机械式自动变速器AMT的控制系统

申请号 CN202023074252.9 申请日 2020-12-18 公开(公告)号 CN214355974U 公开(公告)日 2021-10-08
申请人 潍柴动力股份有限公司; 发明人 李文学; 杨英振; 赵光亮; 王允铄; 宁璐平;
摘要 本实用新型提供一种机械式自动 变速器 AMT的控制系统,包括: 控制器 以及至少一个 信号 发生装置;控制器的各个输入端分别与其对应的信号发生装置的输出端相连接;每个信号发生装置包括电感式位移 传感器 与信号发生器,该传感器接入该信号发生器,且信号发生器的输出端为信号发生装置的输出端;该传感器在目标装置中实时测量设置在该目标装置中的机械元件的位移,该传感器接入的信号发生器持续自激振荡生成 频率 与该传感器两端的电感值相对应的周期性信号,并基于连接关系将生成的周期性信号输出至控制器。应用本实用新型提供的系统,控制器可通过测量 输入信号 的频率确定档位信息,无需复杂流程计算传感器两端的电感值,降低了控制器的处理负担。
权利要求

1.一种机械式自动变速器AMT的控制系统,其特征在于,包括:
控制器以及至少一个信号发生装置;
所述控制器的各个输入端分别与其对应的信号发生装置的输出端相连接;
每个所述信号发生装置包括电感式位移传感器与信号发生器,所述电感式位移传感器的第一端与所述信号发生器的第一端相连接,所述电感式位移传感器的第二端与所述信号发生器的第二端相连接,所述信号发生器的输出端为所述信号发生装置的输出端;
所述电感式位移传感器设置于目标装置中,所述目标装置中设置有可移动的机械元件,在所述目标装置中,所述电感式位移传感器实时测量所述机械元件当前所在位置相对于参考位置的相对位移,并使所述电感式位移传感器两端的电感值实时调整为,实时测量的相对位移所对应的数值;
所述信号发生器在车辆运行过程中,持续自激振荡生成频率与所述电感式位移传感器两端的电感值相对应的周期性信号,并将生成的周期性信号输出至所述控制器;
所述控制器用于实时测量各个接收到的周期性信号的频率,并在接收到确定挡位的触发指令时,依据各个所述周期性信号的频率确定所述目标装置的挡位信息,以对所述AMT实行控制。
2.根据权利要求1所述的控制系统,其特征在于,所述信号发生器,包括:
第一三极管、第二三极管、第一555定时器、第一电阻、第二电阻、第三电阻以及第四电阻,所述第一三极管为NPN型三极管,所述第二三极管为PNP型三极管;
所述第一三极管的集电极,分别与所述第一电阻的第一端和电源相连接,所述第一三极管的发射极与所述第二三极管的发射极相连接,所述第一三极管的基极与所述第二电阻的第一端相连接;
所述第二电阻的第二端,分别与所述第一电阻的第二端和所述第一555定时器的放电端相连接;
所述第二三极管的基极与所述第三电阻的第一端相连接,所述第三电阻的第二端与所述第一555定时器的放电端相连接,所述第二三极管的集电极接地;
所述第四电阻的第一端,分别与所述第一555定时器的触发端和阈值端相连接,所述第四电阻的第二端接地;
所述第一三极管的发射极与所述第二三极管的发射极的连接节点作为所述信号发生器的第一端,所述第四电阻的第一端作为所述信号发生器的第二端,所述第一555定时器的输出端为所述信号发生器的输出端。
3.根据权利要求1所述的控制系统,其特征在于,所述信号发生器,包括:
第一MOS管、第二MOS管、第三三极管、第二555定时器、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第一电容以及第二电容,所述第一MOS管为P沟道增强型MOS管,所述第二MOS管为N沟道增强型MOS管,所述第三三极管为NPN型三极管;
所述第一MOS管的漏极与所述第五电阻的第一端相连接,所述第一MOS管的源极分别与所述第六电阻的第一端、所述第七电阻的第一端和电源相连接,所述第一MOS管的栅极,分别与所述第二MOS管的栅极、所述第六电阻的第二端和所述第三三极管的集电极相连接;
所述第二MOS管的漏极与所述第五电阻的第二端相连接,所述第二MOS管的源极接地;
所述第三三极管的基极与所述第八电阻的第一端相连接,所述第三三极管的发射极接地;
所述第八电阻的第二端分别与所述第七电阻的第二端和所述第二555定时器的放电端相连接;
所述第一电容的第一端与所述第二555定时器的控制端相连接,所述第一电容的第二端接地;
