本發明涉及液力傳動箱牽引控制技術,具體為一種液力傳動箱牽引控制系統。
背景技術:
液力傳動箱是一種用于軌道交通領域的變速箱,其通常包括:兩個或兩個以上液力元件、以及齒輪傳動系統;這里的液力元件包括液力偶合器、液力變矩器和液力制動器等。現有技術中的軌道交通用液力傳動箱通常包括四個液力變矩器、以及齒輪傳動系統,其工作原理是將四個液力變矩器分為兩組,每兩個為一組,兩組液力變矩器分別用于機車前進和機車后退兩個方向的牽引。每組液力變矩器中的兩個變矩器又分別用于機車起步和高速運行階段。現有技術中的此類液力傳動箱存在以下缺點:1、換擋方式為司機手動換擋,增加了司機勞動強度;2、換向需要司機到液力傳動箱進行手動切換,工作效率低下;3、沒有單獨的控制系統,自我保護措施不完善,降低了使用壽命;4、與機車所有的連接均采用硬線連接,線路復雜,增加了配線時出錯的概率;5、出現故障后,需要依靠經驗進行排除,維修不變,增加成本。
技術實現要素:
本發明針對以上問題的提出,而研制一種液力傳動箱牽引控制系統。
本發明的技術手段如下:
一種液力傳動箱牽引控制系統,包括:
模擬量采集子系統;所述模擬量采集子系統用于采集所述液力傳動箱的模擬量;
電磁閥監控子系統;所述電磁閥監控子系統用于檢測液力傳動箱所包括的各電磁閥的工作狀態;
與所述模擬量采集子系統、電磁閥監控子系統相連接的故障診斷子系統;所述故障診斷子系統用于根據所述模擬量采集子系統采集的液力傳動箱各模擬量和所述電磁閥監控子系統檢測的液力傳動箱包括的各電磁閥的工作狀態,來確定液力傳動箱的當前工作狀態、是否存在故障、以及產生故障的具體部件;
以及與所述模擬量采集子系統、電磁閥監控子系統和整車控制器相連接的通訊子系統;所述通訊子系統用于將所述液力傳動箱的實時狀態信息傳輸給所述整車控制器,以及接收所述整車控制器傳輸過來的司機端輸出的液力傳動箱命令信息;所述液力傳動箱的實時狀態信息包括液力傳動箱各模擬量和液力傳動箱包括的各電磁閥的工作狀態信息;
另外,所述牽引控制系統還包括與所述模擬量采集子系統、電磁閥監控子系統和通訊子系統相連接的中央處理器;所述中央處理器用于對液力傳動箱所包括的各電磁閥的工作狀態進行控制和調整;
進一步地,所述模擬量包括轉速參數、位移參數、壓力參數和溫度參數中的至少一種;
當所述模擬量包括轉速參數時,所述模擬量采集子系統包括:
轉速采集模塊;所述轉速采集模塊包括輸入轉速傳感器、輸出轉速傳感器和/或中間轉速傳感器;
與所述轉速采集模塊相連接的轉速信號處理模塊;所述轉速信號處理模塊用于將轉速采集模塊采集的轉速信號經過放大處理后轉換為方波形式并輸出給所述中央處理器;所述中央處理器用于對一定時間內的方波信號進行計數得出所述轉速采集模塊輸出的頻率,并結合測速齒盤的齒數,獲知所述轉速采集模塊所測位置的轉速參數;
當所述模擬量包括位移參數時,所述模擬量采集子系統包括:
位移采集模塊;所述位移采集模塊包括A向位移傳感器和/或B向位移傳感器;
與所述位移采集模塊相連接的位移信號處理模塊;所述位移信號處理模塊用于對所述位移采集模塊輸出的位移信號經過分壓處理后進行AD轉換并輸出給所述中央處理器;所述中央處理器根據位移信號處理模塊輸出信號確定所述液力傳動箱的當前工作方向;
當所述模擬量包括壓力參數時,所述模擬量采集子系統包括:
壓力采集模塊;所述壓力采集模塊包括至少一壓力傳感器;
與所述壓力采集模塊相連接的壓力信號處理模塊;所述壓力信號處理模塊用于對壓力采集模塊輸出的壓力信號進行電流電壓轉換和AD轉換后輸出給所述中央處理器;所述中央處理器根據所述壓力信號處理模塊輸出信號獲知所述壓力采集模塊所測壓力值;
當所述模擬量包括溫度參數時,所述模擬量采集子系統包括:
溫度采集模塊;所述壓力采集模塊包括至少一溫度傳感器;
與所述溫度采集模塊相連接的溫度信號處理模塊;所述溫度信號處理模塊用于對溫度采集模塊輸出的溫度信號進行電流電壓轉換和AD轉換后輸出給所述中央處理器;所述中央處理器根據所述溫度信號處理模塊輸出信號獲知所述溫度采集模塊所測溫度值;
進一步地,液力傳動箱所包括的電磁閥包括開關型電磁閥和占空比型電磁閥;所述電磁閥監控子系統包括:串接在所述電磁閥供電電源回路中的可控開關和取樣電阻、以及與所述取樣電阻相連接的電流取樣模塊;根據所述電流取樣模塊的取樣結果能夠獲知所述電磁閥的工作狀態;所述中央處理器與所述可控開關相連接,并通過改變所述可控開關的開關頻率來調節所述占空比型電磁閥的開度,以及通過控制所述可控開關的接通與斷開來控制所述開關型電磁閥的開關;
進一步地,所述占空比型電磁閥為設置在液力傳動箱出口的流量控制電磁閥;所述中央處理器根據液力傳動箱出油口的實際壓力與設定壓力之間的比較結果來調整所述流量控制電磁閥的開度,以使液力傳動箱出油口的實際壓力與設定壓力一致;
另外,所述牽引控制系統還包括與所述故障診斷子系統相連接的故障存儲子系統;所述故障存儲子系統用于根據產生故障的具體部件獲知故障名稱,并將所述故障名稱同發生故障時的液力傳動箱工作狀態進行對應存儲;所述故障存儲子系統具有掉電保持功能;
進一步地,所述通訊子系統包括與所述模擬量采集子系統、電磁閥監控子系統和整車控制器相連接的CAN總線通訊控制器;所述CAN總線通訊控制器將所述液力傳動箱的實時狀態信息傳輸給所述整車控制器;所述整車控制器將司機端輸出的液力傳動箱命令信息傳輸給所述CAN總線通訊控制器;
進一步地,
所述通訊子系統還包括與所述模擬量采集子系統、電磁閥監控子系統和故障存儲子系統相連接的RS232通訊控制器;所述CAN總線通訊控制器、RS232通訊控制器均與遠程輸入輸出模塊相連接;
所述牽引控制系統還包括與所述RS232通訊控制器相連接的實時狀態監測子系統;所述實時狀態監測子系統包括監控計算機和監控顯示器;所述監控計算機通過所述RS232通訊控制器輸出的數據獲知所述液力傳動箱的實時狀態信息、液力傳動箱的故障信息、以及遠程輸入輸出模塊的工作狀態,并對RS232通訊控制器輸出的數據進行定期存儲;
所述CAN總線通訊控制器與整車控制器之間基于SAE J1939協議進行通訊;所述CAN總線通訊控制器與遠程擴展輸入輸出模塊之間基于CANopen協議進行通訊;
進一步地,所述開關型電磁閥包括多個用于進行液力傳動箱各檔位控制的電磁閥;所述中央處理器用于根據由通訊子系統傳輸過來的液力傳動箱命令信息,結合模擬量采集子系統所采集的模擬量,通過對進行液力傳動箱各檔位控制的電磁閥的控制來實現液力傳動箱的自動換擋過程;
進一步地,所述開關型電磁閥包括渦輪制動電磁閥、換向先導式電磁閥、A向換向電磁閥和B向換向電磁閥;所述中央處理器用于根據由通訊子系統傳輸過來的液力傳動箱命令信息,結合模擬量采集子系統所采集的模擬量,通過對渦輪制動電磁閥、換向先導式電磁閥、A向換向電磁閥和B向換向電磁閥進行控制來實現液力傳動箱的自動換向過程。
由于采用了上述技術方案,本發明提供的液力傳動箱牽引控制系統,與現有技術相比,具有以下優點:
1、便于實現液力傳動箱的自我保護功能:通過液力傳動箱的模擬量如轉速參數、位移參數、壓力參數、溫度參數等的采集,便于當出現過載、超速、超溫等情況時通過自行自動降檔或者回空擋等方式進行自我保護,以保證液力傳動箱的正常工作情況,延長使用壽命;
