專利名稱：電動(dòng)車輛數(shù)字調(diào)速器的制作方法
一種電動(dòng)車輛數(shù)字調(diào)速器，屬于電子調(diào)速裝置。
電動(dòng)車輛是以蓄電池作能源，用直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)行進(jìn)的車輛。調(diào)速器是用于電動(dòng)車輛在行進(jìn)中調(diào)節(jié)車速的裝置。
現(xiàn)有的電動(dòng)車輛調(diào)速器大致分為三個(gè)部分操作部分→控制信號(hào)處理部分→被控管部分其中操作部分都是采用剎車鋼絲連到調(diào)速電位器(或電感器)上，靠鋼絲牽拉來改變電位器的阻值，從而改變控制電壓的大小，其操作屬于機(jī)械牽引方式;控制信號(hào)處理部分多采用脈沖工作方式，用一塊時(shí)基電路產(chǎn)生脈沖，由操作部分輸出一個(gè)變化的模擬量(直流電壓)來改變脈沖寬度，從而改變被控管的導(dǎo)通時(shí)間，改變直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)狀態(tài)，改變車速。
上述調(diào)速器有許多不足之處，一是調(diào)速電位器在受牽拉的情況下工作，牽引鋼絲經(jīng)常斷裂或受阻，電位器拉簧易變形失效，電位器常接觸不良或損壞，調(diào)速器工作可靠性差;二是操作不便，靠人手操作把手來牽拉剎車鋼絲調(diào)速，人感不適，人機(jī)功能不理想;三是剎車性能不佳。剎車裝置是一種暫停機(jī)構(gòu)，剎車把手一松，不要重新啟動(dòng)，車輪即轉(zhuǎn)，安全性較差;四是功能單一，不能對(duì)電池低電壓、電機(jī)過負(fù)荷等起保護(hù)作用。
本發(fā)明的目的在于提供另一種設(shè)計(jì)思想的電動(dòng)車輛調(diào)速器。要求工作可靠性好，調(diào)速操作方便、安全并具有電瓶低電壓保護(hù)、電機(jī)過負(fù)荷保護(hù)等功能。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案是摒棄機(jī)械操作調(diào)速方式，把機(jī)械操作調(diào)速變成用按鍵操作的數(shù)字電壓調(diào)速。具體實(shí)施途徑是用時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器發(fā)生時(shí)鐘信號(hào)，輸入可逆計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)，輸出數(shù)字電壓，通過數(shù)模網(wǎng)絡(luò)，把這個(gè)數(shù)字電壓變?yōu)槟M量，模擬量的大小由騎車者通過把手上的按鍵任意控制，用這個(gè)變化的模擬量去調(diào)制一系列脈沖信號(hào)，從而獲得一串寬度改變的窄脈沖，在最高時(shí)速時(shí)，這個(gè)窄脈沖消失，用一恒定的直流電壓推動(dòng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。機(jī)械剎車裝置直接控制可逆計(jì)數(shù)器復(fù)位，電池低電壓以及電機(jī)負(fù)荷保護(hù)用比較器與標(biāo)稱值進(jìn)行比較，比較器輸出接可逆計(jì)數(shù)器的復(fù)位端。
本調(diào)速器由于把機(jī)械操作全部改為電操作，工作可靠性好;調(diào)速操作輕便靈活、手感好，有較好的人機(jī)功能;機(jī)械剎車的同時(shí)，電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，提高了操作的安全性;控制信號(hào)處理部分采用多功能電路，使本調(diào)速器具有電池低電壓保護(hù)以及電機(jī)過負(fù)荷保護(hù)等多種功能。


圖1為本發(fā)明的電線路圖。
以下結(jié)合圖1對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。
本發(fā)明的調(diào)速操作裝置及控制信號(hào)處理部分中，有時(shí)鐘電壓信號(hào)發(fā)生電路YF1-YF2;對(duì)YF1-YF2產(chǎn)生的時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行可逆計(jì)數(shù)的計(jì)數(shù)器Js;控制Js運(yùn)行狀態(tài)的加法操作按鍵K1以及減法操作按鍵K2;控制計(jì)數(shù)器Js輸入信號(hào)狀態(tài)的門電路YF9-YF10;將Js輸出的數(shù)字電壓轉(zhuǎn)變?yōu)槟M電壓的數(shù)模網(wǎng)絡(luò);脈沖波發(fā)生電路A2;用上述數(shù)模網(wǎng)絡(luò)輸出的模擬電壓實(shí)現(xiàn)對(duì)A2輸出的電信號(hào)進(jìn)行脈沖調(diào)寬的調(diào)制電路A3。
