CN200975944Y - 一种同步器试验装置 - Google Patents

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王文辉
张明朗
张海勃
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Abstract

本实用新型提供的同步器试验装置，包括：变频电机、扭矩转速传感器、变速箱、速度传感器、换档控制器、用于固定变速箱的安装端板，其中，变速箱的一个动力输出轴的一端通过传动轴与变频电机相连，变速箱与变频电机之间的传动轴连接有扭矩转速传感器，换档控制器、速度传感器与变速箱连接；该装置还包括以固定机构固接在变速箱的动力输入轴的离合器摩擦盘，其中，所述的变频电机为交流变频异步电动机，交流变频异步电动机含有采用矢量变换控制技术的变频器；本实用新型使用交流变频异步电动机代替了变频电机和惯性飞轮，从而简化了装置机构并使试验结果精度提高；可以极大地降低成本，且安装维护简单。

Description

一种同步器试验装置
技术领域
本实用新型涉及一种汽车试验装置，尤其是一种汽车变速箱同步器试验采用的同步器试验装置。
背景技术
同步器是汽车变速箱中的重要部件，其工作性能直接影响驾驶员换档流畅可靠性及乘客的乘坐舒适性，在变速箱台架试验中国标要求中，专门提出了对同步器的耐久性进行台架试验的要求，《工业仪表与自动化装置》杂志2005年第5期第60页到第62页名称为《机械式汽车变速箱同步器实验***研制》中公开了如图1所示一种汽车变速箱同步器试验采用的同步器试验装置，包括变频电机1、高速连轴器2、惯量飞轮3、扭矩转速传感器4、贯通式轴承座5、万向传动轴6、变速箱7、一轴飞轮8、速度传感器9、换挡力传感器10、换挡机械手11，其中，变速箱7通过一传动轴与变频电机1相连，变速箱7与变频电机1之间的传动轴上依次连接了万向传动轴6、贯通式轴承座5、扭矩转速传感器4、惯量飞轮3、高速连轴器2；换挡力传感器10设置在换挡机械手11与变速箱7的连接轴上，变速箱7的动力输入轴上依次设置有一轴飞轮8、速度传感器9。
该装置为了模拟换档时刻车速的变化，在变速箱的传动轴上使用了惯量飞轮，结构庞杂，且惯量飞轮的计算和设计往往不够精确，且控制难度较大，将会造成换档时刻车速变化模拟的失准；导致试验精度低。
实用新型内容
针对上述情况，本实用新型目的即在于提供一种结构简单合理、试验结果精度高、使用交流变频异步电动机代替了变频电机和惯性飞轮的一种汽车变速箱同步器试验采用的同步器试验装置。
本实用新型的发明目的是通过以下技术方案来实现的：
本实用新型提供一种同步器试验装置，主要包括：变频电机、扭矩转速传感器、变速箱、速度传感器、换档控制器、用于固定变速箱的安装端板，其中，变速箱的动力输出轴的一端通过传动轴与变频电机相连，变速箱与变频电机之间的传动轴连接有扭矩转速传感器，换档控制器、速度传感器与变速箱连接；该装置还包括以固定机构固接在变速箱的动力输入轴的离合器摩擦盘，其中，所述的变频电机为交流变频异步电动机，该交流变频异步电动机含有采用矢量变换控制技术的变频器。
上述的同步器试验装置，其中：所述的交流变频异步电动机还含有用于控制变频器的比例-积分-微分控制器，该比例-积分-微分控制器对变频器控制；当交流变频异步电机的速度相对于目标值有微量波动时，比例-积分-微分控制器即发生作用，以调节目标速度。
上述的同步器试验装置，其中：所述的固定机构包括安装于变速箱的安装端板上带光轴的法兰盘及套于光轴上的弹簧，弹簧的一端固定在法兰盘上，另一端固定连接上述离合器摩擦盘。
上述的同步器试验装置，其中：所述的离合器摩擦盘与安装端板之间的距离等于其在实车中与发动机安装端面间的距离。
上述的同步器试验装置，其中：所述的弹簧长度与法兰盘厚度之和，等于离合器摩擦盘在实车中与发动机安装端面间的距离。
上述的同步器试验装置，其中：所述的速度传感器为非接触式激光转速传感器。
上述的同步器试验装置，其中：所述的变速箱为电控机械式变速箱，与该变速箱连接的换档控制器为电控机械式变速箱自带的换档机构。
上述的同步器试验装置，其中：所述的变速箱为手动机械式变速箱，与该变速箱连接的换档控制器为换挡机械手。
上述的同步器试验装置，其中：所述的换挡机械手与变速箱之间连接机构上设置有换挡力传感器。
上述的同步器试验装置，其中：所述的传动轴为实车传动轴。
本实用新型一种同步器试验装置采用含有矢量变换控制技术的变频器的交流变频异步电动机，使所述电动机模拟速度的波动范围接近于实车行使时的值，取消了惯量飞轮使得本装置机构简单、试验结果精度高；同时本装置用于固定动力输入轴的离合器摩擦盘的固定机构还可采用柔性固定机构，能够对摩擦盘准确定位，避免了直接安装摩擦盘，摩擦盘飞出带来的不安全性。
附图说明
为了便于说明，本实用新型使用下述的较佳实施例及附图作以详细描述。
图1是现有的一种同步器试验装置的结构示意简图；
图2是本实用新型一种实施方式的结构示意简图；
图3是本实用新型一种实施方式的离合器摩擦盘固定机构的结构示意简图。
具体实施方式
图2示出了本实用新型的一种实施方式。
如图2所示，本实用新型一种同步器试验装置主要包括：变频电机1’、扭矩转速传感器4’、变速箱7’、速度传感器9’、换档控制器12、用于固定变速箱7’的安装端板16，本具体实施方式中采用的变速箱7’为一种前驱前置变速箱，该种变速箱内置有差速器，有两个动力输出轴；变速箱7’的一个动力输出轴通过传动轴13与变频电机1’相连，变速箱7’与变频电机1’之间的传动轴13连接有扭矩转速传感器4’，换档控制器12、速度传感器9’与变速箱7’连接；该装置还包括以固定装置固接在变速箱7’的动力输入轴的离合器摩擦盘15，该固定机构包括安装于变速箱7’的安装端板16上带光轴17的法兰盘18及套于光轴17上的弹簧19，本具体实施方式中变速箱7’采用的为电控机械式变速箱，离合器摩擦盘15与安装端板16之间的距离等于其在实车时和发动机安装端面的距离，变速箱7’的另一个动力输出轴设有用于将该端锁死的锁死装置14，通过锁死一端输出轴，根据差速器的原理，锁死一端，另一端转速升高二倍的关系，用一个变频电机即可模拟汽车的输出转速；同步器试验装置工作时该锁死装置14将动力输出轴一端锁死；本具体实施方式中速度传感器为非接触式激光转速传感器，与该变速箱连接的换档控制器为电控机械式变速箱自带换档机构；传动轴13采用实车传动轴；变频电机1’为含有矢量变换控制技术的变频器的交流变频异步电动机，该变频器还包括比例-积分-微分控制器，当交流变频异步电机的速度相对于目标值有微量波动时，比例-积分-微分控制器控制器即发生作用，以调节目标速度。当使用普通变频电机时，需要连接惯性飞轮；本具体实施方式中变速箱的放油口处设置有油温传感器。
本具体实施方式用一台交流调速电机模拟汽车在换档时刻的的行驶车速，由于在换档瞬间变速箱动力输入轴与动力源断开，此时车速会产生波动，汽车会产生一前后方向的冲击，在本装置工作时，可以通过控制换档时电机的转速波动真实地模拟出汽车在换档时刻的车速变化情况。
在换档瞬间，由于齿轮传动比的变化，会引起动力输入轴转速的变化，通过动力输入轴转速传感器，可以测量到动力输入轴的转速变化情况，即转速差，此转速的变化量再与变速箱相邻两档位的理论计算转速差值进行比较，如果测量的动力输入轴转速差与相邻两档位的计算值比较，当动力输入轴测量转速差在计算值的±10rpm以内，便可知道换档成功，否则换档失败。由于电控机械式变速箱的换档动作同时由三大模块共同完成，即同步器、换档机构、软件模块；只需排除软件和换档机构的失效与否便可确认是否同步器失效。由于换档控制器对每个档位都有一个对应的电压，通过即时监测档位电压可判断换档电机是否正常工作。
以上所述之具体实施方式为本实用新型的较佳实施方式，并非以此限定本实用新型的具体实施范围，本实用新型的范围包括并不限于本具体实施方式，凡依照本实用新型之形状、结构所作的等效变化均包含本实用新型的保护范围内。

