一种全轮驱动分动器电控装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种全轮驱动分动器电控装置，包括数据处理单元，均与数据处理单元连接的用于信号采集的数据采集单元、电源和功率输出单元。本实用新型可以更好、安全地实现切换分动器的各状态，延长传动系统的使用寿命，并在动力性匹配上满足分动器使用要求。
【专利说明】一种全轮驱动分动器电控装置
【技术领域】
[0001] 本发明属于汽车电气领域，具体涉及一种全轮驱动分动器电控装置。
【背景技术】
[0002] 因汽车在不同的道路条件下行驶作业，尤其在道路条件恶劣的情况下，一般的驱 动型式汽车上，在车辆爬坡的时候，其动力无法实现有效的分配给前桥，使得车辆爬坡困 难，轮胎与地面的附着系数不能满足行驶要求，从而增加整车的功率消耗及传动系机件和 轮胎磨损。
[0003] 为进一步增大变速箱输出扭矩（改变传动比），起到降速增扭的作用，因此分动器 上设有高低档，能够扩大在困难地区行驶时的传动比及排挡数目。同时满足不同工况下的 使用条件，另外设有前桥离合机构，可以将变速器输出的动力通过分动器按照一定比例分 配到各驱动桥。
[0004] 在车辆超载时，为防止后桥和中桥超载而损坏，应使低速档动力由前、后桥分担， 保证汽车具备足够的牵引力。在良好的路面行驶时，一般要切断前桥动力，将分动器设置在 高速档上，从而提高燃油经济性。在没有全轮驱动分动器电控装置的情况下，一方面无法 有效实现变速箱降速增扭及分动器按照一定比例分配到各驱动桥的作用；另一方面操作繁 琐、效率低、易出错。
【发明内容】
[0005] 针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种全轮驱动分动器电控装置，可以 更好、安全地实现切换分动器的各状态，延长传动系统的使用寿命，并在动力性匹配上满足 分动器使用要求。
[0006] 为解决上述现有技术存在的问题，本发明采取的技术方案为：一种全轮驱动分动 器电控装置，包括数据处理单元，均与数据处理单元连接的用于信号采集的数据采集单元、 电源和功率输出单元。
[0007] 所述的数据采集单元包含高低档转换输入信号开关、前桥离合输入信号开关、和 CAN通讯接口。
[0008] 所述数据处理单元，用于对采集到的数据进行运算、比较，根据运算、比较结果通 过功率输出单兀将各路功率输出。
[0009] 本发明所述的全轮驱动分动器电控装置，能有效的实现分动器高低档位以及前桥 驱动模式的转换。同时为避免因分动器换入低速档时，输出扭矩较大，为避免中、后桥超 载，为此要有互锁逻辑控制装置，该装置采用CAN接口，可以与车身及底盘发动机控制网络 之间进行数据及信息通信。通过该控制装置可以有效的实现对分动器各气路的逻辑控制， 兼顾从安全性角度出发，分动器非先接上前桥不得挂上低速档，非先退出低速档，不得摘下 前桥，为不损坏分动器的结合齿轮，在高低档转换时，必须在车辆处于停止状态或接近步行 速度时进行，并且需要完全分离离合器或将变速器挂入空挡，方可操纵换挡。分动器接合 (脱开）前桥时，必须停车后进行，并且将变速器挂空挡，方可操作。综合考虑上述的操纵的 要求，此控制装置在驾驶员错误操作时，可以使误操作产生的后果失效，最大限度地降低损 失，实时地避免磨损或打坏传动系统的齿轮，从而延长其寿命。
【专利附图】
【附图说明】
[0010] 图1为本发明所述的分动器电控装置构成框图；
[0011] 图2为电源的电路（XL2596-5. 0)原理图；
[0012] 图3为输入信号开关的信号采集电路（IS181A)原理图；
[0013] 图4为功率输出的单元的电路（BTS432E2)原理图；
[0014] 图5为数据处理单元的电路原理图；
[0015] 图6为CAN通讯接口电路的原理图；
