CN114112375A - 一种变速器选换挡测试系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种变速器选换挡测试系统，包括变速器、换挡力测试装置和输出力测试装置。其中，变速器包括换挡拨叉；换挡力测试装置包括换挡组件和第一压力传感器，第一压力传感器与换挡组件固定连接，用于收集换挡组件的换挡力；换挡组件与换挡拨叉的第一端固定连接，用于向换挡拨叉提供换挡力；输出力测试装置包括第二压力传感器，第二压力传感器与换挡拨叉的第二端固定连接，第二压力传感器用于检测换挡拨叉的第一端受到换挡力后第二端的输出力。本申请中，通过第一压力传感器检测换挡时的实时输入力，第二压力传感器检测换挡拨叉实时的输出力，从而能有计算换挡过程中，各阶段换挡力和输出力的实时变化，为优化换挡设计参数提供依据。

Description

一种变速器选换挡测试系统

技术领域

本申请涉及汽车测试技术领域，尤其涉及一种变速器选换挡测试系统。

背景技术

典型的电控机械式自动变速箱(automated mechanical transmission，AMT)变速器换挡过程为：通过选换挡执行机构驱动换挡拨叉来回移动，换挡拨叉推动同步器的结合与分离，实现挡位的挂挡和退挡。整个换挡过程中选换挡执行机构提供的驱动力传递到换挡拨叉轴向方向的换挡力是有效率损失的，换挡力与驱动力的比值为换挡力传递效率。根据整机换挡力和换挡力传递效率，可评估整机换挡系统的性能是否满足换挡需求，从而能进一步优化汽车换挡参数设置。然而，目前尚无对换挡力和换挡效率进行测试的设备。

发明内容

本申请的一个目的是提供一种变速器选换挡测试系统的新技术方案，以解决上述方案，通过实时检测换挡力和换挡后换挡拨叉的输出力，从而获得最优的设计参数。

根据本申请的第一方面，提供了一种变速器选换挡测试系统，包括变速器、换挡力测试装置和输出力测试装置；所述变速器包括换挡拨叉；所述换挡力测试装置包括换挡组件和第一压力传感器，所述第一压力传感器与所述换挡组件固定连接，用于收集所述换挡组件的换挡力；所述换挡组件与所述换挡拨叉的第一端固定连接，用于向所述换挡拨叉提供换挡力；所述输出力测试装置包括第二压力传感器，所述第二压力传感器与所述换挡拨叉的第二端固定连接，所述第二压力传感器用于检测所述换挡拨叉的第一端受到所述换挡力后第二端的输出力。

在一个实施例中，所述变速器还包括换挡摇臂，所述换挡摇臂与所述换挡拨叉连接，所述换挡摇臂能带动所述换挡拨叉进行换挡；所述换挡组件包括选挡杆、连接板和连接叉；所述连接板与所述机架固定连接；所述选挡杆穿过所述连接板的中部，并与所述连接板滑动连接，且所述选挡杆的一端与所述换挡摇臂连接，所述选挡杆能带动所述换挡摇臂在不同挡位之间移动；所述连接叉的一端与所述第一压力传感器固定连接，所述连接叉的另一端与所述换挡摇臂连接，所述连接叉能对所述换挡摇臂施加换挡力，以使所述换挡摇臂带动所述换挡拨叉进行换挡。

在一个实施例中，所述换挡组件还包括套筒，所述第一压力传感器位于所述套筒内部，且可在所述套筒中滑动。

在一个实施例中，所述套筒的周壁开设有与所述套筒内部连通的第一通孔。

在一个实施例中，所述换挡力测试装置还包括驱动件，所述驱动件的固定端固定在所述套筒的远离所述连接叉的一端，所述驱动件的驱动端延伸至所述套筒内部，且抵顶在所述第一压力传感器远离所述连接叉的一端。

