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汽车电动车窗检修方法

时间:2023-10-08 理论教育 版权反馈
【摘要】:·能在实车上识别出电动车窗的各部件。·能正确检测电动车窗及其控制电路。为了使驾驶员更加集中精力驾车,方便驾驶员及乘客的操作,许多轿车采用了电动车窗。接触式指当电动车窗机构感触到有异物在玻璃上,才会自动停止玻璃上升工作。

汽车电动车窗检修方法

·理解电动车窗的作用和组成。

·能在实车上识别出电动车窗的各部件。

·能正确检测电动车窗及其控制电路。

汽车在使用过程中,车窗的使用频率很高,采用电动车窗后,驾驶员通过车窗主开关可以方便地控制每一个车门玻璃上升或下降,极大地提高了驾驶员的驾车舒适性。

一、电动车窗的作用及功能

1.电动车窗的作用

电动车窗也叫自动车窗,由于其操作简单、可靠,目前在汽车上得到了广泛的应用。

所谓电动车窗,就是用伺服电机驱动玻璃的升降,它取代了传统的转动摇柄升降玻璃,使得玻璃的升降轻便化、舒适化、自动化。

为了使驾驶员更加集中精力驾车,方便驾驶员及乘客的操作,许多轿车采用了电动车窗。驾驶员和乘客只需操纵车窗升降开关,如图8-22所示,就可以使汽车门窗玻璃自动上升或者下降。

图8-22 某一款汽车的电动车窗升降开关

1—自动上升;2—手动上升;3—手动下降;4—自动下降

图8-23 防夹玻璃升降器

2.电动车窗功能

(1)依靠电机升降车窗玻璃。

(2)能够自动上升与下降。利用比较器控制电磁线圈控制开关触点,当松开开关后,车窗玻璃仍可自动上升或下降。

(3)防夹功能。所谓防夹玻璃升降器,是指当玻璃上升时,如果在上升区域内发现人体某部位或物件,会立即反转(下降)一段距离后停止,以防止夹伤乘客,如图8-23所示。

目前,防夹玻璃升降器从防夹功能上主要分为两类:接触式和非接触式。接触式指当电动车窗机构感触到有异物在玻璃上,才会自动停止玻璃上升工作。

(4)与其他系统共同作用,实现汽车的人性化控制。

二、电动车窗的结构组成

电动车窗系统由车窗、电动机、电动玻璃升降器、开关等组成,如图8-24所示。

图8-24 电动车窗结构

1—电动车窗开关;2—点火开关;3—车窗调节器;4—电动车窗总开关;5、6—车窗锁止开关;7—门控开关

1.电动机

电动车窗的电动机有永磁式、双绕组串励式两种,为双向电机。一般使用双向永磁或绕线(双绕组串联式)电动机,如图8-25所示。每个车窗安装有一只电动机,通过开关控制其电流方向,从而实现车窗的升降。另外,为了防止电动机过载,在电路或电动机内装有一个或多个热敏电路开关,用来控制电流,当车窗玻璃上升到极限位置或由于结冰而使车窗玻璃不能自由移动时,即使操纵控制开关,热敏开关也会自动断路,避免电动机通电时间过长而烧坏。

图8-25 电动车窗电动机

2.电动玻璃升降器

电动玻璃升降器主要有钢丝滚筒式、齿扇式及齿条式等。一种是用齿扇来实现换向作用,齿扇上连有螺旋弹簧,当车窗上升时,弹簧伸展,放出能量,以减轻电机负荷;当车窗下降时,弹簧压缩,吸收能量,从而使车窗无论是上升还是下降,电机的负荷基本相同。

(1)钢丝滚筒式。

钢丝滚筒式电动车窗玻璃升降器双向直流电动机前端安装有减速机构,其上安装一个绕有钢丝的滚筒,玻璃卡座固定在钢丝上且可在滑动支架上移动,如图8-26所示。

图8-26 钢丝滚筒式电动玻璃升降器

1—涡轮机构和电动机;2—减震弹簧;3—绳索;4—玻璃升降导轨;5—夹持器

(2)齿扇式。

齿扇式电动玻璃升降器双向直流电机带动蜗轮、蜗杆减速改变方向后,驱动齿扇,从而使玻璃上下移动。齿扇上装有螺旋弹簧,当门窗下降时螺旋弹簧收缩,当门窗上升时螺旋弹簧伸展,从而达到直流电机双向负荷平衡的目的,如图8-27所示。

