基于LabVIEW的自動變速器測控裝置及其測控系統(tǒng)和測控方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于自動變速器技術(shù)領(lǐng)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(tǒng)和測控方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 自動變速器是傳統(tǒng)汽車和工程機(jī)械的核心零部件之一，它對整車的舒適性、動力 性和經(jīng)濟(jì)性等性能有著重要的影響。研宄自動變速技術(shù)不但可以減輕司機(jī)的駕駛疲勞強(qiáng) 度，更主要的是能夠讓司機(jī)把更多的注意力集中在駕駛或作業(yè)上，保障駕駛的安全性，提高 作業(yè)效率和質(zhì)量。但是自動變速器為此也犧牲了傳動效率，燃油經(jīng)濟(jì)性也有所降低。歐美各 國從上世紀(jì)40年代開始研制自動變速器，特別是上世紀(jì)90年代初，大量的電子技術(shù)應(yīng)用使 自動變速器得到了長足的進(jìn)步與發(fā)展。我國從"九五"階段開始將自動變速器作為汽車產(chǎn)業(yè) 的重點突破方向，通過校企聯(lián)合的方式進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)與研宄，"十一五"期間，我國自動變速 器行業(yè)得到了蓬勃的發(fā)展，成為世界自動變速器制造大國，但是中低端機(jī)型占絕大比重，產(chǎn) 品創(chuàng)新對國外技術(shù)依賴性強(qiáng)。至目前，國內(nèi)已有一部分企業(yè)掌握了自動變速器的關(guān)鍵技術(shù)， 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(jìn)口，或是合資企業(yè)生產(chǎn)，沒有 自主知識產(chǎn)權(quán)。因此對于自動變速技術(shù)的研宄刻不容緩。
[0003] 事實上，現(xiàn)如今對于變速器進(jìn)行自動換擋策略和換擋品質(zhì)研宄都需要進(jìn)行臺架 試驗，用來模擬車輛不同工況下的換擋策略，根據(jù)換擋時油壓、油溫的變化研宄換擋品質(zhì)， 因此對于工況的模擬尤為重要。現(xiàn)有的自動變速器測控系統(tǒng)沒有提出合理的模擬車輪負(fù) 載變化的控制方法，尤其是工程車輛在進(jìn)行工作時車輪負(fù)載的變化情況，大多只能進(jìn)行數(shù) 據(jù)的采集和存儲，能夠?qū)ν獠吭O(shè)備進(jìn)行簡單的控制。某些高校的自動變速測控系統(tǒng)通過 TCUTransmissionControlUnit，（即自動變速器控制單元控制器）對變速器進(jìn)行控制換 擋，但是對于TCU的硬件和軟件開發(fā)都需要花費(fèi)大量的時間、精力及昂貴的費(fèi)用。硬件返工 率高，開發(fā)周期長，單片機(jī)抗干擾能力弱，采集數(shù)據(jù)精度低；控制程序需要編寫冗雜的程序 代碼，需要耗費(fèi)大量的精力編寫修改程序。而且自動變速測控系統(tǒng)需要采集大量的數(shù)據(jù)，對 于數(shù)據(jù)的采集精度和采集速率均有較高的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)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(tǒng)和測控方法，以實現(xiàn)對自動變速車輪負(fù)載進(jìn)行模擬的測控。
[0005] 為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案如下：
[0006] -種基于LabVIEW的自動變速器測控裝置，主要由發(fā)動機(jī)1、伺服電機(jī)3、液力變矩 器5、變速箱6、輸入轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器8、輸出轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器9、增速齒輪箱10、電渦流測功 機(jī)11、測控儀12、下位機(jī)13、A/D卡22、轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測量卡23、溫度與壓力傳感器24、工控機(jī) 25以及流量傳感器和電磁比例溢流閥組成；
[0007] 所述發(fā)動機(jī)1與液力變矩器5之間連有輸入轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器8,變速箱6與增速齒 輪箱10之間連有輸出轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器9,并且增速齒輪箱10另一端與電渦流測功機(jī)11相 連；
[0008] 所述流量傳感器一端經(jīng)過電磁比例溢流閥與油泵連接，另一端經(jīng)過下位機(jī)13與 工控機(jī)25連接，電磁比例溢流閥經(jīng)過A/D卡22與工控機(jī)25連接，控制油泵流量，模擬車輛 油耗負(fù)載，其中，油泵分別為工作油泵16、變速油泵17以及轉(zhuǎn)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(yīng)設(shè)置連接。
[0009] 所述轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器經(jīng)過轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測量卡23與工控機(jī)25相連，變速箱6經(jīng)過溫 度與壓力傳感器24與工控機(jī)25相連，伺服電機(jī)3與工控機(jī)25相連；
