[发明专利]多档变速器换档单片机控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种液力变速器电控换档系统，特别涉及一种工程车辆用液力变 速器的手动电控换档系统。

背景技术

现有液力变速器电控换档系统，可分为手动和自动两大类。在工程机械上， 主要用手动电控换档，即主要根据工作条件和作业要求由司机选档、换档。传 统的手动电控换档系统，主要由组合开关、二位二通电磁阀组成，这种控制系 统都是通过开关直接给电磁阀提供工作电压，当该系统需要与其它系统进行通 讯时，就不能实现相应的功能；还有一种是由开关、换档计算器和二位二通电 磁阀控制组成，且换档计算器一般由门电路构成的逻辑电路和各种比较电路组 成，这种电路的元器件较多，电路比较复杂。近年来，用微处理器控制系统进 行换档的控制的也较多，但是由于液力变速器的液力控制系统中安装的二位二 通电磁阀属于普通通断型电磁阀，这种结构的电磁阀无法对换档过程中离合器 充放油进行控制，只能增加机械机构来满足换档过程充放油要求，因而增加整 个系统的制造成本。

发明内容

要解决的技术问题

为克服现有技术中液力变速器电控换档系统存在的不足，本发明提供了一 种单片机换档控制系统，此系统不仅能能与其他系统进行通讯，更能控制离合 器的结合或分离，实现液力变速器换档，而且对换档过程中离合器充放油油压 进行控制。

技术方案

本发明的目的是这样实现的：控制系统主要包括传感器信号、决策及优化 计算模块、执行机构控制模块、显示模块、通讯模块等。传感器信号包括反映 司机操作意图的选档信号，选档信号经手柄决策及优化计算模块处理后，通过 通讯模块传送给控制器决策及优化计算模块，控制器决策及优化计算模块将经 程序处理后的信号传送给执行机构控制模块，然后又通过通讯模块将执行机构 的工作状态在显示模块上实现实时显示，即实现档位的显示。

传感器信号还可以包括涡轮转速信号和输出转速信号，控制器决策及优化 计算模块根据涡轮转速信号控制液力控制系统中锁止离合器的结合和分离，输 出转速信号主要用来为车辆里程表提供输入。

通讯模块主要包括CAN通讯模块，它负责手柄决策及优化计算模块和控制 器决策及优化计算模块的通讯。CAN通讯模块的信号，主要有执行机构工作状态 的信号、涡轮转速信号和输出转速信号。

在执行机构控制模块中为了保证执行机构工作电流不会干扰单片机，在其 驱动的前端增加光电隔离器。执行机构控制模块包括可以包括一个控制锁止离 合器的锁止电磁阀和六个控制档位离合器的档位电磁阀，或者只由六个控制档 位离合器的档位电磁阀组成。由于离合器在工作时，油压始终作用在离合器上， 而不工作时，离合器缸内压力要被释放，因此电磁阀采用二位三通的结构形式， 并且每个电磁阀都选用高速响应的常闭式二位三通脉宽调制电磁阀，而电磁阀 的驱动信号来自单片机。

本发明决策及优化计算模块中选用带CAN通讯的单片机，并且控制器决策及 优化计算模块要选用带至少七个PWM通道的单片机。

电磁阀作为液力控制系统与电控换档系统的接口部件，目的是通过电控单 元系统的脉宽指令驱动电磁阀周期性地开关，通过改变占空比实现电磁阀输出 油压的变化，从而比例地控制液力控制系统中的输出压力。

换档过程要对电磁阀进行调压控制和调电流控制，即在离合器结合或脱开 时通过软件产生PWM信号进行调压控制，此时的调制频率为40～70HZ，占空比 为10％～50％，当离合器完全充油后需要对电磁阀保持在开启的状态进行调电流 控制，此时的调制频率为4000～8000HZ，占空比在3～10％。

有益效果

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1.根据手柄决策及优化计算模块和控制器决策及优化计算模块之间利用 CAN通讯的连接特点，非常方便地实现与其它系统的数据通讯；

2.充分利用软件调制的方便性，能调制出所需要充放油特性；

3.通用性高，可以适应不同档位的液力变速器的控制要求。

附图说明

图为本发明系统框图。

具体实施方式