CN104181851B - 一种自动变速器自动测试方法及*** - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种自动变速器自动测试方法及***，本***由测试工控机向PLC控制器和实时***发送控制指令，PLC控制器转发指令至电机控制模块，实时***通过CAN总线转发指令至TCU，TCU向实时***传回传感器数据。另外实时***实时获取非变速器传感器模块的传感器数据，实时***将传感器数据和测试数据发送至测试工控机，由测试工控机进行计算获得第二测试结果，NVH工控机用于单独分析噪音的第一测试结果，将第一测试结果和第二测试结果作为最终测试结果，由最终测试结果获知自动变速器是否合格。本***由测试工控机、PLC控制器、实时***和NVH工控机协同合作实现自动变速器的自动测试，提高了测试效率和准确性。

Description

一种自动变速器自动测试方法及***

技术领域

本发明涉及通讯技术领域，尤其涉及一种自动变速器自动测试方法及***。

背景技术

自动变速器是汽车的关键零部件，其结构复杂，发生故障的概率也较手动变速器更高。因此在变速器使用之前需要对变速器进行下线测试，下线测试的目的就是通过试验测试检测自动变速器是否合格，以便保证出厂的每一台变速器都是合格产品。

下线测试是变速器出厂前的最后一道安全关卡，因此其测试结果的准确性非常的重要。单台变速器下线测试的时间直接影响着下线试验台的测试效率，目前对自动变速器的测试基本是手动测试或半自动测试，其测试效率较低且准确性不高，因此现有的测试方法已经不能满足对自动变速器测试的需求，所以现在需要一种新的自动变速器测试***，能够实现对自动变速器的自动测试。

发明内容

本发明提供了一种自动变速器自动测试方法及***，本***能够实现对自动变速器的自动测试，提高了测试效率和准确性。

为了实现上述目的，本发明提供了以下技术手段：

一种变速器自动测试***，包括：

发送控制指令的测试工控机；

与所述测试工控机相连，用于接收并转发所述控制指令的PLC控制器；

与所述PLC控制器相连，用于接收并执行所述控制指令后获得测试数据，发送所述测试数据的电机控制模块；

与传感器模块、所述电机控制模块和所述测试工控机相连，用于获取传感器数据和测试数据，并将传感器数据和测试数据发送至测试工控机的实时***；

与加速度传感器相连，用于NVH噪音分析并获取噪音数据的NVH分析仪；

与所述NVH分析仪和所述测试工控机相连，用于将所述噪音数据与预设噪音阈值进行对比获取第一测试结果，并将所述第一测试结果发送至测试工控机的NVH工控机；

所述测试工控机还用于接收所述第一测试结果、所述传感器数据和测试数据，并将传感器数据与所述测试数据进行计算处理获得第二测试结果，将所述第一测试结果和所述第二测试结果的结合作为最终测试结果。

