CN104697791B - 汽车自动变速器p挡驻车机构疲劳耐久试验测量*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车自动变速器P挡驻车机构疲劳耐久试验测量***，包括试验装置部分和测控部分；所述试验装置部分包括安装基座、待测自动变速器、变速器安装基架、转矩传感器、加载器、制动器、驱动电机、换挡器以及换挡机械手；所述测控部分包括计算机、制动控制器、加载控制器、数据采集器和驱动电机控制器。本发明能够在模拟自动变速器在平路、上坡道、下坡道等试验工况下对其P挡驻车机构疲劳寿命进行试验测量，从而提高自动变速器P挡驻车机构的疲劳耐久试验的可靠性及准确性。

Description

汽车自动变速器P挡驻车机构疲劳耐久试验测量***

技术领域

本发明涉及汽车试验技术领域，尤其涉及汽车动力***中自动变速器P挡驻车性能试验测量***，具体地说，涉及一种汽车自动变速器P挡驻车机构疲劳耐久试验测量***。

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刚性连接，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P挡驻车机构在自动变速器全生命周期内能够可靠工作，往往需要对新开发的自动变速器P挡驻车机构进行疲劳耐久测试，以验证其疲劳可靠性。

因此，如何按照自动变速器实车安装状态下对其P挡驻车机构进行疲劳耐久性台架测试，目前国内外还没有相关试验测量装置的报道。因此，亟需设计一种汽车自动变速器P挡驻车机构疲劳耐久试验测量***，能够完全模拟自动变速器实车安装状态下P挡驻车机构疲劳耐久性试验，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挡驻车机构疲劳耐久试验测量***，能够在模拟自动变速器在平路、上坡道、下坡道等试验工况下对其P挡驻车机构疲劳寿命进行试验测量，从而为自动变速器P挡驻车机构的疲劳耐久试验研究提供了有力支撑。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是这样的：一种汽车自动变速器P挡驻车机构疲劳耐久试验测量***，其特征在于：包括试验装置部分和测控部分；

所述试验装置部分包括安装基座、待测自动变速器、变速器安装基架、转矩传感器、加载器、制动器、驱动电机、换挡器以及换挡机械手；所述变速器安装基架通过螺栓固定安装在安装基座上，所述待测自动变速器、转矩传感器、加载器和制动器安装于变速器安装基架的同一侧，并且转矩传感器、加载器、制动器及待测自动变速器半轴孔的轴心线重合并处于同一水平直线，所述驱动电机、换挡器和换挡机械手安装于变速器安装基架的另一侧；

其中，转矩传感器和加载器分别通过传感器底座和加载器底座安装于安装基座上；所述待测自动变速器与变速器安装基架固定连接，其远离变速器安装基架一侧的半轴孔与传动轴的一端相连，传动轴的另一端通过传动轴连接盘与转矩传感器一侧伸出轴相连，转矩传感器另一侧伸出轴通过联轴器I与加载器一侧伸出轴相连，加载器另一侧伸出轴通过联轴器II与制动器输入轴相连，该制动器固定安装在安装基座上；

所述驱动电机和换挡器分别通过电机底座和换挡器底座安装于安装基座上，其中，驱动电机输出轴与待测自动变速器输入轴相连；所述换挡器通过实车换挡拉索按照实车安装方式与待测自动变速器P挡执行机构连接，通过换挡器能够控制待测自动变速器P挡的驻入和驻出；所述换挡机械手也安装于安装基座上，并与换挡器通过球头套接方式连接；

所述测控部分包括计算机、制动控制器、加载控制器、数据采集器和驱动电机控制器；所述计算机通过通讯方式同时与驱动电机控制器、加载控制器、制动控制器以及换挡机械手相连，并能够实现指令交互，从而实现试验过程中对驱动电机、加载器、制动器以及换挡机械手的协同控制；同时，计算机通过通讯方式与数据采集器相连，并将转矩传感器输出信号接入数据采集器，从而实现试验过程中转矩信号的实时采集。

通过试验装置部分与测控部分的结合，能够很好地模拟出自动变速器装配在实车时的各种工况（如在平路、上坡道、下坡道等）；并在各种工况下对在自动变速器的输出转矩信号进行实时采集，从而能够有效获取各种工况下自动变速器的P挡驻车机构疲劳耐久试验数据。这样，能够有效提高计算机所采集到的信号的可靠性和准确性，从而为自动变速器P挡驻车机构的疲劳耐久试验研究提供准确、可靠试验数据。

进一步地，当待测自动变速器P挡锁止齿轮位于差速器上级轴系时，所述待测自动变速器另一侧的半轴孔与一锁止轴相连，所述锁止轴通过锁止轴座安装于安装基座上，从而实现待测自动变速器的单边差速器锁止。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

