專利名稱：汽車起重機(jī)上車油門電控限位器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于汽車電子技術(shù)領(lǐng)域。涉及到在操控汽車起重機(jī)上車油門時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的
最高轉(zhuǎn)速被限定在額定轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)的一種裝置，特別涉及到單片機(jī)根據(jù)測得發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速頻 率，動(dòng)態(tài)和精確地限定油門踏板輸出電壓最大值的方法。
背景技術(shù)：
在操控汽車起重機(jī)上車油門時(shí)，為了避免其他相關(guān)部件因超速而損壞的現(xiàn)象發(fā) 生，就必須限定發(fā)動(dòng)機(jī)的最高轉(zhuǎn)速不得超過額定轉(zhuǎn)速，傳統(tǒng)的方法是在油門踏板的下方安 裝一個(gè)定位螺桿來限制油門踏板的最大行程，通常是在發(fā)動(dòng)機(jī)空載時(shí)進(jìn)行調(diào)節(jié)螺桿的高 度，經(jīng)過反復(fù)幾次調(diào)整后，當(dāng)油門踏板踩到最大行程時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速就被限定在額定轉(zhuǎn)速范 圍內(nèi)。這種方法的最大缺點(diǎn)是雖然油門踏板的最大行程被限定，但是隨著發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載的 增加，其最高轉(zhuǎn)速會(huì)隨之降低，這就會(huì)極大影響汽車起重機(jī)的工作效率，從而降低整車的性 能；如果發(fā)動(dòng)機(jī)在帶載時(shí)調(diào)整定位螺桿的高度，那么發(fā)動(dòng)機(jī)在空載時(shí)又要超過額定轉(zhuǎn)速，況 且發(fā)動(dòng)機(jī)的工作載荷也是變動(dòng)的，實(shí)際上定位螺桿的高度是無法確定的；其次在安裝、調(diào)整 上也極為不便。這種方法根本無法達(dá)到發(fā)動(dòng)機(jī)在空載或是帶載的各種情況下，都能精確控 制其最高轉(zhuǎn)速不超過額定轉(zhuǎn)速的目的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種限定發(fā)動(dòng)機(jī)最高轉(zhuǎn)速的電子控制裝置，該 裝置只根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)提供的轉(zhuǎn)速信號來精確并動(dòng)態(tài)得限定上車油門輸出電壓信號的最大值， 從而實(shí)現(xiàn)不論發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載如何變化，其轉(zhuǎn)速始終被限定在額定轉(zhuǎn)速的范圍內(nèi)。
本發(fā)明的技術(shù)方案是一種汽車起重機(jī)上車油門電控限位器，包括輸入端的連接 導(dǎo)線和接插件、輸出端的連接導(dǎo)線和接插件、線路板和外殼；輸入端要連接到油門踏板的兩 組電壓信號、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號、車上電源和地線上；輸出端所輸出的兩組電壓信號連接到發(fā) 動(dòng)機(jī)的控制單元ECU中；線路板中的單片機(jī)根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)提供的轉(zhuǎn)速信號來精確并動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié) 上車油門踏板輸出電壓的最大值，其發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速被限定在額定轉(zhuǎn)速的范圍內(nèi)；線路板中的 單片機(jī)(Ul)根據(jù)測得的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速值與額定轉(zhuǎn)速值進(jìn)行比較，由P00 口輸出P麗控制信 號，經(jīng)光耦電路(U9)和(U10)、施密特觸發(fā)器(U13A)和(U14A)、運(yùn)算放大器(U2A)和(U12A) 轉(zhuǎn)換成兩路隔離DA控制電壓，并連接到兩路緩沖運(yùn)算放大器(U15A)和(U3A)的電源管腳 上。 上述線路板主要由系統(tǒng)電源、轉(zhuǎn)速信號的整形濾波電路、單片機(jī)、隔離脈寬調(diào)制 (P麗)或數(shù)模轉(zhuǎn)換(DA)控制電路和緩沖運(yùn)算放大器等電路組成。如圖1所示。
