CN102419253B - 用于评定车辆变速器的方法和*** - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于评定车辆变速器的方法和***。具体地,为评定具有旋转变压器的车辆变速器提供了方法和***。存储器构造成存储与旋转变压器的误差有关的初步数据。处理器耦联至存储器,并构造成确定所述初步数据的谐波特性,和利用所述谐波特性来评定所述车辆变速器。
Description
技术领域
本发明一般涉及车辆领域,更具体地涉及用于评定混合动力和/或电动车辆的变速器的方法和***。
背景技术
许多车辆变速器使用旋转变压器来测量变速器内的电动机的转子的位置和速度。例如,旋转变压器可用于在车辆的操作期间测量变速器的转子的位置和速度。然而,旋转变压器可能具有误差,例如直流误差(其在该领域中也称作偏移误差)和/或交流误差(其在该领域中也称作摆动误差)。
因此,合乎需要的是,提供方法和***,以便例如在变速器的制造期间利用旋转变压器的误差数据来评定车辆变速器。此外,结合附图和前述的技术领域和背景技术,本发明其他合乎需要的特征和特性将从随后的详细说明和所附权利要求中显见。
发明内容
根据示例性实施例,提供了一种用于评定具有旋转变压器的车辆变速器的方法。该方法包括步骤:获得与旋转变压器的误差有关的初步数据;确定初步数据的谐波特性;和利用谐波特性来评定车辆变速器。
根据另一示例性实施例,提供了一种用于评定具有旋转变压器和电动机的车辆变速器的方法。该方法包括步骤:使电动机以大致恒定的速度运转达预定的时间量;在电动机运转的同时测量初步数据,该初步数据与旋转变压器的摆动误差有关;进行初步数据的傅里叶变换;和利用傅里叶变换来评定车辆变速器。
根据又一示例性实施例,提供了一种用于评定具有旋转变压器的车辆变速器的***。该***包括存储器和处理器。存储器构造成存储与旋转变压器的误差有关的初步数据。处理器耦联至存储器,并构造成确定初步数据的谐波特性,和利用谐波特性来评定车辆变速器。
本发明还包括以下方案:
方案1. 一种用于评定具有旋转变压器的车辆变速器的方法,所述方法包括步骤:
获得与所述旋转变压器的误差有关的初步数据;
确定所述初步数据的谐波特性;以及
利用所述谐波特性来评定所述车辆变速器。
方案2. 根据方案1所述的方法,其中,获得所述初步数据的步骤包括步骤:
获得与所述旋转变压器的摆动误差有关的初步数据。
方案3. 根据方案1所述的方法,其中,确定所述谐波特性的步骤包括步骤:
进行所述初步数据的傅里叶变换。
方案4. 根据方案3所述的方法,其中,确定所述谐波特性的步骤还包括步骤:
对所述初步数据进行规格化。
方案5. 根据方案1所述的方法,其中:
确定所述谐波特性的步骤包括这样的步骤:由所述初步数据来计算一次谐波值;以及
评定所述车辆变速器的步骤包括这样的步骤:如果所述一次谐波值小于预定值,则确定所述车辆变速器是可接受的。
方案6. 根据方案1所述的方法,其中:
确定所述谐波特性的步骤包括这样的步骤:由所述初步数据计算二次谐波值;以及
评定所述车辆变速器的步骤包括这样的步骤:如果所述二次谐波值小于预定值,则确定所述车辆变速器是可接受的。
方案7. 根据方案1所述的方法,其中:
确定所述谐波特性的步骤包括步骤:
由所述初步数据确定上峰值;以及
由所述初步数据确定下峰值;以及
评定所述车辆变速器的步骤包括这样的步骤:如果所述上峰值与所述下峰值之间的差小于预定值,则确定所述车辆变速器是可接受的。
方案8. 一种用于评定具有旋转变压器和电动机的车辆变速器的方法,所述方法包括步骤:
使所述电动机以大致恒定的速度运转达预定的时间量;
在所述电动机运转的同时测量初步数据,所述初步数据与所述旋转变压器的摆动误差有关;
进行所述初步数据的傅里叶变换;以及
利用所述傅里叶变换评定所述车辆变速器。
方案9. 根据方案8所述的方法,还包括对所述初步数据进行规格化的步骤。
方案10. 根据方案8所述的方法,其中,评定所述车辆变速器的步骤包括步骤:
利用所述傅里叶变换确定所述初步数据的一次谐波值;以及
如果所述一次谐波值小于预定值,则确定所述车辆变速器是可接受的。
方案11. 根据方案8所述的方法,其中,评定所述车辆变速器的步骤包括步骤:
