CN110542554A - 一种两档换挡执行机构的耐久试验系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例公开了一种两档换挡执行机构的耐久试验系统及方法，其中系统包括：台架底板以及固定在所述台架底板上的支座，待测换挡执行机构安装在支座上。支座左右两端内侧设置有两个挡位块，档指位于两个挡位块之间。支座左右两端向外依次对称设置有第一限位块、弹簧、第二限位块、固定支架以及压力调节装置。压力调节装置向第二限位块施加不同的压力，该压力在弹簧以及第一限位块的传导下，施加至挡位块上，使挡位块模拟自动变速箱中拨叉的工作状态。档指在移动至任一个挡位块的位置时，将受到来自挡位块的压力，真实模拟档指在自动变速箱内换挡时所受到的自锁预紧力，无需依托整个两档ATM才能进行试验，有效节约试验成本。
Description
技术领域
本申请涉及一种电动汽车动力系统技术领域，尤其涉及一种两档换挡执行机构的耐久试验系统及方法。
背景技术
自动变速箱(Auto Transmission，ATM)是一种能够根据汽车车速和发动机转速，自动进行换挡操纵的变速装置，换挡执行机构是ATM进行自动换挡操作时的具体执行装置。目前电动汽车普遍采用两档ATM，即内置两个挡位点的ATM实现自动换挡。两档ATM的换挡执行机构通常包括换挡电机、换挡组件以及档指，在换挡时，换挡电机进行正反转，换挡组件将驱动电机的旋转运动转换为直线运动之后，通过档指带动卡接在两档ATM内部的拨叉，使拨叉移动到目标挡位点，实现换挡。
为了保证电动汽车行驶过程中，换挡执行机构能够可靠的执行换挡操作，通常需要在其投入运行前进行耐久试验。目前在对换挡执行机构进行耐久试验时，一般需要依托整个两档ATM才能进行，具体操作时，将整个两档ATM安装在试验台架上，然后针对换挡执行机构的换挡性能进行耐久试验，试验结束后，试验所用的两档ATM将报废无法使用。
两档ATM除了换挡执行机构，还包括传动控制单元、控制对象(变速器、离合器和发动机等)以及传感器等其他部件，因此，在利用上述方法对换挡执行机构进行耐久试验时，由于需要以报废整个两档ATM为代价，导致试验成本较高。
发明内容
为了解决对两档换挡执行机构进行耐久试验时，需要以报废整个两档ATM为代价，从而导致试验成本较高的问题，本申请通过以下实施例公开了一种两档换挡执行机构的耐久试验系统及方法。
在本申请的第一方面，公开了一种两档换挡执行机构的耐久试验系统，包括：台架底板以及固定在所述台架底板上的支座，所述支座的上表面设置有多个用于安装待测换挡执行机构的固定孔；
所述支座左右两端的内侧分别设置有挡位块，在所述待测换挡执行机构安装在所述支座上时，所述待测换挡执行机构的档指位于两个所述挡位块之间；
所述支座左右两端向外依次对称设置有第一限位块、弹簧、第二限位块、固定支架以及压力调节装置，其中，所述固定支架固定安装在所述台架底板上，所述固定支架与所述支座之间通过导向杆固定连接；
所述支座的左右两端分别开设有穿孔，导柱通过所述穿孔连接所述第一限位块与所述挡位块；
所述第一限位块与所述第二限位块皆可滑动的安装在所述导向杆上，所述第一限位块与所述第二限位块之间固定有弹簧；
所述压力调节装置安装在所述固定支架的外侧，并通过调节杆连接至所述第二限位块；
所述压力调节装置用于通过所述调节杆向所述第二限位块施加不同的压力，所述压力在所述弹簧、所述第一限位块以及所述导柱的传导下，施加至所述挡位块上，使得所述挡位块能够模拟自动变速箱中拨叉的工作状态。
可选的，所述支座的左右两端为支座板，上下两端为支座架，所述支座板高于所述支座架；
所述支座板的上表面设置有多个所述固定孔，所述支座板的侧面开设有所述穿孔。
可选的，所述系统还包括：控制组件以及压力传感器，所述压力传感器电连接至所述控制组件；
所述压力传感器的一端固定在所述第一限位块上，另一端与所述弹簧相固定连接；
所述压力传感器用于获取所述压力调节装置所施加的压力值，并将所述压力值发送至所述控制组件。
