CN100533100C - 液控无级变速器冷却性能的检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种液控无级变速器冷却性能的检测装置及其检测方法。装置包括串接的传感部件(1)、含模数转换器ADC0816和单片机AT89C2051的控制部件(2)、含数模转换器TCL5620和电磁阀的执行部件(3)，以及电源(4)，用于对传感部件(1)的输出进行运算、分析和输出控制信号来调校电磁阀中的液体流量；方法为分别设定采集传感器输出的时间片、电磁阀的占空比、占空比调节的步长，根据采集传感器的对象和输出的值，确定采集的时刻，对转换成数字信号的数据进行处理，将在冷却器进口油温≤150℃的情形下获得的各曲线与被测试的无级变速器的理论设计上的曲线进行比较，并将结果存储和送输出设备。它能自动对CVT的效能、风冷却器与液压系统的匹配进行验证和检测。
Description
技术领域
本发明涉及一种检测装置及测法，尤其是液控无级变速器冷却性能的检测装置的检测方法
背景技术
采用液压工作的无级变速器(CVT：continuously variable transmission)是通过控制液压系统中的电磁阀的占空比来控制每个油路输出的油压和流量，进而实现对其输出转速的有效控制。既然起主要作用的是液压系统，那么所选择的油和油温的高低就将直接影响着CVT的性能，其中，油温受外界工况的影响最大，其一旦超过允许的界限值就会使整个CVT不能正常工作。为解决这一问题，目前常用的降低油温的方式为外接一个冷却器油路，利用风进行强制冷却。然而，这种带有风冷却器的CVT的效能如何？风冷却器与液压系统的匹配是否恰当？一直是困扰着CVT的研发、验证和检测的难题。虽也有通过人为的方式，即通过目视和手感来了解CVT的漏油情况和油温高低以及换档质量、速比模式，但也同样存在着只能定性，不能定量验证和检测的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题为克服现有技术中的不足之处，提供一种能自动对CVT的效能、风冷却器与液压系统的匹配进行验证和检测的液控无级变速器冷却性能的检测装置的检测方法。
液控无级变速器冷却性能的检测装置包括依次串接的传感部件、控制部件和执行部件，以及与上述各部件电连接的电源，特别是(a)所说控制部件含有模数转换器ADC0816和单片机AT89C2051，用于将传感部件输出的电信号变换成数字信号和对其进行运算、分析和输出控制信号；(b)所说执行部件含有数模转换器TCL5620和电磁阀，以将控制部件输出的控制信号用于调整和校正电磁阀体中的液体流量。
作为液控无级变速器冷却性能的检测装置的进一步改进，所述的控制部件的模数转换器ADC0816的脚
分别接变速箱输出轴转速传感器、离合器油压传感器、变速箱输入轴转速传感器、发动机输出轴转速传感器、变速箱放油口温度传感器、变速箱主油压传感器、变速箱油温传感器、变速箱一轴油压传感器、冷却器进口油温传感器、冷却器出口油温传感器、变矩器闭锁油压传感器和环境温度传感器，脚
分别接坡度传感器和油门开度传感器，用于接收上述传感器送来的模拟信号，单片机AT89C2051的控制端口脚⑥～⑧和
与模数转换器ADC0816的控制端口脚连接，用于控制模数转换器ADC0816分时接收各传感器的信号，模数转换器ADC0816的数地总线端口
脚接单片机AT89C2051的数地总线端口脚
用于将转换的数字信号输出至单片机AT89C2051，单片机AT89C2051的输出端口脚⑨接执行部件(3)的输入端，用于输出处理后的控制信号；所述的执行部件的数模转换器TCL5620的脚⑥接单片机AT89C2051的输出端口脚⑨，用于接收单片机AT89C2051输出的控制信号，数模转换器TCL5620的脚⑨～
