CN112211999B - 自卸车变速箱故障检修仪 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种自卸车变速箱故障检修仪，包括：报警组件和记录组件；显示组件；采集组件；处理器，用于根据获电磁阀输出信号、电平检测信号、速度信号和/或油门位置信号控制显示组件工作，且在检测到自卸车的电磁阀的通电状态为故障状态时，进行挡位报警提示，以及在触发记录按键和/或检修按键时，记录当前时间及相关检修数据。本申请实施例的故障检修仪不但可以代码故障进行诊断，也可以对非代码故障进行诊断，在保证故障检修的准确度的同时，提高故障检修的可靠性，由此，解决了相关技术的只能对本身的基本功能线路及元器件部分进行故障自我检查，而对一些功能线路和器件及与底盘相连的电路不具备诊断能力的技术问题。

Description

自卸车变速箱故障检修仪

技术领域

本申请涉及矿山运输设备检修技术领域，特别涉及一种自卸车变速箱故障检修仪。

背景技术

相关技术中，自卸车如TR100自卸车自动换档控制系统的核心是装有微处理器的电子控制装置ECU(Electronic Control Unit，电子控制单元)，其通过三个插头(T插头V插头及S插头)与其它部件连接，以接收油门位置传感器、速度传感器和换档选择器发送的相关信号，并集合其它控制和/或联锁信号，使得在对信号加以计算和处理后，在满足换档条件时，向换档电磁阀发出控制信号，控制变速箱的换档。

需要说明的是，ECU可以对自卸车变速箱的多种故障作出诊断，并以代码的形式显示。但是，虽然ECU具有有故障代码记录功能，在检查变速箱灯亮起时可以调取故障代码，根据代码表查找故障点，但是利用故障代码显示进行检修具有一定局限性。如只能对本身的基本功能线路及元器件部分进行故障自我检查，而对一些功能线路和器件及与底盘相连的电路不具备诊断能力，这部分线路中出现的故障称为非代码故障，亟待改进。

申请内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的目的在于提出一种自卸车变速箱故障检修仪，该故障检修仪不但可以代码故障进行诊断，也可以对非代码故障进行诊断，在保证故障检修的准确度的同时，提高故障检修的可靠性。

为达到上述目的，本申请第实施例提供一种自卸车变速箱故障检修仪，其特征在于，包括：

报警组件和记录组件；

显示组件，用于显示自卸车变速箱的输入输出轴速度、涡轮转速、当前所处档位，并且显示自卸车的ECU控制系统的输入输出逻辑状态，及显示所述自卸车变速箱的传动比；

采集组件，用于采集所述自卸车变速箱的电磁阀输出信号、电平检测信号、速度信号和/或有门位置信号；

处理器，用于根据获所述电磁阀输出信号、电平检测信号、速度信号和/或油门位置信号控制所述显示组件工作，且在检测到所述自卸车的电磁阀的通电状态为故障状态时，控制所述报警组件进行挡位报警提示，以及在触发记录按键和/或检修按键时，控制所述记录组件记录当前时间及相关检修数据。

根据本申请实施例的自卸车变速箱故障检修仪，可以通过显示组件观测ECU控制系统的所有输入输出信号，而且有效检测各档位变速箱传动是否正常，且具有档位报错功能，以及具有实时数据记录功能，不但可以代码故障进行诊断，也可以对非代码故障进行诊断，在保证故障检修的准确度的同时，提高故障检修的可靠性，由此，解决了相关技术的只能对本身的基本功能线路及元器件部分进行故障自我检查，而对一些功能线路和器件及与底盘相连的电路不具备诊断能力的技术问题。

另外，根据本发明上述实施例的自卸车变速箱故障检修仪还可以具有以下附加的技术特征：

可选地，在本申请的一个实施例中，还包括：扩展模块，用于扩展所述处理器的功能，以满足所述故障检修仪的控制要求；接口电路板，用于将所述处理器与所述自卸车变速箱相互连接。

