CN104697790B - 汽车自动变速器p挡驻车临界驻入车速试验测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车自动变速器P挡驻车临界驻入车速试验测量方法，计算机将驱动电机调速至设定转速，并启动电惯量模拟控制模型；计算机实时采集待测自动变速器半轴的转速，并计算得到下一时刻驱动电机的给定转速值，同时计算机实时将给定转速值发送给驱动电机，依次循环控制；当半轴的转速达到驻入P挡要求时，试验人员手动操纵换挡器驻入P挡，当计算机测得半轴的转速为零时，控制驱动电机停止，一次试验结束。本发明能够在模拟自动变速器整车试验工况下对其P挡驻车临界驻入车速进行准确测量，并为自动变速器P挡驻车临界驻入车速的试验研究提供准确可靠的支撑。

Description

汽车自动变速器P挡驻车临界驻入车速试验测量方法

技术领域

本发明属于汽车试验技术领域，尤其涉及汽车动力***中自动变速器P挡驻车性能试验测量方法，更具体地说，本发明涉及一种汽车自动变速器P挡驻车临界驻入车速试验测量方法。

背景技术

随着汽车传动技术的发展，自动变速器由于其操作容易、驾驶舒适、换挡平顺等特点，已经成为汽车变速器的一个重要发展方向。P挡驻车机构作为自动变速器的重要组成部分，P挡驻车是由锁止齿轮、锁销棘爪以及一套驻车执行机构组成，通常情况下锁止齿轮与变速器输出轴连接，锁销棘爪及驻车执行机构固定于变速器壳体。当自动变速器未挂入P挡时，驻车执行机构控制锁销棘爪与锁止齿轮处于分离状态，锁止齿轮随着变速器输出轴可以任意转动；当自动变速器挂入P挡时，驻车执行机构使锁销棘爪与锁止齿轮结合，从而使变速器输出轴与变速器壳体刚性锁止在一起，以确保搭载自动变速器的汽车实现长时间稳定停放、避免溜车现象。然而，为了确保自动变速器在低车速极限工况条件下可以顺利实现P挡驻车，往往需要对新开发的自动变速器P挡驻车功能进行临界驻入车速的测试，以验证其设计参数的正确性和可靠性。

目前，对于汽车自动变速器P挡驻车临界驻入车速的测试主要采用整车工况试验法，试验条件不仅受到整车开发进度的限制，而且试验数据重复性和可靠性较差，并且无法在自动变速器样机开发阶段实现P挡驻车性能的测试与验证，试验时效性差。因此，如何在台架上模拟自动变速器整车试验工况下对其P挡驻车临界驻入车速进行试验测量，目前国内外还没有相关试验测量方法的报道。因此，亟需设计一种汽车自动变速器P挡驻车临界驻入车速试验测量方法，能够实现准确模拟自动变速器整车试验工况下的P挡驻车临界驻入车速试验，这对于缩短自动变速器开发周期具有重要意义。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种汽车自动变速器P挡驻车临界驻入车速试验测量方法，能够在模拟自动变速器整车试验工况下对其P挡驻车临界驻入车速进行准确测量，从而提高了自动变速器P挡驻车临界驻入车速的试验的可靠性和准确度，并为自动变速器P挡驻车临界驻入车速的试验研究提供了有力支撑。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种汽车自动变速器P挡驻车临界驻入车速试验测量方法，其特征在于：

