CN107643460B - 一种自动变速器换挡开关故障检测装置及其检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种自动变速器换挡开关故障检测装置，包括换挡杆驱动装置、换挡开关、换挡杆和控制器，换挡杆驱动装置与电机轴芯连接，在换挡杆驱动装置的底部设有换档杆啮合槽，换挡开关上的换挡杆与换挡杆啮合槽相啮合，所述换挡开关通过接线端子插头与控制器电联。本发明设计通过采用结构简单、成本低廉的换挡杆驱动装置代替车载换挡操作机构，将挡位驱动装置安装在电机轴芯上，按照换挡角度要求驱动与挡位开关连接的换挡杆实现挡位切换，同时，利用PLC控制器采集各挡位开关状态信号并进行检测判断，具有故障判断准确、直观、检测效率高，并具有移植性好，便于与其他测试项目同步的特点。

Description

一种自动变速器换挡开关故障检测装置及其检测方法
技术领域
本发明属于车辆用自动变速器的故障检测装置，具体涉及一种自动变速器换 挡开关故障检测装置及其检测方法。
背景技术
自动变速器共有P/R/N/D 4个挡位，挡位开关为机械式结构，共有7个触点。由于制造水平差异，在实际装配过程中会存在相间短路故障的挡位开关被装配到变速器上，流出制造工厂，在整车搭载时出现故障，容易造成厂外返修及车祸事故。目前国内变速器换挡开关短路检测工序多采用线下人工利用电气仪表进行检测，浪费人力、浪费时间。
发明内容
本发明为克服上述缺陷，根据自动变速器换挡开关的结构特点，提供了一种专用检测工具及方法，利用PLC控制技术、人机界面等手段，实现对换挡开关电路短路故障的检测。
本发明采用的技术方案在于：一种自动变速器换挡开关故障检测装置，包括 换挡杆驱动装置、换挡开关、换挡杆和控制器，换挡杆驱动装置与伺服电机的电机轴芯连 接，在换挡杆驱动装置的底部设有换档杆啮合槽，换挡开关上的换挡杆与换挡杆啮合槽相 啮合，所述换挡开关通过接线端子插头与控制器电联；所述换挡杆驱动装置的顶端开设有 向下的轴芯安装孔，电机轴芯同轴安装在轴芯安装孔内，在换挡杆驱动装置的上端相对设 置有两个纵向开设的定位销滑槽，在定位销滑槽内设有与电机轴芯固定的定位销，电机轴 芯在定位销滑槽内进行上下移动；在轴芯安装孔的内腔设有将轴芯安装孔分成上下两部分 的收紧部，在轴芯安装孔内设有紧固螺钉，且紧固螺钉的钉头位于收紧部下端，螺钉本体穿过收紧部后与电机轴芯连接，所述换挡杆驱动装置的下端设置有一水平连接块，换挡杆啮合槽位于水平连接块的底部，且其槽型与换挡杆相匹配；所述换挡杆为V字形，换挡杆包括驱动柄和从动柄，驱动柄与从动柄的连接部分设置有安装轴孔，所述驱动柄与换挡杆啮合槽形状相同，驱动柄啮合在换挡杆啮合槽内，安装轴孔与轴芯安装孔同心。
优选地，轴芯安装孔内还设有压紧弹簧，压紧弹簧套接在紧固螺钉上，且压紧弹簧的上端与电机轴芯接触，其下端与收紧部相接触。
优选地，所述控制器还与显示器连接。
一种自动变速器换挡开关故障检测装置的检测方法，其检测步骤如下：
步骤一：先将换挡杆驱动装置安装到伺服电机的电机轴芯上，将换挡杆和换挡开关固定在变速器壳体上，完成与变速器的对接，再将换挡开关与控制器、显示器依次电连，检测准备就绪；
步骤二：换挡杆驱动装置下压与换挡杆啮合，并按照各换挡角度要求驱动换挡杆转动到N挡位置；
步骤三：伺服电机以N挡位置为起始角度，并依次按N→D→R→P顺序转动换挡杆；
步骤四：控制器通过控制程序对换挡开关传递过来的信号进行检测，判断当前位置是否存在两个或两个以上的挡位信号同时输入，如果控制器在同一时刻检测到两个或两个以上的挡位信号，执行步骤五；如果控制器在同一时刻检测只检测到一个挡位信号，执行步骤六；
步骤五：控制器在同一时刻检测到两个或两个以上的挡位信号，显示器上显示“挡位开关”报警信息，同时在显示界面弹出挡位开关导通状态指示画面，提示相关人员具体故障状态；
步骤六；控制器在同一时刻检测只检测到一个挡位信号，该换挡开关检测合格，测试通过。
