CN107121281A - 变速箱仿真试验系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种变速箱仿真试验系统，包括工作台、主机、驱动电机、变速箱、变速箱控制器、连接机构、支座、测量部件和停止器，所述主机设置在工作台的非动作区域，所述驱动电机固定在工作台的一端，所述驱动电机通过连接机构与变速箱连接，并且变速箱通过支座与工作台固定连接，主机根据仿真条件中对驱动电机的转速和变速箱的输出转速计算出实际传动比，并输出实际传动比至显示设备上；为自动变速箱模型提供接近于真实车辆的发动机扭矩输入，构成了接近于实车的虚拟车辆变速箱控制器开发仿真平台，大大提高变速箱控制器的开发和测试效率，缩短开发周期，降低开发成本和风险。
Description
技术领域
本发明提供了一种用于交通工具的变速箱传动系统进行仿真的装置。
背景技术
由于采用自动变速箱的汽车能够根据驾驶者对油门的控制自动变速变矩，行驶平稳且操作简便，既给开车人带来方便，又给坐车人带来舒适，在民用车辆上已经普及。随着汽车行业的发展，自动变速箱的应用会越来越多。
自动变速箱涉及机械、液压、电子和控制等多学科领域，其工作工况非常复杂，且对安全性要求极高，由此带来了变速箱设计的复杂性，对于比较复杂的多档位、多逻辑的自动变速箱，由于很难在实际环境中进行仿真，概念设计和建模中的缺陷无法及时发现，出于对安全的考虑，又不能在使用中逐步改进，只能靠道路试验来发现，费时费力，加大了开发成本，加长了开发周期，自动变速箱仿真的出现则能解决这个问题，降低成本，缩短开发周期。
发明内容
本发明提供一种变速箱仿真试验系统，包括工作台、主机、驱动电机、变速箱、变速箱控制器、连接机构、支座和测量部件，所述主机设置在工作台的非动作区域（动作区域是受驱动电机、变速箱工作影响的区域），所述驱动电机固定在工作台的一端，所述驱动电机通过连接机构与变速箱连接，并且变速箱通过支座与工作台固定连接；
所述主机通过网络与驱动电机、变速箱控制器连接，所述主机上设置显示设备，所述主机内设置仿真条件，并且将设置的仿真条件转变成控制信号发送到所述驱动电机和所述变速箱控制器；
所述驱动电机根据主机发出的仿真条件向变速箱输出转速；
所述变速箱控制器设置在支座上，所述变速箱控制器内设置变速箱换挡逻辑，所述变速箱控制器将变速箱换挡逻辑与主机内设置的仿真条件互相匹配，所述变速箱控制器控制变速箱的工作；
所述测量部件监测驱动电机的转速和变速箱的输出转速，所述测量部件获取的信息反馈给主机，主机根据仿真条件中对驱动电机的转速和变速箱的输出转速计算出实际传动比，并输出实际传动比至显示设备上。
主机内置ADAMS软件，能够对仿真条件进行匹配处理，使得主机发出的仿真条件能够对驱动电机、变速箱控制器分别控制。
作为优选，所述主机上还设置输入接口，所述输入接口接受外部仿真条件的输入。
主机上还设置输入接口，并且该输入接口接受外部仿真条件的输入，通过该输入结构，使用者能够根据需求输入其他仿真条件和临时更改仿真条件。
作为优选，所述工作台上设置磁力线发生装置，所述磁力线发生装置为环状结构，所述磁力线发生装置被转轴穿过，并且所述转轴与变速箱输出轴连接，所述转轴上设置速度传感器，所述磁线发生装置上设置扭矩传感器，所述转轴上设置的速度传感器和磁力线发生装置上设置的扭矩传感器所检测到的信息均发送至主机上。使得变速箱的输出转速和扭矩能够实时地发送至主机，主机将仿真条件中的变速箱理想转速和扭矩与实施得到的变速箱输出转速和扭矩做计算，从而得出变速箱的转速比和扭矩输入/输出比，供研究人员参考，
