客车上常用的几种电子控制系统 点击:418 | 回复:0



chenhui.li

    
发表于:2009-08-06 15:10:08
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随着现代电子技术、计算机技术和传感器技术的飞速发展,应用于客车的电子控制技术也日臻成熟完善。发动机集中控制、制动防抱死系统(ABS)、驱动防滑系统(ASR)、电控自动变速器(ECT)、巡航控制系统(CCS)、全球定位系统(GPS)、电涡流缓速器、倒车防撞雷达等,这些新兴电子控制系统逐渐成为客车的标准配置:或选装配置,大大改善了客车在经济、动力、安全、环保以及舒适等方面的性能。现就其中几种客车上常用的电子控制系统,从性能特点和工作原理两方面加以简述。

一、巡航控制系统(CCS)

(一)性能特点

巡航控制系统俗称车速控制系统,即通过预先设定使客车以一个恒定的速度行驶,当车速低于设定车速时,巡航电脑控制伺服机构使油门加大直至车速升高到设定车速;当车速高于设定车速时,则使油门减小直至车速降到设定车速。安装有巡航控制系统的客车将会大大降低驾驶员的驾车强度,尤其是驾驶员控制油门踏板腿部肌肉的疲劳,同时,装有巡航控制系统也可以减轻驾驶员的精神负担,提高行车的安全性。最后,装有巡航控制系统还可以减少车辆的燃油消耗,提高驾乘的舒适性。

(二)工作原理

现在客车上使用的巡航控制系统有真空控制式和电机控制式两种类型。真空控制式因为结构简单,所以应用也较广,而电机控制式由于可靠准确,控制能力强,调节范围宽,因而是以后发展的趋势。下面以电机控制式巡航控制系统为例介绍CCS的工作原理。

1.CCS的组成及作用

CCS由巡航电脑、控制开关和伺服机构组成。巡航电脑接受输入信号完成巡航控制。控制开关向巡航电脑传送控制信号,完成车速设定、车速调节、取消巡航控制等任务。伺服机构执行巡航电脑的各指令,完成各种动作。它由可正反转的直流电机、安全电磁离合器、设定位置传感器等组成。

2.CCS的工作过程

按下主控开关,巡航指示灯亮,加大车速,当车速到达设定值时,压下“设定/滑行”控制开关,松开加速踏板,即进入巡航状态,此时,巡航电脑经过安全电磁离合器开关控制离合器处于结合状态。

当车速低于设定车速时,巡航电脑控制直流电机正向转动一定角度,操纵臂沿力向摆动提高车速。当操纵臂达到设定角度后,巡航几电脑通过输人信号感知到位,控制直流电机停止转动。

当车速高于设定车速时,巡航电脑相应的控制直流电机反向转动以降低车速。当车速高于设定车速15 km/h时,直流电机中的限位行程开关切断控制电路,电磁离合器断开,起到保护作用。

当需要重新设定车速时,可将“复位/加速”开关上抬,巡航电脑控制直流电机正向转动,使车速升高,达到设定值时放开“复位/加速”开关即可,也可以采用点动方式加速,即每点动一次该开关,车速上升1.6 km/h;减速时,将“设定/滑行”开关压下或点动,直流电机进行减速操纵,达到设定车速时放开开关。

若想取消巡航控制,以下几种操作方式均可进行:将控制杆向“取消”方向拉动,以断开主控制开关;自动变速器挂在空档位置;手动变速器踩动离合器踏板时;踩下脚制动或拉动手制动时;还有实际车速比设定车速低15 km/h以上时。

二、电涡流缓速器

(一)性能特点

电涡流缓速器是根据电磁力学原理研制成的一种新型客车减速装置,是一种无摩擦、无易损件的减速装置。它的使用解决了客车减速引起的振动大、平稳性差、甩尾、整车失去平衡、刹车失灵等现象,从而大大提高了乘车的安全性和舒适性,延长了制动系统和轮胎的使用寿命,而且当行车效能下降或失效时,电涡流缓速器能使客车具有一定的制动效能,降低客车行驶速度,延长驾驶员处理紧急情况的时间,提高客车的安全性。因此,近几年电涡流缓速器在高档客车上得到广泛应用。

