本發(fā)明涉及汽車自動變速箱性能測試技術領域，尤其是涉及一種純電動汽車用的無離合器兩擋機械式自動變速箱換擋性能測試裝置。

背景技術：

純電動汽車以其低噪聲、零排放、車載電源能量來源途徑廣泛等優(yōu)點，已成為新能源汽車的重要發(fā)展方向。與此同時，使用無離合器兩擋機械式自動變速箱也已成為目前改善純電動汽車動力性指標并兼顧其能量經濟性的有效解決方案。

換擋機構作為機械式自動變速箱中重要的組成部分，其性能直接決定著變速箱整體換擋性能的優(yōu)劣，有必要對其性能在開發(fā)階段進行全面測試，但在變速箱整體上進行換擋性能測試時，面臨拆裝不方便、測試成本高、傳感器布置困難等問題。

技術實現要素：

本發(fā)明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種無離合器兩擋機械式自動變速箱換擋性能測試裝置，在設計開發(fā)初期有效測試無離合器兩擋變速箱電動換擋機構的換擋性能，并用于驗證電動換擋控制策略的有效性，以實現快速平穩(wěn)的換擋。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種無離合器兩擋機械式自動變速箱換擋性能測試裝置，包括臺架主體以及分別安裝在臺架主體上的緩沖器、限位抱箍、直線軸承、電機、減速器、撥叉軸、撥塊、換擋撥頭和傳感器，所述的撥叉軸通過直線軸承后與緩沖器連接，所述的電機通過減速器與換擋撥頭連接，所述的換擋撥頭通過撥塊與撥叉軸連接，所述的傳感器與撥叉軸連接，用于換擋位移、換擋撥頭上換擋力和換擋次數的數據采集。

所述的傳感器包括直線位移傳感器，該直線位移傳感器與撥叉軸之間通過連接板剛性連接，實現對于換擋位移的監(jiān)測。

所述的傳感器包括拉壓力傳感器，該拉壓力傳感器位于緩沖器與撥叉軸之間，實現對換擋撥頭上換擋力的實時監(jiān)測。

所述的傳感器包括計數傳感器，該計數傳感器安裝在傳感器基座上，實現對于換擋次數的記錄。

所述的撥叉軸兩端設有限位抱箍，該限位抱箍位于直線軸承與拉壓力傳感器之間，并且位置可調，通過限制撥叉軸的軸向位移來限制換擋行程。

所述的撥叉軸與撥塊之間為剛性連接，所述的撥叉軸通過兩個直線軸承，實現其兩個線位移自由度和兩個角位移自由度的約束，所述的撥塊通過撥塊底座，實現對撥叉軸與撥塊整體第三個角位移自由度的約束，從而實現撥塊與撥叉軸只有一個線位移自由度。

所述的臺架主體包括主體支架、檢修門、緩沖器基座、傳感器基座、直線軸承基座、減速器安裝板、減速器支撐柱、電機安裝盤、電機支撐柱、撥塊底座、連接板、防護罩、底板和橡膠減震器。

所述的檢修門包括頂部檢修門和正面檢修門。

所述的裝置還包括依次連接的數據采集器，計數器顯示屏，兩擋機械式自動變速箱控制單元及用于數據計算、分析處理及輸出的計算機。

本發(fā)明針對無離合器兩擋自動變速箱換擋機構，發(fā)明了一種無離合器兩擋機械式自動變速箱電動換擋機構換擋性能測試臺架，用于測試電動換擋機構的控制性能及耐久性能，并通過實時監(jiān)測換擋力、換擋位移、換擋時間、換擋次數等指標來測試其換擋性能。

與現有技術相比，本發(fā)明結構簡單，維修方便，便于移動?？梢栽陂_發(fā)階段有效測試無離合器兩擋機械式自動變速箱電動換擋機構的換擋性能以及換擋耐久性，并驗證換擋控制算法。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的外部結構示意圖；

圖2為本發(fā)明的內部結構示意圖；

圖3為本發(fā)明的換擋機構結構示意圖；

圖4為本發(fā)明的電動換擋系統(tǒng)結構示意圖。

圖中：頂部檢修門1、主體支架2、防護罩3、防滑調整塊4、計數顯示器5、正面檢修門6、門把手7、合頁8、計數傳感器9、傳感器基座10、緩沖器11、底板12、限位抱箍13、直線軸承基座14、直線位移傳感器15、撥塊底座16、連接板17、減速器支撐柱18、緩沖器基座19、拉壓力傳感器20、減速器安裝板21、直線軸承22、電機23、電機安裝盤24、電機支撐柱25、減速器輸入軸26、減速器27、撥叉軸28、撥塊29、換擋撥頭30、減速器輸出軸31。

