变速箱模拟测试台转让专利
申请号 : CN200680008206.2
文献号 : CN100580410C
文献日 : 2010-01-13
发明人 : C·阿格里科尔 , R·克里斯 , L·迪布瓦 , A·阿巴
申请人 : 雷诺两合公司
摘要 :
本发明涉及一测试台，所述测试台再现变速箱的性能。本发明的测试台包括至少一个变换档模块(2)，所述变换档模块(2)具有第一线性马达(12)、第一球窝接头(14)以及第一载荷传感器(17)，所述第一球窝接头(14)能用于把所述第一线性马达(12)的线性运动转换为一换档轴杆(5)的转动运动，所述第一载荷传感器(17)能用于测量施加于所述换档轴杆(5)的力。在本发明的特殊实施方式中，测试台还包括一垂直线性选择模块或一水平选择模块。所使用的模块能用于以代表变速箱的方式按照换档和选择位置来模拟力。
权利要求 :
1.测试台(1)，所述类型的测试台再现变速箱的性能，其特征 在于，该测试台包括至少一变换档模块(2)，所述变换档模块(2)具有 第一线性马达(12)、第一球窝接头(14)以及第一载荷传感器(17)，所 述第一球窝接头(14)允许把所述第一线性马达(12)的线性运动转换 为一换档轴杆(5)的转动运动，所述第一载荷传感器(17)允许测量施 加于所述换档轴杆(5)的载荷。
2.如权利要求1所述的测试台，其特征在于，所述第一线性马 达(12)能沿水平轴线相对于一第一滑道(11)平移地活动；并且，所述 换档轴杆(5)绕一基本垂直的轴线(Z)枢转。
3.如权利要求1或2所述的测试台，其特征在于，该测试台包 括一水平选择模块(3)，该水平选择模块具有第二线性马达(22)、第 二球窝接头(24)和第二载荷传感器(27)，所述第二球窝接头(24)允许 把所述第二线性马达(22)的线性运动转换为一选择轴杆(6)的转动运 动，所述第二载荷传感器(27)允许测量施加于所述选择轴杆(6)的载 荷。
4.如权利要求3所述的测试台，其特征在于，所述第二线性马 达(22)能沿水平轴线相对于一第二滑道(21)平移地活动；并且，所述 选择轴杆(6)绕其基本水平的轴线枢转。
5.如权利要求1或2所述的测试台，其特征在于，该测试台包 括垂直选择模块(4)，所述垂直选择模块具有第三线性马达(32)、拉 伸/压缩载荷传感器(37)和补偿部件(35)。
6.如权利要求5所述的测试台，其特征在于，所述第三线性马 达(32)能沿垂直轴线相对一第三滑道(31)平移地活动，从而促使所述 换档轴杆(5)沿它的基本垂直的轴线平移地活动。
说明书 :
技术领域
[01]本发明的技术领域为模拟变速箱如机动车变速箱的测试台的技 术领域。
背景技术
[02]在测试台的应用领域中，有时需要模拟变速箱，并且对用于变速 箱外部控制的测试台情况尤其如此。
[03]在模拟变速箱的测试台领域中，使用气动夯锤(pneumatic ram) 的测试台是当前已知的。
[04]由于使用气动夯锤，因此这种装置的主要缺点是缺乏准确性，且 尤其是其性能在敏感性和动态范围方面受到限制。
[03]在模拟变速箱的测试台领域中，使用气动夯锤(pneumatic ram) 的测试台是当前已知的。
[04]由于使用气动夯锤，因此这种装置的主要缺点是缺乏准确性，且 尤其是其性能在敏感性和动态范围方面受到限制。
发明内容
[05]本发明通过提出模拟变速箱的测试台来克服这些缺点，该测试台 能够产生与真实变速箱等效的载荷，并根据参数化齿轮的类型再现不同方 面的性能。
[06]本发明的主题是再现变速箱性能类型的测试台，其特征在于，该 测试台包括至少一变换档模块，所述变换档模块具有线性马达、球窝接头 以及载荷传感器，所述球窝接头允许把所述线性马达的线性运动转换为一 换档轴杆的转动运动，所述载荷传感器允许测量施加于所述换档轴杆的载 荷。
[07]根据本发明一特征，所述线性马达能沿水平轴线相对于一滑道平 移地活动；并且，所述换档轴杆绕一基本垂直的轴线枢转。
