車輛并聯(lián)行星輪系變速器的電控系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及車輛變速控制研究設(shè)計領(lǐng)域，特別涉及一種車輛并聯(lián)行星輪系變速器的電控系統(tǒng)，包括處理模塊和功率驅(qū)動模塊，所述處理模塊接收發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器、節(jié)氣門開度傳感器、車速傳感器、手控閥位置傳感器等與車輛變速控制有關(guān)的各個傳感器的信號，并對信號進(jìn)行邏輯分析處理、形成控制信號輸出至功率驅(qū)動模塊，所述功率驅(qū)動模塊在控制信號的控制下，驅(qū)動車輛并聯(lián)行星輪系變速器液壓控制伺服系統(tǒng)的各個電磁閥，實(shí)現(xiàn)對變速器的換擋控制。
【專利說明】車輛并聯(lián)行星輪系變速器的電控系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及車輛變速控制研究設(shè)計領(lǐng)域，特別涉及一種車輛并聯(lián)行星輪系變速器的電控系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]車輛變速器分為手動變速器和自動變速器，手動變速器通過人工手動操作進(jìn)行換檔，不能實(shí)現(xiàn)自動變速功能；自動變速器可實(shí)現(xiàn)自動換擋，分為機(jī)械式自動變速器(AMT)、動力換擋自動變速器(AT)、無級變速器(CVT)和雙離合器變速器(DSG)等幾種型式。目前，自動變速器的自動換擋功能一般是通過變速器電子控制單元(TCU)控制換擋伺服和執(zhí)行系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)的；現(xiàn)有大多數(shù)轎車自動變速器采用的都是電液控制型式，即:使用電磁閥作為伺服控制元件控制換擋執(zhí)行系統(tǒng)的作動器來實(shí)現(xiàn)自動變速，而自動變速器的電控系統(tǒng)就是通過采集車輛傳感器信息并進(jìn)行邏輯分析與計算處理后，輸出控制變速器液壓執(zhí)行系統(tǒng)動作，進(jìn)而完成變速器機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)的擋位切換與動力傳遞，實(shí)現(xiàn)車輛自動變速。
[0003]車輛用并聯(lián)行星輪系變速器是一種新型的變速傳動結(jié)構(gòu)，即:在變速器輸入端將發(fā)動機(jī)輸入的動力分為奇數(shù)擋和偶數(shù)擋兩條傳動路線，通過操作相應(yīng)的換擋同步器可以實(shí)現(xiàn)換入檔位預(yù)置，而在變速器的輸出端通過兩個行星輪系與四個接合器的作動實(shí)現(xiàn)不同檔位動力輸出，避免換擋過程中的動力中斷，提高換擋平順性。
[0004]本專利的發(fā)明人長期從事車輛變速器的設(shè)計研究工作，并于早前申請了一種關(guān)于車輛并聯(lián)行星輪系變速器及其液壓系統(tǒng)的專利，該車輛并聯(lián)行星輪系變速器的傳動原理如圖1所示，該變速器包括8個前進(jìn)擋和2個倒檔，動力輸入軸501通過第一、第二、第三同步器519、502、531之間的相互配合，能夠使第一中間軸503和第二中間軸529各自獲得兩個不同的轉(zhuǎn)速，此外第一同步器519還能將動力傳遞至倒檔軸506，第一中間軸503和第二中間軸529上分別設(shè)有第一行星輪系和第二行星輪系，通過控制第一、第三接合器513、526的開合分別控制第一、第二內(nèi)齒圈511、524的制動與解制動，通過控制第二、第四接合器514、527的開合分別控制第一行星輪系太陽輪515與第一行星輪510、第二行星輪系太陽輪534與第二行星輪523的鎖定或解鎖，進(jìn)而控制兩個行星輪系分別以差速傳動方式或以直接傳動方式輸出動力，最終達(dá)到控制動力輸出軸輸出轉(zhuǎn)速的目的。上述第一、第二、第三同步器519,502,531和第一、第二、第三、第四接合器513、514、526、527均由液壓元件驅(qū)動，上述車輛并聯(lián)行星輪系變速器的液壓控制伺服系統(tǒng)如圖2所示，圖中第一、第二、第三雙向作用油缸302、303、304分別驅(qū)動第一、第二、第三同步器519、502、531動作，第一、第二、第三、第四單向作用油缸401、402、403、404分別驅(qū)動第一、第二、第三、第四接合器513、514、526、527動作，其中第一、第二、第三雙向作用油缸302、303、304的動作又是由第一、第二、第三、第四電磁閥309、314、315、316控制，第一、第二、第三、第四單向作用油缸401、402、403、404的動作由第五、第六、第七、第八電磁閥415、416、417、418控制。手控閥301用于控制整個液壓系統(tǒng)在不同擋位時的油路通斷，以此來實(shí)現(xiàn)車輛P檔、R檔、N檔、D檔、D+檔、D-檔之間的手動切換。
