CN205910217U - 自动变速器用速度传感器简易检测设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种自动变速器用速度传感器简易检测设备，检测设备包括变速器模拟部及传感器检测部，模拟工作时变速器内环境，切割待测速度传感器正常工作时产生的磁场环境，产生感应电动势形成一可检测信号；传感器检测部用于获取并显示该可检测信号。本实用新型解决了磁场难以检测的问题，使得速度传感器的检测从原理上可行；本检测设备根据速度传感器的原理和结构设计，可以满足大批量生产的速度传感器合格率检测，有多个传感器，但机械结构简单，结构紧凑，体积轻巧，便于移动，很直观地判断出速度传感器的好坏。

Description

自动变速器用速度传感器简易检测设备

技术领域

本实用新型涉及机车制造领域，尤其涉及汽车变速器传感器的检测，具体是指一种自动变速器用速度传感器简易检测设备。

背景技术

变速器是汽车的重要零部件，变速器主要分为它分为手动、自动两种，手动变速器主要由齿轮和轴组成，通过不同的齿轮组合产生变速变矩；而自动变速器AT是由液力变扭器、行星齿轮和液压操纵系统组成，通过液力传递和齿轮组合的方式来达到变速变矩。变速器的功能为改变传动比、在发动机旋转方向不变情况下，使汽车能倒退行驶及利用空挡，中断动力传递，以使发动机能够起动、怠速，并便于变速器换档或进行动力输出。汽车自动变速器常见的有四种型式：分别是，液力自动变速器(AT)、机械无级自动变速器(CVT)、电控机械自动变速器(AMT)、双离合器自动变速器(DCT，常见的DSG是其中的一种)。液力自动变速器(AT)占压倒性多数的结构原理为行星齿轮式，6速自动变速器(6AT)由于具有燃油经济性和变速柔和性，已成为现在轿车领域的又一研发及使用重点。

速度传感器为变速器变速提供依据，在车辆行驶过程中具有很重要的作用，速度传感器大量的使用在汽车及轨道交通领域，利用测试装置对速度传感器的参数进行准确、全面的测试是掌握其工作性能基本保证。旋转式速度传感器按安装形式分为接触式和非接触式两类：接触式旋转式速度传感器与运动物体直接接触，当运动物体与旋转式速度传感器接触时，摩擦力带动传感器的滚轮转动，装在滚轮上的转动脉冲传感器，发送出一连串的脉冲。每个脉冲代表着一定的距离值，从而就能测出线速度。接触式旋转速度传感器结构简单，使用方便，但是接触滚轮的直径是与运动物体始终接触着，滚轮的外周将磨损，从而影响滚轮的周长；而脉冲数对每个传感器又是固定的，影响传感器的测量精度，要提高测量精度必须在二次仪表中增加补偿电路；另外接触式难免产生滑差，滑差的存在也将影响测量的正确性。因此传感器使用中必须施加一定的正压力或着滚轮表面采用摩擦力系数大的材料，尽可能减小滑差。速度传感器应用在不同的领域有不同的类型，包括光电式速度传感器、磁电式速度传感器、霍尔式速度传感器、车轮速度传感器、发动机速度传感器等。 由于接触式的速度传感器具有很多使用上的限制且耐用性差，因此非接触式的速度传感器在工业生产中具有较多的应用。自动变速器中用途最多最广泛的为磁电式速度传感器。

磁电式速度传感器为非接触式转速测量仪表，是以磁电感应为基本原理来实现转速测量的。磁电式速度传感器由铁芯、磁钢、感应线圈等部件组成的，测量对象转动时，速度传感器的线圈会产生磁力线，齿轮转动会切割磁力线，磁路由于磁阻变化，在感应线圈内产生电动势磁电式速度传感器的工作方式决定了它有很强的抗干扰性，能够在烟雾、油气、水汽等环境中工作。磁电式速度传感器输出的信号强，测量范围广，齿轮、曲轴、轮辐等部件，及表面有缝隙的转动体都可测量磁电式速度传感器的工作维护成本较低，运行过程无需供电，完全是靠磁电感应来实现测量，同时磁电式速度传感器的运转也不需要机械动作，无需润滑。磁电式速度传感器的结构紧凑、体积小巧、安装使用方便，可以和各种二次仪表搭配使用。

