CN108688737A - 一种客车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种客车，包括设置有行走机构的车体，行走机构包括前轮、中间轮和后轮，前轮为转向轮，后轮通过同步机构与前轮同步转动，同步机构为传动连接于前轮、后轮之间的同步传动机构或者同步机构为通过采集前轮转动角度信息而驱动后轮与前轮同步转动的同步驱动机构。通过这种方式使前轮和后轮同步转动，避免了后轮随着前轮转向时出现的转向角度不同的情况，也就不会出现因两者的顺心不重合而导致对车轮造成很重的磨胎的后果；而且，避免了因前轮和后轮转向方向和角度不同而带来的客车打滑的情况发生，极大地提升了行驶安全性，保证了人身和财产的安全。

Description

一种客车

技术领域

本发明涉及一种客车。

背景技术

目前，公共交通工具的应用日益成熟，为了最大程度上提升载客量，很多公共汽车包括前轮、中间轮和后轮，这种客车对应中国公交拥挤的国情，不但能够在车厢中设置较多的座位，而且还有拥有尽可能多的站立空间。

申请号为200610011480.7的中国专利申请公开了一种电动铰接客车，包括，前桥，中桥和后桥，前桥与前轮传动连接，中桥与中轮传动连接，后桥与后轮传动连接，其中，后轮为随动轮。在转动时，后轮随着前轮的转动而被迫转动，所以，后轮和前轮在转向时两者的顺心可能会不重合，这对车轮造成很重的磨胎的后果，而且，后轮在随动的过程中，当出现其转动方向与前轮的转向方向不一致的情况时，客车的行驶安全性大幅度降低。

发明内容

本发明的目的是提供一种客车，用以解决客车的后轮为随动轮时客车的行驶安全性不高的问题。

为实现上述目的，本发明的方案包括一种客车，包括设置有行走机构的车体，行走机构包括前轮、中间轮和后轮，前轮为转向轮，后轮通过同步机构与前轮同步转动，同步机构为传动连接于前轮、后轮之间的同步传动机构或者同步机构为通过采集前轮转动角度信息而驱动后轮与前轮同步转动的同步驱动机构。

中间轮为由轮边电机驱动的主动行走轮。

连接于前轮与车体之间的悬臂为横A型臂，连接于中间轮与车体之间的悬臂为双纵A型臂或双横A型臂。

前轮、中间轮和后轮均有两个车轮且对称布置于车体的左右两侧。

同步机构为通过采集前轮转动角度信息而驱动后轮与前轮同步转动的同步驱动机构，同步驱动机构包括实现采集前轮转动角度信息的角度传感器，同步驱动机构还包括与角度传感器采样连接的联动转向控制器及与后轮传动连接的驱动部件，联动转向控制器与驱动部件控制连接。

驱动部件为转向液压缸，后轮上连接有转向拉杆，转向拉杆上连接有转向臂，转向液压缸的活塞杆与转向臂传动连接。

客车还包括在同步驱动机构失效时向所述转向液压缸供油以使转向液压缸驱动后轮保持于直行状态的蓄能器。

所述客车还包括一个用于为客车提供驱动能量的动力电池系统。

本发明提供的客车中，后轮通过同步机构与前轮同步转动，即在前轮转向时，后轮也对应转向，通过这种方式使前轮和后轮同步转动，避免了后轮随着前轮转向时出现的转向角度不同的情况，也就不会出现因两者的顺心不重合而导致对车轮造成很重的磨胎的后果；而且，避免了因前轮和后轮转向方向和角度不同而带来的客车打滑的情况发生，极大地提升了行驶安全性，保证了人身和财产的安全。另外，还可以避免中间轮和后轮的轮胎异常磨损并减少车辆的转弯半径，在急转弯时可以蟹行转向避免转向不足导致的转向甩尾问题。

附图说明

图1是客车转向系统第一种实施方式的结构示意图；

图2是客车转向系统第二种实施方式的结构示意图；

图3是客车转向系统第三种实施方式的结构示意图；

图4是客车转向系统第四种实施方式的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。

如图1所示，该客车包括设置有行走机构的车体，行走机构包括前轮、中间轮和后轮。

前轮与方向盘传动连接而为主动转向轮，司机通过方向盘对前轮进行操纵，以实现车辆的转向，这种前轮转向方式在大多数车辆中均涉及到，属于常规技术，这里不做赘述。

后轮通过同步机构与前轮同步转动，同步机构为传动连接于前轮、后轮之间的同步传动机构或者同步机构为通过采集前轮转动角度信息而驱动后轮与前轮同步转动的同步驱动机构，其中，同步传动机构为机械传动机构，比如：前轮通过一个传动连杆与后轮传动连接，当前轮转动一定角度时，通过传动连杆的带动而使后轮也转动对应的角度，实现前轮和后轮的同步转动；同步驱动机构为信号控制系统，包括角度传感器，联动转向控制器及与后轮传动连接的驱动部件，联动转向控制器采样连接该角度传感器，控制连接驱动部件，角度传感器采集前轮转动角度信息，并将采集到的角度信息传输给联动转向控制器，联动转向控制器对信号进行处理，并控制驱动部件进行动作，带动后轮转动对应的角度。上述两种同步机构均能够实现前轮和后轮的同步转动，在本实施例中，以同步驱动机构为例进行说明。

