汽車電動(dòng)車窗與中控門鎖試驗(yàn)臺(tái)的研制及試驗(yàn)分析

林龍　喬美

摘 要：本文介紹了汽車電動(dòng)車窗與中控門鎖試驗(yàn)臺(tái)總體設(shè)計(jì)及試驗(yàn)臺(tái)支架的設(shè)計(jì)、電路設(shè)計(jì)、顯示面板的設(shè)計(jì)與車門結(jié)構(gòu)切割設(shè)計(jì)等部分設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)理念與設(shè)計(jì)工作中的注意事項(xiàng)，同時(shí)介紹了此試驗(yàn)臺(tái)的使用，并對(duì)各種主要故障進(jìn)行模擬和分析。

關(guān)鍵詞：電動(dòng)車窗；中控門鎖；試驗(yàn)臺(tái)研制；試驗(yàn)分析

引言

由于汽車電動(dòng)車窗與中控門鎖的主要控制部件均在車門內(nèi)部，具體結(jié)構(gòu)與工作過(guò)程看不到，摸不著，使我們學(xué)習(xí)過(guò)程枯燥乏味，難以理解老師所教知識(shí)。目前市面上也有一些相關(guān)試驗(yàn)臺(tái)，但存在一些不足，且成本較高。研制出新的適合學(xué)習(xí)用的汽車電動(dòng)車窗與中控門鎖的試驗(yàn)臺(tái)對(duì)汽車電動(dòng)車窗與中控門鎖方面知識(shí)的學(xué)習(xí)與教學(xué)都有很大幫助。項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中，通過(guò)團(tuán)體協(xié)作研究、設(shè)計(jì)和制作，可增強(qiáng)我們的動(dòng)手能力，并使大家認(rèn)識(shí)到團(tuán)隊(duì)協(xié)作的重要性。

1.總體設(shè)計(jì)

試驗(yàn)臺(tái)的結(jié)構(gòu)原理將以豐田威馳電動(dòng)車窗與中控門鎖系統(tǒng)實(shí)物為試驗(yàn)對(duì)象，是集動(dòng)態(tài)運(yùn)行、檢測(cè)以及故障設(shè)置等功能于一體的新的汽車電動(dòng)車窗與中控門鎖試驗(yàn)臺(tái)和排故技能訓(xùn)練裝置。首先，電動(dòng)車窗與中控門鎖試驗(yàn)臺(tái)的零件來(lái)自豐田威馳汽車，選擇此配件是考慮到豐田產(chǎn)品成本低、改裝容易、兼容性好。其次，此試驗(yàn)臺(tái)有顯示面板，面板上設(shè)有電動(dòng)車窗與中控門鎖的部分零部件、電路以及檢測(cè)端子，通過(guò)顯示面板上的電路圖和檢測(cè)端子，使電動(dòng)車窗與中控門鎖的主要零部件及控制路線一目了然，也可進(jìn)行線路檢測(cè)。再次，此試驗(yàn)臺(tái)車門部分，將車門內(nèi)外金屬板進(jìn)行切割，使車窗玻璃升降器的運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程直接呈現(xiàn)出來(lái)。最后，此試驗(yàn)臺(tái)可提供手動(dòng)設(shè)置故障和遙控設(shè)置故障兩個(gè)部分，實(shí)際操作性強(qiáng)。學(xué)生在實(shí)習(xí)過(guò)程中教師可以通過(guò)設(shè)置故障對(duì)學(xué)生進(jìn)行相關(guān)的考核。學(xué)生在理論學(xué)習(xí)時(shí)接觸到電動(dòng)車窗與中控門鎖的機(jī)會(huì)很少，同時(shí)也感到枯燥乏味。通過(guò)此實(shí)訓(xùn)臺(tái)，學(xué)生不僅直觀了解到實(shí)訓(xùn)臺(tái)相關(guān)內(nèi)容，而且更深一步了解它們的工作原理。

2.部分設(shè)計(jì)

2.1試驗(yàn)臺(tái)支架的設(shè)計(jì)

為了保證整個(gè)試驗(yàn)臺(tái)牢固可靠，試驗(yàn)臺(tái)支架選用方鋼進(jìn)行焊接而成，焊縫接頭要牢靠安裝。這個(gè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)支架分為兩個(gè)部分：一部分是上半部分，采用20cm方鋼，主要用于支持顯示面板及部分零部件；另一部是下半部分，采用40cm方鋼，主要用于安裝車門，并承受所有組成部分的重量。在設(shè)計(jì)過(guò)程中要注意左前車門能有效安裝在支架上，并且車門鑰匙鎖總成要控制一定距離，確保能正常上鎖解鎖，同時(shí)顯示面板支架要與左前車門間距控制得當(dāng)，避免相互影響。這樣才能方便車門打開和關(guān)閉。

2.2電路設(shè)計(jì)