优选的，电机控制模块包括：

与所述PLC控制器相连，用于控制变速器输入轴、变速器左半轴和变速器右半轴的输入输出电机控制模块；

与所述PLC控制器相连，用于控制变速器换挡杆的步进电机控制模块。

优选的，输入输出电机控制模块包括：

与所述PLC控制器相连的第一变频柜；

与所述第一变频柜相连的输入电机；

与所述输入电机相连的第一扭矩仪；

与所述第一扭矩仪相连的变速器输入轴；

与所述PLC控制器相连的第二变频柜；

与所述第二变频柜相连的左加载电机；

与所述左加载电机相连的第二扭矩仪；

与所述第二扭矩仪相连的变速器左半轴；

与所述PLC控制器相连的第三变频柜；

与所述第三变频柜相连的右加载电机；

与所述右加载电机相连的第三扭矩仪；

与所述第三扭矩仪相连的变速器右半轴；

所述第一扭矩仪、第二扭矩仪和第三扭矩仪通过硬线与所述实时***相连。

优选的，步进电机控制模块包括：

与所述PLC控制器相连的步进电机驱动器；

与所述电机驱动器相连的换挡步进电机；

与所述换挡步进电机相连的第四扭矩仪；

与所述第四扭矩仪相连的变速器换挡杆；

所述第四扭矩仪通过硬线与所述实时***相连。

优选的，所述传感器模块包括：

与所述实时***相连的TCU；

与所述TCU相连的主油压传感器；

与所述TCU相连的温度传感器；

与所述TCU相连的位置传感器；

与所述TCU相连的电磁阀传感器；

与所述实时***相连的离合器压力传感器；

与所述实时***相连的速度传感器。

优选的，还包括：

与所述PLC控制器相连，用于人机交互的操作显示面板；

与所述PLC控制器相连的PLC调试PC；

与所述测试工控机相连的SUBROM读写设备；

与所述SUBROM读写设备相连，用于存储变速器特性数据的SUBROM。

优选的，还包括：

与所述PLC控制器相连，用于控制离合器排气、推动电机对接和推动压力转接头快速对接的阀控制模块；

与所述PLC控制器相连，用于控制抽注油的抽注油控制模块；

与所述PLC控制器相连，用于控制变速器运输的变速器运输控制模块。

优选的，阀控制模块包括：

与所述PLC控制器相连的电流驱动器；

与所述电流驱动器相连，用于离合器排气的排气阀；

与所述电流驱动器相连，用于推动电机对接的油缸控制阀；

与所述电流驱动器相连，用于推动压力转接头快速对接的气缸控制阀。

优选的，抽注油控制模块包括：

与所述PLC控制器相连的直流驱动器；

与所述直流驱动器相连，用于抽注油的油泵电机。

优选的，变速器运输控制模块包括：

与所述PLC控制器相连的直流驱动器；

与所述驱动器相连，用于运输变速器的传送带控制电机。

优选的，所述测试工控机包括：

软件驱动单元；

与所述软件驱动单元相连的数据采集模块；

与所述数据采集模块相连的数据处理模块；

与所述数据处理模块相连的数据存储回放模块；

数据库管理模块；

与所述数据库管理模块相连的测试流程控制模块；

与数据库管理模块和所述测试流程控制模块相连的测试过程控制模块；

与所述测试过程控制模块和所述数据处理模块相连的信号分析模块；

与所述测试过程控制模块相连的对象控制模块；

所述对象控制模块与所述软件驱动相连；

与所述信号分析模块和所述数据库管理模块相连的变速器合格判定模块。

优选的，还包括：

与所述信号分析模块和所述对象控制模块相连的故障处理模块；

与所述变速器合格判定模块相连的测试报表管理模块。

一种自动测试方法，包括：

对变速器安装定位；

对变速器注油；

判断油温是否达到预设值；

当未达到预设值则旋转升温；

当油温达到预设值后，判断SUBROM是否通讯正常；

当SUBROM通讯异常则停机报警；

当SUBROM通讯正常后对变速器进行实时测试；

对变速器抽油并解除安装。

本发明提供了一种自动变速器自动测试方法及***，本***由测试工控机向PLC控制器和实时***发送控制指令，PLC控制器转发指令至电机控制模块，电机控制模块执行指令后获得测试数据，并将测试数据发送至实时***，同时实时***实时获取传感器模块的传感器数据，并将传感器数据和测试数据一并发送至测试工控机，由测试工控机进行计算处理获得第二测试结果，NVH工控机用于单独分析噪音并获得第一测试结果，将第一测试结果和第二测试结果的结合作为最终测试结果，由最终测试结果获知自动变速器是否合格。

本***由测试工控机、PLC控制器、实时***和NVH工控机协同合作实现自动变速器的自动测试，解决了采用手动测试或半自动测试产生的问题，提高了测试效率和准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例公开的自动变速器自动测试***的结构示意图；

图2为本发明实施例公开的自动变速器自动测试***的电机控制模块的结构示意图；

图3为本发明实施例公开的自动变速器自动测试***的传感器模块的结构示意图；

图4为本发明实施例公开的又一自动变速器自动测试***的结构示意图；

图5为本发明实施例公开的自动变速器自动测试***的测试工控机的结构示意图；

图6为本发明实施例公开的又一自动变速器自动测试***的结构示意图；

图7为本发明实施例公开的自动变速器自动测试***的部分结构示意图；

图8为本发明实施例公开的又一自动变速器自动测试***的结构示意图；

图9为本发明实施例公开的自动变速器自动测试方法的流程图。

具体实施方式

在本发明之前对本发明出现的英文缩写进行解释：

PLC：Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器；

NVH：指Noise(噪声)，Vibration(振动)和Harshness(声振粗糙度)，由于以上三者在汽车等机械振动中是同时出现且密不可分的，因此常把它们放在一起进行研究；

