阅读说明：本技术 车辆的挡位锁定装置及其工作方法 (Gear locking device of vehicle and working method thereof ) 是由 不公告发明人 于 2018-08-26 设计创作，主要内容包括：车辆的挡位锁定装置及其工作方法,包括选挡操作阀、前进挡离合器、后退挡离合器、液压泵、油箱、第一电磁阀、第二电磁阀、第一压力传感器、主控制器、第二压力传感器、转速传感器和感应件；选挡操作阀的执行口A分别与第一压力传感器和第一电磁阀的进油口连通,第一电磁阀的执行口与前进挡离合器连通,选挡操作阀的执行口B分别与第二压力传感器和第二电磁阀的进油口连通,第二电磁阀的执行口与后退挡离合器连通；第一电磁阀、第二电磁阀、第一压力传感器、第二压力传感器和转速传感器均与主控制器电连接或无线通迅连接。本发明可实现变速箱的使用寿命高、驾驶的安全性高且不易发生交通事故。(The gear locking device comprises a gear selecting operation valve, a forward gear clutch, a reverse gear clutch, a hydraulic pump, an oil tank, a first electromagnetic valve, a second electromagnetic valve, a first pressure sensor, a main controller, a second pressure sensor, a rotating speed sensor and an induction piece; an execution port A of the gear selection operation valve is respectively communicated with a first pressure sensor and an oil inlet of a first electromagnetic valve, an execution port of the first electromagnetic valve is communicated with a forward gear clutch, an execution port B of the gear selection operation valve is respectively communicated with a second pressure sensor and an oil inlet of a second electromagnetic valve, and an execution port of the second electromagnetic valve is communicated with a backward gear clutch; the first electromagnetic valve, the second electromagnetic valve, the first pressure sensor, the second pressure sensor and the rotating speed sensor are electrically connected or wirelessly connected with the main controller. The invention can realize the long service life of the gearbox, the high driving safety and the difficult traffic accident.)

车辆的挡位锁定装置及其工作方法

技术领域

本发明涉及一种车辆，特别涉及一种车辆的挡位锁定装置及其工作方法。

背景技术

车辆挂前进挡行驶后，在车辆行驶的过程中不允许直接由前进挡切换到后退挡；车辆挂后退挡行驶后，在车辆行驶的过程中也不允许直接由后退挡切换到前进挡，这是因为如果这样操作会使车辆的变速箱内的齿轮磨损或崩坏，直接影响车辆的变速箱的使用寿命，也会降低驾驶的安全性，易发生交通事故。但实践中经常会出现车辆挂前进挡行驶后，在车辆行驶的过程中驾驶员误挂后退挡，或出现车辆挂后退挡行驶后，在车辆行驶的过程中驾驶员误挂前进挡的情况。

现有技术的车辆的挡位装置如图2所示，包括选挡操作阀60、前进挡离合器61、后退挡离合器62、液压泵63和油箱64，液压泵63的进油口与油箱64连通，液压泵63的出油口与选挡操作阀60的进油口P连通；选挡操作阀60包括的操纵杆60-1，选挡操作阀60的执行口A与前进挡离合器61连通，选挡操作阀60的执行口B与后退挡离合器62连通，选挡操作阀60的操纵杆60-1通过软轴与位于驾驶室的挡位选择器连接。当驾驶员操作位于驾驶室的挡位选择器使之挂在前进挡上时，由软轴带动选挡操作阀60的操纵杆60-1移动，使选挡操作阀60的进油口P与执行口A相通，液压泵63中的压力油进入前进挡离合器61，前进挡离合器61结合，车辆挂在前进挡上；当驾驶员操作位于驾驶室的挡位选择器使之挂在后退挡上时，由软轴带动选挡操作阀60的操纵杆60-1移动，使选挡操作阀60的进油口P与执行口B相通，液压泵63中的压力油进入后退挡离合器62，后退挡离合器62结合，车辆挂在后退挡上。当驾驶员操作驾驶室的挡位选择器使之挂在空挡上时，选挡操作阀60的进油口P与执行口A和执行口B均不相通，前进挡离合器61和后退挡离合器62均在分离状态，车辆挂在空挡上。

