CN221374424U - 一种应用于新型cvt变速装置的控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种应用于新型CVT变速装置的控制系统，属于汽车变速器控制技术领域，包括操作系统、运算控制系统和执行机构，所述操作系统通过运算控制系统与执行机构连接；本实用新型，通过设置有逻辑控制器、步进驱动器、执行机构，逻辑控制器接收到变速指令，进行逻辑运算，把运算结果通过配电器件输出给步进驱动器，步进驱动器再进行信号转换，把电源信号和控制信号输出给步进电机，步进电机按照接收到的信号执行有方向有速度有角度的运动，进而实现CVT装置的变速功能，该控制系统结合机械机构，实现了结构紧凑、巧妙，逻辑紧密，模拟20挡顺畅变速，不仅可以快速且大量的进行生产，还提升了设备使用体验和经济效益。

Description

一种应用于新型CVT变速装置的控制系统

技术领域

本实用新型涉及汽车变速器控制技术领域，具体涉及一种应用于新型CVT变速装置的控制系统。

背景技术

CVT又称为无极变速器，其优势在于变速无顿挫，克服了传统变速器“换挡冲击”的问题，使得驾驶更加平稳，从而实现了良好的经济性、动力性，尤其是我们研发的新型控制系统，大大提高了驾驶平顺性，而且降低了排放和成本。市面上现有的无极变速器控制系统大多采用汽车集成CPU进行控制，技术使用层面受制于人，且受芯片行业限制较大，不利于快速大量生产。因此，需要一种应用于CVT的新型变速装置控制系统，来解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的一个主要目的在于克服现有技术中的至少一种缺陷，提供一种应用于新型CVT变速装置的控制系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了实现上述技术方案，本实用新型采用以下技术方案：

根据本实用新型的一个方面，提供一种应用于新型CVT变速装置的控制系统，包括操作系统、运算控制系统和执行机构，所述操作系统通过运算控制系统与执行机构连接，所述操作系统的正面设有升档按钮、档位显示屏、自动速度显示屏、降档按钮、调档按钮、轴一停止按钮、轴一当前位置显示屏、轴一当前速度显示屏、轴一手动速度显示屏、轴一方向按钮、轴一手动启动按钮、轴二当前位置显示屏、轴二当前速度显示屏、轴二停止按钮、轴二手动速度显示屏、轴二手动方向按钮和轴二手动启动按钮；

其中，所述运算控制系统包括外壳，所述外壳内设有逻辑控制器、步进驱动器、运算模块、第一电源和第二电源，所述第一电源与逻辑控制器的供电端口连接，所述第二电源与步进驱动器的供电端口连接，所述逻辑控制器的信号输出端通过配电器件与步进驱动器的信号输入端连接，所述步进驱动器的信号输出端与执行机构连接。

作为一种优选的实施方式，所述操作系统包括操作屏，所述操作屏内设有操作模块，所述操作模块的一侧设有充电口和以太网插口，所述以太网插口内卡接有以太网线，所述以太网线与运算控制系统连接，所述升档按钮、档位显示屏、自动速度显示屏、降档按钮、调档按钮、轴一停止按钮、轴一当前位置显示屏、轴一当前速度显示屏、轴一手动速度显示屏、轴一方向按钮、轴一手动启动按钮、轴二当前位置显示屏、轴二当前速度显示屏、轴二停止按钮、轴二手动速度显示屏、轴二手动方向按钮和轴二手动启动按钮均设在操作屏内。

