在九十年代初期,国内成功研制出了光学五轮仪,并将其推广使用至今。1966年,东南大学的车辆工程实验室和国内汽车集团共同合作,数年后研发出了可以测量单维力的车轮力传感器。在信号耦合器配合下,即使不改变车轮的装配方案,也能实时的测量汽车在各种工况的道路上运行时的扭矩。
以扭矩传感器为中心,项目组还增加了一些前端装置,其中包含车速五轮仪、管路压力传感器、踏板力传感器等。在完成数据采集和分析的系统后,项目组还基于工控机建立了上位机界面,可通过触摸屏对系统进行操作。图1-8所示为数据采集系统。
(a)测量单维力的WFT安装效果图 (b)以工控机建立上位机界面的系统图1-8用于测量车轮单维力的系统
2000年,东南大学车辆工程学院基于原来的车轮扭矩传感器原理,不再局限于单位车轮力的测量,对如何多维的测量车轮力展开研究,并成功研制出了可以测量三维力的车轮力传感器。该车轮力传感器安装如图1-9(a)所示,基于CAN总线的数据采集机如图1-9(b)所示。来:自[优E尔L论W文W网www.youerw.com +QQ752018766-
(a)三维车轮力传感器安装图 (b)数据采集机图1-9东南大学研制的三维车轮力传感器及数据采集装置
该校自主研发的车轮力传感器设计上采用了结构解耦输出,但由于传感器元件位置偏差、弹性体的制造工艺等不确定性因素的影响,依旧存在一定的耦合,设计中的不足只能通过数据处理来弥补。后续的数据处理对信号测量至关重要,数据处理可在很大程度上提高传感器的测量精度。虽然国内在车轮解耦算法的领域并没有太多研究,但在与之相似的机器人研究上则是颇有建树,机器人腕力传感器的解耦方式对车轮力传感器解耦的研究也有着重要的意义和参考价值。
2004年,为了研究多功能的汽车性能试验台以及对应的检测设备,东南大学汽车工程学院与交通部公路科学研究院共通合作研发。此项目属多单位联合申报项目。以原来研究的三维车轮力传感器为基础,项目组成功开发了与其对应的道路试验与数据采集系统。