CN107765025A - 内部两通道轮速传感器系统 - Google Patents

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Abstract

用于确定安装在轮轴的相对端处轮的转速而无需每个轮半轴的轮速传感器组件的轮速传感器系统。由此，本发明的速度传感器系统可容纳于诸如班卓琴型壳体的小尺寸或小容量的轮轴壳体中。在一实施例中，轮速传感器组件定位在轮轴壳体中以确定一轮半轴的速度，差速器速度传感器组件定位在轮轴壳体中以确定差速器的转速。借助这两个速度值，可由控制单元计算另一轮半轴的转速。轮和差速器速度传感器组件可各自包括带齿或带槽的环或盘和感测齿的传感器。在轮速和差速器速度传感器组件的每个中，齿圈和传感器之一可安装成分别与轮半轴和差速器的齿轮一起旋转，而另一个可固定地安装。传感器可通过齿与传感器之间的相对运动检测齿随时间的经过，以确定转速。

Description

内部两通道轮速传感器系统
相关申请的交叉引用
本申请要求2016年8月15日提交的美国临时申请第62/374,982号的权益，该申请的全部内容以参考的方式纳入本文。
背景技术
本发明涉及轮速感测系统，且特别地涉及一种能确定轮轴上每个轮的转速的感测系统。更具体地，本发明涉及用于较小尺寸的轮轴壳体的容纳于内部的两通道轮速传感器组件，该组件不依赖于每个轮半轴上的速度传感器系统。
车辆典型地包括轮轴组件和差速器组件，轮轴组件具有壳体或外壳。外壳包括腔室，差速器组件位于该腔室内。差速器组件通过输入驱动轴机械地联接至车辆发动机，且还经由一对轮半轴联接至车辆驱动轮。差速器组件调节各轮半轴之间的驱动转矩，从而诸如当一个驱动轮打滑或当车辆转向时，允许各轴以不同的速度旋转。
车辆的速度传感器组件用于为了各种目的而监测轮的转速，这些目的诸如是用于实施防抱死或自动制动系统(ABS)、牵引控制系统、和/或作为至发动机或传动控制器的输入。速度传感器可用于感测轮或具有轮的转速的另一部件、诸如半轴的转速。
轮速传感器经常放置在差速器组件附近或围绕半轴放置，并放置在差速壳体或外壳内部，以保护速度组件不至于暴露。取决于存在的速度传感器的数量，轮速传感器系统可为一通道或两通道系统。在一通道系统中，轮速由单个速度确定，该速度为旋转差速器环齿轮或差速器的其他旋转部件的速度，该速度提供了轮轴的两个对置轮的平均速度。两通道系统典型地利用两个速度传感器，每个轮一个。安装在半轴端部处的轮速传感器可最接近于轮定位，但这可导致将速度传感器组件暴露至不利的状况，从而可能会阻碍其运转和寿命。
由于在每个轮半轴上安装速度传感器组件的空间有限，一通道轮速传感器系统典型地用于带有较小尺寸的轮轴壳体的轮轴组件中。典型的较小容量的轮轴壳体是受到欢迎的所谓班卓琴型壳体(banjo-type housings)。班卓琴型壳体已用于中型或重型车辆中。然而，由一通道轮速系统输出的平均轮速在防抱死和牵引控制系统方面具有受限的用途，这些系统需要知悉每个轮或等同地它们各个轮半轴的转速来正常运转。
发明内容
在一个实施例中，用于获得在轮轴的每个端部处的轮速的轮速传感器系统可包括差速器，该差速器安装在轮轴壳体中且具有齿轮组，齿轮组用于将旋转运动从输入轴传递至左轮半轴和右轮半轴，以驱动安装在左轮半轴和右轮半轴中的每个的端部上的轮。该系统还包括第一速度传感器组件，第一速度传感器组件具有第一带槽的或带齿的圆形构件，且具有第一传感器。第一带槽的或带齿的圆形构件具有围绕第一圆形构件的外端的等间距的齿或槽，且安装至差速器齿轮组的旋转齿轮中的一个以与其一起旋转。第一传感器固定地安装在用于感测第一圆形构件的每个齿或槽的经过的位置处，且连接至用于记录每个齿或槽随时间经过的控制单元。该系统还包括第二速度传感器组件，第二速度传感器组件具有第二带槽的或带齿的圆形构件，且具有第二传感器。第二带槽的或带齿的圆形构件具有围绕第二圆形构件的外端的等间距的齿或槽，且安装至左轮半轴和右轮半轴中的一个以与其一起旋转。第二传感器固定地安装在用于感测第二圆形构件的每个齿或槽的经过的位置处，且连接至用于记录每个齿或槽随时间经过的控制单元。控制单元使用第一圆形构件的每个齿或槽随时间的经过来计算差速器的旋转齿轮中的一个的转速，并使用第二圆形构件的每个齿或槽随时间的经过来计算左轮半轴和右轮半轴中的一个的转速。控制单元通过将差速器的旋转齿轮中的一个的转速乘以二，并减去左轮半轴和右轮半轴中的一个的转速，来计算左轮轴和右轮轴中的另一个的转速。左轮半轴和右轮半轴的转速对应于或等于安装于其上的相应轮的转速。
