[發(fā)明專利]帶有傳感器的車輪用軸承裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380063989.4
• 申請日: 2013-12-10
• 公開（公告）號: CN104870956A
• 公開（公告）日: 2015-08-26
• 發(fā)明（設計）人: 畠山航;高橋亨;西川健太郎
• 申請（專利權）人: NTN株式會社
• 主分類號: G01L5/00
• 分類號: G01L5/00;F16C41/00;G01L5/16;G01L5/20
• 代理公司: 北京三幸商標專利事務所(普通合伙) 11216
• 代理人: 劉淼

相關申請

本發(fā)明要求申請日為2012年12月18日、申請?zhí)枮镴P特愿2012—275631號申請的優(yōu)先權，通過參照其整體，將其作為本申請的一部分的內容而進行引用。

技術領域

本發(fā)明涉及一種帶有傳感器的車輪用軸承裝置，其具有檢測施加于車輪的軸承部上的荷載的功能，更具體地說，本發(fā)明涉及一種帶有傳感器的車輪用軸承裝置，其采用多個輪的傳感器信號，進行求出構成對象的車輪的觸地荷載的推算運算處理。

背景技術

作為檢測施加于汽車的各車輪上的荷載的技術，人們提出了下述的帶有傳感器的車輪用軸承裝置，在該裝置中，將形變儀貼于車輪用軸承的外圈的外徑面上，根據(jù)外圈的外徑面的形變檢測荷載(比如專利文獻1)。另外，人們提出了下述的裝置，在車輪用軸承上安裝有形變發(fā)生部件，該形變發(fā)生部件將該車輪用軸承的形變放大并轉印，檢測該形變發(fā)生部件的形變并檢測荷載(比如專利文獻2)。

此外，人們提出了下述的結構(專利文獻3)，其中，根據(jù)設置于車輪用軸承的上下的傳感器信號的振幅值(伴隨滾動體的公轉運動的振動成分)的差分，判斷軸向荷載Fy的朝向，對應于軸向荷載Fy的正負，采用分別適用于正負值的荷載推算參數(shù)計算荷載；采用平均值和振幅的荷載運算方法(專利文獻4)。

現(xiàn)有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：JP特表2003—530565號公報

專利文獻2：JP特開2009—270711號公報

專利文獻3：JP特開2010—43901號公報

專利文獻4：JP特開2010—96565號公報

發(fā)明內容

發(fā)明要解決的問題

在上述現(xiàn)有的各帶有傳感器的車輪用軸承裝置中，在車輪位于旋轉內側等處的行駛條件下的作用于車輪上的觸地荷載非常低的場合，具有傳感器的信號電平降低，無法進行正常的荷載推算的危險。另外，在現(xiàn)有的結構中，由于各輪獨立地進行荷載運算處理，故難以僅僅根據(jù)傳感器信號判斷處于這樣的狀態(tài)，因上述現(xiàn)象的影響，荷載推算精度降低。對于將荷載輸出用于車輛控制的系統(tǒng)來說，如果荷載輸出不正確，則無法實現(xiàn)希望的控制。

由此，必須要求可檢測上述觸地荷載低的狀態(tài)、可推算與其相對應的正確的荷載值的方法。

根據(jù)圖15～圖17對該課題進行說明。像圖15所示的那樣，定義施加于車輛的各車輪路面觸地點上的荷載。即，作用于各車輪上的車輛的行進方向荷載為Fx、作為垂直方向的荷載的觸地荷載為Fz、軸向荷載為Fy。對于正負的方向，行進方向的前方為+，垂直方向的上方為+，針對軸向，車寬度方向的中間側為+。另外，將相對基本狀態(tài)的車輪的作用荷載，觸地荷載Fz極低的狀態(tài)稱為Fz低荷載狀態(tài)。圖中的FL、FR、RL、RR的符號分別表示前左輪、前右輪、后左輪、后右輪。這些荷載的定義和車輪的區(qū)分的定義用于本說明書的整體。

圖17表示現(xiàn)有的傳感器ECU?130的一個例子。向傳感器信號運算機構131中，輸入從設置于車輪用軸承的多個部位的傳感單元120而輸出的形變檢測值等的傳感器信號S。傳感器運算機構131形成比如進行了平均處理、求和差分處理等的信息(SA、Sadd、Srms)，將該信號輸入到各輪的荷載推算運算機構132中。荷載推算運算機構132根據(jù)這些信息，推算各輪的上述三軸向的荷載(Fx、Fy、Fz)，將其輸出給進行車輛控制的主ECU133。將對應的一個車輪的傳感器信號S輸入到各車輪FL、FR、RL、RR的荷載傳感器ECU?130中。

圖16表示施加于車輪上的軸向荷載Fy與觸地荷載Fz的關系。在通過車輪用軸承的形變的檢測而檢測出荷載的傳感器中，如果處于施加于軸承上的荷載小，幾乎沒有形變的狀態(tài)，則信號電平降低，軸向荷載Fy與觸地荷載Fz的分離困難。在處于這樣的Fz低荷載狀態(tài)的場合，由于觸地荷載Fz小，故可發(fā)生的軸向荷載Fy(橫力)也小(處于相對圖16的摩擦系數(shù)μ＝1.0的虛線的中間側)，其結果是，任意的方向的施加荷載均變小。由于在施加荷載小時，荷載和軸承變形量的關系是非線性的，相對各荷載的傳感器信號的靈敏度非常低，故在與充分地施加觸地荷載Fz時相同的荷載運算方法的場合，荷載推算精度惡化。

對于將荷載輸出用于車輛控制的系統(tǒng)來說，如果荷載輸出不正確，則無法實現(xiàn)希望的控制，這是不愿被看到的。于是，需要采用可檢測Fz低荷載狀態(tài)，進行與此相對應的適當?shù)倪\算處理的荷載推算方法。