李 源

(昆明冶金高等?？茖W校電氣與機械學院，云南 昆明 650033)

汽車霧燈是汽車重要的信號燈源，屬于外部照明裝置，用于雨霧天氣行車時照明道路。因為雨霧天氣的能見度較低，駕駛員的視線受到限制，而霧燈燈光穿透力較強，可提高駕駛員與周圍交通者的能見度，使來車和行人在較遠處發(fā)現對方，避免交通事故的發(fā)生。

汽車前霧燈和后霧燈是單獨控制，當霧燈工作時，汽車儀表板上的前霧燈指示燈、后霧燈指示燈點亮，提醒駕駛人員汽車霧燈已經工作。但是，霧燈指示燈只是提醒駕駛人員霧燈開關已經打開，當霧燈因為故障不能正常工作時，駕駛員無法得到霧燈故障的信息，造成汽車行駛安全隱患。當前的很多霧燈控制系統(tǒng)專利或者研究都只是針對如何保障信號處理控制電路和霧燈繼電器的連接，或者是電子開關控制繼電器的的通、斷，以實現霧燈控制器的開啟和關閉[1-3]，都不能很好地解決霧燈故障而指示燈正常造成的問題。因此，汽車霧燈需要改進設計，在出現故障時，給駕駛員提供霧燈不能正常工作的信號，以確保維修及時、行車安全。本裝置設計通過改進汽車霧燈支路，加裝繼電器，很好地解決了汽車霧燈支路發(fā)生故障時霧燈指示燈不工作的問題，能夠及時提醒駕駛員盡快到修理廠進行故障處理，消除可能發(fā)生的安全隱患。

1 汽車霧燈控制電路系統(tǒng)

隨著汽車電子技術的發(fā)展，控制單元的控制方式已經普及，現代汽車霧燈控制普遍采用控制單元控制的方式，如圖1所示[4]。

1)前霧燈控制。當閉合前霧燈開關(F1)時，控制單元收到信號后，前霧燈和前霧燈指示燈點亮，具體如下：左前霧燈點亮，電流流向：控制單元端口b1→左前霧燈M1→搭鐵。右前霧燈點亮，電流流向：控制單元端口b2→右前霧燈M2→搭鐵。前霧燈指示燈點亮，電流流向：控制單元端口c1→前霧燈指示燈L1→搭鐵。

2)后霧燈控制。當閉合后霧燈開關(F2)時，控制單元收到信號后，后霧燈和后霧燈指示燈點亮，具體如下：左后霧燈點亮，電流流向：控制單元端口b3→左后霧燈M3→搭鐵。右后霧燈點亮，電流流向：控制單元端口b4→右后霧燈M4→搭鐵。后霧燈指示燈點亮，電流流向：控制單元端口c2→后霧燈指示燈L2→搭鐵。

通過以上電路可以發(fā)現，當霧燈出現故障時，只要霧燈開關閉合，霧燈指示燈是正常工作的，即霧燈指示燈不能準確反映霧燈工作狀況，只是說明控制單元收到霧燈開關的電信號。

因此，霧燈控制電路需要進行改進，以準確反映霧燈工作狀況。

2 汽車霧燈控制電路系統(tǒng)的改進

下面結合圖2[5]具體論述霧燈電路的改進。J1、J2、J3、J4為常開型繼電器，J1、J2的電磁線圈分別串聯在左前霧燈M1和右前霧燈M2支路上，J1、J2的觸點則串聯在前霧燈指示燈L1支路上，J3、J4的電磁線圈分別串聯在左后霧燈M3和右后霧燈M4支路上，J3、J4的觸點則串聯在后霧燈指示燈L2支路上。

圖2 汽車霧燈控制電路改進設計

2.1 改進后的前霧燈控制

當閉合前霧燈開關(F1)時，控制單元收到信號后，前霧燈和前霧燈指示燈點亮[1]，具體如下。

1)左前霧燈點亮，電流流向：控制單元端口b1→左前霧燈M1→繼電器J1線圈→搭鐵。繼電器J1線圈有電流通過，其常開觸點閉合。

2)右前霧燈點亮，電流流向：控制單元端口b2→右前霧燈M2→繼電器J2線圈→搭鐵。繼電器J2線圈有電流通過，其常開觸點閉合。

3)前霧燈指示燈點亮，電流流向：控制單元端口c1→前霧燈指示燈L1→繼電器J1觸點(閉合)→繼電器J2觸點(閉合)→搭鐵。

如果左前霧燈M1支路發(fā)生故障，M1不亮，則繼電器J1線圈沒有電流通過，其常開觸點不能閉合，前霧燈指示燈支路斷路，指示燈不亮，提醒駕駛員前霧燈故障，需及時維修。

