淺談汽車開關在重卡車上的應用

劉 萍，張正軒

（陜西重型汽車有限公司汽車工程研究院，陜西 西安 710200）

隨著整車功能的多樣化、市場需求以及配置的細化，駕駛室電器開關的數量也越來越多。作為連接駕駛員和汽車紐帶的電器開關在重卡開發中起著至關重要的作用。我們的目標是盡量將開關品種控制在最少的限量里，以滿足大批量生產及裝配過程中的通用性，盡量減少開關數量及種類、促進產品品質單純化、經濟化。同時在人機操作、可靠性、舒適性等方面進行質的提升。

1 重卡駕駛室開關定義

駕駛室電器開關承擔著接通和截斷發動機起動電路、燈光照明電路和控制、報警、信號、標志裝置等電路任務。為了適應各種電器性能，要求它的動作安全、準確，并保持和汽車壽命相適應的耐久性。因而開關的外觀、形狀、大小等雖各不相同，卻均擔負著極重要的使命。

駕駛室電器開關必須具備適應各種電器系統的用途和用法的性能。用于汽車上的開關的操作方法，如轉動、按壓、推按、轉換或這些動作的組合等都有特殊要求。再加上外形尺寸、裝配尺寸、裝配方法、互換性等安裝的規定和要求，使開關種類繁多。同時這些開關還必須適應溫度、濕度、沖擊、振動、水、油、塵等環境條件。

2 重卡駕駛室開關分類

駕駛室電器開關的種類有很多，以下從功能性、安裝位置及接通方式3個方面來介紹。

2.1 按控制功能分類

1）電源管理：電源分配、起動、熄火等。

2）信號控制：轉向燈、危急報警、制動燈、喇叭等。

3）燈光控制：位置燈、頂燈、遠近光、前后霧燈等。

4）輔助功能：雨刮、空調、巡航、多媒體等。

2.2 按安裝位置分類

1）儀表臺部分：翹板開關、空調開關、燈光組合開關、音響開關等。

2）車門部分：左門控開關、右門控開關等。

3）轉向管柱部分：點火開關、組合開關、多功能方向盤開關等。

4）其他部分：制動燈開關、門燈開關、離合器開關等。

2.3 按接通方式分類

開關按照接通方式分為有觸點接通和無觸點接通兩種。有觸點接通包括滑動式接通、點動式接通、低負載接通、高負載接通4種，有觸點式接通采用電接觸油脂，保證接觸可靠和開關的耐久性。無觸點式接通成本相對較高，應用較少。如圖1所示。

圖1 開關觸點接通方式圖

有觸點接通開關結構具有以下特點。

1）滑動式接通接觸面上可設多個接觸點，結構空間小，成本較低，可以將開關功能集成使開關顯得緊湊。不足之處：接觸電壓降較大；動靜觸點長時間磨損后會在塑料表面產生摩擦銅粉，對于弱電可能會導通，不適合負載過大的電路接通。

2）點動式接通各觸點基本使用銀及其合金，接觸電壓降小。適合負載較大及耐久次數多的電路接通。不足之處：結構復雜，零件間尺寸鏈較多，成本較高。

3）低負載無觸點式接通接觸面上可設置多個接觸點，結構空間小，成本較低。電子元件容易受附近鐵件及其它電路干擾，耐振動性差，不適合負載過大的電路接通。

4）高負載無觸點式接通可靠性高，電磁兼容性良好，可接通小于20A的負載。不足之處：體積較大，僅可實現單電路常通或常閉功能。為提高可靠性，內部電子元件大都采用進口件，成本較高。

3 重卡駕駛室開關特點

針對駕駛室開關特點本文將從以下6個方面進行描述：工作方式、造型與色彩、電壓等級、布置與操作、安全性要求和可靠性要求。

1）按照控制對象劃分，可分為3類工作方式：瞬間運行工作狀態、短時運行工作狀態和連續運行工作狀態，開關根據用途不同，電流承擔的負載差別較大，小到幾毫安，大到上千安培。

2）造型與色彩方面要求與整車內飾色調要搭配協調，開關背光要柔和，車廂內部讓駕駛員有種耳目一新的感覺，從而提升駕駛室整體美感。

3）商用車電器開關電壓等級要求額定電壓為24V。

4）布置與操作方面重點要考慮符合人機學理論設計，方便駕駛員操作，采用硬質固定方式進行布置，開關在操作過程中應該通暢，如旋鈕和拔桿，操作起來手感良好，無卡滯現象存在，按壓按鈕表面上任意一點時，操作應協調一致。

5）安全性方面要求開關材料必須使用阻燃材料，車在行駛過程中遇見緊急情況下避免給駕駛員及乘客造成人身傷害，滿足開關功能前提下要求開關設計成有弧度的圓角，將開關固定到潛入面板內部等方式提高駕駛室安全性。

6）可靠性是評價開關品質好壞的重要標志之一，可靠性主要取決于開關耐磨性、沖擊與振動、耐腐蝕能力及開關老化等主要參數。開關在使用過程中受高溫、低溫、濕度等影響，存在開關觸點表面氧化風險，使開關壽命降低。

4 重卡駕駛室開關發展趨勢

為了滿足客戶對汽車舒適性、安全性、節油性能要求，主機廠通過對整車功能多樣化設計來滿足客戶需求。為了使駕駛員的駕駛強度降低，増加巡航、音響、自動燈光等功能；為了提高行駛過程中的安全性，增加了如車道監視、緩速器控制、坡道起步等功能：增加發動機功率選擇開關，提高節油性能。

目前，隨著控制器應用的普及，駕駛室開關已不再承擔大電流的導通，微動開關已經得到普及應用，用于替代傳統的開關內部觸點結構。對于可靠性和耐久性要求較高的開關，非接觸式開關的應用較廣泛，特別是要求較高的制動開關、換擋開關等。

按照電器控制線路結構差異劃分，存在兩種控制模式：直接控制式和間接控制式。前者可直接控制負載，開關內部觸點可負載較大功率，被控制系統零部件的功率可以大小不同。后者不直接控制負載，為通過中間繼電器或控制器的觸點控制負載來實現控制的一種模式，開關觸點可負載較小功率，控制系統的功率大小基本一致。

5 結束語

重卡開關逐漸向電子化、模塊化、小電流方向發展。開關結構不僅要滿足可靠性、耐久性需求，同時要便于維修更換及結構通用性。消費者對整車開關的品質要求也在不斷提高。隨著汽車智能網聯水平的不斷提升，未來觸感開關、智能表面開關的應用會越來越廣泛。電子開關將逐步取代機械開關，這樣不僅可以優化開關的加工工藝，節省原材料，而且可以很大程度上降低開關成本。