CN109470388B - 一种测量整车起步所需发动机扭矩的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种测量整车起步所需发动机扭矩的方法及系统，包括通过旋转电位器获取轮胎转动信号数据，根据轮胎转动信号数据和总发动机扭矩数据获取整车起动过程数据b，根据整车起动过程数据b获取起动所需发动机扭矩c。其优点在于：能够准确便捷的测量整车起步所需发动机扭矩，进而获得准确的发动机外特性曲线，从而设定更有利于发动机经济性、动力性、排放的低速扭矩。通过旋转电位器记录车轮的轮胎转动信号数据，其记录结果无迟滞现象，具有实时性，且旋转电位器的灵敏度高；通过数据采集仪采集行车电脑获取发动机扭矩数据，其数值精确且无需外加其他设备，减少了测量所需的设备数量和成本。

Description

一种测量整车起步所需发动机扭矩的方法及系统

技术领域

本发明涉及发动机，具体涉及一种测量整车起步所需发动机扭矩的方法及系统。

背景技术

在整车发动机的开发过程中需要设定外特性曲线，设定外特性曲线需要设定低速扭矩。低速扭矩的设定需要获取整车起步所需的发动机扭矩作为参考，以便于设定合适的低速扭矩。在当前的低速扭矩的设定过程中，由于整车起步所需的发动机扭矩测量困难，主要通过现有发动机机型的低速扭矩的经验来设定发动机低速扭矩。该种设定方式存在着以下问题：其一，通过经验设定低速扭矩，存在着较大的主观和人为因素干扰，其设定的低速扭矩往往存在着较大的误差，影响外特性曲线的准确性；其二，整车起步时，处于静摩擦阻力到动摩擦阻力的过渡阶段，整车受力情况复杂，因此需要针对整车起步所需的发动机扭矩进行实测，明确扭矩需求，从而设定更有利于发动机经济性、动力性、排放的低速扭矩。综上，如何准确、便捷的测量整车起步所需的发动机扭矩，以便根据整车起步所需的发动机扭矩获取准确的低速扭矩，对于发动机的开发过程有着重要的意义。

发明内容

为了解决上述现有技术存在的问题，本发明目的在于提供一种测量整车起步所需发动机扭矩的方法及系统；本发明能够准确、便捷的测量整车起步所需发动机扭矩。

本发明所述的一种测量整车起步所需发动机扭矩的方法，包括以下步骤：

S0、按车辆的起步要求起动车辆；

S1、旋转电位器记录车辆起动过程中车轮的轮胎转动信号数据，行车电脑记录车辆的起动过程中的总发动机扭矩数据；

S2、数据采集单元获取轮胎转动信号数据和总发动机扭矩数据；

S3、数据采集单元将获取的轮胎转动信号数据和总发动机扭矩数据传输至处理单元；

S4、处理单元读取轮胎转动信号数据和总发动机扭矩数据，根据轮胎转动信号数据获得轮胎转动信号突变的时间点t，并生成区间a，区间a的表达式为[t-k,t+k]，区间a表示轮胎转动信号突变的时间点t前后k秒的时间段；

S5、处理单元根据区间a和车辆起动过程中的总发动机扭矩数据获得整车起步过程数据b；所述的整车起步过程数据b表示时间位于区间a内的发动机扭矩数据；

S6、处理单元对比整车起步过程数据b内所有数据的值的大小，选取整车起步过程数据b中的最大值作为起步所需发动机扭矩c。

优选地，所述的总发动机扭矩数据包括时间及与时间相对应的发动机扭矩大小。

优选地，步骤S4所述的区间a的表达式为[t-5,t+5]，区间a表示轮胎转动信号突变的时间点t前后5秒的时间段。

优选地，还包括步骤S7、处理单元将起步所需发动机扭矩c发送至显示单元，显示单元显示起步所需发动机扭矩c。

一种应用所述测量整车起步所需发动机扭矩的方法的系统，包括：旋转电位器、行车电脑、数据采集单元和处理单元；所述的数据采集单元分别与旋转电位器和行车电脑信号连接；所述的数据采集单元和处理单元信号连接；所述旋转电位器为用于设置在车辆的车轮上并记录车辆起动过程中车轮的轮胎转动信号数据的结构。

优选地，所述的旋转电位器包括转动部和外壳；所述旋转电位器的转动部与车轮的中心位置同轴线固定连接；所述旋转电位器的外壳通过固定架与车身固定连接。

优选地，所述的数据采集单元为数据采集仪。

优选地，还设有用于显示起步所需发动机扭矩c的显示单元；所述的显示单元与处理单元信号连接用于接收起步所需发动机扭矩c。

本发明所述的一种测量整车起步所需发动机扭矩的方法及系统，其优点在于，能够准确便捷的测量整车起步所需发动机扭矩，进而获得准确的发动机外特性曲线，从而设定更有利于发动机经济性、动力性、排放的低速扭矩。通过旋转电位器记录车轮的轮胎转动信号数据，其记录结果无迟滞现象，具有实时性，且旋转电位器的灵敏度高；通过数据采集仪采集行车电脑获取发动机扭矩数据，其数值精确且无需外加其他设备，减少了测量所需的设备数量和成本，提高了本发明的适用性和降低了本发明的操作难度。

