CN111982376A - 自动变速器换挡力测试方法 - Google Patents

Abstract

一种自动变速器换挡力测试方法，通过将理论F(1)‑I曲线按线性程度分为不均匀段、较均匀段、均匀段三种类型，根据这三种不同类型的线性程度，按不同的电流扫描步长选取电流点。控制器以选取的这些电流扫描步长进行扫描，控制器以300mA为电流扫描步长选取电流点，进行下降阶段扫描，并在300mA与0mA之间选一个过渡电流点，分别得到自动变速器换挡力上升阶段的F(2)‑I曲线和下降阶段的F(3)‑I曲线，比较F(2)‑I曲线与F(3)‑I曲线的线性趋势是否一致，并判断各电流点是否为标准值的0.7~1.3倍，从而判断换挡电磁阀是否合格。通过F(2)‑I曲线和F(3)‑I曲线可计算得到自动变速器换挡力的滞环曲线，从而判断滞环最大值是否小于80N。且通过理论F(1)‑I曲线与F(2)‑I曲线可计算自动变速器换挡力的死区大小的判断值。

Description

自动变速器换挡力测试方法

技术领域

本发明涉及一种测试方法，特别涉及一种自动变速器换挡力测试方法。

背景技术

在自动变速器中，由控制器输入电流信号给换挡电磁阀，通过换挡电磁阀控制液压输出压力，使机械执行机构完成换挡功能。在自动变速器实际使用中，自动变速器控制器接收到换挡请求压力，根据请求压力，控制器将与之对应的电流信号发送给换挡电磁，使换挡电磁阀输出压力给机械执行机构，当实际的输出压力不满足换挡需求压力时，控制器将增加或降低电流以达到目标压力，使自动变速器能顺利完成换挡。因此，换挡电磁阀需要精确的将控制器发送的电流信号转换为压力，换挡的质量取决于换挡电磁阀对电流信号与压力的转换精确性，则在出厂前对换挡电磁阀进行检测尤为必要。

目前，参见图1至图2，常用的测试方法为在换挡电磁阀供给端压力为2100Kpa的条件下，控制器给换挡电磁阀输入电流，以50mA为步长，从0mA上升扫描至1500mA，再从1500mA下降扫描至0mA，每个电流点处停留500ms，使换挡电磁阀控制检测台上的拨叉移动，并记录各电流点对应的拨叉产生的换挡力值，根据换挡力值与电流值的关系，得到F-I曲线，并根据扫描的各电流点判断换挡电磁阀的门限值、滞环等。但是，这种测试方法需要扫描的电流点数量为62个，完成整个扫描总共需要31s，需要扫描的电流点数量较多，测试时间较长，生产效率较低，不能满足大规模批量生产的要求。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种自动变速器换挡力测试方法，其能减少测试的电流点数量，能极大地缩短测试时间，提高换挡电磁阀的测试效率，有利于换挡电磁阀大规模批量生产。

本发明的技术方案是：一种自动变速器换挡力测试方法，步骤如下：

（1）确定一换挡电磁阀的压力P与电流I的关系曲线作为理论P-I曲线：

所述理论P-I曲线是以换挡电磁阀供给端的压力为2100kPa时，通过控制器以50mA为步长向换挡电磁阀输入电流I，从0mA上升至1500mA，并记录各上升电流点对应的换挡电磁阀输出的压力P，将压力P与电流I的关系曲线作为理论P-I曲线；

（2）根据步骤（1）的理论P-I曲线，计算得到换挡电磁阀控制拨叉移动的换挡力F与电流I的理论F(1)-I曲线；

（3）将步骤（2）中计算得到的理论F(1)-I曲线按线性程度分为不均匀段、较均匀段、均匀段三种类型；

（4）根据步骤（3）的三种类型选取上升阶段的电流扫描步长，其中，不均匀段以50mA作为电流扫描步长选取电流点，较均匀段以100mA为电流扫描步长选取电流点，均匀段以200mA为电流扫描步长选取电流点；

（5）控制器以步骤（4）选取的上升阶段的电流扫描步长，从0mA起，至1500mA依次向换挡电磁阀发送电流，各电流扫描步长的扫描停留时间相同，使换挡电磁阀控制检测台上的拨叉移动，并记录拨叉移动产生的换挡力值，根据拨叉的换挡力值与电流点的对应关系得到自动变速器实际换挡力上升阶段的F(2)-I曲线；