2、能夠實現自我故障診斷和故障歷史存儲:通過故障診斷子系統利用采集的模擬量和獲知的其它部件的工作狀態,能夠判斷是否有故障產生,并判斷出故障產生的部件和位置,方便檢修和維護,提高了保養維修的效率;進一步地,可以對故障信息進行掉電保持存儲;
3、具有簡單便捷的通訊方式:通訊子系統所包括的CAN總線通訊控制器可以基于SAE J1939協議與整車控制器進行通訊,減少了模擬傳輸因干擾而導致傳輸錯誤的情況,減少了現場走線的數量,更加通用,CAN總線通訊控制器與遠程輸入輸出模塊基于CANOpen協議進行通訊,方便系統實現遠程輸入輸出模塊的拓展;
4、具備液力傳動箱的自動換擋和自動換向功能:換擋和換向過程依靠自動完成,無需人工干預,控制過程自動化,降低了司機的勞動強度,減少了因人為失誤所造成的換擋或換向沖擊,
5、可以實現液力傳動箱的實時狀態監測:通過RS232通訊控制器將液力傳動箱的實時狀態信息發送到實時狀態監測子系統,完成了液力傳動箱的實時監控,便于保存狀態曲線,方便調試。
附圖說明
圖1是本發明所述牽引控制系統的結構框圖;
圖2是本發明所述電磁閥監控子系統進行電磁閥調節和控制的示意圖;
圖3是本發明當所述模擬量包括轉速參數時,所述模擬量采集子系統進行轉速參數采集的工作示意圖;
圖4是本發明當所述模擬量包括位移參數時,所述模擬量采集子系統進行位移參數采集的工作示意圖;
圖5是本發明當所述模擬量包括壓力參數時,所述模擬量采集子系統進行壓力參數采集的工作示意圖;
圖6是本發明測速齒盤的工作示意圖;
圖7是本發明位移傳感器的工作示意圖;
圖8是本發明所述模擬量采集子系統的結構框圖。
圖中:1、測速齒盤,2、位移傳感器。
具體實施方式
如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7和圖8所示的一種液力傳動箱牽引控制系統,包括:模擬量采集子系統;所述模擬量采集子系統用于采集所述液力傳動箱的模擬量;電磁閥監控子系統;所述電磁閥監控子系統用于檢測液力傳動箱所包括的各電磁閥的工作狀態;與所述模擬量采集子系統、電磁閥監控子系統相連接的故障診斷子系統;所述故障診斷子系統用于根據所述模擬量采集子系統采集的液力傳動箱各模擬量和所述電磁閥監控子系統檢測的液力傳動箱包括的各電磁閥的工作狀態,來確定液力傳動箱的當前工作狀態、是否存在故障、以及產生故障的具體部件;以及與所述模擬量采集子系統、電磁閥監控子系統和整車控制器相連接的通訊子系統;所述通訊子系統用于將所述液力傳動箱的實時狀態信息傳輸給所述整車控制器,以及接收所述整車控制器傳輸過來的司機端輸出的液力傳動箱命令信息;所述液力傳動箱的實時狀態信息包括液力傳動箱各模擬量和液力傳動箱包括的各電磁閥的工作狀態信息;另外,所述牽引控制系統還包括與所述模擬量采集子系統、電磁閥監控子系統和通訊子系統相連接的中央處理器;所述中央處理器用于對液力傳動箱所包括的各電磁閥的工作狀態進行控制和調整;進一步地,所述模擬量包括轉速參數、位移參數、壓力參數和溫度參數中的至少一種;當所述模擬量包括轉速參數時,所述模擬量采集子系統包括:轉速采集模塊;所述轉速采集模塊包括輸入轉速傳感器、輸出轉速傳感器和/或中間轉速傳感器;與所述轉速采集模塊相連接的轉速信號處理模塊;所述轉速信號處理模塊用于將轉速采集模塊采集的轉速信號經過放大處理后轉換為方波形式并輸出給所述中央處理器;所述中央處理器用于對一定時間內的方波信號進行計數得出所述轉速采集模塊輸出的頻率,并結合測速齒盤1的齒數,獲知所述轉速采集模塊所測位置的轉速參數;當所述模擬量包括位移參數時,所述模擬量采集子系統包括:位移采集模塊;所述位移采集模塊包括A向位移傳感器和/或B向位移傳感器;與所述位移采集模塊相連接的位移信號處理模塊;所述位移信號處理模塊用于