一种变速箱换挡液压系统在环的故障检测系统及其方法技术方案

本发明专利技术公开一种变速箱换挡液压系统在环的故障检测系统，包括变速箱换挡液压系统半实装硬件单元、接口模块和上位机软件故障测试单元，变速箱换挡液压系统半实装硬件单元通过接口模块与上位机软件故障测试单元进行通信连接。本发明专利技术能够准确获得同一故障类型下的各换挡液压检测项所对应的仿真干扰权重系数，提高了变速箱换挡液压系统进行故障仿真模型构建的准确度，采用实装硬件在环与虚拟训练软件结合可构建出虚实结合的维修训练环境，既能锻炼受训人员的实际动手能力又可使其视觉完全沉浸在装备维修训练环境中，达到极佳的教学训练效果，降低变速箱系统进行训练时的成本，大大提高了训练过程中的变速箱安全性。提高了训练过程中的变速箱安全性。提高了训练过程中的变速箱安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种变速箱换挡液压系统在环的故障检测系统及其方法


[0001]本专利技术属于变速箱换挡液压系统
，涉及到一种变速箱换挡液压系统在环的故障检测系统及其方法。

技术介绍

[0002]变速箱换挡液压系统起到挡位切换、换挡品质控制等关键作用，其性能直接关系到变速箱的工作特性。换挡液压系统结构原理复杂，故障隐蔽，故障原因查找困难。在变速箱换挡液压系统的故障分析与排除训练中，采用实际的变速箱系统进行训练存在成本高、易损坏装备、安全风险大等问题，而依托虚拟软件的训练又不能模拟真实的故障情况，因此无法获得良好的实践能力。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供的一种变速箱换挡液压系统在环的故障检测系统，解决了
技术介绍
中存在的问题。
[0004]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0005]一种变速箱换挡液压系统在环的故障检测系统，包括变速箱换挡液压系统半实装硬件单元、接口模块和上位机软件故障测试单元，变速箱换挡液压系统半实装硬件单元通过接口模块与上位机软件故障测试单元进行通信连接；
[0006]变速箱换挡液压系统半实装硬件单元包括液压泵站、换挡阀总成和离合器模拟装置，液压泵站的压力油口与换挡阀总成的进油口连接，换挡阀总成的回油口与液压泵站的油箱连接，换挡阀总成的若干工作油口分别与离合器模拟装置上的工作油口相连接，离合模拟装置与变速箱连接；
[0007]接口模块包括测控卡、换挡阀总成驱动卡和压力传感器，测控卡通过PCI接口与上位机软件故障测试单元连接，换挡阀总成驱动卡的信号输入端与测控卡的控制输出接口连接，换挡阀总成驱动卡的信号输出端分别与换挡阀总成中的各电磁阀连接，压力传感器与测试卡的信号输入端连接，压力传感器通过液压接口分别与换挡阀总成的若干工作油口相连接；
[0008]上位机软件故障测试单元对变速器换挡液压系统进行故障仿真演示训练。
[0009]优选地，所述上位机软件故障测试单元包括故障注入模块、运行参数检测模块、换挡故障关联干扰模块、故障关联仿真数据库、故障仿真模型构建模块和故障仿真推演模块；
[0010]故障注入模块采用辅助实验人员对变速箱换挡液压系统半实装硬件单元逐一进行各故障类型的注入；
[0011]运行参数检测模块用于分别采集注入各故障类型前、后的变速箱换挡液压系统中离合器传动比V、换挡阀总成中各工作油口的压力Si、油箱内的温度W以及液压泵站的油口压力R等换挡液压检测项的参数信息；
[0012]所述换挡故障关联干扰模块用于提取故障注入模块注入的故障类型，并提取运行