所述转轴的另一端通过离合装置与减速电机啮合，所述减速电机与主机连接，所述减速电机与转轴的转动方向相同，所述减速电机上设置转速编译器和转速控制器，所述转速编译器接收测量部件获取的变速箱输出轴的转速，所述转速编译器根据变速箱输出轴的转速和减速电机的功率计算减速电机的转速，所述转速控制器根据转速编译器的计算结果控制减速电机的转速；并且在减速电机开始工作后，驱动电机停止工作。
在对变速箱就进行测试的过程中，需要频繁的启停驱动电机和对变速箱进行换挡，如果直接依靠驱动电机对变速箱进行强制停止的话，测试效率大大降低，同时会严重降低驱动电机的寿命，并且也会严重损坏变速箱。
使用减速电机，并且减速电机与转轴的转动方向相同，使得变速箱能够在减速电机的控制下逐渐减缓转速，并且能够使得变速箱输出轴达到需要测试的转速范围。
作为优选，所述支座上设置了导向轴承支架，所述导向轴承支架上设置导向轴承，所述导向轴承对变速箱进行定位。
导向轴承支架用来对变速箱进行定位，防止变速箱在使用过程中发生位移，并且导向轴承设置在导向轴承支架上，再将导向轴承支架设置在支座上。
作为优选，所述导向轴承支架上设置传感器，所述传感器向主机反馈信息。
导向轴承支架上设置传感器，该传感器能够测量变速箱的信息，并反馈给主机，与测量部件测得的信息形成互补，使得主机的计算结果更加准确。
作为优选，所述传感器选自震动传感器、温度传感器、转速传感器之中的至少一种。
震动传感器、温度传感器、转速传感器能够监测变速箱的信息，并且反馈给主机，主机基于这些信息判定变速箱的工作情况。
作为优选，所述工作台上设置滑轨，所述支座底部设置与滑轨耦合的滑轮。
工作台上设置滑轨，支座底部设置与滑轨耦合的滑轮，使得支座能够在工作台上滑动。
作为优选，所述滑轨上设置锁定装置，所述锁定装置锁定支座的位置。
滑轨上设置锁定装置，当支座调整到需要的位置后，使用锁定装置锁定支座，从而固定支座的位置，使得支座能够稳定的固定在需要的位置。
作为优选，所述离合装置选自电磁离合器、磁粉离合器、摩擦式离合器和液力离合器之中的至少一种。可根据需要操纵离合装置，使转轴和减速电机暂时分离或逐渐接合，以切断或传递减速电机向转轴输出的动力。
使用了本发明提供的技术方案之后，实现了变速箱仿真的自动化，并且能够根据需求实时调整仿真条件；根据输入的仿真条件能够更加迅速、准确地得知变速箱的工作情况和工作结果；为自动变速箱模型提供接近于真实车辆的发动机扭矩输入，构成了接近于实车的虚拟车辆变速箱控制器开发仿真平台，大大提高变速箱控制器的开发和测试效率，缩短开发周期，降低开发成本和风险。
附图说明
图1是本发明记载的一种变速箱仿真试验系统；
图2是本发明记载的另一种变速箱仿真试验系统；
图3是本发明记载的另一种变速箱仿真试验系统；
图4是本发明记载的另一种变速箱仿真试验系统；
其中，1、工作台，2、主机，21、显示设备，3、驱动电机，4、变速箱，41、变速箱控制器，42、变速箱输入轴，43、变速箱输出轴，5、连接机构，6、支座，61、滑轮，8、锁定装置，9、滑轨，10、磁力线发生装置，11、转轴,12、减速电机，13、离合装置。
实施方式
在以下优选的实施例的具体描述中，将参考构成本申请一部分的所附附图。所附附图通过示例的方式示出了能够实现本申请的特定的实施例。示例的实施例并不旨在穷尽根据本申请的所有实施例，可以理解，在不偏离本申请的范围的前提下，可以利用其它实施例，也可以进行结构性或者逻辑性修改。因此，以下的具体描述并非限制性的。
实施例1
如图1所示，一种变速箱仿真试验系统，包括工作台1、主机2、驱动电机3、变速箱4、变速箱控制器41、连接机构5、支座6和测量部件，所述主机2设置在工作台1的非动作区域，所述驱动电机3固定在工作台1的一端，所述驱动电机3通过连接机构5与变速箱4的输入轴42连接，并且变速箱4通过支座6与工作台1固定连接。
