專利名稱：電子擋位控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本新型實(shí)用涉及一種電子擋位控制器。
背景技術(shù)：
裝載機(jī)是一種適應(yīng)性強(qiáng)、用途廣闊的工程機(jī)械。它作為一種集鏟、裝、運(yùn)、卸作業(yè)于一體的自行式機(jī)械，被廣泛應(yīng)用于交通、水利、礦山、建筑和港口等工程建設(shè)項(xiàng)目中。主要用于松散物料以及土石方的裝載及運(yùn)輸工作，這就要求裝載機(jī)一方面要具有較大的動(dòng)力性，另一方面要求本身具有良好的經(jīng)濟(jì)性、安全性、可靠性和作業(yè)效率。由于它的工作環(huán)境十分惡劣，作業(yè)條件又十分復(fù)雜，工作時(shí)的作業(yè)速度和阻力變化范圍比較大。但是目前所采用的機(jī)械操縱或機(jī)液操縱的方式，此種方式操縱手柄多，結(jié)構(gòu)布置復(fù)雜，司機(jī)勞動(dòng)強(qiáng)度大，操縱費(fèi)力，分散了司機(jī)的注意力，增加了行走作業(yè)時(shí)的不安全因素，且換擋品質(zhì)較差，在行走時(shí)換擋會(huì)感覺(jué)到中間有停頓，升擋有沖擊。半自動(dòng)變速器在不改變?cè)瓩C(jī)械或機(jī)液變速器主體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，通過(guò)加裝特殊的電控單元裝置取代原機(jī)械或機(jī)液變速器由人工操作完成的換擋動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)變速器內(nèi)部換擋過(guò)程的自動(dòng)化。由于半自動(dòng)變速器是在傳動(dòng)手動(dòng)變速器基礎(chǔ)上改造得來(lái)，因此很容易繼承了手動(dòng)變速器機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、制造成本低的特點(diǎn)，同時(shí)在一定程度上彌補(bǔ)了自動(dòng)變速器響應(yīng)時(shí)間慢的缺點(diǎn)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型針對(duì)目前的裝載機(jī)的換擋裝置換擋響應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)、換擋有沖擊、駕駛員勞動(dòng)強(qiáng)度大的問(wèn)題，提出了一種縮短換擋響應(yīng)時(shí)間、換擋柔和、降低駕駛員勞動(dòng)強(qiáng)度的電子擋位控制器。 本實(shí)用新型所述的電子擋位控制器，其特征在于包括連接電源的單片機(jī)、速度信號(hào)采集調(diào)理模塊、換擋手柄位置檢測(cè)模塊、輸入開(kāi)關(guān)信號(hào)采集模塊、繼電器驅(qū)動(dòng)模塊、電磁閥控制模塊、狀態(tài)顯示模塊、存儲(chǔ)模塊、保護(hù)模塊、中斷時(shí)鐘模塊，所述的單片機(jī)的速度控制輸入端通過(guò)換擋手柄位置檢測(cè)模塊與換擋手柄連接；所述的單片機(jī)的制動(dòng)控制輸入端通過(guò)輸入開(kāi)關(guān)信號(hào)采集模塊與制動(dòng)器連接；所述的單片機(jī)的信號(hào)輸出端通過(guò)繼電器驅(qū)動(dòng)模塊分別連接倒車燈、制動(dòng)燈、制動(dòng)蜂鳴器；所述的單片機(jī)的速度控制輸出端通過(guò)電磁閥控制模塊與液力變速器連接；所述的單片機(jī)的信號(hào)輸出端分別與所述的狀態(tài)顯示模塊、存儲(chǔ)模塊、保護(hù)模塊、中斷時(shí)鐘模塊電連接。所述的單片機(jī)為ATMEGA16單片機(jī)。所述的繼電器驅(qū)動(dòng)模塊由芯片ULN2803驅(qū)動(dòng)控制。所述的存儲(chǔ)模塊為AT24C512。所述的電子擋位控制器的單片機(jī)設(shè)定具有KD功能的控制邏輯，所述的KD功能的控制邏輯使得液力變速器實(shí)現(xiàn)依次升擋或依次降擋。所述的換擋手柄設(shè)置的前進(jìn)、后退、空擋、KD功能鍵、第一擋位、第二擋位、第三擋位、第四擋位與所述的單片機(jī)的速度控制輸入端--對(duì)應(yīng)。[0010]所述的單片機(jī)還與油溫信號(hào)采集模塊電連接。 