[发明专利]选换挡性能自动测试装置及其测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种汽车（变速器选换挡）性能测试装置及其方法，尤其涉及一种用于汽车传动试验台的高动态选换挡性能自动测试装置及其方法（该装置不仅可以用在试验台上，还可以单独作为一种选换挡性能测试及评价的装置使用）。

背景技术

选换挡装置目前应用较多，是近代自动控制领域中出现的一项新技术。而其在汽车传动试验台上的应用对汽车传动试验技术的发展起到了至关重要的作用。

目前已有的选换挡测试装置及其方法，其主要目的是代替人手进行对变速器选换挡的操作，同时可以简单地测得选换挡力的大小。但是为了模拟真实的换挡过程，在换挡装置执行完一次选换挡后需要与排挡杆头脱开，由于挡位的间隙和弹簧的作用，排挡杆头脱开后相对原位置会产生一定的偏移量，因此在下一次的选换挡动作时，选换挡机构与排挡杆头连接的过程中会产生异常冲击，或是无法与排挡杆头进行正确连接。进而影响选换挡装置的寿命，以及选换挡过程中测量的所有参数的准确性。

同时，现有的选换挡装置为单一控制模式，在使用中只能作为试验台的一部分执行选换挡的操作，并进行简单的力测量，但是其无法单独使用对变速器选换挡的性能进行评价，在适用的范围上也具有一定的局限。

发明内容

针对现有技术中存在的上述不足，本发明提供了一种选换挡性能自动测试装置，该装置不仅可以实现在选换挡前对排挡杆头进行精确再定位，消除异常冲击并使其与排挡杆进行正确连接，同时可以延展该测试装置的使用范围，并在其单独使用中进行对变速器选换挡性能的评价。

同时，本发明还提供了一种选换挡性能自动测试方法。该方法测试响应快，测试数据可靠、精度高。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：

选换挡性能自动测试装置，包括升降机构、锁止机构、选换挡执行机构和排挡杆支座；

所述升降机构包括环形内壁、丝杆、环形外壁、螺母、顶盖板、蜗轮蜗杆机构和驱动蜗轮蜗杆中的蜗杆转动的手柄；所述环形外壁套在环形内壁上并与环形内壁滑动配合，所述丝杆竖直设置在环形内壁中并与环形内壁形成径向固定、轴向可移动配合；所述蜗轮蜗杆机构中的蜗轮固定套在丝杆的顶部，手柄安装在环形外壁上并与环形外壁转动配合；所述螺母旋套在丝杆上，螺母与环形内壁固定连接；所述顶盖板水平设置在环形外壁上；

所述锁止机构包括锁紧螺杆、锁紧垫块和锁紧螺母，所述环形内壁的相对两侧设有通孔，所述环形外壁的相对两侧沿竖直方向设有条形孔，所述环形内壁和环形外壁之间的相对两侧设置锁紧垫块，所述锁紧螺杆穿过环形外壁上的条形孔、环形内壁上的通孔和锁紧垫块，所述锁紧螺母旋套在锁紧螺杆的端部；

所述选换挡执行机构包括纵向滑轨、纵向滑板、横向滑轨、横向滑板、弹簧、连接杆、纵向滑板驱动机构和横向滑板驱动机构；所述纵向滑轨固定在顶盖板上，纵向滑板安装在纵向滑轨上并与纵向滑轨滑动配合；所述横向滑轨固定在纵向滑板上，横向滑板安装在横向滑轨上并与横向滑轨滑动配合；所述连接杆竖直穿过安装在横向滑板上的支撑连接板上并与支撑连接板滑动配合，所述连接杆与气缸的活塞杆平行，连接杆的顶部通过连接板与气缸的活塞杆固定连接，所述弹簧套在连接杆上，弹簧的一端压在连接板上，弹簧的另一端压在支撑连接板上；所述连接杆的底端设有一接头，所述接头的底部设置内凹的球面；所述纵向滑轨上设有采集纵向滑板移动的位移传感器Ⅰ，横向滑轨上设有采集横向滑板移动的位移传感器Ⅱ；所述接头的球面中部设有采集排挡杆头移动位置的摄像头；

所述排挡杆支座包括支撑板Ⅰ和支撑板Ⅱ；所述支撑板Ⅱ的顶部为弧形结构，在支撑板Ⅱ上靠近顶部设置呈弧形分布的数个螺栓孔；所述支撑板Ⅰ的底部设置内凹的弧形槽，支撑板Ⅰ的中部通过一销钉连接在支撑板Ⅱ上并与支撑板Ⅱ在弧形方向上转动配合，支撑板Ⅱ的顶部位于弧形槽内；所述支撑板Ⅰ的底部两侧分别设置一弧形孔，所述弧形孔与对应侧的螺栓孔对应；待检测的排挡杆安装在支撑板Ⅰ的顶面上时，排挡杆头与接头对应。 

作为本发明的一种优选方案，在接头的内凹槽内设有力传感器。

作为本发明的另一种优选方案，所述支撑连接板上设有直线轴承，所述连接杆竖直穿过直线轴承并通过直线轴承与支撑连接板滑动配合。

选换挡性能自动测试方法，在该方法中采用了上述中的选换挡性能自动测试装置，该方法包括如下步骤：

（1）、将检测的排挡杆安装在支撑板Ⅰ的顶面上时，使排挡杆头与接头对应，调整升降机构的高度和排挡杆支座上支撑板Ⅱ的角度；

（2）、选换挡执行机构通过路径跟踪定位法对排挡杆头进行初始定位，并使选换挡执行机构与排挡杆顺利无冲击连接；