車速裡程表可調速比處理器的製作方法

2023-12-06 17:38:56

專利名稱：車速裡程表可調速比處理器的製作方法
技術領域：
本實用新型為一種可調速比車速裡程表無軟軸電子處理器。
現有的汽車儀表大多是固定速比，用於配套底盤或指定參數底盤的軟軸和電子傳感器式指針顯示儀表，這類儀表在使用上有局限性，對於多數改裝車型配套問題很難解決。
當前改裝汽車規格品種非常之多，各種車型的輪胎大小不一，驅動橋速比不一，可能使用同一種變速箱，或者保留其它，只變更變速箱時，為了使各車型反映在儀表上的車速和裡程數據準確，就需根據不同參數設計不同速比的儀表，或者變更變速箱軟軸輸出的速比。否則，儀表指示的數據就會有很大的誤差，有的誤差超過20％，失去可用性。給汽車的生產和日後使用帶來了很多問題，如果每個廠家和用戶都在這個問題上認真對待的話，將是一個很麻煩的事情，這就難怪一些改裝廠在其車輛產品的儀表顯示精度問題上採取了模糊態度。
本實用新型就是針對改裝汽車中出現的上述問題設計的。其目的是設計一種可調速比處理器，使其能適用於不同顯示方式的儀表，並能適應多種速比的變速箱軟軸接口參數。而不需改變儀錶速比和變速箱軟軸輸出速比。處理器不使用傳感器能夠直接用於發動機轉數顯示。
本實用新型如附圖所示，主要特徵是該處理器設有一組開關或電位器，儀表的速比可以通過開關或電位器設定。並能適應多種速比的變速箱軟軸接口參數，能夠適應不同顯示方式的車速表和裡程表。
附圖為本實用新型的具體實施例。