可选的，所述待测换挡执行机构还包括换挡电机以及换挡组件；
所述换挡组件通过所述固定孔安装在所述支座左右两端的上表面，所述换挡电机固定在所述换挡组件的一端；
所述换挡电机与所述换挡组件用于驱动所述档指向任一个挡位块的位置移动。
可选的，所述换挡组件内置位置传感器，所述位置传感器电连接至所述控制组件；
所述位置传感器用于检测所述档指的实时位置，并将所述档指的实时位置发送至所述控制组件；
所述控制组件用于接收所述档指的实时位置，并在所述档指到达任一个所述挡位块的位置时，控制所述换挡电机停止工作，直至达到预设的时间后，控制所述换挡电机继续工作，使所述换挡电机和所述换挡组件驱动所述档指向另一个挡位块的位置移动。
可选的，所述压力调节装置上设置有调节螺栓。
在本申请的第二方面，公开了一种两档换挡执行机构的耐久试验方法，该方法应用于本申请第一方面公开的一种两档换挡执行机构的耐久试验系统，该方法包括：
换挡电机与换挡组件驱动档指向任一个挡位块移动；
位置传感器实时检测所述档指的实时位置，并将所述档指的实时位置发送至控制组件；
所述控制组件接收所述档指的实时位置，并在所述档指到达任一个所述挡位块的位置时，控制所述换挡电机停止工作，直至达到预设的时间后，控制所述换挡电机继续工作，使所述换挡电机和所述换挡组件驱动所述档指向另一个挡位块的位置移动。
可选的，所述方法还包括：
所述控制组件实时监测所述档指的实际换挡次数；
当实际换挡次数满足预设的换挡次数时，所述控制组件控制所述换挡电机停止工作，结束试验。
本申请实施例公开了一种两档换挡执行机构的耐久试验系统及方法，其中系统包括：台架底板以及固定在所述台架底板上的支座，待测换挡执行机构安装在支座的上表面。支座左右两端的内侧分别设置有挡位块，档指位于两个挡位块之间。支座左右两端向外依次对称设置有第一限位块、弹簧、第二限位块、固定支架以及压力调节装置。压力调节装置通过调节杆向第二限位块施加不同的压力，该压力在弹簧、第一限位块以及导柱的传导下，施加至挡位块上，使得挡位块能够模拟自动变速箱中拨叉的工作状态。档指在换挡电机以及换挡组件的驱动下，移动至任一个挡位块的位置时，将受到来自挡位块的压力，真实模拟档指在自动变速箱内换挡时所受到的自锁预紧力，进而准确测试换挡执行机构的换挡性能。因此，利用本申请实施例公开的耐久试验系统及方法对两档换挡执行机构进行试验试验时，无需依托整个两档ATM才能进行试验，有效节约试验成本。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例公开的一种两档换挡执行机构的耐久试验系统的俯视图；
图2为本申请实施例公开的一种两档换挡执行机构的耐久试验系统的侧视图；
图3为本申请实施例公开的一种两档换挡执行机构的耐久试验系统与待测换挡执行机构的结构示意图；
图4为本申请实施例公开的一种两档换挡执行机构的耐久试验系统中，支座的结构示意图。
具体实施方式
为了解决对两档换挡执行机构进行耐久试验时，需要以报废整个两档ATM为代价，从而导致试验成本较高的问题，本申请通过以下实施例公开了一种两档换挡执行机构的耐久试验系统及方法。
参见图1-图2所示的结构示意图，本申请第一实施例公开了一种两档换挡执行机构的耐久试验系统，包括：台架底板1以及固定在所述台架底板1上的支座2。
所述支座2的上表面设置有多个用于安装待测换挡执行机构11的固定孔20。不同型号的换挡执行机构由于外形的设计和定位孔的安装不一致，在支座2上设置有多组型号尺寸不同的固定孔20，便于各种型号的换挡执行机构使用螺栓进行安装。
所述支座2左右两端的内侧分别设置有挡位块3，在所述待测换挡执行机构11安装在所述支座2上时，所述待测换挡执行机构11的档指111位于两个所述挡位块3之间。
所述支座2左右两端向外依次对称设置有第一限位块4、弹簧5、第二限位块6、固定支架7以及压力调节装置8，其中，所述固定支架7固定安装在所述台架底板1上，所述固定支架7与所述支座2之间通过导向杆9固定连接。
