用于確定轉(zhuǎn)向性能的系統(tǒng)和方法
【專利摘要】本發(fā)明提供用于確定轉(zhuǎn)向性能的方法和裝置。所述方法包含將至少一個負(fù)載源耦合至所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，以及將所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的一部分耦合至角度輸入源。所述方法還包含由處理器輸出一個或多個控制信號至所述至少一個負(fù)載源以向所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)施加負(fù)載以及由所述處理器輸出一個或多個控制信號至所述角度輸入源以向所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)施加輸入。所述方法包含基于由所述至少一個負(fù)載源施加至所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的所述負(fù)載和由所述角度輸入源施加的所述輸入接收指示所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的性能的扭矩數(shù)據(jù)。
【專利說明】
用于確定轉(zhuǎn)向性能的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本公開內(nèi)容通常設(shè)及轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，并且更特定來說設(shè)及用于確定與轉(zhuǎn)向系統(tǒng)相關(guān)聯(lián) 的轉(zhuǎn)向齒輪的性能的系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 許多運(yùn)載工具包含轉(zhuǎn)向系統(tǒng)W使得操作人員能夠調(diào)遣所述運(yùn)載工具或使所述運(yùn) 載工具轉(zhuǎn)向。在一個實例中，所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)包含禪合至手輪的轉(zhuǎn)向齒輪。所述轉(zhuǎn)向齒輪將來 自所述手輪的操作人員輸入傳輸?shù)揭粋€或多個負(fù)重輪。在一些情況下，轉(zhuǎn)向齒輪可將來自 所述一個或多個負(fù)重輪的振動傳輸?shù)讲僮魅藛T。此類振動可能是操作人員所不期望的。
[0003] 因此，期望提供用于確定轉(zhuǎn)向性能W減少不期望振動的系統(tǒng)和方法。此外，結(jié)合隨 附圖式W及前述技術(shù)領(lǐng)域和【背景技術(shù)】，根據(jù)隨后【具體實施方式】和所附權(quán)利要求，本發(fā)明的 其它所期望特征和特性將變得顯而易見。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 在一個實施例中，提供一種用于確定轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的性能的方法。所述方法包含將至 少一個負(fù)載源禪合至所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)W及將所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的一部分禪合至角度輸入源。所述 方法還包含由處理器輸出一個或多個控制信號至所述至少一個負(fù)載源W向所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 施加負(fù)載W及由所述處理器輸出一個或多個控制信號至所述角度輸入源W向所述轉(zhuǎn)向系 統(tǒng)施加輸入。所述方法包含基于由所述至少一個負(fù)載源施加至所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的所述負(fù)載和 由所述角度輸入源施加的所述輸入接收指示所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的性能的扭矩數(shù)據(jù)。
[0005] 在一個實施例中，提供一種用于確定轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的性能的系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包含測試 結(jié)構(gòu)，其禪合至所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包含至少一個負(fù)載源，其禪合至所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)W向 所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)施加負(fù)載。所述系統(tǒng)還包含角度輸入源，其禪合至所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)W向所述轉(zhuǎn) 向系統(tǒng)施加輸入。所述系統(tǒng)還包含診斷模塊，其輸出一個或多個控制信號至所述至少一個 負(fù)載源和所述角度輸入源，并基于所述輸出接收指示所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的所述性能的扭矩數(shù) 據(jù)。
[0006] 本發(fā)明還包括如下方案。
[0007] 1. -種用于確定轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的性能的方法，包括： 將至少一個負(fù)載源禪合至所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng). 將所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的一部分禪合至角度輸入源； 由處理器輸出一個或多個控制信號至所述至少一個負(fù)載源W向所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)施加負(fù) 載； 由所述處理器將一個或多個控制信號輸出至所述角度輸入源W向所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)施加 輸入；W及 基于由所述至少一個負(fù)載源施加至所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的所述負(fù)載和由所述角度輸入源施 加的所述輸入來接收指示所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的性能的扭矩數(shù)據(jù)。
[000引2.根據(jù)方案1所述的方法，其還包括： 從用戶輸入設(shè)備接收輸入;W及 基于所述輸入將所述一個或多個控制信號輸出至所述至少一個負(fù)載源和所述角度輸 入源。
[0009] 3.根據(jù)方案1所述的方法，其還包括： 將指示所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的所述性能的所述扭矩數(shù)據(jù)輸出至顯示器。
[0010] 4.根據(jù)方案1所述的方法，其中將所述一個或多個控制信號輸出至所述至少一個 負(fù)載源還包括： 由所述處理器將一個或多個控制信號輸出至所述至少一個負(fù)載源W生成處于第一頻 率的第一負(fù)載;W及 由所述處理器將一個或多個控制信號輸出至所述至少一個負(fù)載源W生成處于第二頻 率的第二負(fù)載。
[OOW 5.根據(jù)方案1所述的方法，其還包括： 基于所述扭矩數(shù)據(jù)確定所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的調(diào)制，所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的所述調(diào)制指示所述轉(zhuǎn)向 系統(tǒng)的所述性能。
[0012] 6.根據(jù)方案1所述的方法，其中接收指示所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的性能的所述扭矩數(shù)據(jù)包 括： 將扭矩傳感器禪合至所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的第二部分;W及 從所述扭矩傳感器接收所述扭矩數(shù)據(jù)。
[0013] 7.根據(jù)方案1所述的方法，其中將所述至少一個負(fù)載源禪合至所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)包 括： 將所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的第一拉桿禪合至第一負(fù)載源；W及 將所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的第二拉桿禪合至第二負(fù)載源。
[0014] 8. -種用于確定轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的性能的系統(tǒng)，包括： 測試結(jié)構(gòu)，其禪合至所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)； 至少一個負(fù)載源，其禪合至所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)W向所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)施加負(fù)載； 角度輸入源，其禪合至所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)W向所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)施加輸入;W及 診斷模塊，其將一個或多個控制信號輸出至所述至少一個負(fù)載源和所述角度輸入源， 并基于所述輸出來接收指示所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的所述性能的扭矩數(shù)據(jù)。
[0015] 9.根據(jù)方案8所述的系統(tǒng)，其中所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)包含各自禪合至所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的第 一拉桿和第二拉桿，并且所述至少一個負(fù)載源包括第一負(fù)載源和第二負(fù)載源，其中所述第 一負(fù)載源禪合至所述第一拉桿并且所述第二負(fù)載源禪合至所述第二拉桿。
[0016] 10.根據(jù)方案9所述的系統(tǒng)，其中所述診斷模塊將所述一個或多個控制信號輸出 至所述第一負(fù)載源和所述第二負(fù)載源中的每一者，并且所述第一負(fù)載源和所述第二負(fù)載源 各自響應(yīng)于所述一個或多個控制信號而生成處于第一頻率的第一負(fù)載和處于第二頻率的 第二負(fù)載。
[0017] 11.根據(jù)方案10所述的系統(tǒng)，其中所述第一負(fù)載不同于所述第二負(fù)載，并且所述 第一頻率不同于所述第二頻率。
[0018] 12.根據(jù)方案10所述的系統(tǒng)，其中所述第一負(fù)載大于所述第二負(fù)載，并且所述第 二頻率大于所述第一頻率。
[0019] 13.根據(jù)方案8所述的系統(tǒng)，還包括： 至少一個傳感器，其禪合至所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)， 其中所述至少一個傳感器生成指示所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的所述性能的所述扭矩數(shù)據(jù)。
