本實用新型涉及液力傳動箱牽引控制技術(shù)，具體為一種液力傳動箱牽引控制裝置。

背景技術(shù)：

液力傳動箱是一種用于軌道交通領(lǐng)域的變速箱，其通常包括：兩個或兩個以上液力元件、以及齒輪傳動系統(tǒng)；這里的液力元件包括液力偶合器、液力變矩器和液力制動器等?，F(xiàn)有技術(shù)中的軌道交通用液力傳動箱通常包括四個液力變矩器、以及齒輪傳動系統(tǒng)，其工作原理是將四個液力變矩器分為兩組，每兩個為一組，兩組液力變矩器分別用于機車前進和機車后退兩個方向的牽引。每組液力變矩器中的兩個變矩器又分別用于機車起步和高速運行階段?，F(xiàn)有技術(shù)中的此類液力傳動箱存在以下缺點：1、換擋方式為司機手動換擋，增加了司機勞動強度；2、換向需要司機到液力傳動箱進行手動切換，工作效率低下；3、沒有單獨的控制系統(tǒng)，自我保護措施不完善，降低了使用壽命；4、與機車所有的連接均采用硬線連接，線路復(fù)雜，增加了配線時出錯的概率。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型針對以上問題的提出，而研制一種液力傳動箱牽引控制裝置。

本實用新型的技術(shù)方案如下：

一種液力傳動箱牽引控制裝置，包括：

模擬量采集子系統(tǒng)；所述模擬量采集子系統(tǒng)用于采集所述液力傳動箱的模擬量；

電磁閥監(jiān)控子系統(tǒng)；所述電磁閥監(jiān)控子系統(tǒng)用于檢測液力傳動箱所包括的各電磁閥的工作狀態(tài)；

以及與所述模擬量采集子系統(tǒng)、電磁閥監(jiān)控子系統(tǒng)和整車控制器相連接的通訊子系統(tǒng)；所述通訊子系統(tǒng)用于將所述液力傳動箱的實時狀態(tài)信息傳輸給所述整車控制器，以及接收所述整車控制器傳輸過來的司機端輸出的液力傳動箱命令信息；所述液力傳動箱的實時狀態(tài)信息包括液力傳動箱各模擬量和液力傳動箱包括的各電磁閥的工作狀態(tài)信息；

另外，所述牽引控制裝置還包括與所述模擬量采集子系統(tǒng)、電磁閥監(jiān)控子系統(tǒng)和通訊子系統(tǒng)相連接的中央處理器；

進一步地，所述模擬量包括轉(zhuǎn)速參數(shù)、位移參數(shù)、壓力參數(shù)和溫度參數(shù)中的至少一種；

當所述模擬量包括轉(zhuǎn)速參數(shù)時，所述模擬量采集子系統(tǒng)包括：

轉(zhuǎn)速采集模塊；所述轉(zhuǎn)速采集模塊包括輸入轉(zhuǎn)速傳感器、輸出轉(zhuǎn)速傳感器和/或中間轉(zhuǎn)速傳感器；

與所述轉(zhuǎn)速采集模塊相連接的轉(zhuǎn)速信號處理模塊；所述轉(zhuǎn)速信號處理模塊用于將轉(zhuǎn)速采集模塊采集的轉(zhuǎn)速信號經(jīng)過放大處理后轉(zhuǎn)換為方波形式并輸出給所述中央處理器；

當所述模擬量包括位移參數(shù)時，所述模擬量采集子系統(tǒng)包括：

位移采集模塊；所述位移采集模塊包括A向位移傳感器和/或B向位移傳感器；

與所述位移采集模塊相連接的位移信號處理模塊；所述位移信號處理模塊用于對所述位移采集模塊輸出的位移信號經(jīng)過分壓處理后進行AD轉(zhuǎn)換并輸出給所述中央處理器；

當所述模擬量包括壓力參數(shù)時，所述模擬量采集子系統(tǒng)包括：

壓力采集模塊；所述壓力采集模塊包括至少一壓力傳感器；

與所述壓力采集模塊相連接的壓力信號處理模塊；所述壓力信號處理模塊用于對壓力采集模塊輸出的壓力信號進行電流電壓轉(zhuǎn)換和AD轉(zhuǎn)換后輸出給所述中央處理器；

當所述模擬量包括溫度參數(shù)時，所述模擬量采集子系統(tǒng)包括：

溫度采集模塊；所述壓力采集模塊包括至少一溫度傳感器；

與所述溫度采集模塊相連接的溫度信號處理模塊；所述溫度信號處理模塊用于對溫度采集模塊輸出的溫度信號進行電流電壓轉(zhuǎn)換和AD轉(zhuǎn)換后輸出給所述中央處理器；

