專利名稱：變速箱換檔控制器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于工程機械設備的變速箱換檔控制器。
技術背景已有的工程機械設備的變速箱換檔控制器往往采用撥桿進行機械式換檔，則沖擊較 大對變速箱容易造成損壞，在存在換檔效率低、勞動強度大且操作的舒適性不好的問題。 作為其改進，中國專利文獻CN200999858U公開了一種在工程機械裝載機上應用的電控變 速箱換檔控制器，這種控制器可以實時采集駕駛室換檔手柄的檔位信號，根據(jù)檔位信號 驅(qū)動相應檔位電磁閥執(zhí)行換檔動作。該控制器存在的問題是該控制器只有四個檔位可 供選擇，若要增加控制檔位，則會增加電路的復雜性，而該控制器又采用微電腦控制， 在振動、高溫等惡劣環(huán)境下，對可靠性有一定的不良影響。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種操作方便、可靠性較好的變速箱換檔控制器。為解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種變速箱換檔控制器，包括電源電路、速度 方向選擇操縱器和換擋電磁閥；其特征在于還包括前進控制電路、后退控制電路、停 車制動電路和變速箱切斷電路；速度方向選擇操縱器具有操縱桿和選擇開關；操縱桿的 不同檔位可使選擇開關2處于相應的開關狀態(tài)；換擋電磁閥包括四個常閉的電磁閥。電源電路的輸出端同時分別與選擇開關2的電源輸入端相連，與停車制動電路的受 控電源輸入端相連，與變速箱切斷電路的受控電源輸入端相連。選擇開關的第一輸出端與第三電磁閥的電源端相連；選擇開關的第二輸出端與第四 電磁閥的電源端相連；選擇開關的第三輸出端接前進控制電路的控制電源輸入端；選擇開關的第四輸出端接后退控制電路的控制電源輸入端。停車制動電路的第一受控電源輸出端接變速箱切斷電路的控制電源輸入端；變速箱切斷電路的受控電源輸出端同時分別接前進控制電路的受控電源輸入端和后退控制電 路的受控電源輸入端；前進控制電路的受控電源輸出端接第一電磁閥的電源端；后退控制電路的受控電源輸出端接第二電磁閥的電源端。上述操縱器的操縱桿只有一根，且操縱器的操縱桿有9個檔位；選擇開關為有5個輸出端，最多可同時實現(xiàn)3路輸出的電路。上述電源電路包括蓄電池、延時保險絲Fa和保險絲Fb，蓄電池的正極、延時保險 絲和保險絲依次串聯(lián)，保險絲Fb的輸出端即為電源電路的輸出端。上述變速箱換檔控制器還包括啟動開關和電池繼電器；電池繼電器串接在所述蓄電 池的正極端與延時保險絲Fa之間，啟動開關的輸出端與電池繼電器的控制電源輸入端 相連。上述變速箱換檔控制器還包括自動降速電路；自動降速電路具有受控電源輸入端、 控制電源輸入端和受控電源輸出端；電源電路的輸出端與自動降速電路的受控電源輸入 端相連，選擇開關的第一輸出端和第二輸出端同時與自動降速電路的控制電源輸入端相 連，前進控制電路的控制端對自動降速電路的通斷進行控制，自動降速電路的受控電源 輸出端接第四電磁閥的電源端。上述變速箱換檔控制器還包括制動電磁閥；制動電磁閥為常開電磁閥；停車制動 電路的第二受控電源輸出端接制動電磁閥的電源端。本發(fā)明具有積極的效果(1)本發(fā)明的變速箱換檔控制器，采用繼電器作為控制元 件，可靠性好，成本低廉。(2)本發(fā)明的變速箱換檔控制器中，速度方向選擇操縱桿由 單個操作桿控制，操作方便舒適。(3)當操縱器的操縱桿有9個檔位；選擇開關為有5 個輸出端，最多可同時實現(xiàn)3路輸出的電路時，可實現(xiàn)裝載機、平地機等工程機械的四 進四退的檔位。(4)在使用中，當設置自動降速電路后，可以在前進二檔的基礎上，不 需變換操作桿，即可使變速箱實現(xiàn)前進一擋的傳動鏈。(5)當采用常開的制動電磁閥后， 可以在與相應的制動器配合使用中，實現(xiàn)可靠的制動。


圖1為本發(fā)明的變速箱換檔控制器的結(jié)構(gòu)框圖。 圖2為圖1中的電路原理圖。圖3為本發(fā)明的變速箱換檔控制器中的操縱桿在不同檔位時，選擇開關中所接通的 端子的列表。圖4為本發(fā)明的變速箱換檔控制器中的操縱桿在不同檔位時，各電磁閥的導通表； 也是在正常操作下，變速箱的傳動鏈處于相應檔位的列表。圖5為本發(fā)明使用時，由其換檔電磁閥中的第一電磁閥和第二電磁閥對變速箱液壓 系統(tǒng)中的前進離合器和后退離合器的液壓油進行控制的示意圖。其中，圖5-l為第一電 磁閥和第二電磁閥均不導通時的油路情況，圖5-2為第一電磁閥導通、第二電磁閥閉合 時的油路情況，圖5-3為第一電磁閥閉合、第二電磁闊導通時的油路情況。圖6為本發(fā)明使用時，由其換檔電磁閥中的第三電磁閥和第四電磁閾對變速箱液壓 系統(tǒng)中的一檔離合器至四檔離合器的液壓油進行控制的示意圖。其中，圖6-l為第三電 磁閥和第四電磁閥均關閉時的油路情況，圖6-2為第三電磁閥和第四電磁閥均導通時的 油路情況，圖6-3為第三電磁閥閉合、第四電磁閥導通時的油路情況圖，6-4為第三電 磁閥導通、第四電磁閥閉合時的油路情況。
