车辆传动系统的阻尼检测装置和方法与流程

本申请涉及车辆领域，更具体地说，涉及用于对车辆传动系统的阻尼进行检测的装置和方法。

背景技术：

车辆的传动系统通常包括驱动机(如驱动电机或发动机)、减速器、差速器、传动半轴和驱动车轮，其中，驱动车轮还设置有与制动卡钳配合的制动盘。

在对车辆传动系统的设计和制造过程中，需要将传动系统中的阻尼控制在预定范围之内，否则将会增加车辆的能量损耗，进而影响车辆的正常行驶。

车辆传动系统中所存在的阻尼有多种，包括传动部件之间的摩擦以及制动盘与制动卡钳之间的拖滞力矩。目前，业内更为关注制动盘与制动卡钳之间的拖滞力矩，因为拖滞力矩会直接影响车辆的制动性能。因此，目前已经提出了多种检测车辆拖滞力矩的技术方案。

传统上，对车辆拖滞力矩的检测一般在专用台架上进行，通过对单个车轮的制动器的拖滞力矩进行直接测量。然而，由于这种方式的问题在于与实车的实际工况差别较大，检测精度相对较低。因此，目前更多地在实车上对拖滞力矩进行检测。但是，在实车上进行拖滞力矩检测时，不可避免地会受到传动系统中的摩擦的干扰，因此检测数据不能真实反映制动器的拖滞力矩。

因此，如何更为准确地检测车辆传动系统中的阻尼数据，进而获得拖滞力矩的数据，成为需要解决的技术问题。

技术实现要素：

本申请的发明人经过研究各种传统的实车上拖滞力矩的检测方案后发现，传统检测方案均着眼于直接的检测对象，而拖滞力矩的直接检测，而忽视了从传统系统的整体阻尼角度来考虑拖滞力矩的问题。

有鉴于此，针对在实车上检测拖滞力矩的情形，本申请提出了一种针对车辆传动系统整体的阻尼检测解决方案，在该方案中，不仅能够准确检测制动器的拖滞力矩，而且还能够获得传动系统中的摩擦力矩的信息。因此，通过厘清传统系统中的拖滞力矩与摩擦力矩，从而能够更为准确地检测车辆传动系统中的阻尼数据，获得拖滞力矩的精准数据。

根据本申请，提出了一种车辆传动系统的阻尼检测装置，所述阻尼检测装置包括：驱动器，所述驱动器具有主轴；差速器，所述驱动器传动连接于所述差速器；第一半轴和第二半轴，所述差速器通过所述第一半轴传动连接于第一驱动轮，所述差速器通过所述第二半轴传动连接于第二驱动轮；第一制动卡钳和第二制动卡钳，所述第一制动卡钳与所述第一驱动轮上的第一制动盘可释放地配合，所述第二制动卡钳与所述第二驱动轮上的第二制动盘可释放地配合；检测器，所述检测器设置于所述第一驱动轮和/或第二驱动轮的外侧，用于检测对应的驱动轮的力矩；其中，所述第一制动卡钳和第二制动卡钳均设置为可拆卸的，所述第一检测器和第二检测器分别在所述第一制动卡钳和第二制动卡钳安装或拆卸的状态下进行检测。

优选地，所述驱动器的主轴可选择地具有锁止或空挡状态，所述第一检测器和第二检测器还分别在所述驱动器的主轴锁止或空挡的状态下进行检测。

优选地，所述驱动器为驱动电机，所述驱动电机的主轴通过输出齿轮直接传动连接于所述差速器；所述驱动器为驱动电机，所述驱动电机的主轴通过减速器传动连接于所述差速器；或者所述驱动器为发动机，所述发动机通过减速器传动连接于所述差速器。

