专利名称：摩托车高精度自适应传动传感装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及摩托车部件，具体涉及一种摩托车高精度自适应传动传感装置。
背景技术：
目前，汽车发动机已经进入电控和电喷时期，使用化油器的时代已成为历史。摩托车发动机的结构与汽车发动机的结构非常接近，有的也开始采用电喷技术，但由于多种原因，至今未得到推广，所以，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，油门手柄给出的信号常常与摩托车运行工况不相符合，致使发动机输出的扭矩和转速与摩托车实际工况所需要的负荷不匹配，更不能实现定量控制。因此，对摩托车的供油系统进行智能控制，排除人为因素的影响，是提高摩托车市场竞争参加的有效途径。要对摩托车的供油系统进行智能化控制，负荷或者扭矩是重要的检测指标。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。其中，a指节气门位置，n指转速。ECU认为，节气门开度的位置一样则负荷一样，节气门开度的位置不一样则负荷不一样，以此来测量检测判断负荷的差异。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。其中，p指压力，n指转速。因为负荷变化，进气压力也会随之发生变化，所以，用进气管压力传感器来判别负荷的变化，检测负荷。负荷差异引起的喷油变化由氧传感器修正。
这两种负荷检测系统均是在上述传感器均不直接参与传动，在车辆前端没有承受载荷间接状态下进行检测，并且是在发动机上检测判断所得到的。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。而进气压力波动较大，进气压力一般也会出现波动，进气门离解气门体距离很短，进气压力波动较大，使得ECU判定真正的负荷不准确。由于车辆运行的工况极其复杂，人不可能做出准确的判断，常常发生人为的误操作，误导了发动机对负荷的需求，而发动机则完全按照人的操作指令执行，即使校正也是建立在一个不准确的基础上的，因此，造成油耗损失和效率损失。发动机是产生驱动的动力源，对发动机传递输出后的所有传动机构带来的功率和效率损失和负载的变化、行驶状况和各种复杂工况均未进行检测和控制，因此对摩托车传动和扭矩变化情况的检测是局部的，微机所做的判断和发出的指令均不完全合理和准确。而且检测机构复杂，成本高，性价比差。
发明内容
本发明的目的是提供一种摩托车高精度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，实现对摩托车的智能控制和定量控制，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。
本发明所述的摩托车高精度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
链轮上至少设有一个以上圆弧条形槽，圆弧条形槽设有滚轮，螺钉穿过滚轮的中心孔与轮毂的右端连接；当轮毂转速与链轮转速不一致时，滚轮可以在链轮的圆弧条形槽内滑动；轮毂的右部内设有滚针轴承，滚针轴承的内圈的左端与左旋转端面凸轮为花键配合连接、右端与连接盘通过螺钉与链轮固定连接；连接盘通过第一轴承与弹簧套筒的右端配合，左旋转端面凸轮通过第二轴承与弹簧套筒的左端配合；弹簧套筒的外面设有圆板弹簧/圆板弹簧组件和通过螺钉连接在一起的弹簧座板、第一位移推板、右端面凸轮；第一位移推板的端部伸入弹簧套筒上下两面的条形孔内，右端面凸轮与左旋转端面凸轮楔合，形成旋转滑动推移结构；当发动机输出的扭矩与后轮负荷在圆板弹簧/圆板弹簧组件处相交，如在上坡时轮毂的负荷增大，左旋转端面凸轮压迫右端面凸轮产生滑动位移，同时固定在轮毂上的滚轮在链轮的圆弧条形槽内滚移滑动，使右端面凸轮和连接在一起的第一位移推板向右移动，并压缩圆板弹簧/圆板弹簧组件，同时，第一位移推板将第二位移推板向右推移。采用圆板弹簧或圆板弹簧组件可以提高传感精度。
中轴由左半轴和右半轴组成，左半轴与设在滚针轴承的外圈左端内的左轴承配合和弹簧套筒右端内的右轴承配合；在左半轴内设有位移传感器，位移传感器与摩托车控制器连接；在滚针轴承的外圈左端内的衬套上设有传感元件，速度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。