具體實施方式
(實施例1)見圖1，本實施例的變速箱換檔控制器包括電源電路1、速度方向選擇操縱器、 前進控制電路3、后退控制電路4、停車制動電路10、變速箱切斷電路11和自動降速電 路12。速度方向選擇操縱器具有操縱桿和選擇開關2;操縱器的操縱桿只有一根，且操 縱器的操縱桿有9個檔位，操縱桿的不同檔位，可得到選擇開關2的相應的開關狀態(tài)。仍見圖1，所述變速箱換檔控制器還包括也屬于變速箱液壓系統(tǒng)的換檔電磁閥和 制動電磁閥9。換檔電磁閥有4個常閉的電磁閥，其中的第一電磁閥5和第二電磁閥6 用于變速箱液壓系統(tǒng)的方向選擇閥，可稱為F電磁閥5和R電磁閥6，第三電磁閥7和 第四電磁閥8用于變速箱液壓系統(tǒng)的檔位選擇閥，可稱為HL電磁閥7和speed電磁閥8。 制動電磁閥9為常開電磁閥，設置在液壓停車制動閥的油路上，可稱為P電磁閥9。選擇開關2設置在只有一個操縱桿的速度方向選擇操縱器中，選擇開關2為有兩個 電源輸入端、最多可同時實現(xiàn)3路輸出的電路，選擇開關2的狀態(tài)由操縱桿控制。見圖2及圖3，速度方向選擇操縱器由單個操作桿控制，操作桿對應有9個檔位， 分別是空檔、前進一檔至前進四檔、后退一檔至后退四檔。其中，空檔用字母N表示， 前進一檔至前進四檔用字母和數(shù)字的組合Fl至F4表示，后退一檔至后退四檔用字母和 數(shù)字的組合Rl至R4表示。該操縱器采用美國霍尼韋爾公司(Honeywell)的F-N-R操 作器，其中的選擇開關2的電源輸入端有2個，它們的標號為l、 2，選擇開關2的輸出 端有5個，它們的標號依次分別為b、 c、 r、 f和n。仍見圖2及圖3，操作桿位于空檔N時，選擇開關2的端子只有2-n接通，端子n只與空檔繼電器相連。操作桿位于前進一檔Fl時， 操作桿位于前進二檔F2時， 操作桿位于前進三檔F3吋， 操作桿位于前進四檔F4時， 操作桿位于后退一檔Rl時， 操作桿位于后退二檔R2時， 操作桿位于后退三檔R3時， 操作桿位于后退四檔R4時，選擇開關2的端子2-f、 l-c接通； 選擇開關2的端子2-f接通； 選擇開關2的端子2-f、 l-b接通； 選擇開關2的端子2-f、 1-b、 l-c接通; 選擇開關2的端子2-r、 l-c接通； 選擇開關2的端子2-r接通； 選擇開關2的端子2-r、 l-b接通； 選擇開關2的端子2-r、 1-b、 l-c接通。見圖l，電源電路1的輸出端同時分別與選擇開關2的2個電源輸入端相連，與自 動降速電路12的受控電源輸入端相連，與停車制動電路10的受控電源輸入端相連，與 變速箱切斷電路11受控電源輸入端相連；選擇開關2的第一輸出端b端分別與HL電磁 閥7的電源端和自動降速電路12的控制電源輸入端相連；選擇開關2的第二輸出端c 端分別與speed電磁閥8的電源端和自動降速電路12的控制電源輸入端相連；選擇開 關2的第三輸出端f端接前進控制電路3的控制電源輸入端(向前繼電器XQJ的5端)； 選擇開關2的第四輸出端r端接后退控制電路4的控制電源輸入端；停車制動電路10 的第二受控電源輸出端接P電磁閥9的電源端，停車制動電路10的第一受控電源輸出 端接變速箱切斷電路11的控制電源輸入端；變速箱切斷電路11的受控電源輸出端同時 分別接前進控制電路3的受控電源輸入端和后退控制電路4的受控電源輸入端；前進控 制電路3的受控電源輸出端接F電磁闊5的電源端；后退控制電路4的受控電源輸出端 接R電磁閥6的電源端；前進控制電路3的控制端對自動降速電路12的通斷進行控制， 自動降速電路12的受控電源輸出端接speed電磁閥8的電源端。見圖2，所述電源電路1包括蓄電池C、啟動開關、電池繼電器CJ、延時保險絲Fa 和保險絲Fb,在蓄電池1由其正極端依次與電池繼電器CJ、延時保險絲Fa和保險絲Fb 相串聯(lián)，保險絲Fb的輸出端即為電源電路的輸出端；啟動開關的輸出端接電池繼電器 CJ的控制電源輸入端。仍見圖2，所述前進控制電路3包括向前繼電器XQJ的一部分；所述后退控制電 路4包括向后繼電器XHJ和后組合燈。所述自動降速電路12包括檔位繼電器DWJ、 向前繼電器XQJ的其余部分、自動降速繼電器JSJ和自動降速開關JSK;所述停車制動電路10包括停車制動開關TCK和停車安全繼電器TCJ;所述變速箱切斷電路11包括變速箱切斷選擇器開關QDCK、變速箱切斷開關QK和變速箱切斷選擇器燈L。