專利名稱：行星齒輪變速箱的輸入或輸出扭矩的測量方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及動(dòng)力控制技術(shù)領(lǐng)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(tǒng)。
背景技術(shù)：
車輛動(dòng)力控制因素中，發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩為重要參數(shù)之一，一般對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制時(shí)，需實(shí)時(shí)檢測發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩，為發(fā)動(dòng)機(jī)的功率輸出、動(dòng)態(tài)觀測等提供參考。發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出軸一般與變速箱連接，通過變速箱的檔位變換實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)比的改變。發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩測量是傳動(dòng)的旋轉(zhuǎn)扭矩測量。目前，旋轉(zhuǎn)扭矩測量方式主要有應(yīng)變測量、相位差法扭矩測量和壓磁式扭矩測量。
應(yīng)變測量當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸受扭矩作用時(shí)軸表面會(huì)發(fā)生形變，通過應(yīng)變片對(duì)形變的測量可以得到軸表面剪應(yīng)力狀態(tài)，進(jìn)而可獲得轉(zhuǎn)軸上的扭矩。然而，這種方式中應(yīng)變片隨轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，而測量記錄裝置是固定的，因此，信號(hào)的傳送是此種測量方法的關(guān)鍵。信號(hào)傳遞方式主要包括接觸式信號(hào)傳送和無線式信號(hào)傳送，前者存在信號(hào)干擾大的問題，而后者存在著無法長時(shí)間持續(xù)測量、抗干擾能力差的缺點(diǎn)。信號(hào)傳輸?shù)娜毕輰?dǎo)致了應(yīng)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(zhuǎn)軸兩段相對(duì)扭轉(zhuǎn)角來獲取扭矩，該檢測方法實(shí)現(xiàn)了扭矩信號(hào)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(diǎn)。壓磁式扭矩測量該檢測方式利用發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸受扭時(shí)材料導(dǎo)磁率的變化來測量扭矩，優(yōu)點(diǎn)是可以非接觸測量，使用方便，缺點(diǎn)是要求旋轉(zhuǎn)過程不出現(xiàn)徑向跳動(dòng)，否則鐵芯與轉(zhuǎn)軸間隙改變，造成測量誤差。由于車身測量環(huán)境存在著電磁干擾大、扭矩波動(dòng)大、轉(zhuǎn)速范圍大等惡劣因素，以上測量方式均無法實(shí)現(xiàn)在不顯著增加成本的情況下實(shí)現(xiàn)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(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩測量是本領(lǐng)域技術(shù)人員需要解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)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(tǒng)。