CN102305713A - Amt自动变速器在线测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种AMT自动变速器在线测试装置，由试验台架和测试控制系统组成；试验台架包括床身、变速器驱动系统和加载系统；变速器驱动系统由依次连接的输入电机、输入带传动、轴承座、车载离合器、输入对接套筒和输入连接轴组成，输入连接轴的另一端与被测变速器连接；加载系统由依次连接的输出电机、输出带传动、轴承座、输出对接套筒和输出连接轴组成，输出连接轴的另一端与被测变速器连接；测试控制系统包括PLC控制器、触摸屏、含有测试软件的计算机和人机交互界面操作显示屏；输入电机、输出电机、电控系统以及测试控制系统电连接。它具有集成化、数字化和智能化的特点，保证测试精度高、重复性好的同时结构简单可靠、成本低。

Description

AMT自动变速器在线测试装置

技术领域

　　本发明涉及机械设备检测设备的改进技术，具体涉及一种AMT自动变速器在线测试装置。

 

背景技术

　　变速器是汽车传动系统的重要组成部分，其性能的优劣直接影响到传动系统的性能，关系到整车的质量，更关系到人身财产安全。随着人们对汽车舒适性要求越来越高，现代汽车自动变速器装备率越来越高却是一个不争的事实，尤其是当自动变速器也逐渐能够兼顾操控性的时候。而我国曾经AMT自动变速器只能靠国外进口，自主研发的AMT自动变速器也才刚刚起步，对产品质量进行检测和控制，防止不合格产品出厂，分析改善产品质量，促进产业化发展是摆在行业面前的当务之急。而传统的测试方法自动化程度较低，需要在产品生产下线后，送至专用测试台进行试验，人工分析数据，耗费大量的人力和财力，影响产品生产效率且精确度低。

　　目前国内市场上还没有针对AMT自动变速器的检测设备，只能靠进口，但购置费用昂贵，只有一些经济发达地区的个别大型变速器厂家从国外厂家购买试验台，远远满足不了我国各地众多汽车变速器单位的需要。与国内很多其它生产线的引进相类似，在线检测设备占去了相当比例的投资，这无疑大大加重了企业成本压力，严重影响了AMT制造加工效率，制约着AMT自动变速器的产业化推进。

 

发明内容

　　针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的在于提供一种具有集成化、数字化和智能化的特点，保证测试精度高、重复性好的AMT自动变速器在线测试装置，同时结构简单，性能可靠、成本低。

实现本发明的目的，采用的技术手段是：一种AMT自动变速器在线测试装置，其特征在于，由试验台架和测试控制系统组成；

试验台架包括床身、变速器驱动系统和加载系统；变速器驱动系统由依次连接的输入电机、输入带传动、轴承座、车载离合器、输入对接套筒和输入连接轴组成，输入连接轴的另一端与被测变速器连接；加载系统由依次连接的输出电机、输出带传动、轴承座、输出对接套筒和输出连接轴组成，输出连接轴的另一端与被测变速器连接；测试控制系统包括PLC控制器、触摸屏、含有测试软件的计算机和人机交互界面操作显示屏；输入电机、输出电机、电控系统以及测试控制系统电连接；

PLC控制器按测试流程及规范连续无级控制输入、输出电机的驱动、加载、闭环反馈，并由PLC控制器运算给定的载荷谱或驱动谱快速响应和运行，使被试变速器的输入转速、输入转矩、输出转速和输出转矩等参数保持恒定或动态连续变化。

变速器自动测试系统对于自动变速器总成在加载条件下进行动态驱动检查，即检测变速器在试验技术指标给定的动态转速和转矩下各档位传递的扭矩、传动比、异响振动和噪音、换档灵活性倒档开关等，对变速器总成进行异响噪音、换档品质等做出分析和合格性判断。

　　相比现有技术，本发明具有如下优点：

　　1、模拟实车状态下自动变速器各种工况，根据自动变速器TCU的CAN协议编写发动机模拟数据，实现无发动机和ECU条件下对变速器的自动测试，测试锁止离合器锁止性能、自动变速器行星齿轮传动系统中的离合器性能和制动器性能、挂上挡性能。

　　2、可以进行加载后自动变速器的振动异响测试方法和评价手段，为生产制造高品质高性能自动变速器质量控制提供试验依据。

 　　3、通过对自动变速器进行性能测试和运行状态监测，分析各种载荷运转条件下振动异响产生的原因，提取各类异常振动和性能特征信号，开发自动变速器异常振动在线测试技术与设备，分析信号与结构参数和尺寸之间的关联，准确诊断自动变速器存在的异常振动的起因，为生产制造和质量控制提供试验依据，提高自动变速器生产控制水平，保证产品质量。

    4、具有集成化、数字化和智能化的特点，保证测试精度高、重复性好的同时简单可靠、成本低。   

附图说明

图1是AMT自动变速器在线测试装置结构示意图。

图2是电控系统机构图。

图中，1－变速器，2－输入连接轴，3－变速器定位板，4－输入对接套筒，5－连载离合器，6－轴承座，7－防护罩，8－床身，9－输入带传动，10－调整脚垫，11－输入电机，12－输出连接轴，13－输出对接套筒，14－输出带传动，15－输出电机，16－传送装置。

 

