1、 汽 车 电 动 车 窗 综 合 技 能 训 练 。第 三 周 ：汽 车 电 动 车 窗 故 障 诊 断 与 排 除 综 合 技 能 训 练 ，写 故 障 分 析 报 告（ 草 稿 ）。第 四 周 ： 修 改 并 完 成 故 障 分 析 报 告 正 式 稿 的 撰 写 。 答 辩 工 作 。参 考 资 料1 汽 车 发 动 机 构 造 与 维 修 2 汽 车 底 盘 构 造 与 维 修 3 汽 车 电 气 设 备 构 造 与 维 修 4 汽 车 检 测 技 术 5 汽 车 维 护 与 检 验 6 汽 车 故 障 诊 断 与 排 除 7 汽 车 检 测 与 维 修 技 能 抽 查 标 准 目 录
2、摘 要 I目录 II第一章 绪论 1第二章 电动车窗各部件的结构与功能 21.1 电动车窗的系统功能 21.2 电动车窗的系统组成 21.3 电动车窗的系统原理 22.1 车窗开关 22.1.1 车窗开关的组成 22.1.2 车窗开关的功能 32.2 玻璃升降器 32.2.1 玻璃升降器的结构 32.2.2 工作原理 42.3 车窗电动机 42.4 电路保险 4第三章 电动车窗电路控制系统原理简介 53.1 基础车型电动车窗控制电路 53.2 新车型电动车窗控制部件功能及电路 53.电动车窗电子控制单元 63.电动车窗控制开关 63.集控提升 83.3 新车型电动车窗主要技术参数和功能 83.
3、3.1、防夹功能 83.3.2 省电模式 93.3.3 软停止功能 93.3.4 克服阻碍功能 93.3.5 电动机保护功能 93.3.6 自诊断保护功能 93.3.7 系统环境自适应功能 104.1 电动车窗检修注意事项 114.2 汽车电动车窗的故障诊断 115.1 故障现象 155.2 故障现象 16总结 18致谢 19参考文献 220出动力，拉动钢丝绳移动玻璃安装托架，迫使门窗玻璃作上升或下降的直线运动。 而塑料带式电动玻璃升降器的导绳采用塑料带，带上有孔，用来移动和定位塑料 带，控制门窗玻璃的升降。第 二 章 电 动 车 窗 各 部 件 的 结 构 与 功 能2.1 电动车窗的系统功
4、能驾驶人员在驾驶室内能用开关控制门窗玻璃的自动升降，在行车过程中减轻 驾驶员的劳动程度提高行车安全性性能，体现了人性化的设计.2.2 电动车窗的系统组成电动车窗主要由升降控制开关、电动机（双向转动永磁电动机）、升降器、 继电器等组成，如图 1-1 所示.其中电动机一般采用双向转动永磁电动机，通过控 制电流方向，使其正反向转动，达到车窗升降功能.图 1 -1 电 动 车 窗 的 系 统 组 成2.3 电动车窗的系统原理驾驶乘员通过车窗开关控制电动机正反转，电动机带动升降器驱动玻璃升 降，如图 1-2 所示.2.4 车窗开关图 1 -2 电 动 门 窗 仅 在 点 火 钥 匙 ON时 才 可 进
5、行 操 作2.4.1 车窗开关的组成电动车窗开关的组成如图 2-1 所示.2.4.2 车窗开关的功能图 2 -1 电 动 车 窗 开 关 的 组 成a 左前门开关个按钮功能 控制所有车窗玻璃的升降，控制左前门玻璃的升降，禁止乘客侧开关的使用，控制中控锁开闭.按下开关可打开车窗，上拨开关可关闭车窗.按下开关 F，乘客侧 窗开关被禁用，再次按下可取消，左前门开关个按钮功能如图 2-2 所示.图 2 - 2 左 前 门 开 关 个 按 钮 功 能a 中 控 锁 按 钮 b 左 前 门 车 窗 开 关 c 左 后 车 窗 开 关 d 右 后 车 窗 开 关 e 右 前 车 窗 开 关 f 锁 止 开