在一个实施例中，一种确定安装在轮轴的一端处的第一轮和安装在轮轴的相对端处的第二轮的转速的方法包括：将第一带槽的或带齿的金属环或盘附连至第一轮半轴的可旋转部分，并定位在轮轴壳体内；将第一传感器附连至静止部件并相邻于第一金属环或盘的带槽的或带齿的部分定位在轮轴壳体内。第一传感器能够感测第一金属环或盘的每个槽或齿的经过。该方法还包括：将第二带槽的或带齿的金属环或盘附连至差速器齿轮组的齿轮，并定位在轮轴壳体内；将第二传感器附连至静止部件并相邻于第二金属环或盘的带槽的或带齿的部分定位在轮轴壳体内。第二传感器能够感测第二金属环或盘的每个槽或齿的经过。该方法还包括：将第一传感器和第二传感器连接至控制单元，控制单元用于记录第一金属环或盘和第二金属环或盘的槽或齿在单位时间内的经过，以计算被称作FWS的第一轮半轴的转速以及被称作SD的差速器齿轮组的齿轮的转速；以及根据以下公式计算被称作SWS的第二轮半轴的转速：SWS＝2SD–FWS，其中，第一轮轴和第二轮轴的转速分别等于第一轮和第二轮的转速。
一种用于获得安装在左轮轴的端部处的轮以及安装在右轮轴的端部处的轮的转速的两轮速度传感器系统包括：班卓琴型壳体，班卓琴型壳体封围具有齿轮组的差速器且封围连接至差速器的左轮半轴和右轮半轴的一部分；差速齿轮速度传感器组件，差速齿轮速度传感器组件具有传感器和环或盘，环或盘包括围绕环或盘的周界间隔开的齿。环或盘和传感器中的一者安装在差速器齿轮组的齿轮上用于与其一起旋转，而环或盘和传感器中的另一者被固定地安装。传感器检测每个齿的经过且连接至控制单元，控制单元记录传感器随时间的输出，以计算差速器齿轮组的齿轮的转速(DS)。该系统还包括轮轴速度传感器组件，轮轴速度传感器组件具有传感器和环或盘，环或盘包括围绕环或盘的周界间隔的齿。环或盘和传感器中的一者安装在轮半轴中的一个上用于与其一起旋转，而环或盘和传感器中的另一者被固定地安装。传感器检测每个齿的经过且连接至控制单元，控制单元记录传感器随时间的输出，以计算轮半轴中的一个的转速(FWS)；其中，控制单元使用以下公式计算轮半轴中的另一个的转速(SWS)：SWS＝2DS–FWS，且其中，轮半轴的转速等于相应轮的速度。
附图说明
图1示出了轮轴壳体的盖部分和具有根据本发明的轮速传感器系统的差速器的一个实施例的立体图；
图2示出了班卓琴型轮轴壳体的本体组件部分的一个实施例的立体图；
图3示出了轮轴壳体的盖部分和具有图1的轮速传感器系统的差速器的侧视图；
图4示出了轮轴壳体的盖部分和具有图3的轮速传感器系统的差速器在线A－A处剖得的剖视图；
图5示出了轮轴壳体的盖部分和具有图3的轮速传感器系统的差速器在线B－B处剖得的剖视图。
具体实施方式
应理解，各实施例可具有多个替代的方向和步骤序列，除非明确地指出相反。还应理解，附图中所示和以下说明书中所描述的特定设备和过程仅是创造性概念的示例性实施例。因而，与所公开的实施例相关的特定的尺寸、方向或其它物理特性不应被看作是限制。
本发明涉及一种用于更小容量的轮轴壳体的两通道或两轮速度传感器系统，这些轮轴壳体不具有用于传统两通道速度传感器组件的充足空间，传统两通道速度传感器组件包括用于每个轮半轴的速度传感器组件。较小尺寸的轮轴壳体由于它们的紧凑性而受到了欢迎，其紧凑性可提供用于其他车辆部件的额外空间。较小的轮轴壳体还典型地比它们的较大容量的对应物更轻。可借助平均尺寸或较大尺寸的轮轴壳体而使用包含用于每个轮半轴的轮速传感器组件来确定相应轮速的两通道速度传感器组件。在诸如班卓琴式轮轴壳体之类的较小尺寸或较小容量的轮轴壳体中，至少当轮速传感器组件被容纳于轮轴壳体内部时，没有用于每个轮半轴的轮速传感器组件的足够空间。最多可能仅在一侧上有空间，以允许将轮速传感器组件安装在该轮半轴上。
图1中示出了用于小尺寸轮轴壳体的两通道轮速传感器系统10的一个实施例。传感器系统10可包括用于确定一个轮半轴和安装于其上的轮的转速的轮半轴速度传感器组件12，以及用于确定差速器15且具体是差速器15的驱动齿轮的转速的差速器速度传感器系统速度传感器组件14。两通道轮速传感器系统10可仅使用一个轮半轴速度传感器组件12和差速器速度传感器组件14来确定另一轮半轴和安装至其上的轮的转速。两个速度传感器组件12、14都可容纳于轮轴壳体中。
如图1和2中所示，小尺寸或小容量的轮轴壳体的一个实施例可为班卓琴型轮轴壳体。班卓琴式轮轴壳体可具有两部分：盖部分16和本体组件部分18，盖部分16和本体组件部分18被栓接在一起，以容纳差速器15和轮半轴的至少某些部分。本体组件部分18可具有球根状中心区域20，球根状中心区域20限定了腔室22，差速器的至少一部分可容纳于腔室22中。换言之，盖部分16可将差速器15可旋转地支承在腔室22内。轮半轴(未示出)在差速器15的相对侧处连接并延伸通过壳体臂部分24、26。球根状中心区域20与壳体臂部分26、26中的至少一者一起形成班卓琴乐器的形状。