該輸入或輸出扭矩測量方法和測量系統(tǒng)通過檢測制動(dòng)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(fā)動(dòng)機(jī)的輸出扭矩，即將旋轉(zhuǎn)扭矩轉(zhuǎn)化為靜扭矩進(jìn)行測量，從而在不顯著增加成本的情況下，實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱扭矩的可靠測量。為達(dá)到本發(fā)明的第一目的，本發(fā)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(dāng)前的檔位，根據(jù)當(dāng)前檔位和變速箱結(jié)構(gòu)確定工作制動(dòng)器，并獲取工作制動(dòng)器的制動(dòng)扭矩；
20)獲取當(dāng)前工作制動(dòng)器的制動(dòng)扭矩與輸入或輸出扭矩的關(guān)系，該關(guān)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(jié)構(gòu)以及當(dāng)前檔位確定；30)根據(jù)當(dāng)前工作制動(dòng)器的制動(dòng)扭矩與輸入或輸出扭矩的關(guān)系，以及檢測的當(dāng)前工作制動(dòng)器的制動(dòng)扭矩，計(jì)算獲得輸入或輸出扭矩。優(yōu)選地，步驟10)之前具有步驟00)根據(jù)變速箱結(jié)構(gòu)，確定各檔位下行星齒輪的扭矩傳遞線路，并根據(jù)各檔位下的扭矩傳遞線路，預(yù)先存儲(chǔ)各檔位下工作制動(dòng)器制動(dòng)扭矩與輸入或輸出扭矩的關(guān)系；步驟20)中，自存儲(chǔ)的各檔位下工作制動(dòng)器制動(dòng)扭矩與輸入或輸出扭矩的關(guān)系中，獲取與檢測的當(dāng)前檔位對(duì)應(yīng)的當(dāng)前工作制動(dòng)器的制動(dòng)扭矩與輸入或輸出扭矩的關(guān)系。
優(yōu)選地，步驟10)中，檢測的工作制動(dòng)器為帶式制動(dòng)器，帶式制動(dòng)器具有制動(dòng)帶、制動(dòng)鼓和執(zhí)行器，工作制動(dòng)器扭矩測量通過下述步驟進(jìn)行101)獲取制動(dòng)帶兩端的拉力；102)根據(jù)公式f = F-Ft，獲得制動(dòng)帶的制動(dòng)摩擦力f，其中，F(xiàn)t為制動(dòng)帶上與執(zhí)行器連接的一端的拉力，F(xiàn)為另一端的拉力；103)將制動(dòng)帶分為η等段，η = 1、2、3，根據(jù)公式Tb =^ifxR) = JR ^
X-I獲得制動(dòng)器的扭矩Tb = fR ;其中，fx為制動(dòng)帶與制動(dòng)鼓之間第X段的摩擦力，R為制動(dòng)帶與制動(dòng)鼓接觸的圓弧線所對(duì)應(yīng)的半徑。優(yōu)選地，步驟101中，檢測執(zhí)行器內(nèi)的壓力，根據(jù)下述公式獲取制動(dòng)帶上與執(zhí)行器
連接的一端的拉力
Γ p PA-KLFt =-；
cos 6 其中，P為執(zhí)行器內(nèi)的壓力、A為執(zhí)行器內(nèi)制動(dòng)汽缸活塞的面積、L為執(zhí)行器的行程、K為執(zhí)行器內(nèi)復(fù)位彈簧的彈性系數(shù)、Θ為制動(dòng)帶和制動(dòng)鼓接觸的最后一點(diǎn)至制動(dòng)鼓圓心的連線與豎直方向的夾角。優(yōu)選地，步驟10中，檢測的工作制動(dòng)器為多片濕式制動(dòng)器，具有制動(dòng)鼓，工作制動(dòng)器扭矩測量通過下述步驟進(jìn)行111)檢測變速箱殼體與制動(dòng)鼓之間η處位置的壓力，η = 1,2,3...；112)根據(jù)下述公式獲得工作制動(dòng)器的扭矩Tb = O L ；其中，F(xiàn)i為檢測的η處位置中第i處位置的壓力、L為檢測的各位置與制動(dòng)鼓圓心的距離。