進一步地，液力傳動箱所包括的電磁閥包括開關(guān)型電磁閥和占空比型電磁閥；所述電磁閥監(jiān)控子系統(tǒng)包括：串接在所述電磁閥供電電源回路中的可控開關(guān)和取樣電阻、以及與所述取樣電阻相連接的電流取樣模塊；根據(jù)所述電流取樣模塊的取樣結(jié)果能夠獲知所述電磁閥的工作狀態(tài)；所述中央處理器與所述可控開關(guān)相連接，并通過改變所述可控開關(guān)的開關(guān)頻率來調(diào)節(jié)所述占空比型電磁閥的開度，以及通過控制所述可控開關(guān)的接通與斷開來控制所述開關(guān)型電磁閥的開關(guān)；

進一步地，所述占空比型電磁閥為設(shè)置在液力傳動箱出口的流量控制電磁閥；

進一步地，所述通訊子系統(tǒng)包括與所述模擬量采集子系統(tǒng)、電磁閥監(jiān)控子系統(tǒng)和整車控制器相連接的CAN總線通訊控制器；所述CAN總線通訊控制器將所述液力傳動箱的實時狀態(tài)信息傳輸給所述整車控制器；所述整車控制器將司機端輸出的液力傳動箱命令信息傳輸給所述CAN總線通訊控制器；

進一步地，

所述通訊子系統(tǒng)還包括與所述模擬量采集子系統(tǒng)和電磁閥監(jiān)控子系統(tǒng)相連接的RS232通訊控制器；所述CAN總線通訊控制器、RS232通訊控制器均與遠程輸入輸出模塊相連接；

所述牽引控制裝置還包括與所述RS232通訊控制器相連接的實時狀態(tài)監(jiān)測子系統(tǒng)；所述實時狀態(tài)監(jiān)測子系統(tǒng)包括監(jiān)控計算機和監(jiān)控顯示器；所述監(jiān)控計算機通過所述RS232通訊控制器輸出的數(shù)據(jù)獲知所述液力傳動箱的實時狀態(tài)信息、液力傳動箱的故障信息、以及遠程輸入輸出模塊的工作狀態(tài)，并對RS232通訊控制器輸出的數(shù)據(jù)進行定期存儲；

所述CAN總線通訊控制器與整車控制器之間基于SAE J1939協(xié)議進行通訊；所述CAN總線通訊控制器與遠程擴展輸入輸出模塊之間基于CANopen協(xié)議進行通訊；

進一步地，所述開關(guān)型電磁閥包括多個用于進行液力傳動箱各檔位控制的電磁閥；通過對進行液力傳動箱各檔位控制的電磁閥的控制來實現(xiàn)液力傳動箱的自動換擋過程；

進一步地，所述開關(guān)型電磁閥包括渦輪制動電磁閥、換向先導(dǎo)式電磁閥、A向換向電磁閥和B向換向電磁閥；通過對渦輪制動電磁閥、換向先導(dǎo)式電磁閥、A向換向電磁閥和B向換向電磁閥進行控制來實現(xiàn)液力傳動箱的自動換向過程。

由于采用了上述技術(shù)方案，本實用新型提供的液力傳動箱牽引控制裝置，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點：

1、便于實現(xiàn)液力傳動箱的自我保護功能：通過液力傳動箱的模擬量如轉(zhuǎn)速參數(shù)、位移參數(shù)、壓力參數(shù)、溫度參數(shù)等的采集，便于當出現(xiàn)過載、超速、超溫等情況時通過自行自動降檔或者回空擋等方式進行自我保護，以保證液力傳動箱的正常工作情況，延長使用壽命；

2、具有簡單便捷的通訊方式：通訊子系統(tǒng)所包括的CAN總線通訊控制器可以基于SAE J1939協(xié)議與整車控制器進行通訊，減少了模擬傳輸因干擾而導(dǎo)致傳輸錯誤的情況，減少了現(xiàn)場走線的數(shù)量，更加通用，CAN總線通訊控制器與遠程輸入輸出模塊基于CANOpen協(xié)議進行通訊，方便系統(tǒng)實現(xiàn)遠程輸入輸出模塊的拓展；

3、具備液力傳動箱的自動換擋和自動換向功能：換擋和換向過程依靠自動完成，無需人工干預(yù)，控制過程自動化，降低了司機的勞動強度，減少了因人為失誤所造成的換擋或換向沖擊，