上述技術(shù)解決方案的指導(dǎo)思想在于在上述線路板控制電路中，轉(zhuǎn)速信號經(jīng)濾波、 整形電路后輸入到單片機(jī)的輸入口 ，當(dāng)油門踏板被踩到已經(jīng)超過額定轉(zhuǎn)速的位置以上時(shí)， 由單片機(jī)采集其轉(zhuǎn)速頻率后，再與額定轉(zhuǎn)速頻率進(jìn)行比較，如果高于額定值，單片機(jī)就通過 隔離脈寬調(diào)制(P麗)電路來降低供給緩沖運(yùn)算放大器的電源電壓，利用放大器的限幅特性，使油門輸出的電壓信號也隨之降低，一直降到與額定轉(zhuǎn)速下所需的油門輸出電壓相等 為止；當(dāng)油門踏板被踩到已經(jīng)超過額定轉(zhuǎn)速的位置以上時(shí)，這時(shí)單片機(jī)測得轉(zhuǎn)速值如果低 于額定值，就通過隔離脈寬調(diào)制(P麗)電路及時(shí)提高供給緩沖運(yùn)算放大器的電源電壓，使 油門輸出的電壓信號也隨之提高， 一直升至與額定轉(zhuǎn)速下所需的油門輸出電壓相等為止； 當(dāng)油門踏板被踩到低于額定轉(zhuǎn)速的位置以下時(shí)，這時(shí)單片機(jī)測得轉(zhuǎn)速值是低于額定轉(zhuǎn)速 的，就通過隔離脈寬調(diào)制(P麗)電路保持供給信號緩沖運(yùn)算放大器的電源電壓不變，這時(shí) 輸入的油門電壓信號不受控制，經(jīng)緩沖運(yùn)算放大器被等值輸出，發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速高低也就由 油門踏板控制。 本發(fā)明的效果和益處是在操控汽車起重機(jī)上車油門時(shí)，如果油門踏板被踩下的 位置超過額定轉(zhuǎn)速的位置時(shí)，不論發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷高低油門電控限位器都能夠?qū)⒂烷T踏板輸 出的電壓信號自動(dòng)控制在額定轉(zhuǎn)速所要求的數(shù)值以下，以確保發(fā)動(dòng)機(jī)在任何負(fù)載情況下其 轉(zhuǎn)速不超過額定轉(zhuǎn)速，這樣既能有效地避免相關(guān)部件因超速而被損壞，同時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)又能夠 在額定轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)工作，可充分發(fā)揮出整車的潛能和最大的工作效率；在安裝調(diào)試上也極 為方便，即插即用，沒有任何調(diào)整部件，在發(fā)動(dòng)機(jī)最高轉(zhuǎn)速限定上完全實(shí)現(xiàn)智能化的控制。


圖1是上車油門電控限位器的控制電路原理框圖。
圖2是上車油門電控限位器的電路原理圖。 圖中U1單片機(jī)；U2A、U3、U12A禾P U15A運(yùn)算放大器；U9 Ull光耦電路；U13A禾口 U14A施密特觸發(fā)器；U4 U8集成穩(wěn)壓電路
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合技術(shù)方案和附圖詳細(xì)敘述本發(fā)明的具體實(shí)施方式
。 在圖2中，由型號為1N4004 二極管D1，保險(xiǎn)F1，150Q電阻R3， 220u電容C2、22u 電容C3、0. 47u電容C8 C9，0. lu電容C10 C13，型號分別為7812、7805、穩(wěn)壓集成電路 U4 U5，型號為78L05穩(wěn)壓集成電路U6 U7和型號為DY12D0909隔離電源模塊U8組成 系統(tǒng)電源，提供控制系統(tǒng)所需的四路不同的電源電壓VI、 V2、 +Vcc和+Vdd。
