CN1963268A - 机动车辆传动传感装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机动车辆传动传感装置，包括箱体、传动轴筒、与传动轴筒配合连接的第一传动轴、与传动轴筒内两端的轴承配合的第二传动轴；其特征在于：传动轴筒通过弹性自位式联轴器与第二传动轴连接；该联轴器包括：与传动轴筒配合的第一半联轴器、与第二传动轴配合的第二半联轴器、设在第一半联轴器和第二半联轴器之间的滚动体，以及弹簧座板和弹簧组件；在箱体上设有位移传感机构，其同步移动件弹簧座板连接、位移传感器与车辆控制器ECU连接；设在箱体上速度传感器与车辆控制器ECU连接。本发明在直接参与传动的过程的同时，同步检测扭矩和转速信号，获取的信号准确，为实现车辆人工智能控制提供可靠的数据；结构紧凑，具有机械自适应的特点。

Description

机动车辆传动传感装置

技术领域

本发明涉及机动车辆传动传感装置，具体涉及汽车、三轮摩托车传动传感装置。

背景技术

扭矩和转速的变化是车辆运行状况的重要信息，因此，扭矩和速度的检测是车辆产品开发、质量检测、优化控制、工况监测和故障诊断的重要内容。对速度的检测已有很多成熟的技术可选用，对扭矩的检测虽然也开发出了各具特色的扭矩传感器，用于特定的场合，但也存在各自的不足。常见的扭矩传感器有应变型扭矩传感器、磁弹性型扭矩传感器、转角型扭矩传感器和其它类型扭矩传感器。这些扭矩传感器都不能直接参与传动，因此，检测结果的准确性和可靠性较差。将传感器与传动部件融为一体，在直接参与传动的过程中，同步自动传递扭矩和速度变化信息，是扭矩和速度传感技术发展的趋势。

发明内容

本发明的目的是提供一种机动车辆传动传感装置，它作为传动部件的组成部分，能在直接参与传动的过程中同步检测扭矩和转速，为实现人工智能控制提供及时、准确的数据，达到转速、扭矩、输出功率之间的优化配置，保证车辆运行在最佳状态。

本发明所述的机动车辆传动传感装置，包括与车架连接的箱体、与箱体两端的第一轴承和第二轴承配合的传动轴筒、与传动轴筒的一端配合连接的第一传动轴、与传动轴筒内两端的第三轴承和第四轴承配合的第二传动轴；第一传动轴通过万向节与输入轴连接，第二传动轴通过万向节与输出轴连接；其特征在于：传动轴筒通过弹性自位式联轴器与第二传动轴配合连接；

弹性自位式联轴器包括与传动轴筒内壁花键槽配合的第一半联轴器、与第二传动轴上的花键配合的第二半联轴器、设在第一半联轴器和第二半联轴器上相互对应的倾斜波形滑槽之间的滚动体、与第二半联轴器连接且两端伸出传动轴筒上的槽口的弹簧座板、设在弹簧座板和第三轴承之间的弹簧组件；

在箱体上设有位移传感机构；位移传感机构包括定位连接在箱体上的位移传感器、连接在弹性自位式联轴器的弹簧座板上的同步移动件，在位移传感器和同步移动件之间设有位移传递组件，位移传感器的传输导线从箱体引出，与车辆控制器ECU连接；

