Mesure précise des efforts de direction : les volants dynamométrique CLS

Avec le capteur de direction dynamamétrique innovant CLSx

Important features at a glance:

  • Detects torque, angle and rotational velocity
  • Acceleration measurement in X, Y & Z directions
  • World's smallest and lightest sensor
  • Optimized for autonomous driving tests
  • Quick and easy installation on almost all vehicles

Ideal for the following standards:

  • ISO 4138 Steady-state circular driving
  • ISO 7975 Braking in a turn
  • ISO 7401 Lateral transient response test
  • ISO 3888 Severe lane-change maneuver
  • ISO 7401 Sinus weave test
  • ISO 17288 Free-steer behavior
  • ECE-R 79 Steering equipment
  • NHTSA Fishhook test (tipping stability)

Capteur volant innovant pour des essais modernes

Le capteur d'effort de direction CLSx mesure le couple, l'angle de braquage et la vitesse avec une grande précision. De plus, il acquiert également l'accélération au centre de la colonne de direction (direction x, y et z), ainsi que l'accélération en rotation. Le CLSx établit de nouvelles normes en matière de taille du boîtier ainsi que de résolution et de précision des valeurs de mesure.

Les convertisseurs A/N haute résolution à 24 bits garantissent une qualité de signal particulièrement bonne et des résultats sans bruit, même pour les petits moments inférieurs à 3 Nm. Ceci est particulièrement important lors des essais de systèmes d'aide à la conduite et de conduite autonome pour déterminer le couple de surpression. Combiné à la conception innovante du boîtier du capteur, il en résulte une mesure très précise du couple de direction de 0,1% FS (à ±100 Nm). La rigidité en torsion du capteur (sans adaptation) est de 0,025° à 100 Nm.
 

Measured variables

  • Torque ±100 Nm (others on request)
  • Steering angle ±1440° (± 4 revolutions)
  • Steering velocity ±2048°/sec
  • Acceleration in x, y & z directions
  • Rotational acceleration

Award Winner

The CLSx is much smaller than comparable products. In addition, we were able to significantly improve the measuring accuracy of the sensor through the optimized design.

Florian Sailer, CAEMAX Technologie GmbH

These advantages convinced both the editorial staff of the trade journal messtec drives automation and the specialist audience: The CLSx was awarded the Messtec & Sensor Masters Award in the sensor category.

Comfortable and quick mounting

The CLSx steering effort sensor is mounted between the original steering wheel and the steering column in just a few simple steps. The wiring (LIN bus) of the original wheel is simply routed through the sensor so that all electrical functions and the airbag are retained. With an extremely narrow installation height of 30 mm (without adapter), it extends the steering column only minimally.

Via the CAEMAX adapter systems, which are manufactured according to the vehicle, the steering sensor can be used on almost all vehicle types available worldwide. The ESP functionality of the vehicle is maintained by optionally available adapters for the ESP angle sensor integrated in the vehicle. With short set-up times and convenient software functions, such as remote zeroing for torque and angle of rotation, the system is test ready in a very short time.

Applications

The application possibilities of the steering effort sensor are numerous: from classical tests for the tuning of the steering system in passenger cars to verification measurements for construction machines and validations of autonomous vehicles.

Comfort measurements

Comfort and handling behavior are tested in continuous operation under realistic driving conditions. An important component is the measurement of steering vibrations in the x, y and z directions. With the integrated MEMS acceleration sensor, the CLSx steering effort sensor measures vibrations in all three spatial axes up to 5 g. In addition, the rotational acceleration up to ±10,000 °/s2 is also measured.