線路板中的核心控制單元為單片機(jī)U1，其型號為Z86E04，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號經(jīng)接插 件與整形濾波電路輸入端相連，由4. 7u電容C5，0. Olu電容C14，820Q電阻R13， 10k電阻 R2、R14 R16，型號為5551三極管Q3和型號為TLP181光耦Ull組成的整形濾波電路與單 片機(jī)U1的P31 口連接。 由100k電阻Rl，10k電阻R8、R10，270Q電阻R9， 4. 7u電容Cl，型號為5551三極 管Q2，型號為TLP181光耦UIO，施密特觸發(fā)器U14A和型號為LM258運(yùn)算放大器U2A構(gòu)成了 第一路隔離DA轉(zhuǎn)換電路；同樣由100k電阻R7，10k電阻R4、 R6，270Q電阻R5，4. 7u電容 C4，型號為5551三極管Ql，型號為TLP181光耦U9、施密特觸發(fā)器U13A和型號為LM258運(yùn) 算放大器U12A構(gòu)成了第二路隔離DA轉(zhuǎn)換電路，以上兩路DA轉(zhuǎn)換電路的輸入端都與單片機(jī) Ul的POO相連接，而輸出端分別與兩個(gè)運(yùn)算放大器U15A和U3A的電源端相連接。
由型號為LM258緩沖運(yùn)算放大器U15A， 10k電阻R22和0. Olu電容C16構(gòu)成第一 路電壓跟隨器，由型號為LM258緩沖運(yùn)算放大器U3，10k電阻R21，100k電阻R17 R20和
40. Olu電容C15，構(gòu)成第二路電壓跟隨器，以上兩路電壓跟隨器的輸入端分別與油門踏板的
兩路電壓信號相連接，電壓跟隨器的輸出端所輸出的兩路電壓信號通過接插件和線束連接 到發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元ECU中。
權(quán)利要求
一種汽車起重機(jī)上車油門電控限位器，包括輸入端的連接導(dǎo)線和接插件、輸出端的連接導(dǎo)線和接插件、線路板和外殼；輸入端要連接到油門踏板的兩組電壓信號、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號、車上電源和地線上；輸出端所輸出的兩組電壓信號連接到發(fā)動(dòng)機(jī)的控制單元ECU中；線路板中的單片機(jī)根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)提供的轉(zhuǎn)速信號來精確并動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)上車油門踏板輸出電壓的最大值，其發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速被限定在額定轉(zhuǎn)速的范圍內(nèi)；其特征是線路板中的單片機(jī)(U1)根據(jù)測得的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速值與額定轉(zhuǎn)速值進(jìn)行比較，由P00口輸出PWM控制信號，經(jīng)光耦電路(U9)和(U10)、施密特觸發(fā)器(U13A)和(U14A)、運(yùn)算放大器(U2A)和(U12A)轉(zhuǎn)換成兩路隔離DA控制電壓，并連接到兩路緩沖運(yùn)算放大器(U15A)和(U3A)的電源管腳上。
全文摘要
一種汽車起重機(jī)上車油門電控限位器，屬于汽車電子技術(shù)領(lǐng)域。其特征是線路板中的單片機(jī)(U1)根據(jù)測得的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速值與額定轉(zhuǎn)速值進(jìn)行比較，由P00口輸出PWM控制信號，經(jīng)光耦電路(U9)和(U10)、施密特觸發(fā)器(U13A)和(U14A)、運(yùn)算放大器(U2A)和(U12A)轉(zhuǎn)換成兩路隔離DA控制電壓，并連接到兩路緩沖運(yùn)算放大器(U15A)和(U3A)的電源管腳上，可精確并動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)上車油門踏板輸出電壓的最大值，從而實(shí)現(xiàn)不論發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載如何變化，其轉(zhuǎn)速始終被限定在額定轉(zhuǎn)速的范圍內(nèi)。本發(fā)明的效果和益處是可有效地避免相關(guān)部件因超速而被損壞，同時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)又能夠在額定轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)工作，充分發(fā)揮出整車的最大工作效率，在安裝調(diào)試上也極為方便。
文檔編號B66C23/40GK101708808SQ20091001261
公開日2010年5月19日 申請日期2009年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月15日
發(fā)明者牛志明, 陳杰斌 申請人:大連理工汽車電子有限公司