CN104865067A - 一种基于触发耦合电路的变速箱测试*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于触发耦合电路的变速箱测试***，由变速箱(1)，与变速箱(1)相连接的驱动模块(2)、阻力***(3)、振动传感器(6)、温度传感器(5)、扭矩传感器(4)，与扭矩传感器(4)相连接的扭矩信号处理模块(8)，以及同时与扭矩信号处理模块(8)和振动传感器(6)相连接的单片机(7)组成；其特征在于：在温度传感器(5)与单片机(7)之间还设置有触发耦合电路(9)；本发明可以削除环境温度对变速箱工作温度信号的干扰，使变速箱温度测试更加准确。

Description

一种基于触发耦合电路的变速箱测试***

技术领域

本发明涉及一种变速箱测试***，具体是指一种基于触发耦合电路的变速箱测试***。

背景技术

随着汽车工业技术的迅猛发展，多种形式的车辆自动变速装置相继出现。主要有：液力机械式变速箱(AT)、电控机械式自动变速箱(AMT)、机械式无极变速箱(CVT)。其中，电控机械式自动变速箱(AMT)以其结构简单、效率高、性价比高等优点正受到各汽车厂商的青睐。自动机械变速箱作为车辆的核心部件，其性能与整车的动力性、经济性和舒适性密切相关。而通过实验对变速箱的各性能进行测试，以获取变速箱的性能参数并进行参数分析和对比，为产品的改进和优化提供可靠的依据，是研制开发AMT的重要手段，也是进行AMT实车开发的必要阶段。因此，用于对变速箱性能进行测试的变速箱测试***则显得由为重要。然而传统的变速箱测试***在测试变速箱工作温度时容易受到环境温度影响，使温度测试不准确，从而影响测试人员对变速箱性能的评估。

发明内容

本发明的目的在于克服传统的变速箱测试***在测试变速箱工作温度时容易受到环境温度影响的缺陷，提供一种基于触发耦合电路的变速箱测试***。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种基于触发耦合电路的变速箱测试***，由变速箱，与变速箱相连接的驱动模块、阻力***、振动传感器、温度传感器、扭矩传感器，与扭矩传感器相连接的扭矩信号处理模块，以及同时与扭矩信号处理模块和振动传感器相连接的单片机，在温度传感器与单片机之间还设置有触发耦合电路。

进一步的，所述的触发耦合电路由由三极管VT6，三极管VT7，单向晶闸管D4，N极经电阻R18后与三极管VT6的基极相连接、P极则经电阻R21后与三极管VT7的发射极相连接的二极管D2，一端与单向晶闸管D4的N极相连接、另一端则与三极管VT6的基极相连接的电阻R19，正极与三极管VT6的发射极相连接、负极则与二极管D2的P极相连接的同时接地的电容C10，N极顺次经电阻R22和电阻R20后与三极管VT6的集电极相连接、P极则与二极管D2的P极相连接的稳压二极管D3，以及一端与单向晶闸管D4的控制极相连接、另一端则作为该触发耦合电路9的输出端的电阻R23组成；所述二极管D2的N极则作为该触发耦合电路9的输入端；所述三极管VT7的基极与三极管VT6的集电极相连接、其集电极则与单向晶闸管D4的N极相连接；所述单向晶闸管D4的N极与电阻R22和电阻R20的连接点相连接、其P极则与二极管D2的P极相连接。

所述扭矩信号处理模块由输入电路，与输入电路相连接的逻辑控制电路，与逻辑控制电路相连接的三极管驱动电路，以及同时与逻辑控制电路和三极管驱动电路相连接的检测电路组成。

所述的输入电路由三极管VT1，三极管VT2，一端与三极管VT1的发射极相连接、另一端则顺次经电阻R3和电阻R4后与三极管VT2的发射极相连接的电阻R2，以及一端与三极管VT1的集电极相连接、另一端则与逻辑控制电路相连接的电阻R1组成；所述三极管VT1的基极作为该输入电路的输入端、其集电极则与三极管VT2的基极相连接；所述三极管VT2的集电极与逻辑控制电路相连接。