利用所述傅里叶变换确定所述初步数据的二次谐波值;以及
如果所述二次谐波值小于预定值,则确定所述车辆变速器是可接受的。
方案12. 根据方案8所述的方法,其中,评定所述车辆变速器的步骤包括步骤:
利用所述傅里叶变换确定所述初步数据的上峰值;以及
利用所述傅里叶变换确定所述初步数据的下峰值。
方案13. 一种用于评定具有旋转变压器的车辆变速器的***,所述***包括:
存储器,所述存储器构造成存储与所述旋转变压器的误差有关的初步数据;以及
处理器,所述处理器耦联至所述存储器并构造成:
确定所述初步数据的谐波特性;以及
利用所述谐波特性来评定所述车辆变速器。
方案14. 根据方案13所述的***,其中,所述车辆变速器还具有电动机,并且所述***包括:
变换器,所述变换器构造成使所述电动机以大致恒定的速度运转达预定的时间量,其中所述处理器构造成在所述电动机运转的同时测量所述初步数据。
方案15. 根据方案14所述的***,其中,所述初步数据与所述旋转变压器的摆动误差有关。
方案16. 根据方案13所述的***,其中,所述处理器还构造成进行所述初步数据的傅里叶变换。
方案17. 根据方案16所述的***,其中,所述处理器还构造成对所述初步数据进行规格化。
方案18. 根据方案13所述的***,其中:
所述存储器还构造成存储预定值;以及
所述处理器还构造成:
由所述初步数据确定一次谐波值;以及
如果所述一次谐波值小于所述预定值,则确定所述车辆变速器是可接受的。
方案19. 根据方案13所述的***,其中:
所述存储器还构造成存储预定值;以及
所述处理器还构造成:
由所述初步数据计算二次谐波值;以及
如果所述二次谐波值小于所述预定值,则确定所述车辆变速器是可接受的。
方案20. 根据方案13所述的***,其中:
所述存储器还构造成存储预定值;以及
所述处理器还构造成:
由所述初步数据确定上峰值;
由所述初步数据确定下峰值;以及
如果所述上峰值与所述下峰值之间的差小于所述预定值,则确定所述车辆变速器是可接受的。
附图说明
在下文中将结合以下的附图描述本发明,其中相同的附图标记指示相同的元件,并且附图中:
图1是根据示例性实施例的、用于测试车辆的变速器的***的功能框图,其中连同测试中的变速器一起进行描绘;
图2是根据示例性实施例的、用于测试车辆的变速器的过程的流程图,该过程能够与图1的***联系起来加以实现;以及
图3和图4是根据示例性实施例的、利用图1的***实现图2的过程的仿真数据的示例性图形表示。
具体实施方式
以下的详细说明本质上仅是示例性的,并且不意图用于限制本发明、或本发明的应用和使用。此外,也不意图受到在前述的背景技术或者在以下的详细说明中提出的任何理论的束缚。
图1是用于测试车辆的变速器102的示例性***100的框图。变速器102优选表示处在例如由变速器厂商沿装配线进行的测试中的变速器。变速器102包括旋转变压器104和电动机105。电动机105包括转子106。在一个示例中,电动机105包括永磁电动机。旋转变压器104在电动机105的操作期间测量转子106的位置。
***100经由第一通信链路103耦联至变速器102。在一个示例中,第一通信链路103包括直接联接的有线通信电缆。在某些示例中,第一通信链路103可被认为是***100的一部分。
如图1中所描绘地,***100包括测量装置107、变换器108、计算机***109和第二通信链路110。在某些示例中,测量装置107包括一个或多个传感器112,所述一个或多个传感器112构造成测量与变速器102有关的值,例如反电动势(EMF)的值。EMF的测量可用于例如确定永磁电动机的合适的磁链。EMF值是转子磁体和绕组的函数,并且转子磁体或绕组中的缺陷都可能在EMF测量中显露出来。测试通常以固定的速度进行,其中没有使用脉宽调制(PWM)来对所获得的电动机电压进行开关和测量。在一个示例中,与EMF测量同时地确定旋转变压器摆动特性。另外,在某些示例中,一个或多个测量装置107是变换器108的一部分。仅举例来说,这样的其他测量装置可包括位置和/或速度传感器、扭矩传感器、相电流传感器、交流(AC)电压传感器和直流(DC)电压传感器。