1．试验测量***设计简单，安装调整方便，并且试验装置中自动变速器安装连接方式与其实车一致，从而确保了试验装置的可行性。

2．试验***中利用与传动轴刚性连接的转矩传感器直接测量传动轴上的转矩数值，消除了试验装置中其它部件对试验结果的影响，从而可以得到更加准确的自动变速器P挡驻车机构疲劳耐久试验数据。

3．试验***可以通过计算机中专用控制程序设置试验工况，便于实现不同工况条件下（包括水平路面、上坡、下坡）自动变速器P挡驻车机构载荷的模拟。

4．试验***采用计算机全自动控制试验过程，可以实现无人值守条件下24小时连续试验，极大缩短了试验周期，提高了试验效率。

5．试验装置中利用驱动电机拖动自动变速器P挡驻车锁止齿轮转动，可以确保试验过程中每次驻车时锁止齿轮的工作齿的选择随机性，从而使得自动变速器P挡驻车机构的疲劳耐久试验结果更加真实可靠。

附图说明

图1为自动变速器P挡驻车机构疲劳耐久试验测量***结构图。

图2为自动变速器P挡驻车机构疲劳耐久试验测量控制原理图。

附图中：1—安装基座，2—变速器安装基架，3—待测自动变速器，4—锁止轴，5—锁止轴座，6—传动轴，7—传动轴连接盘，8—转矩传感器，9—传感器底座，10—联轴器I，11—加载器，12—加载器底座，13—联轴器II，14—制动器，15—制动控制器，16—加载控制器，17—计算机，18—数据采集器，19—驱动电机控制器，20—换挡器底座，21—电机底座，22—驱动电机，23—换挡器，24—实车换挡拉索，25—换挡机械手。

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：参见图1、图2，一种汽车自动变速器P挡驻车机构疲劳耐久试验测量***，包括试验装置部分和测控部分。

所述试验装置部分包括安装基座1、待测自动变速器3、变速器安装基架2、转矩传感器8、加载器11、制动器14、驱动电机22、换挡器23以及换挡机械手25。所述安装基座1为板状铁地基，从而确保试验测量***的安装调整方便和稳定性。所述变速器安装基架2通过螺栓固定安装在安装基座1上，所述待测自动变速器3、转矩传感器8、加载器11和制动器14安装于变速器安装基架2的同一侧，并且转矩传感器8、加载器11、制动器14及待测自动变速器3半轴孔的轴心线重合并且处于同一水平直线，从而消除P挡驻车机构加载过程中径向力；所述驱动电机22、换挡器23和换挡机械手25安装于变速器安装基架2的另一侧，并且驱动电机22输出轴与待测自动变速器3输入轴的轴心线重合。

其中，转矩传感器8和加载器11分别通过传感器底座9和加载器底座12安装于安装基座1上；转矩传感器8与传感器底座9之间以及传感器底座9与安装基座1之间均采用刚性固定连接；加载器11与加载器底座12之间以及加载器底座12与安装基座1之间也采用刚性固定连接。所述待测自动变速器3刚性固定安装于变速器安装基架2的一侧；其远离变速器安装基架2一侧的半轴孔与传动轴6的一端相连，并通过花键齿与花键孔配合相连。传动轴6的另一端通过传动轴连接盘7与转矩传感器8一侧的伸出轴相连；其中，传动轴6也通过花键齿与花键孔的配合与传动轴连接盘7相连，传动轴连接盘7与转矩传感器8的伸出轴刚性连接在一起。转矩传感器8另一侧的伸出轴通过联轴器I10与加载器11一侧的伸出轴刚性相连，加载器11另一侧的伸出轴通过联轴器II13与制动器14的输入轴刚性相连。所述制动器14的基架及制动钳固定安装在安装基座1上；并且制动器14的制动盘与输入轴为一体。

所述驱动电机22和换挡器23分别通过电机底座21和换挡器底座20安装于安装基座1上；其中，驱动电机22的电机轴与待测自动变速器3的输入轴刚性相连，该驱动电机22用于拖动自动变速器P挡锁止齿轮转动，以实现P挡锁止齿轮的工作齿随机选择。所述换挡器23通过实车换挡拉索24与待测自动变速器3的P挡执行机构相连，通过换挡器23能够控制待测自动变速器3的P挡驻入和驻出；所述换挡机械手25也安装于安装基座1上，并与换挡器23通过球头套接方式连接。