如图3和4中所示，差速器15可具有差速器齿轮组，用于将旋转运动从输入驱动轴28至少经由环齿轮33和半轴齿轮(side gear)34、36传至车辆轮半轴30、32。第一轮半轴30可连接至一个半轴齿轮34，第二轮半轴32可连接至另一半轴齿轮36。第一轮半轴和第二轮半轴可延伸通过本体组装部分18的臂壳体24、26。
在一个实施例中，轮半轴速度传感器组件12和差速器速度传感器组件14可各自包括盘或环，该盘或环具有围绕盘或环的外端或周界定位的齿或槽，且可包括当盘与传感器之间存在相对运动时能够感测单个齿(或各齿之间的空间)或槽经过的传感器。
取决于正在运动的部件，传感器可连接至控制单元(未示出)来计算环或盘或传感器的转速。该计算涉及记录在一段时间期间经过传感器的齿数或槽数，并除以环或盘上的齿数或槽数，以得到单位时间内的旋转。
在图1、3和4中所示的实施例中，轮半轴速度组件12的带槽的或带齿的盘或环可为齿圈(tone ring)38。齿圈38具有围绕齿圈38周界的多个间隔开的齿40。齿圈38可具有内钻孔42，轮半轴30可延伸通过内钻孔42。在一个实施例中，齿圈38可安装或联接成与半轴一起旋转。在另一实施例中，齿圈38可安装至半轴齿轮34、36中的一个，以与其一起旋转，这是由于半轴齿轮34、36以与轮半轴相同的速度旋转。轮半轴齿圈38可定位在轮轴壳体16、18的中心腔室内。
在一个实施例中，传感器安装件44可定位在轮轴壳体部分16上。传感器46可从轮轴壳体内附连至传感器安装件44，且可在腔室22中非常接近于或紧邻于齿圈38的外表面或周界定位。传感器46可连接至控制单元(未示出)。在一个实施例中，传感器46可在各齿借助相应轮半轴的旋转而经过传感器46时检测齿40或各齿40之间的间距。换言之，传感器46会由于齿圈38的多个齿40中的每个或其间的空间的经过而产生信号。半轴速度传感器组件12能够装配在轮轴壳体16、18内，而无需使用附加的壳体或在与轮轴组件的壳体之间的密封方面做出让步。
在以上实施例中，传感器46安装在轮轴组件的静止部分上，而带齿或带槽的盘或环38安装成与轮轴或其他与轮连接的部件一起旋转并相邻于传感器定位。要理解到，同样在本发明的范围内的是，传感器可安装成与轮半轴或其他与轮连接的部件一起旋转，而带齿或带槽的盘或环可固定地安装至轮轴壳体、轮半轴(诸如通过使用轴承来阻止与轮轴一起旋转)、或其他静止或固定部件。
在一个实施例中，轮轴速度传感器46可为以磁力工作的磁铁或传感器。磁铁可为永久的或电磁的。齿圈38的多个齿40可具有磁性或影响磁场，诸如由铁磁材料构成。当齿经过磁传感器时，磁场或磁通的变化产生了特定频率的电压。频率是齿圈38的角速度和圈中齿数或槽数的函数。因而，例如，单位时间内经过的一定齿数的读数除以圈的齿数或槽数能得出安装有齿圈的轮半轴的角速度或单位时间的旋转。确定角速度或转速的这种计算可通过传感器实现，或传感器可连接至控制单元(未示出)，控制单元将来自传感器的数据转换成转速。如所理解的，齿圈的转速对应于或等于圈所安装于的轮半轴和安装至该轮半轴的轮的转速。
在图1、3和5中所示的差速器速度传感器组件14的一个实施例中，盘或环可为齿圈48。差速器齿圈48具有围绕齿圈48周界的多个间隔开的齿50。差速器齿圈48可定位于轮轴壳体16、18的中心腔室内，且可安装至环齿轮或联接成与环齿轮52一起旋转。特别地，差速器齿圈48可接近差速器组件15的环齿轮凸缘54定位且可与环齿轮凸缘54同心。在一个实施例中，齿圈48可附连至凸缘54的外表面，诸如直接径向地附连至外表面。
在一个实施例中，差速器速度传感器安装件56可定位在轮轴壳体部分16上，以允许传感器58附连至安装件56并留置于轮轴壳体部分16中，且非常接近与或紧邻差速器齿圈48的外表面或周界定位。差速器速度传感器58可在各齿借助相应轮半轴的旋转而经过传感器58时检测齿40或各齿40之间的间距。换言之，差速器速度传感器58可由于差速器齿圈48上的多个齿中的每个或空间的经过而产生信号。差速轴速度传感器组件14能够装配在轮轴壳体内，而无需使用附加的壳体或在与轮轴组件的壳体之间的密封方面做出让步。
在以上实施例中，传感器安装在轮轴组件的静止部分上，而带齿或带槽的盘或环安装成与轮轴或其他与轮连接的部件一起旋转并相邻于传感器定位。要理解到，同样在本发明的范围内的是，传感器可安装成与环齿轮一起旋转，而带齿或带槽的盘或环可固定地安装至轮轴壳体、由轴承支承于差速器齿轮以阻止齿圈的旋转、或其他静止或固定部件。
在一个实施例中，差速器速度传感器58可为以磁性原理工作的磁铁或传感器。磁铁可为永久的或电磁的。差速器齿圈48的多个齿50可自身具有磁性或影响磁场，诸如由铁磁材料构成。当齿经过磁传感器时，磁场或磁通的变化产生了特定频率的电压。频率是差速器齿圈48的角速度和圈中齿数或槽数的函数。因而，例如，单位时间内经过的一定齿数的读数除以圈的齿数或槽数能得出安装有齿圈的差速器或差速齿轮的角速度或单位时间的旋转。确定角速度或转速的这种计算可通过传感器实现，或传感器可连接至控制单元(未示出)，控制单元将来自传感器的数据转换成转速。
