专利名称：电子挡位控制器的制作方法
技术领域：
本新型实用涉及一种电子挡位控制器。
背景技术：
装载机是一种适应性强、用途广阔的工程机械。它作为一种集铲、装、运、卸作业于一体的自行式机械，被广泛应用于交通、水利、矿山、建筑和港口等工程建设项目中。主要用于松散物料以及土石方的装载及运输工作，这就要求装载机一方面要具有较大的动力性，另一方面要求本身具有良好的经济性、安全性、可靠性和作业效率。由于它的工作环境十分恶劣，作业条件又十分复杂，工作时的作业速度和阻力变化范围比较大。但是目前所采用的机械操纵或机液操纵的方式，此种方式操纵手柄多，结构布置复杂，司机劳动强度大，操纵费力，分散了司机的注意力，增加了行走作业时的不安全因素，且换挡品质较差，在行走时换挡会感觉到中间有停顿，升挡有冲击。半自动变速器在不改变原机械或机液变速器主体结构的基础上，通过加装特殊的电控单元装置取代原机械或机液变速器由人工操作完成的换挡动作，实现变速器内部换挡过程的自动化。由于半自动变速器是在传动手动变速器基础上改造得来，因此很容易继承了手动变速器机械结构简单紧凑、制造成本低的特点，同时在一定程度上弥补了自动变速器响应时间慢的缺点。
发明内容本实用新型针对目前的装载机的换挡装置换挡响应时间长、换挡有冲击、驾驶员劳动强度大的问题，提出了一种缩短换挡响应时间、换挡柔和、降低驾驶员劳动强度的电子挡位控制器。 本实用新型所述的电子挡位控制器，其特征在于包括连接电源的单片机、速度信号采集调理模块、换挡手柄位置检测模块、输入开关信号采集模块、继电器驱动模块、电磁阀控制模块、状态显示模块、存储模块、保护模块、中断时钟模块，所述的单片机的速度控制输入端通过换挡手柄位置检测模块与换挡手柄连接；所述的单片机的制动控制输入端通过输入开关信号采集模块与制动器连接；所述的单片机的信号输出端通过继电器驱动模块分别连接倒车灯、制动灯、制动蜂鸣器；所述的单片机的速度控制输出端通过电磁阀控制模块与液力变速器连接；所述的单片机的信号输出端分别与所述的状态显示模块、存储模块、保护模块、中断时钟模块电连接。所述的单片机为ATMEGA16单片机。所述的继电器驱动模块由芯片ULN2803驱动控制。所述的存储模块为AT24C512。所述的电子挡位控制器的单片机设定具有KD功能的控制逻辑，所述的KD功能的控制逻辑使得液力变速器实现依次升挡或依次降挡。所述的换挡手柄设置的前进、后退、空挡、KD功能键、第一挡位、第二挡位、第三挡位、第四挡位与所述的单片机的速度控制输入端--对应。[0010]所述的单片机还与油温信号采集模块电连接。 所述的电磁阀控制模块的一号电磁阀与液力变速器的一号离合器电连接、二号电磁阀与液力变速器的二号离合器电连接、三号电磁阀与液力变速器的三号离合器电连接、四号电磁阀与液力变速器的四号离合器电连接、五号电磁阀与液力变速器的五号离合器电连接、六号电磁阀与液力变速器的六号离合器电连接。所述的继电器模块的第一继电器与倒车灯电连接，第二继电器与制动灯、制动蜂鸣器电连接。使用时，当换挡手柄处于前进第一挡时，单片机控制一号电磁阀、三号电磁阀动作，进而使一号离合器、三号离合器结合，此时液力变速器处于前进第一挡；若此时换挡手柄处于前进第四挡时，单片机将在上述状态基础上控制三号电磁阀断开、二号电磁阀动作，使三号离合器断开、二号离合器结合，此时液力变速器处于前进第二挡；达到某个速度时，三号电磁阀动作，使三号离合器结合，此时液力变速器处于前进第三挡，依次类推，直至前进第四挡；若前进第二挡变为后退第二挡，先产生一个制动信号，使速度降为零，此时三号电磁阀、四号电磁阀动作，使三号离合器、四号离合器结合，液力变速器处于后退第一挡；当速度达到某值时，三号电磁阀断开