(二)工作原理

电涡流缓速器一般由主体和电器控制系统组成。主体由叶轮、线圈固定盘、支架、法兰盘等组成,电器控制系统由配电箱、手柄开关、线圈、脚控开关等组成。当给定子线圈通电时,定子线圈会产生磁场,而转子在定子所产生的磁场中旋转时,转子的金属面内则产生强大的电涡流。根据物理定律,带电导体在磁场中受到电磁力的作用。这些电磁力的合力,造成转子受到与其旋转方向相反的阻力。定子与变速器固定连接,转子连接在变速器的输出轴和传动轴之间,随着传动轴转动。这样,当定子线圈通电时,转子就会受到反方向的电磁力作用,从而使车辆减速。

电涡流缓速器的手柄开关分四档,分别扳至1、2、3、4档,通过控制1、2、3、4四个继电器吸合,依次增加进行工作的定子线圈数量,从而使制动力矩逐级增加。 电涡流缓速器的脚控开关安装在底盘上,用一根气管与制动总泵前轮制动气室连接。脚控开关是为控制缓速器自动工作的,随着制动气压的逐渐升高,依次接通4个压力传感器,使制动力矩逐级增大。

电涡流缓速器在工作时需消耗很大的电流,因此,在安装了缓速器的客车上,客车发电机输出电流不能少于140 A,蓄电池电荷量应不少于150 A. h;并且.空调用电不得与缓速器共用一个发电机。

三、全球定位系统(GPS)

(一)性能特点

全球定位系统(GPS)是利用卫星与用户之间的相对位置,通过数据处理确定用户的位置,从而监测和引导汽车的运行。全球定位系统能够把用户所处的位置精确地显示在电子地图上,并用语音、文字等多种方式提供导航服务。在驾车远行的时候,它能够让用户及时地确定自己的位置,了解周边地理环境,获得各种信息资料,顺利到达目的地。有了GPS系统,即使身处陌生的环境,也不会迷失方向。

(二)工作原理

现阶段GPS系统主要由导航主机、天线、陀螺仪传感器及车速传感器组成。导航主机由GPS接收器及DVD-ROM地图盘片播放机构成,它与天线结合在一起接收信息资料。陀螺仪传感器是小型的方位传感器,可感测车体在整体空间中的位置,车速传感器则是通过对行驶距离与时间进行判断以获知车速。

全球定位系统是利用GPS接收机与DVD-ROM机结合,将储存全国或城乡地区交通道路资料的光盘放人机盒内。根据GPS控制中心的指示,汽车就能知道自己在地图上所在位置和行驶方向。现以某个城市的公共交通车辆实行GPS管理为例来加以说明。

某城市对公交车辆实行GPS监控调度管理,其调度按现行体系,分三级调度,对车辆进行监控管理。设总调度一个,在每条线路设立分监控中心。系统按模块化设计,采用GPS通讯系统,可无限扩展。

本系统由全球卫星定位系统(GPS)、通讯系统、计算机管理系统、地理信息系统(GIS)、移动车辆单元以及电子站牌组成。其结构如图1所示。



移动目标(公交车辆)及中心调度室组成一个通讯网络。各个移动目标配备的GPS接收机获取自己当前的位置、时间等信息。这些信息经专用接口加以处理,再通过通讯链路向中心调度室及各调度室报告目标的运行状态。调度室接收到各个目标的信息经计算机系统处理后,通过GIS电子地图显示出来,并查询相应数据库进行动态分析,做出相应处理方案,供调度人员决策。

若发生意外情况,如抛锚、路阻、交通事故等,驾乘人员可通过按键输人相关信息发送到调度中心,以便调度人员及时采取最佳解决方案,实现高效管理。

公交电子显示站牌与调度中心同步接收车辆位置信息,面向乘客实时显示所在站点的班车运行到达情况。

四、结束语

在电子信息技术发展日新月异的今天,越来越多的电子控制系统进入客车领域成为客车的基本配置或选装配置。加强电子控制技术在客车上的应用普及,将大幅度改善客车的各方面性能,使之朝向更人性化的方向发展。



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