[0020] 14.根據(jù)方案8所述的系統(tǒng)，還包括： 用戶輸入源， 其中所述診斷模炔基于所述用戶輸入而輸出所述一個或多個控制信號。
[0021] 15.根據(jù)方案8所述的系統(tǒng)，還包括： 顯示器， 其中所述診斷模塊輸出指示所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的所述性能的所述扭矩數(shù)據(jù)W供顯示在所 述顯示器上。
[0022] 16. -種用于確定轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的性能的系統(tǒng)，包括： 測試結(jié)構(gòu)，其用W支撐所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)包含至少第一拉桿、第二拉桿和轉(zhuǎn) 向齒輪，所述轉(zhuǎn)向齒輪禪合至所述第一拉桿和所述第二拉桿； 第一負(fù)載源，其禪合至所述第一拉桿； 第二負(fù)載源，其禪合至所述第二拉桿； 角度輸入源，其相鄰于所述轉(zhuǎn)向齒輪禪合W提供輸入至所述轉(zhuǎn)向齒輪;W及 診斷模塊，其輸出一個或多個控制信號至所述第一負(fù)載源、所述第二負(fù)載源和所述角 度輸入源，并基于所述輸出接收指示所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的所述性能的扭矩數(shù)據(jù)。
[0023] 17.根據(jù)方案16所述的系統(tǒng)，其中所述診斷模塊輸出所述一個或多個控制信號至 所述第一負(fù)載源和所述第二負(fù)載源中的每一者，并且所述第一負(fù)載源和所述第二負(fù)載源各 自響應(yīng)于所述一個或多個控制信號生成處于第一頻率的第一負(fù)載和處于第二頻率的第二 負(fù)載。
[0024] 18.根據(jù)方案17所述的系統(tǒng)，其中所述第一負(fù)載不同于所述第二負(fù)載，并且所述 第一頻率不同于所述第二頻率。
[002引19.根據(jù)方案16所述的系統(tǒng)，還包括： 扭矩傳感器，其相鄰于所述轉(zhuǎn)向齒輪禪合， 其中所述扭矩傳感器生成指示所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的所述性能的所述扭矩數(shù)據(jù)。
[0026] 20.根據(jù)方案16所述的系統(tǒng)，還包括： 顯示器， 其中所述診斷模塊輸出指示所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的所述性能的所述扭矩數(shù)據(jù)W供顯示在所 述顯示器上。
【附圖說明】
[0027] 在下文中將結(jié)合W下圖式描述示例性實施例，其中相似編號表示相似元件，并且 其中： 圖1是根據(jù)各種實施例用于確定轉(zhuǎn)向齒輪的轉(zhuǎn)向性能的系統(tǒng)的示意性圖解； 圖2是根據(jù)各種實施例用于確定轉(zhuǎn)向齒輪的轉(zhuǎn)向性能的系統(tǒng)的示意性圖解； 圖3是根據(jù)各種實施例用于確定轉(zhuǎn)向齒輪的轉(zhuǎn)向性能的系統(tǒng)的示意性圖解； 圖4是根據(jù)各種實施例用于確定轉(zhuǎn)向齒輪的轉(zhuǎn)向性能的系統(tǒng)的示意性圖解； 圖5是根據(jù)各種實施例示出圖1-4的系統(tǒng)的控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流程圖； 圖6是根據(jù)各種實施例由圖5的控制系統(tǒng)生成的示例性圖表； 圖7是根據(jù)各種實施例由圖5的控制系統(tǒng)生成的示例性圖表;W及 圖8是根據(jù)各種實施例示出圖1-4的系統(tǒng)的控制方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0028] W下【具體實施方式】實質(zhì)上僅為示例性，并且并不打算限制應(yīng)用和用途。此外，并不 打算受到前述技術(shù)領(lǐng)域、【背景技術(shù)】、
【發(fā)明內(nèi)容】
或W下【具體實施方式】中提出的任一所表達(dá)或 所暗示理論的約束。如本文中所使用，術(shù)語模塊是指任何硬件、軟件、固件、電子控制組件、 處理邏輯和/或處理器設(shè)備(個別或W任一組合），包含(但不限于）：專用集成電路(ASIC)、 電子電路、執(zhí)行一個或多個軟件或固件程序的處理器(共享、專用或組)和存儲器、組合邏輯 電路和/或提供所述功能的其它合適組件。
[0029] 本公開內(nèi)容的實施例在本文中可根據(jù)功能和/或邏輯塊組件W及各種處理步驟來 描述。應(yīng)了解，此類塊組件可由被配置成實施指定功能的任何數(shù)目個硬件、軟件和/或固件 組件實現(xiàn)。例如，本公開內(nèi)容的實施例可采用各種集成電路組件，例如，存儲器元件、數(shù)字信 號處理元件、邏輯元件、查找表或類似物，其可在一個或多個微處理器或者其它控制設(shè)備的 控制下執(zhí)行多種功能。另外，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將了解，本公開內(nèi)容的實施例可結(jié)合任何 數(shù)目個轉(zhuǎn)向系統(tǒng)實踐，并且本文中所述的運(yùn)載工具系統(tǒng)僅是本公開內(nèi)容的一個實例實施 例。
[0030] 為簡潔起見，本文中可能不詳細(xì)描述與信號處理、數(shù)據(jù)傳輸、傳訊、控制和所述系 統(tǒng)及所述系統(tǒng)的個別操作組件）的其它功能方面有關(guān)的常規(guī)技術(shù)。此外，本文中包含的 各種圖中所示的連接線打算表示各種元件之間的實例功能關(guān)系和/或物理禪合。應(yīng)注意，許 多替代或額外功能關(guān)系或物理連接可存在于本公開內(nèi)容的實施例中。
[0031] 參考圖1，顯示用于確定轉(zhuǎn)向系統(tǒng)性能的系統(tǒng)10的一個實例。根據(jù)各種實施例，系 統(tǒng)10包含測試結(jié)構(gòu)12、至少一個負(fù)載源14、角度輸入源16、至少一個傳感器18和診斷模塊 20。如本文中將進(jìn)一步論述，系統(tǒng)10實現(xiàn)對禪合至測試結(jié)構(gòu)12的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)22的性能的確定。 雖然本文中所示的圖繪示具有元件的某些布置的實例，但額外介入元件、設(shè)備、特征或組件 可存在于實際實施例中。還應(yīng)理解，圖1僅為示例性并且可能未按比例繪制。
[0032] 測試結(jié)構(gòu)12支撐轉(zhuǎn)向系統(tǒng)22并且可支撐至少一個負(fù)載源14、角度輸入源16、至少 一個傳感器18和診斷模塊20中的一者或多者。在一個實例中，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)22是供與運(yùn)載工具 一起使用的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。所述運(yùn)載工具可W是汽車、飛機(jī)、航天器、船只、運(yùn)動型多用途車或任 何其它類型的運(yùn)載工具。出于示例性目的，將在與汽車一起使用的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)22的背景下論 述本公開內(nèi)容。如可了解，本公開內(nèi)容的系統(tǒng)和方法并不限于汽車，因為用于確定轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 性能的所述方法和系統(tǒng)可借助接受輸入W供調(diào)遣運(yùn)載工具的多種轉(zhuǎn)向系統(tǒng)或轉(zhuǎn)向齒輪實 施。因此，本文中示出并描述的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)22僅為示例性。在圖1的實例中，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)22是基于 齒條和小齒輪的電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。應(yīng)注意，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)22僅為示例性，并且轉(zhuǎn)向系統(tǒng)22無需 包括電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。相反，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)22可包括基于液壓的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。
[0033] 由于用于汽車的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)22可通常已知，因此將不在本文中更詳細(xì)地論述轉(zhuǎn)向系 統(tǒng)22。然而，簡言之，在此實例中，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)22包含轉(zhuǎn)向齒輪28、轉(zhuǎn)向輔助單元29、第一拉桿 30和第二拉桿32。轉(zhuǎn)向齒輪28禪合至第一拉桿30和第二拉桿32。轉(zhuǎn)向齒輪28從角度輸入源 16接收旋轉(zhuǎn)輸入，并通過合適的傳動裝置，將所述旋轉(zhuǎn)輸入轉(zhuǎn)換成到皮帶傳動齒條電動助 力系統(tǒng)31的平移輸入，并且轉(zhuǎn)向輔助單元29如通常已知基于所述旋轉(zhuǎn)輸入幫助皮帶傳動齒 條電動助力系統(tǒng)31移動第一拉桿30和第二拉桿32。應(yīng)注意，雖然系統(tǒng)10包含第一拉桿30和 第二拉桿32,但可在不使用第一拉桿30和第二拉桿32的情況下確定轉(zhuǎn)向系統(tǒng)22的性能，并 且因此，第一拉桿30和第二拉桿32為任選的。
[0034] 在轉(zhuǎn)向系統(tǒng)22的實例中，測試結(jié)構(gòu)12包含禪合至底板36的第一夾具34。底板36通 常禪合至第一夾具34并禪合至工作空間的地板W緊固第一夾具34抵抗移動。應(yīng)注意，本文 中示出的夾具的數(shù)目僅為示例性，因為測試結(jié)構(gòu)12可采用任何數(shù)目個夾具來確定轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 22的性能，包含多個夾具。
[0035] 第一夾具34支撐至少轉(zhuǎn)向齒輪28,并包含一個或多個聯(lián)軸器42。一個或多個聯(lián)軸 器42禪合至或禪合在轉(zhuǎn)向齒輪28周圍，W使轉(zhuǎn)向齒輪28W與轉(zhuǎn)向齒輪28將在運(yùn)載工具中禪 合相同的方式相對于測試結(jié)構(gòu)12固定。換句話說，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)22W與轉(zhuǎn)向系統(tǒng)22禪合W供在 運(yùn)載工具中使用相同的方式禪合至測試結(jié)構(gòu)12。因此，一個或多個聯(lián)軸器42通常禪合至或 禪合在轉(zhuǎn)向齒輪28周圍，W使第一拉桿30和第二拉桿32可相對于轉(zhuǎn)向齒輪28移動。在一個 實例中，一個或多個聯(lián)軸器42是將轉(zhuǎn)向系統(tǒng)22的轉(zhuǎn)向齒輪28剛性禪合至第一夾具34的固定 或靜止聯(lián)軸器，然而，一個或多個聯(lián)軸器42可包括稍微曉性或彈性聯(lián)軸器W將轉(zhuǎn)向齒輪28 禪合至第一夾具34。
