汽车雾灯控制电路故障报警装置设计

李 源

(昆明冶金高等专科学校电气与机械学院，云南 昆明 650033)

汽车雾灯是汽车重要的信号灯源，属于外部照明装置，用于雨雾天气行车时照明道路。因为雨雾天气的能见度较低，驾驶员的视线受到限制，而雾灯灯光穿透力较强，可提高驾驶员与周围交通者的能见度，使来车和行人在较远处发现对方，避免交通事故的发生。

汽车前雾灯和后雾灯是单独控制，当雾灯工作时，汽车仪表板上的前雾灯指示灯、后雾灯指示灯点亮，提醒驾驶人员汽车雾灯已经工作。但是，雾灯指示灯只是提醒驾驶人员雾灯开关已经打开，当雾灯因为故障不能正常工作时，驾驶员无法得到雾灯故障的信息，造成汽车行驶安全隐患。当前的很多雾灯控制系统专利或者研究都只是针对如何保障信号处理控制电路和雾灯继电器的连接，或者是电子开关控制继电器的的通、断，以实现雾灯控制器的开启和关闭[1-3]，都不能很好地解决雾灯故障而指示灯正常造成的问题。因此，汽车雾灯需要改进设计，在出现故障时，给驾驶员提供雾灯不能正常工作的信号，以确保维修及时、行车安全。本装置设计通过改进汽车雾灯支路，加装继电器，很好地解决了汽车雾灯支路发生故障时雾灯指示灯不工作的问题，能够及时提醒驾驶员尽快到修理厂进行故障处理，消除可能发生的安全隐患。

1 汽车雾灯控制电路系统

随着汽车电子技术的发展，控制单元的控制方式已经普及，现代汽车雾灯控制普遍采用控制单元控制的方式，如图1所示[4]。

1)前雾灯控制。当闭合前雾灯开关(F1)时，控制单元收到信号后，前雾灯和前雾灯指示灯点亮，具体如下：左前雾灯点亮，电流流向：控制单元端口b1→左前雾灯M1→搭铁。右前雾灯点亮，电流流向：控制单元端口b2→右前雾灯M2→搭铁。前雾灯指示灯点亮，电流流向：控制单元端口c1→前雾灯指示灯L1→搭铁。

2)后雾灯控制。当闭合后雾灯开关(F2)时，控制单元收到信号后，后雾灯和后雾灯指示灯点亮，具体如下：左后雾灯点亮，电流流向：控制单元端口b3→左后雾灯M3→搭铁。右后雾灯点亮，电流流向：控制单元端口b4→右后雾灯M4→搭铁。后雾灯指示灯点亮，电流流向：控制单元端口c2→后雾灯指示灯L2→搭铁。

通过以上电路可以发现，当雾灯出现故障时，只要雾灯开关闭合，雾灯指示灯是正常工作的，即雾灯指示灯不能准确反映雾灯工作状况，只是说明控制单元收到雾灯开关的电信号。

因此，雾灯控制电路需要进行改进，以准确反映雾灯工作状况。

2 汽车雾灯控制电路系统的改进

下面结合图2[5]具体论述雾灯电路的改进。J1、J2、J3、J4为常开型继电器，J1、J2的电磁线圈分别串联在左前雾灯M1和右前雾灯M2支路上，J1、J2的触点则串联在前雾灯指示灯L1支路上，J3、J4的电磁线圈分别串联在左后雾灯M3和右后雾灯M4支路上，J3、J4的触点则串联在后雾灯指示灯L2支路上。