6、关b 右前门车窗开关功能 控制右前门车窗升降，接受驾驶员侧开关控制：控制中控锁开闭 c 左后门车窗开关功能控制左后门车窗升降，接受驾驶员侧开关控制.右后门与左后门功能相似.2.5 玻璃升降器2.5.1 玻璃升降器的结构玻璃升降器结构主要由升降器电机、夹持器托架、拉锁、绳轮组成，如图 2-3 所示.III2.5.2 工作原理图 2 -3 玻 璃 升 降 器 的 结 构四个车门各有一个受玻璃升降器的开关控制的电机，电机通过涡轮机构驱动 拉锁，拉锁与夹持器相连，夹持器带动玻璃的托架上做升降运动.2.6 车窗电动机车窗电动机是一个永磁、两极直流电动机，如图 2-4 所示.其内部装有一个减 速装置.电动
7、机一般设计成正反旋转，具有较高的输出转矩、低噪声、小体积、扁 形外形，并对尘埃及洗涤剂具有密封防护性能.2.7 电路保险图 2 -4 车 窗 电 动 机电动车窗保险安装在发动机舱的保险盒内，由于各种车型不同，所以保险额 定电流也不同.例如哈弗汽车左侧两个车窗电机共用一个 30A 保险：右侧两个车 窗共用一个 30A 保险.第三章 电动车窗电路控制系统原理简介3.1 基础车型电动车窗控制电路新车型设计时，并不是什么都是从头开始，而是首先根据设计需求，选定 一个基本车型作为参考，这样可降低设计难度，使设计思路更加清晰.新车型电动 车窗的设计也是参考基础车型电动车窗进行的，因此，有必要先介绍一下基础
8、车 型电动车窗的功能及控制原理和方式.基础车型电动车窗控制部分由电动车窗主开关、电动车窗副开关、电动车窗 电动机、电动车窗电动机断路器组成.基础车型电动车窗线路图见图 3-1.图 3 -1 基 础 车 型 电 动 车 窗 线 路 图图 3-1 中，在点火开关位于 ON 位置的状态下，电动车窗继电器闭合，蓄电 池电压通过易熔线 10 给电动车窗控制电路供电.当按下电动车窗开关（UP 或 DOWN）时，电流通过号熔断器流到电动车窗电动机.由此，电动车窗电动机获 得电能而旋转，驱动车窗玻璃上下移动，电动车窗打开或关闭.当把电动车窗开关锁按下（在 OFF 位置）时，若操作开关，则除了驾驶员侧 的车窗外
9、，其它电动车窗电动机都不工作.基础车型电动车窗电动机带断路器，以 防止电动机因过电流而造成损坏.基础车型电动车窗开关为 1 档开关，电动机不带 电子控制单元.3.2 新车型电动车窗控制部件功能及电路为了实现新车型所要求的防夹功能和离车自动关闭车窗等功能，新车型电动 车窗电动机必须由电子控制单元来控制.3.2.1 电动车窗电子控制单元电动车窗电子控制单元原理见图 3-2.电动车窗的主要动作为车窗的上升、下 降和停止.车窗的上升、下降和停止是通过控制电动车窗电动机 M 的电流方向或 截断电动机的电流来实现的.V图 3 -2 电 动 车 窗 电 子 控 制 单 元 原 理 图电动车窗电动机电流的方向
10、或电流的停止是通过单片机的指令控制继电器 A 和继电器 B 的动作达到的.单片机指令是按控制开关指令或车窗玻璃防夹力的大 小或者是中控门锁系统发出的自动关闭所有车窗的信号发出的.电压调节器是将 汽车 12V 系统电压调节到单片机所需要的 5V 工作电压.电子控制单元与电动机集 成在一起，每个车窗电动机带一个电子控制单元.3.2.2 电动车窗控制开关电动车窗控制开关可分为 1 档车窗开关和 2 档车窗开关，它们各有自己的优 点和缺点，可根据实际情况进行选取.a 1 档开关1 档车窗开关有 3 个连接外部的引脚，分别与 UP、DOWN 和电源（+BAT） 相接，如图 3-3 档位图所示.其中 UP