分别接四只电磁阀，用于控制每只电磁阀的工作状态；所述的电磁阀为换档电磁阀、缓冲离合器控制阀、离合器压力控制阀和主油压调节阀；所述的单片机AT89C2051的脚①～⑧接LED显示器(35)的脚A～G和脚DP，用于显示当前输出的被控电磁阀的受控信号，单片机AT89C2051的脚
或脚
接输出设备，用于输出判断结果或偏差值。
液控无级变速器冷却性能的检测装置的检测方法包括接收传感器的模拟信号和输出控制信号，特别是它是按以下步骤完成的：设定采集传感器输出的时间片，产生一个分时采集的时间基准；分别设定电磁阀的占空比、占空比调节的步长，产生一个分时控制油压和流量的调节基准；根据采集传感器的对象和输出的值，确定采集的时刻，即对于环境温度≥40℃、车速≥120km/h且坡度≥3％或车速≥30km/h且坡度≥40％时进行采集；对转换成数字信号的数据进行处理，即生成温度时间曲线、油压时间曲线、温度油压曲线、油门开度时间曲线和油压油门开度曲线；将在冷却器进口油温≤150℃的情形下生成的温度时间曲线、油压时间曲线、温度油压曲线、油门开度时间曲线和油压油门开度曲线与被测试的无级变速器的理论设计上的温度时间曲线、油压时间曲线、温度油压曲线、油门开度时间曲线和油压油门开度曲线进行比较，判断其是否在理论设计曲线范围之内，并将结果存储和送输出设备。
作为液控无级变速器冷却性能的检测装置的检测方法的进一步改进，所述的重复采集、处理和比较的步骤为两次以上，比较首次和末次的结果，判断其漏油情况、换档质量和速比模式，并将偏差值存储和送输出设备；所述的被测试的无级变速器的判断值为，生成的温度时间曲线、油压时间曲线、温度油压曲线、油门开度时间曲线和油压油门开度曲线与被测试的无级变速器的理论设计上的温度时间曲线、油压时间曲线、温度油压曲线、油门开度时间曲线和油压油门开度曲线比较后的偏差范围≤5％；所述的首次和末次间的偏差值为≤1％；所述的输出设备为屏幕显示器或打印机或上位计算机。
相对于现有技术的有益效果是，其一，控制部件采用含有模数转换器ADC0816和单片机AT89C2051的构成形式，充分地利用了数字处理技术，实现了信号的快速分析和处理，极大地提高了检测装置的智能化程度，既实时地通过分别对发动机输出轴转速、变速箱输入、输出轴转速的测定，并经运算而即时地得出了CVT的效能参数，又分别实时地通过传感部件检测出了CVT和风冷却器中液压油的温度，验证和检测了风冷却器与液压系统的匹配性，还能自动地输出调节电磁阀占空比的信号，为获得最高的CVT效能和最佳的匹配值奠定了基础；其二，采用数模转换器TCL5620和电磁阀作为执行部件，不仅有效地调整和校正了电磁阀体中的液体流量，还为摸索最高的CVT效能和最佳的匹配值提供了物质基础；其三，检测装置除了独具智能性之外，还有着体积小、重量轻、不需维护和使用方便的优点；其四，检测方法科学可行、效率高，既能定性地检测，又能精确地定量检测，系统的精度<1‰，并由此而获得被检测的CVT的效能参数和CVT与风冷却器的匹配值，为CVT后续的定型生产和CVT控制器的研发提供了依据；其五，单片机AT89C2051中驻有的检测方法的程序，除使本发明的检测装置具有智能化的功能外，且同时还自动生成了检测的原始电子档案，利于制造厂商的生产管理和售后服务的跟踪，提高了管理水平、劳动生产率和工业化水平，并同时使其上位计算机的程序的模块化也能得到改善，控制算法、运行速度也变得简单和获得较大的提高。
作为有益效果的进一步体现，一是电磁阀选用为换档电磁阀、缓冲离合器控制阀、离合器压力控制阀和主油压调节阀，就完全地满足了调试风冷却器与液压系统匹配性的需要；二是单片机AT89C2051的相关脚分别与显示器、屏幕显示器或打印机或上位计算机电连接，便于检测人员随时地了解被控电磁阀的工作状态，以及被测CVT的效能、匹配值；三是选用重复采集、处理和比较的步骤为两次以上，比较首次和末次的结果，就可由其间接的得出漏油情况、换档质量和速比模式；四是被测试的无级变速器的判断值设定为生成的温度时间曲线、油压时间曲线、温度油压曲线、油门开度时间曲线和油压油门开度曲线与被测试的无级变速器的理论设计上的温度时间曲线、油压时间曲线、温度油压曲线、油门开度时间曲线和油压油门开度曲线比较后的偏差范围≤5％，首次和末次间的偏差值设定为≤1％，即能由此得出被测试的CVT符合理论设计要求，这也是经过大量的试验所验证了的。