[0036] 至少一個負(fù)載源14響應(yīng)于來自診斷模塊20的一個或多個控制信號向拉桿30, 32 中的至少一者施加負(fù)載。在一個實例中，至少一個負(fù)載源14包括第一負(fù)載源70和第二負(fù)載 源72。第一負(fù)載源70可響應(yīng)于來自診斷模塊20的一個或多個控制信號向第一拉桿30施加負(fù) 載。第二負(fù)載源72可響應(yīng)于所述一個或多個控制信號向第二拉桿32施加負(fù)載。雖然第一負(fù) 載源70和第二負(fù)載源72在本文中未示出為禪合至測試結(jié)構(gòu)12的夾具(例如第一夾具34)，但 將理解，如果需要，第一負(fù)載源70和第二負(fù)載源72中的一者或多者可禪合至測試結(jié)構(gòu)12的 一個或多個夾具。此外，雖然第一負(fù)載源70和第二負(fù)載源72在本文中描述并示出為向第一 拉桿30和第二拉桿32中的相應(yīng)者施加負(fù)載，但如果需要，第一負(fù)載源70和第二負(fù)載源72可 直接向轉(zhuǎn)向齒輪28的可移動鏈?zhǔn)┘迂?fù)載。
[0037] 在一個實例中，第一負(fù)載源70和第二負(fù)載源72可包括負(fù)載單元，其可W特定頻率 向第一拉桿30和第二拉桿32施加負(fù)載。在一個實例中，第一負(fù)載源70和第二負(fù)載源72各自 向第一拉桿30和第二拉桿32中的相應(yīng)者施加處于第一頻率的第一負(fù)載，并向第一拉桿30和 第二拉桿32中的相應(yīng)者施加處于第二頻率的第二負(fù)載。通常，所述第一負(fù)載不同于所述第 二負(fù)載，并且所述第一頻率不同于所述第二頻率。在一個實例中，所述第一負(fù)載大于所述第 二負(fù)載，并且所述第一頻率小于所述第二頻率。例如，所述第一負(fù)載為約1750牛頓(N)，其為 處于所述第一頻率的所述第一負(fù)載的最大值，并且所述第二負(fù)載為約250牛頓(N)，其為處 于所述第二頻率的所述第二負(fù)載的最大值。所述第一頻率為約0.1赫茲化Z)，并且所述第二 頻率為約15赫茲化Z)。因此，第一負(fù)載源70和第二負(fù)載源72各自能夠向第一拉桿30和第二 拉桿32中的相應(yīng)者施加低頻負(fù)載和高頻負(fù)載。
[0038] 角度輸入源16響應(yīng)于來自診斷模塊20的一個或多個控制信號向轉(zhuǎn)向系統(tǒng)22施加 扭矩。在一個實例中，角度輸入源16禪合至轉(zhuǎn)向齒輪28W提供所述扭矩或表示手輪角度輸 入的扭轉(zhuǎn)輸入至轉(zhuǎn)向齒輪28。另一選擇為，角度輸入源16可禪合至與轉(zhuǎn)向系統(tǒng)22相關(guān)聯(lián)的 手輪、轉(zhuǎn)向軸或中間軸，并且可直接向所述手輪、轉(zhuǎn)向軸或中間軸中的一者施加所述手輪角 度輸入。在一個實例中，角度輸入源16是旋轉(zhuǎn)致動器，其W約0.1赫茲化Z)的頻率相對于輸 入軸74的縱向軸線在約-30度和約30度之間旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向齒輪28的輸入軸74。在一個實例中，角 度輸入源16向轉(zhuǎn)向系統(tǒng)22施加扭矩，所述扭矩依據(jù)由第一負(fù)載源70施加的第一負(fù)載改變， W使所述第一負(fù)載的最大值W角度輸入源16的最大角度施加至轉(zhuǎn)向系統(tǒng)22。所述第一負(fù)載 通常在與由角度輸入源16生成的運(yùn)動相反的方向上施加。換句話說，角度輸入源16針對由 第一負(fù)載源70施加的第一負(fù)載在最大負(fù)載(例如+1750 N、-1750 N)下使輸入軸74旋轉(zhuǎn)至最 大角度(例如約-30度、約30度）。應(yīng)注意，到輸入軸74的此輸入僅為示例性，因為任何輸入可 施加至輸入軸74W模擬所述運(yùn)載工具在所述運(yùn)載工具的操作期間的轉(zhuǎn)向。
[0039] 至少一個傳感器18禪合至轉(zhuǎn)向系統(tǒng)22。在一個實例中，至少一個傳感器18包括第 一力傳感器76、第二力傳感器82、旋轉(zhuǎn)傳感器84和扭矩傳感器86。第一力傳感器76、第二力 傳感器82、旋轉(zhuǎn)傳感器84和扭矩傳感器86各自經(jīng)由促進(jìn)數(shù)據(jù)、命令、動力等的傳送的合適通 信架構(gòu)或布置與診斷模塊20通信。在一個實例中，第一力傳感器76包括第一力換能器。第一 力傳感器76測量并觀察作用于第一拉桿30上的力，并且基于此生成傳感器信號。第二力傳 感器82包括第二力換能器。第二力傳感器82測量并觀察作用于第二拉桿32上的力，并且基 于此生成傳感器信號。旋轉(zhuǎn)傳感器84包括旋轉(zhuǎn)編碼器。旋轉(zhuǎn)傳感器84測量并觀察輸入軸74 的旋轉(zhuǎn)，并且基于此生成傳感器信號。應(yīng)注意，將旋轉(zhuǎn)編碼器用于旋轉(zhuǎn)傳感器84僅為示例 性。在此方面，旋轉(zhuǎn)傳感器82可包括用于測量并觀察輸入軸74的旋轉(zhuǎn)的任何合適設(shè)備，包含 (但不限于)模擬電位器。
[0040] 扭矩傳感器86禪合至輸入軸74。扭矩傳感器86包括扭矩傳感器或扭矩?fù)Q能器。扭 矩傳感器86測量并觀察作用于輸入軸74上的扭矩，并且基于此生成傳感器信號。應(yīng)注意，雖 然扭矩傳感器86在本文中示出為與測量并觀察輸入軸74上的扭矩相關(guān)聯(lián)，但另一選擇為， 例如，扭矩傳感器86可測量并觀察轉(zhuǎn)向系統(tǒng)22的轉(zhuǎn)向軸或中間軸上的扭矩，并且基于此生 成傳感器信號。應(yīng)注意，將禪合至輸入軸74的扭矩傳感器或扭矩?fù)Q能器用作扭矩傳感器86 僅為示例性。在此方面，扭矩傳感器86可包括用于測量并觀察轉(zhuǎn)向系統(tǒng)22的輸入軸74上的 扭矩的任何合適設(shè)備，包含(但不限于)與轉(zhuǎn)向系統(tǒng)22相關(guān)聯(lián)的內(nèi)部扭矩傳感器。因此，使用 外部安裝式扭矩傳感器僅為示例性。
[0041] 在各種實施例中，參考圖1，診斷模塊20基于來自輸入設(shè)備78的輸入數(shù)據(jù)輸出一個 或多個控制信號至系統(tǒng)10的第一負(fù)載源70、第二負(fù)載源72和角度輸入源16。診斷模塊20響 應(yīng)于所述控制信號從第一力傳感器76、第二力傳感器82、旋轉(zhuǎn)傳感器84和扭矩傳感器86接 收傳感器信號。診斷模塊20評估所述傳感器信號W確定轉(zhuǎn)向系統(tǒng)22的性能。診斷模塊20生 成指示轉(zhuǎn)向系統(tǒng)22的性能的數(shù)據(jù)。所述數(shù)據(jù)包含顯示數(shù)據(jù)W供經(jīng)由顯示器80顯示轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 22的性能。診斷模塊20還將指示轉(zhuǎn)向系統(tǒng)22的性能的數(shù)據(jù)存儲在數(shù)據(jù)存儲裝置中。在一個 實例中，診斷模塊20禪合至顯示器80或與顯示器80通信。
[0042] 顯示器80為測試的操作人員顯示數(shù)據(jù)，并且可顯示與轉(zhuǎn)向系統(tǒng)22相關(guān)聯(lián)的性能數(shù) 據(jù)。顯示器80可構(gòu)建為禪合至測試結(jié)構(gòu)12的平板顯示器，但可還包括與診斷模塊20通信的 手持式設(shè)備或便攜式電子設(shè)備。顯示器80包括用于顯示信息的任何合適技術(shù)，包含(但不限 于)液晶顯示器化CD)、有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)、等離子體或陰極射線管(CRT)。如果需要，顯 示器80可還包含輸入設(shè)備78。顯示器80和輸入設(shè)備78經(jīng)由促進(jìn)數(shù)據(jù)、命令、動力等的傳送的 合適通信架構(gòu)或布置與診斷模塊20通信。
[0043] 在各種實施例中，診斷模塊20基于從操作人員接收的用戶輸入生成控制信號。輸 入設(shè)備78可由系統(tǒng)10的操作人員操縱W生成用戶輸入。在各種實施例中，所述用戶輸入可 包含用W開始或停止轉(zhuǎn)向系統(tǒng)22的測試的命令，如本文中將論述。輸入設(shè)備78可構(gòu)建為鍵 盤(未分開顯示）、麥克風(fēng)（未分開顯示）、與顯示器80相關(guān)聯(lián)或作為顯示器80的一部分的觸 摸屏層或者用W從用戶接收數(shù)據(jù)和/或命令的其它合適設(shè)備。當(dāng)然，還可利用多個輸入設(shè)備 78。應(yīng)注意，輸入設(shè)備78、顯示器80和診斷模塊20可按各種方式構(gòu)建，并且可包括手持式或 固定運(yùn)算系統(tǒng)，其可經(jīng)由促進(jìn)數(shù)據(jù)、命令、動力等的傳送的合適架構(gòu)或布置與第一負(fù)載源 70、第二負(fù)載源72、角度輸入源16、第一力傳感器76、第二力傳感器82、旋轉(zhuǎn)傳感器84和扭矩 傳感器86通信。
[0044] 現(xiàn)參考圖2,顯示用于確定轉(zhuǎn)向性能的系統(tǒng)400。由于系統(tǒng)400可類似于關(guān)于圖1論 述的系統(tǒng)10,因此在本文中將僅詳細(xì)論述系統(tǒng)10和系統(tǒng)400之間的差別，其中使用相同參考 編號來表示相同或?qū)嵸|(zhì)上類似組件。根據(jù)各種實施例，參考圖2,系統(tǒng)400包含測試結(jié)構(gòu)12、 至少一個負(fù)載源14、角度輸入源16、至少一個傳感器18和診斷模塊20。如本文中將進(jìn)一步論 述，系統(tǒng)400實現(xiàn)對禪合至測試結(jié)構(gòu)12的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)402的性能的確定。雖然本文中所示的圖 繪示具有元件的某些布置的實例，但額外介入元件、設(shè)備、特征或組件可存在于實際實施例 中。還應(yīng)理解，圖2僅為示例性并且可能未按比例繪制。
[0045] 測試結(jié)構(gòu)12支撐轉(zhuǎn)向系統(tǒng)402并且可支撐至少一個負(fù)載源14、角度輸入源16、至少 一個傳感器18和診斷模塊20中的一者或多者。在一個實例中，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)402是供與運(yùn)載工具 一起使用的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。所述運(yùn)載工具可W是汽車、飛機(jī)、航天器、船只、運(yùn)動型多用途車或任 何其它類型的運(yùn)載工具。出于示例性目的，將在與汽車一起使用的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)402的背景下論 述本公開內(nèi)容。在圖2的實例中，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)402是基于柱的電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。