11、 为上升端子，DOWN 为下降端子，+BAT 为 电源正极.当开关向 UP 方向按下时，UP 端子输入为高电平，当开关脱离 UP 端子 时，UP 端子变为低电平.同样，当开关向 DOWN 方向按下时，DOWN 端子输入 为高电平，当开关脱离 DOWN 端子时，DOWN 端子变为低电平，图 3-4 为 1 档 开关信号图. 图 3 -3 1 档 车 窗 开 关 图 3 -4 1 档 开 关 信 号当开关向 UP 方向按下，t300ms 时，车窗手动上升，t300ms 时，车窗自 动上升.自动上升过程中，如果按下电动车窗上升开关或下降开关，车窗将停止自 动上升.当开关向 DOWN 方向按下，t30
12、0ms 时，车窗手动下降，t300ms 时，车 窗自动下降.自动下降过程中，如果按下电动车窗上升开关或下降开关，车窗将停 止自动下降.b 2 档开关2 档开关如图 3-5 所示，无论向 UP 或 DOWN 方向，都有 2 个档位.例如，当 开关向着 UP 方向按下时，首先+B AT 接触 UP 触点，如果继续向着 UP 方向按下， 则+BAT 触 PU 和 DOWN 这 2 个触点.图 3 -5 2 档 开 关图 3 - 6 手 动 上 升 图 3 - 7 手 动 下 降（1） 上升.开关向着 UP 方向按下时，UP 触点首先触发为高电平，如果继续按 键至第 2 档位，则 DOWN 触点也触发
13、成高电平.这里 t1 为 2 档触点间的机械延时， t1 取决于开关的机械结构，通常最小为 5ms.t2 为手松开按键，第 2 档和第 1 档之 间的延时.（2） 手动上升.图 3-6 所示，当 UP 为高电平时，即为手动提升.当松开开关时， 如果 t2150ms，则电动机停止，车窗停止上升.（3） 自动上升.将电动车窗开关按至第 2 档，则 UP 和 DOWN 都为高电平，在 松开按键时，如果 t2150ms，玻璃自动上升.在自动上升过程中，如果按下电动 车窗上升键或下降键，则玻璃停止上升.（4） 下降（车窗开启）.开关向着 DOWN 方向按下时，DOWN 触点首先触发 为高电平，如果继续按
14、键至第 2 档位，则 UP 触点也触发成高电平.这里 t1 为 2 档 触点间的机械延时，t1 取决于开关的机械结构，通常最小为 5ms.t2 为手松开按键， 第 2 档和第 1 档之间的延时.（5） 手动下降.图 3-7 所示，当 DOWN 为高电平时，即为手动下降.当松开开 关时，如果 t2150ms，则电动机停止，车窗停止下降.（6）自动下降.将电动车窗开关按至第 2 档，则 DOWN 和 UP 都为高电平，在 松开按键时，如果 t2150ms，玻璃自动下降.在自动下降过程中，如果按下电动 车窗上升键或下降键，则玻璃停止下降.VII从上面的分析可知，1 档开关和 2 档开关都能实现电动车
15、窗玻璃的升降功能， 但它们在实现升降功能时技术上是有区别的.1 档开关升降和停止响应时间比 2 档开关长，电动机电子控制单元控制软件1 档开关也较 2 档开关复杂.2 档开关上升、下降和停止均有 2 次信号输入，信号容易识别；1 档开关上升、下降和停止只有 1 次信号输入，输入信号识别较困难.但 1 档开关较 2 档开关结构简单，成本低，现有基础车型使用的是 1 档开关，因此，新车型决定使用基础车型已经批量使用的 1 档开关，这样可以节省开发时间和成本.为了解决 1 档开 关输入信号识别相对困难的问题，电子控制单元软件对输入信号的上升沿和下降 沿有 40ms 的防颤抖时间.3.2.3 集控提升
