专利名称：差速器的模式切换控制系统及其控制方法
技术领域：
本发明涉及车辆技术领域，特别涉及一种用于车辆的差速器的模式切换控制系 统。本发明还涉及一种差速器的模式切换控制方法。
背景技术：
随着国民经济和城市建设的高速发展，车辆作为工业建设的主要机械和重要代步 工具，发挥的作用越来越重要。
通常情况下，车辆的左右车轮之间的驱动桥安装有差速器，主要由差速器壳、行星 齿轮、行星齿轮轴、半轴齿轮组成，用来保证在向两侧驱动轮传递转矩的同时，又能使两侧 驱动轮以不同转速转动。
差速器具有两种工作模式，即差速模式和差速锁定模式。差速模式用于车辆转弯 行驶、车辆制动，以及路面凹凸不平等情况时，差速器用分别驱动的方法来实现左右驱动车 轮的不同角速度，保证车轮在正常行驶状态下做纯滚动；差速锁定模式能使左右车轮刚性 同轴连接，并以同样角速度驱动转动，提高车辆在不良路面上的通行能力。
由于车辆的车身较长、重量较大，通常采用多轴驱动，每个驱动轴上都需要安装差 速器，这些差速器使得车辆无论在差速模式还是差速锁定模式下，车轮均与地面做纯滚动 运动，且车辆具有良好的通行能力。因此，对差速器的两种工作模式的切换要求有一个智 能、安全的控制方法。
现有技术中，操作人员通常根据不同的路面状况，通过切换开关改变差速器的模 式。然而，由于操作人员在进行模式切换时，都是通过主观判断进行操作，缺少对差速器齿 轮副实际运动状态的判断。当车辆在高速行驶且非直线行驶时，差速器内部的齿轮副仍处 于高速运转状态，此时切换差速器的工作模式会造成啮合的齿轮副不能完全脱开，待啮合 的齿轮副不能完全啮合，并且部分啮合的齿轮由于受力不均产生应力变形，严重时甚至发 生打齿现象、损坏齿轮副，造成整个差速器报废。
因此，如何在现有技术的基础上，提供一种差速器的模式切换控制系统，提高差速 器的模式切换时的安全性，是本领域的技术人员应当急需解决的问题。发明内容
本发明要解决的技术问题为提供一种差速器的模式切换控制系统，该差速器的模 式切换控制系统能够提高差速器在模式切换时的安全性。本发明要解决的另一个技术问题 为提供一种差速器的模式切换控制方法。
为解决上述技术问题，本发明提供一种差速器的模式切换控制系统，用于差速器 模式切换命令发出之后对差速器的控制，包括
检测装置，用于检测车辆的行驶状态；
控制装置，其输入端连接于所述检测装置，其输出端连接于所述差速器；所述控制 装置根据所述行驶状态判断所述车辆是否低速行驶和/或直线行驶；4
当所述车辆低速行驶和/或直线行驶时，切换所述差速器的当前模式；
当所述车辆不是低速行驶，也不是直线行驶时，保持所述差速器的当前模式不变。
优选地，还包括电磁阀，所述控制装置通过控制所述电磁阀的得电状态来切换或 保持所述差速器的当前模式。
优选地，还包括显示装置，用于检测所述差速器的当前模式，并显示所述差速器的 当前模式和所述车辆的行驶状态；
当所述差速器处于差速锁定模式，且所述车辆低速行驶和/或直线行驶时，所述 显示装置正常显示；
当所述差速器处于差速锁定模式，且所述车辆不是低速行驶，也不是直线行驶时， 所述显示装置以报警方式显示；
当所述差速器处于差速模式时，所述显示装置不显示。
优选地，还包括锁定检测开关，所述显示装置通过所述锁定检测开关的状态来检 测所述差速器的当前模式。
优选地，所述显示装置具体为指示灯。
本发明还提供一种差速器的模式切换控制方法，用于差速器模式切换命令发出之 后对差速器的控制，包括以下步骤
101)检测车辆的行驶状态；
102)接收所述行驶状态，并根据所述行驶状态判断所述车辆是否低速行驶和/或 直线行驶；若所述车辆低速行驶和/或直线行驶，转向步骤10 ；若所述车辆不是低速行 驶，也不是直线行驶，转向步骤104)；
103)切换所述差速器的当前模式；
104)保持所述差速器的当前模式不变。
