CN202768810U - 一种机动车换档提示系统和机动车 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及控制技术，特别涉及一种机动车换档提示技术，提供一种机动车换档提示系统以及应用该系统的机动车，用以提高机动车爬坡行驶时的可靠性。一种机动车换档提示系统，包括：检测机动车行驶速度的车速传感器；检测机动车底盘车架所在平面与水平面之间纵向夹角的倾角传感器；车辆控制器，分别连接所述车速传感器和倾角传感器，根据所述车速传感器和倾角传感器的检测信号，确定机动车变速箱的当前档位不是预先为速度和倾角匹配的理想档位时，发出理想档位信息的提示信息；提示装置，连接车辆控制器，根据车辆控制器发出的提示信息，提示机动车变速箱当前的理想档位。
Description
技术领域
本实用新型涉及控制技术，特别涉及一种机动车换档提示技术。
背景技术
目前的汽车起重机基本都是在整车允许的行驶重量范围内带部分上车起吊装置行驶，但绝大多数大型汽车起重机的起吊装置重量都超过整车行驶时允许的最大重量，但考虑到使用的便捷性，通常允许起重机带一部分起吊装置做短距离的超载行驶，相应的车辆的加速性、爬坡能力等行驶性能就会变差。但操作者往往仍然遵循正常行驶状态下的操作习惯驾驶车辆，这就容易因为操作不当引起车辆部分元件的异常损坏或用户对车辆性能评价的降低。
目前汽车起重机在爬坡行驶时，对于变速箱换档点的选择基本上采取两种办法：一是手动档车型或自动档车型处于手动模式行驶时，仅依靠用户的经验来判断是否需换档，也就是说匹配两档以上的分动箱的汽车起重机在爬坡行驶时，对于分动箱档位的选择，完全是依靠用户的经验来确定；一是自动档车型处于自动换档模式行驶时，变速箱根据当前车辆行驶状态参数，如当前车辆加速度、当前牵引或推动力矩、行驶阻力等来确定换档点，进行自动换档。
手动档车型或自动档车型处于手动模式行驶的汽车起重机在爬坡行驶时，仅依靠用户的经验来确定变速箱的换档并不完全可靠。在大坡度行驶中往往容易出现因变速箱降档选择滞后而引起车辆爬坡动力不足，进而导致离合器打滑、车轮打滑、传动链损坏等问题。
自动档车型处于自动换档模式行驶的汽车起重机在爬坡行驶时，换档点的确定主要考虑爬坡能力及换档舒适性，较少考虑变速箱发热问题，特别是带液力变矩器的自动变速箱，为了把爬坡能力发挥到极致，在每一种爬坡工况下都是先用液力变矩器增扭，如果不能满足行驶需要再降档，所以此类行驶工况下液力变矩器的变扭比都较大；而液力变矩器的变扭比越大，传动效率越低，也就是说此时发动机传递过来的大量机械能都需通过转化成热能，这就导致变速箱油温升高；带液力变矩器的自动变速箱为了降低变速油温，还用发动机散热系统来冷却变速箱油。尤其是大、长坡道行驶时，如果变速箱一步一步从高档降到低档，容易引起机械能转变成的热能积累，导致变速箱油温偏高，进而引起发动机冷却液温度偏高，可能造成变速箱或发动机损坏。
因此，如何选择合适的档位驾驶，对于机动车的爬坡时的安全行驶非常重要，尤其是对负载较重的汽车起重机而言。
实用新型内容
本实用新型提供一种机动车换档提示系统以及应用该系统的机动车，用以提高机动车爬坡行驶时的可靠性。
为实现上述效果，本实用新型提供一种机动车换档提示系统，包括：
检测机动车行驶速度的车速传感器；
检测机动车底盘车架所在平面与水平面之间纵向夹角的倾角传感器；
车辆控制器，分别连接所述车速传感器和倾角传感器，根据所述车速传感器和倾角传感器的检测信号，确定机动车变速箱的当前档位不是预先为速度和倾角匹配的理想档位时，发出理想档位信息的提示信息；
提示装置，连接车辆控制器，根据车辆控制器发出的提示信息，提示机动车变速箱当前的理想档位。
进一步，所述的机动车换档提示系统，还包括：位于机动车的变速箱的换档机构上的当前档位检测装置，连接车辆控制器，检测手动挡机动车变速箱的当前档位信息并发送给车辆控制器。