[0016]图7为高档到低档模式转换机械执行机构示意图；
[0017]图8为低档到高档模式转换机械执行机构示意图；
[0018] 图9为本发明所述的控制装置的接线原理图；
[0019] 图10为本发明所述的控制装置控制流程及操作说明。
【具体实施方式】
[0020] 以下详细说明分动器控制装置构成及控制装置逻辑的实施方法。
[0021] 实施例1
[0022] 如图1所示的一种全轮驱动分动器电控装置，包括主控数据处理单元，均与数据 处理单元连接的用于信号采集的数据采集单元、电源和功率输出单元。所述的数据采集单 元包含高低档转换输入信号开关、前桥离合输入信号开关、和CAN通讯接口；所述数据处理 单元，用于对对采集到的数据进行运算、比较，根据运算、比较结果通过功率输出单元将各 路功率输出。各部分的电路原理图如图2-图6所示。
[0023] 实施例2 实施例1所述的分动器控制装置实施控制方法
[0024] a .高档与低档模式转换：
[0025] 按下高、低档转换开关按钮，当相对应的高档或低档指示灯点亮时，分动器即处于 高档或低档状态，此时松开操纵开关，分动器处于高档或低档状态。
[0026] 由相对应的开关控制电磁阀通断，高低档气路，以实现高低档的转换，高档到低档 如图7所示，1 口进气，压力F推动大小两个活塞一直向左移动到极限位置，活塞向左推动拔 叉轴，拔叉把结合齿套向左推动，齿套同时与输入轴和低档齿哨合，动力通过低档齿传递， 分动器处于低档档位从高档换到低档。
[0027] 低档到高档如下图8所示，3 口进气，压力F推动小活塞向右移动到极限位置，活塞 向右推动拔叉轴，拔叉把结合齿套向右推动，齿套同时与输入轴和高档齿啮合，动力通过高 档齿传递，分动器处于高档档位从低档换到高档。当拔叉轴的尾部相对应地左右移动顶杆 向上顶，高、低档指示灯开关（常开）的两个接线柱接通。
[0028] b.前桥主从动轮之间的转换
[0029] 按下前桥离合开关按钮，由电磁阀控制前桥气路，压力把活塞向右推，带动拔叉及 前桥结合齿套向右移动，使得前桥结合齿套同时与前输出轴和后输出轴哨合，即可把前后 输出轴视为一个整体，此时前后都有动力输出。即前桥处于结合状态；变速器挂入档位后， 前桥指示灯开关（常闭）的顶杆被松开，前桥离合指示灯即点亮。断开前桥离合开关按钮， 前桥不接气的时候，复位弹簧把拔叉向左顶，前桥结合齿套不与后输出轴结合，此时前桥输 出轴没有动力输出。前桥拔叉此时把前桥指示灯开关的顶杆顶住，指示灯的两个接线柱不 接通。
[0030] 实施例3
[0031] 1)实施例1所述的控制装置逻辑说明如表1所示
[0032] 表1实施例1所述的控制装置的逻辑说明表 序号 _入娜 _出_ | ,棚浦 I 夂連度小于Skm/h (6,9h2/s) I I I按下低档开M I 1、 变速器为5挡 I 2 h速麼小于5km/h g樹Γ开 I I 3,技Tiis开关 I
[0033] 1、变速器獅 I 3 2 s速度小于5k,_ 前桥髙合打开I I 3、lit#离合幵关闭合 I Is分动器为高档状态 I 2、 变速勒空挡 叱^ ! 4 A , 前桥离合开！ 速度小于 Skm/h (6.9h2/〇 | I 4, mmmmn | ~ 低档和富钱开关为点_方式 I g 2、前桥?合开关为常动方式，一·旦前桥离台打开后，将不受雄和速| I 1 度値两个条件鼠制.保持连续打开状态 |
[0034] 2)本发明所述的控制装置的接线原理如图9和表2所示
[0035] 表2本发明所述的控制装置的接线原理说明 I序号.丨接〇标号I 功能定义 mm ! |Τ" ?ν?I 帽綱正植 | --1---供电靈压=2.ff I 2 24V- I 电源俱电g樣 | (^3 si I .低裆开关 | si | S1S1 开通i入 [ |5 S3 [ 开关 S制方式为控負 I -? I? Μ | 前桥离合开关 I
