发动机扭矩检测装置及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106525306A(43)申请公布日2017.03.22(21)申请号201510585853.0(22)申请日2015.09.15(71)申请人联合汽车电子有限公司地址201206上海市浦东新区榕桥路555号(72)发明人张震洪晓清(74)专利代理机构上海浦一知识产权代理有限公司31211代理人王江富(51)Int.Cl.G01L5/00(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图2页(54)发明名称发动机扭矩检测装置及方法(57)摘要本发明公开了一种发动机扭矩检测装置，第一信号齿盘安装在发动机曲轴或飞轮上，第一转速传感器对应安装在第一信号齿盘处，第二信号齿盘安装在扭转减震器到变速箱之间的变速箱输入轴上或扭转减震器壳体的变速箱输入轴侧，第二转速传感器对应安装在第二信号齿盘处，第一转速传感器、第二转速传感器分别输出转速信号到控制器，控制器根据该两个转速信号计算输出发动机的指示扭矩。本发明还公开了一种发动机扭矩检测方法。本发明的发动机扭矩检测装置及方法，利用现有的曲轴转速传感器，加上另外安装在扭转减震器后侧的转速传感器，即可实时准确的获取发动机的输出扭矩，不需要额外增加扭矩传感器，成本低，系统简单，便于安装。CN106525306ACN106525306A权利要求书1/2页1.一种发动机扭矩检测装置，发动机曲轴依次经飞轮、扭转减震器输出扭矩到变速箱，其特征在于，所述发动机扭矩检测装置包括第一信号齿盘、第一转速传感器、第二信号齿盘、第二转速传感器、控制器；所述第一信号齿盘，安装在发动机曲轴或飞轮上；所述第一转速传感器，对应安装在所述第一信号齿盘处；所述第二信号齿盘，安装在所述扭转减震器到变速箱之间的变速箱输入轴上或扭转减震器壳体的变速箱输入轴侧；所述第二转速传感器，对应安装在所述第二信号齿盘处；所述第一转速传感器、第二转速传感器，分别输出转速信号到所述控制器；所述控制器，根据所述第一转速传感器、第二转速传感器分别输出的转速信号，计算输出发动机的指示扭矩。2.根据权利要求1所述的发动机扭矩检测装置，其特征在于，所述控制器，为发动机电子控制单元。3.根据权利要求1所述的发动机扭矩检测装置，其特征在于，所述控制器，根据第一转速传感器输出的转速信号，得到位于所述扭转减震器前侧的曲轴的实时角度位置θ1，并得到发动机曲轴的瞬时转速ω；根据第二转速传感器输出的转速信号，得到位于所述扭转减震器后侧的变速箱输入轴的角度位置θ2；所述控制器计算输出的发动机指示扭矩为：M＝W+V,V＝J*(dω/dt)，W＝κ*β+Tp+F，β＝θ1-θ2；F＝S*C，S＝dβ/dt；其中，M为指示扭矩，W为扭转减震器输出扭矩，V为惯性力矩，J为发动机等效转动惯量，κ为扭转减震器的扭转弹性系数，β为扭转减震器的形变角度，Tp为扭转减震器的弹簧预紧扭矩，F为阻尼力，S为扭转减震器两侧的相对角速度，C为扭转减震器的阻尼系数。4.根据权利要求1所述的发动机扭矩检测装置，其特征在于，第一转速传感器、第二转速传感器，为双向霍尔式转速传感器。5.一种发动机扭矩检测方法，发动机曲轴依次经飞轮、扭转减震器输出扭矩到变速箱，其特征在于，通过第一转速传感器，采集扭转减震器前侧的发动机曲轴转速信号；通过第二转速传感器，采集扭转减震器后侧的变速箱输入轴转速信号；根据所述第一转速传感器、第二转速传感器分别采集转速信号，计算输出发动机的指示扭矩。6.根据权利要求5所述的发动机扭矩检测方法，其特征在于，根据第一转速传感器的采集的发动机曲轴转速信号，得到位于所述扭转减震器前侧的曲轴的实时角度位置θ1，并得到发动机曲轴的瞬时转速ω；根据第二转速传感器的变速箱输入轴转速信号，得到位于所述扭转减震器后侧的变速箱输入轴的角度位置θ2；计算输出发动机的指示扭矩为：M＝W+V,V＝J*(dω/dt)，W＝κ*β+Tp+F，β＝θ1-θ2；F＝S*C，S＝dβ/dt；其中，M为指示扭矩，W为扭转减震器输出扭矩，V为惯性力矩，J为发动机等效转动惯量，κ为扭转减震器的扭转弹性系数，β为扭转减震器的形变角度，Tp为扭转减震器的弹簧预紧扭矩，F为阻尼力，S为扭转减震器两侧的相对角速度，C为扭转减震器的阻尼系数。2CN106525306A权利要求书2/2页7.根据权利要求5所述的发动机扭矩检测方法，其特征在于，在发动机曲轴或飞轮上安装第一信号齿盘，在对应所述第一信号齿盘处安装第一转速传感器；在所述扭转减震器到变速箱之间的变速箱输入轴上或扭转减震器壳体的变速箱输入轴侧安装第二信号齿盘，在对应所述第二信号齿盘处安装第二转速传感器；所述第一转速传感器、第二转速传感器，分别输出转速信号到一控制器；所述控制器，根据所述第一转速传感器、第二转速传感器分别