所述第一MOS管的漏极与所述第五电阻的第一端的连接节点作为所述信号发生器的第一端;
所述第九电阻的第一端作为所述信号发生器的第二端,所述第九电阻的第二端,分别与所述第二555定时器的触发端、阈值端和所述第二电容的第一端相连接,所述第二电容的第二端接地;
所述第二555定时器的输出端为所述信号发生器的输出端。
4.根据权利要求3所述的控制系统,其特征在于,所述信号发生器,还包括:
第一退耦电路以及第二退耦电路;
所述第一退耦电路的第一端与所述第一MOS管的源极相连接,所述第一退耦电路的第二端接地;
所述第二退耦电路的第一端与所述第二555定时器的供电端相连接,所述第二退耦电路的第二端接地。
5.根据权利要求4所述的控制系统,其特征在于,所述第一退耦电路,包括:
第一退耦电容和第二退耦电容;
所述第一退耦电容与所述二退耦电容为并联关系,并联的一端为所述第一退耦电路的第一端,另一端为所述第一退耦电路的第二端。
6.根据权利要求4所述的控制系统,其特征在于,所述第二退耦电路,包括:
第三退耦电容、第四退耦电容以及第五退耦电容;
所述第三退耦电容、所述第四退耦电容以及所述第五退耦电容相互之间为并联关系,并联的一端为所述第二退耦电路的第一端,另一端为所述第二退耦电路的第二端。
7.根据权利要求1~6任意一项所述的控制系统,其特征在于,当所述信号发生装置的个数为一个时,所述目标装置为车辆的换挡选择装置,所述目标装置的挡位信息为用户通过所述换挡选择装置所选择的控制挡位。
8.根据权利要求1~6任意一项所述的控制系统,其特征在于,当所述信号发生装置的个数为多个时,所述目标装置为所述AMT,所述目标装置的挡位信息为所述AMT的实际挡位。

说明书全文

机械式自动变速器AMT的控制系统

技术领域

[0001] 本实用新型涉及控制技术领域,特别是涉及一种机械式自动变速器AMT 的控制系统。

背景技术

[0002] 随着车辆控制技术的发展,机械式自动变速器(Automated  Mechanical Transmission,AMT)已成为了车辆中常见的变速器之一。
[0003] 在AMT变速器的控制系统实行控制的过程中,需要实时确定各类挡位信息,包括AMT变速器的实际挡位以及用户通过换挡选择装置所选择的控制挡位。在实际的工程应用中,通常是通过电感式位移传感器测量相关部件的位移量,由控制器确定电感式位移传感器所测量的位移量后,继而确定对应的挡位信息。
[0004] 发明人对现有控制系统确定挡位信息的过程进行研究发现,现有控制系统在确定挡位时,控制器需要通过复杂的流程激励传感器充放电,并跟踪其充放电过程以计算出该传感器两端的电感值,继而才能确定挡位,过程过于繁琐,控制器的处理负担较大。其次,若在此过程出现跟踪丢失,可能会出现异常的循环状态。实用新型内容
[0005] 有鉴于此,本实用新型提供一种机械式自动变速器AMT的控制系统,以解决控制器需要通过计算传感器的电感值以确定挡位,过程较为繁琐以及容易出现异常的问题。
[0006] 为实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:
[0007] 一种机械式自动变速器AMT的控制系统,包括:
[0008] 控制器以及至少一个信号发生装置;
[0009] 所述控制器的各个输入端分别与其对应的信号发生装置的输出端相连接;
[0010] 每个所述信号发生装置包括电感式位移传感器与信号发生器,所述电感式位移传感器的第一端与所述信号发生器的第一端相连接,所述电感式位移传感器的第二端与所述信号发生器的第二端相连接,所述信号发生器的输出端为所述信号发生装置的输出端;
[0011] 所述电感式位移传感器设置于目标装置中,所述目标装置中设置有可移动的机械元件,在所述目标装置中,所述电感式位移传感器实时测量所述机械元件当前所在位置相对于参考位置的相对位移,并使所述电感式位移传感器两端的电感值实时调整为,实时测量的相对位移所对应的数值;
[0012] 所述信号发生器在车辆运行过程中,持续自激振荡生成频率与所述电感式位移传感器两端的电感值相对应的周期性信号,并将生成的周期性信号输出至所述控制器;
[0013] 所述控制器用于实时测量各个接收到的周期性信号的频率,并在接收到确定挡位的触发指令时,依据各个所述周期性信号的频率确定所述目标装置的挡位信息,以对所述AMT实行控制。
[0014] 上述的控制系统,可选的,所述信号发生器,包括:
[0015] 第一三极管、第二三极管、第一555定时器、第一电阻、第二电阻、第三电阻以及第四电阻,所述第一三极管为NPN型三极管,所述第二三极管为PNP 型三极管;
[0016] 所述第一三极管的集电极,分别与所述第一电阻的第一端和电源相连接,所述第一三极管的发射极与所述第二三极管的发射极相连接,所述第一三极管的基极与所述第二电阻的第一端相连接;
[0017] 所述第二电阻的第二端,分别与所述第一电阻的第二端和所述第一555定时器的放电端相连接;
[0018] 所述第二三极管的基极与所述第三电阻的第一端相连接,所述第三电阻的第二端与所述第一555定时器的放电端相连接,所述第二三极管的集电极接地;
[0019] 所述第四电阻的第一端,分别与所述第一555定时器的触发端和阈值端相连接,所述第四电阻的第二端接地;
[0020] 所述第一三极管的发射极与所述第二三极管的发射极的连接节点作为所述信号发生器的第一端,所述第四电阻的第一端作为所述信号发生器的第二端,所述第一555定时器的输出端为所述信号发生器的输出端。
[0021] 上述的控制系统,可选的,所述信号发生器,包括:
[0022] 第一MOS管、第二MOS管、第三三极管、第二555定时器、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第一电容以及第二电容,所述第一MOS管为P沟道增强型MOS管,所述第二MOS管为N沟道增强型MOS管,所述第三三极管为NPN型三极管;
[0023] 所述第一MOS管的漏极与所述第五电阻的第一端相连接,所述第一MOS 管的源极分别与所述第六电阻的第一端、所述第七电阻的第一端和电源相连接,所述第一MOS管的栅极,分别与所述第二MOS管的栅极、所述第六电阻的第二端和所述第三三极管的集电极相连接;
[0024] 所述第二MOS管的漏极与所述第五电阻的第二端相连接,所述第二MOS 管的源极接地;
[0025] 所述第三三极管的基极与所述第八电阻的第一端相连接,所述第三三极管的发射极接地;
[0026] 所述第八电阻的第二端分别与所述第七电阻的第二端和所述第二555定时器的放电端相连接;
[0027] 所述第一电容的第一端与所述第二555定时器的控制端相连接,所述第一电容的第二端接地;
[0028] 所述第一MOS管的漏极与所述第五电阻的第一端的连接节点作为所述信号发生器的第一端;
[0029] 所述第九电阻的第一端作为所述信号发生器的第二端,所述第九电阻的第二端,分别与所述第二555定时器的触发端、阈值端和所述第二电容的第一端相连接,所述第二电容的第二端接地;
[0030] 所述第二555定时器的输出端为所述信号发生器的输出端。
[0031] 上述的控制系统,可选的,所述信号发生器,还包括:
[0032] 第一退耦电路以及第二退耦电路;
[0033] 所述第一退耦电路的第一端与所述第一MOS管的源极相连接,所述第一退耦电路的第二端接地;
[0034] 所述第二退耦电路的第一端与所述第二555定时器的供电端相连接,所述第二退耦电路的第二端接地。
[0035] 上述的控制系统,可选的,所述第一退耦电路,包括:
[0036] 第一退耦电容和第二退耦电容;
[0037] 所述第一退耦电容与所述二退耦电容为并联关系,并联的一端为所述第一退耦电路的第一端,另一端为所述第一退耦电路的第二端。
[0038] 上述的控制系统,可选的,所述第二退耦电路,包括:
[0039] 第三退耦电容、第四退耦电容以及第五退耦电容;
[0040] 所述第三退耦电容、所述第四退耦电容以及所述第五退耦电容相互之间为并联关系,并联的一端为所述第二退耦电路的第一端,另一端为所述第二退耦电路的第二端。
[0041] 上述的控制系统,可选的,当所述信号发生装置的个数为一个时,所述目标装置为车辆的换挡选择装置,所述目标装置的挡位信息为用户通过所述换挡选择装置所选择的控制挡位。
[0042] 上述的控制系统,可选的,当所述信号发生装置的个数为多个时,所述目标装置为所述AMT,所述目标装置的挡位信息为所述AMT的实际挡位。