對所述位移采集模塊輸出的位移信號經過分壓處理后進行AD轉換并輸出給所述中央處理器;所述中央處理器根據位移信號處理模塊輸出信號確定所述液力傳動箱的當前工作方向;當所述模擬量包括壓力參數時,所述模擬量采集子系統包括:壓力采集模塊;所述壓力采集模塊包括至少一壓力傳感器;與所述壓力采集模塊相連接的壓力信號處理模塊;所述壓力信號處理模塊用于對壓力采集模塊輸出的壓力信號進行電流電壓轉換和AD轉換后輸出給所述中央處理器;所述中央處理器根據所述壓力信號處理模塊輸出信號獲知所述壓力采集模塊所測壓力值;當所述模擬量包括溫度參數時,所述模擬量采集子系統包括:溫度采集模塊;所述壓力采集模塊包括至少一溫度傳感器;與所述溫度采集模塊相連接的溫度信號處理模塊;所述溫度信號處理模塊用于對溫度采集模塊輸出的溫度信號進行電流電壓轉換和AD轉換后輸出給所述中央處理器;所述中央處理器根據所述溫度信號處理模塊輸出信號獲知所述溫度采集模塊所測溫度值;進一步地,液力傳動箱所包括的電磁閥包括開關型電磁閥和占空比型電磁閥;所述電磁閥監控子系統包括:串接在所述電磁閥供電電源回路中的可控開關和取樣電阻、以及與所述取樣電阻相連接的電流取樣模塊;根據所述電流取樣模塊的取樣結果能夠獲知所述電磁閥的工作狀態;所述中央處理器與所述可控開關相連接,并通過改變所述可控開關的開關頻率來調節所述占空比型電磁閥的開度,以及通過控制所述可控開關的接通與斷開來控制所述開關型電磁閥的開關;進一步地,所述占空比型電磁閥為設置在液力傳動箱出口的流量控制電磁閥;所述中央處理器根據液力傳動箱出油口的實際壓力與設定壓力之間的比較結果來調整所述流量控制電磁閥的開度,以使液力傳動箱出油口的實際壓力與設定壓力一致;另外,所述牽引控制系統還包括與所述故障診斷子系統相連接的故障存儲子系統;所述故障存儲子系統用于根據產生故障的具體部件獲知故障名稱,并將所述故障名稱同發生故障時的液力傳動箱工作狀態進行對應存儲;所述故障存儲子系統具有掉電保持功能;進一步地,所述通訊子系統包括與所述模擬量采集子系統、電磁閥監控子系統和整車控制器相連接的CAN總線通訊控制器;所述CAN總線通訊控制器將所述液力傳動箱的實時狀態信息傳輸給所述整車控制器;所述整車控制器將司機端輸出的液力傳動箱命令信息傳輸給所述CAN總線通訊控制器;進一步地,所述通訊子系統還包括與所述模擬量采集子系統、電磁閥監控子系統和故障存儲子系統相連接的RS232通訊控制器;所述CAN總線通訊控制器、RS232通訊控制器均與遠程輸入輸出模塊相連接;所述牽引控制系統還包括與所述RS232通訊控制器相連接的實時狀態監測子系統;所述實時狀態監測子系統包括監控計算機和監控顯示器;所述監控計算機通過所述RS232通訊控制器輸出的數據獲知所述液力傳動箱的實時狀態信息、液力傳動箱的故障信息、以及遠程輸入輸出模塊的工作狀態,并對RS232通訊控制器輸出的數據進行定期存儲;所述CAN總線通訊控制器與整車控制器之間基于SAE J1939協議進行通訊;所述CAN總線通訊控制器與遠程擴展輸入輸出模塊之間基于CANopen協議進行通訊;進一步地,所述開關型電磁閥包括多個用于進行液力傳動箱各檔位控制的電磁閥;所述中央處理器用于根據由通訊子系統傳輸過來的液力傳動箱命令信息,結合模擬量采集子系統所采集的模擬量,通過對進行液力傳動箱各檔位控制的電磁閥的控制來實現液力傳動箱的自動換擋過程;進一步地,所述開關型電磁閥包括渦輪制動電磁閥、換向先導式電磁閥、A向換向電磁閥和B向換向電磁閥;所述中央處理器用于根據由通訊子系統傳輸過來的液力傳動箱命令信息,結合模擬量采集子系統所采集的模擬量,通過對渦輪制動電磁閥、換向先導式電磁閥、A向換向電磁閥和B向換向電磁閥進行控制來實現液力傳動箱的自動換向過程。
