一種自動(dòng)變速器的換擋控制裝置的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供了一種自動(dòng)變速器的換擋控制裝置，所述換擋軟軸和自動(dòng)變速器中的擋位選擇軸螺紋固定連接；所述自動(dòng)變速器中的感應(yīng)開(kāi)關(guān)分別安裝于擋位選擇軸上，且各個(gè)感應(yīng)開(kāi)關(guān)的信號(hào)輸出端分別與控制器對(duì)應(yīng)的信號(hào)輸入端連接，所述自動(dòng)變速器中的各個(gè)轉(zhuǎn)速傳感器和壓力開(kāi)關(guān)的信號(hào)輸出端分別與控制器對(duì)應(yīng)的信號(hào)輸入端連接；本發(fā)明解決了輕型車(chē)輛中機(jī)械變速器不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換擋所帶來(lái)的操作不便的問(wèn)題；本控制裝置相對(duì)簡(jiǎn)單，適用于輕型車(chē)輛裝的變速器；控制方法多樣，具有自適應(yīng)負(fù)載和坡度的換擋策略，大大提高車(chē)輛的動(dòng)力性，減少燃油消耗。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種自動(dòng)變速器的換擋控制裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及車(chē)輛傳動(dòng)變速器控制技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種輸入功率為150KW— 220KW，裝載質(zhì)量為5T-10T輕型自動(dòng)變速器的換擋控制裝置?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]裝備輸入功率為300KW以上自動(dòng)變速器、裝載重量在10T以上的中型或重輕車(chē)輛， 其車(chē)身較大，自動(dòng)變速器的線束布置較長(zhǎng)，速度一般不會(huì)太高而價(jià)格很貴。而裝載10T以下的輕型車(chē)輛，要求變速器體積小，重量輕，速度較高，既能滿足中重型基本的機(jī)動(dòng)性能，又要能有與乘用車(chē)相媲美的最高車(chē)速，在一般的輪式工程車(chē)輛多采用輕型變速器，但這類(lèi)變速器大多使用定軸式機(jī)械變速器，其控制方法大多傾向于機(jī)械手動(dòng)換擋，本發(fā)明介紹的輕型變速器為行星齒輪變速器領(lǐng)域，并采用自動(dòng)換擋控制方法。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種自動(dòng)變速器的換擋控制裝置，該自動(dòng)變速器的換擋控制裝置通過(guò)在自動(dòng)變速器中設(shè)置相應(yīng)的感應(yīng)開(kāi)關(guān)、壓力開(kāi)關(guān)和轉(zhuǎn)速傳感器， 并配備相應(yīng)的控制器對(duì)電磁閥進(jìn)行自動(dòng)控制，解決了輕型車(chē)輛中機(jī)械變速器不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換擋所帶來(lái)的操作不便的問(wèn)題。
[0004]本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)。
[0005]本發(fā)明提供的一種自動(dòng)變速器的換擋控制裝置，包括換擋軟軸、自動(dòng)變速器、控制器和CAN通訊總線;所述換擋軟軸和自動(dòng)變速器中的擋位選擇軸螺紋固定連接;所述自動(dòng)變速器中的感應(yīng)開(kāi)關(guān)分別安裝于擋位選擇軸上，且感應(yīng)開(kāi)關(guān)的多路信號(hào)輸出端分別與控制器對(duì)應(yīng)的信號(hào)輸入端連接，所述自動(dòng)變速器中的各個(gè)轉(zhuǎn)速傳感器和壓力開(kāi)關(guān)的信號(hào)輸出端分別與控制器對(duì)應(yīng)的信號(hào)輸入端連接；
