一种自动变速箱的模拟工作台架的制作方法

1.本发明涉及一种模拟工作台，具体涉及一种自动变速箱的模拟工作台架。


背景技术：

2.随着经济的高速发展，汽车已经成为人们生活中不可或缺的一种交通工具，汽车的使用环境非常复杂，必须满足各种恶劣路况又具有较好的耐久性，这就对汽车的相关部件提出了新的要求，其中汽车的变速箱作为汽车的核心部件之一，其性能对汽车整体性能起着至关重要的作用。
3.现有自动变速箱的模拟工作台架多为“发动机+自动变速箱”或“电机+自动变速箱”组合结构，由于发动机和电机的重量均较大，造成现有模拟工作台架均较为笨重，不便于移动携带，且不能直观体现变速箱的电路系统连接状态和变速箱故障。


技术实现要素：

4.本发明的目的是解决现有模拟工作台架均较为笨重，不便于移动携带，且不能直观体现变速箱的电路系统连接状态和变速箱故障的技术问题，而提供一种自动变速箱的模拟工作台架。
5.为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：
6.一种自动变速箱的模拟工作台架，其特殊之处在于：
7.包括转速信号脉冲发生器、控制器tcu、电源、换挡组件、变速箱油温传感器、刹车、故障灯、tc电磁阀、多个离合电磁阀；
8.所述转速信号脉冲发生器用于输出发动机转速信号、变速箱输入转速信号或变速箱输出转速信号；
9.所述控制器tcu的两个信号输入端分别与转速信号脉冲发生器输出端、变速箱油温传感器输出端连接，控制器tcu的电源连接端与电源连接，控制器tcu的控制端与换挡组件连接；
10.所述控制器tcu的第一信号输出端与故障灯连接，控制器tcu的第三信号输出端与tc电磁阀连接，控制器tcu的第四信号输出端与刹车连接，控制器tcu的数据连接端用于与外部计算机连接，对控制器tcu进行软件刷写、配置修改、故障诊断和数据读取；
11.所述控制器tcu的多个第二信号输出端分别与多个离合电磁阀连接，控制器tcu用于根据发动机转速信号、变速箱输入转速信号和变速箱输出转速信号，在变速箱速比达到对应挡位的换挡点后，向换挡组件发出换挡命令，同时控制对应的离合电磁阀动作。
12.进一步地，所述转速信号脉冲发生器包括定时器、电容器c1、电容器c2、电容器c3、电容器c4、定值电阻r1、定值电阻r2、滑动电阻rp1、发光二极管d1、稳压电源；
13.所述定时器为555定时器；
14.所述定时器的1脚与控制器tcu的信号输入端连接，并接地；所述定时器的2脚与6脚连接，并与滑动电阻rp1的控制端连接；所述定时器的3脚与控制器tcu的信号输入端连
接，所述定时器的4脚与控制器tcu的信号输入端、稳压电源连接；所述定时器的5脚与电容器c4的一端连接，所述电容c4的另一端接地；所述定时器的7脚与滑动电阻rp1的一个固定端连接，所述定位器的8脚与稳压电源连接；
15.所述定值电阻r2、定值电阻r1、电容器c1、电容器c2的一端分别与稳压电源连接，所述定值电阻r2的另一端与滑动电阻rp1的一个固定端连接，所述滑动电阻rp1的另一固定端其滑动端连接，并且与电容器c3的一端连接，所述电容器c3的另一端接地，所述定值电阻r1的另一端与发光二极管的正极连接，所述发光二极管的负极、电容器c2和电容器c1的另一端分别接地。
16.进一步地，所述电容器c1的电容值为10uf，电容器c2、电容器c3、电容器c4的电容值均为0.1uf；
17.所述定值电阻r1的电阻值为1kω，定值电阻r2的电阻值为10kω，滑动电阻rp1的最大电阻值为1mω；
18.所述稳压电源的输出电压为5v。
19.进一步地，所述故障灯为两个，所述控制器tcu的第一信号输出端为两个；
20.两个所述故障灯分别与控制器tcu的两个第一信号输出端连接。
21.进一步地，所述换挡组件包括换挡手柄和换挡面板；
22.所述换挡手柄与换挡面板连接，所述换挡面板与控制器tcu连接。
23.进一步地，所述控制器tcu的数据连接端连接有obd接口，所述obd接口用于与外部计算机连接。
24.进一步地，还包括第一指示灯、第三指示灯和多个第二指示灯；