[08]根据本发明另一特征，该测试台包括一水平选择模块，该水平选 择模块具有线性马达、球窝接头和载荷传感器，所述球窝接头允许把所述 线性马达的线性运动转换为一选择轴杆的转动运动，所述载荷传感器允许 测量施加于所述选择轴杆的载荷。
[09]根据本发明另一特征，所述线性马达能沿水平轴线相对于一滑道 平移地活动；并且，所述选择轴杆绕其基本水平的轴线枢转。
[10]根据本发明另一特征，该测试台包括垂直选择模块，所述垂直选 择模块具有线性马达、拉伸/压缩载荷传感器和补偿部件。
[11]根据本发明另一特征，所述线性马达能沿垂直轴线相对一滑道平 移地活动，从而促使所述换档轴杆沿它的基本垂直的轴线平移地活动。
[12]符合本发明的装置的一个优点在于它能再现不同类型变速箱的 特性。
[13]符合本发明的装置的另一优点在于其致动外部控制装置时的速 度和精确性。
[14]符合本发明的装置的另一优点在于其使用互相独立的模块，且能 很容易地移动这些模块。
[06]本发明的主题是再现变速箱性能类型的测试台，其特征在于，该 测试台包括至少一变换档模块，所述变换档模块具有线性马达、球窝接头 以及载荷传感器，所述球窝接头允许把所述线性马达的线性运动转换为一 换档轴杆的转动运动，所述载荷传感器允许测量施加于所述换档轴杆的载 荷。
[07]根据本发明一特征，所述线性马达能沿水平轴线相对于一滑道平 移地活动；并且，所述换档轴杆绕一基本垂直的轴线枢转。
[08]根据本发明另一特征，该测试台包括一水平选择模块，该水平选 择模块具有线性马达、球窝接头和载荷传感器，所述球窝接头允许把所述 线性马达的线性运动转换为一选择轴杆的转动运动，所述载荷传感器允许 测量施加于所述选择轴杆的载荷。
[09]根据本发明另一特征，所述线性马达能沿水平轴线相对于一滑道 平移地活动；并且，所述选择轴杆绕其基本水平的轴线枢转。
[10]根据本发明另一特征，该测试台包括垂直选择模块，所述垂直选 择模块具有线性马达、拉伸/压缩载荷传感器和补偿部件。
[11]根据本发明另一特征，所述线性马达能沿垂直轴线相对一滑道平 移地活动，从而促使所述换档轴杆沿它的基本垂直的轴线平移地活动。
[12]符合本发明的装置的一个优点在于它能再现不同类型变速箱的 特性。
[13]符合本发明的装置的另一优点在于其致动外部控制装置时的速 度和精确性。
[14]符合本发明的装置的另一优点在于其使用互相独立的模块，且能 很容易地移动这些模块。
附图说明
[15]通过下文作为示例并参照附图进行的详细描述，本发明的其它特 征、细节和优点将更加清楚地体现出来，附图如下：
[16]-图1a至1c是表示应用符合本发明的测试台的操作图；
[17]-图2是变换档模块2的一实施方式的透视图；
[18]-图3是水平选择模块3的一实施方式的透视图；
[19]-图4是垂直选择模块4的一实施方式的剖面图。
[16]-图1a至1c是表示应用符合本发明的测试台的操作图；
[17]-图2是变换档模块2的一实施方式的透视图；
[18]-图3是水平选择模块3的一实施方式的透视图；
[19]-图4是垂直选择模块4的一实施方式的剖面图。
具体实施方式
[20]本发明提出制造的测试台是模拟变速箱的测试台。更特别的是， 该测试台需要再现对应于不同类型的变速箱的各方面性能。该测试台特别 用于变速箱的外部控制。
[21]通常使用的变速箱为自动变速箱或手动变速箱的形式。
[22]图1a表示本发明模拟的第一类型的变速箱。此类变速箱是自动 变速箱型40。机械控制式自动变速箱40一般被一外部控制装置7致动， 该外部控制装置7包括一沿一纵向区段41移动的操纵杆8。因此操纵杆8 允许选择P、R、N或D模式，且允许手动改变齿轮(M+或M-)。在这 种情况下，只使用变换档模块。对此类变速箱，通过使用变换档模块2， 只需模拟对应于绕一基本垂直轴的扭矩的变换档模式，所述变换档模块2 致动与操纵杆8连接的换档轴杆5。