，使三号离合器断开，此时液力变速器处于后退第二挡，既不会升挡也不会降挡；当按下KD功能时，即当装载机的工作装置处于作业状态时，在不操纵挡位选择的条件下自动切换到低挡；当车辆行驶中踩下制动器，单片机接收到制动信号，检测制动时间，若时间过短，则按照当前挡位行驶，若制动时间过长，则根据车速快慢，选择合适的挡位直至制动前的挡位，并且在使用过程中的所有换挡信息以及故障码都存储在存储模块的芯片中，并将实时各参数的信息通过状态显示模块显示出来；在使用过程中，如果油温达到设定值后，单片机控制电磁阀控制模块，进一步带动液力变速器的离合器实现降速。本实用新型有益的效果是使得以电液动力变速装置装备起来的装载机，操纵更加简单省力，液力变速器可以准确的进行各个挡位间的切换操作并且换挡快速柔和；KD功能简化了换挡过程；提高了整车的工作效率和变速器的使用寿命；还可以应用到其他大型工程机械，具有很高的使用价值和广阔的应用空间。
图1是本实用新型的原理框图图2是本实用新型的单片机的工作原理图
具体实施方式
以下结合附图进一步说明本实用新型参照附图本实用新型所述的电子挡位控制器，包括连接电源的单片机、速度信号采集调理模块、换挡手柄位置检测模块、输入开关信号采集模块、继电器驱动模块、电磁阀控制模块、状态显示模块、存储模块、保护模块、中断时钟模块，所述的单片机的速度控制输入端通过换挡手柄位置检测模块与换挡手柄连接；所述的单片机的制动控制输入端通过输入开关信号采集模块与制动器连接；所述的单片机的信号输出端通过继电器驱动模块分别连接倒车灯、制动灯、制动蜂鸣器；所述的单片机的速度控制输出端通过电磁阀控制模块与液力变速器连接；所述的单片机的信号输出端分别与所述的状态显示模块、存储模块、保护模块、中断时钟模块电连接。所述的单片机为ATMEGA16单片机。所述的继电器驱动模块由芯片ULN2803驱动控制。所述的存储模块为AT24C512。所述的电子挡位控制器的单片机设定具有KD功能的控制逻辑，所述的KD功能的控制逻辑使得液力变速器实现依次升挡或依次降挡。所述的换挡手柄设置的前进、后退、空挡、KD功能键、第一挡位、第二挡位、第三挡位、第四挡位与所述的单片机的速度控制输入端--对应。所述的单片机还与油温信号采集模块电连接。所述的电磁阀控制模块的一号电磁阀与液力变速器的一号离合器电连接、二号电磁阀与液力变速器的二号离合器电连接、三号电磁阀与液力变速器的三号离合器电连接、四号电磁阀与液力变速器的四号离合器电连接、五号电磁阀与液力变速器的五号离合器电连接、六号电磁阀与液力变速器的六号离合器电连接。所述的继电 器模块的第一继电器与倒车灯电连接，第二继电器与制动灯、制动蜂鸣器电连接。使用时，当换挡手柄处于前进第一挡时，单片机控制一号电磁阀、三号电磁阀动作，进而使一号离合器、三号离合器结合，此时液力变速器处于前进第一挡；若此时换挡手柄处于前进第四挡时，单片机将在上述状态基础上控制三号电磁阀断开、二号电磁阀动作，使三号离合器断开、二号离合器结合，此时液力变速器处于前进第二挡；达到某个速度时，三号电磁阀动作，使三号离合器结合，此时液力变速器处于前进第三挡，依次类推，直至前进第四挡；若前进第二挡变为后退第二挡，先产生一个制动信号，使速度降为零，此时三号电磁阀、四号电磁阀动作，使三号离合器、四号离合器结合，液力变速器处于后退第一挡；当速度达到某值时，三号电磁阀断开，使三号离合器断开，此时液力变速器处于后退第二挡，既不会升挡也不会降挡；当按下KD功能时，即当装载机的工作装置处于作业状态时，在不操纵挡位选择的条件下自动切换到低挡；当车辆行驶中踩下制动器，单片机接收到制动信号，检测制动时间，若时间过短，则按照当前挡位行驶，若制动时间过长，则根据车速快慢，选择合适的挡位直至制动前的挡位，并且在使用过程中的所有换挡信息以及故障码都存储在存储模块的芯片中，并将实时各参数的信息通过状态显示模块显示出来；在使用过程中，如果油温达到设定值后，单片机控制电磁阀控制模块，进一步带动液力变速器的离合器实现降速。