內(nèi)置輪胎壓力傳感器的輪轂組件競相亮相東京車展，高精度成為一大
在“第40屆東京車展”上很多汽車部件廠商展出了內(nèi)置輪胎壓力傳感器的輪轂組件。該組件能夠迅速檢測出路面對汽車的作用力，可用于控制汽車車體的晃動。過去使用陀螺傳感器和加速度傳感器等來間接檢測該作用力，因此無法在該作用力造成車體搖晃之前將其檢測出來。而使用該組件后，可通過輪胎受力時產(chǎn)生的輪轂組件內(nèi)軸承內(nèi)、外輪的位移變化，以及軸承的變形來檢測輪胎受力，因此靈敏度高，可對輕微的車體搖晃也可進(jìn)行控制。
使用霍爾(HALL)元件和磁編碼器來檢測軸承內(nèi)位移的是日本精工（NSK）。該編碼器為環(huán)形，沿圓周將V字形的磁化部分像豁口一樣形成數(shù)層（V字形的底部重疊配置）。相關(guān)元件配置在內(nèi)輪上，外輪每隔120°配置3組（每組2個）霍爾元件（成組的霍爾元件配置在與連接V字底部的中心線對稱的位置）。輪胎橫向受力時，內(nèi)輪沿車軸平行方向偏離外輪；輪胎上下前后受力時，內(nèi)輪沿車軸垂直方向偏離外輪，因此可通過6個霍爾元件檢測出位移的變化。
也就是伴隨輪胎的旋轉(zhuǎn)，各霍爾元件發(fā)出的脈沖信號位相差會依據(jù)位移的變化而變化，因此可以檢測出位移變化。然后將位移分解成橫向力、上下力、前后力等各方向的分支，依據(jù)軸承的剛性特性將位移換算成力。靈敏度比過去使用陀螺傳感器的方式提高了約10倍，可檢測出10msec級別的輪胎受力。
NSK則計劃先推進(jìn)可檢測橫向力的輪轂組件的實用化。計劃在2010年投放市場。最初僅推進(jìn)可檢測橫向力的輪轂組件的原因是：同樣大小的前后力、上下力與橫向力相比，內(nèi)輪相對于外輪的位移變化量較小的緣故。這就需要提高SN比（信號噪音比）。該公司展示了該輪轂組件與線控轉(zhuǎn)向等組合的系統(tǒng)。
恩梯恩（NTN）則使用應(yīng)變儀代替霍爾元件及磁編碼器。在軸承外側(cè)配置應(yīng)變儀，由軸承的變形導(dǎo)出輪胎受力。使用霍爾元件的NSK的方式要以輪胎的轉(zhuǎn)動為前提，而使用應(yīng)變儀的優(yōu)點是即使輪胎不轉(zhuǎn)動也可進(jìn)行檢測。靈敏度也較高，可進(jìn)行1msec以下級別的檢測（不過會因信號處理用微處理器的性能不同會有所變化）。另外，NSK表示，“壓力傳感器和位移計是實驗室用精密儀器，不打算用于必須承受20萬～30萬km行駛距離的汽車”，可靠性方面還存在問題。NTN制出了只能檢測橫向力的輪轂組件，對泥、水、石子等的可靠性還在評價中。NTN的目標(biāo)實用化時間是2010年以后。
此外，捷太格特也展出了類似組件，但該公司沒有公布其詳細(xì)情況。只是在檢測軸承的內(nèi)外輪位移方面與NSK相近。捷太格特的解說員表示，“與NSK不同之處有：比如為了提高可靠性的傳感器數(shù)量等配置”，沒有公布使用的傳感器的情況。設(shè)想兩年后實現(xiàn)實用化。
使用霍爾(HALL)元件和磁編碼器來檢測軸承內(nèi)位移的是日本精工（NSK）。該編碼器為環(huán)形，沿圓周將V字形的磁化部分像豁口一樣形成數(shù)層（V字形的底部重疊配置）。相關(guān)元件配置在內(nèi)輪上，外輪每隔120°配置3組（每組2個）霍爾元件（成組的霍爾元件配置在與連接V字底部的中心線對稱的位置）。輪胎橫向受力時，內(nèi)輪沿車軸平行方向偏離外輪；輪胎上下前后受力時，內(nèi)輪沿車軸垂直方向偏離外輪，因此可通過6個霍爾元件檢測出位移的變化。
也就是伴隨輪胎的旋轉(zhuǎn)，各霍爾元件發(fā)出的脈沖信號位相差會依據(jù)位移的變化而變化，因此可以檢測出位移變化。然后將位移分解成橫向力、上下力、前后力等各方向的分支，依據(jù)軸承的剛性特性將位移換算成力。靈敏度比過去使用陀螺傳感器的方式提高了約10倍，可檢測出10msec級別的輪胎受力。
NSK則計劃先推進(jìn)可檢測橫向力的輪轂組件的實用化。計劃在2010年投放市場。最初僅推進(jìn)可檢測橫向力的輪轂組件的原因是：同樣大小的前后力、上下力與橫向力相比，內(nèi)輪相對于外輪的位移變化量較小的緣故。這就需要提高SN比（信號噪音比）。該公司展示了該輪轂組件與線控轉(zhuǎn)向等組合的系統(tǒng)。
恩梯恩（NTN）則使用應(yīng)變儀代替霍爾元件及磁編碼器。在軸承外側(cè)配置應(yīng)變儀，由軸承的變形導(dǎo)出輪胎受力。使用霍爾元件的NSK的方式要以輪胎的轉(zhuǎn)動為前提，而使用應(yīng)變儀的優(yōu)點是即使輪胎不轉(zhuǎn)動也可進(jìn)行檢測。靈敏度也較高，可進(jìn)行1msec以下級別的檢測（不過會因信號處理用微處理器的性能不同會有所變化）。另外，NSK表示，“壓力傳感器和位移計是實驗室用精密儀器，不打算用于必須承受20萬～30萬km行駛距離的汽車”，可靠性方面還存在問題。NTN制出了只能檢測橫向力的輪轂組件，對泥、水、石子等的可靠性還在評價中。NTN的目標(biāo)實用化時間是2010年以后。
此外，捷太格特也展出了類似組件，但該公司沒有公布其詳細(xì)情況。只是在檢測軸承的內(nèi)外輪位移方面與NSK相近。捷太格特的解說員表示，“與NSK不同之處有：比如為了提高可靠性的傳感器數(shù)量等配置”，沒有公布使用的傳感器的情況。設(shè)想兩年后實現(xiàn)實用化。
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