CN114235394B - 一种变速加载机构和加载方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种变速加载机构和加载方法，变速加载机构包括：动力耦合装置、多个离合器、多个加载装置和主控系统，所述动力耦合装置具有输入轴和多根输出轴，所述输入轴与各所述输出轴连接；所述多个离合器分别与所述多根输出轴同轴固定连接；所述多个加载装置分别与所述多个离合器同轴固定连接；所述主控系统与各所述离合器和各所述加载装置通讯连接。因此一台加载装置无需覆盖被测变速器的所有档位，从而降低了对加载装置的要求，使得在实际过程中可以采用现有的普通加载装置对被测变速器进行测量，进而降低了变速加载机构的成本。

Description

一种变速加载机构和加载方法

技术领域

本发明实施例涉及汽车检测维修设备领域，特别涉及一种变速加载机构和加载方法。

背景技术

目前车用变速器档位数量非常多。这导致变速器的最低档(1档)输出扭矩非常大，同时最高档位对应的输出转速又非常高。此特点在商用车变速器表现的尤为突出，例如目前的商用车变速器有16个档位，1档速比在17左右，最高档速比在1左右。

在变速器的测试过程中，一般会采用加载装置给变速器提供负载，给此类变速器做测试需要加载装置能覆盖1档的最大扭矩需求，还需要加载装置能覆盖最大转速需求。这要求加载装置具备非常大的额定扭矩，还要拥有非常高的最高转速。这种加载装置需要专门定制开发，货期非常长，开发难度非常大，价格非常高。

发明内容

本发明实施方式的目的在于提供一种变速加载机构和加载方法，采用本发明的变速加载机构既能够给被测变速器提供需要的负载，而且无需专门定制开发，价格低廉。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种变速加载机构，包括：

动力耦合装置，所述动力耦合装置具有输入轴和多根输出轴，所述输入轴与各所述输出轴连接；

多个离合器，所述多个离合器分别与所述多根输出轴同轴固定连接；

多个加载装置，所述多个加载装置分别与所述多个离合器同轴固定连接；

主控系统，所述主控系统与各所述离合器和各所述加载装置通讯连接。

本发明实施方式相对于现有技术而言，由于变速加载机构包括动力耦合装置以及多个离合器和多个加载装置，在实际测试过程中，动力耦合装置的输入轴可与被测变速器连接，动力耦合装置的输出轴通过离合器与多个加载装置连接，通过这样的方式，可以采用多个加载装置测量同一台被测变速器，各加载装置分摊同一台被测变速器的档位。因此一台加载装置无需覆盖被测变速器的所有档位，从而降低了对加载装置的要求，使得在实际过程中可以采用普通的加载装置对被测变速器进行测量，进而降低了变速加载机构的成本。

