测试装置的制作方法

本发明涉及测试装置。

背景技术：

1、例如专利文献1(日本特开2015-219115号公报)中记载了，已知有进行车辆的操纵装置(转向操纵装置)的耐用性等的测试的测试装置。

技术实现思路

1、在操纵装置的耐用测试中，转向轴遍及整个可动范围区域以规定的角速度被反复地往返旋转驱动。转向轴以规定的角速度被驱动，当到达操纵装置的可动范围的末端(触端位置)时，齿条端(rack end)会剧烈碰撞齿轮箱等，大幅超过允许值的负载可能瞬间施加于被测试体。此种过大的负载施加于被测试体时，会损害测试结果的正确性。

2、本发明的第一、第四和第五方面是鉴于上述情况而提出的，目的在于提供一种测试装置，在到达触端位置时，以不会对被测试体施加超过允许值的转矩的方式来驱动转向轴，由此能够对被测试体进行更适当的评价。

3、此外，在操纵装置的测试中，需要正确控制赋予系杆的负载。但是，测试装置和作为被测试体的操纵装置的构造复杂，而且特别是因为被测试体的刚性比较低，所以对赋予负载的电机的控制量的负载变化(响应)极为复杂。于是，因为电机控制量的目标值与测量值的误差(偏差)比较大，所以即使进行通常的反馈控制，以非常高的精度控制负载仍然很困难。

4、本发明的第二方面是鉴于上述情况而提出的，其目的在于提供一种测试装置，能够以更高精度控制赋予操纵装置的负载，由此能够对被测试体进行更适当的评价。

5、另外，现有的操纵装置的测试是通过使用线圈弹簧或板簧等机械性机构对系杆赋予负载。因此难以将负载设定成任意值。此外，现有技术的机械性赋予负载的方法在实际的车辆中，无法赋予施加于系杆的根据转向角度或旋转方向而变化的复杂负载。

6、本发明的第三方面是鉴于上述情况而提出的，其目的在于提供一种测试装置，提高赋予操纵装置的负载的自由度，赋予与施加于实际车辆上装设的操纵装置的负载更接近的负载，能够对被测试体进行更适当的评价。

7、此外，操纵装置的测试存在测试条件复杂化、测试条件的设定作业繁杂的问题。

8、本发明的第六方面是鉴于上述情况而提出的，其目的在于简化测试条件的设定。

9、另外，在操纵装置的测试中，将被测试体安装在测试装置的方式根据被测试体的种类不同而存在不同，若采用错误的安装方式，则会有对被测试体施加过大负载，可能导致被测试体破损的问题。

10、本发明的第七方面是鉴于上述情况而提出的，其目的在于通过使赋予被测试体的负载逐渐增加到设定值，能够在对被测试体施加过大负载之前中止测试，防止因为安装方式错误导致被测试体破损。

11、(解决问题的手段)

12、本发明的第一方面提供一种测试装置，其包括：输入侧驱动部，其能够对作为被测试体的操纵装置的转向轴进行旋转驱动；控制输入侧驱动部的控制部；和检测转向轴的角度位置的位置检测单元，控制部构成为，在转向轴的角度位置到达作为转向轴的可动范围的末端的触端位置时，能够以限制转向轴的转矩的上限的方式控制输入侧驱动部。

13、上述测试装置也可以构成为，控制部能够通过将转向轴的角度位置作为控制量的位置控制和将转向轴的转矩作为控制量的转矩控制，来控制转向轴的驱动，转向轴的角度位置处于包含触端位置的第一角度范围外时进行位置控制，转向轴的角度位置到达第一角度范围内时，从位置控制切换成转矩控制。

14、上述测试装置也可以构成为，在转矩控制中，以转向轴的角速度不超过规定的上限的方式控制转向轴的旋转。

15、上述测试装置也可以构成为，从位置控制切换成转矩控制时，第一目标转矩设定为所述转矩的目标值，转矩到达第一目标转矩后，经过了规定的持续时间时，从转矩控制切换成位置控制。

16、上述测试装置也可以构成为，从位置控制切换成转矩控制时，第一目标转矩设定为转矩的目标值，转矩到达第一目标转矩时，转矩的目标值变更成与第一目标转矩不同的第二目标转矩，到达第二目标转矩后，经过规定的持续时间时，从转矩控制切换成位置控制。

17、上述测试装置也可以构成为，从转矩到达第一目标转矩起、直至到达第二目标转矩的期间，以转矩以规定的速度变化的方式控制输入侧驱动部。

18、上述测试装置也可以构成为，输入侧驱动部包括：检测转向轴的角度位置的位置检测单元；和检测转向轴的转矩的转矩检测单元。

19、上述测试装置也可以构成为，包括：输出侧驱动部，其对作为被测试体的操纵装置的系杆以轴力的方式赋予负载；和检测负载的负载检测单元，输出侧驱动部包括产生负载的第一电机。