本發(fā)明還提供一種行星齒輪變速箱的輸入或輸出扭矩測量系統(tǒng)，包括檔位檢測元件，用于檢測變速箱的當(dāng)前檔位；制動(dòng)器扭矩獲取裝置，用于獲取當(dāng)前工作制動(dòng)器的制動(dòng)扭矩；分析單元，根據(jù)當(dāng)前檔位和變速箱結(jié)構(gòu)確定當(dāng)前工作制動(dòng)器；獲取當(dāng)前工作制動(dòng)器的制動(dòng)扭矩與輸入或輸出扭矩的關(guān)系，該關(guān)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(jié)構(gòu)以及當(dāng)前檔位確定；計(jì)算單元，根據(jù)分析單元獲取的當(dāng)前工作制動(dòng)器的制動(dòng)扭矩與輸入或輸出扭矩的關(guān)系，以及獲取的當(dāng)前工作制動(dòng)器的制動(dòng)扭矩，計(jì)算獲得輸入或輸出扭矩。優(yōu)選地，分析單元根據(jù)變速箱結(jié)構(gòu)確定各檔位下行星齒輪的扭矩傳遞線路，并根據(jù)各檔位下的扭矩傳遞線路，預(yù)先存儲(chǔ)各檔位下工作制動(dòng)器制動(dòng)扭矩與輸入或輸出扭矩的關(guān)系；且分析單元自存儲(chǔ)的各檔位下工作制動(dòng)器制動(dòng)扭矩與輸入扭矩或輸出扭矩的關(guān)系中，獲取與檢測的當(dāng)前檔位對(duì)應(yīng)的當(dāng)前工作制動(dòng)器的制動(dòng)扭矩與輸入或輸出扭矩的關(guān)系。優(yōu)選地，工作制動(dòng)器為帶式制動(dòng)器，帶式制動(dòng)器具有制動(dòng)帶、制動(dòng)鼓和執(zhí)行器；制動(dòng)器扭矩獲取裝置獲取制動(dòng)帶兩端的拉力；
獲取單元根據(jù)公式f = F-Ft,獲得制動(dòng)帶的制動(dòng)摩擦力f,其中,Ft為制動(dòng)帶上與執(zhí)行器連接的一端的拉力，F(xiàn)為另一端的拉力；且獲取單元將制動(dòng)帶分為η等段，η = 1、2、3，并根據(jù)公式Tb = Yj(JxR) = AI ,
X-I獲得工作制動(dòng)器的扭矩Tb = fR ;其中，fx為制動(dòng)帶與制動(dòng)鼓之間第X段的摩擦力，R為制動(dòng)帶與制動(dòng)鼓接觸的圓弧線所對(duì)應(yīng)的半徑。優(yōu)選地，制動(dòng)器扭矩獲取裝置包括檢測執(zhí)行器內(nèi)壓力的壓力傳感器和檢測制動(dòng)帶另一端拉力F的拉力傳感器，獲取單元根據(jù)下述公式獲取制動(dòng)帶上與執(zhí)行器連接的一端的拉力
P PA-KLFt =-；
cos 6 其中，P為執(zhí)行器內(nèi)的壓力、A為執(zhí)行器內(nèi)制動(dòng)汽缸活塞的面積、L為執(zhí)行器的行程、K為執(zhí)行器內(nèi)復(fù)位彈簧的彈性系數(shù)、Θ為制動(dòng)帶和制動(dòng)鼓接觸的最后一點(diǎn)至制動(dòng)鼓圓心的連線與豎直方向的夾角。優(yōu)選地，檢測的制動(dòng)器為多片濕式制動(dòng)器，具有制動(dòng)鼓，制動(dòng)器扭矩獲取裝置包括壓力傳感器和獲取單元，壓力傳感器置于變速箱殼體和制動(dòng)鼓之間，檢測變速箱殼體與制動(dòng)鼓之間η處位置的壓力，η = 1、2、3·..；獲取單元根據(jù)下述公式獲得工作制動(dòng)器的扭矩Tb=(^F) L；其中，F(xiàn)i為檢測的η處位置中第i處位置的壓力、L為檢測的各位置與制動(dòng)鼓圓心的距離。該輸入扭矩或輸出扭矩的測量方法和測量系統(tǒng)通過檢測當(dāng)前檔位并結(jié)合獲得的當(dāng)前處于工作狀態(tài)的制動(dòng)器的扭矩，即可計(jì)算獲得變速箱的輸入扭矩，即發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出扭矩，同樣還可以獲得變速箱的輸出扭矩。即通過制動(dòng)器的扭矩能夠獲得發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出扭矩，制動(dòng)器扭矩的測量為靜扭矩測量，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)輸入軸直接進(jìn)行扭矩測量為旋轉(zhuǎn)扭矩測量，由背景技術(shù)部分描述可知，旋轉(zhuǎn)扭矩測量存在信號(hào)傳遞誤差大、成本高等缺陷，靜扭矩測量則克服了現(xiàn)有旋轉(zhuǎn)扭矩測量的缺陷，在不顯著增加成本的情況下可靠地實(shí)現(xiàn)了發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩的測量。此外，該種扭矩測量方式和測量系統(tǒng)適用于所有安裝行星齒輪變速箱的混合動(dòng)力車輛、或其他機(jī)械上，應(yīng)用范圍較廣。