本说明书实施例所述的内容仅仅是对实用新型构思的实现形式的列举，本实用新型的保护范围的不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本实用新型的保护范围也及于本领域技术人员根据本实用新型构思所能够想到的等同技术手段。
权利要求1.电子挡位控制器，其特征在于包括连接电源的单片机、速度信号采集调理模块、换挡手柄位置检测模块、输入开关信号采集模块、继电器驱动模块、电磁阀控制模块、状态显示模块、存储模块、保护模块、中断时钟模块，所述的单片机的速度控制输入端通过换挡手柄位置检测模块与换挡手柄连接；所述的单片机的制动控制输入端通过输入开关信号采集模块与制动器连接；所述的单片机的信号输出端通过继电器驱动模块分别连接倒车灯、制动灯、制动蜂鸣器；所述的单片机的速度控制输出端通过电磁阀控制模块与液力变速器连接；所述的单片机的信号输出端分别与所述的状态显示模块、存储模块、保护模块、中断时钟模块电连接。
2.如权利要求1所述的电子挡位控制器，其特征在于所述的单片机为ATMEGA16单片机。
3.如权利要求2所述的电子挡位控制器，其特征在于所述的继电器驱动模块由芯片ULN2803驱动控制。
4.如权利要求3所述的电子挡位控制器，其特征在于所述的存储模块为AT24C512。
5.如权利要求2所述的电子挡位控制器，其特征在于所述的电子挡位控制器的单片机设定具有KD功能的控制逻辑，所述的KD功能的控制逻辑使得液力变速器实现依次升挡或依次降挡。
6.如权利要求5所述的电子挡位控制器，其特征在于所述的换挡手柄设置的前进、后退、空挡、KD功能键、第一挡位、第二挡位、第三挡位、第四挡位与所述的单片机的速度控制输入端对应。
7.如权利要求6所述的电子挡位控制器，其特征在于所述的单片机还与油温信号采集模块电连接。
8.如权利要求1所述的电子挡位控制器，其特征在于所述的电磁阀控制模块的一号电磁阀与液力变速器的一号离合器电连接、二号电磁阀与液力变速器的二号离合器电连接、三号电磁阀与液力变速器的三号离合器电连接、四号电磁阀与液力变速器的四号离合器电连接、五号电磁阀与液力变速器的五号离合器电连接、六号电磁阀与液力变速器的六号离合器电连接。
9.如权利要求3所述的电子挡位控制器，其特征在于所述的继电器模块的第一继电器与倒车灯电连接，第二继电器与制动灯、制动蜂鸣器电连接。
专利摘要电子挡位控制器，包括连接电源的单片机、速度信号采集调理模块、换挡手柄位置检测模块、输入开关信号采集模块、继电器驱动模块、电磁阀控制模块、状态显示模块、存储模块、保护模块、中断时钟模块，所述的单片机的速度控制输入端通过换挡手柄位置检测模块与换挡手柄连接；所述的单片机的制动控制输入端通过输入开关信号采集模块与制动器连接；所述的单片机的信号输出端通过继电器驱动模块分别连接倒车灯、制动灯、制动蜂鸣器；所述的单片机的速度控制输出端通过电磁阀控制模块与液力变速器连接。本实用新型有益的效果是操纵省力，准确进行各挡位间的切换操作且换挡快速柔和；KD功能简化了换挡过程；提高了整车的工作效率和变速器的使用寿命。
文档编号F16H61/00GK202901253SQ20122046763
公开日2013年4月24日 申请日期2012年9月14日 优先权日2012年9月14日
发明者陈开考, 谢颂京, 邵光俭, 郑尧军, 周胜利 申请人:浙江经济职业技术学院