[0046] 由于用于汽車的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)402可通常已知，因此將不在本文中更詳細(xì)地論述轉(zhuǎn)向 系統(tǒng)402。然而，簡言之，在此實例中，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)402包含轉(zhuǎn)向柱401、轉(zhuǎn)向輔助單元406、中間 軸408、手動轉(zhuǎn)向齒條和小齒輪組合件410、第一拉桿30和第二拉桿32。轉(zhuǎn)向柱401從角度輸 入源16接收旋轉(zhuǎn)輸入，并在轉(zhuǎn)向輔助單元406提供幫助的情況下將所述旋轉(zhuǎn)輸入傳送到用 于中間軸408的輸入中。中間軸408禪合至手動轉(zhuǎn)向齒輪410并將來自轉(zhuǎn)向柱401的旋轉(zhuǎn)輸入 傳送至手動轉(zhuǎn)向齒輪410。手動轉(zhuǎn)向齒輪410如通常已知通過合適的傳動裝置將所述旋轉(zhuǎn)輸 入轉(zhuǎn)換成到第一拉桿30和第二拉桿32的平移輸入。應(yīng)注意，雖然系統(tǒng)400包含第一拉桿30和 第二拉桿32,但可在不使用第一拉桿30和第二拉桿32的情況下確定轉(zhuǎn)向系統(tǒng)402的性能，并 且因此，第一拉桿30和第二拉桿32為任選的。
[0047] 在轉(zhuǎn)向系統(tǒng)402的實例中，測試結(jié)構(gòu)12包含禪合至底板36的第一夾具34。第一夾具 34支撐至少手動轉(zhuǎn)向齒輪410,并包含一個或多個聯(lián)軸器42。一個或多個聯(lián)軸器42禪合至或 禪合在手動轉(zhuǎn)向齒輪410周圍，W使轉(zhuǎn)向系統(tǒng)402 W與轉(zhuǎn)向系統(tǒng)402將禪合至運(yùn)載工具相同 的方式相對于測試結(jié)構(gòu)12固定。
[0048] 至少一個負(fù)載源14響應(yīng)于來自診斷模塊20的一個或多個控制信號經(jīng)由第一負(fù)載 源70和第二負(fù)載源72中的相應(yīng)者向拉桿30, 32中的至少一者施加負(fù)載。第一負(fù)載源70可響 應(yīng)于來自診斷模塊20的所述一個或多個控制信號向第一拉桿30施加負(fù)載。第二負(fù)載源72可 響應(yīng)于所述一個或多個控制信號向第二拉桿32施加負(fù)載。在一個實例中，第一負(fù)載源70和 第二負(fù)載源72各自向第一拉桿30和第二拉桿32中的相應(yīng)者施加處于第一頻率的第一負(fù)載， 并向第一拉桿30和第二拉桿32中的相應(yīng)者施加處于第二頻率的第二負(fù)載。通常，所述第一 負(fù)載不同于所述第二負(fù)載，并且所述第一頻率不同于所述第二頻率。在一個實例中，所述第 一負(fù)載大于所述第二負(fù)載，并且所述第一頻率小于所述第二頻率。例如，所述第一負(fù)載為約 1750牛頓(N)，其為處于所述第一頻率的所述第一負(fù)載的最大值，并且所述第二負(fù)載為約 250牛頓(N)，其為處于所述第二頻率的所述第二負(fù)載的最大值。所述第一頻率為約0.1赫茲 化Z)，并且所述第二頻率為約15赫茲化Z)。因此，第一負(fù)載源70和第二負(fù)載源72各自能夠向 第一拉桿30和第二拉桿32中的相應(yīng)者施加低頻負(fù)載和高頻負(fù)載。
[0049] 角度輸入源16響應(yīng)于來自診斷模塊20的一個或多個控制信號向轉(zhuǎn)向柱401施加扭 矩。在一個實例中，角度輸入源16禪合至轉(zhuǎn)向柱401W提供所述扭矩或表示手輪角度輸入的 扭轉(zhuǎn)輸入至轉(zhuǎn)向柱401。另一選擇為，角度輸入源16可禪合至與轉(zhuǎn)向系統(tǒng)402相關(guān)聯(lián)的手輪 或轉(zhuǎn)向軸，并且可直接向所述手輪或轉(zhuǎn)向軸中的一者施加所述手輪角度輸入。在一個實例 中，角度輸入源16是旋轉(zhuǎn)致動器，其W約0.1赫茲化Z)的頻率相對于輸入軸412的縱向軸線 在約-30度和約30度之間旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向柱401的輸入軸412。在一個實例中，角度輸入源16向轉(zhuǎn)向 系統(tǒng)402施加扭矩，所述扭矩依據(jù)由第一負(fù)載源70施加的第一負(fù)載改變，W使所述第一負(fù)載 的最大值W角度輸入源16的最大角度施加至轉(zhuǎn)向系統(tǒng)402。所述第一負(fù)載通常在與由角度 輸入源16生成的運(yùn)動相反的方向上施加。換句話說，角度輸入源16針對由第一負(fù)載源70施 加的第一負(fù)載在最大負(fù)載(例如+1750 N、-1750 N)下使輸入軸412旋轉(zhuǎn)至最大角度(例如 約-30度、約30度）。應(yīng)注意，到輸入軸412的此輸入僅為示例性，因為任何輸入可施加至輸入 軸412W模擬所述運(yùn)載工具在所述運(yùn)載工具的操作期間的轉(zhuǎn)向。
[0050] 至少一個傳感器18禪合至轉(zhuǎn)向系統(tǒng)402。在一個實例中，至少一個傳感器18包括第 一力傳感器76、第二力傳感器82、旋轉(zhuǎn)傳感器84和扭矩傳感器86。第一力傳感器76、第二力 傳感器82、旋轉(zhuǎn)傳感器84和扭矩傳感器86各自經(jīng)由促進(jìn)數(shù)據(jù)、命令、動力等的傳送的合適通 信架構(gòu)或布置與診斷模塊20通信。在一個實例中，第一力傳感器76包括第一力換能器。第一 力傳感器76測量并觀察作用于第一拉桿30上的力，并且基于此生成傳感器信號。第二力傳 感器82包括第二力換能器。第二力傳感器82測量并觀察作用于第二拉桿32上的力，并且基 于此生成傳感器信號。旋轉(zhuǎn)傳感器84包括旋轉(zhuǎn)編碼器。旋轉(zhuǎn)傳感器84測量并觀察輸入軸412 的旋轉(zhuǎn)，并且基于此生成傳感器信號。應(yīng)注意，將旋轉(zhuǎn)編碼器用于旋轉(zhuǎn)傳感器84僅為示例 性。在此方面，旋轉(zhuǎn)傳感器82可包括用于測量并觀察輸入軸412的旋轉(zhuǎn)的任何合適設(shè)備，包 含(但不限于)模擬電位器。
[0051 ]扭矩傳感器86禪合至輸入軸412。扭矩傳感器86包括扭矩傳感器或扭矩?fù)Q能器。扭 矩傳感器86測量并觀察作用于輸入軸412上的扭矩，并且基于此生成傳感器信號。應(yīng)注意， 雖然扭矩傳感器86在本文中示出為與測量并觀察輸入軸412上的扭矩相關(guān)聯(lián)，但另一選擇 為，例如，扭矩傳感器86可測量并觀察轉(zhuǎn)向系統(tǒng)402的轉(zhuǎn)向軸或中間軸上的扭矩，并且基于 此生成傳感器信號。應(yīng)注意，將禪合至輸入軸412的扭矩傳感器或扭矩?fù)Q能器用作扭矩傳感 器86僅為示例性。在此方面，扭矩傳感器86可包括用于測量并觀察轉(zhuǎn)向系統(tǒng)604的輸入軸 412上的扭矩的任何合適設(shè)備，包含(但不限于）與轉(zhuǎn)向系統(tǒng)402相關(guān)聯(lián)的內(nèi)部扭矩傳感器， 例如與轉(zhuǎn)向輔助單元406相關(guān)聯(lián)的內(nèi)部扭矩傳感器。因此，使用外部安裝式扭矩傳感器僅為 示例性。
[0052] 在各種實施例中，參考圖2,診斷模塊20基于來自輸入設(shè)備78的輸入數(shù)據(jù)輸出一個 或多個控制信號至系統(tǒng)400的第一負(fù)載源70、第二負(fù)載源72和角度輸入源16。診斷模塊20響 應(yīng)于所述控制信號從第一力傳感器76、第二力傳感器82、旋轉(zhuǎn)傳感器84和扭矩傳感器86接 收傳感器信號。診斷模塊20評估所述傳感器信號W確定轉(zhuǎn)向系統(tǒng)402的性能。診斷模塊20生 成指示轉(zhuǎn)向系統(tǒng)402的性能的數(shù)據(jù)。所述數(shù)據(jù)包含顯示數(shù)據(jù)W供經(jīng)由顯示器80顯示轉(zhuǎn)向系 統(tǒng)402的性能。診斷模塊20還將指示轉(zhuǎn)向系統(tǒng)402的性能的數(shù)據(jù)存儲在數(shù)據(jù)存儲裝置中。如 關(guān)于圖1所論述，診斷模塊20禪合至顯示器80和輸入設(shè)備78或經(jīng)由促進(jìn)數(shù)據(jù)、命令、動力等 的傳送的合適通信架構(gòu)或布置與顯示器80和輸入設(shè)備78通信。
[0053] 現(xiàn)參考圖3,顯示用于確定轉(zhuǎn)向性能的系統(tǒng)500。由于系統(tǒng)500可類似于關(guān)于圖1論 述的系統(tǒng)10,因此在本文中將僅詳細(xì)論述系統(tǒng)10和系統(tǒng)500之間的差別，其中使用相同參考 編號來表示相同或?qū)嵸|(zhì)上類似組件。根據(jù)各種實施例，參考圖3,系統(tǒng)500包含測試結(jié)構(gòu)12、 至少一個負(fù)載源14、角度輸入源16、至少一個傳感器18和診斷模塊20。如本文中將進(jìn)一步論 述，系統(tǒng)500實現(xiàn)對禪合至測試結(jié)構(gòu)12的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)502的性能的確定。雖然本文中所示的圖 繪示具有元件的某些布置的實例，但額外介入元件、設(shè)備、特征或組件可存在于實際實施例 中。還應(yīng)理解，圖3僅為示例性并且可能未按比例繪制。
[0054] 測試結(jié)構(gòu)12支撐轉(zhuǎn)向系統(tǒng)502并且可支撐至少一個負(fù)載源14、角度輸入源16、至少 一個傳感器18和診斷模塊20中的一者或多者。在一個實例中，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)502是供與運(yùn)載工具 一起使用的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。所述運(yùn)載工具可W是汽車、飛機(jī)、航天器、船只、運(yùn)動型多用途車或任 何其它類型的運(yùn)載工具。出于示例性目的，將在與汽車一起使用的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)502的背景下論 述本公開內(nèi)容。在圖3的實例中，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)502是基于中屯、回位的電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。
[0055] 由于用于汽車的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)502可通常已知，因此將不在本文中更詳細(xì)地論述轉(zhuǎn)向 系統(tǒng)502。然而，簡言之，在此實例中，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)502包含轉(zhuǎn)向輔助單元506、第一拉桿30和第 二拉桿32。轉(zhuǎn)向輔助單元506從角度輸入源16接收旋轉(zhuǎn)輸入，并如通常已知通過合適的傳動 裝置，將所述旋轉(zhuǎn)輸入轉(zhuǎn)換成用于第一拉桿30和第二拉桿32的平移輸入。應(yīng)注意，雖然系統(tǒng) 500包含第一拉桿30和第二拉桿32,但可在不使用第一拉桿30和第二拉桿32的情況下確定 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)502的性能，并且因此，第一拉桿30和第二拉桿32為任選的。
[0056] 在轉(zhuǎn)向系統(tǒng)502的實例中，測試結(jié)構(gòu)12包含禪合至底板36的第一夾具34。第一夾具 34支撐至少轉(zhuǎn)向齒輪506,并包含一個或多個聯(lián)軸器42。一個或多個聯(lián)軸器42禪合至或禪合 在轉(zhuǎn)向輔助單元506周圍，W使轉(zhuǎn)向系統(tǒng)502W與轉(zhuǎn)向系統(tǒng)502將禪合至運(yùn)載工具相同的方 式相對于測試結(jié)構(gòu)12固定。