16、电子控制单元集控提升管脚得到低电平信号，全部车窗会关闭，直到车窗完 全关闭.集控提升信号来自中控门锁系统.在点火开关断开，中控门锁电子控制单 元得到来自遥控器或门锁关闭信号的同时，中控门锁电子控制单元输出低电平（0mV）信号给电动车窗控制单元集控提升管脚，电动车窗电子控制单元将控 制全部车窗完全关闭.3.3 新车型电动车窗主要技术参数和功能新车型电动车窗除了上面所介绍的上升、下降、集控提升（离车关闭）等功 能外，还有以下功能.3.3.1 防夹功能a 防夹功能工作条件 初始化后，手动和自动上升时都有防夹功能，而且防夹的次数不受限制. b 防夹区间从上密封条下沿 4mm 往下，200mm，370m
17、m 区间为防夹区间. c 防夹力璃上升的防夹力100N d 防夹反转距离在玻璃手动或自动上升时，一旦受到大于防夹力的阻碍作用，就立即停止上 升，并使电动机反转，反转距离为 125mm3.3.2 省电模式在输入信号消失 120ms 后，且电动机温度接近室温 25时，该系统自动进入 省电模式，此时模块的静态电流300uA.当电动机控制单元一旦得到输入指令就 被唤醒了.3.3.3 软停止功能 为了防止玻璃上升到顶或下降到底时，电动机受到冲击堵转而降低电动车窗机械的使用寿命，需要有软停止功能，并且手动或自动上升、下降时都有此功能. a 上升软停止 当玻璃上升快到顶部时，即在上升软停止点时，会切断电动机
18、的电源使其停止工作，同时通过电动机的惯性使玻璃上升到顶.此上升软停止点为上极限位置下 约 2mm 处.b 下降软停止 当玻璃下降快到底部时，即在下降软停止点时，会切断电动机的电源使其停止工作，同时通过玻璃下降的惯性使玻璃下降到底.此下降软停止点为下极限位置 上约 12mm 处.3.3.4 克服阻碍功能 在玻璃上升过程中，如果玻璃还没到达上升软停止位置，因遇到障碍而无法正常上升时，则在玻璃停止运动后的 2s 内，按下降开关键使玻璃运行到下降软停 止位置，然后再在 2s 内按上升开关键使玻璃运行，则可克服障碍使玻璃正常运行. 此上升过程中，没有防夹功能.3.3.5 电动机保护功能 对电动机采取保护
19、措施，可以明显提高电动机和整个电动车窗系统的使用寿命.a 电动机堵转保护在电动机堵转的 250ms 内，控制单元会切断电动机电源，使电动机停止工作. b 电动机温度保护 在控制单元接通电源后，如果没有进行初始化，则电动机的初始温度定为80；如果进行过初始化，则电动机初始温度定为 160 .正常情况下，如果电动机温度达到 170 ，则输入的指令无效，一旦电动机 温度降低后就恢复功能；如果电动机温度到 190，则立即停止电动机的工作， 一旦电动机温度降低后就恢复功能.3.3.6 自诊断保护功能 为保证系统的可靠性，同时提高系统的平均无故障时间，采用了自诊断保护措施：如果电源电压超过 16V0.5V