参数检测模块采集的注入该故障类型后变速箱换挡液压系统中离合器传动比、换挡阀总成中各工作油口的压力数值、油箱内的温度以及液压泵站的油口压力数值，将提取的注入故障后的各换挡液压检测项的参数信息与注入故障前的各换挡液压检测项的参数信息进行逐一对比，获得离合器传动比变动系数、换挡阀总成中各工作油口的压力变动系数、油箱内温度变动系数、液压泵站的油口压力变动系数，将换挡液压检测项所对应的变动系数与事先设定的各故障类型下各换挡液压检测项对应的变动系数上限数值进行对比，筛选出该故障类型下大于各换挡液压检测项所对应的变动系数上限数值的换挡液压检测项，建立该故障类型与大于该故障类型下的各换挡液压检测项所对应的变动系数上限数值的换挡液压检测项间的关联，将与各故障类型关联的各换挡液压检测项存储至故障关联仿真数据库；
[0013]故障关联仿真数据库存储变速箱换挡液压系统中与各故障类型相关联的各换挡液压检测项以及存储换挡液压系统中各故障仿真模型、演示过程以及演示的训练结果；
[0014]故障仿真模型构建模块获取换挡故障关联干扰模块中与各故障类型相关联的各换挡液压检测项，并获取以往变速箱换挡液压系统中引发同一故障类型的各换挡液压检测项所对应的参数的异常次数，分析引发同一故障类型的各换挡液压检测项的仿真干扰权重系数，建立各故障仿真模型，各故障仿真模型由与各故障类型相关联的各换挡液压检测项、各换挡液压检测项所对应的参数异常异常的数值范围特征以及各换挡液压检测项的仿真干扰权重系数组成；
[0015]故障仿真推演模块在故障训练过程中向当前换挡液压系统中注入各换挡液压检测项，分析当前各换挡液压检测项是否在设定的各换挡液压检测项所对应的标准参数范围内，提取各换挡液压检测项不在对应的换挡液压检测项所对应的标准参数范围内的换挡液压检测项，并将提取的不在对应的换挡液压检测项所对应的标准参数范围内的换挡液压检测项与各故障类型相关联的换挡液压检测项进行仿真对比，以推演筛选出换挡液压系统存在的故障类型。
[0016]优选地，所述液压泵站的压力油口、回油口、接口模块中的压力传感器、换挡阀总成驱动卡的输出端均配通用接口。
[0017]优选地，所述离合器传动比变动系数的计算公式：ΔV表示为故障注入前后的离合器传动比变动系数，V
′
、V0分别表示为换挡液压系统在故障注入前、后的离合器传动比。
[0018]优选地，所述换挡阀总成中各工作油口的压力变动系数的计算公式：ΔSi表示为故障注入前后的换挡阀总成中第i个工作油口的压力变动系数，i＝1,2,3,4,5,6，Si
′
、S0i分别表示为换挡液压系统在故障注入前、后的换挡阀总成中第i个工作油口的压力数值。
[0019]优选地，所述油箱内温度变动系数的计算公式：ΔW表示为故障注入前后的油箱内温度变动系数，W
′
、W0分别表示为换挡液压系统在故障注入前、后的油箱内
温度数值。
[0020]优选地，所述液压泵站的油口压力变动系数的计算公式：ΔR表示为故障注入前后的液压泵站的油口压力变动系数，R
′
、R0分别表示为换挡液压系统在故障注入前、后的液压泵站的油口压力数值。
[0021]优选地，引发同一故障的各换挡液压参数的仿真干扰权重系数的计算方法，包括以下步骤：
[0022]S1、获取各故障发生的次数Q
k
；
[0023]S2、分别提取引发同一故障类型下的各换挡液压检测项出现参数信息异常的次数，分别记为C
k
j，k为变速箱换挡液压系统的故障类型排序编号，j为各换挡液压检测项对应的排序编号，j＝1,2,3,...,m,m为换挡液压检测项的总数目；
[0024]S3、分析引发同一故障类型下的各换挡液压检测项间的关联程度，若第f个换挡液压检测项异常，则会引发第d(d≠f)个换挡液压检测项异常，则第f个换挡液压检测项与第d个换挡液压检测项间的关联度为1，反之，若第f个换挡液压检测项异常，则不会引发第d(d≠f)个换挡液压检测项异常，则第f个换挡液压检测项与第d个换挡液压检测项间的关联度为0，且f、d∈j；
