[實(shí)用新型]一種控制車輛分動(dòng)器和取力器的控制器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320881383.9
• 申請(qǐng)日: 2013-12-27
• 公開（公告）號(hào): CN203637579U
• 公開（公告）日: 2014-06-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃茂;楊寧
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 陜西重型汽車有限公司
• 主分類號(hào): B60K25/06
• 分類號(hào): B60K25/06;B60K17/344;B60R16/023
• 代理公司: 中國商標(biāo)專利事務(wù)所有限公司 11234
• 代理人: 宋義興

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及重型車輛常用的分動(dòng)器及取力器控制器。

背景技術(shù)

許多重型車輛，尤其是特種車輛都需要使用分動(dòng)器及取力器。取力器用于驅(qū)動(dòng)上裝設(shè)備，如輔助發(fā)電機(jī)、液壓馬達(dá)、水泵等等。針對(duì)不同的應(yīng)用，對(duì)取力器的控制也有不同的要求。除了簡(jiǎn)單的常時(shí)取力（在車輛任何狀態(tài)下都允許操作取力器），取力器與車輛運(yùn)行狀態(tài)的互鎖邏輯控制是最為常見的要求。取力器與車輛運(yùn)行狀態(tài)的互鎖邏輯控制主要有單互鎖停車取力（只允許在車輛停車狀態(tài)下進(jìn)行取力操作），雙互鎖停車取力（只允許在車輛停車狀態(tài)下進(jìn)行取力操作。同時(shí)，進(jìn)行取力操作時(shí)車輛必須處于停止?fàn)顟B(tài)）。分動(dòng)器則用于實(shí)現(xiàn)車輛的全輪驅(qū)動(dòng)。目前，絕大部分車輛都是采用以繼電器控制的線束實(shí)現(xiàn)分動(dòng)器/取力器控制。對(duì)于具有分動(dòng)器的全驅(qū)車輛，以分動(dòng)器的空擋信號(hào)作為停車/行車狀態(tài)判斷依據(jù)。對(duì)于不采用分動(dòng)器的車輛，則以變速箱空擋信號(hào)作為停車/行車狀態(tài)判斷依據(jù)。

以上方式雖可以達(dá)到相應(yīng)的控制要求，但存在著明顯不足。采用繼電器的控制線束結(jié)構(gòu)復(fù)雜，同時(shí)需要采用大量的二極管進(jìn)行線束隔離。復(fù)雜的線束原理導(dǎo)致維修困難；每種型號(hào)的分動(dòng)器檔位控制邏輯均有所不同，如配合不同的取力器控制邏輯會(huì)導(dǎo)致線束種類過多，影響車輛線束裝配時(shí)間，同時(shí)增加了售后服務(wù)成本。以空擋信號(hào)判斷車輛是否處于停車狀態(tài)并不能真實(shí)的反應(yīng)車輛實(shí)際狀態(tài)，存在一定的安全隱患。由于分動(dòng)器的機(jī)械結(jié)構(gòu)限制，要求控制分動(dòng)器換擋時(shí)，車輛必須處于停車狀態(tài)，目前的分動(dòng)器控制線束也無法實(shí)現(xiàn)停車換擋功能，對(duì)于分動(dòng)器的操作也存在一定的安全隱患。

實(shí)用新型內(nèi)容

由于汽車電子技術(shù)的發(fā)展，為改善重型車輛的分動(dòng)器/取力器控制線路的不足提供了技術(shù)基礎(chǔ)。

本實(shí)用新型的目的是，提供一種能適用于各種分動(dòng)器控制及取力器互鎖控制的通用控制器。該控制器以微控制器為核心，采用軟件的方式實(shí)現(xiàn)分動(dòng)器及取力器各種控制邏輯，實(shí)現(xiàn)了線束通用化，降低了成產(chǎn)成本。

具體提供一種控制車輛分動(dòng)器和取力器的控制器，該控制器主要包括：微控制器及附屬電路、車速頻率采集電路、總線接口電路、功率驅(qū)動(dòng)電路、開關(guān)采集電路、指示燈驅(qū)動(dòng)電路；其中，控制器中的微控制器接入車速頻率采集電路采集到的車速頻率信號(hào)和開關(guān)采集電路采集到的分動(dòng)器控制開關(guān)的狀態(tài)信號(hào)、取力器控制開關(guān)的狀態(tài)信號(hào)，進(jìn)而輸出不同控制信號(hào)到外部分動(dòng)器電磁閥、外部取力器電磁閥，實(shí)現(xiàn)對(duì)分動(dòng)器和取力器的控制。

所述控制器通過所述功率驅(qū)動(dòng)電路連接外部分動(dòng)器電磁閥以控制不同型號(hào)的分動(dòng)器實(shí)現(xiàn)停車換擋。