所述变速加载机构还包括：至少一个变速器，各所述变速器位于所述动力耦合装置和各所述离合器之间，各所述变速器分别与各所述输出轴和各所述离合器同轴固定连接。

在一实施例中，所述变速加载机构包括多个所述变速器，所述多个变速器分别与所述多根输出轴和所述多个离合器同轴固定连接。

在一实施例中，各所述变速器分别与所述主控系统通讯连接。

在一实施例中，所述动力耦合装置还包括：

主动轮，所述主动轮与所述输入轴同轴固定连接；

多个从动轮，所述多个从动轮环绕所述主动轮设置，且均与所述主动轮啮合，所述多个从动轮分别与所述多根输出轴同轴固定连接。

在一实施例中，所述离合器为车用离合器。

在一实施例中，所述变速加载机构还包括与所述主控系统通讯连接的扭矩传感器，所述扭矩传感器与所述动力耦合装置的输入轴同轴固定连接。

本发明还提供了一种加载方法，采用上述的变速加载机构，所述加载方法包括如下步骤：

时时获取被测变速器当前所处档位和输出转速；

所述被测变速器与各所述加载装置中的至少一个所述加载装置连接；

控制各所述加载装置中其他一个所述加载装置的档位低于或高于所述被测变速器当前所处档位；

所述被测变速器将换挡至或已换挡至与所述其他一个所述加载装置档位相同时，控制连接所述其他一个加载装置的所述离合器闭合，间隔预设时间后断开其他离合器；

重复上述步骤直至完成测试。

在一实施例中，所述变速加载机构包括多个所述变速器，所述多个变速器分别与所述多根输出轴和所述多个离合器同轴固定连接；

控制与所述其他一个加载装置连接的所述变速器与该所述加载装置处于同一档位。

在一实施例中，在控制各所述加载装置中其他一个所述加载装置的档位低于或高于所述被测变速器当前所处档位的步骤中，所述其他一个所述加载装置的档位比所述被测变速器当前所处档位低或高一个档位。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1是本发明实施例中变速加载机构的结构示意图；

图2是本发明实施例中动力耦合装置的结构示意图；

图3是图2中动力耦合装置去除外壳后的左视图；

图4是本发明实施例中从动轮为三个时的结构示意图。

附图标记说明：

1、动力耦合装置；13、主动轮；14、从动轮；11、输入轴；12、输出轴；21、第一离合器；22、第二离合器；31、第一测功机；32、第二测功机；4、被测变速器；5、扭矩传感器；6、输入测功机；7、扭矩传感器；81、第一变速器；82、第二变速器。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。

在下文的描述中，出于说明各种公开的实施例的目的阐述了某些具体细节以提供对各种公开实施例的透彻理解。但是，相关领域技术人员将认识到可在无这些具体细节中的一个或多个细节的情况来实践实施例。在其它情形下，与本申请相关联的熟知的装置、结构和技术可能并未详细地示出或描述从而避免不必要地混淆实施例的描述。

除非语境有其它需要，在整个说明书和权利要求中，词语“包括”和其变型，诸如“包含”和“具有”应被理解为开放的、包含的含义，即应解释为“包括，但不限于”。

以下将结合附图对本发明的各实施例进行详细说明，以便更清楚理解本发明的目的、特点和优点。应理解的是，附图所示的实施例并不是对本发明范围的限制，而只是为了说明本发明技术方案的实质精神。

在整个说明书中对“一个实施例”或“一实施例”的提及表示结合实施例所描述的特定特点、结构或特征包括于至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个位置“在一个实施例中”或“在一实施例”中的出现无需全都指相同实施例。另外，特定特点、结构或特征可在一个或多个实施例中以任何方式组合。

如该说明书和所附权利要求中所用的单数形式“一”和“所述”包括复数指代物，除非文中清楚地另外规定。应当指出的是术语“或”通常以其包括“和/或”的含义使用，除非文中清楚地另外规定。

在以下描述中，为了清楚展示本发明的结构及工作方式，将借助诸多方向性词语进行描述，但是应当将“前”、“后”、“左”、“右”、“外”、“内”、“向外”、“向内”、“上”、“下”等词语理解为方便用语，而不应当理解为限定性词语。

下文参照附图描述本发明的实施例变速加载机构，该变速加载机构包括：动力耦合装置1、多个离合器、多个加载装置和主控系统，其中，动力耦合装置1具有输入轴11和多根输出轴12，输入轴11间接带动各输出轴12转动，多个离合器分别与多根输出轴12同轴固定连接。多个加载装置分别与多个离合器同轴固定连接，通过各加载装置给被测变速器4提供负载。主控系统与各离合器和各加载装置通讯连接。

由于变速加载机构包括动力耦合装置1、多个离合器和多个加载装置，在实际测试过程中，动力耦合装置1的输入轴11可与被测变速器4连接，动力耦合装置1的输出轴12通过离合器与多个加载装置连接，通过这样的方式，可以采用多个加载装置测量同一台被测变速器4，各加载装置分摊同一台被测变速器4的档位。因此一台加载装置无需覆盖被测变速器4的所有档位，从而降低了对加载装置的要求，使得在实际过程中可以采用普通的加载装置对被测变速器4进行测量，进而降低了变速加载机构的成本。

