專利名稱：一種離合器實(shí)車動(dòng)態(tài)檢測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種離合器實(shí)車動(dòng)態(tài)檢測(cè)裝置，屬于汽車零部件檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
離合器用來(lái)分離或接合發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器兩者之間動(dòng)力聯(lián)系，其主動(dòng)盤和從動(dòng)盤借 助接觸面間的摩擦作用來(lái)傳遞轉(zhuǎn)矩，使發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器兩者之間可以暫時(shí)分離，又可逐漸 接合，在傳動(dòng)過(guò)程中又允許兩者相互轉(zhuǎn)動(dòng)。離合器可實(shí)現(xiàn)汽車的平穩(wěn)起步、中斷傳動(dòng)系統(tǒng)的 動(dòng)力、配合換檔、防止傳動(dòng)系統(tǒng)過(guò)載等功能，是汽車上的重要零部件之一。目前對(duì)離合器的狀態(tài)檢測(cè)多采用臺(tái)架監(jiān)測(cè)方式，其中對(duì)扭矩的測(cè)量?jī)H限于臺(tái)架試 驗(yàn)中的平均扭矩或者穩(wěn)態(tài)扭矩，這就存在兩個(gè)問(wèn)題一就是不能反應(yīng)動(dòng)態(tài)扭矩的實(shí)際數(shù)值 及其對(duì)應(yīng)的傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)速，二是臺(tái)架試驗(yàn)數(shù)據(jù)與實(shí)車運(yùn)行數(shù)據(jù)還是有一定差別的，僅靠臺(tái)架 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)不能滿足整車廠家和離合器廠家對(duì)離合器產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)控的需求。另外目前對(duì)離合 器進(jìn)行檢測(cè)的臺(tái)架實(shí)驗(yàn)設(shè)備體積龐大，成本高，不適用于實(shí)車安裝與運(yùn)行。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是為了解決上述問(wèn)題，提出一種離合器實(shí)車動(dòng)態(tài)檢測(cè)裝置。本實(shí)用新型的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。本實(shí)用新型的一種離合器實(shí)車動(dòng)態(tài)檢測(cè)裝置，包括中央處理器、扭矩測(cè)量電路、溫 度測(cè)量電路、轉(zhuǎn)速測(cè)量電路、電源轉(zhuǎn)換電路、時(shí)鐘電路、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路、串行通信接口電路和 以太網(wǎng)絡(luò)接口電路，其外圍設(shè)備為被測(cè)離合器和離合器從動(dòng)盤輸出軸；其連接關(guān)系為扭矩測(cè)量電路和溫度測(cè)量電路均連接中央處理器的模擬量采集接口，轉(zhuǎn)速測(cè)量電 路連接中央處理器的捕獲接口；串行通信接口電路包括串口收發(fā)器、接頭及其外圍電路，接頭用以連接地面計(jì)算 機(jī)的串口，串口收發(fā)器與中央處理器的串行口相連；以太網(wǎng)絡(luò)接口電路包括以太網(wǎng)收發(fā)器、隔離變壓器、水晶頭和外圍電路，水晶頭用 以和地面計(jì)算機(jī)的以太網(wǎng)接口相連，隔離變壓器負(fù)責(zé)連接以太網(wǎng)收發(fā)器和水晶頭，以太網(wǎng) 收發(fā)器與中央處理器數(shù)據(jù)/地址總線接口相連；時(shí)鐘電路通過(guò)數(shù)據(jù)/地址總線與中央處理器相連，為中央處理器提供當(dāng)前時(shí)間；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路通過(guò)數(shù)據(jù)/地址總線與中央處理器相連，負(fù)責(zé)存儲(chǔ)實(shí)車運(yùn)行中扭 矩、轉(zhuǎn)速和溫度數(shù)據(jù)；扭矩測(cè)量電路負(fù)責(zé)測(cè)量離合器從動(dòng)盤的輸出軸扭矩，由應(yīng)變片式扭矩傳感器和信 號(hào)放大電路A組成，應(yīng)變片式扭矩傳感器的應(yīng)變片由應(yīng)變膠粘貼在離合器從動(dòng)盤輸出軸靠 