作为一种优选的实施方式，所述执行机构包括两个步进电机、两个减速器和电缆，两个步进电机上均与减速器连接，两个步进电机通过电缆与步进驱动器的信号输出端连接。

作为一种优选的实施方式，所述第一电源设为24VDC，所述第二电源设为24VDC。

作为一种优选的实施方式，所述逻辑控制器和步进驱动器内均设有信号公共端，且两个信号公共端均由24VDC的电源供电。

作为一种优选的实施方式，所述步进电机设为四线制86步进电机。

由上述技术方案可知，本实用新型具备以下优点和积极效果中的至少之一：

本实用新型，通过设置有逻辑控制器、步进驱动器、执行机构，逻辑控制器接收到变速指令，进行逻辑运算，把运算结果通过配电器件输出给步进驱动器，步进驱动器再进行信号转换，把电源信号和控制信号输出给步进电机，步进电机按照接收到的信号执行有方向有速度有角度的运动，进而实现CVT装置的变速功能，该控制系统结合机械机构，实现了结构紧凑、巧妙，逻辑紧密，模拟20挡顺畅变速，不仅可以快速且大量的进行生产，还提升了设备使用体验和经济效益。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，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的附图。

图1为本实用新型正视立体的结构示意图；

图2为本实用新型后视立体的结构示意图；

图3为本实用新型后视立体的剖面结构示意图；

图4为本实用新型操作屏后视立体的剖面结构示意图。

附图标记说明如下：1、操作系统；101、操作屏；102、操作模块；103、充电口；104、以太网插口；105、以太网线；2、运算控制系统；21、外壳；22、逻辑控制器；23、步进驱动器；24、运算模块；25、第一电源；26、第二电源；3、执行机构；31、步进电机；32、减速器；33、电缆；4、升档按钮；5、档位显示屏；6、自动速度显示屏；7、降档按钮；8、调档按钮；9、轴一停止按钮；10、轴一当前位置显示屏；11、轴一当前速度显示屏；12、轴一手动速度显示屏；13、轴一方向按钮；14、轴一手动启动按钮；15、轴二当前位置显示屏；16、轴二当前速度显示屏；17、轴二停止按钮；18、轴二手动速度显示屏；19、轴二手动方向按钮；20、轴二手动启动按钮。

具体实施方式

在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。术语“内”、“外”、“上”、“下”等指示的方位或状态关系为基于附图所示的方位或状态关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例。

下面结合附图以及具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。

请参阅图1-4，本实用新型提供一种应用于新型CVT变速装置的控制系统，包括操作系统1、运算控制系统2和执行机构3，通过设置运算控制系统2，运算控制系统2是一个工作整体，在CVT的新型变速装置控制系统中起到关键的作用。

操作系统1通过运算控制系统2与执行机构3连接，通过设置执行机构3，CVT装置通过执行机构3进行变速，执行机构3与运算控制系统2连接，接收运算控制系统2发出的指令。

操作系统1的正面设有升档按钮4、档位显示屏5、自动速度显示屏6、降档按钮7、调档按钮8、轴一停止按钮9、轴一当前位置显示屏10、轴一当前速度显示屏11、轴一手动速度显示屏12、轴一方向按钮13、轴一手动启动按钮14、轴二当前位置显示屏15、轴二当前速度显示屏16、轴二停止按钮17、轴二手动速度显示屏18、轴二手动方向按钮19和轴二手动启动按钮20，通过设置操作系统1，操作系统1由24VDC的电源供电，并与逻辑控制器22连接进行通讯，通讯成功则可以在触摸屏上进行升档和降档模拟运行，可以设置换挡的速度，可以显示当前的档位，也可以根据需求调整当前的档位。

操作系统1包括操作屏101，操作屏101内设有操作模块102，操作模块102的一侧设有充电口103和以太网插口104，以太网插口104内卡接有以太网线105，以太网线105与运算控制系统2连接，升档按钮4、档位显示屏5、自动速度显示屏6、降档按钮7、调档按钮8、轴一停止按钮9、轴一当前位置显示屏10、轴一当前速度显示屏11、轴一手动速度显示屏12、轴一方向按钮13、轴一手动启动按钮14、轴二当前位置显示屏15、轴二当前速度显示屏16、轴二停止按钮17、轴二手动速度显示屏18、轴二手动方向按钮19和轴二手动启动按钮20均设在操作屏101内，通过设置有升档按钮4，点击一下，可升一档。

