劉瑩瑩

摘 要：文章提供了一種專用車(chē)底盤(pán)電氣的實(shí)用性匹配設(shè)計(jì)思路，先闡述了專用車(chē)底盤(pán)與普通載貨汽車(chē)底盤(pán)之間的區(qū)別和聯(lián)系，然后以PTO和遠(yuǎn)程起動(dòng)熄火的設(shè)計(jì)思路為例，說(shuō)明了滿足此類型特殊電氣功能需要的某種可行的設(shè)計(jì)方法。

關(guān)鍵詞：專用車(chē)底盤(pán)；實(shí)用性設(shè)計(jì)；特殊電氣功能

中圖分類號(hào)：U463.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1671-7988（2018）12-74-03

Abstract： This article provides a usability design matching for electrical system of special vehicle chassis. First elaborated the differences and connections between the special vehicle chassis and ordinary truck chassis， and then special electrical function to PTO and remote start or flameout design as an example to illustrate a feasible method of this special type electrical function.

Keywords： special vehicle chassis； usability design； special electrical function

CLC NO.： U463.6 Document Code： B Article ID： 1671-7988（2018）12-74-03

引言

專用汽車(chē)是指裝置有專用設(shè)備，具備專用功能，用于承擔(dān)專門(mén)運(yùn)輸任務(wù)或?qū)ｍ?xiàng)作業(yè)以及其他專項(xiàng)用途的汽車(chē)。專用汽車(chē)是相對(duì)于普通汽車(chē)而言的，一般是在載貨汽車(chē)底盤(pán)上加裝相應(yīng)設(shè)備改裝而成的。

我國(guó)專用汽車(chē)行業(yè)經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，目前已進(jìn)入飛速發(fā)展期。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平提高，工業(yè)化與城鎮(zhèn)化的發(fā)展，專用汽車(chē)亦保持同步發(fā)展，滿足市場(chǎng)需求，專用車(chē)的專業(yè)化、智能化、差異化與個(gè)性化要求也越來(lái)越高，作為專用汽車(chē)基座的專用車(chē)底盤(pán)個(gè)性化電氣功能需求也與日俱增[1]。

專用車(chē)底盤(pán)不僅需具有一般載貨汽車(chē)的基本電氣功能，為實(shí)現(xiàn)其專用功能，有的還需另外加裝取力器，如垃圾車(chē)、掃地車(chē)、電源車(chē)和高空作業(yè)車(chē)等，發(fā)動(dòng)機(jī)怠速條件下無(wú)法滿足其工作需要，因此需要在不需操控本地油門(mén)的情況下提升發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，常用的方法有通過(guò)PTO和遠(yuǎn)程油門(mén)方式實(shí)現(xiàn)；有的需在駕駛室外安裝操控臺(tái)，車(chē)輛工作時(shí)駕駛員在駕駛室外也能實(shí)現(xiàn)對(duì)整車(chē)的主要功能控制，如高壓洗掃車(chē)、電源車(chē)和高空作業(yè)車(chē)等，底盤(pán)提供時(shí)需預(yù)留遠(yuǎn)程起動(dòng)熄火控制功能。

本文選取一款比較具有代表性的某款國(guó)五專用車(chē)底盤(pán)作為設(shè)計(jì)實(shí)例來(lái)提供一種專用車(chē)底盤(pán)電氣系統(tǒng)的實(shí)用性設(shè)計(jì)方法，其中PTO和遠(yuǎn)程油門(mén)都需發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊具有此類功能，整車(chē)才能真正意義上實(shí)現(xiàn)，二者曲藝相通，在此以對(duì)PTO功能設(shè)計(jì)的詳細(xì)闡述代表說(shuō)明。

1 PTO的工作原理及設(shè)計(jì)方法

PTO是Power Take Off的縮寫(xiě)，廣義上是對(duì)所有取力裝置的一種統(tǒng)稱；現(xiàn)在常說(shuō)的PTO特定指一種控制發(fā)動(dòng)機(jī)以恒定轉(zhuǎn)速運(yùn)行的功能，并且發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速不隨負(fù)荷的變化而變化。當(dāng)啟動(dòng)PTO 功能后，發(fā)動(dòng)機(jī)將運(yùn)行在設(shè)定的速度，轉(zhuǎn)速不再由駕駛室內(nèi)油門(mén)位置決定。關(guān)于PTO，有兩種形式：本地PTO和遠(yuǎn)程PTO[2]。