1）将待测自动变速器按照实车安装定位方式固定于试验测量装置上；

2）按照实车上换挡器相对自动变速器的空间位置关系，将换挡器安装固定于试验测量装置上，并将换挡拉索按照实车连接方式与换挡器和待测自动变速器的P挡驻车机构相连；

3）计算机根据试验要求将驱动电机调速至设定转速，并启动电惯量模拟控制模型；计算机实时采集自动变速器半轴的转速，并将测得的半轴转速数据输入电惯量模拟控制模型，通过电惯量模拟控制模型计算得到下一时刻驱动电机的给定转速值，同时计算机实时将给定转速值发送给电机控制器，电机控制器及时将驱动电机转速调节至给定转速，依次循环控制，从而在试验测量装置上准确模拟出整车空挡低速滑行工况下半轴的转速；当半轴的转速达到驻入P挡要求时，计算机控制声光报警器提示试验人员；试验人员手动操纵换挡器驻入P挡，当计算机测得半轴的转速为零时，计算机自动停止电惯量模拟控制模型的运行，并发送控制指令给电机控制器控制驱动电机停止，一次试验结束；

4）通过计算机分析得到半轴转速突变为零的上一刻的半轴转速，并将该半轴转速换算成对应的车速，即为待测自动变速器P挡驻车临界驻入车速。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

1.本发明试验测量方法实现简单，工作原理可靠，可以快速、可靠测量出自动变速器P挡驻车临界驻入车速。

2.本发明试验测量方法采用电惯量模拟控制技术实现整车空挡低速滑行工况的台架模拟，工况模拟精度高、通用性强，试验时仅仅需要在计算机中设置整车相关参数，即可测得同一款自动变速器匹配不同车型时的临界驻入车速，为自动变速器的整车匹配提供可靠试验依据。

3.本发明试验测量方法可以同时测得自动变速器P挡驻车过程中半轴的转矩和转速变化规律，从而为自动变速器P挡驻车机构的可靠性设计提供更多可利用的试验数据。

附图说明

图1为自动变速器P挡驻车临界驻入车速试验控制方法原理图。

图2为自动变速器P挡驻车临界驻入车速试验控制流程图。

图3为自动变速器P挡驻车临界驻入车速试验测量原理图。

图4为自动变速器P挡驻车临界驻入车速试验测量装置结构图。

附图4中：1—铁地基；2—变速器安装基架；3—待测自动变速器；4—半轴；5—转矩转速传感器；6—传感器底座；7—驱动电机；8—电机底座；9—电机控制器；10—计算机；11—数据采集器；12—声光报警器；13—换挡器底座；14—换挡器；15—换挡拉索。

具体实施方式

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

实施例：本发明提供的自动变速器P挡驻车临界驻入车速试验测量方法所需的试验测量装置如图4所示，具体包括铁地基1、变速器安装基架2、待测自动变速器3、半轴4、转矩转速传感器5、传感器底座6、驱动电机7、电机底座8、电机控制器9、计算机10、数据采集器11、声光报警器12、换挡器底座13、换挡器14和换挡拉索15。所述变速器安装基架2通过螺栓刚性固定在铁地基1上，所述待测自动变速器3通过螺栓刚性安装在变速器安装基架2一侧。所述转矩转速传感器5刚性固定在传感器底座6上，传感器底座6通过螺栓刚性固定在铁地基1上，转矩转速传感器5一侧伸出轴与半轴4一端相连，转矩转速传感器5另一侧伸出轴通过联轴器与电机输出轴相连，用于直接测量自动变速器半轴4的转速和转矩；所述驱动电机7通过电机底座8固定在铁地基1上；利用驱动电机7拖动半轴4旋转，进而拖动待测自动变速器3的P挡驻车锁止齿轮转动，以模拟整车空挡低速滑行工况下自动变速器输出转速。利用数据采集器11对试验过程中自动变速器半轴4的转速和转矩信号进行实时采集，并实时传入计算机10进行实时保存、处理与显示，试验测量原理如图3所示。

参见图1、图2，一种汽车自动变速器P挡驻车临界驻入车速试验测量方法，包括如下步骤：

1）将待测自动变速器3按照实车安装定位方式固定于试验测量装置上；依据自动变速器设计参数选择相应的转矩转速传感器5、驱动电机7、电机控制器9及数据采集器11。

2）按照实车上换挡器14相对自动变速器的空间位置关系，将换挡器14安装固定于试验测量装置上，并将换挡拉索15按照实车连接方式与换挡器14和待测自动变速器3的P挡驻车机构相连；并调整位置达到试验要求后固定。

