一种汽车自动变速器P挡驻车临界驻入车速试验测量系统

摘要

本发明公开了一种汽车自动变速器P挡驻车临界驻入车速试验测量系统，包括机械系统和测控系统；所述机械系统包括铁地基、待测自动变速器、转矩转速传感器、驱动电机、换挡器、换挡拉索、变速器安装基架、半轴、半轴连接盘、传感器底座、联轴器、电机底座以及换挡器底座；所述测控系统包括计算机、电机控制器以及数据采集器。本发明能够在模拟自动变速器整车试验工况下对其P挡驻车临界驻入车速进行准确测量，从而提高自动变速器P挡驻车临界驻入车速的试验可靠性和准确度。

说明书

技术领域

本发明属于汽车试验技术领域，尤其涉及汽车动力系统中自动变速器P挡驻车性能试验测量系统，更具体地说，涉及一种汽车自动变速器P挡驻车临界驻入车速试验测量系统。

背景技术

随着汽车传动技术的发展，自动变速器由于其操作容易、驾驶舒适、换挡平顺等特点，已经成为汽车变速器的一个重要发展方向。P挡驻车机构作为自动变速器的重要组成部分，P挡驻车是由锁止齿轮、锁销棘爪以及一套驻车执行机构组成，通常情况下锁止齿轮与变速器输出轴连接，锁销棘爪及驻车执行机构固定于变速器壳体。当自动变速器未挂入P挡时，驻车执行机构控制锁销棘爪与锁止齿轮处于分离状态，锁止齿轮随着变速器输出轴可以任意转动；当自动变速器挂入P挡时，驻车执行机构使锁销棘爪与锁止齿轮结合，从而使变速器输出轴与变速器壳体刚性锁止在一起，以确保搭载自动变速器的汽车实现长时间稳定停放、避免溜车现象。然而，为了确保自动变速器在低车速极限工况条件下可以顺利实现P挡驻车，往往需要对新开发的自动变速器P挡驻车功能进行临界驻入车速的测试，以验证其设计参数的正确性和可靠性。

目前，对于汽车自动变速器P挡驻车临界驻入车速的测试主要采用整车工况试验法，试验条件不仅受到整车开发进度的限制，而且试验数据重复性和可靠性较差，并且无法在自动变速器样机开发阶段实现P挡驻车性能的测试与验证，试验时效性差。因此，如何在台架上模拟自动变速器整车试验工况下对其P挡驻车临界驻入车速进行试验测量，目前国内外还没有相关试验测量装置的报道。因此，亟需设计一种汽车自动变速器P挡驻车临界驻入车速试验测量装置，能够实现准确模拟自动变速器整车试验工况下的P挡驻车临界驻入车速试验，这对于缩短自动变速器开发周期具有重要意义。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种汽车自动变速器P挡驻车临界驻入车速试验测量系统，能够在模拟自动变速器整车试验工况下对其P挡驻车临界驻入车速进行准确测量，从而提高了自动变速器P挡驻车临界驻入车速的试验可靠性和精确度，为自动变速器P挡驻车临界驻入车速的试验研究提供了有力支撑。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是这样的：一种汽车自动变速器P挡驻车临界驻入车速试验测量系统，其特征在于：包括机械系统和测控系统；

所述机械系统包括铁地基、待测自动变速器、转矩转速传感器、驱动电机、换挡器、换挡拉索、变速器安装基架、半轴、半轴连接盘、传感器底座、联轴器、电机底座以及换挡器底座；所述待测自动变速器通过变速器安装基架固定在铁地基上，换挡器通过换挡器底座固定在铁地基上，所述换挡器通过换挡拉索与待测自动变速器的P挡执行机构相连，且换挡器、换挡拉索以及待测自动变速器的安装位置及状态与实车一致，通过操纵换挡器能够实现待测自动变速器的P挡驻入和驻出控制；所述转矩转速传感器通过传感器底座固定在铁地基上，待测自动变速器一侧半轴孔与半轴一端相连，半轴另一端通过半轴连接盘与转矩转速传感器一侧伸出轴相连，转矩转速传感器另一侧伸出轴通过联轴器I与驱动电机一侧的输出轴相连；所述驱动电机通过电机底座刚性固定在铁地基上；

所述测控系统包括计算机、电机控制器以及数据采集器；在试验过程中，计算机通过电机控制器控制驱动电机工作状态；转矩转速传感器实时连续测量半轴上转矩、转速信号，数据采集器连续实时采集转矩转速传感器信号，并实时将采集到的信号输入计算机；计算机对半轴上的转矩、转速信号进行实时处理，同时计算机控制机械系统全参数模拟整车自动变速器P挡临界驻入车速试验工况。

进一步地，所述机械系统还包括锁止轴、锁止轴座，所述锁止轴的一端与自动变速器另一侧的半轴孔相连，另一端通过锁止轴座固定在铁地基上，从而实现自动变速器单边差速器锁止。

进一步地，所述机械系统还包括惯性飞轮箱，所述惯性飞轮箱固定在铁地基上，其惯性飞轮轴通过联轴器II与驱动电机另一侧的输出轴相连。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

