CN100383010C - 摩托车光电-霍尔式自适应传动传感装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及摩托车光电—霍尔式自适应传动传感装置，包括轮毂、链轮、中轴，其特征在于：在轮毂内设有衬套和端套，衬套内设有主传动轴筒，在主传动轴筒内设有从动轴筒，在主传动轴筒与从动轴筒之间设有由主动联轴件、从动联轴件、复位弹簧组成的弹性滑移联轴器；与从动联轴件连接的第一位移推板的端部伸入从动轴筒中部的长槽口内，链轮连接在主传动轴筒的右端；中轴左轴筒内设有位移传感器，位移传感器的传感头设在第二位移推板上，并与设在左轴筒内的磁钢对应；在端套上设有与速度传感器对应的传感元件。能在直接参与传动的同时，同步检测扭矩和速度信号，为后续的摩托车控制器提供可靠的依据。

Description

摩托车光电-霍尔式自适应传动传感装置

技术领域

本发明涉及摩托车部件，具体涉及一种摩托车光电-霍尔式自适应传动传感装置。

背景技术

目前，大部分摩托车仍在使用化油器供油系统。其油门手柄与化油器之间采取刚性连接，直接控制燃油量和空气量，启动、加速、减速、怠速和节气门的调节完全取决于驾驶员的人为操作。所以，油门手柄给出的信号常常与摩托车运行状况不相符合，致使发动机输出的扭矩和转速与摩托车实际工况不匹配，难以实现准确控制。

要对摩托车的供油系统进行智能化控制，负荷或者扭矩是最重要的检测指标。对这个指标的测量，普遍是采用多种的传感器分别获得相关参数，再综合判断。如采用节气门位置传感器和转速传感器判断负荷，即所谓的a-n系统。又如采用进气歧管压力传感器和转速传感器判断负荷，即所谓的p-n系统。这两种负荷检测系统均是在车辆前端没有承受载荷状态下间接进行检测，并且是在发动机上检测得到的。这种测量对发动机的一致性的要求是非常严格的，而往往发动机生产厂家无法保证，必须对每一台发动机单独进行严格的标定。而且检测机构复杂，成本高，性价比差。由于对发动机传递输出后的传动机构带来的功率和效率损失及负载的变化、行驶状况和各种复杂工况均未进行检测和控制，因此，以上仅是对摩托车传动和扭矩变化情况的局部检测，控制器所做的判断和发出的指令均不完全合理和准确。因此，造成油耗损失和效率损失。

摩托车传动终端是链轮和与其连接的后轮毂，后轮毂的转速和承受的扭矩及其变化情况是摩托车运行的实际状况，而现有的链轮与后轮毂固定连接结构，可以采集到转速信号，不能采集到扭矩变化信号。因此，要采集到摩托车运行中实际承受扭矩的信号，就需要改变现有摩托车传动终端的部件及其连结方式。

发明内容

本发明的目的是提供一种摩托车光电-霍尔式自适应传动传感装置，它作为摩托车传动传感智能控制系统的部件，设在驱动系统的终端，能在直接参与传动的过程中同步采集扭矩和转速信号，为及时准确地控制发动机的输出功率提供真实的数据。

本发明所述的摩托车光电-霍尔式自适应传动传感装置，包括轮毂、链轮、中轴、设在轮毂左端内的制动器，其特征在于：

在轮毂内设有与其固定连接的衬套，衬套的左端设有端套，衬套内设有主传动轴筒，在衬套和主传动轴筒之间设有第一轴承；

在主传动轴筒内设有从动轴筒，在主传动轴筒与从动轴筒之间设有由主动联轴件、从动联轴件、复位弹簧和弹簧座组成的弹性滑移联轴器；

主动联轴件圆周上的卡齿与主传动轴筒左端的卡槽紧配合，在主动联轴件与从动轴筒之间设有第二轴承，第二轴承座内孔的两平行平面AA与从动轴筒外圆的两平行平面BB配合，第二轴承座和端套用第一螺钉连接在衬套的左端；

主动联轴件端面的凸缘和凹槽与从动联轴件端面的凹槽和凸缘相互啮合，从动联轴件内孔的两平行平面CC与从动轴筒外圆的两平行平面BB配合，与从动联轴件连接的第一位移推板的端部伸入从动轴筒中部的长槽口内；

在从动轴筒的右端设有第三轴承，主传动轴筒的右端与第三轴承座左边的台阶配合，链轮的内孔与第三轴承座右边的台阶配合，链轮和第三轴承座通过第二螺钉连接在主传动轴筒的右端；