（6）以300mA为电流扫描步长在1500mA至300mA之间选取下降阶段的电流点，在300mA至0mA之间选取一个下降阶段的过渡电流点；

（7）控制器以步骤（6）选取的下降阶段的电流扫描步长，从1500mA起，至0mA依次向换挡电磁阀发送电流，各电流扫描步长的扫描停留时间相同，使换挡电磁阀控制检测台上的拨叉移动，并记录拨叉移动产生的换挡力值，根据拨叉的换挡力值与电流点的对应关系得到自动变速器实际换挡力下降阶段的F(3)-I曲线；

（8）判断步骤（5）、步骤（7）中各电流点对应的实际换挡力值是否为标准值的0.7~1.3倍，若满足则作为换挡电磁阀的一个合格条件，若不满足则换挡电磁阀不合格；

（9）计算步骤（5）中上升阶段F(2)-I曲线的换挡力值与步骤（7）中下降阶段F(3)-I曲线的换挡力值之间的差值，得到自动变速器实际换挡力的滞环曲线；

（10）根据步骤（9）的滞环曲线判断滞环的最大值，若滞环的最大值小于80N，则作为换挡电磁阀的另一个合格条件，若滞环的最大值大于80N，则换挡电磁阀不合格。

（11）根据步骤（2）的理论F-I曲线中理论换挡力值与电流的关系，及步骤（5）的F(2)-I曲线中实际换挡力值与电流的关系，计算自动变速器换挡力的死区大小的判断值，以判断值为0.5~1.5作为换挡电磁阀的第三个合格条件；

（12）若上述三个合格条件均满，则判断换挡电磁阀合格，若其中任意一个合格条件不满足，则换挡电磁阀不合格。

进一步的，步骤（5）、步骤（7）中控制器向换挡电磁阀发送电流点时的扫描停留时间为500ms。

进一步的，步骤（8）采用6sigma方法判断自动变速器的实际换挡力值是否合格。

进一步的，步骤（6）中选取150mA作为下降阶段的过渡电流点。

进一步的，步骤（11）中死区大小的判断值计算方法为：

（11-1）由步骤（2）的理论F(1)-I曲线上的各换挡力增加值除以对应的电流增加值，得到△F(1)/△I；

（11-2）由步骤（5）中上升阶段的F(2)-I曲线上的各换挡力增加值除以对应的电流增加值，得到△F(2)/△I；

（11-3）将步骤（11-2）中的△F(2)/△I除以步骤（11-1）中的△F(1)/△I，得到的值即为死区大小的判断值。

采用上述技术方案：本测试方法通过将理论F(1)-I曲线按线性程度分为不均匀段、较均匀段、均匀段三种类型，根据这三种不同类型的线性程度，按不同的电流扫描步长选取电流点，即在不均匀段以50mA为电流扫描步长选取多个电流点，在较均匀段以100mA为电流扫描步长选取多个电流点，在不均匀段以200mA为电流扫描步长选取多个电流点，控制器以选取的这些电流扫描步长作为上升阶段的电流扫描步长。控制器以300mA为电流扫描步长选取电流点，并以300mA作为下降阶段的电流扫描步长，并在300mA与0mA之间选一个过渡电流点，且各电流扫描步长的扫描停留时间相同，从而分别得到自动变速器换挡力上升阶段的F(2)-I曲线和下降阶段的F(3)-I曲线，比较F(2)-I曲线与F(3)-I曲线的线性趋势是否一致，并判断各电流点是否为标准值的0.7~1.3倍，作为换挡电磁阀的一个合格条件。通过F(2)-I曲线和F(3)-I曲线可计算得到自动变速器换挡力的滞环曲线，从而判断滞环最大值是否小于80N，作为换挡电磁阀的另一个合格条件。且通过理论F(1)-I曲线与F(2)-I曲线可计算自动变速器换挡力的死区大小的判断值，作为换挡电磁阀的第三个合格条件。由于本测试方法将理论 F(1)-I曲线按线性程度细分为了三种不同类型的区间，在不均匀段采取按正常方式，即以50mA为步长选取较多的电流点，电流扫描步长较短，保证测试结果的准确性，在较均匀段由于曲线的线性度较好，因此以100mA为电流扫描步长进行扫描，选取较少的电流点，就能保证测试结果的准确性，在均匀段由于曲线的线性度非常好，因此以200mA为电流扫描步长进行扫描，选取少量的电流点即可实现测试结果的准确度。从而通过本测试方法既能保证自动变速器换挡力测试结果的准确性，保证产品的质量要求，又能极大地减少所需电流点数量，缩短测试时间，提高换挡电磁阀的测试效率，有利于换挡电磁阀大规模批量生产。