优选地，所述步骤10 和所述步骤104)通过控制电磁阀的得电状态来切换或保 持所述差速器的当前模式。
优选地，步骤10 在切换所述差速器的当前模式之后，还包括
105)判断所述差速器是否处于差速锁定模式，若是，转向步骤106)；若不是，转向 步骤107)；
106)正常显示所述差速器的当前模式和所述车辆的行驶状态；
107)不显示当前状态；
步骤104)保持所述差速器的当前模式不变之后，还包括
108)判断所述差速器是否处于差速锁定模式，若是，转向步骤109)；若不是，转向 步骤110)；
109)以报警方式显示所述差速器的当前模式和所述车辆的行驶状态；
110)不显示当前状态。
优选地，步骤10 和步骤108)通过锁定检测开关的状态来判断所述差速器的当 前模式。
优选地，所述步骤106)和步骤109)通过指示灯来显示所述差速器的当前模式和 所述车辆的行驶状态。
在进行差速器的模式切换时，本发明提供的差速器的模式切换控制系统包括检测装置，在差速器模式切换命令发出后检测车辆的行驶状态，并发送行驶状态；控制装置， 接收行驶状态并判断车辆是否低速行驶和/或直线行驶，若是则切换差速器的当前模式， 若不是则保持差速器的当前模式不变。
由上述差速器的模式切换控制系统的工作过程可以看出，发出切换命令后，只有 在车辆处于低速行驶和/或直线行驶的状态下，差速器才能够完成模式的切换，此时齿轮 副可以很好的脱开与啮合，避免了在高速状态下由于齿轮副局部受力而产生的应力变形。
由此可见，本发明提供的差速器的模式切换控制系统，能够提高差速器在模式切 换时的安全性，增强了差速器的工作可靠性，达到控制的目的，也进一步延长了差速器的使 用寿命。
在另一种具体的实施方式中，本发明所提供的差速器的模式切换控制系统，还可 以包括显示装置，该显示装置用于检测差速器的当前模式，并显示差速器的当前模式和车 辆的行驶状态；当差速器处于差速锁定模式，且车辆低速行驶和/或直线行驶时，显示装置 正常显示；当差速器处于差速锁定模式，且车辆不是低速行驶，也不是直线行驶时，显示装 置以报警方式显示；当差速器处于差速模式时，显示装置不显示。根据显示装置的显示结 果，操作人员能够实时掌握差速器的工作模式以及车辆的行驶状态，并根据显示结果进行 安全可靠的操作。
本发明提供的差速器的模式切换控制方法也具有与差速器的模式切换控制系统 相同的技术效果，在此不再赘述。
图1为本发明所提供差速器的模式切换控制系统的第一种具体实施方式
的结构 框图2为本发明所提供差速器的模式切换控制系统的第二种具体实施方式
的结构 框图3为本发明所提供差速器的模式切换控制系统的第三种具体实施方式
的结构 框图4为本发明所提供差速器的模式切换控制系统的第四种具体实施方式
的结构 框图5为本发明所提供差速器的模式切换控制方法的第一种具体实施方式
的流程 图6为本发明所提供差速器的模式切换控制方法的第二种具体实施方式
的流程 图7为本发明所提供差速器的模式切换控制方法的第三种具体实施方式
的流程 图。
具体实施方式
本发明的核心为提供一种差速器的模式切换控制系统，该差速器的模式切换控制 系统能够提高差速器在模式切换时的安全性。本发明的另一个核心为提供一种差速器的模 式切换控制方法。
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实 施例对本发明作进一步的详细说明。
请参考图1，图1为本发明所提供差速器的模式切换控制系统的第一种具体实施 方式的结构框图。
在一种具体的实施方式中，如图1所示，本发明所提供的一种差速器的模式切换 控制系统包括检测装置1，用于在差速模式切换命令发出后检测车辆的行驶状态，并发送 行驶状态；控制装置2，用于接收行驶状态，并根据行驶状态判断车辆是否低速行驶和/或 直线行驶，当车辆低速行驶和/或直线行驶时，控制装置2切换差速器8的当前模式，当车 辆不是低速行驶，也不是直线行驶时，控制装置2保持差速器8的当前模式不变。