在一个实施例中，所述换挡力测试装置还包括法兰，所述法兰与所述驱动端固定连接，所述驱动端通过所述法兰抵顶在第一压力传感器远离所述连接叉的一端。

在一个实施例中，所述换挡力测试装置还包括安装板，所述安装板固定在所述变速器的支架上，所述安装板上开设有第二通孔；所述套筒的远离所述连接叉的一端固定在所述安装板上，且所述连接叉能穿过所述第二通孔。

在一个实施例中，所述输出力测试装置还包括底板、安装筒、推杆和弹簧；所述底板用于与所述变速器的支架固定连接，所述底板上开设有第三通孔；所述安装筒包括相互连通的第一腔和第二腔，所述底板与所述第一腔远离所述第二腔的一端固定连接，所述第二腔的底壁上开设有第四通孔，所述第二压力传感器位于所述第一腔内，且可以在所述第一腔内滑动；所述推杆的第一端与所述换挡拨叉的第二端固定连接，所述推杆的第二端从所述第三通孔延伸至所述第一腔和所述第二腔，并从所述第四通孔穿出；所述第二压力传感器固定套设在所述推杆上，所述弹簧套设在所述推杆上，所述弹簧的一端抵顶在所述第二压力传感器上，所述弹簧的另一端抵顶在所述第二腔的底壁上。

在一个实施例中，所述输出力测试装置还包括支撑挡圈，所述支撑挡圈固定设于所述第三通孔中；所述推杆上固定设置有卡台，所述推杆穿过所述支撑挡圈，且能在所述支撑挡圈中滑动，所述卡台的一端抵顶在所述支撑挡圈远离所述换挡拨叉的一端，所述卡台的另一端与所述第二压力传感器抵顶。

在一个实施例中，所述输出力测试装置还包括多个固定座，所述底板上还开设有与多个所述固定座一一对应的光孔，所述固定座与所述底板靠近所述换挡拨叉的一侧固定连接，且所述固定座与所述光孔一一对应，所述底板通过所述固定座与所述变速器的支架固定连接。

本申请提供的变速器选换挡测试系统，包括变速器、换挡力测试装置和输出力测试装置。其中，所述变速器包括换挡拨叉；所述换挡力测试装置包括换挡组件和第一压力传感器，所述第一压力传感器与所述换挡组件固定连接，用于收集所述换挡组件的换挡力；所述换挡组件与所述换挡拨叉的第一端固定连接，用于向所述换挡拨叉提供换挡力；所述输出力测试装置包括第二压力传感器，所述第二压力传感器与所述换挡拨叉的第二端固定连接，所述第二压力传感器用于检测所述换挡拨叉的第一端受到所述换挡力后第二端的输出力。本申请中，通过第一压力传感器检测换挡时的实时输入力，第二压力传感器检测换挡拨叉实时的输出力，从而能有计算换挡过程中，各阶段换挡力和输出力的实时变化，为优化换挡设计参数提供依据。

通过以下参照附图对本申请的示例性实施例的详细描述，本申请的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本申请的实施例，并且连同其说明一起用于解释本申请的原理。

图1为本申请实施例提供的变速器选换挡测试系统总体结构示意图；

图2为本申请实施例提供的变速器选换挡测试系统中换挡力测试装置爆炸视图；

图3为本申请实施例提供的变速器选换挡测试系统中换挡力测试装置安装示意图；

图4为本申请实施例提供的变速器选换挡测试系统中输出力测试装置爆炸视图；

图5为本申请实施例提供的变速器选换挡测试系统中输出力测试装置装配剖面图；

图6为本申请实施例提供的变速器选换挡测试系统中输出力测试装置安装示意图。

图中标示如下：

100-变速器；110-换挡拨叉；120-换挡摇臂；200-换挡力测试装置；210-换挡组件；211-连接叉；212-选挡杆；213-连接板；214-套筒；215-第一通孔；220-第一压力传感器；230-驱动件；240-法兰；250-安装板；251-第二通孔；300-输出力测试装置；310-第二压力传感器；320-底板；330-安装筒；331-第一腔；332-第二腔；340-推杆；341-卡台；350-弹簧；360-支撑挡圈；370-固定座。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本申请的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的组件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