[0043] 基于上述本实用新型实施例提供的一种机械式自动变速器AMT的控制系统,包括:控制器以及至少一个信号发生装置;所述控制器的各个输入端分别与其对应的信号发生装置的输出端相连接;每个所述信号发生装置包括电感式位移传感器与信号发生器,所述电感式位移传感器的第一端与所述信号发生器的第一端相连接,所述电感式位移传感器的第二端与所述信号发生器的第二端相连接,所述信号发生器的输出端为所述信号发生装置的输出端;所述电感式位移传感器设置于目标装置中,所述目标装置中设置有可移动的机械元件,在所述目标装置中,所述电感式位移传感器实时测量所述机械元件当前所在位置相对于参考位置的相对位移,并使所述电感式位移传感器两端的电感值实时调整为,实时测量的相对位移所对应的数值;所述信号发生器在车辆运行过程中,持续自激振荡生成频率与所述电感式位移传感器两端的电感值相对应的周期性信号,并将生成的周期性信号输出至所述控制器;所述控制器用于实时测量各个接收到的周期性信号的频率,并在接收到确定挡位的触发指令时,依据各个所述周期性信号的频率确定所述目标装置的挡位信息,以对所述AMT实行控制。应用本实用新型实施例提供的系统,控制器可以接收到频率与电感式位移传感器两端的电感值相对应的周期性信号,通过周期性信号的频率确定其测量的位移量继而确定相关的挡位信息,而无需通过复杂的流程计算传感器两端的电感值,可减轻控制器处理负担。
附图说明
[0044] 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,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例,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,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0045] 图1为本实用新型实施例提供的一种机械式自动变速器AMT的控制系统的结构示意图;
[0046] 图2为本实用新型实施例提供的一种机械式自动变速器AMT的控制系统的又一结构示意图;
[0047] 图3为本实用新型实施例提供的一种信号发生器的结构示意图;
[0048] 图4为本实用新型实施例提供的一种信号发生器中的信号时域波形的示意图;
[0049] 图5为本实用新型实施例提供的一种信号发生器的又一结构示意图;
[0050] 图6为本实用新型实施例提供的一种信号发生器的另一结构示意图。

具体实施方式

[0051] 下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
[0052] 在本申请中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0053] 在AMT的控制系统对AMT实行控制的过程中,通常需要确定AMT的实际挡位或是驾驶员通过车辆驾驶室中的换挡选择装置选择的控制挡位。例如需要确定换挡选择装置当前所选择的控制挡位,以在车辆的显示设备上进行显示,或是根据该挡位判断是否需调整AMT的挡位等等。又如需要根据AMT当前的实际挡位,判断在车辆当前的开度值下是否需要对AMT的挡位进行调整等等。在实际的工程应用中,AMT的控制系统在确定这两类挡位信息时,通常是通过在相应装置中设置电感式位移传感器测量相关部件的相对位移来确定的。而控制器要确定这类传感器的测量值时,需要复杂的逻辑主动激励传感器充放电,通过高精度窗口比较器实现变化的时间窗口输出,滤除窗口边沿的抖动,基于不同的窗口时间,通过复杂的数据公式计算出传感器两端的电感值,过程十分繁琐,并且若是当某一次充放电的跟踪过程丢失,可能会进入无限错误的循环状态,无法再次计算相关的信息,需要强制重启。
[0054] 因此,本实用新型提供了一种AMT的控制系统,使电感式位移传感器通过信号发生器与控制器相连接,由信号发生器自激振荡输出频率与该传感器的测量值相对应的周期性信号,使得控制器可以接收到与该传感器的测量值对应频率的周期性信号,通过测量信号的频率便可确定相对应的挡位信息,无需计算传感器的电感值。
[0055] 本实用新型实施例提供了一种机械式自动变速器AMT的控制系统,所述系统的结构示意图如图1及图2所示,图1示出了系统中仅包含一个信号发生装置的情况,而图2示出了系统中包含两个以上信号发生装置的情况。本实用新型实施例提供的系统中,包括:
[0056] 控制器101以及至少一个信号发生装置102;
[0057] 所述控制器101的各个输入端分别与其对应的信号发生装置102的输出端相连接;
