專利名稱：摩托車速度限制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及速度傳感、速度信號(hào)處理及控制器的電子控速裝置。
根據(jù)國(guó)家一九八八年公布的《城市道路交通管理?xiàng)l例》第三十四條明確規(guī)定了兩輪機(jī)動(dòng)車輛，最高行駛時(shí)速為50至60公里。摩托車違章超速行駛造成的人員傷亡事故累見不鮮。而目前尚無一種有效的對(duì)摩托車速度進(jìn)行限制的裝置。
因此，本實(shí)用新型的目的在于提供一種原理、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積微型、成本低、控速精度較高、符合車輛運(yùn)行的各項(xiàng)指標(biāo)的行車安全裝置——摩托車限速器。
本實(shí)用新型是在摩托車行駛過程中對(duì)車輪轉(zhuǎn)速的測(cè)定，通過對(duì)摩托車點(diǎn)火系統(tǒng)的控制，達(dá)到對(duì)超速行駛摩托車的動(dòng)態(tài)控制目的。為實(shí)現(xiàn)控速，裝置由速度傳感器(1)、速度信號(hào)處理電路(2)和控制器(4)、電源濾波器(3)等組成。速度傳感器(1)采用霍爾開關(guān)集成電路(IC1)作速度傳感器，利用裝在摩托車輪殼上的永久磁鐵與固定在車架上的霍爾開關(guān)集成電路的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，使霍爾開關(guān)集成電路輸出具有滯迴特性的方波脈沖信號(hào)。摩托車速度與霍爾電路在單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的方波脈沖數(shù)目成正比。由于其輸出的非對(duì)稱方波占零系數(shù)非常小，速度量亦與方波脈沖信號(hào)寬度成反比，這一脈沖信號(hào)就是反映速度大小的待測(cè)量。正因?yàn)榛魻栭_關(guān)集成電路具有滯迴特性，以及內(nèi)部電路中設(shè)置的施密特整形電路。使得它具有很強(qiáng)的抗干擾能力，波形邊緣特性優(yōu)良。尤其通過磁性材料作傳感媒介，使得它不怕各種污染。具有壽命長(zhǎng)，可靠性高和耐震動(dòng)、沖擊的特點(diǎn)。速度信號(hào)處理電路(2)采用兩級(jí)串聯(lián)的單穩(wěn)電路(IC2)(IC3)，IC2和IC3可以是單穩(wěn)態(tài)集成電路，亦可以由各種觸發(fā)器集成電路或時(shí)基集成電路搭成的單穩(wěn)態(tài)電路。單穩(wěn)電路的R1C1充電時(shí)間常數(shù)L1，在數(shù)值上等于某一限速標(biāo)準(zhǔn)的方波脈沖信號(hào)寬度T。在限速度以下行駛時(shí)T≥L1，第一級(jí)單穩(wěn)電路將反復(fù)被觸發(fā)翻轉(zhuǎn)，并不斷地輸出脈沖寬度為T’的方波脈信號(hào)給第二級(jí)單穩(wěn)電路。因第二級(jí)單穩(wěn)電路的R2C2充電常數(shù)設(shè)計(jì)為L(zhǎng)2＞T’，故單穩(wěn)電路不翻轉(zhuǎn)。其輸出的高電平使控制器(4)處于導(dǎo)通狀態(tài)。如果摩托超速行駛達(dá)到規(guī)定值時(shí)，T＜L1，第一級(jí)單穩(wěn)電路將不翻轉(zhuǎn)輸出高電平，其輸出的高電平一直保持到摩托車速度降低到限速度以下時(shí)，電路才翻轉(zhuǎn)。所以這個(gè)高電平將使第二級(jí)單穩(wěn)電路可靠地翻轉(zhuǎn)，輸出低電平信號(hào)去控制器，使摩托車點(diǎn)火系統(tǒng)停止工作。直到降到限速標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，T≥L1時(shí)再重復(fù)上述過程。單穩(wěn)電路輸入級(jí)并聯(lián)的三極管(T1)(T2)將保證充電起始點(diǎn)與方波脈沖上升沿同步，避免單穩(wěn)電路的誤觸發(fā)。由于采用集成電路(IC2)(IC3)，再配以金屬膜電阻和旦電解電容器構(gòu)成單穩(wěn)電路的RC電路，總的溫度特性得到保證。由于單穩(wěn)電路的時(shí)間常數(shù)與電源電壓無關(guān)，能確保電源波動(dòng)的控速精度?？刂破?4)采用三種形式之一。形式A采用單向可控硅BR，D1為續(xù)流二極管R4為觸發(fā)靈敏度調(diào)節(jié)電阻。形式B采用電子開關(guān)集成電路。形式C采用微電磁繼電器，D2為保護(hù)二極管。C5為繼電器觸點(diǎn)消火花電容器。三種控制器的控制端均直接控制點(diǎn)火系統(tǒng)的通斷。電路設(shè)有電源抗火花串?dāng)_濾波電路(3)及信號(hào)通道雜波旁路電容器(C3)(C4)，使電路具有抗火花干擾能力。單穩(wěn)電路RC時(shí)間常數(shù)L與車速的關(guān)系式T=L1=5·65Dn.]]>式中D為摩托車輪胎直徑單位為米；n為摩托車時(shí)速，單位為公里/小時(shí)；T為傳感器輸出的方波脈沖寬度，單位為秒；L1為第一級(jí)單穩(wěn)電路的充電常數(shù)，單位為秒。第二級(jí)單穩(wěn)電路RC時(shí)間常數(shù)取L2＝1.8L1。電路所有器件均選用國(guó)內(nèi)市場(chǎng)產(chǎn)品。