20、，则电子模块关闭自动上升功能. a 开关触点粘连当检测到开关触点有长达 10s 的粘连后，则不再接收输入指令；如果之后检 测到开关触点又断开了，则恢复正常功能.b 继电器触点粘连IX如果电动机发生堵转，在发出断开指令后仍然检测到继电器接通，则判断继 电器触点发生了粘连，于是发出指令使另一个继电器也接通，来切断电动机电源. 同时不再接收输入指令，直到再次检测到继电器触点已释放才恢复正常.c 霍尔元件保护 如果霍尔元件发生故障，控制单元就接收不到霍尔元件的信号，则控制单元回到基本初始化前的状态，即上升时最多只能上升 45mm 的距离，同时不具有防 夹功能.3.3.7 系统环境自适应功能 由于系统在
21、进行了长时间运行后，会发生胶条老化、钢丝变长和安装定位的松动等情况，以及当环境温度发生变化导致摩擦力变化时，系统会利用自适应功 能保证系统可靠、安全地工作.系统在任何时候都不会丢失数据，即使是在突然断 电导致电动机停止运行时，当恢复供电后，玻璃会自动下降到底.同时恢复了自动 功能和防夹功第 四 章 电 动 车 窗 常 见 故 障 检 修4.1 电动车窗检修注意事项1、由于电动车窗与中央门锁、电动天线共用搭铁线，而产生一个典型故障： 中央门锁不好用.开关车窗时收音机、升降器指示灯等小功率电器起作用，结果为 搭铁点搭铁不实互相连电所致.2、车门的密封与防尘尤为重要：车门内板有一层塑料防护层，其破损
22、后会 导致灰尘进入车门内，严重时将干涉电动车窗的运动.3、拆装电动车窗时一定要注意正确的安装位置，其所有的螺栓连接孔为椭 圆孔，定位前车窗升降一定不要发生干涉.4、对车门经过钣金维修的车辆，检修时要认真检查及尺寸精度，如果不准， 将严重影响车窗升降器电机的寿命.4.2 汽车电动车窗的故障诊断大多数电动车窗系统是在每个车窗装一个直流永磁电动机，通过一个三档位 的摇臂开关改变电动机的极性，以操纵车窗的升降.四个主窗开关装在驾驶室仪表 板上，每个开关控制一个车窗；有一个独立的开关，用以切断操纵后窗的电源.为了减小通过开关和导线的电流，装有两个继电器，以控制供给各电动机的 电流.这两个继电器由一根公用
23、线供电.由于对继电器的信号电流较小，因此线缆 线径可比直接供电时显著缩小.由于车窗升起要比车窗下降费力，因此在电动机和车窗玻璃升降机构中装有 一个变速器，以增大驱动扭矩.变速器驱动齿轮带动一个柔性齿条，或直接连接一 个类似手动式的车窗升降机构.在电路中装有一个或多个热敏断路开关，有时就装在电动机内，以便一旦过 载时控制电流.当车窗已升到顶点或因结冰玻璃不能自由运动时，即使驾驶员操纵 的开关没有断开，热敏开关也会自动断路.如果只装有一个主过载开关，在出现过 载情况后，通常需要重新进行调整.图 4-1 所示为后座乘客操纵车窗的控制电路，电路的其余部分省略，图中的 电动机由点火开关直接向其供电.另外
24、增加的后窗开关可供乘客调整车窗，但只有 在驾驶员的控制开关接通时才能起作用.图 4 -1 后 座 乘 客 操 纵 车 窗 的 控 制 电 路1 -车 窗 举 升 主 开 关 ； 2 -接 点 火 开 关 继 电 器 ； 3 -接 左 前 窗 举 升 电 动 机 ； 4 -后 窗 举 升 开 关 ；5 -左 后 窗 举 升 电 动 机 ； 6 -接 右 后 窗 开 关 ； 7 -接 右 前 窗 举 升 电 动 机永磁电动机通过开关改变电流方向，以改变电动机转动方向，使车窗升或降. 所有车窗系统都有两套开关，总开关装在前左车门上，驾驶员可以控制各个侧窗 的升降.各个侧窗还有单独的开关，可由乘客进行
