校车应急功能电路设计

陈燕梅，张凌露，宋 伟，李 芳，李晓莲，赵永胜

（南京依维柯汽车有限公司，江苏 南京 210028）

校车道路交通安全事故屡屡发生，交通事故已经成为造成我国中小学生意外伤亡的主要原因之一。校车事故频繁、伤亡惨重、社会影响大，校车安全问题已经到了必须尽快解决的地步。这与我国校车安全标准法规有很大的关系。国家部门加快了校车安全性的推进力度和加强了校车的管理。参考美国标准，结合中国的国情，先后实施了GB24315-2009：校车标识、GB24077-2012：专用校车安全技术条件、GB24406-2012：校车座椅及车辆固定件的强度。

为顺应市场发展趋势，以及公司品牌发展战略的要求，依维柯产品作为国内有竞争力的轻型客车，公司立项进行了轻型专用校车项目研制设计。依维柯专用校车的市场定位为高端轻型小学生、幼儿专用校车。该项目根据国家最新校车标准，快速地响应市场，开发出了一系列小学生、幼儿校车等8款车型，填补了公司的校车市场的空白，具有积极的市场意义。

1 校车应急功能的开发

1.1 应急功能的法规要求

GB24407-2012：专用校车安全技术条件第5.12.2.4章节应急开关内容，可参考 《汽车电器》杂志2013年第3期P8～P9《浅析专用校车应急开关的结构原理与安装》一文。

1.2 应急开关说明

法规要求应在驾驶员座椅附近安装有安全应急开关，驾驶员在其座椅上进行操作，并应采用保护盖或者其他方式避免误操作。外形及其线路图如图1。

1.3 普通型产品说明及其应急功能对策

根据项目要求，基于公司某车型开发校车，普通型产品与应急功能相关的原理图见图2，普通型的整车与应急功能相关的描述可见表1。

2 校车应急功能设计方案一

2.1 原理说明

表1 普通型产品与应急功能相关的描述

项目要求在原车型上进行拓展开发，按照校车的法规要求，主要有以下几点：①新增电磁式电源总开关，上15电后，再通过触发电源开关，接通起动开关，通过应急开关提供15电给ECU使整车起动。②采用带锁扣 （防止驾驶员误操纵）的应急开关 （图1）。未按下应急开关时，所有灯光及其报警指示同普通型。当按下应急开关时，通过应急开关提供15电给ECU的46脚，使发动机正常起动，并同时提供电源给电源开关继电器和应急开关继电器（采用转换型继电器），车厢顶灯通过顶灯开关提供的15电正常工作。③当应急开关拨开锁扣同时按下时，通过应急开关断开ECU的46脚的15电，使发动机立即熄火；应急开关继电器线圈端无15电，但可通过应急开关继电器的常闭触点和应急开关接通30D电给车厢顶灯，起动车内应急照明，方便乘客下车；报警继电器1（常开型继电器）的线圈端得电，继电器的开关端接通，使其接通车辆危险报警信号而使得左右所有的转向灯工作。应急方案一具体设计原理如图3所示。

2.2 设计过程出现的故障

1）故障现象 初期设计未采用D1和D2二极管进行隔断。整车起动，按下应急开关后发动机迅速熄火、车厢顶灯亮、危险报警信号灯全亮，功能符合法规要求。但当整车起动，综合 （转向）开关工作时，所有的危险报警信号灯全亮。

2）故障原因 综合 （转向）开关接通闪光继电器的输出端，而报警继电器1通过紧急灯开关接通了15电，并通过线路传输到报警继电器1的线圈端，使得危险警报信号灯全部工作。

3）改进方向 增加反向二极管，这样有利于截止电源在转向的情况下提供给报警继电器1，同时需要考虑当应急开关工作时，避免通过紧急灯开关串通15电与30D。当然在选择二极管的时候，需要根据电流的大小，选择合适的二极管，否则容易击穿二极管，导致其他故障。

3 校车上应急功能设计方案二

3.1 原理说明

电磁式电源总开关、电源开关、应急开关的设计同方案一。为了截止通过紧急灯开关的15电及防止应急情况下15电和30D串电，考虑增加报警继电器2和报警继电器3隔开紧急灯开关提供的15电和30D，具体设计原理见图4。

3.2 设计可能出现的故障

1）故障现象 当整车在起动且顶灯开关按下时，其它15电上的用电器工作，再按应急开关，则会熔断顶灯开关F11熔断丝 （5A）。

2）故障原因 设计人员在原产品的基础上开发产品，忽略了顶灯开关和应急开关会存在15电和30D串电的情况，而只单纯考虑了功能的实现。

3）改进方向 用一个转换型继电器 （如图4中的应急开关继电器），将其应急开关工作情况下，直接给白顶灯提供30D。而在应急开关不工作、顶灯开关工作的情况下，提供顶灯15电，这样就不会串电。

4 两种方案的对比

结合方案一和方案二，从技术可行性、成本、工艺、安装及维修角度，对比分析见表2。综合表1、表2分析，最终决定选用方案二。

表2 两种方案对比

5 结束语

通过此次基于原产品开发的校车应急功能的原理图的设计，使我们明白在设计时不仅需要正向考虑是否能实现功能，还需要逆向考虑与之相关的电路是否有影响。当然设计还要同期考虑到安装、维修性及其成本。

［1］佟舟.浅析专用校车应急开关的结构原理与安装［J］.汽车电器， 2013 （3）： 8-9.

［2］陈涛，王栋，魏朗.中美校车安全标准比较研究［J］.中国安全科学学报，2012（5）：149-155.

［3］ GB24407—2012， 专用校车安全技术条件［S］.