在传动轴筒上设有传感元件，传感元件与设在箱体上速度传感器对应，速度传感器的传输导线从箱体引出；与车辆控制器ECU连接。

所述的机动车辆传动传感装置，其第一传动轴的一端固定连接有一花键盘，花键盘与传动轴筒内壁的花键槽配合。

采用以上的结构即可实现在直接参与传动的过程中，传递扭矩信号。其过程是：发动机输出的扭矩通过输入轴传递给第一传动轴，第一传动轴通过连接在一端的花键盘将扭矩给传动轴筒，传动轴筒传递给弹性自位式联轴器的第一半联轴器，第一半联轴器传递第二半联轴器，第二半联轴器传递给第二传动轴，第二传动轴再传递给输出轴。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，行驶阻力增大而转速降低，发动机输出的扭矩经第一传动轴、传动轴筒传递到第一半联轴器；阻力则通过第二传动轴传递到第二半联轴器；驱动力和阻力在第一半联轴器和第二半联轴器的配合处相交；由于驱动力和阻力之间有差异，使第一半联轴器和第二半联轴器不同步转动，两者之间产生滑移，第二半联轴器在转动的同时向左推移，挤压弹簧组件；与第二半联轴器连接的弹簧座板随之向左移动，与弹簧座板连接的同步移动件也随之向左移动，同步移动件通过位移传递组件将位移信号传递给位移传感器。这个位移信号反映的是车辆在运行中负载变化的真实情况。位移传感器将这个位移信号传递给车辆控制器ECU。与此同时，设在传动轴筒上的传感元件将速度信号传递给设在箱体上速度传感器，速度传感器再传递给车辆控制器ECU。

车辆控制器对收到的位移信号和速度信号进行处理，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车辆实际需要的扭矩时，第一半联轴器和第二半联轴器同步旋转，弹簧组件处于初始受力状态，弹簧座板和同步移动件处于初始位置，位移传感器的传感头也处于原来的位置。如此周而复始，在直接参与传动的过程中将取得的位移信号速度信号，不断传送到车辆控制器，为实现智能化传动控制提供可靠的依据，使之达到转速、扭矩、输出功率之间的优化配置，保持车辆在最佳状态下运行。

所述的机动车辆传动传感装置，设在第一半联轴器和第二半联轴器上相互对应的倾斜波形滑槽之间的滚动体为钢球。与弹簧座板紧靠的弹簧组件为一片以上的碟形弹簧。

所述的机动车辆传动传感装置，其位移传感机构的位移传感器为差动变压器式位移传感器、或者为光电—电涡流式位移传感器、或者为霍尔式位移传感器。

所述的机动车辆传动传感装置，其位移传递组件包括固定连接在箱体上的支座、与支座配合的位移轴承、平面轴承、传感头；位移轴承外套圈上的凹槽与同步移动件的凸缘配合；传感头与位移传感器的测头接触或者对应。位移传递组件的结构，随与其配合的位移传感器的类型不同而有所不同。

本发明具有以下优点：它在直接参与传动的过程的同时，同步检测扭矩和转速信号，获取的信号准确，为实现车辆人工智能控制提供可靠的数据，使车辆在行驶中达到转速、扭矩、输出功率之间的优化配置，保持在最佳状态；结构紧凑，具有机械自适应的特点。

附图说明

图1是本发明的第一形式结构示意图。

图2是图1的A-A剖视图。

图3是图1的B-B剖视图。

图4是图1的C-C剖视图。

图5是第二半联器的结构示意图。

图6是图5的左视图。

图7是第二半联器的倾斜波形槽展开示意图。

图8是第一半联器的结构示意图。

图9是图8的左视图。

图10是第一半联器的倾斜波形槽展开示意图。

图11是传动轴筒的结构示意图。

图12是图11的左视图。

图13是图11的俯视图。

图14是本发明的第二形式(位移传机构采用电涡流式位移传感器)的结构示意图。

图15是本发明的第三形式(位移传机构采用霍尔式位移传感器)的结构示意图。

具体实施方式

实施例1：位移传机构采用差动变压器式位移传感器。参见图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11、图12和图13，将传动轴筒4装在与车架连接的箱体1上，与箱体两端的第一轴承2和第二轴承3配合；将花键盘22固定连接在第一传动轴5的一端，并使花键盘22与传动轴筒4内的花键槽配合，第一传动轴5的另一端通过万向节与输入轴9连接；

先将左端装有第三轴承6和弹簧组件17(由6片碟形弹簧组成)的第二传动轴8装入传动轴筒4的左端，并使第三轴承6与传动轴筒4的内壁配合；再将弹簧座板16装在第二传动轴8上与弹簧组件17紧贴，并使弹簧座板16的两端伸出传动轴筒上的槽口15；然后，将弹性自位式联轴器的第二半联轴器12和第一半联轴器11、第四轴承7装在第二传动轴8上，使第二半联轴器12与弹簧座板16连接并与第二传动轴上的花键配合，使滚动体14(钢球)位于第一半联轴器和第二半联轴器上相互对应的倾斜波形滑槽13之间，使第一半联轴器11与传动轴筒内壁的花键槽配合，使第四轴承7与传动轴筒4的内壁配合；第二传动轴8的右端通过万向节与输出轴10连接；