[0036] ..............?..............丽!辱...........|..........................mmmma.....................................................wmmm..........................| ^^j m涵"5 ! --------- 输出驱动电压：2W 9 0UT2 晶档输ffi端口 4 ' -^I__S_ 驱动电ff4; 3A I 10 0UT8 | SflfW 合输出I ^n cm"h^| 入输出高 HJiCAifli纖信方式| ~?2 cmj~| CM输入_出低 当迹接CAN-DSt +方儀| I ......13. CAN j tt发内置120欧电阻接O^ 112CS电陋 |
[0037] 实施例4 实施例1所述的控制装置控制流程及操作说明，如图10所示：
[0038] 1.操作前提条件：
[0039] (1)分动器接合(脱开)前桥时，必须停车后或者车速在3km/h_5km/h时进行，并且 将变速器挂空挡，方可操作。
[0040] ⑵分动器高、低档转换时，必须在停车后或者车速在3km/h-5km/h时进行，并且 将变速器挂空档，方可操作换档。
[0041] 注意：车辆在进行全驱变为非全驱状态时，必须使分动器在高档时进行，即分动器 挂入低速档前必须接上前桥；摘下前桥前，分动器必须在高速档。
[0042] 2.操作说明：
[0043] 分动器通过全驱动转换开关来实现全驱与前桥从动之间的转换；通过高、低档转 换开关来实现高档与低档之间的转换。
[0044] a.按下前桥离合输入信号开关，满足前提条件第（1)点后，S卩：速度信号采集脉冲 信号频率低于6. 9HZ/S，控制器S3收到低电平，开关电路S4接收到低电平信号后，相应地 控制器针脚0UT3输出24V高电平驱动电磁气阀，即前桥处于结合状态；变速器挂入档位后， 由分动器顶杆推动顶针，闭合前桥离合开关，前桥离合指示灯即点亮。前桥离合输入信号开 关断开，除满足上述条件外，还必须具备分动器处于高档闭合状态。
[0045] b.按下低档转换输入信号开关，满足前提条件第（2)点后，S卩：速度信号采集脉冲 信号频率低于6. 9hz /S，控制器S3收到低电平，开关电路S2/S1接收到低电平信号后，相 应地控制器针脚0UT2/0UT1输出24V高电平，驱动电磁气阀与指示信号，当相对应的气路推 动的高档或低档开关电路时，其对应的指示灯点亮时，分动箱即处于高档或低档状态，此时 松开低档转换输入信号开关，分动箱处于高档或低档状态。低档开关闭合状态除上述条件 夕卜，还必须具备前桥离合开关闭合状态下，即全驱条件来进行。
【权利要求】
1. 一种全轮驱动分动器电控装置，其特征在于，包括数据处理单元，均与数据处理单元 连接的用于信号采集的数据采集单元、电源和功率输出单元。
2. 根据权利要求1所述的一种全轮驱动分动器电控装置，其特征在于，所述的数据采 集单元包含高低档转换输入信号开关、前桥离合输入信号开关、和CAN通讯接口。
3. 根据权利要求1所述的一种全轮驱动分动器电控装置，其特征在于，所述数据处理 单元，用于对采集到的数据进行运算、比较，根据运算、比较结果通过功率输出单元将各路 功率输出。
【文档编号】F16H63/44GK203906758SQ201420095273
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年3月4日 优先权日:2014年3月4日
【发明者】李建明, 赵建东, 刘步杰, 姚宝山, 刘贤, 丁琦, 刘明 申请人:南京徐工汽车制造有限公司