近從動(dòng)盤的位置，應(yīng)變片式扭矩傳感器的輸出電壓信號(hào)連接至信號(hào)放大電路A的輸入端， 信號(hào)放大電路A的輸出端接中央處理器的模擬量采集接口；轉(zhuǎn)速測(cè)量電路負(fù)責(zé)測(cè)量離合器從動(dòng)盤的輸出軸轉(zhuǎn)速，由轉(zhuǎn)速傳感器和信號(hào)調(diào)理電 路組成，轉(zhuǎn)速傳感器安裝在離合器從動(dòng)盤的輸出軸上，轉(zhuǎn)速傳感器的輸出頻率信號(hào)接信號(hào)調(diào)理電路的輸入端，信號(hào)調(diào)理電路的輸出端接中央處理器的捕獲接口 ；溫度測(cè)量電路負(fù)責(zé)測(cè)量離合器從動(dòng)盤的溫度，包括溫度傳感器和信號(hào)放大電路B， 溫度傳感器的測(cè)溫探頭埋入離合器從動(dòng)盤的防塵罩內(nèi)，溫度傳感器的輸出電壓信號(hào)接信號(hào) 放大電路B的輸入端，信號(hào)放大電路B的輸出端接中央處理器的模擬量采集接口 ；電源轉(zhuǎn)換電路的輸入連接車載蓄電池，輸出為三路電源信號(hào)，分別為電源信號(hào)A、 電源信號(hào)B和電源信號(hào)C，其中電源信號(hào)A為扭矩測(cè)量電路和溫度測(cè)量電路提供電源，電源 信號(hào)B為轉(zhuǎn)速傳感器和信號(hào)調(diào)理電路的前端提供電源，電源信號(hào)C為中央處理器、信號(hào)調(diào)理 電路的后端、串行通信接口電路、以太網(wǎng)絡(luò)接口電路、時(shí)鐘電路和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路提供電源；上述扭矩測(cè)量電路的原理為當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸由于力矩的作用發(fā)生扭轉(zhuǎn)時(shí)，所產(chǎn)生的扭 轉(zhuǎn)角使變片式扭矩傳感器中的應(yīng)變片發(fā)生形變，從而導(dǎo)致應(yīng)變片的電阻阻值發(fā)生變化，因 此在電橋輸入電壓固定的情況下，輸出電壓會(huì)發(fā)生變化，通過(guò)檢測(cè)該電壓變化，根據(jù)傳感器 標(biāo)定數(shù)值即可換算得到傳動(dòng)軸的扭矩。本實(shí)用新型的一種離合器實(shí)車動(dòng)態(tài)檢測(cè)裝置，其工作過(guò)程為1.扭矩測(cè)量電路將實(shí)車運(yùn)行中的實(shí)時(shí)扭矩信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，并經(jīng)過(guò)信號(hào)放大 電路A后送至中央處理器的模擬量采集接口；2.溫度測(cè)量電路將實(shí)車運(yùn)行中的實(shí)時(shí)溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，并經(jīng)過(guò)信號(hào)放大 電路B后送至中央處理器的模擬量采集接口；3.轉(zhuǎn)速測(cè)量電路將實(shí)車運(yùn)行中的實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速信號(hào)轉(zhuǎn)換成頻率信號(hào)，并經(jīng)過(guò)信號(hào)調(diào)理 電路后送至中央處理器的捕獲接口；4.中央處理器每個(gè)周期讀取上述一次扭矩信號(hào)、溫度信號(hào)和轉(zhuǎn)速信號(hào)，并從時(shí)鐘 電路中讀取當(dāng)前時(shí)間，打包后存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路；5.實(shí)車運(yùn)行結(jié)束后，汽車處于停止?fàn)顟B(tài)，將地面計(jì)算機(jī)的以太網(wǎng)或者串口接入本裝置；6.中央處理器讀取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路中的數(shù)據(jù)，并通過(guò)以太網(wǎng)或者串口送至地面計(jì)算 機(jī)。有益效果本實(shí)用新型的一種離合器實(shí)車動(dòng)態(tài)檢測(cè)裝置，具有以下優(yōu)勢(shì)體積小、成本低；可 以實(shí)現(xiàn)實(shí)車安裝測(cè)量，記錄實(shí)車運(yùn)行中離合器相關(guān)的數(shù)據(jù)，相比臺(tái)架試驗(yàn)的數(shù)據(jù)更加真實(shí) 可信；可以實(shí)現(xiàn)離合器扭矩、轉(zhuǎn)速和溫度的測(cè)量，同時(shí)帶有當(dāng)前的時(shí)間信息，便于觀察和分 析；帶有以太網(wǎng)通信接口和串行通信接口，可以滿足現(xiàn)場(chǎng)地面計(jì)算機(jī)不同接口的需要。