优选地，所述第一检测器和第二检测器均为扭矩扳手，所述扭矩扳手的测量点包括所述第一驱动轮或第二驱动轮的上部点、下部点、左部点和右部点。

本申请还提供了一种车辆传动系统的阻尼检测方法，其中，所述阻尼检测方法在将车辆架起使车轮悬空的状态下进行，所述阻尼检测方法包括：在驱动桥的第一驱动轮和第二驱动轮分别安装有第一制动卡钳和第二制动卡钳的拖滞状态下，检测所述第一驱动轮和/或第二驱动轮的扭矩；在驱动桥的第一驱动轮和第二驱动轮均拆卸掉第一制动卡钳和第二制动卡钳的释放状态下，检测所述第一驱动轮和/或第二驱动轮的扭矩；获得车辆传动系统的摩擦力矩和拖滞力矩。

优选地，所述阻尼检测方法包括：在将车辆的驱动器的主轴锁止的情况下，分别进行所述拖滞状态和释放状态下所述第一驱动轮或第二驱动轮的扭矩检测；在所述驱动器的空挡情况下，分别进行所述拖滞状态和释放状态下所述第一驱动轮和第二驱动轮的扭矩检测。

优选地，所述阻尼检测方法包括：在将所述驱动器的主轴锁止的情况下，在所述拖滞状态下，旋转所述第一驱动轮或第二驱动轮，并检测所旋转的所述第一驱动轮或第二驱动轮的扭矩。

优选地，所述阻尼检测方法包括：在将所述驱动器的主轴锁止的情况下，在所述释放状态下，旋转所述第一驱动轮或第二驱动轮，并检测所旋转的所述第一驱动轮或第二驱动轮的扭矩。

优选地，所述阻尼检测方法包括：在所述驱动器的空挡情况下，在所述拖滞状态下，锁止所述第一驱动轮和第二驱动轮中的一者，旋转所述第一驱动轮和第二驱动轮中的另一者，并检测所旋转的驱动轮的扭矩，优选地，在所述驱动器的空挡情况下，在所述拖滞状态下，再锁止所述第一驱动轮和第二驱动轮中的所述另一者，旋转所述第一驱动轮和第二驱动轮中的所述一者，并检测所旋转的驱动轮的扭矩。

优选地，所述阻尼检测方法包括：在所述驱动器的空挡情况下，在所述释放状态下，锁止所述第一驱动轮和第二驱动轮中的一者，旋转所述第一驱动轮和第二驱动轮中的另一者，并检测所旋转的驱动轮的扭矩，优选地，在所述驱动器的空挡情况下，在所述释放状态下，再锁止所述第一驱动轮和第二驱动轮中的所述另一者，旋转所述第一驱动轮和第二驱动轮中的所述一者，并检测所旋转的驱动轮的扭矩。

优选地，利用扭矩扳手对所述第一驱动轮和第二驱动轮进行扭矩检测，优选地，在对相同工况下的扭矩进行检测时，利用所述扭矩扳手分别在所述第一驱动轮或第二驱动轮的上部点、下部点、左部点和右部点检测一至四次。

优选地，所述驱动器为驱动电机，所述驱动电机的主轴通过输出齿轮直接传动连接于所述差速器；所述驱动器为驱动电机，所述驱动电机的主轴通过减速器传动连接于所述差速器；或者所述驱动器为发动机，所述发动机通过减速器传动连接于所述差速器。

根据本申请的技术方案，通过分别在卡钳安装状态(存在拖滞力矩)和拆卸状态(不存在拖滞力矩)下进行检测并比较传动系统的阻尼情况，从而将拖滞力矩与传动系统自身摩擦力矩区分开，进而能够更为准确地检测车辆传动系统中的阻尼数据，获得拖滞力矩的精准数据。

本申请的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施方式及其说明用于解释本申请。在附图中：

图1为根据本申请优选实施方式的车辆传动系统的阻尼检测装置的示意图。

图2至图7为根据本申请优选实施方式在不同工况下进行检测的示意图。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本申请的技术方案。

在本申请的技术方案中，所谓“车辆传动系统”主要是指车辆从作为动力源的驱动10、经过减速器或变速器(如有)和差速器11，再分别通过第一半轴12和第二半轴13到第一驱动轮14和第二驱动轮15的驱动桥。