如图1至图6所示，本申请实施例提供的变速器100选换挡测试系统，包括变速器100、换挡力测试装置200和输出力测试装置300。其中，所述变速器100包括换挡拨叉110；所述换挡力测试装置200包括换挡组件210和第一压力传感器220，所述第一压力传感器220与所述换挡组件210固定连接，用于收集所述换挡组件210的换挡力；所述换挡组件210与所述换挡拨叉110的第一端固定连接，用于向所述换挡拨叉110提供换挡力；所述输出力测试装置300包括第二压力传感器310，所述第二压力传感器310与所述换挡拨叉110的第二端固定连接，所述第二压力传感器310用于检测所述换挡拨叉110的第一端受到所述换挡力后第二端的输出力。

在本实施例中，通过换挡组件210给换挡拨叉110施加换挡力，同时，第一压力传感器220能够检测作用在换挡组件210上的作用力，即第一压力传感器220可以检测换挡力，且此处第一压力传感器220检测的是整过换挡过程中的换挡力。当换挡拨叉110在受到换挡力后，进行换挡，而在换挡拨叉110的第二端还连接有第二压力传感器310，在换挡过程中，第二压力传感器可以实时检测换挡拨叉110受到换挡力后的输出力。在本实施例中，通过在换挡拨叉110第一端安装第一压力传感器，在换挡拨叉110的第二端安装第二压力传感器310，即可以实时检测换挡拨叉110受到的换挡力及对应的输出力，通过计算换挡力及对应的输出力的比值，从而可以计算出变速器100的换挡效率，而设计人员可根据计算出的换挡效率验证设计参数或优化设计参数，本实施例中的变速器100选换挡测试系统还具有结构简单，安装方便，便于操作等优点。

在一个实施例中，所述变速器还包括换挡摇臂120，所述换挡摇臂120与所述换挡拨叉110连接，所述换挡摇臂120能带动所述换挡拨叉110进行换挡。具体的，换挡摇臂120通过拉锁与换挡拨叉110连接。

所述换挡组件包括选挡杆212、连接板213和连接叉211；所述连接板213与变速器100的机架固定连接；所述选挡杆212穿过所述连接板213的中部，并与所述连接板213滑动连接，且所述选挡杆212的一端与所述换挡摇臂120连接，所述选挡杆212能带动所述换挡摇臂120在不同挡位之间移动；所述连接叉211的一端与所述第一压力传感器固定连接，所述连接叉211的另一端与所述换挡摇臂120连接，所述连接叉211能对所述换挡摇臂120施加换挡力，以使所述换挡摇臂120带动所述换挡拨叉110进行换挡。具体的，在换挡过程中，现有选挡杆212带动换挡摇臂120移动至所需的挡位处，再由连接叉211对换挡摇臂120施加换挡力，以使换挡摇臂120带动换挡拨叉110实现换挡。

具体的，选挡杆212上设有外螺纹，连接板213的中部设有内螺纹通孔，选挡杆212的外螺纹螺连接板213的内螺纹配合，而连接板213与机架是固定连接的，因此，当选挡杆212旋转时，会相对于连接板213朝连接板213的两侧移动，而选挡杆212一端与换挡摇臂120连接，因此，当选挡杆212移动时，会带动换挡摇臂120移动，从而使得换挡摇臂120处于适当的挡位处。此时，再通过连接叉211对换挡摇臂120施加换挡力，从而实现换挡。本领域技术人员可以理解的是，本实施例中，连接板213的中部也可以是光孔，但设置为螺纹孔，一方面可以便于精确控制挡位，另一方面，可以避免选挡杆212与连接板213之间的晃动，保证安全。本领域技术人员还可以理解的是，选挡杆212的另一端还连接有动力装置，为选挡杆212选挡提供动力。

具体的，连接叉211与换挡摇臂120的连接处开设有连接孔，换挡摇臂120的一端位于连接孔中。换挡摇臂120的中部与机架铰接，换挡摇臂120的另一端通过拉锁与换挡拨叉110连接，如此，连接叉211在受到外力所用下运动时，会带动换挡摇臂120绕铰接处旋转，而换挡摇臂120的另一端与换挡拨叉110连接，从而，换挡摇臂120可以带动换挡拨叉110移动，实现换挡。

