專利名稱：電渦流緩速器控制裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型是一種用于汽車的電渦流緩速器控制裝置，屬于汽 車所用電渦流緩速器控制裝置的創(chuàng)新技術。
背景技術：
現(xiàn)有用于汽車的電渦流緩速器控制裝置存在的缺點是結構復 雜，體積大，質量大，且在不同的車輛狀況下難于自動調節(jié)緩速器的
工作，緩速器的作用區(qū)域小，難于保持緩速器力矩受到路面的支持。
實用新型內容
本實用新型的目的在于考慮上述問題而提供一種結構簡單，體積 小，質量小，且在不同的車輛狀況下能自動調節(jié)緩速器的工作的電渦 流緩速器控制裝置。本實用新型能擴大緩速器的作用區(qū)域到低速段， 始終保持緩速器力矩受到路面的支持。
本實用新型的技術方案是包括有中央處理器、用于釆集各種控 制信的AD模塊、用于測量電渦流緩速器本體溫度的溫度模塊、用于 擋位選擇的鍵盤模塊、用于測量車輛速度的速度模塊、用于自發(fā)電機 和蓄電池兩組電源的驅動的驅動器模塊、緩速器線圈，其中中央處理 器的輸入接口分別與AD模塊、溫度模塊、鍵盤模塊、速度模塊連接,
中央處理器輸出接口通過驅動器模塊與緩速器線圈連接。
上述中央處理器的輸出接口還連接有向LCD供電、背光控制及
向LCD寫數(shù)據(jù)和讀數(shù)據(jù)的LCD模塊。
上述AD模塊包括有AD轉換器(Ul)、電阻(R1、 R3、 R4 ),可調電阻(R4),電容(Cl、 C2、 C3)，其中AD轉換器(Ul)的輸入端 分別與電阻(R3)及電容(C3)連接，電阻(R3)與可調電阻(R4) 連接，AD轉換器(Ul)的輸出端分別與電阻(Rl)及電容(Cl)連
接及與中央處理器(1)連接。
上述溫度模塊包括有溫度傳感器(U2)、電阻(R72)、電容(C61), 溫度傳感器(U2)的接腳3通過電阻(R72)與電源連接，溫度傳感 器(U2 )的接腳8通過電容(C61)接地，溫度傳感器(U2 )的接腳 1、 2、 3與中央處理器(1)連接。
上述鍵盤模塊包括有電阻(R111-R1116)及按鍵(button1-button8 )，其中按鍵(buttonl ~ button8 )分別通過電阻(Rill ~ R118 ) 與電源連接及分別通過電阻(R119-R116)與中央處理器(1)的輸 入接腳連接。
上述速度模塊包括有旋轉編碼盤、斯密斯管(U3 )、紅藕對管(U4 ) 及其外圍電阻(R212, R215, R216, R218)及電容(C6， C7 )，旋轉 編碼盤通過紅藕對管(U4)產(chǎn)生的測速脈沖輸入到斯密斯管(U3)整
形后輸出到中央處理器(1)。
上述驅動器模塊包括有電阻(R71， R70， R69, R68, R67, R66)、 二極管(D8, D7)、三極管(Q5, Q8)、光隔(U14, U15)、功率管(Q6， Q7),當中央處理器通過P窗-IN-A輸出高電平時，三極管Q5導通， 然后再驅動U14導通，Q6輸入端被拉低從而導通輸出，即電流由VCC 12V流過Q6通過P麗—OUT—12輸出到線圈。PWM—IN—A和PWM—IN—B兩 個P麗輸入分別是用于自發(fā)電機和蓄電池兩組電源的驅動。
上述LCD模塊包括電阻(R60， R61, R62 )、電容(C59 )、液晶(LCD ), 中央處理器(1)通過并行線將要顯示的數(shù)據(jù)傳到液晶(LCD)進行內 容顯示，LCD—EN控制LCD顯示的開和關，即LCD—EN高電平時LCD顯示開，低電平時LCD禁止顯示，C59濾除高頻諧波。 上述中央處理器為芯片EP1C6Q240C8。
本實用新型由于采用包括有中央處理器、用于釆集各種控制信的 AD模塊、用于測量電渦流緩速器本體溫度的溫度模塊、用于擋位選 擇的鍵盤模塊、用于測量車輛速度的速度模塊、用于自發(fā)電機和蓄電 池兩組電源的驅動的驅動器模塊的結構，其結構簡單，體積小，質量 小，且在不同的車輛狀況下能自動調節(jié)緩速器的工作。本實用新型能 擴大緩速器的作用區(qū)域到低速段，始終保持緩速器力矩受到路面的支 持。本實用新型是一種設計巧妙，性能優(yōu)良，方便實用的電渦流緩速 器控制裝置。


