专利名称：一种自动变速器性能测试系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及变速器性能测试技术领域，更具体地说，涉及一种自动变速器性能测试系统。
背景技术：
自动变速器是一种能够根据发动机工况和车速来自动换挡的设备，即可根据车辆行驶阻力的变化自动改变车辆的传动比和扭矩比，减轻驾驶者的劳动强度。为了保证自动变速器能够正常工作，通常需要对自动变速器进行性能测试，具体的，一般需要进行传动效率测试、疲劳寿命测试、换挡寿命测试、起步性能测试、换挡点验证测试和均匀加速时间测试 。但是，现有技术中，还不能实现自动变速器的性能测试。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种自动变速器性能测试系统，以实现对所述自动变速器的性能测试。一种自动变速器性能测试系统，包括:上位机、测功机控制器、测功机、第一转矩转速传感器和第二转矩转速传感器；其中:所述第一转矩转速传感器用于与自动变速器的输入轴相连，所述第二转矩转速传感器用于与自动变速器的输出轴相连；所述测功机控制器与所述测功机相连，所述测功机控制器、第一转矩转速传感器和第二转矩转速传感器分别与所述上位机相连；所述上位机接收输入信号，确定与所述输入信号相应的控制策略，并根据所述控制策略生成控制指令；所述控制指令包括电机控制指令、测功机控制指令和换挡控制指令；所述电机控制指令用于控制电机控制器驱动电机运转；所述测功机控制指令用于控制测功机控制器驱动测功机运转；所述换挡控制指令用于控制自动变速器换挡；所述上位机接收所述第一转矩转速传感器、第二转矩转速传感器和自动变速器的反馈信号并按照所述控制策略处理所述反馈信号。其中，所述上位机根据所述控制策略生成控制指令，具体为:a、所述上位机向所述电机控制器发出驱动电机在转速模式下达到步进转速的电机控制指令，同时，向所述测功机控制器发出驱动所述测功机在转矩模式下达到预设转矩的测功机控制指令；b、所述上位机获取由所述第一转速转矩传感器测量得到的所述自动变速器输入端的步进转速，以及由所述第二转速转矩传感器测量的到的所述自动变速器的输出转矩，并计算当前档位下所述自动变速器的传动效率；C、所述上位机向所述自动变速器发出换挡控制指令，并返回步骤a，直至计算得到所述自动变速器各个档位下的传动效率并记录。
其中，所述上位机根据所述控制策略生成控制指令，具体为:
a、所述上位机向所述自动变速器发出切换到S档的换挡控制指令；向所述电机控制器发出驱动所述电机在转速模式下达到额定转速的电机控制指令，同时，上位机向所述测功机控制器发出驱动所述测功机在转矩模式下达到预设转矩的测功机控制指令；
b、所述上位机向所述自动变速器发出切换到L档的换挡控制指令，向所述电机控制器发出驱动所述电机在转速模式下达到额定转速的电机控制指令，同时，上位机向所述测功机控制器发出驱动所述测功机在转矩模式下达到预设转矩的测功机控制指令；
C、返回步骤a，直至所述自动变速器在S档和L档之间循环换挡的换挡次数达到预设值，并记录所述预设值和循环换挡过程所用的时间。
其中，所述上位机根据所述控制策略生成控制指令，具体为:
a、所述上位机向所述电机控制器发出驱动电机在转矩模式下启动的电机控制指令，同时上位机向所述测功机控制器发出驱动所述测功机在转速模式下启动的测功机控制指令；
b、所述自动变速器在当前档位下稳定运行时间达到预设值后，所述上位机向所述自动变速器发出换挡控制指令，返回步骤a，直至上位机接收到指示自动变速器工作异常的反馈信号，或所述自动变速器在各个档位间进行循环切换的换挡次数达到预设值。
其中，所述上位机根据所述控制策略生成控制指令，具体为:
a、所述上位机向所述自动变速器发出切换到D档的换挡控制指令；所述自动变速器在D档下可根据所述测功机在当前转矩下，所述电机的转速变化情况在D档的每一档位下进行自动换档；
b、所述上位机向所述电机控制器发出驱动电机在转速模式下逐步改变电机的转速的电机控制指令，同时上位机向所述测功机控制器发出驱动所述测功机在转矩模式下加载预置转矩的测功机控制指令，其中所述预置扭矩方向与所述电机运转方向相反，且反方向限制零速；
C、所述上位机获取并记录通过所述第一转速转矩传感器测得的所述自动变速器在D档的每一档位下的输入转速和输入扭矩，以及通过所述第二转速转矩传感器测得的输出转速，并绘制所述输入转速、输入扭矩和输出转速在D档的每一档位下的变化曲线。
其中，所述上位机根据所述控制策略生成控制指令，具体为:
a、在当前油门开度 下，所述上位机向所述自动变速器发出切换到D档的换挡控制指令；
b、所述上位机向所述电机控制器发出驱动电机达到D档下理论换挡点的电机控制指令，同时，上位机向所述测功机控制器发出驱动所述测功机于转速模式下在所述理论换挡点下微调测功机转速的测功机控制指令，
C、若所述上位机接收到所述自动变速器档位发生变化的反馈信号，则记录此时所述自动变速器的输入转速，否则所述上位机向所述电机发送切换至理论换挡点附近的某一转速的电机控制指令，同时向所述测功机控制器发出驱动所述测功机于转速模式下在当前转速下微调测功机转速的测功机控制指令，直至接收到所述自动变速器在D档下换挡的反馈信号，并记录所述当前转速；
d、所述上位机向所述电机发送切换当前油门开度的电机控制指令，返回步骤a，直至得到所述自动变速器在不同油门开度下的换挡点。
其中，所述上位机根据所述控制策略生成控制指令具体为:
a、所述上位机向所述自动变速器发出切换到D档的换挡控制指令；
b、在D档的每一档位下，上位机向所述电机控制器发出在转矩模式下驱动所述电机启动并调节所述电机的转矩的电机控制指令；同时，上位机向所述测功机控制器发出驱动测功机加载预置扭矩的测功机控制指令；
C、所述上位机获取并记录所述自动变速器的输入转速，输入扭矩和输出转速，并绘制所述输入转速、输入扭矩和输出转速从启动到一个换挡循环完成期间的变化曲线，并记录每一次换挡开始到换挡完成所需的时间，其中，所述一个换挡循环完成指从Dl档依次切换到D2档、D3档、D2档、Dl档。
可选地，还包括噪声计；所述上位机还用于处理通过所述噪声计测得的噪声信息；
所述上位机根据所述控制策略生成控制指令具体为:
a、所述上位机向所述电机控制器发出驱动电机在转速模式下达到额定转速的电机控制指令，同时上位机向所述测功机控制器发出驱动所述测功机在转矩模式下达到预设转矩的测功机控制指令；
b、通过噪声计获取在所述自动变速器周边预设位置处的噪声大小，并输入到上位机中；
C、所述上位机向所述自动变速器发出换挡控制指令，返回步骤a，直至获取得到各个档位下所述自动变速器的噪声测试数据。
可选地，还包括用于检测所述自动变速器机体温度的温度传感器；
所述温度传感器与所述上位机连接；
所述上位机根据所述控制策略生成控制指令，具体为:
a、所述上位机向所述电机控制器发出驱动电机在转速模式下达到电机转速大于额定转速的电机控制指令，同时上位机向所述测功机控制器发出禁止驱动所述测功机的测功机控制指令；
b、在当前档位下，上位机实时获取并记录所述温度传感器测量得到的数据，直到所述自动变速器温度停止上升或温度上升到限定值；
C、所述上位机向·所述自动变速器发出换挡控制指令，返回步骤a，直至获取得到各个档位下所述自动变速器的温升数据。
可选地，还包括:与所述上位机相连，接收所述电机控制指令的电机控制器和与所述电机控制器相连的交流电机。
从上述的技术方案可以看出，本发明实施例通过电机控制器驱动交流电机工作，以所述交流电机作为所述自动变速器的制动设备，同时通过测功机控制器驱动所述测功机工作，以所述测功机作为所述自动变速器的加载设备，来模拟自动变速器的运行环境。上位机通过接收输入信号，确定与所述输入信号相应的控制策略，并根据所述控制策略生成控制指令(包括用于控制电机控制器驱动电机运转的电机控制指令、控制测功机控制器驱动测功机运转的测功机控制指令以及控制自动变速器换挡的换挡控制指令)，同时，接收所述第一转矩转速传感器、第二转矩转速传感器和自动变速器的反馈信号并按照所述控制策略处理所述反馈信号，所述上位机获取所述自动变速器在不同输入信号下进行工作时的实时运行数据，并根据所述运行数据完成所述自动变速器的性能检测。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例一公开的一种自动变速器性能测试系统结构不意图2为本发明实施例二公开的又一种自动变速器性能测试系统结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参见图1，本发明实施例一公开了一种自动变速器性能测试系统，以实现对所述自动变速器的性能测试，包括:上位机100、测功机控制器200、测功机300、第一转矩转速传感器400和第二转矩转速传感器500 ；
其中，所述第一转矩转速传感器400用于与自动变速器的输入轴相连，所述第二转矩转速传感器500用于与自动变速器的输出轴相连；
所述测功机控制器200与所述测功机300相连，所述测功机控制器200、第一转矩转速传感器400和第二转矩转速传感器500分别与所述上位机100相连；