ATF：Automatic Transmission Fluid，自动变速箱油；

HUB：集线器；

TCU：Transmission Control Unit，自动变速箱控制单元；

CAN：Controller Area Network，控制器局域网络；

SUBROM：数据存储模块芯片；

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明提供了一种变速器自动测试***，包括：

发送控制指令的测试工控机100；

与所述测试工控机100相连，用于接收并转发所述控制指令的PLC控制器200；

与所述PLC控制器200相连，用于接收并执行所述控制指令后获得测试数据，发送所述测试数据的电机控制模块300；

与传感器模块400、所述电机控制模块300和所述测试工控机100相连，用于获取传感器数据和测试数据，并将传感器数据和测试数据发送至测试工控机100的实时***500；

与加速度传感器600相连，用于NVH噪音分析并获取噪音数据的NVH分析仪700；

与所述NVH分析仪700和所述测试工控机100相连，用于将所述噪音数据与预设噪音阈值进行对比获取第一测试结果，并将所述第一测试结果发送至测试工控机100的NVH工控机800；

所述测试工控机100还用于接收所述第一测试结果、所述传感器数据和测试数据，并将传感器数据与所述测试数据进行计算处理获得第二测试结果，将所述第一测试结果和所述第二测试结果的结合作为最终测试结果。

本发明提供了一种自动变速器自动测试方法及***，本***由测试工控机向PLC控制器和实时***发送控制指令，PLC控制器转发指令至电机控制模块，电机控制模块执行指令后获得测试数据，并将测试数据发送至实时***，同时实时***实时获取传感器模块的传感器数据，并将传感器数据和测试数据一并发送至测试工控机，由测试工控机进行计算处理获得第二测试结果，NVH工控机用于单独分析噪音并获得第一测试结果，将第一测试结果和第二测试结果的结合作为最终测试结果，由最终测试结果获知自动变速器是否合格。

本***由测试工控机、PLC控制器、实时***和NVH工控机协同合作实现自动变速器的自动测试，解决了采用手动测试或半自动测试产生的问题，提高了测试效率和准确性。

下面对上述内容一一进行详细介绍：

首先介绍电机控制模块300，如图2所示电机控制模块300具体包括：

与所述PLC控制器相连，用于控制变速器输入轴、变速器左半轴和变速器右半轴的输入输出电机控制模块301；与所述PLC控制器相连，用于控制变速器换挡杆的步进电机电机控制模块302。

具体的，输入输出电机控制模块301包括：

与所述PLC控制器相连的第一变频柜11；与所述第一变频柜相连的输入电机12；与所述输入电机相连的第一扭矩仪13；与所述第一扭矩仪相连的变速器输入轴14；

与所述PLC控制器相连的第二变频柜21；与所述第二变频柜相连的左加载电机22；与所述左加载电机相连的第二扭矩仪23；与所述第二扭矩仪相连的变速器左半轴24；

与所述PLC控制器相连的第三变频柜31；与所述第三变频柜相连的右加载电机32；与所述右加载电机相连的第三扭矩仪33；与所述第三扭矩仪相连的变速器右半轴34；所述第一扭矩仪13、第二扭矩仪13和第三扭矩仪33通过硬线与所述实时***500相连。

为了满足自动变速器的加载试验需求，本***采用了三台电机，将其中一台作为输入电机，通过扭矩法兰与自动变速器的输入轴相连，两台作为加载电机通过扭矩法兰与自动变速器的左右输出半轴相连。每一台电机都有独立的变频柜，各电机之间的控制都是可以独立的，电机的控制有转矩模式、转速模式两种。变频柜可以根据运转情况自动实施如下电机保护功能：过流保护、过热保护，过压保护，欠压保护，超速保护，转矩超限保护，断电保护，电缆接地短路保护等故障保护，急停后电机完全不带电。

三个电机的协同控制是通过PLC控制器来实现的，PLC控制器与各电机的变频柜之间采用PROFIBUS-DP的通信方式。由于测试过程中，测试工控机对电机的转矩的采样频率要求较高，PROFIBUS-DP总线无法满足通信速率的要求，因此将扭矩仪的信号线通过硬线直接与实时***的频率采集模块相连接，由实时***将频率信号转换成相应的扭矩。