变换器108耦联至变速器102,并优选耦联至变速器102的旋转变压器104和电动机105。当变速器102经历测试时,变换器108使电动机105运转,优选以恒定的速度运转达预定的时间量。在一个示例中,变换器108使电动机105以大约一千转/分的速度运转达近似三十秒。
变换器108还测量或帮助测量与旋转变压器104有关的摆动误差特性。摆动误差特性优选经由测量装置(诸如经由测量装置107的传感器112和/或变换器108的其他测量装置)来测量。在一个示例中,变换器108包括旋转变压器至数字转换器(RDC)芯片,其解码旋转变压器的信号,并向处理器114和/或向变换器108的单独的微处理器提供位置和速度信息。变换器108(和/或其他测量装置107)和/或其他测量装置优选测量用于确定旋转变压器104的摆动误差分量的旋转变压器位置和速度。沿第二通信链路110向计算机***109提供与旋转变压器104有关(包括摆动特性)的初步数据,用于进一步处理。
变换器108还优选经由第二通信链路110耦联至计算机***109。另外,在某些实施例中,变换器108和计算机***109均经由第二通信链路110耦联至测量装置107。第二通信链路110优选包括串行数据链路。
计算机***109优选控制测量装置107和变换器108的操作。例如,与用于控制测量装置107和变换器108的操作的其他指令一起,计算机***109向变换器108提供使变换器108运转电动机105的指令,提供用于测量装置107和/或变换器108测量旋转变压器104的摆动特性的指令,和提供用于变换器108向计算机***109提供初步数据的指令。
计算机***109还处理初步数据,并利用经处理的初步数据(和它们的摆动特性)产生对变速器102的评定。具体地,计算机***109对初步数据进行傅里叶变换,从中产生旋转变压器104误差的谐波特性,并利用该谐波特性产生对变速器102的评定。计算机***109还优选将初步数据的峰间误差值与第一阈值比较,将初步数据的一次谐波值与第二预定阈值比较,将初步数据的二次谐波值与第三预定阈值比较。计算机***109还将更高次(或更高阶次)的谐波值与另外的预定阈值比较。
在一个优选实施例中,第一预定阈值大约等于四度,第二预定阈值大约等于两度,而第三预定阈值大约等于一度的二分之一。然而,这些预定阈值可改变。另外的相应预定阈值可用于能够由计算机***109利用的更高次的谐波值(如果有的话)。
如果谐波值中的每一个都小于其相应的预定阈值,则变速器102被认为是可接受的。相反地,如果谐波值中的任何一个大于或等于它们相应的预定阈值,则变速器102被认为是不可接受的,并且要采取补救措施。这样的补救措施例如可包括从制造装配线回收变速器,并进行对变速器的进一步的研究或分析。
在所描绘的实施例中,计算机***109包括处理器114、存储器116、接口118、存储装置120和总线121。处理器114执行计算机***109的计算和控制功能,并且可包括一个处理器或多个处理器的单个集成电路(例如微处理器)、或合作工作以实现处理单元的功能的任何合适数量的集成电路装置和/或电路板。在操作期间,处理器114执行包含在存储器116内的一个或多个程序122,并且由此控制计算机***109的总的操作。
存储器116可以是合适的任何类型的存储器。这包括诸如SDRAM之类的各种类型的动态随机存取存储器(DRAM)、各种类型的静态RAM(SRAM)、和各种类型的非易失性存储器(PROM、EPROM和闪存)。存储器116除了存储由处理器114使用的存储值124之外,还存储上述程序122。存储值124优选包括初步数据126(如上所述,优选从变换器108接收)和预定阈值128(诸如那些在变速器102的评定中所采用的谐波特性比较中使用的上述阈值)。存储器优选与处理器114共同位于相同的芯片上。总线121用于在计算机***109的各种部件之间传送程序、数据、状态和其他信息或信号。
接口118允许例如从***驾驶员和/或另一计算机***到计算机***109的通信,并能利用任何合适的方法和设备实现。该接口118可包括一个或多个网络接口,以与其他***或部件通信。接口118还可包括一个或多个网络接口,以与技术人员通信,和/或一个或多个存储接口,以连接至诸如存储装置120之类的存储设备。