圖I為本發(fā)明所提供輸入扭矩測量方法一種具體實(shí)施方式
的流程圖；圖2為辛普森式變速箱原理圖；圖3為圖2中變速箱處于I檔時(shí)的動(dòng)力傳遞原理圖；圖4為圖2中變速箱處于2檔時(shí)的動(dòng)力傳遞原理圖；圖5為圖2中變速箱處于倒檔時(shí)的動(dòng)力傳遞原理圖； 圖6為本發(fā)明所提供輸入扭矩測量系統(tǒng)中測量帶式制動(dòng)器扭矩一種具體實(shí)施方式
的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為圖6中帶式制動(dòng)器制動(dòng)時(shí)的受力分析圖；圖8為圖7中制動(dòng)帶與執(zhí)行器連接處的受力分析圖；圖9為本發(fā)明所提供輸入扭矩測量系統(tǒng)中測量多片濕式制動(dòng)器扭矩一種具體實(shí)施方式
的結(jié)構(gòu)示意圖；圖10為圖9中多片濕式制動(dòng)器制動(dòng)時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖11為圖9中多片濕式制動(dòng)器制動(dòng)殼與變速箱殼體之間設(shè)置壓力傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖1-11 中Cl第一離合器、C2第二離合器、BI第一制動(dòng)器、B2第二制動(dòng)器、Fl單向超越離合器、11制動(dòng)帶、12執(zhí)行器、13壓力傳感器、14制動(dòng)帶制動(dòng)鼓間隙調(diào)節(jié)裝置、15拉力傳感器、16制動(dòng)鼓、I活塞腔、2制動(dòng)活塞、3回位彈簧、4摩擦片、5鋼片、6制動(dòng)殼、7、壓力傳感器、8變速箱殼體。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的核心為提供一種行星齒輪變速箱的輸入或輸出扭矩測量方法和測量系統(tǒng)。該輸入或輸出扭矩測量方法和測量系統(tǒng)通過檢測制動(dòng)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(fā)動(dòng)機(jī)的輸出扭矩，即將轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩轉(zhuǎn)化為靜扭矩進(jìn)行測量，從而在不顯著增加成本的情況下，實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱扭矩的可靠測量。為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。需要說明的是，為便于理解和簡潔描述，下述內(nèi)容結(jié)合輸入扭矩測量系統(tǒng)和測量方法進(jìn)行說明，有益效果不再重復(fù)論述。輸入扭矩測量系統(tǒng)主要包括檔位檢測元件、制動(dòng)器扭矩獲取裝置、分析單元以及計(jì)算單元，工作過程如下所述。請(qǐng)參考圖1，圖I為本發(fā)明所提供輸入扭矩測量方法一種具體實(shí)施方式
的流程圖。該實(shí)施例提供的行星齒輪變速箱的輸入扭矩測量方法，包括下述步驟SlO :檢測當(dāng)前的檔位，根據(jù)當(dāng)前檔位和變速箱結(jié)構(gòu)確定工作制動(dòng)器，并獲取工作制動(dòng)器的制動(dòng)扭矩；工作制動(dòng)器即處于工作狀態(tài)的制動(dòng)器。變速箱一般具有一個(gè)以上的制動(dòng)器，在不同檔位下，各制動(dòng)器的工作狀態(tài)不一致，此處，需要結(jié)合當(dāng)前檔位和變速箱的具體結(jié)構(gòu)，確定當(dāng)前處于工作狀態(tài)的制動(dòng)器以及該制動(dòng)器的制動(dòng)扭矩。