CN215891071U - 一种变速器故障诊断测试系统和变速器 - Google Patents

一种变速器故障诊断测试系统和变速器 Download PDF

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Abstract

本实用新型实施例公开了一种变速器故障诊断测试系统和变速器。该变速器故障诊断测试系统包括:测试运行数据获取模块、控制模块、踏板开度检测模块、车速检测模块以及故障处理模块;其中,测试运行数据获取模块分别与控制模块和待测变速器电连接,控制模块分别与踏板开度检测模块、车速检测模块以及故障处理模块电连接,故障处理模块还与待测变速器电连接。通过该变速器故障诊断测试系统可以实现对待测变速器进行自动化测试以及是否发生异常进行判断,并在发现异常时能够及时对故障进行处理,从而可以提高变速器的检测效率,降低人工成本,并确保变速器的产品品质。

Description

一种变速器故障诊断测试系统和变速器
技术领域
本实用新型实施例涉及变速器测试技术领域,尤其涉及一种变速器故障诊断测试系统和变速器。
背景技术
针对新能源汽车的变速器的开发过程,为了确保变速器的可靠性和准确性,因此,在变速器的前期研发及参数可行性测试阶段中,对变速器的运行参数进行可靠性和准确性验证以及对变速器故障进行诊断和测试显得尤为必要。
然而,现有的诊断测试方法主要依靠人工参与测试和诊断,其检测效率低下,且花费的人工成本比较高。
实用新型内容
本实用新型提供一种变速器故障诊断测试系统和变速器,可以提高变速器的检测效率,以确保变速器的产品品质。
第一方面,本实用新型实施例提供了一种变速器故障诊断测试系统,该变速器故障诊断测试系统包括:测试运行数据获取模块、控制模块、踏板开度检测模块、车速检测模块以及故障处理模块;
其中,所述测试运行数据获取模块分别与所述控制模块和待测变速器电连接,所述测试运行数据获取模块用于检测获取所述待测变速器的测试运行数据并发送给所述控制模块;所述控制模块分别与所述踏板开度检测模块、所述车速检测模块以及所述故障处理模块电连接,所述控制模块用于根据所述测试运行数据获取模块获取的运行数据、所述踏板开度检测模块检测的踏板开度以及所述车速检测模块检测的车速判断所述待测变速器是否发生异常;
所述故障处理模块还与所述待测变速器电连接,所述控制模块还用于在检测到所述待测变速器发生异常时输出合理的运行参数至所述故障处理模块。
可选地,所述测试运行数据获取模块通过I2C总线与所述控制模块进行通信连接,所述故障处理模块通过I2C总线与所述控制模块进行通信连接。
可选地,所述测试运行数据获取模块通过串行时钟线与所述控制模块电连接,所述故障处理模块通过串行数据线与所述控制模块电连接。
可选地,所述待测变速器的测试运行数据包括所述待测变速器的机械速比、传动比、涡轮转速、换挡点和油门开度。
可选地,所述踏板开度检测模块包括加速踏板开度检测单元和制动踏板开度检测单元,所述加速踏板开度检测单元和所述制动踏板开度检测单元均与所述控制模块电连接。
可选地,所述加速踏板开度检测单元为加速踏板开度传感器,所述制动踏板开度检测单元为制动踏板开度传感器。
可选地,所述车速检测模块为车速传感器。
可选地,所述故障处理模块包括负载模拟单元和处理器,所述负载模拟单元分别与所述控制模块和所述处理器电连接,所述处理器与所述待测变速器电连接。
可选地,所述控制模块为LPC系列微型控制器。
第二方面,本实用新型实施例还提供了一种变速器,该变速器包括如第一方面所述的变速器故障诊断测试系统。
