專利名稱：車用數(shù)控變擋器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電控液壓傳動(dòng)的汽車數(shù)控變檔器技術(shù)。
目前，進(jìn)口和國(guó)內(nèi)組裝的豪佩克35D，50B，75B，特雷克斯3305，3307，3309，遼寧LN391等汽車所用的換檔塔均為進(jìn)口件，該類車型的變速是由液力變速器上的a，b，c，d，e，f，g七個(gè)電磁閥控制變檔器中的液力油流向而控制的，其工作原理是當(dāng)檔位處于空檔時(shí)，只有a，f閥工作，同時(shí)控制馬達(dá)的導(dǎo)線N有24V輸出，其余任何檔位該導(dǎo)線N無電，即只有空檔時(shí)才能啟動(dòng)馬達(dá)。當(dāng)檔位處于倒檔時(shí)，只有a，b，f閥工作，同時(shí)倒車燈，倒車?yán)纫补ぷ鳌Ｆ溆?-6檔詳見附圖真值表。另外，該換檔塔還有兩個(gè)鎖定裝置，一是減檔鎖定。換檔塔內(nèi)有一個(gè)體積較大的電磁線圈，它通過變檔器上的感應(yīng)開關(guān)在車輛高速運(yùn)行時(shí)而接地使線圈鐵芯動(dòng)作，單向鎖住換檔手柄，即車輛在高速運(yùn)行時(shí)只能從低速檔換入高速檔，而不能從高速檔換入低速檔，從而保護(hù)變速器不因超速、超載而損壞。另一個(gè)是空擋鎖定，在空檔情況下，由彈簧卡鎖住換檔手柄，在需變換檔位時(shí)，壓住換檔手柄上的按扭即可。非空檔時(shí)，該鎖定無效。該換檔塔國(guó)內(nèi)無同類產(chǎn)品生產(chǎn)，損壞后購買困難，價(jià)格昂貴，約一千多美元。
本實(shí)用新型的目的是提供一種不需任何改動(dòng)可以替代原換檔塔的裝置，該裝置不僅保留了原換檔塔的所有功能外，還增加了部分自動(dòng)檢測(cè)功能以利于檢修方便，且還可以降低成本，節(jié)約外幣。
本實(shí)用新型的實(shí)現(xiàn)是由一塊十進(jìn)制可逆計(jì)數(shù)器74LS192為核心，由觸發(fā)裝置，再配合一些邏輯電路、顯示電路、功率推動(dòng)電路及檢測(cè)電路等組成，以實(shí)現(xiàn)該實(shí)用新型的全部功能。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行具體的描述
車用數(shù)控變檔器，由計(jì)數(shù)器、操作桿和觸發(fā)電路、邏輯變換電路、七路開關(guān)量輸出電路、數(shù)字顯示電路及清零電路組成，其特征是a.換檔操作桿上裝有兩個(gè)單刀雙擲開關(guān)，與觸發(fā)電路組成換檔脈沖產(chǎn)生電路，其二輸出端分別與計(jì)數(shù)器74LS192的CPD、CPU端相連，有一數(shù)字顯示器，由數(shù)碼管經(jīng)74LS048與計(jì)數(shù)器74LS192的QA，QB，QC，QD相連，b.驅(qū)動(dòng)電路的輸入端與計(jì)數(shù)器74LS192的QA，QB，QC，QD相連，經(jīng)74LS06反相器輸出，驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的三極管控制電磁閥，c.電源部分由三個(gè)78系列穩(wěn)壓塊降壓輸出5V電壓，提供給整個(gè)電路。
圖1是本實(shí)用新型的原理框圖。
圖2是本實(shí)用新型的脈沖觸發(fā)電路和鎖定電路。
圖3是本實(shí)用新型的邏輯變換電路的真值表和邏輯表達(dá)式。
圖4是本實(shí)用新型的邏輯變換電路。
圖5是本實(shí)用新型的驅(qū)動(dòng)輸出電路。
圖6是本實(shí)用新型的清零電路。
圖7是本實(shí)用新型的顯示電路。
圖8是本實(shí)用新型的電源電路。
參照
圖1本實(shí)用新型以一片十進(jìn)制可逆計(jì)數(shù)器74LS192為核心，利用自動(dòng)中點(diǎn)復(fù)位的單刀雙擲開關(guān)作為換檔開關(guān)，配合觸點(diǎn)噪聲消除電路及有關(guān)邏輯門組成的換檔觸發(fā)電路，使74LS192計(jì)數(shù)器在觸發(fā)脈沖的控制下，在90123456的范圍內(nèi)計(jì)數(shù)，其輸出分為兩路，一路信號(hào)控制數(shù)碼管進(jìn)行檔位顯示，另一路信號(hào)送往邏輯變換電路，產(chǎn)生輸出與變速器上的電磁閥所需一致的電信號(hào)，再經(jīng)功率推動(dòng)電路控制相應(yīng)的電磁閥及相關(guān)電信號(hào)，清零電路的作用是在車輛剛接通電源時(shí)或由于意外而使計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)7或8時(shí)而進(jìn)行強(qiáng)制清零。
