CN110848382A - 变速箱换挡保护系统、方法及施工车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种变速箱换挡保护系统、方法及施工车辆，属于变速装置领域。变速箱换挡保护系统包括控制器、速度传感器和位置传感器；其中，速度传感器和位置传感器均与变速箱的壳体连接固定，速度传感器设置在变速箱输入轴的附近，其用于检测变速箱输入轴的转速并将转速信号传递给控制器。位置传感器用于检测拨叉的位置信息，并将其传递给控制器。上述方法及上述施工车辆均采用了上述系统。采用上述系统及方法能够有效降低车辆停稳之前强行换挡导致打齿的几率。

Description

变速箱换挡保护系统、方法及施工车辆

技术领域

本发明涉及变速装置领域，具体而言，涉及一种变速箱换挡保护系统、方法及施工车辆。

背景技术

施工车辆(例如挖掘机或装载机)行走模式一般分为两档，低速档与高速档，即一档与二档。由于上述施工车辆无离合装置，需要变速箱档位切换需要停车。若变速箱输入轴仍在转动时换挡则会发生打齿现象，损害变速箱；因此，提供一种变速箱换挡保护系统具有比较重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种变速箱换挡保护系统，换挡时，上述系统能够通过检测变速箱输入轴的转速来提示是否能够换挡。

本发明的另一目的在于提供一种施工车辆，其采用了上述变速箱换挡系统。

本发明的另一目地在于提供一种变速箱换挡方法，其能够提示是否能够换挡。

本发明是这样实现的：

一种变速箱换挡保护系统，包括控制器及速度传感器；所述控制器与所述速度传感器电连接；

所述速度传感器用于检测换挡时所述变速箱输入轴的转速；当转速为0时，所述控制器发出可以换挡的信号；当转速大于0时，所述控制器发出禁止换挡的信号。

进一步；还包括位置传感器，所述控制器与所述位置传感器电连接；所述位置传感器用于检测所述拔叉的位置；

当所述拨叉到达预设位置时，所述控制器发出换挡成功信号；否则发出换挡失败信号；所述预设位置为对应档位上主齿轮与副齿轮完全啮合时，所述拨叉对应的位置。

一种施工车辆，所述施工车辆包括变速箱及所述的变速箱换挡保护系统，所述速度传感器和/或所述位置传感器与所述变速箱连接。

一种变速箱换挡保护方法，包括：

获取变速箱输入轴的转速信号；当转速为0时，发出可以换挡的信号；当转速大于0时，发出禁止换挡的信号。

进一步；当可以换挡时，执行换挡操作。

进一步；换挡后，获取拨叉的位置信号；当检测到拨叉到达预设位置时，提示换挡成功，否则，提示换挡失败。

进一步；提示换挡失败后，当重新执行换挡操作后，重复获取拨叉的位置信号；

当检测到拨叉到达预设位置时，提示换挡成功，否则，提示换挡失败；所述预设位置为对应档位上主齿轮与副齿轮完全啮合时，所述拨叉对应的位置。

本发明提供的技术方案的有益效果包括：

本发明通过上述设计得到的变速箱换挡保护系统及方法，在换挡之前，速度传感器能够检测变速箱输入轴的转速，当转速为0，即车辆停稳后，控制器发出可以换挡的信号；此时，驾驶员操作换挡。当转速大于0时，控制器发出禁止换挡的信号；此时，驾驶员将车辆停稳后继续操作换挡。因此，上述系统及方法能够有效降低车辆停稳之前强行换挡导致打齿的几率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本发明实施方式提供的变速箱与变速箱换挡保护系统的连接示意图；

图2是本发明实施方式提供的变速箱换挡保护方法的流程图。

图标：1-速度传感器；2-位置传感器；3-变速箱输入轴；4-拨叉。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例1：

施工车辆的行走模式一般分为低速挡与高速挡两个档位；由于轮式挖掘机无离合装置，因此，在进行换挡操作时需要先停车。当车辆未停稳时，如果强行换挡，则可能会发生打齿现象，甚至于可能导致变速箱损坏。换挡后，如果换挡不充分，即主齿轮和副齿轮未完全啮合，此时启动车辆可能会损坏齿轮；使得变速箱寿命大大降低。基于此，本实施例提供了一种带有变速箱换挡保护系统的施工车辆。

请参考图1，变速箱换挡保护系统包括控制器、速度传感器1和位置传感器2；其中，速度传感器1和位置传感器2均与变速箱的壳体连接固定，速度传感器1设置在变速箱输入轴3的附近，其用于检测变速箱输入轴3的转速；并将转速信号传递给控制器。位置传感器2设置在拨叉4附近用于检测拨叉4的位置信息，并将其传递给控制器。

本实施例中的速度传感器1和位置传感器2采用了霍尔式传感器，由于其可以直接购买；因此不再对其进行详细描述。上述控制器可以直接采用车辆自带的电子控制单元，也可以另外设置可编程控制器或单片机来进行控制。