當(dāng)前檔位可以由檔位檢測元件檢測獲得，比如可以由手柄控制檔位，則檔位檢測元件可以是手柄角度傳感器、手柄位移傳感器等，根據(jù)角度和位移的分析得出當(dāng)前檔位。工作制動(dòng)器的制動(dòng)扭矩由扭矩獲取裝置獲得，扭矩獲取裝置獲取扭矩的過程具體可參見后述的實(shí)施例S20 :獲取當(dāng)前工作制動(dòng)器的制動(dòng)扭矩與輸入扭矩的關(guān)系，該關(guān)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(jié)構(gòu)以及當(dāng)前檔位確定；變速箱包括輸入軸、輸出軸、行星齒輪機(jī)構(gòu)，行星齒輪機(jī)構(gòu)一般包括前齒圈、后齒圈、前太陽輪、后太陽輪、前行星架、后行星架等傳動(dòng)構(gòu)件，在不同的檔位下，行星齒輪機(jī)構(gòu)各構(gòu)件相互之間的連接關(guān)系、與輸入軸和輸出軸之間的連接關(guān)系，會(huì)發(fā)生一定變動(dòng)，且不同型號(hào)的變速箱，構(gòu)件連接關(guān)系也不一致。因此，根據(jù)變速箱的具體結(jié)構(gòu)，以及在該種變速箱的特定檔位下，根據(jù)行星齒輪機(jī)構(gòu)各構(gòu)件、輸出軸、輸入軸之間的連接關(guān)系，可以通過分析單元獲取在該檔位下，工作制動(dòng)器的制動(dòng)扭矩和輸入扭矩之間的關(guān)系。S30 :根據(jù)當(dāng)前工作制動(dòng)器的制動(dòng)扭矩和輸入扭矩的關(guān)系，以及檢測的當(dāng)前工作制動(dòng)器的制動(dòng)扭矩，計(jì)算獲得輸入扭矩。由于步驟S20獲得的工作制動(dòng)器制動(dòng)扭矩和輸入扭矩的關(guān)系，可以由計(jì)算單元代入獲得的制動(dòng)器的制動(dòng)扭矩，計(jì)算獲得輸入扭矩。上述實(shí)施例中，分析單元可以根據(jù)當(dāng)前檔位下行星齒輪機(jī)構(gòu)的扭矩傳遞線路，確定工作制動(dòng)器制動(dòng)扭矩和輸入扭矩的關(guān)系，再代入檢測的工作制動(dòng)器制動(dòng)扭矩計(jì)算獲得輸入扭矩；分析單元也可以根據(jù)各檔位下扭矩傳遞線路，將各檔位下工作制動(dòng)器制動(dòng)扭矩與輸入扭矩的關(guān)系預(yù)先加以存儲(chǔ)，檢測出當(dāng)前檔位后，查找到與當(dāng)前檔位對(duì)應(yīng)的工作制動(dòng)器制動(dòng)扭矩和輸入扭矩的關(guān)系即可，再代入測量的制動(dòng)器制動(dòng)扭矩計(jì)算獲得輸入扭矩。上述實(shí)施例用于測量變速箱的輸入扭矩，可以想到，根據(jù)變速箱的結(jié)構(gòu)和檔位，同樣可獲得制動(dòng)器制動(dòng)扭矩和變速箱輸出扭矩的關(guān)系，因此，變速箱的輸出扭矩同樣可以通過上述步驟進(jìn)行測量，即可以通過上述方式獲取變速箱的輸入或輸出扭矩，原理相同，在此不贅述。下面以廣泛應(yīng)用的辛普森式行星齒輪變速箱為例說明制動(dòng)器扭矩和輸入扭矩關(guān)系的獲取方式，請(qǐng)參考圖2，圖2為辛普森式變速箱原理圖。辛普森式變速箱的行星齒輪機(jī)構(gòu)由兩個(gè)內(nèi)嚙合式單排行星齒輪機(jī)構(gòu)組合而成，其前后兩個(gè)行星排的太陽輪連接為一體，稱為前后太陽輪組件；前一個(gè)行星排的行星架和后一個(gè)行星排的齒圈連接為一體，稱為前行星架和后齒圈組件；輸出軸通常與前行星架和后齒圈組件連接。即該行星齒輪機(jī)構(gòu)包括四個(gè)獨(dú)立元件前齒圈、前后太陽輪組件、后行星架、前行星架和后齒圈組件。該行星齒輪機(jī)構(gòu)中設(shè)置了五個(gè)換擋執(zhí)行元件，包括第一離合器Cl、第二離合器C2、第一制動(dòng)器BI、第二制動(dòng)器B2、單向超速離合器F1，使得該系統(tǒng)具有I擋、2檔和倒擋。第一離合器Cl用于連接輸入軸和前后太陽輪組件，第二離合器C2用于連接輸入軸和前齒圈，第一制動(dòng)器BI用于固定前后太陽輪組件，第二制動(dòng)器B2和單向超越離合器Fl均用于固定后行星架。上述各換擋執(zhí)行元件在各擋位的工作情況如表I所示，表I為辛普森式變速箱換擋執(zhí)行元件工作狀態(tài)表(其中，O表示接合、制動(dòng)或鎖止)。表I