[0058] 每个所述信号发生装置102包括电感式位移传感器103与信号发生器104,所述电感式位移传感器103的第一端与所述信号发生器104的第一端相连接,所述电感式位移传感器103的第二端与所述信号发生器104的第二端相连接,所述信号发生器104的输出端为所述信号发生装置的输出端;
[0059] 所述电感式位移传感器103设置于目标装置中,所述目标装置中设置有可移动的机械元件,在所述目标装置中,所述电感式位移传感器103实时测量所述机械元件当前所在位置相对于参考位置的相对位移,并使所述电感式位移传感器103两端的电感值实时调整为,实时测量的相对位移所对应的数值;
[0060] 所述信号发生器104在车辆运行过程中,持续自激振荡生成频率与所述电感式位移传感器103两端的电感值相对应的周期性信号,并将生成的周期性信号输出至所述控制器101;
[0061] 所述控制器101用于实时测量各个接收到的周期性信号的频率,并在接收到确定挡位的触发指令时,依据各个所述周期性信号的频率确定所述目标装置的挡位信息,以对所述AMT实行控制。
[0062] 本实用新型实施例提供的系统中,所述电感式位移传感器是工程上常用的一种位移传感器,这类位移传感器基于感性元件所构造,在其探测某一目标部件的位移量的过程中,其内部的感性元件受目标部件的位移量的影响,会使得位移传感器呈现对应的电感特性,即传感器两端所呈现的电感值,会随着探测目标的位移量的变化而变化,在传感器内部构造确定的情况下,其两端所呈现的电感值与探测目标的位移量是固定对应的。而AMT涉及的挡位信息,是多个不同的固定值,也就是,在AMT处于某一固定挡位或是换挡选择装置的换挡杆处于某一固定挡位时,其对应的机械部件所在的位置都是固定的,故电感式位移传感器在实际的测量过程中,其两端的电感值是固定的离散值,例如电感式位移传感器用于确定AMT挡位过程中的位移测量,该 AMT对应十个挡位,在实际的测量过程中,该电感式位移传感器两端的电感值会是十个固定值中与AMT当前的挡位相对应的一个数值,这十个固定值与 AMT的十个挡位是一一对应的。
[0063] 本实用新型实施例提供的系统,在车辆运行过程中,设置在目标装置中的电感式位移传感器会实时测量其对应的,设置在目标装置的可移动的机械元件的相对位移,这里的相对位移指的是,该机械元件当前所在位置相对于预先设定的参考位置的距离。目标装置中的可移动的机械元件指的是该装置中,与控制装置的挡位相关联的机械元件。当控制系统中包含多个信号发生装置时,通常每个信号发生装置中的电感式位移传感器对应测量一个机械元件。
[0064] 本实用新型实施例提供的系统中的信号发生器指的是基于非稳态多谐振荡原理所构建的装置。在每个信号发生装置中,通过线束将电感式位移传感器接入信号发生器,使整个信号发生装置构成了非稳态的多谐振荡器,可使信号发生器持续自激振荡生成频率与接入的传感器两端的电感值相对应的周期性信号。多谐振荡器指的是在不外加激励信号的情况下,通电后便会自行产生持续的振荡,输出信号电子装置,其振荡的频率取决于内部的电路元件参数。
[0065] 本实用新型实施例提供的系统中,所述控制器的输入端的数量大于或等于所述信号发生装置的数量,所述控制器与各个信号发生装置相连接的各个输入端中,所述控制器的每个输入端连接一个信号发生装置的输出端,每个信号发生装置的输出端亦仅连接一个控制器的输入端。每个信号发生装置中的信号发生器持续输出的周期性信号,会实时输出至与其输出端相连接的控制器的输入端。控制器通过其各个输入端接收每个信号发生装置输出的周期性信号,并实时测量接收到的周期性信号的频率,在控制器的运行过程中,实时测量的频率值会覆盖原有测量的频率值。测量输入信号的频率是控制器的常见的功能,基于控制器中的计数器便可实现。当控制器在运行过程中接收到确定挡位的触发指令时,则依据当前测量的周期性信号的频率确定目标装置的挡位信息。所述确定挡位的触发指令,在多种情况下均可触发,如用户执行换挡操作、加速或减速等等。
[0066] 控制器确定挡位信息的原理为依据频率值与位移量的对应关系,确定传感器当前测量得到的位移量,并基于各个位移量与挡位的对应关系继而确定挡位信息。频率值与位移量的对应关系,或者直接延伸至频率值与挡位的对应关系,这些对应关系可以预先对工程中应用的电感式位移传感器及信号发生器进行实验而确定,根据实验结果在控制器中进行对应配置。