[0057] 至少一個負(fù)載源14響應(yīng)于來自診斷模塊20的一個或多個控制信號經(jīng)由第一負(fù)載 源70和第二負(fù)載源72中的相應(yīng)者向拉桿30, 32中的至少一者施加負(fù)載。第一負(fù)載源70可響 應(yīng)于來自診斷模塊20的所述一個或多個控制信號向第一拉桿30施加負(fù)載。第二負(fù)載源72可 響應(yīng)于所述一個或多個控制信號向第二拉桿32施加負(fù)載。在一個實例中，第一負(fù)載源70和 第二負(fù)載源72各自向第一拉桿30和第二拉桿32中的相應(yīng)者施加處于第一頻率的第一負(fù)載， 并向第一拉桿30和第二拉桿32中的相應(yīng)者施加處于第二頻率的第二負(fù)載。通常，所述第一 負(fù)載不同于所述第二負(fù)載，并且所述第一頻率不同于所述第二頻率。在一個實例中，所述第 一負(fù)載大于所述第二負(fù)載，并且所述第一頻率小于所述第二頻率。例如，所述第一負(fù)載為約 1750牛頓(N)，其為處于所述第一頻率的所述第一負(fù)載的最大值，并且所述第二負(fù)載為約 250牛頓(N)，其為處于所述第二頻率的所述第二負(fù)載的最大值。所述第一頻率為約0.1赫茲 化Z)，并且所述第二頻率為約15赫茲化Z)。因此，第一負(fù)載源70和第二負(fù)載源72各自能夠向 第一拉桿30和第二拉桿32中的相應(yīng)者施加低頻負(fù)載和高頻負(fù)載。
[0058] 角度輸入源16響應(yīng)于來自診斷模塊20的一個或多個控制信號向轉(zhuǎn)向輔助單元506 施加扭矩。在一個實例中，角度輸入源16禪合至轉(zhuǎn)向輔助單元506W提供所述扭矩或表示手 輪角度輸入的扭轉(zhuǎn)輸入至轉(zhuǎn)向輔助單元506。另一選擇為，角度輸入源16可禪合至與轉(zhuǎn)向系 統(tǒng)502相關(guān)聯(lián)的手輪或轉(zhuǎn)向軸，并且可直接向所述手輪或轉(zhuǎn)向軸中的一者施加所述手輪角 度輸入。在一個實例中，角度輸入源16是旋轉(zhuǎn)致動器，其W約0.1赫茲化Z)的頻率相對于輸 入軸508的縱向軸線在約-30度和約30度之間旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向輔助單元506的輸入軸508。在一個實 例中，角度輸入源16向轉(zhuǎn)向系統(tǒng)502施加扭矩，其依據(jù)由第一負(fù)載源70施加的第一負(fù)載改 變，W使所述第一負(fù)載的最大值W角度輸入源16的最大角度施加至轉(zhuǎn)向系統(tǒng)502。所述第一 負(fù)載通常在與由角度輸入源16生成的運(yùn)動相反的方向上施加。換句話說，角度輸入源16針 對由第一負(fù)載源70施加的第一負(fù)載在最大負(fù)載(例如+1750 N、-1750 N)下使輸入軸508旋 轉(zhuǎn)至最大角度(例如約-30度、約30度）。應(yīng)注意，到輸入軸508的此輸入僅為示例性，因為任 何輸入可施加至輸入軸508W模擬所述運(yùn)載工具在所述運(yùn)載工具的操作期間的轉(zhuǎn)向。
[0059] 至少一個傳感器18禪合至轉(zhuǎn)向系統(tǒng)502。在一個實例中，至少一個傳感器18包括第 一力傳感器76、第二力傳感器82、旋轉(zhuǎn)傳感器84和扭矩傳感器86。第一力傳感器76、第二力 傳感器82、旋轉(zhuǎn)傳感器84和扭矩傳感器86各自經(jīng)由促進(jìn)數(shù)據(jù)、命令、動力等的傳送的合適通 信架構(gòu)或布置與診斷模塊20通信。在一個實例中，第一力傳感器76包括第一力換能器。第一 力傳感器76測量并觀察作用于第一拉桿30上的力，并且基于此生成傳感器信號。第二力傳 感器82包括第二力換能器。第二力傳感器82測量并觀察作用于第二拉桿32上的力，并且基 于此生成傳感器信號。旋轉(zhuǎn)傳感器84包括旋轉(zhuǎn)編碼器。旋轉(zhuǎn)傳感器84測量并觀察輸入軸508 的旋轉(zhuǎn)，并且基于此生成傳感器信號。應(yīng)注意，將旋轉(zhuǎn)編碼器用于旋轉(zhuǎn)傳感器84僅為示例 性。在此方面，旋轉(zhuǎn)傳感器82可包括用于測量并觀察輸入軸508的旋轉(zhuǎn)的任何合適設(shè)備，包 含(但不限于)模擬電位器。
[0060] 扭矩傳感器86禪合至輸入軸508。扭矩傳感器86包括扭矩傳感器或扭矩?fù)Q能器。扭 矩傳感器86測量并觀察作用于輸入軸508上的扭矩，并且基于此生成傳感器信號。應(yīng)注意， 雖然扭矩傳感器86在本文中示出為與測量并觀察輸入軸508上的扭矩相關(guān)聯(lián)，但另一選擇 為，例如，扭矩傳感器86可測量并觀察轉(zhuǎn)向系統(tǒng)502的轉(zhuǎn)向軸或中間軸上的扭矩，并且基于 此生成傳感器信號。應(yīng)注意，將禪合至輸入軸508的扭矩傳感器或扭矩?fù)Q能器用作扭矩傳感 器86僅為示例性。在此方面，扭矩傳感器86可包括用于測量并觀察轉(zhuǎn)向系統(tǒng)502的輸入軸 508上的扭矩的任何合適設(shè)備，包含(但不限于）與轉(zhuǎn)向系統(tǒng)502相關(guān)聯(lián)的內(nèi)部扭矩傳感器， 例如與轉(zhuǎn)向輔助單元506相關(guān)聯(lián)的內(nèi)部扭矩傳感器。因此，使用外部安裝式扭矩傳感器僅為 示例性。
[0061] 在各種實施例中，參考圖3,診斷模塊20基于來自輸入設(shè)備78的輸入數(shù)據(jù)輸出一個 或多個控制信號至系統(tǒng)500的第一負(fù)載源70、第二負(fù)載源72和角度輸入源16。診斷模塊20響 應(yīng)于所述控制信號從第一力傳感器76、第二力傳感器82、旋轉(zhuǎn)傳感器84和扭矩傳感器86接 收傳感器信號。診斷模塊20評估所述傳感器信號W確定轉(zhuǎn)向系統(tǒng)502的性能。診斷模塊20生 成指示轉(zhuǎn)向系統(tǒng)502的性能的數(shù)據(jù)。所述數(shù)據(jù)包含顯示數(shù)據(jù)W供經(jīng)由顯示器80顯示轉(zhuǎn)向系 統(tǒng)502的性能。診斷模塊20還將指示轉(zhuǎn)向系統(tǒng)502的性能的數(shù)據(jù)存儲在數(shù)據(jù)存儲裝置中。如 關(guān)于圖1所論述，診斷模塊20禪合至顯示器80和輸入設(shè)備78或經(jīng)由促進(jìn)數(shù)據(jù)、命令、動力等 的傳送的合適通信架構(gòu)或布置與顯示器80和輸入設(shè)備78通信。
[0062] 現(xiàn)參考圖4,顯示用于確定轉(zhuǎn)向性能的系統(tǒng)600。由于系統(tǒng)600可類似于關(guān)于圖1論 述的系統(tǒng)10,因此在本文中將僅詳細(xì)論述系統(tǒng)10和系統(tǒng)600之間的差別，其中使用相同參考 編號來表示相同或?qū)嵸|(zhì)上類似組件。參考圖4,根據(jù)各種實施例，系統(tǒng)600包含測試結(jié)構(gòu)602、 至少一個負(fù)載源14、角度輸入源16、至少一個傳感器18和診斷模塊20。如本文中將進(jìn)一步論 述，系統(tǒng)600實現(xiàn)對禪合至測試結(jié)構(gòu)602的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)604的性能的確定。雖然本文中所示的圖 繪示具有元件的某些布置的實例，但額外介入元件、設(shè)備、特征或組件可存在于實際實施例 中。還應(yīng)理解，圖4僅為示例性并且可能未按比例繪制。
[0063] 測試結(jié)構(gòu)602支撐轉(zhuǎn)向系統(tǒng)604并且可支撐至少一個負(fù)載源14、角度輸入源16、至 少一個傳感器18和診斷模塊20中的一者或多者。在一個實例中，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)604是供與運(yùn)載工 具一起使用的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。所述運(yùn)載工具可W是汽車、飛機(jī)、航天器、船只、運(yùn)動型多用途車或 任何其它類型的運(yùn)載工具。出于示例性目的，將在與汽車一起使用的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)604的背景下 論述本公開內(nèi)容。在圖4的實例中，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)604是再循環(huán)球或整體式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。如所屬領(lǐng)域 的技術(shù)人員所已知，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)604可W是基于液壓的系統(tǒng)或電動助力系統(tǒng)。
[0064] 由于用于汽車的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)604可通常已知，因此將不在本文中更詳細(xì)地論述轉(zhuǎn)向 系統(tǒng)604。然而，簡言之，在此實例中，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)604包含轉(zhuǎn)向輔助單元606、連桿臂608、中繼 桿610、空轉(zhuǎn)臂612、第一拉桿30和第二拉桿32。轉(zhuǎn)向輔助單元606從角度輸入源16接收旋轉(zhuǎn) 輸入，并通過合適的傳動裝置，將所述旋轉(zhuǎn)輸入轉(zhuǎn)換成用于連桿臂608的輸入。如通常已知， 連桿臂608通過中繼桿610將所述輸入傳送到第一拉桿30和第二拉桿32。應(yīng)注意，雖然系統(tǒng) 600包含第一拉桿30和第二拉桿32,但可在不使用第一拉桿30和第二拉桿32的情況下確定 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)604的性能，并且因此，第一拉桿30和第二拉桿32為任選的。
[0065] 在轉(zhuǎn)向系統(tǒng)604的實例中，測試結(jié)構(gòu)602包含禪合至底板36的第一夾具614和禪合 至第一夾具614的第二夾具615。應(yīng)注意，如果需要，第二夾具615可禪合至底板36。第一夾具 614支撐至少轉(zhuǎn)向輔助單元606,并且第二夾具615包含一個或多個聯(lián)軸器616。一個或多個 聯(lián)軸器616禪合至空轉(zhuǎn)臂612和轉(zhuǎn)向輔助單元606, W使轉(zhuǎn)向系統(tǒng)604W與轉(zhuǎn)向系統(tǒng)604將禪 合至運(yùn)載工具相同的方式相對于測試結(jié)構(gòu)602固定。在一個實例中，轉(zhuǎn)向輔助單元606實質(zhì) 上剛性禪合至第二夾具615,并且空轉(zhuǎn)臂612禪合至第二夾具615從而相對于第二夾具615具 有一個旋轉(zhuǎn)自由度。
[0066] 至少一個負(fù)載源14響應(yīng)于來自診斷模塊20的一個或多個控制信號經(jīng)由第一負(fù)載 源70和第二負(fù)載源72中的相應(yīng)者向拉桿30, 32中的至少一者施加負(fù)載。第一負(fù)載源70可響 應(yīng)于來自診斷模塊20的所述一個或多個控制信號向第一拉桿30施加負(fù)載。第二負(fù)載源72可 響應(yīng)于所述一個或多個控制信號向第二拉桿32施加負(fù)載。在一個實例中，第一負(fù)載源70和 第二負(fù)載源72各自向第一拉桿30和第二拉桿32中的相應(yīng)者施加處于第一頻率的第一負(fù)載， 并向第一拉桿30和第二拉桿32中的相應(yīng)者施加處于第二頻率的第二負(fù)載。通常，所述第一 負(fù)載不同于所述第二負(fù)載，并且所述第一頻率不同于所述第二頻率。在一個實例中，所述第 一負(fù)載大于所述第二負(fù)載，并且所述第一頻率小于所述第二頻率。例如，所述第一負(fù)載為約 1750牛頓(N)，其為處于所述第一頻率的所述第一負(fù)載的最大值，并且所述第二負(fù)載為約 250牛頓(N)，其為處于所述第二頻率的所述第二負(fù)載的最大值。所述第一頻率為約0.1赫茲 化Z)，并且所述第二頻率為約15赫茲化Z)。因此，第一負(fù)載源70和第二負(fù)載源72各自能夠向 第一拉桿30和第二拉桿32中的相應(yīng)者施加低頻負(fù)載和高頻負(fù)載。