[0010] 所述測控儀12兩端分別與電渦流測功機(jī)11和工控機(jī)25連接，控制電渦流測功機(jī) 11的加載轉(zhuǎn)矩，模擬車輛的外界負(fù)載變化。
[0011] -種基于LabVIEW的自動變速器測控系統(tǒng)包括初始化模塊26,用于為各個串口和 轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測量卡23進(jìn)行參數(shù)配置，使工控機(jī)25與A/D卡22、下位機(jī)13和測控儀12的波特 率、數(shù)據(jù)位、停止位和校驗位四個參數(shù)一致；
[0012] 數(shù)據(jù)處理模塊27,對數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和處理，并將處理后的數(shù)據(jù)傳輸?shù)郊虞d模塊 29 ；
[0013] 所述數(shù)據(jù)處理模塊27包括數(shù)據(jù)采集模塊35、濾波模塊36、數(shù)據(jù)檢測模塊37、數(shù)據(jù) 存儲模塊38以及波形顯示模塊39 ;
[0014] 其中數(shù)據(jù)采集模塊35,用于采集數(shù)據(jù)；濾波模塊36,對數(shù)據(jù)采集模塊35采集的數(shù) 據(jù)進(jìn)行判斷濾波；數(shù)據(jù)檢測模塊37,對經(jīng)過濾波后的信號進(jìn)行檢測是否超過警戒值；數(shù)據(jù) 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(biāo)路徑下，然后將數(shù) 據(jù)同時傳輸?shù)讲ㄐ物@示模塊39和加載模塊29 ;波形顯示模塊39,顯示采集到的數(shù)據(jù)；
[0015] 油門控制模塊28,用于給伺服電機(jī)3發(fā)送指令控制油門開度值，并將油門開度數(shù) 據(jù)傳輸?shù)綑n位判斷模塊30 ;
[0016] 加載模塊29,用來確定模擬負(fù)載的大小，在收到來自數(shù)據(jù)處理模塊27的數(shù)據(jù)之 后，根據(jù)數(shù)據(jù)處理模塊27采集的數(shù)據(jù)和設(shè)定的負(fù)載循環(huán)加載數(shù)據(jù)來模擬負(fù)載的變化，并將 加載數(shù)據(jù)和采集的數(shù)據(jù)輸入到檔位判斷模塊30 ;
[0017] 檔位判斷模塊30,用于獲取數(shù)據(jù)處理模塊27、油門控制模塊28和加載模塊29的 數(shù)據(jù)，作為判斷換擋的參數(shù)，并將判斷出來的檔位輸出，與當(dāng)前檔位進(jìn)行比較32判斷，如不 相等，則數(shù)據(jù)輸入到換擋執(zhí)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(jìn)行連接；
[0020] 第二步：用所述轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩測量卡23對卡號、傳感器系數(shù)、傳感器量程、傳感器齒 數(shù)、采樣周期、扭矩零點進(jìn)行參數(shù)設(shè)置；
[0021] 第三步：所述初始化模塊26為各個串口和轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測量卡23進(jìn)行參數(shù)配置，初始 化模塊26使工控機(jī)25與包括A/D卡22、下位機(jī)PLC13和測控儀12的外部設(shè)備的波特率、 數(shù)據(jù)位、停止位和校驗位參數(shù)一致；
[0022] 第四步：同時運(yùn)行數(shù)據(jù)處理模塊27和油門控制模塊28,在經(jīng)過數(shù)據(jù)采集模塊35 采集數(shù)據(jù)之后，將數(shù)據(jù)傳輸?shù)綖V波模塊36進(jìn)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(shè)定兩次采樣信號之間可能出現(xiàn)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(yīng)該去掉；若小于此偏差值，可將信號 作為本次采樣值：
【主權(quán)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(fā)動機(jī)（1)、伺服電機(jī)（3)、液力變矩器（5)、變速箱（6)、輸入轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩 傳感器（8)、輸出轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器（9)、增速齒輪箱（10)、電渦流測功機(jī)（11)、測控儀（12)、 下位機(jī)（13)、A/D卡（22)、轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測量卡（23)、溫度與壓力傳感器（24)、工控機(jī)（25)以 及流量傳感器和電磁比例溢流閥組成； 所述發(fā)動機(jī)（1)與液力變矩器（5)之間連有輸入轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器（8)，變速箱（6)與增 速齒輪箱（10)之間連有輸出轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器（9)，并且增速齒輪箱（10)另一端與電渦流測 功機(jī)（11)相連；