所述上位机100接收输入信号，确定与所述输入信号相应的控制策略，并根据所述控制策略生成控制指令；所述控制指令包括电机控制指令、测功机控制指令和换挡控制指令；所述电机控制指令用于控制电机控制器驱动电机运转；所述测功机控制指令用于控制测功机控制器2 00驱动测功机300运转；所述换挡控制指令用于控制自动变速器换挡；
所述上位机100接收所述第一转矩转速传感器400、第二转矩转速传感器500和自动变速器的反馈信号并按照所述控制策略处理所述反馈信号。
所述自动变速器性能测试系统可应用于配置有自动变速器600、交流电机700和电机控制器800的电动汽车生产厂家，为所述电动汽车用自动变速器600进行性能测试，被测系统包括电动汽车的自动变速器600、交流电机700和电机控制器800。
连接所述自动变速器性能测试系统与所述被测系统之间的接线，具体的，所述电机控制器800和所述自动变速器600分别与所述上位机100相连；所述测功机300通过所述第二转矩转速传感器500与所述自动变速器600的输出轴连接(即所述第二转矩转速传感器500的一端与所述自动变速器600的输出轴连接，另一端与所述测功机300连接)；所述电机控制器800与所述交流电机700相连，所述交流电机700通过所述第一转矩转速传感器400与所述自动变速器600的输入轴连接(即所述第一转矩转速传感器400的一端与所述自动变速器600的输入轴连接，另一端与所述交流电机700连接)。接线完成后，即可启动测试系统开始测试工作。
其中，所述第一转矩转速传感器400用于测量所述自动变速器600输入端的转速和转矩、所述第二转矩转速传感器500用于测量所述自动变速器600输出端的转速和转矩。所述交流电机700用于作为自动变速器600的驱动设备，所述测功机300用于作为自动变速器600的电力加载设备(可模拟车辆负载或车辆需要克服的摩擦力)。
其中，所述测功机控制器200可采用交一直一交型变压变频器，该变频器先把恒压恒率的交流电“整流”成直流电，再把直流电“逆变”成电压和频率均可调的三相交流电。由于把直流电逆变成交流电的环节比较容易控制，通过此方法设计的变频器在频率的调节范围和改善变率后电动机的特性方面都有明显的优势。具体的，可采用ABB品牌的ACS800系列的交一直一交型变压变频器。所述电机控制器800实质为逆变器。所述自动变速器性能测试系统供电(以下简称“系统供电”)为交流电，考虑到所述逆变器以直流电作为供电电源，需要为所述逆变器配置直流电源柜，具体的，所述直流电源柜与所述电机控制器800相连。所述测功机300采用交流电力测功机。
其中需要说明的是，所述自动变速器600的档位一般包括:P档(即停车档)、R档(即倒车档)、N档(即空档)、D档(即前进档)、S档(即2速档)和L档(即I速档)。其中所述D档下包括有多个档位，根据生产厂家的不同所述D档中包括的档位也不尽相同，本实施例中设所述D档包括:D1档、D2档和D3档。所述自动变速器600设有电子控制系统，当档位置于D档时，可通过传感器获取车辆运行状态(即交流电机700和测功机300的运行状态)，将其转换为电信号输入到所述自动变速器600的电控单元，所述电控单元根据接收的电信号执行变速器在Dl档、D2档和D3档这3个档位之间的自动换挡操作；此外，本实施例中通过总线实现上位机100和所述自动变速器600之间的通信，利用上位机100将驾驶员的换挡控制指令(所述换挡指令包括控制档位在P档、R档、N档、D档、S档和L档这6个档位之间切换的换挡控制指令，本实施例中不包括控制档位在Dl档、D2档和D3档这3个档位之间切换，即所述自动变速器在D档下换挡不依附于换挡控制指令实现，而是根据传感器获取车辆运行状态进行自动换挡)以电信号的形式发送给自动变速器600以控制其换挡。上位机100通过总线接收自 动变速器600换挡操作(包括档位在P档、R档、N档、D档、S档和L档之间换挡和在Dl档、D2档和D3档这3个档位之间换挡)的反馈信号，记录所述自动变速器600的档位变换及换挡时刻。
所述上位机100接收输入信号，确定与所述输入信号相应的控制策略，并根据所述控制策略生成控制指令。所述输入信号即为对自动变速器600进行某项性能测试的指示信号，性能测试的测试项目包括:传动效率测试、疲劳寿命测试、换挡寿命测试、起步性能测试、换挡点验证测试和均匀加速时间测试。具体测试过程如下(下述测试过程中，上位机100通过接收所述第一转矩转速传感器400和第二转矩转速传感器500的反馈信号，来确定所述交流电机700和所述测功机300当前是否达到要求的运转状态):