具体的，在本实施例中，加载装置可以是测功机，当然在有些实施例中也可以采用电机，如图1所示，在本实施例中，离合器和加载装置均为两个，两个离合器分别为第一离合器21和第二离合器22，两个测功机分别为第一测功机31和第二测功机32，其中，第一离合器21与第一测功机31同轴固定连接，第二离合器22与第二测功机32同轴固定连接。当然，在有些实施例中，动力耦合装置1的输出轴12、离合器和测功机的数量还均可以是三个、四个等等，其数量可以根据实际需要进行调节，只要不脱离本发明范围即可。

在实际检测过程中，动力耦合装置1的输入轴11与被测变速器4的输出轴同轴固定连接，通过主控系统时时获取被测变速器4当前所处的档位和输出转速。被测变速器4的输出轴转速从零开始增加，第一测功机31的档位要从1档开始，第一离合器21闭合，第二离合器22断开，通过第一测功机31给被测变速器4提供负载。由于主控系统时时获取了被测变速器4当前所处档位和输出转速，通过输出转速可以判断被测变速器4当前的加速度，加速度正，则将第二测功机32挂入比当前被测变速器4高的一个档位，加速度负，则将第二测功机32挂入比当前被测变速器4低的一个档位。当主控系统检测到被测变速器4需要换挡时，闭合第二离合器22，待被测变速器4完成换挡后，断开第一离合器21，循环上述过程直到检测完成，因此通过两个加载装置为一个被测变速器4服务。

应理解，在有些实施例中，当主控系统检测到被测变速器4需要换挡时，主控系统可以控制第一测功机31跟随被测变速器4进行换挡，第一测功机31可以连续在多个档位内给被测变速器4提供负载，然后再将第二测功机32介入。例如在被测变速器4的1档至7档由第一测功机31提供负载，剩余的8档至16档由第二测功机32提供负载。再例如在被测变速器4的1档和2档由第一测功机31提供负载，而3挡和4挡由第二测功机32提供负载，以此循环往复。总之，在实际情况中，可以通过主控系统根据实际情况判断应当由那个测功机介入给被测变速器4提供负载，进而可实施的方式很多。

另外，变速加载机构还包括：均与主控系统通讯连接的至少一个变速器，各变速器位于动力耦合装置1和各离合器之间，各变速器分别与各输出轴12和各离合器同轴固定连接，该变速器可以是一个，也可以是两个或者更多，假如变速器为一个，则该变速器可以位于第一离合器21和动力耦合装置1之间。

具体的，在本实施例中，变速加载机构包括多个变速器，多个变速器分别与多根输出轴12和多个离合器同轴固定连接。也就是离合器的数量与变速器的数量相等，它们之间一一对应设置。如图1所示，变速器为两个，两个变速器分别为第一变速器81和第二变速器82，其中，第一变速器81分别与第一离合器21和动力耦合装置1的一根输出轴12同轴固定连接，第二变速器82分别与第二离合器22和动力耦合装置1的第二根输出轴12同轴固定连接。

通过两个变速器，能够将被测变速器4所传递出的较高档位或者较低档位变速到中间档位处，例如将被测变速器4的16档转换成7档，此时第一测功机31或第二测功机32可以只需要提供7档的输出扭矩和输出转速就可以，从而进一步降低了对加载装置的要求。

在本实施例中，增加变速器后的操作步骤如下：如果被测变速器4当前加速度为正值，当前工作的测功机假设为第一测功机31和第一变速器81，此刻第二离合器22断开，则主控系统就可以控制第二测功机32和第二变速器82要挂入比第一变速器81高一个的档位等待。如果第一变速器81需要跟随被测变速器4升档，此时第二离合器22直接闭合提前介入。第一测功机31和第一变速器81在第二测功机32和第二变速器82介入后再脱开第一离合器21，然后给第一变速器81挂入比第二变速器82高一个的档位等待。