可选地，在本申请的一个实施例中，还包括：用于供电的车载电源。

可选地，在本申请的一个实施例中，还包括：至少一个插头和至少一个插座，用于与所述自卸车的ECU控制系统和外部线束相连。

可选地，在本申请的一个实施例中，还包括：放大电路，所述放大电路的一端与所述处理器连接，所述放大电路的另一端与所述采集组件相连。

可选地，在本申请的一个实施例中，还包括：保险装置，所述保险装置设置于所述自卸车变速箱故障检修仪的在阀供电端；与所述保险装置并联的发光二极管，以在所述发光二极管导通时，检测到所述自卸车的电磁阀的通电状态为所述故障状态。

可选地，在本申请的一个实施例中，还包括：第一转换模块，用于将所述采集组件采集的空档启动信号、超速报警信号、发动机运行信号、缓行器实施信号、滤清器堵信号、手动方式开关信号转换为第一对地通断信号，并将所述第一对地通断信号输入至所述处理器。

可选地，在本申请的一个实施例中，还包括：第二转换模块，用于将所述采集组件采集的有电磁阀两端的电压状态生成的电磁阀控制信号转换为第二对地通断信号，并将所述第二对地通断信号输入至所述处理器。

可选地，在本申请的一个实施例中，还包括：在所述车载电源的输入端连接的二极管。

可选地，在本申请的一个实施例中，还包括：第三转换模块，用于将所述采集组件采集的油门位置信号转换为数字信号，并将所述数字信号输入至所述处理器。

本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为根据本申请实施例提供的一种自卸车变速箱故障检修仪的方框示意图；

图2为根据本申请一个实施例的自卸车变速箱故障检修仪的示例图；

图3为根据本申请另一个实施例的自卸车变速箱故障检修仪的示例图；

图4为根据本申请再一个实施例的自卸车变速箱故障检修仪的示例图；

图5为根据本申请一个具体实施例的自卸车变速箱故障检修仪的示例图。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

下面在描述根据本发明实施例提出的自卸车变速箱故障检修仪之前，先来简单描述一下本申请的重要性。

相关技术中，ECU根据多种信号对自卸车变速箱进行控制和诊断，例如，油门传感器用来传感发动机油门开度的大小，以电压信号传输给ECU，油门开度传感器由一根软轴和一个电位器组成，软轴的一端与发动机油门拉杆连接，另一端与电位器连接；三个速度传感器安装在变速箱壳体上，用来检测变速箱输入轴、输出轴转速以及涡轮转速的大小。速度传感器的检测原理：电磁感应线圈套装在永磁体上，在磁体外部磁阻变化时引起磁通变化，从而在感应线圈两端产生感生电动势；闭锁离合器是由ECU直接控制的。在经济换档模式中，ECU使闭锁离合器在除一档以外的其它前档位都处于闭锁状况，仅在换档过程中有短暂的分离，以便利用液力变矩器吸收换档冲击。而在动力换档模式中，ECU还要根据油门大小来控制闭锁离台器，在大油门时，ECU可延迟闭锁离合器的闭锁，以使车辆获得更大的驱动力；

具体地，当电源开关接通时，“检查变速箱”标识灯亮，发动机起动后，“检查变速箱”标识灯应熄灭，如果不熄灭说明变速箱存在故障。此时应调取故障代码进行检查。当故障排除后“检查变速箱”标识灯会随之熄灭，但故障代码会存储在ECU中。在车辆运行过程中，如果ECU检测到系统中有故障时，该灯也会亮。当检查变速箱”标识灯亮而“禁止换档”标识灯不亮时，说明故障较小，变速箱可以正常工作，但在某些情况下，ECU也会采取一定的措施，比如，禁止变速箱升档，以减小车辆和变速箱损坏的可能性。

然而，ECU具有有故障代码记录功能，在检查变速箱灯亮起时可以调取故障代码，根据代码表查找故障点，需要指出的是，利用故障代码显示进行检修具有局限性，ECU故障诊断系统只能对本身的基本功能线路及元器件部分进行故障自我检查，而对一些功能线路和器件及与底盘相连的电路不具备诊断能力，这部分线路中出现的故障称为非代码故障。