I)传动效率测试
所述上位机根据所述控制策略生成控制指令，具体为:
a:所述上位机向所述电机控制器发出驱动交流电机在转速模式下达到步进转速的电机控制指令，同时，向所述测功机控制器发出驱动所述测功机在转矩模式下达到预设转矩的测功机控制指令；这样，所述电机控制器执行所述电机控制指令，驱动交流电机启动并达到步进转速；所述测功机控制器执行所述测功机控制指令，驱动测功机启动并达到预设转矩。
b:所述上位机获取由所述第一转速转矩传感器测量得到的所述自动变速器输入端的步进转速的值，以及由所述第二转速转矩传感器测量得到的所述自动变速器的输出转矩的值；
并计算当前档位下所述自动变速器的传动效率，具体计算过程为:根据机械功率计算公式:P=(R*N)/9550,其中P表示功率，R表示转速，N表示转矩,来分别计算所述自动变速器输入端和输出端的机械功率；并通过计算所述输入端和输出端的机械功率之比，得到所述自动变速器在当前档位下的传动效率。
c:所述上位机向所述自动变速器发出换挡控制指令，并返回步骤a，直至计算得到所述自动变速器在各个档位下的传动效率并记录。
由此本测试项目在于，在自动变速器的各个档位下均执行步骤a_b，得到各个档位下的传动效率。
2)疲劳寿命测试
所述上位机根据所述控制策略生成控制指令，具体为:
a:所述上位机向所述自动变速器发出切换到S档的换挡控制指令；向所述电机控制器发出驱动所述交流电机在转速模式下达到额定转速的电机控制指令，同时，上位机向所述测功机控制器发出驱动所述测功机在转矩模式下达到预设转矩的测功机控制指令；
b:所述上位机向所述自动变速器发出切换到L档的换挡控制指令，向所述电机控制器发出驱动所述交流电机在转速模式下达到额定转速的电机控制指令，同时，上位机向所述测功机控制器发出驱动所述测功机在转矩模式下达到预设转矩的测功机控制指令；
c:返回步骤a，直至所述自动变速器在S档和L档之间循环换挡的换挡次数达到预设值，并记录所述预设值和循环换挡过程所用的时间。
由此本测试项目在于，循环在S档和L档下执行一致的电机控制指令和测功机控制指令，直至所述自动变速器在S档和L档之间循环换挡的换挡次数达到预设值，测量循环换挡过程所用的时间。
3)换挡寿命试验
所述上位机根据所述控制策略生成控制指令，具体为:
a:所述上位机向所述电机控制器发出驱动交流电机在转矩模式下启动的电机控制指令，同时，上位机向所述测功机控制器发出驱动所述测功机在转速模式下启动的测功机控制指令，这样，所述电机控制器执行所述电机控制指令，驱动交流电机工作；所述测功机控制器执行所述测功机控制指令，驱动测功机工作。
b:所述自动变速器在当前档位下稳定运行时间达到预设值(所述预设值可设定为5秒钟)后，上位机向所述自动变速器发出换挡控制指令，返回步骤a，直至上位机接收到指示自动变速器工作异常的反馈信号，或所述自动变速器在各个档位间进行循环切换的换挡次数达到预设值；其中，每一档位下所述交流电机所需达到的转矩大小及所述测功机所需达到的转速大小可根据实际情况来设定，并不局限。
由此本测试项目在于，检测在所述循环切换次数达到预设值前所述自动变速器有无出现异常工作情况。 所述预设次数的设定值越大，测试精度越高，具体值可设定为十万次，若自动变速器在各个档位间循环切换预设次数后仍无异常情况发生，则视为换挡寿命合格。所述异常情况包括所述自动变速器卡位。
4)起步性能测试
所述上位机根据所述控制策略生成控制指令，具体为:
a:所述上位机向所述自动变速器发出切换到D档的换挡控制指令；自动变速器在D档下可根据所述测功机在当前转矩下，所述交流电机的转速变化情况在D档的每一档位下进行自动换档。
b:所述上位机向所述电机控制器发出驱动交流电机在转速模式下逐步改变交流电机的转速的电机控制指令，同时，上位机向所述测功机控制器发出驱动所述测功机在转矩模式下加载预置转矩的测功机控制指令，其中，所述预置扭矩方向与所述交流电机运转方向相反，且反方向限制零速，以模拟车辆启动时需要克服的摩擦力；
c:所述上位机获取并记录通过所述第一转速转矩传感器测得的所述自动变速器在D档的每一档位下的输入转速和输入扭矩，以及通过所述第二转速转矩传感器测得的输出转速，并绘制所述输入转速、输入扭矩和输出转速在D档的每一档位下的变化曲线。
由此本测试项目在于，为加测功机载预置转矩，通过改变交流电机的转速，所述交流电机的转矩以及测功机的转速自动发生调整，该过程中会伴随有所述自动变速器在D档的每一档位下的自动档位，获取在D档的每一档位下需要的上述运行数据；
5)换挡点验证测试