所述支座6上设置了导向轴承支架（图中未显示，采用现有技术中常规的导向轴承支架结构），所述导向轴承支架上设置导向轴承，所述导向轴承对变速箱4进行定位,所述导向轴承支架上设置传感器，所述传感器向主机2反馈信息，所述传感器为震动传感器和转速传感器。
主机2通过网络与驱动电机3、变速箱控制器41连接，所述主机2上设置显示设备21，所述主机2内设置仿真条件，并且将设置的仿真条件转变成控制信号发送到所述驱动电机3和所述变速箱控制器41；所述驱动电机3根据主机2发出的仿真条件向变速箱4输出转速。
变速箱控制器41设置在支座4上，变速箱控制器41内设置变速箱4换挡逻辑，所述变速箱控制器41将变速箱4换挡逻辑与主机2内设置的仿真条件互相匹配，所述变速箱控制器41控制变速箱4的工作。
测量部件监测驱动电机3的转速和变速箱的输出转速，所述测量部件获取的信息反馈给主机2，主机2根据仿真条件中对驱动电机3的转速和变速箱4的输出转速计算出实际传动比，并输出实际传动比至主机2的显示设备21上。
实施例2
如图2所示，一种变速箱仿真试验系统，包括工作台1、主机2、驱动电机3、变速箱4、变速箱控制器41、连接机构5、支座6和测量部件，所述主机2设置在工作台1的非动作区域，所述驱动电机3固定在工作台1的一端，所述驱动电机3通过连接机构5与变速箱4的输入轴42连接，并且变速箱4通过支座6与工作台1固定连接。所述支座6上设置了导向轴承支架（图中未显示，采用现有技术中常规的导向轴承支架结构），所述导向轴承支架上设置导向轴承，所述导向轴承对变速箱4进行定位,所述导向轴承支架上设置传感器，所述传感器向主机2反馈信息，所述传感器为震动传感器和转速传感器。工作台1上设置滑轨9，支座6底部设置与滑轨9耦合的滑轮61，滑轨9上设置锁定装置8，锁定装置8锁定支座6的位置。主机1上还设置输入接口，所述输入接口接受外部仿真条件的输入。
主机2通过网络与驱动电机3、变速箱控制器41连接，所述主机2上设置显示设备21，所述主机2内设置仿真条件，并且将设置的仿真条件转变成控制信号发送到所述驱动电机3和所述变速箱控制器41；所述驱动电机3根据主机2发出的仿真条件向变速箱4输出转速。
变速箱控制器41设置在支座4上，变速箱控制器41内设置变速箱4换挡逻辑，所述变速箱控制器41将变速箱4换挡逻辑与主机2内设置的仿真条件互相匹配，所述变速箱控制器41控制变速箱4的工作。
测量部件监测驱动电机3的转速和变速箱的输出转速，所述测量部件获取的信息反馈给主机2，主机2根据仿真条件中对驱动电机3的转速和变速箱4的输出转速计算出实际传动比，并输出实际传动比至主机2的显示设备21上。
实施例3
如图3所示，一种变速箱仿真试验系统，包括工作台1、主机2、驱动电机3、变速箱4、变速箱控制器41、连接机构5、支座6和测量部件，所述主机2设置在工作台1的非动作区域，所述驱动电机3固定在工作台1的一端，所述驱动电机3通过连接机构5与变速箱4的输入轴42连接，并且变速箱4通过支座6与工作台1固定连接。所述支座6上设置了导向轴承支架（图中未显示，采用现有技术中常规的导向轴承支架结构），所述导向轴承支架上设置导向轴承，所述导向轴承对变速箱4进行定位,所述导向轴承支架上设置传感器，所述传感器向主机2反馈信息，所述传感器为震动传感器和转速传感器。工作台1上设置滑轨9，支座6底部设置与滑轨9耦合的滑轮61，滑轨9上设置锁定装置8，锁定装置8锁定支座6的位置。
主机2通过网络与驱动电机3、变速箱控制器41连接，所述主机2上设置显示设备21，所述主机2内设置仿真条件，并且将设置的仿真条件转变成控制信号发送到所述驱动电机3和所述变速箱控制器41；所述驱动电机3根据主机2发出的仿真条件向变速箱4输出转速。