所述的電磁閥控制模塊的一號(hào)電磁閥與液力變速器的一號(hào)離合器電連接、二號(hào)電磁閥與液力變速器的二號(hào)離合器電連接、三號(hào)電磁閥與液力變速器的三號(hào)離合器電連接、四號(hào)電磁閥與液力變速器的四號(hào)離合器電連接、五號(hào)電磁閥與液力變速器的五號(hào)離合器電連接、六號(hào)電磁閥與液力變速器的六號(hào)離合器電連接。所述的繼電器模塊的第一繼電器與倒車燈電連接，第二繼電器與制動(dòng)燈、制動(dòng)蜂鳴器電連接。使用時(shí)，當(dāng)換擋手柄處于前進(jìn)第一擋時(shí)，單片機(jī)控制一號(hào)電磁閥、三號(hào)電磁閥動(dòng)作，進(jìn)而使一號(hào)離合器、三號(hào)離合器結(jié)合，此時(shí)液力變速器處于前進(jìn)第一擋；若此時(shí)換擋手柄處于前進(jìn)第四擋時(shí)，單片機(jī)將在上述狀態(tài)基礎(chǔ)上控制三號(hào)電磁閥斷開(kāi)、二號(hào)電磁閥動(dòng)作，使三號(hào)離合器斷開(kāi)、二號(hào)離合器結(jié)合，此時(shí)液力變速器處于前進(jìn)第二擋；達(dá)到某個(gè)速度時(shí)，三號(hào)電磁閥動(dòng)作，使三號(hào)離合器結(jié)合，此時(shí)液力變速器處于前進(jìn)第三擋，依次類推，直至前進(jìn)第四擋；若前進(jìn)第二擋變?yōu)楹笸说诙酰犬a(chǎn)生一個(gè)制動(dòng)信號(hào)，使速度降為零，此時(shí)三號(hào)電磁閥、四號(hào)電磁閥動(dòng)作，使三號(hào)離合器、四號(hào)離合器結(jié)合，液力變速器處于后退第一擋；當(dāng)速度達(dá)到某值時(shí)，三號(hào)電磁閥斷開(kāi)，使三號(hào)離合器斷開(kāi)，此時(shí)液力變速器處于后退第二擋，既不會(huì)升擋也不會(huì)降擋；當(dāng)按下KD功能時(shí)，即當(dāng)裝載機(jī)的工作裝置處于作業(yè)狀態(tài)時(shí)，在不操縱擋位選擇的條件下自動(dòng)切換到低擋；當(dāng)車輛行駛中踩下制動(dòng)器，單片機(jī)接收到制動(dòng)信號(hào)，檢測(cè)制動(dòng)時(shí)間，若時(shí)間過(guò)短，則按照當(dāng)前擋位行駛，若制動(dòng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，則根據(jù)車速快慢，選擇合適的擋位直至制動(dòng)前的擋位，并且在使用過(guò)程中的所有換擋信息以及故障碼都存儲(chǔ)在存儲(chǔ)模塊的芯片中，并將實(shí)時(shí)各參數(shù)的信息通過(guò)狀態(tài)顯示模塊顯示出來(lái)；在使用過(guò)程中，如果油溫達(dá)到設(shè)定值后，單片機(jī)控制電磁閥控制模塊，進(jìn)一步帶動(dòng)液力變速器的離合器實(shí)現(xiàn)降速。本實(shí)用新型有益的效果是使得以電液動(dòng)力變速裝置裝備起來(lái)的裝載機(jī)，操縱更加簡(jiǎn)單省力，液力變速器可以準(zhǔn)確的進(jìn)行各個(gè)擋位間的切換操作并且換擋快速柔和；KD功能簡(jiǎn)化了換擋過(guò)程；提高了整車的工作效率和變速器的使用壽命；還可以應(yīng)用到其他大型工程機(jī)械，具有很高的使用價(jià)值和廣闊的應(yīng)用空間。

圖1是本實(shí)用新型的原理框圖圖2是本實(shí)用新型的單片機(jī)的工作原理圖
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型參照附圖本實(shí)用新型所述的電子擋位控制器，包括連接電源的單片機(jī)、速度信號(hào)采集調(diào)理模塊、換擋手柄位置檢測(cè)模塊、輸入開(kāi)關(guān)信號(hào)采集模塊、繼電器驅(qū)動(dòng)模塊、電磁閥控制模塊、狀態(tài)顯示模塊、存儲(chǔ)模塊、保護(hù)模塊、中斷時(shí)鐘模塊，所述的單片機(jī)的速度控制輸入端通過(guò)換擋手柄位置檢測(cè)模塊與換擋手柄連接；所述的單片機(jī)的制動(dòng)控制輸入端通過(guò)輸入開(kāi)關(guān)信號(hào)采集模塊與制動(dòng)器連接；所述的單片機(jī)的信號(hào)輸出端通過(guò)繼電器驅(qū)動(dòng)模塊分別連接倒車燈、制動(dòng)燈、制動(dòng)蜂鳴器；所述的單片機(jī)的速度控制輸出端通過(guò)電磁閥控制模塊與液力變速器連接；所述的單片機(jī)的信號(hào)輸出端分別與所述的狀態(tài)顯示模塊、存儲(chǔ)模塊、保護(hù)模塊、中斷時(shí)鐘模塊電連接。