本發明所述中央處理器、電磁閥監控子系統、故障診斷子系統、通訊子系統、轉速信號處理模塊、位移信號處理模塊、壓力信號處理模塊、溫度信號處理模塊、故障存儲子系統可以集成為電子控制單元。
圖2示出了本發明所述電磁閥監控子系統進行電磁閥調節和控制的示意圖,如圖2所示,所述電磁閥監控子系統包括:串接在所述電磁閥供電電源回路中的可控開關和取樣電阻、以及與所述取樣電阻相連接的電流取樣模塊;根據所述電流取樣模塊的取樣結果能夠獲知所述電磁閥的工作狀態;所述中央處理器與所述可控開關相連接,并通過改變所述可控開關的開關頻率來調節所述占空比型電磁閥的開度,以及通過控制所述可控開關的接通與斷開來控制所述開關型電磁閥的開關;其中,所述可控開關采用高頻無觸點開關,所述取樣電阻采用小阻值電阻,其阻值一般在0.1歐姆到0.15歐姆之間,所述電流取樣模塊可以采用電流采集器;中央處理器根據不同電磁閥類型采用不同的調節和控制方式,對于占空比型電磁閥,通過改變所述可控開關的開關頻率來調節其開度,對于開關型電磁閥,通過控制所述可控開關的接通與斷開來控制其開關;進一步地,根據電流取樣模塊的取樣結果能夠獲知電磁閥的工作狀態,具體地,根據電流取樣模塊獲知當前流經所述電磁閥的電流,便可知電磁閥當前是處于打開狀態、關閉狀態、過流狀態等;當所述占空比型電磁閥為設置在液力傳動箱出口的流量控制電磁閥,通過調節所述流量控制電磁閥的開度,進而調節液力傳動箱出口的流量來控制內部壓力。
圖3示出了當所述模擬量包括轉速參數時,所述模擬量采集子系統進行轉速參數采集的工作示意圖,圖6示出了本發明測速齒盤1的工作示意圖,如圖3和圖6所示,轉速采集模塊輸出脈沖頻率經過轉速信號處理模塊輸出至中央處理器,這里的轉速采集模塊包括輸入轉速傳感器、輸出轉速傳感器和/或中間轉速傳感器,轉速信號處理模塊通過放大電路將上述轉速傳感器輸出的轉速信號進行放大處理,以及通過信號轉換電路將放大后的連續轉速信號轉換為方波形式的信號,所述轉速信號處理模塊還可以包括限流電阻R6、保護二極管D1和分壓電路;中央處理器用于對一定時間內的方波信號進行計數得出所述轉速采集模塊輸出的頻率,并結合測速齒盤1的齒數,獲知所述轉速采集模塊所測位置的轉速參數;所述液力傳動箱具有與動力機相連接的輸入軸、液力元件軸(渦輪軸)、輸出軸;所述輸入轉速傳感器用于檢測所述輸入軸的轉速,所述中間轉速傳感器用于檢測所述渦輪軸的轉速,所述輸出轉速傳感器用于檢測所述輸出軸的轉速,相應地,所述測速齒盤1安裝在輸入軸、渦輪軸和/或輸出軸上。
圖4示出了當所述模擬量包括位移參數時,所述模擬量采集子系統進行位移參數采集的工作示意圖,圖7示出了本發明位移傳感器2的工作示意圖,如圖4和圖7所示,位移采集模塊輸出的位移信號經過分壓處理和AD轉換后輸出給中央處理器;電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4和電容C構成分壓電路;中央處理器根據位移信號處理模塊輸出的信號確定當前的工作方向,具體地,當位移信號處理模塊輸出的信號為1.5~2.5V,表示位移采集模塊靠近工作平面,當位移信號處理模塊輸出的信號為9.5~10.5V,表示位移采集模塊遠離工作平面;所述A向位移傳感器用于確定所述輸出軸順時針旋轉的位移;所述B向位移傳感器用于確定所述輸出軸逆時針旋轉的位移;所述中央處理器根據位移信號處理模塊輸出信號確定所述液力傳動箱的當前工作方向,該當前工作方向是指液力傳動箱輸出軸的旋轉方向,具體地,當中央處理器確定A向位移傳感器輸出的電壓信號為1.5~2.5V并且B向位移傳感器輸出的電壓信號為9.5~10V時,表明液力傳動箱輸出軸順時針旋轉,當中央處理器確定A向位移傳感器輸出的電壓信號為9.5~10V并且B向位移傳感器輸出的電壓信號為1.5~2.5V時,表明液力傳動箱輸出軸逆時針旋轉。