如果当前加速度为负值，当前工作的测功机假设为第一测功机31和第一变速器81，此刻第二测功机32和第二变速器82要挂入比第一变速器81低一个的档位等待。如果第一变速器81需要跟随被测变速器4降档，此时第二离合器22直接闭合提前介入。第一测功机31和第一变速器81在第二测功机32和第二变速器82介入后再脱开第一离合器21，给第一变速器81挂入比第二变速器82低一个的档位等待。

通过上述逻辑可以实现无动力中断的连续加载，满足被测变速器4连续换挡的测试需求。需要说明的是，上述给各变速器和各测功机挂挡可以采用手动控制也可以采用主控系统控制进行控制，当需要主控系统控制时，各变速器分别与主控系统通讯连接。

综上所述，采用上述变速加载机构对被测变速器4进行测试的过程中，还可以实现无动力中断的连续加载，满足被测变速器4连续换挡的测试需求。而且采用上述的变速加载机构对变速器、离合器和测功机的性能要求都不高，因此可以采用现有的量产件进行测试，例如离合器和变速器可以采用目前车用的离合器和变速器，这样价格更加便宜。

另外，如图2至4所示，动力耦合装置1还包括：主动轮13和多个从动轮14，主动轮13与动力耦合装置1的输入轴11同轴固定连接，多个从动轮14环绕主动轮13设置，并且均与主动轮13啮合，多个从动轮14分别与多根输出轴12同轴固定连接。主动轮13和从动轮14均为齿轮。

如图2和3所示，在本实施例中，主动轮13为一个，从动轮14为两个，两个从动轮14相对设置在主动轮13两侧，并均与主动轮13啮合。当然，动力耦合装置还可以包括一个外壳，主动轮13和各从动轮14设置在外壳内，输入轴11和各输出轴12伸出外壳外。但在有些实施例中，从动轮14可以为三个、四个或者更多，图4示出了从动轮14为三个的情形，三个从动轮14环绕主动轮13设置，并均与主动轮13啮合，当然，从动轮14为四个或者更多时也可以采用上述结构。需要说明的是，在有些实施例中，动力耦合装置除了采用上述结构外，还可以采用目前市面上现有的动力耦合装置，例如公开号为CN203739619U，发明名称为一种混合动力汽车动力耦合装置中的动力耦合装置，只要不脱离本发明范围即可。

另外，如图1所示，在本实施例中，变速加载机构还包括扭矩传感器5，该扭矩传感器5与动力耦合装置1的输入轴11同轴固定连接，扭矩传感器5位于被测变速器4和动力耦合装置1之间，扭矩传感器5分别与被测变速器4和动力耦合装置1同轴固定连接，扭矩传感器5与主控系统通讯连接，能够将被测变速器4的输出扭矩发送给主控系统，由于输入给被测变速器4的功率固定，因此主控系统接收到该输出扭矩后一般即可计算出被测变速器4的输出转速和当前所处的档位。

另外，如图1所示，在对被测变速器4进行测试的过程中，一般还需要给被测变速器4提供动力，如图1所示，由一个输入测功机6与被测变速器4同轴固定连接，给被测变速器4提供动力。该输入测功机6可以是普通测功机也可以是电机。当然，为了监测输入测功机6传递给被测变速器4的扭矩，在输入测功机6和被测变速器4之间也可以接入一个扭矩传感器7，该扭矩传感器7也与主控系统通讯连接。

本发明还提供了一种加载方法，如图1至4所示，该加载方法采用上述实施例中的变速加载机构，具体步骤如下：

时时获取被测变速器4当前所处档位和输出转速，被测变速器4与各加载装置中的至少一个加载装置连接，控制各加载装置中其他一个加载装置的档位低于或高于被测变速器4当前所处档位，在被测变速器4将换挡至或者已换挡至于上述其他一个加载装置的档位相同上，控制连接该加载装置的离合器闭合，在间隔预设时间后断开其他离合器，此处预设时间可以根据工程师实际需要预设，一般是将新接入的加载装置平稳对接后断开，当然也可以稍后一些。重复上述步骤直至完成测试。

