專利名稱：大型鉸接客車鉸接系統(tǒng)電氣控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種安裝在14 25米長二級(jí)或二級(jí)以上大型鉸接客車底 盤鉸接系統(tǒng)中的電氣控制裝置，尤指一種安裝在14 18米長后置發(fā)動(dòng)機(jī)大型 鉸接客車底盤鉸接系統(tǒng)中的電氣控制裝置。
技術(shù)背景在2005年以前，在中國大中城市中行駛的二級(jí)或二級(jí)以上大型鉸接客車 (俗稱大通套)基本上都是前置發(fā)動(dòng)機(jī)鉸接客車，發(fā)動(dòng)機(jī)安裝在客車前端，由 前車架帶動(dòng)后車架行駛，前車架與后車架之間通過機(jī)械結(jié)構(gòu)即球頭銷連接。這 種前置發(fā)動(dòng)機(jī)鉸接客車的缺點(diǎn)是車內(nèi)空間利用率低，車內(nèi)噪音大，舒適性差，整車車橋載荷分配不合理，快速行駛中易產(chǎn)生甩尾現(xiàn)象，不適合做為快速公交 系統(tǒng)用車。隨著汽車制造業(yè)的發(fā)展，后置發(fā)動(dòng)機(jī)鉸接客車因其具有車內(nèi)空間利用率 高，車內(nèi)噪音小，舒適性好，整車車橋載荷分配合理，適合做為快速公交系統(tǒng) 用車等優(yōu)點(diǎn)，開始逐漸取代前置發(fā)動(dòng)機(jī)鉸接客車。但是，由于后置發(fā)動(dòng)機(jī)鉸接客車采用第三橋驅(qū)動(dòng)，后車推動(dòng)前車行駛。當(dāng) 客車前、后車水平方向產(chǎn)生夾角(如轉(zhuǎn)向)時(shí)，后車會(huì)對(duì)前車第二橋產(chǎn)生一個(gè) 垂直于前進(jìn)方向的側(cè)向力，這個(gè)力和前、后車夾角及第三橋的驅(qū)動(dòng)力成正比。 隨著前、后車夾角及第三橋驅(qū)動(dòng)力的增大，側(cè)向力增大，將使第二橋車輪和地 面產(chǎn)生側(cè)滑，前、后車剪切，客車失控，因此需要在后置發(fā)動(dòng)機(jī)鉸接客車前、 后車之間安裝一個(gè)底盤鉸接系統(tǒng)，該底盤鉸接系統(tǒng)不僅具有將大型鉸接客車 前、后車鉸接的功能，而且，還應(yīng)能隨著前后車轉(zhuǎn)角的增大而提供相應(yīng)增大的 阻尼力，阻止第二橋輪胎產(chǎn)生側(cè)滑，防止前、后車剪切的功能。國外生產(chǎn)后置發(fā)動(dòng)機(jī)鉸接客車底盤鉸接系統(tǒng)的廠家有三家分別是德國的Hubner公司、德國Hemscheidt公司和匈牙利IKARUS公司，其中匈牙利 IKARUS公司已被德國公司收購。上述德國兩家公司生產(chǎn)的應(yīng)用于后置發(fā)動(dòng)機(jī) 鉸接客車中的底盤鉸接系統(tǒng)都采用高集成的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思路，其生產(chǎn)的鉸接系統(tǒng)為高集成整體結(jié)構(gòu)，不可拆分。其優(yōu)點(diǎn)是安裝簡單、方便，有效地減小了結(jié) 構(gòu)占用的空間。但是，其缺點(diǎn)是制造難度大、制造成本高、維護(hù)成本高，不 適合我國城市交通改造工程。為了解決上述問題，本發(fā)明人自主研發(fā)了一種加工制造簡單、制造難度低、制造成本低、維修方便、維護(hù)成本低的適用于14 25米長二級(jí)或二級(jí)以上后 置發(fā)動(dòng)機(jī)大型鉸接客車的底盤鉸接系統(tǒng)。該底盤鉸接系統(tǒng)主要由拆分式桁架結(jié)構(gòu)和液壓控制系統(tǒng)構(gòu)成；其中，拆分式桁架結(jié)構(gòu)主要實(shí)現(xiàn)大型鉸接客車前、后 車廂的鉸接；液壓控制系統(tǒng)主要是為大型鉸接客車提供隨前、后車轉(zhuǎn)角的增大 而相應(yīng)增大的阻尼力，以阻止大型鉸接客車轉(zhuǎn)彎時(shí)第二橋輪胎產(chǎn)生側(cè)滑，防止 前、后車剪切。