[發(fā)明專利]汽車選換擋力傳感器

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510848378.1
• 申請日: 2015-11-26
• 公開（公告）號: CN105333987A
• 公開（公告）日: 2016-02-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄒喜紅;施全;石曉輝;張志剛;楊真亮;彭吉?jiǎng)?/a>;劉瑜;董昌勇
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶理工大學(xué)
• 主分類號: G01L5/22
• 分類號: G01L5/22
• 代理公司: 重慶博凱知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 50212
• 代理人: 孫根

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及傳感器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種汽車選換擋力傳感器。

背景技術(shù)

換擋機(jī)構(gòu)是車輛中的一個(gè)非常重要的人機(jī)交互機(jī)構(gòu)，換擋過程中換擋力的控制是變速器的關(guān)鍵技術(shù)之一。基于換擋性能評價(jià)系統(tǒng)的換擋力試驗(yàn)，主要通過換擋手柄處換擋力的測量，分別在動態(tài)和靜態(tài)兩種模式下測試，為整車換擋性能提供一個(gè)客觀試驗(yàn)支撐。換擋力的大小直接影響變速器的換擋品質(zhì)，良好的換擋性能將給客戶帶去強(qiáng)烈的駕駛愉悅感，將換擋力控制在合理的區(qū)間是提高變速器換擋性能的重要途徑之一。那么，精確地監(jiān)測變速器的實(shí)時(shí)換擋力就顯得非常重要。目前專用于選換擋力測量裝置比較缺乏，并且實(shí)際使用中安裝很不方便，測試誤差比較大，使得對變速器選換擋力的精確測量還存在一定難度；并且現(xiàn)有的測量裝置其測試量程比較小，無法滿足一些劇烈的換擋工況的測試需求。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，本發(fā)明的目的在于怎樣解決選換當(dāng)力測量裝置缺乏，安裝及使用不方便，測量精度低的問題，提供一種汽車選換擋力傳感器。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是這樣的：一種汽車選換擋力傳感器，其特征在于：包括底面為平面且整體呈半球形的換擋頭，在換擋頭的底面設(shè)有一容置槽，在該容置槽內(nèi)設(shè)有一應(yīng)變安裝頭，所述應(yīng)變安裝頭整體呈“凸”型，其側(cè)壁與容置槽內(nèi)壁之間具有間隙；在應(yīng)變安裝頭上部的側(cè)壁上安裝有4個(gè)應(yīng)變片，所述應(yīng)變片繞應(yīng)變安裝頭側(cè)壁一周均勻分布，且相對兩應(yīng)變片之間的連線相互垂直，相對的應(yīng)變片通過導(dǎo)線相連形成應(yīng)變橋的兩支臂，從而使4個(gè)應(yīng)變片形成兩路應(yīng)變橋監(jiān)測通道，分別測量選檔力和換擋力；在應(yīng)變安裝頭的上端設(shè)有一矩形定位凸臺，所述矩形定位凸臺的4個(gè)側(cè)面分別與4個(gè)應(yīng)變片安裝面相對應(yīng)，在容置槽的頂部，對應(yīng)矩形定位凸臺設(shè)有一矩形定位槽，所述矩形定位凸臺位于該矩形定位槽內(nèi)，并通過第一連接螺栓與換擋頭固定連接；

在應(yīng)變安裝頭的下方設(shè)有連接法蘭盤，所述連接法蘭盤通過第二連接螺栓與應(yīng)變安裝頭相連，所述第二連接螺栓從換當(dāng)頭頂部穿過換擋頭后將應(yīng)變安裝頭與連接法蘭相連；所述連接法蘭盤套設(shè)在一鋁合金套管上，在鋁合金套管的側(cè)壁上設(shè)有鎖緊螺釘；該鋁合金套管的上部與法蘭連接盤固定連接，其下部的外壁呈正方形，且鋁合金套管下部的4個(gè)側(cè)面分別與4個(gè)應(yīng)變片安裝面相對應(yīng)。

進(jìn)一步地，所述連接法蘭盤上設(shè)有一止口凸臺，在應(yīng)變安裝頭的下部對應(yīng)止口凸臺設(shè)有止口槽，所述止口凸臺與止口槽配合相連；在止口凸臺上設(shè)有一限位管，該限位管的上端具有擋片，所述鋁合金套管的上端穿過止口凸臺后伸入該限位管內(nèi)；在應(yīng)變安裝頭底部，對應(yīng)該限位管設(shè)有一凹槽，所述限位管位于該凹槽內(nèi)，且限位管與凹槽之間具有間隙。

進(jìn)一步地，在換擋頭的外壁上，對應(yīng)各應(yīng)變片分別刻有一標(biāo)記線，所述標(biāo)記線從換擋頭的頂部向下部延伸。

進(jìn)一步地，相對的兩應(yīng)變片相連后分別與一標(biāo)準(zhǔn)電阻相連形成完整的應(yīng)變橋，對應(yīng)變橋施加電壓，應(yīng)變橋的輸出電壓經(jīng)信號調(diào)理系統(tǒng)后與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相連，由信號處理系統(tǒng)處理后輸出換擋力。

進(jìn)一步的，所述信號處理系統(tǒng)的處理過程為：

1)建立應(yīng)變量輸出模型：

ϵ=1000*VoEg*K*KF;]]>

式中：V_o—信號調(diào)理系統(tǒng)輸出電壓(mv)，Eg—應(yīng)變橋供電電壓(V)，K—變片靈敏度系數(shù)，K_F—放大器的增益，ε——應(yīng)變；

2)建立選換擋力還原模型：

F_z*l＝M_o；