将同步移动件19连接在弹性自位式联轴器的弹簧座板16上，位移传感器18(本实施例为差动变压器式位移传感器)定位连接在箱体1上；再将位移传递组件的支座23固定连接在箱体1上，位移轴承24、平面轴承25和传感头26与支座23配合，并使传感头26与差动变压器式位移传感的测头接触，位移轴承24外套圈上的凹槽与同步移动件19的凸缘配合；位移传感器的传输导线从箱体引出，与车辆控制器ECU连接；

将传感元件20(磁钢)装在传动轴筒4上，并使传感元件与装在箱体1上速度传感器21对应；速度传感器21的传输导线从箱体引出，与车辆控制器ECU连接。

实施例2：位移传机构采用光电-电涡流式位移传感器。参见图14，由于采用的位移传感器的类型与实施例1不同，所以，位移传递组件的结构与实施例1有所不同，这是所属领域的技术人员不需要付出创造性的劳动就可做出的。其余与实施例1相同。

实施例3：位移传机构采用霍尔式位移传感器。参见图15，由于采用的位移传感器的类型与实施例1和实施例2不同，所以，位移传递组件的结构与实施例1和实施例2有所不同，这也是所属领域的技术人员不需要付出创造性的劳动就可做出的。其余与实施例1相同。

Claims (6)

1、机动车辆传动传感装置，包括与车架连接的箱体(1)、与箱体两端的第一轴承(2)和第二轴承(3)配合的传动轴筒(4)、与传动轴筒的一端配合连接的第一传动轴(5)、与传动轴筒内两端的第三轴承(6)和第四轴承(7)配合的第二传动轴(8)；第一传动轴通过万向节与输入轴(9)连接，第二传动轴通过万向节与输出轴(10)连接；其特征在于：传动轴筒(4)通过弹性自位式联轴器与第二传动轴(8)连接；弹性自位式联轴器包括：与传动轴筒内壁花键槽配合的第一半联轴器(11)、与第二传动轴上的花键配合的第二半联轴器(12)、设在第一半联轴器和第二半联轴器上相互对应的倾斜波形滑槽(13)之间的滚动体(14)、与第二半联轴器连接且两端伸出传动轴筒上的槽口(15)的弹簧座板(16)、设在弹簧座板和第三轴承(6)之间的弹簧组件(17)；

箱体上设有位移传感机构；位移传感机构包括定位连接在箱体(1)上的位移传感器(18)、连接在弹性自位式联轴器的弹簧座板(16)上的同步移动件(19)，在位移传感器(18)和同步移动件(19)之间设有位移传递组件，位移传感器的传输导线从箱体引出，与车辆控制器(ECU)连接；

在传动轴筒上设有传感元件(20)，传感元件与设在箱体上速度传感器(21)对应，速度传感器的传输导线从箱体引出；与车辆控制器(ECU)连接。

2、根据权利要求1所述的机动车辆传动传感装置，其特征在于：第一传动轴(5)的一端固定连接有一花键盘(22)，花键盘(22)与传动轴筒(4)内壁的花键槽配合。

3、根据权利要求1或2所述的机动车辆传动传感装置，其特征在于：设在第一半联轴器(11)和第二半联轴器(12)上相互对应的倾斜波形滑槽之间的滚动体(14)为钢球。

4、根据权利要求1或2所述的机动车辆传动传感装置，其特征在于：与弹簧座板紧靠的弹簧组件(17)为一片以上的碟形弹簧。

5、根据权利要求1或2所述的机动车辆传动传感装置，其特征在于：位移传感机构的位移传感器(18)为差动变压器式位移传感器、或者为光电—电涡流式位移传感器、或者为霍尔式位移传感器。

6、根据权利要求1或2所述的机动车辆传动传感装置，其特征在于：位移传递组件包括固定连接在箱体(1)上的支座(23)、与支座配合的位移轴承(24)、平面轴承(25)、传感头(26)；位移轴承(24)外套圈上的凹槽与同步移动件(19)的凸缘配合；传感头(26)与位移传感器(18)的测头接触或者对应。

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