4、可以實現(xiàn)液力傳動箱的實時狀態(tài)監(jiān)測：通過RS232通訊控制器將液力傳動箱的實時狀態(tài)信息發(fā)送到實時狀態(tài)監(jiān)測子系統(tǒng)，完成了液力傳動箱的實時監(jiān)控，便于保存狀態(tài)曲線，方便調(diào)試。

附圖說明

圖1是本實用新型所述牽引控制裝置的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2是本實用新型所述電磁閥監(jiān)控子系統(tǒng)進行電磁閥調(diào)節(jié)和控制的示意圖；

圖3是本實用新型當所述模擬量包括轉(zhuǎn)速參數(shù)時，所述模擬量采集子系統(tǒng)進行轉(zhuǎn)速參數(shù)采集的工作示意圖；

圖4是本實用新型當所述模擬量包括位移參數(shù)時，所述模擬量采集子系統(tǒng)進行位移參數(shù)采集的工作示意圖；

圖5是本實用新型當所述模擬量包括壓力參數(shù)時，所述模擬量采集子系統(tǒng)進行壓力參數(shù)采集的工作示意圖；

圖6是本實用新型測速齒盤的工作示意圖；

圖7是本實用新型位移傳感器的工作示意圖；

圖8是本實用新型所述模擬量采集子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。

圖中：1、測速齒盤，2、位移傳感器。

具體實施方式

如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7和圖8所示的一種液力傳動箱牽引控制裝置，包括：模擬量采集子系統(tǒng)；所述模擬量采集子系統(tǒng)用于采集所述液力傳動箱的模擬量；電磁閥監(jiān)控子系統(tǒng)；所述電磁閥監(jiān)控子系統(tǒng)用于檢測液力傳動箱所包括的各電磁閥的工作狀態(tài)；以及與所述模擬量采集子系統(tǒng)、電磁閥監(jiān)控子系統(tǒng)和整車控制器相連接的通訊子系統(tǒng)；所述通訊子系統(tǒng)用于將所述液力傳動箱的實時狀態(tài)信息傳輸給所述整車控制器，以及接收所述整車控制器傳輸過來的司機端輸出的液力傳動箱命令信息；所述液力傳動箱的實時狀態(tài)信息包括液力傳動箱各模擬量和液力傳動箱包括的各電磁閥的工作狀態(tài)信息；另外，所述牽引控制裝置還包括與所述模擬量采集子系統(tǒng)、電磁閥監(jiān)控子系統(tǒng)和通訊子系統(tǒng)相連接的中央處理器；進一步地，所述模擬量包括轉(zhuǎn)速參數(shù)、位移參數(shù)、壓力參數(shù)和溫度參數(shù)中的至少一種；當所述模擬量包括轉(zhuǎn)速參數(shù)時，所述模擬量采集子系統(tǒng)包括：轉(zhuǎn)速采集模塊；所述轉(zhuǎn)速采集模塊包括輸入轉(zhuǎn)速傳感器、輸出轉(zhuǎn)速傳感器和/或中間轉(zhuǎn)速傳感器；與所述轉(zhuǎn)速采集模塊相連接的轉(zhuǎn)速信號處理模塊；所述轉(zhuǎn)速信號處理模塊用于將轉(zhuǎn)速采集模塊采集的轉(zhuǎn)速信號經(jīng)過放大處理后轉(zhuǎn)換為方波形式并輸出給所述中央處理器；當所述模擬量包括位移參數(shù)時，所述模擬量采集子系統(tǒng)包括：位移采集模塊；所述位移采集模塊包括A向位移傳感器和/或B向位移傳感器；與所述位移采集模塊相連接的位移信號處理模塊；所述位移信號處理模塊用于對所述位移采集模塊輸出的位移信號經(jīng)過分壓處理后進行AD轉(zhuǎn)換并輸出給所述中央處理器；當所述模擬量包括壓力參數(shù)時，所述模擬量采集子系統(tǒng)包括：壓力采集模塊；所述壓力采集模塊包括至少一壓力傳感器；與所述壓力采集模塊相連接的壓力信號處理模塊；所述壓力信號處理模塊用于對壓力采集模塊輸出的壓力信號進行電流電壓轉(zhuǎn)換和AD轉(zhuǎn)換后輸出給所述中央處理器；當所述模擬量包括溫度參數(shù)時，所述模擬量采集子系統(tǒng)包括：溫度采集模塊；所述壓力采集模塊包括至少一溫度傳感器；與所述溫度采集模塊相連接的溫度信號處理模塊；所述溫度信號處理模塊用于對溫度采集模塊輸出的溫度信號進行電流電壓轉(zhuǎn)換和AD轉(zhuǎn)換后輸出給所述中央處理器；進一步地，液力傳動箱所包括的電磁閥包括開關(guān)型電磁閥和占空比型電磁閥；所述電磁閥監(jiān)控子系統(tǒng)包括：串接在所述電磁閥供電電源回路中的可控開關(guān)和取樣電阻、以及與所述取樣電阻相連接的電流取樣模塊；根據(jù)所述電流取樣模塊的取樣結(jié)果能夠獲知所述電磁閥的工作狀態(tài)；所述中央處理器與所述可控開關(guān)相連接，并通過改變所述可控開關(guān)的開關(guān)頻率來調(diào)節(jié)所述占空比型電磁閥的開度，以及通過控制所述可控開關(guān)的接通與斷開來控制所述開關(guān)型電磁閥的開關(guān)；進一步地，所述占空比型電磁閥為設(shè)置在液力傳動箱出口的流量控制電磁閥；進一步地，所述通訊子系統(tǒng)包括與所述模擬量采集子系統(tǒng)、電磁閥監(jiān)控子系統(tǒng)和整車控制器相連接的CAN總線通訊控制器；所述CAN總線通訊控制器將所述液力傳動箱的實時狀態(tài)信息傳輸給所述整車控制器；所述整車控制器將司機端輸出的液力傳動箱命令信息傳輸給所述CAN總線通訊控制器；進一步地，所述通訊子系統(tǒng)還包括與所述模擬量采集子系統(tǒng)和電磁閥監(jiān)控子系統(tǒng)相連接的RS232通訊控制器；所述CAN總線通訊控制器、RS232通訊控制器均與遠程輸入輸出模塊相連接；所述牽引控制裝置還包括與所述RS232通訊控制器相連接的實時狀態(tài)監(jiān)測子系統(tǒng)；所述實時狀態(tài)監(jiān)測子系統(tǒng)包括監(jiān)控計算機和監(jiān)控顯示器；所述監(jiān)控計算機通過所述RS232通訊控制器輸出的數(shù)據(jù)獲知所述液力傳動箱的實時狀態(tài)信息、液力傳動箱的故障信息、以及遠程輸入輸出模塊的工作狀態(tài)，并對RS232通訊控制器輸出的數(shù)據(jù)進行定期存儲；所述CAN總線通訊控制器與整車控制器之間基于SAE J1939協(xié)議進行通訊；所述CAN總線通訊控制器與遠程擴展輸入輸出模塊之間基于CANopen協(xié)議進行通訊；進一步地，所述開關(guān)型電磁閥包括多個用于進行液力傳動箱各檔位控制的電磁閥；通過對進行液力傳動箱各檔位控制的電磁閥的控制來實現(xiàn)液力傳動箱的自動換擋過程；進一步地，所述開關(guān)型電磁閥包括渦輪制動電磁閥、換向先導(dǎo)式電磁閥、A向換向電磁閥和B向換向電磁閥；通過對渦輪制動電磁閥、換向先導(dǎo)式電磁閥、A向換向電磁閥和B向換向電磁閥進行控制來實現(xiàn)液力傳動箱的自動換向過程。