以上结构即可实现在直接参与传动的过程中，传递扭矩和转速信号。其过程是：链轮将发动机输出的扭矩通过主传动轴筒传递到主动联轴件使其旋转，主动联轴件带动从动联轴件旋转，从动联轴件带动从动轴筒旋转，从动轴筒带动第二轴承座旋转，第二轴承座带动端套、衬套和与其固定连接的轮毂转动。当发动机输出的扭矩在克服行驶阻力变化的瞬间，如在刚上坡时，轮毂的行驶阻力突然增大而转速降低，发动机通过链轮、第三轴承座、主传动轴筒将一定的扭矩和转速传递给主动联轴件；阻力则通过轮毂、衬套、第二轴承座、从动轴筒传递到从动联轴件；驱动力和阻力在主动联轴件和从动联轴件的端面凸缘与凹槽啮合处相交，使主动联轴件与从动联轴件之间产生滑移，将从动联轴件向右推移，挤压复位弹簧；与从动联轴件连接在一起的第一位移推板也随之向右移动。这个位移信号反映的是摩托车在运行中负载变化的真实情况。

中轴由左轴筒和与其连接的右半轴组成，左轴筒与设在端套内的第四轴承和设在从动轴筒内的第五轴承配合；在左轴筒内设有位移传感器，位移传感器的传感头设在左轴筒中部的短槽口内的第二位移推板上，与设在左轴筒内并位于第二位移推板两侧的磁钢对应；在第一位移推板的端部与第二位移推板的端部之间设有第六轴承，在第二位移推板与第五轴承之间设有螺旋弹簧；位移传感器的导线从左轴筒的右端穿出，与摩托车控制器连接；

当第一位移推板向右移动时，第二位移推板随之向右移动，设在第二位移推板上的位移传感器的传感头向右边的磁钢靠近，产生的信号通过导线传送到摩托车控制器。

在端套的左端设有传感元件，传感元件与设在制动器上的速度传感器对应，速度传感器与摩托车控制器连接。

当摩托车轮毂的转速与链轮的转速发生差异时，装在左轴套上的传感元件将转速变化的信号传递到设在制动器上的速度传感器，速度传感器即将此信号传送到摩托车控制器。

设在摩托车光电-霍尔式自适应传动传感装置中轴的左轴筒内的位移传感器为霍尔传感器。霍尔传感器为已有技术。

设在摩托车光电-霍尔式自适应传动传感装置端套的左端的传感元件为光电传感反射板，设在制动器上的速度传感器为光电反射传感器。光电反射传感器与摩托车控制器连接。光电反射传感器为已有技术。

设在摩托车光电-霍尔式自适应传动传感装置衬套和主传动轴筒之间的第一轴承为双列滚针轴承。

所述的摩托车光电-霍尔式自适应传动传感装置，其复位弹簧为一片以上的碟形弹簧。

所述的摩托车光电-霍尔式自适应传动传感装置，设在第一位移推板的端部与第二位移推板的端部之间的第六轴承为平面轴承。

本发明的优点是：结构紧凑，充分利用了轮毂内的空间；在直接参与传动的同时，同步检测扭矩和速度信号，获取的信号准确，避免了人为操作和前端获取信号不准确带来的弊端；为后续的摩托车控制器做出准确的判断提供了最可靠的基础，能适时控制发动机的动力输出，使发动机转速、输出功率或扭矩与摩托车行驶状况始终处于最佳匹配状态，达到高效节能的目的；还具有机械自适应的特点。

附图说明

图1是本发明的主动联轴轮和从动联轴轮同步转动完全啮合时的示意图。

图2是本发明的主动联轴轮和从动联轴轮异步转动产生滑移时的示意图。

图3(a)是主动轴筒的结构示意图，(b)是(a)的左视图。

图4(a)是从动轴筒的结构示意图，(b)是(a)的左视图，(c)是(a)的俯视图。

图5(a)是主动联轴件的结构示意图，(b)是(a)的左视图。

图6(a)是从动联轴件的结构示意图，(b)是(a)的左视图。

图7(a)是第二轴承座的结构示意图，(b)是(a)的左视图。

图8(a)是中轴的左轴筒的结构示意图，(b)是(a)的俯视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的结构作进一步说明。

参见1、图2、图3和图4，将衬套2固定连接在轮毂1内，将主传动轴筒4装入衬套内，并将双滚针轴承、即第一轴承5安装在衬套和主传动轴筒之间；将从动轴筒6装入主传动轴筒内，再将由主动联轴件7(参见图5)、从动联轴件8(参见图6)、一片碟形弹簧即复位弹簧9和弹簧座10组成的弹性滑移联轴器安装在主传动轴筒与从动轴筒之间，使主动联轴件空套在从动轴筒的左部，其圆周上的卡齿7a与主传动轴筒左端的卡槽4a紧配合，并在主动联轴件与从动轴筒之间安装第二轴承11，第二轴承座11a(参见图7)内孔的两平行平面AA与从动轴筒外圆的两平行平面BB配合，第二轴承座和端套3用第一螺钉12连接在衬套的左端；从动联轴件内孔的两平行平面CC与从动轴筒外圆的两平行平面BB配合，使主动联轴件和从动联轴件的端面凸缘与凹槽相互啮合；用螺钉将第一位移推板13连接在从动联轴件上，并使第一位移推板的端部伸入从动轴筒中部的长槽口6a内；将第三轴承14装在从动轴筒的右端，使主传动轴筒的右端与第三轴承座14a左边的台阶配合，链轮15的内孔与第三轴承座右边的台阶配合，用第二螺钉16将链轮和第三轴承座连接在主传动轴筒的右端；