[0006]所述控制器的信號(hào)輸出端輸出控制信號(hào)控制自動(dòng)變速器中的各個(gè)電磁閥，所述控制器通過(guò)CAN通訊總線分別與車(chē)輛儀表、變速器標(biāo)定診斷工具和車(chē)載0BD通訊連接。
[0007]所述控制器通過(guò)CAN通訊總線中的一路基于SAE11898通訊接口連接變速器標(biāo)定診斷工具和車(chē)載0BD。
[0008]所述控制器通過(guò)CAN通訊總線中的一路基于SAE1939通訊接口連接車(chē)輛儀表。
[0009]所述控制器中至少具有七路電磁閥驅(qū)動(dòng)電路、四路壓力開(kāi)關(guān)診斷開(kāi)關(guān)電路、五路擋位檢測(cè)傳感器信號(hào)的輸入電路、三路霍爾式轉(zhuǎn)速傳感器信號(hào)的輸入電路和兩路CAN通訊模塊電路。
[0010]所述自動(dòng)變速器中至少含有兩個(gè)比例電磁閥和三個(gè)開(kāi)關(guān)電磁閥。
[0011]所述壓力開(kāi)關(guān)與離合器油缸邏輯并聯(lián)。
[0012]所述自動(dòng)變速器中的轉(zhuǎn)速傳感器分別采集變速器渦輪輸入軸、渦輪輸出軸和變速器輸出軸的轉(zhuǎn)動(dòng)速度。
[0013]所述控制器中內(nèi)置有能計(jì)算車(chē)輛行駛坡度的三軸向加速度傳感器。
[0014]所述控制器在起步后計(jì)算車(chē)輛起步加速度、判斷車(chē)輛負(fù)載，并自動(dòng)作出動(dòng)力性或經(jīng)濟(jì)性換擋決策
[0015]本發(fā)明的有益效果在于:通過(guò)在自動(dòng)變速器中設(shè)置相應(yīng)的感應(yīng)開(kāi)關(guān)、壓力開(kāi)關(guān)和轉(zhuǎn)速傳感器，并配備相應(yīng)的控制器對(duì)電磁閥進(jìn)行自動(dòng)控制，解決了輕型車(chē)輛中機(jī)械變速器不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換擋所帶來(lái)的操作不便的問(wèn)題;本控制裝置相對(duì)簡(jiǎn)單，適用于輕型車(chē)輛裝的變速器;控制方法多樣，具有自適應(yīng)負(fù)載和坡度的換擋策略，大大提高車(chē)輛的動(dòng)力性，減少燃油消耗。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是本發(fā)明的原理框圖；
[0017]圖2是圖1的控制策略流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面進(jìn)一步描述本發(fā)明的技術(shù)方案，但要求保護(hù)的范圍并不局限于所述。
[0019]如圖1和圖2所示的一種自動(dòng)變速器的換擋控制裝置，包括換擋軟軸、自動(dòng)變速器、控制器和CAN通訊總線;所述換擋軟軸和自動(dòng)變速器中的擋位選擇軸螺紋固定連接;所述自動(dòng)變速器中的感應(yīng)開(kāi)關(guān)分別安裝于擋位選擇軸和換擋軟軸的期望擋位上，且各個(gè)感應(yīng)開(kāi)關(guān)的信號(hào)輸出端分別與控制器對(duì)應(yīng)的信號(hào)輸入端連接，所述自動(dòng)變速器中的各個(gè)轉(zhuǎn)速傳感器和壓力開(kāi)關(guān)的信號(hào)輸出端分別與控制器對(duì)應(yīng)的信號(hào)輸入端連接;所述控制器的信號(hào)輸出端輸出控制信號(hào)控制自動(dòng)變速器中的各個(gè)電磁閥，所述控制器通過(guò)CAN通訊總線分別與車(chē)輛儀表、變速器標(biāo)定診斷工具和車(chē)載OBD通訊連接。換擋軟軸與自動(dòng)變速器的擋位選擇軸螺紋連接，擋位選擇軸上安裝一個(gè)六個(gè)角度感應(yīng)開(kāi)關(guān)，換擋軟軸選擇的期望擋位為R擋、N擋、一擋、二擋、三擋和六擋，每個(gè)選擇的擋位中感應(yīng)開(kāi)關(guān)至少有一路信號(hào)與地信號(hào)接通。