通过设置档位显示屏5，可显示当前CVT变速装置的档位；

通过设置自动速度显示屏6，可显示自动换挡的换挡速度；

通过设置降档按钮7，点击一下，可降一档；

通过设置调档按钮8，可点击后选择当前的档位，以纠正系统错误；

通过设置轴一停止按钮9，按压轴一停止按钮9，轴一停止转动；

通过设置轴一当前位置显示屏10，轴一当前位置显示屏10可显示轴一当前所处的位置；

通过设置轴一当前速度显示屏11，轴一当前速度显示屏11可显示轴一当前运动的速度并与轴一手动速度相对应，以检验轴一实际运动速度是否与设置速度相吻合；

通过设置轴一手动速度显示屏12，可显示手动调整轴一位置的速度；

通过设置轴一方向按钮13，因轴一方向按钮13可调节轴一的方向，点击一下，可实现轴一的正反运动；

通过设置轴一启动按钮，长按轴一启动按钮启动轴一的运动，释放轴一启动按钮，轴一运动即停止；

通过设置轴二当前位置显示屏15，可显示当前位置显示轴二当前所处的位置；

通过设置轴二当前速度显示屏16，可显示当前速度显示轴二当前运动的速度，与轴二手动速度显示屏18相对应，可显示当前手动速度，然后以显示的结果检验轴二实际运动速度是否与设置速度相吻合

通过设置轴二停止按钮17，按压轴二停止按钮17，轴二停止转动

通过设置轴二手动速度显示屏18，轴二手动速度显示屏18可显示手动调整轴二位置的速度；

通过设置轴二手动方向按钮19，因轴二手动方向按钮19可调节，点击一下，可实现轴二的正反运动；

通过设置轴二启动按钮，长按轴二启动按钮启动轴二的运动，释放轴二启动按钮，轴二运动即停止。

其中，运算控制系统2包括外壳21，外壳21内设有逻辑控制器22、步进驱动器23、运算模块24、第一电源25和第二电源26，第一电源25与逻辑控制器22的供电端口连接，第二电源26与步进驱动器23的供电端口连接，第一电源25设为24VDC，第二电源26设为24VDC，逻辑控制器22的信号输出端通过配电器件与步进驱动器23的信号输入端连接，逻辑控制器22和步进驱动器23内均设有信号公共端，且两个信号公共端均由24VDC的电源供电，通过设置逻辑控制器22，辑控制器通过以太网线105与操作屏101进行通讯，接收外界下达的变速指令，逻辑控制器22进行指令处理运算，把控制信号再传送给步进驱动器23，步进驱动器23把控制信号转换成脉冲频率控制；

步进驱动器23的信号输出端与执行机构3连接，执行机构3包括两个步进电机31、两个减速器32和电缆33，两个步进电机31上均与减速器32连接，两个步进电机31通过电缆33与步进驱动器23的信号输出端连接，步进电机31设为四线制86步进电机。

该系统不仅可以直观便捷地设置变速的速度，任意调整变速器的档位，而且不需要额外的检测工具，即可实时观察换挡的速度和档位，运算控制系统2逻辑进行了简化，更加直观明了，修改便捷，执行机构3执行动作流畅，模拟20挡变速，更加平顺，执行电机与CVT主体装置分开安装，易于检修和更换。控制系统大大降低了CVT新型变速装置控制系统的设计和加工安装成本，提升了经济效益。

本实用新型的工作原理及使用流程：CVT的新型变速装置是由两台步进电机31进行控制，所以运算控制系统2也对装置进行分开控制，体现在CVT装置的变速动作上，是一体化同步动作，分开控制的两部分定义为：轴一和轴二；

在操作系统1中，设置好手动速度和方向后，运算系统即接收到外部信号，并存储在运算系统的寄存器中，以待调取使用，接收到外界手动启动命令后，逻辑控制器22即把预设的变速速度和方向传输给步进驱动器23，步进驱动器23对速度和方向信号进行处理，变换成脉冲频率信号输出给步进电机31，因通过操作屏101预设每一个加减档动作所需要轴一和轴二转动的角度，接收到外界的加减档命令后，轴一和轴二即按预设的速度和角度进行运算，并把运算结果传送给步进驱动器23，步进驱动器23对速度和方向信号进行处理，变换成脉冲频率信号输出给步进电机31，因执行机构3由两台步进电机31及其减速装置构成，执行机构3接收到步进驱动器23的指令后，严格按照预设的速度和角度进行运转，从而带动钢带实现变速功能。

