變速器試驗(yàn)臺架

本文格式為Word版，下載可任意編輯——變速器試驗(yàn)臺架機(jī)械式自動變速器（AutomatedMechanicalTransmission，AMT）是一種在傳統(tǒng)的機(jī)械變速器（MechanicalTransmission，MT）根基上進(jìn)展而來的一種變速方式。AMT具有傳動效率高、本金低和易于制造的優(yōu)點(diǎn)，代表了汽車自動變速器進(jìn)展的一個(gè)重要方向，對其試驗(yàn)技術(shù)的研究和聯(lián)合調(diào)試試驗(yàn)臺的搭建是保證AMT技術(shù)得以有效應(yīng)用的保證，也是本文的論述重點(diǎn)。

自動機(jī)械變速器；試驗(yàn)技術(shù)；聯(lián)調(diào)試驗(yàn)臺

1自動機(jī)械變速器（AMT）的布局原理

AMT是在傳統(tǒng)的手動變速器和干式離合器的根基上，應(yīng)用自動變速理論，由變速器電控單元（TCU，TransmissionControlUnit）操縱包括電動機(jī)、液壓或氣動元件在內(nèi)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)車輛起步、車輛選檔和換檔自動操縱、發(fā)動機(jī)節(jié)氣門開度調(diào)理的車輛自動變速機(jī)構(gòu)。

相比于另外兩種常用的自動變速技術(shù)，使用液力變矩器傳動的AT（AutomatedTransmission）和使用帶輪傳動的CVT（ContinuouslyVariableTransmission），AMT有著傳動效率高、可承受的載荷大、使用壽命長、布局簡樸、易于生產(chǎn)的突出優(yōu)點(diǎn)。AMT的系統(tǒng)布局和工作原理可以由上圖1簡樸描述，TCU根據(jù)駕駛員的意圖（油門踏板、制動踏板、變速器手柄）及車輛的狀態(tài)（發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、離合器從動盤轉(zhuǎn)速、車速），按換檔規(guī)律實(shí)時(shí)、在線地?fù)?dān)負(fù)起多路輸入信號的采集、加工處理以及操縱決策和操縱指令的發(fā)出；借助相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)自動地完成節(jié)氣門開度的調(diào)整、離合器的分開、接合和變速器的選、換檔動作，使換檔過程自動完成。如此，就實(shí)現(xiàn)了在車輛上取消離合器踏板和變速桿，只留存加速踏板，并通過加速踏板向TCU輸出所需要的車輛運(yùn)行信息。

2自動機(jī)械變速器（AMT）的試驗(yàn)技術(shù)

AMT的試驗(yàn)主要可以分為臺架試驗(yàn)和整車試驗(yàn)兩片面，其中的整車試驗(yàn)是將AMT安裝在整車上舉行道路試驗(yàn)，主要查看其與整車的動力匹配處境和整車的相關(guān)性能數(shù)據(jù)。而臺架試驗(yàn)是指通過將自動機(jī)械變速器單獨(dú)裝在試驗(yàn)臺上舉行的試驗(yàn)，其主要試驗(yàn)內(nèi)容是考核自動機(jī)械變速器在布局設(shè)計(jì)上的合理性、加工制造、裝配和調(diào)試的工藝性以及相關(guān)的性能指標(biāo)，一般先舉行臺架試驗(yàn)后舉行整車試驗(yàn)。在臺架試驗(yàn)中根據(jù)試驗(yàn)內(nèi)容的不同，又可分為臺架性能試驗(yàn)和臺架穩(wěn)當(dāng)性試驗(yàn)，臺架性能試驗(yàn)包括了穩(wěn)定工況下測得平均試驗(yàn)數(shù)據(jù)，得到自動變速器的靜態(tài)特性和瞬態(tài)如加速、減速、變負(fù)荷工況下測得的瞬時(shí)參數(shù)值，從而得到的動態(tài)性能。臺架穩(wěn)當(dāng)性試驗(yàn)?zāi)敲粗饕芯坎煌r下自動變速器各零部件和總成的疲乏強(qiáng)度，包括沖擊載荷試驗(yàn)、熱沖擊試驗(yàn)、超負(fù)荷試驗(yàn)、高速壽命試驗(yàn)等。