举例而言，如下列故障并没有故障代码：

(1)发动机不能起动：在ECU外部设有空档起动线路，以保证发动机只能在变速箱处于空档时才能起动；

(2)没有倒档报警故障：车厢举升互锁线路引起的变速箱不能换档故障，驻车制动互锁电路引起的变速箱保持在空档(不能换档)不能换上所选择的档位；

(3)变速箱不能挂上倒档，但能挂上前进档，在ECU系统中，设有倒档举升互锁线路，这部分电路出现故障时会使变速箱只能挂上一档；

(4)变速箱不能实现换档模式选择，此时要检查检修换档模式选择开关及线路，如故障不能排除，只能更换ECU；

(5)输出动力不足，有时变速箱传动系统带负载状态下传动失常，导致输出动力下降。

本发明正是基于上述问题，而提出了一种自卸车变速箱故障检修仪。

下面参照附图描述根据本发明实施例提出的自卸车变速箱故障检修仪。

具体而言，图1为根据本申请实施例提供的一种自卸车变速箱故障检修仪的方框示意图。

如图1所示，该自卸车变速箱故障检修仪10包括：报警组件100、记录组件200、显示组件300、采集组件400和处理器500。

显示组件300用于显示自卸车变速箱的输入输出轴速度、涡轮转速、当前所处档位，并且显示自卸车的ECU控制系统的输入输出逻辑状态，及显示自卸车变速箱的传动比。

可以理解的是，本申请实施例的故障检修仪10可以实时显示自卸车变速箱的输入输出轴速度、涡轮转速、显示所在档位、显示ECU控制系统的输入输出逻辑状态等，修理人员可以通过监测显示组件300如显示界面直接观察到控制系统的所有输入输出信号，并且可以直接显示变速箱传动比，用以检查各档位变速箱传动是否正常，以及具有档位报错功能，如当电磁阀的通电状态不正常时自动报警显示，比如，E与G电磁阀通电时变速箱工作于6档，若出现故障仅G阀有电，则档位显示“88”。

采集组件400，用于采集自卸车变速箱的电磁阀输出信号、电平检测信号、速度信号和/或有门位置信号。

基于其他相关实施例的说明可以理解到的是，本申请实施例为了可以控制显示组件300工作，那么需要采集组件400采集多种信号，下面会进行举例描述。

处理器500，用于根据获电磁阀输出信号、电平检测信号、速度信号和/或油门位置信号控制显示组件300工作，且在检测到自卸车的电磁阀的通电状态为故障状态时，控制报警组件100进行挡位报警提示，以及在触发记录按键和/或检修按键时，控制记录组件200记录当前时间及相关检修数据。

需要说明的是，在实际执行过程中，本申请实施例的故障检修仪10在控制显示组件300显示的同时，对一些需要报警的工况进行报警，以及具有实时数据记录功能，如按下显示组件300的显示界面的记录/检测按钮，检修仪10会将时间及所有实时数据记录下来，从而供维修人员分析判断故障部位，提高使用体验，更加可靠便捷。

可选地，在本申请的一个实施例中，本申请实施例的故障检修仪10还包括：扩展模块。其中，扩展模块用于扩展处理器的功能，以满足故障检修仪的控制要求；接口电路板，用于将处理器与自卸车变速箱相互连接。

一些实施例中，如图2所示，本申请实施例的检修仪包括：作为处理器500的FX2N32MR型PLC、作为显示组件300的GOT1000显示屏和作为扩展模块的FX2N16EX扩展模块。

其中，在本申请的一个实施例中，本申请实施例的故障检修仪10还包括：放大电路。其中，放大电路的一端与处理器连接，放大电路的另一端与采集组件400相连。

在一些情况下，在本申请的实施例中，由于三菱FX2NPLC，其有16个输入口，其中X0至X2的三个输入口设置为高速输入口，用以检测速度传感器的频率信号。由于这三个信号输出电压低，带负载能力弱，不能直接输送至PLC的输入口进行检测，因此，本申请实施例设置了具有较高输入电阻的放大电路，从而可以输送至PLC的输入口进行检测。

可选地，在本申请的一个实施例中，本申请实施例的故障检修仪10还包括：车载电源。其中，车载电源用于供电的车载电源。

可选地，在本申请的一个实施例中，本申请实施例的故障检修仪10还包括：保险装置和发光二极管。其中，保险装置设置于自卸车变速箱故障检修仪的在阀供电端。发光二极管与保险装置并联，以在发光二极管导通时，检测到自卸车的电磁阀的通电状态为故障状态。

