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； 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； 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。
2. -种基于LabVIEW的自动变速器测控系统，其特征在于： 该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； 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)； 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); 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； 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); 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); 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。
3. -种基于LabVIEW的自动变速器测控系统的测控方法，其特征在于： 第一步：将各测控元件进行连接； 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； 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PLC (13)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； 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 ΔΥ，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：
式中：Y (K)为第K次采样值，Y (K-I)为第K-I次采样值，Λ Y为偏差值； 第五步：所述数据监测模块（37)接受滤波之后的数据，当有转速、温度、压力或转矩超 过警戒值则立刻给油门控制模块发送指令，减小油门开度，停机检查；若未超过警戒值，则 将数据传输到数据存储模块（38)，以XML文件的形式存储在目标路径下，然后将数据传输 到加载模块（29)，同时在波形显示模块（39)将采集的数据显示到前面板上； 第六步：所述加载模块（29)在收到来自数据处理模块（27)的数据之后，根据采集的外 界数据的变化来模拟负载的变化； 所述负载包括车辆行驶过程中需要克服油泵的消耗功率和通过车轮传递的外界阻力， 其中，油泵的消耗功率包括工作油泵（16)、变速油泵（17)和转向油泵（41)吸收的功 率，并主要通过以下方式来模拟：
式中：N为油泵功率，单位为KW ;Ρ为压力，单位为Mpa ;Q为流量，单位为L/min ; η为油 泵效率，无因次量； 车轮传递的外界阻力主要通过以下方式来模拟： 通过工控机调用动态数据链接库，对测控仪（12)发送指令，从而调节测功机（11)励磁 电流的大小从而控制负载转矩的大小； 负载转矩的大小通过以下方式来确定：
式中：Μ。为测功机加载转矩，Ffz(f)为滚动阻力、FiU )为坡度阻力、FJv)为加速阻 力、Fm (V)为风速阻力，r为车轮的模拟半径，iz为测控系统增速箱传动比，V为车速，f为滚 动阻力系数，i s为变速箱输出至车轮的传动比，n s为传动系统的效率损失； 根据车辆在行驶过程中不同的路况、坡度变化和车速确定负载的变化，先提前将模拟 的车辆运输道路坡度参数和路况参数以XML文件的形式存储在目标路径下，在当油门开度 达到设定值之后开始进行测功机负载循环； 第七步：将加载模块（29)输出的加载数据和数据处理模块（27)采集到的数据输入到 档位判断模块（30); 所述的油门控制模块（28)，通过给伺服电机（3)发送指令控制油门开度值，将油门开 度数据传输到档位判断模块（30); 第八步：所述的档位判断模块30采集数据处理模块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；对于两参数、三参数、和四参数换挡策略分别使用一维、 二维和三维三次样条插值计算方法计算出对应的换挡点，对于神经-模糊换挡策略使用模 块控制器并进行参数设置制定换挡策略从而确定对应的换挡点； 第九步：档位判断模块（30)将判断出来的档位输出，与当前档位进行比较（32)，如若 不相等，则运行换挡执行模块（31)，如若相等，则进行停止（33)判断； 第十步：如果停止（33)判断为否，则程序回到循环的开始进行下一个循环，直到停止 (33) 判断为是或数据检测模块（37)检测到数据超过警戒值，程序会跳出循环，程序停止 (34) 。
【专利摘要】本发明公开了一种基于LabVIEW的自动变速器测控装置，包括发动机、伺服电机、液力变矩器、变速箱、转速转矩传感器、增速齿轮箱、电涡流测功机和测控仪以及流量传感器和电磁比例溢流阀，该装置的测控系统包括初始化模块、数据处理模块、油门控制模块、加载模块、档位判断模块以及换挡执行模块，此外，本发明还公开了该装置的测控方法。本发明是通过对自动变速器的外界负载变化进行模拟的测控系统，通过设定负载循环可以模拟变速箱的工作循环，检测变速箱在工况转换时负载变化引起的冲击，对于车辆的换挡策略和换挡品质研究具有重要意义。本发明的测控系统人工成本低，设备自动化程度高，具有很强的灵活性与通用性。
【IPC分类】G05B19-04
【公开号】CN104536308
【申请号】CN201410668838
【发明人】李秦, 马文星, 袁哲
【申请人】吉林大学
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2014年11月18日