(3)齿条式。

采用柔性齿条和小齿轮,当电机转动时,通过蜗轮、蜗杆将动力传给小齿轮,小齿轮使齿条移动,齿条通过拉绳带动车窗升降,如图8-28所示。

图8-27 齿扇式电动玻璃升降器

1—电缆接头;2—电机;3—齿扇;4—推力杆

图8-28 齿条式电动玻璃升降器

1—#6和#7铆接处;2—插头;3—#4和#5铆接处;4—贴条;5—#1和#2铆接处;6—#3铆接处

3.开关

控制开关一般有两套,一套为总开关,装在仪表板或驾驶员侧的车门上,另一套为分开关,分别安装在每个车窗上。由于所有车窗的电动机都要通过总开关搭铁,所以如果总开关断开,分开关就不能起作用。

电动车窗控制系统中的主控开关,用于驾驶员对电动车窗系统进行总的操纵,一般安装在左前车门把手上或变速杆附近,如图8-29所示;分控开关安装在每个车门的中间或车门把手上,用于乘客对车窗进行操纵,如图8-30所示。

图8-29 电动车窗控制系统中的主控开关

1—电动车窗开关;2—车窗锁止开关;3—电动车窗总开关

图8-30 电动车窗控制系统中的分控开关

三、电动车窗的控制电路

1.电动车窗的基本工作原理

不同汽车电动车窗的控制电路不同,按电动机是否直接搭铁,分为电动机不直接搭铁和电动机直接搭铁两种。

电动机不搭铁的控制电路是指电动机不直接搭铁,电动机的搭铁受开关控制,通过改变电动机的电流方向来改变电动机的转向,从而实现车窗的升降,控制电路如图8-31所示。

图8-31 电动机不搭铁的控制电路

电动机搭铁是指电动机一端直接搭铁,而电动机有两组磁场绕组,通过接通不同的磁场绕组,使电动机的转向不同,实现车窗的升降,控制电路如图8-32所示。

图8-32 电动机搭铁的控制电路

1—驾驶员主控开关组件;2—右前车窗开关;3—右前车窗电动机;4—左后车窗电动机

图8-33和图8-34所示是以电动机不搭铁电动车窗系统为例,驾驶员和乘客分别操作使左后车窗上升或下降时的电流方向。驾驶员操作主控开关中的左后车窗开关,使其在“升”的位置时,左后车窗电动机的一端通过主控开关与搭铁断开后接电源而通电转动,使左后车窗向上运动,电流方向如图8-33箭头所指。乘客操作左后车窗的独立操作开关,使其在“降”的位置时,左后车窗电动机的一端通过独立操作开关与搭铁断开后车窗电源而通电转动,使左后车窗向下运动,电流方向如图8-34中箭头所指。

图8-33 主控开关控制左后车窗上升时电流方向

图8-34 独立操作开关控制左后车窗下降时电流方向

可见,电动车窗控制电路中,一般都设有驾驶员集中控制的主控开关和每一个车窗的独立操作开关,每个车窗的操作开关可由乘客自己操作。但是,有些汽车的主控开关备有锁止开关,可以切断其他各车窗的电源,使每个车窗的操作开关不起作用,这个开关只能由驾驶员一人操作。

