專利名稱：自動變速箱換檔執行機構試驗系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及汽車エ業技術領域，尤其涉及一種自動變速箱換檔執行機構試驗系統。
背景技術：
近年來，汽車エ業技術水平迅速發展，人們對汽車駕駛方面的要求不斷提高。傳統的機械式變速箱已經不能滿足要求。自動變速箱以其操縱簡単，系統穩定等特點正逐步取代機械變速箱。而換檔執行機構作為自動變速箱的核心部件，很大程度上決定了車輛的換擋品質。在開發和測試的過程中一般不宜將換檔執行機構直接安裝到汽車臺架上進行測試，原因有以下幾點ー個是臺架測試復雜，不便于初期調試；ニ是初期的控制功能尚不完善，容易導致自動變速箱損壞；三是汽車臺架結構復雜，不方便安裝各種位移傳感器，不易測得時間、行程等關鍵參數。所以對換檔執行機構的臺架測試十分不方便。
雖然，在現有技術中，也有公開過自動變速器檔位執行器試驗臺，用以測試考核AMT自動變速箱檔位執行器的換擋能力和電子通訊能力。但是，這種試驗臺不能準確檢測出執行器換擋響應時間、動作行程和力的大小。從而無法實現對換檔執行機構的性能評估與驗證，以至于不能為選換擋執行機構的設計與優化提供試驗依據。
發明內容
本發明的目的在于提出一種自動變速箱換檔執行機構試驗系統，以準確檢測換檔執行機構試驗系統的換擋響應時間、動作行程和力的大小。本發明ー種自動變速箱換檔執行機構試驗系統，包括底座、支撐體和多組試驗單元。其中，支撐體連接于所述底座；多組試驗単元連接于所述支撐體，分別與選換擋執行機構中各個驅動裝置對應連接；并且，每一所述試驗単元包括運動軸和位移傳感器；所述運動軸穿插于所述支撐體中，其一端與所述選換擋執行機構的ー個驅動裝置固定連接；并且，該運動軸位于所述支撐體和所述驅動裝置之間的部分為加載區，所述加載區連接有弾性元件；所述位移傳感器與所述運動軸和所述支撐體固定連接。優選地，上述試驗系統中，所述位移傳感器包括外殼、連接部和位移部；其中，所述外殼與所述支撐體固定連接，所述連接部固定連接于所述加載區，所述位移部的一端與所述連接部固定連接，該位移部另一端插接于所述外殼內。優選地，上述試驗系統中，所述運動軸中，所述彈性結構為彈簧，并且，所述彈簧套接于所述運動軸的加載區。優選地，上述試驗系統中，所述運動軸加載區中，位于所述連接部的兩側，分別套
接有彈簧。優選地，上述試驗系統中，所述支撐體包括平行設置的第一支撐板和第二支撐板。優選地，上述試驗系統中，所述連接部為環形連接塊，通過螺栓可拆卸地固定卡接于所述運動軸的加載區。
優選地，上述試驗系統中，所述位移部為鐵芯。優選地，上述試驗系統中，與所述底座相連接的選換擋執行機構安裝支板。優選地，上述試驗系統中，所述選換擋執行機構的驅動裝置為氣動裝置、液壓裝置或電動裝置。本發明以底座為基礎，在底座上連接支撐體，并在支撐體上連接多組包含運動軸和位移傳感器的試驗單元，由于每組試驗單元的運動軸和位移傳感器與選換擋執行機構中特定的驅動裝置固定連接，因此，動カ由換檔執行機構的驅動裝置傳遞到運動軸上，運動軸克服彈簧結構的彈力進行加載動作；同時，位移傳感器的連接部與運動軸同步運動，進而帶動固定連接于位移傳感器連接部的位移部在位移傳感器的外 發生位移。根據位移傳感器的輸出電壓進行后續分析處理，得出動作行程和換擋響應時 等表征自動變速箱換檔執行機構性能的參數。同吋，由于彈性結構的剛度系數已知，可以通過弾性結構的形變量計算出選換擋執行機構中某一的驅動裝置動作時的作用力。有鑒于此，本發明可以準確檢測換檔執行機構試驗系統的換擋響應時間、動作行程和力的大小；進而，為選換擋執行機構的設計與優化提供試驗依據。