图2 汽车雾灯控制电路改进设计

2.1 改进后的前雾灯控制

当闭合前雾灯开关(F1)时，控制单元收到信号后，前雾灯和前雾灯指示灯点亮[1]，具体如下。

1)左前雾灯点亮，电流流向：控制单元端口b1→左前雾灯M1→继电器J1线圈→搭铁。继电器J1线圈有电流通过，其常开触点闭合。

2)右前雾灯点亮，电流流向：控制单元端口b2→右前雾灯M2→继电器J2线圈→搭铁。继电器J2线圈有电流通过，其常开触点闭合。

3)前雾灯指示灯点亮，电流流向：控制单元端口c1→前雾灯指示灯L1→继电器J1触点(闭合)→继电器J2触点(闭合)→搭铁。

如果左前雾灯M1支路发生故障，M1不亮，则继电器J1线圈没有电流通过，其常开触点不能闭合，前雾灯指示灯支路断路，指示灯不亮，提醒驾驶员前雾灯故障，需及时维修。

如果右前雾灯M2支路发生故障，M2不亮，则继电器J2线圈没有电流通过，其常开触点不能闭合，前雾灯指示灯支路断路，指示灯不亮，提醒驾驶员前雾灯故障，需及时维修。

2.2 改进后的后雾灯控制

当闭合后雾灯开关(F2)时，控制单元收到信号后，后雾灯和后雾灯指示灯点亮[2]，具体如下。

1)左后雾灯点亮，电流流向：控制单元端口b3→左后雾灯M3→继电器J3线圈→搭铁。继电器J3线圈有电流通过，其常开触点闭合。

2)右后雾灯点亮，电流流向：控制单元端口b4→右后雾灯M4→继电器J4线圈→搭铁。继电器J4线圈有电流通过，其常开触点闭合。

3)后雾灯指示灯点亮，电流流向：控制单元端口c2→后雾灯指示灯L2→继电器J3触点(闭合)→继电器J4触点(闭合)→搭铁。

如果左后雾灯M3支路发生故障，M3不亮，则继电器J3线圈没有电流通过，其常开触点不能闭合，后雾灯指示灯支路断路，指示灯不亮，提醒驾驶员后雾灯故障，及时维修。

如果右后雾灯M4支路发生故障时，M4不亮，则继电器J4线圈没有电流通过，其常开触点不能闭合，后雾灯指示灯支路断路，指示灯不亮，提醒驾驶员后雾灯故障，及时维修。

综上所述，在闭合雾灯开关时，如果任何一个雾灯支路发生故障，导致雾灯不能正常工作，则其支路上的继电器线圈没有电流通过，其常开触点不能闭合，其相应的仪表板上的指示灯不能点亮，提醒驾驶员雾灯故障，需要及时维修[6]。

3 实验说明

本控制装置中的控制单元端口a1和端口a2输入的电信号是 12 V，即电源电压。控制单元端口b1、端口b2、端口b3、端口b4、端口c1、端口c2是输出端，输出的电信号是 12 V。

常闭型继电器J1、J2、J3、J4型号相同，其外形如图3所示，每个继电器有4个脚，其中2个脚连接电磁线圈两端，另外2个脚连接常开触点两端。继电器电磁线圈的工作电压为 12 V，当电磁线圈两端通入 12 V 直流电压时，其常开触点闭合；失电时，其常开触点断开。

图3 继电器外形

本设计不需要改变原车的控制单元，只是对外部电路进行加装，试验车型是大众速腾车型(2017款)，该车型有2个前雾灯、1个后雾灯，现在选取前雾灯进行实验，为了和图1、2符号一致，采用F1代表速腾轿车的前雾灯开关，M1代表速腾轿车的左前雾灯；M2代表速腾轿车的右前雾灯，L1代表速腾轿车前雾灯指示灯。在左前雾灯、右前雾灯和信号灯上加装继电器，具体改装方法如图2所示。

闭合前雾灯开关F1，分4种情况试验:第一种情况是M1和M2支路正常，观察指示灯工作情况；第二种情况是M1支路正常，M2支路故障，观察指示灯工作情况；第三种情况是M1支路故障，M2支路正常，观察指示灯工作情况；第四种情况是M1支路故障，M2支路故障，观察指示灯工作情况。具体实验结果见表1[7]。

表1 速腾轿车前雾灯实验情况一览表

试验可以验证本设计的有效性，达到“汽车雾灯控制电路故障报警装置设计”的目的。

4 结 语

汽车雾灯属于汽车重要的外部照明装置，在气候条件恶劣的情况下，由于雾灯的光穿透力较强，可提高驾驶员与周围交通者的能见度，起到预警作用，避免交通事故的发生。本装置设计通过对汽车雾灯支路进行改进，加装继电器，在闭合雾灯开关时，如果任何一个雾灯支路发生故障，导致雾灯不能正常工作，则其支路上的继电器线圈没有电流通过，其常开触点不能闭合，相应的仪表板上的雾灯指示灯不能点亮，能够及时提醒驾驶员尽快到修理厂进行故障处理，消除可能发生的安全隐患。