2.自动升降电动车窗的工作原理

图8-35所示为自动升降电动车窗的控制电路。当点火开关处于ON挡时,电动车窗主继电器工作,触点闭合,给电动车窗电路提供了电源,车窗可随时进入工作状态。要使车窗自动完全关闭,将开关彻底拉起,驾驶员侧的“UP”信号被输入IC,同时“AUTO”信号也被输入IC。因为IC内部有定时电路,当“自动上升”信号被输入时,定时器电路开始工作,通过定时器电路使Tr1和Tr2导通。此时有电流流过UP继电器线圈,电流流向为:蓄电池正极→Tr1→UP继电器线圈→Tr2→搭铁,线圈中产生磁场,使得继电器的触点由A点切换到B点。这时电动车窗电动机通电,具体电路流向为:蓄电池正极→UP继电器触点B→电动机→DOWN继电器触点B→搭铁→蓄电池负极,构成闭合电路,电动机工作,使车窗上升。因为定时电路保持Tr1和Tr2导通的时间有10s,所以即使开关被松开后,电动机也能继续转动。

图8-35 自动升降电动车窗的控制电路

图8-36 防夹电动车窗的原理图

1—数据线;2—继电器;3—霍尔传感器;4—电动机

如果驾驶员侧车窗完全关闭,并且IC检测到来自电动车窗电动机的速度传感器和限位开关的锁止信号,或者定时器电路关闭,电动车窗电动机将停止转动。当需要车窗完全打开时,驾驶员将开关按到底,IC内部的定时电路使Tr1和Tr3导通后,电动机中有反向电流流过而使车窗打开。

3.防夹功能电动车窗的工作原理

电动车窗使用起来十分方便,但是如果驾驶员没有注意乘客的手或物件伸出窗口,按下电机车窗上升开关,乘客的手或物体就容易被上升的玻璃夹着。为此,现在许多轿车的电动车窗都增加了防夹功能。

目前,汽车的防夹电动车窗(包括防夹电动天窗)的防夹功能的实现需要“触觉”“视觉”的配合。所谓“触觉”,就是当电动车窗机构感触到有异物在玻璃上时,会自动让玻璃停止上升。防夹电动车窗的工作原理图如图8-36所示,在关闭的过程中,驱动机构中有ECU及霍尔传感器(脉冲发生器)时刻检测电动机的转速,当霍尔传感器检测到转速有变化时就会向ECU传送信息,ECU向继电器发出指令,使电动机停转或反转(下降),车窗也就停止上升或下降。

当然,这种车窗玻璃移动过程中的阻力与车窗玻璃到达终端的阻力是不一样的,后者阻力远较前者阻力大得多,因此控制方式也不一样。当车窗玻璃到达关闭的终端时,该阻力变大,电动机过载电流也变大,继电器靠过载保护装置会自动切断电流。有的汽车设有玻璃升降终点的限位开关,当玻璃到达终端时压住限位开关,电流被切断,电动机停止运转。

所谓“视觉”,是一套光学控制系统。它检测有无异物在电动车窗移动范围内,从而控制玻璃移动,无需异物直接接触到玻璃。这个光学控制系统的主要元件是光学传感器,它由红外线发射器和接收器组成,安装在车窗的内饰件上,能连续精确地扫描指定的区域。这个区域一般指车窗玻璃向上移动时,距离车窗开口框上边缘4~200mm范围内。一旦检测到有异物,传感器会把信息反馈至ECU,ECU发出指令使电动机停止运转。由于这种装置小巧,装嵌隐蔽,控制技术先进,所以有人称之为“智能无接触防夹玻璃”。

一般普通轿车的防夹电动车窗只有“触觉”,具有一定档次的轿车才有“视觉”。如果有“触觉”和“视觉”二重监测,汽车防夹电动车窗就十分安全了。

四、电动车窗智能控制

在某些汽车上,电动车窗的工作方式则完全不同。开关将与车中的多个电子模块之一(一般汽车都包含有25个模块)连接,电机的电能不直接经过开关。某些汽车的驾驶员车门中不仅有一个电子模块,而且还有一个被称为车身控制器的中央模块。

车门上配有大量控件的汽车更可能使用这种配置。有些汽车将电动车窗控制器、电动后视镜控制器、中控动力锁控制器甚至电动座椅控制器全部装在车门上。这将导致电线太多,而无法将它们从车门中引出。

驾驶员车门模块可监控所有开关,从而避免上述累赘。例如,如果驾驶员按下自己的车窗开关,则车门模块将关闭为车窗电机提供电能的继电器。如果驾驶员按下调节乘客侧后视镜的开关,驾驶员车门模块就会向汽车的通信总线发送一个数据包。此数据包会通知车身控制器向一个电动后视镜电机提供电能。

