[發明專利]行星齒輪變速箱的輸入或輸出扭矩的測量方法和系統

無效

• 申請號: 201210101403.6
• 申請日: 2012-04-09
• 公開（公告）號: CN102620874A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發明（設計）人: 韓爾樑;王宏宇;孫強
• 申請（專利權）人: 濰柴動力股份有限公司
• 主分類號: G01L3/00
• 分類號: G01L3/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 羅滿;魏曉波

技術領域

本發明涉及動力控制技術領域，特別涉及一種行星齒輪變速箱的輸入或輸出扭矩的測量方法和測量系統。

背景技術

車輛動力控制因素中，發動機的扭矩為重要參數之一，一般對發動機進行控制時，需實時檢測發動機的扭矩，為發動機的功率輸出、動態觀測等提供參考。發動機的輸出軸一般與變速箱連接，通過變速箱的檔位變換實現傳動比的改變。

發動機的扭矩測量是傳動的旋轉扭矩測量。目前，旋轉扭矩測量方式主要有應變測量、相位差法扭矩測量和壓磁式扭矩測量。

應變測量：當發動機轉軸受扭矩作用時軸表面會發生形變，通過應變片對形變的測量可以得到軸表面剪應力狀態，進而可獲得轉軸上的扭矩。然而，這種方式中應變片隨轉軸旋轉，而測量記錄裝置是固定的，因此，信號的傳送是此種測量方法的關鍵。信號傳遞方式主要包括接觸式信號傳送和無線式信號傳送，前者存在信號干擾大的問題，而后者存在著無法長時間持續測量、抗干擾能力差的缺點。信號傳輸的缺陷導致了應變測量存在抗干擾能力低的問題，測量可靠度不足。

相位差法扭矩測量：該檢測方式主要是靠測量轉軸兩段相對扭轉角來獲取扭矩，該檢測方法實現了扭矩信號的非接觸傳遞，但存在著體積較大、不易安裝、低速性能不理想的缺點。

壓磁式扭矩測量：該檢測方式利用發動機轉軸受扭時材料導磁率的變化來測量扭矩，優點是可以非接觸測量，使用方便，缺點是要求旋轉過程不出現徑向跳動，否則鐵芯與轉軸間隙改變，造成測量誤差。

由于車身測量環境存在著電磁干擾大、扭矩波動大、轉速范圍大等惡劣因素，以上測量方式均無法實現在不顯著增加成本的情況下實現可靠地扭矩測量。

有鑒于此，如何在不顯著增加成本的情況下，可靠地進行發動機的扭矩測量是本領域技術人員需要解決的技術問題。

發明內容

本發明的目的為提供一種行星齒輪變速箱的輸入或輸出扭矩的測量方法和測量系統。該輸入或輸出扭矩測量方法和測量系統通過檢測制動器的扭矩，獲取變速箱的輸入或輸出扭矩，變速箱的輸入扭矩即發動機的輸出扭矩，即將旋轉扭矩轉化為靜扭矩進行測量，從而在不顯著增加成本的情況下，實現發動機、變速箱扭矩的可靠測量。

為達到本發明的第一目的，本發明提供一種行星齒輪變速箱的輸入或輸出扭矩測量方法，包括下述步驟：

10)檢測當前的檔位，根據當前檔位和變速箱結構確定工作制動器，并獲取工作制動器的制動扭矩；

20)獲取當前工作制動器的制動扭矩與輸入或輸出扭矩的關系，該關系由行星齒輪的扭矩傳遞線路確定，扭矩傳遞線路由變速箱結構以及當前檔位確定；

30)根據當前工作制動器的制動扭矩與輸入或輸出扭矩的關系，以及檢測的當前工作制動器的制動扭矩，計算獲得輸入或輸出扭矩。

優選地，步驟10)之前具有步驟：

00)根據變速箱結構，確定各檔位下行星齒輪的扭矩傳遞線路，并根據各檔位下的扭矩傳遞線路，預先存儲各檔位下工作制動器制動扭矩與輸入或輸出扭矩的關系；

步驟20)中，自存儲的各檔位下工作制動器制動扭矩與輸入或輸出扭矩的關系中，獲取與檢測的當前檔位對應的當前工作制動器的制動扭矩與輸入或輸出扭矩的關系。

優選地，步驟10)中，檢測的工作制動器為帶式制動器，帶式制動器具有制動帶、制動鼓和執行器，工作制動器扭矩測量通過下述步驟進行：

101)獲取制動帶兩端的拉力；

102)根據公式f＝F-Ft，獲得制動帶的制動摩擦力f，其中，Ft為制動帶上與執行器連接的一端的拉力，F為另一端的拉力；

103)將制動帶分為n等段，n＝1、2、3，根據公式：

TB=Σx=1x=n(fxR)=fR,]]>

獲得制動器的扭矩T_B＝fR；