具体实施方

参见图1，一种AMT自动变速器在线测试装置，由试验台架和测试控制系统组成。

试验台架包括床身、变速器驱动系统和加载系统；变速器驱动系统由依次连接的输入电机、输入带传动、轴承座、车载离合器、输入对接套筒和输入连接轴组成，输入连接轴的另一端与被测变速器连接；加载系统由依次连接的输出电机、输出带传动、轴承座、输出对接套筒和输出连接轴组成，输出连接轴的另一端与被测变速器连接；测试控制系统包括PLC控制器、触摸屏、含有测试软件的计算机和人机交互界面操作显示屏；输入电机、输出电机、电控系统以及测试控制系统电连接。

　　PLC控制器按测试流程及规范连续无级控制输入、输出电机的驱动、加载、闭环反馈，并由PLC控制器运算给定的载荷谱或驱动谱快速响应和运行，使被试变速器的输入转速、输入转矩、输出转速和输出转矩等参数保持恒定或动态连续变化。

(1)台架主体结构：输入轴驱动机械传动系统、输出加载电机及机械传动系统、实际车型选档和换档装置、气动系统、输入输出电机传动系统、计算机数据采集控制系统以及人机交互界面操作显示屏等。

(2)电控系统：驱动端和加载端变频控制系统是由全数字变频控制模块为核心，配上滤波器、铜排、快速熔断器和各种电器开关组成的控制柜。

系统主设备为一套输入轴调速驱动控制系统、一套输出加载及再生电能回馈控制系统。系统各控制模块通过通讯总线与主控制器互连。根据测控主控制器的指令按测试流程及规范精确、连续无级控制输入、输出电机的驱动、加载、闭环反馈，能够按照主控制器经运算给定的载荷谱或驱动谱快速响应和运行，使被试变速器的输入转速、输入转矩、输出转速和输出转矩等参数保持恒定或动态连续变化，系统能够连续、闭环节能运行。

驱动系统：本系统由22kW/3090－3600r/min (DC440V)直流电动/发电机、直流驱动器系统、传动皮带等组成，经变速器离合器后把动力传给变速器输入轴。驱动（变速器输入轴）电机的速度控制由测试软件直接传递给直流控制器，速度控制信号是可实现快速给定的，而直流调速器的转矩建立是很快的，所以输入轴实际的速度响应取决于电机的动态响应情况。

　　加载系统：本系统由两台22kW/1500～3000r/min(DC440V)直流电动/发电机、直流驱动器系统、传动皮带等组成。选用南洋22KW标准电机Z4-160-11，其额定转速1500r/min，最高转速是3000r/min，可以通过皮带轮增速将最高转速升到5000 r/min，直流驱动器采用西门子公司6RA70系列产品，可实现扭矩控制和转速闭环控制。具有双向可逆功能，4象限运行。

　　变速器自动测试系统对于自动变速器总成在加载条件下进行动态驱动检查，即检测变速器在试验技术指标给定的动态转速和转矩下各档位传递的扭矩、传动比、异响振动和噪音、换档灵活性倒档开关等，对变速器总成进行异响噪音、换档品质等做出分析和合格性判断。

　　(2)主要测试项目

a)      变速器总成动态噪声检查：按试验模式的加载运转，真实模拟整车运行工况，运转过程中操作者根据噪音、异响和振动等故障模式，进行分析判断变速器齿轮、轴承及其它零件是否存在缺陷；

b)      齿轮传动比自动检测：检查各挡位传动比正确性；

c)      检查变速器运转过程中是否存在跳挡，乱档；

d)      车速传感器自动检查：车速传感器是否可靠、是否合格；

e)      倒档开关（倒车灯通断）自动检测：检查倒车开关动作是否可靠、是否合格。

　　本发明根据变速器测试信号判定噪音、异响和振动等故障模式，进行分析判断变速器齿轮、轴承及其它零件是否存在缺陷。

　　在国内率先将在线自动检测技术应用于自动变速器生产加工现场。应用计算机、自动控制、网络通信等技术，开发适合高品质AMT自动变速器生产制造现场的检测技术和设备，形成自动变速器自动在线测试软硬件成套技术与装置。它针对在线检测加工设备的共性和关键进行研究，实现AMT自动变速器在线自动高速测试，形成AMT自动变速器在线检测的成套集成软硬件技术及设备。进行疲劳寿命试验用来测试和分析汽车变速器的耐久性、使用寿命、传动效率等因素的影响，以及验证变速器产品结构设计、制造工艺、材料、负荷、转速、润滑条件等参数的合理性，为产品设计与质量评价提供可靠的科学依据，缩短产品的开发周期和提高产品质量。

Claims (1)

1.AMT自动变速器在线测试装置，其特征在于，由试验台架和测试控制系统组成；

试验台架包括床身、变速器驱动系统和加载系统；变速器驱动系统由依次连接的输入电机、输入带传动、轴承座、车载离合器、输入对接套筒和输入连接轴组成，输入连接轴的另一端与被测变速器连接；加载系统由依次连接的输出电机、输出带传动、轴承座、输出对接套筒和输出连接轴组成，输出连接轴的另一端与被测变速器连接；测试控制系统包括PLC控制器、触摸屏、含有测试软件的计算机和人机交互界面操作显示屏；输入电机、输出电机、电控系统以及测试控制系统电连接；

　　PLC控制器按测试流程及规范连续无级控制输入、输出电机的驱动、加载、闭环反馈，并由PLC控制器运算给定的载荷谱或驱动谱快速响应和运行，使被试变速器的输入转速、输入转矩、输出转速和输出转矩等参数保持恒定或动态连续变化。

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