參照?qǐng)D2K3是一種普通的單刀雙擲開關(guān)，作用為空檔鎖定，K4是一種自動(dòng)中點(diǎn)復(fù)位的單刀雙擲開關(guān)，作用為進(jìn)行變速換檔。二者與手柄合為一體，作為換檔操作桿，n信號(hào)取至于邏輯變換電路，其特點(diǎn)為只有在檔位處于空檔時(shí)，才為低電平，其余檔位均為高電平，R1，C1和R2，C2與施密特反向器門1，門2組成開關(guān)K4的觸點(diǎn)噪聲消除電路，R3，C3及門5組成開關(guān)K0的觸點(diǎn)噪聲消除電路，CPU，CPD是計(jì)數(shù)器74LS192加減觸發(fā)信號(hào)，常為高電平，觸發(fā)方式為上升沿有效.B，C，D信號(hào)取至邏輯變換電路，該部分的工作原理是靜態(tài)時(shí)，門1和門2的輸出均為高電平，門3和門6在非6檔和非倒檔時(shí)，均為低電平，即CPU，CPD也均為高電平，計(jì)數(shù)器處于保持狀態(tài)，當(dāng)檔位處于空檔時(shí)，由于n為低電平，換檔開關(guān)K4的中間端不論閉合于1或2端，均不能改變CPU，CPD的狀態(tài)，計(jì)數(shù)器不能加減計(jì)數(shù)，即實(shí)現(xiàn)空檔鎖定，當(dāng)由空檔換入其它檔位時(shí)，先按下K3，使其閉合于2端，即+5V端，此時(shí)，空檔鎖定解除，加檔時(shí)，K4閉合于1端，+5V的高電平信號(hào)經(jīng)RC積分電路及門1消噪后，CPU由高變低，當(dāng)K4復(fù)位后，CPU又由低變高，計(jì)數(shù)器CPU端接收一個(gè)上升沿脈沖，進(jìn)行加計(jì)數(shù)，輸出由0000→0001，即由空檔進(jìn)入1檔，再由1檔換入2檔以至由5檔換入6檔的原理與上述一樣，但不需按下K3，即可進(jìn)行，當(dāng)檔位處于6檔時(shí)，由真值表可知，B，C均為低電平，門3輸出則為高電平，從而使CPU恒為高電平，進(jìn)行加檔鎖定，使計(jì)數(shù)器不能進(jìn)入0111，減檔時(shí)，K4閉合于2端，同上原理，CPD由高變低，K4復(fù)位后，CPD由低變高，計(jì)數(shù)器進(jìn)行減計(jì)數(shù)，當(dāng)檔位減至倒檔時(shí)，即由0000→1001時(shí)，由真值表可知，D為高電平，門6輸出為高電平，從而使CPD恒為高電平，減檔被鎖定，使計(jì)數(shù)器不能進(jìn)入1000。
K0為車上原有感應(yīng)開關(guān)，其原車工作原理前有所述，本電路的工作原理是當(dāng)車輛高速運(yùn)行時(shí)，感應(yīng)開關(guān)K0自動(dòng)閉合接地，在K0閉合期間，門5輸出為高電平，從而使CPD恒為高電平，計(jì)數(shù)器只能加檔而不能減檔，達(dá)到保護(hù)變速器的目的。
參照?qǐng)D3圖3是邏輯變換電路的真值表和邏輯表達(dá)式參照?qǐng)D4計(jì)數(shù)器74LS192的四個(gè)輸出端A，B，C，D信號(hào)經(jīng)反相器反相后得到A，A，B，B，C，C，D，D信號(hào)分別送至邏輯變換電路，產(chǎn)生輸出與真值表一致的電信號(hào)送至推動(dòng)部分，并將n，B，C，D信號(hào)反饋到脈沖觸發(fā)電路。