圖1為本實(shí)用新型的主體部分結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型的電源轉(zhuǎn)換電路部分連接示意圖；圖3為本實(shí)用新型中扭矩測(cè)量電路連接示意圖；圖4為本實(shí)用新型中轉(zhuǎn)速測(cè)量電路連接示意圖；圖5為本實(shí)用新型中溫度測(cè)量電路連接示意圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明。實(shí)施例一種離合器實(shí)車動(dòng)態(tài)檢測(cè)裝置，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及相互間的連接示意圖如圖1和圖 2所示，包括中央處理器、扭矩測(cè)量電路、溫度測(cè)量電路、轉(zhuǎn)速測(cè)量電路、電源轉(zhuǎn)換電路、時(shí)鐘 電路、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路、串行通信接口電路和以太網(wǎng)絡(luò)接口電路，其外圍設(shè)備為被測(cè)離合器和 離合器從動(dòng)盤輸出軸；其連接關(guān)系為扭矩測(cè)量電路和溫度測(cè)量電路均連接中央處理器的模擬量采集接口，轉(zhuǎn)速測(cè)量電 路連接中央處理器的捕獲接口；串行通信接口電路包括串口收發(fā)器、接頭及其外圍電路，接頭用以連接地面計(jì)算 機(jī)的串口，串口收發(fā)器與中央處理器的串行口相連；以太網(wǎng)絡(luò)接口電路包括以太網(wǎng)收發(fā)器、隔離變壓器、水晶頭和外圍電路，水晶頭用 以和地面計(jì)算機(jī)的以太網(wǎng)接口相連，隔離變壓器負(fù)責(zé)連接以太網(wǎng)收發(fā)器和水晶頭，以太網(wǎng) 收發(fā)器與中央處理器數(shù)據(jù)/地址總線接口相連；時(shí)鐘電路通過(guò)數(shù)據(jù)/地址總線與中央處理器相連，為中央處理器提供當(dāng)前時(shí)間；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路通過(guò)數(shù)據(jù)/地址總線與中央處理器相連，負(fù)責(zé)存儲(chǔ)實(shí)車運(yùn)行中扭 矩、轉(zhuǎn)速和溫度數(shù)據(jù)；扭矩測(cè)量電路如圖3所示，由應(yīng)變片式扭矩傳感器和信號(hào)放大電路A組成，應(yīng)變片 式扭矩傳感器的應(yīng)變片由應(yīng)變膠粘貼在離合器從動(dòng)盤輸出軸靠近從動(dòng)盤的位置，應(yīng)變片式 扭矩傳感器的輸出電壓信號(hào)連接至信號(hào)放大電路A的輸入端，信號(hào)放大電路A的輸出端接 中央處理器的模擬量采集接口；轉(zhuǎn)速測(cè)量電路如圖4所示，負(fù)責(zé)測(cè)量離合器從動(dòng)盤的輸出軸轉(zhuǎn)速，由轉(zhuǎn)速傳感器 和信號(hào)調(diào)理電路組成，轉(zhuǎn)速傳感器安裝在離合器從動(dòng)盤的輸出軸上，轉(zhuǎn)速傳感器的輸出頻 率信號(hào)接信號(hào)調(diào)理電路的輸入端，信號(hào)調(diào)理電路的輸出端接中央處理器的捕獲接口 ；溫度測(cè)量電路如圖5所示，負(fù)責(zé)測(cè)量離合器從動(dòng)盤的溫度，包括溫度傳感器和信 號(hào)放大電路B，溫度傳感器的測(cè)溫探頭埋入離合器從動(dòng)盤的防塵罩內(nèi)，溫度傳感器的輸出電 壓信號(hào)接信號(hào)放大電路B的輸入端，信號(hào)放大電路B的輸出端接中央處理器的模擬量采集 接口 ；電源轉(zhuǎn)換電路如圖2所示，其輸入連接車載蓄電池，輸出為三路電源信號(hào)，分別為 電源信號(hào)A、電源信號(hào)B和電源信號(hào)C，其中電源信號(hào)A為扭矩測(cè)量電路和溫度測(cè)量電路提 供電源，電源信號(hào)B為轉(zhuǎn)速傳感器和信號(hào)調(diào)理電路的前端提供電源，電源信號(hào)C為中央處理 器、信號(hào)調(diào)理電路的后端、串行通信接口電路、以太網(wǎng)絡(luò)接口電路、時(shí)鐘電路和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電 路提供電源；上述電源信號(hào)A為士 15V電壓，電源信號(hào)B為+12V電壓，電源信號(hào)C為+5V電壓；上述應(yīng)變片式扭矩傳感器采用LM型硅擴(kuò)散力敏全橋應(yīng)變片；上述轉(zhuǎn)速傳感器采用磁電式的轉(zhuǎn)速傳感器，型號(hào)為SZMB-9-B ；上述信號(hào)調(diào)理電路采用光耦隔離方式，負(fù)責(zé)將轉(zhuǎn)速傳感器輸出的峰值為+12V的 