校车应急开关电路分析与应用

张志开

校车应急开关电路分析与应用

张志开

（保定长安客车制造有限公司，河北 定州073000）

主要分析校车应急开关与整车电路之间连接可能存在的问题，从而使应急开关在校车上能有更合理的线路设计，避免产生不良后果。

校车；应急开关；电路；电气原理

汽车电气系统的安全性、可靠性是第一位的，校车的安全更是重中之重。2012年4月10日，国家发布了GB 24407—2012《专用校车安全技术条件》，其中第5.12.2.4规定“为降低火灾发生后造成的损失，应在驾驶员座椅附近安装有安全应急开关”［1］。

1　校车“应急开关”的功能要求及电气原理

文献［1］中规定，启动应急开关后，应能同时实现以下功能：发动机迅速停止工作；加热器的冷却风扇能够延时关闭；乘客门开启和关闭的控制系统能够正常工作；启动车内应急照明（部分厢灯和乘客门踏步灯）；接通车辆危险警告信号；切断电磁式电源总开关，如果没有电磁式电源总开关，在满足5.12.2.4要求的功能外，所有电路都应该切断；以上功能的实现不仅可以通过应急开关实现，而且还可以通过独立的操作来完成。但在紧急状态下，这些操作不能影响应急开关功能的实现。

根据“应急开关”的功能要求，很多配套厂家研发了应急开关。一般的应急开关配套厂家提供的原理图如图1所示。

1）图1中，1-12为接线位置（门灯1，前顶灯2，后顶灯3，发动机控制4，危险报警信号5，左转向6，右转向7，电源总开关控制线输入8，电源总开关控制线输出9，闪光灯10，常火11，地线12）；13-18为应急开关内的元件（单向二极管13，蜂鸣器14，开关15，保险16，限流电阻17，发光二极管18）。

2）对图1进行分析，发现原理图中应急开关的工作原理很简单，也很明确［2］。在应急开关15启动以前，除了电源总开关控制线输入8与电源总开关控制线输出9之间的触点闭合外，其他都是断开的，保证了电源总开关控制线路的正常导通，二极管13也保证了上述电器件之间不会互相窜电；在开关15启动以后，电源总开关控制线路断开，常火11连通1-7所连接的线路能实现校车标准所规定的内容。同时蜂鸣器14在开关15启动后带电开始工作，起到应急开关开启状态报警作用。

2　整车连接时可能产生的缺陷及避免措施

2.1可能产生的缺陷

应急开关线路与整车线路的连接，不是说把两个线路同一接点简单地连接在一起就可以的。如果简单地把两电气原理图连接在一起，稍微分析一下就会发现，将出现一些不正常的电气现象。

1）把应急开关线路与一般的转向系统线路原理连接后的局部原理如图2（a）所示。左半部分为应急开关线路，右半部分为转向系统线路。在开关15启动以后，危险报警信号5通过转向开关20的常闭触点（23和24）给闪光器21的电源B供电，实现了“接通车辆危险警告信号”［3-5］。然而，在危险报警信号5给转向开关22供电的同时，会通过ON线，传至整个与ON相连接的线路，如仪表等。如果当时点火开关20处在ON档，电还会通过点火开关内部触点返流至整车电源19，通过与整车线路19相连的各电器件保险，导致各个电器件带电。

2）把应急开关线路与门灯控制线路相连后，其局部电路原理图见图2（b）。在应急开关15启动以后，门灯1把电传至踏步灯27，踏步灯点亮；但同时，也会把电传至踏步灯行程开关26，车门只要不是在关闭到位状态，行程开关26就会导通，继而过保险把电传到整车电源19；折叠门一般都使用门灯控制器（功能同行程开关26）控制踏步灯。在车检查中发现，踏步灯亮时，电流会通过门灯控制器，并输出至整车电源19。按常规，门灯控制器只能输出电流给踏步灯。我们很难意识到，某些系列的门灯控制器会出现返流现象。