25.所述控制器tcu的第三信号输出端通过第三指示灯与tc电磁阀连接，控制器tcu的第四信号输出端通过第一指示灯与刹车连接，控制器tcu的多个第二信号输出端分别通过多个第二指示灯与多个离合电磁阀连接。
26.进一步地，所述第二指示灯和离合电磁阀的数量均为五个。
27.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
28.1、本发明通过设置的转速信号脉冲发生器替代现有的发动机，可以模拟发动机转速信号、变速箱输入转速信号和变速箱输出转速信号，并向控制器tcu发送带有发动机转速信息、变速箱输入转速信息、变速箱输出转速信息的脉冲信号，从而在变速箱升降挡工作模拟过程中，无需设置发动机，大大减小了整体模拟工作台架的体积，从而便于携带移动；同时通过设置的第一指示灯、第二指示灯、第三指示灯、故障灯可以分别实时显示变速箱工作状态和故障信息，不仅可以应用于变速箱的检测试验中，还可便于变速箱的原理演示和培训教学。
29.2、本发明通过以555定时器为基础，搭建电路系统实现转速脉冲信号的模拟，通过设置的滑动电阻rp1可以改变其自身的电阻值，从而改变不同的脉冲频率，实现不同的转速信号模拟。
附图说明
30.图1是本发明一种自动变速箱的模拟工作台架实施例的结构示意图；
31.图2是本发明一种自动变速箱的模拟工作台架实施例中转速信号脉冲发生器的结
构图；
32.图3是本发明一种自动变速箱的模拟工作台架实施例中换挡组件挡位与离合电磁阀的对应关系图。
具体实施方式
33.为使本发明的目的、优点和特征更加清楚，以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种自动变速箱的模拟工作台架作进一步详细说明。根据下面具体实施方式，本发明的优点和特征将更清楚。需要说明的是：附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的；其次，附图所展示的结构往往是实际结构的一部分。
34.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
35.如图1和图2所示，本发明一种自动变速箱的模拟工作台架，包括转速信号脉冲发生器、控制器tcu、电源、换挡组件、变速箱油温传感器、刹车、故障灯、tc电磁阀、第一指示灯、第三指示灯、多个第二指示灯、多个离合电磁阀。
36.由于控制器tcu接收的转速信号为脉冲信号，因此可通过转速信号脉冲发生器可以模拟发动机转速信号、变速箱输入转速信号或变速箱输出转速信号，从而在整个模拟工作台架实现过程中，无需设置发动机，大大减小了整个模拟工作台架的体积，使得模拟工作台架便于移动携带。
37.在本发明的一个优选实施例中，如图2所示，转速信号脉冲发生器包括定时器、电容器c1、电容器c2、电容器c3、电容器c4、定值电阻r1、定值电阻r2、滑动电阻rp1、发光二极管d1、稳压电源；
38.其中定时器选用555定时器；定时器的1脚与控制器tcu的信号输入端连接，并接地；定时器的2脚与6脚连接，并与滑动电阻rp1的控制端连接，通过调整滑动电阻rp1的电阻值，可以改变不同的脉冲频率，从而实现不同的转速信号模拟；定时器的3脚与控制器tcu的信号输入端连接，定时器的4脚与控制器tcu的信号输入端、稳压电源连接；定时器的5脚与电容器c4的一端连接，电容c4的另一端接地；定时器的7脚与滑动电阻rp1的一个固定端连接，定位器的8脚与稳压电源连接；定值电阻r2、定值电阻r1、电容器c1、电容器c2的一端分别与稳压电源连接，定值电阻r2的另一端与滑动电阻rp1的一个固定端连接，滑动电阻rp1的另一固定端与其滑动端连接，并与电容器c3的一端连接，电容器c3的另一端接地，定值电阻r1的另一端与发光二极管的正极连接，发光二极管的负极、电容器c2和电容器c1的另一端分别接地。