Claims (9)

1、一种同步器试验装置，主要包括：变频电机、扭矩转速传感器、变速箱、速度传感器、换档控制器、用于固定变速箱的安装端板，其中，变速箱的动力输出轴的一端通过传动轴与变频电机相连，变速箱与变频电机之间的传动轴连接有扭矩转速传感器，换档控制器、速度传感器与变速箱连接；该装置还包括以固定机构固接在变速箱的动力输入轴的离合器摩擦盘，其特征在于：所述的变频电机为交流变频异步电动机，该交流变频异步电动机含有采用矢量变换控制技术的变频器。
2、根据权利要求1所述的同步器试验装置，其特征在于：所述的交流变频异步电动机还含有用于控制变频器的比例-积分-微分控制器。
3、根据权利要求1所述的同步器试验装置，其特征在于：所述的固定机构包括安装于变速箱的安装端板上带光轴的法兰盘及套于光轴上的弹簧，弹簧的一端固定在法兰盘上，另一端固定连接上述离合器摩擦盘。
4、根据权利要求1或2或3所述的同步器试验装置，其特征在于：所述的离合器摩擦盘与安装端板之间的距离等于其在实车中与发动机安装端面间的距离。
5、根据权利要求1或2或3所述的同步器试验装置，其特征在于：所述的速度传感器为非接触式激光转速传感器。
6、根据权利要求1或2或3所述的同步器试验装置，其特征在于：所述的变速箱为电控机械式变速箱，与该变速箱连接的换档控制器为电控机械式变速箱自带的换档机构。
7、根据权利要求1或2或3所述的同步器试验装置，其特征在于：所述的变速箱为手动机械式变速箱，与该变速箱连接的换档控制器为换挡机械手。
8、根据权利要求7所述的同步器试验装置，其特征在于：所述的换挡机械手与变速箱之间连接机构上设置有换挡力传感器。
9、根据权利要求1或2或3所述的同步器试验装置，其特征在于：所述的传动轴为实车传动轴。
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