[0005]上述并聯(lián)行星輪系變速器及其液壓系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)在于:由于變速器內(nèi)具有奇數(shù)擋和偶數(shù)擋兩條傳動路徑，車輛前進(jìn)中升、降擋時可以在電子控制裝置控制下，通過液壓伺服和執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)換入擋位的預(yù)置，擋位轉(zhuǎn)換時首先分離控制換出擋位動力的接合器、隨即接合控制換入擋位的接合器即可瞬間完成換擋，還可以通過控制換出擋位的接合器與控制換入擋位的接合器之間的動力搭接實(shí)現(xiàn)換擋過程中動力不中斷，提高了換擋的平穩(wěn)性。然而，由于整個系統(tǒng)中伺服元件較多，而且各伺服元件的動作要依據(jù)車輛運(yùn)行參數(shù)以及駕駛?cè)藛T的操控指令進(jìn)行，因此上述并聯(lián)行星輪系變速器必須由一套完善的電控系統(tǒng)對各元件加以控制。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種能夠?qū)囕v并聯(lián)行星輪系變速器進(jìn)行控制并能夠?qū)崿F(xiàn)自動變速的車輛并聯(lián)行星輪系變速器的電控系統(tǒng)。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案:一種車輛并聯(lián)行星輪系變速器的電控系統(tǒng)，包括處理模塊和功率驅(qū)動模塊，所述處理模塊接收節(jié)氣門開度傳感器、變速器油壓傳感器、變速器油溫傳感器、制動傳感器、大功率電器開關(guān)傳感器、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器、車速傳感器、用于檢測第一中間軸轉(zhuǎn)速的第一傳動副軸轉(zhuǎn)速傳感器、用于檢測第二中間軸轉(zhuǎn)速的第二傳動副軸轉(zhuǎn)速傳感器、雙向作用油缸位置傳感器以及手控閥位置傳感器輸出的信號，并對信號進(jìn)行邏輯分析處理、形成控制信號輸出至功率驅(qū)動模塊，所述功率驅(qū)動模塊在控制信號的控制下，輸出驅(qū)動電能至車輛并聯(lián)行星輪系變速器液壓控制伺服系統(tǒng)的各個電磁閥，實(shí)現(xiàn)對變速器的換擋控制。
[0008]本發(fā)明的技術(shù)效果在于:處理模塊接收與車輛換擋變速相關(guān)的各傳感器信號，并對信號進(jìn)行邏輯分析處理，形成控制信號輸出至功率驅(qū)動模塊，功率驅(qū)動模塊在控制信號的控制下對各液壓伺服電磁閥輸出驅(qū)動電能，驅(qū)動各電磁閥控制對應(yīng)的換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)作動，實(shí)現(xiàn)對變速器的換擋控制。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1是適用于本發(fā)明電控系統(tǒng)的車輛并聯(lián)行星輪系變速器的傳動原理圖；
[0010]圖2是適用于本發(fā)明電控系統(tǒng)的車輛并聯(lián)行星輪系變速器液壓控制系統(tǒng)的原理圖；
[0011]圖3是本發(fā)明的原理框圖；
[0012]圖4是本發(fā)明實(shí)施例一的電路原理圖；
[0013]圖5是本發(fā)明實(shí)施例二的電路原理圖；
[0014]圖中標(biāo)號為:
[0015]100-處理模塊，
[0016]120-單片機(jī)，
[0017]121-中央處理器， 122-開關(guān)控制信號輸出單元，
[0018]123-脈寬調(diào)制控制信號輸出單元， 124-總線控制單元，
[0019]125-模數(shù)信號轉(zhuǎn)換輸入單兀，126-開關(guān)信號輸入單兀，
[0020]127-頻率信號捕獲輸入單元，
[0021]130-外圍電路，
[0022]131-外置存儲單元，132-總線收發(fā)單元，
[0023]133-模擬信號調(diào)理單元， 134-開關(guān)信號調(diào)理單元，
[0024]135-頻率信號調(diào)理單元，
[0025]110-功率驅(qū)動模塊，
[0026]111-開關(guān)功率驅(qū)動輸出單元，
[0027]112-PWM功率驅(qū)動輸出單元，
[0028]201-節(jié)氣門位置傳感器，202-變速器油壓傳感器，
[0029]203-變速器油溫傳感器，
[0030]204-第一雙向作用油缸位置傳感器，
[0031]205-第二雙向作用油缸位置傳感器，