參照?qǐng)D5由邏輯變換電路送來的a，b，c，d，e，f，g，n信號(hào)經(jīng)74LS06高壓反相器推動(dòng)相應(yīng)的三極管控制電磁閥的工作，圖中N輸出線為控制馬達(dá)的起動(dòng)線，只有當(dāng)檔位處于空檔時(shí)，該線才有24V輸出，本電路的工作原理是當(dāng)檔位處于空檔時(shí)，只有BG3，BG4，BG8導(dǎo)通，相應(yīng)的a，f電磁閥工作以及N有24V輸出，其余各檔根據(jù)輸入信號(hào)而控制相應(yīng)的電磁閥工作，檢測(cè)功能的原理是當(dāng)檔位處于空檔時(shí)，由于D1-D5分別接至BG5，BG6，BG7，BG9，BG10的集電極，正常時(shí)均無電，BG2的基極經(jīng)電阻R4到地，發(fā)射結(jié)正偏，因而BG2導(dǎo)通，N有2.4V輸出，可按下K1，只有綠色LED2亮以示正常，當(dāng)七個(gè)電磁閥的控制線有相互短路時(shí)，(因?yàn)榇司€較長(zhǎng)，從駕駛室到變速器上，且溫度較高，變速器的正常工作溫度為100℃左右)即b，c，d，e，g閥的任何一根控制線有電時(shí)，經(jīng)D1-D5到BG2的基極，使BG2的發(fā)射結(jié)反偏而截止，N輸出則無電，可避免因車輛掛有檔而起動(dòng)馬達(dá)造成的危險(xiǎn)，此時(shí)，按下K1，BG1的基極經(jīng)R5，K1，R6，LED2到地，BG1導(dǎo)通，紅色LED1亮，綠色LED2微亮，以示故障所在，即此時(shí)雖為空檔，除a，f閥工作外，還有另的閥也處于工作狀態(tài)，K2的作用是當(dāng)故障引起N無電可按下K2進(jìn)行起動(dòng)車輛開回基地進(jìn)行檢修D(zhuǎn)6的作用是抵消D1-D5上的壓降，該圖的虛線部分為原車馬達(dá)控制電路。
參照?qǐng)D6圖中的施密特反相器門10的作用是當(dāng)車輛剛接通電源時(shí)使計(jì)數(shù)器74LS192自動(dòng)清零，即檔位自動(dòng)進(jìn)入空檔，門8，門9的輸入信號(hào)取至計(jì)數(shù)器74LS192的輸出信號(hào)，其作用是當(dāng)計(jì)數(shù)器意外進(jìn)入0111，1000狀態(tài)時(shí)進(jìn)行清零參照?qǐng)D7本電路的7譯碼器74LS048的輸入端接至計(jì)數(shù)器74LS192的輸出端，輸出接至數(shù)碼管以顯示相應(yīng)的檔位，由于本電路顯示9時(shí)即 時(shí)為倒檔，而原車倒檔批示為R，為適應(yīng)操作習(xí)慣，在此增加門11，門12及引入D信號(hào)，使數(shù)碼管在顯示 時(shí)，補(bǔ)充一個(gè)筆畫而顯示 以接近原指示符號(hào)。
參照?qǐng)D8由于該車型的電源電壓為24V-28V，而本實(shí)用新型的電壓為5V，因此用三個(gè)78系列穩(wěn)壓塊作三級(jí)降壓，以降低各穩(wěn)壓塊的端電壓及溫升，使電路工作穩(wěn)定可靠，圖中D7是防止電源極性接反而設(shè)置的。
權(quán)利要求車用數(shù)控變檔器，由計(jì)數(shù)器、操作桿和觸發(fā)電路、邏輯變換電路、七路開關(guān)量輸出電路、數(shù)字顯示電路及清零電路組成，其特征是a.換檔操作桿上裝有兩個(gè)單刀雙擲開關(guān)，與由積分電路以及有關(guān)門電路組成換檔脈沖產(chǎn)生電路，其二輸出端分別與計(jì)數(shù)器74LS192的CPD、CPU端相連，有一數(shù)字顯示器，由數(shù)碼管經(jīng)74LS048與計(jì)數(shù)器74LS192的QA，QB，QC，QD相連，b.邏輯變換電路的輸入端與計(jì)數(shù)器74LS192的QA，QB，QC，QD相連，經(jīng)74LS06反相器輸出，驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的三極管控制電磁閥，c.電源部分由三個(gè)78系列穩(wěn)壓塊降壓輸出5V電壓，提供給整個(gè)電路。
專利摘要車用數(shù)控變擋器，由計(jì)數(shù)器、操作桿和觸發(fā)電路、邏輯變換電路、七路開關(guān)量輸出電路、數(shù)字顯示電路及清零電路組成，其特征是a.換擋操作桿上裝有兩個(gè)單刀雙擲開關(guān)，與觸發(fā)電路組成換擋脈沖產(chǎn)生電路，其二輸出端分別與計(jì)數(shù)器74LS192的CPD、CPU端相連，有一數(shù)字顯示器，由數(shù)碼管經(jīng)74LS048與計(jì)數(shù)器74LS192的Q
文檔編號(hào)B60K31/00GK2236976SQ9520384
公開日1996年10月9日 申請(qǐng)日期1995年2月24日 優(yōu)先權(quán)日1995年2月24日
發(fā)明者方紹斌 申請(qǐng)人:方紹斌