[23]图1b表示本发明模拟的第二类变速箱。此类变速箱是齿轮选择 及换档相组合的手动变速箱型42。选择及换档相组合的手动变速箱一般被 外部控制装置7致动，外部控制装置7由一沿双“H”形式的开口移动的 操纵杆实施。所述开口的水平杆44对应于中间位置(此处没有齿轮啮合)。 操纵杆8为换档而选择齿轮的移动分解为沿开口的水平轴44的水平选择运 动、和沿开口的三个垂直轴41a、41b、41c之一的换档运动。操纵杆8在 其下端部与致动一互连模块47的两个缆索45和46连接。沿水平轴44的 运动带动第一缆索45，而换档带动第二缆索46。互连模块47(一般实施 为连接杆组合的形式)允许这两缆索45、46的运动转换为一垂直载荷和绕 垂直轴线的扭矩。
[24]因此提供给变速箱的控制是结合垂直选择控制与换档控制的控 制。这两种控制通过单一部件5(例如缆索或轴杆)传递给变速箱。在此 类变速箱中，需要通过使用垂直选择模块4和作用在同一轴杆5上的变换 档模块2，来模拟对应于沿基本垂直轴线的载荷的垂直选择模式、和对应 于绕基本垂直轴线的扭矩的换档模式。
[25]图1c表示第三类变速箱，此类变速箱是齿轮选择及换档分开的 手动变速箱43。齿轮分别加以选择和变换的手动变速箱一般被一外部控制 装置7致动，外部控制装置7由一沿双“H”形开口移动的操纵杆实施。 所述开口的水平杆44对应于中间位置(此处没有齿轮啮合)。操纵杆8 为换档而选择齿轮的运动分解为沿所述开口的水平轴44的水平选择运动、 及沿所述开口的三垂直轴41a、41b、41c之一的换档运动。因此提供给变 速箱的控制是结合水平选择控制和换档控制的控制。这些控制分别通过两 个作用在轴杆5、6上的不同缆索48、49传递给变速箱。在此类变速箱中， 需要通过使用作用于两个不同部件(杆或缆索)上的水平选择模块3及变 换档模块2，来模拟对应于绕基本水平轴线的扭矩的水平选择模式、和对 应于绕基本垂直轴线的扭矩的换档模式。
[26]符合本发明的测试台允许通过使用变换档模块2、水平选择模块 3和垂直选择模块4模拟这三类变速箱。
[27]图2是变换档模块2的一实施方式的透视图。在该实施方式中， 变换档模块2包括固定在测试台(未详细描述)框架上的板件10、固定在 板件10上的水平滑道11、能够按一水平轴线沿滑道11移动的线性马达12、 和臂支撑件13，臂支撑件13通过一球窝接头14支撑一臂15。臂15通过 一枢轴连接件被固定在控制轴杆5上，所述枢轴连接件利用一与控制轴杆 5的轴线Z基本垂直的轴实施。一固定在板件10上的引导装置18例如通 过一滚动轴承，参与引导控制轴杆5绕其基本垂直的轴线Z转动。变换档 模块2还包括一载荷传感器17，该载荷传感器允许测量施加给换档轴杆5 的载荷。例如可以使用位于臂支撑件13与球窝接头14之间的拉伸/压缩传 感器17。
[28]这种实施所述变换档模块2的方式允许将马达12的水平线性运 动转换为轴杆5的转动运动。
[29]使用水平线性马达特别有利，因为这种马达不受它自身重量产生 的力干扰，从而允许其非常快且非常准确地移动，并因此使换档轴杆5经 受快速且非常精确的转动运动。而通过使用旋转马达或使用夯锤的装置都 不能达到这样的精确性。
[30]图3是水平选择模块3的一实施方式的透视图。在该实施方式中， 水平选择模块3包括固定在测试台框架上的单元20、固定在单元20上的 滑道21、能够按水平轴线沿滑道21移动的线性马达22、和臂支撑件23， 所述臂支撑件23通过球窝接头24支撑一基本垂直的臂25。臂25固定在 一水平齿轮选择轴杆6上。固定在单元20上的滚动轴承28支撑齿轮选择 轴杆6，同时使其能围绕它的轴线自由转动。水平选择模块3还包括可以 测量施加给选择轴杆6的载荷的载荷传感器27。例如可以通过使用位于臂 支撑件23与球窝接头24之间的拉伸/压缩传感器27。