举例而言，电磁阀均12伏供电，ECU系统控制负极对12伏地线的通断，因此，本申请实施例的检修仪10可以在阀供电端设置保险和发光二极管与保险并联，使得无论何时，只要发光二极管亮，那么说明电磁阀线路可能存在短路或搭铁现象，有效提升安全性。需要说明的是，每个电磁阀的控制端接一个0.4欧姆左右的小电阻，并且电磁阀两端并接两线式电压表，从而当电磁阀导通时，电压表应有指示，若电磁阀卡死不动，则线圈电流较大，相应回路电阻分压增大，则电压表的指示会较低。

可选地，在本申请的一个实施例中，本申请实施例的故障检修仪10还包括：第一转换模块。其中，第一转换模块用于将采集组件400采集的空档启动信号、超速报警信号、发动机运行信号、缓行器实施信号、滤清器堵信号、手动方式开关信号转换为第一对地通断信号，并将第一对地通断信号输入至处理器500。

本领域技术人员应该理解到的是，本申请实施例为满足PLC输入端口对信号的检测要求，可以对地信号电平为24伏的6路信号，包括空档启动信号、超速报警信号、发动机运行信号、缓行器实施信号、滤清器堵信号、手动方式开关信号，这些信号将通过光电隔离，转换为对地通断信号，输入PLC及16路数字量扩展模块。

可选地，在本申请的一个实施例中，本申请实施例的故障检修仪10还包括：第二转换模块。第二转换模块用于将采集组件400采集的有电磁阀两端的电压状态生成的电磁阀控制信号转换为第二对地通断信号，并将第二对地通断信号输入至处理器。

本领域技术人员应该理解到的是，对于10个电磁阀控制信号，反映了电磁阀两端的电压状态，但是这些电压同样要通过光电隔离，因此，本申请实施例可以转换为对24伏地的通断信号，然后输入PLC。

可选地，在本申请的一个实施例中，本申请实施例的故障检修仪10还包括：二极管。其中，二极管与在车载电源的输入端连接。

以下列举实施例，示意性说明，如图3和图4所示，8路24伏对地状态检测，包括变速箱检测灯、倒车报警、举升互锁、锁上闭合，驻车互锁，检测变速箱输出、举升倒档互锁、第二方式开关，此8路信号在接地时，接地状态可以被检测到，如图3所示，因检测需要，COM端要接车体地，方框中PLC内部电路图，车载电源在充电状态时为26至28伏，在检测开关未闭合状态时，会有电流通过继电器，通过X4、电阻、流过光电耦合器的输入二极管至内部24V电源，因此，本申请实施例为防止这种情况，在输入端加一个二极管，如图4所示。

可选地，在本申请的一个实施例中，本申请实施例的故障检修仪10还包括：第三转换模块。第三转换模块用于将采集组件400采集的油门位置信号转换为数字信号，并将数字信号输入至处理器。

本领域技术人员应该理解到的是，油门位置传感器的输出电压为0至5伏，本申请实施例将信号通过FX2N4AD模块转换为数字信号，数字显示范围0至250。

另外，在本申请的一个实施例中，本申请实施例的故障检修仪10还包括：至少一个插头和至少一个插座。其中，至少一个插头和至少一个插座用于与自卸车的ECU控制系统和外部线束相连。

如图5所示，在实际执行过程中，使用时要先熄灭发动机，拔下ECU的三个插头，将故障检测仪通过插头插座连接好ECU及外部线束，打开检修仪电源开关即可。

基于其他相关实施例的说明可以理解到的是，本申请实施例的故障检修仪10的主体可以由1个三菱PLC、1个触摸显示屏、1个FX2N-4AD、1个数字量扩展接口模块、1个24伏电源、1个信号接口电路板，3个ECU接口，3个线束接口等组成。本检修仪的构成部件，可以使用三菱PLC、GOT1000显示屏，也可使用其它型号的PLC、显示屏，对于使用其它型号的PLC、显示屏，通过类似接口电路最终实现类似功能的，应视为类同，各而矿使用的TR100自卸车艾里逊变速箱型号可能不一样，不同的型号电磁阀阀板接线有所不同，信号接口电路可以随之调整，以及速度信号输入处理电路的特征，可以是采用集成运算放大器，且并不限于使用相同型号放大器或其它型号的运算放大器，数字量接口电路可以是以光电隔离元件实现电平转换，且油门位置信号检测电路可以使用模数转换接口模块FX2N-4AD。