頻率信號(hào)轉(zhuǎn)換為+5V的頻率信號(hào)，隔離用主芯片為6N137 ；上述溫度傳感器為K型熱電偶；[0048]上述信號(hào)放大電路A和信號(hào)放大電路B的主芯片均為AD8221 ；上述串行通信接口電路的接頭為9針的DB9接頭；上述串口收發(fā)器采用MAX232 ；上述以太網(wǎng)收發(fā)器芯片為RTL8019，以太網(wǎng)隔離變壓器采用20F001N，水晶頭為 RJ45水晶頭；上述時(shí)鐘電路主芯片為DS12C887 ；上述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路采用Flash存儲(chǔ)器，其主芯片為SST39SF020 ；本實(shí)用新型的一種離合器實(shí)車動(dòng)態(tài)檢測(cè)裝置，其工作過(guò)程為1.扭矩測(cè)量電路將實(shí)車運(yùn)行中的實(shí)時(shí)扭矩信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，并經(jīng)過(guò)信號(hào)放大 電路A后送至中央處理器的模擬量采集接口；2.溫度測(cè)量電路將實(shí)車運(yùn)行中的實(shí)時(shí)溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，并經(jīng)過(guò)信號(hào)放大 電路B后送至中央處理器的模擬量采集接口；3.轉(zhuǎn)速測(cè)量電路將實(shí)車運(yùn)行中的實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速信號(hào)轉(zhuǎn)換成頻率信號(hào)，并經(jīng)過(guò)信號(hào)調(diào)理 電路后送至中央處理器的捕獲接口；4.中央處理器每個(gè)周期讀取上述一次扭矩信號(hào)、溫度信號(hào)和轉(zhuǎn)速信號(hào)，并從時(shí)鐘 電路中讀取當(dāng)前時(shí)間，打包后存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路；5.實(shí)車運(yùn)行結(jié)束后，汽車處于停止?fàn)顟B(tài)，將地面計(jì)算機(jī)的以太網(wǎng)或者串口接入本裝置；6.中央處理器讀取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路中的數(shù)據(jù)，并通過(guò)以太網(wǎng)或者串口送至地面計(jì)算 機(jī)。
權(quán)利要求1.一種離合器實(shí)車動(dòng)態(tài)檢測(cè)裝置，其外圍設(shè)備為被測(cè)離合器和離合器從動(dòng)盤輸出軸， 其特征在于包括中央處理器、扭矩測(cè)量電路、溫度測(cè)量電路、轉(zhuǎn)速測(cè)量電路、電源轉(zhuǎn)換電 路、時(shí)鐘電路、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路、串行通信接口電路和以太網(wǎng)絡(luò)接口電路；其連接關(guān)系為扭矩測(cè)量電路和溫度測(cè)量電路均連接中央處理器的模擬量采集接口，轉(zhuǎn)速測(cè)量電路連 接中央處理器的捕獲接口 ；串行通信接口電路與中央處理器的串行口相連，串行通信接口 電路的對(duì)外接口連接地面計(jì)算機(jī)的串口 ；以太網(wǎng)絡(luò)接口電路通過(guò)數(shù)據(jù)/地址總線接口與中 央處理器相連，以太網(wǎng)接口電路的對(duì)外接口連接地面計(jì)算機(jī)的以太網(wǎng)接口 ；時(shí)鐘電路通過(guò) 數(shù)據(jù)/地址總線與中央處理器相連；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路通過(guò)數(shù)據(jù)/地址總線與中央處理器相連； 電源轉(zhuǎn)換電路的輸入連接車載蓄電池，輸出為三路電源信號(hào)，分別為電源信號(hào)A、電源信號(hào) B和電源信號(hào)C，其中電源信號(hào)A為扭矩測(cè)量電路和溫度測(cè)量電路提供電源，電源信號(hào)B為 轉(zhuǎn)速傳感器和信號(hào)調(diào)理電路的前端提供電源，電源信號(hào)C為中央處理器、信號(hào)調(diào)理電路的 后端、串行通信接口電路、以太網(wǎng)絡(luò)接口電路、時(shí)鐘電路和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路提供電源。