较佳的，所述当前档位检测装置包括多个开关装置，以及信号处理器，每一个开关装置一端连接高电平，另一端分别连接信号处理器的一个信号输入端，并由换档手柄被切换到相应档位时触发闭合，信号处理器和车辆控制器之间通过信号线连接，信号处理器根据收到输入信号的端口，生成相应的档位信号并发送给车辆控制器。
或者所述的机动车换档提示系统还包括：连接在自动变速箱和车辆控制器之间的档位控制器，控制自动变速箱的当前档位并将当前档位信号发送给车辆控制器。
本实用新型还提供过一种机动车，包括上述的机动车换档提示系统。进而，所述机动车可以为汽车起重机。
在机动车上实施本实用新型所述的换档提示系统后，可以很好的提高机动车驾驶的可靠性，具体表现在：爬坡时，用户可以根据提示及时换至理想档位，避免换档不合适造成的动力不足，进而导致的车辆损坏；避免了因换档不合适造成的变速箱油温偏高和发动机冷却液温度偏高，进而导致的车辆损坏；同时也可避免车辆损坏造成的行驶安全问题。特别是在一些重载工程车辆，例如汽车起重机上应用时，可以非常有效的提高重载工程车辆的可靠性，降低因换档不适造成的故障发生率。
附图说明
图1为本实用新型实施例提供的第一种机动车换档提示系统原理结构示意图；
图2为本实用新型实施例提供的第二种机动车换档提示系统原理结构示意图；
图3为本实用新型实施例提供的第三种机动车换档提示系统原理结构示意图；
图4为本实用新型实施例提供的第四种机动车换档提示系统原理结构示意图。
具体实施方式
考虑到不合适的档位选择，在机动车爬坡行驶时对机动车特别是汽车起重机等重载车辆造成的各种损害，本实用新型提供一种机动车换档提示系统，通过检测机车行驶时底盘车架所在平面和水平面之间的纵向夹角以及机动车的行驶速度，根据检测结果确定机动车当前档位是否是预先匹配的理想档位，如果不是则提示驾驶员换档，从而尽量保证机动车以合适的档位爬坡。机车行驶时底盘车架所在平面和水平面之间的纵向夹角以及机动车的行驶速度与理想档位之间的对应关系，可以根据机动车的设计参数确定，并可以进一步根据经验数据调整，具体对应关系的得出为本领域技术人员所熟知，这里不再详细描述。实际上，底盘车架所在平面和水平面之间的纵向夹角为底盘车架所在平面和水平面之间夹角在车行方向上的分量，该纵向夹角可以利用角度传感器直接检测到。
下面以具体实施例并结合附图进行详细说明，如图1所示，本实用新型提供一种机动车换档提示系统包括：
检测机动车行驶速度的车速传感器101；
检测机动车底盘车架所在平面与水平面之间纵向夹角的倾角传感器102；
车辆控制器103，分别连接车速传感器101和倾角传感器102，根据车速传感器101和倾角传感器102的检测信号，确定机动车变速箱的当前档位不是预先为速度和倾角匹配的理想档位时，发出变速箱理想档位信息的提示信息；
提示装置104，连接车辆控制器103，根据车辆控制器103发出的提示信息，提示机动车变速箱当前的理想档位信息。
在本实用新型提供的机动车换档提示系统中，需要利用车速传感器101检测机动车的当前行驶速度，车速传感器101一般位于机动车的变速箱输出或分动箱的输入位置，同时需要利用倾角传感器102检测机动车底盘车架所在平面与水平面之间的纵向夹角，倾角传感器102一般安装在底盘车架上，该纵向夹角可以视为机动车的爬坡角度，车速传感器和倾角传感器的检测原理为本领域技术人员所熟知，这里不再赘述。
如图2所示，自动挡机动车的当前档位可以由自动变速箱的档位控制器105发档位信号给车辆控制器103。档位控制器105连接在自动变速箱和车辆控制器之间的档位控制器，控制自动变速箱的当前档位并将当前档位信号发送给车辆控制器103。