由上述差速器的模式切换控制系统的工作过程可以看出，发出切换命令后，只有 在车辆处于低速行驶和/或直线行驶的状态下，差速器8才能够完成模式的切换，此时齿轮 副可以很好的脱开与啮合，避免了在高速状态下由于齿轮副局部受力而产生的应力变形。
由此可见，本发明提供的差速器的模式切换控制系统，能够提高差速器8在模式 切换时的安全性，增强了差速器8的工作可靠性，达到控制的目的，也进一步延长了差速器 的使用寿命。
需要说明的是，上述具体实施方式
中并未具体限定低速行驶和直线行驶的标准， 例如，可以将车速大于5m/s且小于30m/s设定为低速行驶，将转角小于10度设定为直线行 驶，当然，上述控制装置2还可以将低速行驶和直线行驶的标准设置为其他值，本领域的技 术人员可以根据不同路况或不同需要自行选择。
还可以进一步设置上述差速器的模式切换控制系统的具体控制方式。
请参考图2，图2为本发明所提供差速器的模式切换控制系统的第二种具体实施 方式的结构框图。
如图2所示，上述差速器的模式切换控制系统可以包括电磁阀3，上述控制装置2 通过控制电磁阀3的通电状态切换差速器8的模式。一个电磁阀3的通电、断电可以控制 两种模式之间的切换，上述控制装置2可以根据差速器8的模式切换前的模式和切换后的 模式，将控制两种模式的电磁阀3设于工作状态，当差速器8由差速模式切换到差速锁定模 式时，控制装置2可以控制电磁阀3使其通电，进而差速器8实现模式的切换；当差速器8 由差速锁定模式切换到差速模式时，控制装置2可以控制上述电磁阀3使其断电，进而差速 器8实现模式的切换。这样差速器8的模式可以简单、容易、方便的实现切换。
当然，上述电磁阀3也可以由其他能满足要求的装置代替，并不仅仅限于上述的具体实施方式
；进一步地，通过电磁阀3的通电、断电而实现的模式切换，也并不限于上述 方式，也可以通过电磁阀3的通电实现差速模式由差速锁定模式切换到差速模式，通过电 磁阀3的断电实现差速模式由差速模式切换到差速锁定模式。
进一步地，上述电磁阀3可以具体为自锁电磁阀，自锁电磁阀是指具有自锁功能 的电磁阀，能够使车辆保持在差速器切换后模式的状态，在下次差速器8的模式切换发生 之前，保持此次切换后的模式状态运行。
请参考图3，图3为本发明所提供差速器的模式切换控制系统的第三种具体实施 方式的结构框图。
在第三种具体的实施方式中，如图3所示，本发明所提供的差速器的模式切换控制系统，还可以包括显示装置4，该显示装置4用于检测差速器8的当前模式，并显示差速器 8的当前模式和车辆的行驶状态；当差速器8处于差速锁定模式，且车辆低速行驶和/或直 线行驶时，显示装置4正常显示；当差速器8处于差速锁定模式，且车辆不是低速行驶，也不 是直线行驶时，显示装置4以报警方式显示；当差速器8处于差速模式时，显示装置4不显7J\ ο
根据显示装置4的显示结果，操作人员能够实时掌握差速器8的工作模式以及车 辆的行驶状态，并根据显示结果进行安全可靠的操作，避免了在差速器8处于差速锁定模 式的情况下做出转弯等不安全的操作。
具体地，上述差速器的模式切换控制系统还可以包括锁定检测开关5，显示装置4 可以通过锁定检测开关5的状态来检测差速器8的当前模式。锁定检测开关5可以连接于 差速器8，控制锁定检测开关5，使其当差速器8处于差速锁定模式时闭合，从而使显示装置 4与差速器8连通，此时，显示装置4显示车辆的行驶状态；控制锁定检测开关5，使其当差 速器8处于差速模式时断开，从而使显示装置4与差速器8不连通，不显示任何信息。通过 设置锁定检测开关5，显示装置4能够方便地检测出差速器8处于何种工作模式，从而根据 车辆的行驶状态进行相应的操作。