本實用新型所述牽引控制裝置還可以包括：與所述模擬量采集子系統(tǒng)、電磁閥監(jiān)控子系統(tǒng)相連接的故障診斷子系統(tǒng)；所述故障診斷子系統(tǒng)用于根據(jù)所述模擬量采集子系統(tǒng)采集的液力傳動箱各模擬量和所述電磁閥監(jiān)控子系統(tǒng)檢測的液力傳動箱包括的各電磁閥的工作狀態(tài)，來確定液力傳動箱的當前工作狀態(tài)、是否存在故障、以及產(chǎn)生故障的具體部件；所述中央處理器還可以用于對液力傳動箱所包括的各電磁閥的工作狀態(tài)進行控制和調(diào)整；所述轉(zhuǎn)速信號處理模塊用于將轉(zhuǎn)速采集模塊采集的轉(zhuǎn)速信號經(jīng)過放大處理后轉(zhuǎn)換為方波形式并輸出給所述中央處理器；所述中央處理器可以用于對一定時間內(nèi)的方波信號進行計數(shù)得出所述轉(zhuǎn)速采集模塊輸出的頻率，并結(jié)合測速齒盤1的齒數(shù)，獲知所述轉(zhuǎn)速采集模塊所測位置的轉(zhuǎn)速參數(shù)；所述位移信號處理模塊用于對所述位移采集模塊輸出的位移信號經(jīng)過分壓處理后進行AD轉(zhuǎn)換并輸出給所述中央處理器；所述中央處理器可以根據(jù)位移信號處理模塊輸出信號確定所述液力傳動箱的當前工作方向；所述壓力信號處理模塊用于對壓力采集模塊輸出的壓力信號進行電流電壓轉(zhuǎn)換和AD轉(zhuǎn)換后輸出給所述中央處理器；所述中央處理器可以根據(jù)所述壓力信號處理模塊輸出信號獲知所述壓力采集模塊所測壓力值；所述溫度信號處理模塊用于對溫度采集模塊輸出的溫度信號進行電流電壓轉(zhuǎn)換和AD轉(zhuǎn)換后輸出給所述中央處理器；所述中央處理器可以根據(jù)所述溫度信號處理模塊輸出信號獲知所述溫度采集模塊所測溫度值；所述中央處理器還可以根據(jù)液力傳動箱出油口的實際壓力與設(shè)定壓力之間的比較結(jié)果來調(diào)整所述流量控制電磁閥的開度，以使液力傳動箱出油口的實際壓力與設(shè)定壓力一致；另外，所述牽引控制裝置還可以包括與所述故障診斷子系統(tǒng)相連接的故障存儲子系統(tǒng)；所述故障存儲子系統(tǒng)用于根據(jù)產(chǎn)生故障的具體部件獲知故障名稱，并將所述故障名稱同發(fā)生故障時的液力傳動箱工作狀態(tài)進行對應(yīng)存儲；所述故障存儲子系統(tǒng)具有掉電保持功能；本實用新型通過對進行液力傳動箱各檔位控制的電磁閥的控制來實現(xiàn)液力傳動箱的自動換擋過程，實際應(yīng)用時，具體地，可以由所述中央處理器根據(jù)由通訊子系統(tǒng)傳輸過來的液力傳動箱命令信息，結(jié)合模擬量采集子系統(tǒng)所采集的模擬量來對液力傳動箱各檔位控制的電磁閥進行控制，進而實現(xiàn)液力傳動箱的自動換擋過程；本實用新型通過對渦輪制動電磁閥、換向先導(dǎo)式電磁閥、A向換向電磁閥和B向換向電磁閥進行控制來實現(xiàn)液力傳動箱的自動換向過程，具體地，實際應(yīng)用時，可以由所述中央處理器根據(jù)由通訊子系統(tǒng)傳輸過來的液力傳動箱命令信息，結(jié)合模擬量采集子系統(tǒng)所采集的模擬量，對渦輪制動電磁閥、換向先導(dǎo)式電磁閥、A向換向電磁閥和B向換向電磁閥進行控制來實現(xiàn)液力傳動箱的自動換向過程。