应可理解的是，本实用新型不将其应用限制到本文提出的部件的详细结构和布置方式。本实用新型能够具有其他实施例，并且能够以多种方式实现并且执行。前述变形形式和修改形式落在本实用新型的范围内。应可理解的是，本文公开和限定的本实用新型延伸到文中和/或附图中提到或明显的两个或两个以上单独特征的所有可替代组合。本文所述的实施例说明了已知用于实现本实用新型的最佳方式，并且将使本领域技术人员能够利用本实用新型。

Claims (6)

1.一种应用于新型CVT变速装置的控制系统，包括操作系统(1)、运算控制系统(2)和执行机构(3)，其特征在于：所述操作系统(1)通过运算控制系统(2)与执行机构(3)连接，所述操作系统(1)的正面设有升档按钮(4)、档位显示屏(5)、自动速度显示屏(6)、降档按钮(7)、调档按钮(8)、轴一停止按钮(9)、轴一当前位置显示屏(10)、轴一当前速度显示屏(11)、轴一手动速度显示屏(12)、轴一方向按钮(13)、轴一手动启动按钮(14)、轴二当前位置显示屏(15)、轴二当前速度显示屏(16)、轴二停止按钮(17)、轴二手动速度显示屏(18)、轴二手动方向按钮(19)和轴二手动启动按钮(20)；

其中，所述运算控制系统(2)包括外壳(21)，所述外壳(21)内设有逻辑控制器(22)、步进驱动器(23)、运算模块(24)、第一电源(25)和第二电源(26)，所述第一电源(25)与逻辑控制器(22)的供电端口连接，所述第二电源(26)与步进驱动器(23)的供电端口连接，所述逻辑控制器(22)的信号输出端通过配电器件与步进驱动器(23)的信号输入端连接，所述步进驱动器(23)的信号输出端与执行机构(3)连接。

2.根据权利要求1所述的一种应用于新型CVT变速装置的控制系统，其特征在于：所述操作系统(1)包括操作屏(101)，所述操作屏(101)内设有操作模块(102)，所述操作模块(102)的一侧设有充电口(103)和以太网插口(104)，所述以太网插口(104)内卡接有以太网线(105)，所述以太网线(105)与运算控制系统(2)连接，所述升档按钮(4)、档位显示屏(5)、自动速度显示屏(6)、降档按钮(7)、调档按钮(8)、轴一停止按钮(9)、轴一当前位置显示屏(10)、轴一当前速度显示屏(11)、轴一手动速度显示屏(12)、轴一方向按钮(13)、轴一手动启动按钮(14)、轴二当前位置显示屏(15)、轴二当前速度显示屏(16)、轴二停止按钮(17)、轴二手动速度显示屏(18)、轴二手动方向按钮(19)和轴二手动启动按钮(20)均设在操作屏(101)内。

3.根据权利要求1所述的一种应用于新型CVT变速装置的控制系统，其特征在于：所述执行机构(3)包括两个步进电机(31)、两个减速器(32)和电缆(33)，两个步进电机(31)上均与减速器(32)连接，两个步进电机(31)通过电缆(33)与步进驱动器(23)的信号输出端连接。

4.根据权利要求1所述的一种应用于新型CVT变速装置的控制系统，其特征在于：所述第一电源(25)设为24VDC，所述第二电源(26)设为24VDC。

5.根据权利要求1所述的一种应用于新型CVT变速装置的控制系统，其特征在于：所述逻辑控制器(22)和步进驱动器(23)内均设有信号公共端，且两个信号公共端均由24VDC的电源供电。

6.根据权利要求3所述的一种应用于新型CVT变速装置的控制系统，其特征在于：所述步进电机(31)设为四线制86步进电机。