[發明專利]多檔變速器換檔單片機控制系統

有效

• 申請號: 200810068993.0
• 申請日: 2008-11-14
• 公開（公告）號: CN101398072B
• 公開（公告）日: 2012-10-10
• 發明（設計）人: 劉小紅;劉翼
• 申請（專利權）人: 貴州凱星液力傳動機械有限公司
• 主分類號: F16H61/00
• 分類號: F16H61/00;F16H61/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種液力變速器電控換檔系統，特別涉及一種工程車輛用液力變 速器的手動電控換檔系統。

背景技術

現有液力變速器電控換檔系統，可分為手動和自動兩大類。在工程機械上， 主要用手動電控換檔，即主要根據工作條件和作業要求由司機選檔、換檔。傳 統的手動電控換檔系統，主要由組合開關、二位二通電磁閥組成，這種控制系 統都是通過開關直接給電磁閥提供工作電壓，當該系統需要與其它系統進行通 訊時，就不能實現相應的功能；還有一種是由開關、換檔計算器和二位二通電 磁閥控制組成，且換檔計算器一般由門電路構成的邏輯電路和各種比較電路組 成，這種電路的元器件較多，電路比較復雜。近年來，用微處理器控制系統進 行換檔的控制的也較多，但是由于液力變速器的液力控制系統中安裝的二位二 通電磁閥屬于普通通斷型電磁閥，這種結構的電磁閥無法對換檔過程中離合器 充放油進行控制，只能增加機械機構來滿足換檔過程充放油要求，因而增加整 個系統的制造成本。

發明內容

要解決的技術問題

為克服現有技術中液力變速器電控換檔系統存在的不足，本發明提供了一 種單片機換檔控制系統，此系統不僅能能與其他系統進行通訊，更能控制離合 器的結合或分離，實現液力變速器換檔，而且對換檔過程中離合器充放油油壓 進行控制。

技術方案

本發明的目的是這樣實現的：控制系統主要包括傳感器信號、決策及優化 計算模塊、執行機構控制模塊、顯示模塊、通訊模塊等。傳感器信號包括反映 司機操作意圖的選檔信號，選檔信號經手柄決策及優化計算模塊處理后，通過 通訊模塊傳送給控制器決策及優化計算模塊，控制器決策及優化計算模塊將經 程序處理后的信號傳送給執行機構控制模塊，然后又通過通訊模塊將執行機構 的工作狀態在顯示模塊上實現實時顯示，即實現檔位的顯示。

傳感器信號還可以包括渦輪轉速信號和輸出轉速信號，控制器決策及優化 計算模塊根據渦輪轉速信號控制液力控制系統中鎖止離合器的結合和分離，輸 出轉速信號主要用來為車輛里程表提供輸入。

通訊模塊主要包括CAN通訊模塊，它負責手柄決策及優化計算模塊和控制 器決策及優化計算模塊的通訊。CAN通訊模塊的信號，主要有執行機構工作狀態 的信號、渦輪轉速信號和輸出轉速信號。

在執行機構控制模塊中為了保證執行機構工作電流不會干擾單片機，在其 驅動的前端增加光電隔離器。執行機構控制模塊包括可以包括一個控制鎖止離 合器的鎖止電磁閥和六個控制檔位離合器的檔位電磁閥，或者只由六個控制檔 位離合器的檔位電磁閥組成。由于離合器在工作時，油壓始終作用在離合器上， 而不工作時，離合器缸內壓力要被釋放，因此電磁閥采用二位三通的結構形式， 并且每個電磁閥都選用高速響應的常閉式二位三通脈寬調制電磁閥，而電磁閥 的驅動信號來自單片機。

本發明決策及優化計算模塊中選用帶CAN通訊的單片機，并且控制器決策及 優化計算模塊要選用帶至少七個PWM通道的單片機。

電磁閥作為液力控制系統與電控換檔系統的接口部件，目的是通過電控單 元系統的脈寬指令驅動電磁閥周期性地開關，通過改變占空比實現電磁閥輸出 油壓的變化，從而比例地控制液力控制系統中的輸出壓力。

換檔過程要對電磁閥進行調壓控制和調電流控制，即在離合器結合或脫開 時通過軟件產生PWM信號進行調壓控制，此時的調制頻率為40～70HZ，占空比 為10％～50％，當離合器完全充油后需要對電磁閥保持在開啟的狀態進行調電流 控制，此時的調制頻率為4000～8000HZ，占空比在3～10％。

有益效果

本發明與現有技術相比具有以下優點：

1.根據手柄決策及優化計算模塊和控制器決策及優化計算模塊之間利用 CAN通訊的連接特點，非常方便地實現與其它系統的數據通訊；

2.充分利用軟件調制的方便性，能調制出所需要充放油特性；

3.通用性高，可以適應不同檔位的液力變速器的控制要求。

附圖說明

圖為本發明系統框圖。

具體實施方式