[31]这种实施水平选择模块3的方式可以使马达22的水平线性运动 转换为齿轮选择轴杆6绕水平轴线的转动运动。
[32]图4是垂直选择模块4的一实施方式的侧视图。在该实施方式中， 垂直选择模块4包括固定在测试台框架上的单元30、固定在单元30上的 滑道31、能够按垂直轴线沿滑道31移动的垂直线性马达32、和连接杆支 撑件33，所述连接杆支撑件33通过一球窝接头34支撑一基本垂直的连接 杆35。连接杆35固定在控制轴杆5上。一固定在单元30上的套筒38支 撑控制轴杆5，同时使其能围绕它的轴线Z自由转动，并允许其自由地进 行沿其轴线Z的平移运动。一个例如位于支撑件33与球窝接头34之间的 拉伸/压缩载荷传感器37可以测量施加给换档轴杆5的垂直载荷。
[33]这种实施垂直选择模块4的方式可以将马达32的垂直线性运动 传递给换档轴杆5，同时通过使用构成补偿部件的连接杆35来补偿任何差 异(discrepancy)。该实施例还描述了变换档模块2的臂15。在该特殊实 施方式中，换档轴杆5不再受固定在板件10上的引导装置18的引导(这 两个零件示于图2)，而是受固定至单元30的套筒38引导。套筒38引导 所述控制轴杆5沿着并围绕它的基本垂直的轴线Z进行平移和转动。
[34]在本发明的该实施方式中，垂直选择模块4在模拟齿轮选择及换 档组合在一起的变速箱的情况中，被用于与变换档模块2结合。因此这两 个模块2和4使控制轴杆5沿着并围绕它的轴线Z承受载荷和扭矩。
[35]有利的是，模块2、3和4是彼此独立的，因此它们根据要被再 现的变速箱的类型，被定位于测试台上，或者从测试台取出。所使用的这 些模块允许以代表变速箱性能的方式，根据齿轮选择和换挡期间的位置来 模拟载荷。
[21]通常使用的变速箱为自动变速箱或手动变速箱的形式。
[22]图1a表示本发明模拟的第一类型的变速箱。此类变速箱是自动 变速箱型40。机械控制式自动变速箱40一般被一外部控制装置7致动， 该外部控制装置7包括一沿一纵向区段41移动的操纵杆8。因此操纵杆8 允许选择P、R、N或D模式，且允许手动改变齿轮(M+或M-)。在这 种情况下，只使用变换档模块。对此类变速箱，通过使用变换档模块2， 只需模拟对应于绕一基本垂直轴的扭矩的变换档模式，所述变换档模块2 致动与操纵杆8连接的换档轴杆5。
[23]图1b表示本发明模拟的第二类变速箱。此类变速箱是齿轮选择 及换档相组合的手动变速箱型42。选择及换档相组合的手动变速箱一般被 外部控制装置7致动，外部控制装置7由一沿双“H”形式的开口移动的 操纵杆实施。所述开口的水平杆44对应于中间位置(此处没有齿轮啮合)。 操纵杆8为换档而选择齿轮的移动分解为沿开口的水平轴44的水平选择运 动、和沿开口的三个垂直轴41a、41b、41c之一的换档运动。操纵杆8在 其下端部与致动一互连模块47的两个缆索45和46连接。沿水平轴44的 运动带动第一缆索45，而换档带动第二缆索46。互连模块47(一般实施 为连接杆组合的形式)允许这两缆索45、46的运动转换为一垂直载荷和绕 垂直轴线的扭矩。
[24]因此提供给变速箱的控制是结合垂直选择控制与换档控制的控 制。这两种控制通过单一部件5(例如缆索或轴杆)传递给变速箱。在此 类变速箱中，需要通过使用垂直选择模块4和作用在同一轴杆5上的变换 档模块2，来模拟对应于沿基本垂直轴线的载荷的垂直选择模式、和对应 于绕基本垂直轴线的扭矩的换档模式。
[25]图1c表示第三类变速箱，此类变速箱是齿轮选择及换档分开的 手动变速箱43。齿轮分别加以选择和变换的手动变速箱一般被一外部控制 装置7致动，外部控制装置7由一沿双“H”形开口移动的操纵杆实施。 所述开口的水平杆44对应于中间位置(此处没有齿轮啮合)。操纵杆8 为换档而选择齿轮的运动分解为沿所述开口的水平轴44的水平选择运动、 及沿所述开口的三垂直轴41a、41b、41c之一的换档运动。因此提供给变 速箱的控制是结合水平选择控制和换档控制的控制。这些控制分别通过两 个作用在轴杆5、6上的不同缆索48、49传递给变速箱。在此类变速箱中， 需要通过使用作用于两个不同部件(杆或缆索)上的水平选择模块3及变 换档模块2，来模拟对应于绕基本水平轴线的扭矩的水平选择模式、和对 应于绕基本垂直轴线的扭矩的换档模式。