需要说明的是，针对图2以及图3所示的侧视图，由于导向杆9的存在将会挡住弹簧5等部件，不便于对系统结构进行理解，因此图2以及图3所示的侧视图结构中不包括导向杆9这一部件，实际应用中，需要将导向杆9这一结构加入图2或者图3所示的结构中才能形成本申请实施例所公开的完整的耐久试验系统。
图1-图3中，弹簧5上的虚线表示弹簧的实际长度不受图示所限，可以根据实际应用需求进行设置。
本申请实施例公开的一种两档换挡执行机构的耐久试验系统，以支座2为中心轴，支座两边为对称布设的结构。
所述支座2的左右两端分别开设有穿孔21，导柱10通过所述穿孔21连接所述第一限位块4与所述挡位块3。
所述第一限位块4与所述第二限位块6皆可滑动的安装在所述导向杆9上，所述第一限位块4与所述第二限位块6之间固定有弹簧5。
所述压力调节装置8安装在所述固定支架7的外侧，并通过调节杆80连接至所述第二限位块6。在一种实现方式中，所述压力调节装置8上设置有调节螺栓，手动旋转调节螺栓，便可以使调节杆80向前或者向后移动，调节杆80移动，其向第二限位块6施加的推力即会产生变化。
所述压力调节装置8用于通过所述调节杆80向所述第二限位块6施加不同的压力，所述压力在所述弹簧5、所述第一限位块4以及所述导柱10的传导下，施加至所述挡位块3上，使得所述挡位块3能够模拟自动变速箱中拨叉的工作状态。
拨叉是卡装在自动变速箱中的带自锁能力的装置，具有一定预紧力。挡位块3用于模拟自动变速箱内部的拨叉，压力调节装置8所提供的预压用于模拟换档力，例如：电动汽车实际换挡时所需的换挡力大致在300N-500N之间，那么通过两端的压力调节装置8提供大小在此范围内的压力，便可使挡位块3模拟拨叉换挡时的状态，进而验证待测换挡执行机构的换挡性能。
另外，通过压力调节装置8也可以实现调整挡位块3的位置点，具体操作时，手动旋转调节螺栓，使挡位块3移动至所需的位置点即可。
本申请实施例公开了一种两档换挡执行机构的耐久试验系统及方法，其中系统包括：台架底板以及固定在所述台架底板上的支座，待测换挡执行机构安装在支座的上表面。支座左右两端的内侧分别设置有挡位块，档指位于两个挡位块之间。支座左右两端向外依次对称设置有第一限位块、弹簧、第二限位块、固定支架以及压力调节装置。压力调节装置通过调节杆向第二限位块施加不同的压力，该压力在弹簧、第一限位块以及导柱的传导下，施加至挡位块上，使得挡位块能够模拟自动变速箱中拨叉的工作状态。档指在换挡电机以及换挡组件的驱动下，移动至任一个挡位块的位置时，将受到来自挡位块的压力，真实模拟档指在自动变速箱内换挡时所受到的自锁预紧力，进而准确测试换挡执行机构的换挡性能。因此，利用本申请实施例公开的耐久试验系统及方法对两档换挡执行机构进行试验试验时，无需依托整个两档ATM才能进行试验，有效节约试验成本。
进一步的，参见图3以及图4所示的结构示意图，所述支座2的左右两端为支座板22，上下两端为支座架23，所述支座板22高于所述支座架23，所述支座板22的上表面设置有多个所述固定孔20。
所述待测换挡执行机构11还包括换挡电机112以及换挡组件113。所述换挡组件113通过所述固定孔20安装在所述支座2左右两端的上表面，即换挡组件113的两端架设在支座板22的上表面，通过相应型号的固定孔20，使用螺栓进行安装。所述换挡电机112固定在所述换挡组件113的一端，档指111通过固定杆垂直安装在换挡组件113的下方，并正好位于两个挡位块3之间。
所述换挡电机112与所述换挡组件113用于驱动所述档指111向任一个挡位块3的位置移动。其中，换挡电机112工作时为正负的旋转运动，换挡组件113能够将换挡电机112的旋转运动转换为直线运动，进而通过固定杆带动档指111直线移动。
所述支座板22的侧面开设有所述穿孔21。
进一步的，所述系统还包括：控制组件以及压力传感器12，所述压力传感器12电连接至所述控制组件。
所述压力传感器12的一端固定在所述第一限位块4上，另一端与所述弹簧5相固定连接。