見圖5，方向選擇閥具有一個由彈簧和控制油路的液壓油同時控制其左右位置的滑 閥86。當滑閥86位于左側(cè)供油位置時(圖5-2)，則離合器供油油路85通過滑閥86接 通前進離合器的油路87-1，而對前進離合器供液壓油，使前進離合器處于合的狀態(tài)。當 滑閥86位于右側(cè)供油位置時(圖5-3)，則離合器供油油路85通過滑閥86接通后退離 合器的油路87-2，而對后退離合器供液壓油，使后退離合器處于合的狀態(tài)。當滑閥86 位于中間位置時(圖5-1)，則不能接通離合器供油油路不能接通前進離合器油路和后退 離合器油路。方向選擇閥的位置由F電磁閥5和R電磁閥6共同控制。由圖2的電路可知，F(xiàn)電 磁閥5和R電磁閥6中只能有一個導通，或者都不導通。當F電磁閥5導通時，則將滑閥左路控制油路中液壓油排放至油箱，使得滑閥86 在右側(cè)彈簧以及右側(cè)控制油路的液壓油的作用下，向左移動至左側(cè)供油位置，從而對前 進離合器供液壓油，液壓油進入離合器后從離合器的活塞背面推動活塞而將摩擦副壓 緊，使前進離合器處于合的狀態(tài)，從而對于固定在軸上的前進離合器的缸體來說，轉(zhuǎn)動 連接在軸上的前進齒輪可以與前進離合器一同轉(zhuǎn)動。對于向前進離合器所供的液壓油還 從活塞背面油路的小孔中流出活塞腔而回到油箱，當然，該小孔的存在不影響液壓油對 活塞的推動。當R電磁閥6導通時，則將滑閥右路控制油路中液壓油排放至油箱，使得滑閥86 在左側(cè)彈簧以及左側(cè)控制油路的液壓油的作用下，向右移動至右側(cè)供油位置，從而對后 退離合器供液壓油，液壓油進入離合器后從離合器的活塞背面推動活塞而將摩擦副壓 緊，而使后退離合器處于合的狀態(tài)，從而對于固定在軸上的前進離合器的缸體來說，轉(zhuǎn) 動連接在軸上的前進齒輪可以與前進離合器一同轉(zhuǎn)動。幾乎在R電磁閥6導通的同時，F(xiàn)電磁閥5由導通狀態(tài)轉(zhuǎn)變成閉合狀態(tài)，在此狀態(tài)下，前進離合器油路中的推動活塞的液壓油的壓力降低，摩擦副在離合器內(nèi)部彈簧的作 用下，向外推動活塞恢復至起始位置，從而離合器恢復至離的狀態(tài)。當F電磁閥5和R電磁閥6均不導通時，在彈簧和控制液壓油的作用下，滑閥處于 中間的不供油位置(圖5-l)。見圖6，檔位選擇閥具有第一油路83-l、第二油路83-2和兩個滑閥，這兩個滑閥 中的一個可稱為范圍滑閥84，另一個可稱為H-L滑閥82。在檔位選擇閥的閥殼中，兩 個滑闊均有位于左側(cè)位置和右側(cè)位置的兩個工作位置。范圍滑閥84具有兩個獨立的油 路(左油路84-1和右油路84-2); H-L滑閥82設有一個油路，該油路可稱為進口油路82- 1。當范圍滑閥84處于左側(cè)位置時(圖6-1及圖6-4)，其左油路84-1同時與第一油路83- 1的出油口以及二檔離合器的油路進口接通，右油路84-2同時與第二油路83-2的出 油口以及三檔離合器的油路進口接通；當范圍滑閥84處于右側(cè)位置時(圖6-2及圖6-3)， 其左油路84-1同時與第一油路83-1的出油口以及一檔離合器的油路進口接通，右油路84- 2同時與第二油路的出油口 83-2以及四檔離合器的油路進口接通。范圍滑閥84的位置由第四電磁罰8 (speed電磁閥)控制，當speed電磁閥8導通 時，則將位于范圍滑閥84的閥體右側(cè)的控制油路中的液壓油排放至油箱，使得范圍滑 閥的右側(cè)液壓油的壓力消失，在位于范圍滑閥左側(cè)的彈簧的彈力的作用下，范圍滑閥84 向右移動至右側(cè)位置；當speed電磁闊8閉合時，則位于范圍滑閥84的閥體右側(cè)的控 制油路中的液壓油的壓力升高，液壓油克服彈簧彈力推動范圍滑閥84的閥體向左側(cè)移 動至左側(cè)位置。當H-L滑閥82處于左側(cè)位置時(圖6-l及圖6-3)，其進口油路82-l同時與第一油 路83-1的進油口以及離合器供油油路81接通；當H-L滑閥82處于右側(cè)位置時(圖6-2 及圖6-4)，其進口油路82-1同時與第二油路83-2的進油口以及離合器供油油路81接 通。H-L滑閥82的位置由HL電磁閥7控制，當HL電磁閥7導通時，則將位于H-L滑閥 82的閥體右側(cè)的控制油路中的液壓油排放至油箱，使得H-L滑閥82的右側(cè)液壓油的壓 力消失，在位于H-L滑閥82的左側(cè)的彈簧的彈力的作用下，H-L滑陶82向右移動至右 側(cè)位置；當HL電磁閥7閉合時，則位于H-L滑閥82的閥體右側(cè)的控制油路中的液壓油 的壓力升高，液壓油克服彈簧彈力推動H-L滑閥82的閾體向左側(cè)移動至左側(cè)位置。