3）把应急开关线路与顶灯线路相连后，也会出现类似的现象（见图2（c））。只要顶灯开关是闭合的，应急开关15启动后，就会通过顶灯开关向其他电路返流。

通过以上分析，如果在应急开关线路原理上考虑不周密，也没有进行现场检查，就可能造成电气工作混乱，就会事与愿违，无法实现“在满足5.12.2.4要求的功能外所有电路都应该切断”的要求，还可能带来不良后果。如果在应急开关15启动时，有灯光、暖风、雨刷之类的等大功率电器件在工作，应急开关内的保险及线路就会过载，可能会出现烧保险或线束过热现象。保险烧毁，会使该亮的顶灯、门灯不亮；发动机该熄火熄不了火等，也就是无法实现应急开关的大部分功能。另线束过热，还可能存在线束烧毁的隐患［6］。

2.2可采取的避免措施

既然通过电气原理分析，简单的线路连接会出现上述无法实现“在满足5.12.2.4要求的功能外所有电路都应该切断”的要求，也就必须在设计中加以弥补。可采取的主要措施：通过改变转向系统电源接线位置，利用二极管的单向导电特性，消除线路上可能存在的互相窜电现象［7-8］。通过对与应急开关线路有关电器件、开关、继电器、全车线路等之间的电路进行充分的分析，修改后的电气原理如图3所示。

1）转向灯系统的闪光器21的电源B外接线路25为常有电，应急开关中的危险报警信号5不再接线。以上线路能保证危险报警、应急开关、转向操作时，转向灯都能正常闪亮。

2）在踏步灯开关26、前顶灯开关28、后顶灯开关30后分别串联二极管33，二极管的单向导通特性，阻止了应急开关15启动后，门灯27、前顶灯29、后顶灯31电路通过各自开关向整车电路返流现象。

3）应急开关的发动机控制4控制常闭触点继电器34的线圈。在正常情况下，ECU控制线路通过常闭触点控制发动机正常工作。在应急开关15启动后，发动机控制4有电，常闭触点继电器34线圈通电后，常闭触点张开，发动机控制线路断电，从而达到“发动机迅速停止工作”的目的。

4）在需加二极管的线路中，后顶灯是耗电最大的电器件，功率最大时为40W，额定电流就是40/24=1.67A；用1N5408型二极管，经过现场2h通电测试后，二极管温升最高到42℃；型号为1N5408的二极管，电压范围是50～1000V，电流是3A，操作和储存温度范围是-65℃～+175℃。1N5408型二极管体积比较小，因此作为首选。

3　结束语

应急开关是为降低火灾发生后造成的损失而设置的。希望是直到车辆报废时也不要使用它。但是从设计上要尽可能地考虑更周全，把各种故障隐患扼杀在设计中。

［1］GB 24407—2012，专用校车安全技术条件［S］.北京：中国标准出版社，2012.

［2］蹇小平，麻有良.汽车电器与电子技术［M］.北京：人民交通出版社，2006.

［3］边焕鹤.汽车电器与电子设备［M］.北京：人民交通出版社，1997.

［4］GB 6988.1-7-1986，电气制图［S］.北京：中国标准出版社，1987.

［5］GB/T4728-1985，电气图用图形符号［S］.北京：中国标准出版社，1986.

［6］麻友良.汽车电器与电子控制系统［M］.北京：机械工业出版社，2007.

［7］康华光.电子技术基础（模拟部分）［M］.北京：高等教育出版社，2004.

［8］朱礼铭，陆云峰.整车电路系统引起汽车自燃原因分析及验证方法介绍［J］.汽车电器，2010，（12）：35-38.

修改稿日期：2014-12-01

Analysis and Application of Emergency Switch Circuit for School Buses

ZhangZhikai
（Changan Bus Manufacture Co.，Ltd，Dingzhou 073000，China）

The author mainlyanalyzes the possible problems ofschool bus emergencyswitch connected with the vehicle circuit，in order to enable the emergency switch has more reasonable circuit design in the school bus and to avoid the adverse consequences.

school bus；emergencyswitch；circuit；electric principle

U463.6

B

1006-3331（2015）01-0044-03

张志开（1973-），男，助理工程师；从事客车整车电器系统设计开发、电器件匹配设计工作。