1.自动升降

自动下降功能在配有电动车窗的汽车上很常见。轻按并松开下降开关,车窗会一直下降。该电路可监控按下开关的时间。如果按下开关的时间不足半秒,则车窗将会一直下降,直至碰到限制开关;如果按下开关的时间超过半秒,则车窗将会在松开按钮时停止下降。自动上升车窗不太常见。自动上升车窗的问题在于:如果有任何东西挡住了车窗的运动(例如儿童),则车窗必须停止,否则会伤到儿童。汽车制造商:设计一种可监控电机速度的电路。如果电机速度减慢,则电路会将电能反转到电机,这样车窗就会下降。

2.车外控制车窗(www.xing528.com)

将车钥匙插入驾驶员车门,转动并握住车钥匙,即可降下车窗。这一功能由驾驶员侧车门模块控制,该模块可监控车门锁开关。如果转动车钥匙的时间超过设定的时间,则驾驶员侧车门模块会降下车窗。

3.提供电能

某些汽车在熄火后会继续为车窗电路提供电能,如果忘记摇上车窗,就无需将车钥匙插回点火开关。电动车窗电路将在电线上安装可提供电能的继电器。在某些汽车上,车身控制器会使继电器保持关闭状态延长一分左右;而在其他汽车上,除非打开车门,否则继电器会保持关闭状态。

五、电动车窗控制开关检测

检测开关如图8-37所示。

图8-37 开关检测图

1.驾驶员侧控制开关检测

(1)当开关处于常态时,用多用表欧姆挡测量开关插头1492538710端子时均导通,则说明开关常态时正常。

(2)将开关按钮往上按时,用多用表欧姆挡测量开关插头6-4和123578910端子时均导通,则说明开关上升位置时正常。

(3)将开关按钮往下按时,用多用表欧姆挡测量开关插头6-9和123457810端子时均导通,则说明开关下降位置时正常。

2.前乘员侧开关(未锁)

(1)当开关处于常态时,用多用表欧姆挡测量开关插头1492538710端子时均导通,则说明开关常态时正常。

(2)将开关按钮往上按时,用多用表欧姆挡测量开关插头2-6和1-8-10端子时均导通,则说明开关上升位置时正常。

(3)将开关按钮往下按时,用多用表欧姆挡测量开关插头6-5和1-4-10端子时均导通,则说明开关下降位置时正常。

3.左后侧开关(未锁)

(1)当开关处于常态时,用多用表欧姆挡测量开关插头1492538710端子时均导通,则说明开关常态时正常。

(2)将开关按钮往上按时,用多用表欧姆挡测量开关插头3-6和1-8-10端子时均导通,则说明开关上升位置时正常。

(3)将开关按钮往下按时,用多用表欧姆挡测量开关插头6-8和1-3-10端子时均导通,则说明开关下降位置时正常。

4.右后侧开关(未锁)

(1)当开关处于常态时,用多用表欧姆挡测量开关插头1492538710端子时均导通,则说明开关常态时正常。

(2)将开关按钮往上按时,用多用表欧姆挡测量开关插头6-7和1-3-10端子时均导通,则说明开关上升位置时正常。

(3)将开关按钮往下按时,用多用表欧姆挡测量开关插头6-10和1-4-7端子时均导通,则说明开关下降位置时正常。

5.所有乘客侧开关(前乘客侧、左后侧、右后侧)

(1)当开关处于常态时,用多用表欧姆挡测量开关插头1-2端子和3-5端子时均导通,则说明开关常态时正常。

(2)将开关按钮往上按时,用多用表欧姆挡测量开关插头1-2和3-4端子时均导通,则说明开关上升位置时正常。

(3)将开关按钮往下按时,用多用表欧姆挡测量开关插头2-3和1-4端子时均导通,则说明开关下降位置时正常。

六、电动车窗控制线路检测

1.驾驶员侧电动车窗控制线路的检测

(1)打开点火开关至ON挡,将多用表打到20V直流电压挡,将多用表红表笔插入电动车窗开关插座的6号孔内,黑表笔放在车身搭铁处,测得开关电源线的电压值为12V,说明开关电源线路电压正常。

