自動(dòng)控制裝置在汽車電路中的安裝與運(yùn)用

李智杰

自動(dòng)控制裝置在汽車電路中的安裝與運(yùn)用

李智杰

（茂名技師學(xué)院，廣東 茂名 525000）

隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展，汽車自動(dòng)控制裝置的經(jīng)濟(jì)性、安全性、舒適性等性能方面被賦予新的要求。只要我們掌握了這種控制技術(shù)，就會(huì)為我們的工作和生活帶來(lái)舒適和方便。下面介紹汽車蓄電池電解液位過(guò)低自動(dòng)報(bào)警裝置、汽車前照燈昏暗自動(dòng)發(fā)光及自動(dòng)延時(shí)控制裝置的控制技術(shù)，以供同行們參考。

自動(dòng)；控制；汽車；電路；安裝；運(yùn)用

CLC NO.: U471 Document Code: B Article ID: 1671-7988 (2017)16-196-03

1 汽車蓄電池電解液位過(guò)低自動(dòng)報(bào)警裝置

蓄電池是汽車電源控制系統(tǒng)重要的組成部份，也是汽車維護(hù)保養(yǎng)必不可少的內(nèi)容。汽車在行駛過(guò)程中，特別是添加電解液時(shí)機(jī)掌握不當(dāng)，會(huì)影響電池的儲(chǔ)電量，甚至?xí)绊懶熊嚨陌踩?，故很有必要研制出一種汽車蓄電池電解液位過(guò)低自動(dòng)報(bào)警裝置，有利于提高汽車行駛安全性能，給我們的工作和生活帶來(lái)舒適和方便。

1.1 技術(shù)背景

蓄電池是汽車行駛起步的動(dòng)力源泉，蓄電池使用維護(hù)不當(dāng)就會(huì)降低其使用壽命，形成各種故障，影響行車的安全。檢查電解液面高度在夏季和冬季間隔時(shí)間不同，如果掌握不當(dāng)造成液面過(guò)低，電池的使用性能會(huì)受到影響，但是頻繁拆裝檢查，給我們工作帶來(lái)諸多不便，也影響工作人員的工作效率，故研制出蓄電池液位過(guò)低報(bào)警裝置，當(dāng)單格電解液液位低于規(guī)定液位時(shí)，報(bào)警燈亮，提醒工作人員采取措施，避免蓄電池由于電解液面過(guò)低造成的故障，這樣可給我們的工作和生活帶來(lái)舒適和方便。

1.2 項(xiàng)目簡(jiǎn)介

本項(xiàng)目提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝費(fèi)用小、成本低的汽車蓄電池電解液位過(guò)低自動(dòng)報(bào)警裝置，可在各種類型車輛安裝和運(yùn)用。本項(xiàng)目提供的汽車蓄電池電解液位過(guò)低自動(dòng)報(bào)警裝置，它包括：安裝在蓄電池的每個(gè)單格電池內(nèi)，用來(lái)檢測(cè)每個(gè)單格電池的電解液液位高度是否正常的鉛棒傳感器；當(dāng)所有的單格電池的電解液液位高度正常或有其中一個(gè)不正常時(shí)，可導(dǎo)通或截止的晶體三極管串聯(lián)開(kāi)關(guān)；晶體三極管串聯(lián)開(kāi)關(guān)導(dǎo)通或截止時(shí)，可截止或?qū)ǖ膹?fù)合管；及復(fù)合管導(dǎo)通時(shí)可報(bào)警的報(bào)警器。晶體三極管串聯(lián)開(kāi)關(guān)由數(shù)量與鉛棒傳感器相等的晶體三極管組成，每個(gè)晶體三極管的基極分別與鉛棒傳感器連接，每個(gè)晶體三極管依次通過(guò)發(fā)射極與另一個(gè)晶體三極管的集電極相連，第一個(gè)晶體三極管的集電極接蓄電池的正極，而最后一個(gè)晶體三極管的發(fā)射極與蓄電池的負(fù)極連接[1]。

本項(xiàng)目榮獲國(guó)家實(shí)用新型專利，專利證書號(hào)：ZL 2012 2 0621678.8。本項(xiàng)目可減少在檢查蓄電池液面高度過(guò)程中繁瑣的拆裝次數(shù)，大大降低工作人員的工作量，可以避免蓄電池由于電解液面過(guò)低造成的故障。本項(xiàng)目在使用時(shí)，當(dāng)蓄電池任一單格液位低于規(guī)定位置時(shí)報(bào)警燈亮，以示蓄電池電解液不足，可以提醒工作人員采取措施，以減少檢查蓄電池液位時(shí)頻繁的拆裝次數(shù)，提高工作效率，可以避免蓄電池由于電解液位過(guò)低造成的故障，有利于提高汽車行駛安全性能，給我們的工作和生活帶來(lái)舒適和方便。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，其安裝費(fèi)用小，成本低，且簡(jiǎn)便易行，具有很好的社會(huì)推廣應(yīng)用價(jià)值。本裝置展示如下圖1。