[26]符合本发明的测试台允许通过使用变换档模块2、水平选择模块 3和垂直选择模块4模拟这三类变速箱。
[27]图2是变换档模块2的一实施方式的透视图。在该实施方式中， 变换档模块2包括固定在测试台(未详细描述)框架上的板件10、固定在 板件10上的水平滑道11、能够按一水平轴线沿滑道11移动的线性马达12、 和臂支撑件13，臂支撑件13通过一球窝接头14支撑一臂15。臂15通过 一枢轴连接件被固定在控制轴杆5上，所述枢轴连接件利用一与控制轴杆 5的轴线Z基本垂直的轴实施。一固定在板件10上的引导装置18例如通 过一滚动轴承，参与引导控制轴杆5绕其基本垂直的轴线Z转动。变换档 模块2还包括一载荷传感器17，该载荷传感器允许测量施加给换档轴杆5 的载荷。例如可以使用位于臂支撑件13与球窝接头14之间的拉伸/压缩传 感器17。
[28]这种实施所述变换档模块2的方式允许将马达12的水平线性运 动转换为轴杆5的转动运动。
[29]使用水平线性马达特别有利，因为这种马达不受它自身重量产生 的力干扰，从而允许其非常快且非常准确地移动，并因此使换档轴杆5经 受快速且非常精确的转动运动。而通过使用旋转马达或使用夯锤的装置都 不能达到这样的精确性。
[30]图3是水平选择模块3的一实施方式的透视图。在该实施方式中， 水平选择模块3包括固定在测试台框架上的单元20、固定在单元20上的 滑道21、能够按水平轴线沿滑道21移动的线性马达22、和臂支撑件23， 所述臂支撑件23通过球窝接头24支撑一基本垂直的臂25。臂25固定在 一水平齿轮选择轴杆6上。固定在单元20上的滚动轴承28支撑齿轮选择 轴杆6，同时使其能围绕它的轴线自由转动。水平选择模块3还包括可以 测量施加给选择轴杆6的载荷的载荷传感器27。例如可以通过使用位于臂 支撑件23与球窝接头24之间的拉伸/压缩传感器27。
[31]这种实施水平选择模块3的方式可以使马达22的水平线性运动 转换为齿轮选择轴杆6绕水平轴线的转动运动。
[32]图4是垂直选择模块4的一实施方式的侧视图。在该实施方式中， 垂直选择模块4包括固定在测试台框架上的单元30、固定在单元30上的 滑道31、能够按垂直轴线沿滑道31移动的垂直线性马达32、和连接杆支 撑件33，所述连接杆支撑件33通过一球窝接头34支撑一基本垂直的连接 杆35。连接杆35固定在控制轴杆5上。一固定在单元30上的套筒38支 撑控制轴杆5，同时使其能围绕它的轴线Z自由转动，并允许其自由地进 行沿其轴线Z的平移运动。一个例如位于支撑件33与球窝接头34之间的 拉伸/压缩载荷传感器37可以测量施加给换档轴杆5的垂直载荷。
[33]这种实施垂直选择模块4的方式可以将马达32的垂直线性运动 传递给换档轴杆5，同时通过使用构成补偿部件的连接杆35来补偿任何差 异(discrepancy)。该实施例还描述了变换档模块2的臂15。在该特殊实 施方式中，换档轴杆5不再受固定在板件10上的引导装置18的引导(这 两个零件示于图2)，而是受固定至单元30的套筒38引导。套筒38引导 所述控制轴杆5沿着并围绕它的基本垂直的轴线Z进行平移和转动。
[34]在本发明的该实施方式中，垂直选择模块4在模拟齿轮选择及换 档组合在一起的变速箱的情况中，被用于与变换档模块2结合。因此这两 个模块2和4使控制轴杆5沿着并围绕它的轴线Z承受载荷和扭矩。
[35]有利的是，模块2、3和4是彼此独立的，因此它们根据要被再 现的变速箱的类型，被定位于测试台上，或者从测试台取出。所使用的这 些模块允许以代表变速箱性能的方式，根据齿轮选择和换挡期间的位置来 模拟载荷。