圖5示出了當所述模擬量包括壓力參數時,所述模擬量采集子系統進行壓力參數采集的工作示意圖,如圖5所示,壓力采集模塊輸出的壓力信號經過壓力信號處理模塊輸出給中央處理器;具體地,經由電阻R5實現電流信號至電壓信號的轉換,然后經由A/D轉換器實現模擬信號至數字信號的轉換。當所述模擬量包括溫度參數時,所述模擬量采集子系統進行溫度參數采集的工作示意圖同壓力參數采集的工作示意圖類似;本發明所述壓力采集模塊可以用于檢測液力傳動箱的出油口壓力;本發明所述溫度采集模塊可以用于檢測液力傳動箱的出油口溫度。
本發明通過故障診斷子系統可以根據所述模擬量采集子系統采集的液力傳動箱各模擬量和所述電磁閥監控子系統檢測的液力傳動箱包括的各電磁閥的工作狀態,來確定液力傳動箱的當前工作狀態、是否存在故障、以及產生故障的具體部件,同時還可以通過故障存儲子系統根據產生故障的具體部件獲知故障名稱,并將所述故障名稱同發生故障時的液力傳動箱工作狀態進行對應存儲,下面以實例說明具體的故障診斷和故障存儲過程:例如針對位移參數采集部分,設定位移采集模塊的工作電源為12V,則其接觸到工作平面的輸出電壓為1.5~2.5V,未接觸到工作平面的輸出電壓為9.5~10.5V,若檢測到位移采集模塊的輸出電壓為0V,則故障診斷子系統判斷位移采集模塊沒有接入電路中,如果檢測到位移采集模塊的輸出電壓既不在1.5~2.5V的范圍內,也未在9.5~10.5V的范圍內,則故障診斷子系統判斷位移采集模塊發生故障;例如針對電磁閥監控部分,若已發出電磁閥打開指令,而電流取樣模塊并沒有采集到取樣電流,則故障診斷子系統判斷電磁閥發生斷路故障,如果電流取樣模塊所采集到的取樣電流超過額定電流,則故障診斷子系統判斷電磁閥發生過流故障,存在部分短路;當有故障產生時,故障存儲子系統根據產生故障的具體部件獲知故障名稱,并將所述故障名稱同發生故障時的液力傳動箱工作狀態進行對應存儲,具體地,故障名稱可以為電磁閥斷路故障、電磁閥過流故障等。
通訊子系統將液力傳動箱的實時狀態信息傳輸給所述整車控制器,這里的液力傳動箱的實時狀態信息可以包括當前轉速、溫度、壓力、需求扭矩、當前方向、以及檔位信息。所述監控計算機是指安裝有工業監控系統軟件的計算機;發生故障時的液力傳動箱工作狀態至少包括電壓、車速和溫度。
本發明實現液力傳動箱的自動換擋過程具體為:所述液力傳動箱命令信息至少包括充油走車指令和油門開度指令;中央處理器根據由通訊子系統傳輸過來的液力傳動箱命令信息,結合模擬量采集子系統所采集的液力傳動箱當前輸出轉速參數和當前油門開度參數,來確定液力傳動箱的下一檔位,并當液力傳動箱輸出轉速達到下一檔位要求時,控制當前檔位控制電磁閥和下一檔位控制電磁閥同時打開,然后當下一檔位的液力元件充滿液壓油時,控制當前檔位控制電磁閥關閉,下一檔位控制電磁閥保持打開;所述液力傳動箱包括液力變矩器和液力偶合器;多個用于進行液力傳動箱各檔位控制的電磁閥至少包括:用于進行液力變矩器第一檔位控制的第一電磁閥、用于進行液力偶合器第二檔位控制的第二電磁閥、以及用于液力偶合器第三檔位控制的第三電磁閥。
