一种基于半监督学习的HMCVT滤清器自动更换装置及更换方法

本发明涉及变速器，具体为一种基于半监督学习的hmcvt滤清器自动更换装置及更换方法。

背景技术：

1、机器学习通过模拟或实现人类的学习行为，获取新的知识和技能，并不断完善自己性能，例如机器学习中的半监督学习方法就是让学习器不依赖外界交互，自动地利用未标记样本来提升学习性能，在现实中往往容易获得大量未标记样本，但获取标记样本确需要获得大量的人力、物力。半监督学习是一种结合了监督学习和无监督学习的学习方法。该方法利用大量未标记的数据以及同时利用标记数据来进行模式识别。在半监督学习中，数据集中的一部分用于标记数据，另一部分则用于生成新的数据用于训练模型。这种方法可以在不完全了解数据集的标记信息的情况下进行训练，因此被广泛应用于许多机器学习任务，例如图像分类、语音识别和自然语言处理等领域。

2、半监督学习是一种机器学习方法，它结合了监督学习和无监督学习的优点，同时利用了标记数据和生成数据来提高模型的性能。在半监督学习中，数据集被分为两个部分：已标记数据和未标记数据。已标记数据是指那些已经被标记过的数据，而未标记数据则是指那些尚未被标记的数据。这些未标记数据通常是由生成模型生成的，而不是从数据集中直接获取的。半监督学习的原理是基于样本间的相似性来构建模型。在训练过程中，模型通过已标记数据来学习样本之间的相似性，同时利用未标记数据来生成新的样本。这种方法可以在一定程度上利用未标记数据，同时避免过度标记数据集。

3、 hmcvt中使用变速器油可以降低摩擦，减少磨损，控制离合器的摩擦和同步器的性能。同时具有承载低速大扭矩、振动负荷、散热和清除齿啮合处的污染物等功能。变速器滤清器的作用是过滤外来的杂质，过滤离合器摩擦片、钢片和摩擦产恒的摩擦材料纤维，以及过滤齿轮、钢带、链条等金属零件摩擦产生的碎屑。变速箱运转过程中，变速箱内的油液会不断地变脏，变速器油滤清器的作用就是对变速箱在工作过程中产生的杂质进行滤除，把洁净的变速器油供给各运动副以及电磁阀、油路管，起到润滑、冷却、清洗、防锈、抗摩擦作用，从而保护零部件、保障变速箱性能、延长变速箱的使用寿命。

4、变速器滤清器需要定期进行更换，现有技术中存在下列技术问题：变速器滤清器安装在hmcvt内部，判断滤清器是否需要更换只能依靠使用时间或者行驶里程进行更换，存在大量的不确定性，更换效率低。滤清器使用时间过长，会造成变速器油中含有的杂质（离合器摩擦片、钢片和摩擦产恒的摩擦材料纤维，以及过滤齿轮、钢带、链条等金属零件摩擦产生的碎屑）过多，影响离合器的摩擦和同步器的性能和过滤外来的功能。如何能够得知变速器油中杂质的含量，以及使变速器油在使用时间内杂质含量更少，减少对hmcvt的使用过长中出现因润滑造成的问题是当前面临的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是解决上述缺陷和不足，该目的是通过以下技术方案实现的。

2、本发明提供了一种基于半监督学习的hmcvt滤清器自动更换装置，包括滤清器自动更换装置；所述滤清器自动更换装置设置在液压泵和油底壳之间，油底壳内通过设置的油路管与滤清器自动更换装置的输入端互相连接，液压泵上通过设置的油路管与滤清器自动更换装置的输出端互相连接；所述滤清器自动更换装置包括齿轮；所述齿轮的外圆周面上等间距固定连接有多个支撑臂a；所述支撑臂a的伸出端铰接有支撑臂b；所述支撑臂b的伸出端固定连接有变速器油滤清器；所述支撑臂a与支撑臂b之间通过设置的电动缸互相连接。