本实用新型中的检测设备所检测的对象传感器为磁电式注塑体传感器，传感器中注满环氧树脂，可以用于各种有易燃、易爆危险气体存在的工业场合，传感器内部结构稳定，没有直接缠绕在磁钢或者阮铁上的线圈，而是通过线圈骨架完成缠绕，传感器一体成型，外观上完全无法区分好坏。大部分的速度传感器均由专门的厂家制作销售给其他需要的公司，从供应商处购买的速度传感器到工厂后，目前在装入变速器前无任何检测设备对其检测和检测手段对速度传感器进行合格或不合格品进行判断，只能装入变速器后流入总成测试机进行测试，通过测试机来判断所装入的速度传感器是否合格，或通过市场问题反馈确定速度传感器的好坏，这样的被动检测不仅降低了变速器的合格率，还使得速度传感器在市场上出现故障，进行维修时只能返厂再制造，到生产线重新进行装配，合格后才能再次交付客户使用，这样不但增加了售后维修成本、维修周期，同时也影响客户满意度。

目前的速度传感器生产厂家具有相应的检测设备，但检测设备的结构不紧凑，尺寸较大并且测试过程中只有测试结果，无法通过现有的检测手段直观地判断速度传感器的好坏，并且现有的检测装置笨重，不便于移动，需要固定的配套设备才能使用。申请公布号为CN103675323A(申请号为201310639352.7)的中国发明专利申请《一种磁电式速度传感器及其测试装置》，其公开的速度传感器测试装置中，传感器固定台通过气隙调节滑座以调节速度传感器的感应端面与测试齿轮的齿顶面间的气隙，调节时通常需要塞尺确定气隙，调节步骤繁琐，此外该速度传感器测试装置无法实现速度传感器的输入波形零位与测试齿轮顶面中心线偏差的测量，使得速度传感器的性能测试不完整，相应对速度的测试精度不高。

发明内容

本实用新型的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种操作简单、结果直观的自动变速器用速度传感器简易检测设备。

为了实现上述目的，本实用新型的自动变速器用速度传感器简易检测设备具有如下构成：

该自动变速器用速度传感器简易检测设备，其主要特点是：检测设备包括变速器模拟部及传感器检测部，模拟工作时变速器内环境，切割待测速度传感器正常工作时产生的磁场环境，产生感应电动势形成一可检测信号；传感器检测部用于获取并显示该可检测信号。

优选的，可检测信号包括可视信号和/或声音信号。

优选的，检测设备包括辅助检测部，用于检测待测速度传感器的有效感应距离。

优选的，变速器模拟部包括变速器齿轮组、调速电机及连接件，连接件用于连接并传动调速电机至变速器齿轮组。

更优选的，变速器模拟部还包括一罩设在调速电机与变速器齿轮组外的防护罩。

作为一种优选的实施方式，防护罩上开设有通孔，通孔开设在变速器齿轮组与待测速度传感器的感应位置，待测速度传感器穿过通孔与变速器齿轮组保持一预设的待感应距离。

更优选的，变速器模拟部包括一调速器，用于控制调速电机，调速器的调速范围为0～1500转/分钟。

优选的，传感器检测部包括信号接收组件、TCU及固定检测组件，TCU为待测速度传感器供电能，固定检测组件用于固定待测速度传感器并限位，信号接收组件接收并显示变速器模拟部切割待测速度传感器磁场形成的可检测信号。

更优选的，固定检测组件包括直线滑轨、滑台及快速压钳，其中直线滑轨固定于基座，滑台可滑动地连接在直线滑轨上，滑台用于固定待测速度传感器并限位，快速压钳位于滑台上，用于压紧待测速度传感器。