具体的步进电机控制模302，步进电机控制模块302包括：

与所述PLC控制器相连的步进电机驱动器41；

与所述电机驱动器相连的换挡步进电机42；

与所述换挡步进电机相连的第四扭矩仪43；

与所述第四扭矩仪相连的变速器换挡杆44；

所述第四扭矩仪43通过硬线与所述实时***500相连。

在下线测试的过程中需要控制变速器的换挡杆进行P-R-N-D档的控制，而且还需要监测换挡力矩和控制换挡速度。因此本发明采用了步进电机对变速器换挡杆进行控制，PLC控制器通过PROFIBUS-DP总线给步进电机驱动器发送角度和速率控制信号。由于测试工控机对换挡过程中的扭矩信号采样频率较高，而PROFIBUS-DP无法满足通信速率的要求，因此将扭矩仪的信号线和速度传感器信号线通过硬线直接与实时***的频率采集模块相连接，实时***将频率信号转换成相应的扭矩值。

再介绍传感器模块400，如图3所示传感器模块400包括：

与所述实时***相连的TCU61；

与所述TCU相连的主油压传感器62；

与所述TCU相连的温度传感器63；

与所述TCU相连的位置传感器64；

与所述TCU相连的电磁阀传感器65；

与所述实时***500相连的离合器压力传感器66；

与所述实时***相连的速度传感器67。

其中主油压传感器62、温度传感器63、位置传感器64和电磁阀传感器65需要通过TCU61与实时***500相连，直接采用变速器控制单元TCU对变速器的电磁阀进行控制和传感器信号采集，能够保证变速器在测试线上的测试结果与在整车上的测试结果一致。TCU通过CAN总线的通信方式将传感器数据发送给实时***。实时***实时采集各个传感器的传感器数据和CAN总线信号，并发送至测试工控机，供测试工控机使用。

测试工控机对输入电机、左加载电机、右加载电机和换挡步进电机的转速信号的采样频率要求较高，PROFIBUS-DP总线无法满足通信速率的要求，因此将速度传感器的信号线通过硬线直接与实时***的频率采集模块相连接，由实时***将频率信号转换成相应的速度值。

如图4所示，变速器自动测试***还包括以下模块：

与所述PLC控制器相连，用于人机交互的操作显示面板900；

与所述PLC控制器相连的PLC调试PC1000；

与所述测试工控机相连的SUBROM读写设备1100；

与所述SUBROM读写设备1100相连，用于存储变速器特性数据的SUBROM1200。

为了方便PLC程序的在线调试和软件开发，以及PLC控制器与操作显示面板、测试工控机之间协同控制，本发明通过集线器HUB采用总线拓扑结构将操作显示面板、测试工控机、PLC控制器、PLC调试PC连接，并对每一个设备都分配了网络中的唯一IP。

操作显示面板为用户提供测试控制信息输入、故障查询、故障清除、设备状态查询等功能。这些功能被定义成不同的指令形式通过TCP/IP发送到PLC控制器，然后PLC进行相应的操作并传回信息，从而实现人机信息交互功能。另外操作显示面板上还有一些按键，通过硬线直接与PLC的IO模块连接，直接触发PLC的控制程序，主要控制测试台架的复位、强制停机、取消报警等功能。

根据测试要求，本发明要将下线测试的变速器特性数据刷写到变速器内部的一个数据存储芯片即SUBROM中，为变速器控制软件提供一个真实的控制参数以提高整车下线后的首次换挡质量。SUBROM为一个256Byte的EEPROM芯片和它的***电路的集成，它采用的是高速同步串行通信方式即SPI，本发明通过测试工控机将测试得到的变速器特性数据和其对应的SUBROM存储地址通过串口RS232发送到SUBROM读写设备，然后由SUBROM读写设备根据SUBROM中的存储芯片时序往其对应的地址发送数据，最终实现数据的写入。为了保证测试的数据正常写入，还需要将数据全部读取出来进行确认。