本實用新型所述中央處理器、電磁閥監(jiān)控子系統(tǒng)、故障診斷子系統(tǒng)、通訊子系統(tǒng)、轉(zhuǎn)速信號處理模塊、位移信號處理模塊、壓力信號處理模塊、溫度信號處理模塊、故障存儲子系統(tǒng)可以集成為電子控制單元。

圖2示出了本實用新型所述電磁閥監(jiān)控子系統(tǒng)進行電磁閥調(diào)節(jié)和控制的示意圖，如圖2所示，所述電磁閥監(jiān)控子系統(tǒng)包括：串接在所述電磁閥供電電源回路中的可控開關(guān)和取樣電阻、以及與所述取樣電阻相連接的電流取樣模塊；根據(jù)所述電流取樣模塊的取樣結(jié)果能夠獲知所述電磁閥的工作狀態(tài)；所述中央處理器與所述可控開關(guān)相連接，并通過改變所述可控開關(guān)的開關(guān)頻率來調(diào)節(jié)所述占空比型電磁閥的開度，以及通過控制所述可控開關(guān)的接通與斷開來控制所述開關(guān)型電磁閥的開關(guān)；其中，所述可控開關(guān)采用高頻無觸點開關(guān)，所述取樣電阻采用小阻值電阻，其阻值一般在0.1歐姆到0.15歐姆之間，所述電流取樣模塊可以采用電流采集器；中央處理器根據(jù)不同電磁閥類型采用不同的調(diào)節(jié)和控制方式，對于占空比型電磁閥，通過改變所述可控開關(guān)的開關(guān)頻率來調(diào)節(jié)其開度，對于開關(guān)型電磁閥，通過控制所述可控開關(guān)的接通與斷開來控制其開關(guān)；進一步地，根據(jù)電流取樣模塊的取樣結(jié)果能夠獲知電磁閥的工作狀態(tài)，具體地，根據(jù)電流取樣模塊獲知當前流經(jīng)所述電磁閥的電流，便可知電磁閥當前是處于打開狀態(tài)、關(guān)閉狀態(tài)、過流狀態(tài)等；當所述占空比型電磁閥為設(shè)置在液力傳動箱出口的流量控制電磁閥，通過調(diào)節(jié)所述流量控制電磁閥的開度，進而調(diào)節(jié)液力傳動箱出口的流量來控制內(nèi)部壓力。

