本发明专利技术公开了一种AMT执行机构三自由度振动疲劳试验方法，步骤为：1、采集汽车实际行驶时各加速度传感器的响应信号和AMT换挡信号；2、对加速度信号进行处理，获得期望响应信号；得取换挡次数和换挡规律；3、计算装置的频率响应函数；4、计算液压伺服直线激振器初始驱动信号；5、计算误差对应的驱动信号修正量；当响应误差≤5%时，记录最终驱动信号；6、AMT以第2步统计出的换挡次数和换挡规律进行换挡，以最终驱动信号为输入进行AMT执行机构振动疲劳试验。该方法能模拟AMT执行机构和控制系统在实际行驶时的垂直位移、侧倾和俯仰三个自由度的运动，从而在室内对AMT执行机构可靠性进行准确快速的考核。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种电控机械式自动变速器性能试验方法，尤其涉及一种AMT执行机构三自由度振动疲劳试验方法。
技术介绍
电控机械式自动变速器AMT（Automated Manual Transmission）已成为世界各国汽车零部件供应商和整车生产厂家竞相开发的热点, 并相继在各种车型上推出了系列产品, 尤其是在中低排量轿车和商用车中有着广阔的市场和发展前景。轿车AMT是在原有手动变速器上新加装一套电控自动换挡执行机构（简称执行机构），实现MT向AMT的转变。由于路面激励和发动机振动这两大激励源的存在，新加装的AMT执行机构长期工作在剧烈的振动和冲击之下。因此，AMT执行机构的振动疲劳可靠性就成了AMT变速器最重要的性能之一。目前，由于试验手段和试验方法的欠缺，AMT变速器执行机构可靠性试验主要采用道路试验和试验场试验，费时费力，而且重复性差；少数采用传统手动机械变速器台架试验方法，难以对执行机构的振动疲劳可靠性进行准确验证。至今，国内外还没有AMT执行机构室内振动疲劳可靠性试验方法。
技术实现思路
针对现有技术中存在的上述不足，本专利技术提供了一种基于实际振动载荷谱的AMT执行机构三自由度振动疲劳试验方法。该试验方法能模拟AMT执行机构和控制系统在实际行驶时的垂直位移、侧倾和俯仰三个自由度的运动，从而在室内对AMT执行机构可靠性进行准确快速的考核。为了解决上述技术问题，本专利技术采用了如下技术方案：一种AMT执行机构三自由度振动疲劳试验方法，在该方法中采用了一种AMT执行机构三自由度振动疲劳试验装置，该试验装置包括地基安装平板、AMT安装支撑平板和三个液压伺服直线激振器；三个液压伺服直线激振器的底端与地基安装平板采用平面铰连接，三个液压伺服直线激振器与地基安装平板的连接点均布在地基安装平板的一个圆周上；三个液压伺服直线激振器的顶端与AMT安装支撑平板采用球铰连接，三个液压伺服直线激振器与AMT安装支撑平板的连接点均布在AMT安装支撑平板的一个圆周上；该方法包括如下步骤：（1）、将加速器传感器安装在实车安装悬置与AMT本体连接处，在汽车试验场采集汽车实际行驶时各加速度传感器的响应信号和AMT换挡信号；（2）、对采集的加速度信号进行滤波、剔除奇异值和趋势项预处理，获得期望响应信号 ，为1×3矩阵；对采集的AMT换挡信号进行统计分析，统计出试验场可靠性试验过程中各档位的换挡次数及换挡规律；（3）、将AMT本体通过AMT安装支座安装在AMT安装支撑平板的上方，通过计算机控制系统控制各液压伺服直线激振器分别输出白噪声信号激励试验装置，收集各加速度传感器的响应信号，按式（1）计算装置的频率响应函数； （1）式中：—白噪声信号的自功率谱密度； —白噪声信号与加速度传感器响应信号之间的互功率谱密度； —加速度传感器与液压伺服直线激振器之间的频率响应函数，为3×3矩阵；（4）、以期望响应信号为模拟目标，根据式（2）和（3）计算液压伺服直线激振器初始驱动信号： （2） （3）式中：—的逆矩阵； —期望响应信号的傅里叶变换；—液压伺服直线激振器初始驱动信号； —液压伺服直线激振器初始驱动信号的傅里叶变换；（5）、以初始驱动信号驱动液压伺服直线激振器，同时采集各加速度传感器的响应信号，用式（4）、（5）、（6）、（7）计算时域响应和频域响应平均误差，用式（8）和（9）计算误差对应的驱动信号修正量： （4） （5） （6） （7） （8） （9）式中：—时域响应误差信号；—的傅里叶变换； —频域响应误差信号； —频域响应误差信号的逆傅里叶变换；—时域响应和频域响应平均误差；—的傅里叶变换； —误差对应驱动信号； —的傅里叶变换；修正驱动信号为；以修正驱动信号作为驱动，不断重复前面的过程进行迭代，并以式（10）实时计算误差值，当各加速度传感器响应误差≤5%时，记录最终驱动信号； （10）式中：—第n次迭代误差值； —第n次迭代采集的响应信号； —的傅里叶变换；（6）、AMT以第（2）步统计出的换挡次数和换挡规律进行换挡，同时以最终驱动信号为输入进行AMT执行机构振动疲劳试验。