本实用新型通过提供一种变速器故障诊断测试系统,该变速器故障诊断测试系统包括:测试运行数据获取模块、控制模块、踏板开度检测模块、车速检测模块以及故障处理模块;其中,测试运行数据获取模块分别与控制模块和待测变速器电连接,测试运行数据获取模块用于检测获取待测变速器的测试运行数据并发送给控制模块;控制模块分别与踏板开度检测模块、车速检测模块以及故障处理模块电连接,控制模块用于根据测试运行数据获取模块获取的运行数据、踏板开度检测模块检测的踏板开度以及车速检测模块检测的车速判断待测变速器是否发生异常;故障处理模块还与待测变速器电连接,控制模块还用于在检测到待测变速器发生异常时输出合理的运行参数至故障处理模块。通过该变速器故障诊断测试系统可以实现对待测变速器进行自动化测试以及是否发生异常进行判断,并在发现异常时能够及时对故障进行处理,且通过结合测试运行数据获取模块获取的运行数据、踏板开度检测模块检测的踏板开度以及车速检测模块检测的车速这三种检测数据综合判断待测变速器是否异常,可提高判断的准确性,从而可以提高变速器的检测效率,降低人工成本,并确保变速器的产品品质。
附图说明
图1是本实用新型实施例一中的一种变速器故障诊断测试系统的结构框图;
图2是本实用新型实施例二中的一种变速器故障诊断测试系统的结构框图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型,而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。
实施例一
图1是本实用新型实施例一中提供的一种变速器故障诊断测试系统的结构框图。参考图1,该变速器故障诊断测试系统包括:测试运行数据获取模块10、控制模块20、踏板开度检测模块30、车速检测模块40以及故障处理模块50;
其中,测试运行数据获取模块10分别与控制模块20和待测变速器100电连接,测试运行数据获取模块10用于检测获取待测变速器100的测试运行数据并发送给控制模块20;控制模块20分别与踏板开度检测模块30、车速检测模块40以及故障处理模块50电连接,控制模块20用于根据测试运行数据获取模块10获取的运行数据、踏板开度检测模块30检测的踏板开度以及车速检测模块40检测的车速判断待测变速器100是否发生异常;
故障处理模块50还与待测变速器100电连接,控制模块20还用于在检测到待测变速器100发生异常时输出合理的运行参数至故障处理模块50。
其中,待测变速器为自动变速器,例如,液力自动变速器、机械式无级变速器、电控机械式自动变速器、双离合自动变速器等。其中,测试运行数据获取模块10可以通过自动变速器控制单元(Transmission Control Unit,TCU)来实现,TCU具有检测获取待测变速器运行数据的功能。
其中,在对待测变速器100进行测试时,需要启动以使待测变速器100运行起来,例如,可以通过油门踏板给待测变速器100施加一定的油门量以使待测变速器100运行。踏板开度检测模块30用于检测油门踏板的开度数据并发送给控制模块20,车速检测模块40用于检测变速器的运行速度并发送给控制模块20。控制模块20用于根据接收到的测试运行数据获取模块10发出的运行数据、踏板开度检测模块30发出的踏板开度数据以及车速检测模块40发出的车速数据对待测变速器100是否异常进行判断,例如,将接收到的测试运行数据获取模块10发出的运行数据与预设的运行数据进行比较,将踏板开度检测模块30发出的踏板开度数据与预设的踏板开度值进行比较,将车速检测模块40发出的车速数据与预设车速进行比较,当出现比较结果不满足各对应的预设值时,则可判断对应的数据发生异常,也即待测变速器100发生异常。其中,需要说明的是,预设的运行数据、预设的踏板开度值以及预设车速的具体数值可以根据实际情况进行设置,在此不做具体的限定。
当判断出现异常情况时,可根据变速器性能参数对照表,例如可靠性分析表输出合理的运行参数至故障处理模块50。其中,故障处理模块50用于在待测变速器100发生异常情况时,根据控制模块20输出的合理的运行参数对待测变速器100的相关参数进行调节以满足合理的运行参数要求。
表1可靠性分析表
Figure BDA0003169041400000051
其中,控制模块20可根据踏板开度检测模块30和车速检测模块40输出的数据可以进行换挡可行性分析和当前档位匹配可靠度分析。其中,换挡可行性分析是取决于排挡之间换挡点的控制参数(如实时车速、油门开度、涡轮转速等)变化规律,其曲线形状取决于车辆的传动参数要求,因此换挡可行性根据换挡规律进行换挡可行性分析和当前档位匹配可靠度分析。其中,可靠性分析表即换挡规律表,针对不同的车身型号有标准的换挡规律表,例如某一换挡规律如表1所示。