本发明的有益效果是：通过采用结构简单、成本低廉的换挡杆驱动装置代替车载换挡操作机构，将挡位驱动装置安装在电机轴芯上，按照换挡角度要求驱动与挡位开关连接的换挡杆实现挡位切换，同时，利用控制器采集各挡位开关状态信号并进行检测判断，对检测到的相间短路故障信息通过显示器提示操作人员，可有效地避免了问题变速器出厂搭载整车，造成场外返修等问题。本发明设计的自动变速器换挡开关故障检测装置故障判断准确、直观、检测效率高，并具有移植性好，便于与其他测试项目同步的特点。
附图说明
图1为本发明的结构框图；
图2为电机轴芯与换挡杆驱动装置的位置关系图；
图3为换挡杆驱动装置的主视图；
图4为换挡杆驱动装置的左视图；
图5为换挡杆驱动装置仰视图；
图6为换挡杆与换挡开关的位置关系图；
图7为换挡杆的结构示意图；
图8为换挡开关的结构示意图；
其中：1电机轴芯、2换挡杆驱动装置、21轴芯安装孔、22定位销滑槽、23定位销、24压紧弹簧、25紧固螺钉、26换挡杆啮合槽、28收紧部、3换挡杆、31驱动柄、32安装轴孔、33从动柄、4锁紧螺母、5换挡开关、51接线端子插头。
具体实施方式
如图1所示，本发明为一种自动变速器换挡开关故障检测装置，包括换挡杆驱 动装置2、换挡开关5、换挡杆3和控制器，本发明采用的电机为伺服电机，所述控制器采用 PLC控制器，换挡杆驱动装置2与伺服电机的电机轴芯1连接，在换挡杆驱动装置2的底部设 有换档杆啮合槽26，换挡开关5上的换挡杆3与换挡杆啮合槽26相啮合，所述换挡开关5通过接线端子插头51与控制器电联。如图2所示，所述换挡杆驱动装置22的顶端开设有向下的轴芯安装孔21，电机轴芯1位于轴芯安装孔21内，如图3-5所示，在轴芯安装孔21的内腔设有将轴芯安装孔21分成上下两部分的收紧部28，所述收紧部28内腔的直径小于轴芯安装孔21上下两部分内腔的直径，在轴芯安装孔21内设有紧固螺钉25，紧固螺钉25的钉头位于收紧部28下端，螺钉本体穿过收紧部28后与电机轴芯1连接，且紧固螺钉25的钉头直径大于轴芯安装孔21收紧部28内腔的直径，紧固螺钉25可在轴芯安装孔21下部内腔中随电机轴芯1上下运动，或随电机轴芯1转动时同步转动。所述换挡杆驱动装置2的下端设置有一水平连接块，换挡杆啮合槽26位于水平连接块的底部，换挡杆啮合槽26与轴芯安装孔21连通，且同心，其槽型与换挡杆3相匹配。
如图7所示，所述换挡杆3为V字形，换挡杆3包括驱动柄31和从动柄33，驱动柄31与从动柄33的连接部分设置有安装轴孔32，换挡杆3啮合在换挡杆啮合槽26内，所述驱动柄31与换挡杆啮合槽26形状相同，驱动柄31啮合在换挡杆啮合槽26内，安装轴孔32与轴芯安装孔21同心。
所述换挡杆驱动装置2的上端相对设置有两个纵向开设的定位销滑槽22，在定位销滑槽22内设有与电机轴芯1固定的定位销23，电机轴芯1在定位销滑槽22内进行上下移动。为了避免换挡杆驱动装置2与换挡杆3没有准确啮合时，换挡杆驱动装置2下压对换挡杆3造成的硬性压迫变形，在轴芯安装孔21上部的内腔设置了压紧弹簧24，压紧弹簧24套接在紧固螺钉25上，且压紧弹簧24的上端与电机轴芯1接触，其下端与收紧部28相接触，当换挡杆驱动装置2与换挡杆3啮合时，压紧弹簧24、定位销23与定位滑槽22的配合可以对换挡杆驱动装置2向下的力提供了一个向上的支撑力。
如图8所示，换挡杆3安装在换挡开关5的上面，换挡开关5通过紧固螺栓固定在变速器壳体上。换挡开关5的接线端子插头51与控制器电联。如图6所示，手动控制轴将换挡杆3、换挡开关5同轴安装在变速器壳体上，锁紧螺母与垫片将换挡杆3与手动控制轴进行固定。
所述PLC控制器还与显示器连接，利用PLC控制器信号采集模块采集各换挡开关5的状态信号，当控制装置检测到换挡开关5发生相间短路故障时，显示器显示报警信息提示操作人员。
一种自动变速器换挡开关故障检测装置实现的检测方法，采用所述自动 变速器换挡开关故障检测装置进行检测的方法，具体步骤如下：
步骤一：先将换挡杆驱动装置2安装到伺服电机的电机轴芯1上，将换挡杆3和换挡开关5固定在变速器壳体上，完成与变速器的对接，再将换挡开关5与PLC控制器、显示器依次电连，检测准备就绪；
步骤二：换挡杆驱动装置2下压与换挡杆3啮合，并按照各换挡角度要求驱动换挡杆转动到N挡位置；
