五菱宏光車三合一控制器與蜂鳴器的整合

鄧福啟

（上汽通用五菱汽車股份有限公司技術中心，廣西 柳州 545007）

五菱宏光的市場定位是緊湊型商務車，其相對五菱原來的微型汽車，增加了一些改善舒適性和便捷性的新型電器。由于電器零件數量的增加，電器零件的安裝空間成為整車設計必須考慮的問題。三合一控制器正是為減少零件的數量和安裝空間而提出的，它包含原電子閃光器、間歇刮水繼電器、后霧燈繼電器的功能。蜂鳴器則是一個新增的零件，用于在點火開關處在非工作檔位、小燈或前照燈未關閉、駕駛員側門打開時，發出報警聲，提醒駕駛員關閉外部燈光，以防止蓄電池的損耗。

當前，五菱宏光車及這兩個零件都已進入批量生產階段。筆者近期對整車電路和這兩個零件的輸入和輸出信號進行詳細分析，認為這兩個零件可以合并成一個零件，而且在三合一現有控制方式的基礎上，可增加間歇時間可調功能，以及可將洗滌刮水由1個階段變為2個階段，從而使刮水功能更實用。合并后，新零件稱為多功能控制器，其外形尺寸和安裝方式與原三合一控制器相同，這樣可以不用改變安裝位置及支架，使涉及更改的相關零件盡量減少。該零件可作為2012年度車型的生產零件。

1 五菱宏光車原三合一控制器和蜂鳴器可以改進的方面

圖1是五菱宏光車原三合一控制器和蜂鳴器接線原理圖。在三合一控制器中，閃光器和間歇刮水繼電器的電源均由點火開關的IG2觸點控制，IG2在點火開關的ON檔處于導通狀態，而在其它檔位則斷開；后霧燈繼電器由前照燈繼電器供電，只有在前照燈開關接通時才有電。由于三合一控制器采用單片機作為主控單元，點火開關從ON檔擰至ST檔時，IG2電源瞬時被切斷，因此可能導致單片機重新上電復位，則其內部的繼電器工作狀態會發生變化。例如，后霧燈繼電器在復位后被斷開，需重新按后霧燈開關才能再接通。為此，需要給三合一控制器提供常通電源作為單片機的電源，而這樣一來，三合一控制器便存在靜態電流問題 （發動機熄火后單片機仍有低功耗的維持電流），給長時間停放的車輛帶來不利的影響。雖然點火開關的上述設計是為減少發動機起動時的用電負載，但由此引起的三合一控制器靜態電流問題必須重新評估，并加以解決。

當前，轎車的控制電器與微型汽車的控制電器相比，增加了一些實用功能。例如，中級轎車的間歇刮水時間可調，而且洗滌刮水分2個階段進行:第1階段從洗滌開關接通零點幾秒后開始，第2階段則從第1階段刮水結束幾秒后開始 （在車速達到某一速度后才啟用第2階段刮水，用于刮凈第1階段刮水后殘留在擋風玻璃上的水），這兩項功能是三合一控制器所不具備的。但因三合一控制器采用單片機作為主控單元，在不更改組合開關設計的前提下，仍有模擬轎車的上述控制功能的可能性。

2 五菱宏光車原三合一控制器和蜂鳴器合并的可行性

從圖1可以看出，若將閃光器和刮水電動機的電源改接在點火開關的IG1上，則在發動機的起動過程中，IG1不會斷電，即閃光器和間歇刮水繼電器的電源不會斷開，因而單片機不會重新上電復位，這樣一來，原來的常通電源線可以取消，三合一控制器靜態電流問題就被解決了。原三合一控制器采用DJ7131-3-11插接器與外部電路連接，該插接器擁有13個端子，對蜂鳴器而言，原來的4根引線，在更改后的三合一控制器中已有IG1（即閃光器電源）和搭鐵線兩根被引入，只差小燈信號線和門開關信號線，由于更改后的三合一控制器只需11個端子，正好閑置了2個端子，可用來引入小燈信號和門開關信號，因此，蜂鳴器并入三合一控制器后，插接器可以維持不變。之所以沿用三合一控制器所用的插接器，是因為該插接器擁有較大的載流量，并經使用證明可以滿足設計要求，若重新選擇插接器，可能會帶來設計風險和零件成本的上升。

更改后，新零件稱為多功能控制器，其接線原理圖如圖2所示。但是，實施更改后，若在發動機起動前已接通閃光器、間歇刮水繼電器，則這些電器在起動過程中仍處于工作狀態，增加了蓄電池的負載，可能影響發動機的起動性能。如果測試證明這種影響是明顯的，需在多功能控制器中增加適當的電源檢測電路，以便在發動機起動階段禁止閃光器、間歇刮水繼電器工作。

原蜂鳴器采用蜂鳴片作為發聲器件，將三合一控制器與蜂鳴器合并后，需要在多功能控制器外殼的正面增加一個安裝蜂鳴片的腔體，如圖3所示。腔體為圓柱形結構，其頂部設有一個圓形蓋子，以便將蜂鳴片裝入腔體，蓋子的中心開有一個圓孔，用來發聲。由于蜂鳴片的厚度僅2mm左右，增加發聲腔體后，外殼的高度變化不大，仍可將它安裝在原安裝位置。

綜上所述，將三合一控制器與蜂鳴器合并是完全可行的。

3 多功能控制器間歇時間調整與兩階段洗滌刮水的實現

參照中級轎車的間歇刮水時間多級調整方法，多功能控制器至少可以模擬出2種可選的間歇時間（設置更多的時間檔可能導致駕駛員需要反復調整開關，因為原組合開關本身無間歇時間調整裝置）:第1種為上電默認的間歇時間，即發動機起動后第1次啟用間歇刮水的間歇時間，又稱正常間歇時間；第2種為按照規定時間斷開再接通間歇刮水開關可以獲得的更長間歇時間，又稱加長間歇時間。其具體的調整方式如圖4所示。

對于中級轎車的兩階段洗滌刮水功能，多功能控制器可以用單片機直接模擬，只是由于缺乏車輛行駛速度信號，顯得不夠智能化，但這種功能在大多數情況下是適用的。兩階段刮水的工作時序如圖5所示。

4 合并后零件的斷點問題

兩種不同技術狀態的零件交割稱為斷點。為避免不同技術狀態的零件錯裝引起不良后果，除進行斷點管理外，還應在設計上確保:即使多功能控制器被安裝到原裝配三合一控制器的車型上或三合一控制器被安裝到現裝配多功能控制器的車型上，均不會出現導致任何電器損壞的后果，而且可以根據零件的工作狀態識別零件是否裝錯。為此，需保持原三合一控制器中除12號端子以外的其它已使用端子在多功能控制器中的連接關系不變，并將三合一控制器中12號端子作為多功能控制器的小燈信號采樣端子，原三合一控制器中空閑的5號端子作為多功能控制器的駕駛員側門開關信號采樣端子，參見圖2。這樣，即使錯裝零件，其后果也是可以預期和可控的。具體的后果分析如表1所示。

5 更改評審與應用

實施上述整合后，新零件的成本約比原來兩個零件成本之和下降20%～30%，而且新零件的功能更實用。由于零件的內部電路、軟件、外殼等均發生了較大的變化，需按照流程進行OTS樣件認可、生產件批準，批準后的零件可作為2012年宏光年度車型的生產零件。