附图说明
下面结合附图对本发明的优选方式作进一步详细的描述。
图1是本发明检测装置的一种基本结构示意图；
图2是图1中传感部件的电连接示意图；
图3是本发明检测方法的流程图。
具体实施方式
参见图1和图2，液控无级变速器冷却性能的检测装置包括一个分别置于发动机C、变速箱B和风冷却器A上的由变速箱输出轴转速传感器11、离合器油压传感器12、变速箱输入轴转速传感器13、发动机输出轴转速传感器14、变速箱放油口温度传感器15、变速箱主油压传感器16、变速箱油温传感器17、变速箱一轴油压传感器18、冷却器进口油温传感器19、冷却器出口油温传感器20、变矩器闭锁油压传感器21、环境温度传感器22、坡度传感器23和油门开度传感器24组成的传感部件1，用于将各个待测点的物理量变换成电信号；一个含有模数转换器ADC0816和单片机AT89C2051的控制部件2，用于将传感部件1输出的电信号变换成数字信号和对其进行运算、分析和输出控制信号；一个含有数模转换器TCL5620和电磁阀的执行部件3，以将控制部件2输出的控制信号用于调整和校正电磁阀体中的液体流量。一个电源4。该电源4分别与传感部件1、控制部件2和执行部件3电连接。其中，模数转换器ADC0816的脚①～
分别接变速箱输出轴转速传感器11、离合器油压传感器12、变速箱输入轴转速传感器13、发动机输出轴转速传感器14、变速箱放油口温度传感器15、变速箱主油压传感器16、变速箱油温传感器17、变速箱一轴油压传感器18、冷却器进口油温传感器19、冷却器出口油温传感器20、变矩器闭锁油压传感器21和环境温度传感器22，脚
分别接坡度传感器23和油门开度传感器24，用于接收上述传感器送来的模拟信号；单片机AT89C2051的控制端口脚⑥～⑧和
与模数转换器ADC0816的控制端口
脚连接，用于控制模数转换器ADC0816分时接收各传感器的信号；模数转换器ADC0816的数地总线端口
脚接单片机AT89C2051的数地总线端口脚
用于将转换的数字信号输出至单片机AT89C2051；单片机AT89C2051的串行输出端口脚⑨接执行部件3的输入端，用于输出处理后的控制信号；单片机AT89C2051的并行输出端口脚①～⑧接LED显示器(35)的脚A～G和脚DP，用于显示当前输出的被控电磁阀的受控信号；单片机AT89C2051的并行输出端口脚
或脚
接输出设备，用于输出判断结果或偏差值。执行部件3的数模转换器TCL5620的脚⑥接单片机AT89C2051的输出端口脚⑨，用于接收单片机AT89C2051输出的控制信号；数模转换器TCL5620的脚⑨～
分别接四只电磁阀，这四只电磁阀分别为换档电磁阀31、缓冲离合器控制阀32、离合器压力控制阀33和主油压调节阀34，用于控制每只电磁阀的工作状态。
参见图3，液控无级变速器冷却性能的检测装置的检测方法的工作流程如下：对液控无级变速器冷却性能的检测装置通电后，单片机AT89C2051给其自有的功能部件和内存中驻有的各个子程序，以及模数转换器ADC0816和数模转换器TCL5620预置初始值，即设定其初始工作状态，如给16位记时器/计数器设定10ms的定时中断值，以作为分时采集数据的时间片，给采集环境温度传感器22的计数器赋值为40，给采集变速箱输出轴转速传感器11的两只计数器分别赋值为120和30，给采集坡度传感器23的两只计数器分别赋值为3％和40％，给采集冷却器进口油温传感器19的计数器赋值为150，分别给四只电磁阀设定占空比，以及占空比调节的幅度等(步骤110)。接着，在步骤120中，单片机AT89C2051判断是否进行全面的数据采集？