Ajustement de la direction

Le capteur de direction CLSx est particulièrement adapté à une utilisation dans les essais de dynamique du véhicule tels que:

  • ISO 4138 Steady-state circular driving
  • ISO 7975 Braking in a turn
  • ISO 7401 Lateral transient response test
  • ISO 3888 Severe lane-change maneuver
  • ISO 7401 Sinus weave test
  • ISO 17288 Free-steer behavior
  • ECE-R 79 Steering equipment
  • NHTSA Fishhook test (tipping stability)

Évaluation des systèmes d'assistance à la conduite et de la conduite autonome

Lors de l'utilisation de véhicules équipés de systèmes d'aide à la conduite, de systèmes avancés d'aide à la conduite (ADAS) et de fonctions de conduite autonome, il est toujours valable que le conducteur soit responsable et qu'il puisse contrôler son véhicule à tout moment. Cela signifie que les manœuvres de direction des systèmes ADAS, comme le maintien de la trajectoire et les aides au changement de voie, doivent pouvoir être influencées manuellement par le conducteur à tout moment. Le couple de direction nécessaire à cet effet - également appelé couple de surpression - ne doit pas dépasser 3 Nm. Le capteur de direction CLSx est idéal pour étudier ce couple de surpression, car il fournit des résultats à haute résolution même dans cette plage de mesure réduite. Le volant d'origine avec toutes les fonctions, y compris l'airbag et la détection capacitive de l'absence de mains, est conservé. Grâce à sa taille très compacte et à son faible poids, le capteur a un faible couple d'inertie de masse. De plus, il fonctionne avec un frottement particulièrement faible. Tout cela fait que le capteur de direction monté n'a pratiquement aucune influence sur le système de direction du véhicule de série. Le comportement de la direction reste donc équivalent à celui du véhicule de série.

Essai de limite de comportement pour systèmes de direction

Lors d'un essai de limite de comportement, le véhicule ou un composant du véhicule est examiné dans des situations extrêmes - comme c'est le cas pour les systèmes de direction. Un essai est le glissement le long d'un obstacle avec un couple de direction correspondant et un angle de direction permanent, par exemple sur un trottoir.
Le capteur de direction CLSx peut être utilisé pour examiner avec précision les couples de direction maximum qui peuvent se produire. Pour des raisons de sécurité (protection du conducteur lors du test), le capteur de direction CLSx a une résistance à la rupture élevée de plus de 500 Nm.

Utilisations du capteur de colonne de direction

Grâce au système d'adaptateur universel, le capteur d'effort de direction CLSx permet d'étudier le comportement de la direction de presque tous les systèmes de direction dans les différents secteurs de la construction de véhicules :

 

  • Véhicules de tourisme et camions
  • Machines agricoles (tracteurs, moissonneuses)
  • Machines de construction routière et véhicules spéciaux
  • Construction navale, bateaux, aviation
  • Bancs d'essai pour systèmes de direction

Données techniques - CLSx

Steering torque

ParameterValueRemarks
Measuring principletemperature compensated strain gauge application 
Measurement range±100 Nmothers upon request
Accuracy0.1% FSCombined (gain error and non-linearity)
Bandwidth0 to 800 Hzsampling rate 5 kHz

Steering angle

ParameterValueRemarks
Measuring principleincremental angle encoder 
Measurement range±1440 ° 
Accuracy0.045 ° 
Bandwidth0 to 800 Hzsampling rate 5 kHz

Steering velocity (angular velocity)

ParameterValueRemarks
Measuring principlecalculated from angle 
Measurement range±2048 °/s 
Bandwidth0 to 800 Hzsampling rate 5 kHz

Vibration and acceleration

ParameterValueRemarks
Vibrationin the center of the steering column, measurement range up to 5 g in x, y and z direction 
Rotational accelerationmeasurement range ±10000 °/s2 

General data

ParameterValueRemarks
Sensor heightapprox. 30 mmwithout adapter
Sensor weightapprox. 0.6 kgwithout adapter
Overload>100% of the measurement range 
Mech. breaking torque>500 Nm 
Adaptionspecial adaption sets for any car or truck manufacturer available 

Moment of inertia
Sensor

Steering wheel or column adapter


approx. 3000 g cm2

typ. approx. 500 g cm2
 
Working temperature-20°C to +80°C 

Control unit

ParameterValueRemarks
Supply9 to 36 V DC 
CAN outputfreely configurable 
Analog outputfreely configurable, max. ±10 V 
Auto zerowith push-button for torque and angle at
the panel or by remote control
 
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