在一个实施例中，所述换挡组件210还包括套筒214，所述第一压力传感器220位于所述套筒214内部，且可在所述套筒214中滑动。本实施例中，通过套筒214限制第一压力传感器220的运行方向，使得第一压力传感器220仅能沿套筒214轴向运行，从而保证连接叉211仅受到一个方向的压力，避免由于连接叉211受到不同方向的力，导致在力的传动过程中额外损失，从而保证输出力检测的准确性。本领域技术人员可理解的是，连接叉211的一端与第一压力传感器固定连接，可以是螺纹连接或过盈配合等方式，本实施例中优选为螺纹连接，采用螺纹连接，不但结构简单，加工方便，还能保证第一压力传感器220不会在安装过程中受损，保证第一压力传感器220检测的换挡力准确。

在一个实施例中，所述套筒214的周壁开设有与所述套筒214内部连通的第一通孔215。本实施例中，可以通过第一通孔215对位于套筒214内部的第一压力传感器220进行调节、安装等，还能通过第一通孔215对第一压力传感器进行检修，避免每次检修都需要将第一压力传感器220从套筒214中取出，从而降低维护成本。

在一个实施例中，所述换挡力测试装置200还包括驱动件230，所述驱动件230的固定端固定在所述套筒214的远离所述连接叉211的一端，所述驱动件230的驱动端延伸至所述套筒214内部，且抵顶在所述第一压力传感器220远离所述连接叉211的一端。本实施例中，通过驱动端的驱动，首先将压力作用在第一压力传感器220上，再通过第一压力传感器将换挡力传递给换挡拨叉110，由于驱动件230首先作用在第一压力传感器220上，因此此时第一压力传感器220检测的力的大小没有损失，从而可以完全模拟实际操作过程中的换挡力，保证测试结果的准确性。

本领域技术人员还可以理解的是，驱动件230可以是伺服电机、气缸或电磁铁等，本实施中优选为伺服电机，伺服电机速度和行程可根据测试需要进行调控。通过控制伺服电机的行程和推进速度，可以模拟不同工况下的换挡情况，即可以测试同步器在不同转速差和扭矩下的换挡力曲线。根据同步器换挡一般0.2s的换挡时间要求，控制伺服电机按照一定的速度推动变速器100中的换挡拨叉110，在0.2s内完成换挡，第一压力传感器220实时反馈整个换挡过程中力的大小及变化，如此，还可以获得换挡过程中实时换挡力曲线图，以便于设计人员参考。

在一个实施例中，所述换挡力测试装置200还包括法兰240，所述法兰240与所述驱动端固定连接，所述驱动端通过所述法兰240抵顶在第一压力传感器220远离所述连接叉211的一端。本领域技术人员可以理解的是，法兰240与第一压力传感器220接触面的面积基本相同，或法兰240接触面的面积稍大于第一压力传感器接触面的面积，即法兰240的直径稍大于第一压力传感器220的直径，如此，可以通过法兰240与套筒214的内壁接触，从而进行运行定位，避免第一压力传感器在套筒214中运行时与套筒214内壁接触，保证第一压力传感器检测数值的准确性。

在一个实施例中，所述换挡力测试装置200还包括安装板250，所述安装板250固定在所述变速器100的支架上，所述安装板250上开设有第二通孔251；所述套筒214远离所述连接叉211的一端固定在所述安装板250上，且所述连接叉211能穿过所述第二通孔251。本领域技术人员可以理解的是，安装板250上开设第二通孔251，可便于连接叉211的运行，避免出现干涉。本实施例中，通过安装板250将套筒214等安装在支架上，从而可以将换挡力测试装置200作为一个整体进行安装，如此不但方便了换挡力测试装置200自身的安装，还简化了换挡力测试装置200与支架之间的安装。