圖2 汽車蓄電池電解液位過(guò)低報(bào)警控制電路圖

1.3 具體實(shí)施方式

1.3.1 結(jié)構(gòu)組成

參照電路圖2，本項(xiàng)目由蓄電池1、點(diǎn)火開(kāi)關(guān)K、單格電池2、鉛棒傳感器3、自動(dòng)報(bào)警開(kāi)關(guān)、報(bào)警燈L構(gòu)成。每個(gè)單格電池電壓約為2伏，6條鉛棒傳感器分別在蓄電池的6個(gè)單格電池內(nèi)，其中報(bào)警開(kāi)關(guān)由數(shù)量與鉛棒傳感器相等的6個(gè)晶體三極管VT1、VT2、 VT3、VT4、 VT5和VT6組成，每個(gè)晶體三極管的基極分別與鉛棒傳感器連接，每個(gè)晶體三極管依次通過(guò)發(fā)射極與另一個(gè)晶體三極管的集電極相連，第一個(gè)晶體三極管VT1的集電極經(jīng)汽車點(diǎn)火開(kāi)關(guān)K接蓄電池的正極，而最后一個(gè)晶體三極管VT6的發(fā)射極經(jīng)分流電阻R1和R2與蓄電池負(fù)極連接。

復(fù)合管由兩個(gè)三極管VT7、VT8組成，分流電阻R1和R2并聯(lián)后與降壓電阻R3串聯(lián)，降壓電阻R3再接三極管VT7的基極，復(fù)合管導(dǎo)通時(shí)可報(bào)警的報(bào)警器L為報(bào)警燈。

1.3.2 工作原理

如圖2：蓄電池1內(nèi)由于有電解液存在，陽(yáng)極與陰極之間形成電位差，在單格電池2電解液位正常情況下各鉛棒傳感器3與陰極之間也形成電位差，通過(guò)感受蓄電池1電解液面正常高度，進(jìn)行控制晶體三極管串聯(lián)開(kāi)關(guān)導(dǎo)通或截止，再通過(guò)復(fù)合管控制報(bào)警器L的工作狀態(tài)。

接通點(diǎn)火開(kāi)關(guān)K，蓄電池1每單格電池2電解液面高度都正常時(shí)，鉛棒傳感器3與陰極之間都產(chǎn)生電位差，提供了晶體三極管串聯(lián)開(kāi)關(guān)中的每個(gè)晶體三極管導(dǎo)通的條件，通過(guò)復(fù)合管截止，報(bào)警燈不亮，說(shuō)明蓄電池每格電解液位高度正常。

蓄電池1每單格加水液面有一個(gè)高度末達(dá)到正常量時(shí)，由于對(duì)應(yīng)的鉛棒傳感器3沒(méi)有浸在蓄電池電解液中，該鉛棒傳感器3與蓄電池1負(fù)極之間沒(méi)有形成電位差，造成與該鉛棒傳感器3連接的晶體三極管基極和發(fā)射極電位相同，基極中沒(méi)有電流通過(guò)，不能形成晶體三極管串聯(lián)開(kāi)關(guān)導(dǎo)通的條件，而復(fù)合管導(dǎo)通，報(bào)警燈亮，說(shuō)明蓄電池1加水液面高度至少有一個(gè)不正常，提醒工作人員采取措施[2]。

1.3.3 項(xiàng)目實(shí)用性

為了解決汽車蓄電池電解液位過(guò)低造成汽車行駛故障，及針對(duì)檢查蓄電池電解液位時(shí)頻繁拆裝檢查，給我們工作帶來(lái)諸多不便等現(xiàn)狀，在原有的汽車控制電路的基礎(chǔ)上添加此控制裝置。本控制系統(tǒng)現(xiàn)已在用戶車輛進(jìn)行安裝調(diào)試后，正常運(yùn)行3年左右。實(shí)踐表明，這種控制思想實(shí)用可靠、系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn)、故障率極低。通過(guò)項(xiàng)目的全過(guò)程反復(fù)實(shí)踐及調(diào)試，提高了行車安全和駕駛舒適性，給我們的工作和生活帶來(lái)舒適和方便。

