dergleichen, als Lenkreaktionskraft-Eingabevorrichtung 3 zu verwenden.
Bei der obigen Ausführungsform ist die Lenkreaktionskraft-Eingabevorrichtung 3 mit dem Spurstangenkopf verbunden; allerdings kann es mit dem Achsschenkel verbunden sein oder es kann nicht mit dem Spurstangenkopf oder dem Achsschenkel verbunden sein. Ferner kann die Lenkreaktionskraft-Eingabevorrichtung auf dem Untergrund befestigt sein. Ferner kann die Lenkreaktionskraft-Eingabevorrichtung an einem anderen Teil des Testgegenstands W befestigt sein.
Ferner sind bei der obigen Ausführungsform unabhängige Aktoren 31 mit jedem Ende des Lenkgetriebes W4 verbunden. Wie in 11 gezeigt, kann allerdings ein gemeinsamer Aktor 31 mit beiden Enden des Lenkgetriebes W4 verbunden sein.
Wie in den 12 und 13 gezeigt, kann die Lenkreaktionskraft-Eingabevorrichtung 3 ferner so konfiguriert sein, dass die Lenkreaktionskraft an dem Lenkgetriebe W4 des Testgegenstands W durch das Lenkrad W7 oder die Lenkwelle W8 eingegeben wird. Die Lenkreaktionskraft-Eingabevorrichtung 3 ist mit dem Lenkrad W7 oder der Lenkwelle W8 verbunden und dazu eingerichtet, den Aktor 31 wie in der obigen Ausführungsform zu verwenden. Wenn der Testgegenstand eine automatische Lenkfunktion aufweist, wie beispielweise eine elektrische Servolenkung (EPS) oder dergleichen, kann es so konfiguriert sein, dass die automatische Lenkfunktion nicht gestoppt wird durch die Lenkunterbrechungsbestimmung. Es ist insbesondere denkbar, dass das Steuerprogramm des EPS-Steuerteils so modifiziert ist, dass es keine Lenkunterbrechungsbestimmung macht, ein Signal von dem Drehmomentsensor des Lenksystems nicht in das EPS-Steuerteil eingegeben wird oder ein Dummysignal des Drehmomentsensors in das EPS-Steuerteil eingegeben wird.
Falls die Lenkreaktionskraft mittels der Lenkwelle W8 eingegeben wird, kann ein selbstausrichtendes Drehmoment durch den Aktor 31 erzeugt werden, der eine zentrierende Kraft erzeugt (siehe 12). Wie in 13 gezeigt, kann die Lenkreaktionskraft-Eingabevorrichtung 3 eine Lenkreaktionskraft durch das Lenkreaktionskraft-Steuerteil 11 steuern, wobei sie einen Lenkwinkelsensor 8, einen Reaktionskraft erzeugenden Motor 9 und einen Drehmomentsensor 10 verwendet, die an der Lenkwelle W8 vorgesehen sind. Statt der Verwendung des Lenkwinkelsensors 8 kann die Lenkwinkelsignalinformation ferner von einem Fahrzeugnetzwerk (beispielweise CAN) erhalten werden.
Es können ferner verschiedene Modifikationen und Kombinationen der Ausführungsformen gemacht werden ohne von dem Kern der Erfindung abzuweichen.
Gewerbliche Anwendbarkeit
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, eine Lenkfunktion eines Testgegenstands, der ein Fahrzeug mit einer automatischen Lenkfunktion oder ein Teil hiervon ist, auf einem Chassis-Dynamometer auszuwerten.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2010197129 A [0002]
JP 2019203869 A [0002]

Claims

Fahrzeugtestsystem, das einen Funktionstest an einem Testgegenstand durchführt, der ein Fahrzeug mit Lenkfunktion oder ein Teil hiervon ist, wobei das Fahrzeugtestsystem umfasst: ein Chassis-Dynamometer, das einen Funktionstest des Testgegenstands durchführt; und eine Lenkreaktionskraft-Eingabevorrichtung, die eine Lenkreaktionskraft auf ein Lenkgetriebe des Testgegenstands eingibt, der auf dem Chassis-Dynamometer fährt.
Fahrzeugtestsystem nach Anspruch 1, wobei die Lenkreaktionskraft-Eingabevorrichtung umfasst: einen Aktor, der die Lenkreaktionskraft erzeugt; und eine Lastzelle, die eine Lenkreaktionskraft erfasst, die durch den Aktor auf das Lenkgetriebe ausgeübt wird; und ein Lenkreaktionskraft-Steuerteil, das eine Regelung des Aktors durchführt unter Verwendung eines Erfassungssignals der Lastzelle.
Fahrzeugtestsystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Lenkreaktionskraft-Eingabevorrichtung mittels einer Befestigung mit dem Lenkgetriebe und einem Spurstangenkopf verbunden ist.
Fahrzeugtestsystem nach Anspruch 3, wobei die Lenkreaktionskraft-Eingabevorrichtung eine Absorptionsanordnung aufweist, die eine relative Vertikalschwankung des Lenkgetriebes und des Spurstangenkopfs absorbiert.
Fahrzeugtestsystem nach Anspruch 3 oder 4, wobei die Lenkreaktionskraft-Eingabevorrichtung einen Abstützmechanismus enthält, der ihr eigenes Gewicht auf einem Untergrund abstützt.
Fahrzeugtestsystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Lenkreaktionskraft-Eingabevorrichtung die Lenkreaktionskraft mittels eines Lenkrades oder einer Lenkwelle auf das Lenkgetriebe des Testgegenstands eingibt.
Fahrzeugtestsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Lenkreaktionskraft-Eingabevorrichtung ein elastisches Element enthält, das einen durch Lenken hervorgerufenen, unwirksamen Bereich reproduziert.
Fahrzeugtestsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Lenkreaktionskraft-Eingabevorrichtung enthält: einen ersten Aktor, der eine Lenkreaktionskraft mit einer tiefen Frequenz und einem großen Hub erzeugt; und einen zweiten Aktor, der eine Lenkreaktionskraft mit einer hohen Frequenz und einem kleinen Hub erzeugt.
Fahrzeugtestsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Lenkreaktionskraft-Eingabevorrichtung einen Entlastungsmechanismus umfasst, der eine auf das Lenkgetriebe angewandte Lenkreaktionskraft entlastet, falls eine beim Lenken des Testgegenstands angewandte Lenkreaktionskraft einen vorbestimmten Schwellenwert erreicht.
Fahrzeugtestsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, ferner umfassend einen Fahrroboter, der den Testgegenstand automatisch fährt.
Fahrzeugtestsystem nach Anspruch 2 oder nach einem der Ansprüche 3 bis 10 sofern auf Anspruch 2 rückbezogen, wobei das Lenkreaktionskraft-Steuerteil aus einem Fahrzeuggeschwindigkeitssignal, das eine Fahrzeuggeschwindigkeit des Testgegenstands angibt, oder aus einem Lenkwinkelsignal, das einen Lenkwinkel des Testgegenstands angibt, einen Befehlswert des Aktors berechnet und den Aktor basierend auf dem Befehlswert ansteuert.
Fahrzeugtestsystem nach Anspruch 11, wobei das Lenkreaktionskraft-Steuerteil aus dem Lenkwinkelsignal ein selbstausrichtendes Drehmoment berechnet und den Befehlswert basierend auf dem selbstausrichtenden Drehmoment berechnet.
Fahrzeugtestsystem nach Anspruch 11 oder 12, wobei das Lenkreaktionskraft-Steuerteil aus einem Fahrzeuggeschwindigkeitssignal, das eine Geschwindigkeit des Testgegenstands angibt, einen Befehlswert für den Aktor bei niedriger Geschwindigkeit und bei einem Halt berechnet.
Fahrzeugtestsystem nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei das Lenkreaktionskraft-Steuerteil einen Befehlswert des Aktors basierend auf einer Abnormalität des Testgegenstands, einer Straßenoberflächenänderung oder einem anderen Störeinfluss berechnet.
Fahrzeugtestsystem nach einem der Ansprüche 11 bis 14, wobei das Lenkreaktionskraft-Steuerteil einen Befehlswert für den Aktor basierend auf einer Lenkreaktionskraft berechnet, die durch eine vertikale Stellungsänderung des Testgegenstands erzeugt wird.
Fahrzeugtestsystem nach einem der Ansprüche 11 bis 15, wobei das Lenkreaktionskraft-Steuerteil einen Befehlswert für den Aktor basierend auf einer Lenkreaktionskraft berechnet, die durch eine Stellungsänderung des Testgegenstands beim Drehen erzeugt wird.
Fahrzeugtestsystem nach Anspruch 16, wobei ein Dynamometersteuerteil, welches das Chassis-Dynamometer steuert, eine Bewegungslast berechnet, die während des Drehens des Testgegenstands erzeugt wird, einen Rollwiderstand der rechten und linken Räder berechnet aufgrund der Bewegungslast, und einen Lastbefehlswert des Chassis-Dynamometers berechnet basierend auf dem Rollwiderstand.
Fahrzeugtestsystem nach einem der Ansprüche 11 bis 17, wobei das Lenkreaktionskraft-Steuerteil einen Befehlswert für den Aktor basierend auf einer Lenkreaktionskraft berechnet, die durch eine Stellungsänderung des Testgegenstands beim Bremsen oder Beschleunigen erzeugt wird.
Fahrzeugtestsystem nach einem der Ansprüche 11 bis 18, wobei das Lenkreaktionskraft-Steuerteil einen Befehlswert für den Aktor berechnet basierend auf einer Lenkreaktionskraft, die durch eine Stellungsänderung aufgrund einer maximalen Beschleunigung erzeugt wird, welche aus einer Testgegenstandspezifikation berechnet wird ohne ein Fahrzeuggeschwindigkeitssignal zu verwenden, das eine Fahrzeuggeschwindigkeit des Testgegenstands angibt, zum Zeitpunkt eines plötzlichen Bremsens des Testgegenstands.
Lenkreaktionskraft-Eingabevorrichtung, die eine Lenkfunktion eines Testgegenstands auswertet, der ein fahrendes Fahrzeug oder ein Teil davon auf einem Chassis-Dynamometer ist, wobei die Lenkreaktionskraft-Eingabevorrichtung eine Lenkreaktionskraft auf ein Lenkgetriebe des Testgegenstands basierend auf einem Lenkwinkel und einer Fahrzeuggeschwindigkeit des Testgegenstands ausübt.
Verfahren zum Auswerten einer Lenkfunktion, das einen Testgegenstand, der ein fahrendes Fahrzeug oder ein Teil davon ist, auf einem Chassis-Dynamometer auswertet, wobei das Verfahren umfasst: Veranlassen des Testgegenstands, auf dem Chassis-Dynamometer zu fahren, indem die Räder des Testgegenstands in einem Geradeauslauf-Zustand beibehalten werden; und Auswerten einer Lenkfunktion des Testgegenstands durch Eingeben einer Lenkreaktionskraft auf ein Lenkgetriebe des Testgegenstands.