现有技术的车辆的挡位装置在挂前进挡行驶后，在车辆行驶的过程中驾驶员误挂后退挡时，挡位装置仍然可以直接由前进挡切换到后退挡；在挂后退挡行驶后，在车辆行驶的过程中驾驶员误挂前进挡时，挡位装置也可以直接由后退挡切换到前进挡。这样就会影响车辆的变速箱的使用寿命，也会降低驾驶的安全性，易发生交通事故。

发明内容

本发明的目的在于提出一种变速箱的使用寿命高、驾驶的安全性高且不易发生交通事故的车辆的挡位锁定装置。

为达到上述目的，本发明采取如下技术方案：一种车辆的挡位锁定装置，包括选挡操作阀、前进挡离合器、后退挡离合器、液压泵和油箱；所述液压泵的进油口与油箱连通，液压泵的出油口与选挡操作阀的进油口P连通；所述选挡操作阀包括的操纵杆，选挡操作阀的操纵杆通过软轴与位于驾驶室的挡位选择器连接；

还包括第一电磁阀、第二电磁阀、第一压力传感器、主控制器、第二压力传感器、转速传感器和感应件；所述选挡操作阀的执行口A分别与第一压力传感器和第一电磁阀的进油口P连通，第一电磁阀的执行口A与前进挡离合器连通，选挡操作阀的执行口B分别与第二压力传感器和第二电磁阀的进油口P连通，第二电磁阀的执行口A与后退挡离合器连通；所述转速传感器与感应件相对应；所述第一电磁阀、第二电磁阀、第一压力传感器、第二压力传感器和转速传感器均与主控制器电连接或无线通迅连接；当第一压力传感器的压力值大于主控制器中设定的压力值，且转速传感器的转速值大于主控制器中的设定的转速值时，由主控制器控制第二电磁阀的接线端K得电，这时第二电磁阀的进油口P与执行口A不相通；当第二压力传感器的压力值大于主控制器中设定的压力值，且转速传感器的转速值大于主控制器中的设定的转速值时，由主控制器控制第一电磁阀的接线端K得电，这时第一电磁阀的进油口P与执行口A不相通；当转速传感器的转速值等于主控制器中的设定的转速值时，由主控制器控制第一电磁阀的接线端K和第二电磁阀的接线端K均失电。

还包括安全阀；所述安全阀设置在液压泵的出油口至油箱的油通道上。

还包括过滤器；所述过滤器设置在油箱至液压泵的进油口的油通道上。

本发明具有如下积极效果：（1）由于本发明的选挡操作阀的执行口A分别与第一压力传感器和第一电磁阀的进油口P连通，第一电磁阀的执行口A与前进挡离合器连通，选挡操作阀的执行口B分别与第二压力传感器和第二电磁阀的进油口P连通，第二电磁阀的执行口A与后退挡离合器连通；第一电磁阀、第二电磁阀、第一压力传感器、第二压力传感器和转速传感器均与主控制器电连接或无线通迅连接；当第一压力传感器的压力值大于主控制器中设定的压力值，且转速传感器的转速值大于主控制器中的设定的转速值时，由主控制器控制第二电磁阀的接线端K得电；当第二压力传感器的压力值大于主控制器中设定的压力值，且转速传感器的转速值大于主控制器中的设定的转速值时，由主控制器控制第一电磁阀的接线端K得电；当转速传感器的转速值等于主控制器中的设定的转速值时，由主控制器控制第一电磁阀的接线端K和第二电磁阀的接线端K均失电；还由于本发明在使用时，将感应件固定连接在车辆的车轮的轮毂上，将转速传感器固定连接在车辆的机架上且感应件相对应，因而当车辆挂前进挡行驶时，液压泵中的压力油进入第一压力传感器和第一电磁阀的进油口P，液压泵中的压力油经选挡操作阀再第一电磁阀进入前进挡离合器，前进挡离合器结合，车辆挂在前进挡上，这时第一压力传感器的压力值大于主控制器中的设定的压力值，且转速传感器的转速值也大于主控制器中的设定的转速值，主控制器控制第二电磁阀的接线端K得电，第二电磁阀的进油口P与执行口A不相通。这时即使驾驶员误操作选挡操作阀，使车辆挂后退挡，液压泵中的压力油不能进入后退挡离合器，即本发明的车辆的挡位锁定装置挂前进挡行驶后，在车辆行驶的过程中不小心误挂后退挡时，车辆也不会由前进挡切换成后退挡。当车辆挂后退挡行驶时，液压泵中的压力油进入第二压力传感器和第二电磁阀的进油口P，液压泵中的压力油经选挡操作阀再第二电磁阀进入后退挡离合器，后退挡离合器结合，车辆挂在后退挡上，这时第二压力传感器的压力值大于主控制器中的设定的压力值，且转速传感器的转速值也大于主控制器中的设定的转速值，主控制器控制第一电磁阀的接线端K得电，第一电磁阀的进油口P与执行口A不相通。这时即使驾驶员误操作选挡操作阀，使车辆挂前进挡，液压泵中的压力油也不能进入前进挡离合器，即本发明的车辆的挡位锁定装置挂后退挡行驶后，在车辆行驶的过程中不小心误挂前进挡时，车辆也不会由后退挡切换成前进挡，这样使变速箱的使用寿命高，驾驶的安全性高，也不容易发生交通事故。