圖l為本實用新型的原理框圖2為本實用新型AD模塊的電路圖； 圖3為本實用新型溫度模塊的電路圖4為本實用新型鍵盤模塊的電路圖5為本實用新型速度模塊的電路圖6為本實用新型驅動器模塊的電路圖7為本實用新型LCD模塊的電路圖8為本實用新型初始化主程序的流程圖9為本實用新型驅動程序的流程圖io為本實用新型恒速控制的流程圖。
具體實施方式
實施例
本實用新型的結構示意圖如圖1、 2、 3、 4所示，包括有中央處理器l、用于采集各種控制信的AD模塊2、用于測量電渦流緩速器本
體溫度的溫度模塊3、用于擋位選擇的鍵盤模塊4、用于測量車輛速 度的速度模塊5、用于自發(fā)電機和蓄電池兩組電源的驅動的驅動器模 塊6、緩速器線圈8,其中中央處理器l的輸入接口分別與AD模塊2、 溫度模塊3、鍵盤模塊4、速度模塊5連接，中央處理器l的輸出接 口通過驅動器模塊6與緩速器線圈8連接。
本實施例中，上述中央處理器l的輸出接口還連接有向LCD供 電、背光控制及向LCD寫數(shù)據(jù)和讀數(shù)據(jù)的LCD模塊7。
本實施例中，上述AD模塊2包括有AD轉換器U1、電阻R1、 R3、 R4,可調電阻R4，電容C1、 C2、 C3，其中AD轉換器Ul的輸入端分 別與電阻R3及電容C3連接，電阻R3與可調電阻R4連接，AD轉換 器Ul的輸出端分別與電阻R1及電容C1連接及與中央處理器1連接。
本實施例中，上述溫度模塊3包括有溫度傳感器U1、電阻R72、 電容C61,溫度傳感器U1的接腳3通過電阻R72與電源連接，溫度 傳感器U1的接腳8通過電容C61接地，溫度傳感器U1的接腳1、 2、 3與中央處理器1連接。接腳3是LM75—OS, LM75—OS是片選信號， 高電平時溫度傳感器工作，低電平時禁用溫度傳感器；接腳1、 2分 別是工2C—SCL和12C-SDA，溫度傳感器通過接腳112C—SCL和I2C-SDA 將數(shù)據(jù)傳到中央處理器，使用的是I2C通信協(xié)議。
上述鍵盤模塊4包括有電阻Rl ~ R16及按鍵buttonl ~ button8, 其中按鍵buttonl ~ button8分別通過電阻Rl ~ R8與電源連接及分別 通過電阻R9 ~ R16與與中央處理器1的輸入接腳連接。上述速度模塊 5包括有旋轉編碼盤、斯密斯管L—3、紅藕對管U4及其外圍電阻R212, R215， R216, R218及電容C6， C7,旋轉編碼盤通過紅藕對管U4產(chǎn)生 的測速脈沖輸入到斯密斯管U3整形后輸出到中央處理器1 。按鍵按下時將電平拉低，中央處理器l將低電平看作輸入動作，然后進行相 應處理。
上述驅動器模塊6包括有電阻R71, R70, R69, R68， R67, R66、 二極管D8， D7、三極管Q5， Q8、光隔U14， U15、功率管Q6, Q7,當 中央處理器通過P麗-IN-A輸出高電平時，三極管Q5導通，然后再驅 動U14導通，Q6輸入端被拉低從而導通輸出，P麗—IN—A和P麗—IN一B 兩個P麗輸入分別是用于自發(fā)電機和蓄電池兩組電源的驅動。
上述LCD模塊7包括電阻R60，R61，R62、電容C59、液晶LCD,
中央處理器1通過并行線將要顯示的數(shù)據(jù)傳到液晶LCD進行內容顯 示，LCD-EN是LCD顯示的使能控制位，高電平時LCD顯示有效，低 電平時LCD禁止顯示，C59濾除高頻諧波。當緩速器線圈出現(xiàn)故障時， LCD模塊的液晶LCD顯示相關信息，提請駕駛員檢修，同時啟動保護
功能。線圈故障可分為三種開路、短路、過載；控制器將四路線圈 分別定義為A、 B、 C、 D,當某一路出現(xiàn)開路時(如A路)，即顯示A