与现有技术相比，本专利技术具有如下优点：1、该试验方法能模拟AMT执行机构和控制系统在实际行驶时的垂直位移、侧倾和俯仰三个自由度的运动，从而在室内对AMT执行机构可靠性进行准确快速的考核。2、应用平面铰和球铰，对液压伺服直线激振器进行了巧妙布置，在液压伺服直线激振器有效行程内能够稳定无干涉的运行。3、AMT及其执行机构在安装平板上的安装基本采用了原车三点悬置安装方式，很好的模拟了实车情况。4、通过控制器和时频域多参数控制方法，在室内准确高效模拟AMT及其执行机构在实车行驶时的振动情况及疲劳情况。附图说明图1为AMT执行机构三自由度振动疲劳试验装置的主视图；图2为AMT执行机构三自由度振动疲劳试验装置的俯视图。附图中： 1—地基安装平板； 2—AMT安装支撑平板； 3—液压伺服直线激振器； 4—平面铰； 5—球铰； 6—实车安装悬置； 7—AMT本体； 8—加速度传感器； 9—AMT执行机构； 10—AMT安装支座。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步说明。一种AMT执行机构三自由度振动疲劳试验方法，在该方法中采用了一种AMT执行机构三自由度振动疲劳试验装置。该AMT执行机构三自由度振动疲劳试验装置包括地基安装平板1、AMT安装支撑平板2和三个液压伺服直线激振器3。三个液压伺服直线激振器3的底端与地基安装平板1采用平面铰4连接，三个液压伺服直线激振器3与地基安装平板1的连接点均布在地基安装平板1的一个圆周上。三个液压伺服直线激振器3的顶端与AMT安装支撑平板2采用球铰5连接，三个液压伺服直线激振器3与AMT安装支撑平板2的连接点均布在AMT安装支撑平板2的一个圆周上。当液压伺本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种AMT执行机构三自由度振动疲劳试验方法，其特征在于，在该方法中采用了一种AMT执行机构三自由度振动疲劳试验装置，该试验装置包括地基安装平板、AMT安装支撑平板和三个液压伺服直线激振器；三个液压伺服直线激振器的底端与地基安装平板采用平面铰连接，三个液压伺服直线激振器与地基安装平板的连接点均布在地基安装平板的一个圆周上；三个液压伺服直线激振器的顶端与AMT安装支撑平板采用球铰连接，三个液压伺服直线激振器与AMT安装支撑平板的连接点均布在AMT安装支撑平板的一个圆周上；该方法包括如下步骤：（1）、将加速器传感器安装在实车安装悬置与AMT本体连接处，在汽车试验场采集汽车实际行驶时各加速度传感器的响应信号和AMT换挡信号；（2）、对采集的加速度信号进行滤波、剔除奇异值和趋势项预处理，获得期望响应信号？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？，为1×3矩阵；对采集的AMT换挡信号进行统计分析，统计出试验场可靠性试验过程中各档位的换挡次数及换挡规律；（3）、将AMT本体通过AMT安装支座安装在AMT安装支撑平板的上方，通过计算机控制系统控制各液压伺服直线激振器分别输出白噪声信号激励试验装置，收集各加速度传感器的响应信号，按式（1）计算系统的频率响应函数；？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？（1）式中：—白噪声信号的自功率谱密度；？—白噪声信号与加速度传感器响应信号之间的互功率谱密度；？？—加速度传感器与液压伺服直线激振器之间的频率响应函数，为3×3矩阵；（4）、以期望响应信号为模拟目标，根据式（2）和（3）计算液压伺服直线激振器初始驱动信号：？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？（2）？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？（3）式中：—的逆矩阵；？？？？？—期望响应信号的傅里叶变换；—液压伺服直线激振器初始驱动信号；？？？？？—液压伺服直线激振器初始驱动信号的傅里叶变换；（5）、以初始驱动信号驱动液压伺服直线激振器，同时采集各加速度传感器的响应信号，用式（4）、（5）、（6）、（7）计算时域响应和频域响应平均误差，用式（8）和（9）计算误差对应的驱动信号修正量：？