[0067] 基于本实用新型实施例提供的系统,通过将电感式位移传感器接入信号发生器,使得信号发生器持续自激振荡生成频率与该电感式位移传感器的电感值相对应的周期性信号,并通过信号发生器的输出端与控制器的输入端的连接关系,将生成的周期性信号输出至控制器,以便于控制器通过测量信号频率以确定挡位。应用本实用新型实施例提供的系统,可将电感式位移传感器呈现的电感值转换为对应频率的周期性信号并传输至控制器,控制器测量信号频率便可确定挡位,而无需通过复杂流程计算该电感式位移传感器具体呈现的电感值,确定挡位的过程较为简单快捷,控制器的处理负担较小。
[0068] 为了更好地说明本实用新型实施例提供的控制系统,本实用新型实施例提供了一种机械式自动变速器AMT的控制系统,本实用新型实施例的控制系统中,仅设置有一个信号发生装置,其结构示意图可以如图1所示。
[0069] 本实用新型实施例提供的系统中,所述目标装置为车辆的换挡选择装置,所述目标装置的挡位信息为用户通过所述换挡选择装置所选择的控制挡位。控制挡位指的是用户通过换挡选择装置选择的驻车挡P、倒车挡R、空挡N或前进挡D等等挡位,是用户主动对AMT的实际挡位实行对应控制的挡位信息。
[0070] 用户通过换挡选择装置选择的挡位,通常仅与换挡杆的位置相关,故信号发生装置中的电感式位移传感器设置在换挡选择装置中,其设置在于换挡杆相对应的位置,可测量换挡杆这一机械元件在装置中的相对位移,并将其通过线束接入信号发生器,基于控制器与信号发生装置的连接关系,控制器可接收到与该传感器的测量值对应频率的输入信号,通过测量频率便可确定用户当前选择的挡位。
[0071] 进一步的,本实用新型实施例提供了另一种机械式自动变速器AMT的控制系统,本实用新型实施例的控制系统中,设置有多个信号发生装置,其结构示意图可以如图2所示。本实用新型实施例提供的系统中,所述目标装置为车辆中的变速器AMT,所述目标装置的挡位信息为AMT的实际挡位。在AMT 的内部结构中存在多组齿轮,不同的齿轮相啮合可实现不同的传动比,AMT 的实际挡位对应的是AMT中当前啮合的齿轮对所实现的传动比,AMT对应的挡位由具体的变速器设计所决定,不同的变速器可调整的挡位个数可能并不相同。
[0072] 本实用新型实施例提供的系统中,每个信号发生装置中的电感式位移传感器测量的机械元件可以为AMT中实现变速的齿轮,一个信号发生装置对应测量一个齿轮的位移,每个信号发生装置中的传感器设置在AMT中,与其测量的齿轮相对应的位置。控制器通过测量各个输入端接收到的输入信号频率,可确定各个齿轮当前的位置,继而确定当前啮合的齿轮,得到当前AMT的挡位信息。
[0073] 为了更好地说明本实用新型实施例提供的系统,在图1或图2所示结构的基础上,本实用新型实施例提供了又一种机械式自动变速器AMT的控制系统,如图3所示,本实用新型实施例中,所述信号发生器,包括:
[0074] 三极管Q1、三极管Q2、555定时器、电阻R1、电阻R2、电阻R3以及电阻 R4,所述三极管Q1为NPN型三极管,所述三极管Q2为PNP型三极管;
[0075] 所述三极管Q1的集电极,分别与所述电阻R1的第一端和电源相连接,所述三极管Q1的发射极与所述三极管Q2的发射极相连接,所述三极管Q1的基极与所述电阻R2的第一端相连接;
[0076] 所述电阻R2的第二端,分别与所述电阻R1的第二端和所述555定时器的放电端DISCHARGE相连接;
[0077] 所述三极管Q1的基极与所述电阻R3的第一端相连接,所述电阻R3的第二端与所述555定时器的放电端DISCHARGE相连接,所述三极管Q2的集电极接地;
[0078] 所述电阻R4的第一端,分别与所述555定时器的触发端TRIGGER和阈值端THRESHOLD相连接,所述电阻R4的第二端接地;
[0079] 所述三极管Q1的发射极与所述三极管Q2的发射极的连接节点作为所述信号发生器的第一端a,所述电阻R4的第一端作为所述信号发生器的第二端b,所述555定时器的输出端OUT为所述信号发生器的输出端。