如图5所示，本发明提供的测试工控机100具体包括：

软件驱动单元101；

与所述软件驱动单元相连的数据采集模块102；

与所述数据采集模块相连的数据处理模块103；

与所述数据处理模块相连的数据存储回放模块104；

数据库管理模块105；

与所述数据库管理模块相连的测试流程控制模块106；

与数据库管理模块和所述测试流程控制模块相连的测试过程控制模块107；

与所述测试过程控制模块和所述数据处理模块相连的信号分析模块108；

与所述测试过程控制模块相连的对象控制模块109；

所述对象控制模块109与所述软件驱动101相连；

与所述信号分析模块和所述数据库管理模块相连的变速器合格判定模块110。

如图5所示，所述测试工控机还包括：

与所述信号分析模块和所述对象控制模块相连的故障处理模块111。

与所述变速器合格判定模块相连的测试报表管理模块112。

本发明提出下线测试工控机负责根据用户定义的测试流程和控制参数去控制变速器电磁阀和电机等，然后根据采集的信号计算变速器的特性参数和性能指标，并判断变速器的每一项测试结果是否合格。本发明的软件平台为LabVIEW***，它是基于图形化的建模方式，集成了各种硬件通信的驱动模块。根据电气硬件***的通信接口形式，LabVIEW软件通过串口和TCP/IP的方式与电气硬件进行通信。NI-LabVIEW的FPGA模块是将LabVIEW图形化开发平台扩展到基于NI可重配置I/O(CRIO)架构的硬件平台上的现场可编程门阵列。在软件运行前，需要将硬件的配置程序更新到实时***NI-CRIO硬件平台中，它可以保证信号高速、实时运行，并通过TCP/IP网络以报文的方式和PC之间打包发送数据。

本发明中的测试工控机由11个功能模块组成，包括软件驱动，对象控制模块，数据采集模块，数据处理模块，数据库管理模块，测试过程控制模块，测试流程控制模块，故障处理模块，信号分析模块，数据存储回放模块，测试报表管理模块，变速器合格判定模块。考虑到用户对软件的可编辑需求，所有的设置参数都是在office的access数据库文件中，它的定义包括每一步的测试内容、输入输出电机的控制(速度模式、转矩模式、目标值、变化时间)、电磁阀电流控制(常数控制和曲线控制)、排气阀控制(排气阀通断)、换挡电机控制(PRND换挡)、测试的控制模式(噪音、排空气、换挡)、合格上下限等。软件的数据库管理模块可以导入数据库文件获得控制参数和关键字符，从而实现测试流程的控制。另外还可以获得测试项次的上下限制，进行变速器合格的判断。

故障处理模块是根据测试过程中出现的变速器信号异常、台架信号异常而做出的故障处理，包括停机、报警、电磁阀控制等。

对象控制模块是将故障处理模块和测试过程控制模块发出的控制请求，按照相应的规则发送出去。

信号分析模块是根据测试规范对测试数据进行计算处理得到测试目标值。数据存储回放模块是为了方便用户对测试结果进行详细分析。

测试报表管理模型是为了方便用户对所有的测试结果报表进行统计分析，如变速器合格率、测试数据分布规律、单项合格率等。

在采用本***对自动变速器进行测试之前需要一些预先准备工作，这些预先准备工作需要以下的模块来实现，如图6所示，本***还包括：

与所述PLC控制器相连，用于控制离合器排气、推动电机对接和推动压力转接头快速对接的阀控制模块1300；

与所述PLC控制器相连，用于控制抽注油的抽注油控制模块1400；

与所述PLC控制器相连，用于控制变速器运输的变速器运输控制模块1500。

如图7所示，阀控制模块1300包括：

与所述PLC控制器相连的电流驱动器51；

与所述电流驱动器相连，用于离合器排气的排气阀52；

与所述电流驱动器相连，用于推动电机对接的油缸控制阀53；

与所述电流驱动器相连，用于推动压力转接头快速对接的气缸控制阀54。

在下线测试前，需要对变速器进行定位和加紧，包括三个电机与变速器的输入输出轴对接，换挡步进电机与换挡杆的定位，压力转接头与变速器测压口的对接，这些都是通过控制气缸和油缸的行程来定位和固定的，而气缸和油缸推动分别是通过气动电磁阀和液动电磁阀对气压回路和液压回路的控制实现的。在测试的过程中，需要将变速器离合器内的空气和连接离合器测压口的测压管路中的空气排出，通过控制排气阀的通断控制并结合离合器压力电磁阀的控制可以保证空气的排出。本发明通过PLC控制器采用IO模块信号输出去控制电流驱动器，实现对排气阀、油缸控制阀和气缸控制阀的控制，提高控制效率。通过PROFIBUS-DP与电流驱动器通信，监控其控制状态。