[0067] 角度輸入源16響應(yīng)于來自診斷模塊20的一個或多個控制信號向轉(zhuǎn)向輔助單元606 施加扭矩。在一個實例中，角度輸入源16禪合至轉(zhuǎn)向輔助單元606W提供所述扭矩或表示手 輪角度輸入的扭轉(zhuǎn)輸入至轉(zhuǎn)向輔助單元606。另一選擇為，角度輸入源16可禪合至與轉(zhuǎn)向系 統(tǒng)604相關(guān)聯(lián)的手輪或轉(zhuǎn)向軸，并且可直接向所述手輪或轉(zhuǎn)向軸中的一者施加所述手輪角 度輸入。在一個實例中，角度輸入源16是旋轉(zhuǎn)致動器，其W約0.1赫茲化Z)的頻率相對于輸 入軸618的縱向軸線在約-30度和約30度之間旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向輔助單元606的輸入軸618。在一個實 例中，角度輸入源16向轉(zhuǎn)向系統(tǒng)604施加扭矩，所述扭矩依據(jù)由第一負(fù)載源70施加的第一負(fù) 載改變，W使所述第一負(fù)載的最大值W角度輸入源16的最大角度施加至轉(zhuǎn)向系統(tǒng)604。所述 第一負(fù)載通常在與由角度輸入源16生成的運(yùn)動相反的方向上施加。換句話說，角度輸入源 16針對由第一負(fù)載源70施加的第一負(fù)載在最大負(fù)載(例如+1750 N、-1750 N)下使輸入軸 618旋轉(zhuǎn)至最大角度(例如約-30度、約30度）。應(yīng)注意，到輸入軸618的此輸入僅為示例性，因 為任何輸入可施加至輸入軸618W模擬所述運(yùn)載工具在所述運(yùn)載工具的操作期間的轉(zhuǎn)向。
[0068] 至少一個傳感器18禪合至轉(zhuǎn)向系統(tǒng)604。在一個實例中，至少一個傳感器18包括第 一力傳感器76、第二力傳感器82、旋轉(zhuǎn)傳感器84和扭矩傳感器86。第一力傳感器76、第二力 傳感器82、旋轉(zhuǎn)傳感器84和扭矩傳感器86各自經(jīng)由促進(jìn)數(shù)據(jù)、命令、動力等的傳送的合適通 信架構(gòu)或布置與診斷模塊20通信。在一個實例中，第一力傳感器76包括第一力換能器。第一 力傳感器76測量并觀察作用于第一拉桿30上的力，并且基于此生成傳感器信號。第二力傳 感器82包括第二力換能器。第二力傳感器82測量并觀察作用于第二拉桿32上的力，并且基 于此生成傳感器信號。旋轉(zhuǎn)傳感器84包括旋轉(zhuǎn)編碼器。旋轉(zhuǎn)傳感器84測量并觀察輸入軸618 的旋轉(zhuǎn)，并且基于此生成傳感器信號。應(yīng)注意，將旋轉(zhuǎn)編碼器用于旋轉(zhuǎn)傳感器84僅為示例 性。在此方面，旋轉(zhuǎn)傳感器82可包括用于測量并觀察輸入軸618的旋轉(zhuǎn)的任何合適設(shè)備，包 含(但不限于)模擬電位器。
[0069] 扭矩傳感器86禪合至輸入軸618。扭矩傳感器86包括扭矩傳感器或扭矩?fù)Q能器。扭 矩傳感器86測量并觀察作用于輸入軸618上的扭矩，并且基于此生成傳感器信號。應(yīng)注意， 雖然扭矩傳感器86在本文中示出為與測量并觀察輸入軸618上的扭矩相關(guān)聯(lián)，但另一選擇 為，例如，扭矩傳感器86可測量并觀察轉(zhuǎn)向系統(tǒng)604的轉(zhuǎn)向軸或中間軸上的扭矩，并且基于 此生成傳感器信號。應(yīng)注意，將禪合至輸入軸618的扭矩傳感器或扭矩?fù)Q能器用作扭矩傳感 器86僅為示例性。在此方面，扭矩傳感器86可包括用于測量并觀察轉(zhuǎn)向系統(tǒng)604的輸入軸 618上的扭矩的任何合適設(shè)備，包含(但不限于）與轉(zhuǎn)向系統(tǒng)604相關(guān)聯(lián)的內(nèi)部扭矩傳感器， 例如與轉(zhuǎn)向輔助單元606相關(guān)聯(lián)的內(nèi)部扭矩傳感器。因此，使用外部安裝式扭矩傳感器僅為 示例性。
[0070] 在各種實施例中，參考圖4,診斷模塊20基于來自輸入設(shè)備78的輸入數(shù)據(jù)輸出一個 或多個控制信號至系統(tǒng)600的第一負(fù)載源70、第二負(fù)載源72和角度輸入源16。診斷模塊20響 應(yīng)于所述控制信號從第一力傳感器76、第二力傳感器82、旋轉(zhuǎn)傳感器84和扭矩傳感器86接 收傳感器信號。診斷模塊20評估所述傳感器信號W確定轉(zhuǎn)向系統(tǒng)604的性能。診斷模塊20生 成指示轉(zhuǎn)向系統(tǒng)604的性能的數(shù)據(jù)。所述數(shù)據(jù)包含顯示數(shù)據(jù)W供經(jīng)由顯示器80顯示轉(zhuǎn)向系 統(tǒng)604的性能。診斷模塊20還將指示轉(zhuǎn)向系統(tǒng)604的性能的數(shù)據(jù)存儲在數(shù)據(jù)存儲裝置中。如 關(guān)于圖1所論述，診斷模塊20禪合至顯示器80和輸入設(shè)備78或經(jīng)由促進(jìn)數(shù)據(jù)、命令、動力等 的傳送的合適通信架構(gòu)或布置與顯示器80和輸入設(shè)備78通信。
[0071] 應(yīng)注意，借助圖1-4論述的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)22，402，502，604僅為示例性，并且本文中 所述的確定轉(zhuǎn)向系統(tǒng)性能的系統(tǒng)和方法可應(yīng)用于任何適用轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，并且因此，本文中示 出的測試結(jié)構(gòu)12, 602僅為示例性。例如，本公開內(nèi)容的各種教示可應(yīng)用于確定液壓動力轉(zhuǎn) 向系統(tǒng)化PS)、雙小齒輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、齒條同屯、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、小齒輪電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)等的性能。
[0072] 現(xiàn)參考圖5并繼續(xù)參考圖1-4,數(shù)據(jù)流程圖示出診斷模塊20的各種實施例。根據(jù)本 公開內(nèi)容的診斷模塊20的各種實施例可包含嵌入診斷模塊20內(nèi)的任何數(shù)目個子模塊。如可 了解，圖5中所示的子模塊可組合和/或進(jìn)一步劃分W類似地控制第一負(fù)載源70、第二負(fù)載 源72和角度輸入源16,并輸出性能數(shù)據(jù)。到系統(tǒng)的輸入可從至少一個傳感器18(圖1-4)接 收，從測試結(jié)構(gòu)12, 602的輸入設(shè)備78中的一者或多者接收，從其它控制模塊(未顯示)接 收，和/或由診斷模塊20內(nèi)的其它子模塊(未顯示)確定/建模。在各種實施例中，診斷模塊20 包含測試控制模塊102、評估模塊104和用戶界面化I)控制模塊106。
[0073] UI控制模塊106生成用戶界面數(shù)據(jù)108,其可由顯示器80用于在合適用戶界面上顯 示圖表200(圖6)，其可包含關(guān)于轉(zhuǎn)向系統(tǒng)22, 402，502, 604的性能的數(shù)據(jù)。在一個實例 中，UI控制模塊106基于從評估模塊104接收作為輸入的性能數(shù)據(jù)110和測試性能數(shù)據(jù)112生 成用戶界面數(shù)據(jù)108。如下文將更詳細(xì)地論述，性能數(shù)據(jù)110包括基于傳感器數(shù)據(jù)138如由評 估模塊104生成W供顯示在圖表200上指示轉(zhuǎn)向系統(tǒng)22, 402, 502, 604的性能的經(jīng)濾波數(shù) 據(jù)。如本文中將進(jìn)一步論述，測試性能數(shù)據(jù)112包括從評估模塊104接收的經(jīng)濾波數(shù)據(jù)，其提 供測試正正常操作的指示。在一個實例中，測試性能數(shù)據(jù)112包括負(fù)載性能數(shù)據(jù)114和角度 性能數(shù)據(jù)116。負(fù)載性能數(shù)據(jù)114包括關(guān)于由第一負(fù)載源70和第二負(fù)載源72施加的負(fù)載的經(jīng) 濾波數(shù)據(jù)，并且角度性能數(shù)據(jù)116包括關(guān)于由角度輸入源16施加至輸入軸74, 412, 508， 618的角度輸入的經(jīng)濾波數(shù)據(jù)。
[0074] 例如，參考圖6和圖7,示出由UI控制模塊106輸出W供顯示在顯示器80上的示例性 圖表200,其中圖表200包括性能數(shù)據(jù)110和測試性能數(shù)據(jù)112的圖形表示。應(yīng)注意，雖然圖表 200示出為顯示在顯示器80上，但圖表200可W是由顯示器80顯示的圖形用戶界面的一部 分。在各種實施例中，所述圖形表示包括性能數(shù)據(jù)110和測試性能數(shù)據(jù)112隨時間而變的圖 形202。圖形202的y軸204表示振幅，并且X軸206表示時間，單位為秒(S)。性能數(shù)據(jù)110由線 208指示，測試性能數(shù)據(jù)112由線210和線212指示。在此方面，測試性能數(shù)據(jù)112包括負(fù)載性 能數(shù)據(jù)114(其由線210指示)和角度性能數(shù)據(jù)116(其由線212指示）。在一個實例中，線210指 示在施用具有1.0赫茲化Z)的轉(zhuǎn)角頻率的低通濾波之后的所測量負(fù)載數(shù)據(jù)132,并且線212 指示在施用100的增益之后的所測量角度輸入數(shù)據(jù)136。線210和線212提供轉(zhuǎn)向系統(tǒng)22的測 試正正確操作的視覺指示器。由線208指示的性能數(shù)據(jù)110提供關(guān)于轉(zhuǎn)向系統(tǒng)22, 402， 502，604對來自第一負(fù)載源70、第二負(fù)載源72和角度輸入源16的負(fù)載的響應(yīng)的視覺指示 器。在一個實例中，線208示出在施用具有13赫茲化Z)和17赫茲化Z)的轉(zhuǎn)角頻率的帶通濾波 和1000的增益之后的扭矩數(shù)據(jù)140。應(yīng)注意，圖表200僅為示例性，因為可采用任何合適圖形 或文本表示來傳達(dá)性能數(shù)據(jù)110和測試性能數(shù)據(jù)112中的一者或多者。此外，施用至所測量 負(fù)載數(shù)據(jù)132、所測量角度輸入數(shù)據(jù)136和扭矩數(shù)據(jù)140的濾波和增益僅為示例性。
[0075] UI控制模塊106還可基于調(diào)制數(shù)據(jù)118生成用戶界面數(shù)據(jù)108。如下文將進(jìn)一步論 述，調(diào)制數(shù)據(jù)118包括轉(zhuǎn)向系統(tǒng)22, 402，502, 604對于由第一負(fù)載源70、第二負(fù)載源72和 角度輸入源16所施加的負(fù)載的響應(yīng)的調(diào)制，第二負(fù)載源72和角度輸入源16并且還指示轉(zhuǎn)向 系統(tǒng)22, 402, 502, 604的性能。調(diào)制數(shù)據(jù)118可輸出為分開圖表或用戶界面W供顯示在顯 示器80上，或者可包含在圖表200上（圖3和圖4)。例如，UI控制模塊106可基于調(diào)制數(shù)據(jù)118 生成"通過(PASS)"或"失敗(FAIL)"用戶界面W供顯示在顯示器80上。
[0076] UI控制模塊106基于到輸入設(shè)備78的操作人員的輸入(圖1)接收用戶輸入數(shù)據(jù)120 作為輸入。在一個實例中，用戶輸入數(shù)據(jù)120包括用于轉(zhuǎn)向系統(tǒng)22, 402, 502, 604的測試 的操作的命令122。例如，用戶輸入數(shù)據(jù)120可包括用于用W確定轉(zhuǎn)向系統(tǒng)22, 402，502， 604的性能的測試?yán)痰拈_始命令或停止命令。然而，應(yīng)注意，用戶輸入數(shù)據(jù)120可還包括用 于第一負(fù)載源70、第二負(fù)載源72和角度輸入源16的操作的一個或多個參數(shù)。UI控制模塊106 為測試控制模塊102解釋并提供命令122。