為了更好地控制液壓控制系統(tǒng)中的電磁閥和節(jié)流閥的開啟和關(guān) 斷，控制液壓系統(tǒng)內(nèi)液壓油的流量和流速，底盤鉸接系統(tǒng)還需要一個(gè)電氣控制 裝置來監(jiān)測(cè)大型鉸接客車的狀態(tài)、控制液壓控制系統(tǒng)中的電磁閥和節(jié)流閥的動(dòng) 作，檢測(cè)系統(tǒng)工作狀態(tài)，發(fā)出故障信號(hào)。發(fā)明內(nèi)容鑒于上述原因，本實(shí)用新型的目的是提供一種安裝在后置發(fā)動(dòng)機(jī)大型鉸接 客車底盤鉸接系統(tǒng)中的電氣控制裝置。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案 一種安裝在大型鉸接客 車底盤鉸接系統(tǒng)中的電氣控制裝置，它包括微處理器、角度傳感器和液位傳感 器；角度傳感器安裝在底盤鉸接系統(tǒng)液壓控制體上，用來對(duì)鉸接客車極限轉(zhuǎn)彎 角度進(jìn)行監(jiān)測(cè)；液位傳感器安裝在液壓系統(tǒng)儲(chǔ)油罐內(nèi)，對(duì)液壓系統(tǒng)內(nèi)液壓油量 進(jìn)行監(jiān)測(cè)；微處理器的信號(hào)輸入端分別與鉸接客車的車速傳感器、制動(dòng)開關(guān)、點(diǎn)火開 關(guān)、倒車控制開關(guān)、角度傳感器和液位傳感器相連，采集鉸接客車的車速、發(fā) 動(dòng)機(jī)的制動(dòng)狀態(tài)、點(diǎn)火狀態(tài)、倒車狀態(tài)以及鉸接客車轉(zhuǎn)彎時(shí)前后車夾角等信息；微處理器的信號(hào)輸出端經(jīng)過光電隔離電路與液壓控制體上的電磁閥、節(jié)流 閥的控制端相連，控制電磁閥、節(jié)流閥的導(dǎo)通與關(guān)斷，通過電磁閥、節(jié)流閥控 制流入、流出左、右液壓缸內(nèi)的液壓油流量及流速，以產(chǎn)生隨鉸接客車轉(zhuǎn)彎角 度變化而變化的阻尼；微處理器的另一組信號(hào)輸出端經(jīng)過光電隔離電路與儀表顯示盤上的顯示 燈和警示鈴相連，顯示鉸接系統(tǒng)的工作狀態(tài)和故障狀態(tài)；微處理器的制動(dòng)控制信號(hào)輸出端通過光電隔離電路與鉸接客車的制動(dòng)單 元相連；當(dāng)鉸接客車前后車之間的夾角超過最大極限值時(shí)，微處理器輸出制動(dòng) 信號(hào)，使鉸接客車剎車、停止運(yùn)行。所述微處理器的串口/或并口通過CAN總線與鉸接客車電控系統(tǒng)相連，進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。電氣控制單元主要是監(jiān)測(cè)大型鉸接客車的狀態(tài)、控制液壓控制系統(tǒng)內(nèi)電磁 閥和節(jié)流閥的開啟或關(guān)斷，使液壓控制系統(tǒng)為整車提供隨轉(zhuǎn)彎夾角變化而變化 的阻尼力，防止轉(zhuǎn)彎時(shí)車輛出現(xiàn)甩尾、側(cè)滑等現(xiàn)象，保證車輛安全、可靠、平 穩(wěn)地運(yùn)行。


圖1是大型鉸接客車底盤鉸接系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本實(shí)用新型電氣控制裝置電路原理框圖。
具體實(shí)施方式
圖1是本發(fā)明人研制的適用于14 25米長二級(jí)或二級(jí)以上后置發(fā)動(dòng)機(jī)大 型鉸接客車的底盤鉸接系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。該底盤鉸接系統(tǒng)包括拆分式桁架結(jié)構(gòu)、液壓控制系統(tǒng)和電氣控制裝置三部分。拆分式桁架結(jié)構(gòu)包括前桁架1、橫梁2、轉(zhuǎn)盤軸承3和后桁架4。前桁架l 位于大型鉸接客車前車車廂的后端，大型鉸接客車的前車廂焊接在前桁架l上， 由前桁架1帶著前車廂移動(dòng)。