下面结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

附图说明

图1为现有测试方式的F-I曲线图及门限值判定图；

图2为现有测试方式的F-I曲线及滞环判定图；

图3为本发明测试方法的F-I曲线及门限值判定图；

图4为本发明测试方法的F-I曲线及滞环判定图。

具体实施方式

参见图3至图4，一种自动变速器换挡力测试方法，步骤如下：

（1）确定一换挡电磁阀的压力P与电流I的关系曲线作为理论P-I曲线：

所述理论P-I曲线是以换挡电磁阀供给端的压力为2100kPa时，通过控制器以50mA为步长向换挡电磁阀输入电流I，从0mA上升至1500mA，并记录各上升电流点对应的换挡电磁阀输出的压力P，将压力P与电流I的关系曲线作为论P-I曲线。

（2）根据步骤（1）的理论P-I曲线，计算得到换挡电磁阀控制拨叉移动的换挡力F与电流I的理论F(1)-I曲线，该理论F(1)-I曲线为换挡电磁阀的转换压力在理论上能对自动变速器产生的换挡力与电流的关系曲线。

（3）将步骤（2）中计算得到的理论F(1)-I曲线按线性程度分为不均匀段、较均匀段、均匀段三种类型，即不匀段为理论F(1)-I曲线上线性度差的区域，较均匀段为理论F(1)-I曲线上线性度较好的区域，均匀段为理论F(1)-I曲线上线性度好的区域，从而将理论F(1)-I曲线可分为三种不同线性度的区域段。

（4）根据步骤（3）的三种类型选取上升阶段的电流扫描步长，其中，不均匀段以50mA为电流扫描步长选取电流点，即在线性度差的区域选择较多的电流点，保持较短的扫描步长，保证测试的准确性；较均匀段以100mA为电流扫描步长选取电流点，即在线性度较好的区域，稍放宽电流点的规则，一方面保证测试准确性，另一方面也减少换挡电磁阀的测试电流点；均匀段以200mA为电流扫描步长选取电流点，即在线性度好的区域，只需要很少的电流点就能实现测试的准确性。

（5）控制器以步骤（4）选取的上升阶段的电流扫描步长，从0mA起，至1500mA依次向换挡电磁阀发送电流，各电流扫描步长的扫描停留时间均相同为500ms，使换挡电磁阀控制检测台上的拨叉移动，并记录拨叉移动产生的换挡力值，根据拨叉的换挡力值与电流点的对应关系得到自动变速器实际换挡力上升阶段的F(2)-I曲线。

（6）以300mA为电流扫描步长在1500mA至300mA之间选取下降阶段的电流点，在300mA至0mA之间选取一个下降阶段的过渡电流点，选取150mA作为下降阶段的过渡电流点，即在300mA至0mA之间以150mA作为电流扫描步长，由于换挡电磁阀在电流低于200mA时，输出压力几乎为0，电磁力主要用于克服换挡电磁阀本身的弹簧力，因此在300mA至0mA之间选取一个过渡电流点能使下降阶段的关系曲线更加平滑，准确性更高。

（7）控制器以步骤（6）选取的下降阶段的电流扫描步长，从1500mA起，至0mA依次向换挡电磁阀发送电流，各电流扫描步长的扫描停留时间为500ms，使换挡电磁阀控制检测台上的拨叉移动，并记录拨叉移动产生的换挡力值，根据拨叉的换挡力值与电流点的对应关系得到自动变速器实际换挡力下降阶段的F(3)-I曲线，因为下降阶段的F(3)-I曲线只是作为上升阶段的F(2)-I曲线的参考，为F(2)-I曲线的曲线趋势是准确的作为证明，因此可放宽下降阶段电流点的选取步长，进一步减少整个测试过程中需要测试的电流点数量，缩短扫描时间。

（8）采用6sigma方法，判断步骤（5）、步骤（7）中各电流点对应的实际换挡力值是否为标准值的0.7~1.3倍，若满足则作为换挡电磁阀的一个合格条件，若不满足则换挡电磁阀不合格。