存储装置120可以是任何合适类型的存储设备,包括诸如硬盘驱动器、闪存***、软盘驱动器和光盘驱动器的直接存取存储装置。在一个示例性实施例中,存储装置120包括程序产品,存储器116可从所述程序产品中接收程序122,程序122执行一个或多个过程的一个或多个实施例,诸如图2的过程200(或其一部分)。在另一示例性实施例中,程序产品可直接存储在存储器116和/或盘(例如盘130)中,和/或以另外的方式被存储器116和/或盘(例如盘130)访问,如以下所述。
总线121可以是连接计算机***与部件的任何合适的物理或逻辑装置。这包括但不局限于直接硬线连接、纤维光学、红外和无线的总线技术。在操作期间,程序122存储在存储器116中并被处理器114执行。
应意识到的是,尽管在功能完善的计算机***的情况中描述了该示例性实施例,但本领域的技术人员应认识到的是,这些机制能够被分配成以各种形式的程序产品。信号承载介质的示例包括:诸如软盘、硬盘驱动器、存储卡和光盘之类的可记录介质,和诸如数字和模拟通信链路的传输介质。同样地应意识到的是,计算机***109还可以另外的方式与图1所描绘的实施例不同,例如不同之处在于,计算机***109可耦联至或者可以以另外的方式利用一个或多个远程计算机***和/或其他控制***。
图2是根据示例性实施例的、用于测试车辆的变速器的过程200的流程图。过程200可优选结合图1中的***100和变速器102来实现。
如图2所描述地,过程200开始于获得和/或确认处于测试中的变速器的步骤(步骤202)。优选在变速器的制造之后并在变速器安装在车辆中之前的生产线末端测试期间获得并确认处于测试中的变速器。例如,可以在生产变速器的制造工厂处沿装配线获得并确认处在测试中的变速器。测试中的变速器优选对应于图1的变速器102。优选由图1的***100、更优选地由***100的计算机***109的处理器114确认处在测试中的变速器。
测试中的变速器的电动机运转(步骤204)。电动机优选对应于图1的电动机105。优选地,电动机基于由图1的处理器114向变换器108提供的指令而通过图1的变换器108运转。电动机优选在可确定测试中的变速器的旋转变压器(优选与图1的旋转变压器104对应)误差的摆动特性的条件下运转。在一个优选示例中,电动机以大约一千转/分钟运转达大约三十秒。然而,这都可以加以改变。
获得与旋转变压器误差的摆动特性有关的初步数据(步骤206)。优选地,当电动机在步骤204中运转时获得所述初步数据。在一个示例中,利用图1的测量装置107(和/或变换器108的其它测量装置)通过变换器108来生成初步数据,例如,与电动机运转时获得的EMF测量同时地。替代性地,可利用原始数据由图1的处理器114产生初步数据。可利用许多不同技术中的任何一种来产生初步数据(包括摆动误差特性),例如在2008年10月6日由Stephen T. West和Sean Gleason提交的标题为“Method and Apparatus to Monitor Position of a Rotatable Shaft”的共同转让的美国专利申请No. 12/245,790中阐述的那些技术(公布于2009年5月7日的美国专利公布No. 2009/0115408 A1),该美国专利申请在此以引用的方式并入本文。
初步数据然后被传输,以便进行进一步的处理(步骤208)。在初步数据由图1的变换器108产生的一个示例中,初步数据优选经由第二通信链路110从变换器108传送至计算机***109,并作为存储器116的初步数据126存储在存储器116中,以便随后由图1的处理器114使用。在初步数据由图1的处理器114产生的另一示例中,初步数据优选从处理器传送至图1的存储器116,以便存储为初步数据126,用于随后由处理器114使用。
利用初步数据确定处在测试中的变速器的变速器特性(步骤210)。如图2中所描绘地,优选在经由各种中间步骤212-222的组合步骤210中确定变速器特性。以下依次描述步骤212-222中的每一个。