如果右前霧燈M2支路發(fā)生故障，M2不亮，則繼電器J2線圈沒有電流通過，其常開觸點不能閉合，前霧燈指示燈支路斷路，指示燈不亮，提醒駕駛員前霧燈故障，需及時維修。

2.2 改進后的后霧燈控制

當閉合后霧燈開關(F2)時，控制單元收到信號后，后霧燈和后霧燈指示燈點亮[2]，具體如下。

1)左后霧燈點亮，電流流向：控制單元端口b3→左后霧燈M3→繼電器J3線圈→搭鐵。繼電器J3線圈有電流通過，其常開觸點閉合。

2)右后霧燈點亮，電流流向：控制單元端口b4→右后霧燈M4→繼電器J4線圈→搭鐵。繼電器J4線圈有電流通過，其常開觸點閉合。

3)后霧燈指示燈點亮，電流流向：控制單元端口c2→后霧燈指示燈L2→繼電器J3觸點(閉合)→繼電器J4觸點(閉合)→搭鐵。

如果左后霧燈M3支路發(fā)生故障，M3不亮，則繼電器J3線圈沒有電流通過，其常開觸點不能閉合，后霧燈指示燈支路斷路，指示燈不亮，提醒駕駛員后霧燈故障，及時維修。

如果右后霧燈M4支路發(fā)生故障時，M4不亮，則繼電器J4線圈沒有電流通過，其常開觸點不能閉合，后霧燈指示燈支路斷路，指示燈不亮，提醒駕駛員后霧燈故障，及時維修。

綜上所述，在閉合霧燈開關時，如果任何一個霧燈支路發(fā)生故障，導致霧燈不能正常工作，則其支路上的繼電器線圈沒有電流通過，其常開觸點不能閉合，其相應的儀表板上的指示燈不能點亮，提醒駕駛員霧燈故障，需要及時維修[6]。

3 實驗說明

本控制裝置中的控制單元端口a1和端口a2輸入的電信號是 12 V，即電源電壓。控制單元端口b1、端口b2、端口b3、端口b4、端口c1、端口c2是輸出端，輸出的電信號是 12 V。

常閉型繼電器J1、J2、J3、J4型號相同，其外形如圖3所示，每個繼電器有4個腳，其中2個腳連接電磁線圈兩端，另外2個腳連接常開觸點兩端。繼電器電磁線圈的工作電壓為 12 V，當電磁線圈兩端通入 12 V 直流電壓時，其常開觸點閉合；失電時，其常開觸點斷開。

圖3 繼電器外形

本設計不需要改變原車的控制單元，只是對外部電路進行加裝，試驗車型是大眾速騰車型(2017款)，該車型有2個前霧燈、1個后霧燈，現在選取前霧燈進行實驗，為了和圖1、2符號一致，采用F1代表速騰轎車的前霧燈開關，M1代表速騰轎車的左前霧燈；M2代表速騰轎車的右前霧燈，L1代表速騰轎車前霧燈指示燈。在左前霧燈、右前霧燈和信號燈上加裝繼電器，具體改裝方法如圖2所示。

閉合前霧燈開關F1，分4種情況試驗:第一種情況是M1和M2支路正常，觀察指示燈工作情況；第二種情況是M1支路正常，M2支路故障，觀察指示燈工作情況；第三種情況是M1支路故障，M2支路正常，觀察指示燈工作情況；第四種情況是M1支路故障，M2支路故障，觀察指示燈工作情況。具體實驗結果見表1[7]。

表1 速騰轎車前霧燈實驗情況一覽表

試驗可以驗證本設計的有效性，達到“汽車霧燈控制電路故障報警裝置設計”的目的。

4 結 語

汽車霧燈屬于汽車重要的外部照明裝置，在氣候條件惡劣的情況下，由于霧燈的光穿透力較強，可提高駕駛員與周圍交通者的能見度，起到預警作用，避免交通事故的發(fā)生。本裝置設計通過對汽車霧燈支路進行改進，加裝繼電器，在閉合霧燈開關時，如果任何一個霧燈支路發(fā)生故障，導致霧燈不能正常工作，則其支路上的繼電器線圈沒有電流通過，其常開觸點不能閉合，相應的儀表板上的霧燈指示燈不能點亮，能夠及時提醒駕駛員盡快到修理廠進行故障處理，消除可能發(fā)生的安全隱患。