壓力開(kāi)關(guān)與控制離合器進(jìn)油的換擋閥并聯(lián)，用于監(jiān)測(cè)離合器的油壓進(jìn)油狀況。自動(dòng)變速器中的霍爾效應(yīng)轉(zhuǎn)速傳感器分別采集變速器栗輪輸入軸、渦輪輸出軸、變速器輸出軸的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，以上有機(jī)結(jié)合控制自動(dòng)變速器的換擋操作。
[0020]壓力開(kāi)關(guān)可以采用常開(kāi)或常閉，變速器每次換擋開(kāi)始前要讀取壓力開(kāi)關(guān)狀態(tài)，然后將這些開(kāi)關(guān)邏輯對(duì)應(yīng)的擋位與當(dāng)前變速器通過(guò)渦輪輸出軸除以變速器輸出軸的轉(zhuǎn)速之比對(duì)應(yīng)的擋位進(jìn)行比較，如果擋位相同，則進(jìn)行換擋，否則報(bào)警;換擋完成后，再次將開(kāi)關(guān)邏輯對(duì)應(yīng)的擋位與當(dāng)前變速器渦輪輸出軸除以變速器輸出軸的轉(zhuǎn)速之比對(duì)應(yīng)的擋位進(jìn)行比較，如果擋位相同，則說(shuō)明換擋順利，否則換擋沒(méi)有完成，會(huì)報(bào)警。
[0021]所述控制器通過(guò)CAN通訊總線中的一路基于SAE11898通訊接口連接變速器標(biāo)定診斷工具和車(chē)載0BD;所述控制器通過(guò)CAN通訊總線中的一路基于SAE1939通訊接口連接車(chē)輛儀表。由于本發(fā)明換擋軟軸是一個(gè)純機(jī)械的換位置機(jī)構(gòu)，變速器當(dāng)前的實(shí)際擋位通過(guò)一路基于SAE1939通訊接口傳送給車(chē)輛儀表進(jìn)行擋位顯示，該接口同時(shí)還發(fā)送變速器輸出軸轉(zhuǎn)速信息，接收發(fā)動(dòng)機(jī)油門(mén)、扭矩百分比參數(shù);為實(shí)現(xiàn)變速器實(shí)時(shí)故障監(jiān)測(cè)，本發(fā)明還會(huì)通過(guò)一路基于SAEl 1898通訊接口連接變速器標(biāo)定診斷工具和車(chē)載0BD。
[0022]所述控制器中至少具有七路電磁閥驅(qū)動(dòng)電路、四路壓力開(kāi)關(guān)診斷開(kāi)關(guān)電路、五路擋位檢測(cè)傳感器信號(hào)的輸入電路、三路霍爾式轉(zhuǎn)速傳感器信號(hào)的輸入電路和兩路CAN通訊模塊電路。
[0023]所述自動(dòng)變速器中至少含有兩個(gè)比例電磁閥，則能夠控制離合器的充油和卸油過(guò)程;至少含有三個(gè)開(kāi)關(guān)電磁閥，用于控制離合器油路的開(kāi)啟和關(guān)閉。
[0024]所述控制器中內(nèi)置有能計(jì)算車(chē)輛行駛坡度的三軸向加速度傳感器;則可以給控制器中基于坡度的換擋策略提供信息輸入。
[0025]所述控制器在起步后計(jì)算車(chē)輛起步加速度、判斷車(chē)輛負(fù)載，并自動(dòng)作出動(dòng)力性或經(jīng)濟(jì)性換擋決策?？刂破髟谄鸩胶笥?jì)算車(chē)輛運(yùn)行加速度a，車(chē)輛的運(yùn)行加速度a通過(guò)輸出軸轉(zhuǎn)速和控制器計(jì)時(shí)時(shí)間來(lái)計(jì)算，車(chē)輛的輸出牽引力F是根據(jù)CAN總線上傳來(lái)發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩參數(shù)計(jì)算，并由牛頓第二定律F=ma計(jì)算當(dāng)前車(chē)輛裝備的負(fù)載m的大小，從而使控制器自動(dòng)作出動(dòng)力性或經(jīng)濟(jì)性換擋決策。
[0026]實(shí)施例一:
[0027]本實(shí)施例中自動(dòng)變速器換擋控制裝置包含控制器、換擋軟軸、擋位選擇軸、感應(yīng)開(kāi)關(guān)、壓力開(kāi)關(guān)、電磁閥和轉(zhuǎn)速傳感器:控制器至少具有七路電磁閥驅(qū)動(dòng)電路、四路壓力開(kāi)關(guān)診斷開(kāi)關(guān)電路、五路檢測(cè)擋位傳感器信號(hào)的輸入電路、三路霍爾式轉(zhuǎn)速傳感器電路和兩路 CAN通訊模塊電路，換擋軟軸與變速器擋位選擇軸螺紋連接，擋位選擇軸上安裝一個(gè)六個(gè)角度感應(yīng)開(kāi)關(guān)，換擋軟軸選擇的期望擋位為R擋、N擋、一擋、二擋、三擋、和六擋，每個(gè)選擇的擋位都有至少一個(gè)感應(yīng)開(kāi)關(guān)4的信號(hào)與地信號(hào)接通；四路壓力開(kāi)關(guān)與離合器油缸邏輯并;三路霍爾效應(yīng)轉(zhuǎn)速傳感器分別采集變速器栗輪輸入軸，渦輪輸出軸，變速器輸出軸的轉(zhuǎn)動(dòng)速度， 以上有機(jī)結(jié)合控制自動(dòng)變速器的換擋操作。
[0028]本實(shí)施例中采用七個(gè)電磁閥，其中有兩個(gè)采用比例控制電磁閥，這樣電磁閥的充油和卸油過(guò)程可以用輸出電流的大小來(lái)控制，還有五個(gè)采用開(kāi)關(guān)電磁閥，用于控制離合器油路的開(kāi)或關(guān)。
[0029]本實(shí)施例采用四路壓力開(kāi)關(guān)，其中一路常閉、三路常開(kāi)，當(dāng)空擋時(shí)使用一路常閉式壓力開(kāi)關(guān)時(shí)，容易根據(jù)壓力開(kāi)關(guān)的變化來(lái)檢查變速器剛啟動(dòng)的狀態(tài)。變速器每次換擋開(kāi)始前要讀取壓力開(kāi)關(guān)狀態(tài)，然后將這些開(kāi)關(guān)邏輯對(duì)應(yīng)的擋位與當(dāng)前變速器通過(guò)渦輪輸出軸除以變速器輸出軸的轉(zhuǎn)速之比對(duì)應(yīng)的擋位進(jìn)行比較，如果擋位相同，則進(jìn)行換擋，否則報(bào)警； 換擋完成后，再次將開(kāi)關(guān)邏輯對(duì)應(yīng)的擋位與當(dāng)前變速器渦輪輸出軸除以變速器輸出軸的轉(zhuǎn)速之比對(duì)應(yīng)的擋位進(jìn)行比較，如果擋位相同，則說(shuō)明換擋順利，否則換擋沒(méi)有完成，會(huì)報(bào)警。
[0030]本實(shí)施例控制器的CAN通訊模塊，一路基于SAE11898高速通訊，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接變速器標(biāo)定診斷工具;一路基于SAE1939通訊，廣播式發(fā)送變速器的擋位，轉(zhuǎn)速信息，接收發(fā)動(dòng)機(jī)油門(mén)、扭矩百分比參數(shù)。
[0031]本實(shí)施例控制器在起步進(jìn)入1擋后立即定時(shí)器開(kāi)始工作，此時(shí)再根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩百分?jǐn)?shù)值、發(fā)動(dòng)機(jī)額定扭矩、變速器1擋速比、減速比和輪胎半徑、當(dāng)前輸出軸轉(zhuǎn)速可以計(jì)算出車(chē)輪的牽引力F和車(chē)輛運(yùn)行速度為v0,2秒的定時(shí)時(shí)間到后車(chē)輛運(yùn)行速度為vl，則車(chē)輛加速度a=(vl_v0)/2,由牛頓第二定律F=Ma計(jì)算當(dāng)前車(chē)輛裝備的負(fù)載M=2F/(vl-vO)，當(dāng)M與車(chē)輛空載質(zhì)量接近時(shí)，則進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性換擋，當(dāng)M接近車(chē)輛滿載質(zhì)量的一半時(shí)，則進(jìn)行較強(qiáng)動(dòng)力換擋，當(dāng)M接近車(chē)輛滿載質(zhì)量時(shí)，則進(jìn)行增強(qiáng)動(dòng)力換擋。
