CN115523287A - 一种自动变速箱控制系统及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自动变速箱控制系统,包括控制系统切换装置、手动控制系统、自动控制系统、电机、变速箱,所述控制系统切换装置驱动所述手动控制系统及所述自动控制系统;所述变速箱设有单向离合器及倒挡环,所述单向离合器连接所述倒挡环;所述手动控制系统、所述自动控制系统均连接位置传感器,所述位置传感器连接智能控制器,所述智能控制器通过所述电机控制所述单向离合器。本发明通过位置传感器、转速传感器、电压传感器、温度传感器和智能控制器等实现变速箱档位的合理切换;电机可实现频繁正反转并可在此工况下连续运行;具有结构简单紧凑、生产装配方便、操作灵活、性能稳定可靠、综合成本低等优点。
Description
技术领域
本发明涉及车辆换挡技术领域,具体为一种自动变速箱控制系统及其控制方法。
背景技术
目前,电动三轮车一般是通过改变齿轮的传动比进行变速,受变档齿轮结构限制,必须要求车速在15km/h以下进行换挡,否则可能存在打齿风险。市场现有的自动变档技术,或者性能质量不稳定,或者工艺复杂、综合成本高,给用户带来较大困扰,急需开发性能稳定可靠、综合成本低、使用灵活方便的换档技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种自动变速箱控制系统及其控制方法,解决背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种自动变速箱控制系统,包括控制系统切换装置、手动控制系统、自动控制系统、电机、变速箱,所述控制系统切换装置驱动所述手动控制系统及所述自动控制系统;
所述变速箱设有单向离合器及倒挡环,所述单向离合器连接所述倒挡环;
所述手动控制系统、所述自动控制系统均连接位置传感器,所述位置传感器连接智能控制器,所述智能控制器通过所述电机控制所述单向离合器。
进一步,所述手动控制系统、自动控制系统均连接变档杆。
进一步,它设有转速传感器、电压传感器及温度传感器,且分别连接所述智能控制器。
进一步,所述变速箱设有低档从动齿轮、高档从动齿轮、低档从动齿轮、低档主动齿轮,所述低档从动齿轮、高档从动齿轮均连接有单向离合器,所述低档从动齿轮与所述倒挡环连接,所述低档从动齿轮、高档从动齿轮之间设有所述惰轮。
进一步,所述低档从动齿轮、高档从动齿轮、惰轮均采用20CrMnTi,所述低档从动齿轮、高档从动齿轮、惰轮的齿轮模数、压力角一致。
进一步,所述单向离合器包括内环、外环,所述内环与所述外环之间设有楔块组。
进一步,所述楔块组为楔块或滚柱。
一种自动变速箱控制方法,包括下列步骤:
(1)选择控制模式:通过控制系统切换装置选择自动或者手动;
(2)选择手动模式:使得自动模式失效,手动控制档位变换;
(2a)当挡杆位于低速挡时,电机反转,低档从动轮与单向离合器接合,高档从动轮与单向离合器分离,此时为低速前进;
(2b)当挡杆位于高速挡时,电机正转,高档从动轮与单向离合器接合,低档从动轮与单向离合器分离,此时为高速前进;
(2c)当挡杆位于倒车档时,电机反转,低档从动轮与单向离合器失效,高档从动轮与单向离合器分离,此时为低速倒车;
(3)选择自动模式:自动控制档位变换;
(3a)当挡杆位于低速挡或高速挡时,电机默认反转,低档从动轮与单向离合器接合,高档从动轮与单向离合器分离,此时为低速前进,此时检测变档条件,如具备变档条件,则电机正转,高档从动轮与单向离合器接合,低档从动轮与单向离合器分离,此时为高速前进;
(3b)当挡杆位于倒车档时,电机默认反转,低档从动轮与单向离合器失效,高档从动轮与单向离合器分离,此时为低速倒车。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
通过位置传感器、转速传感器、电压传感器、温度传感器和智能控制器等实现变速箱档位的合理切换;电机可实现频繁正反转并可在此工况下连续运行;变速箱设有单向离合器及倒档环结构,通过电机的正反转实现高速档、低速档、倒车档等档位的自由切换;具有结构简单紧凑、生产装配方便、操作灵活、性能稳定可靠、综合成本低等优点。
附图说明
图1为本发明的系统示意框图;
图2为本发明的手动变档逻辑关系图;
图3为本发明的自动变档逻辑关系图;
图4为本发明的变速箱结构示意图;
图5为本发明的惰轮结构示意图;
图6为本发明的低档从动齿轮结构示意图;
图7为本发明的倒档环结构示意图;
图8为本发明的高档从动齿轮结构示意图;
图9为本发明的单向离合器结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
实施例1,请参阅图1:
一种自动变速箱控制系统,包括控制系统切换装置、手动控制系统、自动控制系统、电机、变速箱,控制系统切换装置驱动手动控制系统及自动控制系统;变速箱设有单向离合器及倒挡环,单向离合器连接倒挡环;手动控制系统、自动控制系统均连接位置传感器,位置传感器连接智能控制器,智能控制器通过电机控制单向离合器;手动控制系统、自动控制系统均连接变档杆;它设有转速传感器、电压传感器及温度传感器,且分别连接智能控制器。
