NSK成功開發(fā)全球首款面向汽車驅(qū)動軸的“非接觸式扭矩傳感器”

日本精工株式會社(NSK Ltd.，以下簡稱NSK)于2020年7月7日宣布成功開發(fā)了世界首款用于汽車驅(qū)動軸扭矩實時測量的扭矩傳感器。該新開發(fā)產(chǎn)品，通過測算因驅(qū)動軸的扭轉(zhuǎn)變形而發(fā)生的磁性變化，從而實現(xiàn)扭矩的測量。通過簡化傳感器構(gòu)造，實現(xiàn)小型化，解決了以往難以實現(xiàn)搭載量產(chǎn)車的難題。

NSK希望通過該產(chǎn)品助力提升汽車的環(huán)保性、舒適性、安全性，在2030年實現(xiàn)60億日元的銷售目標。

1.開發(fā)背景

汽車行業(yè)正在經(jīng)歷自動駕駛以及電動化等被稱為 "CASE" ^*1的百年一遇的技術(shù)變革。為實現(xiàn)安全性和舒適性，以及降低對環(huán)境的損害，汽車里搭載著各種各樣的傳感器以監(jiān)測汽車狀態(tài)并實現(xiàn)對汽車的高效控制。

發(fā)動機或電機的驅(qū)動力通過驅(qū)動軸傳遞到輪胎。通過對驅(qū)動軸的扭矩的測定，不僅能實現(xiàn)環(huán)保性、舒適性、而且還能檢出故障提升安全性能。然而，現(xiàn)有的驅(qū)動軸扭矩傳感器構(gòu)造復(fù)雜，體積較大，難以適用于量產(chǎn)車型。

*1 CASE：C(Connected、互聯(lián)性)、A(Autonomous、自動駕駛)、S(Shared & Services、共享&服務(wù))、E(Electrification、電動化)的總稱

2.本產(chǎn)品的優(yōu)點

(1)非接觸式傳感器

通過傳感器的非接觸設(shè)計，簡化了構(gòu)造。

消除了因傳感器與被測量軸接觸而產(chǎn)生的磨損，具有高可靠性。

(2)小型化

通過優(yōu)化線圈的纏繞方式使軸向長度縮短一半，并通過材料的改善獲得高靈敏度。

(3)易于生產(chǎn)

無需在驅(qū)動軸上進行開槽或鍍層等特殊加工，只要使用量產(chǎn)車上使用的材料及表面處理即可完成。

3.產(chǎn)品效果

(1)改善汽車軸承消耗

在性能優(yōu)異高效率的2檔變速EV中，通過搭載本產(chǎn)品解決換檔沖擊可以獲得大的檔比差，實現(xiàn)7%的電耗改善 ^*2。同時，在帶式CVT中，通過降低壓緊鋼帶的油壓可以減小變速箱的能量損失，獲得1.05%的油耗改善 ^*2。

(2)緩和加速和減速時扭矩的變動，獲得平穩(wěn)舒適的駕乘體驗。

(3)實時監(jiān)測扭矩變化，通過檢出異常狀態(tài)預(yù)測故障發(fā)生。

通過與互聯(lián)網(wǎng)的實時互聯(lián)，把握汽車的行駛狀態(tài)和周邊路況，在數(shù)據(jù)的處理、分析和利用的基礎(chǔ)上，期待該產(chǎn)品能創(chuàng)造出新的價值。今后，NSK在既往的自動駕駛、電動化持續(xù)應(yīng)對的基礎(chǔ)上，同時開發(fā)基于驅(qū)動軸扭矩傳感器的互聯(lián)技術(shù)，為CASE的進步發(fā)展貢獻力量。

*2 帶式CVT汽車的1.05%油耗改善數(shù)據(jù)為基于實車的測定結(jié)果；2檔變速EV的7%電耗改善數(shù)據(jù)為基于仿真的計算結(jié)果。