有上述描述可知，因為檔位選擇閥的范圍滑閥和H-L滑閥各有2個工作位置，通過 控制speed電磁閥8和HL電磁閥7的導通和閉合，可以對范圍滑閥84和H-L滑閥82 所處的工作位置進行控制，而使實現(xiàn)了檔位選擇閥的4選1的供油功能，可在四個換檔 離合器中選擇任何一個離合器對其提供液壓油。從而使相應的一個離合器的狀態(tài)由"離" 變?yōu)?合"。見圖6-l，當H-L滑閥82和范圍滑閥84均處于左側(cè)位置時，則液壓油從離合器供 油油路81進入H-L滑閥82的進口油路82-1后，依次經(jīng)過第一油路83-1和范圍滑閥84 的左油路84-l，最后進入二檔離合器油路；見圖6-2，當H-L滑閥82和范圍滑閥84均處于右側(cè)位置時，則液壓油從離合器供 油油路81進入H-L滑閥82的進口油路82-1后，依次經(jīng)過第二油路83-2和范圍滑閥84 的右油路84-2,最后進入四檔離合器油路；見圖6-3，當H-L滑閥82處于左側(cè)位置、而范圍滑閥84處于右側(cè)位置時，則液壓 油從離合器供油油路81進入H-L滑閥82的進口油路82-1后，依次經(jīng)過第一油路83-1 和范圍滑閥84的左油路84-1，最后進入一檔離合器油路；當H-L滑閥82處于右側(cè)位置、而范圍滑閥84處于左側(cè)位置時，則液壓油從離合器 供油油路81進入H-L滑閥82的進口油路82-1后，依次經(jīng)過第二油路83-2和范圍滑閥 84的右油路84-2,最后進入三檔離合器油路。見圖2至圖4，在正常情況下，當操縱桿位于某種檔位時，就可以使本發(fā)明的控制 器的選擇開關2處于相應的狀態(tài)，從而使相應的電磁閥導通，而電磁閥則由其不同的狀 態(tài)(導通或閉合)來對變速箱液壓系統(tǒng)中的給離合器進行供油的油路進行控制，從而對 變速箱中的離合器的"離"與"合"進行控制，進而可以使變速箱形成相應的傳動鏈， 而在其輸出軸上有效輸出所需的一定方向和速度的動力。這種不同方向和速度的動力輸 出，也可用表示操縱桿檔位的符號來表示，也稱其為相應的名稱。因此，圖4給出了換 檔電磁閥在不同狀態(tài)下進行組合后，與變速箱的相應檔位的傳動鏈的對照表，表中打 "〇"的表示相應的電磁閥導通，空白表示該電磁閥閉合。圖4的表中表示:要實現(xiàn)前進一檔的動力輸出需同時導通F電磁閥與speed電磁閥， 要實現(xiàn)前進二檔的動力輸出只要導通F電磁閥即可， 要實現(xiàn)前進三檔的動力輸出需要同時導通F電磁閥與HL電磁閥， 要實現(xiàn)前進四檔的動力輸出需要同時導通F電磁閥、speed電磁閥和HL電磁閥； 要實現(xiàn)后退一檔的動力輸出需要同時導通R電磁閥和speed電磁閥即可， 要實現(xiàn)后退二檔的動力輸出只要導通R電磁閥即可， 要實現(xiàn)后退三檔的動力輸出需要同時導通R電磁閥與HL電磁閥， 要實現(xiàn)后退四檔的動力輸出需要同時導通R電磁閥、speed電磁閥和HL電磁閥。見圖2至圖4，本發(fā)明的變速箱換檔控制器，控制四個前進檔位和四個后退檔位。 一、正常操作時的換檔的工作過程。1、與操縱桿的檔位無關的回路。無論本控制器處于何種檔位，在按下啟動開關而 使控制器得電后，均有如下回路(1)第一個回路是電流從蓄電池C—蓄電池繼電器CJ—延時保險絲Fa—保險絲 Fb—停車制動開關TCK的端子2-3—P電磁閥一地。結(jié)果P電磁閥9的導通，則使設置在液力變速箱輸出軸上的制動器的離合器由合 的狀態(tài)變?yōu)殡x的狀態(tài)，而使輸出軸由被限制轉(zhuǎn)動狀態(tài)變?yōu)榭梢赞D(zhuǎn)動狀態(tài)。(2) 第二個回路是電流從蓄電池C—蓄電池繼電器CJ—延時保險絲Fa—保險絲 Fb—停車制動開關TCK的端子2-3—停車安全繼電器TCJ的端子1-2—地。結(jié)果停車安全繼電器TCJ的連接在端子l-2之間的線圈得電而啟動，其端子3-5 被接通。(3) 由于第二個回路的存在，所形成的第三個回路是電流從蓄電池C—蓄電池繼 電器CJ—延時保險絲Fa—保險絲Fb—停車制動開關TCK的端子2-3—停車安全繼電器 TCJ的端子3-5—中立繼電器ZLJ的端子1-2—地。結(jié)果中立繼電器ZLJ的連接在端子1-2之間的線圈得電而啟動，其端子3-5被接通。2、 空檔N。由圖2至圖4可知，在變速箱處于空檔N的狀態(tài)下時，選擇開關2的各 端子中，只有端子2-n處于接通狀態(tài)，其余端子均處于斷開狀態(tài)。