[0080] 本实用新型实施例提供的系统中所提及的555定时器,是一种集成电路芯片,广泛应用于电子电路设计。在图3所示结构中,在系统的运行过程中,当 555定时器的输出端OUT所输出的信号为低电平时,受555定时器内部逻辑控制,555定时器的放电端DISCHANRGE亦处于低电平,对其连接的电路进行放电,从而导致Q1以及Q2的基极电压降低,使得Q2进入导通状态,Q1进入截止状态,从而释放电感式位移传感器上的电流,由于电感式位移传感器的感性特性,其两端的电压会基于一定的时间常数逐渐变化,故R1上的电压逐渐降低,当R1上的电压值下降到预定低阈值(默认为1/3VCC),即555定时器的触发端TRIGGER的引脚电压下降至1/3VCC时,受555定时器内部逻辑控制, 555定时器的输出端OUT的输出信号会翻转成高电平,此时,555定时器的放电端DISCHANRGE则会相对应的会控制Q1进入导通状态,而控制Q2进入截止状态,从而电感式位移传感器所在通路充电,R1上的电压值会随之升高,当 R1上的电压值升高至预定高阈值(默认为2/3VCC),即555定时器的阈值端 THRESHOLD的引脚电压上升至2/3VCC时,其输出端OUT的输出信号会翻转至低电平,由此循环过程实现输出信号的非稳态振荡输出。
[0081] 在图3所示结构中,电感式位移传感器所在电路的充电或放电的速度的快慢,则取决于该电感式位移传感器的感性特性,也就是与其两端的电感值相关联,故555定时器的触发端TRIGGER以及阈值端THRESHOLD的引脚电压上升或下降的速度,亦与该电感式位移传感器的电感值相关联,由此使得555定时器的输出端OUT的输出信号的振荡频率亦与该电感式位移传感器的电感值相对应。
[0082] 图4示出了图3所示结构中,555定时器的触发端TRIGGER以及阈值端 THRESHOLD的引脚电压与555定时器的输出电压的时域波形示意图。如图4 所示,实线方波为555定时器输出端OUT的输出电压,虚线波形为555定时器的触发端TRIGGER以及阈值端THRESHOLD的引脚电压。可见,在此过程中,信号发生发生器自激输出的是对应频率的方波信号。
[0083] 需要说明的是,图3以及图4所提供的示意图,仅为示意性的说明,图3中所示555定时器的引脚位置在实际应用的器件中是由具体的封装结构所确定的,并且图中并未示出555定时器的所有引脚,在实际的工程应用中,555定时器的其他引脚也具有实际的连接关系,以使得555定时器正常工作,此为现有的555定时器的使用方式,在此不进行具体说明。
同时,图3所示结构的实际工程应用,基于保护电路及稳定信号等等工程需求,会相应设置其他元器件,不影响本实用新型实施例提供的系统实现功能。图4中所示波形也仅为示意说明,并非对实际工程应用中的电压值的大小以及变化频率进行限定。
[0084] 本实用新型实施例提供的系统,基于555定时器非稳态振荡的工作模式,构建信号发生器,原理较为简单,使用器件较少,可有效减少工程应用中的成本。
[0085] 为了更好地说明本实用新型实施例提供的系统,在图1或图2所示结构的基础上,本实用新型实施例提供了又一种机械式自动变速器AMT的控制系统,图5示出了本实用新型实施例中的信号发生器的结构示意图,该信号发生器中,包括:
[0086] MOS管MOS1、MOS管MOS2、三极管Q3、555定时器、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电容C1以及电容C2,所述MOS管MOS1为P沟道增强型MOS管,所述MOS管MOS2为N沟道增强型MOS管,所述三极管Q3为 NPN型三极管;
[0087] 所述MOS管MOS1的漏极与所述电阻R5的第一端相连接,所述MOS管MOS1的源极分别与所述电阻R6的第一端、所述电阻R7的第一端和电源相连接,所述MOS管MOS1的栅极,分别与所述MOS管MOS2的栅极、所述电阻R6 的第二端和所述三极管Q3的集电极相连接;
[0088] 所述MOS管MOS2的漏极与所述电阻R5的第二端相连接,所述MOS管 MOS2的源极接地;
[0089] 所述三极管Q3的基极与所述电阻R8的第一端相连接,所述三极管Q3的发射极接地;
[0090] 所述电阻R8的第二端分别与所述电阻R7的第二端和所述555定时器的放电端DISCHARGE相连接;
[0091] 所述电容C1的第一端与所述555定时器的控制端CONT相连接,所述电容 C1的第二端接地;
[0092] 所述MOS管的漏极与所述电阻R5的第一端的连接节点作为所述信号发生器的第一端a;
[0093] 所述电阻R9的第一端作为所述信号发生器的第二端b,所述电阻R9的第二端,分别与所述555定时器的触发端TRIGGER、阈值端THRESHOLD和所述电容C2的第一端相连接,所述电容C2的第二端接地;