另外，变速加载机构包括多个变速器，多个变速器分别与多根输出轴12和多个离合器同轴固定连接；控制与其他一个加载装置连接的变速器与该加载装置处于同一档位。

另外，控制各加载装置中其他一个加载装置的档位低于或高于被测变速器4当前所处档位的步骤中，其他一个加载装置的档位比被测变速器4当前所处档位低或高一个档位。

由于本实施方式与上述实施方式相互对应，因此本实施方式可与上述实施方式互相配合实施。关于变速加载机构的操作方法在上述实施例中已经非常完整地表述了，因此在此实施例中就不一一赘述了。变速加载机构的实施例方式中所提到的操作方法在本实施方式中依然有效，变速加载机构的实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，在变速加载机构的实施方式中所能达到的技术效果在本实施方式中也同样可以实现，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在变速加载机构的实施方式中。

以上已详细描述了本发明的较佳实施例，但应理解到，若需要，能修改实施例的方面来采用各种专利、申请和出版物的方面、特征和构思来提供另外的实施例。

考虑到上文的详细描述，能对实施例做出这些和其它变化。一般而言，在权利要求中，所用的术语不应被认为限制在说明书和权利要求中公开的具体实施例，而是应被理解为包括所有可能的实施例连同这些权利要求所享有的全部等同范围。

上面各种方法的步骤划分，只是为了描述清楚，实现时可以合并为一个步骤或者对某些步骤进行拆分，分解为多个步骤，只要包括相同的逻辑关系，都在本专利的保护范围内；对算法中或者流程中添加无关紧要的修改或者引入无关紧要的设计，但不改变其算法和流程的核心设计都在该专利的保护范围内。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (7)

1.一种加载方法，其采用变速加载机构给被测变速器提供需要的负载，所述变速加载机构包括：

动力耦合装置，所述动力耦合装置具有一根输入轴和多根输出轴；

多个离合器，所述多个离合器分别与所述多根输出轴同轴固定连接；

多个加载装置，所述多个加载装置分别与所述多个离合器同轴固定连接；

主控系统，所述主控系统与各所述离合器和各所述加载装置通讯连接；

还包括至少一个变速器，各所述变速器位于所述动力耦合装置和各所述离合器之间，各所述变速器分别与各所述输出轴和各所述离合器同轴固定连接；

所述加载方法包括如下步骤：

时时获取被测变速器当前所处档位和输出转速；

所述被测变速器与各所述加载装置中的至少一个所述加载装置连接；

控制各所述加载装置中其他一个所述加载装置的档位低于或高于所述被测变速器当前所处档位；

所述被测变速器将换挡至或已换挡至与所述其他一个所述加载装置档位相同时，控制连接所述其他一个加载装置的所述离合器闭合，间隔预设时间后断开其他离合器；

重复上述步骤直至完成测试。

2.根据权利要求1所述的加载方法，其特征在于，所述变速加载机构包括多个变速器，所述多个变速器分别与所述多根输出轴和所述多个离合器同轴固定连接；

控制与所述其他一个加载装置连接的所述变速器与该所述加载装置处于同一档位。

3.根据权利要求2所述的加载方法，其特征在于，在控制各所述加载装置中其他一个所述加载装置的档位低于或高于所述被测变速器当前所处档位的步骤中，所述其他一个所述加载装置的档位比所述被测变速器当前所处档位低或高一个档位。

4.根据权利要求1所述的加载方法，其特征在于，各所述变速器分别与所述主控系统通讯连接。

5.根据权利要求1所述的加载方法，其特征在于，所述动力耦合装置还包括：

主动轮，所述主动轮与所述输入轴同轴固定连接；

多个从动轮，所述多个从动轮环绕所述主动轮设置，且均与所述主动轮啮合，所述多个从动轮分别与所述多根输出轴同轴固定连接。

6.根据权利要求1所述的加载方法，其特征在于，所述离合器为车用离合器。

7.根据权利要求1所述的加载方法，其特征在于，所述变速加载机构还包括与所述主控系统通讯连接的扭矩传感器，所述扭矩传感器与所述动力耦合装置的输入轴同轴固定连接。

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