1、试验测量系统设计简单，安装调整方便，并且试验系统中待测自动变速器安装连接方式完全与其实车一致，从而确保了试验系统测量结果的可行性与可靠性。

2、试验系统中利用与半轴刚性连接的转矩转速传感器测量半轴的转速和转矩数值，消除了试验装置中其他部件对试验结果的影响，从而得到更加准确的试验数据。

3、试验系统可以通过计算机中专用控制算法灵活设置试验工况，便于模拟自动变速器P挡驻车的不同试验工况。

4、试验系统可以同时测得半轴的转速与转矩，通过简单换算可以得到临界驻入车速，同时可以得到P挡驻入时半轴上扭矩的变化规律，从而为自动变速器P挡驻车机构的可靠性设计提供试验依据。

附图说明

图1为实施例1中自动变速器P挡驻车临界驻入车速试验测量系统结构图。

图2为自动变速器P挡驻车临界驻入车速试验测量原理框图。

图3为实施例2自动变速器P挡驻车临界驻入车速试验测量系统结构图。

图中：1—铁地基；2—变速器安装基架；3—待测自动变速器；4—锁止轴；5—锁止轴座；6—半轴；7—半轴连接盘；8—转矩转速传感器；9—传感器底座；10—联轴器I；11—驱动电机；12—电机底座；13—电机控制器；14—换挡器；15—换挡器底座；16—换挡拉索；17—数据采集器；18—计算机；19—联轴器II；20—惯性飞轮箱。

具体实施方式

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

实施例1：参见图1、图2，一种汽车自动变速器P挡驻车临界驻入车速试验测量系统，包括机械系统和测控系统。

所述机械系统包括铁地基1、待测自动变速器3、驱动电机11、转矩转速传感器8、换挡器14、换挡拉索16、变速器安装基架2、半轴6、半轴连接盘7、传感器底座9、联轴器I10、电机底座12以及换挡器底座15。所述变速器安装基架2通过螺栓刚性固定在铁地基1上，待测自动变速器3通过螺栓刚性安装在变速器安装基架2的一侧。

所述半轴6一端通过花键齿插入待测自动变速器3（远离变速器安装基架2）一侧半轴孔，半轴6另一端也通过花键齿插入半轴连接盘7一侧内花键孔，实现刚性连接；半轴连接盘7刚性连接转矩转速传感器8一侧伸出轴，转矩转速传感器8另一侧伸出轴通过联轴器I10刚性连接驱动电机11一侧的输出轴。所述驱动电机11通过螺栓刚性固定在电机底座12上，电机底座12刚性固定在铁地基1上；所述转矩转速传感器8刚性固定在传感器底座9上，传感器底座9通过螺栓刚性固定在铁地基1上。

所述换挡器14通过螺栓固定在换挡器底座15上，换挡器底座15通过螺栓刚性安装在铁地基1上；换挡器14通过实车换挡拉索16连接待测自动变速器3的P挡执行机构，且换挡器14、换挡拉索16以及待测自动变速器3的安装位置及状态与实车一致，通过操纵换挡器14能够实现待测自动变速器3的P挡驻入和驻出控制。

所述测控系统包括计算机18、电机控制器13以及数据采集器17；所述计算机18通过电机控制器13控制驱动电机11工作状态；所述转矩转速传感器8在试验过程中实时连续测量半轴6上转矩、转速信号；所述数据采集器17实时连续采集转矩转速传感器8输出的转矩、转速信号，并实时传入计算机18，计算机18将半轴6的转速换算成车速进行实时显示和记录。试验时，计算机18（通过专用控制软件）控制实现机械系统全参数模拟整车自动变速器P挡临界驻入车速试验工况，包括车速、减速度、转矩等；当计算机18监测到半轴6上转矩、转速信号达到驻入P挡条件时，试验人员操纵换挡器14的换挡杆驻入待测自动变速器3的P挡，当待测自动变速器3的P挡驻入成功，则试验结束并停止试验；所述计算机18在整个试验过程中连续实时采集、显示及记录半轴6转速、转矩、车速等试验数据。

该试验装置可以针对不同型号自动变速器进行试验，只需通过在变速器安装基架2上加工不同型号自动变速器安装定位连接孔便可达到试验目的。

当待测自动变速器3的P挡锁止齿轮不位于差速器壳上时，所述试验测量系统的机械系统还包括锁止轴4、锁止轴座5，所述锁止轴4一端与待测自动变速器3另一侧的半轴孔相连，锁止轴4另一端通过锁止轴座5固定在铁地基1上；具体装配时，锁止轴4一端通过花键齿插入待测自动变速器3一侧半轴孔，另一端通过花键齿插入锁止轴座5的内花键孔，并且锁止轴座5通过螺栓固定在铁地基1上，实现待测自动变速器3单边差速器锁止，从而确保差速器能够单侧加载。

实施例2，参见图3，与实施例1不同的是，所述试验测量系统的机械系统还包括惯性飞轮箱20，所述惯性飞轮箱20固定在铁地基1上，其惯性飞轮轴通过联轴器II 19与驱动电机11另一侧的输出轴相连；惯量飞轮箱的惯量可以根据实车等效惯量进行调整，通过安装不同惯量飞轮实现整车质量的模拟。

最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。