所述的逻辑控制电路由与非门IC1，与非门IC2，与非门IC3，场效应管Q1，一端与场效应管Q1的栅极相连接、另一端则经电阻R1后与三极管VT1的集电极相连接的电阻R5，正极与与非门IC2的输出端相连接、负极则与检测电路相连接的电容C2，正极与场效应管Q1的漏极相连接、负极则经电阻R7后与与非门IC1的输出端相连接的电容C1，以及一端与场效应管Q1的漏极相连接、另一端则与与非门IC3的正极相连接的电阻R6组成；所述与非门IC2的负极与三极管VT2的集电极相连接、其正极则与与非门IC1的输出端相连接；所述与非门IC1的负极与与非门IC2的负极相连接、其正极则与场效应管Q1的源极相连接、其输出端则与与非门IC3的负极相连接；所述与非门IC3的输出端分别与电容C1的负极以及三极管驱动电路相连接。

所述的三极管驱动电路由三极管VT3，三极管VT4，三极管VT5，一端与三极管VT3的集电极相连接、另一端接地的电阻R13，一端与三极管VT3的基极相连接、另一端则与三极管VT3的发射极相连接的电阻R14，一端与三极管VT3的基极相连接、另一端则与三极管VT4的发射极相连接的电阻R15，与电阻R15相并联的电容C8，一端与三极管VT4的集电极相连接、另一端则与三极管VT5的集电极相连接的电阻R16，串接在三极管VT5的发射极和基极之间的电阻R17，以及正极与三极管VT5的发射极相连接、负极则与检测电路相连接的电容C9组成；所述三极管VT3的发射极分别与与非门IC3的输出端以及检测电路相连接；所述三极管VT4的发射极与三极管VT3的发射极相连接的同时接地、其集电极则与三极管VT5的基极相连接、其基极则与三极管VT5的集电极相连接。

所述的检测电路由检测芯片U，放大器P1，N极与检测芯片U的RLIM管脚相连接、P极则经电容C3后接地的二极管D1，一端与二极管D1的P极相连接、另一端则经电阻R9后与检测芯片U的LBO管脚相连接的同时接地的电阻R8，正极与检测芯片U的PGND管脚相连接、负极接地的电容C4，正极与检测芯片U的GND管脚相连接、负极接地的电容C5，一端与电容C5的负极相连接、另一端则与放大器P1的正极相连接的电阻R12，正极与放大器P1的正极相连接、负极接地的电容C6，串接在放大器P1的正极和输出端之间的电阻R11，一端与检测芯片U的LX管脚相连接、另一端则与放大器P1的正极相连接的电阻R10，以及与电阻R10相并联的电容C7组成；所述检测芯片U的VBAT管脚与三极管VT3的发射极相连接、其SHDN管脚则与电容C2的负极相连接、其FB管脚则与电阻R8和电阻R9的连接点相连接、其VOUT管脚和LBI管脚均分别与放大器P1的正极和负极相连接、而其LX管脚则与电容C9的负极相连接。

为了达到更好的效果，所述的检测芯片U优选为SP6648集成电路来实现。

本发明较现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

(1)本发明结构简单，操作方便，***造价低廉。

(2)本发明可以同时对变速箱工作时的扭矩、温度、振动情况进行测试，并由此推算出其输出功率，使变速箱的综合性能得到测试。

(3)本发明可以测试变速箱在不同路况下的综合性能，以便对变速箱的综合性能进行评估。

(4)本发明可以削除环境温度对变速箱工作温度信号的干扰，使变速箱温度测试更加准确。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的扭矩信号处理模块电路结构示意图；

图3为本发明的触发耦合电路结构示意图。

以上附图中的附图标记名称为：

1—变速箱，2—驱动模块，3—阻力***，4—扭矩传感器，5—温度传感器，6—振动传感器，7—单片机，8—扭矩信号处理模块，9—触发耦合电路，81—输入电路，82—逻辑控制电路，83—三极管驱动电路，84—检测电路。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式并不限于此。

实施例

如图1所示，本发明由变速箱1，与变速箱1相连接的驱动模块2、阻力***3、振动传感器6、温度传感器5、扭矩传感器4，与扭矩传感器4相连接的扭矩信号处理模块8，以及同时与扭矩信号处理模块8和振动传感器6相连接的单片机7，为了达到本发明的目的，本发明在温度传感器5与单片机7之间还设置有触发耦合电路9。