所述测控部分包括计算机17、制动控制器15、加载控制器16、数据采集器18和驱动电机控制器19。所述计算机17通过通讯方式同时与驱动电机控制器19、加载控制器16、制动控制器15以及换挡机械手25相连，并能够实现指令数据交互，从而实现试验过程中对驱动电机22、加载器11、制动器14以及换挡机械手25的协同控制。同时，计算机17通过通讯方式与数据采集器18相连，并将转矩传感器8输出信号接入数据采集器18，从而实现试验过程中转矩信号的实时采集。

加载控制器16通过通讯方式与计算机17实现控制指令的交互，计算机17通过加载控制器16控制加载器11工作状态，实现加载器11模拟整车驻车载荷，即通过加载器11模拟整车在不同路况上自动变速器P挡驻车时驻车机构的载荷。

制动控制器15通过通讯方式与计算机17实现控制指令的交互，计算机17通过制动控制器15控制制动器14工作状态，实现制动器14模拟整车P挡驻出前的踩脚制动的功能。

驱动电机控制器19与计算机17之间采用通讯方式交互控制指令，计算机17通过驱动电机控制器19控制驱动电机22启停状态，实现试验过程中随机地选择自动变速器P挡驻车齿。

换挡机械手25与计算机17之间采用通讯方式实现控制指令交互，试验过程中计算机17控制换挡机械手25严格依照P挡疲劳耐久试验方法控制换挡器23的换挡杆驻入/驻出P挡；试验过程中转矩传感器8实时连续测量传动轴6上的转矩信号，并实时将信号传输至数据采集器18，数据采集器18转换后的数字信号输入计算机17进行实时显示和记录。

该试验测量***可以针对不同型号自动变速器进行试验，仅仅通过在变速器安装基架2上加工不同型号自动变速器安装定位连接孔便可达到试验目的。

需要特别说明的是，上述试验装置部分适用于待测自动变速器3的P挡锁止齿轮位于差速器壳上的情况，即：试验装置不需要采用锁止轴4对待测自动变速器3的单边差速器锁止。

当待测自动变速器3的P挡锁止齿轮位于差速器上级轴系时，待测自动变速器3的单边差速器需要采用所述锁止轴4进行单边差速器锁止。具体实施时，所述待测自动变速器3另一侧的半轴孔与一锁止轴4相连，所述锁止轴4通过锁止轴座5安装于安装基座1上，从而实现待测自动变速器3的单边差速器锁止。其中，所述锁止轴4通过花键齿连接在锁止轴座5上，所述锁止轴座5刚性固定安装于安装基座1上。

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挡驻车机构疲劳耐久试验测量***，其特征在于：包括试验装置部分和测控部分；

所述试验装置部分包括安装基座、待测自动变速器、变速器安装基架、转矩传感器、加载器、制动器、驱动电机、换挡器以及换挡机械手；所述变速器安装基架通过螺栓固定安装在安装基座上，所述待测自动变速器、转矩传感器、加载器和制动器安装于变速器安装基架的同一侧，并且转矩传感器、加载器、制动器及待测自动变速器半轴孔的轴心线重合并处于同一水平直线，所述驱动电机、换挡器和换挡机械手安装于变速器安装基架的另一侧；

其中，转矩传感器和加载器分别通过传感器底座和加载器底座安装于安装基座上；所述待测自动变速器与变速器安装基架固定连接，其远离变速器安装基架一侧的半轴孔与传动轴的一端相连，传动轴的另一端通过传动轴连接盘与转矩传感器一侧伸出轴相连，转矩传感器另一侧伸出轴通过联轴器I与加载器一侧伸出轴相连，加载器另一侧伸出轴通过联轴器II与制动器输入轴相连，该制动器固定安装在安装基座上；所述待测自动变速器另一侧的半轴孔与一锁止轴相连，所述锁止轴通过锁止轴座安装于安装基座上，以实现待测自动变速器的单边差速器锁止；

所述驱动电机和换挡器分别通过电机底座和换挡器底座安装于安装基座上，其中，驱动电机输出轴与待测自动变速器输入轴相连；所述换挡器通过实车换挡拉索按照实车安装方式与待测自动变速器P挡执行机构连接，通过换挡器能够控制待测自动变速器P挡的驻入和驻出；所述换挡机械手也安装于安装基座上，并与换挡器通过球头套接方式连接；

所述测控部分包括计算机、制动控制器、加载控制器、数据采集器和驱动电机控制器；所述计算机通过通讯方式同时与驱动电机控制器、加载控制器、制动控制器以及换挡机械手相连，并能够实现指令交互，从而实现试验过程中对驱动电机、加载器、制动器以及换挡机械手的协同控制；同时，计算机通过通讯方式与数据采集器相连，并将转矩传感器输出信号接入数据采集器，从而实现试验过程中转矩信号的实时采集。