在本实施例的技术方案中,该变速器故障诊断测试系统的实现过程为:参考图1,首先,将待测变速器100分别与测试运行数据获取模块10和故障处理模块50电连接,测试运行数据获取模块10和故障处理模块50分别与控制模块20电连接,控制模块20分别还与踏板开度检测模块30和车速检测模块40电连接。然后,通过给待测变速器100施加一定的油门量使待测变速器100运行起来,测试运行数据获取模块10实时检测获取待测变速器100运行时的测试运行数据并发送给控制模块20,同时,踏板开度检测模块30实时检测油门踏板的开度数据并发送给控制模块20,车速检测模块40实时检测待测变速器100的运行速度并发送给控制模块20。最后,控制模块20根据接收到的测试运行数据获取模块10发出的运行数据、踏板开度检测模块30发出的踏板开度数据以及车速检测模块40发出的车速数据对待测变速器100是否异常进行判断,且当判断出现异常情况时,输出合理的运行参数至故障处理模块50,由故障处理模块50根据控制模块20输出的合理的运行参数对待测变速器100的相关参数进行调节直至满足合理的运行参数要求。由此,通过该变速器故障诊断测试系统可以实现对待测变速器进行自动化测试以及是否发生异常进行判断,并在发现异常时能够及时对故障进行处理,且通过结合测试运行数据获取模块获取的运行数据、踏板开度检测模块检测的踏板开度以及车速检测模块检测的车速这三种检测数据综合判断待测变速器是否异常,可提高判断的准确性,从而可以提高变速器的检测效率,以确保变速器的产品品质。
本实施例的技术方案,提供一种变速器故障诊断测试系统,该变速器故障诊断测试系统包括:测试运行数据获取模块、控制模块、踏板开度检测模块、车速检测模块以及故障处理模块;其中,测试运行数据获取模块分别与控制模块和待测变速器电连接,测试运行数据获取模块用于检测获取待测变速器的测试运行数据并发送给控制模块;控制模块分别与踏板开度检测模块、车速检测模块以及故障处理模块电连接,控制模块用于根据测试运行数据获取模块的检测数据、踏板开度检测模块的检测数据以及车速检测模块的检测数据判断待测变速器是否发生异常;故障处理模块还与待测变速器电连接,控制模块还用于在检测到待测变速器发生异常时输出合理的运行参数至故障处理模块。通过该变速器故障诊断测试系统可以实现对待测变速器进行自动化测试以及是否发生异常进行判断,并在发现异常时能够及时对故障进行处理,且通过结合测试运行数据获取模块获取的运行数据、踏板开度检测模块检测的踏板开度以及车速检测模块检测的车速这三种检测数据综合判断待测变速器是否异常,可提高判断的准确性,从而可以提高变速器的检测效率,降低人工成本,并确保变速器的产品品质。
实施例二
图2是本实用新型实施例二中提供的一种变速器故障诊断测试系统的结构框图。在上述实施例一的基础上,可选地,参考图2,测试运行数据获取模块10通过I2C总线与控制模块20进行通信连接,故障处理模块50通过I2C总线与控制模块20进行通信连接。
其中,控制模块20具有I2C通信接口。I2C总线最主要的优点是其简单性和有效性。由于接口之间在组件之上,因此I2C总线占用的空间非常小,减少了电路板的空间和芯片管脚的数量,降低了互联成本。总线的长度可高达25英尺,并且能够以10Kbps的最大传输速率支持40多个组件。
可选地,继续参考图2,测试运行数据获取模块10通过串行时钟线与控制模块20电连接,故障处理模块50通过串行数据线与控制模块20电连接。
其中,参考图2,测试运行数据获取模块10通过串行时钟线(SerialCommunication Loop,SCL)与控制模块20电连接,故障处理模块50通过串行数据线(synchronous Data Adapter,SDA)与控制模块20电连接。
