[发明专利]车辆及其行车扭矩测量系统

说明书

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，特别涉及一种车辆及其行车扭矩测量系统。

背景技术

当前世界能源形势对汽车领域产生了很大的影响，节能减排已经成为各大汽车厂商以及消费者关注的焦点，而为了实现这一目的，就需要了解车辆的工作环境和车况信息，因此要对车辆的相关参数进行采集和分析，行车扭矩作为一项关键参数，对其数据的采集要求精度要高，可靠性强。

现有的扭矩测量方式主要包括下述两种：

1)在变速箱的输出轴上安装扭矩传感器进行测量

扭矩即车辆的输出扭矩，该扭矩参数可以通过检测动力传动轴的扭矩获取，比如检测发动机输出轴或是变速箱输出轴的输出扭矩，而发动机输出轴受到安装环境的限制，不易于检测的实施。

2)利用测功机进行测量

测功机通过励磁电流产生制动发动机的制动扭矩，利用测力计来测量以获取发动机的输出扭矩。

上述两种检测方式均需要直接与传动轴接触，由于行车过程中，变速箱或是发动机的工作环境较为恶劣，具有强烈的震动，上述检测方式无法在车辆行驶过程中进行，只能在试验台架上进行测量。试验台架的测量具有下述局限：

试验台架虽然在一定程度上能够模拟实际运转的情况，但并不全面，很多时候并不能显示出车辆的实际工作状况，即无法实时测量，所测量的扭矩并不能精确反应车辆的实际行车扭矩。另外，利用测功机测量时，还有可能因为接触不良，而使数据失真。

有鉴于此，如何改进扭矩测量技术，以实现车辆行车扭矩的实时测量，提高车辆行车扭矩检测的精确度，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的为提供一种车辆及其行车扭矩测量系统。该测量系统实现了在行车过程中扭矩的实时测量，确保行车扭矩检测的精确度。

本发明提供的行车扭矩测量系统，包括设置于车辆的发动机飞轮上的扭矩传感器、扭矩信号的无线发射器，以及设置于发动机飞轮壳上的扭矩信号的无线接收器；所述扭矩传感器和所述无线发射器信号连接；还包括设于所述飞轮上以供电于所述扭矩传感器和所述无线发射器的电源。

该行车扭矩测量系统，通过检测飞轮的应变获取输出轴的扭矩，扭矩传感器设置于飞轮上即可，无需与输出轴直接连接，飞轮上具有一定的安装空间，便于安装扭矩传感器、发射器以及电源等；另外，扭矩传感器实时地将扭矩信号传递至无线发射器，无线发射器和无线接收器采取无线传输的方式，飞轮旋转不影响信号的传递，避免了由于接触不可靠造成的信号波动，使得扭矩传感器能够实时准确地传递至采集模块；而且行车时，由于飞轮的较大惯量，相较于发动机或是变速箱，飞轮的状态较为稳定，扭矩传感器的工作环境相对较为平稳，使得准确地实时测量行车扭矩成为可能。

优选地，还包括设置于飞轮壳上且连通有交流电的初级线圈，以及设置于所述飞轮上并与所述初级线圈配套的次级线圈，所述次级线圈为所述电源。

初级线圈设置于飞轮壳上不旋转，仅次级线圈随飞轮旋转，即为设置于飞轮上的扭矩传感器、无线发射器提供了无线电源，保证飞轮高速旋转时的动平衡，并且无线电源使得该扭矩测量系统能够连续地长时间工作。

优选地，还设置有实现直流电和交流电转换的转换器，所述初级线圈通过所述转换器连接车载蓄电池。

如此设计，利用车辆自有的车载蓄电池，再安装简单的转换器，即可获得所需的交流电，成本较低。

优选地，还包括交流电源，所述初级线圈与所述交流电源连接。

交流电源易于获取，易于实现初级线圈的交流电供电。

优选地，所述电源为设置于所述飞轮上的电池。

电池易于获取，易于实现扭矩传感器、无线发射器的供电。

优选地，还包括调节所述扭矩传感器输出信号的调节器，所述扭矩传感器通过所述调节器信号连接所述无线发射器，所述调节器由所述电源供电。

调节器可以将扭矩传感器检测的扭矩数据经过信号放大、信号调理等方式处理后，再传输至无线发射器，以使无线发射器将合适、精确、无干扰的扭矩信号传输给无线接收器，确保最终采集数据的精确度

优选地，所述无线发射器和所述调节器关于所述飞轮的中心轴线对称设置。

对称设置使得飞轮的质量分布更为均匀，以提高飞轮的动平衡性能。

优选地，所述飞轮上设有与所述飞轮同轴的遥测环，所述次级线圈设置于所述遥测环内。

设置于遥测环内，能够进一步提高质量分布的均匀性，保证飞轮动平衡。