ADR控制系统在重型车上的应用.doc

ADR控制系统在重型汽车上的应用摘要：本文对ADR控制系统的构成，各原器件的功能及优点，控制原理，工作原理，以及在重型车上的应用实例等进行了详细的阐述，是国外先进技术在重型车上的一个应用。关键词：紧急电源总开关、双线圈继电器、控制系统The Using of ADR Control System ON Duty TruckShi li-guo Wei Tang-jie Zhu gangJinan Truck Co., Ltd. of CNHTC, Jinan 250116,ShandongAbstract : The author introduces the composition of the ADR control system and the function and advantage of every component; the principle of the control; the principle of the working; as well as the example for using .It is anther using of foreign advanced technique on duty truck.Key words : power supply switch for emergency ; double coil relay ;control system石油油罐车、液化气运输车、化学易燃易爆品车，军用弹药车等在国外尤其是在欧洲，都要求这些车辆必须安装ADR电气控制系统（紧急电源总开关）以规避由电气系统引发的安全隐患。应市场需求，ADR控制系统也逐渐应用在国内的一些特种车辆上。危险品公路运输欧洲协议（Autorisation Dangerous Road 简称ADR）最早用于欧共体国家之间的公路运输，现推广应用于所有危险品的运输。一、背景：车辆正常断电后依然有电存在，通过一般电源开关断电时有可能产生电弧，而在上述环境下，一旦产生电弧，就极易产生爆炸，或者在极端紧急情况下，如危险品车辆在行驶过程中遇上无法避免的碰撞，司机先紧急刹车，在预计的有限时间内将紧急电源开关打开，这样车辆在碰撞之前就会处于完全断电的状态，即使相互碰撞了，也不会轻易产生电弧造成爆炸，消除碰撞所造成的电源线短路而发生的车辆起火的隐患。 二、系统各原器件介绍1、ADR控制系统又叫主电源紧急总开关系统，其中主要包括电源紧急总开关(ECU)、继电器K1和S1一般运行开关，S2驾驶室内开关，S3驾驶室外开关，和与ECU配合的GHW连接器端子、防水栓等。各元器件如下图所示：X3（绿色）X1（灰色） 紧急电源总开关（ECU）双线圈继电器K1S2开关(室内)S3开关(室外) S1一般运行开关（翘板开关）2、元器件的功能、紧急电源总开关（ECU）：有两个接口（X1、X3），具有a、延时断电；b、防止断电时产生电火花，有防爆功能(ECU里面封装有硅胶，不会产生电火花，继电器的防护等级是IP67，即使产生电火花，也不会与外界接触，产生危险)；c、保证用电器的优先分配权；d、ECU的每一个接口都有短路保护功能；e、ECU可以控制每一个用电器的开关与否及使用等。ECU所有引脚的输入、输出信号均是电压信号，其中正电压都是24V。与X1、 X3 7孔公端子插头套分别相连接。ECU引脚定义X1.1 接蓄电池正极X1.2 接蓄电池负极X1.3 控制K1继电器吸合X1.4 控制K1继电器断开X1.5 检测K1的工作状态X1.6 控制中央控制器关机并保存数据，通知其在2.5 s内储存数据并关机。X1.7 用继电器控制发电机D+信号的输出X3.1 输出信号端X3.2 输入S1的ON信号X3.3 输入S1的OFF信号X3.4/5 输入S2/S3的控制信号X3.6 优先锁定S1信号，即只要该点有输入信号，即使S1在关闭状态，ECU也不会给X1.4脚负电瓶信号。只有将X3.6的输入信号中断后， S1的关闭功能才会起作用。这样就能非常有效的避免无意识的安全隐患。X3.7接故障信号灯,检测开关S2/S3的工作状态是否正常。、双线圈继电器K1，其优点在于只有在断开与闭合的时候用电，一个控制开，另一个控制关，比起普通的单线圈继电器来说可以省下很多电量(单线圈继电器需有一个保持电压，持续消耗电量)且能增加其使用寿命。双线圈的继电器使用永磁铁保持开关状态。安装ADR系统的卡车电源的接通和切断都必须通过继电器K1完成。K1完全封闭，电弧不外泄。、S1一般运行开关，具有三个档位，按下ON打到档状态，按下OFF打到档状态。、S2/S3均为双回路开关，开关的金属材料是特种铜片，表面是镀银的。S2、S3串联连接。S2/S3双回路开关的好处：只有当开关两回路同时接通或断开的时候，S2/S3才会发生作用，起到双保险作用，避免了单回路可能接触不良而导致整车突然断电的危险后果。三、 ADR控制系统原理1、电气原理图如下图：2、工作原理描述ADR紧急电源总开关系统运行原理是利用弱电开关信号控制继电器，达到安全切断蓄电池的目的，防止发生电弧、火花，避免发生安全事故。按上面的原理图，当S2、S3保持在如上图位置时（闭合），整车没电（K1处于断开状态），ECU的X1.1为高电压，X1.2为低电压，则X3.1输出高电压，S1开关处在0档，此时按下S1开关ON，S1开关的1与3点接通（即X3.2为高电压），ECU的X1.3位置输出低电压，使K1的ON线圈通电，K1闭合，整车电路有电，X1.5接收到高电压，将使X1.3回到原来的状态，K1的ON线圈断电；将S1开关打到OFF位置，S1开关的7与3接通（即X3.3为高电压），ECU的X1.4延时15秒输出低电压，使K1断开。此种情况的前提是X3.6没有高电压（原因前面已有介绍），这样有效的避免了用电设备没有关掉而误操作S1开关的情况。在整车电气正常运行时，关断S2或S3，K1继电器延时2.5秒断开，与此同时，ECU还会将X1.7的低电压取消，相当于将发电机接地，使之空载运行，防止蓄电池电源断开后，发电机继续发电输出瞬间产生很大的电压，烧毁用电器；然后同时会给X1.6高电压信号，让车内中央电脑在2.5S内储存数据并关机，注意的是断开S2或S3时，X3.6即使有电信号输入，也不会阻止K1断开，因为S2/S3对X3.6也有优先锁定权。H201是一个指示灯，一端与15电源（点火钥匙打到ON位置）相连，15为“+”极。如果S2或S3的双触点有接触不良或者相应的双线有断路，则ECU会认为S2/S3有故障，会给“L”一个“”信号，这时指示灯会亮，表示有故障。四、在整车上的应用该系统于2009年进行设计、试验，试验情况良好，于2010年1月成功进行批量生产。在中国重汽燃油运输车底盘中作为基本配置，在HOWO牵引车、金王子、黄河少帅等车型中有此系统的选装,此配置有助于取得运输许可证,证明该车达到要求,可以进行危险品的国际公路运输。S3开关S2开关 电源紧急总开关ECU故障指示灯S1翘板开关 双线圈继电器K1操作使用：a、汽车正常运行。司机进驾驶仓，按S1至“开”的状态（S2/S3必须接通），全车通电；当司机插入车钥匙启动，马达运转，汽车开始正常运行。停车后，司机旋转车钥匙关闭发动机，并关闭汽车所有用电器后，然后按S1至“OFF”的状态，延时15S后，整车电源关闭。b、汽车在危险状态需要紧急断电，这时断开开关S2或S3，ECU在延时2.5S后汽车断电。上图为中国重汽的燃油运输车上安装的ADR控制系统：S1和H201安装在驾驶室的开关面板上；S2安装在驾驶员左下方的座椅盒上；S3安装在蓄电池箱外；