可选地,待测变速器100的测试运行数据包括待测变速器100的机械速比、传动比、涡轮转速、换挡点和油门开度。
其中,通过实时检测待测变速器100的机械速比、传动比、涡轮转速、换挡点以及油门开度,可对待测变速器的运行参数是否异常进行检测和判断。例如,可通过分析油门开度、涡轮转速、实时车速等进行换挡可行性分析,通过设定传动比、机械速比等可对系统进行初始化参数设置。需要说明的是,此处仅是示例性的示出了测试运行数据包括机械速比、传动比等,还可包括其他运行参数,具体可根据实际情况设置,在此不作具体地限定。
可选地,继续参考图2,踏板开度检测模块30包括加速踏板开度检测单元31和制动踏板开度检测单元32,加速踏板开度检测单元31和制动踏板开度检测单元32均与控制模块20电连接。
其中,加速踏板开度检测单元31用于检测加速时油门踏板的开度值并发送给控制模块20,制动踏板开度检测单元32的用于检测制动时踏板的开度值并发送给控制模块20。控制模块20根据接收到的加速时油门踏板的开度值、制动时油门踏板的开度值,以及测试运行数据获取模块10发出的运行数据、车速检测模块40发出的车速数据,对待测变速器100是否异常进行判断,且当判断出现异常情况时,输出合理的运行参数至故障处理模块50,由故障处理模块50根据控制模块20输出的合理的运行参数对待测变速器100的相关参数进行调节直至满足合理的运行参数要求。此外,优选地,加速踏板开度检测单元31和制动踏板检测单元32的数据更新周期可以设置为50ms,还可以根据实际情况设置为其他数值,在此不做具体的限定。
可选地,加速踏板开度检测单元31为加速踏板开度传感器,制动踏板开度检测单元32为制动踏板开度传感器。
其中,加速踏板开度传感器可以为可变电阻式加速踏板位置传感器、霍尔式加速踏板位置传感器等;制动踏板开度传感器可以为制动踏板的霍尔传感器。它具有易于安装、传输速度快等优点。
可选地,参考图2,车速检测模块40为车速传感器41。
其中,车速检测模块40用于检测待测变速器的运行速度。车速传感器41可以为磁电式车速传感器、霍尔式车速传感器以及光电式车速传感器等。车速传感器41的数据更新周期可以设置为50ms,还可以根据实际情况设置为其他数值,在此不做具体的限定。
可选地,参考图2,故障处理模块50包括负载模拟单元51和处理器52,负载模拟单元51分别与控制模块20和处理器52电连接,处理器52与待测变速器100电连接。
其中,针对不同类型的故障,故障处理模块50产生出不同的故障类型,例如挡位开关故障,节气门位置传感器故障等;若待测变速器100的测试运行参数存在异常,故障处理模块50通过负载模拟单元51和处理器52对待测变速器100的运行参数控制量进行矫正处理,例如调整待测变速器100的主传动比、改变各挡位的最小节气门开度等,并且记录故障类型代码,便于后续人员操作。
其中,负载模拟单元51和处理器52用于对待测变速器100的运行参数进行矫正处理。
此外,由于本实用新型实施例控制模块20采用I2C总线分别与测试运行数据获取模块10和故障处理模块50进行通信连接,为了保证数据传输的实时性,正确匹配本协议设备地址尤为重要。具体的:控制模块20作为主设备,设备地址为x1011001,测试运行数据获取模块10(以TCU为例)作为从设备1,设备地址为x1011010,故障处理模块50作为从设备2,设备地址为x1011011,每个设备具有唯一的地址,地址的bit7位作为方向位,例如主设备向从设备进行操作、从设备向主设备进行操作等,地址的bit6~bit0作为设备地址位,首先系统初始化后,主设备接收从设备数据即对从设备进行读操作,其中数据读取采用固定格式,Byte7对应TCU测试设备序列号,固定格式为0xMN,可取0x00~0xFF,例如Byte7为0x7B,0x7B进行十进制转换为123,则测试设备序列号为123,若序列号为234,则Byte7的数据应为234对应的十六进制数据0xEA,Byte6~Byte5对应机械速比,固定格式为0xDnLn,其中0xDnLn的范围时0xD000~0xDFFF,Byte4~Byte3对应汽车运行自动变速器的涡轮转速,可取值范围为0x0000~0x2EE0,最高转速为12000r/min,Byte2、Byte1对应油门开度和实时车速,油门开度固定数据格式为0xKX,可选范围为0x00~0xFF,实时车速固定数据格式为0xMN,可选范围为0x00~0xFF,最高车速为255km/h,Byte0对应传动比,包括一档传动比、二档传动比、三档传动比、四档传动比,数据高位对应高档位传动比、数据低位对应低档位传动比,可取值0.8~0x03,对应传动比从0.5到3。