专利名称：大型铰接客车铰接系统电气控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种安装在14 25米长二级或二级以上大型铰接客车底 盘铰接系统中的电气控制装置，尤指一种安装在14 18米长后置发动机大型 铰接客车底盘铰接系统中的电气控制装置。
技术背景在2005年以前，在中国大中城市中行驶的二级或二级以上大型铰接客车 (俗称大通套)基本上都是前置发动机铰接客车，发动机安装在客车前端，由 前车架带动后车架行驶，前车架与后车架之间通过机械结构即球头销连接。这 种前置发动机铰接客车的缺点是车内空间利用率低，车内噪音大，舒适性差，整车车桥载荷分配不合理，快速行驶中易产生甩尾现象，不适合做为快速公交 系统用车。随着汽车制造业的发展，后置发动机铰接客车因其具有车内空间利用率 高，车内噪音小，舒适性好，整车车桥载荷分配合理，适合做为快速公交系统 用车等优点，开始逐渐取代前置发动机铰接客车。但是，由于后置发动机铰接客车采用第三桥驱动，后车推动前车行驶。当 客车前、后车水平方向产生夹角(如转向)时，后车会对前车第二桥产生一个 垂直于前进方向的侧向力，这个力和前、后车夹角及第三桥的驱动力成正比。 随着前、后车夹角及第三桥驱动力的增大，侧向力增大，将使第二桥车轮和地 面产生侧滑，前、后车剪切，客车失控，因此需要在后置发动机铰接客车前、 后车之间安装一个底盘铰接系统，该底盘铰接系统不仅具有将大型铰接客车 前、后车铰接的功能，而且，还应能随着前后车转角的增大而提供相应增大的 阻尼力，阻止第二桥轮胎产生侧滑，防止前、后车剪切的功能。国外生产后置发动机铰接客车底盘铰接系统的厂家有三家分别是德国的Hubner公司、德国Hemscheidt公司和匈牙利IKARUS公司，其中匈牙利 IKARUS公司已被德国公司收购。上述德国两家公司生产的应用于后置发动机 铰接客车中的底盘铰接系统都采用高集成的结构设计思路，其生产的铰接系统为高集成整体结构，不可拆分。其优点是安装简单、方便，有效地减小了结 构占用的空间。但是，其缺点是制造难度大、制造成本高、维护成本高，不 适合我国城市交通改造工程。为了解决上述问题，本发明人自主研发了一种加工制造简单、制造难度低、制造成本低、维修方便、维护成本低的适用于14 25米长二级或二级以上后 置发动机大型铰接客车的底盘铰接系统。该底盘铰接系统主要由拆分式桁架结构和液压控制系统构成；其中，拆分式桁架结构主要实现大型铰接客车前、后 车厢的铰接；液压控制系统主要是为大型铰接客车提供随前、后车转角的增大 而相应增大的阻尼力，以阻止大型铰接客车转弯时第二桥轮胎产生侧滑，防止 前、后车剪切。为了更好地控制液压控制系统中的电磁阀和节流阀的开启和关 断，控制液压系统内液压油的流量和流速，底盘铰接系统还需要一个电气控制 装置来监测大型铰接客车的状态、控制液压控制系统中的电磁阀和节流阀的动 作，检测系统工作状态，发出故障信号。发明内容鉴于上述原因，本实用新型的目的是提供一种安装在后置发动机大型铰接 客车底盘铰接系统中的电气控制装置。