所述的摩托车高精度自适应传动传感装置的位移传感器为差动变压器式位移传感器，也可电涡流、光传感器等其他位移传感器，其右端的导线从中轴的右半轴的中心孔引出；其左端的顶针伸入中轴的左半轴右端的槽口内，与设在该槽口内的第二位移推板紧贴；在第二位移推板与第一位移推板之间设有平面轴承。
所述的摩托车高精度自适应传动传感装置，其制动器为鼓式制动器，其制动蹄设在轮毂的左端内，速度传感器与制动蹄连接的制动鼓上。
本发明的优点是安装在驱动系统终端处，在直接参与传动的同时，同步检测扭矩和速度信号，供后续的计算机处理与控制机构做出准确的判断，适时控制发动机的动力输出。在传动过程中，可以以最高每秒数百次或连续线性自动无级检测，快速响应测出启动、怠速、各种负荷状态以及负荷交变瞬间及过渡性等各项参数变化。在终端获取的信号准确、精度高、全面及时，对车辆运行状态进行适时控制，达到高效节能的目的，避免了人为操作、前端过程处取信号不准确带来的弊端。为智能驱动提供最可靠的基础，具有机械自适应的特点。
图1是本发明的轮毂和链轮同步转动时的示意图。
图2是本发明的左旋转凸轮与右端面凸轮完全啮合的示意图。
图3是图1的A-A剖视图。
图4是图1的B-B剖视图。
图5是本发明的轮毂和链轮不同步转动时的示意图。
图6是本发明的左旋转端面凸轮推动右端面凸轮的示意图。
图7是图5的A-A剖视图。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明的结构作进一步说明。
参见图1、图2和图4，将滚针轴承9的外圈10装在轮毂1的右部内，并与轮毂1的内壁紧贴；将制动蹄4装在轮毂1的左部内，并与制动鼓5配合连接；将圆板弹簧组件17装在弹簧套筒14的中部，将弹簧座板18、第一位移推板19、右端面凸轮20、左旋转端面凸轮13装在弹簧套筒14的左部，并用螺钉将弹簧座板18、第一位移推板19、右端面凸轮20连接在一起，使第一位移推板19的端部伸入弹簧套筒14的条形孔14a内，右端面凸轮20与左旋转端面凸轮13楔合，形成旋转滑动推移结构；将第二轴承16装在左旋转端面凸轮13和弹簧套筒14之间；将滚针轴承9的内圈11套在圆板弹簧组件17、弹簧座板18、第一位移推板19、右端面凸轮20的外面，滚针轴承的内圈11的左端与左旋转端面凸轮13为花键配合连接；然后，将以上部件装入轮毂1的右部内，再通过螺钉将连接盘12与弹簧套筒14连接，并将第一轴承15装在连接盘12和弹簧套筒14之间；参见图1和图3，用三颗螺钉8分别穿过设在链轮2的三个圆弧条形槽6内的滚轮7的中心孔，将链轮2连接在轮毂1的右端；再用螺钉固定连接链轮2和连接盘12；参见图1，将左轴承21装在滚针轴承的外圈10的左端内，中轴的左半轴3a与左轴承21和右轴承22配合；将第二位移推板24装在左半轴3a右端的槽口3c内，并将平面轴承25装在第二位移推板24与第一位移推板19之间；再将差动变压器式位移传感器装入中轴的左半轴3a内，右半轴3b连接在中轴的左半轴3a的右端，并使差动变压器式位移传感器左端的顶针23伸入左半轴3a的槽口3c内，与设在该槽口内的第二位移推板24紧贴、右端的导线26从右半轴3b的中心孔引出，与摩托车控制器连接；
参见图1，将传感元件27即磁钢装在滚针轴承的外圈10左端内的衬套29上，将速度传感器28即霍尔传感器装在制动鼓5上，并使速度传感器28与传感元件27对应，速度传感器28与摩托车控制器连接。
参见图1和图2，当发动机输出的扭矩等于摩托车实际需要的扭矩时，旋转凸轮13与移动凸轮20处于完全啮合状态，链轮2和轮毂1同步旋转，圆板弹簧组件17处于初始受力状态，第一位移推板19和第二位移推板24不移动；参见图5、图6和图7，连接盘通过第一轴承与弹簧套筒的右端配合，左旋转端面凸轮通过第二轴承与弹簧套筒的左端配合；弹簧套筒的外面设有圆板弹簧组件和通过螺钉连接在一起的弹簧座板、第一位移推板、右端面凸轮；第一位移推板的端部伸入弹簧套筒上下两面的条形孔内，右端面凸轮与左旋转端面凸轮楔合，形成旋转滑动推移结构；当发动机输出的扭矩与后轮负荷在圆板弹簧组件处相交，如在上坡时轮毂的负荷增大，左旋转端面凸轮压迫右端面凸轮产生滑动位移，同时固定在轮毂上的滚轮在链轮圆弧条形槽内滚移滑动，使右端面凸轮和连接在一起的第一位移推板向右移动，并压缩圆板弹簧组件，同时，第一位移推板将第二位移推板向右推移。