[0094] 所述555定时器的输出端OUT为所述信号发生器的输出端。
[0095] 本实用新型实施例提供的系统中,555定时器的工作原理与图3所示结构中555定时器的工作原理相同,具体可参见上述实施例中的说明,在此不再赘述。基于图5所示结构,受该电路的控制作用,会使得MOS1以及MOS2交替处于截止或导通的状态,以对接入该电路的电感式位移传感器所在通路进行放电或充电,从而使得555定时器的输出端OUT可输出对应振荡频率的输出信号。
[0096] 需要说明的是,图5所示信号发生器的结构,与图3所示信号发生器的结构,为相互独立的两种结构,其中图5对于各个器件的命名,仅是为了便于描述,并不与图3中各个器件的命名之间存在结构或是顺序等方面的关联,是独立的个体。
[0097] 此外,图5中所示结构仅为示意性的说明,图5中所示555定时器的引脚位置在实际应用的器件中是由具体的封装结构所确定的,并且图中并未示出555 定时器的所有引脚,在实际的工程应用中,555定时器的其他引脚也具有实际的连接关系,以使得555定时器正常工作,此为现有的555定时器的使用方式,在此不进行具体说明。另一方面,图5所示结构仅为原理性说明所提供的一个示意图,在图5所示结构的实际工程应用中,基于保护电路及稳定输出信号等等工程需求,会相应设置其他元器件,不影响本实用新型实施例提供的系统实现功能。例如基于图5所示结构,在与电源相连接的位置设置退耦电路,在信号发生器的第二端b设置由多个电阻组成的串并联电路,使信号发生器的第二端b通过电阻的串并联电路接地,在555定时器的输出端与供电端之间串联一个电阻,并通过另一个电阻接地等等。
[0098] 进一步的,在图5所示结构的基础上,本实用新型实施例提供了又一种机械式自动变速器AMT的控制系统,其中,信号发生器中还包括:
[0099] 第一退耦电路以及第二退耦电路;
[0100] 所述第一退耦电路的第一端与所述MOS管MOS1的源极相连接,所述第一退耦电路的第二端接地;
[0101] 所述第二退耦电路的第一端与所述555定时器的供电端Vcc1相连接,所述第二退耦电路的第二端接地。
[0102] 本实用新型实施例提供的控制系统中,在信号发生器的电路结构中与电源相连接的位置分别设置了退耦电路,可以防止电路网络的电流大小发生变化时,在供电电路中形成的电流冲动对电路网络的正常工作产生影响,也就是消除电路网络之间的寄生耦合,可提高信号发生器的稳定性
[0103] 为了更好地说明本实用新型实施例提供的系统,在上述实施例的基础上,图6示出了又一信号发生器的结构示意图,在图5所示结构的基础上,本实用新型实施例提供的信号发生器中还包括退耦电容C3、退耦电容C4、退耦电容 C5、退耦电容C6以及退耦电容C7;
[0104] 所述退耦电容C3与所述退耦电容C4为并联关系,两者构成了第一退耦电路,两者并联的一端为第一退耦电路的第一端,另一端为第一退耦电路的第二端。
[0105] 所述退耦电容C5、所述退耦电容C6以及所述退耦电容C7相互之间为并联关系,三者构成了第二退耦电路,三者并联的一端为第二退耦电路的第一端,另一端为第二退耦电路的第二端。
[0106] 需要说明的是,本实用新型实施例提供的结构仅为更好地说明本实用新型的系统所提供的一个实施例,在具体的应用过程中,可根据实际需求仅设置一个退耦电路,退耦电路中亦可采取其他结构实现退耦,不影响本实用新型实施例提供的系统实现功能。此外,关于图6所示结构的其他相关说明内容,可参见上述实施例中关于图5所示结构的说明,在此不再赘述。
[0107] 本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。以上所描述的系统及系统实施例仅仅是示意性的,其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下,即可以理解并实施。
[0108] 专业人员还可以进一步意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现,为了清楚地说明硬件和软件的可互换性,在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本实用新型的范围。
[0109] 对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
QQ群二维码
意见反馈