【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及舷外机换挡，特别涉及一种全电控燃油舷外机换挡系统。
技术介绍
1、现有舷外机的换挡系统，基本处于机械换挡水平，即通过舷外机操控手柄的物理摆动拉动换挡钢索伸缩移动。现有舷外机的机械换传动挡方式，由于机械手柄和钢索传动制造精度不高，导致换挡不平顺，挂挡体验不佳。如果手柄安装在船头或船中，钢索比较长，钢索在导管内的阻力就比较大，导致换挡阻力很大。
技术实现思路
1、本专利技术目的是：提供一种全电控燃油舷外机换挡系统，通过全新设计换挡传动结构和控制方式，实现如下功能：
2、1、将原有机械手柄设计为电子手柄，将换挡推杆的物理信号转化为电子换挡信号，通过can线传输到发动机ecu，可以改善机械手柄精度差的问题，实现精准换挡。
3、2、由于电子手柄换挡只需要将驾驶员物理动作发送给发动机ecu作为换挡指令，不需要很大的力，为此可以大大缩小手柄推杆的尺寸，便于安装，节省驾驶台空间；
4、3、在舷外机上增加电子换挡执行器，代替原钢索拉动滑块，ecu接到电子手柄的指令后驱动换挡执行器实现电子换挡，减少了船上穿钢索的安装难度，使用电缆代替钢索可以延长换挡手柄到舷外机的长度，更适用于大型船只；
5、4、对比原方案增加换挡传感器实时监控挡位状态，确保挡位正常。通过ecu对换挡电机电流大小和挡位位置状态，保护换挡电机；
6、5、通过ecu控制最大换挡转速，保证换挡操作在低于最大换挡转速下进行，可以有效避免高速换挡打坏换挡离合器和齿轮，延长
7、6、挡位传感器采用双路信号输出信号，当一路信号失效，自动替换成另外一路作为挡位信号，提高换挡可靠性。
8、本专利技术的技术方案是：
9、一种全电控燃油舷外机换挡系统，包括依次连接的电子换挡手柄、ecm控制器和舷外机，所述舷外机内置ecu，由ecm控制器连接控制，ecm控制器及ecu还分别连接舷外机仪表，显示换挡信息；
10、通过电子手柄将舷外机驾驶员换挡意图转换成电信号，ecu接收到换挡信号后，基于当前位置状态，计算驱动换挡执行器的方向和目标位置，根据挡位传感器反馈的实时位置，计算何时停止驱动，直至换挡成功。
11、优选的，所述ecu包括挡位控制模块，ecm控制器收到电子换挡手柄的换挡信号后，将需求com_stgears以报文形式发送给ecu挡位控制模块，同时将转速信号epm_neng、发动机状态coeng_st信号输入到ecu挡位控制模块；ecu挡位控制模块根据输入状态输出挡位传感器反馈电压gear_uraw_mp、挡位驱动占空比gear_rps、挡位驱动占空比变化率gear_rpsramp、挡位状态gear_st控制换挡执行器不同方向运动，实现舷外机换挡功能。
12、优选的，所述电子换挡位置传感器采用双霍尔信号设计，输入两路霍尔信号gear_uraw1、 gear_uraw2；gear1 src和gear2 src为两路信号范围进行故障诊断，当原始信号电压超过设定最大和最小电压出发故障，提醒驾驶员和维修人员挡位传感器存在故障，进行维修；挡位传感器信号经过故障处理、最大最小限值、参考信号选择最终输出挡位原始位置gear_uraw_mp。
13、优选的，所述挡位传感器最终输出挡位原始位置gear_uraw_mp到挡位协调模块gearv governor。
14、优选的，所述挡位控制模块还包括空挡位置判断模块，空挡位置判断模块根据当前挡位信号gear_uraw_mp大小，当gear_uneumin_c≤输入1≤gear_uneumax_c，输出空挡状态gear_st值为0。
15、优选的，所述挡位控制模块还包括前进挡位置判断模块，前进挡位置判断模块根据当前挡位信号gear_uraw_mp大小，当gear_ufrwmin_c≤输入1≤gear_ufrwmax_c，输出前进挡状态gear_st值为1。
16、优选的，所述挡位控制模块还包括倒退挡位置判断模块，倒退挡位置判断模块根据当前挡位信号gear_uraw_mp大小，当gear_urevmin_c≤输入1≤gear_urevmax_c，输出后退挡状态gear_st值为2。
17、优选的，所述挡位控制模块还包括换挡驱动次数故障判断模块，当ecu驱动换挡后，如果换挡没有执行到位，则经过gear_tiexmax_c时间再次驱动，如超过最大驱动次数gear_numexmax_c则报换挡系统故障gear_stconsdrverr，提醒驾驶员检查换挡系统。
18、优选的，所述挡位控制模块还包括换挡电机短路故障判断模块，换挡电机短路故障判断模块由底层芯片判断输入到应用层逻辑实现。
19、本专利技术的优点是：
20、1．本专利技术的全电控燃油舷外机换挡系统，在电控手柄和电控执行器的基础上，驾驶员不需要太大的力只需要推动电子换挡杆就可以发出换挡命令，由ecu控制电机驱动换挡轴旋转，手柄不需要再采用杠杆原理来省力，从而大大缩小了换挡手柄的长度，节省船上驾控台安装空间。同时，驾驶员控制更加柔和精准，提升驾驶感受。通过上述系统，只需要将换挡手柄更换为无人控制器发出换挡信号，就可以实现电子化无人换挡，大大提高了传统的增加换挡执行器拉动手柄换挡，简化无人船换挡系统。
21、2．本专利技术在安装挡位传感器的基础上，采用上述控制逻辑，可以时时监控挡位状态，发现有脱挡征兆立即再次挂挡，避免脱挡风险，提升远海驾驶安全性。
