专利名称：一种离合器实车动态检测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种离合器实车动态检测装置，属于汽车零部件检测技术领域。
背景技术：
离合器用来分离或接合发动机和变速器两者之间动力联系，其主动盘和从动盘借 助接触面间的摩擦作用来传递转矩，使发动机和变速器两者之间可以暂时分离，又可逐渐 接合，在传动过程中又允许两者相互转动。离合器可实现汽车的平稳起步、中断传动系统的 动力、配合换档、防止传动系统过载等功能，是汽车上的重要零部件之一。目前对离合器的状态检测多采用台架监测方式，其中对扭矩的测量仅限于台架试 验中的平均扭矩或者稳态扭矩，这就存在两个问题一就是不能反应动态扭矩的实际数值 及其对应的传动轴转速，二是台架试验数据与实车运行数据还是有一定差别的，仅靠台架 实验数据不能满足整车厂家和离合器厂家对离合器产品质量监控的需求。另外目前对离合 器进行检测的台架实验设备体积庞大，成本高，不适用于实车安装与运行。
实用新型内容本实用新型的目的是为了解决上述问题，提出一种离合器实车动态检测装置。本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的。本实用新型的一种离合器实车动态检测装置，包括中央处理器、扭矩测量电路、温 度测量电路、转速测量电路、电源转换电路、时钟电路、数据存储电路、串行通信接口电路和 以太网络接口电路，其外围设备为被测离合器和离合器从动盘输出轴；其连接关系为扭矩测量电路和温度测量电路均连接中央处理器的模拟量采集接口，转速测量电 路连接中央处理器的捕获接口；串行通信接口电路包括串口收发器、接头及其外围电路，接头用以连接地面计算 机的串口，串口收发器与中央处理器的串行口相连；以太网络接口电路包括以太网收发器、隔离变压器、水晶头和外围电路，水晶头用 以和地面计算机的以太网接口相连，隔离变压器负责连接以太网收发器和水晶头，以太网 收发器与中央处理器数据/地址总线接口相连；时钟电路通过数据/地址总线与中央处理器相连，为中央处理器提供当前时间；数据存储电路通过数据/地址总线与中央处理器相连，负责存储实车运行中扭 矩、转速和温度数据；扭矩测量电路负责测量离合器从动盘的输出轴扭矩，由应变片式扭矩传感器和信 号放大电路A组成，应变片式扭矩传感器的应变片由应变胶粘贴在离合器从动盘输出轴靠 近从动盘的位置，应变片式扭矩传感器的输出电压信号连接至信号放大电路A的输入端， 信号放大电路A的输出端接中央处理器的模拟量采集接口；转速测量电路负责测量离合器从动盘的输出轴转速，由转速传感器和信号调理电 路组成，转速传感器安装在离合器从动盘的输出轴上，转速传感器的输出频率信号接信号调理电路的输入端，信号调理电路的输出端接中央处理器的捕获接口 ；温度测量电路负责测量离合器从动盘的温度，包括温度传感器和信号放大电路B， 温度传感器的测温探头埋入离合器从动盘的防尘罩内，温度传感器的输出电压信号接信号 放大电路B的输入端，信号放大电路B的输出端接中央处理器的模拟量采集接口 ；电源转换电路的输入连接车载蓄电池，输出为三路电源信号，分别为电源信号A、 电源信号B和电源信号C，其中电源信号A为扭矩测量电路和温度测量电路提供电源，电源 信号B为转速传感器和信号调理电路的前端提供电源，电源信号C为中央处理器、信号调理 电路的后端、串行通信接口电路、以太网络接口电路、时钟电路和数据存储电路提供电源；上述扭矩测量电路的原理为当转动轴由于力矩的作用发生扭转时，所产生的扭 转角使变片式扭矩传感器中的应变片发生形变，从而导致应变片的电阻阻值发生变化，因 此在电桥输入电压固定的情况下，输出电压会发生变化，通过检测该电压变化，根据传感器 标定数值即可换算得到传动轴的扭矩。本实用新型的一种离合器实车动态检测装置，其工作过程为1.扭矩测量电路将实车运行中的实时扭矩信号转换成电压信号，并经过信号放大 电路A后送至中央处理器的模拟量采集接口；2.温度测量电路将实车运行中的实时温度信号转换成电压信号，并经过信号放大 电路B后送至中央处理器的模拟量采集接口；3.转速测量电路将实车运行中的实时转速信号转换成频率信号，并经过信号调理 电路后送至中央处理器的捕获接口；4.中央处理器每个周期读取上述一次扭矩信号、温度信号和转速信号，并从时钟 电路中读取当前时间，打包后存储到数据存储电路；5.实车运行结束后，汽车处于停止状态，将地面计算机的以太网或者串口接入本装置；6.中央处理器读取数据存储电路中的数据，并通过以太网或者串口送至地面计算 机。有益效果本实用新型的一种离合器实车动态检测装置，具有以下优势体积小、成本低；可 以实现实车安装测量，记录实车运行中离合器相关的数据，相比台架试验的数据更加真实 可信；可以实现离合器扭矩、转速和温度的测量，同时带有当前的时间信息，便于观察和分 析；带有以太网通信接口和串行通信接口，可以满足现场地面计算机不同接口的需要。