更进一步地，上述显示装置4可以为指示灯，当差速器8处于差速锁定模式，且车 辆低速行驶和/或直线行驶时，指示灯常亮；当差速器8处于差速锁定模式，且车辆不是低 速行驶，也不是直线行驶时，指示灯闪烁；当差速器8处于差速模式时，指示灯不亮。通过指 示灯常亮、闪烁、不亮三种方式能够清楚简单地显示出车辆行驶状态和差速器的当前模式。
当然，上述显示装置4不仅限于指示灯，还可以为其他部件，比如可以为液晶显示 屏，通过数字显示出当前差速器8的模式状态和当前车辆的行驶状态。
请参考图5，图5为本发明所提供差速器的模式切换控制方法的第一种具体实施 方式的流程图。
如图5所示，本发明还提供一种差速器的模式切换控制方法，用于差速器模式切 换命令发出之后对差速器的控制，包括以下步骤
101)检测车辆的行驶状态；
102)接收行驶状态，并根据行驶状态判断车辆是否低速行驶或直线行驶；若车辆 低速行驶或直线行驶时，转向步骤10 ；若车辆不是低速行驶也不是直线行驶时，转向步 骤 104)；
103)切换差速器的当前模式；
104)保持差速器的当前模式不变。
具体地，上述步骤10 和步骤104)可以通过控制电磁阀的得电状态来切换或保 持差速器的当前模式。
请参考图6，图6为本发明所提供差速器的模式切换控制方法的第二种具体实施 方式的流程图。
在另一种具体实施方式
中，如图6所示，上述控制方法可以包括
201)检测车辆的行驶状态；
202)接收行驶状态，并根据行驶状态判断车辆是否低速行驶且直线行驶；若车 辆低速行驶且直线行驶时，转向步骤20 ；若车辆不是低速行驶且直线行驶时，转向步骤204)；
203)切换差速器的当前模式；
204)保持差速器的当前模式不变。
请参考图7，图7为本发明所提供差速器的模式切换控制方法的第三种具体实施 方式的流程图。
在另一种具体实施方式
中，如图7所示，上述差速器的模式切换方法可以包括
301)检测车辆的行驶状态；
302)接收行驶状态，并根据行驶状态判断车辆是否低速行驶或直线行驶；若车辆 低速行驶或直线行驶时，转向步骤30 ；若车辆不是低速行驶，也不是直线行驶时，转向步 骤 304)；
303)切换差速器的当前模式；
304)保持差速器的当前模式不变。
上述步骤30 在切换差速器的当前模式之后，还包括
305)判断差速器是否处于差速锁定模式，若是，转向步骤306)；若不是，转向步骤 307)；
306)正常显示差速器的当前模式和车辆的行驶状态；
307)不显示差速器的当前模式和车辆的行驶状态。
上述步骤304)在保持差速器的当前模式不变之后，还包括
308)判断差速器是否处于差速锁定模式，若是，转向步骤309)；若不是，转向步骤 310)；
309)以报警方式显示差速器的当前模式和车辆的行驶状态；
310)不显示差速器的当前模式和车辆的行驶状态。
具体地，上述步骤30 和步骤308)可以通过锁定检测开关的状态来检测差速器 的当前模式；上述步骤306)和步骤309)可以通过指示灯来显示差速器的当前模式和车辆 的行驶状态。
上述差速器的模式切换控制方法具有与控制系统相似的技术效果，在此不再赘 述。
以上对本发明所提供的差速器的模式切换控制系统及其控制方法进行了详细介 绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只 是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员 来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修 饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
权利要求
1.一种差速器的模式切换控制系统，用于差速器模式切换命令发出之后对差速器的控 制，其特征在于，包括检测装置(1)，用于检测车辆的行驶状态；控制装置O)，其输入端连接于所述检测装置(1)，其输出端连接于所述差速器(8)；所 述控制装置( 根据所述行驶状态判断所述车辆是否低速行驶和/或直线行驶；当所述车辆低速行驶和/或直线行驶时，切换所述差速器(8)的当前模式；当所述车辆不是低速行驶，也不是直线行驶时，保持所述差速器(8)的当前模式不变。