22、3．本专利技术采用上述控制逻辑，对挡位传感器信号和换挡电机电流大小，时时判断传感器和电机是否正常，当发现异常信号后，立即报出故障，提醒驾驶员维修，避免驾驶员带风险出行，同时实现系统自诊断功能。
23、4．本专利技术采用上述控制逻辑，可以根据不同转速来限制换挡驱动，当转速信号不符合要求时，禁止驱动换挡电机，很好的保护了换挡离合器，避免高速换挡会打碎离合器。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种全电控燃油舷外机换挡系统，其特征在于，包括依次连接的电子换挡手柄、ECM控制器和舷外机，所述舷外机内置ECU，由ECM控制器连接控制，ECM控制器及ECU还分别连接舷外机仪表，显示换挡信息；
2.根据权利要求1所述的全电控燃油舷外机换挡系统，其特征在于，所述ECU包括挡位控制模块，ECM控制器收到电子换挡手柄的换挡信号后，将需求Com_stGears以报文形式发送给ECU挡位控制模块，同时将转速信号Epm_nEng、发动机状态CoEng_st信号输入到ECU挡位控制模块；ECU挡位控制模块根据输入状态输出挡位传感器反馈电压Gear_uRaw_mp、挡位驱动占空比Gear_rps、挡位驱动占空比变化率Gear_rpsRamp、挡位状态Gear_st控制换挡执行器不同方向运动，实现舷外机换挡功能。
3.根据权利要求2所述的全电控燃油舷外机换挡系统，其特征在于，所述电子换挡位置传感器采用双霍尔信号设计，输入两路霍尔信号Gear_uRaw1、 Gear_uRaw2；Gear1 SRC和Gear2 SRC为两路信号范围进行故障诊断，当原始信号电压超过设定最大
4.根据权利要求3所述的全电控燃油舷外机换挡系统，其特征在于，所述挡位传感器最终输出挡位原始位置Gear_uRaw_mp到挡位协调模块Gearv governor。
5.根据权利要求4所述的全电控燃油舷外机换挡系统，其特征在于，所述挡位控制模块还包括空挡位置判断模块，空挡位置判断模块根据当前挡位信号Gear_uRaw_mp大小，当Gear_uNeuMin_C≤输入1≤Gear_uNeuMax_C，输出空挡状态Gear_st值为0。
6.根据权利要求5所述的全电控燃油舷外机换挡系统，其特征在于，所述挡位控制模块还包括前进挡位置判断模块，前进挡位置判断模块根据当前挡位信号Gear_uRaw_mp大小，当Gear_uFrwMin_C≤输入1≤Gear_uFrwMax_C，输出前进挡状态Gear_st值为1。
7.根据权利要求6所述的全电控燃油舷外机换挡系统，其特征在于，所述挡位控制模块还包括倒退挡位置判断模块，倒退挡位置判断模块根据当前挡位信号Gear_uRaw_mp大小，当Gear_uRevMin_C≤输入1≤Gear_uRevMax_C，输出倒退挡状态Gear_st值为2。
8.根据权利要求7所述的全电控燃油舷外机换挡系统，其特征在于，所述挡位控制模块还包括换挡驱动次数故障判断模块，当ECU驱动换挡后，如果换挡没有执行到位，则经过Gear_tiExMax_C时间再次驱动，如超过最大驱动次数Gear_numExMax_C则报换挡系统故障Gear_stConsDrvErr，提醒驾驶员检查换挡系统。
9.根据权利要求8所述的全电控燃油舷外机换挡系统，其特征在于，所述挡位控制模块还包括换挡电机短路故障判断模块，换挡电机短路故障判断模块由底层芯片判断输入到应用层逻辑实现。
...【技术特征摘要】
1.一种全电控燃油舷外机换挡系统，其特征在于，包括依次连接的电子换挡手柄、ecm控制器和舷外机，所述舷外机内置ecu，由ecm控制器连接控制，ecm控制器及ecu还分别连接舷外机仪表，显示换挡信息；
2.根据权利要求1所述的全电控燃油舷外机换挡系统，其特征在于，所述ecu包括挡位控制模块，ecm控制器收到电子换挡手柄的换挡信号后，将需求com_stgears以报文形式发送给ecu挡位控制模块，同时将转速信号epm_neng、发动机状态coeng_st信号输入到ecu挡位控制模块；ecu挡位控制模块根据输入状态输出挡位传感器反馈电压gear_uraw_mp、挡位驱动占空比gear_rps、挡位驱动占空比变化率gear_rpsramp、挡位状态gear_st控制换挡执行器不同方向运动，实现舷外机换挡功能。
3.根据权利要求2所述的全电控燃油舷外机换挡系统，其特征在于，所述电子换挡位置传感器采用双霍尔信号设计，输入两路霍尔信号gear_uraw1、 gear_uraw2；gear1 src和gear2 src为两路信号范围进行故障诊断，当原始信号电压超过设定最大和最小电压出发故障，提醒驾驶员和维修人员挡位传感器存在故障，进行维修；挡位传感器信号经过故障处理、最大最小限值、参考信号选择最终输出挡位原始位置gear_uraw_mp。
4.根据权利要求3所述的全电控燃油舷外机换挡系统，其特征在于，所述挡位传感器最终输出挡位原始位置gear_uraw_mp到挡位协调模块gearv governor。
5.根...
【专利技术属性】
技术研发人员：马伯升，刘国栋，刘喜东，徐文文，李俊奇，周思晨，
申请(专利权)人：苏州百胜动力机器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。