2 汽車前照燈昏暗自動(dòng)發(fā)光及自動(dòng)延時(shí)控制裝置

汽車電子產(chǎn)品的不斷開(kāi)發(fā)與應(yīng)用，汽車照明系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性、安全性、舒適性等方面被賦予新的要求。汽車在行駛過(guò)程中，當(dāng)車前自然光照強(qiáng)度降低到一定程度就需要盡快接通前照燈電路，避免由于前方視野受到限制而造成事故；在夜晚，無(wú)照明的停車場(chǎng)給駕駛員停車離開(kāi)造成十分的不便，若能讓燈光延遲關(guān)閉將為駕駛員提供一定的照明和便利,也給我們的工作和生活帶來(lái)舒適和方便[3]。

2.1 技術(shù)背景

汽車前照燈是汽車夜間行駛必不可少的照明設(shè)備，隨著人們物質(zhì)生活水平的提高及電子技術(shù)的高速發(fā)展，人們對(duì)汽車新技術(shù)提出了更高的要求。當(dāng)汽車在行駛過(guò)程中車前自然光照強(qiáng)度降低到一定程度，甚至進(jìn)入到黑暗的隧道時(shí)，需要盡快接通前照燈電路[4]；當(dāng)駕駛員停車后離開(kāi)停車場(chǎng)時(shí)會(huì)有一段黑暗的夜路，這給駕駛員帶來(lái)極大的不便和安全隱患，故研制出這種汽車前照燈昏暗自動(dòng)發(fā)光及自動(dòng)延時(shí)控制裝置，當(dāng)汽車在行駛過(guò)程中車前自然光照強(qiáng)度降低到一定程度，自動(dòng)接通前照燈電路，保證行車的安全；當(dāng)前照燈在電路被切斷后，仍繼續(xù)照明一段時(shí)間后自動(dòng)熄滅，為駕駛員離開(kāi)黑暗的停車場(chǎng)所提供照明和方便[4]。

2.2 項(xiàng)目簡(jiǎn)介

本項(xiàng)目提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝費(fèi)用小、成本低且可提高汽車行駛安全性能的汽車前照燈昏暗自動(dòng)發(fā)光及自動(dòng)延時(shí)控制裝置，可在各種類型車輛安裝和運(yùn)用。本項(xiàng)目提供的汽車前照燈昏暗自動(dòng)發(fā)光及自動(dòng)延時(shí)控制裝置，包括：一、在接通點(diǎn)火開(kāi)關(guān)和關(guān)閉前照燈開(kāi)關(guān)后，在夜晚或在黑暗中行駛時(shí)可使前照燈工作的昏暗自動(dòng)發(fā)光電路；二、在關(guān)閉點(diǎn)火開(kāi)關(guān)和前照燈開(kāi)關(guān)后仍可維持前照燈延時(shí)工作的自動(dòng)延時(shí)控制電路。

本項(xiàng)目榮獲國(guó)家實(shí)用新型專利，專利證書號(hào)：ZL 2013 2 0192303.9。本項(xiàng)目裝置成本低，且簡(jiǎn)便易行，可以提供行駛車輛進(jìn)入黑暗場(chǎng)所前照燈自動(dòng)發(fā)光，也可以為駕駛員離開(kāi)黑暗的停車場(chǎng)所提供照明和方便，大大地提高了工作人員的工作效率，也有利于提高汽車行駛安全性能。目前國(guó)內(nèi)中低檔汽車燈光系統(tǒng)電路都沒(méi)有前照燈昏暗自動(dòng)發(fā)光及自動(dòng)延時(shí)控制裝置，在各種類型低檔車輛安裝此裝置，可實(shí)現(xiàn)低檔車擁有中高檔車的裝置和功能。本裝置展示如下圖3。

圖3 汽車前照燈控制裝置效果圖

3 具體實(shí)施方式

3.1 結(jié)構(gòu)組成

參照電路圖4，本項(xiàng)目由點(diǎn)火開(kāi)關(guān)K1、延時(shí)開(kāi)關(guān) K2、大燈開(kāi)關(guān)K3、機(jī)油壓力開(kāi)關(guān)K4、繼電器K5、變光開(kāi)關(guān)前照燈K6、昏暗自動(dòng)發(fā)光電路、自動(dòng)延時(shí)控制電路構(gòu)成。本項(xiàng)目控制裝置包括：1.在接通點(diǎn)火開(kāi)關(guān)K1和關(guān)閉前照燈開(kāi)關(guān)K3后，在夜晚或在黑暗中行駛時(shí)可使前照燈工作的昏暗自動(dòng)發(fā)光電路；2.在關(guān)閉點(diǎn)火開(kāi)關(guān)K1和前照燈開(kāi)關(guān)K3后仍可維持前照燈延時(shí)工作的自動(dòng)延時(shí)控制電路。昏暗自動(dòng)發(fā)光電路由點(diǎn)火開(kāi)關(guān)K1、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、光敏三極管VTC、復(fù)合管、機(jī)油壓力開(kāi)關(guān)K4、第四電阻R4、第三三極管VT3和繼電器K5組成，復(fù)合管由第一三極管VT1和第二三極管VT2組成；自動(dòng)延時(shí)控制電路由前照燈延時(shí)開(kāi)關(guān)K2、電容C1、機(jī)油壓力開(kāi)關(guān)K4、第四電阻R4、第三三極管VT3和繼電器K5組成。前照燈由遠(yuǎn)光燈L1和近光燈L2組成，由變光開(kāi)關(guān)K6控制。