变速箱控制器41设置在支座4上，变速箱控制器41内设置变速箱4换挡逻辑，所述变速箱控制器41将变速箱4换挡逻辑与主机2内设置的仿真条件互相匹配，所述变速箱控制器41控制变速箱4的工作。
测量部件监测驱动电机3的转速和变速箱的输出转速，所述测量部件获取的信息反馈给主机2，主机2根据仿真条件中对驱动电机3的转速和变速箱4的输出转速计算出实际传动比，并输出实际传动比至主机2的显示设备21上。
工作台上1设置磁力线发生装置10，所述磁力线发生装置10为环状结构，所述磁力线发生装置10被转轴11穿过，并且所述转轴11与变速箱输出轴43连接，所述转轴11上设置速度传感器，所述磁线发生装置上设置扭矩传感器，所述转轴11上设置的速度传感器和磁力线发生装置上设置的扭矩传感器所检测到的信息均发送至主机上。
实施例4
如图4所示，一种变速箱仿真试验系统，包括工作台1、主机2、驱动电机3、变速箱4、变速箱控制器41、连接机构5、支座6和测量部件，所述主机2设置在工作台1的非动作区域，所述驱动电机3固定在工作台1的一端，所述驱动电机3通过连接机构5与变速箱4的输入轴42连接，并且变速箱4通过支座6与工作台1固定连接。所述支座6上设置了导向轴承支架（图中未显示，采用现有技术中常规的导向轴承支架结构），所述导向轴承支架上设置导向轴承，所述导向轴承对变速箱4进行定位,所述导向轴承支架上设置传感器，所述传感器向主机2反馈信息，所述传感器为震动传感器和转速传感器。工作台1上设置滑轨9，支座6底部设置与滑轨9耦合的滑轮61，滑轨9上设置锁定装置8，锁定装置8锁定支座6的位置。
主机2通过网络与驱动电机3、变速箱控制器41连接，所述主机2上设置显示设备21，所述主机2内设置仿真条件，并且将设置的仿真条件转变成控制信号发送到所述驱动电机3和所述变速箱控制器41；所述驱动电机3根据主机2发出的仿真条件向变速箱4输出转速。
变速箱控制器41设置在支座4上，变速箱控制器41内设置变速箱4换挡逻辑，所述变速箱控制器41将变速箱4换挡逻辑与主机2内设置的仿真条件互相匹配，所述变速箱控制器41控制变速箱4的工作。
测量部件监测驱动电机3的转速和变速箱的输出转速，所述测量部件获取的信息反馈给主机2，主机2根据仿真条件中对驱动电机3的转速和变速箱4的输出转速计算出实际传动比，并输出实际传动比至主机2的显示设备21上。
工作台上1设置磁力线发生装置10，所述磁力线发生装置10为环状结构，所述磁力线发生装置10被转轴11穿过，并且所述转轴的一端11与变速箱输出轴43连接，所述转轴11上设置速度传感器，所述磁线发生装置上设置扭矩传感器，所述转轴11上设置的速度传感器和磁力线发生装置上设置的扭矩传感器所检测到的信息均发送至主机上。
所述转轴的另一端通过离合装置与减速电机啮合，所述减速电机与主机连接，所述减速电机与转轴的转动方向相同，所述减速电机上设置转速编译器和转速控制器，所述转速编译器接收测量部件获取的变速箱输出轴的转速，所述转速编译器根据变速箱输出轴的转速和减速电机的功率计算减速电机的转速，所述转速控制器根据转速编译器的计算结果控制减速电机的转速。
以上具体实施方式描述了本发明的技术原理，但需要说明的是，上述的这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的具体限制。基于此处的解释，本领域的技术人员在不付出创造性劳动即可联想到本发明的其他具体实施方式或等同替换，都将落入本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种变速箱仿真试验系统，其特征在于：包括工作台、主机、驱动电机、变速箱、变速箱控制器、连接机构、支座和测量部件，所述主机设置在工作台的非动作区域，所述驱动电机固定在工作台的一端，所述驱动电机通过连接机构与变速箱连接，并且变速箱通过支座与工作台固定连接；