通常情况下，驱动器10可以为驱动电机或发动机。在混合动力车型中，驱动器可以包括驱动电机和发动机。驱动器10具有主轴。差速器11与驱动器10传动连接，以将动力分别传递给两个驱动轮。差速器11通过第一半轴12传动连接于第一驱动轮14，同时通过第二半轴13传动连接于第二驱动轮15。在第一驱动轮14上设置有第一制动盘141，在第二驱动轮15上设置有第二制动盘151，因此第一制动卡钳16能够与第一制动盘141配合，以实现对第一驱动轮14的制动，第二制动卡钳17能够与第二制动盘151配合，以实现对第二驱动轮15的制动。在第一驱动轮14和第二驱动轮15的外侧，分别设置有检测器，用于对各自驱动轮的力矩的检测。

在传统的拖滞力矩检测方案中，如上所述，在实车上进行拖滞力矩的检测时，不可避免地会受到传动系统中的自有摩擦的干扰，因此检测数据不能真实反映制动器的拖滞力矩。而在本申请的技术方案中，创造性地提出了分别在第一制动卡钳16和第二制动卡钳17安装或拆卸的状态下进行阻尼检测，以规避自有摩擦的干扰。

具体来说，在第一制动卡钳16和第二制动卡钳17处于拆卸状态时，驱动桥的第一驱动轮14和第二驱动轮15处于释放状态，利用检测器所检测到的阻尼参数将基本上完全体现传动系统的自有摩擦，而排除掉制动卡钳与制动盘之间的拖滞力矩。另外，在安装有第一制动卡钳16和第二制动卡钳17时，驱动桥的第一驱动轮14和第二驱动轮15处于拖滞状态，利用检测器所检测到的阻尼参数将涵盖传动系统自有摩擦以及制动卡钳与制动盘之间的拖滞力矩。通过二者之间的比较，可以更为精准地确定制动卡钳与制动盘之间的拖滞力矩数据。

根据不同的工况，可以将驱动器10的主轴可选择地设置为锁止或空挡状态，所述第一检测器和第二检测器可分别在驱动器10的主轴锁止或空挡的状态下进行检测。

如上所述，驱动器10可以为驱动电机和/或发动机。所述驱动器可以为驱动电机，所述驱动电机的主轴通过输出齿轮直接传动连接于所述差速器；或者，所述驱动器可以为驱动电机，所述驱动电机的主轴通过减速器传动连接于所述差速器；或者所述驱动器为发动机，所述发动机通过减速器传动连接于所述差速器。

检测装置可以为各种类型的能够用于对车轮扭矩进行检测的装置。例如，力矩测试仪或者扭矩扳手18。对于扭矩扳手来说，结构简单且操作方便，适用于本申请的技术方案中。在针对同一参数进行测试时，可以在同一个驱动车轮上的多个不同点进行检测，例如扭矩扳手18的测量点包括所述第一驱动轮或第二驱动轮的上部点、下部点、左部点和右部点。这里所谓的“上下左右”是以操作者面对驱动车轮时以车轮圆心为基准点来说的。

以上对本申请技术方案的硬件装置进行了详细地描述，下面具体描述如何进行车辆传动系统的阻尼检测。

在对车辆传动系统的阻尼情况进行检测时，是在将车辆(即实际车辆)架起使车轮悬空的状态下进行。

所述方法包括：在驱动桥的第一驱动轮14和第二驱动轮15分别安装有第一制动卡钳16和第二制动卡钳17的拖滞状态下，检测所述第一驱动轮14和/或第二驱动轮15的扭矩。

如图2所示，可以在将车辆的驱动器10的主轴锁止的情况下，进行所述拖滞状态的所述第一驱动轮14或第二驱动轮15的扭矩检测。例如，车辆挂上p挡，则可以将驱动器10的主轴锁止，此时任意旋转第一驱动轮14或第二驱动轮15，同时对所旋转的驱动轮进行力矩检测。在该情况下，所检测的力矩与两个驱动轮的拖滞力矩和传动系统自带摩擦力矩有关。可以以第一驱动轮14为主检测对象，而以第二驱动轮15作为备用参照对象，反之亦然。