25、控制.所有车窗电动机都通过总 开关接铁，所以控制侧窗的电流不但要通过侧窗开关，还要通过总开关上的相应 开关.有的汽车在总开关中装有断路开关，如该开关没有接通，乘客不能用分开关 操纵侧窗如图 4-2 所示.XI -前 左 -前 右 -后 左 -后 右 图 4 -2 分 开 关 操 纵 侧 窗1 -断 路 器 ; 2 -熔 断 器 ; 3 -车 窗 继 电 器 ; 4 -前 右 车 窗 开 关 ; 5 -后 左 车 窗 开 关 ; 6 -后 右 车 窗 开 关车窗电路用断路器保护，只有在接通点火开关，使车窗继电器通电吸合后， 电流才能流到总开关和侧窗开关，这时才能操纵车窗升降.有的车上专门装有一个
26、 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 应，使驾驶员和乘客能有时间关闭车窗和操纵其他辅助设备.车窗电动机通过车窗调节器使车窗玻璃升降.传动装置多数使用齿轮机构，如 图 4-3图 4 -3 电 动 车 窗 齿 轮 传 动 机 构 （ 克 莱 斯 勒 ）1 -电 动 机 齿 轮 箱 连 接 柱 ; 2 -齿 扇 ; 3 -电 动 机 齿 轮 箱 安 装 螺 钉由电动机上的一个小齿轮驱动调节器上的齿扇，使玻璃升降.但也有使用挠性 传动装置的，如用链带式胶带进行传动，如图 4-4图 4 -4 电 动 车 窗 链 条 传 动 机 构 （ 克 莱 斯 勒 ） 1 -铆
27、 钉 ; 2 -螺 钉 ; 3 -导 线 连 接 器 ; 4 -凸 片在故障诊断以前，应先检查所有车窗的工作情况，若从分开关到总开关的某 一控制导线断路，车窗就只能按一个方向运动，如只能升不能降或只能降不能升. 如从分开关到电动机的某一方向导线断路，则车窗在两个方向都不能运动.如两个后分开关都不能使侧窗运动，应检查断路开关（如装有）和总开关的 工作情况.如一个车窗只能向一个方向运动，应检查由分开关到总开关的控制导线是 否导通.如所有车窗都不能升降或有时不能升降，应检查、清洁和紧固接铁线（在驾 驶员车门内壁板后面，或在驾驶员侧仪表板下面）.此外，熔断器或断电器烧坏， 也会使所有车窗不能工作.如一
28、个车窗在两个方向都不能运动，可能是车窗电动机有故障.如链带卡住 时，电动机内的断路器会自动断开，以保护电路、开关和电动机.为检查玻璃是否 卡住，可上下、前后、左右轻轻摇动玻璃，只要玻璃能向所有方向稍微运动，电 动机就应能使玻璃升降.第 五 章 故 障 案 例5 .1 故 障 现 象一辆奔驰 W 220 S 320 轿车，用户反映该车经常出现电动车窗开关失灵的情 况，具体的故障现象是，有时不能上升，有时不能下降.接车后，先对车辆进行试车，但故障未出现.连接诊断仪对车辆进行检测，诊 断仪提示为网络系统故障.根据该车电动车窗系统的控制原理可知，该车电动车窗 受 CAN B 网络控制，于是决定对 CA
29、N B 网络系统进行检测.对于网络系统的检测，XIII示波器无疑是最有效的仪器，于是利用示波器测试 CAN H 和 CAN L 的波形，但 检测结果无异常.经过 2 天的检测，该车的故障始终未出现，同时示波器也未测试 出异常波形.为此向用户咨询了该车故障出现的频繁程度，用户称该车的故障比较 频繁，几乎每天都会出现，天气冷的时候好像情况会稍好一些，且故障都是在车 辆行驶的过程出现，停车的时候未出现过.根据用户反映的情况，用仪器进行路试.但经过近 50 km 的路试，故障始终未 出现.考虑到该车故障多是在天热时出现，准备在第 2 天中午继续试车.经过一段 时间的行驶，故障终于出现，此时故障码重现，利用示波器测试 CAN H 和 CAN L 的波形，波形