在一个实施例中，所述输出力测试装置300还包括底板320、安装筒330、推杆340和弹簧350；所述底板320用于与所述变速器100的支架固定连接，所述底板320上开设有第三通孔；所述安装筒330包括相互连通的第一腔331和第二腔332，所述底板320与所述第一腔331远离所述第二腔332的一端固定连接，所述第二腔332的底壁上开设有第四通孔，所述第二压力传感器310位于所述第一腔331内，且可以在所述第一腔331内滑动；所述推杆340的第一端与所述换挡拨叉110的第二端固定连接，所述推杆340的第二端从所述第三通孔延伸至所述第一腔331和所述第二腔332，并从所述第四通孔穿出；所述第二压力传感器310固定套设在所述推杆340上，所述弹簧350套设在所述推杆340上，所述弹簧350的一端抵顶在所述第二压力传感器310上，所述弹簧350的另一端抵顶在所述第二腔332的底壁上。本实施例中，第二压力传感器310可以有多种方式与推杆340固定来接，例如过盈配合、铆接或焊接等，本实施例中，优选采用螺纹连接的方式使第二压力传感器310与推杆340固定连接。具体地，可以在推杆340上设置有外螺纹，在第二压力传感器310的中心开设有内螺纹，通过螺纹的方式固定，不但结构简单，还便于安装维修更换等。

本领域技术人员可以理解的是，在自然状态下，即推杆340没有受到换挡拨叉110输出的推力的情况了下，弹簧350是处于压缩状态的。本实施例中，当推杆340受到换挡拨叉110的推力时，推杆340带动固定在推杆340上的第二压力传感器朝向第二腔332运行，第二压力传感器310压缩弹簧350进一步形变，由于弹簧350的一端抵顶第二腔332的底壁，因此，弹簧350会将受到的压力反馈至第二压力传感器，根据作用力与反作用力原理，弹簧350反馈给第二压力传感器的压力等于第二压力传感器施加给弹簧350的压力，也即为换挡拨叉110的输出力。本实施例中，巧妙的利用弹簧350的弹性作用，在不影响换挡拨叉110的行程的情况下，可以在最小的空间内进行输出力测试。且当换挡力输出结束后，弹簧350还能由于恢复形变，使得换挡拨叉110回位。

在一个实施例中，所述输出力测试装置300还包括支撑挡圈360，所述支撑挡圈360固定设于所述第三通孔中；所述推杆340上固定设置有卡台341，所述推杆340穿过所述支撑挡圈360，且能在所述支撑挡圈360中滑动，所述卡台341的一端抵顶在所述支撑挡圈360远离所述换挡拨叉110的一端，所述卡台341的另一端与所述第二压力传感器310抵顶。由于需要大量的测试数据，因此，推杆340需要频繁的滑动，本实施例中，单独设置支撑挡圈360，首先，支撑挡圈360可以方便更换，其次，可以将支撑挡圈360的材质优选为自润滑且易磨损的材质，例如石墨等，而推杆340则可以旋转材质较硬的材料，例如高碳钢，如此，一方面可以减小推杆340滑动时的阻力，保证测试结果的准确性；另一方面，可以避免推杆340多次滑行被磨损，显然，支撑挡圈360更换起来更为方便，且价格便宜。

在一个实施例中，所述输出力测试装置300还包括多个固定座370，所述底板320上还开设有与多个所述固定座370一一对应的光孔，所述固定座370与所述底板320靠近所述换挡拨叉110的一侧固定连接，且所述固定座370与所述光孔一一对应，所述底板320通过所述固定座370与所述变速器100的支架固定连接。本实施例中，固定座370可以针对变速器100支架上现有的安装孔进行对应设置，便于设备安装。

虽然已经通过例子对本申请的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本申请的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本申请的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本申请的范围由所附权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种变速器选换挡测试系统，其特征在于，包括变速器、换挡力测试装置和输出力测试装置；

所述变速器包括换挡拨叉；

所述换挡力测试装置包括换挡组件和第一压力传感器，所述第一压力传感器与所述换挡组件固定连接，用于收集所述换挡组件的换挡力；所述换挡组件与所述换挡拨叉的第一端固定连接，用于向所述换挡拨叉提供换挡力；