对初步数据进行傅里叶变换(步骤212)。优选地,经由数字信号处理***利用离散值进行快速傅里叶变换。在一个这样的示例中,将一百二十八个数据点用于进行快速傅里叶变换。然而,这可以加以改变。傅里叶变换优选在从图1的存储器116取得图1的初步数据126之后由图1的处理器114进行。
在某些示例中,还对初步数据进行规格化(或标准化)(normalization)(步骤214)。具体地,优选将初步数据规格化至图1的旋转变压器104的基频。规格化优选由图1的处理器114进行。在所描绘的示例中,在傅里叶变换之后进行规格化。然而,在某些其他示例中,规格化可以在傅里叶变换之前或与傅里叶变换同时进行。在还有的其他示例中,可能不需要规格化。
关于旋转变压器的摆动误差来确定峰间误差值(步骤216)。峰间谐波值优选包括在旋转变压器周期的一个循环期间在初步数据的最大旋转变压器摆动误差值与最小旋转变压器摆动误差值之间的差。具体地,优选由以下步骤来确定峰间谐波值:(i)由旋转变压器周期的一个循环期间的初步数据来确定旋转变压器摆动误差的上峰值;(ii)由旋转变压器周期的一个循环期间的初步数据确定旋转变压器摆动误差的下峰值;和(iii)从上峰值减去下峰值。下峰值优选包括来自旋转变压器周期的一个循环期间的初步数据的最小旋转变压器摆动误差值,而上峰值则优选包括来自旋转变压器周期的一个循环期间的初步数据的最大旋转变压器摆动误差值。峰间误差值优选在进行步骤214-216的傅里叶变换和规格化(如果有的话)之前、基于原始误差特性由图1的处理器114确定。
另外,关于旋转变压器摆动误差确定一次谐波值(步骤218)。一次谐波值优选由旋转变压器周期的一个循环期间的初步数据产生。如本领域已知地,一次谐波值表示了对初步数据的一次谐波特性(例如正弦波或者余弦波)的有效性(significance)的量化。一次谐波值优选地基于步骤214-216的傅里叶变换和规格化(如果有的话)由图1的处理器114确定。
关于旋转变压器摆动误差确定二次谐波值(步骤220)。二次谐波值优选地由旋转变压器周期的一个循环期间的初步数据产生。如本领域已知地,二次谐波值表示了对初步数据的二次谐波特性(例如正弦波或者余弦波)的有效性的量化。二次谐波值优选基于步骤214-216的傅里叶变换和规格化(如果有的话)由图1的处理器114确定。
在某些示例中,还关于旋转变压器摆动误差确定更高次的谐波值(步骤220)。例如,三次谐波值、四次谐波值等等可由旋转变压器周期的一个循环期间的初步数据产生。如本领域已知地,每个更高次的谐波值都表示了对初步数据的特定的更高次谐波特性(例如正弦波或者余弦波)的有效性的量化。更高次的谐波值分别优选基于步骤214-216的傅里叶变换和规格化(如果有的话)由图1的处理器114确定。
在某些实施例中,可能不需要更高次的谐波值。类似地,在某些实施例中,可能不需要峰间值、一次谐波值和/或二次谐波值中的一个或多个。因此,在某些实施例中,可以执行步骤216-222中的一个或多个步骤,而不执行步骤216-222中的一个或多个另外的步骤。
进行各种比较,并利用步骤216-222的谐波特性来关于各种比较而作出判定,以便评定测试中的变速器。具体地,关于步骤216的峰间误差值是否小于第一预定阈值来作出一个判定(步骤224)。第一预定阈值表示预定的峰间误差值,使得大于第一预定阈值的峰间误差值指示了测试中的变速器可能存在缺陷或其他问题(诸如,关于变速器的电动机、旋转变压器、接口电缆、和/或线路的缺陷或问题)的可能性。在一个示例中,第一预定阈值大约等于四度。第一预定阈值优选存储为图1的存储器116的阈值128中的一个阈值,并且优选由图1的处理器114来实行步骤224中的比较。
如果在步骤224中作出了峰间误差值大于或等于第一预定阈值的判定,则确定了测试中的变速器可能有缺陷或不可接受,并优选地采取补救措施(步骤226)。作为示例,这样的补救措施可包括从制造装配线回收变速器,并对变速器进行进一步的研究或分析。
相反地,如果在步骤224中作出了峰间误差值小于第一预定阈值的判定,则进行关于步骤218的一次谐波值是否小于第二预定阈值的另一判定(步骤228)。第二预定阈值表示了预定的一次谐波值,使得大于第二预定阈值的一次谐波值指示了测试中的变速器可能存在缺陷或其他问题(诸如,关于变速器的电动机、旋转变压器、和/或线路的缺陷或问题)的可能性。在一个示例中,第二预定阈值大约等于两度。第二预定阈值优选存储为图1的存储器116的阈值128中的一个阈值,并且优选由图1的处理器114来实行步骤228的比较。