在另一实施例中，传感器46、58能以光学检测来运行。在一个实施例中，基于光学的传感器可在槽、或齿、或各齿之间的空间经过时检测到它们。在一个实施例中，传感器可为激光，该激光通过对激光束的中断来检测槽或齿。来自传感器的电信号可发送至控制单元，控制单元记录一段时间内的信号来确定转速。
半轴速度传感器组件12分别提供了其连接至的第一轮半轴和轮的转速。该轮速被称作FWS。差速器速度传感器组件14提供了环齿轮52或者环或盘连接至的差速器的其他驱动齿轮的速度。该差速器转速被称作DS。即使齿圈38连接至差速器的差速齿轮，但只要该齿轮是驱动齿轮和/或未如半轴齿轮那样经历齿轮比的变化，就仍可测量差速器速度DS。本领域技术人员已知的是，差速器的转速DS对应于两个轮半轴的平均转速。由此，目前的两通道轮速传感器系统可使用一个或第一轮半轴的转速FWS和差速器的转速DS(差速器的转速DS是两个轮半轴的平均转速)来如以下等式所示的计算另一个或第二轮半轴SWS的转速。
DS＝(FWS+SWS)/2
SWS＝2DS-FWS
因而，该轮速传感器系统仅使用一个半轴速度传感器组件和差速器速度传感器组件而提供了两个半轴的转速FWS、SWS和安装至其上的轮的转速。
根据专利法的规定，已经通过被认为代表了本发明的优选实施例的内容对本发明做了描述。然而，所理解的是，该描述和目前的实施例不应被认为有由限制性意思，而是本发明可能以除如具体示出和描述之外的其他方式实践，而不脱离由以下权利要求所限定的本发明真正精神和范围。此外，将理解到，任何变化和修改会被本领域技术人员认可为由以下权利要求中所记述的一个或多个元件的等同物，且应被其权利要求由法律所允许的所大范围所覆盖。

Claims (19)

1.一种用于获得在轮轴的每个端部处的轮速的轮速传感器系统，所述系统包括：
a、差速器，所述差速器安装在轮轴壳体中，所述差速器具有齿轮组，所述齿轮组将旋转运动从输入轴传递至左轮半轴和右轮半轴，以驱动安装在所述左轮半轴和所述右轮半轴中的每个的端部上的轮；
b、第一速度传感器组件，所述第一速度传感器组件具有第一带槽的或带齿的圆形构件，且具有第一传感器，所述第一带槽的或带齿的圆形构件具有围绕所述第一圆形构件的外端的等间距的齿或槽，且安装至差速器齿轮组的旋转齿轮中的一个以与其一起旋转，所述第一传感器固定地安装在用于感测所述第一圆形构件的每个齿或槽的经过的位置处，且连接至用于记录每个齿或槽随时间经过的控制单元；
c、第二速度传感器组件，所述第二速度传感器组件具有第二带槽的或带齿的圆形构件，且具有第二传感器，所述第二带槽的或带齿的圆形构件具有围绕所述第二圆形构件的外端的等间距的齿或槽，且安装至所述左轮半轴和所述右轮半轴中的一个以与其一起旋转，所述第二传感器固定地安装在用于感测所述第二圆形构件的每个齿或槽的经过的位置处，且连接至用于记录每个齿或槽随时间经过的所述控制单元；
d、所述控制单元使用所述第一圆形构件的每个齿或槽随时间的经过来计算所述差速器的旋转齿轮中的一个的转速，并使用所述第二圆形构件的每个齿或槽随时间的经过来计算所述左轮半轴和所述右轮半轴中的一个的转速；以及
e、所述控制单元通过将所述差速器的旋转齿轮中的一个的转速乘以二，并减去所述左轮半轴和所述右轮半轴中的一个的转速，来计算左轮轴和右轮轴中的另一个的转速；
其中，所述左轮半轴和所述右轮半轴的转速对应于或等于安装于其上的相应轮的转速。
2.根据权利要求1所述的轮速传感器系统，其特征在于，所述第一圆形构件安装至所述差速器齿轮组的环齿轮。
3.根据权利要求1所述的轮速传感器系统，其特征在于，所述第一圆形构件和所述第二圆形构件的齿具有磁性，且所述第一传感器和所述第二传感器通过感测磁场或磁通的变化来运行。
4.根据权利要求1所述的轮速传感器系统，其特征在于，所述第一传感器和所述第二传感器安装至所述轮轴壳体且定位在所述壳体内。
5.根据权利要求1所述的轮速传感器系统，其特征在于，所述第一传感器和所述第二传感器中的每个是光学传感器，用于检测经过的槽。
6.根据权利要求1所述的轮速传感器系统，其特征在于，所述轮轴壳体是班卓琴型轮轴壳体，所述班卓琴型轮轴壳体封围所述第一带槽的或带齿的圆形构件和所述第二带槽的或带齿的圆形构件。
7.一种用于获得安装在左轮轴的端部处的轮以及安装在右轮轴的端部处的轮的转速的两轮速度传感器系统，所述传感器系统包括：
a、班卓琴型壳体，所述班卓琴型壳体封围具有齿轮组的差速器且封围连接至所述差速器的左轮半轴和右轮半轴的一部分；
