手动换档变速箱的可编程逻辑控制装置及其换档控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供手动换档汽车变速箱的可编程逻辑控制装置，包括换档操纵杆、开关传感器、ＣＰＬＤ主控模块、电控换向阀、Ａ气缸、Ｂ气缸，开关传感器包括档位开关传感器、气缸到位开关传感器，档位开关传感器安装在汽车换档操纵杆底座各档位处，其与电源、ＣＰＬＤ主控模块分别连接，ＣＰＬＤ主控模块与电控换向阀的驱动线圈连接，电控换向阀与Ａ气缸、Ｂ气缸连接，Ａ气缸、Ｂ气缸分别与变速箱的变速齿轮机构连接，气缸到位开关传感器分别安装在Ａ气缸、Ｂ气缸外壁，其与电源、ＣＰＬＤ主控模块分别连接，车速传感器安装在变速箱内，且与ＣＰＬＤ主控模块连接。本发明专利技术利用Ａｌｔｅｒａ公司ＭＡＸＩＩ系列７０６４Ｓ型ＣＰＬＤ作为主控模块，结构简单，操作简易省力，控制速度快，工作稳定可靠，抗干扰性能优越。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及汽车变速箱设备，具体是指手动换档汽车变速箱的可编程逻辑控制装置及换档控制方法。
技术介绍
现有的载重车如大巴、大客车和商用载重车，由于它们的平头汽车结构，在空间上存在用于安装变速器的既定条件，亦即变速器必然被挪动到远离司机座位的地方，特别是当汽车有车厢下发动机或后置发动机时，变速器与司机座位距离较远，而且在机械式换档的变速器中，换档杠杆系统结构复杂，动力传递距离长，难以准确地换档，且零部件间应力作用大，相互磨损也大。国内液压动力换档变速箱的档位变速控制通常是采用机械操纵控制，即采用手柄推动手动液压换档阀实现变速箱的档位变速控制，当手动液压档位阀被推动而处于设定的某一位置时，来自油泵的压力油进入变速箱中相应的离合器液压缸，并推动缸内活塞，使离合器摩擦片与活塞结合，达到该组摩擦片与相应的齿轮对结合成为一体化，就能以某一档的速度传递动力，完成变速箱的某一种档位速度。改变手动液压档位阀位置，则能获得另一档速度。上述机械操纵换档的缺点是采用手柄推动手动液压换档阀时，一般需用力约为30N，司机手部的劳动强度很大。目前，国内也有少数使用通用单片机(如MCS51等)设计的针对这种发动机后置的变速箱电控装置，但实验表明单片机设计的变速箱电控装置由于使用了单片机，而汽车实际能提供给电子控制装置的工作环境相对比较恶劣，加上单片机是通过程序运行的，工作环境恶劣就容易使单片机受到干扰而出现程序跑飞现象，这种程序跑飞现象会导致换档不正确，而汽车换档是绝对不容许有换档不正确的情况出现的，因为换档不正确轻则会导致变速箱齿轮等机械装置受损，重则会导致严重的交通事故。专利技术内容本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供可靠性好、抗干扰能力强，能让司机把注意力集中于交通，极大减少司机劳动强度的手动换档汽车变速箱的可编程逻辑控制装置。本专利技术的目的还在于提供上述手动换档汽车变速箱的可编程逻辑控制装置的换档控制方法。本专利技术的目的通过下述技术方案实现本手动换档汽车变速箱的可编程逻辑控制装置，包括换档操纵杆、开关传感器、CPLD主控模块、电控换向阀、A气缸、B气缸，所述开关传感器包括档位开关传感器、气缸到位开关传感器，所述档位开关传感器安装在汽车换档操纵杆底座各档位处，其一端连接电源，另一端与CPLD主控模块连接，CPLD主控模块与电控换向阀的驱动线圈连接，电控换向阀与A气缸、B气缸分别连接，A气缸、B气缸分别与变速箱的变速齿轮机构连接，所述气缸到位开关传感器分别安装在A气缸、B气缸外壁，其一端连接电源，另一端与CPLD主控模块连接，所述变速箱内安装有车速传感器，所述车速传感器与CPLD主控模块连接。为了更好得实现本专利技术，所述开关传感器包括回位弹簧、弹簧片、触点，触点一端与电源连接，另一端与CPLD主控模块连接；所述CPLD主控模块还连接有档位实时显示模块，所述档位实时显示模块包括显示灯。所述A气缸与电控换向阀的6个驱动线圈JA1、JA2、JA3、JA4、JA5、JA6连接，所述B气缸与电控换向阀的3个驱动线圈JB1、JB3、JB4连接；所述A气缸有4个气缸到位开关传感器为A1、A2、A3、A4，B气缸有3个气缸到位开关传感器为BQ、BZ、BH。