优选情况下可以在所述驱动器10的空挡情况下，在所述拖滞状态下对第一驱动轮14和第二驱动轮15的扭矩检测。例如，可以将车辆挂入n挡，所述拖滞状态下，锁止所述第一驱动轮14和第二驱动轮15中的任一者，旋转所述第一驱动轮14和第二驱动轮15中的另一者，并检测所旋转的驱动轮的扭矩。进一步优选地，可以再锁止所述第一驱动轮14和第二驱动轮15中的所述另一者，而旋转第一驱动轮14和第二驱动轮15中的所述一者。因而，能够根据两次调换锁止的驱动轮所检测获得的力矩，进行校正或者获取更为详细地自有摩擦信息。

如图3所示，在将第二驱动轮15锁止时，在拖滞状态下转动第一驱动轮14。在该工况中，第一驱动轮14的力矩与第二驱动轮上的拖滞力矩和自带摩擦力矩相关。如图4所示，在将第一驱动轮14锁止时，在拖滞状态下转动第二驱动轮15。在该工况中，第二驱动轮15的力矩与第一驱动轮14上的拖滞力矩和自带摩擦力矩相关。

根据本发明优选实施方式的方法包括在驱动桥的第一驱动轮14和第二驱动轮15均拆卸掉第一制动卡钳16和第二制动卡钳17的释放状态下，检测所述第一驱动轮14和/或第二驱动轮15的扭矩。

例如，可以在将车辆的驱动器10的主轴锁止的情况下，在释放状态下对所述第一驱动轮14或第二驱动轮15进行扭矩检测，如图5所示。例如，在没有安装制动卡钳的释放状态下，将车辆挂上p挡，则可以将驱动器10的主轴锁止，此时任意旋转第一驱动轮14或第二驱动轮15，同时对所旋转的驱动轮进行力矩检测。在该工况下，所检测的力矩仅与传动系统自带摩擦力矩有关。可以以第一驱动轮14为主检测对象，而以第二驱动轮15作为备用参照对象，反之亦然。

优选地，可以在所述驱动器10的空挡情况下，在释放状态下对第一驱动轮14和第二驱动轮15进行扭矩检测。具体来说，优选情况下，在所述驱动器10的空挡情况下，在所述释放状态下，锁止所述第一驱动轮14和第二驱动轮15中的一者，旋转所述第一驱动轮14和第二驱动轮15中的另一者，并检测所旋转的驱动轮的扭矩。进一步优选地，在所述驱动器10的空挡情况下，在所述释放状态下，再锁止所述第一驱动轮14和第二驱动轮15中的所述另一者，旋转所述第一驱动轮14和第二驱动轮15中的所述一者，并检测所旋转的驱动轮的扭矩。

例如，如图6所示，在将第二驱动轮15锁止时，在释放状态下转动第一驱动轮14。在该工况中，第一驱动轮14的力矩与自带摩擦力矩相关。如图7所示，在将第一驱动轮14锁止时，在释放状态下转动第二驱动轮15。在该工况中，第二驱动轮15的力矩与自带摩擦力矩相关。

在对旋转的驱动轮进行力矩检测时，可以利用扭矩扳手等其他检测装置来进行。优选地，在对相同工况下的扭矩进行检测时，利用所述扭矩扳手18分别在所述第一驱动轮或第二驱动轮的上部点、下部点、左部点和右部点检测一至四次。

下面将结合本申请的优选实施方式，详细解释在完成检测后如何具体获取拖滞力矩。

在车辆传动系统中，除了制动盘和制动卡钳之间的拖滞力矩(包括第一驱动轮的制动盘与制动卡钳之间的t左拖；和第二驱动轮的制动盘与制动卡钳之间的t右拖)，驱动桥中自带的摩擦力或摩擦力矩主要包括：半轴与轴承之间的摩擦力、差速器行星齿轮系齿轮之间的摩擦力、主减速器的齿轮与电机输出轴之间的摩擦力、以及驱动器(如驱动电机)的阻力。虽然第一驱动轮的制动盘与制动卡钳之间描述为t左拖，第二驱动轮的制动盘与制动卡钳之间描述为t右拖，可以理解的是，在第一驱动轮和第二驱动轮互换的工况中，第二驱动轮的制动盘与制动卡钳之间可描述为t左拖，第一驱动轮的制动盘与制动卡钳之间可描述为t右拖。