圖1整體連接示意圖。
圖2裝有一組開關的處理器電原理圖。
圖3裝有電位器的處理器電原理圖。
以下結合附圖對本實用新型作更詳細的說明。
圖1是本處理器與指針儀表配套的連接圖。1是接在軟軸輸出端的傳感器，由傳感器1產生的脈衝信號經導線2傳送到處理器7，經處理整形定寬後一路經導線3輸送給指針儀表4顯示車速，另一路經導線5送到電磁計數器6記憶行駛裡程。實際的處理器電路是裝在車速表殼內。
圖2、圖3是本處理器的電原理圖。其中圖2是採用數字元件的電路，圖3是採用模擬元件的電路。兩種電路對外接口通用。採用圖2電路，使用更為方便些。
IC1是555時基集成電路，由它組成單穩電路，電阻R6、電容C1決定電路的暫態時間，即對輸入脈衝進行定寬處理。A是光電傳感器，它產生的脈衝經三極體BG1反相後送入IC1的三腳去觸發單穩態電路，IC1的三腳輸出定寬脈衝。電位器W1及電容C3和儀表內阻組成一個積分電路將脈衝信號變為直流電壓(或電流)。二極體D1為隔離器件，目的是減小其它關聯電路影響積分精度。
光電傳感器產生的脈衝隨轉數的增加而寬度逐漸變窄，周期變短，但經單穩態電路處理後輸出正脈衝寬度一定。積分後的電壓(或電流)的有效值是轉數(頻率)的正比例函數，車速表B指針擺動的角度與車速成正比。即指示相應的行駛速度。
因積分後的是直流電壓，所以車速表即可用磁電係指針儀表，又可使用三位數字電壓表，還可用光柱式液晶或螢光管顯示器顯示。
數字集成電路IC2、IC3為CD40193，它們與三極體BG2組成了車輛行駛裡程計數電路，它是一個可零活設定的分頻器，分頻係數是K1～K8開關係數的總和，其中K1＝1、K2＝2、K3＝4、K4＝8、K5＝16、K6＝32、K7＝64、K8＝128。如軟軸輸出端速比為1625，即車輛行駛1km時軟軸輸出625轉／分，這時車速為60km／h。因計程顯示精確到0.1km，即保留一位小數，所以這時應有10個計數脈衝到計數器，但是每分鐘625個採樣脈衝對於車速表的顯示在低速時將產生指針抖動，所以採樣脈衝應增加一倍或幾倍，分頻器的分頻係數也要成比例提高。
仍以上述為例，如光電傳感器每轉採兩個脈衝，每分鐘為1250個，經R8輸入分頻器，設開關K1、K3、K4、K5、K6、K7閉合，這時的分頻係數為125，1250／125＝10個脈衝，裡程表顯示應增加1km。數字集成電路IC3的12腳輸出的只是脈衝信號，不足以推動電磁計數器進行計數，由三集管BG2組成的隔離放大器去推動電磁計數器C工作。
本處理器還可以配接十進位數字計數器，但應有一個備用電池供十進位數字計數器掉電時記憶行駛裡程，不然，掉電後，以前記憶的數據將丟失。
圖3是本處理器的另外一種電路形式。其中IC2、IC3、IC4分別為CA3140、NE555、NE555，W2為電位器。與圖2的差別在於裡程表計數電路採用線性電壓控制振蕩器，控制電壓取自車速表。振蕩頻率由W2調節。當車速增加時控制電壓也同時增加，振蕩頻率也就隨之成比例升高，從集成電路IC3的第3腳輸出的計數脈衝，經三極體BG2放大後推動電磁計數器計數。
其工作原理是集成電路IC2與外圍原件電阻R7、R9和電容C5、C7組成線性積分電路，經電阻R10輸出的鋸齒波電壓上升沿控制IC3單穩態電路輸入端，當電壓達到IC3觸發電壓2／3UDD時，單穩態電路被觸發，輸出脈衝同時返回IC2的同相輸入端，改變積分的相位。這樣就使IC2輸出呈線性增長和下降的三角波。由於IC3的輸出脈衝方波返回至IC2的同相端，當IC2輸出放電至1／3UDD時，IC3置位，3腳輸出的高電平又使IC2進行同相積分，IC2輸出電壓呈線性增長到IC3單穩結束時，低電平作用IC2的同相端，IC2輸出呈線性下降，至1／3UDD時，再次觸發IC3，如此循環，形成一定頻率的振蕩脈衝，單穩態電路的暫態時間TQ＝1.1R11C8，R7C7決定壓控振蕩器的頻率範圍。
IC4和外圍元件組成無穩態振蕩器，其輸出經整流濾波，得到負電壓供IC2使用。
處理器電源電路採用了L.C.R綜合濾波器，並有穩壓措施和電源高脈衝陷井。
有關555時基電路的工作原理已為人們熟知，不再敘述。
關於電路的調整。
採用圖2電路的處理器調整方法是用模擬軟軸裝置(轉數需精確)或數字方波發生器從電阻R2送入信號。仍以1625速比為例，每轉取兩個脈衝，625×2＝1250轉／分鐘，即20.33HZ／s，調整電位器W1使車速表指示60km／h，再觀察計數器在一分鐘時間內是否增加1km，如若不是或根本不計數，請檢查集成電路IC2、IC3和三極體BG2以及設定開關的K1、K3、K4、K5、K6、K7是否在ON的位置。計數器正常後再用120km／h和30km／h各試驗一次，對應的計數器在一分鐘內應分別增加2km和0.5km，如無問題，調試工作即告結束。
採用圖3電路的處理器的調試方法仍選擇20.33HZ／S的頻率，調整W1使車速表指示60km／h，再調整電位器W2使一分鐘內計數器增加1km，需反覆幾次調試。調準後，改變發生器頻率，在120km／h和30km／h時各試一次，觀察計數器是否增加2km和0.5km。如無問題，調試工作完成。
處理器用於發動機轉數表。
取圖2電路的一部分，即車速表處理電路，仍用車速表的顯示儀表，單更換一下度盤，取發動機白金開閉時的脈衝送入R2，經處理器處理後就可顯示發動機轉數，其工作原理與車速表相同。
四衝程發動機的轉數與點火脈衝以及氣缸數的關係見附表。
用信號發生器進行轉數表的校準時，按表上數值取3個頻率點進行，一般一次成功。如四缸發動機選7000轉為最高指示時所對應的點火脈衝次數為233HZ，調整W1使指針指示7000轉，然後送100HZ信號，指針應指示3000轉，送33.3HZ應指示1000轉，其實只要把7000轉校準，其它不必再校。
權利要求1.車速裡程表可調速比處理器是一種新型車速、裡程及發動機轉數表的信息採集、處理及驅動裝置，其特徵是處理器設有一組可調整的開關K1～K8；
2.車速裡程表可調速比處理器，其特徵是處理器設有電位器W2；
3.根據權利要求1或2所述的車速裡程表可調速比處理器，其特徵是處理器能適用於不同顯示方式的儀表和不同速比的變速箱軟軸輸出參數，而不需改變儀表的速比和變速箱軟軸輸出速比。
專利摘要車速裡程表可調速比處理器為一種新型車速裡程及發動機轉數表的信息採集、處理及驅動裝置。現有的儀表大多是與底盤配套使用的，儀表的速比與底盤軟軸速比是一致的。對大多數改裝車而言，這種固定速比的儀表已不能適用。本實用新型採用光電傳感器代替了軟軸傳動，處理器電路採用電子元件，處理器設有一組開關或電位器，使儀表的速比可以靈活調整，適應絕大多數底盤參數，可與多種顯示裝置連接，且不必改動處理器電路。
文檔編號G01C22/00GK2168240SQ9322392
公開日1994年6月8日 申請日期1993年9月11日 優先權日1993年9月11日
發明者王玉昌, 公克勤, 董淑琴 申請人:公克勤, 王玉昌