為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖I為本發明自動變速箱換檔執行機構試驗系統優選實施例的結構示意圖。
具體實施例方式下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合，并且，基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。在對本發明自動變速箱換檔執行機構試驗系統的實施例進行描述之前，首先對自動變速箱換檔執行機構的驅動裝置做一個說明一般而言，換檔執行機構可選用氣動、液壓、電動等驅動方式，比如，若選擇氣動，則執行機構的驅動裝置為氣缸；若選擇液壓驅動，則執行機構的驅動裝置為液壓缸；若選擇電動，則執行機構的驅動裝置可以為馬達等，本發明不對執行機構的驅動裝置的類型做限制。因此，雖然，下述實施例中，自動變速箱換檔執行機構的驅動裝置為氣缸，但這僅僅是本發明的一個實施例的ー種應用場合，不應看作是對本發明的限定。參照圖I，本實施例自動變速箱換檔執行機構試驗系統包括底座100、連接于底座100上的支撐體和多組試驗単元。下面，對支撐體和試驗單元分別進行詳細說明。從圖I可以看出，本實施例中的支撐體包括平行設置的第一支撐板210和第二支撐板220，這兩個支撐板通過螺栓固定在底座100上，其主要作用是對多組試驗単元起支撐作用。需要說明的是，在本實施例中，雖然給出的支撐體是由這兩個平行設置的支撐板構成的，但是，本發明對支撐體的形狀與結構并不做具體限定，并且，即使采用支撐板，對支撐板的數量也沒有要求。該實施例中選擇兩塊，是基于支撐體具有較好的支撐強度和較簡單的結構考慮的，顯然，三塊支撐板也可以實現本發明。也就是說，本領域的技術人員可以預見的、任何能夠對試驗單元起支撐作用的支撐結構都在本發明的保護范圍之內。同吋，試驗單元是本發明自動變速箱換檔執行機構試驗系統的重要組成部分。本實施例中，每ー個試驗單元都包括運動軸300和位移傳感器，而其中的位移傳感器包括外殼410、連接部420和位移部430。下面，對運動軸300和位移傳感器的結構做進ー步的說明。從圖I可以看出，運動軸300穿插于第一支撐板210和第二支撐板220組成的支撐體中，運動軸300的一端與選換擋執行機構的ー個氣缸固定連接；并且，該運動軸300位 于第二支撐板220和氣缸之間的部分被稱為加載區，該加載區連接有弾性結構。優選地，從圖I可以看出，在該實施例中，弾性結構為彈簧。選擇彈簧的優勢顯而易見，即可以通過測量彈簧310的形變量計算出換檔執行機構的氣缸動作時的作用力，可以根據彈簧310的彈性系數修改加載強度等。本實施例中的彈簧套接于運動軸300的加載區。彈簧和位移傳感器的連接部420與位移傳感器通過螺栓聯接，記錄換檔執行機構600的氣缸運動過程。彈簧是可以更換的，具體實施時，可以采用圓柱螺旋彈簧，彈簧的剛度系數可以根據實際情況進行選擇，所以本實施例對彈簧不做限制。更進一歩地，在本實施例中，彈簧是按照下述方式設計的在位移傳感器的連接部420的兩邊的加載區各套接ー個彈簧310，這樣設計是保證換檔執行機構600的氣缸在一進ー出兩種動作都可以實現加載。位移傳感器是試驗単元的ー個重要的組成部分。在位移傳感器中，其外殼410與第一支撐板210和第二支撐板220固定連接，連接部420固定連接于運動軸300的加載區，位移部430的一端與連接部420固定連接，該位移部430的另一端插接于外殼410內；并且，本領域的技術人員習知的是，外殼410中還設置有限位結構(未示出)，用于對位移部430進行限位。具體地，在本實施例中，位移傳感器的位移部430為鐵芯，連接部420為環形連接塊，通過螺栓可拆卸地固定卡接于運動軸300的加載區。