当不需要换挡的时候，速度传感器1和位置传感器2处于睡眠状态，以防止不需要换挡时，控制器持续发出信号。当需要换挡时，驾驶员首先通过特定操作(例如可以是换挡手柄的按压)激活速度传感器1和位置传感器2，当控制器接收到转速信号，并判断其数值等于0时，表示车辆已经停稳；此时控制器发出可以换挡的信号。当控制器接收到转速信号，并判断其数值大于0时，表示车辆还未停稳；此时，控制器发出禁止转档的信号。控制器最终发出的信号可以是语音播报、指示灯亮或文字显示的方式。本实施例中，控制器发出可以换挡的信号后通过显示屏显示。

当控制器发出可以换挡的信号后，驾驶员便可以正常扳动换挡手柄；当扳动欢动手柄后，拨叉4随之移动。此时，位置传感器2检测拨叉4的位置是否到达预设位置。由于工程车辆一般包括两个档位，因此，当充分换挡后，拨叉4对应两个预设位置，即高档位置和抵挡位置。当扳动换挡手柄到高档时，位置传感器2将拨叉4的位置信号传递给控制器，控制器检测拨叉4是否到达高档位置；当扳动换挡手柄到低档时，位置传感器2将拨叉4的位置信号传递给控制器，控制器判断拨叉4是否到达低档位置。

当控制器判断拨叉4到达预设位置后，说明主齿轮和副齿轮充分啮合，即换挡成功。否则，控制器通过显示屏发出信号指示换挡失败；此时驾驶员可以重复扳动换挡手柄进行换挡操作。换挡操作之后，位置传感器2继续检测拨叉4的位置信号并传递给控制器，控制器继续判断拨叉4是否到达预设位置。

本实施例提供的变速箱换挡保护系统的有益效果如下：

采用了上述变速箱换挡保护系统后，当不具备换挡条件时，上述换挡保护系统能够发出警示信号，从而降低因强制换挡导致变速箱损坏的几率。并且，当执行换挡操作之后，上述换挡保护系统能够通过检测拨叉4的位置来检测换挡是否充分；从而降低因换挡不充分导致变速箱损害的几率。

实施例2：

请参考图2本实施例提供了一种变速箱换挡保护方法，其采用了实施例1提供的变速箱换挡保护系统；包括以下步骤：

a.当接收到换挡准备操作信号(例如驾驶员按压或触碰换挡手柄)，速度传感器1检测变速箱输入轴3的转速信号，并将信号传递给可控制器；控制器获取上述信号后，将其数值与0比较；当转速为0，即车辆完全停稳时，控制器通过显示屏发出可以换挡的信号，否者发出禁止换挡的信号。

b.当转速为0可以换挡时，执行换挡操作；此时，既可以是驾驶员操作换挡，也可以是控制器控制执行机构操作换挡。

c.当执行换挡操作后，位置传感器2检测拨叉4的位置，并将该位置信号发送给控制器；控制器判断拨叉4是否位于对应档位的位置，若判断结果为是，则提示换挡成功，否则提示换挡失败。

d.提示换挡失败后，可以重新执行换挡操作；并重复获取拨叉4的位置信号。当检测到拨叉4到达预设位置时，提示换挡成功，否则，提示换挡失败；所述预设位置为对应档位上主齿轮与副齿轮完全啮合时，所述拨叉4对应的位置。

以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种变速箱换挡保护系统，其特征在于，包括控制器及速度传感器；所述控制器与所述速度传感器电连接；

所述速度传感器用于检测换挡时所述变速箱输入轴的转速；当转速为0时，所述控制器发出可以换挡的信号；当转速大于0时，所述控制器发出禁止换挡的信号。

2.根据权利要求1所述的变速箱换挡保护系统，其特征在于，还包括位置传感器，所述控制器与所述位置传感器电连接；所述位置传感器用于检测所述变速箱拔叉的位置；

当拨叉到达预设位置时，所述控制器发出换挡成功信号；否则发出换挡失败信号；所述预设位置为对应档位上主齿轮与副齿轮完全啮合时，所述拨叉对应的位置。

3.一种施工车辆，其特征在于，所述施工车辆包括变速箱及权利要求1或2所述的变速箱换挡保护系统。

4.一种变速箱换挡保护方法，其特征在于，包括：

获取变速箱输入轴的转速信号；当转速为0时，发出可以换挡的信号；当转速大于0时，发出禁止换挡的信号。

5.根据权利要求4所述的变速箱换挡保护方法，其特征在于，当可以换挡时，执行换挡操作。

6.根据权利要求5所述的变速箱换挡保护方法，其特征在于，换挡后，获取拨叉的位置信号；当检测到拨叉到达预设位置时，提示换挡成功，否则，提示换挡失败。

7.根据权利要求6所述的变速箱换挡保护方法，其特征在于，提示换挡失败后，当重新执行换挡操作后，重复获取拨叉的位置信号；

当检测到拨叉到达预设位置时，提示换挡成功，否则，提示换挡失败；所述预设位置为对应档位上主齿轮与副齿轮完全啮合时，所述拨叉对应的位置。

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