圖3示出了當所述模擬量包括轉(zhuǎn)速參數(shù)時，所述模擬量采集子系統(tǒng)進行轉(zhuǎn)速參數(shù)采集的工作示意圖，圖6示出了本實用新型測速齒盤1的工作示意圖，如圖3和圖6所示，轉(zhuǎn)速采集模塊輸出脈沖頻率經(jīng)過轉(zhuǎn)速信號處理模塊輸出至中央處理器，這里的轉(zhuǎn)速采集模塊包括輸入轉(zhuǎn)速傳感器、輸出轉(zhuǎn)速傳感器和/或中間轉(zhuǎn)速傳感器，轉(zhuǎn)速信號處理模塊通過放大電路將上述轉(zhuǎn)速傳感器輸出的轉(zhuǎn)速信號進行放大處理，以及通過信號轉(zhuǎn)換電路將放大后的連續(xù)轉(zhuǎn)速信號轉(zhuǎn)換為方波形式的信號，所述轉(zhuǎn)速信號處理模塊還可以包括限流電阻R6、保護二極管D1和分壓電路；中央處理器用于對一定時間內(nèi)的方波信號進行計數(shù)得出所述轉(zhuǎn)速采集模塊輸出的頻率，并結(jié)合測速齒盤1的齒數(shù)，獲知所述轉(zhuǎn)速采集模塊所測位置的轉(zhuǎn)速參數(shù)；所述液力傳動箱具有與動力機相連接的輸入軸、液力元件軸(渦輪軸)、輸出軸；所述輸入轉(zhuǎn)速傳感器用于檢測所述輸入軸的轉(zhuǎn)速，所述中間轉(zhuǎn)速傳感器用于檢測所述渦輪軸的轉(zhuǎn)速，所述輸出轉(zhuǎn)速傳感器用于檢測所述輸出軸的轉(zhuǎn)速，相應(yīng)地，所述測速齒盤1安裝在輸入軸、渦輪軸和/或輸出軸上。

圖4示出了當所述模擬量包括位移參數(shù)時，所述模擬量采集子系統(tǒng)進行位移參數(shù)采集的工作示意圖，圖7示出了本實用新型位移傳感器2的工作示意圖，如圖4和圖7所示，位移采集模塊輸出的位移信號經(jīng)過分壓處理和AD轉(zhuǎn)換后輸出給中央處理器；電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4和電容C構(gòu)成分壓電路；中央處理器根據(jù)位移信號處理模塊輸出的信號確定當前的工作方向，具體地，當位移信號處理模塊輸出的信號為1.5～2.5V，表示位移采集模塊靠近工作平面，當位移信號處理模塊輸出的信號為9.5～10.5V，表示位移采集模塊遠離工作平面；所述A向位移傳感器用于確定所述輸出軸順時針旋轉(zhuǎn)的位移；所述B向位移傳感器用于確定所述輸出軸逆時針旋轉(zhuǎn)的位移；所述中央處理器根據(jù)位移信號處理模塊輸出信號確定所述液力傳動箱的當前工作方向，該當前工作方向是指液力傳動箱輸出軸的旋轉(zhuǎn)方向，具體地，當中央處理器確定A向位移傳感器輸出的電壓信號為1.5～2.5V并且B向位移傳感器輸出的電壓信號為9.5～10V時，表明液力傳動箱輸出軸順時針旋轉(zhuǎn)，當中央處理器確定A向位移傳感器輸出的電壓信號為9.5～10V并且B向位移傳感器輸出的電壓信號為1.5～2.5V時，表明液力傳動箱輸出軸逆時針旋轉(zhuǎn)。

圖5示出了當所述模擬量包括壓力參數(shù)時，所述模擬量采集子系統(tǒng)進行壓力參數(shù)采集的工作示意圖，如圖5所示，壓力采集模塊輸出的壓力信號經(jīng)過壓力信號處理模塊輸出給中央處理器；具體地，經(jīng)由電阻R5實現(xiàn)電流信號至電壓信號的轉(zhuǎn)換，然后經(jīng)由A/D轉(zhuǎn)換器實現(xiàn)模擬信號至數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換。當所述模擬量包括溫度參數(shù)時，所述模擬量采集子系統(tǒng)進行溫度參數(shù)采集的工作示意圖同壓力參數(shù)采集的工作示意圖類似；本實用新型所述壓力采集模塊可以用于檢測液力傳動箱的出油口壓力；本實用新型所述溫度采集模塊可以用于檢測液力傳動箱的出油口溫度。

