基于LabVIEW的自動變速器測控裝置及其測控系統和測控方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于自動變速器技術領域，具體涉及一種基于LabVIEW的自動變速器測控 裝置及其測控系統和測控方法。
【背景技術】
[0002] 自動變速器是傳統汽車和工程機械的核心零部件之一，它對整車的舒適性、動力 性和經濟性等性能有著重要的影響。研宄自動變速技術不但可以減輕司機的駕駛疲勞強 度，更主要的是能夠讓司機把更多的注意力集中在駕駛或作業上，保障駕駛的安全性，提高 作業效率和質量。但是自動變速器為此也犧牲了傳動效率，燃油經濟性也有所降低。歐美各 國從上世紀40年代開始研制自動變速器，特別是上世紀90年代初，大量的電子技術應用使 自動變速器得到了長足的進步與發展。我國從"九五"階段開始將自動變速器作為汽車產業 的重點突破方向，通過校企聯合的方式進行技術攻關與研宄，"十一五"期間，我國自動變速 器行業得到了蓬勃的發展，成為世界自動變速器制造大國，但是中低端機型占絕大比重，產 品創新對國外技術依賴性強。至目前，國內已有一部分企業掌握了自動變速器的關鍵技術， 但是和國外仍然有很大的差距，中高檔自動變速器多為國外進口，或是合資企業生產，沒有 自主知識產權。因此對于自動變速技術的研宄刻不容緩。
[0003] 事實上，現如今對于變速器進行自動換擋策略和換擋品質研宄都需要進行臺架 試驗，用來模擬車輛不同工況下的換擋策略，根據換擋時油壓、油溫的變化研宄換擋品質， 因此對于工況的模擬尤為重要。現有的自動變速器測控系統沒有提出合理的模擬車輪負 載變化的控制方法，尤其是工程車輛在進行工作時車輪負載的變化情況，大多只能進行數 據的采集和存儲，能夠對外部設備進行簡單的控制。某些高校的自動變速測控系統通過 TCUTransmissionControlUnit，（即自動變速器控制單元控制器）對變速器進行控制換 擋，但是對于TCU的硬件和軟件開發都需要花費大量的時間、精力及昂貴的費用。硬件返工 率高，開發周期長，單片機抗干擾能力弱，采集數據精度低；控制程序需要編寫冗雜的程序 代碼，需要耗費大量的精力編寫修改程序。而且自動變速測控系統需要采集大量的數據，對 于數據的采集精度和采集速率均有較高的要求。
【發明內容】
[0004] 本發明所要解決的技術問題是提供一種基于LabVIEW的自動變速器測控裝置及 其測控系統和測控方法，以實現對自動變速車輪負載進行模擬的測控。
[0005] 為了解決以上技術問題，本發明提供的技術方案如下：
[0006] -種基于LabVIEW的自動變速器測控裝置，主要由發動機1、伺服電機3、液力變矩 器5、變速箱6、輸入轉速轉矩傳感器8、輸出轉速轉矩傳感器9、增速齒輪箱10、電渦流測功 機11、測控儀12、下位機13、A/D卡22、轉矩轉速測量卡23、溫度與壓力傳感器24、工控機 25以及流量傳感器和電磁比例溢流閥組成；
[0007] 所述發動機1與液力變矩器5之間連有輸入轉速轉矩傳感器8,變速箱6與增速齒 輪箱10之間連有輸出轉速轉矩傳感器9,并且增速齒輪箱10另一端與電渦流測功機11相 連；
[0008] 所述流量傳感器一端經過電磁比例溢流閥與油泵連接，另一端經過下位機13與 工控機25連接，電磁比例溢流閥經過A/D卡22與工控機25連接，控制油泵流量，模擬車輛 油耗負載，其中，油泵分別為工作油泵16、變速油泵17以及轉向油泵41，所述電磁比例溢流 閥與流量傳感器分別與所述油泵一一對應設置連接。