如图3所示，手动档车型或自动档车型处于手动模式行驶中，也可以利用专门的检测装置检测，当前档位检测装置106，当前档位检测装置106连接车辆控制器103，检测手动挡机动车的当前档位信息并发送给车辆控制器103。
如图4所示，当前档位检测装置106一般位于机动车的变速箱的换档机构上，由多个开关装置1061，以及信号处理器1062组成，每一个开关装置1061一端连接高电平VDD，另一端分别连接车辆控制器103的一个信号输入端口，并由换档手柄被切换到相应档位时触发闭合，则不同档位对应一个信号输入端后。信号处理器1062和车辆控制器103之间通过信号线连接。每一个接近开关1061分别检测换档手柄所处的一个档位位置，相应档位的接近开关1061被换档手柄触发闭合后，信号处理器1062的相应端口有信号输入，信号处理器1062根据收到输入信号的端口，生成相应的档位信号并通过信号线发送给车辆控制器103。开关装置1061可以是接近开关或者行程开关。
在本实施例提供的具体示例中，提示装置104可以为发车理想档位提示音的扬声器，或者显示理想档位提示信息的显示器，或者扬声器和显示器同步提示。车辆控制器103为机动车的行车电脑。
上述档位提示系统，可以应用在任何一种机动车上，可以提示驾驶员理想档位，从而采用正确的档位安全驾驶，特别是重载的汽车起重机。
在机动车上实施本实用新型的换档提示系统后，可以很好的提高机动车驾驶的可靠性，具体表现在：爬坡时，用户可以根据提示及时换至理想档位，避免换档不合适造成的动力不足，进而导致的车辆损坏；避免了因换档不合适造成的变速箱油温偏高和发动机冷却液温度偏高，进而导致的车辆损坏；同时也可避免车辆损坏造成的行驶安全问题。特别是在一些重载工程车辆，例如汽车起重机上应用时，可以非常有效的提高重载工程车辆的可靠性，降低因换档不适造成的故障发生率。
显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (8)
1.一种机动车换档提示系统，其特征在于，包括：
检测机动车行驶速度的车速传感器；
检测机动车底盘车架所在平面与水平面之间纵向夹角的倾角传感器；
车辆控制器，分别连接所述车速传感器和倾角传感器，根据所述车速传感器和倾角传感器的检测信号，确定机动车变速箱的当前档位不是预先为速度和倾角匹配的理想档位时，发出理想档位信息的提示信息；
提示装置，连接车辆控制器，根据车辆控制器发出的提示信息，提示机动车变速箱当前的理想档位。
2.如权利要求1所述的机动车换档提示系统，其特征在于，还包括：位于机动车的变速箱的换档机构上的当前档位检测装置，连接车辆控制器，检测手动挡机动车变速箱的当前档位信息并发送给车辆控制器。
3.如权利要求2所述的机动车换档提示系统，其特征在于，所述当前档位检测装置包括多个开关装置，以及信号处理器，每一个开关装置一端连接高电平，另一端分别连接信号处理器的一个信号输入端，并由换档手柄被切换到相应档位时触发闭合，信号处理器和车辆控制器之间通过信号线连接，信号处理器根据收到输入信号的端口，生成相应的档位信号并发送给车辆控制器。
4.如权利要求3所述的机动车换档提示系统，其特征在于，所述开关装置为接近开关或行程开关。
5.如权利要求1所述的机动车换档提示系统，其特征在于，还包括：连接在自动变速箱和车辆控制器之间的档位控制器，控制自动变速箱的当前档位并将当前档位信号发送给车辆控制器。
6.如权利要求1~5任一所述的机动车换档提示系统，其特征在于，所述提示装置为发车理想档位提示音的扬声器，和/或显示理想档位提示信息的显示器。
7.一种机动车，其特征在于，包括如权利要求1~6任一所述的机动车换档提示系统。
8.如权利要求7所述的机动车，其特征在于，所述机动车为汽车起重机。
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