一种自动变速器的性能检测、故障诊断测试系统的制作方法
【专利摘要】一种自动变速器的性能检测、故障诊断测试系统，它涉及自动变速器测试系统技术领域；它以LabVIEW为核心设计了自动变速器的性能检测系统，采用模块化的设计思想，有效地将测试系统按照性能参数进行功能划分，采用高精度且易于安装的传感器系统，友好的交互性界面，对自动变速器使用过程中的换挡冲击、主油路油压、各换挡油压及车速、档位等信号进行了处理、分析，得到了对应性能参数随时间变化的曲线，为自动变速器性能测试提供一定的理论参照，可实时的读取汽车实际行驶过程中对应的性能参数，检测参数更具实际意义，为汽车变速器的故障检测奠定了基础。
【专利说明】
一种自动变速器的性能检测、故障诊断测试系统
技术领域
[0001 ]本发明涉及自动变速器测试系统技术领域，具体涉及一种自动变速器的性能检测、故障诊断测试系统。
【背景技术】
[0002]随着世界汽车工业的迅猛发展，人们对驾驶汽车的便捷性、简易型和舒适性提出更高的要求。汽车自动变速器的发展是从对手动变速器的改造而来，自动变速器的使用对汽车性能有显著的提高。由于自动变速器靠液压，执行元件结合柔和，在汽车起动时产生的冲击振动降低，所以在一定程度上延长了元件的使用期限，同时也增强的舒适性;在汽车的通过性方面良好，低速稳定，换挡冲击小;减少了手动操作，一方面减轻了驾驶人员的工作强度，另一方面也降低了人为因素所带来的不安全性;发动机的工作状态始终良好，在实际行驶中，使汽车具有较好的动力性和燃油经济性，有效降低发动机排放。其性能的优劣程度直接影响汽车的动力性、经济性、舒适性和环保性，因此检测和诊断自动变速器的性能具有十分重要的实际意义。
[0003]专利号201420771048.8公开了一种自动变速器实训装置，但是目前还没有此自动变速器实训装置的软件测试系统及具体的性能检测及故障诊断方法。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种自动变速器性能检测、故障诊断测试系统。
[0005]为实现上述目的，本发明采用的技术方案是:一种自动变速器性能检测、故障诊断测试系统，其特征在于它的测试系统包括传感器、控制单元、工控机、变频器;所述的传感器包括转速传感器、温度传感器、振动传感器、扭矩传感器、节气门位置传感器、各油路压力传感器、油门踏板位置传感器;控制单元包括电平转换电路、放大滤波电路、中央处理器CPU、A/D转换器、输入输出接口；转速传感器连接电平转换电路;温度传感器、振动传感器、扭矩传感器、节气门位置传感器、各油路压力传感器、油门踏板位置传感器连接放大滤波电路；电平转换电路与中央处理器CPU连接;放大滤波电路通过A/D转换器与中央处理器CPU连接；中央处理器CPU通过输入输出接口与工控机相互连接；中央处理器CPU的输出接口与变频器连接;在控制单元存储器中写入程序，通过接受到的各传感器的信号，经过CPU进行逻辑运算后，得出各性能参数，并对自动变速器性能做出评价;控制单元并通过CAN总线与自动变速器ECU进行通讯，使两者之间的信号共用；工控机作为测试系统的输入输出设备，在实时检测时，利用LabVIEW软件编辑实时显示界面，显示检测结果。
[0006]它的测试系统软件模块包括自动变速器性能测试模块、自动变速器故障检测模块;所述的包括自动变速器性能测试模块包括参数输入模块、传感器信号采集模块、传感器信号预处理模块、信号分析模块、信号显示模块;所述的自动变速器故障检测模块包括传感器信号采集模块、传感器信号预处理模块、信号分析模块、故障点判别模块。
[0007]自动变速器性能检测及故障分析整体软件测试系统流程为:
一、进入系统后，初始化驱动程序和采集系统；
二、进入主界面，通过主界面选择性能检测模块或故障点判别模块后，进行参数的设置，主要包括:被测信号通道的选择、测试时间段长度、触发方式、采样参数设置；
三、进入相应信号的数据采集、信号预处理、信号的分析、信号存储和信号显示，最终得出表征自动变速器性能的特征参数。
[0008]它的性能检测包括换挡平顺性检测，其步骤如下:
一、采集自动变速器主油压、各换挡执行器工作油压，采集在换挡过程中产生振动的幅值、振动频率及单位时间振动变化的速度；
二、采集自动变速器主油压、各换挡执行器工作油压的数据与参考值比较;数据值过高，表示换挡冲击影响换挡平顺性;数据过低，表示执行元件打滑，影响换挡规律性、稳定性；
三、采集在换挡过程中产生振动的幅值、振动频率及单位时间振动变化的速度的数据对振幅、振动频率振动速度进行分析；
四、输出数据。
[0009]换档平顺性主要通过检测换挡冲击而造成的变速器振动情况以及液压油的压力变化情况对其性能进行相关评价。
[0010]它的性能检测还包括换挡规律性检测检测，其步骤如下:
一、采集自动变速器输入轴、输出轴转速，得到实际传动比；
二、实际传动比与参考值比较，过高表示提前升档，影响换挡规律性;过低表示滞后升档或无升档，影响换挡规律性；
三、输出数据。
[0011 ]它的性能检测还包括换挡响应性检测检测，其步骤如下:
一、通过安装在变速器转速传感器采集车速变化的信号，传递到采集卡中，通过程序计算档位变换时间；
二、实际变换时间与参考值比较；
三、输出数据。
[0012]采用上述方案后，本发明有益效果为:本发明所述的一种自动变速器的性能检测、故障诊断测试系统，它以LabVIEW为核心设计了自动变速器的性能检测系统，采用模块化的设计思想，有效地将测试系统按照性能参数进行功能划分，采用高精度且易于安装的传感器系统，友好的交互性界面，对自动变速器使用过程中的换挡冲击、主油路油压、各换挡油压及车速、档位等信号进行了处理、分析，得到了对应性能参数随时间变化的曲线，为自动变速器性能测试提供一定的理论参照，可实时的读取汽车实际行驶过程中对应的性能参数，检测参数更具实际意义，为汽车变速器的故障检测奠定了基础。
【附图说明】
[0013]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0014]图1是自动变速器测试系统结构框图；
图2是自动变速器测试系统软件模块图；
图3是自动变速器软件系统流程图；
图4是换挡平顺性能参数检测方案；
图5是换挡规律性能参数检测方案；
图6是换挡响应性能参数检测方案。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图，对本发明作进一步的说明。
[0016]本发明采用的技术方案是:如图1所示，一种自动变速器的性能检测、故障诊断测试系统，其特征在于它的测试系统包括传感器、控制单元、工控机、变频器;所述的传感器包括转速传感器、温度传感器、振动传感器、扭矩传感器、节气门位置传感器、各油路压力传感器、油门踏板位置传感器;控制单元包括电平转换电路、放大滤波电路、中央处理器CPU、A/D转换器、输入输出接口；转速传感器连接电平转换电路;温度传感器、振动传感器、扭矩传感器、节气门位置传感器、各油路压力传感器、油门踏板位置传感器连接放大滤波电路；电平转换电路与中央处理器CPU连接;放大滤波电路通过A/D转换器与中央处理器CPU连接；中央处理器CHJ通过输入输出接口与工控机相互连接；中央处理器CPU的输出接口与变频器连接;在控制单元存储器中写入程序，通过接受到的各传感器的信号，经过CPU进行逻辑运算后，得出各性能参数，并对自动变速器性能做出评价;控制单元并通过CAN总线与自动变速器ECU进行通讯，使两者之间的信号共用；工控机作为测试系统的输入输出设备，在实时检测时，利用LLabVIEW软件编辑实时显示界面，显示检测结果。
[0017]如图2所示，它的测试系统软件模块包括自动变速器性能测试模块、自动变速器故障检测模块;所述的包括自动变速器性能测试模块包括参数输入模块、传感器信号采集模块、传感器信号预处理模块、信号分析模块、信号显示模块;所述的自动变速器故障检测模块包括传感器信号采集模块、传感器信号预处理模块、信号分析模块、故障点判别模块;通过软件模块，最终实现将自动变速器节气门位置数值及自动变速器输入输出转速大小、系统振动大小、换挡延迟长短、档位位置信息的实时记录下来。按需要进行存储和显示，方便自动变速器故障检测及分析。
[0018]如图3所示，自动变速器性能检测及故障分析整体软件测试系统流程为:
一、进入系统后，初始化驱动程序和采集系统；
二、进入主界面，通过主界面选择性能检测模块或故障点判别模块后，进行参数的设置，主要包括:被测信号通道的选择、测试时间段长度、触发方式、采样参数设置；
三、进入相应信号的数据采集、信号预处理、信号的分析、信号存储和信号显示，最终得出表征自动变速器性能的特征参数
它的性能检测包括换挡平顺性检测，如图4所示，其步骤如下:
一、采集自动变速器主油压、各换挡执行器工作油压，采集在换挡过程中产生振动的幅值、振动频率及单位时间振动变化的速度；
二、采集自动变速器主油压、各换挡执行器工作油压的数据与参考值比较;数据值过高，表示换挡冲击影响换挡平顺性;数据过低，表示执行元件打滑，影响换挡规律性、稳定性；
三、采集在换挡过程中产生振动的幅值、振动频率及单位时间振动变化的速度的数据对振幅、振动频率振动速度进行分析；
四、输出数据。
[0019]它的性能检测还包括换挡规律性检测检测，如图5所示，其步骤如下:
一、采集自动变速器输入轴、输出轴转速，得到实际传动比；
二、实际传动比与参考值比较，过高表示提前升，档影响换挡规律性;过低表示滞后升档或无升档，影响换挡规律性；
三、输出数据。
[0020]它的性能检测还包括换挡响应性检测检测，如图6所示，其步骤如下:
一、通过安装在变速器转速传感器采集车速变化的信号，传递到采集卡中，通过程序计算档位变换时间；
二、实际变换时间与参考值比较；
三、输出数据。
[0021]本【具体实施方式】的有益效果为:本发明所述的一种自动变速器的性能检测、故障诊断测试系统，它以LabVIEW为核心设计了自动变速器的性能检测系统，采用模块化的设计思想，有效地将测试系统按照性能参数进行功能划分，采用高精度且易于安装的传感器系统，友好的交互性界面，对自动变速器使用过程中的换挡冲击、主油路油压、各换挡油压及车速、档位等信号进行了处理、分析，得到了对应性能参数随时间变化的曲线，为自动变速器性能测试提供一定的理论参照，可实时的读取汽车实际行驶过程中对应的性能参数，检测参数更具实际意义，为汽车变速器的故障检测奠定了基础。
[0022]以上所述，仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其它修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
【主权项】
1.一种自动变速器性能检测、故障诊断测试系统，其特征在于它的测试系统包括传感器、控制单元、工控机、变频器;所述的传感器包括转速传感器、温度传感器、振动传感器、扭矩传感器、节气门位置传感器、各油路压力传感器、油门踏板位置传感器;控制单元包括电平转换电路、放大滤波电路、中央处理器CPU、A/D转换器、输入输出接口；转速传感器连接电平转换电路;温度传感器、振动传感器、扭矩传感器、节气门位置传感器、各油路压力传感器、油门踏板位置传感器连接放大滤波电路；电平转换电路与中央处理器CPU连接;放大滤波电路通过A/D转换器与中央处理器CPU连接；中央处理器CPU通过输入输出接口与工控机相互连接；中央处理器CPU的输出接口与变频器连接;在控制单元存储器中写入程序，通过接受到的各传感器的信号，经过CPU进行逻辑运算后，得出各性能参数，并对自动变速器性能做出评价;控制单元并通过CAN总线与自动变速器ECU进行通讯，使两者之间的信号共用；工控机作为测试系统的输入输出设备，在实时检测时，利用LLabVIEW软件编辑实时显示界面，显示检测结果。2.根据权利要求1所述的一种自动变速器性能检测、故障诊断测试系统，其特征在于它的测试系统软件模块包括自动变速器性能测试模块、自动变速器故障检测模块;所述的包括自动变速器性能测试模块包括参数输入模块、传感器信号采集模块、传感器信号预处理模块、信号分析模块、信号显示模块;所述的自动变速器故障检测模块包括传感器信号采集模块、传感器信号预处理模块、信号分析模块、故障点判别模块。3.根据权利要求1所述的一种自动变速器的性能检测、故障诊断测试系统，其特征在于它的性能检测及故障分析整体软件测试系统流程为: 一、进入系统后，初始化驱动程序和采集系统； 二、进入主界面，通过主界面选择性能检测模块或故障点判别模块后，进行参数的设置，主要包括:被测信号通道的选择、测试时间段长度、触发方式、采样参数设置； 三、进入相应信号的数据采集、信号预处理、信号的分析、信号存储和信号显示，最终得出表征自动变速器性能的特征参数。4.根据权利要求1所述的一种自动变速器性能检测、故障诊断测试系统，其特征在于它的性能检测包括换挡平顺性检测，其步骤如下: 一、采集自动变速器主油压、各换挡执行器工作油压，采集在换挡过程中产生振动的幅值、振动频率及单位时间振动变化的速度； 二、采集自动变速器主油压、各换挡执行器工作油压的数据与参考值比较;数据值过高，表示换挡冲击影响换挡平顺性;数据过低，表示执行元件打滑，影响换挡规律性、稳定性； 三、采集在换挡过程中产生振动的幅值、振动频率及单位时间振动变化的速度的数据对振幅、振动频率振动速度进行分析； 四、输出数据。5.根据权利要求1所述的一种自动变速器性能检测、故障诊断测试系统，其特征在于它的性能检测还包括换挡规律性检测，其步骤如下: 一、采集自动变速器输入轴、输出轴转速，得到实际传动比； 二、实际传动比与参考值比较，过高表示提前升档，影响换挡规律性;过低表示滞后升档或无升档，影响换挡规律性； 三、输出数据。6.根据权利要求1所述的一种自动变速器性能检测、故障诊断测试系统，其特征在于它的性能检测还包括换挡响应性检测，其步骤如下: 一、通过安装在变速器输出轴上的转速传感器采集车速变化的信号，传递到采集卡中，通过程序计算档位变换时间； 二、实际变换时间与参考值比较； 三、输出数据。
【文档编号】G01M13/02GK105841955SQ201610153920
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年3月16日
【发明人】吕玫, 郭再泉, 张美娟, 冯建东
【申请人】无锡职业技术学院