所述主机通过网络与驱动电机、变速箱控制器连接，所述主机上设置显示设备，所述主机内设置仿真条件，并且将设置的仿真条件转变成控制信号发送到所述驱动电机和所述变速箱控制器；
所述驱动电机根据主机发出的仿真条件向变速箱输出转速；
所述变速箱控制器设置在支座上，所述变速箱控制器内设置变速箱换挡逻辑，所述变速箱控制器将变速箱换挡逻辑与主机内设置的仿真条件互相匹配，所述变速箱控制器控制变速箱的工作；
所述测量部件包括设置在电机上的速度传感器和设置在变速箱输出轴上的速度传感器，所述测量部件监测驱动电机的转速和变速箱的输出转速，所述测量部件获取的信息反馈给主机，主机根据仿真条件中对驱动电机的转速和变速箱的输出转速计算出实际传动比，并输出实际传动比至显示设备上，
所述工作台上设置磁力线发生装置，所述磁力线发生装置为环状结构，所述磁力线发生装置被转轴穿过，并且所述转轴的一端与变速箱输出轴连接，所述转轴上设置速度传感器，所述磁线发生装置上设置的扭矩传感器，所述转轴上设置速度传感器和磁力线发生装置上设置扭矩传感器所检测到的信息均发送至主机上，
所述转轴的另一端通过离合装置与减速电机啮合，所述减速电机与主机连接，所述减速电机与转轴的转动方向相同，所述减速电机上设置转速编译器和转速控制器，所述转速编译器接收测量部件获取的变速箱输出轴的转速，所述转速编译器根据变速箱输出轴的转速和减速电机的功率计算减速电机的转速，所述转速控制器根据转速编译器的计算结果控制减速电机的转速。
2.根据权利要求1所述的变速箱仿真试验系统，其特征在于：所述支座上设置了导向轴承支架，所述导向轴承支架上设置导向轴承，所述导向轴承对变速箱进行定位。
3.根据权利要求2所述的变速箱仿真试验系统，其特征在于：所述导向轴承支架上设置传感器，所述传感器向主机反馈信息。
4.根据权利要求3所述的变速箱仿真试验系统，其特征在于：所述传感器选自震动传感器、温度传感器、转速传感器之中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的变速箱仿真试验系统，其特征在于：所述主机上还设置输入接口，所述输入接口接受外部仿真条件的输入。
6.根据权利要求1所述的变速箱仿真试验系统，其特征在于：所述工作台上设置滑轨，所述支座底部设置与滑轨耦合的滑轮。
7.根据权利要求1所述的变速箱仿真试验系统，其特征在于：所述滑轨上设置锁定装置，所述锁定装置锁定支座的位置。
8.根据权利要求1所述的变速箱仿真试验系统，其特征在于：所述离合装置选自电磁离合器、磁粉离合器、摩擦式离合器和液力离合器之中的至少一种。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Qian Lirun Inventor after: Guo Li Inventor after: Zhang Luhe Inventor after: Wu Xuhui Inventor after: Zhou Yu Inventor before: Qian Ligui Inventor before: Guo Li Inventor before: Zhang Luhe Inventor before: Wu Xuhui Inventor before: Zhou Yu |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170901 |