—種與整車聯(lián)動(dòng)的殘疾人踏板設(shè)計(jì)與研究

由于純電動(dòng)城市客車具有節(jié)能、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，使其成為未來(lái)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)之_。

純電動(dòng)城市客車行駛中的安全性受到了社會(huì)、業(yè)內(nèi)的廣泛關(guān)注。目前，很多純電動(dòng)城市公交車都要求安裝殘疾人踏板。主要有兩種形式：（一）只安裝了殘疾人踏板，沒(méi)有任何的提示和報(bào)警系統(tǒng)，這種設(shè)計(jì)不能將殘疾人踏板的工作與整車聯(lián)動(dòng)；（二）安裝了帶有機(jī)械式開(kāi)關(guān)的殘疾人踏板，這種設(shè)計(jì)雖然可以實(shí)現(xiàn)與整車的聯(lián)動(dòng)，但由于機(jī)械式開(kāi)關(guān)受疲勞極限及車輛行駛中的震動(dòng)的影響，容易損壞，降低踏板可靠性。上述兩種情況都可能造成殘疾人上下車過(guò)程中車輛的誤行駛和行駛過(guò)程中車輛的誤判斷，影響了整車的安全性和可靠性。

1.殘疾人踏步與整車聯(lián)動(dòng)原理

1.1工作原理

若踏步本體處于關(guān)閉狀態(tài)，此時(shí)電磁式開(kāi)關(guān)的上觸點(diǎn)和下觸點(diǎn)幾進(jìn)接觸，此時(shí)電磁式開(kāi)關(guān)內(nèi)部是閉合的，沒(méi)有高電平信號(hào)輸出，整車控制器沒(méi)有收到高電平信號(hào)，車輛可以整車行駛；如若踏步本體處于打開(kāi)狀態(tài)，此時(shí)電磁式開(kāi)關(guān)的上觸點(diǎn)與下觸點(diǎn)相距很遠(yuǎn)，電磁式開(kāi)關(guān)內(nèi)部斷開(kāi)，有高電平信號(hào)輸出，整車控制器在接受不間斷的高電平信號(hào)5秒后，車輛不能行駛，這樣一方面可以保證殘疾人在上下車過(guò)程中的安全性，另一方面5秒鐘的連續(xù)高電平信號(hào)可以保證不受車輛行駛中震動(dòng)的影響。當(dāng)踏步本體回位后，該信號(hào)會(huì)自動(dòng)消失，整車可以開(kāi)動(dòng)。見(jiàn)圖1。

1.1.1電磁式開(kāi)關(guān)

電磁式開(kāi)關(guān)分為兩個(gè)部分，主體部分置于殼體內(nèi)，置于踏步底座的中間位置，殼體的上表面略高于踏步底座的上表面，上端設(shè)有工作指示燈，需要供24V鑰匙電源；另外一部分是不銹鋼薄片。在接通24V電源后，開(kāi)關(guān)內(nèi)部形成磁場(chǎng)，產(chǎn)生吸引力，與不銹鋼薄片之間產(chǎn)生引力，從而實(shí)現(xiàn)電磁式開(kāi)關(guān)內(nèi)部觸電的通斷。

1.1.2殘疾人踏步

殘疾人踏步采用鋁質(zhì)材料，重量較輕，便于使用過(guò)程中翻轉(zhuǎn)打開(kāi)；殘疾人踏步分為三部分，底座部分是框架式結(jié)構(gòu)，上方鋪有黃色地板革，下方為鋁型材與車架相連，踏步本體為鋁型材兩面均鋪設(shè)地板革，底座與翻板通過(guò)合頁(yè)交聯(lián)連接在一起。見(jiàn)圖2。

1.1.3整車控制器

整車控制器負(fù)責(zé)接收電磁式開(kāi)關(guān)信號(hào)，再將信號(hào)轉(zhuǎn)換，從而控制整車的行駛。整車控制器采用Freescale公司推出的面向汽車領(lǐng)域的MPC55xx 32位微處理器，處理速度快，接口資源豐富。集成了e20023內(nèi)核，滿足復(fù)雜控制算法的實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)；包含64KB內(nèi)部SRAM，1MB片內(nèi)Flash Memory，滿足大量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)；提供32路eDMA，32路eTPU，24路eMIOS，2路SCI，2路F1exCAN，3路DSPI，40路eQADC，中斷控制器，以及JTAG、Nexus調(diào)試接口的等功能模塊，系統(tǒng)接口資源豐富，增強(qiáng)了CPU板的通用性。MPC55**為324腳的BGA封裝，可以在-40至150℃范圍內(nèi)工作，系統(tǒng)時(shí)鐘可達(dá)到80MHz，內(nèi)部邏輯供電1.5V，輸入/輸出供電3.3v、5V，外部總線接口支持1.6-3.6V操作。MPCB5xx 32位微處理器外設(shè)接口圖如圖3所示。

輸入、輸出通道充分考慮到汽車開(kāi)關(guān)量輸入、輸出的多樣性，高低電平輸入有效采樣電路均有裕量，還配有高低電平輸入有效可配置采樣電路，提高了I/O板輸入通道采樣電路的適用性和靈活性；開(kāi)關(guān)采樣電路中采用光電耦合器TLP281-4和反相施密特觸發(fā)器74AHCT14D，保證電路的穩(wěn)定性和可靠性。

2.技術(shù)的創(chuàng)造性與先進(jìn)性

2.1采用電磁式開(kāi)關(guān)，該電磁式開(kāi)關(guān)通過(guò)電能工作并實(shí)現(xiàn)信號(hào)轉(zhuǎn)變，消除了疲勞極限及車輛震動(dòng)的影響，經(jīng)久耐用，且不受誤差影響；

2.2踏步本體采用鋁質(zhì)材料，輕便、可靠、耐用；

2.3殘疾人踏板與現(xiàn)有的殘疾人踏板相比，可以實(shí)現(xiàn)與純電動(dòng)公交車的聯(lián)動(dòng)，保證了殘疾人上下車的安全性，避免了車輛行駛過(guò)程中震動(dòng)的干擾。

3.結(jié)束語(yǔ)

伴隨新能源、新技術(shù)在城市客車上的運(yùn)用，人們對(duì)城市客車人性化需求不斷提高，尤其對(duì)弱勢(shì)群體需要全社會(huì)投放更多的關(guān)注度。因此在設(shè)計(jì)車輛時(shí)，我們要更多的考慮到這一群體乘客上下車的便捷性和安全性，本文提到的殘疾人踏板與整車聯(lián)動(dòng)既可以實(shí)現(xiàn)以往殘疾人乘客上下車的通過(guò)性，同時(shí)很好的解決了這一過(guò)程中的安全性和可靠性，通過(guò)電磁式開(kāi)關(guān)來(lái)感知?dú)埣踩颂ぐ宓拈_(kāi)度，并將信號(hào)傳遞給整車控制器，從而判斷整車是否可以啟動(dòng)行駛，由于電磁式開(kāi)關(guān)可以不受踏板關(guān)閉后的間隙影響，也不受車輛行駛中的震動(dòng)影響，可以實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的將信號(hào)準(zhǔn)確的發(fā)送給整車控制單元，具有可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)的特點(diǎn)，提高了整車性能的穩(wěn)定性、可靠性。