其中，该驱动模块2用于给变速箱提供驱动动力。而阻力***3用于给变速箱1施加第二扭矩，该第二扭矩的方向与驱动模块2所提供给变速箱1的第一扭矩方向相反，即第二扭矩和第一扭矩相互制约，当调整第二扭矩的大小时则可以模拟变速箱1在不同路况下的阻力系数。该扭矩传感器4设置在变速箱1的动力输出端，用于采集变速箱1在不同路况下的扭矩信息。而温度传感器5和振动传感器6则均设置在变速箱1的表面，该温度传感器5用于采集变速箱1工作时的温度信号，而振动传感器6则用于采集变速箱1工作时的振动信号。扭矩信号处理模块8则用于对变速箱1所输出的扭矩信号进行处理。而触发耦合电路9则用于削除环境温度对变速箱1工作温度的干扰，使变速箱1的工作温度测试更加准确。扭矩信号、温度信号、振动信号均输送给单片机7，由单片机7进行汇总分析，并由此可以推算出变速箱1的功率等参数。

为了达到更好的效果，该扭矩传感器4优先采用北京三晶创业科技集团有限公司生产的JN338-AF型法兰式转矩转速传感器，该型号扭矩传感器安装时占用空间小，扭矩测量精度高，转速适用范围广，可动态、静态测量连接部位转动轴的转矩、转速、轴功率。而温度传感器5则优选为北京九纯健科技发展有限公司生产的JCJ100TW型温度传感器，其具有体积小巧、反应灵敏、防水抗震等特点。振动传感器6则优先采用北京必创科技股份有限公司生产的A308型无线振动传感器，其采用无线数字信号传输方式消除了长电缆传输带来的噪声干扰，整个测量***具有极高的测量精度和抗干扰能力。而驱动模块2、阻力***3以及单片机7则采用现有技术即可实现。

如图2所示，该扭矩信号处理模块8由输入电路81，与输入电路81相连接的逻辑控制电路82，与逻辑控制电路82相连接的三极管驱动电路83，以及同时与逻辑控制电路82和三极管驱动电路83相连接的检测电路84组成。

其中的输入电路81由三极管VT1，三极管VT2，一端与三极管VT1的发射极相连接、另一端则顺次经电阻R3和电阻R4后与三极管VT2的发射极相连接的电阻R2，以及一端与三极管VT1的集电极相连接、另一端则与逻辑控制电路82相连接的电阻R1组成。所述三极管VT1的基极作为该输入电路81的输入端、其集电极则与三极管VT2的基极相连接。所述三极管VT2的集电极与逻辑控制电路82相连接。

所述的逻辑控制电路82由与非门IC1，与非门IC2，与非门IC3，场效应管Q1，一端与场效应管Q1的栅极相连接、另一端则经电阻R1后与三极管VT1的集电极相连接的电阻R5，正极与与非门IC2的输出端相连接、负极则与检测电路84相连接的电容C2，正极与场效应管Q1的漏极相连接、负极则经电阻R7后与与非门IC1的输出端相连接的电容C1，以及一端与场效应管Q1的漏极相连接、另一端则与与非门IC3的正极相连接的电阻R6组成。所述与非门IC2的负极与三极管VT2的集电极相连接、其正极则与与非门IC1的输出端相连接。所述与非门IC1的负极与与非门IC2的负极相连接、其正极则与场效应管Q1的源极相连接、其输出端则与与非门IC3的负极相连接。所述与非门IC3的输出端分别与电容C1的负极以及三极管驱动电路83相连接。

所述的三极管驱动电路83由三极管VT3，三极管VT4，三极管VT5，一端与三极管VT3的集电极相连接、另一端接地的电阻R13，一端与三极管VT3的基极相连接、另一端则与三极管VT3的发射极相连接的电阻R14，一端与三极管VT3的基极相连接、另一端则与三极管VT4的发射极相连接的电阻R15，与电阻R15相并联的电容C8，一端与三极管VT4的集电极相连接、另一端则与三极管VT5的集电极相连接的电阻R16，串接在三极管VT5的发射极和基极之间的电阻R17，以及正极与三极管VT5的发射极相连接、负极则与检测电路84相连接的电容C9组成。所述三极管VT3的发射极分别与与非门IC3的输出端以及检测电路84相连接。所述三极管VT4的发射极与三极管VT3的发射极相连接的同时接地、其集电极则与三极管VT5的基极相连接、其基极则与三极管VT5的集电极相连接。