[0009] 所述轉速轉矩傳感器經過轉矩轉速測量卡23與工控機25相連，變速箱6經過溫 度與壓力傳感器24與工控機25相連，伺服電機3與工控機25相連；
[0010] 所述測控儀12兩端分別與電渦流測功機11和工控機25連接，控制電渦流測功機 11的加載轉矩，模擬車輛的外界負載變化。
[0011] -種基于LabVIEW的自動變速器測控系統包括初始化模塊26,用于為各個串口和 轉矩轉速測量卡23進行參數配置，使工控機25與A/D卡22、下位機13和測控儀12的波特 率、數據位、停止位和校驗位四個參數一致；
[0012] 數據處理模塊27,對數據進行采集和處理，并將處理后的數據傳輸到加載模塊 29 ；
[0013] 所述數據處理模塊27包括數據采集模塊35、濾波模塊36、數據檢測模塊37、數據 存儲模塊38以及波形顯示模塊39 ;
[0014] 其中數據采集模塊35,用于采集數據；濾波模塊36,對數據采集模塊35采集的數 據進行判斷濾波；數據檢測模塊37,對經過濾波后的信號進行檢測是否超過警戒值；數據 存儲模塊38,接收未超過警戒值的信號，并以XML文件的形式存儲在目標路徑下，然后將數 據同時傳輸到波形顯示模塊39和加載模塊29 ;波形顯示模塊39,顯示采集到的數據；
[0015] 油門控制模塊28,用于給伺服電機3發送指令控制油門開度值，并將油門開度數 據傳輸到檔位判斷模塊30 ;
[0016] 加載模塊29,用來確定模擬負載的大小，在收到來自數據處理模塊27的數據之 后，根據數據處理模塊27采集的數據和設定的負載循環加載數據來模擬負載的變化，并將 加載數據和采集的數據輸入到檔位判斷模塊30 ;
[0017] 檔位判斷模塊30,用于獲取數據處理模塊27、油門控制模塊28和加載模塊29的 數據，作為判斷換擋的參數，并將判斷出來的檔位輸出，與當前檔位進行比較32判斷，如不 相等，則數據輸入到換擋執行模塊31，如相等，則入停止33判斷；
[0018] -種基于LabVIEW的自動變速器測控方法如下：
[0019] 第一步：將各測控元件進行連接；
[0020] 第二步：用所述轉速轉矩測量卡23對卡號、傳感器系數、傳感器量程、傳感器齒 數、采樣周期、扭矩零點進行參數設置；
[0021] 第三步：所述初始化模塊26為各個串口和轉矩轉速測量卡23進行參數配置，初始 化模塊26使工控機25與包括A/D卡22、下位機PLC13和測控儀12的外部設備的波特率、 數據位、停止位和校驗位參數一致；
[0022] 第四步：同時運行數據處理模塊27和油門控制模塊28,在經過數據采集模塊35 采集數據之后，將數據傳輸到濾波模塊36進行程序判斷濾波，由于不同的物理量在相鄰的 采樣值之間的變化有一定的限度，因此設定兩次采樣信號之間可能出現的最大偏差值為AY，若超出此偏差，則表明該輸入信號是干擾信號，應該去掉；若小于此偏差值，可將信號 作為本次采樣值：
【主權項】
1. 一種基于LabVIEW的自動變速器測控裝置，其特征在于： 所述裝置主要由發動機（1)、伺服電機（3)、液力變矩器（5)、變速箱（6)、輸入轉速轉矩 傳感器（8)、輸出轉速轉矩傳感器（9)、增速齒輪箱（10)、電渦流測功機（11)、測控儀（12)、 下位機（13)、A/D卡（22)、轉矩轉速測量卡（23)、溫度與壓力傳感器（24)、工控機（25)以 及流量傳感器和電磁比例溢流閥組成； 所述發動機（1)與液力變矩器（5)之間連有輸入轉速轉矩傳感器（8)，變速箱（6)與增 速齒輪箱（10)之間連有輸出轉速轉矩傳感器（9)，并且增速齒輪箱（10)另一端與電渦流測 功機（11)相連；