（9）计算步骤（5）中上升阶段F(2)-I曲线的换挡力值与步骤（7）中下降阶段F(3)-I曲线的换挡力值之间的差值，得到自动变速器实际换挡力的滞环曲线。

（10）根据步骤（9）的滞环曲线判断滞环的最大值，若滞环曲线上换挡力差值的最大值小于80N，则作为换挡电磁阀的另一个合格条件，若滞环曲线上换挡力差值的最大值大于80N，则换挡电磁阀不合格。

（11）根据步骤（2）的理论F-I曲线中理论换挡力值与电流的关系，及步骤（5）的F(2)-I曲线中实际换挡力值与电流的关系，计算自动变速器换挡力的死区大小的判断值：

（11-1）由步骤（2）的理论F(1)-I曲线上的各换挡力增加值除以对应的电流增加值，得到△F(1)/△I；

（11-2）由步骤（5）中上升阶段的F(2)-I曲线上的各换挡力增加值除以对应的电流增加值，得到△F(2)/△I；

（11-3）将步骤（11-2）中的△F(2)/△I除以步骤（11-1）中的△F(1)/△I，得到的值即为死区大小的判断值，由于换挡力与电流的关系形成的是一条曲线，因此曲线上会有多个不同死区大小判断值，并以判断值为0.5~1.5作为换挡电磁阀的第三个合格条件，以判断值为0.8~1.2为换挡电磁阀性能最佳。

（12）若上述三个合格条件均满，则判断换挡电磁阀合格，若其中任意一个合格条件不满足，则换挡电磁阀不合格。

本实施例根据理论F(1)-I曲线选取0mA、250mA、350mA、450mA、500mA、550mA、650mA、700mA、750mA、850mA、900mA、1100mA、1300mA、1500mA作为上升阶段的电流点，由于换挡电磁阀在电流低于200mA时，输出压力几乎为0，电磁力主要用于克服换挡电磁阀本身的弹簧力，因此在上升阶段的0mA至200mA之间不需再选取电流点，而在200mA后选取250mA可以使F(2)-I曲线更加平滑，提高准确性，控制器以这些电流点依次发送给换挡电磁阀，是电磁阀控制检测台上的拨叉移动，并记录拨叉移动的换挡力值，得到上升阶段的实际F(2)-I曲线。

选取1500mA、1200mA、900mA、600mA、300mA、150mA、0mA作为下降阶段的电流点，控制器以这些电流点依次发送给换挡电磁阀，是电磁阀控制检测台上的拨叉移动，并记录拨叉移动的换挡力值，得到上升阶段的实际F(3)-I曲线。

上升阶段和下降阶段一共只需扫描19个电流扫描步长，极大地减少了需要扫描的电流点数量，其中每个电流扫描步长的扫描停留时间为500ms，因此测试时间低于10秒，从而明显降低了各换挡电磁阀的测试时间。

由图3可清楚得到，上升阶段的F(2)-I曲线与下降阶段的F(3)-I曲线均在换挡电磁阀的最大门限值与最小门限值之间，即各电流点所能产生的实际换挡力在对应电流点在理论上能产生的最大换挡力和最小换挡力之间，因此本测试方法是有效可靠的。

由图4能看出本实施得到的滞环曲线中，F(2)-I曲线与F(3)-I曲线的换挡力差值的最大值小于80N，同样是有效可靠的。且理论F(1)-I曲线与实际的F(2)-I曲线、F(3)-I曲线的趋势均对应一致。

本测试方法将理论 F(1)-I曲线按线性程度细分为了三种不同类型的区间，在不均匀段采取按正常方式，即以50mA为电流扫描步长，选取较多的电流点，保证测试结果的准确性，在较均匀段由于曲线的线性度较好，因此以100mA为电流扫描步长选取较少的电流点，就能保证测试结果的准确性，在均匀段由于曲线的线性度非常好，因此以200mA为电流扫描步长选取少量的电流点即可实现测试结果的准确度。从而通过本测试方法既能保证自动变速器换挡力测试结果的准确性，保证产品的质量要求，又能极大地减少所需电流点数量，使不同的电流扫描步长的扫描停留时间相同，保证所有电流都能得到扫描的同时，缩短测试时间，提高换挡电磁阀的测试效率，有利于换挡电磁阀大规模批量生产。而且，采用本测试方法不需增加检测设备，即能达到测试目的，能降低生产成本。