1.1 本地PTO

本地 PTO通常是指在駕駛室里面操作的，其工作原理根據(jù)不同類型的發(fā)動(dòng)機(jī)類型而定，本車(chē)型所搭載的Cummins發(fā)動(dòng)機(jī)所配的PTO工作原理就是其中具有代表性的一種。

在PTO功能設(shè)計(jì)時(shí)需配備三個(gè)開(kāi)關(guān)：一個(gè)on/off 自鎖開(kāi)關(guān)；一個(gè)set/（-）自復(fù)位開(kāi)關(guān)；一個(gè)resume /（+）自復(fù)位開(kāi)關(guān)。工作原理是：首先閉合on/off開(kāi)關(guān)，此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)入PTO等待狀態(tài)，再觸發(fā)一下set/（-）或者resume /（+）。觸發(fā)set開(kāi)關(guān)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)入有set開(kāi)關(guān)設(shè)置的轉(zhuǎn)速；觸發(fā)resume開(kāi)關(guān)時(shí)， 發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)入有resume開(kāi)關(guān)設(shè)置的轉(zhuǎn)速。此兩種轉(zhuǎn)速我們都可以根據(jù)上裝的需要進(jìn)行標(biāo)定。也可短按或長(zhǎng)按set/（-）或者resume /（+）開(kāi)關(guān)來(lái)增加或者減小PTO轉(zhuǎn)速。在PTO運(yùn)行過(guò)程中，如果斷開(kāi)on/off開(kāi)關(guān)，發(fā)動(dòng)機(jī)退出PTO，回到怠速。

設(shè)計(jì)原理按發(fā)動(dòng)機(jī)原理圖的PTO功能控制部分確定，如下圖1所示：

其他配備此類型發(fā)動(dòng)機(jī)的專用車(chē)底盤(pán)，PTO功能方面可變動(dòng)的標(biāo)定參數(shù)不同，其功能實(shí)現(xiàn)均可參照上述設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)駕駛室內(nèi)操控PTO功能。另外，按上述原理在駕駛室線束上將此三個(gè)功能端和一個(gè)公共地端預(yù)留出來(lái)，給上裝提供功能接口，然后改裝廠可根據(jù)各自上裝電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)習(xí)慣選擇性接入。

1.2 遠(yuǎn)程PTO

遠(yuǎn)程PTO是相對(duì)于本地PTO來(lái)說(shuō)的，通常是在駕駛室之外使用的，當(dāng)然如果需要的話也可以在駕駛室內(nèi)使用，遠(yuǎn)程的含義就是可以通過(guò)設(shè)計(jì)足夠長(zhǎng)的控制線，在相當(dāng)遠(yuǎn)的范圍內(nèi)很便捷地對(duì)PTO進(jìn)行操作。需裝有一個(gè)自鎖開(kāi)關(guān)，一般控制五個(gè)可選速度。其工作原理是：首先將遠(yuǎn)程PTO開(kāi)關(guān)閉合，此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)入遠(yuǎn)程PTO等待狀態(tài)。然后將開(kāi)關(guān)斷開(kāi)后迅速合上（操作時(shí)間小于0.5s）發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)入遠(yuǎn)程PTO轉(zhuǎn)速1；再將開(kāi)關(guān)斷開(kāi)后迅速合上，發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)入遠(yuǎn)程PTO轉(zhuǎn)速2.....以此類推，一直到發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速5，在遠(yuǎn)程PTO轉(zhuǎn)速5狀態(tài)下，如再斷開(kāi)/閉合操作一次，則返回到遠(yuǎn)程PTO轉(zhuǎn)速1。五種轉(zhuǎn)速都可以根據(jù)上裝需要進(jìn)行標(biāo)定。如果斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，則發(fā)動(dòng)機(jī)退出遠(yuǎn)程PTO。