YF1-YF2輸出的時(shí)鐘信號(hào)分別輸入門電路YF9、YF10的第二個(gè)輸入端，YF9、YF10的輸出端分別與Js的加法計(jì)數(shù)端Cp+以及減法計(jì)數(shù)端Cp-相接。
操作按鍵K1、K2按裝在車輛把手上，K1、K2的常開端點(diǎn)分別與門電路YF9、YF10第一個(gè)輸入端相接，K1、K2的公共端接地。
可逆計(jì)數(shù)器Js的輸出端Q1-Q4與門電路YF9、YF10的第三個(gè)輸入端之間分別串接有加法滿量判別電路以及減法滿量判別電路;
上述其余有關(guān)電路連接按常規(guī)接法。
YF1-YF2中輸出為時(shí)鐘信號(hào)，經(jīng)門電路YF9進(jìn)行狀態(tài)分配，輸入Js的Cp+端進(jìn)行計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)值的大小由按鍵K1按下時(shí)間的長(zhǎng)短控制，K1即為加速按鍵。與上相反過程，K2控制階梯電壓的遞減，K2為減速按鍵。
Js的輸出端Q1-Q4接由電阻R按常規(guī)接法組成的數(shù)模網(wǎng)絡(luò)，將Js輸出的數(shù)字電壓信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)槟M電壓信號(hào)，輸出到A3的同相端，在A3中進(jìn)行脈沖調(diào)寬，A3輸出一個(gè)脈沖寬度可變的脈沖，推動(dòng)晶體管BG1-BG2-BG3，改變BG3管導(dǎo)通時(shí)間的長(zhǎng)短，改變電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，從而改變車速。
K1按鍵按下的時(shí)間越長(zhǎng)，Js的階梯電壓累加值越大，輸入到A3的數(shù)模電壓越高，A3輸出的脈沖寬度越寬，BG3管導(dǎo)通時(shí)間越長(zhǎng)，車速越高。與上相反，K2按鍵按下的時(shí)間越長(zhǎng)，車速越低。
Js的輸出端Q1-Q4輸出為加法滿量信號(hào)“1111”狀態(tài)時(shí)，經(jīng)四輸入倒相器YF8倒相后，送入YF9，封閉YF9的輸出，Js加法計(jì)數(shù)停止，電動(dòng)車輛達(dá)最高速度;與此類推，Q1-Q4輸出的減法滿量信號(hào)“0000”經(jīng)單輸入倒相器YF3-YF6倒相后，送入四輸入倒相器YF7倒相后，送入YF10，封閉YF10的輸出，Js減法計(jì)數(shù)停止，電動(dòng)車輛達(dá)最低速。
為使本調(diào)速器有更穩(wěn)定的工作狀態(tài)以及更完善的性能，還可以增加一些附加部分在操作按鍵K1、K2常開端點(diǎn)與門電路YF9、YF10的第一個(gè)輸入端之間分別串接防抖電路YF12-YF13、YF14-YF15;
門電路YF9、YF10的第一個(gè)輸入端與門電路YF11的兩個(gè)輸入端并接，YF11的輸出端接可逆計(jì)數(shù)器Js的復(fù)位端R，當(dāng)K1、K2同時(shí)按下，YF11輸出為“1”狀態(tài)，Js復(fù)位到“0000”狀態(tài)，此時(shí)切斷給車輛電機(jī)供電，車輛處于“軟”剎車狀態(tài)。
在后輪機(jī)械剎車機(jī)構(gòu)上另外裝置依靠剎車鋼絲牽引聯(lián)動(dòng)的電氣剎車開關(guān)K3，K3常開端點(diǎn)接可逆計(jì)數(shù)器復(fù)位端R，K3常閉端點(diǎn)接地。機(jī)械剎車機(jī)械剎車的同時(shí)，依靠機(jī)械剎車鋼絲牽引聯(lián)動(dòng)，使K3閉合，Js復(fù)位到“0000”狀態(tài)，確保剎車的安全性;
設(shè)置車輛蓄電池低電壓保護(hù)比較器A1，蓄電池輸出電壓E與標(biāo)稱電壓E1分別接A1兩輸入端，A1輸出端通過二極管D1接Js的復(fù)位端R，當(dāng)E低于E1，Js復(fù)位到“0000”狀態(tài);
設(shè)置電動(dòng)車輛電機(jī)過負(fù)荷保護(hù)比較器A4，負(fù)荷電壓ER0與標(biāo)稱電壓E1分別接A4兩輸入端，A4輸出端通過二極管D3接Js的復(fù)位端R，當(dāng)ER0高于E1，Js復(fù)位到“0000”狀態(tài);
本調(diào)速器各部分功能電路可以選取具有相應(yīng)功能的集成電路，例如電路YF1-YF2以及YF3-AYF6用同一塊集成電路CD4069;可逆計(jì)數(shù)器Js用集成電路CD40193;門電路YF9-YF11用同一塊集成電路CD4023;四輸入倒相器用同一塊集成電路CD4012;YF12-YF15用同一塊集成電路CD4011;A1-A4用同一塊集成電路LM339，上述各電路的連接按其有關(guān)功能應(yīng)用的常規(guī)接法，有關(guān)元件按常規(guī)應(yīng)用取值。
