浅谈汽车电器开关及其选择

林福珂

摘 要：针对汽车电器开关设计中存在的问题，简要探讨了汽车电器开关的选择依据、控制方法和控制方案。研究结果表明，在选择汽车电器开关时，要依照汽车整体结构的布置情况来确定。

关键词：汽车电器；电器开关；小电流电阻编码；控制方法

中图分类号：U463.66 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.09.100

随着我国市场经济的快速发展，交通运输业的压力逐渐加大，各类汽车电器产品也越来越多，尤其是开关设备。基于此，相关研究人员应使用一定的科学技术明确汽车电器开关的选择依据，并在控制电器开关运行方面提出合理的建议，同时，还要列出汽车电器开关选择的实施方案，以期为相关建设者提供理论依据。

1 汽车电器开关的选择依据

由于市场上汽车电器开关的类型非常多，所以，在使用时，要依照汽车本身的功能需求选择。具体来说，要将汽车电器开关按照汽车的功能性来区分，例如，汽车发动机的控制、灯具设备、空调冷却设备和汽车门锁等结构。其中，汽车发动机结构的电器开关有点火启动开关、控制电动机负载开关和导航开关等；灯具设备的电器开关包括前车灯开关、仪表灯开关和雾灯开关等；为汽车空调冷却系统提供电器开关的设备有空调开关、风扇开关和温度控制开关等。对于汽车车窗冷却系统，可供选择的电器开关设备有电动摇窗开关设备、行李箱开关设备和天窗开关设备。此外，还可以根据汽车的结构类型选择汽车电器开关。按照汽车结构的不同，可以将汽车电器开关分成顶杆式、旋转式、推拉式和电子类型的。

2 汽车电器开关控制方法的选择

2.1 直接控制方法

控制汽车电器开关最直接的方法就是直接控制开关的负载。具体来说，当汽车的电源电压通过开关向电器施加负载时，要增大开关的电流。这时，开关设备的发热量就会提升。在这种情况下，开关触电所承受的功率非常大，所以，对电器开关的结构设计和相关类型的产品质量提出了较高的要求。电器开关的结构设计和产品质量会增加汽车开关设备运行时产生的噪声，进而影响汽车驾驶人员的行车舒适性。直接控制的汽车电器开关不具备故障输出功能，因此，在对汽车进行检查维修的过程中，很难找到故障的发生原因。而引发故障的原因主要有2种，即开关设备问题和电器设备问题。由此可知，直接控制式的汽车电器开关具有系统维护成本低、组成结构简单的优点。

2.2 间接控制方法

汽车电器开关的间接控制方法是指通过对电路模块信号、中间继电器的控制实现负载控制。这种汽车电器开关的控制方法具有对开关触点功率要求小的优点。

2.2.1 数字化电器开关控制

通常情况下，这种方法是用于汽车LIN总线和CAN总线上的，这两种总线有2根控制线和2根电源线。当汽车向电器开关下达动作指令后，电器开关的电子模块单片机就要为指令信号的内容编码，并通过LIN总线和CAN总线上的收发设备将制定好的通讯协议内容传输到数字化控制的LIN总线和CAN总线上的收发设备中。这样一来，数字化技术控制的模块单片机就能立即为其解码。至此，汽车通过数字化技术模块就完成了对电器开关设备的指令传达。

2.2.2 电阻编码电器开关控制

间接控制中的电阻编码控制是通过控制小电流的电阻编码完成对指令的具体操作，主要内容包括以下2部分：①小电流的电阻编码要将接收到的指令编码传送到电器开关侧面的单片机上进一步解码。②利用汽车的驱动电路操作电器开关。在使用小电流电阻编码的过程中，汽车的电器线路比较简单，不需要使用数据信息的通讯协议内容。使用小电流开关在很大程度上降低了汽车电器开关的设计难度，有效降低了电器开关的使用负荷，提高了开关设备的使用耐久性。

2.2.3 大小电流触点的电器开关控制

顾名思义，大小电流触点的汽车电器开关设备间接控制就是既可以使用小电流的电器开关，也可以使用大电流的电器开关。其具体控制过程为：电器开关是通过调整汽车继电器线圈的电流来控制开关设备电流的通断。要想实现对小电流汽车电器开关的间接控制，就要将开关设备触点电流设置为小电流来操作。对大电流触点汽车电器开关设备的间接控制要比与之对应的直接控制方式所用的大电流小得多，而且这种大电流触点电器开关的间接控制方式要在汽车电器容量比较大和继电器的电流也较大的情况下才能发挥作用。因此，在实际的汽车电器开关控制过程中，很少选择这种方法。但是，大小电流触点的电器开关控制方法都可以起到降低开关设备设计难度的作用。此外，应用这种控制方法能使汽车电器开关的设计更加舒适。

3 汽车电器开关的选择方案

在选择汽车电器开关的控制方案时，要充分考虑汽车整体结构的布置方式、实践技术、实施成本和检查维修等影响因素。

3.1 布置方式

当汽车的整体结构比较大时，内部布置空间要选择外型比较大的电器开关。如果采用的汽车电器电流功率比较小，那么，应选择大电流且直接控制汽车电器开关的方法来控制。这样一来，不仅满足了开关设备系统操作的便捷性，还能在一定程度上降低汽车电器开关的布置成本。

3.2 实践技术

如果汽车电器开关所用的功率比较大，那么，为了降低开关设备的负荷量，应选择小电流的电阻编码形式来提高电器开关的使用耐久性。值得注意的是，这种选择方案必须要利用继电器，所以，整个汽车电气线路的直接控制过程就会更加复杂。

3.3 实施成本

在对汽车的电器设备进行结构布置时，会限制开关的位置，进而影响汽车各部分的协调性和美观性。因此，不论控制电器的功率是多大，都要采用小电流电阻解码的方式实现间接控制。

3.4 维修检查即其他配套技术

当汽车内部的电器设备过多且电器控制功率非常大时，要想诊断电器开关故障，并输出结果，可以选择小电流电阻编码的间接控制方式找出开关设备中的故障。这样一来，不仅能简单设置汽车电气线路，还能保证故障查询的便捷性。但是，这种控制方案的缺点是，无论采用哪种间接控制方式，其控制成本都很高。这是因为控制汽车电器开关故障时使用了电子控制模块。

4 软件实现方法

系统软件设计主要包括报警主机、转发分机、信号检测传

感器三种设备的嵌入式底层软件设计。其中，报警主机是系统的核心设备，用于监视整个系统的工作状态以及辨识信号是列车接近还是离去，并作出相应动作——发出来车警报或关闭警报。报警主机的软件流程如图4所示。

5 结束语

便携式列车接近预警报警系统结构简单、成本较低，主要用于铁路检修时的列车接近报警，可随身携带，安装方便。在设计该系统时，我们引入了节能设计理念——在正常情况下，使系统各设备模块处于睡眠状态；当有列车接近时唤醒，完成任务后重新进入睡眠状态。这样可以降低功耗，延长使用寿命。另外，为了保证各设备间的链路通畅，利用定时唤醒功能向上级设备定时发送握手信号，以便监测设备的工作状态。

参考文献

[1]翟志伟.铁路道口安全监控系统[J].河南科技，2013（18）.

[2]何旭涛.单片机在铁路道口自动报警系统中的设计[D].大连：大连交通大学，2009.

〔编辑：刘晓芳〕