例如，上述各个摩擦力或摩擦力矩可以设定为：

t驱动摩：驱动器阻力(可加上驱动电机与主减速器(如有)之间的摩擦力)，如图示区域m；

t第一半轴摩：第一半轴与轴承之间摩擦力(可加上第一半轴与差速器壳之间的摩擦力)，如图示区域b1；

t第二半轴摩：第二半轴与轴承之间摩擦力(可加上第二半轴与差速器壳之间的摩擦力)，如图示区域b2；

t差速器行摩：差速器的行星齿轮系之间的摩擦力。

根据不同的检测工况，上述摩擦力或摩擦力矩可以为已知的参数或设定为相同或相等的。例如，t驱动摩可以作为驱动器本身的传动参数；t第一半轴摩与t第二半轴摩可以视为是相同的。

如图2所示，将车辆挂入p挡，锁止驱动器主轴后，在拖滞状态中旋转第一驱动轮或第二驱动轮。此时，对该旋转的驱动轮所测得的力矩为t1，则该t1＝t左拖+t右拖+t第一半轴摩+t第二半轴摩-t差速器行摩/2。

如图3所示，将车辆挂入n挡，将第二驱动轮锁止，在拖滞状态中，旋转第一驱动轮，测试此时的力矩为t2。

则该t2＝t左拖+t第一半轴摩+t差速器行摩/2+t驱动摩。

如图4所示，将车辆挂入n挡，将第一驱动轮锁止，在拖滞状态中，旋转第二驱动轮，测试此时的力矩为t3。

则该t3＝t右拖+t第二半轴摩-t差速器行摩/2+t驱动摩。

如图5所示，在释放状态下，将车辆挂入p挡，然后旋转任意一个驱动轮。测试此时的力矩为t4。

则该t4＝t第一半轴摩+t第二半轴摩+t差速器行摩。

如图6所示，在释放状态下，将车辆挂入n挡，将第二驱动轮锁止。然后旋转第一驱动轮，测试此时的力矩为t5。

则该t5＝t第一半轴摩+t差速器行摩+t驱动摩。

如图7所示，在释放状态下，车辆挂入n挡，将第一驱动轮锁止，然后旋转第二驱动轮，测试此时的力矩为t6。

则该t6＝t第二半轴摩+t差速器行摩+t驱动摩。

根据优选的检测方法，可以设立如下的检测数据表格：

对于上述检测步骤或序号，对其顺序并无特别要求，可以打乱表格中的顺序进行不同检测方案(工况)下的检测工作。对于每个参数的检测，可以对所旋转的驱动轮选择上下左右四个检测点，从而获得四个检测值，通过平均处理后获得更为准确的数值。

另外，通过上述描述可知，针对多个未知参数，通过多个工况下的扭矩检测，能够获得同样数量的多元公式，进而计算获得每个参数的数值。其中，关键因素在于拖滞工况和释放工况下的扭矩测试。如上所示，根据不同的测试工况下，可以选择不同的摩擦力或摩擦力矩参数，因此，如何在何种具体工况下进行扭矩检测，可以根据具体情形而设计选择。因此，本申请的检测方法并不限于上述具体的示例性检测过程和方法。

此外，在本申请中所谓的“第一”和“第二”是为了对部件的区分。例如“第一驱动轮”和“第二驱动轮”是为了区分驱动桥的两个不同的驱动轮，在不同工况下，所谓的“第一驱动轮”和“第二驱动轮”可以互换；类似地，“第一半轴”和“第二半轴”也是为了区分的目的。

以上详细描述了本申请的优选实施方式，但是，本申请并不限于上述实施方式中的具体细节，在本申请的技术构思范围内，可以对本申请的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本申请的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本申请对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本申请的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本申请的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。