權(quán)利要求
1.行星齒輪變速箱的輸入或輸出扭矩測量方法，其特征在于，包括下述步驟10)檢測當(dāng)前的檔位，根據(jù)當(dāng)前檔位和變速箱結(jié)構(gòu)確定工作制動(dòng)器，并獲取工作制動(dòng)器的制動(dòng)扭矩；20)獲取當(dāng)前工作制動(dòng)器的制動(dòng)扭矩與輸入或輸出扭矩的關(guān)系，該關(guān)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(jié)構(gòu)以及當(dāng)前檔位確定；30)根據(jù)當(dāng)前工作制動(dòng)器的制動(dòng)扭矩與輸入或輸出扭矩的關(guān)系，以及檢測的當(dāng)前工作制動(dòng)器的制動(dòng)扭矩，計(jì)算獲得輸入或輸出扭矩。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的行星齒輪變速箱的輸入或輸出扭矩測量方法，其特征在于，步驟10)之前具有步驟00)根據(jù)變速箱結(jié)構(gòu)，確定各檔位下行星齒輪的扭矩傳遞線路，并根據(jù)各檔位下的扭矩傳遞線路，預(yù)先存儲(chǔ)各檔位下工作制動(dòng)器制動(dòng)扭矩與輸入或輸出扭矩的關(guān)系；步驟20)中，自存儲(chǔ)的各檔位下工作制動(dòng)器制動(dòng)扭矩與輸入或輸出扭矩的關(guān)系中，獲取與檢測的當(dāng)前檔位對(duì)應(yīng)的當(dāng)前工作制動(dòng)器的制動(dòng)扭矩與輸入或輸出扭矩的關(guān)系。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的行星齒輪變速箱的輸入或輸出扭矩測量方法，其特征在于，步驟10)中，檢測的工作制動(dòng)器為帶式制動(dòng)器，帶式制動(dòng)器具有制動(dòng)帶、制動(dòng)鼓和執(zhí)行器，工作制動(dòng)器扭矩測量通過下述步驟進(jìn)行101)獲取制動(dòng)帶兩端的拉力；102)根據(jù)公式f= F-Ft，獲得制動(dòng)帶的制動(dòng)摩擦力f，其中，F(xiàn)t為制動(dòng)帶上與執(zhí)行器連接的一端的拉力，F(xiàn)為另一端的拉力；103)將制動(dòng)帶分為η等段，η= 1、2、3，根據(jù)公式
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的行星齒輪變速箱的輸入或輸出扭矩測量方法，其特征在于，步驟101中，檢測執(zhí)行器內(nèi)的壓力，根據(jù)下述公式獲取制動(dòng)帶上與執(zhí)行器連接的一端的拉力
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的行星齒輪變速箱的輸入或輸出扭矩測量方法，其特征在于，步驟10中，檢測的工作制動(dòng)器為多片濕式制動(dòng)器，具有制動(dòng)鼓，工作制動(dòng)器扭矩測量通過下述步驟進(jìn)行111)檢測變速箱殼體與制動(dòng)鼓之間η處位置的壓力，η= 1,2,3...；112)根據(jù)下述公式獲得工作制動(dòng)器的扭矩
6.行星齒輪變速箱的輸入或輸出扭矩測量系統(tǒng)，其特征在于，包括檔位檢測元件，用于檢測變速箱的當(dāng)前檔位；制動(dòng)器扭矩獲取裝置，用于獲取當(dāng)前工作制動(dòng)器的制動(dòng)扭矩；分析單元，根據(jù)當(dāng)前檔位和變速箱結(jié)構(gòu)確定當(dāng)前工作制動(dòng)器；獲取當(dāng)前工作制動(dòng)器的制動(dòng)扭矩與輸入或輸出扭矩的關(guān)系，該關(guān)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(jié)構(gòu)以及當(dāng)前檔位確定；計(jì)算單元，根據(jù)分析單元獲取的當(dāng)前工作制動(dòng)器的制動(dòng)扭矩與輸入或輸出扭矩的關(guān)系，以及獲取的當(dāng)前工作制動(dòng)器的制動(dòng)扭矩，計(jì)算獲得輸入或輸出扭矩。