所述上位机根据所述控制策略生成控制指令，具体为:
a:在当前油门开度下，所述上位机向所述自动变速器发出切换到D档的换挡控制指令；
b:所述上位机向所述电机控制器发出驱动交流电机达到D档下理论换挡点的电机控制指令，同时，上位机向所述测功机控制器发出驱动所述测功机于转速模式下在所述理论换挡点下微调测功机转速的测功机控制指令，
c:若上位机接收到所 述自动变速器档位发生变化的反馈信号，则记录此时交流电机的转速(即所述自动变速器的输入转速)，否则上位机向所述交流电机发送切换至理论换挡点附近的某一转速的电机控制指令，同时向所述测功机控制器发出驱动所述测功机于转速模式下在当前转速下微调测功机转速的测功机控制指令，直至接收到所述自动变速器在D档下换挡的反馈信号，并记录所述当前转速。档位发生变化时所述交流电机的转速即为所述交流电机在当前油门开度下、所述自动变速器在当前档位下的换挡点。
d:所述上位机向所述交流电机发送切换当前油门开度的电机控制指令，返回步骤a，直至得到所述自动变速器在不同油门开度下的换挡点。
由此本测试项目在于，测试所述交流电机在不同油门开度下运转时，所述自动变速器的换挡点(所述换挡点为D档的Dl档、D2档和D3档之间进行切换的换挡点)。
6)均匀加速时间测试
所述上位机根据所述控制策略生成控制指令，具体为:
a:所述上位机向所述自动变速器发出切换到D档的换挡控制指令；
b:在D档的每一档位下，上位机向所述电机控制器发出在转矩模式下驱动所述交流电机启动并调节所述交流电机的转矩的控制指令，同时，上位机向所述测功机控制器发出驱动测功机加载预置扭矩的控制指令；此过程中，所述自动变速器的输入转速，输入扭矩和输出转速随之发生改变；
c:所述上位机获取并记录所述自动变速器的输入转速，输入扭矩和输出转速，并绘制所述输入转速、输入扭矩和输出转速从启动到一个换挡循环完成期间的变化曲线，并记录每一次换挡开始到换挡完成所需的时间，其中，所述一个换挡循环完成指从Dl档依次切换到D2档、D3档、D2档、Dl档。
由此本测试项目在于，在所述测功机在家预置扭矩时，调节所述交流电机的转矩，所述自动变速器的输入转速，输入扭矩和输出转速相应发生变化，此过程伴随有所述自动变速器在D档下的档位切换，获取在D档下进行循环换挡所需的时间。
上述记录的所述自动变速器的实时运行数据即为对所述自动变速器进行性能测试的依据。针对所述实时运行数据与预先确定的标准运行数据(即性能指标)进行比对，根据比对结果即可判断所述自动变速器性能的优劣。
由实施例一可知，本发明实施例通过电机控制器驱动交流电机，以所述交流电机作为所述自动变速器的制动设备，同时通过测功机控制器驱动所述测功机，以所述测功机作为所述自动变速器的加载设备，来模拟自动变速器的运行环境。上位机通过接收输入信号，确定与所述输入信号相应的控制策略，并根据所述控制策略生成控制指令，同时，接收所述第一转矩转速传感器、第二转矩转速传感器和自动变速器的反馈信号并按照所述控制策略处理所述反馈信号，以此获取所述自动变速器在不同输入信号下的实时运行数据，以完成所述自动变速器的性能检测。其中，所述运行数据即为测试所述自动变速器性能测试的依据；所述控制指令包括:用于控制电机控制器驱动电机运转的电机控制指令、控制测功机控制器驱动测功机运转的测功机控制指令以及控制自动变速器换挡的换挡控制指令。
参见图2，基于实施例一，本发明实施例二公开了又一种所述自动变速器性能测试系统，还包括:与所述上位机相连，接收所述电机控制指令的电机控制器和与所述电机控制器相连的交流电机。具体的，所述自动变速器性能测试系统包括:上位机100、测功机控制器200、测功机300、第一转矩转速传感器400、第二转矩转速传感器500、交流电机700和电机控制器800，用于为仅配置有自动变速器600的被测系统进行性能测试。
与实施例一相比，本实施例所公开的性能测试系统自身配置有电机控制器800和交流电机700，可直接对仅提供有自动变速器600的被测系统进行测试，待将所述交流电机700通过所述第一转矩转速传感器400与所述自动变速器600的输入轴连接、将所述自动变速器600与所述上位机100连接、以及将所述测功机300通过所述第二转矩转速传感器500与所述自动变速器600的输出轴连接后，即可启动测试系统开始测试工作。
其中，所述测功机控制器200采用交一直一交型变压变频器。
所述电机控制器800可采用以直流电作为供电电源的逆变器，此时，需要为所述测试系统额外配置与所述电机控制器相连的直流电源柜；或者，所述逆变器和所述直流电源柜的组合体可直接采用交一直一交型变压变频器代替，即所述电机控制器800可直接采用交一直一交型变压变频器，本实施例即以交一直一交型变压变频器作为所述电机控制器800。
