Volant dynamométrique de haute précision : Le CLS

Avec le capteur d'effort de direction CLSx, le volant original de votre véhicule devient un instrument de haute précision qui mesure le couple, l'angle, la vitesse de direction et l'accélération dans les directions x, y et z. Qu'il s'agisse d'une voiture particulière, d'un camion ou d'un engin de chantier, le capteur ultra-mince peut être placé entre la colonne de direction et le volant en quelques gestes simples. La fonctionnalité du volant d'origine, y compris l'airbag, est entièrement conservée.

 

Les caractéristiques importantes en un coup d'œil :

  • Mesure de l'accélération en X, Y, Z
  • Le capteur le plus petit et le plus léger du monde
  • Optimisé pour les tests de conduite autonome
  • Installation rapide et facile sur presque tous les véhicules

Idéal pour les normes suivantes :

  • 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.
 

Variables mesurées

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

Lauréat du prix

Le CLSx est beaucoup plus petit que les produits concurrents. De plus, nous avons pu améliorer considérablement la précision de mesure du capteur grâce à la conception optimisée.

Florian Sailer, CAEMAX Technologie GmbH

Ces avantages ont convaincu tant la rédaction de la revue spécialisée messtec drives automation que le public spécialisé : Le CLSx a été récompensé par le Messtec & ; Sensor Masters Award dans la catégorie des capteurs.

Montage facile et rapide

Le capteur d'effort de direction CLSx est monté entre le volant d'origine et la colonne de direction en quelques étapes simples. Le câblage (bus LIN) du volant d'origine est simplement acheminé à travers le capteur, de sorte que toutes les fonctions électriques et l'airbag sont conservés. Avec une hauteur de montage extrêmement réduite de 30 mm (sans adaptateur), il n'allonge la colonne de direction que de façon minime.

Grâce aux systèmes d'adaptateurs CAEMAX, qui sont fabriqués en fonction du véhicule, le capteur de direction peut être utilisé sur presque tous les types de véhicules disponibles dans le monde entier. La fonctionnalité ESP du véhicule est maintenue par des adaptateurs disponibles en option pour le capteur d'angle ESP intégré au véhicule. Grâce à des temps de réglage courts et à des fonctions logicielles conviviales, telles que la mise à zéro à distance pour le couple et l'angle de rotation, le véhicule est prêt à être testé en très peu de temps.

Utilisations

Les possibilités d'utilisation du capteur d'effort volant sont nombreuses : des essais classiques pour le réglage du système de direction dans les voitures particulières aux mesures de vérification pour les engins de chantier et aux validations des véhicules autonomes.

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 important de savoir que le conducteur est responsable et doit pouvoir 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.

Test de limite de comportement pour systèmes de direction

Lors d'un essai de limite de comportement d'un véhicule ou d'un composant, le véhicule est examiné dans des situations extrêmes - comme c'est le cas pour les systèmes de direction avec un essai de glissement le long d'un obstacle avec un couple de braquage approprié et un angle de braquage 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 d'essai), le capteur de direction CLSx présente une résistance à la rupture élevée de plus de 500 Nm.

Mesures de confort

Le confort et le comportement de conduite sont testés en continu dans des conditions de conduite réalistes. Un élément important est la mesure des vibrations de la direction dans les directions x, y et z. Avec le capteur d'accélération MEMS intégré, le capteur d'effort de direction CLSx mesure les vibrations dans les trois axes jusqu'à 5 g. En outre, l'accélération de rotation jusqu'à ±10 000 °/s2 est également mesurée.

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

Couple volant

ParamètresValeursRemarques
Principe de mesureJauge de déformation compensées en température 
Etendue de mesure±100 Nmautres sur demande
Précision0,1% FSCombinée (erreur de gain et non-linéarité)
Bande passante0 à 800 HzEchantillonnage 5 kHz

Angle volant

ParamètresValeursRemarques
Principe de mesurecodeur angulaire incrémental 
Etendue de mesure±1440 ° 
Précision0,045 ° 
Bande passante0 à 800 Hzfréquence d'échantillonnage 5 kHz

Vitesse angulaire

ParamètresValeursRemarques
Principe de mesurecalculé à partir de l'angle 
Etendue de mesure±2048 °/s 
Bande passante0 à 800 Hzfréquence d'échantillonnage 5 kHz

Vibration et accélération

ParamètresValeursRemarques
Vibrationau centre de la colonne de direction, plage de mesure jusqu'à 5 g dans les directions x, y et z 
Accélération en rotationplage de mesure ±10000 °/s2 

Données générales

ParamètresValeursRemarques
Hauteur du capteurapprox. 30 mmsans adaptateur
Poids du capteurapprox. 0,6 kgsans adaptateur
Surcharge>100% de la plage de mesure 
Couple de rupture mécanique>500 Nm 
AdaptationDes kits d'adaptation spéciaux pour tous les constructeurs de voitures ou de camions sont disponibles 

Moment d'inertie
Capteur

Adaptateur pour volant ou colonne de direction


env. 3000 g cm2

typ. env. 500 g cm2
 
Température de fonctionnement-20°C à +80°C 

Unité de gestion

ParamètresValeursRemarques
Alimentation9 à 36 V DC
Sortie CANconfigurable librement 
Sortie analogiquelibrement configurable, max. ±10 V 
Zéro automatiqueavec bouton-poussoir pour couple et angle au niveau du
boîtier ou par télécommande
 

 

imc Test & Measurement is an Axiometrix Solutions company.

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