[0032]206-第三雙向作用油缸位置傳感器，
[0033]207-手控閥P檔位置傳感器， 208-手控閥R檔位置傳感器，
[0034]209-手控閥N檔位置傳感器， 210-手控閥D檔位置傳感器，
[0035]211-手控閥D+檔位置傳感器，212-手控閥D-檔位置傳感器，
[0036]213-制動傳感器，214-大功率電器開關(guān)傳感器，
[0037]215-發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器，216-車速傳感器，
[0038]217-第一傳動副軸轉(zhuǎn)速傳感器，
[0039]218-第二傳動副軸轉(zhuǎn)速傳感器，
[0040]301-手控閥，302-第一雙向作用油缸，
[0041]303-第二雙向作用油缸， 304-第三雙向作用油缸，
[0042]305-第一滑閥，306-第一梭閥，
[0043]307-第二滑閥，
[0044]309-第一電磁閥，310-第三滑閥，
[0045]311-第四滑閥，312-第五滑閥，
[0046]314-第二電磁閥，
[0047]315-第三電磁閥，316-第四電磁閥，
[0048]401-第一單向作用油缸， 402-第二單向作用油缸，
[0049]403-第三單向作用油缸， 404-第四單向作用油缸，
[0050]405-第一蓄能器，406-第二蓄能器，
[0051]409-第六滑閥，410-第七滑閥，
[0052]411-第八滑閥，412-第九滑閥，
[0053]413-第十滑閥，414-第^^一滑閥，
[0054]415-第五電磁閥，416-第六電磁閥，
[0055]417-第七電磁閥，418-第八電磁閥，
[0056]501-動力輸入軸，502-第二同步器，
[0057]503-第一中間軸，504-第一從動齒輪，
[0058]506-倒擋軸，507-第二倒擋齒輪，
[0059]508-第一倒擋齒輪，509-第二從動齒輪，
[0060]510-第一行星輪，511-第一內(nèi)齒圈，
[0061]513-第一接合器，514-第二接合器，
[0062]515-第一行星輪系太陽輪，517-第一中間軸輸出齒輪，
[0063]519-第一同步器，520-第一主動齒輪，
[0064]521-第二主動齒輪，522-第三主動齒輪，
[0065]523-第二行星輪，524-第二內(nèi)齒圈，
[0066]526-第三接合器，527-第四接合器，
[0067]529-第二中間軸，530-第三從動齒輪，
[0068]531-第三同步器，532-第四從動齒輪，
[0069]533-第二中間軸輸出齒輪，534-第二行星輪系太陽輪，
[0070]536-主減速從動齒輪，537-差速器總成。

【具體實(shí)施方式】
[0071]如圖1-3所示，一種用于車輛并聯(lián)行星輪系變速器的電控系統(tǒng)，包括處理模塊100和功率驅(qū)動模塊110，所述處理模塊100接收節(jié)氣門開度傳感器201、變速器油壓傳感器202、變速器油溫傳感器203、制動傳感器213、大功率電器開關(guān)傳感器214、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器215、車速傳感器216、用于檢測第一中間軸503轉(zhuǎn)速的第一傳動副軸轉(zhuǎn)速傳感器217、用于檢測第二中間軸529轉(zhuǎn)速的第二傳動副軸轉(zhuǎn)速傳感器218、雙向作用油缸位置傳感器以及手控閥位置傳感器輸出的信號，并對信號進(jìn)行邏輯分析處理、形成控制信號輸出至功率驅(qū)動模塊110，所述功率驅(qū)動模塊110在控制信號的控制下，輸出驅(qū)動電能至車輛并聯(lián)行星輪系變速器液壓控制伺服系統(tǒng)的各個電磁閥，實(shí)現(xiàn)對變速器的換擋控制。
[0072]所述雙向作用油缸位置傳感器包括分別用于檢測第一、第二、第三雙向作用油缸302、303、304位置的第一、第二、第三雙向作用油缸位置傳感器204、205、206，所述手控閥位置傳感器包括分別用于檢測手控閥301P檔、R檔、N檔、D檔、D+檔、D-檔位置的手控閥P檔、R檔、N檔、D檔、D+檔、D-檔位置傳感器207、208、209、210、211、212，所述車輛并聯(lián)行星輪系變速器液壓控制伺服系統(tǒng)中接收驅(qū)動電能的電磁閥包括第一、第二、第三、第四、第五、第六、第七、第八電磁閥 309、314、315、316、415、416、417、418。
[0073]本發(fā)明通過采集車輛的節(jié)氣門的位置信息、變速器的油壓信息、變速器的油溫信息、第一、第二、第三雙向作用油缸302、303、304的位置信息、手控閥301的6個檔位的位置信息、制動信息、大功率電器開關(guān)信息、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速信息、車速信息、第一傳動副軸的轉(zhuǎn)速信息以及第二傳動副軸的轉(zhuǎn)速信息，根據(jù)內(nèi)置的程序?qū)@些信息進(jìn)行綜合分析處理和邏輯運(yùn)算，判斷車輛處于駐車、倒車、空擋、前進(jìn)及手動模式中的某個模式，進(jìn)行相應(yīng)的模式操作控制，在相應(yīng)操作模式下，進(jìn)行相應(yīng)的檔位預(yù)置控制和動力輸出控制，減少換擋時間，提高換擋平順性。