[0032]本控制裝置相對(duì)簡(jiǎn)單，適用于輕型車(chē)輛裝的變速器;控制方法多樣，具有自適應(yīng)負(fù)載和坡度的換擋策略，大大提高車(chē)輛的動(dòng)力性，減少燃油消耗。大大提高車(chē)輛的動(dòng)力性，減少燃油消耗。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種自動(dòng)變速器的換擋控制裝置，包括換擋軟軸、自動(dòng)變速器、控制器和CAN通訊總線，其特征在于:所述換擋軟軸和自動(dòng)變速器中的擋位選擇軸螺紋固定連接;所述自動(dòng)變速器中的感應(yīng)開(kāi)關(guān)分別安裝于擋位選擇軸上，且各個(gè)感應(yīng)開(kāi)關(guān)的信號(hào)輸出端分別與控制器對(duì)應(yīng)的信號(hào)輸入端連接，所述自動(dòng)變速器中的各個(gè)轉(zhuǎn)速傳感器和壓力開(kāi)關(guān)的信號(hào)輸出端分別與控制器對(duì)應(yīng)的信號(hào)輸入端連接； 所述控制器的信號(hào)輸出端輸出控制信號(hào)控制自動(dòng)變速器中的各個(gè)電磁閥，所述控制器通過(guò)CAN通訊總線分別與車(chē)輛儀表、變速器標(biāo)定診斷工具和車(chē)載OBD通訊連接。2.如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)變速器的換擋控制裝置，其特征在于:所述控制器通過(guò)CAN通訊總線中的一路基于SAEl 1898通訊接口連接變速器標(biāo)定診斷工具和車(chē)載0BD。3.如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)變速器的換擋控制裝置，其特征在于:所述控制器通過(guò)CAN通訊總線中的一路基于SAEl 939通訊接口連接車(chē)輛儀表。4.如權(quán)利要求1?3中任一所述的自動(dòng)變速器的換擋控制裝置，其特征在于:所述控制器中至少具有七路電磁閥驅(qū)動(dòng)電路、四路壓力開(kāi)關(guān)診斷開(kāi)關(guān)電路、五路擋位檢測(cè)傳感器信號(hào)的輸入電路、三路霍爾式轉(zhuǎn)速傳感器信號(hào)的輸入電路和兩路CAN通訊模塊電路。5.如權(quán)利要求1?3中任一所述的自動(dòng)變速器的換擋控制裝置，其特征在于:所述自動(dòng)變速器中至少含有兩個(gè)比例電磁閥和三個(gè)開(kāi)關(guān)電磁閥。6.如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)變速器的換擋控制裝置，其特征在于:所述壓力開(kāi)關(guān)與離合器油缸邏輯并聯(lián)。7.如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)變速器的換擋控制裝置，其特征在于:所述自動(dòng)變速器中的轉(zhuǎn)速傳感器分別采集變速器渦輪輸入軸、渦輪輸出軸和變速器輸出軸的轉(zhuǎn)動(dòng)速度。8.如權(quán)利要求1、2、3、6和7中任一所述的自動(dòng)變速器的換擋控制裝置，其特征在于:所述控制器中內(nèi)置有能計(jì)算車(chē)輛行駛坡度的三軸向加速度傳感器。9.如權(quán)利要求1、2、3、6和7中任一所述的自動(dòng)變速器的換擋控制裝置，其特征在于:所述控制器在起步后計(jì)算車(chē)輛起步加速度、判斷車(chē)輛負(fù)載，并自動(dòng)作出動(dòng)力性或經(jīng)濟(jì)性換擋決策。
【文檔編號(hào)】F16H61/02GK106015550SQ201610355442
【公開(kāi)日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年5月26日
【發(fā)明人】劉小紅
【申請(qǐng)人】貴州凱星液力傳動(dòng)機(jī)械有限公司