在“第40届东京车展”上很多汽车部件厂商展出了内置轮胎受力传感器的轮毂组件。 NSK进口轴承也不例外。该组件能够迅速检测出路面对汽车的作用力，可用于控制汽车车体的晃动。过去使用陀螺传感器和加速度传感器等来间接检测该作用力，因此无法在该作用力造成车体摇晃之前将其检测出来。而使用该组件后，可通过轮胎受力时产生的轮毂组件内轴承内、外轮的位移变化，以及轴承的变形来检测轮胎受力，因此灵敏度高，可对轻微的车体摇晃也可进行控制。
使用霍尔(HALL)元件和磁编码器来检测轴承内位移的是日本精工（NSK轴承 ）（图1）。该编码器为环形，沿圆周将V字形的磁化部分像豁口一样形成数层（V字形的底部重叠配置）。相关元件配置在内轮上，外轮每隔120°配置3组（每组2个）霍尔元件（成组的霍尔元件配置在与连接V字底部的中心线对称的位置）。轮胎横向受力时，内轮沿车轴平行方向偏离外轮；轮胎上下前后受力时，内轮沿车轴垂直方向偏离外轮，因此可通过6个霍尔元件检测出位移的变化。
也就是伴随轮胎的旋转，各霍尔元件发出的脉冲信号位相差会依据位移的变化而变化，因此可以检测出位移变化。然后将位移分解成横向力、上下力、前后力等各方向的分支，依据轴承的刚性特性将位移换算成力。灵敏度比过去使用陀螺传感器的方式提高了约10倍，可检测出10msec级别的轮胎受力。
NSK则计划先推进可检测横向力的轮毂组件的实用化。计划在2010年投放市场。最初仅推进可检测横向力的轮毂组件的原因是：同样大小的前后力、上下力与横向力相比，内轮相对于外轮的位移变化量较小的缘故。这就需要提高SN比（信号噪音比）。该公司展示了该轮毂组件与线控转向等组合的系统。
恩梯恩（NTN）则使用应变仪代替霍尔元件及磁编码器（图2）。在轴承外侧配置应变仪，由轴承的变形导出轮胎受力。使用霍尔元件的NSK的方式要以轮胎的转动为前提，而使用应变仪的优点是即使轮胎不转动也可进行检测。灵敏度也较高，可进行1msec以下级别的检测（不过会因信号处理用微处理器的性能不同会有所变化）。另外，NSK表示，“压力传感器和位移计是实验室用精密仪器，不打算用于必须承受20万～30万km行驶距离的汽车”，可靠性方面还存在问题。NTN制出了只能检测横向力的轮毂组件，对泥、水、石子等的可靠性还在评价中。NTN的目标实用化时间是2010年以后。
此外，捷太格特也展出了类似组件，但该公司没有公布其详细情况（图3）。只是在检测轴承的内外轮位移方面与NSK相近。捷太格特的解说员表示，“与NSK不同之处有：比如为了提高可靠性的传感器数量等配置”，没有公布使用的传感器的情况。设想两年后实现实用化。（记者：富冈 恒宪）
本文作者: 天津博吉进口轴承销售有限公司
如果您有什么技术上的问题可随时登陆我们的网站解决;
公司网址: NSK轴承中国总代理 http://www.tjnskf.com/
或是随时至电我公司与专家进行勾通,联系电话: 022-59820230 59820232