由于端子2-n處于接通狀態(tài)，所形成的第四個回路是電流從蓄電池C—蓄電池繼 電器CJ—延時保險絲Fa—保險絲Fb—選擇開關XKG的端子2_n—空檔繼電器的線圈一 地。結(jié)果使空檔繼電器因其線圈得電而啟動，其受控端子接通而在未啟動發(fā)動機時， 使發(fā)動機處于可啟動狀態(tài)。3、 前進二檔。由圖2至圖4可知，在變速箱處于空檔N的狀態(tài)下時，選擇開關2 的各端子中，只有端子2-n處于接通狀態(tài)。將操縱桿由空檔N變換成前進二檔F2時， 則選擇開關2的端子2-f接通，端子2-n斷開。(1) 由于選擇開關XKG的端子2-n斷開，則第四個回路隨之斷開。(2) 由于選擇開關XKG的端子2-f的接通，所形成的第五個回路是電流從蓄電 池C—蓄電池繼電器CJ—延時保險絲Fa—保險絲Fb—選擇開關XKG的端子2-f (f端) 一向前繼電器XQJ的端子5-6—地。結(jié)果，向前繼電器XQJ的連接在端子5-6之間的線圈得電而啟動，其端子l-2和端 子3-4被接通。(3) 由于第五個回路和第三個回路的存在，所形成的第六個回路是電流從蓄電 池C—蓄電池繼電器CJ—延時保險絲Fa—保險絲Fb—變速箱切斷選擇器開關QDCK的端 子丄-3—中立繼電器ZLJ的端子3-5—向前繼電器XQJ的端子3-4—F電磁閥5—地。結(jié)果使F電磁閥5導通。此時的選擇開關XKG處于其端子2-f接通的狀態(tài)，但其 余端子接空，故不能形成其它回路，b、 c端無電，電流流不到R電磁閥6， speed電磁閩8，或HL電磁閥7。而由蓄電池C至檔位繼電器DWJ，再經(jīng)向前繼電器XQJ的端子1_2 至自動降速開關JSK的電路，因自動降速開關JSK處于斷開狀態(tài)而不能形成回路，處于 待導通狀態(tài)。因為在只有F電磁閥5導通的情況下，按圖3所示，在F電磁闊的控制下， 液力變速箱被置為前進二檔F2。4、 前進一檔。由圖2至圖4可知，在液力變速箱處于前進二檔F2的狀態(tài)下，選擇 開關2的各端子中，只有端子2-f處于接通狀態(tài)，其余端子均處于斷開狀態(tài)，從而可知 換檔電磁閥中只有F電磁閥5處于導通狀態(tài)。將操縱桿由前進二檔F2變換至前進一檔 Fl時，則選擇開關2中的端子2-f繼續(xù)接通，其余端子中只有端子l-c被接通。(1) 由于選擇開關XKG中的端子2-f繼續(xù)接通，則第五個回路和第六個回路繼續(xù)存 在，F(xiàn)電磁閥5繼續(xù)處于導通狀態(tài)。(2) 由于端子l-c的接通，所形成的第七個回路是電流從蓄電池C—蓄電池繼電 器CJ—延時保險絲Fa—保險絲Fb—選擇開關XKG的端子l_c—speed電磁閥一地。結(jié)果，使speed電磁閥8導通。(3) 由于端子l-c的接通，所形成的第八個回路是電流從蓄電池C—蓄電池繼電 器CJ—延時保險絲Fa—保險絲Fb—選擇開關XKG的端子l_c—檔位繼電器DWJ的端子 6-5—地。結(jié)果，檔位繼電器DWJ的連接在端子6-5之間的線圈得電而啟動，其端子3-2接通， 但卻處于懸空狀態(tài)。因為F電磁閥和speed電磁閥均導通，按圖3所示，在F電磁閥和speed電磁閥的 共同控制下，液力變速箱被置為前進一檔Fl。5、 前進三檔。由圖2至圖4可知，在液力變速箱處于前進一檔Fl的狀態(tài)下時，選 擇開關2中的端子只有端子2-f和端子l-c處于接通狀態(tài)，從而可知換檔電磁閥中的F 電磁閥5和speed電磁閥8處于導通狀態(tài)。將操縱桿由前進一檔Fl變換至前進三檔F3 時，則選擇開關2中的端子2-f繼續(xù)接通，端子1-c被斷開，端子l-b被接通。(1) 選擇開關XKG中的端子2-f繼續(xù)接通，則第五個回路和第六個回路繼續(xù)存在， 而F電磁閥5繼續(xù)處于導通狀態(tài)。(2) 選擇開關XKG中的端子l-c被斷開，則第七個回路和第八個回路隨之斷開。 第七個回路的斷開使得speed電磁閥被關閉。第八個回路的斷開則使得檔位繼電器DWJ 中的繼電器線圈失電。因為隨之選擇開關XKG中的端子1-b被接通,使得檔位繼電器DWJ 中的繼電器線圈又得電，從而形成第九個回路。(3)由于選擇開關XKG的端子l-b的接通，所形成的第十個回路是電流從蓄電 池C—蓄電池繼電器CJ—延時保險絲Fa—保險絲Fb—選擇開關XKG的端子l_b—HL電 磁閥一地。結(jié)果，使HL電磁閥7導通。因為F電磁閥和HL電磁閥均導通，按圖3所示，在F電磁閥和HL電磁閥的共同控 制下，液力變速箱被置為前進三檔F3。6、 前進四檔。