一种挡位选择器的控制电路的制作方法

本实用新型涉及一种挡位选择器的控制电路。

背景技术：

目前市上公知的挡位选择器结构机械部分由外壳、操纵手柄组、主轴组和底板组成。电器部分由光电传感器、晶体管、继电器等组成。整机用电缆接插件与液力变速器相连。当操纵手柄推到某挡位时，手柄组的定位臂的钢球在底板上的定位架上定位，主轴组的钟罩式光窗随手柄旋转到位相关的光电传感器受光照后组合成一个挡位电信号去驱动一组继电器和电磁阀。每换挡一次都要重新组织一批光电传感器合成新的挡位信号，是多个电信号临时合成一个挡位电信号。由于挡位信号源处理过程设计过于复杂加工安装特别是钟罩式光窗组与光电传感器间的位置精度难以保证，极易造成目前市上挡位选择器经常出现的错挡，乱挡和无挡的控制失灵问题。

中国实用新型专利 CN203248703U 公开了一种挡位选择器的执行信号输出控制装置，包括信号发生单元，信号输送单元以及信号执行输出单元，采用一个挡位信号传感器采集一个挡位信号，并通过矩阵电路预先布置的二极管将信号传送给信号输出接线端，信号输出接线端连接到变速箱上的电磁阀，由电磁阀驱动进行换挡工作。本实用新型主要通过矩阵电路中二极管的逻辑编排，实现与挡位指令相一致的电磁阀组的控制，矩阵电路结构比较复杂，集成度不高，且所采用的继电器型号陈旧，影响执行效率。

技术实现要素：

为了解决上述的技术问题，本实用新型的目的是提供一种集成度高、运行更加稳定可靠的挡位选择器的控制电路。

为了实现上述目的，本实用新型采用了以下的技术方案：

一种挡位选择器的控制电路，包括挡位信号源单元、控制信号编辑传输单元、输出驱动单元以及为挡位信号源单元、控制信号编辑传输单元提供电源的电源单元，所述挡位信号源单元包括M个挡位信号传感器，每个挡位对应一个挡位信号传感器，所述控制信号编辑传输单元包括信号控制芯片、光电隔离器和定时器芯片，M个挡位信号传感器分别与信号控制芯片的对应输入引脚相连接，所述定时器芯片也与信号控制芯片的对应输入引脚相连接，多个光电隔离器与信号控制芯片的对应输出引脚相连接，所述输出驱动单元包括N个信号输出接线端，每个信号输出接线端分别与信号控制芯片相对应的引脚连接，信号控制芯片按照各挡位要求预先将信号组合好，上述的M、N，且M、N均为大于1的整数。

作为优选方案：所述挡位信号源单元包括1个空挡信号传感器，所述输出驱动单元包括1个空挡信号输出端，所述空挡信号传感器与空挡信号输出端与信号控制芯片同一个引脚连接。

作为优选方案：所述的M为7，N为7，其中M包括6个前进挡位信号传感器和1个倒挡信号传感器，所述N包括6个前进信号输出接线端和1个倒挡信号输出端。

作为优选方案：所述的M为5，N为5，其中M包括4个前进挡位信号传感器和1个倒挡信号传感器，所述N包括4个前进信号输出接线端和1个倒挡信号输出端。

作为优选方案：所述N个信号输出接线端与多个光电隔离器一一对应相连接，所述信号输出接线端与光电隔离器之间连接有场效应晶体管。

作为优选方案：所述输出驱动单元还包括制动信号输出端。

作为优选方案：所述信号控制芯片采用GAL8V8时序可编程器件，所述场效应晶体管采用RSS060P05，所述定时器芯片为7555。

作为优选方案：所述的挡位信号传感器采用非接触式传感器或接触式开关。

作为优选方案：所述接触式开关包括琴键按钮开关、旋钮开关、滑动开关、压合开关和十字指令开关的一种。

作为优选方案：所述的非接触式传感器选自霍尔传感器、光电传感器、磁电传感器、电容传感器、电感传感器和激光传感器中的一种。

本实用新型采用集成度更高的控制芯片、定时器芯片替代原有技术中的矩阵电路，使得电路更加简洁；且输出驱动单元采用场效应晶体管来控制继电器或者电池阀，运行更加稳定可靠。

附图说明

图1是本实用新型的电路结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

如图1所示的一种挡位选择器的控制电路，包括挡位信号源单元、控制信号编辑传输单元、输出驱动单元以及为挡位信号源单元、控制信号编辑传输单元提供电源的电源单元，所述挡位信号源单元包括M个挡位信号传感器1，每个挡位对应一个挡位信号传感器1，所述控制信号编辑传输单元包括信号控制芯片2、光电隔离器3和定时器芯片4，M个挡位信号传感器1分别与信号控制芯片2的对应输入引脚相连接，所述定时器芯片4也与信号控制芯片2的对应输入引脚相连接，多个光电隔离器3与信号控制芯片2的对应输出引脚相连接，所述输出驱动单元包括N个信号输出接线端，每个信号输出接线端分别与信号控制芯片2相对应的引脚连接，信号控制芯片2按照各挡位要求预先将信号组合好，上述的M、N，且M、N均为大于1的整数。