具體實施方式

下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都應屬于本發(fā)明保護的范圍。

如圖1-3所示，一種無離合器兩擋機械式自動變速箱換擋性能測試裝置，包括臺架主體以及分別安裝在臺架主體上的緩沖器11、限位抱箍13、直線軸承22、電機23、減速器27、撥叉軸28、撥塊29、換擋撥頭30和傳感器，所述的撥叉軸28通過直線軸承22后與緩沖器11連接，所述的電機23通過減速器27與換擋撥頭30連接，所述的換擋撥頭30通過撥塊29與撥叉軸28連接，所述的傳感器與撥叉軸28連接，用于換擋位移、換擋撥頭上換擋力和換擋次數的數據采集。

所述的傳感器包括直線位移傳感器15，該直線位移傳感器15與撥叉軸28之間通過連接板剛性連接，實現對于換擋位移的監(jiān)測。

所述的傳感器包括拉壓力傳感器20，該拉壓力傳感器20位于緩沖器11與撥叉軸28之間，實現對換擋撥頭上換擋力的實時監(jiān)測。

所述的傳感器包括計數傳感器9，該計數傳感器9安裝在傳感器基座9上，實現對于換擋次數的記錄。

所述的撥叉軸28兩端設有限位抱箍13，該限位抱箍13位于直線軸承22與拉壓力傳感器20之間，并且位置可調，通過限制撥叉軸的軸向位移來限制換擋行程。

所述的撥叉軸28與撥塊29之間為剛性連接，所述的撥叉軸28通過兩個直線軸承22，實現其兩個線位移自由度和兩個角位移自由度的約束，所述的撥塊29通過撥塊底座16，實現對撥叉軸28與撥塊29整體第三個角位移自由度的約束，從而實現撥塊與撥叉軸只有一個線位移自由度。

所述的臺架主體包括主體支架2、檢修門、緩沖器基座19、傳感器基座10、直線軸承基座14、減速器安裝板21、減速器支撐柱18、電機安裝盤24、電機支撐柱25、撥塊底座16、連接板17、防護罩3、底板12和橡膠減震器。

所述的檢修門包括頂部檢修門1和正面檢修門6。

所述的裝置還包括依次連接的數據采集器，計數器顯示屏，兩擋機械式自動變速箱控制單元及用于數據計算、分析處理及輸出的計算機。

因此本發(fā)明兩擋自動變速箱換擋機構換擋性能測試臺架可以模擬無離合器兩擋機械式自動變速箱的換擋過程，并對換擋過程控制策略和換擋電機控制算法進行驗證，同時可以實現在換擋過程中對無離合器兩擋變速箱換擋力、換擋位移、換擋時間和換擋次數的實時監(jiān)測，為換擋過程的精確控制奠定基礎，基于此臺架也可以對換擋機構的耐久性進行測試。有效地解決了在變速箱上測試電動換擋機構性能時所面臨的拆裝不方便、測試成本高以及傳感器布置困難等問題。

如圖1、圖2和圖3所示，tcu決策無刷直流換擋電機轉速，無刷直流換擋電機按照制定的控制策略轉過一定角度，其帶動減速器輸入軸轉動，減速器輸入軸經過減速器帶動減速器輸出軸轉動，減速器輸出軸帶動撥頭轉動，撥頭與撥塊之間高副接觸，受撥叉軸及撥塊只有一個自由度的限制，撥頭的轉動轉化為撥塊與撥叉軸的直線運動。撥叉軸的位移經過位移傳感器的采集分別輸入至tcu和數據采集器。

如圖1、圖2和圖3所示，當無刷直流換擋電機運轉時，無刷直流換擋電機輸出轉矩經減速器增扭傳遞至撥頭，撥頭推動撥塊運動，撥塊帶動撥叉軸運動。同時，緩沖器對撥叉軸的運動產生運動阻力。拉壓力傳感器位與撥叉軸同軸，并且位于緩沖器與撥叉軸之間，撥塊與撥叉軸上的換擋力經拉壓力傳感器采集輸入至數據采集器。

如圖1、圖2和圖3所示，當撥叉軸運動一次，接近開關記錄換擋一次，并輸入計數器，累計的換擋次數顯示在計數器的顯示屏上。

如圖4所示，tcu、位移傳感器、無刷直流換擋電機和電動換擋機構共同構成了換擋閉環(huán)控制系統(tǒng)。位移傳感器與拉壓力傳感器實時檢測換擋撥叉位移與換擋力。

本發(fā)明的一種無離合器兩擋機械式自動變速箱電動換擋機構換擋性能測試臺架實現了對無離合器兩擋機械式自動變速箱電動換擋機構換擋性能(主要包含換擋時間、換擋力、換擋位移和換擋次數)的測試，突破了現有測試方法的局限性，能為整個電動換擋機構提供更多有效的測試數據。本發(fā)明可以實現對于無刷直流換擋電機性能的有效驗證，并且可以通過限位抱箍的位置調整實現換擋行程可調，可以滿足不同變速箱不同換擋行程的測試需求，有效的調高了整個測試臺架的適用范圍。并且通過監(jiān)測換擋次數，可以對換擋機構的耐久性進行有效的測試。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內，可輕易想到各種等效的修改或替換，這些修改或替換都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內。因此，本發(fā)明的保護范圍應以權利要求的保護范圍為準。