所述压力传感器12用于获取所述压力调节装置8所施加的压力值，并将所述压力值发送至所述控制组件。由于第一限位块4、第二限位块6与导柱10皆是可活动的固定方式，因此，压力传感器12所测得的压力值即为压力调节装置8施加在挡位块3上的压力大小。
进一步的，所述换挡组件113内置位置传感器，所述位置传感器电连接至所述控制组件。
所述位置传感器用于检测所述档指111的实时位置，并将所述档指111的实时位置发送至所述控制组件。
所述控制组件用于接收所述档指111的实时位置，并在所述档指111到达任一个所述挡位块3的位置时，控制所述换挡电机112停止工作(即断开换挡电机112的电源)，直至达到预设的时间后，控制所述换挡电机112继续工作(即接通换挡电机112的电源)，使所述换挡电机112和所述换挡组件113驱动所述档指111向另一个挡位块3的位置移动。
控制组件预先存储相应的试验程序，在试验开始前，操作人员可以按照试验需求，预先设定相应的试验参数，例如：换挡位置点，换挡力，弹簧预压值，换挡次数，换挡间隔(换挡电机的断电时长)，换挡电流、换挡最大时长等。其中，控制组件根据预设的换挡位置点，判断档指111是否到达相应的挡位块3的位置。
下述为本申请方法实施例，可以用于执行本申请上述系统实施例。对于本申请方法实施例中未披露的细节，请参照本申请系统实施例。
本申请第二实施例公开了一种两档换挡执行机构的耐久试验方法，该方法应用于本申请第一实施例公开的一种两档换挡执行机构的耐久试验系统，该方法包括：
试验开始前，操作人员将待测换挡执行机构11安装在支座2上，并通过手动旋转压力调节装置8上的调节螺栓，来调整最终施加至挡位块3上的压力大小，该压力大小通过压力传感器反馈至控制组件，操作人员可以通过控制组件上显示的压力值大小按需继续进行调整，直至满足试验要求。操作人员还可以根据试验所需，预先通过控制组件设置试验参数，例如：换挡位置点，换挡力，弹簧预压值，换挡次数，换挡间隔(换挡电机的断电时长)，换挡电流、换挡最大时长等。
开始试验，控制组件控制换挡电机112开始旋转。
换挡电机112与换挡组件113驱动档指111向任一个挡位块3移动。
位置传感器实时检测所述档指111的实时位置，并将所述档指111的实时位置发送至控制组件。
所述控制组件接收所述档指111的实时位置，并在所述档指111到达任一个所述挡位块的位置时，控制所述换挡电机112停止工作，直至达到预设的时间后，控制所述换挡电机112继续工作(控制换挡电机112反向转动)，使所述换挡电机112和所述换挡组件113驱动所述档指111向另一个挡位块3的位置移动。
进一步的，所述方法还包括：
所述控制组件实时监测所述档指111的实际换挡次数。
当实际换挡次数满足预设的换挡次数时，所述控制组件控制所述换挡电机112停止工作，结束试验。
以上结合具体实施方式和范例性实例对本申请进行了详细说明，不过这些说明并不能理解为对本申请的限制。本领域技术人员理解，在不偏离本申请精神和范围的情况下，可以对本申请技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进，这些均落入本申请的范围内。本申请的保护范围以所附权利要求为准。
Claims (8)
1.一种两档换挡执行机构的耐久试验系统，其特征在于，包括：台架底板(1)以及固定在所述台架底板(1)上的支座(2)，所述支座(2)的上表面设置有多个用于安装待测换挡执行机构(11)的固定孔(20)；
所述支座(2)左右两端的内侧分别设置有挡位块(3)，在所述待测换挡执行机构(11)安装在所述支座(2)上时，所述待测换挡执行机构(11)的档指(111)位于两个所述挡位块(3)之间；
所述支座(2)左右两端向外依次对称设置有第一限位块(4)、弹簧(5)、第二限位块(6)、固定支架(7)以及压力调节装置(8)，其中，所述固定支架(7)固定安装在所述台架底板(1)上，所述固定支架(7)与所述支座(2)之间通过导向杆(9)固定连接；
所述支座(2)的左右两端分别开设有穿孔(21)，导柱(10)通过所述穿孔(21)连接所述第一限位块(4)与所述挡位块(3)；