如图1所示，在方向盘处设置有一个方向盘转角传感器，用于实时检测方向盘的转动情况，以此确定方向盘是否转向以及转向的角度；车辆中的整车控制器采样连接该方向盘转角传感器，用于实时获取转向信息。另外，为了获取前轮中的车轮1和车轮2的转速信息，在车轮1和车轮2处分别设置有轮速传感器，轮速传感器实时检测车轮转速，并将该转速信息传输给整车控制器。

客车包括与后轮对应设置的联动转向系统，该联动转向系统包括转向驱动装置和联动转向控制器；其中，联动转向控制器控制连接该转向驱动装置，联动转向控制器根据接收到的转向控制信息控制转向驱动装置，转向驱动装置用于控制后轮对应的车轮：车轮5和车轮6进行转向。联动转向控制器与整车控制器通讯连接或者直接与方向盘转角传感器进行连接，接收整车控制器发出的转向控制命令或者直接采集方向盘转角传感器检测的方向盘转角信息来控制转向驱动装置进行转向操作。

另外，作为一个具体实施例，如图1所示，后轮的转向系统为液压助力转向系统，其中转向驱动装置为转向液压缸，后轮上连接有转向拉杆，转向拉杆上连接有转向臂，转向液压缸的活塞杆与转向臂传动连接。还有就是，该客车还包括在后轮转向系统失效时向转向液压缸供油以使转向液压缸驱动后轮保持于直行状态的蓄能器，也就是说，在联动转向系统出现故障而失效时，闭锁该转向驱动装置，保证后轮的两个车轮的转角为0°，无法实现后轮的转向，确保驾驶安全。

如图1所示，中间轮为驱动轴，车辆的动力系统通过驱动中间轮中的两个车轮：车轮3和车轮4来使该车辆行驶。中间轮以轮边系统驱动模式进行驱动。车辆包括两个轮边驱动系统，这两个轮边驱动系统结构相同，对于其中一个驱动系统而言，包括轮边电机控制器MCU和轮边电机，轮边电机控制器MCU控制连接轮边电机，轮边电机机械传动连接对应的中间轮上的其中一个车轮，该轮边电机对应驱动该车轮。如图1所示，具体为：第一个驱动系统包括MCU1、电机1和减速器，MCU1控制连接电机1，电机1通过减速器机械传动连接车轮3；第二个驱动系统包括MCU2、电机2和减速器，MCU2控制连接电机2，电机2通过减速器机械传动连接车轮4，其中，电机1和电机2均为轮边电机，并且，MCU1和MCU2均与整车控制器通讯连接。

该车辆内部设置有一个动力电池系统，为该车辆提供驱动能源，比如：为轮边电机1和轮边电机2提供电能，来使这两个电机运转，实现车辆行驶的目的；该动力电池系统还提供该车辆的其他工作电源，所以该动力电池系统提供了该车辆运作所需的全部电能，当电池系统电量耗尽时需要外接充电线缆来进行充电，该车辆为纯电动汽车。当然，如果该车辆内部设置有发动机和发电机，通过燃油来驱动发动机转动，发动机带动发电机进行发电，以此为动力电池系统进行充电，这时其不是纯电动汽车。另外，动力电池系统可以为蓄电池、超级电容或者燃料电池等。

另外，连接于前轮与车体之间的悬臂为横A型臂，连接于中间轮与车体之间的悬臂为双纵A型臂或双横A型臂。

车辆在行驶过程中，车辆需要转向时，司机转动方向盘，机械传动前轮进行转向，与此同时，方向盘转角传感器检测的转向数据传输给整车控制器，整车控制器产生相应的转向控制信号给联动转向控制器(或者方向盘转角传感器直接将转向数据给联动转向控制器)，联动转向控制器控制转向驱动装置进行转向，实现后轮的主动转向。

图2和3中给出一种实现前轮和后轮同步转向的液压系统的实施方式，前桥转向与后轮转向共用高压电助力转向油泵，省去了主动转向专用的液压油泵、电机及电机控制器，可以大大降低主动转向系统成本。由车载动力电源系统提供电能给高压电助力转向电机，电机带动转向油泵工作从而产生高压液压油，高压液压油通过分流阀将一部分高压油分配到前桥转向机，用于前轮转向；另外一部分高压油通过分流阀分配到主动转向系统液压阀块单元里，再由液压阀块单元将高压液压油分配到主动转向油缸里，主动转向控制器通过整车控制器发出的前轮后轮速度信号及前后轮角度传感器信号控制主动转向油缸伸缩工作推动摇臂旋转拉动转向拉杆使后轮转向。当后轮主动转向失效时，液压油缸在高压蓄能器的介入下可以自动回中，保证后桥轮胎转角为0°，确保驾驶安全。

