[实用新型]摩托车速度限制器

说明书

本实用新型涉及速度传感、速度信号处理及控制器的电子控速装置。

根据国家一九八八年公布的《城市道路交通管理条例》第三十四条明确规定了两轮机动车辆，最高行驶时速为50至60公里。摩托车违章超速行驶造成的人员伤亡事故累见不鲜。而目前尚无一种有效的对摩托车速度进行限制的装置。

因此，本实用新型的目的在于提供一种原理、结构简单，体积微型、成本低、控速精度较高、符合车辆运行的各项指标的行车安全装置——摩托车限速器。

本实用新型是在摩托车行驶过程中对车轮转速的测定，通过对摩托车点火系统的控制，达到对超速行驶摩托车的动态控制目的。为实现控速，装置由速度传感器(1)、速度信号处理电路(2)和控制器(4)、电源滤波器(3)等组成。速度传感器(1)采用霍尔开关集成电路(IC₁)作速度传感器，利用装在摩托车轮壳上的永久磁铁与固定在车架上的霍尔开关集成电路的相对运动，使霍尔开关集成电路输出具有滞迴特性的方波脉冲信号。摩托车速度与霍尔电路在单位时间内产生的方波脉冲数目成正比。由于其输出的非对称方波占零系数非常小，速度量亦与方波脉冲信号宽度成反比，这一脉冲信号就是反映速度大小的待测量。正因为霍尔开关集成电路具有滞迴特性，以及内部电路中设置的施密特整形电路。使得它具有很强的抗干扰能力，波形边缘特性优良。尤其通过磁性材料作传感媒介，使得它不怕各种污染。具有寿命长，可靠性高和耐震动、冲击的特点。速度信号处理电路(2)采用两级串联的单稳电路(IC₂)(IC₃)，IC₂和IC₃可以是单稳态集成电路，亦可以由各种触发器集成电路或时基集成电路搭成的单稳态电路。单稳电路的R₁C₁充电时间常数L₁，在数值上等于某一限速标准的方波脉冲信号宽度T。在限速度以下行驶时T≥L₁，第一级单稳电路将反复被触发翻转，并不断地输出脉冲宽度为T’的方波脉信号给第二级单稳电路。因第二级单稳电路的R₂C₂充电常数设计为L₂＞T’，故单稳电路不翻转。其输出的高电平使控制器(4)处于导通状态。如果摩托超速行驶达到规定值时，T＜L₁，第一级单稳电路将不翻转输出高电平，其输出的高电平一直保持到摩托车速度降低到限速度以下时，电路才翻转。所以这个高电平将使第二级单稳电路可靠地翻转，输出低电平信号去控制器，使摩托车点火系统停止工作。直到降到限速标准时，T≥L₁时再重复上述过程。单稳电路输入级并联的三极管(T₁)(T₂)将保证充电起始点与方波脉冲上升沿同步，避免单稳电路的误触发。由于采用集成电路(IC₂)(IC₃)，再配以金属膜电阻和旦电解电容器构成单稳电路的RC电路，总的温度特性得到保证。由于单稳电路的时间常数与电源电压无关，能确保电源波动的控速精度。控制器(4)采用三种形式之一。形式A采用单向可控硅BR，D₁为续流二极管R₄为触发灵敏度调节电阻。形式B采用电子开关集成电路。形式C采用微电磁继电器，D₂为保护二极管。C₅为继电器触点消火花电容器。三种控制器的控制端均直接控制点火系统的通断。电路设有电源抗火花串扰滤波电路(3)及信号通道杂波旁路电容器(C₃)(C₄)，使电路具有抗火花干扰能力。单稳电路RC时间常数L与车速的关系式： T = L 1 = 5 · 65 D n . ]]>式中：D为摩托车轮胎直径：单位为米；n为摩托车时速，单位为公里/小时；T为传感器输出的方波脉冲宽度，单位为秒；L₁为第一级单稳电路的充电常数，单位为秒。第二级单稳电路RC时间常数取L₂＝1.8L₁。电路所有器件均选用国内市场产品。