所述的單片機(jī)為ATMEGA16單片機(jī)。所述的繼電器驅(qū)動(dòng)模塊由芯片ULN2803驅(qū)動(dòng)控制。所述的存儲(chǔ)模塊為AT24C512。所述的電子擋位控制器的單片機(jī)設(shè)定具有KD功能的控制邏輯，所述的KD功能的控制邏輯使得液力變速器實(shí)現(xiàn)依次升擋或依次降擋。所述的換擋手柄設(shè)置的前進(jìn)、后退、空擋、KD功能鍵、第一擋位、第二擋位、第三擋位、第四擋位與所述的單片機(jī)的速度控制輸入端--對(duì)應(yīng)。所述的單片機(jī)還與油溫信號(hào)采集模塊電連接。所述的電磁閥控制模塊的一號(hào)電磁閥與液力變速器的一號(hào)離合器電連接、二號(hào)電磁閥與液力變速器的二號(hào)離合器電連接、三號(hào)電磁閥與液力變速器的三號(hào)離合器電連接、四號(hào)電磁閥與液力變速器的四號(hào)離合器電連接、五號(hào)電磁閥與液力變速器的五號(hào)離合器電連接、六號(hào)電磁閥與液力變速器的六號(hào)離合器電連接。所述的繼電 器模塊的第一繼電器與倒車燈電連接，第二繼電器與制動(dòng)燈、制動(dòng)蜂鳴器電連接。使用時(shí)，當(dāng)換擋手柄處于前進(jìn)第一擋時(shí)，單片機(jī)控制一號(hào)電磁閥、三號(hào)電磁閥動(dòng)作，進(jìn)而使一號(hào)離合器、三號(hào)離合器結(jié)合，此時(shí)液力變速器處于前進(jìn)第一擋；若此時(shí)換擋手柄處于前進(jìn)第四擋時(shí)，單片機(jī)將在上述狀態(tài)基礎(chǔ)上控制三號(hào)電磁閥斷開(kāi)、二號(hào)電磁閥動(dòng)作，使三號(hào)離合器斷開(kāi)、二號(hào)離合器結(jié)合，此時(shí)液力變速器處于前進(jìn)第二擋；達(dá)到某個(gè)速度時(shí)，三號(hào)電磁閥動(dòng)作，使三號(hào)離合器結(jié)合，此時(shí)液力變速器處于前進(jìn)第三擋，依次類推，直至前進(jìn)第四擋；若前進(jìn)第二擋變?yōu)楹笸说诙?，先產(chǎn)生一個(gè)制動(dòng)信號(hào)，使速度降為零，此時(shí)三號(hào)電磁閥、四號(hào)電磁閥動(dòng)作，使三號(hào)離合器、四號(hào)離合器結(jié)合，液力變速器處于后退第一擋；當(dāng)速度達(dá)到某值時(shí)，三號(hào)電磁閥斷開(kāi)，使三號(hào)離合器斷開(kāi)，此時(shí)液力變速器處于后退第二擋，既不會(huì)升擋也不會(huì)降擋；當(dāng)按下KD功能時(shí)，即當(dāng)裝載機(jī)的工作裝置處于作業(yè)狀態(tài)時(shí)，在不操縱擋位選擇的條件下自動(dòng)切換到低擋；當(dāng)車輛行駛中踩下制動(dòng)器，單片機(jī)接收到制動(dòng)信號(hào)，檢測(cè)制動(dòng)時(shí)間，若時(shí)間過(guò)短，則按照當(dāng)前擋位行駛，若制動(dòng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，則根據(jù)車速快慢，選擇合適的擋位直至制動(dòng)前的擋位，并且在使用過(guò)程中的所有換擋信息以及故障碼都存儲(chǔ)在存儲(chǔ)模塊的芯片中，并將實(shí)時(shí)各參數(shù)的信息通過(guò)狀態(tài)顯示模塊顯示出來(lái)；在使用過(guò)程中，如果油溫達(dá)到設(shè)定值后，單片機(jī)控制電磁閥控制模塊，進(jìn)一步帶動(dòng)液力變速器的離合器實(shí)現(xiàn)降速。本說(shuō)明書(shū)實(shí)施例所述的內(nèi)容僅僅是對(duì)實(shí)用新型構(gòu)思的實(shí)現(xiàn)形式的列舉，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍的不應(yīng)當(dāng)被視為僅限于實(shí)施例所陳述的具體形式，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍也及于本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本實(shí)用新型構(gòu)思所能夠想到的等同技術(shù)手段。