[0074]如圖4、5所示，作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，所述處理模塊100包括單片機(jī)120和外圍電路130，所述單片機(jī)120包括用于對接收到的傳感器信號進(jìn)行邏輯運(yùn)算的中央處理器121、開關(guān)控制信號輸出單元122和脈寬調(diào)制控制信號輸出單元123，所述中央處理器121將運(yùn)算所得的控制指令輸出至開關(guān)控制信號輸出單元122和脈寬調(diào)制控制信號輸出單元123，所述開關(guān)控制信號輸出單元122將接收到的控制指令轉(zhuǎn)換成開關(guān)控制信號輸出至所述功率驅(qū)動模塊110，所述脈寬調(diào)制控制信號輸出單元123將接收到的控制指令轉(zhuǎn)換成PWM控制信號輸出至所述功率驅(qū)動模塊110 ;所述外圍電路130包括用于存儲中央處理器控制程序的外置存儲單元131。
[0075]進(jìn)一步的，所述功率驅(qū)動模塊110包括開關(guān)功率驅(qū)動輸出單元111和PWM功率驅(qū)動輸出單元112，所述開關(guān)功率驅(qū)動輸出單元111接收開關(guān)控制信號輸出單元122輸出的開關(guān)控制信號并在其控制下輸出驅(qū)動電能至第一、二、三、四電磁閥309、314、315、316，所述PWM功率驅(qū)動輸出單元112接收脈寬調(diào)制控制信號輸出單元123輸出的PWM控制信號并在其控制下輸出驅(qū)動電能至第五、六、七、八電磁閥415、416、417、418。
[0076]這里之所以要設(shè)置外置存儲單元131，是考慮到這里的處理方法較為復(fù)雜，單片機(jī)120本身的中央處理器121可存儲的處理程序較少，并且，處理所需要用到的數(shù)據(jù)庫內(nèi)容龐大，故這里設(shè)置外置存儲單元131，部分不常用的處理程序和數(shù)據(jù)庫的內(nèi)容全部存儲在外置存儲單元131中。
[0077]本發(fā)明的電控系統(tǒng)的控制過程如下:
[0078]當(dāng)手控閥301處于P檔位置時，車輛處于駐車狀態(tài)，變速器不傳遞任何動力，第一電磁閥309斷電使第一、二滑閥305、307處于左位，第二、三、四電磁閥314、315、316通電使第三、四、五滑閥310、311、312處于右位，第一、二、三雙向作用油缸302、303、304左右兩缸均處于泄油狀態(tài)，活塞處于中位N，不進(jìn)行檔位的預(yù)置；第五、六電磁閥415、416斷電使第八、九滑閥411、412處于右位,第七、八電磁閥417、418通電使第十、^ 滑閥413、414處于左位，第一、二、三、四單向作用油缸401、402、403、404左缸處于泄油狀態(tài)，活塞處于左位N，不輸出動力；車輛駐車時各電磁閥的狀態(tài)為電磁閥的常態(tài)，當(dāng)車輛處于其他狀態(tài)時8個電磁閥的狀態(tài)變化均是基于常態(tài)進(jìn)行的，僅對需要狀態(tài)變化的電磁閥進(jìn)行狀態(tài)改變即可。
[0079]當(dāng)手控閥301處于R檔位置時，車輛處于倒車狀態(tài)，變速器油液通到第一梭閥306對第二滑閥307供油，使第二滑閥307處于右位，第二電磁閥314斷電使第三滑閥310處于左位，對第一雙向作用油缸302的左缸充油使其活塞右移，活塞處于倒檔位Rl、R2，實(shí)現(xiàn)倒檔R1、R2的檔位預(yù)置；處理模塊100根據(jù)對采集的傳感器信息綜合分析處理，決策出倒車狀態(tài)下的檔位信息，當(dāng)檔位為Rl時，第五電磁閥415通電，第八滑閥411處于左位，對第一單向作用油缸401左缸充油使其活塞右移，活塞處于倒檔Rl動力傳動位，實(shí)現(xiàn)倒檔Rl的動力輸出，同時第二單向作用油缸402的左缸通過第六滑閥409進(jìn)行泄油而保證其處于左位，避免了動力輸出的干涉，并通過第一蓄能器405對第一單向作用油缸401的油壓進(jìn)行緩沖，參照圖 1，R1 檔動力傳動路線為:501—519—520—508—506— 507— 509— 502— 503— 515—510— 517— 536— 537 ;當(dāng)檔位Rl升檔為R2時，第五電磁閥415斷電，對第八滑閥411供油使其處于右位，第一單向作用油缸401左缸泄油使其活塞在彈簧力作用下左移，活塞處于左位N，中斷了 Rl檔的動力傳遞，第六電磁閥416通電，第九滑閥412處于左位，對第二單向作用油缸402左缸充油使其活塞右移，活塞處于倒檔R2動力傳動位，實(shí)現(xiàn)倒檔R2的動力輸出，并通過第一蓄能器405對第二單向作用油缸402的油壓進(jìn)行緩沖，參照圖1，R2檔動力傳動路線為:501—519—520—508—506—507—509—502—514—510—517—536—537 ；當(dāng)檔位R2降檔為R1、R1換入P檔時，各電磁閥的控制過程與上述相反。
