ＣＰＵ控制的变速箱助力系统电控单元技术方案

本发明专利技术为ＣＰＵ控制的变速箱助力系统电控单元，含有变速箱超速防止功能、高低档助力切换功能、不能换档时警报功能、发动机超速防止功能、停车判断功能、驱动电磁阀功能及低压维持功能。主要特点是通过变速箱所提供的空档、高低选档、前副箱高、档位低等状态开关量信号与变速箱齿轮转速和辅助低齿轮转速模拟信号，输入所连接ＣＰＵ控制的含低档电磁阀低功耗维持电路的变速箱助力系统电控单元作相适应的功能判定，分别驱动声光警报器，同时经继电器驱动相应档位的电磁阀动作。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于汽车类电子产品，主要涉及载重汽车变速箱助力系统电控单元。技术背景随着人们生活水平的提高，再生产的进一步扩大，为物流运输业带来了日新 月异的变化。而汽车运输业伴随着高速公路网络化连通正发挥着越来越强势的 作用。如何能使货物安全、快捷运到目的地，成为了汽车制造业的重要课题。 目前，生产的汽车变速箱助力系统电控单元(以下简称电控单元)，能使驾驶员 在换档过程中获得助力，又能为不当操作发出警示。它既降低了劳动强度、减 少疲劳，又能提高驾驶员的注意力、增强舒适性，从而有效地增强运输过程中 的安全性。汽车变速箱助力系统电控单元，它包括汽车变速箱状态开关信号和汽车变 速箱齿轮旋转频率信号等输入信号和提供助力的电磁阀驱动信号以及声光警报 信号。电控单元含有变速箱超速防止电路、高低档切换电路、不能换档时警报电路、发动机超速防止电路、继电器；电控单元通过变速箱状态开关和汽车变 速箱齿轮转速模拟变化信号，使用输入所连接的变速箱超速防止电路、高低档 切换电路、不能换档时警报电路、发动机超速防止电路、变速箱低档防脱档电 路，作对应功能判定，分别驱动声光警报器或者经由继电器驱动相应的电磁阀 动作，为驾驶员提供帮助。但该电控单元存在如下不足由于现有汽车变速箱助力系统电控单元采用分列元器件来实现各种电路原 理特性，电路元器件较多，结构复杂，功能单一，为该产品的采购和生产带来 较大的难度，同时产品的故障率增高，也不利于产品功能的拓展和更新
技术实现思路
本专利技术目的是为克服现有技术方案存在的不足，提供一种应用CPU芯片对各种输入信号进行分析、判断、处理，决定输出相应的控制或驱动信号，完成变 速箱助力系统电控单元的各种功能，增加了低档电磁阀低功耗维持电路，具有元器件少，电路较为简单，多种功能，便于组织生产的由CPU控制的变速箱助力系统电控单元。本专利技术为实现以上目的技术方案为CPU控制的变速箱助力系统电控单元，具有变速箱超速防止功能、高低档助力切换功能、不能换档时警报功能、发动机超速防止功能、脱档监测及驱动电 磁阀功能，通过变速箱所提供的空档、高低选档、前副箱高、档位低等状态开关量信号与变速箱齿轮转速和辅助低齿轮转速频率信号，输入所连接CPU芯片控制的含低档电磁阀低功耗维持电路的变速箱助力系统电控单元作相适应的功 能判定，分别驱动声光警报器，同时经继电器驱动相应档位的电磁阀动作。所述的CPU控制的变速箱助力系统电控单元，含有空档信号输入电路(1)、 高低选档信号输入电路(2)、前副箱高信号输入电路(3)、档位低信号输入电 路(4)、变速箱齿轮转速拾取电路(5)、辅助低齿轮转速拾取电路(6)，其特 征是所述各个电路分别连接到CPU芯片各对应输入端口， CPU芯片的输出端 口连接声警报器驱动电路(7)、光警报器驱动电路(8)、继电器驱动电路(9)、低 档电磁阀低功耗维持电路(10);电源电路(ll)为控制器提供电源。所述的空档 信号输入电路、高低选档信号输入电路、前副箱高信号输入电路、档位低信号 输入电路、变速箱齿轮转速拾取电路与辅助低齿轮转速拾取电路与低档电磁阀 低功耗维持电路将变速箱所提供的空档、高低选档、前副箱高、档位低的状态 开关量信号与变速箱齿轮转速及辅助低齿轮转速的频率信号输入到CPU芯片中， 并由CPU芯片的软件进行判断控制处理，并分别控制驱动声、光警报器，同时 经继电器驱动相应档位的电磁阀动作。其中空档信号输入电路(1)的输入信号与电阻R19、 R20连接，R19另一端连接 稳压管ZD4负极、电容C9和电阻R21, R21另一端连接二极管D3负极、电容CIO、 电阻R22和R23，稳压管ZD4、 二极管D3正极和R20、 R22、 C9、 C10另一端连接 地，R23另一端连接到CPU芯片输入端口 ；高低选档信号输入电路(2)的输入信号与电阻R24、 R25连接，R24另一端 连接稳压管ZD5负极、电容C11和电阻R26，R26另一端连接二极管D4负极、电 容C12、电阻R27和R28，稳压管ZD5、 二极管M正极和R25、 R27、 Cll、 C12另 一端连接地，R28另一端连接到CPU芯片输入端口 ；前副箱高信号输入电路(3)的输入信号连接二极管D2负极,D2正极连接到 CPU输入端口，同时输入端口接上拉电阻R12到3. 