b、差速齿轮速度传感器组件，所述差速齿轮速度传感器组件具有传感器且具有环或盘，所述环或盘包括围绕所述环或盘的周界间隔开的齿，所述环或盘和所述传感器中的一者安装在差速器齿轮组的齿轮上用于与其一起旋转，而所述环或盘和所述传感器中的另一者被固定地安装，所述传感器检测每个齿的经过且连接至控制单元，所述控制单元记录所述传感器随时间的输出，以计算所述差速器齿轮组的齿轮的转速(DS)；
c、轮轴速度传感器组件，所述轮轴速度传感器组件具有传感器且具有环或盘，所述环或盘包括围绕所述环或盘的周界间隔的齿，所述环或盘和所述传感器中的一个安装在轮半轴中的一个上用于与其一起旋转，而所述环或盘和所述传感器中的另一个被固定地安装，所述传感器检测每个齿的经过且连接至控制单元，所述控制单元记录所述传感器随时间的输出，以计算轮半轴中的一个的转速(FWS)；
其中，所述控制单元使用以下公式计算轮半轴中的另一个的转速(SWS)：SWS＝2DS–FWS，且其中，轮半轴的转速等于相应轮的速度。
8.根据权利要求7所述的两轮速度传感器系统，其特征在于，所述轮轴速度传感器组件和所述差速齿轮速度传感器组件的每个所述环或盘是齿圈，所述齿圈具有磁性，且所述轮轴速度传感器组件和所述差速齿轮速度传感器组件的每个传感器通过感测齿的磁性而运行。
9.根据权利要求7所述的两轮速度传感器系统，其特征在于，所述差速齿轮速度传感器组件的所述环或盘安装至所述差速器齿轮组的环齿轮且定位在所述壳体内。
10.根据权利要求7所述的两轮速度传感器系统，其特征在于，所述差速齿轮速度传感器组件的所述环或盘安装至所述差速器齿轮组的半轴齿轮且定位在所述壳体内。
11.根据权利要求7所述的两轮速度传感器系统，其特征在于，所述轮轴速度传感器组件的所述环或盘在所述壳体内安装至轮半轴中的一个，用于与其一起旋转。
12.根据权利要求7所述的两轮速度传感器系统，其特征在于，所述轮轴速度传感器组件和所述差速齿轮速度传感器组件的每个传感器是光学传感器，用于检测相应的环或盘的齿的经过，且每个传感器安装至所述壳体。
13.一种确定安装在轮轴的一端处的第一轮和安装在轮轴的相对端处的第二轮的转速的方法，所述方法包括：
a、将第一带槽的或带齿的环或盘附连至第一轮半轴的可旋转部分，并定位在轮轴壳体内；
b、将第一传感器附连至静止部件并相邻于第一金属环或盘的带槽的或带齿的部分定位在轮轴壳体内，所述第一传感器能够感测第一环或盘的每个槽或齿的经过；
c、将第二带槽的或带齿的环或盘附连至差速器齿轮组的齿轮，并定位在所述轮轴壳体内；
d、将第二传感器附连至静止部件并相邻于第二环或盘的带槽的或带齿的部分定位在所述轮轴壳体内，所述第二传感器能够感测第二金属环或盘的每个槽或齿的经过；
e、将所述第一传感器和所述第二传感器连接至控制单元，所述控制单元用于记录所述第一环或盘和所述第二环或盘的槽或齿在单位时间内的经过，以计算被称作FWS的所述第一轮半轴的转速以及被称作SD的所述差速器齿轮组的齿轮的转速；以及
f、根据以下公式计算被称作SWS的第二轮半轴的转速：SWS＝2SD–FWS，其中，第一轮轴和所述第二轮轴的转速分别等于所述第一轮和所述第二轮的转速。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述第二环或盘安装至所述差速器齿轮组的环齿轮。
15.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述第一环或盘的齿和所述第二环或盘的齿具有磁性，且所述第一传感器和所述第二传感器通过感测磁场或磁通的变化来运行。
16.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述第一传感器和所述第二传感器安装至所述轮轴壳体。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述第一传感器和所述第二传感器能从所述轮轴壳体的外部访问。
18.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述轮轴壳体是班卓琴型轮轴壳体。
19.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述第一传感器和所述第二传感器中的每个是光学传感器，用于检测经过的槽或槽间的空间。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110174524A (zh) * 2019-06-21 2019-08-27 芜湖伯特利汽车安全系统股份有限公司 汽车用冗余轮速检测系统