[0080]當(dāng)手控閥301處于N檔位置時，車輛處于空擋狀態(tài)，第二滑閥307的控制油液泄壓而使其從R檔的右位回到左位，變速器油液通過第二、三滑閥307、310對第一雙向作用油缸302油缸充油使其活塞左移至中位N時，第二電磁閥314通電，使第三滑閥310處于右位，則第一雙向作用油缸302的左右缸均泄油，使其活塞處于中位N，然后各電磁閥均處于駐車時的常態(tài)，保證第一、二、三雙向作用油缸302、303、304均處于中位N，無任何檔位的預(yù)置，第一、二、三、四單向作用油缸401、402、403、404均處于左位N，無任何動力輸出。
[0081]當(dāng)手控閥301處于D檔位置時，車輛處于前進(jìn)狀態(tài)，處理模塊100根據(jù)對采集的傳感器信息綜合分析處理，決策出前進(jìn)狀態(tài)下的檔位信息，當(dāng)檔位為Dl時，第二電磁閥314斷電使第三滑閥310處于左位，對第一雙向作用油缸302的右缸充油使其活塞左移，活塞處于前進(jìn)擋Dl、D2、D5、D7位，第三電磁閥315斷電使第四滑閥311處于左位，對第二雙向作用油缸303的左缸充油使其活塞右移，活塞處于前進(jìn)擋D1、D5位，實(shí)現(xiàn)前進(jìn)檔D1、D5的檔位預(yù)置；第五電磁閥415通電，第八滑閥411處于左位，對第一單向作用油缸401左缸充油使其活塞右移，活塞處于前進(jìn)檔Dl動力傳動位，實(shí)現(xiàn)前進(jìn)檔Dl的動力輸出，第六滑閥409處于左位，第二單向作用油缸402的左缸通過第六滑閥409進(jìn)行泄油而保證其處于左位，避免了動力輸出的干涉，并通過第一蓄能器405對第一單向作用油缸401的油壓進(jìn)行緩沖，參照圖
1,D1 檔動力傳動路線為:501—519— 522— 509— 502— 503— 515— 510— 517— 536— 537。
[0082]當(dāng)檔位Dl升檔為D2時，第一電磁閥309斷電使第一滑閥305處于左位，第四電磁閥316斷電使第五滑閥312處于左位，對第三雙向作用油缸304的左缸充油使其活塞右移，活塞處于前進(jìn)擋D2、D6位，實(shí)現(xiàn)前進(jìn)擋D2、D6的檔位預(yù)置；第五電磁閥415斷電，對第八滑閥411供油使其處于右位，第一單向作用油缸401左缸泄油使其活塞在彈簧力作用下左移，活塞處于左位N，中斷了 Dl檔的動力傳遞，第七電磁閥417斷電，第十滑閥413處于右位，對第三單向作用油缸403左缸充油使其活塞右移，活塞處于前進(jìn)檔D2動力傳動位，實(shí)現(xiàn)前進(jìn)檔D2的動力輸出，第七滑閥410處于左位，第四單向作用油缸404的左缸通過第七滑閥410進(jìn)行泄油而保證其處于左位，避免了動力輸出的干涉，并通過第二蓄能器406對第三單向作用油缸403的油壓進(jìn)行緩沖，參照圖1，D2檔動力傳動路線為:501—519— 522— 532—531— 529— 534— 523— 533— 536— 537 ;當(dāng)檔位D2降檔為Dl檔時，各電磁閥的控制過程與上述相反。
[0083]當(dāng)檔位D2升檔為D3時,第一電磁閥309通電使第一滑閥305處于右位,第三電磁閥315斷電使第四滑閥311處于左位，對第二雙向作用油缸303的右缸充油使其活塞左移，活塞處于前進(jìn)擋D3、D7位，實(shí)現(xiàn)前進(jìn)擋D3、D7的檔位預(yù)置；第七電磁閥417通電，對第十滑閥413泄油使其處于左位，第三單向作用油缸403左缸泄油使其活塞在彈簧力作用下左移，活塞處于左位N，中斷了 D2檔的動力傳遞，第五電磁閥415通電，第八滑閥411處于左位，對第一單向作用油缸401左缸充油使其活塞右移，活塞處于前進(jìn)檔D3動力傳動位，實(shí)現(xiàn)前進(jìn)檔D3的動力輸出，第六滑閥409處于左位，第二單向作用油缸402的左缸通過第六滑閥
409進(jìn)行泄油而保證其處于左位，避免了動力輸出的干涉，并通過第一蓄能器405對第一單向作用油缸401的油壓進(jìn)行緩沖，參照圖1，D3檔動力傳動路線為:501—521—504— 509—502— 503— 515— 510— 517— 536— 537 ;當(dāng)檔位D3降檔為D2檔時，各電磁閥的控制過程與上述相反。