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的行星齒輪變速箱的輸入或輸出扭矩測量系統(tǒng)，其特征在于，分析單元根據(jù)變速箱結(jié)構(gòu)確定各檔位下行星齒輪的扭矩傳遞線路，并根據(jù)各檔位下的扭矩傳遞線路，預(yù)先存儲(chǔ)各檔位下工作制動(dòng)器制動(dòng)扭矩與輸入或輸出扭矩的關(guān)系；且分析單元自存儲(chǔ)的各檔位下工作制動(dòng)器制動(dòng)扭矩與輸入扭矩或輸出扭矩的關(guān)系中，獲取與檢測的當(dāng)前檔位對(duì)應(yīng)的當(dāng)前工作制動(dòng)器的制動(dòng)扭矩與輸入或輸出扭矩的關(guān)系。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的行星齒輪變速箱的輸入或輸出扭矩測量系統(tǒng)，其特征在于，工作制動(dòng)器為帶式制動(dòng)器，帶式制動(dòng)器具有制動(dòng)帶、制動(dòng)鼓和執(zhí)行器；制動(dòng)器扭矩獲取裝置獲取制動(dòng)帶兩端的拉力；獲取單元根據(jù)公式f = F-Ft，獲得制動(dòng)帶的制動(dòng)摩擦力f，其中，F(xiàn)t為制動(dòng)帶上與執(zhí)行器連接的一端的拉力，F(xiàn)為另一端的拉力；且獲取單元將制動(dòng)帶分為η等段，η = 1、2、3，并根據(jù)公式
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的行星齒輪變速箱的輸入或輸出扭矩測量系統(tǒng)，其特征在于，制動(dòng)器扭矩獲取裝置包括檢測執(zhí)行器內(nèi)壓力的壓力傳感器和檢測制動(dòng)帶另一端拉力F的拉力傳感器，獲取單元根據(jù)下述公式獲取制動(dòng)帶上與執(zhí)行器連接的一端的拉力
10.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的行星齒輪變速箱的輸入或輸出扭矩測量系統(tǒng)，其特征在于，檢測的制動(dòng)器為多片濕式制動(dòng)器，具有制動(dòng)鼓，制動(dòng)器扭矩獲取裝置包括壓力傳感器和獲取單元，壓力傳感器置于變速箱殼體和制動(dòng)鼓之間，檢測變速箱殼體與制動(dòng)鼓之間η處似直的壓力，η = 1-,2-,3...；獲取單元根據(jù)下述公式獲得工作制動(dòng)器的扭矩
全文摘要
本發(fā)明公開一種行星齒輪變速箱的輸入扭矩測量方法和測量系統(tǒng)，公開的測量方法包括下述步驟10)檢測當(dāng)前的檔位，獲取工作制動(dòng)器的制動(dòng)扭矩；20)獲取當(dāng)前工作制動(dòng)器的制動(dòng)扭矩與輸入或輸出扭矩的關(guān)系，該關(guān)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(jié)構(gòu)以及當(dāng)前檔位確定；30)根據(jù)獲得的扭矩關(guān)系，以及檢測的當(dāng)前工作制動(dòng)器的制動(dòng)扭矩，計(jì)算獲得輸入或輸出扭矩。該測量方法和系統(tǒng)通過制動(dòng)器的制動(dòng)扭矩能夠獲得變速箱的輸入或輸出扭矩，即將旋轉(zhuǎn)扭矩測量轉(zhuǎn)化為靜扭矩測量，克服了現(xiàn)有旋轉(zhuǎn)扭矩測量的缺陷，在不顯著增加成本的情況下可靠地實(shí)現(xiàn)了輸入或輸出扭矩的測量，該種扭矩測量方式的應(yīng)用范圍也較廣。
文檔編號(hào)G01L3/00GK102620874SQ20121010140
公開日2012年8月1日 申請(qǐng)日期2012年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月9日
發(fā)明者孫強(qiáng), 王宏宇, 韓爾樑 申請(qǐng)人:濰柴動(dòng)力股份有限公司