汽车车身电气设备第8章

主编:冀旺年制作:冀旺年电子教案第8章汽车电动门窗汽车车身电气设备系统及附属电气设备第18讲第8章汽车电动门窗(一)（2学时）第18讲汽车电动门窗(一)8.1电动车窗1.电动车窗的组成2.电动车窗的工作原理3.防夹电动车窗4.电动车窗使用注意事项5.电动车窗的故障检修6.电动车窗维修实例教学重点:电动门窗的组成及工作原理；电动门窗使用注意事项；电动门窗常见故障的检修。教学难点:电动门窗的工作原理及执行装置；故障的检修1.电动车窗组成电动车窗系统是由车窗、车窗玻璃升降器、电动机、开关等装置组成，其分布见图8.1所示。电动车窗使用的电动机是双向的，有的为永磁型，有的为双绕组串激型。通过开关控制它的电流方向，使车窗升、降。一般都装有两套开关。一套装在仪表板上或驾驶员侧门上，为总开关，它由驾驶员控制每个车窗升降。另一套分别装在每个车窗中部，为分开关，由乘客进行操纵。每个车窗的电动机都要通过总开关搭铁，所以电流不但通过每个车窗上的分开关，还通过总开关上的相应开关。图8.1电动车窗部件在车上的布置电动车窗电动机电动车窗电动机电动车窗电动机电动车窗电动机电动车窗开关电动车窗开关电动车窗总开关点火开关门锁控制继电器发动机室接线盒。DOME熔断丝仪表盘接线盒。电源主继电器。ECU-IG熔断丝电动车窗电路为防止电路过载，电路或电动机内装有一个或多个热敏断路开关，用来控制电流。当车窗完全关闭或由于结冰而车窗玻璃不能自由运动时，即使操纵的开关没有断开，热敏开关也会自动断路。有的车上还专门装有一个延时开关，在点火开关断开以后约10分钟内或在车门打开以前，仍有电流供给，使驾驶员和乘客能有时间关闭车窗及操纵其它辅助设备。图8.2电动车窗电路总开关图8.3电动车窗绳轮式玻璃升降器1-钢丝卷筒；2-齿轮减速箱；3-电动机；4-钢丝；5-玻璃安装槽电动车窗的玻璃机械升降机构的结构形式一般有绳轮式、交臂式、软轴式及液压式等。分别见图8.3至图8.6所示。图8.4电动车窗交臂式玻璃升降器电动车窗的玻璃机械升降机构的结构图8.5电动车窗软轴传动机构图8.6电动车窗液压式玻璃升降器窗玻璃举杆1-铆钉；2-导线连接器；3-凸片至油筒线圈连臂机构油筒至控制开关回弹弹簧4个车门的玻璃升降器电子控制电路2.电动车窗的工作原理各车门开关图8.7电动车窗控制电路驾驶座主开关窗锁止开关1.手动操作控制玻璃升降如图8.8（b）所示，当把手动旋钮推向车辆前进方向，车窗玻璃即上升。此时，触点(A)与UP（向上）接点相连，触点(B)处于原来状态，电机按UP箭头方向通过电流，车窗玻璃上升直至关闭；当把手离开旋钮时，利用开关自身的回复力，开关即回到中立位置。若把手动旋钮推向车辆后方，触点(A)保持原位不动，而触点(B)则与DOWN（向下）侧相连，电机按DOWN箭头所示的方向通过电流，电机反转，以实现车窗玻璃向下移动，直至下降到底。电动车窗的工作原理图8.8电动车窗开关(主开关的前驱动器用开关)2.自动控制玻璃升降当把自动旋钮压向车辆前进方向时，如图8.8（c）所示，触点(A)与UP侧相接，电机按UP箭头方向通过电流，车窗玻璃上升；与此同时，检测电阻R上的电压降低，此电压加于比较器1的一端，它与参考电压Ref.1进行比较。Ref.1的电压值设定为相当于电机制动时的电压。所以，通常情况下，比较器1的输出为负电位。比较器2的基准电压Ref.2设定为小于比较器1的输出正电位，所以比较器2的输出电压为正电压，晶体管接通，电磁线圈通过较大的电流，其路径为：蓄电池“+”→点火开关→UP→触点(A)→二极管VD1→电磁线圈→三极管→二极管VD4→触点(B)→电阻R→搭铁（蓄电池“-”）。此电流产生较大的电磁吸力，吸引驱动器开关的柱塞，于是把止板向上顶压，越过止板凸缘的滑销于原来位置被锁定，这时即使把手离开自动旋钮，开关仍会保持原来的状态。