由圖2至圖4可知，在液力變速箱處于前進三檔F3的狀態(tài)下時，選 擇開關2中的端子只有端子2-f和端子l-b處于接通狀態(tài)，從而可知換檔電磁閥中的F 電磁閥5和HL電磁閥7處于導通狀態(tài)。將操縱桿由前進三檔F3變換至前進四檔F4時， 則選擇開關2中的端子2-f繼續(xù)接通，端子1-b繼續(xù)接通，端子1-c被接通。(1) 選擇開關XKG中的端子2-f繼續(xù)接通,則第五個回路和第六個回路繼續(xù)存在， 從而F電磁閥5繼續(xù)處于導通狀態(tài)。(2) 選擇開關XKG中的端子1-b繼續(xù)接通，則第九個回路和第十個回路繼續(xù)存在。 第十個回路繼續(xù)存在，則使HL電磁閥繼續(xù)處于導通狀態(tài)。(3) 選擇開關XKG中的端子1-c被接通，則重新形成第七個回路，從而使speed 電磁閥導通。另外也重新形成了第八個回路。結(jié)果因為F電磁閥、HL電磁閥和speed電磁閥均導通，按圖3所示，在F電磁閥、 HL電磁閥和speed電磁閥的共同控制下，液力變速箱被置為前進四檔F4。7、 后退二檔。由圖2至圖4可知，在液力變速箱處于前進四檔F4的狀態(tài)下時，選 擇開關2中的端子2-f、端子1-b和端子l-c處于接通狀態(tài)，從而可知換檔電磁閥中的 F電磁閥5、 HL電磁閥7和speed電磁閥8處于導通狀態(tài)。將操縱桿由前進四檔F4變換 至后退二檔R2時，則選擇開關2中的端子2-f，端子l-b和端子l-c均被斷開，端子 2-r被接通。(1) 選擇開關XKG中的端子2-f被斷開,則第五個回路和第六個回路隨即被斷開， 第六個回路的斷開使得F電磁閥5變?yōu)殛P閉狀態(tài)。(2) 選擇開關XKG中的端子1-b被斷開，則第九個回路和第十個回路隨即斷開。第 十個回路的斷開使得HL電磁閥7變?yōu)殛P閉狀態(tài)。(3) 選擇開關XKG中的端子l-c被斷開，則第七個回路和第八個回路隨即斷開； 第七個回路的斷開使得speed電磁閥變?yōu)殛P閉狀態(tài)。(4) 由于選擇開關XKG中的端子2-r被接通，所形成的第十一個回路是電流從蓄電池C—蓄電池繼電器CJ—延時保險絲Fa—保險絲Fb—選擇開關XKG的端子2_r (r 端)一向后繼電器XHJ的端子5-6—地。結(jié)果向后繼電器XHJ的連接在端子5-6之間的線圈得電而啟動，其端子l-2和端 子3-4被接通。(5)由于第十一個回路和第三個回路的存在，所形成的第十二個回路是電流從 蓄電池C—蓄電池繼電器CJ—延時保險絲Fa—保險絲Fb—變速箱切斷選擇器開關QDCK 的端子1-3—中立繼電器ZLJ的端子3-5—向后繼電器XHJ的端子1-2—R電磁閥6—地。 結(jié)果使R電磁閥6導通。因為在只有R電磁閥6導通的情況下，按圖3所示，在 R電磁閥的控制下，液力變速箱被置為后退二檔R2。8、 后退一檔。由圖2至圖4可知，在液力變速箱處于后退二檔R2的狀態(tài)下，選擇 開關2的各端子中，只有端子2-r處于接通狀態(tài)，其余端子均處于斷開狀態(tài)，從而可知 換檔電磁閥中只有R電磁閥6處于導通狀態(tài)。將操縱桿由后退二檔R2變換至后退一檔 Rl時，則選擇開關2中的端子2-r繼續(xù)接通，其余端子中只有端子1-c被接通。(1) 由于選擇開關XKG中的端子2-r繼續(xù)接通，則第十一個回路和第十二個回路繼 續(xù)存在，R電磁閥6繼續(xù)處于導通狀態(tài)。(2) 由于端子1-c的接通，也形成第七個回路和第八個回路；第七個回路的形成 致使speed電磁閥8導通，第八個回路的形成致使檔位繼電器DWJ的端子3-2接通，但 端子2卻處于懸空狀態(tài)。因為R電磁閥和speed電磁閥均導通，按圖3所示，在R電磁閥和speed電磁閥的 共同控制下，液力變速箱被置為后退一檔R1。9、 后退三檔。由圖2至圖4可知，在液力變速箱處于后退一檔Rl的狀態(tài)下時，選 擇開關2中的端子只有端子2-r和端子l-c處于接通狀態(tài)，從而可知換檔電磁閥中的R 電磁阓6和speed電磁閥8處于導通狀態(tài)。將操縱桿由后退一檔Rl變換至后退三檔R3 時，則選擇開關2中的端子2-r繼續(xù)接通，端子l-c被斷開，端子l-b被接通。(1 )選擇開關XKG中的端子2-r繼續(xù)接通，則第十一個回路和第十二回路繼續(xù)存在， 而R電磁閥6繼續(xù)處于導通狀態(tài)。(2)選擇開關XKG中的端子l-c被斷開，則第七個回路和第八個回路隨之斷開。 第七個回路的斷開使得speed電磁閥被關閉。第八個回路的斷開則使得檔位繼電器DWJ 中的繼電器線圈失電。