汽车换挡性能测量系统研究.pdf

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1、汽车换挡性能测量系统研究陈汉军程丽娟冯祖军尹芝峰胡世东(泛亚汽车技术中心有限公司，上海201201)【摘要】为实现在实车环境下对换挡系统换挡力和位移的精确、快速测量，针对自动变速器开发了一套汽车换挡性能测量系统，并完成其软、硬件开发。该测试系统主要由二维推拉力传感器及球面坐标测量装置组成，运用三维坐标变换和球面最／J,-乘拟合的计算方法，实现了换挡力与手柄角位移关系及换挡力与坐标投影距离关系的实时测量。考虑到手动测量数据的分散性，对测量结果进行统计处理，获得稳定、一致的测量结果，为后续换挡性能分析研究提供参考。主题词：自动变速器换挡性能测量系统统计处理中图分类号：U467．4；U463

2、．2文献标识码：A文章编号：1000—3703(2016)12-0041-04ResearchonVehicleGearShiftingPerformanceMeasuringSystemChenHanjun，ChengLijuan，FengZujun，YinZhifeng，HuShidong(PanAsiaTechnicalAutomotiveCenterCo．，Ltd，Shanghai201201)【Abstract】Inordertomeasurethegearshiftingsystemforceanddisplacementindrivingenvironmentquickl

3、yandaccurately，ashiftingsystemperformancetestsystemwasdevelopedforautomatictransmission，themechanicaldesignandsoftwaredevelopmentwerecompleted．Thistestsystemconsistsofa2-axisloadcellandaspherecoordinatemeasuringsystem，shiftingforceanddisplacementcanbemeasuredduringshiftoperationwithalgorithmof3一

4、axiscoordinatetransformandspheresurfacefittingareusedtotransformandmeasuretheshiftingpositionslashandtheshifterlevermovinganglestogetmoreaccurateforce—displacementmeasurement．Consideringthemanualcontroldispersion，thestatisticaltreatmentisusedtogetastableandconsistentmeasuringresult，whichguidessh

5、iftingperformanceanalysisandresearch．Keywords：Automatictransmission，Shiftingperformance，Testingdevice，Statisticaltreatment1前言车辆换挡系统的换挡质量一般依靠驾驶员的主观评价，因而人为因素会导致评价结果的不同，所以有必要利用客观测量方法将换挡质量特征化⋯。通过动态检测换挡过程中换挡器的推拉操纵力与转角位移的对应关系可以评判操纵机构的装配质量、系统磨损等状况。本文提出的换挡系统测量装置实现了换挡力和位移的同步测试。通过球面拟合，获得手柄角位移或手柄受力点运动弧长，使换

6、挡力一位移关系更精准。该装置主要用于整车环境下换挡系统(包括换挡器、拉索及变速器棘爪)的动态性能测量，也可在试验室条件下用于换挡系统性能评价。2系统结构换挡系统测量装置硬件结构如图l所示。三坐标2016年第12期测量仪由2个角位移测量编码器和1个直线位移传感器组成；二维换挡力传感器固定于换挡手柄顶端；直线位移传感器通过球形万向节与换挡器中心线连接，即以万向节的球轴承中心作为位移测量点；车载测量支架设计为高度可调形式，方便固定；设计了通用球头夹具，以便测试时不需拆卸换挡手柄球头。图1换挡力一位移测量装置该装置分别通过三坐标测试仪和二维力传感器测--41——·试验测试·量换挡位移和换挡力，

7、利用数据采集卡采集传感器数据，经模数转换后输入计算机，使用LabVIEWl21进行数据存储与处理，最后对结果进行统计分析。3数学模型建立及计算驾驶员操作换挡器手柄绕其回转中心Po(见图2)旋转，通过拉索换至意向挡位。自动变速器的换挡手柄施力点(球头最高点向下15mm处，即挡位点及力的测量点)在P、R、N、D、M等各挡的位置形成一个球冠。实际测量中，如果直接用球面坐标或直角坐标表示挡位和路径，方位(或姿态)的倾斜常使结果不直观，所以需要将原始的测