20、本发明的第二方面提供一种测试装置，其包括：输出侧驱动部，其对作为被测试体的操纵装置的系杆以轴力的方式赋予负载；检测负载的负载检测单元；和控制输出侧驱动部的控制部，输出侧驱动部包括产生负载的第一电机，控制部包括目标值计算单元，其基于负载的目标值，计算第一电机的控制量的目标值，目标值计算单元在对系杆反复赋予相同波形的负载时，基于第一电机的控制量的测量值，计算第一电机的控制量的目标值。

21、上述测试装置也可以构成为，控制部包括学习数据生成单元，学习数据生成单元基于第一电机的控制量的测量值来生成学习数据，目标值计算单元基于学习数据来计算目标值。

22、上述测试装置也可以构成为，目标值计算单元包括：偏差计算单元，其根据负载的目标值和测量值来计算负载的偏差；修正值计算单元，其根据负载的偏差来计算第一电机的控制量的修正值；和修正单元，其输出学习数据的值加上修正值而得的值作为第一电机的控制量的目标值。

23、上述测试装置也可以构成为，修正值计算单元计算将负载转换成第一电机的控制量的转换系数乘以负载的偏差而得的值作为修正值。

24、上述测试装置也可以构成为，学习数据生成单元生成第一电机的控制量的多个测量值的平均值作为学习数据。

25、上述测试装置也可以构成为，控制部反复执行由多个控制点构成的控制循环，学习数据通过对于规定的多个控制点将控制量的测量值平均而得到。

26、上述测试装置也可以构成为，规定的多个控制点包括：与作为此时刻的控制对象的对象控制点对应的对应控制点；和对应控制点附近的附近控制点。

27、上述测试装置也可以构成为，对应控制点是与对象控制点相同的控制点。

28、上述测试装置也可以构成为，能够设定对象控制点与对应控制点之间的相位差。

29、上述测试装置也可以构成为，控制部反复执行由多个控制点构成的控制循环时，学习数据通过对于最近的多个控制循环将控制量的测量值平均而得到。

30、上述测试装置也可以构成为，对每个控制点生成学习数据。

31、上述测试装置也可以构成为，目标值计算单元在取得的第一电机的控制量的测量值的数量比规定数少时，使用将被测试体的转向轴的角速度换算成第一电机的角速度的换算控制量作为学习数据，来计算第一电机的控制量的目标值。

32、上述测试装置也可以构成为，第一电机的控制量是角速度。

33、上述测试装置也可以构成为，第一电机的控制量是轴转矩。

34、上述测试装置也可以构成为，第一电机是伺服电机、直驱式电机和线性电机中的任一者。

35、上述测试装置也可以构成为，输出侧驱动部包括旋转编码器，旋转编码器检测第一电机的角度位置和角速度的至少一者。

36、上述测试装置也可以构成为，包括输入侧驱动部，其通过控制部的控制，对被测试体的转向轴进行旋转驱动，输入侧驱动部包括检测转向轴的角度位置的位置检测单元。

37、上述测试装置也可以构成为，输入侧驱动部包括检测转向轴的转矩的转矩检测单元，控制部构成为能够执行检测被测试体的可动范围的中心位置θc的定心处理，定心处理包括：一方向驱动步骤，其在一个方向上对转向轴进行旋转驱动，直到转向轴的转矩到达规定值；第一触端位置检测步骤，其检测通过一方向驱动步骤，转向轴的转矩到达规定值时的转向轴的角度位置θa；反方向驱动步骤，其对转向轴在反方向上进行旋转驱动，直到转向轴的转矩到达规定值；第二触端位置检测步骤，其检测通过反方向驱动步骤，转向轴的转矩到达规定值时的转向轴的角度位置θb；和中心位置计算步骤，其通过以下式子(1)计算转向轴的可动范围的中心位置θc：

38、

39、本发明的第三方面提供一种测试装置，其包括：输出侧驱动部，其对作为被测试体的操纵装置的系杆以轴力的方式赋予负载；位置检测单元，其检测被测试体的转向轴的角度位置；和控制输出侧驱动部的控制部，控制部以根据角度位置来赋予负载的方式控制输出侧驱动部。