所述的检测电路84由检测芯片U，放大器P1，N极与检测芯片U的RLIM管脚相连接、P极则经电容C3后接地的二极管D1，一端与二极管D1的P极相连接、另一端则经电阻R9后与检测芯片U的LBO管脚相连接的同时接地的电阻R8，正极与检测芯片U的PGND管脚相连接、负极接地的电容C4，正极与检测芯片U的GND管脚相连接、负极接地的电容C5，一端与电容C5的负极相连接、另一端则与放大器P1的正极相连接的电阻R12，正极与放大器P1的正极相连接、负极接地的电容C6，串接在放大器P1的正极和输出端之间的电阻R11，一端与检测芯片U的LX管脚相连接、另一端则与放大器P1的正极相连接的电阻R10，以及与电阻R10相并联的电容C7组成；所述检测芯片U的VBAT管脚与三极管VT3的发射极相连接、其SHDN管脚则与电容C2的负极相连接、其FB管脚则与电阻R8和电阻R9的连接点相连接、其VOUT管脚和LBI管脚均分别与放大器P1的正极和负极相连接、而其LX管脚则与电容C9的负极相连接。为了达到更好的实施效果，所述的检测芯片U优先采用SP6648集成电路来实现。

该触发耦合电路9则为本发明的重点所在，如图3所示，其由三极管VT6，三极管VT7，单向晶闸管D4，电阻R18，电阻R19，电阻R20，电阻R21，电阻R22，电阻R23，电容C10，二极管D2，稳压二极管D3组成。连接时，二极管D2的N极经电阻R18后与三极管VT6的基极相连接、其P极则经电阻R21后与三极管VT7的发射极相连接，电阻R19的一端与单向晶闸管D4的N极相连接、其另一端则与三极管VT6的基极相连接，电容C10的正极与三极管VT6的发射极相连接、其负极则与二极管D2的P极相连接的同时接地，稳压二极管D3的N极顺次经电阻R22和电阻R20后与三极管VT6的集电极相连接、其P极则与二极管D2的P极相连接，电阻R23的一端与单向晶闸管D4的控制极相连接、其另一端则作为该触发耦合电路9的输出端。所述二极管D2的N极则作为该触发耦合电路9的输入端。所述三极管VT7的基极与三极管VT6的集电极相连接、其集电极则与单向晶闸管D4的N极相连接。所述单向晶闸管D4的N极与电阻R22和电阻R20的连接点相连接、其P极则与二极管D2的P极相连接。

如上所述，便可很好的实现本发明。

Claims (7)

1.一种基于触发耦合电路的变速箱测试***，由变速箱（1），与变速箱（1）相连接的驱动模块（2）、阻力***（3）、振动传感器（6）、温度传感器（5）、扭矩传感器（4），与扭矩传感器（4）相连接的扭矩信号处理模块（8），以及同时与扭矩信号处理模块（8）和振动传感器（6）相连接的单片机（7）组成；其特征在于：在温度传感器（5）与单片机（7）之间还设置有触发耦合电路（9）；所述的触发耦合电路（9）由三极管VT6，三极管VT7，单向晶闸管D4，N极经电阻R18后与三极管VT6的基极相连接、P极则经电阻R21后与三极管VT7的发射极相连接的二极管D2，一端与单向晶闸管D4的N极相连接、另一端则与三极管VT6的基极相连接的电阻R19，正极与三极管VT6的发射极相连接、负极则与二极管D2的P极相连接的同时接地的电容C10，N极顺次经电阻R22和电阻R20后与三极管VT6的集电极相连接、P极则与二极管D2的P极相连接的稳压二极管D3，以及一端与单向晶闸管D4的控制极相连接、另一端则作为该触发耦合电路（9）的输出端的电阻R23组成；所述二极管D2的N极则作为该触发耦合电路（9）的输入端；所述三极管VT7的基极与三极管VT6的集电极相连接、其集电极则与单向晶闸管D4的N极相连接；所述单向晶闸管D4的N极与电阻R22和电阻R20的连接点相连接、其P极则与二极管D2的P极相连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于触发耦合电路的变速箱测试***，其特征在于：所述的扭矩信号处理模块（8）由输入电路（81），与输入电路（81）相连接的逻辑控制电路（82），与逻辑控制电路（82）相连接的三极管驱动电路（83），以及同时与逻辑控制电路（82）和三极管驱动电路（83）相连接的检测电路（84）组成。