2.根据权利要求1所述的差速器的模式切换控制系统，其特征在于，还包括电磁阀 (3)，所述控制装置( 通过控制所述电磁阀(3)的得电状态来切换或保持所述差速器(8) 的当前模式。
3.根据权利要求1或2所述的差速器的模式切换控制系统，其特征在于，还包括显示装置G)，用于检测所述差速器(8)的当前模式，并显示所述差速器(8)的当前模 式和所述车辆的行驶状态；当所述差速器(8)处于差速锁定模式，且所述车辆低速行驶和/或直线行驶时，所述显 示装置(4)正常显示；当所述差速器(8)处于差速锁定模式，且所述车辆不是低速行驶，也不是直线行驶时， 所述显示装置以报警方式显示；当所述差速器(8)处于差速模式时，所述显示装置(4)不显示。
4.根据权利要求3所述的差速器的模式切换控制系统，其特征在于，还包括锁定检测 开关(5)，所述显示装置(4)通过所述锁定检测开关( 的状态来检测所述差速器(8)的当 前模式。
5.根据权利要求3所述的差速器的模式切换控制系统，其特征在于，所述显示装置(4) 具体为指示灯。
6.一种差速器的模式切换控制方法，用于差速器模式切换命令发出之后对差速器的控 制，其特征在于，包括以下步骤101)检测车辆的行驶状态；102)接收所述行驶状态，并根据所述行驶状态判断所述车辆是否低速行驶和/或直线 行驶；若所述车辆低速行驶和/或直线行驶，转向步骤10 ；若所述车辆不是低速行驶，也 不是直线行驶，转向步骤104)；103)切换所述差速器的当前模式；104)保持所述差速器的当前模式不变。
7.根据权利要求6所述的差速器的模式切换控制方法，其特征在于，所述步骤103)和 所述步骤104)通过控制电磁阀的得电状态来切换或保持所述差速器的当前模式。
8.根据权利要求6或7所述的差速器的模式切换控制方法，其特征在于，步骤10 在切换所述差速器的当前模式之后，还包括105)判断所述差速器是否处于差速锁定模式，若是，转向步骤106)；若不是，转向步骤 107)；106)正常显示所述差速器的当前模式和所述车辆的行驶状态；107)不显示当前状态；步骤104)在保持所述差速器的当前模式不变之后，还包括108)判断所述差速器是否处于差速锁定模式，若是，转向步骤109)；若不是，转向步骤 110)；109)以报警方式显示所述差速器的当前模式和所述车辆的行驶状态；110)不显示当前状态。
9.根据权利要求8所述的差速器的模式切换控制方法，其特征在于，步骤10 和步骤 108)通过锁定检测开关的状态来判断所述差速器的当前模式。
10.根据权利要求8所述的差速器的模式切换控制方法，其特征在于，所述步骤106)和 步骤109)通过指示灯来显示所述差速器的当前模式和所述车辆的行驶状态。
全文摘要
本发明公开了一种差速器的模式切换控制系统，用于差速器模式切换命令发出之后对差速器的控制，包括检测装置(1)，用于检测车辆的行驶状态；控制装置(2)，其输入端连接于所述检测装置(1)，其输出端连接于所述差速器(8)；所述控制装置(2)根据所述行驶状态判断所述车辆是否低速行驶和/或直线行驶；当所述车辆低速行驶和/或直线行驶时，切换所述差速器(8)的当前模式；当所述车辆不是低速行驶，也不是直线行驶时，保持所述差速器(8)的当前模式不变。该系统能提高差速器模式切换的安全性。本发明还公开了一种差速器的模式切换控制方法，具有与上述控制系统相同的技术效果。
文档编号F16H61/02GK102042381SQ20101062005
公开日2011年5月4日 申请日期2010年12月31日 优先权日2010年12月31日
发明者丁宏刚, 俞宗嘉, 朱长建 申请人:徐州重型机械有限公司