因為隨之選擇開關XKG中的端子1 -b被接通，使得檔位繼電器DWJ 中的繼電器線圈又得電，從而又形成第九個回路。(3)由于選擇開關XKG的端子1-b的接通，又形成的第十個回路，使HL電磁閥7導通。因為R電磁閥和HL電磁閥均導通，按圖3所示，在R電磁閥和HL電磁閥的共同控 制下，液力變速箱被置為后退三檔R3。10、后退四檔。由圖2至圖4可知，在液力變速箱處于后退三檔R3的狀態(tài)下時， 選擇開關2中的端子只有端子2-:r和端子卜b處于接通狀態(tài)，從而可知換檔電磁閥中的 R電磁閥6和HL電磁闊7處于導通狀態(tài)。將操縱桿由后退三檔R3變換至后退四檔R4 時，則選擇開關2中的端子2-r繼續(xù)接通，端子l-b繼續(xù)接通，端子1-c被接通。(1) 選擇開關XKG中的端子2-f繼續(xù)接通，則第十一個回路和第十二個回路繼續(xù)存 在，從而R電磁閥6繼續(xù)處于導通狀態(tài)。(2) 選擇開關XKG中的端子l-b繼續(xù)接通，則第九個回路和第十個回路繼續(xù)存在。 第十個回路繼續(xù)存在，則使HL電磁閥繼續(xù)處于導通狀態(tài)。(3) 選擇開關XKG中的端子1-c被接通，則重新形成第七個回路，從而使speed 電磁閥導通。另外也重新形成了第八個回路。結(jié)果因為R電磁閥、HL電磁閥和speed電磁閥均導通，按圖3所示，在R電磁閥、 HL電磁閥和speed電磁閥的共同控制下，液力變速箱被置為后退四檔R4。二、特殊操作時的工作過程。1、在前進二檔F2狀態(tài)下自動降速為前進一檔F1。見圖2，在液力變速箱處于速度大于前進一檔Fl的各前進檔的狀態(tài)時，前進三檔 F3和前進四檔F4均因為選擇開關2的端子b或端子c接通檔位繼電器DWJ，而使其端 子3無法與后續(xù)電路接通，進而則無法使自動降速開關JSK處于待導通狀態(tài)，此時即便 按下自動降速開關JSK的按鈕，也無法電路通過，從而也實現(xiàn)不了后面的降速。只有前 進二檔F2可以自動降速為前進一檔，因為控制器在前進二檔F2的電路狀況下，通過保 險絲Fb的電源經(jīng)過檔位繼電器DWJ的端子3-1后，再經(jīng)過向前繼電器XQJ的端子l-2 后作用在自動降速開關JSK上，使自動降速開關JSK處于待導通狀態(tài)。由于向前繼電器 XQJ的端子1-2的是否接通，取決于選擇開關XKG中的端子2-f是否接通，所以所后退 檔的電路狀態(tài)無法實現(xiàn)自動降速。在液力變速箱處于前進二檔F2的狀態(tài)下，選擇開關2的各端子中，只有端子2-f 處于接通狀態(tài)，其余端子均處于斷開狀態(tài)，從而可知換檔電磁閥中只有F電磁閥5處于 導通狀態(tài)。進行操作時，不需改變操作桿所在的檔位，而是將自動降速開關JSK的按鈕按下至接通狀態(tài)。(1) 由于選擇開關XKG中的端子2-f繼續(xù)接通，則第五個回路和第六個回路繼續(xù)存 在，第六個回路存在使F電磁阓5繼續(xù)處于導通狀態(tài)。(2) 由于自動降速開關JSK的接通和第五個回路的存在，所形成的第十三個回路 是電流從蓄電池C—蓄電池繼電器CJ—延時保險絲Fa—保險絲Fb—檔位繼電器DWJ 的端子3-1 —向前繼電器XQJ的端子1-2—自動降速開關JSK—自動降速繼電器JSJ的端 子5-6—地。結(jié)果，自動降速繼電器JSJ的連接在端子5-6之間的線圈得電而啟動，其端子1-2 和端子3-4被接通。(3) 由于第五個回路的存在和第十三個回路的存在，所形成的第十四個回路是 電流從蓄電池C一蓄電池繼電器CJ—延時保險絲Fa—保險絲Fb—檔位繼電器DWJ的端 子3-1—向前繼電器XQJ的端子1-2—自動降速繼電器JSJ的端子1-2—自動降速繼電器 JSJ的端子5-6—地。結(jié)果第十四個回路是可以自保的回路。即使自動降速開關JSK因其按鈕已經(jīng)返回 而斷開，而使第十三個回路斷開，第十四個回路仍能使回路中的自動降速繼電器JSJ的 端子5-6處于得電狀態(tài)從而保持自動降速繼電器JSJ的端子1-2和端子3-4的導通，而 端子1-2的導通則保證端子5-6的導通，因而實現(xiàn)自保。只要第五個回路存在，第十四 個回路就能自保。(4) 由于第十四個回路的存在，所形成的第十五個回路是電流從蓄電池C—延時 保險絲Fa—保險絲Fb—檔位繼電器DWJ的端子3-1 —向前繼電器XQJ的端子1-2—自動 降速繼電器JSJ的端子3-4—speed電磁閥8—地。結(jié)果，在F電磁閥5導通的基礎上，speed電磁閥8也導通,液力變速箱被置為前進 一檔F1，而操作桿所處的檔位仍然為前進二檔F2。2、通過制動器踏板對液力變速箱進行切斷。見圖2，把變速箱切斷選擇器開關QDCK的旋鈕進行轉(zhuǎn)動，使其端子2-3接通，則指 示燈L被點亮。此時，為F電磁閥5供電的第六個回路和為R電磁閥6供電的第十二個 回路中的變速箱切斷選擇器開關QDCK被與腳踏制動板相連的變速箱切斷開關QK替代。此時，不論液力變速箱處在何種檔位(空檔除外)，只要踏下制動踏板，均可使F 電磁閥5或R電磁閥6失電，而使相應的離合器由"合"變?yōu)?離"，從而使變速箱的 傳動鏈被切斷。