[0084]當(dāng)檔位D3升檔為D4時,第一電磁閥309通電使第一滑閥305處于右位,第四電磁閥316斷電使第五滑閥312處于左位，對第三雙向作用油缸304的右缸充油使其活塞左移，活塞處于前進(jìn)擋D4、D8位，實(shí)現(xiàn)前進(jìn)擋D4、D8的檔位預(yù)置；第五電磁閥415斷電，對第八滑閥411充油使其處于右位，第一單向作用油缸401左缸泄油使其活塞在彈簧力作用下左移，活塞處于左位N，中斷了 D3檔的動力傳遞，第七電磁閥417斷電，第十滑閥413處于右位，對第三單向作用油缸403左缸充油使其活塞右移，活塞處于前進(jìn)檔D4動力傳動位，實(shí)現(xiàn)前進(jìn)檔D4的動力輸出，第七滑閥410處于左位，第四單向作用油缸404的左缸通過第七滑閥410進(jìn)行泄油而保證其處于左位，避免了動力輸出的干涉，并通過第二蓄能器406對第三單向作用油缸403的油壓進(jìn)行緩沖，參照圖1，D4檔動力傳動路線為:501—521—530— 531—529— 534— 523— 533— 536— 537 ;當(dāng)檔位D4降檔為D3檔時，各電磁閥的控制過程與上述相反。
[0085]當(dāng)檔位D4升檔為D5時，第一電磁閥309斷電使第一滑閥305處于左位，第三電磁閥315斷電使第四滑閥311處于左位，對第二雙向作用油缸303的左缸充油使其活塞右移，活塞處于前進(jìn)擋D1、D5位，實(shí)現(xiàn)前進(jìn)擋D1、D5的檔位預(yù)置；第七電磁閥417通電，對第十滑閥413泄油使其處于左位，第三單向作用油缸403左缸泄油使其活塞在彈簧力作用下左移，活塞處于左位N，中斷了 D4檔的動力傳遞，第六電磁閥416通電，第九滑閥412處于左位，對第二單向作用油缸402左缸充油使其活塞右移，活塞處于前進(jìn)檔D5動力傳動位，實(shí)現(xiàn)前進(jìn)檔D5的動力輸出，第六滑閥409處于右位，第一單向作用油缸401的左缸通過第六滑閥
409進(jìn)行泄油而保證其處于左位，避免了動力輸出的干涉，并通過第一蓄能器405對第二單向作用油缸402的油壓進(jìn)行緩沖，參照圖1，D5檔動力傳動路線為:501—519— 522— 509—502— 503— 514— 517— 536— 537 ;當(dāng)檔位D5降檔為D4檔時，各電磁閥的控制過程與上述相反。
[0086]當(dāng)檔位D5升檔為D6時,第一電磁閥309斷電使第一滑閥305處于左位,第四電磁閥316斷電使第五滑閥312處于左位，對第三雙向作用油缸304的左缸充油使其活塞右移，活塞處于前進(jìn)擋D2、D6位，實(shí)現(xiàn)前進(jìn)擋D2、D6的檔位預(yù)置；第六電磁閥416斷電，對第九滑閥412充使其處于右位，第二單向作用油缸402左缸泄油使其活塞在彈簧力作用下左移，活塞處于左位N，中斷了 D5檔的動力傳遞，第八電磁閥418斷電，第i^一滑閥414處于右位，對第四單向作用油缸404左缸充油使其活塞右移，活塞處于前進(jìn)檔D6動力傳動位，實(shí)現(xiàn)前進(jìn)檔D6的動力輸出，第七滑閥410處于右位，第三單向作用油缸403的左缸通過第七滑閥
410進(jìn)行泄油而保證其處于左位，避免了動力輸出的干涉，并通過第二蓄能器406對第四單向作用油缸404的油壓進(jìn)行緩沖，參照圖1，D6檔動力傳動路線為:501—519— 522— 532—531— 529— 527— 533— 536— 537 ;當(dāng)檔位D6降檔為D5檔時，各電磁閥的控制過程與上述相反。
[0087]當(dāng)檔位D6升檔為D7時,第一電磁閥309通電使第一滑閥305處于右位,第三電磁閥315斷電使第四滑閥311處于左位，對第二雙向作用油缸303的右缸充油使其活塞左移，活塞處于前進(jìn)擋D3、D7位，實(shí)現(xiàn)前進(jìn)擋D3、D7的檔位預(yù)置；第八電磁閥418通電，對第十一滑閥414泄油使其處于左位，第四單向作用油缸404左缸泄油使其活塞在彈簧力作用下左移，活塞處于左位N，中斷了 D6檔的動力傳遞，第六電磁閥416通電，第九滑閥412處于左位，對第二單向作用油缸402左缸充油使其活塞右移，活塞處于前進(jìn)檔D7動力傳動位，實(shí)現(xiàn)前進(jìn)檔D7的動力輸出，第六滑閥409處于右位，第一單向作用油缸401的左缸通過第六滑閥409進(jìn)行泄油而保證其處于左位，避免了動力輸出的干涉，并通過第一蓄能器405對第二單向作用油缸402的油壓進(jìn)行緩沖，參照圖1，D7檔動力傳動路線為:501— 521— 504—502— 503— 514— 517— 536— 537 ;當(dāng)檔位D7降檔為D6檔時，各電磁閥的控制過程與上述相反。
[0088]當(dāng)檔位D7升檔為D8時，第一電磁閥309通電使第一滑閥305處于右位，第四電磁閥316斷電使第五滑閥312處于左位，對第三雙向作用油缸304的右缸充油使其活塞左移，活塞處于前進(jìn)擋D4、D8位，實(shí)現(xiàn)前進(jìn)擋D4、D8的檔位預(yù)置；第六電磁閥416斷電，對第九滑閥412充油使其處于右位，第二單向作用油缸402左缸泄油使其活塞在彈簧力作用下左移，活塞處于左位N，中斷了 D7檔的動力傳遞，第八電磁閥418斷電，第十一滑閥414處于右位，對第四單向作用油缸404左缸充油使其活塞右移，活塞處于前進(jìn)檔D8動力傳動位，實(shí)現(xiàn)前進(jìn)檔D8的動力輸出，第七滑閥410處于右位，第三單向作用油缸403的左缸通過第七滑閥