如果在步骤228中作出了一次谐波值大于或等于第二预定阈值的判定,则确定测试中的变速器可能有缺陷或不可接受。由于优选采取补救措施,所以过程行进到上述步骤226。
相反地,如果在步骤228中作出了一次谐波值小于第二预定阈值的判定,则进行关于步骤220的二次谐波值是否小于第三预定阈值的判定(步骤230)。第三预定阈值表示预定的二次谐波值,使得大于第三预定阈值的二次谐波值指示了测试中的变速器可能存在缺陷或其他问题(诸如,关于变速器的电动机、旋转变压器、和/或线路的缺陷或问题)的可能性。在一个示例中,第三预定阈值大约等于二分之一度。第三预定阈值优选存储为图1的存储器116的阈值128中的一个阈值,并且优选由图1的处理器114来实行步骤230的比较。
如果在步骤230中作出了二次谐波值大于或等于第三预定阈值的判定,则确定测试中的变速器可能有缺陷或不可接受。由于优选采取补救措施,所以过程行进到上述步骤226。
相反地,如果在步骤230中作出了二次谐波值小于第三预定阈值的判定,则在某些示例中,进行关于步骤222的更高次谐波值中的每一个是否小于相应的另外预定阈值的比较(步骤232)。每个另外预定阈值表示了相应的更高次谐波特性(例如三次谐波、四次谐波等等)的预定值,使得大于相应的更高次谐波的预定阈值的值指示了测试中的变速器可能存在缺陷或其他问题(诸如,关于变速器的电动机、旋转变压器、和/或线路的缺陷或问题)的可能性。另外预定阈值优选存储为图1的存储器116的阈值128中的一个阈值,并且优选由图1的处理器114来实行步骤232的比较。
如果在步骤232中作出了更高次的谐波值中的任何一个大于或等于它们相应的预定阈值的判定,则确定测试中的变速器可能有缺陷或不可接受。由于优选采取补救措施,所以过程行进到上述步骤226。相反地,如果在步骤232中作出了更高次的谐波值中的每一个小于它们相应的预定阈值的判定,则确定测试中的变速器是可接受的(步骤234),并且不采取补救措施。
因此,如果测试中的变速器通过步骤224、228、230和232的比较测试中的每一个,则测试中的变速器被认为是可接受的。相反地,如果测试中的变速器未通过步骤224、228、230和232的比较测试中的任何一个,则测试中的变速器被认为是不可接受的,并且采取补救措施(步骤226)。
在某些实施例中,可能不需要对更高次谐波值的比较。类似地,在某些实施例中,可能不需要对峰间误差值、一次谐波值和/或二次谐波值中的一个或多个的比较。因此,在某些实施例中,可以执行步骤224、228、230和232中的一个或多个步骤,而不执行步骤224、228、230和232中的一个或多个另外的步骤。在这样的实施例中,如果测试中的变速器通过了所应用的比较测试中的每一个,则测试中的变速器优选被认为是可接受的(步骤234)。相反地,如果测试中的变速器未通过所应用的比较测试中的任何一个,则测试中的变速器优选被认为是不可接受的(并采取补救措施)(步骤226)。
图3和图4是根据示例性实施例的、利用图1的***100实现图2的过程200的仿真数据的示例性图形表示。首先,图3描绘了关于测试中的第一示例性变速器的仿真数据的第一图形表示300和关于测试中的第二示例性变速器的仿真数据的第二图形表示302,其中每一个都根据图1的***100和图2的过程200来进行测试。在第一和第二图形表示300、302两者中,横轴对应于时间(以秒为单位),而竖轴对应于测量的旋转变压器摆动(以度为单位)。
第一图形表示300与测试中已通过了图2的过程200的步骤224、228、230和232的比较测试中的每一个的第一变速器有关。第一图形表示300包括测试中的该第一变速器随时间变化的旋转变压器摆动误差的曲线304。曲线304包括大约等于一百一十九度的各个上峰值306(或最大值),和大约等于一百一十六度的各个下峰值307(或最小值)。在该示例中,图2的过程200的步骤216的峰间值大约等于三度(即一百一十九度减去一百一十六度),并因此在示例性实施例中通过了图2的步骤224的峰间值比较测试。此外,在图3的第一图形表示300中,旋转变压器摆动误差受一次谐波值支配,该一次谐波值可基于相邻的上峰值306之间的距离308确定。