Claims (5)

1.一种自动变速器换挡力测试方法，其特征在于步骤如下：

（1）确定一换挡电磁阀的压力P与电流I的关系曲线作为理论P-I曲线：

所述理论P-I曲线是以换挡电磁阀供给端的压力为2100kPa时，通过控制器以50mA为步长向换挡电磁阀输入电流I，从0mA上升至1500mA，并记录各上升电流点对应的换挡电磁阀输出的压力P，将压力P与电流I的关系曲线作为理论P-I曲线；

（2）根据步骤（1）的理论P-I曲线，计算得到换挡电磁阀控制拨叉移动的换挡力F与电流I的理论F(1)-I曲线；

（3）将步骤（2）中计算得到的理论F(1)-I曲线按线性程度分为不均匀段、较均匀段、均匀段三种类型；

（4）根据步骤（3）的三种类型选取上升阶段的电流扫描步长，其中，不均匀段以50mA作为电流扫描步长选取电流点，较均匀段以100mA为电流扫描步长选取电流点，均匀段以200mA为电流扫描步长选取电流点；

（5）控制器以步骤（4）选取的上升阶段的电流扫描步长，从0mA起，至1500mA依次向换挡电磁阀发送电流，各电流扫描步长的扫描停留时间相同，使换挡电磁阀控制检测台上的拨叉移动，并记录拨叉移动产生的换挡力值，根据拨叉的换挡力值与电流点的对应关系得到自动变速器实际换挡力上升阶段的F(2)-I曲线；

（6）以300mA为电流扫描步长在1500mA至300mA之间选取下降阶段的电流点，在300mA至0mA之间选取一个下降阶段的过渡电流点；

（7）控制器以步骤（6）选取的下降阶段的电流扫描步长，从1500mA起，至0mA依次向换挡电磁阀发送电流，各电流扫描步长的扫描停留时间相同，使换挡电磁阀控制检测台上的拨叉移动，并记录拨叉移动产生的换挡力值，根据拨叉的换挡力值与电流点的对应关系得到自动变速器实际换挡力下降阶段的F(3)-I曲线；

（8）判断步骤（5）、步骤（7）中各电流点对应的实际换挡力值是否为标准值的0.7~1.3倍，若满足则作为换挡电磁阀的一个合格条件，若不满足则换挡电磁阀不合格；

（9）计算步骤（5）中上升阶段F(2)-I曲线的换挡力值与步骤（7）中下降阶段F(3)-I曲线的换挡力值之间的差值，得到自动变速器实际换挡力的滞环曲线；

（10）根据步骤（9）的滞环曲线判断滞环的最大值，若滞环的最大值小于80N，则作为换挡电磁阀的另一个合格条件，若滞环的最大值大于80N，则换挡电磁阀不合格；

（11）根据步骤（2）的理论F-I曲线中理论换挡力值与电流的关系，及步骤（5）的F(2)-I曲线中实际换挡力值与电流的关系，计算自动变速器换挡力的死区大小的判断值，以判断值为0.5~1.5作为换挡电磁阀的第三个合格条件；

（12）若上述三个合格条件均满，则判断换挡电磁阀合格，若其中任意一个合格条件不满足，则换挡电磁阀不合格。

2.根据权利要求1所述的自动变速器换挡力测试方法，其特征在于：步骤（5）、步骤（7）中各电流扫描步长的扫描停留时间为500ms。

3.根据权利要求1所述的自动变速器换挡力测试方法，其特征在于：步骤（8）采用6sigma方法判断自动变速器的实际换挡力值是否合格。

4.根据权利要求1所述的自动变速器换挡力测试方法，其特征在于：步骤（6）中选取150mA作为下降阶段的过渡电流点。

5.根据权利要求1所述的自动变速器换挡力测试方法，其特征在于：步骤（11）中死区大小的判断值计算方法为：

（11-1）由步骤（2）的理论F(1)-I曲线上的各换挡力增加值除以对应的电流增加值，得到△F(1)/△I；

（11-2）由步骤（5）中上升阶段的F(2)-I曲线上的各换挡力增加值除以对应的电流增加值，得到△F(2)/△I；

（11-3）将步骤（11-2）中的△F(2)/△I除以步骤（11-1）中的△F(1)/△I，得到的值即为死区大小的判断值。

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