摘要:消防车电控翻转踏板系统,是应消防员对消防车上下车方便性的需求而设计开发的,该系统由电控系统、供气系统、翻转踏步(驱动机构、活动踏板及机械翻转机构)组成。车身控制器监测到车门打开时,驱动电磁阀工作,使得气源中的气体推动翻转执行机构动作而展开翻转踏板;当车身控制器监测到车门关闭时,停止驱动电磁阀,切断气源中的气体输出,翻转执行机构收起翻转踏板。
近年来,随着国内消防车技术的发展,消防员对车辆的人性化、舒适性的设计也有了更高的要求。消防车的上车踏板主要分两种:第一种为垂直布置的踏板,通常为2-3级上下竖直排列;第二种为阶梯式踏板,各级错位斜向上排布。目前国内消防车辆普遍采用第一种垂直踏步形式,人机性能很差,上下车很不方便,特别在消防员下车时,由于无法看到下一级踏板,严重影响消防员的下车速度;而第二种阶梯式踏步只出现在进口美式消防车上,该类踏板人机性较好,但其占用空间较大,整车布置难度大,需要在专用消防车底盘上才能实现,难以适应国内消防车的改装现状。
随着电子技术、计算机技术及信息技术在汽车行业中的不断应用,汽车电子控制技术得到了迅猛发展,汽车电子化程度被看作是衡量现代汽车水平的重要标志,是用来开发新车型及改进汽车性能最重要的技术措施。因此,根据消防车的使用需求,开发设计一种电控翻转踏板系统具有非常重大的意义。
1 电控翻转踏板方案的制定
1.1电控翻转踏板系统组成
电控翻转踏板主要由电控系统、供气系统、翻转踏步(驱动机构、活动踏板及机械翻转机构)组成。图1所示为该系统在车辆上的安装示意图。
1.2电控翻转踏板工作原理
如图2所示,当车速小于10 km/h时,如某侧车门打开,则车身控制器会立即驱动与该门关联的电磁阀,使电磁阀得电导通气路,气源中的高压气体通过电磁阀到达翻转机构的气缸,并驱动气缸带动机械摇臂动作,使翻转踏板从收起状态向外翻转到平置状态,完成该车门翻转踏板的打开操作。当关闭该车门时,车身控制器停止驱动与该门关联的电磁阀,电磁阀失电断开气路,驱动气缸进行复位动作,带动翻转踏板从平置状态向内翻转到立起状态,活动踏板收纳于上级踏板正下方。
1.3电控翻转踏板系统的特点
1.3.1结构简单便于安装
该系统的机械部分为简单的杠杆机构,由气缸、固定座、转轴、摇臂和活动踏板构成。采用一体式设计,整体可以通过4个螺栓装配到车辆上,实现快速拆装。如图3所示。
1.3.2系统稳定性高
1)机械部分的关键在于杠杆机构能绕转轴可靠地转动,为此,轴与孔之间采用自润滑的衬套结构,确保在恶劣环境中长时间使用时,不会出现生锈卡涩的问题。
2)车身控制器根据车辆当前车速、车门状态、踏板收起状态及外围线路状态等,控制踏板展开与收起,以及控制仪表进行相关报警,逻辑简单可靠。
3)供气系统采用整车储气筒中的气源,气路插接件采用voss快插接头,密封性好;气缸为单作用气缸,结构简单,可靠耐用。
1.3.3整车增加成本少
1)机械部分除转轴外均采用钢板折弯焊接件,成本较低。
2)电控部分只在原有车辆的基础上增加了2个电磁阀和踏板收起到位传感器。
3)气控部分只在原有车辆的基础上增加了2个气控阀和2个驱动气缸。