如图7所示，抽注油控制模块1400包括：

与所述PLC控制器相连的直流驱动器71；

与所述直流驱动器相连，用于抽注油的油泵电机72。

在测试前需要对变速器进行注油操作保证变速器的液面保持在某一高度，测试完成后需要对变速器内的ATF油抽出进行循环利用，这些都是通过油泵电机的控制实现的。本发明通过PLC控制器采用PROFIBUS-DP与直流驱动器进行通信，由直流驱动器对油泵电机的转速进行控制。

如图7所示，变速器运输控制模块1500包括：

与所述PLC控制器相连的直流驱动器81；

与所述驱动器相连，用于运输变速器的传送带控制电机82。

在测试前需要将变速器从待测区域通过传动带运输到测试区的固定工位，并进行固定，这些是通过传送带电机的控制实现的。本发明通过PLC控制器采用PROFIBUS-DP与直流驱动器进行通信，由直流驱动器对传送带控制电机的转速进行控制。

如图8所示，本发明提供了本***下线测试的整体结构图。

本发明中PLC控制器与测试工控机之间是通过TCP/IP网络连接，PLC控制器负责变速器从准备测试到测试完成过程中的所有与测试台架相关执行机构的控制。测试工控机负责对测试过程中的变速器控制、以及输入输出电机的转矩转速目标值的发送等。PLC控制器主要是接收来至测试工控机的电机转速、转矩指令，PRND换挡指令，排气指令，测试开始、结束信号，测试工控机测试状态信号。

PLC控制器根据接收的指令通过PROFIBUS-DP总线和IO模块去控制电机、排气阀；根据操作显示面板的测试开始信号和测试工控机的测试结束信号去控制油缸控制阀、气缸控制阀实现与变速器的结合分离，去控制传送带控制电机实现变速器的进出测试线。同时测试工控机需要通过获得的PLC控制状态信号来确定变速器测试开始。

本发明中的测试***包括NVH工控机和测试工控机，其中NVH工控机是专门用来进行NVH噪音分析的。因为NVH分析过程需要专业的数据分析软件工具，而且计算量大，占用的内存也多，如果在测试工控机中完成会严重影响其测试的稳定性。由于两台工控机之间对通信速率要求也不高，传输的数据量也不大，因此采用普通串口RS232进行通信，传输NVH的测试结果、测试档位信号。

在下线测试的过程中，需要实时控制自动变速器的电磁阀并采集来自变速器控制单元的CAN总线数据、离合器压力信号、输入输出电机的转速转矩信号、换挡步进电机的转矩信号，变速器的速度传感器信号。本发明通过实时***进行频率、AD信号的采集和CAN总线的收发，然后采用TCP/IP网络与测试工控机进行数据的传输。测试工控机根据定义的测试规范控制变速器电磁阀、输入输出电机、换挡电机、排气阀，然后根据接收的压力信号、转速信号、转矩信号、位置传感器信号计算变速器的性能指标，并对其结果进行评判。

本发明专利为了保证电气硬件对变速器信号的采集和电磁阀的控制与整车一致，通过实时***的CAN总线与变速器控制单元TCU的整车CAN总线通信，实时***实时的发送各电磁阀的控制电流，TCU实时的传回变速器的油温、主油路压力、位置传感器信号。由于整车CAN总线的通信速度最快为10ms的限制，无法满足对速度传感器的高采样速率要求。本发明通过实时***的频率采集模块进行变速器的速度传感器信号采集，速率可以提高至1ms。同样实时***对来自电机的转矩转速信号的采样频率也可以达到1ms。

在上述***的基础上，如图9所示，本发明提供了一种自动测试方法，本方法包括：

步骤S101：对变速器安装定位；

在变速器进入测试工位以后，首先需要对变速器进行自动安装和定位，不仅需要保证变速器的输入和输出轴与电机轴配合相连，而且测试过程中变速器不发生位移。

步骤S102：对变速器注油；

步骤S103：油温达到预设值？若否则进入步骤S104，若是则进入步骤S105；

步骤S104：旋转升温；

从变速器的加油口注入恒定温度(60℃)的ATF油，达到设定液面后停止。测试过程中需要保持ATF油的温度在60±5℃，但是由于变速器零部件初始温度较低，60℃的ATF油注入后会下降至35℃左右，所以需要通过变速器的高速旋转搅油后，使得温度达到目标值后才开始试验。

步骤S105：SUBROM通讯正常？若否则进行停机报警，若是则进入步骤S106；

在预校试验台上测试离合器的电流压力特性即P2C值，并存储到SUBROM中，在试验台上需要读取SUBROM中的P2C值，并通过CAN发送至TCU中进行离合器的充油特性测试。SURBOM无法正常工作将无法进行后续的试验，因此需要报警停机。