本發明實現液力傳動箱的自動換向過程具體為:所述液力傳動箱命令信息至少包括換向指令,中央處理器判斷當前方向和目標方向是否一致,如果一致則不進行任何動作,如果不一致,則進一步判斷輸出轉速是否為0,如果輸出轉速不為0,則不進行換向動作,如果輸出轉速為0,則進一步判斷中間轉速是否為0,如果不為0,則控制渦輪制動電磁閥打開,直至中間轉速為0,之后控制換向先導式電磁閥和所要換的目標方向的電磁閥打開,直至檢測到當前方向達到目標方向,控制電磁閥監控子系統所連接的所有電磁閥失電,換向動作完成;輸出轉速和中間轉速的單位可以為r/min;這里的所要換的目標方向的電磁閥為A向換向電磁閥或B向換向電磁閥;當前方向是否達到目標方向可以通過目標方向位移傳感器所發出的電壓信號為1.5~2.5V來確定,這里的目標方向位移傳感器為A向位移傳感器或B向位移傳感器;本發明所述中央處理器根據由通訊子系統傳輸過來的液力傳動箱命令信息,結合模擬量采集子系統所采集的模擬量,通過對渦輪制動電磁閥、換向先導式電磁閥、A向換向電磁閥和B向換向電磁閥進行控制來實現液力傳動箱的自動換向過程,所述渦輪制動電磁閥安裝在液力耦合器的渦輪側,當需要制動時,中央處理器控制渦輪制動電磁閥打開將液力耦合器的渦輪抱死,液力耦合器的輸出轉速為0;所述換向先導式電磁閥、A向換向電磁閥和B向換向電磁閥均安裝在液力傳動箱的控制油路上,通過控制換向先導式電磁閥、A向換向電磁閥和B向換向電磁閥的開啟和關閉能夠改變控制油的流向,進而實現液力傳動箱輸出軸的順時針或逆時針旋轉;比如,當需要液力傳動箱輸出軸順時針旋轉時,中央處理器控制換向先導式電磁閥和A向換向電磁閥打開,進而輸出軸順時針旋轉。
本發明所述中央處理器根據液力傳動箱出油口的實際壓力與設定壓力之間的比較結果來調整所述流量控制電磁閥的開度,以使液力傳動箱出油口的實際壓力與設定壓力一致,這里的設定壓力可以由中央處理器根據機車車速來設定。
本發明所述液力傳動箱牽引控制系統應用于軌道交通,尤其適用于高速軌道作業車和內燃動車組;液力傳動箱的控制過程完全自動化,能夠實現自我故障診斷,減輕了司機勞動強度,提高了液力傳動箱的可靠性和使用壽命。由于采用了上述技術方案,本發明提供的液力傳動箱牽引控制系統,與現有技術相比,具有以下優點:
1、便于實現液力傳動箱的自我保護功能:通過液力傳動箱的模擬量如轉速參數、位移參數、壓力參數、溫度參數等的采集,便于當出現過載、超速、超溫等情況時通過自行自動降檔或者回空擋等方式進行自我保護,以保證液力傳動箱的正常工作情況,延長使用壽命;
2、能夠實現自我故障診斷和故障歷史存儲:通過故障診斷子系統利用采集的模擬量和獲知的其它部件的工作狀態,能夠判斷是否有故障產生,并判斷出故障產生的部件和位置,方便檢修和維護,提高了保養維修的效率;進一步地,可以對故障信息進行掉電保持存儲;
3、具有簡單便捷的通訊方式:通訊子系統所包括的CAN總線通訊控制器可以基于SAE J1939協議與整車控制器進行通訊,減少了模擬傳輸因干擾而導致傳輸錯誤的情況,減少了現場走線的數量,更加通用,CAN總線通訊控制器與遠程輸入輸出模塊基于CANOpen協議進行通訊,方便系統實現遠程輸入輸出模塊的拓展;
4、具備液力傳動箱的自動換擋和自動換向功能:換擋和換向過程依靠自動完成,無需人工干預,控制過程自動化,降低了司機的勞動強度,減少了因人為失誤所造成的換擋或換向沖擊,
5、可以實現液力傳動箱的實時狀態監測:通過RS232通訊控制器將液力傳動箱的實時狀態信息發送到實時狀態監測子系統,完成了液力傳動箱的實時監控,便于保存狀態曲線,方便調試。
以上所述,僅為本發明較佳的具體實施方式,但本發明的保護范圍并不局限于此,任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內,根據本發明的技術方案及其發明構思加以等同替換或改變,都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。