步骤三：伺服电机以N挡位置为起始角度，并依次按N→D→R→P顺序转动换挡杆3；
步骤四：PLC控制器通过控制程序对换挡开关5传递过来的信号进行检测，判断当前位置是否存在两个或两个以上的挡位信号同时输入，如果PLC控制器在同一时刻检测到两个或两个以上的挡位信号，执行步骤五；如果PLC控制器在同一时刻检测只检测到一个挡位信号，执行步骤六；
步骤五：PLC控制器在同一时刻检测到两个或两个以上的挡位信号，显示器上显示“挡位开关”报警信息，同时在显示界面弹出挡位开关5导通状态指示画面，提示相关人员具体故障状态；
步骤六；PLC控制器在同一时刻检测只检测到一个挡位信号，该换挡开关5检测合格，测试通过。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，这些具体实施方式都是基于本发明整体构思下的不同实现方式，而且本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (3)

1.一种自动变速器换挡开关故障检测装置的检测方法，其特征在于：包括换挡杆驱动装置 (2)、换挡开关(5)、换挡杆(3)和控制器，换挡杆驱动装置(2)与伺服电机的电机轴芯(1)连接，在换挡杆驱动装置(2)的底部设有换档杆啮合槽(26)，换挡开关(5)上的换挡杆(3)与换挡杆啮合槽(26)相啮合，所述换挡开关(5)通过接线端子插头(51)与控制器电联；所述换挡杆驱动装置(2)的顶端开设有向下的轴芯安装孔(21)，电机轴芯(1)同轴安装在轴芯安装孔 (21)内，在换挡杆驱动装置(2)的上端相对设置有两个纵向开设的定位销滑槽(22)，在定位销滑槽(22)内设有与电机轴芯(1)固定的定位销(23)，电机轴芯(1)在定位销滑槽(22)内进 行上下移动；在轴芯安装孔(21)的内腔设有将轴芯安装孔(21)分成上下两部分的收紧部 (28)，在轴芯安装孔(21)内设有紧固螺钉(25)，且紧固螺钉(25)的钉头位于收紧部(28)下端，螺钉本体穿过收紧部(28)后与电机轴芯(1)连接，所述换挡杆驱动装置(2)的下端设置有一水平连接块，换挡杆啮合槽(26)位于水平连接块的底部，且其槽型与换挡杆(3)相匹配；所述换挡杆(3)为V字形，换挡杆(3)包括驱动柄(31)和从动柄(33)，驱动柄(31)与从动柄(33)的连接部分设置有安装轴孔(32)，所述驱动柄(31)与换挡杆啮合槽(26)形状相同，驱动柄(31)啮合在换挡杆啮合槽(26)内，安装轴孔(32)与轴芯安装孔(21)同心；
所述检测方法的步骤如下：
步骤一：先将换挡杆驱动装置(2)安装到伺服电机的电机轴芯(1)上，将换挡杆(3)和换挡开关(5)固定在变速器壳体上，完成与变速器的对接，再将换挡开关(5)与控制器、显示器依次电连，检测准备就绪；
步骤二：换挡杆驱动装置(2)下压与换挡杆(3)啮合，并按照各换挡角度要求驱动换挡杆转动到N挡位置；
步骤三：伺服电机以N挡位置为起始角度，并依次按N→D→R→P顺序转动换挡杆(3)；
步骤四：控制器通过控制程序对换挡开关(5)传递过来的信号进行检测，判断当前位置是否存在两个或两个以上的挡位信号同时输入，如果控制器在同一时刻检测到两个或两个以上的挡位信号，执行步骤五；如果控制器在同一时刻检测只检测到一个挡位信号，执行步骤六；
步骤五：控制器在同一时刻检测到两个或两个以上的挡位信号，显示器上显示“挡位开关”报警信息，同时在显示界面弹出挡位开关(5)导通状态指示画面，提示相关人员具体故障状态；
步骤六；控制器在同一时刻检测只检测到一个挡位信号，该换挡开关(5)检测合格，测试通过。
2.如权利要求1所述的一种自动变速器换挡开关故障检测装置的检测方法，其特征在于：轴芯安装孔(21)内还设有压紧弹簧(24)，压紧弹簧(24)套接在紧固螺钉(25)上，且压紧弹簧(24)的上端与电机轴芯(1)接触，其下端与收紧部(28)相接触。
3.如权利要求1或2所述的一种自动变速器换挡开关故障检测装置的检测方法，其特征在于：所述控制器还与显示器连接。
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