并且，本實施例中選換擋執行機構的氣缸沿橫梁分布，對應地，位移傳感器分為橫向傳感器，橫向位移傳感器安裝于第一支撐板210和第二支撐板220上。傳感器外殼410通過螺母固定于第一支撐板210和第二支撐板220上，作為連接部420的環形連接塊通過螺栓安裝在運動軸300上，保證與換檔執行機構600中的氣缸和運動軸300同步運動，用于檢測換檔執行機構600中氣缸的運動位移和運動時間等參數。當然，在本實施例中，除了鐵芯可以作為位移部外，其他可以用于實現鐵芯的功能的結構，也在本發明的保護范圍之內，例如，桿狀結構。并且，在本實施例中，傳感器連接部420采用環形連接塊，但事實上，本發明對于連接部420的形狀并不做限定，其他形狀的連接部也在本發明的保護范圍之內。—般情況下，在具體實施本發明時，會設置ー個安裝支板500,換檔執行機構600通過螺栓安裝于換檔執行機構安裝支板500上，換檔執行機構600的氣缸與運動軸300剛性連接，將動カ由換檔執行機構600的氣缸傳遞到運動軸300上，位于運動軸300傳感器連接部420兩側的彈簧310因連接部420運動而受力，實現對換檔執行機構600的氣缸加載的目的。調節連接部420的位置，可以改變彈簧310的初始狀態，達到改變預緊力的目的。從上述每ー試驗單元的結構可以看出，本實施例中的試驗單元與選換擋執行機構中的氣缸一一對應，也就是說，每ー試驗單元的目的，是測試選換擋執行機構中特定驅動裝置的性能的參數。在本實施例中，這種“一一對應”的檢測關系式通過“特定氣缸與運動軸300相連接，運動軸300與連接部420相連接，連接部420與位移部430相連接，位移部430在外殼410中沿軸向運動”來實現的。下面再結合圖1，對本發明自動變速箱換檔執行機構試驗系統的實施例的工作原理做進一歩的詳細說明。換檔執行機構600在控制系統的控制下進行換擋，每個檔位上氣缸都對應不同的位置，氣缸會帶動運動軸300動作，對應的位移傳感器會檢測到運動軸300的位置，利用信 號采集系統或者控制系統采集位移傳感器的輸出信號，對采集到的信息進行分析是否為正 確的檔位、整個換擋完成時間等參數。下面，對單獨檢測換檔執行機構600的一個氣缸的性能參數的工作原理進行詳細說明。換檔執行機構600的每個氣缸的參數直接關系到換擋的品質，所以需要對每個氣缸進行単獨檢測。工作吋，換檔執行機構在控制系統的作用下打開需要測試的氣缸進氣閥，氣缸進氣推動運動軸300克服彈簧310的加載動作，位移傳感器會與運動軸300同步運動，用控制系統或者信號采集系統記錄位移傳感器的輸出電壓；關閉進氣閥打開排氣閥，氣缸會帶動運動軸300運動，運動的快慢可以根據試驗的需要改變彈簧310或者動カ源。根據位移傳感器的輸出電壓進行后續分析處理，得出時間等參數。與最初設計進行對比，為換檔執行機構600的開發提供準確有效的數據。同時，彈簧310的剛度系數已知，可以通過測量彈簧310的形變量計算出換檔執行機構的氣缸動作時的作用力。由此可見，本實施例以底座為基礎，在底座上連接由支撐板構成的支撐體，并在支撐體上連接多組包含運動軸和位移傳感器的試驗單元，由于每組試驗單元的運動軸和位移傳感器與選換擋執行機構中特定的氣缸固定連接，因此，動カ由換檔執行機構的氣缸傳遞到運動軸上，運動軸克服彈簧結構的彈力進行加載動作；同時，位移傳感器的連接部與運動軸同步運動，進而帶動固定連接于位移傳感器連接部的位移部在位移傳感器的外殼內發生位移。根據位移傳感器的輸出電壓進行后續分析處理，得出動作行程和換擋響應時間等表征自動變速箱換檔執行機構性能的參數。同吋，由于彈性結構的剛度系數已知，可以通過弾性結構的形變量計算出選換擋執行機構中某一的驅動裝置動作時的作用力。由上述分析可以看出，相對于現有技術，本實施例具有如下優點第一、本實驗系統結構簡單，可以簡單方便的測得換檔執行機構運動響應時間、動作行程和力的大小，可以根據測得的參數對換檔執行機構的性能參數進行評估和驗證，為選換擋執行機構的設計與優化提供試驗依據。第二、根據變速箱不同加載的測試方案，可調節試驗系統加載彈簧的預緊力，可以在不同預緊カ下測試換檔執行機構的換擋時間等參數。第三、根據變速箱不同換擋行程要求，可分別調節測試的行程，可以在同一個試驗系統上完成不同型號的換檔執行機構的測試。