410進(jìn)行泄油而保證其處于左位，避免了動力輸出的干涉，并通過第二蓄能器406對第四單向作用油缸404的油壓進(jìn)行緩沖，參照圖1，D8檔動力傳動路線為:501—521—530— 531—529— 527— 533— 536— 537 ;當(dāng)檔位D8降檔為D7檔時，各電磁閥的控制過程與上述相反。
[0089]如圖4所示,作為本發(fā)明的一個實(shí)施例,所述外圍電路130還包括總線收發(fā)單元132，所述總線收發(fā)單元132從總線上接收各傳感器發(fā)送到總線上的總線信號，所述單片機(jī)120還包括總線控制單元124，所述總線收發(fā)單元132通過總線控制單元124將總線信號發(fā)送至中央處理器121。
[0090]如圖5所示，作為本發(fā)明的另一實(shí)施例，所述外圍電路130還包括模擬信號調(diào)理單元133、開關(guān)信號調(diào)理單元134以及頻率信號調(diào)理單元135，所述單片機(jī)120還包括模數(shù)信號轉(zhuǎn)換輸入單元125、開關(guān)信號輸入單元126、頻率信號捕獲輸入單元127，所述的節(jié)氣門位置傳感器201、變速器油壓傳感器202、變速器油溫傳感器203輸出模擬信號至模擬信號調(diào)理單元133，模擬信號調(diào)理單元133對接收到的模擬信號進(jìn)行濾波、限流、放大、限幅處理并通過模數(shù)信號轉(zhuǎn)換輸入單元125輸送至中央處理器121 ;所述的制動傳感器213、大功率電器開關(guān)傳感器214以及第一、第二、第三雙向作用油缸位置傳感器204、205、206和手控閥P檔、R檔、N檔、D檔、D+檔、D-檔位置傳感器207、208、209、210、211、212輸出開關(guān)信號至開關(guān)信號調(diào)理單元134，開關(guān)信號調(diào)理單元134對接收到的開關(guān)信號進(jìn)行限幅、限流、隔離處理并通過開關(guān)信號輸入單元126輸送至中央處理器121 ;所述的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器215、車速傳感器216、以及第一、第二傳動副軸轉(zhuǎn)速傳感器217、218輸出頻率信號至頻率信號調(diào)理單元135，頻率信號調(diào)理單元135對接收到的頻率信號進(jìn)行濾波、限流、放大、隔直、比較處理并通過頻率信號捕獲輸入單元127輸送至中央處理器121。
【權(quán)利要求】
1.一種車輛并聯(lián)行星輪系變速器的電控系統(tǒng)，其特征在于:包括處理模塊(100)和功率驅(qū)動模塊(110)，所述處理模塊(100)接收節(jié)氣門開度傳感器(201)、變速器油壓傳感器(202)、變速器油溫傳感器(203)、制動傳感器(213)、大功率電器開關(guān)傳感器(214)、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器(215)、車速傳感器(216)、用于檢測第一中間軸(503)轉(zhuǎn)速的第一傳動副軸轉(zhuǎn)速傳感器(217)、用于檢測第二中間軸(529)轉(zhuǎn)速的第二傳動副軸轉(zhuǎn)速傳感器(218)、雙向作用油缸位置傳感器以及手控閥位置傳感器輸出的信號，并對信號進(jìn)行邏輯分析處理、形成控制信號輸出至功率驅(qū)動模塊(110)，所述功率驅(qū)動模塊(110)在控制信號的控制下，輸出驅(qū)動電能至車輛并聯(lián)行星輪系變速器液壓控制伺服系統(tǒng)的各個電磁閥，實(shí)現(xiàn)對變速器的換擋控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛并聯(lián)行星輪系變速器的電控系統(tǒng)，其特征在于:所述雙向作用油缸位置傳感器包括分別用于檢測第一、第二、第三雙向作用油缸(302、303、304)位置的第一、第二、第三雙向作用油缸位置傳感器(204、205、206)，所述手控閥位置傳感器包括分別用于檢測手控閥(301) P檔、R檔、N檔、D檔、D+檔、D-檔位置的手控閥P檔、R檔、N檔、D檔、D+檔、D-檔位置傳感器(207、208、209、210、211、212)，所述車輛并聯(lián)行星輪系變速器液壓控制伺服系統(tǒng)中接收驅(qū)動電能的電磁閥包括第一、第二、第三、第四、第五、第六、第七、第八電磁閥(309、314、315、316、415、416、417、418)