基于LabVIEW的自动变速器测控装置及其测控系统和测控方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于自动变速器技术领域，具体涉及一种基于LabVIEW的自动变速器测控 装置及其测控系统和测控方法。
【背景技术】
[0002] 自动变速器是传统汽车和工程机械的核心零部件之一，它对整车的舒适性、动力 性和经济性等性能有着重要的影响。研宄自动变速技术不但可以减轻司机的驾驶疲劳强 度，更主要的是能够让司机把更多的注意力集中在驾驶或作业上，保障驾驶的安全性，提高 作业效率和质量。但是自动变速器为此也牺牲了传动效率，燃油经济性也有所降低。欧美各 国从上世纪40年代开始研制自动变速器，特别是上世纪90年代初，大量的电子技术应用使 自动变速器得到了长足的进步与发展。我国从"九五"阶段开始将自动变速器作为汽车产业 的重点突破方向，通过校企联合的方式进行技术攻关与研宄，"十一五"期间，我国自动变速 器行业得到了蓬勃的发展，成为世界自动变速器制造大国，但是中低端机型占绝大比重，产 品创新对国外技术依赖性强。至目前，国内已有一部分企业掌握了自动变速器的关键技术， 但是和国外仍然有很大的差距，中高档自动变速器多为国外进口，或是合资企业生产，没有 自主知识产权。因此对于自动变速技术的研宄刻不容缓。
[0003] 事实上，现如今对于变速器进行自动换挡策略和换挡品质研宄都需要进行台架 试验，用来模拟车辆不同工况下的换挡策略，根据换挡时油压、油温的变化研宄换挡品质， 因此对于工况的模拟尤为重要。现有的自动变速器测控系统没有提出合理的模拟车轮负 载变化的控制方法，尤其是工程车辆在进行工作时车轮负载的变化情况，大多只能进行数 据的采集和存储，能够对外部设备进行简单的控制。某些高校的自动变速测控系统通过 TCUTransmissionControlUnit，（即自动变速器控制单元控制器）对变速器进行控制换 挡，但是对于TCU的硬件和软件开发都需要花费大量的时间、精力及昂贵的费用。硬件返工 率高，开发周期长，单片机抗干扰能力弱，采集数据精度低；控制程序需要编写冗杂的程序 代码，需要耗费大量的精力编写修改程序。而且自动变速测控系统需要采集大量的数据，对 于数据的采集精度和采集速率均有较高的要求。
【发明内容】
[0004] 本发明所要解决的技术问题是提供一种基于LabVIEW的自动变速器测控装置及 其测控系统和测控方法，以实现对自动变速车轮负载进行模拟的测控。
[0005] 为了解决以上技术问题，本发明提供的技术方案如下：
[0006] -种基于LabVIEW的自动变速器测控装置，主要由发动机1、伺服电机3、液力变矩 器5、变速箱6、输入转速转矩传感器8、输出转速转矩传感器9、增速齿轮箱10、电涡流测功 机11、测控仪12、下位机13、A/D卡22、转矩转速测量卡23、温度与压力传感器24、工控机 25以及流量传感器和电磁比例溢流阀组成；
[0007] 所述发动机1与液力变矩器5之间连有输入转速转矩传感器8,变速箱6与增速齿 轮箱10之间连有输出转速转矩传感器9,并且增速齿轮箱10另一端与电涡流测功机11相 连；
[0008] 所述流量传感器一端经过电磁比例溢流阀与油泵连接，另一端经过下位机13与 工控机25连接，电磁比例溢流阀经过A/D卡22与工控机25连接，控制油泵流量，模拟车辆 油耗负载，其中，油泵分别为工作油泵16、变速油泵17以及转向油泵41，所述电磁比例溢流 阀与流量传感器分别与所述油泵一一对应设置连接。
[0009] 所述转速转矩传感器经过转矩转速测量卡23与工控机25相连，变速箱6经过温 度与压力传感器24与工控机25相连，伺服电机3与工控机25相连；
[0010] 所述测控仪12两端分别与电涡流测功机11和工控机25连接，控制电涡流测功机 11的加载转矩，模拟车辆的外界负载变化。
[0011] -种基于LabVIEW的自动变速器测控系统包括初始化模块26,用于为各个串口和 转矩转速测量卡23进行参数配置，使工控机25与A/D卡22、下位机13和测控仪12的波特 率、数据位、停止位和校验位四个参数一致；
[0012] 数据处理模块27,对数据进行采集和处理，并将处理后的数据传输到加载模块 29 ；
[0013] 所述数据处理模块27包括数据采集模块35、滤波模块36、数据检测模块37、数据 存储模块38以及波形显示模块39 ;
[0014] 其中数据采集模块35,用于采集数据；滤波模块36,对数据采集模块35采集的数 据进行判断滤波；数据检测模块37,对经过滤波后的信号进行检测是否超过警戒值；数据 存储模块38,接收未超过警戒值的信号，并以XML文件的形式存储在目标路径下，然后将数 据同时传输到波形显示模块39和加载模块29 ;波形显示模块39,显示采集到的数据；
[0015] 油门控制模块28,用于给伺服电机3发送指令控制油门开度值，并将油门开度数 据传输到档位判断模块30 ;
[0016] 加载模块29,用来确定模拟负载的大小，在收到来自数据处理模块27的数据之 后，根据数据处理模块27采集的数据和设定的负载循环加载数据来模拟负载的变化，并将 加载数据和采集的数据输入到档位判断模块30 ;
[0017] 档位判断模块30,用于获取数据处理模块27、油门控制模块28和加载模块29的 数据，作为判断换挡的参数，并将判断出来的档位输出，与当前档位进行比较32判断，如不 相等，则数据输入到换挡执行模块31，如相等，则入停止33判断；
[0018] -种基于LabVIEW的自动变速器测控方法如下：
[0019] 第一步：将各测控元件进行连接；
[0020] 第二步：用所述转速转矩测量卡23对卡号、传感器系数、传感器量程、传感器齿 数、采样周期、扭矩零点进行参数设置；
[0021] 第三步：所述初始化模块26为各个串口和转矩转速测量卡23进行参数配置，初始 化模块26使工控机25与包括A/D卡22、下位机PLC13和测控仪12的外部设备的波特率、 数据位、停止位和校验位参数一致；
[0022] 第四步：同时运行数据处理模块27和油门控制模块28,在经过数据采集模块35 采集数据之后，将数据传输到滤波模块36进行程序判断滤波，由于不同的物理量在相邻的 采样值之间的变化有一定的限度，因此设定两次采样信号之间可能出现的最大偏差值为AY，若超出此偏差，则表明该输入信号是干扰信号，应该去掉；若小于此偏差值，可将信号 作为本次采样值：
【主权项】
1. 一种基于LabVIEW的自动变速器测控装置，其特征在于： 所述装置主要由发动机（1)、伺服电机（3)、液力变矩器（5)、变速箱（6)、输入转速转矩 传感器（8)、输出转速转矩传感器（9)、增速齿轮箱（10)、电涡流测功机（11)、测控仪（12)、 下位机（13)、A/D卡（22)、转矩转速测量卡（23)、温度与压力传感器（24)、工控机（25)以 及流量传感器和电磁比例溢流阀组成； 所述发动机（1)与液力变矩器（5)之间连有输入转速转矩传感器（8)，变速箱（6)与增 速齿轮箱（10)之间连有输出转速转矩传感器（9)，并且增速齿轮箱（10)另一端与电涡流测 功机（11)相连；