更优选的，信号接收组件为单向接收组件时，传感器检测部还包括换象开关，用于转换信号接收组件的输出及输入信号。

作为一种优选的实施方式，信号接收组件为示波器。

优选的，辅助检测部包括百分表及手摇驱动丝杆，百分表用于显示手摇驱动丝杆的距离，手摇驱动丝杆用于推动固定检测组件移动。

更优选的，百分表通过调节螺杆固定于传感器检测部。

优选的，变速器模拟部与传感器检测部集成在一基座上。

优选的，变速器模拟部与待测速度传感器之间待检测的感应距离为2～4mm。

优选的，可接收信号为电信号。

本实用新型的另一发明目的是提供一种自动变速器用速度传感器简易检测设备的速度传感器检测方法，检测方法包括如下步骤：

a.将待测的速度传感器置于滑台上，通过快速压钳压紧，滑台底部的凸起与速度传感器的导电片接触，此时速度传感器与检测组件之间的电回路即形成；

b.将滑台推至预设接触距离，此时速度传感器的第一触头与第二触头通过防护罩的通孔，第一触头与第二触头分别位于变速齿轮组的第一齿轮盘、第二齿轮盘的剖面中心轴线上；接通电源，TCU提供待测速度传感器5V直流电，调整调速器，接通调速电机至1500转/分钟，观察速度传感器输入/输出波形是否完整；

c.由于速度传感器的磁场被齿轮盘切割，电压发生变化，当速度传感器触头正常工作时，示波器上波形完整，显示为稳定的“几”字波；速度传感器工作正常；波形不完整，有断波，或示波器显示为一直线时，速度传感器工作异常；

d.转动换象开关，调整示波器上显示为速度传感器的另一触头的工作状态。

本实用新型还包括一发明目的是提供一种自动变速器用速度传感器简易检测设备的感应距离检测方法，其检测方法包括如下步骤：

a.待测的速度传感器置于滑台上，通过快速压钳压紧，滑台复位至直线滑轨的远离防护罩一端，滑台底部的凸起与速度传感器的导电片接触，此时速度传感器与检测组件之间的电回路即形成；

b.接通电源，TCU提供速度传感器5V直流电，调整调速器，接通调速电机至1500转/分钟；

c.转动手摇驱动丝杆，观察示波器变化，摇动丝杆至示波器上出线波形，记录下百分表上读数，即为速度传感器的最大接触距离。

采用本实用新型中的自动变速器用速度传感器简易检测设备，具有如下的技术效果：

本检测设备巧妙的将磁场信号转化为电信号，再将电信号转化为便于观察的可视信号，解决了磁场难以检测的问题，使得速度传感器的检测从原理上可行；

本检测设备根据速度传感器的原理和结构设计，可以满足大批量生产的速度传感器合格率检测，有多个传感器，但机械结构简单，结构紧凑，体积轻巧，便于移动；

本检测设备利用电机通过皮带带动输入输出齿轮转动，将速度传感器在支架上移送到近齿轮处进行检测，检测信号显示在示波器上，通过观察示波器上波形，很直观地判断出 速度传感器的好坏，快速检测不合格的产品，也可以通过手摇驱动进行精确的检测，满足生产需求，为速度传感器检测领域提供了非常好的技术方案，使市场不再出现速度传感器问题，需再返厂重新上生产线装配，节约工厂成本，经济实用、操作简单，适合于各类型的速度传感器的检测。

附图说明

图1为本实用新型的检测流程图；

图2为本实用新型的一实施例的内部结构示意图；

图3为本实用新型的一实施例的整体结构示意图；

图4为本实用新型的一实施例的整体结构示意图。

附图标记

10-变速器模拟部，1，1-变速齿轮组，111-第一齿轮盘，112-第二齿轮盘，12-调速电机，13-调速器，14-支撑座，15-皮带，16-防护罩，161-通孔，17-基座，