本手动换档汽车变速箱的可编程逻辑控制装置的换档控制方法，其步骤包括(1)司机踩下离合器，推动换档操纵杆换挡，使之处于空档或其他档位，若处于空档外其他档，则该档位开关传感器触点吸合，将档位信号传送给CPLD主控模块，若处于空档，所有档位开关传感器的触点全部弹开；(2)根据档位开关传感器的档位信号以及车速传感器的车速信号，CPLD主控模块按工作逻辑进行判断，输出档位信号给档位实时显示模块进行档位实时显示，并生成驱动信号，对相应电控换向阀的驱动线圈通电，驱动A、B气缸进行进退组合运动，A、B气缸到达指定位置后，气缸到位开关传感器反馈A、B气缸到位信号给CPLD主控模块，CPLD主控模块接收到正确的A、B气缸到位信号后立即停止给A、B气缸供电，从而实现变速箱的变速齿轮机构的动作驱动； (3)司机松开离合器，实现换档。所述档位是1、2、3、4、5、6档及N档、R档，所述N档是空档，R档是倒档，从空档进到其他档叫进档，从其他档出到空档叫出档。所述工作逻辑包括换档意向判断逻辑，A、B气缸先动逻辑，生成电控换向阀驱动信号逻辑，气缸到位反馈逻辑。所述换档意向判断逻辑包括以下情况(1)只有踩下离合器才可以换档，不踩离合器不动作；(2)有速度时可以进到除倒档外的任一档；(3)无速度时首次进档必须先进1档，进到高于1档无效；(4)档位可以跳进；(5)从倒档可直接进到空档和1档，进其他档无效；(6)在空档时才能进到倒档，其他档均不能直接换到倒档。所述A、B气缸先动逻辑包括以下情况(1)进1、3、5档时，A气缸先动，A气缸到位后，延迟50～500ms，B气缸再动作；(2)进2、4、6、R档时，A气缸先动，A气缸到位后，B气缸再动作；(3)出档时B气缸先动，B气缸到位后A气缸再动。所述生成电控换向阀驱动信号逻辑包括以下情况，如表1所示表1 (1)换档意向为R档时，所述CPLD主控模块分别给电控换向阀的驱动线圈JA1、JA3、JA5以及JB3输出24V的驱动信号；(2)换档意向为N档时，所述CPLD主控模块分别给电控换向阀的驱动线圈JA2、JA3、JA6以及JB1、JB4输出24V的驱动信号；(3)换档意向为1档时，所述CPLD主控模块分别给电控换向阀的驱动线圈JA1、JA4、JA6以及JB4输出24V的驱动信号；(4)换档意向为2档时，所述CPLD主控模块分别给电控换向阀的驱动线圈JA1、JA4、JA6以及JB3输出24V的驱动信号；(5)换档意向为3档时，所述CPLD主控模块分别给电控换向阀的驱动线圈JA2、JA3、JA6以及JB4输出24V的驱动信号；(6)换档意向为4档时，所述CPLD主控模块分别给电控换向阀的驱动线圈JA2、JA3、JA6以及JB3输出24V的驱动信号；(7)换档意向为5档时，所述CPLD主控模块分别给电控换向阀的驱动线圈JA1、JA3、JA6以及JB4输出24V的驱动信号；(8)换档意向为6档时，所述CPLD主控模块分别给电控换向阀的驱动线圈JA1、JA3、JA6以及JB3输出24V的驱动信号。所述气缸到位反馈逻辑包括以下情况，如表2所示表2 (1)换档意向为5、6档之一时，A气缸位置到位后，气缸到位开关传感器A1导通，反馈给CPLD主控模块A缸到位信号；(2)换档意向为3、4、N档之一时，A气缸位置到位后，气缸到位开关传感器A2导通，反馈给CPLD主控模块A气缸到位信号；(3)换档意向为1、2档之一时，A气缸位置到位后，气缸到位开关传感器A3导通，反馈给CPLD主控模块A气缸到位信号；(4)换档意向为R档时，A气缸位置到位后，气缸到位开关传感器A4导通，反馈给CPLD主控模块A气缸到位信号；(5)换档意向为2、4、6、R档之一时，B气缸位置到位后，气缸到位开关传感器BQ导通，反馈给CPLD主控模块B气缸到位信号；(6)换档意向为N档时，B气缸位置到位后，气缸到位开关传感器BZ导通，反馈给CPLD主控模块B气缸到位信号；(7)换档意向为1、3、5档之一时本文档来自技高网...

【技术保护点】
手动换档汽车变速箱的可编程逻辑控制装置，其特征在于：包括换档操纵杆、开关传感器、ＣＰＬＤ主控模块、电控换向阀、Ａ气缸、Ｂ气缸，所述开关传感器包括档位开关传感器、气缸到位开关传感器，所述档位开关传感器安装在汽车换档操纵杆底座各档位处，其一端连接电源，另一端与ＣＰＬＤ主控模块连接，ＣＰＬＤ主控模块与电控换向阀的驱动线圈连接，电控换向阀与Ａ气缸、Ｂ气缸分别连接，Ａ气缸、Ｂ气缸分别与变速箱的变速齿轮机构连接，所述气缸到位开关传感器分别安装在Ａ气缸、Ｂ气缸外壁，其一端连接电源，另一端与ＣＰＬＤ主控模块连接，所述变速箱内安装有车速传感器，所述车速传感器与ＣＰＬＤ主控模块连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：钟汉如，卞建勇，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：81[中国|广州]