所述输出力测试装置包括第二压力传感器，所述第二压力传感器与所述换挡拨叉的第二端固定连接，所述第二压力传感器用于检测所述换挡拨叉的第一端受到所述换挡力后第二端的输出力。

2.根据权利要求1所述的变速器选换挡测试系统，其特征在于，所述变速器还包括换挡摇臂，所述换挡摇臂与所述换挡拨叉固定连接，所述换挡摇臂能带动所述换挡拨叉进行换挡；

所述换挡组件包括选挡杆、连接板和连接叉；

所述连接板与机架固定连接；

所述选挡杆穿过所述连接板的中部，并与所述连接板滑动连接，且所述选挡杆的一端与所述换挡摇臂连接，所述选挡杆能带动所述换挡摇臂在不同挡位之间移动；

所述连接叉的一端与所述第一压力传感器固定连接，所述连接叉的另一端与所述换挡摇臂连接，所述连接叉能对所述换挡摇臂施加换挡力，以使所述换挡摇臂带动所述换挡拨叉进行换挡。

3.根据权利要求2所述的变速器选换挡测试系统，其特征在于，所述换挡组件还包括套筒，所述第一压力传感器位于所述套筒内部，且可在所述套筒中滑动。

4.根据权利要求3所述的变速器选换挡测试系统，其特征在于，所述套筒的周壁开设有与所述套筒内部连通的第一通孔。

5.根据权利要求3所述的变速器选换挡测试系统，其特征在于，所述换挡力测试装置还包括驱动件，所述驱动件的固定端固定在所述套筒远离所述连接叉的一端，所述驱动件的驱动端延伸至所述套筒内部，且抵顶在所述第一压力传感器远离所述连接叉的一端。

6.根据权利要求5所述的变速器选换挡测试系统，其特征在于，所述换挡力测试装置还包括法兰，所述法兰与所述驱动端固定连接，所述驱动端通过所述法兰抵顶在所述第一压力传感器远离所述连接叉的一端。

7.根据权利要求3所述的变速器选换挡测试系统，其特征在于，所述换挡力测试装置还包括安装板，所述安装板固定在所述变速器的支架上，所述安装板上开设有第二通孔；

所述套筒远离所述连接叉的一端固定在所述安装板上，且所述连接叉能穿过所述第二通孔。

8.根据权利要求1-7任一项所述的变速器选换挡测试系统，其特征在于，所述输出力测试装置还包括底板、安装筒、推杆和弹簧；

所述底板用于与所述变速器的支架固定连接，所述底板上开设有第三通孔；

所述安装筒包括相互连通的第一腔和第二腔，所述底板与所述第一腔远离所述第二腔的一端固定连接，所述第二腔的底壁上开设有第四通孔，所述第二压力传感器位于所述第一腔内，且可以在所述第一腔内滑动；

所述推杆的第一端与所述换挡拨叉的第二端固定连接，所述推杆的第二端从所述第三通孔延伸至所述第一腔和所述第二腔，并从所述第四通孔穿出；所述第二压力传感器固定套设在所述推杆上，所述弹簧套设在所述推杆上，所述弹簧的一端抵顶在所述第二压力传感器上，所述弹簧的另一端抵顶在所述第二腔的底壁上。

9.根据权利要求8所述的变速器选换挡测试系统，其特征在于，所述输出力测试装置还包括支撑挡圈，所述支撑挡圈固定于所述第三通孔中；

所述推杆上固定设置有卡台，所述推杆穿过所述支撑挡圈，且能在所述支撑挡圈中滑动，所述卡台的一端抵顶在所述支撑挡圈远离所述换挡拨叉的一端，所述卡台的另一端与所述第二压力传感器抵顶。

10.根据权利要求8所述的变速器选换挡测试系统，其特征在于，所述输出力测试装置还包括多个固定座，所述底板上开设有与多个所述固定座一一对应的光孔，所述固定座与所述底板靠近所述换挡拨叉的一侧固定连接，所述底板通过所述固定座与所述变速器的支架固定连接。

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