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的車輛并聯(lián)行星輪系變速器的電控系統(tǒng)，其特征在于:所述處理模塊(100)包括單片機(jī)(120)和外圍電路(130)，所述單片機(jī)(120)包括用于對接收到的傳感器信號進(jìn)行邏輯分析處理的中央處理器(121)、開關(guān)控制信號輸出單元(122)和脈寬調(diào)制控制信號輸出單元(123)，所述中央處理器(121)將邏輯分析處理所得的控制指令輸出至開關(guān)控制信號輸出單元(122)和脈寬調(diào)制控制信號輸出單元(123)，所述開關(guān)控制信號輸出單元(122)將接收到的控制指令轉(zhuǎn)換成開關(guān)控制信號輸出至所述功率驅(qū)動模塊(110)，所述脈寬調(diào)制控制信號輸出單元(123)將接收到的控制指令轉(zhuǎn)換成PWM控制信號輸出至所述功率驅(qū)動模塊(110);所述外圍電路(130)包括用于存儲中央處理器控制程序的外置存儲單元(131)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的車輛并聯(lián)行星輪系變速器的電控系統(tǒng)，其特征在于:所述功率驅(qū)動模塊(110)包括開關(guān)功率驅(qū)動輸出單元(111)和PWM功率驅(qū)動輸出單元(112)，所述開關(guān)功率驅(qū)動輸出單元(111)接收開關(guān)控制信號輸出單元(122)輸出的開關(guān)控制信號并在其控制下輸出驅(qū)動電能至第一、二、三、四電磁閥(309、314、315、316)，所述？麗功率驅(qū)動輸出單元(112)接收脈寬調(diào)制控制信號輸出單元(123)輸出的PWM控制信號并在其控制下輸出驅(qū)動電能至第五、六、七、八電磁閥(415、416、417、418)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的車輛并聯(lián)行星輪系變速器的電控系統(tǒng)，其特征在于:所述外圍電路(130)還包括總線收發(fā)單元(132)，所述總線收發(fā)單元(132)從總線上接收各傳感器發(fā)送到總線上的信號，所述單片機(jī)還包括總線控制單元(124)，所述總線收發(fā)單元(132)通過總線控制單元(124)將總線信號發(fā)送至中央處理器(121)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的車輛并聯(lián)行星輪系變速器的電控系統(tǒng)，其特征在于:所述外圍電路(130)還包括模擬信號調(diào)理單元(133)、開關(guān)信號調(diào)理單元(134)以及頻率信號調(diào)理單元(135)，所述單片機(jī)(120)還包括模數(shù)信號轉(zhuǎn)換輸入單元(125)、開關(guān)信號輸入單元(126)、頻率信號捕獲輸入單元(127)，所述的節(jié)氣門位置傳感器(201)、變速器油壓傳感器(202)、變速器油溫傳感器(203)輸出模擬信號至模擬信號調(diào)理單元(133)，模擬信號調(diào)理單元(133)對接收到的模擬信號進(jìn)行濾波、限流、放大、限幅處理并通過模數(shù)信號轉(zhuǎn)換輸入單元(125)輸送至中央處理器(121);所述的制動傳感器(213)、大功率電器開關(guān)傳感器(214)以及第一、第二、第三雙向作用油缸位置傳感器(204、205、206)和手控閥P檔、R檔、N檔、D檔、D+檔、D-檔位置傳感器(207、208、209、210、211、212)輸出開關(guān)信號至開關(guān)信號調(diào)理單元(134)，開關(guān)信號調(diào)理單元(134)對接收到的開關(guān)信號進(jìn)行限幅、限流、隔離處理并通過開關(guān)信號輸入單元(126)輸送至中央處理器(121);所述的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器(215)、車速傳感器(216)、以及第一、第二傳動副軸轉(zhuǎn)速傳感器(217、218)輸出頻率信號至頻率信號調(diào)理單元(135)，頻率信號調(diào)理單元(135)對接收到的頻率信號進(jìn)行濾波、限流、放大、隔直、比較處理并通過頻率信號捕獲輸入單元(127)輸送至中央處理器(121)。
【文檔編號】F16H61/40GK104196996SQ201410412684
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年8月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月20日
【發(fā)明者】夏光, 吳惠, 張維, 王瓊, 胡松華, 陶城, 曲凱寧, 李磊 申請人:合肥工業(yè)大學(xué)