摘 要:自動變速箱 AMT,能夠根據(jù)動力傳動系統(tǒng)內(nèi)部和外部的狀態(tài),以及行駛工況不同,自動選擇合適的傳動速比。它是在現(xiàn)有的機(jī)械式手動變速箱上進(jìn)行改造的,基本保留了原總成零件,只是將原有的手動操縱裝置實(shí)現(xiàn)選、換擋,改成由控制單元 TCU 結(jié)合電動或氣動操縱裝置自動完成選、換擋動作。
引言
操縱裝置是自動變速箱進(jìn)行選、換擋的執(zhí)行機(jī)構(gòu),也是自動變速箱中一個關(guān)鍵部件,其性能和工作狀態(tài)直接關(guān)系到變速箱的功能性和可靠性,并直接影響行車過程中的安全,希望其可靠性高,壽命久。在對操縱裝置所做的壽命試驗(yàn)過程中,我們要求試驗(yàn)臺不能只是簡單的做重復(fù)的自動掛檔摘檔動作,而是希望該試驗(yàn)臺:一方面在自動掛檔摘擋過程中,能夠完全模擬受力與位移的變化,另一方面還要便于操作人員對操縱裝置進(jìn)行檢測和調(diào)整。
1 操縱裝置隔膜壓力表試驗(yàn)臺的功能
操縱裝置隔膜壓力表試驗(yàn)臺主要由隔膜壓力表站部分和電控部分組成,如圖所示。隔膜壓力表站部分主要的執(zhí)行機(jī)構(gòu)是一根伺服油缸20,該伺服油缸 20 一端與被測操縱裝置聯(lián)接,能夠提供給被測操縱裝置在掛檔行程中所需不同的力,并且伺服油缸 20能夠停在任意位置,滿足各種掛檔動作和掛檔行程。同時,伺服油缸 20 上安裝有電流式位移傳感器 19,能夠?qū)崟r檢測伺服油缸 20 位移的變化,并把位移數(shù)據(jù)傳遞給控制器 15。而隔膜壓力表站部分中測試閥組上的壓力傳感器 16、17 ,能夠檢測伺服油缸 20 進(jìn)油口 A、B 的壓力,并把壓力數(shù)據(jù)傳遞給控制器 15?刂破 15 與電控部分連接,通過人機(jī)交互以及 CAN總線通信,對所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析比較和計(jì)算,按照事先設(shè)定好的位移與力的參數(shù),把反饋信號傳輸給隔膜壓力表站部分中電比例換向閥 13 上的比例電磁閥 Y2,通過控制電比例換向閥 13,來控制伺服油缸 20 的力與位移,這樣就滿足了操作人員對操縱裝置進(jìn)行檢測和調(diào)整。
2 系統(tǒng)的構(gòu)成及其原理
為了實(shí)現(xiàn)操縱裝置隔膜壓力表試驗(yàn)臺的各項(xiàng)試驗(yàn)和檢測功能,設(shè)計(jì)操縱裝置
隔膜壓力表控制系統(tǒng)的工作原理如圖中隔膜壓力表站部分。該隔膜壓力表系統(tǒng)由三個子系統(tǒng)組成:隔膜壓力表動力系統(tǒng),油源閥組系統(tǒng),測試閥組系統(tǒng)。
(1)隔膜壓力表動力系統(tǒng):該系統(tǒng)主要由電機(jī) 1 和主泵 2 組成,電機(jī) 1 驅(qū)動主泵 2,提供隔膜壓力表動力。在主泵 2 吸油口安裝了吸油過濾器 3,保護(hù)各零件不受雜質(zhì)的損害。 而主泵 2的出油口安裝一個單向閥 4,起安全保護(hù)作用,只允許液流從一個方向通過。同時該系統(tǒng)中的空氣過濾器 5 防止油水混合,液位計(jì) 6 能夠?qū)崟r監(jiān)測油箱 21 的隔膜壓力表油量,而回油過濾器 7 能夠過濾掉各閥組運(yùn)轉(zhuǎn)過程中磨損產(chǎn)生的雜質(zhì),避免二次污染油箱 21。