3.根据权利要求2所述的一种基于触发耦合电路的变速箱测试***，其特征在于：所述的输入电路（81）由三极管VT1，三极管VT2，一端与三极管VT1的发射极相连接、另一端则顺次经电阻R3和电阻R4后与三极管VT2的发射极相连接的电阻R2，以及一端与三极管VT1的集电极相连接、另一端则与逻辑控制电路（82）相连接的电阻R1组成；所述三极管VT1的基极作为该输入电路（81）的输入端、其集电极则与三极管VT2的基极相连接；所述三极管VT2的集电极与逻辑控制电路（82）相连接。

4. 根据权利要求3所述的一种基于触发耦合电路的变速箱测试***，其特征在于：所述的逻辑控制电路（82）由与非门IC1，与非门IC2，与非门IC3，场效应管Q1，一端与场效应管Q1的栅极相连接、另一端则经电阻R1后与三极管VT1的集电极相连接的电阻R5，正极与与非门IC2的输出端相连接、负极则与检测电路（84）相连接的电容C2，正极与场效应管Q1的漏极相连接、负极则经电阻R7后与与非门IC1的输出端相连接的电容C1，以及一端与场效应管Q1的漏极相连接、另一端则与与非门IC3的正极相连接的电阻R6组成；所述与非门IC2的负极与三极管VT2的集电极相连接、其正极则与与非门IC1的输出端相连接；所述与非门IC1的负极与与非门IC2的负极相连接、其正极则与场效应管Q1的源极相连接、其输出端则与与非门IC3的负极相连接；所述与非门IC3的输出端分别与电容C1的负极以及三极管驱动电路（83）相连接。

5.根据权利要求4所述的一种基于触发耦合电路的变速箱测试***，其特征在于：所述的三极管驱动电路（83）由三极管VT3，三极管VT4，三极管VT5，一端与三极管VT3的集电极相连接、另一端接地的电阻R13，一端与三极管VT3的基极相连接、另一端则与三极管VT3的发射极相连接的电阻R14，一端与三极管VT3的基极相连接、另一端则与三极管VT4的发射极相连接的电阻R15，与电阻R15相并联的电容C8，一端与三极管VT4的集电极相连接、另一端则与三极管VT5的集电极相连接的电阻R16，串接在三极管VT5的发射极和基极之间的电阻R17，以及正极与三极管VT5的发射极相连接、负极则与检测电路（84）相连接的电容C9组成；所述三极管VT3的发射极分别与与非门IC3的输出端以及检测电路（84）相连接；所述三极管VT4的发射极与三极管VT3的发射极相连接的同时接地、其集电极则与三极管VT5的基极相连接、其基极则与三极管VT5的集电极相连接。

6.根据权利要求5所述的一种基于触发耦合电路的变速箱测试***，其特征在于：所述的检测电路（84）由检测芯片U，放大器P1，N极与检测芯片U的RLIM管脚相连接、P极则经电容C3后接地的二极管D1，一端与二极管D1的P极相连接、另一端则经电阻R9后与检测芯片U的LBO管脚相连接的同时接地的电阻R8，正极与检测芯片U的PGND管脚相连接、负极接地的电容C4，正极与检测芯片U的GND管脚相连接、负极接地的电容C5，一端与电容C5的负极相连接、另一端则与放大器P1的正极相连接的电阻R12，正极与放大器P1的正极相连接、负极接地的电容C6，串接在放大器P1的正极和输出端之间的电阻R11，一端与检测芯片U的LX管脚相连接、另一端则与放大器P1的正极相连接的电阻R10，以及与电阻R10相并联的电容C7组成；所述检测芯片U的VBAT管脚与三极管VT3的发射极相连接、其SHDN管脚则与电容C2的负极相连接、其FB管脚则与电阻R8和电阻R9的连接点相连接、其VOUT管脚和LBI管脚均分别与放大器P1的正极和负极相连接、而其LX管脚则与电容C9的负极相连接。

7.根据权利要求6所述的一种基于触发耦合电路的变速箱测试***，其特征在于：所述的检测芯片U为SP6648集成电路。