40、上述测试装置也可以构成为，控制部以对于角度位置使负载单调地增加或减少的方式控制输出侧驱动部。

41、上述测试装置也可以构成为，控制部以对于角度位置的负载的变化率为一定值的方式控制输出侧驱动部。

42、上述测试装置也可以构成为，控制部以根据转向轴的旋转方向来切换角度位置与负载的关系的方式控制输出侧驱动部。

43、上述测试装置也可以构成为，输出侧驱动部在与系杆的移动方向相反的方向上赋予负载。

44、上述测试装置也可以构成为，控制部控制输出侧驱动部，使得在输出侧驱动部连接于被测试体的左右中的一侧的系杆时，在转向轴的旋转方向是向一侧转向的方向时，与转向轴的旋转方向是向左右中的另一侧转向的方向时相比，相对于转向轴的旋转角度的负载的变化率变大。

45、上述测试装置也可以构成为，包括：检测转向轴的转矩的转矩检测单元；和检测转向轴的旋转方向的旋转方向检测单元，控制部以在转向轴的转矩的方向与旋转方向不一致时，不对系杆施加负载的方式控制输出侧驱动部。

46、上述测试装置也可以构成为，控制部包括：转矩设定值接收单元，其能够接收作为转矩的允许范围的上限的设定值的转矩上限值和表示与转矩上限值不同的转矩的设定值的第一指标的输入；和转矩设定值计算单元，其基于由转矩设定值接收单元接收的转矩上限值和第一指标来计算转矩的设定值。

47、上述测试装置也可以构成为，第一指标是转矩的设定值相对于转矩上限值的比，转矩设定值计算单元计算出转矩上限值乘以第一指标而得的值作为转矩的设定值。

48、上述测试装置也可以构成为，包括驱动转向轴的第二电机，控制部包括指令值计算单元，其基于转矩的设定值来计算第二电机的指令值。

49、上述测试装置也可以构成为，控制部构成为能够执行定心处理，定心处理包括：一方向驱动步骤，其在一个方向上对转向轴进行旋转驱动，直到转向轴的转矩到达规定值；第一触端位置检测步骤，其检测通过一方向驱动步骤，转向轴的转矩到达规定值时的转向轴的角度位置θa；反方向驱动步骤，其对转向轴在反方向上进行旋转驱动，直到转向轴的转矩到达规定值；第二触端位置检测步骤，其检测通过反方向驱动步骤，转向轴的转矩到达规定值时的转向轴的角度位置θb；和中心位置计算步骤，其通过以下式子(1)计算转向轴的可动范围的中心位置θc：

50、

51、上述测试装置也可以构成为，定心处理包括中心位置移动步骤，中心位置移动步骤将转向轴旋转驱动至中心位置θc。

52、上述测试装置也可以构成为，输出侧驱动部包括可动台，可动台绕与系杆的移动方向正交的旋转轴被旋转驱动，在可动台的离开旋转轴的部位设置有能够安装系杆的杆端的安装构造。

53、上述测试装置也可以构成为，可动台包括一对臂，一对臂在与旋转轴大致正交的前后方向上延伸，关于包含旋转轴的平面彼此对称地形成，系杆安装于一对臂中的一者。

54、上述测试装置也可以构成为，控制部构成为能够执行极性检查处理，极性检查处理包括：输入接收步骤，其接收被测试体的种类是前拉用和后拉用的哪一种的输入；第一输出侧位置检测步骤，其检测可动台的角度位置；驱动步骤，其在规定的旋转方向上将转向轴旋转驱动规定的旋转角度；第二输出侧位置检测步骤，其检测驱动步骤后的可动台的角度位置；旋转方向判断步骤，其基于第一输出侧位置检测步骤和第二输出侧位置检测步骤的检测结果，判断驱动步骤中的可动台的旋转方向；和极性判断步骤，其判断转向轴的旋转方向与可动台的旋转方向的关系是否与被测试体的种类匹配。

55、上述测试装置也可以构成为，极性检查处理包括：转矩上限值减小步骤，其在驱动步骤之前降低作为转向轴的转矩上限的设定值的转矩上限值；和转矩上限值复原步骤，其在驱动步骤之后将转矩上限值恢复成原来的值。

56、上述测试装置也可以构成为，控制部构成为能够执行速度传递比检测处理，速度传递比检测处理包括：全局旋转驱动步骤，其对转向轴在其可动范围的大致整体进行旋转驱动；全局输出侧位置检测步骤，其在全局旋转驱动步骤中，对于转向轴的可动范围的大致整体中的规定间隔的多个角度位置，检测可动台的角度位置；和速度传递比计算步骤，其基于全局输出侧位置检测步骤的检测结果来计算速度传递比，该速度传递比是由多个角度位置划分出的转向轴的可动范围的各区间中的可动台的旋转角度相对于转向轴的旋转角度的比。