20-传感器检测部，21-示波器，22-换象开关，23-TCU，24-滑台，25-直线滑轨，26-快速压钳，

30-辅助检测部，31-调节螺杆，32-百分表，33-手摇驱动丝杆，

40-速度传感器，41-第一触头，42-第二触头。

具体实施方式

为了能够更清楚地描述本实用新型的技术内容，下面结合具体实施例来进行进一步的描述。

如图1～4所示，本实施例中以6AT用速度传感器为例，6AT用速度传感器检测设备包括变速器模拟部10及传感器检测部20。变速器模拟部10用于模拟工作时变速器内环境，切割待测速度传感器40正常工作时产生的磁场环境，产生感应电动势形成一电信号；传感器检测部20用于获取并显示该电信号。

变速器模拟部10包括变速齿轮组11、第一齿轮盘111、第二齿轮盘112、调速电机12、调速器13、支撑座14和皮带15。变速器齿轮组11模拟车辆在行驶时的变速器齿轮，也就是待测速度传感器的检测对象，于本实施例中，为配合速度传感器的结构，变速器齿轮组11包括一大一小两个同轴的第一齿轮盘111和第二齿轮盘112。变速器齿轮组11由调速电 机12驱动，皮带15连接变速器齿轮组11和调速电机12，较小的第一齿轮盘位于靠近皮带15一侧，较大的第二齿轮盘位于远离皮带15的一侧。驱动电机12的转速由调速器13进行控制，调速器15的调速范围为0～1500转/分钟。

由于检测时变速器齿轮组转速较高，为了检测时检测组件可以稳定运行，变速器模拟部10及传感器检测部20集成在基座17上。基座17用于保证变速器模拟部高速工作时其他部件仍能稳定在固定位置不发生相对位移，保证了检测的顺利进行；变速器模拟部10还包括防护罩16，防护罩16架设在变速器齿轮组11外部，防护罩与基座可拆卸的固定连接，用来隔离并保护模拟变速器的各组成部分。调速器15设于防护罩16的侧壁。

速度传感器40包括第一触头41和第二触头42，第一触头41为长触头，用于检测变速器齿轮组11中的第一齿轮盘111；第二触头42为短触头，用于检测变速器齿轮组12中的第二齿轮盘112。速度传感器还包括一磁感应线圈及一导电片(图中未示出)，磁感应线圈被注塑包裹在速度传感器内部，导电片位于速度传感器底部，用于将电流导入线圈中产生磁场。上述触头的形状仅作为本实施例中的一种实施方式，而非对本实用新型可检测的速度传感器的触头形状的限定，在本实用新型的基础上进行的此类改进，仍应视为落入本实用新型的保护范围之内，触头形状不应作为对本实用新型的限制。

第一齿轮盘111和第二齿轮盘112为了保证速度传感器与齿轮盘在感应距离范围内正常工作，防护罩16上还开设有两个通孔161，通孔161对应速度传感器40的第一触头41和第二触头42的位置设置，在速度传感器40保持在感应距离时，可贯穿该通孔161进行感应。在本实施例的6AT速度传感器的感应距离一般为2～4mm，优选为2.3mm。速度传感器的第一触头与第二触头分别以相同的感应距离与变速器齿轮组的第一齿轮盘和第二齿轮盘感应。感应产生的电流通过检测设备内通路传递至传感器检测部20。

在此需要指出的是，本实施例中所述的两个齿轮盘及防护罩上开设两个通孔均是以6AT速度传感器的结构进行设计的，在传感器结构发生变化时，变速器模拟部的相应改进均应认为是在本实用新型的保护范围之内的，变速器模拟部的齿轮类型及数量、其他相应的现有技术的描述不应认为是对本实用新型的限制。