39.在本发明的一个优选实施例中，将电容器c1的电容值设置为10uf，将电容器c2、电容器c3、电容器c4的电容值均设置为0.1uf；将定值电阻r1的电阻值设置为1kω，将定值电阻r2的电阻值设置为10kω，设置滑动电阻rp1的最大电阻值为1mω，将稳压电源的输出电压设置为5v，从而对整个转速信号脉冲发生器进行稳压供电。
40.如图1所示，控制器tcu的两个信号输入端分别与转速信号脉冲发生器输出端、变速箱油温传感器输出端连接，从而接收来自转速信号脉冲发生器输出的发动机转速信号、变速箱输入转速信号和变速箱输出转速信号、来自变速箱油温传感器输出的油温信号；具
体的，当变速箱油温传感器检测到油温高于预设温度时向控制器tcu发出高温报警信号，在本实施例中，该预设温度为121℃，在本发明的其他实施例中，还可根据不同车辆的具体设计要求进行具体设置；控制器tcu的电源连接端与24v的ac-dc电源连接，控制器tcu的控制端与换挡组件连接，从而在变速箱速比达到对应挡位的换挡点后，向换挡组件发出换挡命令；具体的，换挡组件包括换挡手柄和换挡面板；换挡手柄与换挡面板连接，换挡面板与控制器tcu连接；控制器tcu的第一信号输出端与故障灯连接，控制器tcu的第三信号输出端通过第三指示灯与tc电磁阀连接，tc为牵引力控制系统，控制器tcu的第四信号输出端通过第一指示灯与刹车连接，数据连接端连接有obd接口，obd为车载自动检测系统，obd接口用于与外部计算机连接，从而对控制器tcu进行软件刷写、配置修改、故障诊断和数据读取；控制器tcu的多个第二信号输出端分别通过多个第二指示灯与多个离合电磁阀连接，用于根据发动机转速信号、变速箱输入转速信号和变速箱输出转速信号，向换挡组件发出换挡命令，同时控制对应的离合电磁阀动作与第二指示灯点亮；在本实施例中，根据换挡组件的挡位数，将第二指示灯和离合电磁阀的数量均设置为五个，如图3所示，定义五个离合电磁阀分别为a1、a2、a3、a4和a5，换挡组件的挡位分别为n挡、r挡、1挡、2挡、3挡、4挡、5挡、6挡；当挡位为n挡时，a5动作；当挡位为r挡时，a3和a5同时动作；当挡位为1挡时，a1和a5同时动作；当挡位为2挡时，a1和a4同时动作；当挡位为3挡时，a1和a3同时动作；当挡位为4挡时，a1和a2同时动作；当挡位为5挡时，a2和a3同时动作；当挡位为6挡时，a2和a4同时动作；需要说明的是，以上具体的设置仅为本发明的一个优选实施例中，在本发明的其他实施例中，可根据具体的挡位数对离合电磁阀和第二指示灯的具体数量进行设置，并通过不同的离合电磁阀动作或组合动作来代表换挡组件处于不同的挡位。
41.在本发明的一个优选实施例中，将故障灯、控制器tcu的第一信号输出端均设置为两个；两个故障灯分别与控制器tcu的两个第一信号输出端连接，其中一个故障灯为严重故障灯，在控制器tcu检测到严重故障时亮起，另一故障灯为一般故障灯，在控制器tcu检测到一般故障时亮起，从而可以直观显示不同程度的故障状态。
42.脉冲频率计算公式：f＝1.443/[(r2+2rp1)*c3]；
[0043]
转速计算公式：speed＝f*(60/转子齿数)；
[0044]
以法士特fc6a140自动变速箱为例，eos(发动机输出转速齿数)为126，tcos(变速箱输入转速齿数)为27，tos(变速箱输出转速齿数)为23，结合上述公式计算：
[0045]
f1＝1.443/[(10k+2*1m)*0.1*10-6
]＝7.18hz；
[0046]
f2＝1.443/[(10k+2*0)*0.1*10-6
]＝1443hz；
[0047]
脉冲频率区间：7.18hz—1443hz；
[0048]
转子齿数区间：23—126；
[0049]
speed
max
＝f1*(60/126)＝3转/min；
[0050]
speed
min
＝f2*(60/23)＝3764转/min；
[0051]
转速区间符合实际工况情况：3转/分钟—3764转/分钟；
[0052]
结论：通过上述转速信号脉冲发生器可实现模拟发动机输入转速传感器信号、变速箱输入转速传感器信号及变速箱输出轴转速传感器信号，模拟转速信号范围和真实工况转速信号相近。