图1为本实用新型的主体部分结构示意图；图2为本实用新型的电源转换电路部分连接示意图；图3为本实用新型中扭矩测量电路连接示意图；图4为本实用新型中转速测量电路连接示意图；图5为本实用新型中温度测量电路连接示意图。
具体实施方式

以下结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。实施例一种离合器实车动态检测装置，其内部结构以及相互间的连接示意图如图1和图 2所示，包括中央处理器、扭矩测量电路、温度测量电路、转速测量电路、电源转换电路、时钟 电路、数据存储电路、串行通信接口电路和以太网络接口电路，其外围设备为被测离合器和 离合器从动盘输出轴；其连接关系为扭矩测量电路和温度测量电路均连接中央处理器的模拟量采集接口，转速测量电 路连接中央处理器的捕获接口；串行通信接口电路包括串口收发器、接头及其外围电路，接头用以连接地面计算 机的串口，串口收发器与中央处理器的串行口相连；以太网络接口电路包括以太网收发器、隔离变压器、水晶头和外围电路，水晶头用 以和地面计算机的以太网接口相连，隔离变压器负责连接以太网收发器和水晶头，以太网 收发器与中央处理器数据/地址总线接口相连；时钟电路通过数据/地址总线与中央处理器相连，为中央处理器提供当前时间；数据存储电路通过数据/地址总线与中央处理器相连，负责存储实车运行中扭 矩、转速和温度数据；扭矩测量电路如图3所示，由应变片式扭矩传感器和信号放大电路A组成，应变片 式扭矩传感器的应变片由应变胶粘贴在离合器从动盘输出轴靠近从动盘的位置，应变片式 扭矩传感器的输出电压信号连接至信号放大电路A的输入端，信号放大电路A的输出端接 中央处理器的模拟量采集接口；转速测量电路如图4所示，负责测量离合器从动盘的输出轴转速，由转速传感器 和信号调理电路组成，转速传感器安装在离合器从动盘的输出轴上，转速传感器的输出频 率信号接信号调理电路的输入端，信号调理电路的输出端接中央处理器的捕获接口 ；温度测量电路如图5所示，负责测量离合器从动盘的温度，包括温度传感器和信 号放大电路B，温度传感器的测温探头埋入离合器从动盘的防尘罩内，温度传感器的输出电 压信号接信号放大电路B的输入端，信号放大电路B的输出端接中央处理器的模拟量采集 接口 ；电源转换电路如图2所示，其输入连接车载蓄电池，输出为三路电源信号，分别为 电源信号A、电源信号B和电源信号C，其中电源信号A为扭矩测量电路和温度测量电路提 供电源，电源信号B为转速传感器和信号调理电路的前端提供电源，电源信号C为中央处理 器、信号调理电路的后端、串行通信接口电路、以太网络接口电路、时钟电路和数据存储电 路提供电源；上述电源信号A为士 15V电压，电源信号B为+12V电压，电源信号C为+5V电压；上述应变片式扭矩传感器采用LM型硅扩散力敏全桥应变片；上述转速传感器采用磁电式的转速传感器，型号为SZMB-9-B ；上述信号调理电路采用光耦隔离方式，负责将转速传感器输出的峰值为+12V的 频率信号转换为+5V的频率信号，隔离用主芯片为6N137 ；上述温度传感器为K型热电偶；[0048]上述信号放大电路A和信号放大电路B的主芯片均为AD8221 ；上述串行通信接口电路的接头为9针的DB9接头；上述串口收发器采用MAX232 ；上述以太网收发器芯片为RTL8019，以太网隔离变压器采用20F001N，水晶头为 RJ45水晶头；上述时钟电路主芯片为DS12C887 ；上述数据存储电路采用Flash存储器，其主芯片为SST39SF020 ；本实用新型的一种离合器实车动态检测装置，其工作过程为1.扭矩测量电路将实车运行中的实时扭矩信号转换成电压信号，并经过信号放大 电路A后送至中央处理器的模拟量采集接口；2.温度测量电路将实车运行中的实时温度信号转换成电压信号，并经过信号放大 电路B后送至中央处理器的模拟量采集接口；3.转速测量电路将实车运行中的实时转速信号转换成频率信号，并经过信号调理 电路后送至中央处理器的捕获接口；4.中央处理器每个周期读取上述一次扭矩信号、温度信号和转速信号，并从时钟 电路中读取当前时间，打包后存储到数据存储电路；5.实车运行结束后，汽车处于停止状态，将地面计算机的以太网或者串口接入本装置；6.中央处理器读取数据存储电路中的数据，并通过以太网或者串口送至地面计算 机。