[0077] 測試控制模塊102接收命令122作為輸入?；诿?22,測試控制模塊102查詢數(shù) 據(jù)存儲裝置124。數(shù)據(jù)存儲裝置124基于命令122存儲指示將由第一負(fù)載源70和第二負(fù)載源 72施加的負(fù)載和將由角度輸入源16施加的角度輸入的一個或多個表(例如，查找表）。所述 一個或多個表包括校準(zhǔn)表，其基于實驗數(shù)據(jù)獲得，并且在一個實例中，可包括用于至少一個 負(fù)載源14的至少一個表和用于角度輸入源16的一個表。在各種實施例中，所述表可W是由 一個或多個指數(shù)定義的插值表。由所述表中的至少一者提供的目標(biāo)負(fù)載測試值126指示將 由第一負(fù)載源70和第二負(fù)載源72施加至第一拉桿30和第二拉桿32中的相應(yīng)者的目標(biāo)負(fù)載。 由所述表中的至少一者提供的目標(biāo)角度測試值128指示將由角度輸入源16施加至輸入軸 74, 412, 508, 618的目標(biāo)角度輸入。
[0078] 基于目標(biāo)負(fù)載測試值126,測試控制模塊102輸出負(fù)載控制數(shù)據(jù)130。在此方面，基 于目標(biāo)負(fù)載測試值126,測試控制模塊102輸出負(fù)載控制數(shù)據(jù)130至至少一個負(fù)載源14,并且 在此實例中，輸出負(fù)載控制數(shù)據(jù)130至第一負(fù)載源70和第二負(fù)載源72中的每一者。負(fù)載控制 數(shù)據(jù)130包括用于第一負(fù)載源70和第二負(fù)載源72的一個或多個控制信號。通常，負(fù)載控制數(shù) 據(jù)130包括到第一負(fù)載源70和第二負(fù)載源72的一個或多個控制信號W施加處于第一頻率的 第一負(fù)載和處于第二頻率的第二負(fù)載。在一個實例中，所述第一負(fù)載為約1750牛頓(N)，其 表示處于第一頻率的第一負(fù)載的最大值，并且所述第二負(fù)載為約250牛頓(N)，其表示處于 第二頻率的第二負(fù)載的最大值。所述第一頻率為約0.1赫茲化Z)，并且所述第二頻率為約15 赫茲化Z)。所述第一頻率和所述第二頻率的波形可W是在相應(yīng)頻率處具有主頻率內(nèi)容的任 何形狀。例如，Ξ角形或正弦波形狀是所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員已知選項中的方便選項。在一個 實例中，為處于第一頻率的第一負(fù)載選擇Ξ角形波形，并且為處于第二頻率的第二負(fù)載選 擇正弦波。
[0079] 基于目標(biāo)角度測試值128,測試控制模塊102輸出角度控制數(shù)據(jù)134。在此方面，基 于目標(biāo)角度測試值128,測試控制模塊102輸出角度控制數(shù)據(jù)134至角度輸入源16。角度控制 數(shù)據(jù)134包括用于角度輸入源16的一個或多個控制信號。通常，角度控制數(shù)據(jù)134包括用于 角度輸入源16的一個或多個控制信號W便W約0.1赫茲化Z)的頻率相對于輸入軸74，412， 508, 618的縱向軸線在約-30度和約30度之間旋轉(zhuǎn)輸入軸74, 412，508, 618。在一個實例 中，角度控制數(shù)據(jù)134依據(jù)所述第一負(fù)載改變，W使所述第一負(fù)載的最大值處于最大角度。 所述第一負(fù)載通常在與由角度輸入源16生成的運(yùn)動相反的方向上施加。換句話說，角度控 制數(shù)據(jù)134可輸出用于角度輸入源16的一個或多個控制信號，W使角度輸入源16針對由第 一負(fù)載源70施加的第一負(fù)載在最大負(fù)載（例如+1750 N、-1750 N)下使輸入軸74，412， 508, 618旋轉(zhuǎn)至最大角度(例如約-30度、約30度）。
[0080] 評估模塊104接收所測量負(fù)載數(shù)據(jù)132作為輸入。所測量負(fù)載數(shù)據(jù)132包括來自第 一力傳感器76和第二力傳感器82的傳感器信號。因此，所測量負(fù)載數(shù)據(jù)132包括關(guān)于由第一 負(fù)載源70和第二負(fù)載源72輸出至第一拉桿30和第二拉桿32中的相應(yīng)者的第一負(fù)載、第一頻 率、第二負(fù)載和第二頻率的傳感器數(shù)據(jù)。換句話說，所測量負(fù)載數(shù)據(jù)132包括關(guān)于如由第一 力傳感器76和第二力傳感器82測量并觀察的由第一負(fù)載源70和第二負(fù)載源72針對第一頻 率和第二頻率施加至第一拉桿30和第二拉桿32的負(fù)載(第一負(fù)載和第二負(fù)載）的傳感器數(shù) 據(jù)。
[0081] 基于所測量負(fù)載數(shù)據(jù)132,評估模塊104確定負(fù)載性能數(shù)據(jù)114。在各種實施例中， 評估模塊104向所測量負(fù)載數(shù)據(jù)132施用約1.0赫茲化Z)的低通濾波W生成負(fù)載性能數(shù)據(jù) 114。評估模塊104為UI控制模塊106設(shè)置負(fù)載性能數(shù)據(jù)114并將負(fù)載性能數(shù)據(jù)114存儲在結(jié) 果數(shù)據(jù)存儲裝置142中。
[0082] 評估模塊104還接收所測量角度輸入數(shù)據(jù)136作為輸入。所測量角度輸入數(shù)據(jù)136 包括來自旋轉(zhuǎn)傳感器84的傳感器信號。因此，所測量角度輸入數(shù)據(jù)136包括關(guān)于由角度輸入 源16輸出至輸入軸74, 412, 508, 618的角度輸入的傳感器數(shù)據(jù)。換句話說，所測量角度輸 入數(shù)據(jù)136包括關(guān)于由角度輸入源16施加至輸入軸74, 412, 508, 618的手輪角度輸入的 傳感器數(shù)據(jù)。
[0083] 基于所測量角度輸入數(shù)據(jù)136,評估模塊104確定角度性能數(shù)據(jù)116。評估模塊104 為UI控制模塊106設(shè)置角度性能數(shù)據(jù)116并將角度性能數(shù)據(jù)116存儲在結(jié)果數(shù)據(jù)存儲裝置 142 中。
[0084] 評估模塊104接收扭矩數(shù)據(jù)140作為輸入。扭矩數(shù)據(jù)140包括來自扭矩傳感器86的 傳感器信號?；谂ぞ財?shù)據(jù)140,評估模塊104確定性能數(shù)據(jù)110和調(diào)制數(shù)據(jù)118。在各種實施 例中，評估模塊104向扭矩數(shù)據(jù)140施用帶通濾波W獲得性能數(shù)據(jù)110。通常，所述帶通濾波 設(shè)置為在約13赫茲化Z)和約17赫茲化Z)之間對扭矩數(shù)據(jù)140進(jìn)行濾波W獲得性能數(shù)據(jù)110。 評估模塊104為UI控制模塊106設(shè)置性能數(shù)據(jù)110并將性能數(shù)據(jù)110存儲在結(jié)果數(shù)據(jù)存儲裝 置142中。
[0085] 在各種實施例中，評估模塊104基于性能數(shù)據(jù)110確定調(diào)制數(shù)據(jù)118。在此方面，已 知性能數(shù)據(jù)110,評估模塊104計算與性能數(shù)據(jù)110相關(guān)聯(lián)的帶通載波的包絡(luò)。通常，所述帶 通載波具有周期性波形。在一個實例中，使用W下方程式計算所述載波的包絡(luò)： CWsnv = 1h(BF(C'W)) ? (1) 其中，CWenv是帶通載波的包絡(luò);BP(CW)是來自性能數(shù)據(jù)110的帶通載波;Η表示施用至 帶通載波BP(CW)的希耳伯特變換;并且豎線指示希耳伯特變換Η的絕對值。所述帶通濾波的 轉(zhuǎn)角頻率接近于第二負(fù)載的第二頻率。所述帶通濾波的轉(zhuǎn)角頻率是用戶可選擇的，并且在 一個實例中，設(shè)置成中屯、在第二負(fù)載的第二頻率處約4hz的帶寬。此外，濾波的優(yōu)選階數(shù)設(shè) 置成6,運(yùn)也是由3階己特沃斯濾波的正向和反向施用產(chǎn)生。運(yùn)些操作、其結(jié)果、濾波實施方 案和階數(shù)的替代選擇可行并且為所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員所眾所周知。
[0086] 另一選擇為，評估模塊104基于向性能數(shù)據(jù)110的經(jīng)整流帶通載波施用低通濾波確 定調(diào)制數(shù)據(jù)118。在各種實施例中，使用W下方程式計算經(jīng)低通濾波的經(jīng)整流帶通載波： -
(2) 其中CWlpf是經(jīng)整流經(jīng)帶通濾波載波的經(jīng)低通濾波信號;F表示具有5赫茲化Z)的轉(zhuǎn)角 頻率的6階(3階己特沃斯濾波的正向和反向施用）低通濾波;并且BP(CW)是如先前使用用于 前述描述的方程式（1)中的包絡(luò)檢測的希爾伯特方法所述的來自性能數(shù)據(jù)110的帶通載波。 應(yīng)注意，運(yùn)些操作、其結(jié)果、濾波實施方案和階數(shù)的替代選擇可行并且為所屬領(lǐng)域的技術(shù)人 員所眾所周知。
[0087] 基于在（1)中由性能數(shù)據(jù)110計算的帶通載波的包絡(luò)或在(2)中由性能數(shù)據(jù)110計 算的經(jīng)低通濾波的經(jīng)整流帶通載波，評估模塊104確定所產(chǎn)生周期性波形的調(diào)制的百分比。 在一個實例中，使用W下方程式計算調(diào)制的百分比：
其中調(diào)制指數(shù)(Modulation Index)是調(diào)制數(shù)據(jù)118;Emax是在（1)中計算的載波的包絡(luò) 的最大值或峰值或者在(2)中計算的經(jīng)低通濾波的載波的最大值或峰值;并且Emin是在（1) 中計算的載波的包絡(luò)的最小值或者在(2)中計算的經(jīng)低通濾波的載波的最小值。
[0088] 基于調(diào)制的百分比，評估模塊104為UI控制模塊106將調(diào)制數(shù)據(jù)118設(shè)置為通過或 失敗并為結(jié)果數(shù)據(jù)存儲裝置142存儲調(diào)制數(shù)據(jù)118。通常，如果調(diào)制的百分比為約20%或更 小，則評估模塊104將調(diào)制數(shù)據(jù)118設(shè)置為通過。如果調(diào)制的百分比大于約20%，則評估模塊 104將調(diào)制數(shù)據(jù)118設(shè)置為失敗。如果調(diào)制數(shù)據(jù)118指示通過，則轉(zhuǎn)向系統(tǒng)22，402，502， 604具有可接受性能。如果調(diào)制數(shù)據(jù)118指示失敗，則轉(zhuǎn)向系統(tǒng)22, 402，502, 604的性能為 不可接受的。參考圖6,轉(zhuǎn)向系統(tǒng)22, 402，502, 604具有可接受性能，并參考圖7,轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 22, 402, 502, 604具有不可接受的性能。應(yīng)注意，將調(diào)制數(shù)據(jù)118設(shè)置為通過或失敗僅為 示例性，因為評估模塊104可為UI控制模塊106將調(diào)制的百分比設(shè)置為調(diào)制數(shù)據(jù)118W生成 用戶界面數(shù)據(jù)108,并且還可為結(jié)果數(shù)據(jù)存儲裝置142存儲調(diào)制的百分比。應(yīng)注意，轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 22, 402, 502, 604的性能的其它分類可行，并且可例如包括僅依賴于沿連續(xù)范圍的振幅 調(diào)制的程度的量度。