即查看采集的环境温度是否≥40℃？且车速和坡度值是否≥120km/h和≥3％或≥30km/h和≥40％？若为否，则原地循环至上述条件满足。若为是，则对所有的传感器进行采集(步骤130)。之后，在步骤140，单片机AT89C2051对转换成数字信号的所有的传感信息进行处理，即将其生成温度时间曲线、油压时间曲线、温度油压曲线、油门开度时间曲线和油压油门开度曲线。接着，在步骤150，单片机AT89C2051将在冷却器进口油温≤150℃的情形下生成的温度时间曲线、油压时间曲线、温度油压曲线、油门开度时间曲线和油压油门开度曲线与被测试的无级变速器的理论设计上的温度时间曲线、油压时间曲线、温度油压曲线、油门开度时间曲线和油压油门开度曲线进行比较。看其两者间的偏差范围是否≤5％(步骤160)？若为否，则转步骤190，分别对四个电磁阀的占空比进行优化调整。并在步骤210查看电磁阀占空比的所有可能的调整是否已全部进行完毕？若未完，则转步骤120，继续进行检测。若已完，则于步骤240得出被检测的CVT的效能不合格的结论，并转步骤250，输出结论和结束本次检测。若步骤160的结果为是，则认为被检测的CVT的效能合格，接着转步骤170，查看效能合格的检测是否已进行了两次以上，若为否，则转步骤110，继续下一轮的效能检测。若为是，转步骤180，比较首次和末次的效能检测结果。查看首次和末次间的偏差值是否≤1％(步骤200)。若为否，则认为存在着漏油情况或换档质量差或速比模式查的问题(步骤230)，并转步骤250，输出结论和结束本次检测。若为是，则得出被检测的CVT全部合格的结论(步骤220)，并转步骤250，输出结论和结束本次检测。
显然，本领域的技术人员可以对本发明的液控无级变速器冷却性能的检测装置及其检测方法进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (5)
1、一种液控无级变速器冷却性能的检测方法，包括接收传感器的模拟信号和输出控制信号，其特征在于：包括下列步骤；
设定采集传感器输出的时间段，产生一个分时采集的时间基准；
分别设定电磁阀的占空比、占空比调节的步长，产生一个分时控制油压和流量的调节基准；
根据采集传感器的对象和输出的值，确定采集的时刻，即对于在环境温度≥40℃，车速≥120km/h，坡度≥3％时刻进行采集；
或者在环境温度≥40℃，车速≥30km/h，坡度≥40％时刻进行采集；
对转换成数字信号的数据进行处理，即生成温度时间曲线、油压时间曲线、温度油压曲线、油门开度时间曲线和油压油门开度曲线；
将在冷却器进口油温≤150℃的情形下生成的温度时间曲线、油压时间曲线、温度油压曲线、油门开度时间曲线和油压油门开度曲线与被测试的无级变速器的理论设计上的温度时间曲线、油压时间曲线、温度油压曲线、油门开度时间曲线和油压油门开度曲线进行比较，判断其是否在理论设计曲线范围之内，并将结果存储和送输出设备。
2、根据权利要求1所述的液控无级变速器冷却性能的检测方法，其特征是重复采集、处理和比较的步骤为两次以上，比较首次和末次的结果，判断其漏油情况、换档质量和速比模式，并将偏差值存储和送输出设备。
3、根据权利要求1所述的液控无级变速器冷却性能的检测方法，其特征是被测试的无级变速器的判断值为，生成的温度时间曲线、油压时间曲线、温度油压曲线、油门开度时间曲线和油压油门开度曲线与被测试的无级变速器的理论设计上的温度时间曲线、油压时间曲线、温度油压曲线、油门开度时间曲线和油压油门开度曲线比较后的偏差范围≤5％。
4、根据权利要求2所述的液控无级变速器冷却性能的检测方法，其特征是首次和末次间的偏差值为≤1％。
5、根据权利要求1所述的液控无级变速器冷却性能的检测方法，其特征是输出设备为屏幕显示器或打印机或上位计算机。
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