附图说明

图1是本发明所述一种测量整车起步所需发动机扭矩的方法的流程图；

图2是本发明所述一种测量整车起步所需发动机扭矩的系统的结构示意图；

图3是本发明所述一种测量整车起步所需发动机扭矩的系统的旋转电位器安装示意图。

附图标记说明：1-车身，2-固定架，3-车轮，4-旋转电位器。

具体实施方式

如图1所示，本发明所述的一种测量整车起步所需发动机扭矩的方法，包括以下步骤：

S0、按车辆的起步要求起动车辆；按对应类型的车辆的起动要求进行操作；对应类型的车辆有各自应的起步要求，包括固定的进油量等相关参数；在实际测量过程中，按照对应类型车辆的起步要求起步车辆，能获得较好的发动机扭矩数据。如拖拉机、货车的起步所需发动机扭矩c一般较大，在起步使其所需的进油量也较大。轿车的起步所需发动机扭矩c一般较小，其起步时所需的进油量相较于拖拉机、货车也较小。

S1、旋转电位器4记录车辆起动过程中车轮3的轮胎转动信号数据，行车电脑记录车辆的起动过程中的总发动机扭矩数据；轮胎转动信号数据包括转速，本实施例中所述的轮胎转动信号数据主要用于观察轮胎开始转动时的时间点，即车辆刚刚起动的时刻。所述的行车电脑为ECU。

S2、数据采集单元获取轮胎转动信号数据和总发动机扭矩数据；数据采集单元的信号输入端连接旋转电位器4和行车电脑的信号输出端；可通过信号线连接也可通过无线连接。

S3、数据采集单元将获取的轮胎转动信号数据和总发动机扭矩数据传输至处理单元；数据采集单元的信号输出端连接处理单元的信号输入端。所述的处理单元为CPU，处理单元和数据采集单元之间通过无线连接传输数据，以便于测量人员在远离测量车辆的地方获取数据。

S4、处理单元读取轮胎转动信号数据和总发动机扭矩数据，根据轮胎转动信号数据获得轮胎转动信号突变的时间点t，并生成区间a，区间a的表达式为[t-k,t+k]，区间a表示轮胎转动信号突变的时间点t前后k秒的时间段；轮胎转动信号突变的时间点t指轮胎由静止到运动的时间点，即车辆起动的时间点，旋转电位器4的转动部连接车轮3的中心位置，当车轮3发生转动时，会带动旋转电位器4的转动部发生同步转动，旋转电位器4将该转动转化为电信号输出，输出的电信号即为轮胎转动信号数据。本实施例中，k＝5，选取车辆起动的时间点前后5S的时间段生成区间a。本实施例中，在车辆起动过程中的第八秒时轮胎转动信号发生突变，表示当起动过程进行至第八秒时轮胎开始转动，车辆开始起动。则区间a＝[3,13]。

S5、处理单元根据区间a获得整车起步过程数据b；所述的整车起步过程数据b表示时间位于区间a内的发动机扭矩数据；本实施例中，选取第三秒至第十三秒内的发动机扭矩数据作为整车起步过程数据b。

S6、处理单元对比整车起步过程数据b内所有数据的值的大小，选取整车起步过程数据b中的最大值作为起步所需发动机扭矩c。本实施例中，对比第三秒至第十三秒内的发动机扭矩数据，将其中的最大值作为起步所需发动机扭矩c。由于扭矩和动力的传递存在延迟，在起动过程中受力情况复杂。所以选取车辆起动时间点前后k秒的时间段内的发动机扭矩数据，再选取其中的最大值作为起动所需发动机扭矩c。使测量起动所需发动机扭矩c的过程更加科学合理，使得到的测量结果更加精确。

所述的发动机扭矩数据包括时间及与时间相对应的发动机扭矩大小。发动机扭矩大小随时间的变化不断变化

还包括步骤S7、处理单元将起步所需发动机扭矩c发送至显示单元，显示单元显示起步所需发动机扭矩c。显示单元可以为液晶显示屏，显示单元的信号输入端连接处理单元的信号输出端。显示单元与处理单元之间可以无线连接。处理单元将起动所需发动机扭矩c发送到显示单元，显示单元将接受的起动所需发动机扭矩c显示在显示屏上，供测量人员观察。

一种应用所述测量整车起步所需发动机扭矩的方法的系统，包括：旋转电位器4、行车电脑、数据采集单元和处理单元；所述的数据采集单元分别与旋转电位器4和行车电脑信号连接；所述的数据采集单元和处理单元信号连接；所述旋转电位器4设置在车辆的车轮3处用于记录车辆起动过程中车轮3的轮胎转动信号数据。