本實(shí)用新型具有可根據(jù)不同地區(qū)具體規(guī)定的最高時(shí)速，方便地設(shè)置相應(yīng)的控速標(biāo)準(zhǔn)；不影響車輛的性能(起動(dòng)、加速性能及排放標(biāo)準(zhǔn))，控速動(dòng)作表現(xiàn)的輕微蠕動(dòng)不影響安全；車輛電源波動(dòng)不影響控速精度；體積微型化等優(yōu)點(diǎn)。由于制造成本低，其直接經(jīng)濟(jì)效益樂觀，它有助于提高行車安全性，杜絕違章起速行駛，其社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益是無法估量的。


圖1原理方框圖圖2電路圖圖3三種形式的控制器電路圖圖4傳感器支架圖5傳感器封裝圖圖6主體電路封裝圖本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例傳感器(1)，選用霍爾開關(guān)集成電路(IC1)，型號(hào)為C8839。通過固定在摩托車輪殼上的配套永久小磁鐵構(gòu)成速度傳感器(1)。速度信號(hào)處理電路采用兩共國(guó)際流行的555時(shí)基電路，搭成單穩(wěn)電路(IC2)(IC3)，半導(dǎo)體三極管(T1)(T2)采用硅PNP型，型號(hào)9015，控制級(jí)選用電磁繼電器(C)形式，電磁繼電器線圈兩端并聯(lián)一只2CP型二極管(D2)觸點(diǎn)兩端并聯(lián)一只0.01μF的電容器(C5)，電源濾波回路(3)設(shè)置成π型電容電感濾波器電路，信號(hào)輸入對(duì)地接有0.01μF的旁路電容器(C3)(C4)。除傳感器外所有電路焊接在一塊印刷電路板上形成主電路(2)，其封裝采用鐵殼或工程塑料外殼(12)，內(nèi)填充環(huán)氧樹脂填料(13)設(shè)有多股軟芯塑膠電線，為電源接線(14)，地線(搭鐵)(17)，控制接線(15)(16)、傳感器用雙芯屏蔽電纜線(10)。以上所有接線均在環(huán)氧樹脂填充前與主電路板焊接牢靠?；魻栭_關(guān)集成電路(IC1)焊接在一塊大小與集成電路塊相似的印刷板(8)上，該印刷板有雙孔(9)予先鉚接在一鋼性支架(5)上，雙芯屏蔽電纜線另一端線頭與印刷板(8)焊牢后，用環(huán)氧樹脂將印刷板及整個(gè)霍爾開關(guān)集成電路涂覆成形(11)，鋼性支架沖有雙孔(7)，以便將支架鉚接于摩托車輪殼支架上?？刂破鹘泳€(15)(16)接入摩托車的點(diǎn)火系統(tǒng)。
權(quán)利要求1.摩托車限速器，其特征在于由速度傳感器、速度信號(hào)處理及控制器組成。傳感器(1)采用霍爾開關(guān)集成電路(IC1)和與之配套的永久小磁鐵，速度信號(hào)處理采用單穩(wěn)態(tài)電路(IC2)(IC3)以及單穩(wěn)電路充電電路加接的半導(dǎo)體三極管電路(T1)(T2)設(shè)有抗干擾的濾波器電路(3)及旁路電容器(C3)(C4)、電磁繼電器、單向可控硅、電子開關(guān)之一構(gòu)造控制器(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述摩托車限速器，其特征在于(IC1)通過鋼性支架(5)與固定在摩托車輪上的永久小磁鐵，構(gòu)成速度的傳感(1)速度信號(hào)處理電路在于兩級(jí)單穩(wěn)電路的串聯(lián)，其輸入觸發(fā)端各接三極管(T1)(T2)基極，三極管集電極與發(fā)射極分別并接于單穩(wěn)電路的充電電容器(C3)(C4)的兩端，傳感器電路(IC1)與主電路間是通過一根雙芯屏蔽電纜線(10)相連接的，控制電路(4)通過(15)(16)接摩托車點(diǎn)火系統(tǒng)的點(diǎn)火開關(guān)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的摩托車限速器，其特征在于(IC1)焊接在予先與鋼性支架(5)鉚接的印刷電路板(8)上，并用環(huán)氧樹脂涂覆成型(11)。其余電路焊接在一塊印刷電路板形成主電路，主電路板用環(huán)氧樹脂(13)填封于鐵皮外殼或者工程塑料外殼(12)之內(nèi)。
專利摘要摩托車限速器，由速度傳感器、速度信號(hào)處理電路、控制器電路、速度傳感器支架及必要的電源、控制、接地引線等組成。主要應(yīng)用于對(duì)兩輪機(jī)動(dòng)車輛的超速行駛速度限制，亦可以應(yīng)用于各行業(yè)設(shè)定轉(zhuǎn)速的控制、顯示、報(bào)警等。具有電路簡(jiǎn)單、成本低、體積微型化，不怕各種污染、控速精度較高、電源電壓適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B60K31/00GK2042033SQ88218898
公開日1989年8月2日 申請(qǐng)日期1988年9月13日 優(yōu)先權(quán)日1988年9月13日
發(fā)明者鄭偉 申請(qǐng)人:四川省科委勞動(dòng)服務(wù)公司服務(wù)部