由此,可以实现数据传输格式具有保密性,从而保证了汽车的信息安全。
可选地,控制模块20为LPC系列微型控制器。
其中,控制模块20为具有I2C接口的微型控制器,例如LPC5500、LPC546xx等微控制器。
实施例三
本实用新型实施例三还提供了一种变速器,该变速器包括本实用新型任意实施例所提供的变速器故障诊断测试系统。
其中,变速器可以是自动变速器。自动变速器可以为液力自动变速器、机械式无级变速器、电控机械式自动变速器、双离合自动变速器等。
注意,上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本实用新型不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明,但是本实用新型不仅仅限于以上实施例,在不脱离本实用新型构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种变速器故障诊断测试系统,其特征在于,包括:测试运行数据获取模块、控制模块、踏板开度检测模块、车速检测模块以及故障处理模块;
其中,所述测试运行数据获取模块分别与所述控制模块和待测变速器电连接,所述测试运行数据获取模块用于检测获取所述待测变速器的测试运行数据并发送给所述控制模块;所述控制模块分别与所述踏板开度检测模块、所述车速检测模块以及所述故障处理模块电连接,所述控制模块用于根据所述测试运行数据获取模块获取的运行数据、所述踏板开度检测模块检测的踏板开度以及所述车速检测模块检测的车速判断所述待测变速器是否发生异常;
所述故障处理模块还与所述待测变速器电连接,所述控制模块还用于在检测到所述待测变速器发生异常时输出合理的运行参数至所述故障处理模块。
2.根据权利要求1所述的变速器故障诊断测试系统,其特征在于,所述测试运行数据获取模块通过I2C总线与所述控制模块进行通信连接,所述故障处理模块通过I2C总线与所述控制模块进行通信连接。
3.根据权利要求2所述的变速器故障诊断测试系统,其特征在于,所述测试运行数据获取模块通过串行时钟线与所述控制模块电连接,所述故障处理模块通过串行数据线与所述控制模块电连接。
4.根据权利要求1所述的变速器故障诊断测试系统,其特征在于,所述待测变速器的测试运行数据包括所述待测变速器的机械速比、传动比、涡轮转速、换挡点和油门开度。
5.根据权利要求1所述的变速器故障诊断测试系统,其特征在于,所述踏板开度检测模块包括加速踏板开度检测单元和制动踏板开度检测单元,所述加速踏板开度检测单元和所述制动踏板开度检测单元均与所述控制模块电连接。
6.根据权利要求5所述的变速器故障诊断测试系统,其特征在于,所述加速踏板开度检测单元为加速踏板开度传感器,所述制动踏板开度检测单元为制动踏板开度传感器。
7.根据权利要求1所述的变速器故障诊断测试系统,其特征在于,所述车速检测模块为车速传感器。
8.根据权利要求1所述的变速器故障诊断测试系统,其特征在于,所述故障处理模块包括负载模拟单元和处理器,所述负载模拟单元分别与所述控制模块和所述处理器电连接,所述处理器与所述待测变速器电连接。
9.根据权利要求1所述的变速器故障诊断测试系统,其特征在于,所述控制模块为LPC系列微型控制器。
10.一种变速器,其特征在于,包括如权利要求1-9任一项所述的变速器故障诊断测试系统。
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