本實用新型還可以通過故障診斷子系統(tǒng)根據(jù)所述模擬量采集子系統(tǒng)采集的液力傳動箱各模擬量和所述電磁閥監(jiān)控子系統(tǒng)檢測的液力傳動箱包括的各電磁閥的工作狀態(tài)，來確定液力傳動箱的當前工作狀態(tài)、是否存在故障、以及產(chǎn)生故障的具體部件，同時還可以通過故障存儲子系統(tǒng)根據(jù)產(chǎn)生故障的具體部件獲知故障名稱，并將所述故障名稱同發(fā)生故障時的液力傳動箱工作狀態(tài)進行對應(yīng)存儲，下面以實例說明具體的故障診斷和故障存儲過程：例如針對位移參數(shù)采集部分，設(shè)定位移采集模塊的工作電源為12V，則其接觸到工作平面的輸出電壓為1.5～2.5V，未接觸到工作平面的輸出電壓為9.5～10.5V，若檢測到位移采集模塊的輸出電壓為0V，則故障診斷子系統(tǒng)判斷位移采集模塊沒有接入電路中，如果檢測到位移采集模塊的輸出電壓既不在1.5～2.5V的范圍內(nèi)，也未在9.5～10.5V的范圍內(nèi)，則故障診斷子系統(tǒng)判斷位移采集模塊發(fā)生故障；例如針對電磁閥監(jiān)控部分，若已發(fā)出電磁閥打開指令，而電流取樣模塊并沒有采集到取樣電流，則故障診斷子系統(tǒng)判斷電磁閥發(fā)生斷路故障，如果電流取樣模塊所采集到的取樣電流超過額定電流，則故障診斷子系統(tǒng)判斷電磁閥發(fā)生過流故障，存在部分短路；當有故障產(chǎn)生時，故障存儲子系統(tǒng)根據(jù)產(chǎn)生故障的具體部件獲知故障名稱，并將所述故障名稱同發(fā)生故障時的液力傳動箱工作狀態(tài)進行對應(yīng)存儲，具體地，故障名稱可以為電磁閥斷路故障、電磁閥過流故障等。

通訊子系統(tǒng)將液力傳動箱的實時狀態(tài)信息傳輸給所述整車控制器，這里的液力傳動箱的實時狀態(tài)信息可以包括當前轉(zhuǎn)速、溫度、壓力、需求扭矩、當前方向、以及檔位信息。所述監(jiān)控計算機是指安裝有工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)軟件的計算機；發(fā)生故障時的液力傳動箱工作狀態(tài)至少包括電壓、車速和溫度。

本實用新型實現(xiàn)液力傳動箱的自動換擋過程具體為：所述液力傳動箱命令信息至少包括充油走車指令和油門開度指令；可由中央處理器根據(jù)由通訊子系統(tǒng)傳輸過來的液力傳動箱命令信息，結(jié)合模擬量采集子系統(tǒng)所采集的液力傳動箱當前輸出轉(zhuǎn)速參數(shù)和當前油門開度參數(shù)，來確定液力傳動箱的下一檔位，并當液力傳動箱輸出轉(zhuǎn)速達到下一檔位要求時，控制當前檔位控制電磁閥和下一檔位控制電磁閥同時打開，然后當下一檔位的液力元件充滿液壓油時，控制當前檔位控制電磁閥關(guān)閉，下一檔位控制電磁閥保持打開；所述液力傳動箱包括液力變矩器和液力偶合器；多個用于進行液力傳動箱各檔位控制的電磁閥至少包括：用于進行液力變矩器第一檔位控制的第一電磁閥、用于進行液力偶合器第二檔位控制的第二電磁閥、以及用于液力偶合器第三檔位控制的第三電磁閥。