57、上述测试装置也可以构成为，在全局旋转驱动步骤中，以规定间隔间歇地驱动转向轴，在全局输出侧位置检测步骤中，每次转向轴以规定间隔被旋转驱动时检测可动台的角度位置。

58、上述测试装置也可以构成为，包括拟合步骤，其基于由速度传递比计算步骤计算出的各区间的速度传递比的值，决定表示转向轴的角度位置与速度传递比的关系的计算式。

59、上述测试装置中也可以构成为，控制部包括：负载设定值接收单元，其能够接收作为负载的允许范围的上限设定值的负载上限值和表示与负载上限值不同的负载的设定值的第二指标；和负载设定值计算单元，其基于由负载设定值接收单元接收的负载上限值和第二指标来计算负载的设定值。

60、上述测试装置也可以构成为，第二指标是负载的设定值相对于负载上限值的比，负载设定值计算单元输出负载上限值乘以第二指标而得的值作为负载的设定值。

61、上述测试装置也可以构成为，控制部包括目标值计算单元，其基于负载的设定值来计算第一电机的控制量的目标值。

62、本发明的第四方面提供一种测试装置，其包括：输入侧驱动部，其能够对作为被测试体的操纵装置的转向轴进行旋转驱动；和控制部，其控制输入侧驱动部进行的转向轴的旋转驱动，控制部构成为，当转向轴的角度位置到达作为转向轴的可动范围的末端的触端位置时，能够执行使转向轴的旋转方向立刻反转的反转控制，反转控制包括跳跃处理，其在转向轴的角度位置到达触端位置时，跳到预计成为与此时刻相同程度的转矩的下一个控制点。

63、本发明的第五方面提供一种测试装置，其包括：输入侧驱动部，其能够对作为被测试体的操纵装置的转向轴进行旋转驱动；和控制部，其控制输入侧驱动部进行的转向轴的旋转驱动，控制部构成为，当转向轴的角度位置到达作为转向轴的可动范围的末端的触端位置时，能够执行使转向轴的旋转方向反转的反转控制，反转控制包括跳跃处理，当转向轴的转矩超过规定值时，跳到转向轴的角度位置的目标值下降至与此时刻的值相同的程度的下一个控制点。

64、本发明的第六方面提供一种测试进程的设定方法，其是设定随时间变化的测试进程的方法，该测试进程的设定方法将测试进程模块和层次化而进行设定。

65、上述设定方法也可以构成为，测试进程包括依次执行的多个进程模块，进程模块定义测试进程的一部分。

66、上述设定方法也可以构成为，进程模块包括：定义测试进程的基本单位的第一层进程模块；和包含多个第一层进程模块的第二层进程模块。

67、上述设定方法也可以构成为，进程模块包括第三层进程模块，第三层进程模块至少包含一个第二层进程模块，且包含多个第一层进程模块或第二层进程模块。

68、上述设定方法也可以构成为，包括：总体界限的设定，该总体界限是适用于进程模块的整个区间的界限；和局部界限的设定，该局部界限是限定性地适用于进程模块的一部分区间的界限。

69、上述设定方法也可以构成为，能够对多个区间设定局部界限。

70、上述设定方法也可以构成为，界限包含上限值和下限值。

71、上述设定方法也可以构成为，界限包括以下(a)至(d)中的至少一个：

72、(a)被测试体的转向轴的旋转的角度位置；

73、(b)施加于被测试体的转向轴的转矩；

74、(c)相当于关节臂的测试装置的臂的转动的角度位置；

75、(d)施加于被测试体的系杆的负载。

76、上述设定方法也可以构成为，局部界限设定为相对于总体界限的相对值。

77、本发明的第七方面提供一种操纵装置的测试方法，其包括减慢(slow up)步骤，其使赋予被测试体的作为轴力的负载逐渐增加至设定值。

78、上述测试方法也可以构成为，以设定的次数使负载阶段性地增加。

79、(发明效果)

80、本发明的第一、第四和第五方面，在到达触端位置时，以对被测试体施加不超过允许值的规定转矩的方式驱动转向轴，由此能够更正确地评价被测试体。

81、本发明的第二方面能够以更高的精度控制赋予操纵装置的负载，由此能够更正确地评价被测试体。

82、本发明的第三方面能够提高赋予操纵装置的负载的自由度，并能够赋予与施加于安装于实际车辆的操纵装置更接近的负载，由此能够更正确地评价被测试体。

83、本发明的第六方面能够更高效地设定操纵装置的复杂的测试条件。

84、本发明的第七方面能够在对被测试体施加过大负载之前中止测试，因此能够防止因为对测试装置安装被测试体的方式错误而导致被测试体破损。