为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案 一种安装在大型铰接客 车底盘铰接系统中的电气控制装置，它包括微处理器、角度传感器和液位传感 器；角度传感器安装在底盘铰接系统液压控制体上，用来对铰接客车极限转弯 角度进行监测；液位传感器安装在液压系统储油罐内，对液压系统内液压油量 进行监测；微处理器的信号输入端分别与铰接客车的车速传感器、制动开关、点火开 关、倒车控制开关、角度传感器和液位传感器相连，采集铰接客车的车速、发 动机的制动状态、点火状态、倒车状态以及铰接客车转弯时前后车夹角等信息；微处理器的信号输出端经过光电隔离电路与液压控制体上的电磁阀、节流 阀的控制端相连，控制电磁阀、节流阀的导通与关断，通过电磁阀、节流阀控 制流入、流出左、右液压缸内的液压油流量及流速，以产生随铰接客车转弯角 度变化而变化的阻尼；微处理器的另一组信号输出端经过光电隔离电路与仪表显示盘上的显示 灯和警示铃相连，显示铰接系统的工作状态和故障状态；微处理器的制动控制信号输出端通过光电隔离电路与铰接客车的制动单 元相连；当铰接客车前后车之间的夹角超过最大极限值时，微处理器输出制动 信号，使铰接客车刹车、停止运行。所述微处理器的串口/或并口通过CAN总线与铰接客车电控系统相连，进行数据交换。电气控制单元主要是监测大型铰接客车的状态、控制液压控制系统内电磁 阀和节流阀的开启或关断，使液压控制系统为整车提供随转弯夹角变化而变化 的阻尼力，防止转弯时车辆出现甩尾、侧滑等现象，保证车辆安全、可靠、平 稳地运行。
图1是大型铰接客车底盘铰接系统结构示意图； 图2是本实用新型电气控制装置电路原理框图。
具体实施方式
图1是本发明人研制的适用于14 25米长二级或二级以上后置发动机大 型铰接客车的底盘铰接系统结构示意图。该底盘铰接系统包括拆分式桁架结构、液压控制系统和电气控制装置三部分。拆分式桁架结构包括前桁架1、横梁2、转盘轴承3和后桁架4。前桁架l 位于大型铰接客车前车车厢的后端，大型铰接客车的前车厢焊接在前桁架l上， 由前桁架1带着前车厢移动。前桁架1的后端通过球铰5与横梁2相连；横梁 2通过螺栓固定在转盘轴承3的外圈。后桁架4位于大型铰接客车后车车厢的 前端，大型铰接客车的后车厢焊接在后桁架4上，由后桁架4带着后车厢移动。 后桁架4的前端通过螺栓固定在转盘轴承3的内圈。大型铰接客车的前、后车 厢就是通过桁架结构中的前桁架1、横梁2、转盘轴承3和后桁架4实现铰接 的，并通过连接前、后桁架的转盘轴承3和横梁2来实现车辆转向时前、后车 厢水平方向的旋转。液压控制系统包括液压控制体6、安装在后桁架4左、右两侧臂上的左、 右液压缸7、 8和储油罐9。液压控制体6安装在后桁架4的前端，并与转盘轴 承3同心，随转盘轴承3同步转动。左、右液压缸7、 8的一端固定在后桁架4 的后端，另一端通过销轴固定在桁架结构中的横梁2上。储油罐9也固定在后 桁架4上。液压控制体4、左、右液压缸7、 8和储油罐9之间通过液压油管 IO相连。左、右液压缸7、 8活塞上下缸体之间通过液压油管交叉连接。在液 压控制体内设有电磁阀和节流阀，通过它们的开启或关断来改变液压控制回路 中液压油的流速和流量，使液压控制系统中左、右液压缸的液压臂运动产生相 应的阻力，为铰接客车安全、稳定的运行提供足够的阻尼，防止其转弯时前、 后车剪切。为了控制液压控制系统中的电磁阀、节流阀的开启或关断，如图2所示本实用新型公幵的安装在大型铰接客车底盘铰接系统中的电气控制装置包括