3）计算机10通过电机控制器9控制驱动电机7工作状态，试验开始时，计算机10根据试验要求将驱动电机7调速至设定转速，并启动电惯量模拟控制模型。试验过程中，计算机10实时采集自动变速器半轴4的转速，并将测得的半轴4转速数据输入电惯量模拟控制模型，通过电惯量模拟控制模型计算得到下一时刻驱动电机7的给定转速值；同时，计算机10通过通讯方式实时将给定转速值传入电机控制器9，电机控制器9则实时调节驱动电机7的转速至给定转速值，依次循环控制，便可在试验测量装置上准确模拟整车空挡低速滑行工况下半轴4转速的变化规律，控制原理如图1所示。当半轴4的转速达到驻入P挡要求时，计算机10控制声光报警器12提示试验人员；则试验人员手动操纵换挡器14驻入P挡，当计算机10测得半轴4的转速为零时，计算机10停止电惯量模拟控制模型运行，并发送控制指令给电机控制器9控制电机停止，一次试验结束。

4）试验过程中计算机10按照公式（1）实时将半轴4转速数据换算成车速，通过分析半轴4的转速数据得到半轴4转速突变为零的上一刻半轴4转速所对应的换算车速，即为待测自动变速器3P挡驻车临界驻入车速。

（1）

式中，为车速（单位km/h），为转速（单位r/min），为车轮半径（单位m）。

所述的电惯量模拟控制模型，如公式（2）所示：

（2）

式中，为驱动力矩，整车空挡滑行工况时 ；为滚动阻力矩；为空气阻力矩；为坡度阻力矩，通过坡度阻力矩的设置，可以模拟不同路况条件下P挡驻车临界驻入车速试验；为加速阻力矩

利用本发明的试验测量方法得到的自动变速器P挡驻车临界驻入车速数据准确可靠，并且可以全程记录自动变速器P挡驻车试验过程的转矩和转速变化规律，本发明的测量结果对优化自动变速器P挡驻车机构的设计具有重要意义。

最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (1)

1.一种汽车自动变速器P挡驻车临界驻入车速试验测量方法，其特征在于：

1)将待测自动变速器按照实车安装定位方式固定于试验测量装置上；

2)按照实车上换挡器相对自动变速器的空间位置关系，将换挡器安装固定于试验测量装置上，并将换挡拉索按照实车连接方式与换挡器和待测自动变速器的P档驻车机构相连；

3)计算机根据试验要求将驱动电机调速至设定转速，并启动电惯量模拟控制模型，其中，所述电惯量模拟控制模型为：

T_t＝T_f+T_w+T_i+T_j

式中，T_t为驱动力矩，T_f为滚动阻力矩，T_w为空气阻力矩，T_i为坡度阻力矩，T_j为加速阻力矩；

计算机实时采集自动变速器半轴的转速，并将测得的半轴转速数据输入电惯量模拟控制模型，通过电惯量模拟控制模型计算得到下一时刻驱动电机的给定转速值，同时计算机实时将给定转速值发送给电机控制器，电机控制器及时将驱动电机转速调节至给定转速，依次循环控制，从而在试验测量装置上准确模拟出整车空挡低速滑行工况下半轴的转速；当半轴的转速达到驻入P挡要求时，计算机控制声光报警器提示试验人员；试验人员手动操纵换挡器驻入P挡，当计算机测得半轴的转速为零时，计算机自动停止电惯量模拟控制模型的运行，并发送控制指令给电机控制器控制驱动电机停止，一次试验结束；

4)通过计算机分析得到半轴转速突变为零的上一刻的半轴转速，并将该半轴转速换算成对应的车速，即为待测自动变速器P挡驻车临界驻入车速：

u_a＝0.12πnR；

式中，u_a为车速(km/h)，n为转速(r/min)，R为车轮半径(m)。