所述第一限位块(4)与所述第二限位块(6)皆可滑动的安装在所述导向杆(9)上，所述第一限位块(4)与所述第二限位块(6)之间固定有弹簧(5)；
所述压力调节装置(8)安装在所述固定支架(7)的外侧，并通过调节杆(80)连接至所述第二限位块(6)；
所述压力调节装置(8)用于通过所述调节杆(80)向所述第二限位块(6)施加不同的压力，所述压力在所述弹簧(5)、所述第一限位块(4)以及所述导柱(10)的传导下，施加至所述挡位块(3)上，使得所述挡位块(3)能够模拟自动变速箱中拨叉的工作状态。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述支座(2)的左右两端为支座板(22)，上下两端为支座架(23)，所述支座板(22)高于所述支座架(23)；
所述支座板(22)的上表面设置有多个所述固定孔(20)，所述支座板(22)的侧面开设有所述穿孔(21)。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：控制组件以及压力传感器(12)，所述压力传感器(12)电连接至所述控制组件；
所述压力传感器(12)的一端固定在所述第一限位块(4)上，另一端与所述弹簧(5)相固定连接；
所述压力传感器(12)用于获取所述压力调节装置(8)所施加的压力值，并将所述压力值发送至所述控制组件。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述待测换挡执行机构(11)还包括换挡电机(112)以及换挡组件(113)；
所述换挡组件(113)通过所述固定孔(20)安装在所述支座(2)左右两端的上表面，所述换挡电机(112)固定在所述换挡组件(113)的一端；
所述换挡电机(112)与所述换挡组件(113)用于驱动所述档指(111)向任一个挡位块(3)的位置移动。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述换挡组件(113)内置位置传感器，所述位置传感器电连接至所述控制组件；
所述位置传感器用于检测所述档指(111)的实时位置，并将所述档指(111)的实时位置发送至所述控制组件；
所述控制组件用于接收所述档指(111)的实时位置，并在所述档指(111)到达任一个所述挡位块(3)的位置时，控制所述换挡电机(112)停止工作，直至达到预设的时间后，控制所述换挡电机(112)继续工作，使所述换挡电机(112)和所述换挡组件(113)驱动所述档指(111)向另一个挡位块(3)的位置移动。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述压力调节装置(8)上设置有调节螺栓。
7.一种两档换挡执行机构的耐久试验方法，其特征在于，所述方法应用于权利要求1-6所述的一种两档换挡执行机构的耐久试验系统，所述方法包括：
换挡电机(112)与换挡组件(113)驱动档指(111)向任一个所述挡位块(3)移动；
位置传感器实时检测所述档指(111)的实时位置，并将所述档指(111)的实时位置发送至控制组件；
所述控制组件接收所述档指(111)的实时位置，并在所述档指(111)到达任一个所述挡位块(3)的位置时，控制所述换挡电机(112)停止工作，直至达到预设的时间后，控制所述换挡电机(112)继续工作，使所述换挡电机(112)和所述换挡组件(113)驱动所述档指(111)向另一个挡位块(3)的位置移动。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述控制组件实时监测所述档指(111)的实际换挡次数；
当实际换挡次数满足预设的换挡次数时，所述控制组件控制所述换挡电机(112)停止工作，结束试验。
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