CN111837042A (zh) * 2018-03-12 2020-10-27 克诺尔轨道车辆系统有限公司 用于车辆的制动器的构件的旋转角检测设备和用于确定构件的旋转角位置的方法
CN112443641A (zh) * 2019-09-03 2021-03-05 吉凯恩汽车有限公司 差动装置

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101956809B1 (ko) * 2016-11-14 2019-03-13 주식회사 일진글로벌 차량용 속도 센서 장치, 이를 포함하는 abs 장치 및 그 작동 방법
US11485176B2 (en) * 2019-09-25 2022-11-01 Deere & Company Wheel speed sensing system
US11598280B2 (en) * 2020-04-22 2023-03-07 Dana Heavy Vehicle Systems Group, Llc System and method for measuring torque and speed of an axle

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA996223A (en) * 1970-06-01 1976-08-31 Bendix Corporation (The) Wheel speed sensor for an adaptive braking system
US5504424A (en) * 1993-05-28 1996-04-02 Durakool, Inc. Variable reluctance sensor utilizing a magnetic bobbin
CN2872362Y (zh) * 2006-01-27 2007-02-21 重庆长安汽车股份有限公司 汽车驱动轮主动式轮速传感器安装结构
CN101108641A (zh) * 2006-07-19 2008-01-23 本田技研工业株式会社 摩托车
CN201047847Y (zh) * 2007-05-15 2008-04-16 光阳工业股份有限公司 摩托车用电子式车速感应装置
CN201681090U (zh) * 2010-05-19 2010-12-22 成都长迪传感技术有限公司 一种主动式轮速传感器
CN201707342U (zh) * 2009-12-24 2011-01-12 上海航天汽车机电股份有限公司传感器分公司 一种轮速传感器
CN201707344U (zh) * 2010-06-10 2011-01-12 南车戚墅堰机车有限公司 机车轮对轴端高精度测速传感器
DE102013220323A1 (de) * 2013-05-07 2014-11-13 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Radlager mit Drehzahlerfassung
CN105092880A (zh) * 2015-08-11 2015-11-25 安徽科技学院 一种用于轴类转速测量的装置及其方法

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3138970A (en) * 1961-04-05 1964-06-30 Caterpillar Tractor Co Ratio sensitive control for limited slip differentials
US3719841A (en) * 1971-07-02 1973-03-06 Bendix Corp Wheel speed sensors for vehicle adaptive braking systems
BE791296A (fr) * 1971-12-02 1973-03-01 Dba Sa Systeme de freinage electronique anti-bloquant
US3769533A (en) * 1972-05-22 1973-10-30 Bendix Corp Adaptive braking wheel speed sensor
US3949841A (en) * 1975-05-07 1976-04-13 Rockwell International Corporation Wheel speed sensor for drive axle
US4090592A (en) * 1975-12-15 1978-05-23 Rockwell International Corporation Wheel speed sensor for drive axle
