[发明专利]行星齿轮变速箱的输入或输出扭矩的测量方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及动力控制技术领域，特别涉及一种行星齿轮变速箱的输入或输出扭矩的测量方法和测量系统。

背景技术

车辆动力控制因素中，发动机的扭矩为重要参数之一，一般对发动机进行控制时，需实时检测发动机的扭矩，为发动机的功率输出、动态观测等提供参考。发动机的输出轴一般与变速箱连接，通过变速箱的档位变换实现传动比的改变。

发动机的扭矩测量是传动的旋转扭矩测量。目前，旋转扭矩测量方式主要有应变测量、相位差法扭矩测量和压磁式扭矩测量。

应变测量：当发动机转轴受扭矩作用时轴表面会发生形变，通过应变片对形变的测量可以得到轴表面剪应力状态，进而可获得转轴上的扭矩。然而，这种方式中应变片随转轴旋转，而测量记录装置是固定的，因此，信号的传送是此种测量方法的关键。信号传递方式主要包括接触式信号传送和无线式信号传送，前者存在信号干扰大的问题，而后者存在着无法长时间持续测量、抗干扰能力差的缺点。信号传输的缺陷导致了应变测量存在抗干扰能力低的问题，测量可靠度不足。

相位差法扭矩测量：该检测方式主要是靠测量转轴两段相对扭转角来获取扭矩，该检测方法实现了扭矩信号的非接触传递，但存在着体积较大、不易安装、低速性能不理想的缺点。

压磁式扭矩测量：该检测方式利用发动机转轴受扭时材料导磁率的变化来测量扭矩，优点是可以非接触测量，使用方便，缺点是要求旋转过程不出现径向跳动，否则铁芯与转轴间隙改变，造成测量误差。

由于车身测量环境存在着电磁干扰大、扭矩波动大、转速范围大等恶劣因素，以上测量方式均无法实现在不显著增加成本的情况下实现可靠地扭矩测量。

有鉴于此，如何在不显著增加成本的情况下，可靠地进行发动机的扭矩测量是本领域技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的为提供一种行星齿轮变速箱的输入或输出扭矩的测量方法和测量系统。该输入或输出扭矩测量方法和测量系统通过检测制动器的扭矩，获取变速箱的输入或输出扭矩，变速箱的输入扭矩即发动机的输出扭矩，即将旋转扭矩转化为静扭矩进行测量，从而在不显著增加成本的情况下，实现发动机、变速箱扭矩的可靠测量。

为达到本发明的第一目的，本发明提供一种行星齿轮变速箱的输入或输出扭矩测量方法，包括下述步骤：

10)检测当前的档位，根据当前档位和变速箱结构确定工作制动器，并获取工作制动器的制动扭矩；

20)获取当前工作制动器的制动扭矩与输入或输出扭矩的关系，该关系由行星齿轮的扭矩传递线路确定，扭矩传递线路由变速箱结构以及当前档位确定；

30)根据当前工作制动器的制动扭矩与输入或输出扭矩的关系，以及检测的当前工作制动器的制动扭矩，计算获得输入或输出扭矩。

优选地，步骤10)之前具有步骤：

00)根据变速箱结构，确定各档位下行星齿轮的扭矩传递线路，并根据各档位下的扭矩传递线路，预先存储各档位下工作制动器制动扭矩与输入或输出扭矩的关系；

步骤20)中，自存储的各档位下工作制动器制动扭矩与输入或输出扭矩的关系中，获取与检测的当前档位对应的当前工作制动器的制动扭矩与输入或输出扭矩的关系。

优选地，步骤10)中，检测的工作制动器为带式制动器，带式制动器具有制动带、制动鼓和执行器，工作制动器扭矩测量通过下述步骤进行：

101)获取制动带两端的拉力；

102)根据公式f＝F-Ft，获得制动带的制动摩擦力f，其中，Ft为制动带上与执行器连接的一端的拉力，F为另一端的拉力；

103)将制动带分为n等段，n＝1、2、3，根据公式：

TB=Σx=1x=n(fxR)=fR,]]>

获得制动器的扭矩T_B＝fR；