汽车防空灯模式下厢灯微亮技术问题优化
2024-07-30耿兴
收稿日期:2024-02-04
作者简介
耿兴(1990—),男,工程师,主要从事汽车电气设计工作。
【摘 要】文章主要讲述汽车防空灯模式下厢灯的工作原理、厢灯微亮的技术问题及更改措施。同时讲述防空灯电路的工作原理、防空灯工作模式下的常规灯工作情况。常规灯与防空灯作为汽车上两个重要分支,在不同的模式下均发挥着各自的重要作用。理解汽车灯光电路的设计原理,并根据灯光的环境使用要求对原理进行一定程度的调整与优化,使汽车灯光系统能够更好地满足实际使用工况,对于生产厂家和用户都具有重要意义。
【关键词】防空灯;厢灯;微亮;优化
中图分类号:U463.65 文献标识码:A 文章编号:1003-8639( 2024 )07-0065-02
Optimization of Car Light Weak Lighting Technical Problems in Anti-aircraft Light Mode
GENG Xing
(Tai'an Aerospace Special Vehicle Co.,Ltd.,Tai'an 271000,China)
【Abstract】This paper mainly describes the working principle of car anti-aircraft light mode,the technical problems of compartment light and the modification measures. At the same time,the working principle of anti-aircraft lamp circuit and the working condition of conventional lamp under the working mode of anti-aircraft lamp are described. Conventional lights and anti-aircraft lights,as two important branches of the automobile,play an important role in different modes. Understanding the design principle of automotive lighting circuit,and adjusting and optimizing the principle to a certain extent according to the requirements of the lighting environment,so that the automotive lighting system can better meet the actual use conditions,is of great significance to manufacturers and users.
【Key words】anti-aircraft light;compartment light;weak lighting;optimize
为了保证汽车行驶安全,汽车上装有多种照明设备和灯光信号装置,俗称灯系。这个系统主要包括照明与标识信号两大部分,由车灯总开关和专用开关控制,在汽车各种不同的行驶条件下,分别发挥各自的作用。根据防空灯的使用环境要求,在防空灯模式下厢灯不应工作。文中防空灯模式下厢灯微亮的现象作为一种异常情况,需要对其电路原理进行详细分析,并提出对应的解决措施,对于后续的电路原理设计具有重要的借鉴意义。
1 技术应用背景
防空灯作为一种传统的夜间作战防护措施,在实行灯火管制时使用,可以减少被上空侦查力量发现的几率,它是军用汽车必备的灯光装置,保证汽车在夜间及能见度低的情况下安全行驶。防空灯的工作原理主要是通过其特殊的结构和功能来达到防空的效果。防空灯的上部装有类似帽檐的灯罩,可以减少灯光向上方的散射,从而避免从空中直接看到地面上的光源,减小被发现的可能性。这种结构设计和光线控制,使得其在夜间或其他情况下不易被空中侦察力量发现,从而达到防空目的。
虽然防空灯的设计与普通的车辆前照灯相似,但其核心功能是为了在潜在的安全威胁环境下提供保护,而不是用于道路交通照明。
汽车上亦配有厢灯。厢灯安装在驾驶室或车厢内顶部,用于驾驶室、车厢、操纵及车厢乘员的上下车照明,属于常规灯具的一种,平时受常规灯继电器控制。根据防空灯的使用要求,防空灯与常规灯不能够同时使用。防空灯不打开时常规灯可以工作;防空灯打开时,所有的常规灯具均不应工作。厢灯作为受常规灯继电器控制的常规灯具,在防空灯模式下不应工作。
2 电气原理分析
防空灯开关分为0挡和1挡,防空灯不打开时开关处于0挡,防空灯打开后开关处于1挡。防空灯开关挡位通断图如图1所示。当防空灯开关处于0挡时,6和8接通;当防空灯开关处于1挡时,2和4接通,1、3、5接通。