[0025]S4、筛选关联度为1的两换挡液压检测项，统计与第d个换挡液压检测项相关联的其他换挡液压检测项所出现的异常次数，并进行求和表示为各换挡液压检测项与第d个换挡液压奸恶相的关联度为1的次数本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种变速箱换挡液压系统在环的故障检测系统，其特征在于：包括变速箱换挡液压系统半实装硬件单元、接口模块和上位机软件故障测试单元，变速箱换挡液压系统半实装硬件单元通过接口模块与上位机软件故障测试单元进行通信连接；变速箱换挡液压系统半实装硬件单元包括液压泵站、换挡阀总成和离合器模拟装置，液压泵站的压力油口与换挡阀总成的进油口连接，换挡阀总成的回油口与液压泵站的油箱连接，换挡阀总成的若干工作油口分别与离合器模拟装置上的工作油口相连接，离合模拟装置与变速箱连接；接口模块包括测控卡、换挡阀总成驱动卡和压力传感器，测控卡通过PCI接口与上位机软件故障测试单元连接，换挡阀总成驱动卡的信号输入端与测控卡的控制输出接口连接，换挡阀总成驱动卡的信号输出端分别与换挡阀总成中的各电磁阀连接，压力传感器与测试卡的信号输入端连接，压力传感器通过液压接口分别与换挡阀总成的若干工作油口相连接；上位机软件故障测试单元对变速器换挡液压系统进行故障仿真演示训练。2.根据权利要求1所述的一种变速箱换挡液压系统在环的故障检测系统，其特征在于：所述上位机软件故障测试单元包括故障注入模块、运行参数检测模块、换挡故障关联干扰模块、故障关联仿真数据库、故障仿真模型构建模块和故障仿真推演模块；故障注入模块采用辅助实验人员对变速箱换挡液压系统半实装硬件单元逐一进行各故障类型的注入；运行参数检测模块用于分别采集注入各故障类型前、后的变速箱换挡液压系统中离合器传动比V、换挡阀总成中各工作油口的压力Si、油箱内的温度W以及液压泵站的油口压力R等换挡液压检测项的参数信息；所述换挡故障关联干扰模块用于提取故障注入模块注入的故障类型，并提取运行参数检测模块采集的注入该故障类型后变速箱换挡液压系统中离合器传动比、换挡阀总成中各工作油口的压力数值、油箱内的温度以及液压泵站的油口压力数值，将提取的注入故障后的各换挡液压检测项的参数信息与注入故障前的各换挡液压检测项的参数信息进行逐一对比，获得离合器传动比变动系数、换挡阀总成中各工作油口的压力变动系数、油箱内温度变动系数、液压泵站的油口压力变动系数，将换挡液压检测项所对应的变动系数与事先设定的各故障类型下各换挡液压检测项对应的变动系数上限数值进行对比，筛选出该故障类型下大于各换挡液压检测项所对应的变动系数上限数值的换挡液压检测项，建立该故障类型与大于该故障类型下的各换挡液压检测项所对应的变动系数上限数值的换挡液压检测项间的关联，将与各故障类型关联的各换挡液压检测项存储至故障关联仿真数据库；故障关联仿真数据库存储变速箱换挡液压系统中与各故障类型相关联的各换挡液压检测项以及存储换挡液压系统中各故障仿真模型、演示过程以及演示的训练结果；故障仿真模型构建模块获取换挡故障关联干扰模块中与各故障类型相关联的各换挡液压检测项，并获取以往变速箱换挡液压系统中引发同一故障类型的各换挡液压检测项所对应的参数的异常次数，分析引发同一故障类型的各换挡液压检测项的仿真干扰权重系数，建立各故障仿真模型，各故障仿真模型由与各故障类型相关联的各换挡液压检测项、各换挡液压检测项所对应的参数异常异常的数值范围特征以及各换挡液压检测项的仿真干扰权重系数组成；
故障仿真推演模块在故障训练过程中向当前换挡液压系统中注入各换挡液压检测项，分析当前各换挡液压检测项是否在设定的各换挡液压检测项所对应的标准参数范围内，提取各换挡液压检测项不在对应的换挡液压检测项所对应的标准参数范围内的换挡液压检测项，并将提取的不在对应的换挡液压检测项所对应的标准参数范围内的换挡液压检测项与各故障类型相关联的换挡液压检测项进行仿真对比，以推演筛选出换挡液压系统存在的故障类型。3.根据权利要求2所述的一种变速箱换挡液压系统在环的故障检测系统，其特征在于：...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘相波，韩寿松，晁智强，张传清，刘西侠，江鹏程，李华莹，靳莹，薛大兵，贾伟健，张浩，
申请(专利权)人：中国人民解放军陆军装甲兵学院，
类型：发明
国别省市：