微处理器(CPU)、角度传感器和液位传感器。角度传感器11安装在液压控 制体6上(如图l所示)，用来对铰接客车极限转弯角度进行监测。液位传感 器安装在液压系统储油罐9内，用来对液压系统内液压油量进行监测。微处理 器CPU的信号输入端分别与铰接客车的车速传感器、制动开关、点火开关、 倒车控制开关、角度传感器和液位传感器相连，采集铰接客车的车速、发动机 的制动状态、点火状态、倒车状态以及铰接客车转弯时前后车夹角等信息。微 处理器CPU的信号输出端经过光电隔离电路与液压控制体上的电磁阀、节流 阀的控制端相连，控制电磁阀、节流阀的导通与关断，通过电磁阀、节流阀控 制流入、流出左、右液压缸内的液压油流量及流速，以产生随铰接客车转弯角 度变化而变化的阻尼。微处理器CPU的另一组信号输出端经过光电隔离电路 与仪表显示盘上的显示灯和警示铃相连，显示铰接系统的工作状态和故障状 态，通知操作人员及时排除故障。微处理器CPU的制动控制信号输出端通过 光电隔离电路与铰接客车的制动单元相连；当铰接客车前后车之间的夹角超过 最大极限值时，微处理器输出制动信号，使铰接客车刹车、停止运行。
如图所示，电气控制单元中微处理器CPU的串口/或并口通过CAN总线与 铰接客车电控系统相连，进行数据交换。
在本实用新型具体实施时，本发明人选用深圳华北工控有限公司生产的型 号为ETR232i的低功耗嵌入式工控主板。该型号的嵌入式工控主板自带有16 个信号输入端口， 16个信号输出端口， 1个可与外部设备相连的RS485接口， 2个RS232接口， l个网口， 1个USB接口， 256M内存，完全能够满足本实 用新型的设计要求。
本实用新型的优点和积极效果如下作为底盘铰接系统的辅助控制装置， 能够根据大型铰接客车转弯时，前后车之间的夹角控制液压控制系统中电磁 阀、节流阀的开启、关断，使液压控制系统为整车提供随转弯夹角变化而变化 的阻尼力，防止转弯时车辆出现甩尾、侧滑等现象，保证车辆安全、可靠、平 稳地运行。
权利要求1、一种大型铰接客车铰接系统电气控制装置，其特征在于它包括微处理器、角度传感器和液位传感器；角度传感器安装在底盘铰接系统液压控制体上，对铰接客车极限转弯角度进行监测；液位传感器安装在液压系统储油罐内，对液压系统内液压油量进行监测；微处理器的信号输入端分别与铰接客车的车速传感器、制动开关、点火开关、倒车控制开关、角度传感器和液位传感器相连；微处理器的信号输出端经过光电隔离电路与液压控制体上的电磁阀、节流阀的控制端相连，控制电磁阀、节流阀的导通与关断；微处理器的另一组信号输出端经过光电隔离电路与仪表显示盘上的显示灯和警示铃相连，显示铰接系统的工作状态和故障状态；微处理器的制动控制信号输出端通过光电隔离电路与铰接客车的制动单元相连。
2、 根据权利要求1所述的电气控制装置，其特征在于所述微处理器的 串口/或并口通过CAN总线与铰接客车电控系统相连，进行数据交换。
专利摘要本实用新型公开了一种安装在大型铰接客车中的电气控制装置，它包括微处理器、角度传感器和液位传感器。角度传感器安装在铰接系统液压控制体上，对铰接客车极限转弯角度进行监测；液位传感器安装在液压系统储油罐内，对液压系统内液压油量进行监测。角度传感器和液位传感器的信号输出端与微处理器的信号输入端相连；微处理器的信号输出端与液压控制体上的电磁阀、节流阀的控制端相连，控制其导通与关断，进而控制流入、流出左、右液压缸内的液压油流量及流速，以产生随铰接客车转弯角度变化而变化的阻尼；微处理器的制动控制信号输出端与铰接客车的制动单元相连；当铰接客车前后车之间的夹角超过最大极限值时，输出制动信号，使铰接客车停止运行。
文档编号B60D5/00GK201140656SQ20072017287
公开日2008年10月29日 申请日期2007年8月30日 优先权日2007年8月30日
发明者李绪占 申请人:无锡华创伊卡露斯车辆设备有限公司