本實用新型實現(xiàn)液力傳動箱的自動換向過程具體為：所述液力傳動箱命令信息至少包括換向指令，可由中央處理器判斷當前方向和目標方向是否一致，如果一致則不進行任何動作，如果不一致，則進一步判斷輸出轉(zhuǎn)速是否為0，如果輸出轉(zhuǎn)速不為0，則不進行換向動作，如果輸出轉(zhuǎn)速為0，則進一步判斷中間轉(zhuǎn)速是否為0，如果不為0，則控制渦輪制動電磁閥打開，直至中間轉(zhuǎn)速為0，之后控制換向先導(dǎo)式電磁閥和所要換的目標方向的電磁閥打開，直至檢測到當前方向達到目標方向，控制電磁閥監(jiān)控子系統(tǒng)所連接的所有電磁閥失電，換向動作完成；輸出轉(zhuǎn)速和中間轉(zhuǎn)速的單位可以為r/min；這里的所要換的目標方向的電磁閥為A向換向電磁閥或B向換向電磁閥；當前方向是否達到目標方向可以通過目標方向位移傳感器所發(fā)出的電壓信號為1.5～2.5V來確定，這里的目標方向位移傳感器為A向位移傳感器或B向位移傳感器；本實用新型所述中央處理器根據(jù)由通訊子系統(tǒng)傳輸過來的液力傳動箱命令信息，結(jié)合模擬量采集子系統(tǒng)所采集的模擬量，通過對渦輪制動電磁閥、換向先導(dǎo)式電磁閥、A向換向電磁閥和B向換向電磁閥進行控制來實現(xiàn)液力傳動箱的自動換向過程，所述渦輪制動電磁閥安裝在液力耦合器的渦輪側(cè)，當需要制動時，中央處理器控制渦輪制動電磁閥打開將液力耦合器的渦輪抱死，液力耦合器的輸出轉(zhuǎn)速為0；所述換向先導(dǎo)式電磁閥、A向換向電磁閥和B向換向電磁閥均安裝在液力傳動箱的控制油路上，通過控制換向先導(dǎo)式電磁閥、A向換向電磁閥和B向換向電磁閥的開啟和關(guān)閉能夠改變控制油的流向，進而實現(xiàn)液力傳動箱輸出軸的順時針或逆時針旋轉(zhuǎn)；比如，當需要液力傳動箱輸出軸順時針旋轉(zhuǎn)時，中央處理器控制換向先導(dǎo)式電磁閥和A向換向電磁閥打開，進而輸出軸順時針旋轉(zhuǎn)。

本實用新型所述中央處理器根據(jù)液力傳動箱出油口的實際壓力與設(shè)定壓力之間的比較結(jié)果來調(diào)整所述流量控制電磁閥的開度，以使液力傳動箱出油口的實際壓力與設(shè)定壓力一致，這里的設(shè)定壓力可以由中央處理器根據(jù)機車車速來設(shè)定。

本實用新型提供的液力傳動箱牽引控制裝置，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點：

1、便于實現(xiàn)液力傳動箱的自我保護功能：通過液力傳動箱的模擬量如轉(zhuǎn)速參數(shù)、位移參數(shù)、壓力參數(shù)、溫度參數(shù)等的采集，便于當出現(xiàn)過載、超速、超溫等情況時通過自行自動降檔或者回空擋等方式進行自我保護，以保證液力傳動箱的正常工作情況，延長使用壽命；

2、具有簡單便捷的通訊方式：通訊子系統(tǒng)所包括的CAN總線通訊控制器可以基于SAE J1939協(xié)議與整車控制器進行通訊，減少了模擬傳輸因干擾而導(dǎo)致傳輸錯誤的情況，減少了現(xiàn)場走線的數(shù)量，更加通用，CAN總線通訊控制器與遠程輸入輸出模塊基于CANOpen協(xié)議進行通訊，方便系統(tǒng)實現(xiàn)遠程輸入輸出模塊的拓展；

3、具備液力傳動箱的自動換擋和自動換向功能：換擋和換向過程依靠自動完成，無需人工干預(yù)，控制過程自動化，降低了司機的勞動強度，減少了因人為失誤所造成的換擋或換向沖擊，

4、可以實現(xiàn)液力傳動箱的實時狀態(tài)監(jiān)測：通過RS232通訊控制器將液力傳動箱的實時狀態(tài)信息發(fā)送到實時狀態(tài)監(jiān)測子系統(tǒng)，完成了液力傳動箱的實時監(jiān)控，便于保存狀態(tài)曲線，方便調(diào)試。

本實用新型所述液力傳動箱牽引控制裝置應(yīng)用于軌道交通，尤其適用于高速軌道作業(yè)車和內(nèi)燃動車組；液力傳動箱的控制過程完全自動化，減輕了司機勞動強度，提高了液力傳動箱的可靠性和使用壽命；還可以實現(xiàn)自我故障診斷，通過故障診斷子系統(tǒng)利用采集的模擬量和獲知的其它部件的工作狀態(tài)，能夠判斷是否有故障產(chǎn)生，并判斷出故障產(chǎn)生的部件和位置，方便檢修和維護，提高了保養(yǎng)維修的效率；進一步地，可以對故障信息進行掉電保持存儲。

以上所述，僅為本實用新型較佳的具體實施方式，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本實用新型的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。