所述挡位信号源单元包括1个空挡信号传感器，所述输出驱动单元包括1个空挡信号输出端9，所述空挡信号传感器与空挡信号输出端9与信号控制芯片2同一个引脚连接，所述空挡信号传感器与空挡信号输出端9之间连接有场效应晶体管6。

当挡位选择器的控制电路采用F编码时，所述的M为7，N为7，其中M包括6个前进挡位信号传感器和1个倒挡信号传感器，所述N包括6个前进信号输出接线端7和1个倒挡信号输出端8。

当挡位选择器的控制电路采用E编码时，所述的M为5，N为5，其中M包括4个前进挡位信号传感器和1个倒挡信号传感器，所述N包括4个前进信号输出接线端7和1个倒挡信号输出端8。

如下表所示，电液控制测试中E编码和F编码的各挡位动作要求

所述N个信号输出接线端与多个光电隔离器3一一对应相连接，所述信号输出接线端与光电隔离器3之间连接有场效应晶体管6。所述倒挡信号输出端8与空挡信号输出端9之前分别连接有自恢复保险丝FU2和自恢复保险丝FU3。

所述输出驱动单元还包括制动信号输出端5。所述信号控制芯片2采用GAL8V8时序可编程器件，所述场效应晶体管采用RSS060P05，所述定时器芯片4为7555。

所述的挡位信号传感器1采用非接触式传感器或接触式开关。所述接触式开关包括琴键按钮开关、旋钮开关、滑动开关、压合开关和十字指令开关的一种。所述的非接触式传感器选自霍尔传感器、光电传感器、磁电传感器、电容传感器、电感传感器和激光传感器中的一种。

挡位选择器是一项机/电体化，电/液控制装置，组合在长17cm宽12cm高11cm的黑色工程型塑料盒内，前端外露带球状的操纵手柄，尾部外露1米长带接插件的多芯电缆，垂直安装在工程机械车辆的驾驶室内。用以控制配套的液力变速箱内的液压离合器电磁阀的组合。通断电的动作，实现车辆的启动，制动，换挡变速等功能，是变速箱的重要配套组件。

挡位选择器总体结构除外壳外，内部有定位机构和电子控制两部分，1、定位机构组件：该机构由主板，中心轴，杠杆，定位轮等组成，其中定位轮上安装有高磁性磁钢二组，分别用于感应挡位霍尔传感器。推动手柄旋转可变换挡位，压合手柄可额外增加倒挡信号；2、电子控制组件有印刷电路板，板上安装霍尔元件，电子器件及带接插件的多心电缆，这两部分组合件精确合装后就成为一个控制整体。

挡位选择器的控制电路工作额定电压为DC24V，3A；该电路的电源单元连接有7815三端稳压器件，输出5V供挡位信号源单元、控制信号编辑传输单元的工作电源，所述电源单元还连接有FU 1自恢复保险丝和TVC防雷击管。

所述控制信号编辑传输单元还可采用单片机，晶振和电光隔离器的组成形式，所述输出驱动单元由六只 RSS060P05控制低电平有效的集成电路组成无触点开关群，每个输出电流500mA控制被控的电磁阀或者继电器，同样也可以采用继电器作控制群。挡位选择器的控制电路中还设有是蜂鸣器F或LED发光二极管，作脉冲信号提醒，主要用于调试。

本实用新型的工作原理如下，当旋转手柄，挡位磁钢就位在挡位的霍尔元件上方时，该器件有高电平跳变成低电平，这挡位信号输送给B区的G1，G1把该挡位信号编辑成该挡位对应要开通的电磁阀的信号组，在经光电隔离器传输给D区相关的集成电路组，实现对应的电磁阀组或继电器的控制；当UR倒挡霍尔元件也同时感受到磁感应时，则在已开通的电磁阀组上再增加M1阀的开通成为倒挡功能。

另外，当系统接到BR制动信号时，由车辆制动踏板向场效应晶体管RS1、RS3输送+24V电压，使M1，M3两只电磁阀关断，车辆就处于空挡状态；UN空挡霍尔元件得磁后，经场效应晶体管RS6向车辆发出允许启动信号，接通启动电机继电器的电源车辆可以启动。

应当指出，以上实施例仅是本实用新型的代表性例子。本实用新型还可以有许多变形。凡是依据本实用新型的实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均应认为属于本实用新型的保护范围。