浅谈汽车开关在重卡车上的应用

刘 萍，张正轩

（陕西重型汽车有限公司汽车工程研究院，陕西 西安 710200）

随着整车功能的多样化、市场需求以及配置的细化，驾驶室电器开关的数量也越来越多。作为连接驾驶员和汽车纽带的电器开关在重卡开发中起着至关重要的作用。我们的目标是尽量将开关品种控制在最少的限量里，以满足大批量生产及装配过程中的通用性，尽量减少开关数量及种类、促进产品品质单纯化、经济化。同时在人机操作、可靠性、舒适性等方面进行质的提升。

1 重卡驾驶室开关定义

驾驶室电器开关承担着接通和截断发动机起动电路、灯光照明电路和控制、报警、信号、标志装置等电路任务。为了适应各种电器性能，要求它的动作安全、准确，并保持和汽车寿命相适应的耐久性。因而开关的外观、形状、大小等虽各不相同，却均担负着极重要的使命。

驾驶室电器开关必须具备适应各种电器系统的用途和用法的性能。用于汽车上的开关的操作方法，如转动、按压、推按、转换或这些动作的组合等都有特殊要求。再加上外形尺寸、装配尺寸、装配方法、互换性等安装的规定和要求，使开关种类繁多。同时这些开关还必须适应温度、湿度、冲击、振动、水、油、尘等环境条件。

2 重卡驾驶室开关分类

驾驶室电器开关的种类有很多，以下从功能性、安装位置及接通方式3个方面来介绍。

2.1 按控制功能分类

1）电源管理：电源分配、起动、熄火等。

2）信号控制：转向灯、危急报警、制动灯、喇叭等。

3）灯光控制：位置灯、顶灯、远近光、前后雾灯等。

4）辅助功能：雨刮、空调、巡航、多媒体等。

2.2 按安装位置分类

1）仪表台部分：翘板开关、空调开关、灯光组合开关、音响开关等。

2）车门部分：左门控开关、右门控开关等。

3）转向管柱部分：点火开关、组合开关、多功能方向盘开关等。

4）其他部分：制动灯开关、门灯开关、离合器开关等。

2.3 按接通方式分类

开关按照接通方式分为有触点接通和无触点接通两种。有触点接通包括滑动式接通、点动式接通、低负载接通、高负载接通4种，有触点式接通采用电接触油脂，保证接触可靠和开关的耐久性。无触点式接通成本相对较高，应用较少。如图1所示。

图1 开关触点接通方式图

有触点接通开关结构具有以下特点。

1）滑动式接通接触面上可设多个接触点，结构空间小，成本较低，可以将开关功能集成使开关显得紧凑。不足之处：接触电压降较大；动静触点长时间磨损后会在塑料表面产生摩擦铜粉，对于弱电可能会导通，不适合负载过大的电路接通。

2）点动式接通各触点基本使用银及其合金，接触电压降小。适合负载较大及耐久次数多的电路接通。不足之处：结构复杂，零件间尺寸链较多，成本较高。

3）低负载无触点式接通接触面上可设置多个接触点，结构空间小，成本较低。电子元件容易受附近铁件及其它电路干扰，耐振动性差，不适合负载过大的电路接通。

4）高负载无触点式接通可靠性高，电磁兼容性良好，可接通小于20A的负载。不足之处：体积较大，仅可实现单电路常通或常闭功能。为提高可靠性，内部电子元件大都采用进口件，成本较高。

3 重卡驾驶室开关特点

针对驾驶室开关特点本文将从以下6个方面进行描述：工作方式、造型与色彩、电压等级、布置与操作、安全性要求和可靠性要求。

1）按照控制对象划分，可分为3类工作方式：瞬间运行工作状态、短时运行工作状态和连续运行工作状态，开关根据用途不同，电流承担的负载差别较大，小到几毫安，大到上千安培。

2）造型与色彩方面要求与整车内饰色调要搭配协调，开关背光要柔和，车厢内部让驾驶员有种耳目一新的感觉，从而提升驾驶室整体美感。

3）商用车电器开关电压等级要求额定电压为24V。

4）布置与操作方面重点要考虑符合人机学理论设计，方便驾驶员操作，采用硬质固定方式进行布置，开关在操作过程中应该通畅，如旋钮和拔杆，操作起来手感良好，无卡滞现象存在，按压按钮表面上任意一点时，操作应协调一致。

5）安全性方面要求开关材料必须使用阻燃材料，车在行驶过程中遇见紧急情况下避免给驾驶员及乘客造成人身伤害，满足开关功能前提下要求开关设计成有弧度的圆角，将开关固定到潜入面板内部等方式提高驾驶室安全性。

6）可靠性是评价开关品质好坏的重要标志之一，可靠性主要取决于开关耐磨性、沖击与振动、耐腐蚀能力及开关老化等主要参数。开关在使用过程中受高温、低温、湿度等影响，存在开关触点表面氧化风险，使开关寿命降低。

4 重卡驾驶室开关发展趋势

为了满足客户对汽车舒适性、安全性、节油性能要求，主机厂通过对整车功能多样化设计来满足客户需求。为了使驾驶员的驾驶强度降低，増加巡航、音响、自动灯光等功能；为了提高行驶过程中的安全性，增加了如车道监视、缓速器控制、坡道起步等功能：增加发动机功率选择开关，提高节油性能。

目前，随着控制器应用的普及，驾驶室开关已不再承担大电流的导通，微动开关已经得到普及应用，用于替代传统的开关内部触点结构。对于可靠性和耐久性要求较高的开关，非接触式开关的应用较广泛，特别是要求较高的制动开关、换挡开关等。

按照电器控制线路结构差异划分，存在两种控制模式：直接控制式和间接控制式。前者可直接控制负载，开关内部触点可负载较大功率，被控制系统零部件的功率可以大小不同。后者不直接控制负载，为通过中间继电器或控制器的触点控制负载来实现控制的一种模式，开关触点可负载较小功率，控制系统的功率大小基本一致。

5 结束语

重卡开关逐渐向电子化、模块化、小电流方向发展。开关结构不仅要满足可靠性、耐久性需求，同时要便于维修更换及结构通用性。消费者对整车开关的品质要求也在不断提高。随着汽车智能网联水平的不断提升，未来触感开关、智能表面开关的应用会越来越广泛。电子开关将逐步取代机械开关，这样不仅可以优化开关的加工工艺，节省原材料，而且可以很大程度上降低开关成本。