所述控制器通過所述功率驅(qū)動(dòng)電路連接外部取力器電磁閥以控制單互鎖停車取力和雙互鎖停車取力。

所述控制器通過所述指示燈驅(qū)動(dòng)電路連接外部指示燈，以對(duì)操作的異常狀態(tài)對(duì)駕駛員進(jìn)行提示。

采用微控制器進(jìn)行分動(dòng)器/取力器控制控制，取消了復(fù)雜的繼電器、二極管邏輯線束，極大的簡(jiǎn)化了系統(tǒng)線束，便于故障排除及維修。該控制器通過引入車速信號(hào)判斷車輛真實(shí)的行駛狀態(tài)，該狀態(tài)加入到分動(dòng)器/取力器的控制邏輯中，提高了車輛的安全性及可靠性。該控制器同時(shí)具有重型車輛通用的SAE1939總線接口，可以作為整車總線網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)節(jié)點(diǎn)，向整車提供分動(dòng)器及取力器的運(yùn)行狀態(tài)及故障信息,符合目前汽車電子向分布式控制發(fā)展的趨勢(shì)。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型控制系統(tǒng)原理圖

具體實(shí)施方式

結(jié)合附圖作進(jìn)一步的具體說明。

圖1中，分動(dòng)器/取力器互鎖通用控制器1主要由微控制器、車速采集電路、總線接口電路、功率驅(qū)動(dòng)電路、開關(guān)采集電路、指示燈驅(qū)動(dòng)電路組成。

當(dāng)車輛15電源打開后，控制器1采集車速頻率信號(hào)及分動(dòng)器控制開關(guān)2。當(dāng)駕駛室操作分動(dòng)器控制開關(guān)2時(shí)，控制器1采集分動(dòng)器控制開關(guān)2的狀態(tài)（高檔、空擋、低檔）。當(dāng)車速<3km/h,控制器控制分動(dòng)器電磁閥13、14、15按照該型號(hào)分動(dòng)器的換擋邏輯通電或斷電，電磁閥控制相應(yīng)的氣路使分動(dòng)器換擋至相應(yīng)檔位。控制器1采集分動(dòng)器的檔位指示開關(guān)3的狀態(tài)，并點(diǎn)亮分動(dòng)器檔位指示燈8、9。當(dāng)車速>3km/h時(shí)，如果駕駛員操作分動(dòng)器控制開關(guān)2，控制器1則禁止分動(dòng)器電磁閥13、14、15進(jìn)行換擋操作，同時(shí)點(diǎn)亮故障指示燈10進(jìn)行閃爍，提醒駕駛員此時(shí)禁止進(jìn)行分動(dòng)器換擋操作。

分動(dòng)器/取力器互鎖通用控制器1設(shè)計(jì)有兩路獨(dú)立的取力器控制功能。當(dāng)車輛15電源打開后，控制器1采集取力器控制開關(guān)4、5的狀態(tài)及車速信號(hào)，按照取力器的控制要求控制取力器電磁閥16、17實(shí)現(xiàn)單互鎖停車取力或雙互鎖停車取力。當(dāng)要求單互鎖停車取力時(shí)，控制器1判斷車速<3km/h同時(shí)取力器控制開關(guān)4或5接合，則控制取力器電磁閥16或17通電，打開取力器。當(dāng)取力器指示開關(guān)6或7接合時(shí)，控制器1點(diǎn)亮相應(yīng)的取力器指示燈11或12。當(dāng)車速>3km/h時(shí)，控制器1禁止取力器進(jìn)電磁閥16、17進(jìn)行操作，同時(shí)點(diǎn)亮故障指示燈10進(jìn)行閃爍，提醒駕駛員此時(shí)禁止進(jìn)行取力器操作。當(dāng)要求雙互鎖停車取力時(shí)，控制器1的車速判斷及取力器電磁閥操作同單互鎖停車取力。不同之處在于，當(dāng)取力器操作執(zhí)行時(shí)，控制器1會(huì)屏蔽分動(dòng)器控制開關(guān)2的操作，控制分動(dòng)器電磁閥13、14、15使分動(dòng)器進(jìn)入到空擋狀態(tài)，使車輛不能行駛。只有當(dāng)取力器控制開關(guān)4或5解除操作時(shí)，則進(jìn)入相應(yīng)的分動(dòng)器檔位控制邏輯。當(dāng)進(jìn)行取力器相關(guān)互鎖操作時(shí)，控制器1檢測(cè)到車速>3km/h時(shí)，則禁止取力器電磁閥工作，并通過點(diǎn)亮故障指示燈10進(jìn)行閃爍以提醒駕駛員。