前桁架1的后端通過球鉸5與橫梁2相連；橫梁 2通過螺栓固定在轉(zhuǎn)盤軸承3的外圈。后桁架4位于大型鉸接客車后車車廂的 前端，大型鉸接客車的后車廂焊接在后桁架4上，由后桁架4帶著后車廂移動(dòng)。 后桁架4的前端通過螺栓固定在轉(zhuǎn)盤軸承3的內(nèi)圈。大型鉸接客車的前、后車 廂就是通過桁架結(jié)構(gòu)中的前桁架1、橫梁2、轉(zhuǎn)盤軸承3和后桁架4實(shí)現(xiàn)鉸接 的，并通過連接前、后桁架的轉(zhuǎn)盤軸承3和橫梁2來實(shí)現(xiàn)車輛轉(zhuǎn)向時(shí)前、后車 廂水平方向的旋轉(zhuǎn)。液壓控制系統(tǒng)包括液壓控制體6、安裝在后桁架4左、右兩側(cè)臂上的左、 右液壓缸7、 8和儲(chǔ)油罐9。液壓控制體6安裝在后桁架4的前端，并與轉(zhuǎn)盤軸 承3同心，隨轉(zhuǎn)盤軸承3同步轉(zhuǎn)動(dòng)。左、右液壓缸7、 8的一端固定在后桁架4 的后端，另一端通過銷軸固定在桁架結(jié)構(gòu)中的橫梁2上。儲(chǔ)油罐9也固定在后 桁架4上。液壓控制體4、左、右液壓缸7、 8和儲(chǔ)油罐9之間通過液壓油管 IO相連。左、右液壓缸7、 8活塞上下缸體之間通過液壓油管交叉連接。在液 壓控制體內(nèi)設(shè)有電磁閥和節(jié)流閥，通過它們的開啟或關(guān)斷來改變液壓控制回路 中液壓油的流速和流量，使液壓控制系統(tǒng)中左、右液壓缸的液壓臂運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生相 應(yīng)的阻力，為鉸接客車安全、穩(wěn)定的運(yùn)行提供足夠的阻尼，防止其轉(zhuǎn)彎時(shí)前、 后車剪切。為了控制液壓控制系統(tǒng)中的電磁閥、節(jié)流閥的開啟或關(guān)斷，如圖2所示本實(shí)用新型公幵的安裝在大型鉸接客車底盤鉸接系統(tǒng)中的電氣控制裝置包括
微處理器(CPU)、角度傳感器和液位傳感器。角度傳感器11安裝在液壓控 制體6上(如圖l所示)，用來對(duì)鉸接客車極限轉(zhuǎn)彎角度進(jìn)行監(jiān)測(cè)。液位傳感 器安裝在液壓系統(tǒng)儲(chǔ)油罐9內(nèi)，用來對(duì)液壓系統(tǒng)內(nèi)液壓油量進(jìn)行監(jiān)測(cè)。微處理 器CPU的信號(hào)輸入端分別與鉸接客車的車速傳感器、制動(dòng)開關(guān)、點(diǎn)火開關(guān)、 倒車控制開關(guān)、角度傳感器和液位傳感器相連，采集鉸接客車的車速、發(fā)動(dòng)機(jī) 的制動(dòng)狀態(tài)、點(diǎn)火狀態(tài)、倒車狀態(tài)以及鉸接客車轉(zhuǎn)彎時(shí)前后車夾角等信息。微 處理器CPU的信號(hào)輸出端經(jīng)過光電隔離電路與液壓控制體上的電磁閥、節(jié)流 閥的控制端相連，控制電磁閥、節(jié)流閥的導(dǎo)通與關(guān)斷，通過電磁閥、節(jié)流閥控 制流入、流出左、右液壓缸內(nèi)的液壓油流量及流速，以產(chǎn)生隨鉸接客車轉(zhuǎn)彎角 度變化而變化的阻尼。微處理器CPU的另一組信號(hào)輸出端經(jīng)過光電隔離電路 與儀表顯示盤上的顯示燈和警示鈴相連，顯示鉸接系統(tǒng)的工作狀態(tài)和故障狀 態(tài)，通知操作人員及時(shí)排除故障。微處理器CPU的制動(dòng)控制信號(hào)輸出端通過 光電隔離電路與鉸接客車的制動(dòng)單元相連；當(dāng)鉸接客車前后車之間的夾角超過 最大極限值時(shí)，微處理器輸出制動(dòng)信號(hào)，使鉸接客車剎車、停止運(yùn)行。
如圖所示，電氣控制單元中微處理器CPU的串口/或并口通過CAN總線與 鉸接客車電控系統(tǒng)相連，進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。