US5032790A (en) * 1987-06-01 1991-07-16 Kelsey-Hayes Company Passive magnetic speed sensor
US4953670A (en) 1988-11-30 1990-09-04 Dana Corporation Vehicle wheel speed sensor
US5227719A (en) * 1990-09-07 1993-07-13 Eaton Corporation Drive axle in-axle annular speed sensor
US5369603A (en) * 1992-07-19 1994-11-29 Myers; Allen Calibration of a non-linear sensor
US5486757A (en) * 1993-08-24 1996-01-23 Dana Corporation Wheel-speed sensors for motor vehicle mounted in the spreader holes of a differential carrier housing
JPH11118818A (ja) * 1997-10-14 1999-04-30 Toyota Autom Loom Works Ltd 車両における回転数検出用センサの取付構造及び歯車
DE19840326C1 (de) 1998-09-04 2000-04-06 Gkn Viscodrive Gmbh Verfahren und eine Vorrichtung zur Drehmomentverteilung von einer Längsantriebswelle auf zwei Achswellen
US6238316B1 (en) 1999-04-23 2001-05-29 Gary Lee Sturm Differential axle speed sensing mechanism
US6796404B1 (en) * 2000-03-22 2004-09-28 American Axle & Manufacturing, Inc. Cover pan ABS sensor
DE60205340T2 (de) * 2001-02-26 2006-03-23 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha, Toyota Gerät zur reifenzustandabschätzung und gerät zur erfassung eines abnormalen reifenzustandes
US6511395B1 (en) 2001-03-28 2003-01-28 Spicer Technology, Inc. Sensor thrust washer
US6498474B1 (en) 2001-06-27 2002-12-24 Kelsey-Hayes Company Rotational velocity and direction sensing system
US6609649B1 (en) * 2001-07-13 2003-08-26 Torque-Traction Technologies, Inc. Method for manufacturing banjo-type axle housings
US6958030B2 (en) * 2003-09-29 2005-10-25 American Axle & Manufacturing, Inc. Electromagnetic locking differential assembly
US7115058B2 (en) * 2004-10-29 2006-10-03 American Axle & Manufacturing, Inc. Power-assisted differential assembly
US7189178B2 (en) * 2005-03-16 2007-03-13 American Axle & Manufacturing, Inc. Drive axle with variable oil flow mechanism
US20070049452A1 (en) * 2005-08-31 2007-03-01 Carter Michael J Common center section for independent rear suspension and fixed axle applications