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種離合器實(shí)車動(dòng)態(tài)檢測(cè)裝置，其特征在于扭矩測(cè)量電路 由應(yīng)變片式扭矩傳感器和信號(hào)放大電路A組成，應(yīng)變片式扭矩傳感器的應(yīng)變片由應(yīng)變膠粘 貼在離合器從動(dòng)盤輸出軸靠近從動(dòng)盤的位置，應(yīng)變片式扭矩傳感器的輸出電壓信號(hào)連接至 信號(hào)放大電路A的輸入端，信號(hào)放大電路A的輸出端接中央處理器的模擬量采集接口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種離合器實(shí)車動(dòng)態(tài)檢測(cè)裝置，其特征在于轉(zhuǎn)速測(cè)量電路 由轉(zhuǎn)速傳感器和信號(hào)調(diào)理電路組成，轉(zhuǎn)速傳感器安裝在離合器從動(dòng)盤的輸出軸上，轉(zhuǎn)速傳 感器的輸出頻率信號(hào)接信號(hào)調(diào)理電路的輸入端，信號(hào)調(diào)理電路的輸出端接中央處理器的捕 獲接口。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種離合器實(shí)車動(dòng)態(tài)檢測(cè)裝置，其特征在于信號(hào)調(diào)理電路 為光耦隔離方式。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種離合器實(shí)車動(dòng)態(tài)檢測(cè)裝置，其特征在于溫度測(cè)量電路 包括溫度傳感器和信號(hào)放大電路B，溫度傳感器的測(cè)溫探頭埋入離合器從動(dòng)盤的防塵罩內(nèi)， 溫度傳感器的輸出電壓信號(hào)接信號(hào)放大電路B的輸入端，信號(hào)放大電路B的輸出端接中央 處理器的模擬量采集接口。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種離合器實(shí)車動(dòng)態(tài)檢測(cè)裝置，其特征在于溫度傳感器為K 型熱電偶。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種離合器實(shí)車動(dòng)態(tài)檢測(cè)裝置，其特征在于串行通信接口 電路包括串口收發(fā)器、接頭及其外圍電路，串口收發(fā)器與中央處理器的串行口相連，接頭連 接地面計(jì)算機(jī)的串口。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種離合器實(shí)車動(dòng)態(tài)檢測(cè)裝置，其特征在于以太網(wǎng)絡(luò)接口 電路包括以太網(wǎng)收發(fā)器、隔離變壓器、水晶頭和外圍電路，水晶頭用以和地面計(jì)算機(jī)的以太 網(wǎng)接口相連，隔離變壓器連接以太網(wǎng)收發(fā)器和水晶頭，以太網(wǎng)收發(fā)器通過(guò)數(shù)據(jù)/地址總線 接口與中央處理器相連。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種離合器實(shí)車動(dòng)態(tài)檢測(cè)裝置，其特征在于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路 的存儲(chǔ)芯片為Flash存儲(chǔ)器。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種離合器實(shí)車動(dòng)態(tài)檢測(cè)裝置，屬于汽車零部件檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。包括中央處理器、扭矩測(cè)量電路、溫度測(cè)量電路、轉(zhuǎn)速測(cè)量電路、電源轉(zhuǎn)換電路、時(shí)鐘電路、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路、串行通信接口電路和以太網(wǎng)絡(luò)接口電路。本實(shí)用新型可以實(shí)現(xiàn)實(shí)車安裝測(cè)量，相比臺(tái)架試驗(yàn)的數(shù)據(jù)更加真實(shí)可信；可以實(shí)現(xiàn)離合器扭矩、轉(zhuǎn)速和溫度的測(cè)量，同時(shí)帶有當(dāng)前的時(shí)間信息，便于觀察和分析；帶有以太網(wǎng)通信接口和串行通信接口，可以滿足現(xiàn)場(chǎng)地面計(jì)算機(jī)不同接口的需要。
文檔編號(hào)G01K7/04GK201837519SQ20102059606
公開(kāi)日2011年5月18日 申請(qǐng)日期2010年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月3日
發(fā)明者劉彪, 趙京磊 申請(qǐng)人:趙京磊