如图3～4所示，传感器检测部20可检测速度传感器的工作状态并将该状态以可接收的信号方式表现出来，如灯光信号、声音信号、电子信号等，本实施例中优选的为电子信号。

传感器检测部20包括示波器21、换象开关22、TCU 23、滑台24、直线滑轨25和快速压钳26。示波器21为电子信号的优选接收组件，与本实施例中即为电压值的接收及显示装置，示波器21、电源TCU23置于防护罩16上，换象开关22设于防护罩的侧壁。直线滑 轨25固定于基座17上，滑台24在滑轨25上滑动，直线滑轨25的长度为15cm，也就是说滑台的可滑动距离为0～15cm。滑台上固定设置快速压钳26，滑台24用于固定待测的速度传感器40并将其连通至回路中，滑台底部设有金属凸起与速度传感器40的导电片接触，快速压钳26用于压紧速度传感器保证其在检测过程中不发生位移。TCU23为速度传感器提供稳定的额定电压，本实施例中的额定电压为5V。换象开关22的作用是调节示波器21的输入端和输出端，在检测部仅设一个输出端时，可通过换象开关22来进行转换。但换象开关22并不是本实用新型中必须的，当传感器检测部20设有两个输出端，也就是可以同时传递两个触头的检测信号时，换象开关可移除。

本实施例中的固定速度传感器的元件为快速压钳，其他可以起到固定作用的元件如卡槽或弹簧等均应被认为落入本实用新型的保护范围之内，该压钳的具体结构不应作为对本实用新型的限定。

本实施例中的速度传感器检测设备还包括辅助检测部30，用于检测速度传感器的感应极值范围。辅助检测部30包括调节螺杆31、百分表32及手摇驱动丝杆33，其中调节螺杆31用于固定百分表32，手摇驱动丝杆33于直线滑轨25平行设置，摇柄垂直丝杆，手摇驱动丝杆33摇动一圈滑台移动0.01mm，移动后与齿轮之间的相对距离显示在百分表32上，可通过摇动手摇驱动丝杆移动滑台前进，从而对速度传感器的感应范围进行精确检测。当移动至该速度传感器的极值时，示波器上显示出完整的波形。

在本实施例中，既可以对速度传感器进行是或否的快速检测，以便处理大批量的速度传感器，也可以对特定速度传感器的感应精度进行精确的检测，由于手摇驱动丝杆的摇动一圈距离固定，摇动圈数与百分表所显示的数字可以进行交叉确认，保证了本检测设备的检测结果的准确性。

由于磁电式速度传感器是以电磁感应为基本原理来实现转速测量的，因此在行车过程中，速度传感器在通电状态下内部磁力线圈会产生稳定的磁场，自动变速器内的齿轮在转动过程中切割速度磁感线，磁路由于磁阻变化，在感应线圈内产生电动势，导致速度传感器内的电压产生变化。基于速度传感器的工作原理，本实施例提供了一种速度传感器的检测方法，检测传感器是否能够正常工作，如电压变化正常，则速度传感器工作正常；如电压变化异常或电压无变化，则速度传感器工作异常，具体包括如下步骤：

a.将待测的速度传感器置于滑台上，通过快速压钳压紧，滑台底部的凸起与速度传感器的导电片接触，此时速度传感器与检测组件之间的电回路即形成；

b.将滑台推至预设接触距离，此时速度传感器的第一触头与第二触头通过防护罩的通 孔，第一触头与第二触头分别位于变速齿轮组的第一齿轮盘、第二齿轮盘的剖面中心轴线上；接通电源，TCU提供待测速度传感器5V直流电，调整调速器，接通调速电机至1500转/分钟，观察速度传感器输入/输出波形是否完整；

c.由于速度传感器的磁场被齿轮盘切割，电压发生变化，当速度传感器触头正常工作时，示波器上波形完整，显示为稳定的“几”字波；速度传感器工作正常；波形不完整，有断波，或示波器显示为一直线时，速度传感器工作异常；

