專利名稱：車用數(shù)控變擋器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及電控液壓傳動的汽車數(shù)控變檔器技術(shù)。
目前，進(jìn)口和國內(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，只有a，f閥工作，同時控制馬達(dá)的導(dǎo)線N有24V輸出，其余任何檔位該導(dǎo)線N無電，即只有空檔時才能啟動馬達(dá)。當(dāng)檔位處于倒檔時，只有a，b，f閥工作，同時倒車燈，倒車?yán)纫补ぷ?。其?-6檔詳見附圖真值表。另外，該換檔塔還有兩個鎖定裝置，一是減檔鎖定。換檔塔內(nèi)有一個體積較大的電磁線圈，它通過變檔器上的感應(yīng)開關(guān)在車輛高速運行時而接地使線圈鐵芯動作，單向鎖住換檔手柄，即車輛在高速運行時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，壓住換檔手柄上的按扭即可。非空檔時，該鎖定無效。該換檔塔國內(nèi)無同類產(chǎn)品生產(chǎn)，損壞后購買困難，價格昂貴，約一千多美元。
本實用新型的目的是提供一種不需任何改動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，還增加了部分自動檢測功能以利于檢修方便，且還可以降低成本，節(jié)約外幣。
本實用新型的實現(xiàn)是由一塊十進(jìn)制可逆計數(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、功率推動電路及檢測電路等組成，以實現(xiàn)該實用新型的全部功能。
以下結(jié)合附圖對本實用新型進(jìn)行具體的描述
車用數(shù)控變檔器，由計數(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與計數(shù)器74LS192的QA，QB，QC，QD相連，b.驅(qū)動電路的輸入端與計數(shù)器74LS192的QA，QB，QC，QD相連，經(jīng)74LS06反相器輸出，驅(qū)動相應(yīng)的三極管控制電磁閥，c.電源部分由三個78系列穩(wěn)壓塊降壓輸出5V電壓，提供給整個電路。
圖1是本實用新型的原理框圖。
圖2是本實用新型的脈沖觸發(fā)電路和鎖定電路。
圖3是本實用新型的邏輯變換電路的真值表和邏輯表達(dá)式。
圖4是本實用新型的邏輯變換電路。
圖5是本實用新型的驅(qū)動輸出電路。
圖6是本實用新型的清零電路。
圖7是本實用新型的顯示電路。
圖8是本實用新型的電源電路。
參照
圖1本實用新型以一片十進(jìn)制可逆計數(shù)器74LS192為核心，利用自動中點復(fù)位的單刀雙擲開關(guān)作為換檔開關(guān)，配合觸點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計數(shù)器在觸發(fā)脈沖的控制下，在90123456的范圍內(nèi)計數(shù)，其輸出分為兩路，一路信號控制數(shù)碼管進(jìn)行檔位顯示，另一路信號送往邏輯變換電路，產(chǎn)生輸出與變速器上的電磁閥所需一致的電信號，再經(jīng)功率推動電路控制相應(yīng)的電磁閥及相關(guān)電信號，清零電路的作用是在車輛剛接通電源時或由于意外而使計數(shù)器計數(shù)7或8時而進(jìn)行強制清零。
參照圖2K3是一種普通的單刀雙擲開關(guān)，作用為空檔鎖定，K4是一種自動中點復(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信號取至于邏輯變換電路，其特點為只有在檔位處于空檔時，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的觸點噪聲消除電路，R3，C3及門5組成開關(guān)K0的觸點噪聲消除電路，CPU，CPD是計數(shù)器74LS192加減觸發(fā)信號，常為高電平，觸發(fā)方式為上升沿有效.B，C，D信號取至邏輯變換電路，該部分的工作原理是靜態(tài)時，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，均為低電平，即CPU，CPD也均為高電平，計數(shù)器處于保持狀態(tài)，當(dāng)檔位處于空檔時，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)，計數(shù)器不能加減計數(shù)，即實現(xiàn)空檔鎖定，當(dāng)由空檔換入其它檔位時，先按下K3，使其閉合于2端，即+5V端，此時，空檔鎖定解除，加檔時，K4閉合于1端，+5V的高電平信號經(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，計數(shù)器CPU端接收一個上升沿脈沖，進(jìn)行加計數(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，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，使計數(shù)器不能進(jìn)入0111，減檔時，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，計數(shù)器進(jìn)行減計數(shù)，當(dāng)檔位減至倒檔時，即由0000→1001時，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)車輛高速運行時，感應(yīng)開關(guān)K0自動閉合接地，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。
參照圖3圖3是邏輯變換電路的真值表和邏輯表達(dá)式參照圖4計數(shù)器74LS192的四個輸出端A，B，C，D信號經(jīng)反相器反相后得到A，A，B，B，C，C，D，D信號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送至推動部分，并將n，B，C，D信號反饋到脈沖觸發(fā)電路。
參照圖5由邏輯變換電路送來的a，b，c，d，e，f，g，n信號經(jīng)74LS06高壓反相器推動相應(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)的起動線，只有當(dāng)檔位處于空檔時，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，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)輸入信號而控制相應(yīng)的電磁閥工作，檢測功能的原理是當(dāng)檔位處于空檔時，由于D1-D5分別接至BG5，BG6，BG7，BG9，BG10的集電極，正常時均無電，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)七個電磁閥的控制線有相互短路時，(因為此線較長，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，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馬達(dá)造成的危險，此時，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。
參照圖6圖中的施密特反相器門10的作用是當(dāng)車輛剛接通電源時使計數(shù)器74LS192自動清零，即檔位自動進(jìn)入空檔，門8，門9的輸入信號取至計數(shù)器74LS192的輸出信號，其作用是當(dāng)計數(shù)器意外進(jìn)入0111，1000狀態(tài)時進(jìn)行清零參照圖7本電路的7譯碼器74LS048的輸入端接至計數(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時即 時為倒檔，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，使數(shù)碼管在顯示 時，補充一個筆畫而顯示 以接近原指示符號。
參照圖8由于該車型的電源電壓為24V-28V，而本實用新型的電壓為5V，因此用三個78系列穩(wěn)壓塊作三級降壓，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與計數(shù)器74LS192的QA，QB，QC，QD相連，b.邏輯變換電路的輸入端與計數(shù)器74LS192的QA，QB，QC，QD相連，經(jīng)74LS06反相器輸出，驅(qū)動相應(yīng)的三極管控制電磁閥，c.電源部分由三個78系列穩(wěn)壓塊降壓輸出5V電壓，提供給整個電路。
專利摘要車用數(shù)控變擋器，由計數(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與計數(shù)器74LS192的Q
文檔編號B60K31/00GK2236976SQ9520384
公開日1996年10月9日 申請日期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 申請人:方紹斌