如图2所示,选择手动模式后,自动模式将失效。变档杆置于低速档位,位置传感器将信号传递给智能控制器,智能控制器控制电机反转实现低档单向离合器的接合以及高档单向离合器的分离,从而实现低速前进;变档杆置于高速档位,位置传感器将信号传递给智能控制器,智能控制器控制电机正转实现高档单向离合器的接合以及低档单向离合器的分离,从而实现高速前进;变档杆置于倒车档位,位置传感器将信号传递给智能控制器,智能控制器控制电机反转实现低档单向离合器和高档单向离合器的分离,从而实现低速倒车。
如图3所示,选择自动模式后,变档杆置于低速档位或高速档位,位置传感器将信号传递给智能控制器,智能控制器控制电机默认反转,实现低档单向离合器的接合以及高档单向离合器的分离,从而实现低速前进;所述自动控制系统通过位置传感器、转速传感器、电压传感器、温度传感器等实时监测变档条件,如不具备换挡条件则继续实时监测变档条件,如具备换档条件,则将电机通过“反转-停机-启动-正转”调整转向,实现高档单向离合器的接合以及低档单向离合器的分离,从而实现高速前进;所述自动控制系统通过位置传感器、转速传感器、电压传感器、温度传感器等实时监测变档条件,如不具备换挡条件则继续实时监测变档条件,如具备换档条件,则将电机通过“正转-停机-启动-反转”调整转向,实现低档单向离合器的接合以及高档单向离合器的分离,从而实现低速前进;变档杆置于倒车档位,位置传感器将信号传递给智能控制器,智能控制器控制电机默认反转实现低档单向离合器和高档单向离合器的分离,从而实现低速倒车。所述电压传感器检测蓄电池电压、温度传感器检测电机内部温度,当蓄电池欠压时,整车将持续低速行驶;当电机内部温度超过预设温度时,将采取相应措施确保不烧电机。
如图4所示,低档从动齿轮及高档从动齿轮均设有单向离合器,低档从动齿轮处单向离合器接合时,高档从动齿轮处单向离合器分离;高档从动齿轮处单向离合器接合时,低档从动齿轮处单向离合器分离;两处单向离合器接合时,车辆均处于前进方向;倒档环与低档从动齿轮啮合时,低档单向离合器和高档单向离合器同步分离,从而实现低速倒车。
如图5所示,低档从动齿轮和低档主动齿轮之间设有惰轮1d,从而改变低档从动齿轮的转向,惰轮1d的齿轮模数、压力角与主动轮、从动轮一致,齿数为整数,材料选用20CrMnTi。
如图6、图7和图8所示,单向离合器与低档从动齿轮、高档从动齿轮采用过盈配合;倒挡环与拨叉采用间隙配合,其齿轮模数、压力角、齿数与低档从动配合齿轮一致;倒挡环与低档从动齿轮、高档从动齿轮材料选用20CrMnTi。
如图9所示,当单向离合器的内环1a静止时,外环延顺时针方向转动(空转运行)。当外环1c反方向转动,内外环之间紧密接触,内环1a会被驱动运行,跟着外环1c一起转动(同步运行)。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种自动变速箱控制系统,包括控制系统切换装置、手动控制系统、自动控制系统、电机、变速箱,其特征在于:
所述控制系统切换装置驱动所述手动控制系统及所述自动控制系统;
所述变速箱设有单向离合器及倒挡环,所述单向离合器连接所述倒挡环;
所述手动控制系统、所述自动控制系统均连接位置传感器,所述位置传感器连接智能控制器,所述智能控制器通过所述电机控制所述单向离合器。
2.如权利要求1所述的一种自动变速箱控制系统,其特征在于:所述手动控制系统、自动控制系统均连接变档杆。
3.如权利要求1所述的一种自动变速箱控制系统,其特征在于:它设有转速传感器、电压传感器及温度传感器,且分别连接所述智能控制器。
4.如权利要求3所述的一种自动变速箱控制系统,其特征在于:所述变速箱设有低档从动齿轮、高档从动齿轮、低档从动齿轮、低档主动齿轮,所述低档从动齿轮、高档从动齿轮均连接有单向离合器,所述低档从动齿轮与所述倒挡环连接,所述低档从动齿轮、高档从动齿轮之间设有所述惰轮(1d)。
5.如权利要求4所述的一种自动变速箱控制系统,其特征在于:所述低档从动齿轮、高档从动齿轮、惰轮(1d)均采用20CrMnTi,所述低档从动齿轮、高档从动齿轮、惰轮(1d)的齿轮模数、压力角一致。
6.如权利要求4所述的一种自动变速箱控制系统,其特征在于:所述单向离合器包括内环(1a)、外环(1c),所述内环(1a)与所述外环(1c)之间设有楔块组(1b)。
7.如权利要求6所述的一种自动变速箱控制系统,其特征在于:所述楔块组为楔块或滚柱。
8.如权利要求1-7所述的一种自动变速箱控制方法,其特征在于,包括下列步骤:
(1)选择控制模式:通过控制系统切换装置选择自动或者手动;
(2)选择手动模式:使得自动模式失效,手动控制档位变换;
(2a)当挡杆位于低速挡时,电机反转,低档从动轮与单向离合器接合,高档从动轮与单向离合器分离,此时为低速前进;
(2b)当挡杆位于高速挡时,电机正转,高档从动轮与单向离合器接合,低档从动轮与单向离合器分离,此时为高速前进;
(2c)当挡杆位于倒车档时,电机反转,低档从动轮与单向离合器失效,高档从动轮与单向离合器分离,此时为低速倒车;
(3)选择自动模式:自动控制档位变换;
(3a)当挡杆位于低速挡或高速挡时,电机默认反转,低档从动轮与单向离合器接合,高档从动轮与单向离合器分离,此时为低速前进,此时检测变档条件,如具备变档条件,则电机正转,高档从动轮与单向离合器接合,低档从动轮与单向离合器分离,此时为高速前进;
(3b)当挡杆位于倒车档时,电机默认反转,低档从动轮与单向离合器失效,高档从动轮与单向离合器分离,此时为低速倒车。
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