附图说明

图1是本发明的原理图；

图2是现有技术的挡位装置的原理图。

上述附图中的附图标记如下：第一电磁阀1、第二电磁阀2、第一压力传感器3、主控制器4、第二压力传感器5、转速传感器6、感应件7、选挡操作阀60、操纵杆60-1、前进挡离合器61、后退挡离合器62、液压泵63、油箱64、安全阀65、过滤器66。

具体实施方式

以下结合附图以及给出的实施例，对本发明作进一步的说明。

如图1所示，一种车辆的挡位锁定装置，包括选挡操作阀60、前进挡离合器61、后退挡离合器62、液压泵63和油箱64；所述液压泵63的进油口与油箱64连通，液压泵63的出油口与选挡操作阀60的进油口P连通；所述选挡操作阀60包括的操纵杆60-1，选挡操作阀60的操纵杆60-1通过软轴与位于驾驶室的挡位选择器连接；

还包括第一电磁阀1、第二电磁阀2、第一压力传感器3、主控制器4、第二压力传感器5、转速传感器6和感应件7；感应件7的材料为磁钢。主控制器4为PLC可编程逻辑控制器，其中所采用的中央处理器为西门子公司生产的CPU1215C。转速传感器6采用型号为WS1-ZS-6的霍尔转速传感器。第一压力传感器3和第二压力传感器5为PPM-242L压力传感器。所述选挡操作阀60的执行口A分别与第一压力传感器3和第一电磁阀1的进油口P连通，第一电磁阀1的执行口A与前进挡离合器61连通，选挡操作阀60的执行口B分别与第二压力传感器5和第二电磁阀2的进油口P连通，第二电磁阀2的执行口A与后退挡离合器62连通；所述转速传感器6与感应件7相对应；所述第一电磁阀1、第二电磁阀2、第一压力传感器3、第二压力传感器5和转速传感器6均与主控制器4电连接或无线通迅连接；当第一压力传感器3的压力值大于主控制器4中设定的压力值，且转速传感器6的转速值大于主控制器4中的设定的转速值时，由主控制器4控制第二电磁阀2的接线端K得电，这时第二电磁阀2的进油口P与执行口A不相通；主控制器4中的设定的转速值为0rpm。当车辆开始行驶后，转速传感器6的转速值会大于0rpm。主控制器4中的设定的压力值为1MPa。当液压泵63中的压力油进入第一压力传感器3或第二压力传感器5时，第一压力传感器3或第二压力传感器5的压力值会大于1MPa。当第二压力传感器5的压力值大于主控制器4中设定的压力值，且转速传感器6的转速值大于主控制器4中的设定的转速值时，由主控制器4控制第一电磁阀1的接线端K得电，这时第一电磁阀1的进油口P与执行口A不相通；正常情况下，第一电磁阀1的接线端K和第二电磁阀2的接线端K均在失电状态，这时第一电磁阀1的进油口P与执行口A相通，第二电磁阀2的进油口P与执行口A相通。当第一电磁阀1的接线端K得电时，第一电磁阀1的进油口P与执行口A不相通；当第二电磁阀2的接线端K得电时，第二电磁阀2的进油口P与执行口A不相通。当转速传感器6的转速值等于主控制器4中的设定的转速值时，由主控制器4控制第一电磁阀1的接线端K和第二电磁阀2的接线端K均失电。