路開路，當多路故障時即輪流顯示；當某路短路或過載故障時，即關 閉此路(其余未產(chǎn)生故障線圈正常工作)，并在LCD顯示器上顯示某 路短路過載保護。
上述中央處理器1為芯片EP1C6Q240C8。芯片EP1C6Q240C8具有 5980個邏輯單元，92160bit片內存儲器，2個鎖相環(huán)，EP1C6Q240C8 是整個系統(tǒng)的核心，主要負責信號的釆集、控制量的計算、算法的實 現(xiàn)、控制波形的調制以及控制量的輸出等。
電渦流緩速器的定子繞組線圈一共8個，分為4組，每2個串聯(lián) 在一起，分別由4只大功率開關管分別給供電。工作過程中，4只管 子在控制器的控制下，依據(jù)所需勵磁電流值依次開啟，以減小開關管
8的開關損耗。鍵盤、液晶顯示及與上位機通信模塊的作用是人機交流 的界面。通過鍵盤和上位PC機可以預先設定緩速器及車輛的理想工 作參數(shù)，通過液晶顯示可以監(jiān)測緩速器的工作參數(shù)。同時系統(tǒng)中還設 計有對控制器供電的電壓轉換電路、溫度檢測、限流電路、外設驅動 電路、制動燈及報警回路、短路、超溫的保護功能等電路。
本實用新型的軟件部分由初始化主程序、中斷服務子程序、溫度 測量子程序、速度測量子程序、電流測量子程序、顯示驅動、鍵盤、 通信程序、故障診斷模塊、模糊算法模塊等組成。其中初始化主程序 是用來中斷、AD、液晶等的初始設置，如關中斷，停止看門狗，清除 中斷標志等；接著程序進入主循環(huán)。首先讀取溫度，如果溫度過高，
則禁止P麗輸出，若速度大于約5km/h則由自發(fā)電機供電，否則由蓄 電池供電，如圖8所示。
液晶顯示是顯示緩速器的工作狀態(tài)，將重要參數(shù)如溫度、電壓等 顯示給駕駛員參考。TG12864E是一種圖形點陣液晶顯示器，它可以用 并聯(lián)的接法，也可以串聯(lián)接法來驅動，本實用新型采取并聯(lián)的方法驅 動。驅動程序分顯示主程序和發(fā)送子程序，其控制流程圖如圖9所示。 本實用新型恒速控制首先檢測實際速度，然后和設定速度進行比較并 調整PWM輸出，直到實際速度在一定的誤差范圍了內等于設定速度。
本實用新型的工作原理如下系統(tǒng)的工作過程如下當有手動或 腳踏板控制信號輸入，且時速高于5km/h時，控制器會按照輸入量的 大小給功率管基極輸出相應的電流，并在液晶顯示器上顯示工作狀 態(tài)。當駕駛員設定某一速度的時候，該速度值被存儲，并由 EP1C6Q240C8產(chǎn)生周期固定、占空比可調的方波，此方波電壓作為功 率管基極的驅動電壓，控制功率管的開啟和關斷。從而在電渦流緩速 器的勵磁線圈上產(chǎn)生脈動電壓，當驅動方波的占空比方式改變時，勵磁線圈中的平均電壓得以改變，所以緩速器的制動力矩也得以改變。 緩速器的勵磁線圈的初始電流通過制動管路壓力的大小確定，隨后將 它們與設定的速度比較算出偏差，然后通過模糊控制算法計算得出最 佳的控制量，使車輛穩(wěn)定在設定的理想車速。電流傳感器和溫度傳感 器的作用是檢測緩速器的電流和溫度，實現(xiàn)恒流控制以及對緩速器的 最高工作溫度進行限制。
權利要求1、一種電渦流緩速器控制裝置，其特征在于包括有中央處理器(1)、用于采集各種控制信的AD模塊(2)、用于測量電渦流緩速器本體溫度的溫度模塊(3)、用于擋位選擇的鍵盤模塊(4)、用于測量車輛速度的速度模塊(5)、用于自發(fā)電機和蓄電池兩組電源的驅動的驅動器模塊(6)、緩速器線圈(8)，其中中央處理器(1)的輸入接口分別與AD模塊(2)、溫度模塊(3)、鍵盤模塊(4)、速度模塊(5)連接，中央處理器(1)的輸出接口通過驅動器模塊(6)與緩速器線圈(8)連接。
2、 根據(jù)權利要求l所述的電渦流緩速器控制裝置，其特征在于上述中央 處理器(1)的輸出接口還連接有向LCD供電、背光控制及向LCD寫數(shù)據(jù)和讀 數(shù)據(jù)的LCD模塊(7)。
