[发明专利]用于机动车辆的扭矩传感器总成及测量扭矩的方法

说明书

背景技术

本发明涉及用于自动变速器的扭矩传感器，以及更具体地，涉及双离合自动变速器的驱动盘附近的扭矩传感器的封装。

车辆的自动变速器总体包括输入轴和输出轴。输入轴接收来自动力源的输入扭矩，动力源例如为内燃发动机或电动马达。变速器随后将输入扭矩转换为输出扭矩。输出轴将输出扭矩传递至车轮以便推进车辆。

变速器典型地通过调整输入轴和输出轴之间的齿轮比(例如，在升档或降档过程中)来将输入扭矩转换为输出扭矩。该调整通过应用或释放例如离合器和制动器这样的摩擦元件来实现，以便通过改变变速器的行星齿轮的配置来改变扭矩关系。作为选择地，在拥有一个或更多副轴的变速器中，与副轴相关联的齿轮被用于改变扭矩关系。因此，从发动机到车轮的动力流路径被建立和解除。

摩擦元件必须适当地控制，以便圆满地为变速器换挡。为此，发动机和变速器的操作相关的信息通常被用于控制摩擦元件。典型地，其中的一些信息是被估算出的，而不是直接测量出来的。直接测量因其更加精确而被首选。然而，由于尺寸和其他方面的约束使得获取直接测量通常更加困难。

在双离合自动变速器的情况下，发动机和变速器操作的直接测量是有益的，这是由于需要精确的离合器滑动控制、通过协调的发动机扭矩和离合器容量控制，以便使驾驶性能和噪音、振动和平顺性(NVH)问题最小化。特别地，为了更好地得知在车辆启动或换挡过程中的发动机和离合器扭矩关系，在双离合器变速器驱动盘扭矩的直接测量是有益的。扭矩的直接测量和可以通过降低迟滞和温度影响并依据扭矩至驱动器的位置提高离合器传递功能的精确度来改善离合器控制。

基于以上，在技术领域中需要存在一种直接测量双离合器自动变速器的驱动盘扭矩的直接测量方法。

发明内容

本发明针对用于机动车辆的扭矩传感器总成以及一种使用传感器总成测量扭矩的方法。在一优选实施例中，机动车辆包含动力源，例如内燃发动机，以及变速器。传感器被耦接至油封壳，该油封壳继而被耦接至发动机。传感器和油封壳的每一个都在其中加工有安装孔。通过向两个安装孔内插入一个紧固件，使得传感器被耦接至油封壳并且油封壳被耦接至发动机。传感器配置用于测量施加在变速器驱动盘上的扭矩的量。驱动盘包括由可磁化材料制成的中心盘，以及耦接至中心盘的外环。特别地，传感器为磁性扭矩传感器，其通过感测穿过驱动盘的磁通量来测定施加在驱动盘中心盘上的扭矩的量。

在一优选实施例中，中心盘由第一材料制成，而外环由不同于第一材料的第二材料制成，第一材料最好比第二材料强度高，使得中心盘能够比外环薄。在另一优选实施例中，驱动盘由中心盘和外环彼此压入配合组装而成。

在另一优选实施例中，传感器为拥有磁通量感测元件的磁弹性扭矩传感器，例如磁通门传感器。在这样的实施例中，传感器通过由磁通量感测元件测量穿过中心盘的磁通量强度来测量施加在中心盘上的扭矩。

根据本发明，提供一种用于机动车辆的扭矩传感器总成，包括：

驱动盘，其包括：

中心盘；以及

与中心盘耦接的外环；以及

与驱动盘隔开的磁性扭矩传感器，该磁性扭矩传感器配置用于通过感测穿过中心盘的磁通量来确定施加于中心盘的扭矩的量。

根据本发明的一个实施例，中心盘包括已磁化的第一可磁化材料，并且外环包括不同于第一材料的第二材料。

根据本发明的一个实施例，第一材料比第二材料强度高，中心盘比外环薄，并且驱动盘由中心盘压入配合至外环装配而成。

根据本发明的一个实施例，磁性扭矩传感器为磁弹性扭矩传感器。

根据本发明的一个实施例，磁性扭矩传感器包括磁通量感测元件。

根据本发明的一个实施例，磁通量感测元件为磁通门传感器。

根据本发明的一个实施例，磁性扭矩传感器配置用于通过由磁通量感测元件测量从中心盘延伸出的磁通量来确定施加于中心盘上的扭矩的量。

根据本发明，提供一种机动车辆，包括拥有动力源的动力传动系统，机动车辆包括：

耦接至动力源的驱动盘，并且驱动盘包括：

中心盘；以及

与中心盘耦接的外环；以及

配置用于通过感测穿过中心盘的磁通量来确定施加于中心盘的扭矩的量的传感器。

根据本发明的一个实施例，中心盘包括已磁化的第一可磁化材料，并且外环包括不同于第一材料的第二材料。

根据本发明的一个实施例，第一材料比第二材料强度高，中心盘比外环薄，并且驱动盘由中心盘压入配合至外环装配而成。