还包括安全阀65；所述安全阀65设置在液压泵63的出油口至油箱64的油通道上。

还包括过滤器66；所述过滤器66设置在油箱64至液压泵63的进油口的油通道上。

本发明在使用时，将感应件7固定连接在车辆的车轮的轮毂上，将转速传感器6固定连接在车辆的机架上且感应件7相对应，固定连接的方式可以是焊接，也可以是通过螺栓连接。当车轮旋转时，固定连接在车轮的轮毂上的感应件7随轮毂一起旋转，与感应件7相对应的转速传感器6通过感应件7采集车轮的转速，当车辆开始行驶时，转速传感器6采集到的车轮转速会大于0rpm。

本发明的工作原理如下：当车辆挂前进挡行驶时，这时选挡操作阀60的进油口P与执行口A相通，液压泵63中的压力油进入第一压力传感器3和第一电磁阀1的进油口P，这时第一压力传感器3的压力值大于主控制器4中的设定的压力值。此时第一电磁阀1的接线端K在失电状态，第一电磁阀1的进油口P与执行口A相通，液压泵63中的压力油经选挡操作阀60再第一电磁阀1进入前进挡离合器61，前进挡离合器61结合，车辆挂在前进挡上。由于此时车辆已开始行驶，转速传感器6采集到的车轮的转速值会大于0rpm。这时第一压力传感器3的压力值大于主控制器4中的设定的压力值1MPa，且转速传感器6的转速值也大于主控制器4中的设定的转速值0rpm，主控制器4控制第二电磁阀2的接线端K得电，第二电磁阀2的进油口P与执行口A不相通。这时即使驾驶员误操作选挡操作阀60，使车辆挂后退挡（选挡操作阀60的进油口P与执行口B相通），但由于第二电磁阀2的进油口P与执行口A不相通，因而液压泵63中的压力油不能进入后退挡离合器62，即本发明的车辆的挡位锁定装置挂前进挡行驶后，在车辆行驶的过程中不小心误挂后退挡时，车辆也不会由前进挡切换成后退挡，这样使变速箱的使用寿命高，驾驶的安全性高，也不容易发生交通事故。

当车辆挂后退挡行驶时，这时选挡操作阀60的进油口P与执行口B相通，液压泵63中的压力油进入第二压力传感器5和第二电磁阀2的进油口P，这时第二压力传感器5的压力值大于主控制器4中的设定的压力值。此时第二电磁阀2的接线端K在失电状态，第二电磁阀2的进油口P与执行口A相通，液压泵63中的压力油经选挡操作阀60再第二电磁阀2进入后退挡离合器62，后退挡离合器62结合，车辆挂在后退挡上。由于此时车辆已开始行驶，转速传感器6采集到的车轮的转速值会大于0rpm。这时第二压力传感器5的压力值大于主控制器4中的设定的压力值1MPa，且转速传感器6的转速值也大于主控制器4中的设定的转速值0rpm，主控制器4控制第一电磁阀1的接线端K得电，第一电磁阀1的进油口P与执行口A不相通。这时即使驾驶员误操作选挡操作阀60，使车辆挂前进挡（选挡操作阀60的进油口P与执行口A相通），但由于第一电磁阀1的进油口P与执行口A不相通，因而液压泵63中的压力油不能进入前进挡离合器61，即本发明的车辆的挡位锁定装置挂后退挡行驶后，在车辆行驶的过程中不小心误挂前进挡时，车辆也不会由后退挡切换成前进挡，这样使变速箱的使用寿命高，驾驶的安全性高，也不容易发生交通事故。

当车辆在行驶过程中第一电磁阀1的接线端K得电后或第二电磁阀2的接线端K得电后，只要车辆停止行驶，即车轮不再转动，这时转速传感器6采集到的车轮转速会等于0rpm。即转速传感器6的转速值等于主控制器4中的设定的转速值，主控制器4控制第一电磁阀1的接线端K和第二电磁阀2的接线端K均失电。这时第一电磁阀1的进油口P与执行口A相通，第二电磁阀2的进油口P与执行口A相通。