图8.8电动车窗开关(主开关的前驱动器用开关)当玻璃上升至终点位置，在电机上有锁止电流流过，检测电阻R上的电压降增大，当此电压超过参考电压Ref.1时，比较器1的输出由低电位转变为高电位，此时，电容C开始充电，当C两端电压上升至超过比较器2的参考电压Ref.2时，比较器2则输出低电位，三极管立即截止，电磁线圈中的电流被切断，止板被弹簧通过滑销压下，自动旋钮自动回复到中立位置，触点(A)搭铁，电机停转。在自动上升过程中，若想中途停止，则向反方向扳动手动旋钮，然后立刻放松。这样触点(B)将短暂脱离搭铁，使电机因回路被切断而自动停转。同时，通过电磁线圈的电流亦被切断，止板被弹簧通过滑销压下，自动旋钮自动回复到中立位置，触点(A)、(B)均搭铁，电机停转。车窗玻璃自动下降的工作情况与上述情况相反，操作时只需将自动旋钮压向车辆后方即可。图8.8电动车窗开关(主开关的前驱动器用开关)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，会自动停止玻璃上升工作。防夹电动车窗的电路原理如图8.9所示，在关闭的过程中，驱动机构中有电子控制单元（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变化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因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，电流被切断电动机就停止运转了。3.防夹电动车窗所谓“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4～200㎜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”。图8.9防夹电动车窗的电路原理图（1）不要为节省时间而同时操纵四个车窗的开关。这样会因为电动车窗系统负荷过大而烧坏保险。（2）不要用力拉压车窗玻璃。否则会使升降机构变形及调节器损坏。（3）乘车时不要将头、手伸出窗外。（4）平日在玻璃升降轨道内喷些WD-40来润滑玻璃升降轨道。（5）给橡胶条涂上保养剂，以保持橡胶的韧性，减少干裂的情况发生。4.电动车窗使用注意事项1.普通车辆电动车窗普通电动车窗的故障现象和故障原因如表8.1所示。检查电动车窗故障之前，应在不同方向轻轻摇动玻璃。因为只要玻璃能向所有方向稍微运动，电动机就能使玻璃升降，通过玻璃的检查，就可以将检查工作的范围大大缩小。然后对有可能的部件再作进一步的检查。5.电动车窗的故障检修表8.1电动车窗的故障检查故障现象产生原因解决办法一个车窗只能向一个方向运动分开关到总开关的控制导线可能断路检查控制导线是否导通一个车窗在两个方向都不能运动·传动机构发卡·车窗电动机有故障·分开关到电动机的导线断路·检查齿轮机构或链带是否卡住·检查电动机是否断路、短路或搭铁·检查有故障的车窗的分开关到电动机的导线是否导通两个后车窗的分开关不起作用窗锁开关（如装有）或总开关有故障检查窗锁开关（如装有）或总开关的工作情况所有车窗都不能升降或有时不能升降搭铁线搭铁不实检查、清洁和紧固搭铁线2.凌志LS400型轿车电动车窗的控制电路图8.10凌志LS400型乘用车电动车窗控制电路表8.2凌志LS400型轿车电动门窗故障诊断与排除易熔线FLAM1断路器CB点火开关仪表保险丝电动窗主继电器电动窗总开关电动窗开关电动窗电机配线电动窗不工作门锁不工作1253467门锁工作132456组合仪表、刮水器和转向信号不工作21345组合仪表、刮水器和转向信号正常123“单触电动窗系统”不工作1只有一扇窗玻璃不动1234“窗锁系统”不工作1“窗锁照明”不亮12.