根据本申请实施例的自卸车变速箱故障检修仪，可以通过显示组件观测ECU控制系统的所有输入输出信号，而且有效检测各档位变速箱传动是否正常，且具有档位报错功能，以及具有实时数据记录功能，不但可以代码故障进行诊断，也可以对非代码故障进行诊断，在保证故障检修的准确度的同时，提高故障检修的可靠性，由此，解决了相关技术的只能对本身的基本功能线路及元器件部分进行故障自我检查，而对一些功能线路和器件及与底盘相连的电路不具备诊断能力的技术问题。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或N个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“N个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更N个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或N个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，N个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。如，如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种自卸车变速箱故障检修仪，其特征在于，包括：

报警组件和记录组件；

显示组件，用于显示自卸车变速箱的输入输出轴速度、涡轮转速、当前所处档位，并且显示自卸车的ECU控制系统的输入输出逻辑状态，及显示所述自卸车变速箱的传动比；还包括根据显示组件显示控制系统的输入输出信号，对电磁阀通电状态进行自动报警并显示故障；

采集组件，用于采集所述自卸车变速箱的电磁阀输出信号、电平检测信号、速度信号和/或有门位置信号；

处理器，用于根据获所述电磁阀输出信号、电平检测信号、速度信号和/或油门位置信号控制所述显示组件工作，且在检测到所述自卸车的电磁阀的通电状态为故障状态时，控制所述报警组件进行档位报警提示，以及在触发记录按键和/或检修按键时，控制所述记录组件记录当前时间及相关检修数据。

2.根据权利要求1所述的自卸车变速箱故障检修仪，其特征在于，还包括：

扩展模块，用于扩展所述处理器的功能，以满足所述故障检修仪的控制要求；

接口电路板，用于将所述处理器与所述自卸车变速箱相互连接。

3.根据权利要求1所述的自卸车变速箱故障检修仪，其特征在于，还包括：

用于供电的车载电源。

4.根据权利要求1所述的自卸车变速箱故障检修仪，其特征在于，还包括：至少一个插头和至少一个插座，用于与所述自卸车的ECU控制系统和外部线束相连。

5.根据权利要求1所述的自卸车变速箱故障检修仪，其特征在于，还包括：

放大电路，所述放大电路的一端与所述处理器连接，所述放大电路的另一端与所述采集组件相连。

6.根据权利要求1所述的自卸车变速箱故障检修仪，其特征在于，还包括：

保险装置，所述保险装置设置于所述自卸车变速箱故障检修仪的在阀供电端；

与所述保险装置并联的发光二极管，以在所述发光二极管导通时，检测到所述自卸车的电磁阀的通电状态为所述故障状态。

7.根据权利要求1所述的自卸车变速箱故障检修仪，其特征在于，还包括：

第一转换模块，用于将所述采集组件采集的空档启动信号、超速报警信号、发动机运行信号、缓行器实施信号、滤清器堵信号、手动方式开关信号转换为第一对地通断信号，并将所述第一对地通断信号输入至所述处理器。

8.根据权利要求1所述的自卸车变速箱故障检修仪，其特征在于，还包括：

第二转换模块，用于将所述采集组件采集的由电磁阀两端的电压状态生成的电磁阀控制信号转换为第二对地通断信号，并将所述第二对地通断信号输入至所述处理器。

9.根据权利要求3所述的自卸车变速箱故障检修仪，其特征在于，还包括：

在所述车载电源的输入端连接的二极管。

10.根据权利要求1所述的自卸车变速箱故障检修仪，其特征在于，还包括：

第三转换模块，用于将所述采集组件采集的油门位置信号转换为数字信号，并将所述数字信号输入至所述处理器。

Images