3V;档位低信号输入电路(4)的输入信号与电阻R1、 R2连接，R1另一端连接稳 压管ZD1负极、电容C1和电阻R3，R3另一端连接二极管D1负极、电容C2、电 阻R4和R5，稳压管ZD1、 二极管Dl正极和R2、 R4、 Cl、 C2另一端连接地，R5另 一端连接到CPU芯片输入端口；变速箱齿轮转速拾取电路(5)的输入频率信号与电阻R13连接，R13另一 端连接稳压管ZD3负极、电容C5、电阻R14和三极管TR8基极，TR8集电极连 接R15和R16, R15另一端连接Vcc， R16另一端连接电容C6、电阻R17和R18，稳 压管ZD3正极、TR8发射极以及R14、 R17、 C5和C6另一端连接地，R18另一端 连接到CPU芯片输入端口；辅助低齿轮转速拾取电路(6)的输入频率]信号与电阻R6连接，R6另一端 连接稳压管ZD2负极、电容C3、电阻R7和三极管TR7基极，TR7集电极连接R8 和R9，R8另一端连接Vcc， R9另一端连接电容C4、电阻R10和R11，稳压管ZD2 正极、TR7发射极以及R7、 RIO、 C3和C4另一端连接地，R11另一端连接到CPU 芯片输入端口；声警报器驱动电路(7)由CPU芯片输出端口信号与电阻R31连接，电阻R31另一端连接电容C22、电阻R32和三极管TR2基极，TR2发射极以及R32和 C22另一端连接地，TR2集电极连接警报蜂鸣器；光警报器驱动电路(8)由CPU芯片输出端口信号与电阻R33连接，电阻 R33另一端连接电容C21、电阻R34和三极管TR1基极，TR1发射极以及R34和 C21另一端连接地，TR1集电极连接警报灯； 继电器驱动电路(9)由三部分组成a、 CPU芯片输出端口驱动信号连接R35，电阻R35另一端连接电容C20、电 阻R36和三极管TR3基极，TR3发射极以及R36和C20另一端连接地，TR3集电极 连接继电器RLY1控制线圈用以控制不能换档时的电磁阀；b、 CPU芯片输出端口驱动信号连接R37，电阻R37另一端连接电容C19、电 阻R38和三极管TR4基极，TR4发射极以及R38和C19另一端连接地，TR4集电极 连接继电器RLY2控制线圈用以控制高档电磁阀；c、 CPU芯片输出端口驱动信号连接R39，电阻R39另一端连接电容Q8、电 阻R40和三极管TR5基极，TR5发射极以及R40和C18另一端连接地，TR5集电极 连接继电器RLY3控制线圈用以控制低档电磁阀；低档电磁阀低功耗维持电路(10)由CPU芯片输出端口连接开关降压调整 模块LM2576的管脚5控制低功耗维持电路是否工作，开关降压调整模块LM2576 的管脚1连接车载电瓶24V， LM2576的管脚2连接到续流二极管D2、的负极和储 能电感L1的一端，D2'的正极接地，Lr的另一端连接到电解电容C3'的正极， C3'的负极接地；LM2576的管本文档来自技高网...

【技术保护点】
ＣＰＵ控制的变速箱助力系统电控单元，含有空档信号输入电路（１）、高低选档信号输入电路（２）、前副箱高信号输入电路（３）、档位低信号输入电路（４）、变速箱齿轮转速拾取电路（５）与辅助低齿轮转速拾取电路（６）；其特征是：所述各个电路分别连接到ＣＰＵ芯片各对应输入端口，ＣＰＵ芯片的输出端口连接声警报器驱动电路（７）、光警报器驱动电路（８）、继电器驱动电路（９）、低档电磁阀低功耗维持电路（１０）；电源电路（１１）为控制器提供电源；所述的空档信号输入电路（１）、高低选档信号输入电路（２）、前副箱高信号输入电路（３）、档位低信号输入电路（４）、变速箱齿轮转速拾取电路（５）与辅助低齿轮转速拾取电路（６）将变速箱所提供的空档、高低选档、前副箱高、档位低的状态开关量信号与变速箱齿轮转速及辅助低齿轮转速的频率信号输入到ＣＰＵ芯片中，并由ＣＰＵ芯片的软件进行判断控制处理，分别控制驱动声、光警报器，同时经继电器驱动相应档位的电磁阀动作。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张德义，邢红兵，胡瑞忠，王建生，
申请(专利权)人：山西省电子工业科学研究院，
类型：发明
国别省市：14[]