第二图形表示302与测试中未通过图2的过程200的步骤224、228、230和232的比较测试中的至少一个的第二变速器有关。第二图形表示302包括测试中的该第二变速器随时间变化的旋转变压器摆动误差的曲线314。曲线314包括大约等于一百二十六度的各个上峰值316(或最大值),和大约等于一百一十四度的各个下峰值317(或最小值)。在该示例中,图2的过程200的步骤216的峰间值大约等于十二度(即一百二十六度减去一百一十四度),并因此在示例性实施例中未通过图2的步骤224的峰间值比较测试。此外,在图3的第二图形表示302中,旋转变压器摆动误差受二次谐波值支配,该二次谐波值可基于相邻的上峰值316之间的距离318来确定。
图4描绘了关于根据图1的***100和图2的过程200测试的另一测试中的变速器的仿真数据的第三图形表示402和第四图形表示404。在第三图形表示402中,横轴对应于旋转变压器位置角度(以度为单位),而竖轴对应于测量的旋转变压器摆动(以度为单位)。在第四图形表示404中,横轴对应于规格化到旋转变压器周期的规格化谐波阶数(或者说,具有规格化到旋转变压器基本周期的频率的谐波含量),而竖轴对应于测量的旋转变压器摆动(以度为单位)。
在图4的示例中,测试中的变速器的旋转变压器摆动误差由具有大约等于旋转变压器周期的周期的一次谐波值来支配。这在第三图形表示402中由如下的事实示出:第三图形表示402的曲线近似表示了在旋转变压器周期上的单个正弦或余弦曲线。这还在第四图形表示404中由如下的事实示出:对于沿横轴的非零谐波值,一次谐波(即具有等于一的谐波值)具有最大的对应旋转变压器摆动值(即大约等于0.8度)。例如,作为对比,二次谐波值具有大约0.3度的对应旋转变压器摆动值。此外,如图4所示,测试中的该变速器的零谐波值对应于大约0.9度。图4的零谐波值表示总的旋转变压器误差的直流(DC)(或偏移误差)分量。图4所有的非零谐波值(即具有为一或更大值的谐波值)表示了旋转变压器误差的摆动部分。然而,上述方法和***优选利用了具有大于零的谐波值的旋转变压器摆动误差的谐波特性。
因此,为评定测试中的供车辆使用的变速器提供了改善的方法和***。所公开的方法和***利用了对旋转变压器摆动误差初步数据的傅里叶变换,所述初步数据例如是沿着变速器厂商的变速器装配线在生产线末端测试期间获得的。傅里叶变换(和在某些示例中的另外的规格化步骤)产生旋转变压器摆动误差初步数据的谐波特性。利用谐波特性进行各种比较测试,以便评定测试中的变速器。如果测试中的变速器通过比较测试中的每一个,则测试中的变速器被认为是可接受的。相反地,如果测试中的变速器未通过比较测试中的任何一个,则测试中的变速器被认为是可能有缺陷的或者另外认为是不可接受的,并且接着采取合适的补救措施。
应意识到的是,所公开的方法和***可以与在附图中描绘的和在此描述的方法和***有所不同。例如,***100和/或变速器102的各种部件、和/或它们的部件可以与在图1中描绘的和/或上述的部件有所不同。类似地,图2的过程200的各个步骤可以与在图2中描绘的和/或上述的情况有所不同,和/或可以同时和/或以不同于图2中描绘的和/或上述的顺序来执行。另外,图3的仿真结果可不同于以上描绘的和/或描述的那些情况。类似地,应意识到的是,所公开的方法和***可结合许多不同类型的汽车、轿车、多功能运动休闲车、卡车、和/或许多其他不同类型的车辆中的任意一种来实现和/或利用。
尽管在前述详细说明中已介绍了至少一个示例性实施例,但应意识到的是,存在许许多多的变型。还应意识到的是,示例性的一个或多个实施例仅是示例,并且不以任何方式限制本发明的范围、适用性或构造。更确切地,前述详细说明给本领域的技术人员提供了用于实现示例性的一个或多个实施例的便利的路线图。应理解的是,在不偏离由所附权利要求及其法律等同物中阐述的本发明范围的情况下,可在元件的功能和布置方面实现各种变化。
Claims (17)