權(quán)利要求
1. 一種變速箱換檔控制器，包括電源電路(1)、速度方向選擇操縱器和換擋電磁閥；其特征在于還包括前進控制電路(3)、后退控制電路(4)、停車制動電路(10)和變速箱切斷電路(11)；速度方向選擇操縱器具有操縱桿和選擇開關(2)；操縱桿的不同檔位可使選擇開關2處于相應的開關狀態(tài)；換擋電磁閥包括四個常閉的電磁閥；電源電路(1)的輸出端同時分別與選擇開關2的電源輸入端相連，與停車制動電路(10)的受控電源輸入端相連，與變速箱切斷電路(11)的受控電源輸入端相連；選擇開關(2)的第一輸出端與第三電磁閥(7)的電源端相連；選擇開關(2)的第二輸出端與第四電磁閥(8)的電源端相連；選擇開關(2)的第三輸出端接前進控制電路(3)的控制電源輸入端；選擇開關(2)的第四輸出端接后退控制電路(4)的控制電源輸入端；停車制動電路(10)的第一受控電源輸出端接變速箱切斷電路(11)的控制電源輸入端；變速箱切斷電路(11)的受控電源輸出端同時分別接前進控制電路(3)的受控電源輸入端和后退控制電路(4)的受控電源輸入端；前進控制電路(3)的受控電源輸出端接第一電磁閥(5)的電源端；后退控制電路(4)的受控電源輸出端接第二電磁閥(6)的電源端。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的變速箱換檔控制器，其特征在于所述操縱器的操縱桿 只有一根，且操縱器的操縱桿有9個檔位；選擇開關(2)為有5個輸出端，最多可同 時實現(xiàn)3路輸出的電路。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的變速箱換檔控制器，其特征在于電源電路(1)包括蓄電池、延時保險絲Fa和保險絲Fb，蓄電池的正極、延時保險絲和保險絲依次串聯(lián)，保 險絲Fb的輸出端即為電源電路的輸出端。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的變速箱換檔控制器，其特征在于電源電路(1)還包括 啟動開關和電池繼電器；電池繼電器串接在所述蓄電池的正極端與延時保險絲Fa之間， 啟動開關的輸出端與電池繼電器的控制電源輸入端相連。
5、根據(jù)權(quán)利要求1至5之一所述的變速箱換檔控制器，其特征在于還包括自動 降速電路(12);自動降速電路(12)具有受控電源輸入端、控制電源輸入端和受控電源輸出端；電源電路(1)的輸出端與自動降速電路(12)的受控電源輸入端相連，選 擇開關(2)的第一輸出端和第二輸出端同時與自動降速電路(12)的控制電源輸入端 相連，前進控制電路(3)的控制端對自動降速電路(12)的通斷進行控制，自動降速 電路(12)的受控電源輸出端接第四電磁閥(8)的電源端。
6、根據(jù)權(quán)利要求1至5之一所述的變速箱換檔控制器，其特征在于還包括制動 電磁閥(9);制動電磁閥(9)為常開電磁閥；停車制動電路(10)的第二受控電源輸 出端接制動電磁閥(9)的電源端。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種變速箱換檔控制器，其包括速度方向選擇操縱器、前進控制電路、后退控制電路、停車制動電路和變速箱切斷電路。還包括四個常閉的換擋用電磁閥。速度方向選擇操縱器具有操縱桿和選擇開關；操縱桿的不同檔位可使選擇開關處于相應的開關狀態(tài)。本發(fā)明的變速箱換檔控制器，采用繼電器作為控制元件，可靠性好，成本低廉。當速度方向選擇操縱器由單個操作桿控制時，操作方便舒適。當操縱器的操縱桿有9個檔位；選擇開關為有5個輸出端，最多可同時實現(xiàn)3路輸出的電路時，可實現(xiàn)裝載機、平地機等工程機械的四進四退的檔位。
文檔編號F16H61/02GK101255918SQ200810023228
公開日2008年9月3日 申請日期2008年4月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月3日
發(fā)明者包振義, 尹清攀, 沈星宇, 涂中華, 陳建軍 申請人:常林股份有限公司