權(quán)利要求
1.一種電動(dòng)車輛數(shù)字調(diào)速器，包括調(diào)速操作裝置、控制信號(hào)處理部分、被控管部分，其特征在于在調(diào)速操作裝置及控制信號(hào)處理部分中有時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生電路YF1-YF2；對(duì)YF1-YF2產(chǎn)生的時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行可逆計(jì)數(shù)的計(jì)數(shù)器Js；控制Js運(yùn)行狀態(tài)的加法操作按鍵K1以及減法操作按鍵K2；控制計(jì)數(shù)器J3輸入信號(hào)狀態(tài)的門電路YF9-YF10；將Js輸出的數(shù)字電壓轉(zhuǎn)變?yōu)槟M電壓的數(shù)模網(wǎng)絡(luò)；脈沖波發(fā)生電路A2，用上述數(shù)模網(wǎng)絡(luò)輸出的模擬電壓實(shí)現(xiàn)對(duì)A2輸出的電信號(hào)進(jìn)行脈沖調(diào)寬的調(diào)制電路A3；YF1-YF2輸出的時(shí)鐘電壓信號(hào)分別輸入門電路YF9、YF10的第二個(gè)輸入端，YF9、YF10的輸出端分別與Js的加法計(jì)數(shù)端CP+以及減法計(jì)數(shù)端Cp-相接；操作按鍵K1、K2的常開端點(diǎn)分別與門電路YF9、YF10第一個(gè)輸入端相接，K1、K2的公共端接地；可逆計(jì)數(shù)器Js的輸出端Q1-Q4與門電路YF9、YF10的第三個(gè)輸入端之間分別串接有加法滿量判別電路以及減法滿量判別電路；上述其余有關(guān)電路連接按常規(guī)接法。
2.依據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)車輛數(shù)字調(diào)速器，其特征在于操作按鍵K1、K2的常開端點(diǎn)與門電路YF9、YF10的第一個(gè)輸入端之間分別串接防抖電路YF12-YF13、YF14-YF15;門電路YF9、YF10的第一個(gè)輸入端與門電路YF11的兩個(gè)輸入端并接，YF11的輸出端接可逆計(jì)數(shù)器Js的復(fù)位端R。在后輪機(jī)械殺車機(jī)構(gòu)上另外裝置依靠剎車鋼絲牽引聯(lián)動(dòng)的電氣剎車開關(guān)K3，K3常開端點(diǎn)接可逆計(jì)數(shù)器復(fù)位端R，K常閉端點(diǎn)接地;四輸入倒相器YF8為加法滿量電路;四輸入倒相器YF7的四個(gè)輸入端分別串接單輸入倒相器YF3-YF6作為減法滿量電路。
3.依據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)車輛數(shù)字調(diào)速器，其特征在于設(shè)置車輛蓄電池低電壓保護(hù)比較器A1，蓄電池輸出電壓E與標(biāo)稱電壓E1分別接A1兩輸入端，A1輸出端通過二極管D接可逆計(jì)器Js的復(fù)位端R;設(shè)置電動(dòng)車輛電機(jī)過負(fù)荷保護(hù)比較器A4，負(fù)荷電壓E與標(biāo)稱電壓E1分別接A4兩輸入端，A4輸出端通過二極管D3接可逆計(jì)數(shù)器Js的復(fù)位端R。
4.依據(jù)權(quán)利要求1、2所述的電動(dòng)車輛調(diào)速器，其特征在于電路YF1-YF2以及YF3-YF6用同一塊集成電路CD4069;可逆計(jì)數(shù)器Js用集成電路CD40193;門電路YF9-YF11用同一塊集成電路CD4023;四輸入倒相器用同一塊集成電路CD4012;防抖電路YF12-YF15有同一塊集成電路CD4011;A1-A4用同一塊集成電路LM339;上述各電路的連接按其有關(guān)功能應(yīng)用的常規(guī)接法，有關(guān)元件按常規(guī)應(yīng)用取值。
5.依據(jù)權(quán)利要求3所述的電動(dòng)車輛調(diào)速器，其特征在于電路YF1-YF2以及YF3-YF6用同一塊集成電路CD4069;可逆計(jì)數(shù)器Js用集成電路CD40193;門電路YF9-YF11用同一塊集成電路CD4023;四輸入倒相器用同一塊集成電路CD4012;防抖電路YF12-YF15用同一塊集成電路CD4011;A1-A4用同一塊集成電路LM339;上述各電路的連接按其有關(guān)功能應(yīng)用的常規(guī)接法，有關(guān)元件按常規(guī)應(yīng)用取值。
全文摘要
一種電動(dòng)車輛數(shù)字調(diào)速器，屬于電子調(diào)速裝置。
文檔編號(hào)B60L15/00GK1049131SQ8910243
公開日1991年2月13日 申請(qǐng)日期1989年7月29日 優(yōu)先權(quán)日1989年7月29日
發(fā)明者惠克清 申請(qǐng)人:無錫市應(yīng)用技術(shù)研究所