步骤S106：排空气；

步骤S107：对变速器进行实时测试；

在测试过程中需要保持油位和油温，否则会影响测试结果的精度，油位和油温的控制通过注油口和出油口的油路循环实现。另外还需要实时监控电机***的最大转矩和转速，超过门限值后进行停机报警控制，以保护台架和变速器。

实时测试包括：测试控制、分析计算、测试项范围判断和综合评判，实时测试即为对变速器的每个项次进行测试，每一个项次的测试过程可以分为：测试控制、分析计算和测试项范围判断。测试控制是根据测试规范控制电机、电磁阀等，分析计算是根据采集的数据按照一定的关系进行分析计算得到测试结果，测试项范围判断是判断测试结果是否超出设定的门限值。所有测试项次完成后需要对变速器进行综合评判，如果变速器合格则进入清洗包装工序，如果变速器不合格则需要进入返修区，然后根据不合格原因进行处理。

步骤S108：对变速器抽油并解除安装，测试结束。

经过上述描述可以得出本发明的优点为：

1.本发明的电气硬件结构层次分明，通过PROFIBUS-DP总线管理硬件设备能够降低设备布线难度，而且可以监控设备网络的工作状态。通过PLC控制器对整个电气硬件***进行管理和控制，通过操作显示面板的控制实现人机界面交互。此结构适用于所有档位的液力自动变速器控制。

2.本发明采用的NVH工控机与测试工控机分离的结构方案不仅可以有效的降低NVH计算分析时内存占用过高对测试工控机的影响，而且通过普通串口RS232进行通信可以在满足通信速率的前提下降低设备成本。

3.本发明在变速器测试进行前后以PLC控制器为主，通过对测试线上的电机、阀门等执行器件的控制实现变速器的安装、定位、加紧、抽注油、运输。而在测试的过程中则以测试工控机为主PLC控制为从，根据测试流程和控制方法对电机、变速器电磁阀、阀门进行控制，通过数据采集和分析计算得到测试结果。这种设备之间的功能结构可以有效的提高测试的效率。

4.本发明中采用测试工控机与实时***通过TCP/IP网络通信的方法，进行上位机对下位机的管理，不仅满足了实时数据采集和CAN通信的控制要求，而且避免了因直接采用实时工控机而带来的巨额设备成本。

5.本发明中直接采用变速器控制单元TCU对变速器的电磁阀进行控制和传感器信号采集，能够保证变速器在测试线上的测试结果与在整车上的测试结果一致。

6.本发明采用的软件构架能够通过access数据库文件为用户提供灵活便捷的测试流程、控制参数、测试项次的合格上下限的修改功能，软件能够根据数据库文件中定义的测试流程和控制参数进行控制。

7.本发明测试过程中采用的软件构架不仅能够非常灵活的完成变速器测试过程中的流程管理、参数控制、数据采集、数据分析、故障处理、测试报表生成功能，而且可以提高程序的运行效率。

8.本发明采用的变速器下线测试流程能够高效合理的完成变速器的各项性能的测试。

本实施例方法所述的功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算设备可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实施例对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算设备(可以是个人计算机，服务器，移动计算设备或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种变速器自动测试***，其特征在于，包括：

发送控制指令的测试工控机；

与所述测试工控机相连，用于接收并转发所述控制指令的PLC控制器；

与所述PLC控制器相连，用于接收并执行所述控制指令后获得测试数据，发送所述测试数据的电机控制模块；

与传感器模块、所述电机控制模块和所述测试工控机相连，用于获取传感器数据和测试数据，并将传感器数据和测试数据发送至测试工控机的实时***；

与加速度传感器相连，用于NVH噪音分析并获取噪音数据的NVH分析仪；

与所述NVH分析仪和所述测试工控机相连，用于将所述噪音数据与预设噪音阈值进行对比获取第一测试结果，并将所述第一测试结果发送至测试工控机的NVH工控机；

所述测试工控机还用于接收所述第一测试结果、所述传感器数据和测试数据，并将传感器数据与所述测试数据进行计算处理获得第二测试结果，将所述第一测试结果和所述第二测试结果的结合作为最终测试结果；