3、 根據(jù)權利要求l所述的電渦流緩速器控制裝置，其特征在于上述AD 模塊(2)包括有AD轉換器(Ul)、電阻(R1、 R3、 R4),可調電阻U4),電 容(C1、 C2、 C3),其中AD轉換器(U1)的輸入端分別與電阻(R3)及電容(C3) 連接，電阻(R3)與可調電阻(R4)連接，AD轉換器(Ul)的輸出端分別與電 阻(Rl)及電容(Cl)連接及與中央處理器(1)連接。
4、 根據(jù)權利要求l所述的電渦流緩速器控制裝置，其特征在于上述溫度 模塊(3)包括有溫度傳感器(U2)、電阻(R72)、電容(C61),溫度傳感器(U2) 的接腳3通過電阻(R72)與電源連接，溫度傳感器(U2)的接腳8通過電容(C61)接地，溫度傳感器(U2)的接腳1、 2、 3與中央處理器(1)連接。
5、 根據(jù)權利要求l所述的電渦流緩速器控制裝置，其特征在于上述鍵盤 模塊(4)包括有電阻(R111-R1116)及按鍵(buUonl-button8),其中按 鍵(buttonl buUon8)分別通過電阻(R111 R118)與電源連接及分別通過 電阻(R119 R116)與中央處理器(1)的輸入接腳連接。
6、 根據(jù)權利要求l所述的電渦流緩速器控制裝置，其特征在于上述速度模塊(5)包括有旋轉編碼盤、斯密斯管(U3)、紅藕對管(U4)及其外圍電阻(R212， R215, R216， R218)及電容(C6， C7 ),旋轉編碼盤通過紅藕對管(U4 ) 產(chǎn)生的測速脈沖輸入到斯密斯管(U3)整形后輸出到中央處理器(1)。
7、 根據(jù)權利要求l所述的電渦流緩速器控制裝置，其特征在于上述驅動 器模塊(6)包括有電阻(R71, R70, R69， R68, R67， R66)、 二極管(D8， D7 )、 三極管(Q5， Q8)、光隔(U14， U15)、功率管(Q6， Q7),當中央處理器通過 P麗-IN—A輸出高電平時，三極管Q5導通，然后再驅動U14導通，Q6輸入端被 拉低從而導通輸出，即電流由VCC 12V流過Q6通過PWM—0UT-12輸出到線圈。 P麗-IN—A和P麗—IN—B兩個P麗輸入分別是用于自發(fā)電機和蓄電池兩組電源的 驅動。
8、 根據(jù)權利要求l所述的電渦流緩速器控制裝置，其特征在于上述LCD 模塊(7)包括電阻(R60，R61,R62)、電容(C59)、液晶(LCD),中央處理器(1)通過并行線將要顯示的數(shù)據(jù)傳到液晶(LCD)進行內容顯示，LCD-EN控制 LCD顯示的開和關，即LCD-EN高電平時LCD顯示開，低電平時LCD禁止顯示， C59濾除高頻諧波。
9、 根據(jù)權利要求l所述的電渦流緩速器控制裝置，其特征在于上述中央 處理器(1)為芯片EP1C6Q240C8。
專利摘要本實用新型是一種用于汽車的電渦流緩速器控制裝置。包括有中央處理器(1)、用于采集各種控制信的AD模塊(2)、用于測量電渦流緩速器本體溫度的溫度模塊(3)、用于擋位選擇的鍵盤模塊(4)、用于測量車輛速度的速度模塊(5)、用于自發(fā)電機和蓄電池兩組電源的驅動的驅動器模塊(6)、緩速器線圈(8)，其中中央處理器(1)的輸入接口分別與AD模塊(2)、溫度模塊(3)、鍵盤模塊(4)、速度模塊(5)連接，中央處理器(1)的輸出接口通過驅動器模塊(6)與緩速器線圈(8)連接。本實用新型結構簡單，體積小，質量小，且在不同的車輛狀況下能自動調節(jié)緩速器的工作。本實用新型能擴大緩速器的作用區(qū)域到低速段，始終保持緩速器力矩受到路面的支持。本實用新型是一種設計巧妙，性能優(yōu)良，方便實用的電渦流緩速器控制裝置。
文檔編號B60T8/00GK201254175SQ20082005123
公開日2009年6月10日 申請日期2008年7月24日 優(yōu)先權日2008年7月24日
發(fā)明者吳黎明, 唐露新, 湯秀春, 王桂棠, 鄧耀華 申請人:廣東工業(yè)大學