1.一种用于评定具有旋转变压器的车辆变速器的方法,所述方法包括步骤:
获得与所述旋转变压器的误差有关的初步数据;
确定所述初步数据的谐波特性;以及
利用所述谐波特性来评定所述车辆变速器,
其中,确定所述谐波特性的步骤包括步骤:
由所述初步数据确定上峰值;以及
由所述初步数据确定下峰值;以及
其中,评定所述车辆变速器的步骤包括步骤:如果所述上峰值与所述下峰值之间的差小于预定值,则确定所述车辆变速器是可接受的。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,获得所述初步数据的步骤包括步骤:
获得与所述旋转变压器的摆动误差有关的初步数据。
3.根据权利要求1所述的方法,其中,确定所述谐波特性的步骤包括步骤:
进行所述初步数据的傅里叶变换。
4.根据权利要求3所述的方法,其中,确定所述谐波特性的步骤还包括步骤:
对所述初步数据进行规格化。
5.根据权利要求1所述的方法,其中:
确定所述谐波特性的步骤包括这样的步骤:由所述初步数据来计算一次谐波值;以及
评定所述车辆变速器的步骤包括这样的步骤:如果所述一次谐波值小于预定值,则确定所述车辆变速器是可接受的。
6.根据权利要求1所述的方法,其中:
确定所述谐波特性的步骤包括这样的步骤:由所述初步数据计算二次谐波值;以及
评定所述车辆变速器的步骤包括这样的步骤:如果所述二次谐波值小于预定值,则确定所述车辆变速器是可接受的。
7.一种用于评定具有旋转变压器和电动机的车辆变速器的方法,所述方法包括步骤:
使所述电动机以大致恒定的速度运转达预定的时间量;
在所述电动机运转的同时测量初步数据,所述初步数据与所述旋转变压器的摆动误差有关;
进行所述初步数据的傅里叶变换;以及
利用所述傅里叶变换评定所述车辆变速器,
其中,评定所述车辆变速器的步骤包括步骤:
利用所述傅里叶变换确定所述初步数据的上峰值;以及
利用所述傅里叶变换确定所述初步数据的下峰值。
8.根据权利要求7所述的方法,还包括对所述初步数据进行规格化的步骤。
9.根据权利要求7所述的方法,其中,评定所述车辆变速器的步骤包括步骤:
利用所述傅里叶变换确定所述初步数据的一次谐波值;以及
如果所述一次谐波值小于预定值,则确定所述车辆变速器是可接受的。
10.根据权利要求7所述的方法,其中,评定所述车辆变速器的步骤包括步骤:
利用所述傅里叶变换确定所述初步数据的二次谐波值;以及
如果所述二次谐波值小于预定值,则确定所述车辆变速器是可接受的。
11.一种用于评定具有旋转变压器的车辆变速器的***,所述***包括:
存储器,所述存储器构造成存储与所述旋转变压器的误差有关的初步数据;以及
处理器,所述处理器耦联至所述存储器并构造成:
确定所述初步数据的谐波特性;以及
利用所述谐波特性来评定所述车辆变速器,
其中,所述存储器还构造成存储预定值;以及
所述处理器还构造成:
由所述初步数据确定上峰值;
由所述初步数据确定下峰值;以及
如果所述上峰值与所述下峰值之间的差小于所述预定值,则确定所述车辆变速器是可接受的。
12.根据权利要求11所述的***,其中,所述车辆变速器还具有电动机,并且所述***包括:
变换器,所述变换器构造成使所述电动机以大致恒定的速度运转达预定的时间量,其中所述处理器构造成在所述电动机运转的同时测量所述初步数据。
13.根据权利要求12所述的***,其中,所述初步数据与所述旋转变压器的摆动误差有关。
14.根据权利要求11所述的***,其中,所述处理器还构造成进行所述初步数据的傅里叶变换。
15.根据权利要求14所述的***,其中,所述处理器还构造成对所述初步数据进行规格化。
16.根据权利要求11所述的***,其中:
所述存储器还构造成存储预定值;以及
所述处理器还构造成:
由所述初步数据确定一次谐波值;以及
如果所述一次谐波值小于所述预定值,则确定所述车辆变速器是可接受的。
17.根据权利要求11所述的***,其中:
所述存储器还构造成存储预定值;以及
所述处理器还构造成:
由所述初步数据计算二次谐波值;以及
如果所述二次谐波值小于所述预定值,则确定所述车辆变速器是可接受的。
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