Mesure du couple de traction et du couple de freinage à chaque roue d’un véhicule à moteurs roue
En bref
Sur un véhicule électrique à batterie équipé de moteurs roue, les roues sont accouplées directement aux moteurs de traction : il n’existe ni arbre de transmission ni essieu moteur sur lequel poser un pont de jauges de déformation. Le couple est mesuré à la roue, avec un capteur de couple roue TW monté entre un adaptateur de moyeu et un adaptateur de jante qui reproduisent les dimensions de la jante d’origine. Un capteur par roue motrice donne une lecture indépendante du couple de traction et du couple de freinage, utilisée pour tester les systèmes de contrôle de stabilité et de contrôle de traction.
- 237 N·m à 81 kN·m
- couple admissible, série TW
- 0,05 % PE
- hystérésis, série TW
- 24 à 121 °C
- plage compensée en température, TW12.8
Montage
La méthode habituelle pour mesurer le couple de traction est un pont de jauges de déformation sur l’arbre de série, avec un collecteur tournant ou une télémesure pour extraire le signal. Un véhicule à moteurs roue ne possède pas un tel arbre ; le capteur s’installe donc au seul endroit restant dans la chaîne de transmission du couple : entre le moyeu et la jante.
Le capteur TW est un anneau étanche muni d’un pont de jauges de déformation à quatre branches. L’adaptateur de moyeu se fixe sur son cercle de perçage intérieur et l’adaptateur de jante sur son cercle extérieur ; tous deux reproduisent les dimensions critiques de la jante d’origine, de sorte que la roue conserve son déport et sa voie. Le capteur mesure My, le couple autour de l’axe de la roue, dans les deux sens.
Capteur de force
Le TW12.8, pour voitures particulières et camions légers, mesure 340,18 mm de diamètre extérieur et 25,65 mm d’épaisseur, avec un alésage de 198,02 mm ; le TW-2T-60K-S, pour camions de classe 8 et engins de construction, mesure 469,9 mm de diamètre. Les versions haute résolution, TW12.8HRMS175, TW12.8HRMS800 et TWHR2000, ont une résolution de 0,14 à 1,5 N·m et servent aux mesures de traînée aérodynamique, de traînée de freinage, de résistance au roulement et de traînée des joints de roulement sur la route.
| TW9.5 | 5,4 kN·m · jantes de 10 in et plus · quads et véhicules légers · IP67 |
|---|---|
| TW12.8 | 8,1 kN·m · jantes de 14 in et plus · voitures particulières et camions légers · compensé de 24 à 121 °C |
| TW12.8HRMS175 | 237 N·m · résolution 0,14 N·m · jantes de 14 in et plus · faibles couples, traînée et résistance au roulement |
| TW-2T-50K | 67 kN·m · jantes de 19,5 in et plus · camions de classe 8, engins agricoles et de construction · IP67 |
| Capteur | pont complet à quatre jauges de déformation, une voie de couple |
| Hystérésis | 0,05 % PE (TW-2T-60K-S inférieure à 0,5 % PE) |
| Non-linéarité | ≤ 0,1 % PE à ≤ 1 % PE, selon le modèle |
Chaîne de mesure
Le signal du pont quitte la roue par un ensemble collecteur tournant, codeur et amplificateur étanche sur l’axe, ou par télémesure, ce qui ne laisse passer aucun câble dans le moyeu. Le Wheel Instrumentation System est l’autre voie pour les signaux de la roue : un collecteur tournant qui se boulonne sur la roue d’origine du véhicule par une plaque et des écrous de roue à collet, 4 à 36 voies, 2 000 tr/min, avec un codeur optionnel jusqu’à 1 024 imp./tr, utilisable sur les véhicules électriques à moteur dans la roue.
Les groupes motopropulseurs électriques permettent aux roues de tourner à des vitesses différentes ou dans des sens différents, si bien que le vectorage de couple et le braquage par ripage (skid steering) sont testés roue par roue. Lorsque les forces et les moments à chaque roue sont nécessaires, et pas seulement le couple, une roue dynamométrique LW prend la place de la TW.
Procédure
- 01
Choisir le modèle
Selon le couple attendu et la taille de la jante, de 237 N·m à 81 kN·m.
Capteurs de couple roue série TW - 02
Réaliser les adaptateurs
Les adaptateurs de moyeu et de jante sont conçus à partir du profil de la jante d’origine.
- 03
Extraire le signal de la roue
Ensemble collecteur tournant, codeur et amplificateur sur l’axe, ou télémesure.
Wheel Instrumentation System - 04
Enregistrer une voie par roue
Un capteur sur chaque roue motrice donne une mesure de couple indépendante, sur la même base de temps que les données du véhicule.
Résultat
Le couple moteur et le couple de freinage à chaque roue d’un véhicule à moteurs roue, mesurés entre le moyeu et la jante. C’est le couple disponible du véhicule, mesuré là où aucun arbre ne peut être équipé de jauges.
Questions fréquentes
Pourquoi le couple ne peut-il pas être mesuré sur un arbre avec des moteurs roue ?
Il n’y a pas d’arbre où mesurer. Les roues sont accouplées directement aux moteurs de traction ; le véhicule n’a donc ni arbre de transmission ni essieu moteur à équiper de jauges de déformation.
Un capteur de couple roue mesure-t-il aussi le couple de freinage en plus du couple moteur ?
Oui. Le pont complet à quatre branches mesure My autour de l’axe de la roue dans les deux sens, moteur et freinage.
À quoi sert le couple à chaque roue sur un véhicule électrique ?
Les mesures de couple indépendantes à chaque roue servent à tester les systèmes de contrôle de stabilité et de contrôle de traction, ainsi que le vectorage de couple sur les groupes motopropulseurs qui font tourner les roues à des vitesses différentes.
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