本发明专利技术公开了一种变速箱电控换挡装置、电控换挡方法及工程机械，属于工程机械技术领域；该变速箱电控换挡装置取消了操纵杆等连杆机构，将涡轮蜗杆减速电机的输出轴与变速箱换挡轴连接，同时通过使用控制器获取换挡开关当前档位状态、换挡指令以及当前变速箱档位状态并控制涡轮蜗杆减速电机向所需方向摆动所需角度，完成档位的切换。本发明专利技术实现了仅使用换挡开关即可完成换挡且不脱档，换挡精确、平稳，成本低，适用范围广，空间占用小，操作方便，提高了操纵舒适性及工程机械使用的自动化程度和安全性。和安全性。和安全性。
【技术实现步骤摘要】
一种变速箱电控换挡装置、电控换挡方法及工程机械
[0001]本专利技术涉及一种变速箱电控换挡装置、电控换挡方法及工程机械，属于工程机械
技术介绍
[0002]当前市面上轮式摊铺机按行走传动类型可分为机械式和全液压式这两种，全液压式传动效率高，但成本较高，而机械式的成熟可靠且成本较低，但操作复杂，对机手要求高。机械式的轮式摊铺机，它是通过手动操纵杆变换变速箱内部的速比，从而实现摊铺档和行走档的切换。不过这种人工换挡方式存在操纵费时费力问题，加之操纵杆通常较长，不仅占用驾驶棚宝贵空间，限制机手活动范围，而且摊铺机行走的抖动也极易造成滑档，不仅影响驾驶舒适性，严重地甚至导致安全事故。当前也出现过采用液压缸和摆臂形式实现电液换挡，这种不易改造现有变速箱，这不仅需要增加管路和液压阀等而且其成本也较为高昂，为此，本专利提供了一种用于简单且易于实现的轮式摊铺机变速箱的电控换挡装置，取消了操纵杆等复杂连杆机构，实现了变速箱的电控换挡，极大地提高了摊铺机的自动化程度，同时操纵舒适性也得到提升。
技术实现思路
[0003]本专利技术的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种变速箱电控换挡装置、电控换挡方法及工程机械，该电控换挡装置取消了操纵杆等连杆机构，将涡轮蜗杆减速电机的输出轴与变速箱换挡轴连接，同时通过使用控制器获取换挡开关当前档位状态、换挡指令以及当前变速箱档位状态并控制涡轮蜗杆减速电机摆动，完成档位的切换；从而实现了仅使用换挡开关即可完成换挡，且不脱档，换挡精确、平稳，成本低，适用范围广，空间占用小，操作方便，提高了操纵舒适性及工程机械使用的自动化程度和安全性，解决了操纵杆换挡空间占用大，操作费时费力，易滑档以及电液换挡成本高的技术问题。
[0004]为达到上述目的，本专利技术是采用下述技术方案实现的：
[0005]第一方面，提供一种变速箱电控换挡装置，包括，
[0006]换挡开关，用于发送换挡指令；
[0007]蜗轮蜗杆减速电机，所述蜗轮蜗杆减速电机的输出轴通过联轴器与所述变速箱的换挡轴连接，带动所述变速箱的换挡轴摆动；
[0008]角度传感器，用于实时检测所述变速箱换挡轴的摆动角度的角度信号；
[0009]控制器，与所述换挡开关、所述蜗轮蜗杆减速电机、所述角度传感器连接，用于获取所述换挡开关当前档位状态、所述换挡指令、所述角度信号，并结合获取的所述换挡开关当前档位状态、所述换挡指令、所述角度信号，通过继电器控制所述蜗轮蜗杆减速电机向所需方向摆动所需角度，完成档位切换。
[0010]进一步的，所述控制器通过获取换挡开关当前档位状态及下发的换挡指令、角度传感器检测的角度信号，判断变速箱当前档位状态，结合换挡开关当前档位状态、换挡指令
及变速箱当前档位状态，控制所述蜗轮蜗杆减速电机向所需方向摆动所需角度，完成档位切换。
[0011]进一步的，所述控制器判断获取的换挡开关当前档位状态与判断的变速箱当前档位状态是否一致；当获取到的换挡开关当前档位状态与判断的变速箱档位状态一致，且获取到换挡指令，则所述控制器根据换挡指令通过继电器控制所述蜗轮蜗杆减速电机向所需方向摆动所需角度，完成档位切换；否则所述蜗轮蜗杆减速电机不动作。
[0012]进一步的，所述蜗轮蜗杆减速电机具有第一输出轴和第二输出轴，所述变速箱的换挡轴通过联轴器与所述第一输出轴连接，所述角度传感器通过传感器联轴器与所述第二输出轴连接。
[0013]进一步的，所述联轴器为梅花型弹性联轴器。
[0014]第二方面，提供一种工程机械，如轮式摊铺机，所述工程机械配置第一方面所述的变速箱电控换挡装置。
[0015]第三方面，一种变速箱电控换挡方法，其基于权利要求第一方面所述的变速箱电控换挡装置，由控制器执行，包括：
[0016]获取换挡开关当前档位状态及下发的换挡指令；
[0017]获取角度传感器检测的角度信号，判断变速箱当前档位状态；
[0018]结合换挡开关当前档位状态、换挡指令及变速箱当前档位状态，控制所述蜗轮蜗杆减速电机向所需方向摆动所需角度，完成档位切换。
[0019]进一步的，所述结合换挡开关当前档位状态、换挡指令和变速箱当前档位状态，控制所述蜗轮蜗杆减速电机向所需方向摆动所需角度，完成档位切换包括：