此種功能很多類型的發(fā)動(dòng)機(jī)都不具備，本車(chē)型所配的Cummins發(fā)動(dòng)機(jī)這方面的功能比較齊全，參考其發(fā)動(dòng)機(jī)原理圖該功能控制部分（如下圖2）進(jìn)行設(shè)計(jì)。

此功能一般只提供預(yù)留接口，為方便上裝改裝布線，應(yīng)在底盤(pán)線束上合適位置預(yù)留一個(gè)插件。

2 遠(yuǎn)程起動(dòng)熄火的設(shè)計(jì)方法

遠(yuǎn)程起動(dòng)熄火包括兩方面：遠(yuǎn)程起動(dòng)和遠(yuǎn)程熄火，是相對(duì)于駕駛室內(nèi)鑰匙操控而言的，是在駕駛室以外的地方也能實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)、熄火的控制[3]。

對(duì)一般車(chē)輛來(lái)說(shuō)，駕駛員在駕駛室內(nèi)控制點(diǎn)火鑰匙在LOCK、ACC、ON、START四個(gè)檔位中的某一個(gè)位置，以實(shí)現(xiàn)駕駛員所希望的車(chē)輛的工作狀態(tài)。專用車(chē)因其特殊的工作方式，在某些情況下需要在駕駛室外的操控臺(tái)實(shí)現(xiàn)整車(chē)的起動(dòng)熄火控制，此功能發(fā)動(dòng)機(jī)電控上未直接給出定義功能端，我們需在整車(chē)原理上想辦法。本車(chē)型采用如下圖3所示設(shè)計(jì)原理實(shí)現(xiàn)此功能：

當(dāng)檢測(cè)到來(lái)自駕駛室內(nèi)或上裝點(diǎn)火開(kāi)關(guān)的任一方的點(diǎn)火信號(hào)，發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)控制電路接通，發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)，對(duì)上裝來(lái)說(shuō)，實(shí)現(xiàn)了不在駕駛室內(nèi)的遠(yuǎn)程起動(dòng)功能。

當(dāng)然，此處要求上裝改裝接入底盤(pán)此功能時(shí)，點(diǎn)火信號(hào)電路具有防錯(cuò)設(shè)計(jì)，確保不能與駕駛室內(nèi)點(diǎn)火信號(hào)同時(shí)起作用。

當(dāng)檢測(cè)到上裝常電與P端接通時(shí)，遠(yuǎn)程熄火繼電器控制端接收到遠(yuǎn)程熄火信號(hào)，繼電器吸合，原本正常接通狀態(tài)的PD08與K46，此時(shí)斷開(kāi)，發(fā)動(dòng)機(jī)ECU接收不到ON信號(hào)，發(fā)動(dòng)機(jī)熄火，實(shí)現(xiàn)上裝控制遠(yuǎn)程熄火功能。此功能需要上裝在車(chē)輛靜止時(shí)使用，以確保安全。

3 結(jié)束語(yǔ)

本車(chē)型所需的特殊電氣功能已能夠予以滿足，并已經(jīng)市場(chǎng)檢驗(yàn)為行之有效的實(shí)用方案。另外，以上這幾種特殊電氣功能的設(shè)計(jì)嚴(yán)格來(lái)說(shuō)，可以算作普通載貨汽車(chē)電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一部分，但因其區(qū)別與普通載貨汽車(chē)的特殊性，特單獨(dú)列出說(shuō)明，甚至于以后再遇到其他的一些特殊電氣功能的設(shè)計(jì)都可以從普通載貨汽車(chē)的電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)入手，加以變通，實(shí)現(xiàn)所需的專用電氣功能。

參考文獻(xiàn)

[1] 馮晉詳.專用汽車(chē)設(shè)計(jì).[M]人民交通出版社2007.

[2] 吳基安.汽車(chē)電子控制技術(shù)自學(xué)讀本.[M]金盾出版社2011.

[3] 孫仁云，付百學(xué).汽車(chē)電器與電子技術(shù).[M]機(jī)械工業(yè)出版社2011.