作为优选，所 述自动变速器性能测试系统还包括:与所述自动变速器连接的油温控制器900。
在自动变速器600工作过程中，会产生高温，如果不进行有效冷却就会导致油汽从通气孔中碰触、离合器或制动器摩擦片烧损等多种故障，危及所述自动变速器600的安全运行。为此，需要为所述自动变速器600设计油温控制器900，所述油温控制器900通过温度传感器实时检测所述自动变速器600的油温，并进行温度调节，保证所述自动变速器600在油温的正常范围内(一般为50°C 80°C之间)进行性能测试。
此外，还可包括:与上位机连接的直流测量切换柜110和输出测量柜120,
系统电源经所述直流测量切换柜110接入所述电机控制器800，所述输出测量柜120设置于所述电机控制器800与所述交流电机700之间。所述直流测量切换柜110用于测量输入所述交流电机700的电压电流，并设置有用于控制其所在电路通断的开关；所述输出测量柜120用于测量输出所述交流电机700的电压电流。
上位机100通过获取的所述直流测量切换柜110和输出测量柜120的测量信息，来检测所述电机控制器800的工作情况是否正常，若所述测量信息指示所述电机控制器800异常，则上位机100向所述直流测量切换柜110发出关闭指令，切断所述电机控制器800输入端的系统电源 进线，避免损坏。
此外，还可包括:系统电源经所述并网控制柜130接入所述测功机控制器800。
测功机300作为自动变速器的电力加载设备，可以实现自动变速器转矩加载或者实现转速加载。通过引入并网控制柜，所述测功机发出的电能可反馈到隔离变压器后端，补充系统电源，以节省电能。
其中，所述自动变速器600性能测试系统的系统电源包括:与电网电源相连的电源输入柜140和隔离变压器130。在所述测试系统中，电网电源可通过电源输入柜140和隔离变压器130引入所述自动变速器性能测试系统，形成系统电源；具体的，电网电源接入所述电源输入柜140，与所述隔离变压器130的电源输入端连接；所述隔离变压器130的电源输出端即为系统电源输出端。
其中，所述电源输入柜140作为所述自动变速器性能测试系统的总进线电源柜使用。所述隔离变压器130用于使自动变速器性能测试系统内部电源和电网电源隔离，以抑制电网的电能质量扰动，保证所述自动变速器测试系统内部电源电压的稳定。
基于上述任一实施例，本发明实施例三公开了又一种自动变速器性能测试系统，还包括:置于所述自动变速器外围、用于检测所述自动变速器机体温度的温度传感器；
所述温度传感器与所述上位机连接，所述上位机还用于处理所述温度传感器测得的反馈信号。
所述输入信号还包括指示所述测试系统进行温升测试的信号，所述上位机根据所述控制策略生成控制指令具体为:
a:所述上位机向所述电机控制器发出驱动交流电机在转速模式下达到电机转速大于额定转速的电机控制指令，同时上位机向所述测功机控制器发出禁止驱动所述测功机的测功机控制指令，所述测功机不启动；
b:在当前档位下，上位机实时获取并记录所述温度传感器测量得到的数据，直到所述自动变速器温度停止上升或温度上升到限定值。
c:所述上位机向所述自动变速器发出换挡控制指令，返回步骤a，直至获取得到各个档位下所述自动变速器的温升数据。
由此，可完成对所述自动变速器的温升测试。
基于上述任一实施例，本发明实施例四公开了又一种自动变速器性能测试系统，还包括噪声计；
所述上位机还用于处理通过所述噪声计测得的噪声信息。
所述上位机根据所述控制策略生成控制指令具体为:
a:所述上位机向所述电机控制器发出驱动交流电机在转速模式下达到额定转速的电机控制指令，同时上位机向所述测功机控制器发出驱动所述测功机在转矩模式下达到预设转矩的测功机控制指令。
b:通过噪声计获取在所述自动变速器周边预设位置处的噪声大小，并输入到上位机中。所述周边预设位置可设定为在自动变速器上，前、后、左、右方向距离所述自动变速器两米的位置。
c:所述上位机向所述自动变速器发出换挡控制指令，返回步骤a，直至获取得到各个档位下所述自动变速器的噪声测试数据。
由此可完成对所述自动变速器的噪声测试。