更改前灯光电气原理如图2所示。整车上电后,发电机B+线通电。B+同时给防空灯开关和常规灯继电器供电。根据防空灯的使用环境要求,当不打开防空灯时,电流流向为B+→F29→防空灯开关5、7点→常规灯继电器85、86点→F15→左右厢灯。电流在流经防空灯开关5、7点后给常规灯继电器供电,此时常规灯继电器线圈得电,触点30、87点闭合,电流流经熔断丝F15后给左右厢灯供电,此时接通厢灯开关后,厢灯点亮。当打开防空灯后,电流流向为B+→熔断丝F29→防空灯开关5点、1点→接左右防空灯。电流直接流向防空灯开关而不再流向常规灯继电器,此时常规灯继电器处于断电状态无法向外输出电流,厢灯无电无法被点亮。
3 厢灯点亮故障
整车上电后,接通防空灯开关,在对常规灯具进行检查时发现接通厢灯开关后厢灯点亮。按照灯光设计电路原理,依次从防空灯开关→常规灯继电器→衍生电路进行排查。
1)接通防空灯开关后对防空灯进行检查,发现此时防空灯能够正常点亮,说明防空灯开关→防空灯这一路工作正常。继而将防空灯开关拆下,对防空灯开关内部点位通断情况进行检查。当接通防空灯开关时,应该1点与5点接通,5点与7点不接通。使用万用表测量此时5点与7点不接通,符合开关内部通断原理,翘板开关工作正常,故排除翘板开关出现故障的可能性。
2)将常规灯继电器拆下,对常规灯继电器进行检查,因厢灯可以正常点亮,推断继电器得电应该没问题,所以不再测量继电器线圈端85与86。怀疑继电器触点30与87出现粘连,使用外接+24V直流电源连接继电器的85和86给继电器供电,使用万用表测量常规灯继电器的触点30和87的通断情况。在未通电的情况下,继电器触点30与87断开,通电情况下继电器30与87闭合,符合继电器工作要求,说明继电器能够正常工作,排除继电器触点粘连的可能性。
3)鉴于在防空灯控制电路的排查过程中未发现异常,故需要从以本系统为主的衍生电路中进行分析。通过观察发现,厢灯熔断丝F15与制动灯熔断丝F10为并联关系,二者的进线端都是5号线。分析灯光供电电路发现,电源F10流经制动灯继电器线圈后到达行车制动灯开关,即制动灯继电器的搭铁是通过踩下制动开关实现的。与此同时,发现有外部电流流向制动灯继电器线圈。整车上电后,B+电经F21后有一个微弱电流进行如下流向:B+→F21→制动继电器85、86→制动灯继电器85、86→F10→F15→左右厢灯。自B+始有一个微弱电流流向厢灯,故厢灯微亮情况可能与其有关。由于在之前的灯光控制电路排查过程中未发现异常,所以衍生电路造成厢灯微亮的可能性不能排除,需要据此进行进一步分析。
对图1进行分析后发现在整车通电的同时,电流流向为:B+→F21→制动继电器→制动灯继电器→F10→F15,即B+电会经过熔断丝及继电器线圈,给左右厢灯供电,虽然供电电流较小,但是构成了不必要的控制回路。驾驶室所选用厢灯为LED灯具(图3),适配电压及功率为24V/2W,经计算,厢灯的驱动电流约为0.08A,即只需要很小的电流厢灯就可以工作。故上文中涉及的衍生电路即导致厢灯出现微亮情况的原因。
4 更改方案
将制动灯继电器触点所接熔断丝的进线从5号线调整为B+号线,电流流向为B+→F21→制动继电器85、86→制动灯继电器85、86→F10→B+。此时电流会流回到B+,不会经熔断丝及继电器线圈后给厢灯供电,这样就解决了防空灯模式下厢灯微亮的问题。根据更改后的原理设计,在未接通防空灯开关时接通厢灯开关,则厢灯点亮;在接通防空灯开关时接通厢灯开关,则厢灯不亮。更改措施能够满足防空灯模式下常规灯不工作的设计要求。更改后灯光电气原理图如图4所示。
从表面上看本次技术问题出现的应用场景是防空灯模式下的厢灯微亮,但根据以上电路原理分析得知,厢灯微亮的情况与防空灯模式无关。即不管是否开启防空灯模式,在整车上电情况下都会出现厢灯微亮的情况,原因为制动灯继电器电源接线方式不合理。最初的设计只考虑到了防空灯模式下的所有常规灯均不应被点亮的要求,却忽视了厢灯电源进线不合理而带来的衍生效应。在这种设计原理下,由于厢灯与制动灯同受5号线控制,来自制动继电器的电流会流经制动灯继电器及其熔断丝,最终流向厢灯。由于受到从外部输入的电流影响,厢灯无法正常工作,甚至在厢灯打开时会出现厢灯微亮的异常情况。
5 结束语
根据电路原理进行的更改较好地解决了防空灯模式下厢灯微亮的问题,既满足了防空灯的使用环境要求,同时又不会对厢灯产生衍生供电。厢灯能够正常工作,不受外部电路的影响,满足了整车的电气性能。
在分析判断问题时,技术人员不要只盯着表面的现象,要刨根问底,从原理出发,根据实际情况分析才能得出正确结论。同时在后续的电路设计中,应该统筹考虑,不能光关注到一个点,更应该关注到全局,避免顾此失彼。不要因为满足了某一方面的技术要求而忽略了其他设备的供电需要,从而导致其他设备工作不正常,产生故障问题。本次更改对后续车型的电路设计工作是一个很好的借鉴,具有很强的应用性和警示意义。
参考文献:
[1] 凌永成,李雪飞. 实用汽车电工手册[M]. 北京:清华大学出版社,2008.
[2] 刘春晖,刘宝君,张斌. 汽车电工电子技术基础[M]. 北京:机械工业出版社,2012.
[3] 蔡杏山. 电子工程师自学速成(入门篇)[M]. 北京:人民邮电出版社,2020.
(编辑 杨凯麟)