3.2 工作原理

如圖4：

1）當(dāng)汽車在夜晚或在黑暗中行駛時(shí)，接通前照燈開(kāi)關(guān)K3，繼電器K5工作，前照燈即遠(yuǎn)光燈L1或近光燈L2亮。

2）斷開(kāi)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)K1，發(fā)動(dòng)機(jī)熄火后，機(jī)油壓力開(kāi)關(guān)K4觸點(diǎn)閉合，按下儀表板上的前照燈延時(shí)開(kāi)關(guān)K2，蓄電池B對(duì)電容C1進(jìn)行充電，第三三極管VT3基極獲正電位而導(dǎo)通，繼電器K5線圈通電，觸點(diǎn)閉合，接通前照燈。

圖4 汽車前照燈昏暗自動(dòng)發(fā)光及延時(shí)控制裝置原理圖

3）松開(kāi)前照燈延時(shí)開(kāi)關(guān)K2，電容C1通過(guò)第四電阻R4、第三三極管VT3放電，前照燈仍保持點(diǎn)亮。電容C1電壓下降至第三三極管VT3截止時(shí)，第三三極管VT3斷開(kāi)繼電器K5電磁線圈接鐵回路，繼電器K5觸點(diǎn)打開(kāi)，前照燈熄滅。

4）汽車在行駛過(guò)程中車前自然光照強(qiáng)度降低到一定程度或車輛進(jìn)入黑暗場(chǎng)所時(shí)，光敏三極管VTC由于不受光照射或光照微弱，其電阻增大，由第一三極管VT1和第二三極管VT2組成的復(fù)合管不導(dǎo)通，第三三極管VT3導(dǎo)通，繼電器K5工作，前照燈亮。

5）汽車在白天工作時(shí)，光敏三極管VTC由于受到光照正常照射而導(dǎo)通，由第一三極管VT1和第二三極管VT2組成的復(fù)合管導(dǎo)通，第三三極管VT3不導(dǎo)通，繼電器K5工作電路被切斷，前照燈不工作[5]。

3.3 項(xiàng)目實(shí)用性

為了解決目前低檔車沒(méi)有配備前照燈昏暗自動(dòng)發(fā)光及自動(dòng)延時(shí)控制裝置的現(xiàn)狀，在原有的前照燈電路的基礎(chǔ)上添加此控制裝置。本控制系統(tǒng)現(xiàn)已在用戶車輛進(jìn)行安裝調(diào)試后，正常運(yùn)行3年左右。實(shí)踐表明，這種控制思想實(shí)用可靠、系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn), 故障率極低。通過(guò)項(xiàng)目的全過(guò)程反復(fù)實(shí)踐及調(diào)試，提高了行車安全和駕駛舒適性，給我們的工作和生活帶來(lái)舒適和方便。

參與文獻(xiàn)

[1] 于明進(jìn).于光明.汽車電氣設(shè)備構(gòu)造與維修[M].北京∶高等教育出版社,2007,(6)：224-225.

[2] 董輝.現(xiàn)代汽車基本電路[M].北京∶理工大學(xué)出版社,1999,(1)：31-32.

[3] 章兆豐.汽車前照燈自動(dòng)控制系統(tǒng)[J] .汽車維護(hù)與修理,1998,(10)：27-28.

[4] 趙福堂.汽車電器與電子設(shè)備[M].北京∶理工大學(xué)出版社,2009,(3)：185-187.

[5] 宋廣輝.汽車電路和電氣系統(tǒng)檢修[M].北京∶化學(xué)工業(yè)出版社,2012,(1)：154-155.

Installation and application of automatic control device in automobile circuit

Li Zhijie
( Maoming technician college, Guangdong Maoming 525000 )

With the continuous development of electronic technology, automotive automatic control device in the economy, security, comfort and other aspects of performance has been given new requirements. As long as we master this control technology, it will bring comfort and convenience to our work and life. This paper introduces the automatic alarm system for the low level of auto battery battery, the auto headlamp, dim automatic light emitting and automatic time delay control device, for reference by colleagues.

automatic; control; car; circuit; installation; use

U471

B

1671-7988 (2017)16-196-03

10.16638 /j.cnki.1671-7988.2017.16.069

李智杰，就職于茂名技師學(xué)院。廣東茂名科技項(xiàng)目立項(xiàng)編號(hào)：2017273。