[0089] 結(jié)果數(shù)據(jù)存儲裝置142存儲從評估模塊104接收的性能數(shù)據(jù)110、負(fù)載性能數(shù)據(jù) 114、角度性能數(shù)據(jù)116和調(diào)制數(shù)據(jù)118。結(jié)果數(shù)據(jù)存儲裝置142可W是經(jīng)由系統(tǒng)10的重復(fù)使 用存儲信息的任何非易失性存儲器類型。進(jìn)一步，雖然結(jié)果數(shù)據(jù)存儲裝置142示出為與系統(tǒng) 10的診斷模塊20相關(guān)聯(lián)，但應(yīng)注意，結(jié)果數(shù)據(jù)存儲裝置142可遠(yuǎn)離系統(tǒng)10定位并通過合適的 有線或無線界面存取，如所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員所已知。
[0090] 現(xiàn)參考圖8并繼續(xù)參考圖1-5,流程圖示出根據(jù)本公開內(nèi)容可由圖1-4的診斷模塊 20實施的控制方法。如根據(jù)本公開內(nèi)容可了解，所述方法內(nèi)的操作次序并不限于如圖8中示 出的順序執(zhí)行，而是如果可適用并根據(jù)本公開內(nèi)容可按一個或多個變化的次序?qū)嵤?br>[0091] 在各種實施例中，所述方法可經(jīng)調(diào)度W基于預(yù)先確定的事件運(yùn)行，和/或可基于來 自用戶輸入數(shù)據(jù)120的命令122運(yùn)行。
[0092] 參考圖8,顯示用于確定轉(zhuǎn)向系統(tǒng)22, 402, 502, 604的性能的方法300。所述方法 開始于302。在303,所述方法確定是否已接收到用W開始測試?yán)痰拿?22。如果已接收 到命令122,則所述方法進(jìn)行到304。否則，所述方法繼續(xù)監(jiān)視用W開始測試?yán)痰拿?22。
[0093] 在304,所述方法從數(shù)據(jù)存儲裝置124檢索目標(biāo)負(fù)載測試值126并輸出控制信號至 至少一個負(fù)載源14,并且在此實例中，輸出所述控制信號至第一負(fù)載源70和第二負(fù)載源72 中的每一者，W分別向第一拉桿30和第二拉桿32施加處于第一頻率的第一負(fù)載和處于第二 頻率的第二負(fù)載。在306,所述方法從數(shù)據(jù)存儲裝置124檢索目標(biāo)角度測試值128并輸出所述 控制信號至角度輸入源16W移動或旋轉(zhuǎn)輸入軸74, 412, 508, 618。在308,所述方法從第 一力傳感器76、第二力傳感器82、旋轉(zhuǎn)傳感器84和扭矩傳感器86接收傳感器數(shù)據(jù)138。換句 話說，在308，所述方法接收來自第一力傳感器76和第二力傳感器82的所測量負(fù)載數(shù)據(jù)132， 來自旋轉(zhuǎn)傳感器84的所測量角度輸入數(shù)據(jù)136和來自扭矩傳感器86的扭矩數(shù)據(jù)140。
[0094] 在310,所述方法確定性能數(shù)據(jù)110、負(fù)載性能數(shù)據(jù)114、角度性能數(shù)據(jù)116和調(diào)制數(shù) 據(jù)118。在312,所述方法輸出性能數(shù)據(jù)110、負(fù)載性能數(shù)據(jù)114、角度性能數(shù)據(jù)116和調(diào)制數(shù)據(jù) 118作為圖表200W供顯示在顯示器80上并將性能數(shù)據(jù)110、負(fù)載性能數(shù)據(jù)114、角度性能數(shù) 據(jù)116和調(diào)制數(shù)據(jù)118存儲在結(jié)果數(shù)據(jù)存儲裝置142中。所述方法在314結(jié)束。
[00M]雖然在前述【具體實施方式】中已呈現(xiàn)至少一個示例性實施例，但應(yīng)了解，存在大量 變型。還應(yīng)了解，所述示例性實施例或若干示例性實施例僅為實例，并且并不打算W任何方 式限制本公開內(nèi)容的范圍、適用性或配置。相反，前述【具體實施方式】將為所屬領(lǐng)域的技術(shù)人 員提供用于實施所述示例性實施例或若干示例性實施例的方便路線圖。應(yīng)理解，可在不背 離如在所附權(quán)利要求書及其合法等效內(nèi)容中所闡述的本公開內(nèi)容的范圍的情況下，在元件 的功能和布置上作出各種改變。
【主權(quán)項】
1. 一種用于確定轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的性能的方法，包括： 將至少一個負(fù)載源耦合至所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)； 將所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的一部分耦合至角度輸入源； 由處理器輸出一個或多個控制信號至所述至少一個負(fù)載源以向所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)施加負(fù) 載； 由所述處理器將一個或多個控制信號輸出至所述角度輸入源以向所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)施加 輸入；以及 基于由所述至少一個負(fù)載源施加至所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的所述負(fù)載和由所述角度輸入源施 加的所述輸入來接收指示所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的性能的扭矩數(shù)據(jù)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其還包括： 從用戶輸入設(shè)備接收輸入；以及 基于所述輸入將所述一個或多個控制信號輸出至所述至少一個負(fù)載源和所述角度輸 入源。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其還包括： 將指示所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的所述性能的所述扭矩數(shù)據(jù)輸出至顯示器。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中將所述一個或多個控制信號輸出至所述至少一個 負(fù)載源還包括： 由所述處理器將一個或多個控制信號輸出至所述至少一個負(fù)載源以生成處于第一頻 率的第一負(fù)載;以及 由所述處理器將一個或多個控制信號輸出至所述至少一個負(fù)載源以生成處于第二頻 率的第二負(fù)載。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其還包括： 基于所述扭矩數(shù)據(jù)確定所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的調(diào)制，所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的所述調(diào)制指示所述轉(zhuǎn)向 系統(tǒng)的所述性能。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中接收指示所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的性能的所述扭矩數(shù)據(jù)包 括： 將扭矩傳感器耦合至所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的第二部分；以及 從所述扭矩傳感器接收所述扭矩數(shù)據(jù)。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中將所述至少一個負(fù)載源耦合至所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)包 括： 將所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的第一拉桿耦合至第一負(fù)載源；以及 將所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的第二拉桿耦合至第二負(fù)載源。8. -種用于確定轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的性能的系統(tǒng)，包括： 測試結(jié)構(gòu)，其耦合至所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)； 至少一個負(fù)載源，其耦合至所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)以向所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)施加負(fù)載； 角度輸入源，其耦合至所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)以向所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)施加輸入；以及 診斷模塊，其將一個或多個控制信號輸出至所述至少一個負(fù)載源和所述角度輸入源， 并基于所述輸出來接收指示所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的所述性能的扭矩數(shù)據(jù)。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)包含各自耦合至所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的第 一拉桿和第二拉桿，并且所述至少一個負(fù)載源包括第一負(fù)載源和第二負(fù)載源，其中所述第 一負(fù)載源耦合至所述第一拉桿并且所述第二負(fù)載源耦合至所述第二拉桿。10. -種用于確定轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的性能的系統(tǒng)，包括： 測試結(jié)構(gòu)，其用以支撐所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)包含至少第一拉桿、第二拉桿和轉(zhuǎn) 向齒輪，所述轉(zhuǎn)向齒輪耦合至所述第一拉桿和所述第二拉桿； 第一負(fù)載源，其耦合至所述第一拉桿； 第二負(fù)載源，其耦合至所述第二拉桿； 角度輸入源，其相鄰于所述轉(zhuǎn)向齒輪耦合以提供輸入至所述轉(zhuǎn)向齒輪；以及 診斷模塊，其輸出一個或多個控制信號至所述第一負(fù)載源、所述第二負(fù)載源和所述角 度輸入源，并基于所述輸出接收指示所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的所述性能的扭矩數(shù)據(jù)。
【文檔編號】G01M13/02GK106066246SQ201610250323
【公開日】2016年11月2日
【申請日】2016年4月20日 公開號201610250323.5, CN 106066246 A, CN 106066246A, CN 201610250323, CN-A-106066246, CN106066246 A, CN106066246A, CN201610250323, CN201610250323.5
【發(fā)明人】K.L.奧布利扎耶克, J.D.索波奇, I.Y.華
【申請人】通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司