综上所述，本发明实施例通过电机控制器驱动交流电机，以所述交流电机作为所述自动变速器的制动设备，同时通过测功机控制器驱动所述测功机，以所述测功机作为所述自动变速器的加载设备，来模拟自动变速器的运行环境。上位机通过接收输入信号，确定与所述输入信号相应的控制策略，并根据所述控制策略生成控制指令，同时，接收所述第一转矩转速传感器、第二转矩转速传感器和自动变速器的反馈信号并按照所述控制策略处理所述反馈信号，以此获取所述自动变速器在不同输入信号下的实时运行数据，以完成所述自动变速器的性能检测。其中，所述运行数据即为测试所述自动变速器性能测试的依据；所述控制指令包括:用于控制电机控制器驱动电机(所述电机采用交流电机)运转的电机控制指令、控制测功机控制器驱动测功机运转的测功机控制指令以及控制自动变速器换挡的换挡控制指令。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的 上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明实施例的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明实施例将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
权利要求
1.一种自动变速器性能测试系统，其特征在于，包括: 上位机、测功机控制器、测功机、第一转矩转速传感器和第二转矩转速传感器；其中: 所述第一转矩转速传感器用于与自动变速器的输入轴相连，所述第二转矩转速传感器用于与自动变速器的输出轴相连； 所述测功机控制器与所述测功机相连，所述测功机控制器、第一转矩转速传感器和第二转矩转速传感器分别与所述上位机相连； 所述上位机接收输入信号，确定与所述输入信号相应的控制策略，并根据所述控制策略生成控制指令；所述控制指令包括电机控制指令、测功机控制指令和换挡控制指令；所述电机控制指令用于控制电机控制器驱动电机运转；所述测功机控制指令用于控制测功机控制器驱动测功机运转；所述换挡控制指令用于控制自动变速器换挡； 所述上位机接收所述第一转矩转速传感器、第二转矩转速传感器和自动变速器的反馈信号并按照所述控制策略处理所述反馈信号。
2.根据权利要求1所述的自动变速器性能测试系统，其特征在于，所述上位机根据所述控制策略生成控制指令，具体为: a、所述上位机向所述电机控制器发出驱动电机在转速模式下达到步进转速的电机控制指令，同时，向所述测功机控制器发出驱动所述测功机在转矩模式下达到预设转矩的测功机控制指令； b、所述上位机获取由所述第 一转速转矩传感器测量得到的所述自动变速器输入端的步进转速，以及由所述第二转速转矩传感器测量的到的所述自动变速器的输出转矩，并计算当前档位下所述自动变速器的传动效率； C、所述上位机向所述自动变速器发出换挡控制指令，并返回步骤a，直至计算得到所述自动变速器各个档位下的传动效率并记录。
3.根据权利要求1所述的自动变速器性能测试系统，其特征在于，所述上位机根据所述控制策略生成控制指令，具体为: a、所述上位机向所述自动变速器发出切换到S档的换挡控制指令；向所述电机控制器发出驱动所述电机在转速模式下达到额定转速的电机控制指令，同时，上位机向所述测功机控制器发出驱动所述测功机在转矩模式下达到预设转矩的测功机控制指令； b、所述上位机向所述自动变速器发出切换到L档的换挡控制指令，向所述电机控制器发出驱动所述电机在转速模式下达到额定转速的电机控制指令，同时，上位机向所述测功机控制器发出驱动所述测功机在转矩模式下达到预设转矩的测功机控制指令； C、返回步骤a，直至所述自动变速器在S档和L档之间循环换挡的换挡次数达到预设值，并记录所述预设值和循环换挡过程所用的时间。
4.根据权利要求1所述的自动变速器性能测试系统，其特征在于，所述上位机根据所述控制策略生成控制指令，具体为: a、所述上位机向所述电机控制器发出驱动电机在转矩模式下启动的电机控制指令，同时上位机向所述测功机控制器发出驱动所述测功机在转速模式下启动的测功机控制指令; b、所述自动变速器在当前档位下稳定运行时间达到预设值后，所述上位机向所述自动变速器发出换挡控制指令，返回步骤a，直至上位机接收到指示自动变速器工作异常的反馈信号，或所述自动变速器在各个档位间进行循环切换的换挡次数达到预设值。
5.根据权利要求1所述的自动变速器性能测试系统，其特征在于，所述上位机根据所述控制策略生成控制指令，具体为: a、所述上位机向所述自动变速器发出切换到D档的换挡控制指令；所述自动变速器在D档下可根据所述测功机在当前转矩下，所述电机的转速变化情况在D档的每一档位下进行自动换档； b、所述上位机向所述电机控制器发出驱动电机在转速模式下逐步改变电机的转速的电机控制指令，同时上位机向所述测功机控制器发出驱动所述测功机在转矩模式下加载预置转矩的测功机控制指令，其中所述预置扭矩方向与所述电机运转方向相反，且反方向限制零速； C、所述上位机获取并记录通过所述第一转速转矩传感器测得的所述自动变速器在D档的每一档位下的输入转速和输入扭矩，以及通过所述第二转速转矩传感器测得的输出转速，并绘制所述输入转速、输入扭矩和输出转速在D档的每一档位下的变化曲线。