權(quán)利要求1.電子擋位控制器，其特征在于包括連接電源的單片機(jī)、速度信號(hào)采集調(diào)理模塊、換擋手柄位置檢測(cè)模塊、輸入開(kāi)關(guān)信號(hào)采集模塊、繼電器驅(qū)動(dòng)模塊、電磁閥控制模塊、狀態(tài)顯示模塊、存儲(chǔ)模塊、保護(hù)模塊、中斷時(shí)鐘模塊，所述的單片機(jī)的速度控制輸入端通過(guò)換擋手柄位置檢測(cè)模塊與換擋手柄連接；所述的單片機(jī)的制動(dòng)控制輸入端通過(guò)輸入開(kāi)關(guān)信號(hào)采集模塊與制動(dòng)器連接；所述的單片機(jī)的信號(hào)輸出端通過(guò)繼電器驅(qū)動(dòng)模塊分別連接倒車燈、制動(dòng)燈、制動(dòng)蜂鳴器；所述的單片機(jī)的速度控制輸出端通過(guò)電磁閥控制模塊與液力變速器連接；所述的單片機(jī)的信號(hào)輸出端分別與所述的狀態(tài)顯示模塊、存儲(chǔ)模塊、保護(hù)模塊、中斷時(shí)鐘模塊電連接。
2.如權(quán)利要求1所述的電子擋位控制器，其特征在于所述的單片機(jī)為ATMEGA16單片機(jī)。
3.如權(quán)利要求2所述的電子擋位控制器，其特征在于所述的繼電器驅(qū)動(dòng)模塊由芯片ULN2803驅(qū)動(dòng)控制。
4.如權(quán)利要求3所述的電子擋位控制器，其特征在于所述的存儲(chǔ)模塊為AT24C512。
5.如權(quán)利要求2所述的電子擋位控制器，其特征在于所述的電子擋位控制器的單片機(jī)設(shè)定具有KD功能的控制邏輯，所述的KD功能的控制邏輯使得液力變速器實(shí)現(xiàn)依次升擋或依次降擋。
6.如權(quán)利要求5所述的電子擋位控制器，其特征在于所述的換擋手柄設(shè)置的前進(jìn)、后退、空擋、KD功能鍵、第一擋位、第二擋位、第三擋位、第四擋位與所述的單片機(jī)的速度控制輸入端對(duì)應(yīng)。
7.如權(quán)利要求6所述的電子擋位控制器，其特征在于所述的單片機(jī)還與油溫信號(hào)采集模塊電連接。
8.如權(quán)利要求1所述的電子擋位控制器，其特征在于所述的電磁閥控制模塊的一號(hào)電磁閥與液力變速器的一號(hào)離合器電連接、二號(hào)電磁閥與液力變速器的二號(hào)離合器電連接、三號(hào)電磁閥與液力變速器的三號(hào)離合器電連接、四號(hào)電磁閥與液力變速器的四號(hào)離合器電連接、五號(hào)電磁閥與液力變速器的五號(hào)離合器電連接、六號(hào)電磁閥與液力變速器的六號(hào)離合器電連接。
9.如權(quán)利要求3所述的電子擋位控制器，其特征在于所述的繼電器模塊的第一繼電器與倒車燈電連接，第二繼電器與制動(dòng)燈、制動(dòng)蜂鳴器電連接。
專利摘要電子擋位控制器，包括連接電源的單片機(jī)、速度信號(hào)采集調(diào)理模塊、換擋手柄位置檢測(cè)模塊、輸入開(kāi)關(guān)信號(hào)采集模塊、繼電器驅(qū)動(dòng)模塊、電磁閥控制模塊、狀態(tài)顯示模塊、存儲(chǔ)模塊、保護(hù)模塊、中斷時(shí)鐘模塊，所述的單片機(jī)的速度控制輸入端通過(guò)換擋手柄位置檢測(cè)模塊與換擋手柄連接；所述的單片機(jī)的制動(dòng)控制輸入端通過(guò)輸入開(kāi)關(guān)信號(hào)采集模塊與制動(dòng)器連接；所述的單片機(jī)的信號(hào)輸出端通過(guò)繼電器驅(qū)動(dòng)模塊分別連接倒車燈、制動(dòng)燈、制動(dòng)蜂鳴器；所述的單片機(jī)的速度控制輸出端通過(guò)電磁閥控制模塊與液力變速器連接。本實(shí)用新型有益的效果是操縱省力，準(zhǔn)確進(jìn)行各擋位間的切換操作且換擋快速柔和；KD功能簡(jiǎn)化了換擋過(guò)程；提高了整車的工作效率和變速器的使用壽命。
文檔編號(hào)F16H61/00GK202901253SQ20122046763
公開(kāi)日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2012年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月14日
發(fā)明者陳開(kāi)考, 謝頌京, 邵光儉, 鄭堯軍, 周勝利 申請(qǐng)人:浙江經(jīng)濟(jì)職業(yè)技術(shù)學(xué)院