技术特征：
1.一种自动变速箱的模拟工作台架，其特征在于：包括转速信号脉冲发生器、控制器tcu、电源、换挡组件、变速箱油温传感器、刹车、故障灯、tc电磁阀、多个离合电磁阀；所述转速信号脉冲发生器用于输出发动机转速信号、变速箱输入转速信号或变速箱输出转速信号；所述控制器tcu的两个信号输入端分别与转速信号脉冲发生器输出端、变速箱油温传感器输出端连接，控制器tcu的电源连接端与电源连接，控制器tcu的控制端与换挡组件连接；所述控制器tcu的第一信号输出端与故障灯连接，控制器tcu的第三信号输出端与tc电磁阀连接，控制器tcu的第四信号输出端与刹车连接，控制器tcu的数据连接端用于与外部计算机连接，对控制器tcu进行软件刷写、配置修改、故障诊断和数据读取；所述控制器tcu的多个第二信号输出端分别与多个离合电磁阀连接，控制器tcu用于根据发动机转速信号、变速箱输入转速信号和变速箱输出转速信号，在变速箱速比达到对应挡位的换挡点后，向换挡组件发出换挡命令，同时控制对应的离合电磁阀动作。2.根据权利要求1所述的一种自动变速箱的模拟工作台架，其特征在于：所述转速信号脉冲发生器包括定时器、电容器c1、电容器c2、电容器c3、电容器c4、定值电阻r1、定值电阻r2、滑动电阻rp1、发光二极管d1、稳压电源；所述定时器为555定时器；所述定时器的1脚与控制器tcu的信号输入端连接，并接地；所述定时器的2脚与6脚连接，并与滑动电阻rp1的控制端连接；所述定时器的3脚与控制器tcu的信号输入端连接，所述定时器的4脚与控制器tcu的信号输入端、稳压电源连接；所述定时器的5脚与电容器c4的一端连接，所述电容c4的另一端接地；所述定时器的7脚与滑动电阻rp1的一个固定端连接，所述定时器的8脚与稳压电源连接；所述定值电阻r2、定值电阻r1、电容器c1、电容器c2的一端分别与稳压电源连接，所述定值电阻r2的另一端与滑动电阻rp1的一个固定端连接，所述滑动电阻rp1的另一固定端与电容器c3的一端连接，所述电容器c3的另一端接地，所述定值电阻r1的另一端其滑动端连接，并且与发光二极管的正极连接，所述发光二极管的负极、电容器c2和电容器c1的另一端分别接地。3.根据权利要求2所述的一种自动变速箱的模拟工作台架，其特征在于：所述电容器c1的电容值为10uf，电容器c2、电容器c3、电容器c4的电容值均为0.1uf；所述定值电阻r1的电阻值为1kω，定值电阻r2的电阻值为10kω，滑动电阻rp1的最大电阻值为1mω；所述稳压电源的输出电压为5v。4.根据权利要求1-3任一所述的一种自动变速箱的模拟工作台架，其特征在于：所述故障灯为两个，所述控制器tcu的第一信号输出端为两个；两个所述故障灯分别与控制器tcu的两个第一信号输出端连接。5.根据权利要求4所述的一种自动变速箱的模拟工作台架，其特征在于：所述换挡组件包括换挡手柄和换挡面板；所述换挡手柄与换挡面板连接，所述换挡面板与控制器tcu连接。
6.根据权利要求5所述的一种自动变速箱的模拟工作台架，其特征在于：所述控制器tcu的数据连接端连接有obd接口，所述obd接口用于与外部计算机连接。7.根据权利要求6所述的一种自动变速箱的模拟工作台架，其特征在于：还包括第一指示灯、第三指示灯和多个第二指示灯；所述控制器tcu的第三信号输出端通过第三指示灯与tc电磁阀连接，控制器tcu的第四信号输出端通过第一指示灯与刹车连接，控制器tcu的多个第二信号输出端分别通过多个第二指示灯与多个离合电磁阀连接。8.根据权利要求7所述的一种自动变速箱的模拟工作台架，其特征在于：所述第二指示灯和离合电磁阀的数量均为五个。

技术总结
本发明涉及一种自动变速箱的模拟工作台架，主要解决现有模拟工作台架均较为笨重，不便于移动，不能直观体现变速箱电路系统连接状态和故障的问题。包括转速信号脉冲发生器、控制器TCU、电源、换挡组件、变速箱油温传感器、刹车、故障灯、TC电磁阀、多个离合电磁阀；控制器TCU的两个信号输入端分别与转速信号脉冲发生器、变速箱油温传感器连接，控制器TCU的电源连接端与电源连接，控制器TCU的控制端与换挡组件连接；控制器TCU的第一信号输出端与故障灯连接，控制器TCU的第三信号输出端与TC电磁阀连接，控制器TCU的第四信号输出端与刹车连接，控制器TCU的数据连接端用于与外部计算机连接；控制器TCU的多个第二信号输出端分别与多个离合电磁阀连接。个离合电磁阀连接。个离合电磁阀连接。


技术研发人员：柳垚 牟翌飞 马斌 刘文涛 许亮
受保护的技术使用者：陕西法士特齿轮有限责任公司
技术研发日：2023.03.10
技术公布日：2023/7/12