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？（4）？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？（5）？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？（6）？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？（7）？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？（8）？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？（9）式中：—时域响应误差信号；—的傅里叶变换；？？？？？—频域响应误差信号；？？？？？—频域响应误差信号的逆傅里叶变换；—时域响应和频域响应平均误差；—的傅里叶变换；？？？？？—误差对应驱动信号；？？？？？—的傅里叶变换；修正驱动信号为；以修正驱动信号作为驱动，不断重复前面的过程进行迭代，并以式（10）实时计算误差值，当各加速度传感器响应误差≤5%时，记录最终驱动信号；？？？？？？？（10）式中：—第n次迭代误差值；？？—第n次迭代采集的响应信号；？？—的傅里叶变换；（6）、AMT以第（2）步统计出的换挡次数和换挡规律进行换挡，同时以最终驱动信号为输入进行AMT执行机构振动疲劳试验。201210494133X100001dest_path_image001.jpg,446069dest_path_image001.jpg,901321dest_path_image002.jpg,201210494133X100001dest_path_image003.jpg,925778dest_path_image004.jpg,201210494133X100001dest_path_image005.jpg,429572dest_path_image006.jpg,201210494133X100001dest_path_image007.jpg,154076dest_path_image008.jpg,717913dest_path_image007.jpg,839453dest_path_image003.jpg,396205dest_path_image004.jpg,490063dest_path_image001.jpg...
【技术特征摘要】
1.一种AMT执行机构三自由度振动疲劳试验方法，其特征在于，在该方法中采用了一种AMT执行机构三自由度振动疲劳试验装置，该试验装置包括地基安装平板、AMT安装支撑平板和三个液压伺服直线激振器；三个液压伺服直线激振器的底端与地基安装平板采用平面铰连接，三个液压伺服直线激振器与地基安装平板的连接点均布在地基安装平板的一个圆周上；三个液压伺服直线激振器的顶端与AMT安装支撑平板采用球铰连接，三个液压伺服直线激振器与AMT安装支撑平板的连接点均布在AMT安装支撑平板的一个圆周上；
该方法包括如下步骤：
（1）、将加速器传感器安装在实车安装悬置与AMT本体连接处，在汽车试验场采集汽车实际行驶时各加速度传感器的响应信号和AMT换挡信号；
（2）、对采集的加速度信号进行滤波、剔除奇异值和趋势项预处理，获得期望响应信号 ，为1×3矩阵；对采集的AMT换挡信号进行统计分析，统计出试验场可靠性试验过程中各档位的换挡次数及换挡规律；
（3）、将AMT本体通过AMT安装支座安装在AMT安装支撑平板的上方，通过计算机控制系统控制各液压伺服直线激振器分别输出白噪声信号激励试验装置，收集各加速度传感器的响应信号，按式（1）计算系统的频率响应函数；
（1）
式中：—白噪声信号的自功率谱密度；
—白噪声信号与加速度传感器响应信号之间的互功率谱密度；
—加速度传感器与液压伺服直线激振器之间的频率响应函数，为3×3矩阵；
（4）、以期望响应信号为模拟目标，根据式（2）和（3）计算液压伺服直线激振器初始驱动信号：
（2）
...
【专利技术属性】
技术研发人员：邹喜红，石晓辉，张鹤，施全，张志刚，郝建军，
申请(专利权)人：重庆理工大学，重庆市科学技术研究院，
类型：发明
国别省市：
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