[发明专利]基于DSP的变速箱控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种变速箱控制系统，具体地说是基于DSP的变速箱控制系统。

背景技术

随着科学技术水平的飞速发展和社会的进步,人们在对汽车性能要求越来越高的同时,对工程机械等重型车辆的要求也随之提高。由于工程机械使用环境比较恶劣，变速箱负载较大，挡位操纵沉重，从而加重驾驶员的疲劳强度。因此，发动机与变速箱之间的匹配就显得十分重要，这也决定了装载机整机的性能。

目前，国内的自动变速控制系统尚处于起步阶段，变速控制作为装载机的核心部件，在国内多年来由于受技术状态及成本因素的影响，尽管已有多家公司意识到提升该技术的必要性，但是经过多年的研究，截止到目前都没有达到自己的设计要求，变速箱控制基本上处于半自动变速控制状态，不仅可靠性低，响应的速度慢，而且灵活性较差，不能根据用户实际需求，实现变速行走功率控制的合理匹配。

发明内容

本发明提供了基于DSP的变速箱控制系统，能够有效解决现有的变速箱控制系统自动化程度低、响应速度慢、可靠性低、灵活性差的问题。

为了解决上述问题，本发明采用以下技术方案：基于DSP的变速箱控制系统，其特征在于，包括上位机、下位机和执行部件；所述的上位机为一台工业电脑，所述的下位机为DSP，所述的执行部件包括DAC、电液伺服阀、ADC和转速传感器； 所述的上位机通过CAN总线与下位机实现通信连接，所述的下位机通过数据总线与所述的DAC连接，所述的DAC通过数据线连接所述的电液伺服阀，所述的下位机通过数据线与所述的ADC连接，所述的ADC通过数据线连接所述的转速传感器，所述的转速传感器安装于变速箱内的传动轴处。

进一步的，所述的DAC和电液伺服阀为多个，且DAC和电液伺服阀一一对应连接，所述的多个DAC分别与下位机连接。

进一步的，所述的ADC和转速传感器为多个，且ADC和转速传感器一一对应连接，所述的多个ADC分别与下位机连接。

优选的，所述的工业电脑的型号为KPC-610F-GM45。

优选的，所述的DSP是TI公司生产的32位浮点DSP控制器TMS320F28335。

优选的，所述ADC是ADI公司生产的高精度模数转化器AD7653。

优选的，所述DAC是美信公司生产的高精度数模转化器MAX547。

优选的，所述的CAN总线采用独立的CAN总线控制器MCP2510和CAN总线收发器TJA1050。

本发明的有益效果是：该发明结构简单、响应速度快、灵活好，能够改善装载机等工程机械的定轴式变速箱换档的时间延迟及抖动性，提高变速控制系统可靠性和安全性，降低变速箱工作时的振动和噪声。

附图说明

图1是本发明最佳实施例的原理结构框图。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过一个具体五档变速箱控制系统实施方式，并结合其附图，对本方案进行阐述。

如图1所示，该发明基于DSP的变速箱控制系统包括上位机、下位机和执行部件，所述的上位机为一台工业电脑，所述的下位机为DSP（数字信号处理器），所述的执行部件包括五个DAC（高精度数模转换器）、五个电液伺服阀、五个ADC（高精度模数转换器）和五个转速传感器；所述的上位机通过CAN总线与下位机实现通信连接，所述的下位机通过数据总线分别连接五个所述的DAC，五个所述的DAC通过数据线连接五个所述的电液伺服阀，五个所述的电液伺服阀分别直接作用于变速箱的五个档位；所述的下位机通过数据线分别与五个所述的ADC连接，五个所述的ADC通过数据线分别连接五个所述的转速传感器，五个所述的转速传感器分别安装于变速箱内的5级传动轴处。

优选的，所述的工业电脑的型号为KPC-610F-GM45，用来负责各种接口通信与人机交互、数据存储与发送。

优选的，所述的DSP模块是TI公司生产的32位浮点DSP控制器TMS320F28335，主要负责各外设的控制，数据处理以及与工业电脑平台间的数据交互。

优选的，所述ADC是ADI公司生产的高精度模数转化器AD7653，用于将转速传感器采集到的模拟信号转化为数字信号。

优选的，所述DAC是美信公司生产的高精度数模转化器MAX547。用于将DSP发出的数字信号转换的模拟信号控制电液伺服阀。

优选的，所述的CAN总线采用独立的CAN总线控制器MCP2510和CAN总线收发器TJA1050，用于实现工业电脑与DSP之间的通信。

其工作过程如下：

   （1）上位机读取控制程序；