将霍尔式位移传感器的传感头20a装在左轴筒17a(参见图8)中部的短槽口17c内的第二位移推板21上，与设在左轴筒内并位于第二位移推板两侧的磁钢20b对应；并使左轴筒17a与设在端套内的第四轴承18和设在从动轴筒内的第五轴承19配合；将平面轴承、即第六轴承22安装在第一位移推板与第二位移推板之间，将螺旋弹簧23安装在第二位移推板与第五轴承之间；将中轴的右半轴17b与左轴筒连接，位移传感器的导线20c从左轴筒的右端穿出，与摩托车控制器连接；

将光电传感反射板、即传感元件24安装在端套的左端，光电反射传感器、即速度传感器26安装在制动器25上，并与光电传感反射板对应，光电反射传感器与摩托车控制器连接。

摩托车控制器对收到的位移信号和转速信号进行处理，发出增大或降低发动机输出扭矩的指令。当发动机输出扭矩达到摩托车实际需要的扭矩时，主动联轴件与从动联轴件的端面凸缘与凹槽完全啮合，链轮和轮毂又恢复同步旋转，复位弹簧恢复到初始受力状态，第一位移推板和第二位移推板也恢复到初始位置，位移传感器的传感头也恢复原来的位置。如此周而复始，在直接参与传动的过程中将取得的位移和转速信号，不断传送到摩托车控制器，为实现智能化传动控制提供可靠的数据。

Claims (6)

1.摩托车光电-霍尔式自适应传动传感装置，包括轮毂、链轮、中轴、设在轮毂左端内的制动器，其特征在于：

a.在轮毂(1)内设有与其固定连接的衬套(2)，衬套的左端设有端套(3)，衬套内设有主传动轴筒(4)，在衬套和主传动轴筒之间设有第一轴承(5)；

在主传动轴筒内设有从动轴筒(6)，在主传动轴筒与从动轴筒之间设有由主动联轴件(7)、从动联轴件(8)、复位弹簧(9)和弹簧座(10)组成的弹性滑移联轴器；

主动联轴件圆周上的卡齿(7a)与主传动轴筒左端的卡槽(4a)紧配合，在主动联轴件与从动轴筒之间设有第二轴承(11)，第二轴承座(11a)内孔的两平行平面AA与从动轴筒外圆的两平行平面BB配合，第二轴承座和端套用第一螺钉(12)连接在衬套的左端；

主动联轴件端面的凸缘和凹槽与从动联轴件端面的凹槽和凸缘相互啮合，从动联轴件内孔的两平行平面CC与从动轴筒外圆的两平行平面BB配合，与从动联轴件连接的第一位移推板(13)的端部伸入从动轴筒中部的长槽口(6a)内；

在从动轴筒的右端设有第三轴承(14)，主传动轴筒的右端与第三轴承座(14a)左边的台阶配合，链轮(15)的内孔与第三轴承座(14a)右边的台阶配合，链轮和第三轴承座通过第二螺钉(16)连接在主传动轴筒的右端；

b.中轴由左轴筒(17a)和与其连接的右半轴(17b)组成，左轴筒与设在端套内的第四轴承(18)和设在从动轴筒内的第五轴承(19)配合；在左轴筒内设有位移传感器，位移传感器的传感头(20a)设在左轴筒中部的短槽口(17c)内的第二位移推板(21)上，与设在左轴筒内并位于第二位移推板两侧的磁钢(20b)对应；在第一位移推板(13)的端部与第二位移推板的端部之间设有第六轴承(22)，在第二位移推板(21)与第五轴承(19)之间设有螺旋弹簧(23)；位移传感器的导线(20c)从左轴筒(17a)的右端穿出；

c.在端套(3)的左端设有传感元件(24)，传感元件与设在制动器(25)上的速度传感器(26)对应。

2.根据权利要求1所述的摩托车光电一霍尔式自适应传动传感装置，其特征在于：设在衬套和主传动轴筒之间的第一轴承(5)为双列滚针轴承。

3.根据权利要求1或2所述的摩托车光电一霍尔式自适应传动传感装置，其特征在于：复位弹簧(9)为一片以上的碟形弹簧。

4.根据权利要求1或2所述的摩托车光电-霍尔式自适应传动传感装置，其特征在于：设在第一位移推板(13)的端部与第二位移推板的端部之间的第六轴承(22)为平面轴承。

5.根据权利要求1或2所述的摩托车光电-霍尔式自适应传动传感装置，其特征在于：设在中轴的左轴筒(17a)内的位移传感器为霍尔式位移传感器。

6.根据权利要求1或2所述的摩托车光电-霍尔式自适应传动传感装置，其特征在于：设在端套(3)上的传感元件(24)为光电传感反射板，设在制动器(25)上的速度传感器(26)为光电反射传感器。

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