权利要求1.一种离合器实车动态检测装置，其外围设备为被测离合器和离合器从动盘输出轴， 其特征在于包括中央处理器、扭矩测量电路、温度测量电路、转速测量电路、电源转换电 路、时钟电路、数据存储电路、串行通信接口电路和以太网络接口电路；其连接关系为扭矩测量电路和温度测量电路均连接中央处理器的模拟量采集接口，转速测量电路连 接中央处理器的捕获接口 ；串行通信接口电路与中央处理器的串行口相连，串行通信接口 电路的对外接口连接地面计算机的串口 ；以太网络接口电路通过数据/地址总线接口与中 央处理器相连，以太网接口电路的对外接口连接地面计算机的以太网接口 ；时钟电路通过 数据/地址总线与中央处理器相连；数据存储电路通过数据/地址总线与中央处理器相连； 电源转换电路的输入连接车载蓄电池，输出为三路电源信号，分别为电源信号A、电源信号 B和电源信号C，其中电源信号A为扭矩测量电路和温度测量电路提供电源，电源信号B为 转速传感器和信号调理电路的前端提供电源，电源信号C为中央处理器、信号调理电路的 后端、串行通信接口电路、以太网络接口电路、时钟电路和数据存储电路提供电源。
2.根据权利要求1所述的一种离合器实车动态检测装置，其特征在于扭矩测量电路 由应变片式扭矩传感器和信号放大电路A组成，应变片式扭矩传感器的应变片由应变胶粘 贴在离合器从动盘输出轴靠近从动盘的位置，应变片式扭矩传感器的输出电压信号连接至 信号放大电路A的输入端，信号放大电路A的输出端接中央处理器的模拟量采集接口。
3.根据权利要求1所述的一种离合器实车动态检测装置，其特征在于转速测量电路 由转速传感器和信号调理电路组成，转速传感器安装在离合器从动盘的输出轴上，转速传 感器的输出频率信号接信号调理电路的输入端，信号调理电路的输出端接中央处理器的捕 获接口。
4.根据权利要求3所述的一种离合器实车动态检测装置，其特征在于信号调理电路 为光耦隔离方式。
5.根据权利要求1所述的一种离合器实车动态检测装置，其特征在于温度测量电路 包括温度传感器和信号放大电路B，温度传感器的测温探头埋入离合器从动盘的防尘罩内， 温度传感器的输出电压信号接信号放大电路B的输入端，信号放大电路B的输出端接中央 处理器的模拟量采集接口。
6.根据权利要求5所述的一种离合器实车动态检测装置，其特征在于温度传感器为K 型热电偶。
7.根据权利要求1所述的一种离合器实车动态检测装置，其特征在于串行通信接口 电路包括串口收发器、接头及其外围电路，串口收发器与中央处理器的串行口相连，接头连 接地面计算机的串口。
8.根据权利要求1所述的一种离合器实车动态检测装置，其特征在于以太网络接口 电路包括以太网收发器、隔离变压器、水晶头和外围电路，水晶头用以和地面计算机的以太 网接口相连，隔离变压器连接以太网收发器和水晶头，以太网收发器通过数据/地址总线 接口与中央处理器相连。
9.根据权利要求1所述的一种离合器实车动态检测装置，其特征在于数据存储电路 的存储芯片为Flash存储器。
专利摘要本实用新型涉及一种离合器实车动态检测装置，属于汽车零部件检测技术领域。包括中央处理器、扭矩测量电路、温度测量电路、转速测量电路、电源转换电路、时钟电路、数据存储电路、串行通信接口电路和以太网络接口电路。本实用新型可以实现实车安装测量，相比台架试验的数据更加真实可信；可以实现离合器扭矩、转速和温度的测量，同时带有当前的时间信息，便于观察和分析；带有以太网通信接口和串行通信接口，可以满足现场地面计算机不同接口的需要。
文档编号G01K7/04GK201837519SQ20102059606
公开日2011年5月18日 申请日期2010年11月3日 优先权日2010年11月3日
发明者刘彪, 赵京磊 申请人:赵京磊