US7503213B2 (en) * 2006-04-27 2009-03-17 American Axle & Manufacturing, Inc. Bimetallic sensor mount for axles
US8239109B2 (en) 2008-01-30 2012-08-07 Ford Global Technologies, Llc Output shaft speed sensor based anti-lock braking system
US8167762B2 (en) * 2009-04-24 2012-05-01 American Axle & Manufacturing, Inc. Drive axle assembly with wheel speed measurement system
US9222530B2 (en) 2010-03-02 2015-12-29 Daimler Ag Drive train control arrangement
US8561749B2 (en) * 2011-09-19 2013-10-22 Hb Performance Systems, Inc. ATV or UTV differential with integrated sensors
CN203384246U (zh) 2012-08-02 2014-01-08 伊顿公司 用于动力传输单元的双活塞式断开装置及相应离合器单元
US8831853B1 (en) 2013-07-12 2014-09-09 Andrew Wyllie Barrowman Slip or loss of traction detector using the third derivative of rotational speed difference

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA996223A (en) * 1970-06-01 1976-08-31 Bendix Corporation (The) Wheel speed sensor for an adaptive braking system
US5504424A (en) * 1993-05-28 1996-04-02 Durakool, Inc. Variable reluctance sensor utilizing a magnetic bobbin
CN2872362Y (zh) * 2006-01-27 2007-02-21 重庆长安汽车股份有限公司 汽车驱动轮主动式轮速传感器安装结构
CN101108641A (zh) * 2006-07-19 2008-01-23 本田技研工业株式会社 摩托车
CN201047847Y (zh) * 2007-05-15 2008-04-16 光阳工业股份有限公司 摩托车用电子式车速感应装置
CN201707342U (zh) * 2009-12-24 2011-01-12 上海航天汽车机电股份有限公司传感器分公司 一种轮速传感器
CN201681090U (zh) * 2010-05-19 2010-12-22 成都长迪传感技术有限公司 一种主动式轮速传感器
CN201707344U (zh) * 2010-06-10 2011-01-12 南车戚墅堰机车有限公司 机车轮对轴端高精度测速传感器
DE102013220323A1 (de) * 2013-05-07 2014-11-13 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Radlager mit Drehzahlerfassung
CN105092880A (zh) * 2015-08-11 2015-11-25 安徽科技学院 一种用于轴类转速测量的装置及其方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111837042A (zh) * 2018-03-12 2020-10-27 克诺尔轨道车辆系统有限公司 用于车辆的制动器的构件的旋转角检测设备和用于确定构件的旋转角位置的方法
CN110174524A (zh) * 2019-06-21 2019-08-27 芜湖伯特利汽车安全系统股份有限公司 汽车用冗余轮速检测系统
CN112443641A (zh) * 2019-09-03 2021-03-05 吉凯恩汽车有限公司 差动装置

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