3自動機(jī)械變速器（AMT）聯(lián)調(diào)試驗(yàn)臺的設(shè)計(jì)

針對上述的AMT試驗(yàn)技術(shù)要求，有必要開發(fā)搭建一套功能齊全的AMT試驗(yàn)臺架，保證試驗(yàn)的安好穩(wěn)當(dāng)和數(shù)據(jù)采集的切實(shí)合理。AMT試驗(yàn)臺架的設(shè)計(jì)可以分為整體布局設(shè)計(jì)、測控系統(tǒng)開發(fā)、系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)、應(yīng)用軟件開發(fā)四個(gè)不同片面。

3.1AMT聯(lián)調(diào)試驗(yàn)臺架的整體布局設(shè)計(jì)

本文開發(fā)設(shè)計(jì)的AMT聯(lián)調(diào)試驗(yàn)臺總體布局如圖2所示，其中的數(shù)字分別表示：1.發(fā)動機(jī)，2.AMT變速器，3.、6.、8.十字萬向節(jié)，4.、9.扭矩傳感器，5.飛輪組，7.變傳動比升速箱10.測功機(jī)

3.2AMT聯(lián)調(diào)試驗(yàn)臺架的測控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

測控系統(tǒng)是試驗(yàn)臺架的核心，它需要實(shí)現(xiàn)的功能主要有是實(shí)現(xiàn)對發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和扭矩的動態(tài)操縱，并實(shí)時(shí)采集并記錄試驗(yàn)臺中關(guān)于發(fā)動機(jī)、AMT的各種數(shù)據(jù)，并將采集到的數(shù)據(jù)分類存儲，構(gòu)建相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫。實(shí)現(xiàn)上述功能需要有眾多的傳感器測量設(shè)備和信號轉(zhuǎn)換、電路轉(zhuǎn)換模塊，以及各種相應(yīng)執(zhí)行器的操縱器、操縱器對應(yīng)的接口等。其測控系統(tǒng)的布局圖如圖3所示，

其主要的工作過程是：TCU根據(jù)選擇開關(guān)、加速踏扳、制動踏板以及其他各類傳感器的信號狀態(tài)來了解試驗(yàn)中模擬駕駛員的意圖，這些信息報(bào)告ECU（發(fā)動機(jī)操縱單元）和AMT操縱單元有關(guān)發(fā)動機(jī)及AMT各個(gè)部件的當(dāng)前狀態(tài)或工作狀態(tài)，并同時(shí)通過測控系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給總操縱器及AMT操縱器。相應(yīng)地，各種執(zhí)行機(jī)構(gòu)接收總操縱器及TCU的操縱信號，實(shí)現(xiàn)對發(fā)動機(jī)和AMT的操縱。AMT離合器位置信號、擋位信號、制動踏板位置傳感器等同樣由AMT操縱器通過測控系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給上位機(jī)實(shí)現(xiàn)信息共享。

3.3AMT聯(lián)調(diào)試驗(yàn)臺架的應(yīng)用軟件設(shè)計(jì)

AMT聯(lián)調(diào)試驗(yàn)臺架的應(yīng)用軟件設(shè)計(jì)包含的內(nèi)容和要完成的任務(wù)對比多，如在舉行試驗(yàn)前需要通過操縱軟件來設(shè)定必要的系統(tǒng)參數(shù)和試驗(yàn)參數(shù)，試驗(yàn)舉行當(dāng)中需要同時(shí)舉行臺架的操縱，測試數(shù)據(jù)的采集、記錄和顯示，超限數(shù)據(jù)的報(bào)警等等，試驗(yàn)完成之后還要利用軟件工具舉行初步的數(shù)據(jù)處理、打印表格圖形等。按照上述的聯(lián)