(2)油源閥組系統(tǒng):該系統(tǒng)主要由電磁換向閥 11 和溢流閥12組成,其中配備了壓力表9可以檢測整個系統(tǒng)的壓力,以及蓄能器 10,當(dāng)系統(tǒng)需要時,能將壓縮能轉(zhuǎn)變成隔膜壓力表能而釋放出來,重新補(bǔ)供給系統(tǒng),以保證整個系統(tǒng)的壓力正常。電磁換向閥 11 的開啟和關(guān)閉通過電磁閥 Y1 的通斷電進(jìn)行控制,通過電控部分對其傳遞信號。當(dāng)電磁換向閥 Y1 通電時,p 口和 t 口導(dǎo)通,隔膜壓力表油通過回油路進(jìn)入油箱,此時整個執(zhí)行機(jī)構(gòu)不工作。當(dāng)電磁換向閥 Y2 失電時,p 口和 a 口、t 口和 b 口導(dǎo)通,此時隔膜壓力表油直接通過油源閥組上的油口進(jìn)入測試閥組,為測試閥組提供壓力和流量。而和電磁閥組并聯(lián)的溢流閥,通過其上彈簧的調(diào)節(jié),可以設(shè)定溢流壓力,從而限定進(jìn)入油源閥組的壓力,當(dāng)壓力超過設(shè)定壓力時,溢流閥開啟,將壓力卸掉,保證整個系統(tǒng)的壓力和安全。
(3)測試閥組系統(tǒng):該系統(tǒng)是整個隔膜壓力表系統(tǒng)的執(zhí)行部分,主要由電比例換向閥 13 和伺服油缸 20 組成。通過油源閥組傳遞過來的液流,進(jìn)過測試閥塊里的進(jìn)油通道到達(dá)電比例換向閥 13 的 P 口,根據(jù)電比例換向閥 13 上的電磁閥 Y2接收上的電信號,控制電比例換向閥 13 的換向和開口的變化,從而控制伺服油缸 20 的運(yùn)動方向和速度,以及所受到的隔膜壓力表力。
電比例換向閥13的電磁閥安裝有電壓式位移傳感器14,能實(shí)時檢測電磁閥芯運(yùn)動的距離,從而檢測電比例換向閥換向距離,這些檢測到的數(shù)據(jù)又傳輸給控制器 15,控制器 15完成數(shù)據(jù)的分析比較和計(jì)算,再反過來把所產(chǎn)生的指令繼續(xù)發(fā)給電磁閥芯 Y2,從而更精que的控制電磁閥芯 Y2,完成閉環(huán)控制。伺服油缸 20 是執(zhí)行機(jī)構(gòu),一端與被測操縱機(jī)構(gòu)聯(lián)接,其上安裝有電流式位移傳感器 19,實(shí)時檢測伺服油缸 20 的位移,從而檢測操縱裝置的掛檔行程,同時這些檢測數(shù)據(jù)傳輸給控制器 15,控制器 15 完成數(shù)據(jù)的分析比較和計(jì)算,再反過來把所產(chǎn)生的指令繼續(xù)發(fā)給電磁閥芯 Y2,從而更精que的控制電磁閥芯 Y2,提供伺服油缸 20 所需的位移,完成閉環(huán)控制。測試閥組系統(tǒng)里的測試閥塊上還裝有檢測伺服油缸 20的壓力傳感器 16、17,這些檢測到的數(shù)據(jù)也#后傳遞給控制器 15,控制器 15 完成數(shù)據(jù)的分析比較和計(jì)算,再反過來把所產(chǎn)生的指令繼續(xù)發(fā)給電磁閥芯 Y2,共同完成閉環(huán)控制,從而控制電比例換向閥 13,提供給伺服油缸所需要的壓力,從而達(dá)到所需要的推力,這樣就模擬了操縱裝置在掛檔過程中掛檔力的變化。
3 結(jié)論
該套設(shè)備已經(jīng)研制成功,隔膜壓力表系統(tǒng)也投入正常生產(chǎn),并能滿足設(shè)備的控制要求。事實(shí)證明:該隔膜壓力表回來設(shè)計(jì)可行,為企業(yè)和用戶創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟(jì)效益。
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