[發(fā)明專利]用于校準轉矩測量裝置的方法和設備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110004454.2
• 申請日: 2011-01-11
• 公開（公告）號: CN102162763A
• 公開（公告）日: 2011-08-24
• 發(fā)明（設計）人: M·科托尼
• 申請（專利權）人: AVL里斯脫有限公司
• 主分類號: G01L25/00
• 分類號: G01L25/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 趙科

技術領域

本發(fā)明涉及用于校準與驅動和負荷裝置連接的轉矩測量裝置的方法和設備，其中將利用轉矩測量裝置所測得的轉矩和利用基準測量裝置測得的轉矩相比較以進行校準。

背景技術

在用于車輛或車輛部件(例如變速器、傳動系、內燃機等)的試驗臺上，由驅動和負荷裝置，所謂的Dyno(動力測試機)來對試驗件進行驅動或加負荷，以便為該試驗件模擬特定的工作狀態(tài)。為此，通常還使用多個傳感器，以便采集不同的測量值。尤其地，在這樣的試驗臺結構中還設置轉數(shù)和轉矩傳感器。雖然能夠以完全不同的方法非常準確地測量轉數(shù)，但是對于轉矩的測量，經常使用所謂的轉矩測量法蘭(Drehmomenten-Messfiansche)作為轉矩測量裝置，轉矩測量法蘭設置在Dyno的驅動軸與試驗件的驅動軸之間。但是還已知擺動(pendelnd)設置的Dyno，其中例如使用橫架(Biegebalken)或稱重傳感器(Loadcell)作為轉矩測量裝置，其中稱重傳感器測量定子與機器外殼之間的力，由此能夠推導出作用的轉矩。但是，轉矩測量裝置必須被校準，以便使得能夠實現(xiàn)準確的測量。在持續(xù)運行中也必須定期地重復該校準。為此，在現(xiàn)有技術中提供了大量方法來說明這樣的轉矩測量裝置(例如轉矩測量法蘭、橫架或稱重傳感器)能夠如何被校準。

經常使用校準桿，校準桿在固定在軸上的杠桿上以一定距離設置一定重量，由此產生限定的轉矩，這個限定的轉矩由轉矩測量裝置采集。通過確定測量值與引入的值之間的差，可以連續(xù)校準轉矩測量裝置。例如在WO2006/099641A1中給出了對此的一個例子。但是，通過這樣的校準桿，總是還引入可能歪曲測量結果的彎曲應力和橫向力。

DE102007040106A1公開了一種校準裝置，其中電動機經由傳動裝置連接到轉矩測量器，在這里是轉矩測量法蘭。因此，為了校準，經由電動機和傳動裝置引入一定的轉矩，該轉矩被轉矩測量器測量，其中但是為了校準，必須卡塞(blockieren)動力制動器(Leistungsbremse)。但是，校準裝置還是在結構上是復雜的，并且由于其大小和重量也難以操控。

此外，從機床例如從US4483177A還已知使用機床本身的驅動馬達來施加用于對轉矩傳感器進行校準的轉矩。當然，對于機床需要明顯更小的準確性。因此，在這里只預給定特定的轉數(shù)，其中絲桿(Gewindespindel)上的螺母以該特定的轉數(shù)超著止擋移動，由此設置特定的轉矩，該轉矩可以由轉矩測量裝置和基準轉矩測量裝置測量并且然后進行比較以校準。但是這里不可能(并且也不必)設置任意的精確校準轉矩。

但是，在試驗臺環(huán)境中必須滿足高的準確性要求。為了以對于試驗臺應用足夠的準確性校準轉矩測量裝置，轉矩在測量(或校準)期間必須以適當?shù)男问奖皇┘印榱四軌虼_定要校準的轉矩測量裝置的遲滯并且不破壞其，所施加的轉矩應當具有盡可能小的波動以及盡可能沒有過沖。此外，轉矩測量裝置通常在一定的校準范圍內被校準，而不是僅僅被校準到單個轉矩，這使得必須(在可能的范圍內)預給定任意的校準轉矩。但是，尤其是在試驗臺環(huán)境中還必須涉及特定的安全措施。例如，Dyno在軸損壞的情況下不應當不受控制地繼續(xù)驅動，而是必須理解被停止。因此，為了利用驅動馬達進行校準簡單地為驅動馬達預給定一個轉矩是不夠的，因為驅動馬達在軸損壞的情況下會不受控制地被啟動。

發(fā)明內容

因此，本發(fā)明的一個任務是提供一種用于校準轉矩測量裝置的方法和設備，其構造簡單，足夠準確并且還容易地被操控，支持對校準轉矩的靈活的預給定，并且還滿足對安全的要求。

根據本發(fā)明，該任務通過以下方式被實現(xiàn)，即驅動和負荷裝置與不旋轉(drehfest)地設置的基準測量裝置相連，為調速器預給定大于0轉/分鐘的額定轉數(shù)，并且調速器產生額定轉矩，該額定轉矩通過能預給定的調整轉矩極限而被上限限制，并且驅動和負荷裝置的這樣限制的額定轉矩被給定作為調整轉矩。由此能夠滿足所提出的要求，即能在0Nm和±T_{Dyno_max}任意調整的校準轉矩，通過預給定調整轉矩T_stell而實現(xiàn)高的準確性，以及針對驅動和負荷裝置在軸損害的情況下不受控制的轉動(Wegdrehen)的安全功能。其中，調速器負責必要的安全性，因為其在軸損害的情況下立即降低額定轉矩，并且轉數(shù)不能上升超過所設置的、優(yōu)選低的額定轉數(shù)值，并且用于設置校準范圍的調整轉矩極限具有足夠的準確性。此外，根據本發(fā)明的設備還能簡單地操控并且使得能夠實現(xiàn)對轉矩測量裝置的迅速校準。

如果較高頻率的轉矩分量被抑制，則校準準確性還可以進一步增強。