[0020]判断获取的换挡开关当前档位状态与判断的变速箱当前档位状态是否一致；响应于获取的换挡开关当前档位状态与判断的变速箱档位状态一致，且获取到换挡指令，则控制器根据换挡指令通过继电器控制所述蜗轮蜗杆减速电机向所需方向摆动所需角度，完成档位切换；否则所述蜗轮蜗杆减速电机不动作。
[0021]进一步的，所述获取角度传感器检测的角度信号，判断当前档位状态包括：获取角度信号，并将角度信号值与预设的摊铺档初始标定值a0、行驶档初始标定值b0及以及档位死区范围值c比较，若角度信号值在a0
±
c范围内，即判断为第一档位，若角度信号值在b0
±
c范围内即判断为第二档位。
[0022]进一步的，还包括判断档位是否切换到位；获取的换挡开关当前档位状态，若获取的换挡开关当前档位状态与变速箱当前档位状态在换挡时间范围(а/n，а/n+t2)内达到一致，则档位切换到位；其中，n为涡轮蜗杆减速电机空载转速，t2电机允许堵转极限时间，а为变速箱上第一档位和第二档位的档位角度差。
[0023]进一步的，若角度信号值在a0
±
c和b0
±
c范围以外则标定为空挡，可操作换挡开关进行档位还原或者继续进行换挡。
[0024]进一步的，空挡状态下，在预设的换挡冷却时间t2内操作换挡开关进行档位还原或者继续进行换挡，电机不动作。
[0025]根据上述技术方案，本专利技术的实施例至少具有以下效果：
[0026]1、本专利技术的变速箱电控换挡装置，通过拆除原变速器上的手动操纵杆以及相关连杆机构，在变速箱上重新安装本装置即可实现改造，手动与电动换挡具有很好的通用性和
可继承性；结构简单、拆装方便，维护保养成本低，便于推广使用。
[0027]2、本专利技术的变速箱电控换挡装置，通过控制器控制蜗轮蜗杆减速电机的摆动，进而带动变速箱的换挡轴摆动，同时使用角度传感器实时检测换挡轴摆动角度并将角度信号传输给控制器，控制器根据角度信号和换挡信号基于控制策略，使得工程机械操作者仅用一个换挡开关就能实现快速换挡操作，空间占用小，操作方便，减轻了驾驶员的劳动强度，增强操作舒适性，也提高了工程机械的自动化程度；同时，配置的蜗轮蜗杆减速电机，应用了其本身特性就带有自锁功能，保证了在工程机械行驶过程中不会出现滑档或者脱档的情况，工程机械的使用安全性得到提高。
[0028]3、本专利技术的变速箱电控换挡装置采用梅花型弹性联轴器配合电机负载加大转速降低的特性，使得在换挡过程中更加平顺柔和。
[0029]4、本专利技术的变速箱电控换挡方法可实现变速箱电控换挡装置的档位切换，且可精准判断档位位置，使档位本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种变速箱电控换挡装置，其特征在于，包括：换挡开关，用于发送换挡指令；蜗轮蜗杆减速电机，所述蜗轮蜗杆减速电机的输出轴通过联轴器与所述变速箱的换挡轴连接，带动所述变速箱的换挡轴摆动；角度传感器，用于实时检测所述变速箱换挡轴的摆动角度的角度信号；控制器，与所述换挡开关、所述蜗轮蜗杆减速电机、所述角度传感器连接，用于根据获取到的换挡开关当前档位状态、换挡指令、角度信号，通过继电器控制所述蜗轮蜗杆减速电机向所需方向摆动所需角度，完成档位切换。2.根据权利要求1所述的变速箱电控换挡装置，其特征在于，所述控制器通过获取换挡开关当前档位状态及下发的换挡指令、角度传感器检测的角度信号，判断变速箱当前档位状态，结合换挡开关当前档位状态、换挡指令及变速箱当前档位状态，控制所述蜗轮蜗杆减速电机向所需方向摆动所需角度，完成档位切换。3.根据权利要求2所述的变速箱电控换挡装置，其特征在于，所述控制器判断获取的换挡开关当前档位状态与判断的变速箱当前档位状态是否一致；当获取到的换挡开关当前档位状态与判断的变速箱档位状态一致，且获取到换挡指令，则所述控制器根据换挡指令通过继电器控制所述蜗轮蜗杆减速电机向所需方向摆动所需角度，完成档位切换；否则所述蜗轮蜗杆减速电机不动作。4.根据权利要求1所述的变速箱电控换挡装置，其特征在于，所述蜗轮蜗杆减速电机具有第一输出轴和第二输出轴，所述变速箱的换挡轴通过联轴器与所述第一输出轴连接，所述角度传感器通过传感器联轴器与所述第二输出轴连接。5.根据权利要求1
‑
4任意一项所述的变速箱电控换挡装置，其特征在于，所述联轴器为梅花型弹性联轴器。6.一种工程机械，其特征在于，其包括权利要求1
‑
5任意一项所述的变速箱电控换挡装置。7.一种变速箱电控换挡方法，其基于权利要求1
‑
5任意一项所述的变速箱电控换挡装置，由控制器执行，其特征在于，包括：获取换挡开关当前档位状态及下发的换挡指令；获取角度传感器检...
【专利技术属性】
技术研发人员：唐志军，刘瑞，骆城，张明年，李亮荣，丁文科，
申请(专利权)人：徐工集团工程机械股份有限公司道路机械分公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。