[发明专利]一种电子档位控制器

说明书

技术领域

本发明涉及一种档位开关，准确地说特别涉及一种电子档位控制器，以配合工程机械相应的液力变速器结构实现变速器档位的电控切换，从而取代人工操作的液力变速器档位切换。

背景技术

传统工程机械的动力变速换档系统是由液力变矩器、机械齿轮变速传动机构、手动变速换档机构组成。系统采用减压阀、缓冲阀或节流环模拟离合器的缓冲接合，用开关电磁阀实现各档的转换。由于曲线单一，升档、降档周期长，对于一档还可以，但是二，三档就明显感觉变速的不平稳。在行走时换档会感觉到中间有停顿，升档有冲击，微控效果差；同时因为功率做不大，效率比较低，应用受到局限。

随着自动化技术的发展，机械动力换档变速系统正逐步由电液一体化动力换挡系统所取代。电液一体化动力换挡系统效率高，可用于任意功率的工程机械的变速控制。电液档位控制系统使重型动力机械的换档变得简单、轻巧，提高了整车工作效率，降低了操作人员的劳动强度，延长了变速系统的寿命。该系统能满足驾驶员的快速反应，适应外界环境的变化，是对传统变速箱进行升级改造的低成本、高技术方案。电液动力换挡系统可以调整离合器接合压力曲线对离合器实现快速的软接合控制换档功能。采用该电液自动档位控制系统可使重型工程机械的操作像″自动波″变速系统一样舒适、灵活。

先进的电液比例控制换档系统需要微处理器电子档位控制器作为换档系统的核心控制部分，为工程机械的变速提供智能的变速过程控制和智能的状态保护。国外工程机械的变速器的向微机控制的半自动和自动方向发展。我国的工程机械变速器目前以机液控制为主，少数高端产品已采用了全自动或者半自动换档，但都依赖从国外进口的变速箱总成或者半自动操纵控制系统总成。国产工程机械呼唤自主创新的高技术水平的动力换档变速箱出现，因此能否以国产电液比例档位控制系统填补国内的技术空白，智能电子档位控制器的研制就成为备受关注的焦点。

电子档位控制器是先进的电液一体化动力换挡系统的核心部件，它使得以电液动力变速装置装备起来的大型工程机械，操纵更加简单省力，换档快速柔和，不仅降低了操作人员的劳动强度，更提高了整车的工作效率和变速系统的使用寿命，具有很高的使用价值和广阔的应用空间。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电子档位控制器装置。该装置充分利用工程机械升降档变速时离合器组的最优接合时序，以嵌入式软件技术结合光、机、电技术，该装置无触点地将操纵者的意图，通过换档变速专家模型主导的逻辑控制电路，驱动电液比例换档系统中的电磁阀按最快捷、平稳的换档时序动作，实现对工程机械无缝换档变速的控制。

为实现上述目的，本发明采取以下设计方案：一种电子档位控制器，它主要由壳体，壳体内的非接触式信号输入模块、开关量接口、齿轮转速传感器接口、微控制器、电子开关阵列、显示单元和电源单元构成。

基于此，本发明是这样实现的：

所述的一种电子档位控制器，包括一壳体，一安装在壳体上的操纵杆，一安装在壳体内的非接触式信号输入模块，一安装在壳体内的开关量接口，一安装在壳体内的齿轮转速传感器接口，一安装在壳体内的微控制器，一安装壳体内的电子开关阵列，一安装在壳体内的显示单元，一电源单元。

所述的一种电子档位控制器，其微控制器通过非接触式信号输入模块获取目标控制信息，并根据开关量输入接口及齿轮转速传感器接口输入的外界参照信息，通过内部设定的控制逻辑，控制电子开关阵列实现通断组合逻辑，进而对被控的液力变速器进行控制，具有若干输入、输出通道，可通过其内部运行的程序对输入信号进行处理，并对输出通道状态进行控制。

所述的一种电子档位控制器，其非接触式信号输入模块的非接触式信号生成元件可以使用磁感应式元件、霍尔元件、光电元件。

所述的一种电子档位控制器，其电子开关阵列由若干拥有控制引脚的可使电路接通和断开的电子元件组成。

所述的一种电子档位控制器，其电子档位控制器内部设定的控制逻辑，当非接触式信号输入模块接收到“前进”信号后，微处理器将控制电子开关阵列中的非空档电子开关导通，该电子开关将驱动液力变速器处于非空档状态；此时非接触式信号输入模块若接收到“加档”信号，微处理器将控制电子开关阵列中的一档电子开关组导通；若非接触式信号输入模块连续收到“加档”信号，微控制器将控制电子开关阵列按二、三、四档顺序依次升档；若非接触式信号输入模块在控制器为非一档时收到“减档”信号，微控制器将控制电子开关阵列执行降档动作；“加档”、“减档”控制动作在不超出控制器档位情况下可反复进行。