另外，前轮、中间轮和后轮均为单胎设置，即前轮、中间轮和后轮均有两个车轮且对称布置于车体的左右两侧，这种布置方式可以实现全低地板，并增加了前轮、中间轮、后轮过道宽度，增加了站立区空间，也便于乘客上下车。由于采用三轴布置，车架和底盘受力更加分散，有利于整车减重，并可以使用承载力足够大的小轮辋及小轮胎，降低了轮罩高度，并充分利用轮罩上部空间安装座椅，而且此系统构型重量轻，左右车轮单独驱动，相互影响小，可减小车身的倾斜和振动，整车舒适性优势明显。

所以，本实施例中，该客车的构型具体为前轮转向独立悬架、中间轮单胎轮边驱动独立悬架、后轮单胎主动转向独立悬架的轮边系统构型。

上述实施例中，中间轮的驱动方式为轮边电机驱动，作为其他的实施例，中间轮也可以采用其他形式的驱动方式，比如：现有技术中采用的常规驱动轴的驱动方式。而且，作为其他的实施方式，中间轮也可以是从动轮，轮边电机设置在后轮处，以驱动行驶，或者中间轮和后轮均是驱动轮，均设置有相应的轮边电机，如图2所示。

上述实施例中，中间轮与后轮对应的车轮为单胎，作为其他的实施例，为了增加承受力，车轮还可以为双胎。

中间轮是一个概括的概念，分为以下两种情况：第一，即上述实施方式中的结构，中间轮由左右各一个车轮构成，如图1所示；第二，是其他的实施方式，如图4所示，前轮为第一轮，中间轮包括两组车轮，分别是第二轮和第三轮，后轮为第四轮，那么，该客车动力系统就是四轴车系统构型。当然，在能够实现驱动和转向的前提下，该客车动力系统还可以是其他更多轴车系统构型。

上述实施例中，方向盘转角传感器检测方向盘的转角信息，然后控制后轮进行转向，当然，除了使用方向盘转角传感器之外，作为其他的实施例，还可以使用前轮转向角度传感器直接检测前轮的转向角度，根据采集到的前轮转向角度来控制后轮进行转向。

上述实施例中，后轮的转向系统为液压助力转向系统，首先，液压助力转向系统属于常规技术，很对汽车的转向系统均采用液压进行助力转向，而且，后轮的转向系统也并不局限与上述液压助力转向，作为其他的实施例，后轮的转向系统还可以使用其他形式，比如使用电机带动转向或者使用气压系统实现助力转向。

以上给出了具体的实施方式，但本发明不局限于所描述的实施方式。本发明的基本思路在于上述转向系统的结构，而对于其他的部分，比如轮速传感器和角度传感器等均属于具体的实施方式，因此本发明并不局限于上述实施方式。在不脱离本发明的原理和精神的情况下对实施方式进行的变化、修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种客车，包括设置有行走机构的车体，行走机构包括前轮、中间轮和后轮，前轮为转向轮，其特征在于，后轮通过同步机构与前轮同步转动，同步机构为传动连接于前轮、后轮之间的同步传动机构或者同步机构为通过采集前轮转动角度信息而驱动后轮与前轮同步转动的同步驱动机构。

2.根据权利要求1所述的客车，其特征在于，中间轮为由轮边电机驱动的主动行走轮。

3.根据权利要求1所述的客车，其特征在于，连接于前轮与车体之间的悬臂为横A型臂，连接于中间轮与车体之间的悬臂为双纵A型臂或双横A型臂。

4.根据权利要求1所述的客车，其特征在于，前轮、中间轮和后轮均有两个车轮且对称布置于车体的左右两侧。

5.根据权利要求1～4任意一项所述的客车，其特征在于，同步机构为通过采集前轮转动角度信息而驱动后轮与前轮同步转动的同步驱动机构，同步驱动机构包括实现采集前轮转动角度信息的角度传感器，同步驱动机构还包括与角度传感器采样连接的联动转向控制器及与后轮传动连接的驱动部件，联动转向控制器与驱动部件控制连接。

6.根据权利要求5所述的客车，其特征在于，驱动部件为转向液压缸，后轮上连接有转向拉杆，转向拉杆上连接有转向臂，转向液压缸的活塞杆与转向臂传动连接。

7.根据权利要求6所述的客车，其特征在于，客车还包括在同步驱动机构失效时向所述转向液压缸供油以使转向液压缸驱动后轮保持于直行状态的蓄能器。

8.根据权利要求1所述的客车，其特征在于，所述客车还包括一个用于为客车提供驱动能量的动力电池系统。