[发明专利]一种驾驶模拟器转向控制机构及其控制方法

说明书

本发明公开一种驾驶模拟器转向控制机构，包括：方向盘；以及方向盘轴，其一端与所述方向盘固定连接；力执行机构，其与所述方向盘轴另一端固定连接，用于回正所述方向盘；限位机构，其设置在所述方向盘轴和所述力执行机构之间，用于限制所述方向盘的转动角度，本发明设计开发的驾驶模拟器转向控制机构，设置有限位机构，通过限位，限位块和限位口的配合，使得方向盘转动角度控制在限定范围内。本发明还设计开发了一种驾驶模拟器转向控制机构的控制方法，能够模拟车辆转向动作，并精确控制方向盘回正的力矩，使得方向盘能够稳定快速回正。

技术领域

本发明涉及驾驶模拟器转向控制领域，更具体的是，本发明涉及一种驾驶模拟器转向控制机构及其控制方法。

背景技术

随着工业的发展，汽车逐渐走入人们的日常生活之中，但是汽车工业需要大量的资金成本、时间成本及人力成本，同时室外道路试验和使用实验受到场地和气候条件限制，以及极限工况下易发生事故或者无法进行试验，在这样的情况下人们将计算机模拟技术应用在汽车上，发明出驾驶模拟器进行模拟仿真实验。

目前国内高校和科研机构对驾驶模拟器都有需求。除了高校和科研机构，借助驾驶模拟器技术，可以在有限的空间下，对大量驾驶人员进行系统化的培训，一方面可以解决我国驾驶员培训周期长、压力大、资源紧缺的问题，另一方面也可以有效降低驾校周围的交通事故发生率，还能降低驾校的废气排放。因此驾驶模拟器的普及是有助于社会进步的。

对于驾驶模拟器来说，使用人员的驾驶体验尤为重要。为了满足驾驶员驾驶体验，驾驶模拟器转向控制机构应该满足以下需求：

(1)获取方向盘即时转角大小。驾驶员在实际驾驶中通过操作方向盘作为输入改变汽车的行驶方向，驾驶模拟器转向机构需要获取该数据并传输给计算机。

(2)获取方向盘扭矩大小。驾驶员在模拟驾驶时，计算机需要不断获取方向盘所受扭矩，这是为了能够之后对驾驶员的行为进行评估，同时将方向盘所受扭矩和力执行机构发出的阻力矩相比较，起到监控的作用。

(3)提供适当阻力矩。实际驾驶中汽车发生转向时，车轮与地面间的摩擦力会通过转向系作用到方向盘上，也就是俗称的“路感”；汽车发生转向之后，转向轮能自动调整行驶轨迹，方向盘及车轮同时恢复到直线行驶状态，驾驶模拟器也要求能够提供类似回正力矩的阻力。转向盘回正力矩直接影响驾驶员对车辆和路面状况的判断，这对模拟驾驶的逼真度有着重要的影响，对驾驶模拟器的研究具有重要意义。

(4)提供限位。驾驶员实际驾驶时，方向盘转动通常有转动角度限制。一般是±720度(即方向盘可向转两侧各转两圈)或±540度(即方向盘可向转两侧各转一圈半)。

现有技术中的驾驶模拟器转向控制机构虽然也能提供基本的如回正、限位角度测量等功能，但是主要选择弹簧作为回正力矩的提供元件，回正手感较差，而且一般占用空间很大。

发明内容

本发明的一个目的是设计开发了一种驾驶模拟器转向控制机构，设置有限位机构，通过限位，限位块和限位口的配合，使得方向盘转动角度控制在限定范围内。

本发明的另一个目的是设计开发了一种驾驶模拟器转向控制机构的控制方法，能够模拟车辆转向动作，并精确控制方向盘回正的力矩，使得方向盘能够稳定快速回正。

本发明提供的技术方案为：

一种驾驶模拟器转向控制机构，包括：

方向盘；以及

方向盘轴，其一端与所述方向盘固定连接；

力执行机构，其与所述方向盘轴另一端固定连接，用于回正所述方向盘；

限位机构，其设置在所述方向盘轴和所述力执行机构之间，用于限制所述方向盘的转动角度，其包括：

限位座，其为矩形板状结构；