d.转动换象开关，调整示波器上显示为速度传感器的另一触头的工作状态。

本实施例提供了另一种速度传感器的检测方法，即速度传感器的有效工作范围的检测，即有效传感距离，具体过程如下：

a.将待测的速度传感器置于滑台上，通过快速压钳压紧，滑台复位至直线滑轨的远离防护罩一端，滑台底部的凸起与速度传感器的导电片接触，此时速度传感器与检测组件之间的电回路即形成；

b.接通电源，TCU提供速度传感器5V直流电，调整调速器，接通调速电机至1500转/分钟；

c.转动手摇驱动丝杆，观察示波器变化，摇动丝杆至示波器上出线波形，记录下百分表上读数，即为速度传感器的最大接触距离。

本实施例中，通过变速器模拟部10的齿轮盘切割速度传感器40的磁感线，产生感应电动势并传递至传感器检测部20的示波器21，通过观察示波器的波形可以直观快速的确定速度传感器是否存在质量问题。转动换象开关23，当示波器对两个触头的检测结果均呈现稳定的“几”字波时，速度传感器品质良好；当有一个以上触头的检测结果波形有异常或无波形变化仅出现直线时，说明该速度传感器内部有损坏，无法装配至变速器总成进行使用。

本实用新型的检测设备操作简便检测精度高，可以快速的检测出待测的速度传感器的质量好坏，在装配变速器的的源头环节杜绝了问题速度传感器的流入，保证了自动变速器的质量。

在此说明书中，本实用新型已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本实用新型的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。

Claims (10)

1.一种自动变速器用速度传感器简易检测设备，其特征在于：检测设备包括变速器模拟部、传感器检测部及辅助检测部，模拟工作时变速器内环境，切割待测速度传感器正常工作时产生的磁场环境，产生感应电动势形成一电信号；传感器检测部获取并显示该电信号，辅助检测部检测待测速度传感器的感应距离。

2.根据权利要求1所述的自动变速器用速度传感器简易检测设备，其特征在于：变速器模拟部包括变速器齿轮组、调速电机及连接件，连接件连接并传动调速电机至变速器齿轮组。

3.根据权利要求1所述的自动变速器用速度传感器简易检测设备，其特征在于：传感器检测部包括信号接收组件、TCU及固定检测组件，TCU为待测速度传感器供电能，固定检测组件固定待测速度传感器并限位，信号接收组件接收并显示变速器模拟部切割待测速度传感器磁场形成的电信号。

4.根据权利要求1所述的自动变速器用速度传感器简易检测设备，其特征在于：辅助检测部包括百分表及手摇驱动丝杆，百分表通过调节螺杆固定于传感器检测部，手摇驱动丝杆推动固定检测组件移动。

5.根据权利要求1所述的自动变速器用速度传感器简易检测设备，其特征在于：变速器模拟部与传感器检测部集成在一基座上。

6.根据权利要求1所述的自动变速器用速度传感器简易检测设备，其特征在于：变速器模拟部还包括一罩设在调速电机与变速器齿轮组外的防护罩。

7.根据权利要求2所述的自动变速器用速度传感器简易检测设备，其特征在于：变速器模拟部包括一调速器，控制调速电机。

8.根据权利要求3所述的自动变速器用速度传感器简易检测设备，其特征在于：固定检测组件包括直线滑轨、滑台及快速压钳，其中直线滑轨固定于基座，滑台可滑动地连接在直线滑轨上，滑台固定待测速度传感器并限位，快速压钳位于滑台上，压紧待测速度传感器。

9.根据权利要求6所述的自动变速器用速度传感器简易检测设备，其特征在于：防护罩上开设有通孔，通孔开设在变速器齿轮组与待测速度传感器的感应位置，待测速度传感器穿过通孔与变速器齿轮组保持一预设的待感应距离。

10.根据权利要求3所述的自动变速器用速度传感器简易检测设备，其特征在于：信 号接收组件为单向接收组件时，传感器检测部还包括换象开关，转换信号接收组件的输出及输入信号。