(2)将多用表打至导通挡,将多用表红表笔插入开关插座的1~3号孔内,黑表笔放在车身搭铁处,测得开关搭铁线与车身导通,说明开关搭铁线路正常。

(3)将多用表打至200Ω挡,将多用表红表笔插入开关插座4~9号孔内,测得电阻为1Ω左右,说明电动车窗电机线路正常。

2.乘客侧控制线路及开关线路的检测

(1)打开点火开关至ON挡,将多用表打至20V直流电压挡,将与多用表红表笔连接好的诊断引线插入电动车窗开关插座的4号孔内,黑表笔放在车身搭铁处,测得开关电源线的电压值为12V,说明开关电源线路电压正常,如图8-38所示。

图8-38 乘客侧控制开关电源线检测

图8-39 开关搭铁线路检测

图8-40 电动车窗电机线路检测

(2)将多用表打至导通挡,将与多用表红表笔连接好的诊断引线插入开关插座的2~5号孔内,黑表笔放在车身搭铁处,测得开关搭铁线与车身导通,说明开关搭铁线路正常,如图8-39所示。

(3)将多用表打至200Ω挡,将两根诊断引线分别插入开关插座1~3号孔内,测得电阻为1.6Ω,说明电动车窗电机线路正常,如图8-40所示。

一、任务准备

1.工作准备

洁具:准备□ 清洁□

毛巾:准备□ 清洁□

逃生门:位置明确□ 通道畅通□

灭火器:红色□ 黄色□ 绿色□ 处理意见:___________________________________。

5S:整理□ 整顿□ 清洁□ 清扫□ 素养□

四件套□ 翼子板护套□

2.工具准备

常用工具一套。

3.实训安排

(1)实训方式:分组交叉轮流。

(2)实训设备:实训中心实车一辆。

4.安全事项

(1)拉好驻车制动手柄。□

(2)车轮前后用挡块掩好。□

(3)将变速箱挡位挂入P挡或N挡。□

二、实施步骤

(1)按照三人一组进行操作训练。

(2)观察电动车窗,认识其结构。

(3)学会正确操作电动车窗的各项功能。

(4)对电动车窗的工作状态进行判断。

(5)对驾驶员侧电动车窗电机及开关线路进行检测。

(6)对乘客侧电动车窗及开关线路进行检测。

(7)查找资料,画出对应车型的车窗控制电路图

(8)小组讨论,完成学生工作页的填写。

三、清洁及整理

整理:所用工量具□

清洁场地:座椅□ 地板□ 工作台□ 零件盘□ 工位场地□

一、车辆信息填报

(1)车型:______________________________________________________________________。

(2)VIN:_________________________________________________________________________。

二、观察电动车窗

(1)电动车窗:能找到□ 不能找到□

(2)操作开关:能找到□ 不能找到□ 会操作□ 不会操作□

三、操作电动车窗,并判断其工作状态

(1)驾驶员侧开关及车窗:开关正常□ 开关不正常□

车窗能升降□ 车窗不能升降□

(2)乘客侧开关及车窗:开关正常□ 开关不正常□

车窗能升降□ 车窗不能升降□

四、驾驶员侧电动车窗电机及开关线路检测

(1)开关电源线路测得电压为________V,判断:正常□ 不正常□

(2)开关搭铁线路:导通□ 不导通□ ;判断:正常□ 不正常□

(3)电动车窗电机线路检测,测得电阻为_________Ω,判断:正常□ 不正常□

五、乘客侧电动车窗及开关线路检测

(1)开关电源线路测得电压为_________V,判断:正常□ 不正常□

(2)开关搭铁线路:导通□ 不导通□ ;判断:正常□ 不正常□

(3)电动车窗电机线路检测,测得电阻为________Ω,判断:正常□ 不正常□

六、查阅相关资料,画出该车型的电动车窗电路图

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