所述的旋转电位器4包括转动部和外壳；所述旋转电位器4的转动部与车轮3的中心位置固定连接；所述旋转电位器4的外壳与固定架2固定连接；所述固定架2与车辆的车身1固定连接。旋转电位器4可安装在汽车的驱动轮上，也可安装在汽车的从动轮上。由于本发明所述在选取起步所需发动机扭矩c时，选取车辆起动时间点前后k秒的时间段内的发动机扭矩数据，再选取其中的最大值作为起动所需发动机扭矩c。相较于选取单一时间点的发动机扭矩数据，具有更高的精确性。如旋转电位器4安装在汽车的从动轮时，驱动轮将运动传递到从动轮需要极短的时间，即驱动轮和从动轮开始转动的时间点存在极小的时间差，该时间差被包括在区间a内。如旋转电位器4安装在从动轮时，由于区间a包含了驱动轮和从动轮开始转动的时间点。最终选取的起步所需发动机扭矩c仍然为驱动轮开始转动时的发动机扭矩。

所述的数据采集单元为数据采集仪。

还设有用于显示起步所需发动机扭矩c的显示单元；所述的显示单元与处理单元信号连接用于接收起步所需发动机扭矩c。

本发明所述的一种测量整车起步所需发动机扭矩的方法及系统的工作原理为：通过旋转电位器4记录轮胎转动信号数据，当轮胎转动信号数据发生突变时，代表车轮3开始转动。获取以车轮3开始转动的时间点为中点的时间段，并获取该时间段内的发动机扭矩数据，将该时间段内的发动机扭矩数据的最大值作为起步所需发动机扭矩c。其优点在于，能够准确便捷的测量整车起步所需发动机扭矩，进而获得准确的发动机外特性曲线，从而设定更有利于发动机经济性、动力性、排放的低速扭矩。通过旋转电位器记录车轮的轮胎转动信号数据，其记录结果无迟滞现象，具有实时性，且旋转电位器的灵敏度高；通过数据采集仪采集行车电脑获取发动机扭矩数据，其数值精确且无需外加其他设备，减少了测量所需的设备数量和成本，提高了本发明的适用性和降低了本发明的操作难度。

对于本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种测量整车起步所需发动机扭矩的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S0、按车辆的起步要求起动车辆；

S1、旋转电位器(4)记录车辆起动过程中车轮(3)的轮胎转动信号数据，行车电脑记录车辆起动过程中的总发动机扭矩数据；

S2、数据采集单元获取轮胎转动信号数据和总发动机扭矩数据；

S3、数据采集单元将获取的轮胎转动信号数据和总发动机扭矩数据传输至处理单元；

S4、处理单元读取轮胎转动信号数据和总发动机扭矩数据，根据轮胎转动信号数据获得轮胎转动信号突变的时间点t，并生成区间a，区间a的表达式为[t-k,t+k]，区间a表示轮胎转动信号突变的时间点t前后k秒的时间段；

S5、处理单元根据区间a和车辆起动过程中的总发动机扭矩数据获得整车起步过程数据b；所述的整车起步过程数据b表示时间位于区间a内的发动机扭矩数据；

S6、处理单元对比整车起步过程数据b内所有数据的值的大小，选取整车起步过程数据b中的最大值作为起步所需发动机扭矩c。

2.根据权利要求1所述一种测量整车起步所需发动机扭矩的方法，其特征在于，所述的总发动机扭矩数据包括时间及与时间相对应的发动机扭矩大小。

3.根据权利要求1所述一种测量整车起步所需发动机扭矩的方法，其特征在于，步骤S4所述的区间a的表达式为[t-5,t+5]，区间a表示轮胎转动信号突变的时间点t前后5秒的时间段。

4.根据权利要求1所述一种测量整车起步所需发动机扭矩的方法，其特征在于，还包括步骤S7、处理单元将起步所需发动机扭矩c发送至显示单元，显示单元显示起步所需发动机扭矩c。

5.一种测量整车起步所需发动机扭矩的系统，其特征在于，应用权利要求1-4任一所述的一种测量整车起步所需发动机扭矩的方法；包括：旋转电位器(4)、行车电脑、数据采集单元和处理单元；所述的数据采集单元分别与旋转电位器(4)和行车电脑信号连接；所述的数据采集单元和处理单元信号连接；所述旋转电位器(4)为用于设置在车辆的车轮(3)上并记录车辆起动过程中车轮(3)的轮胎转动信号数据的结构。

6.根据权利要求5所述一种测量整车起步所需发动机扭矩的系统，其特征在于，所述的旋转电位器(4)包括转动部和外壳；所述旋转电位器(4)的转动部与车轮(3)的中心位置同轴线固定连接；所述旋转电位器(4)的外壳通过固定架(2)与车身(1)固定连接。

7.根据权利要求5所述一种测量整车起步所需发动机扭矩的系统，其特征在于，所述的数据采集单元为数据采集仪。

8.根据权利要求5所述一种测量整车起步所需发动机扭矩的系统，其特征在于，还设有用于显示起步所需发动机扭矩c的显示单元；所述的显示单元与处理单元信号连接用于接收起步所需发动机扭矩c。

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