在本實(shí)用新型具體實(shí)施時(shí)，本發(fā)明人選用深圳華北工控有限公司生產(chǎn)的型 號(hào)為ETR232i的低功耗嵌入式工控主板。該型號(hào)的嵌入式工控主板自帶有16 個(gè)信號(hào)輸入端口， 16個(gè)信號(hào)輸出端口， 1個(gè)可與外部設(shè)備相連的RS485接口， 2個(gè)RS232接口， l個(gè)網(wǎng)口， 1個(gè)USB接口， 256M內(nèi)存，完全能夠滿足本實(shí) 用新型的設(shè)計(jì)要求。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和積極效果如下作為底盤鉸接系統(tǒng)的輔助控制裝置， 能夠根據(jù)大型鉸接客車轉(zhuǎn)彎時(shí)，前后車之間的夾角控制液壓控制系統(tǒng)中電磁 閥、節(jié)流閥的開啟、關(guān)斷，使液壓控制系統(tǒng)為整車提供隨轉(zhuǎn)彎夾角變化而變化 的阻尼力，防止轉(zhuǎn)彎時(shí)車輛出現(xiàn)甩尾、側(cè)滑等現(xiàn)象，保證車輛安全、可靠、平 穩(wěn)地運(yùn)行。
權(quán)利要求1、一種大型鉸接客車鉸接系統(tǒng)電氣控制裝置，其特征在于它包括微處理器、角度傳感器和液位傳感器；角度傳感器安裝在底盤鉸接系統(tǒng)液壓控制體上，對(duì)鉸接客車極限轉(zhuǎn)彎角度進(jìn)行監(jiān)測(cè)；液位傳感器安裝在液壓系統(tǒng)儲(chǔ)油罐內(nèi)，對(duì)液壓系統(tǒng)內(nèi)液壓油量進(jìn)行監(jiān)測(cè)；微處理器的信號(hào)輸入端分別與鉸接客車的車速傳感器、制動(dòng)開關(guān)、點(diǎn)火開關(guān)、倒車控制開關(guān)、角度傳感器和液位傳感器相連；微處理器的信號(hào)輸出端經(jīng)過光電隔離電路與液壓控制體上的電磁閥、節(jié)流閥的控制端相連，控制電磁閥、節(jié)流閥的導(dǎo)通與關(guān)斷；微處理器的另一組信號(hào)輸出端經(jīng)過光電隔離電路與儀表顯示盤上的顯示燈和警示鈴相連，顯示鉸接系統(tǒng)的工作狀態(tài)和故障狀態(tài)；微處理器的制動(dòng)控制信號(hào)輸出端通過光電隔離電路與鉸接客車的制動(dòng)單元相連。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電氣控制裝置，其特征在于所述微處理器的 串口/或并口通過CAN總線與鉸接客車電控系統(tǒng)相連，進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種安裝在大型鉸接客車中的電氣控制裝置，它包括微處理器、角度傳感器和液位傳感器。角度傳感器安裝在鉸接系統(tǒng)液壓控制體上，對(duì)鉸接客車極限轉(zhuǎn)彎角度進(jìn)行監(jiān)測(cè)；液位傳感器安裝在液壓系統(tǒng)儲(chǔ)油罐內(nèi)，對(duì)液壓系統(tǒng)內(nèi)液壓油量進(jìn)行監(jiān)測(cè)。角度傳感器和液位傳感器的信號(hào)輸出端與微處理器的信號(hào)輸入端相連；微處理器的信號(hào)輸出端與液壓控制體上的電磁閥、節(jié)流閥的控制端相連，控制其導(dǎo)通與關(guān)斷，進(jìn)而控制流入、流出左、右液壓缸內(nèi)的液壓油流量及流速，以產(chǎn)生隨鉸接客車轉(zhuǎn)彎角度變化而變化的阻尼；微處理器的制動(dòng)控制信號(hào)輸出端與鉸接客車的制動(dòng)單元相連；當(dāng)鉸接客車前后車之間的夾角超過最大極限值時(shí)，輸出制動(dòng)信號(hào)，使鉸接客車停止運(yùn)行。
文檔編號(hào)B60D5/00GK201140656SQ20072017287
公開日2008年10月29日 申請(qǐng)日期2007年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月30日
發(fā)明者李緒占 申請(qǐng)人:無錫華創(chuàng)伊卡露斯車輛設(shè)備有限公司