其中，所述测试工控机包括：

软件驱动单元；

与所述软件驱动单元相连的数据采集模块；

与所述数据采集模块相连的数据处理模块；

与所述数据处理模块相连的数据存储回放模块；

数据库管理模块；

与所述数据库管理模块相连的测试流程控制模块；

与数据库管理模块和所述测试流程控制模块相连的测试过程控制模块；

与所述测试过程控制模块和所述数据处理模块相连的信号分析模块；

与所述测试过程控制模块相连的对象控制模块；

所述对象控制模块与所述软件驱动相连；

与所述信号分析模块和所述数据库管理模块相连的变速器合格判定模块；

其中，电机控制模块包括：

与所述PLC控制器相连，用于控制变速器输入轴、变速器左半轴和变速器右半轴的输入输出电机控制模块；

与所述PLC控制器相连，用于控制变速器换挡杆的步进电机控制模块；

其中，输入输出电机控制模块包括：

与所述PLC控制器相连的第一变频柜；

与所述第一变频柜相连的输入电机；

与所述输入电机相连的第一扭矩仪；

与所述第一扭矩仪相连的变速器输入轴；

与所述PLC控制器相连的第二变频柜；

与所述第二变频柜相连的左加载电机；

与所述左加载电机相连的第二扭矩仪；

与所述第二扭矩仪相连的变速器左半轴；

与所述PLC控制器相连的第三变频柜；

与所述第三变频柜相连的右加载电机；

与所述右加载电机相连的第三扭矩仪；

与所述第三扭矩仪相连的变速器右半轴；

所述第一扭矩仪、第二扭矩仪和第三扭矩仪通过硬线与所述实时***相连。

2.如权利要求1所述的***，其特征在于，步进电机控制模块包括：

与所述PLC控制器相连的步进电机驱动器；

与所述电机驱动器相连的换挡步进电机；

与所述换挡步进电机相连的第四扭矩仪；

与所述第四扭矩仪相连的变速器换挡杆；

所述第四扭矩仪通过硬线与所述实时***相连。

3.如权利要求1所述的***，其特征在于，所述传感器模块包括：

与所述实时***相连的TCU；

与所述TCU相连的主油压传感器；

与所述TCU相连的温度传感器；

与所述TCU相连的位置传感器；

与所述TCU相连的电磁阀传感器；

与所述实时***相连的离合器压力传感器；

与所述实时***相连的速度传感器。

4.如权利要求1所述的***，其特征在于，还包括：

与所述PLC控制器相连，用于人机交互的操作显示面板；

与所述PLC控制器相连的PLC调试PC；

与所述测试工控机相连的SUBROM读写设备；

与所述SUBROM读写设备相连，用于存储变速器特性数据的SUBROM。

5.如权利要求1所述的***，其特征在于，还包括：

与所述PLC控制器相连，用于控制离合器排气、推动电机对接和推动压力转接头快速对接的阀控制模块；

与所述PLC控制器相连，用于控制抽注油的抽注油控制模块；

与所述PLC控制器相连，用于控制变速器运输的变速器运输控制模块。

6.如权利要求5所述的***，其特征在于，阀控制模块包括：

与所述PLC控制器相连的电流驱动器；

与所述电流驱动器相连，用于离合器排气的排气阀；

与所述电流驱动器相连，用于推动电机对接的油缸控制阀；

与所述电流驱动器相连，用于推动压力转接头快速对接的气缸控制阀。

7.如权利要求5所述的***，其特征在于，抽注油控制模块包括：

与所述PLC控制器相连的直流驱动器；

与所述直流驱动器相连，用于抽注油的油泵电机。

8.如权利要求5所述的***，其特征在于，变速器运输控制模块包括：与所述PLC控制器相连的直流驱动器；

与所述驱动器相连，用于运输变速器的传送带控制电机。

9.如权利要求1所述的***，其特征在于，还包括：

与所述信号分析模块和所述对象控制模块相连的故障处理模块；

与所述变速器合格判定模块相连的测试报表管理模块。

10.一种与权利要求1的变速器自动测试***对应的自动测试方法，其特征在于，包括：

对变速器安装定位；

对变速器注油；

判断油温是否达到预设值；

当未达到预设值则旋转升温；

当油温达到预设值后，判断SUBROM是否通讯正常；

当SUBROM通讯异常则停机报警；

当SUBROM通讯正常后对变速器进行实时测试；

对变速器抽油并解除安装。