如在上坡时轮毂1的速度减慢负荷增大，左旋转端面凸轮压迫右端面凸轮产生滑动位移，此时链轮2的扭矩大于轮毂上的负荷，旋转速度高于轮毂速度，固定在轮毂上的滚轮在链轮圆弧条形槽内滚移滑动，使右端面凸轮和连接在一起的第一位移推板向右移动，并压缩圆板弹簧组件，同时，第一位移推板将第二位移推板向右推移；与轮毂1固定连接的滚轮7沿链轮2上的圆弧条形槽6滑动，左旋转端面凸轮13与右端面凸轮20产生滑动推移，使右端面凸轮20和连接在一起的第一位移推板19向右移动，并压缩圆板弹簧组件17，同时，第一位移推板19将第二位移推板24向右推移，与第二位移推板24紧贴的差动变压器式位移传感器的顶针23也随之向右移动，即带动差动变压器式位移传感器的磁芯向右移动，产生的位移信号通过导线26传送到摩托车控制器；同时，装在制动鼓5上的霍尔传感器将摩托车的速度信号也传送摩托车控制器；摩托车控制器对收到的位移信号和速度信号进行处理，发出增大发动机输出扭矩的指令；在发动机逐渐增大输出扭矩的过程中，右端面凸轮20逐渐向左移动，当发动机输出扭矩达到摩托车实际需要的扭矩时，左旋转端面凸轮13与右端面凸轮20完全楔合，链轮2和轮毂1又恢复同步旋转，圆板弹簧组件17恢复初始受力状态，第一位移推板19和第二位移推板24由右至左恢复到初始位置，差动变压器式位移传感器的顶针23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装置，为实现智能化传动控制奠定可靠的基础。
权利要求
1.摩托车高精度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.链轮(2)上至少设有一个圆弧条形槽(6)，圆弧孔内至少设有一个滚轮(7)，螺钉(8)穿过滚轮的中心孔与轮毂(1)的右端连接；b.轮毂(1)的右部内设有滚针轴承(9)，滚针轴承的内圈(11)的左端与左旋转端面凸轮(13)为花键配合连接、右端与连接盘通过螺钉与链轮固定连接；左旋转端面凸轮(13)通过第二轴承(16)与弹簧套筒(14)的左端配合；弹簧套筒(14)的外面设有圆板弹簧/圆板弹簧组件(17)和通过螺钉连接在一起的弹簧座板(18)、第一位移推板(19)、右端面凸轮(20)；第一位移推板(19)的端部伸入弹簧套筒(14)上下两面的条形孔(14a)内，右端面凸轮(20)与左旋转端面凸轮(13)楔合；c.中轴由左半轴(3a)和右半轴(3b)组成，左半轴(3a)与设在滚针轴承的外圈(10)左端内的左轴承(21)配合和与设在弹簧套筒(14)右端内的右轴承(22)配合；在中轴的左半轴(3a)内设有位移传感器；d.在滚针轴承的外圈(10)左端内的衬套(29)上设有传感元件(27)，速度传感元件与设在制动器上的速度传感器(28)对应。
2.根据权利要求1所述的摩托车高精度自适应传动传感装置，其特征在于，设在轮毂(1)右部内的滚针轴承(9)为双列滚针轴承。
3.根据权利要求1所述的摩托车高精度自适应传动传感装置，其特征在于，位移传感器为差动变压器式位移传感器，其右端的导线(26)从中轴的右半轴(3b)的中心孔引出；其左端的顶针(23)伸入中轴的左半轴(3a)右端的槽口(3c)内，与设在该槽口内的第二位移推板(24)紧贴；在第二位移推板(24)与第一位移推板(19)之间设有平面轴承(25)。
4.根据权利要求1所述的摩托车自高精度适应传动传感装置，其特征在于，位移传感器为差动变压器式位移传感器，其右端的导线(26)从中轴的右半轴(3b)的中心孔引出；
5.根据权利要求1所述的摩托车自适应传动传感装置，其特征在于，传感元件(27)为磁钢。
6.根据权利要求1所述的摩托车高精度自适应传动传感装置，其特征在于，制动器为鼓式制动器，其制动蹄(4)设在轮毂(1)的左端内，速度传感器(28)与制动蹄连接的制动鼓(5)上。
7.根据权利要求1所述的摩托车高精度自适应传动传感装置，其特征在于，速度传感器(28)为霍尔传感器。
全文摘要
本发明涉及摩托车高精度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，其特征在于链轮的圆弧条形槽内各设有一个滚轮，滚轮与轮毂的右端连接；轮毂内设有滚针轴承，其内圈的左端与左旋转端面凸轮为花键配合连接、右端通过螺钉与连接盘和链轮固定连接；连接盘与弹簧套筒的右端配合，左旋转端面凸轮与弹簧套筒的左端配合；弹簧套筒的外面设有圆板弹簧组件、弹簧座板、第一位移推板、右端面凸轮；右端面凸轮与左旋转端面凸轮楔合；中轴由左半轴和右半轴组成，在中轴的左半轴内设有位移传感器；在滚针轴承的外圈上设有传感元件。本发明安装在驱动系统终端处，获取的信号真实准确、精度高，为智能驱动提供最可靠的基础，具有机械自适应的特点。
文档编号G01P3/44GK1796221SQ20041008159
公开日2006年7月5日 申请日期2004年12月24日 优先权日2004年12月24日
发明者薛荣生, 刘伟 申请人:西南师范大学