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        NSK成功開發(fā)面向汽車驅(qū)動(dòng)軸的“非接觸式扭矩傳感器”

        2020-11-24 08:58:06金屬加工
        金屬加工(冷加工) 2020年11期
        關(guān)鍵詞:汽車測(cè)量

        ■《金屬加工》記者 郭 佳

        日本精工株式會(huì)社 (N S K Ltd.,以下簡(jiǎn)稱NSK) 于2020年7月7日宣布成功開發(fā)了用于汽車驅(qū)動(dòng)軸扭矩實(shí)時(shí)測(cè)量的扭矩傳感器(見圖1)。該傳感器通過測(cè)算因驅(qū)動(dòng)軸的扭轉(zhuǎn)變形而發(fā)生的磁性變化,從而實(shí)現(xiàn)扭矩的測(cè)量。通過簡(jiǎn)化傳感器構(gòu)造,實(shí)現(xiàn)小型化,解決了以往難以實(shí)現(xiàn)搭載量產(chǎn)車的難題。

        圖1 非接觸式扭矩傳感器

        汽車行業(yè)正在經(jīng)歷自動(dòng)駕駛以及電動(dòng)化等被稱為“CASE”的百年一遇的技術(shù)變革。為實(shí)現(xiàn)安全性和舒適性,以及降低對(duì)環(huán)境的損害,汽車?yán)锎钶d著各種各樣的傳感器以監(jiān)測(cè)汽車狀態(tài)并實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車的高效控制。

        發(fā)動(dòng)機(jī)或電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)力通過驅(qū)動(dòng)軸傳遞到輪胎。通過對(duì)驅(qū)動(dòng)軸扭矩的測(cè)定,不僅能實(shí)現(xiàn)環(huán)保性、舒適性,而且還能檢出故障,提升安全性能。然而,現(xiàn)有的驅(qū)動(dòng)軸扭矩傳感器構(gòu)造(見圖2)復(fù)雜,體積較大,難以適用于量產(chǎn)車型。

        圖2 驅(qū)動(dòng)軸扭矩傳感器構(gòu)造

        NSK開發(fā)的“非接觸式扭矩傳感器”(其構(gòu)造見圖3)有效改善了此情況,這得益于其自身的優(yōu)點(diǎn),包括:①非接觸式傳感器。通過非接觸設(shè)計(jì),簡(jiǎn)化了構(gòu)造,消除了因傳感器與被測(cè)量軸接觸而產(chǎn)生的磨損,具有高可靠性。②小型化。通過優(yōu)化線圈的纏繞方式使軸向長(zhǎng)度縮短一半,并通過改善材料獲得高靈敏度。③易于生產(chǎn)。無(wú)需在驅(qū)動(dòng)軸上進(jìn)行開槽或鍍層等特殊加工,只要使用量產(chǎn)車上使用的材料及表面處理即可完成。

        圖3 非接觸式扭矩傳感器構(gòu)造

        使用該傳感器,能改善汽車電耗、油耗。在性能優(yōu)異高效率的2檔變速EV中,通過搭載本產(chǎn)品解決換檔沖擊可以獲得大的檔比差,實(shí)現(xiàn)7%的電耗改善。同時(shí),在帶式CVT中,通過降低壓緊鋼帶的油壓可以減小變速箱的能量損失,獲得1.05%的油耗改善(帶式CVT汽車的1.05%油耗改善數(shù)據(jù)為基于實(shí)車的測(cè)定結(jié)果,2檔變速EV的7%電耗改善數(shù)據(jù)為基于仿真的計(jì)算結(jié)果)。

        除此之外,其還能緩和加減速時(shí)扭矩變動(dòng),獲得平穩(wěn)舒適的駕乘體驗(yàn)。并能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)扭矩變化,通過檢出異常狀態(tài)預(yù)測(cè)故障發(fā)生。

        通過與互聯(lián)網(wǎng)的實(shí)時(shí)互聯(lián),把握汽車的行駛狀態(tài)和周邊路況,在數(shù)據(jù)的處理、分析和利用的基礎(chǔ)上,期待該產(chǎn)品能創(chuàng)造出新的價(jià)值。今后,NSK在既往的自動(dòng)駕駛、電動(dòng)化持續(xù)應(yīng)對(duì)的基礎(chǔ)上,同時(shí)開發(fā)基于驅(qū)動(dòng)軸扭矩傳感器的互聯(lián)技術(shù),為CASE的進(jìn)一步發(fā)展貢獻(xiàn)力量。

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