凌志LS400型轿车电动车窗2.凌志LS400型轿车电动车窗表8.3主开关工作情况表表8.11主开关外形及其连接线表8.12主开关工作电流的检查表8.13主开关照明电路的检查2.凌志LS400型轿车电动车窗表8.4电动车窗开关工作情况检查表8.5电动车窗开关电路工作情况检查检查项目万用表连接检测条件规定值电压5—搭铁点火开关置于ON蓄电池电压4—搭铁点火开关置于ON并总开关位置UP蓄电池电压OFF无电压1—搭铁点火开关置于ON并总开关位置DOWN蓄电池电压OFF无电压图8.15正、副驾驶座车窗电动机断路器的检查图8.16左、右乘客座车窗电动机断路器的检查图8.17电动车窗主继电器图8.14电动车窗开关外形及其连接器1.电动车窗维修实例故障现象：1994款凌志LS400型轿车驾驶员侧电动车窗不能自动升降。6.电动车窗维修实例表8.18凌志LS400电动车窗改装电路诊断与排除：因为其它各车窗可以自由升降，所以可以判断自动车窗的熔断丝、继电器完好，故障可能出在控制开关或车内线束及电机。（该车电路原理见图8.18）。拆下主开关，打开点火开关，将主开关线束的端子8与端子10相连，端子9与端子4相连，此时可见车窗玻璃升起。将端子8与端子4相连，端子9与端子10相连，车窗玻璃下降，这说明车窗内电机及内线束完好，故障就在开关内部。2.总控制开关不能控制后车窗故障现象：1993款凌志LS400型车使用电动车窗玻璃升降时总控制开关可以控制左前车窗、右前车窗和右后车窗玻璃的升降动作，但不能控制左后电动车窗玻璃升降动作。对于分开关，右前门正常，右后车门上的电动车窗玻璃升降控制开关不能控制右后车门电动车窗玻璃的升降动作，而左后车门上的电动车窗玻璃升降控制开关在电动车窗升起以后不能放下。电动车窗维修实例图8.20凌志LS400车电动车窗玻璃升降控制开关线束插头图8.22车窗玻璃控制总开关的接线端子图8.23车窗玻璃控制总开关的线束插头诊断与排除：该车的电动车窗玻璃升降控制系统可以由左前座一侧的电动车窗总控制开关集中控制，也可以由安装在各个车门上的分开关单独控制。在汽车的四个车门中，只要一个车门上的电动车窗玻璃可以用总控制开关或各个车门上的分开关进行控制，就说明电动车窗玻璃升降控制系统总的供电电源线路是正常的。图8.20凌志LS400车电动车窗玻璃升降控制开关线束插头图8.22车窗玻璃控制总开关的接线端子图8.23车窗玻璃控制总开关的线束插头从上面电动车窗玻璃升降控制系统故障现象可以看出，四个车门的电动车窗玻璃升降器中的电动机都是好的，因此，出现故障的部位可能有以下几个方面:①电动车窗玻璃升降控制系统总控制开关中的左后车门控制开关及连接导线有故障。②左后车门上的控制开关及连接导线有故障。③右后车门上的控制开关及连接导线有故障。修复措施：①用细钢针从右后车门电动车窗玻璃升降器控制开关线束插头上的5号端子中挑出导线插扣，用断线钳把导线头部剪齐，用剥线钳把导线头部的绝缘层剥去6～8mm，将其嵌入导线插扣中并用尖嘴钳充分夹紧，用电烙铁把导线头部焊接好，然后把插扣插入线束插头上的5号端子内。②用相同的方法修理好电动车窗玻璃升降器总控制开关线束插头上5号端子内的导线及插扣。③修复完毕，插上电动车窗玻璃升降器总控制开关的线束插头、右后车门及左后车门上的电动车窗玻璃升降控制开关的线束插头和玻璃升降器电动机的线束插头。打开点火开关，先用电动车窗玻璃总控制开关控制左后车门及右后车门的电动车窗玻璃的升降动作，结果完全正常。3.总控制开关、分开关控制异常故障现象：1993款丰田大霸王多用途车（TCR10型8座）使用驾驶员一侧的电动车窗玻璃升降总控制开关只能控制左前车门电动车窗玻璃向上升起，而不能放下，同时不能控制右前车门电动车窗玻璃的上升动作。如果使用右前(乘客一侧)车门上的电动车窗