第四、可對負載進行調節，具體地，由于彈簧是可以進行更換的，可按照不同要求更換不同剛度系數的彈簧，可以在不同負載情況下測試換檔執行機構的換擋時間等參數。
以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種自動變速箱換檔執行機構試驗系統，其特征在于，包括 底座(100)； 支撐體，連接于所述底座(100);以及 多組試驗単元，連接于所述支撐體，分別與選換擋執行機構中各個驅動裝置對應連接；并且，每一所述試驗単元包括運動軸(300)和位移傳感器；其中 所述運動軸(300)穿插于所述支撐體中，其一端與所述選換擋執行機構的ー個驅動裝置固定連接；并且，該運動軸(300)位于所述支撐體和所述驅動裝置之間的部分為加載區，所述加載區連接有弾性元件；并且 所述位移傳感器與所述運動軸和所述支撐體固定連接。
2.根據權利要求I所述的試驗系統，其特征在干， 所述位移傳感器包括外殼(410)、連接部(420)和位移部(430);其中，所述外殼(410)與所述支撐體固定連接，所述連接部(420)固定連接于所述加載區，所述位移部(430)的一端與所述連接部(420)固定連接，該位移部(430)的另一端插接于所述外殼(410)內。
3.根據權利要求2所述的試驗系統，其特征在干， 所述運動軸(300)中，所述彈性結構為彈簧，并且 所述彈簧套接于所述運動軸(300)的加載區。
4.根據權利要求3所述的試驗系統，其特征在干， 所述運動軸(300)的加載區中，位于所述連接部(420)的兩側，分別套接有彈簧(310)。
5.根據權利要求2至4中任ー項所述的試驗系統，其特征在干， 所述支撐體包括平行設置的第一支撐板(210)和第二支撐板(220)。
6.根據權利要求5所述的試驗系統，其特征在干， 所述連接部(420)為環形連接塊，通過螺栓可拆卸地固定卡接于所述運動軸(300)的加載區。
7.根據權利要求6所述的試驗系統，其特征在干， 所述位移部(430)為鐵芯。
8.根據權利要求7所述的試驗系統，其特征在于，還包括， 與所述底座(100)相連接的選換擋執行機構安裝支板(500)。
9.根據權利要求I所述的試驗系統，其特征在干， 所述選換擋執行機構的驅動裝置為氣動裝置、液壓裝置或電動裝置。
全文摘要
本發明公開了一種自動變速箱換檔執行機構試驗系統，包括底座、連接于底座的支撐體和連接于支撐體、分別與選換擋執行機構中各個驅動裝置相對應的多組試驗單元，并且，每一試驗單元包括運動軸和位移傳感器。其中，運動軸穿插于支撐體中，其一端與驅動裝置固定連接；并且，該運動軸位于支撐體和驅動裝置之間的加載區連接有彈性結構；所述位移傳感器與所述運動軸和所述支撐體固定連接。本發明可以準確檢測選換檔執行機構試驗系統的響應時間、動作行程和力的大小，為選換擋執行機構的設計與優化提供試驗依據。
文檔編號G01M13/02GK102692322SQ20121016108
公開日2012年9月26日 申請日期2012年5月22日 優先權日2012年5月22日
發明者何澤京, 張林林, 李維, 王志威, 龔群英 申請人:索特傳動設備有限公司