3、所述支撑臂a沿齿轮的外圆切面设置。

4、所述油底壳内设置有油液，并在油底壳内壁面上分别设置有对称布置的颗粒物传感器和电容传感器。

5、所述滤清器自动更换装置通过电性连接有用于驱动其运动的电机。

6、一种基于半监督学习的hmcvt滤清器自动更换方法，根据如上所述的hmcvt滤清器自动更换装置进行更换，其中包括以下步骤：

7、s1:基于半监督学习，获取和收集变速器油含有不同程度粉尘、金属等杂质的数据，获得有标记的数据和未标记的数据；

8、s2：根据有标记的数据和未标记的数据训练出模型；

9、s3：利用该模型预测出变速器油品质；

10、s4：hmcvt工作时通过放置于油底壳内颗粒物传感器和电容传感器来检测油液中的介电常数和颗粒物含量；

11、s5：通过半监督学习进行预测此刻变速器油的品质是否达到更换滤清器的阈值；

12、s6：若未达到更换滤清器的阈值则结束检测；

13、s7:若达到更换滤清器的阈值，变速器控制单元控制工作组件工作，使hmcvt滤清器自动更换装置中电动缸复位，从而取下滤清器，使电机带动滤清器自动更换装置旋转，电动缸工作使滤清器安装完成。

14、与现有技术相比，本发明的有益效果是：相比于传统的hmcvt中无法感知变速器油品质和滤清器，本发明通过滤清器自动更换装置实现滤清器的自动更换，不仅可以延长变速器油的使用时间，而且极佳的变速器油品质更有助于换挡及齿轮润滑等工作场景；本发明基于半监督学习标记变速器油含有不同程度粉尘、金属等杂质的数据和未标记的数据训练出模型，并预测变速器油品质，判断是否滤清器到达使用极限。相比于传统的通过使用时间和行驶里程更换变速器油和变速器滤清器更为精准，为滤清器自动更换装置提供精确地数据支撑。

技术特征：

1.一种基于半监督学习的hmcvt滤清器自动更换装置，包括滤清器自动更换装置（6）；其特征是：所述滤清器自动更换装置（6）设置在液压泵（13）和油底壳（8）之间，油底壳（8）内通过设置的油路管（12）与滤清器自动更换装置（6）的输入端互相连接，液压泵（13）上通过设置的油路管（12）与滤清器自动更换装置（6）的输出端互相连接；所述滤清器自动更换装置（6）包括齿轮（5）；所述齿轮（5）的外圆周面上等间距固定连接有多个支撑臂a（4）；所述支撑臂a（4）的伸出端铰接有支撑臂b（2）；所述支撑臂b（2）的伸出端固定连接有变速器油滤清器（1）；所述支撑臂a（4）与支撑臂b（2）之间通过设置的电动缸（3）互相连接。

2.根据权利要求1所述的基于半监督学习的hmcvt滤清器自动更换装置，其特征是：所述支撑臂a（4）沿齿轮（5）的外圆切面设置。

3.根据权利要求1所述的基于半监督学习的hmcvt滤清器自动更换装置，其特征是：所述油底壳（8）内设置有油液（9），并在油底壳（8）内壁面上分别设置有对称布置的颗粒物传感器（7）和电容传感器（10）。

4.根据权利要求1所述的基于半监督学习的hmcvt滤清器自动更换装置，其特征是：所述滤清器自动更换装置（6）通过电性连接有用于驱动其运动的电机（11）。

5.一种利用根据权利要求1所述的基于半监督学习的hmcvt滤清器自动更换装置的更换方法，其特征是：包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种基于半监督学习的HMCVT滤清器自动更换装置及其更换方法，包括滤清器自动更换装置；所述滤清器自动更换装置设置在液压泵和油底壳之间，油底壳内通过设置的油路管与滤清器自动更换装置的输入端互相连接，液压泵上通过设置的油路管与滤清器自动更换装置的输出端互相连接；所述滤清器自动更换装置包括齿轮；所述齿轮的外圆周面上等间距固定连接有多个支撑臂A；所述支撑臂A的伸出端铰接有支撑臂B；所述支撑臂B的伸出端固定连接有变速器油滤清器。本发明通过滤清器自动更换装置实现滤清器的自动更换，不仅可以延长变速器油的使用时间，而且极佳的变速器油品质更有助于换挡及齿轮润滑等工作场景。

技术研发人员：徐立友,张林宽,张俊江,赵思夏,闫祥海,刘孟楠,吴依伟,张帅,郑景阳
受保护的技术使用者：河南科技大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16