6.根据权利要求1所述的自动变速器性能测试系统，其特征在于，所述上位机根据所述控制策略生成控制指令，具体为: a、在当前油门开度下，所述上位机向所述自动变速器发出切换到D档的换挡控制指令； b、所述上位机向所述电机控制器发出驱动电机达到D档下理论换挡点的电机控制指令，同时，上位机向所述测功机控制器发出驱动所述测功机于转速模式下在所述理论换挡点下微调测功机转速的测功机控制指令，· C、若所述上位机接收到所述自动变速器档位发生变化的反馈信号，则记录此时所述自动变速器的输入转速，否则所述上位机向所述电机发送切换至理论换挡点附近的某一转速的电机控制指令，同时向所述测功机控制器发出驱动所述测功机于转速模式下在当前转速下微调测功机转速的测功机控制指令，直至接收到所述自动变速器在D档下换挡的反馈信号，并记录所述当前转速； d、所述上位机向所述电机发送切换当前油门开度的电机控制指令，返回步骤a，直至得到所述自动变速器在不同油门开度下的换挡点。
7.根据权利要求1所述的自动变速器性能测试系统，其特征在于，所述上位机根据所述控制策略生成控制指令具体为: a、所述上位机向所述自动变速器发出切换到D档的换挡控制指令； b、在D档的每一档位下，上位机向所述电机控制器发出在转矩模式下驱动所述电机启动并调节所述电机的转矩的电机控制指令；同时，上位机向所述测功机控制器发出驱动测功机加载预置扭矩的测功机控制指令； C、所述上位机获取并记录所述自动变速器的输入转速，输入扭矩和输出转速，并绘制所述输入转速、输入扭矩和输出转速从启动到一个换挡循环完成期间的变化曲线，并记录每一次换挡开始到换挡完成所需的时间，其中，所述一个换挡循环完成指从Dl档依次切换到D2档、D3档、D2档、Dl档。
8.根据权利要求1所述的自动变速器性能测试系统，其特征在于，还包括噪声计；所述上位机还用于处理通过所述噪声计测得的噪声信息；所述上位机根据所述控制策略生成控制指令具体为: a、所述上位机向所述电机控制器发出驱动电机在转速模式下达到额定转速的电机控制指令，同时上位机向所述测功机控制器发出驱动所述测功机在转矩模式下达到预设转矩的测功机控制指令； b、通过噪声计获取在所述自动变速器周边预设位置处的噪声大小，并输入到上位机中； C、所述上位机向所述自动变速器发出换挡控制指令，返回步骤a，直至获取得到各个档位下所述自动变速器的噪声测试数据。
9.根据权利要求1所述的自动变速器性能测试系统，其特征在于，还包括用于检测所述自动变速器机体温度的温度传感器； 所述温度传感器与所述上位机连接； 所述上位机根据所述控制策略生成控制指令，具体为: a、所述上位机向所述电机控制器发出驱动电机在转速模式下达到电机转速大于额定转速的电机控制指令，同时上位机向所述测功机控制器发出禁止驱动所述测功机的测功机控制指令； b、在当前档位下，上位机实时获取并记录所述温度传感器测量得到的数据，直到所述自动变速器温度停止上升或温度上升到限定值； C、所述上位机向所述自动变速器发出换挡控制指令，返回步骤a，直至获取得到各个档位下所述自动变速器的温升数据。`
10.根据权利要求1所述的自动变速器性能测试系统，其特征在于，还包括:与所述上位机相连，接收所述电机控制指令的电机控制器和与所述电机控制器相连的交流电机。
全文摘要
本发明实施例公开了一种自动变速器性能测试系统，包括上位机、测功机控制器以及分别与所述上位机相连的测功机、第一转矩转速传感器和第二转矩转速传感器；其中，所述第一转矩转速传感器与自动变速器的输入轴相连，所述第二转矩转速传感器与自动变速器的输出轴相连；所述测功机控制器与所述测功机相连；所述上位机接收输入信号，确定与所述输入信号相应的控制策略，并根据所述控制策略生成相应的电机控制指令、测功机控制指令以及换挡控制指令；所述上位机接收所述第一转矩转速传感器、第二转矩转速传感器和自动变速器的反馈信号并按照所述控制策略处理所述反馈信号，从而实现对所述自动变速器的性能测试。
文档编号G01M13/02GK103245503SQ20131019023
公开日2013年8月14日 申请日期2013年5月21日 优先权日2013年5月21日
发明者李立中, 刘涛, 夏宇辉, 龙永红, 易吉良 申请人:株洲中达特科电子科技有限公司