本試驗(yàn)臺(tái)將電動(dòng)車窗與中控門鎖主要控制電路繪制在顯示面板上。采用開關(guān)控制式，就是在電源與用電設(shè)備之間線路設(shè)置故障開關(guān)。開關(guān)閉合時(shí)，電動(dòng)車窗與中控門鎖處在正常工作狀態(tài)；一旦開關(guān)斷開，就可以模擬信號(hào)丟失、電源線斷路或接地不良等故障情況。學(xué)生可以根據(jù)實(shí)際情況逐步進(jìn)行檢測(cè)，判斷故障位置，并進(jìn)行故障排除。在各線路中接上故障開關(guān)并不簡(jiǎn)單，接線過(guò)程中需要非常的細(xì)心，故障開關(guān)統(tǒng)一安排在顯示面板背面，這樣老師在設(shè)置故障過(guò)程中不會(huì)讓學(xué)生知道故障所在哪個(gè)部位。

2.3顯示面板的設(shè)計(jì)

顯示面板常用材料有鋁塑板和石膏板，由于在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，鋁塑板容易造成電路短路，因此本試驗(yàn)臺(tái)采用的是石膏板。設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)考慮故障模擬試驗(yàn)臺(tái)的使用對(duì)象，此試驗(yàn)臺(tái)是用于汽車電器實(shí)訓(xùn)教學(xué)，需要在顯示面板上畫出電動(dòng)車窗與中控鎖相關(guān)的電路圖，同時(shí)在顯示面板上要安裝相關(guān)的零部件?？梢宰寣W(xué)生直觀了解到電動(dòng)車窗與中控鎖是如何工作，這樣更加形象易懂，不會(huì)感覺(jué)學(xué)習(xí)起來(lái)枯燥乏味。因此電路圖在顯示面板上的布置與主要控制部件的設(shè)計(jì)應(yīng)該反復(fù)調(diào)整，使其達(dá)到最佳效果。

2.4車門結(jié)構(gòu)切割設(shè)計(jì)

由于汽車電動(dòng)車窗升降機(jī)構(gòu)安裝在車門夾層內(nèi)部，完好的車門無(wú)法看到內(nèi)部控制結(jié)構(gòu)，故設(shè)計(jì)過(guò)程中，對(duì)車門鈑金機(jī)構(gòu)進(jìn)行合理切割后再在相應(yīng)位置加裝透明材料，既不影響內(nèi)部結(jié)構(gòu)的固定，也不喪失對(duì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的防塵與保護(hù)作用，同時(shí)使內(nèi)部結(jié)構(gòu)與控制過(guò)程可視。

3.實(shí)訓(xùn)臺(tái)的使用

本試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)過(guò)程中主要考慮到兩個(gè)方面的使用：一是具體結(jié)構(gòu)的直觀認(rèn)知與具體控制過(guò)程；二是對(duì)具體故障進(jìn)行模擬，讓學(xué)生進(jìn)行檢測(cè)，逐步排除故障。

本實(shí)訓(xùn)臺(tái)接上12V電源后，打開點(diǎn)火開關(guān)ON檔，就可以演示左前電動(dòng)車窗玻璃升降及車窗電機(jī)正反轉(zhuǎn)情況、中控門鎖電機(jī)上鎖解鎖、防盜ECU進(jìn)入工作狀態(tài)。操縱門鎖控制開關(guān)，4個(gè)車門門鎖電機(jī)可以上鎖解鎖，通過(guò)操縱電動(dòng)車窗主開關(guān)進(jìn)行相應(yīng)的車窗電機(jī)工作。

本實(shí)訓(xùn)臺(tái)可以通過(guò)故障設(shè)置區(qū)模擬具體故障，學(xué)生可以根據(jù)具體的故障現(xiàn)象結(jié)合顯示面板上的電路圖進(jìn)行故障分析，設(shè)計(jì)故障排除思路，通過(guò)及測(cè)量端子，借助萬(wàn)用表進(jìn)行檢測(cè)與分析，并逐步進(jìn)行故障的檢測(cè)與診斷，最終排除故障。

4.實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

4.1防盜系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)

（1）故障設(shè)置。斷開顯示面板上的發(fā)動(dòng)機(jī)艙的開關(guān)，即模擬發(fā)動(dòng)機(jī)艙的信號(hào)丟失時(shí)的情況。此時(shí)防盜系統(tǒng)只閉鎖，但不能使車輛進(jìn)入防盜狀態(tài)，使防盜指示燈常亮。

（2）故障分析。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當(dāng)用遙控器閉鎖后，防盜指示燈亮，以警示該車進(jìn)入防盜狀態(tài)。此時(shí)必須用遙控器開鎖，用其他方式打開車門，防盜系統(tǒng)根據(jù)車門觸發(fā)送來(lái)的打鐵信號(hào)，得知有人非法進(jìn)入車內(nèi)，使防盜喇叭鳴叫，危機(jī)警告燈閃亮，以警示有人非法進(jìn)入車內(nèi)，同時(shí)啟動(dòng)線路斷開，使起動(dòng)機(jī)無(wú)法工作，用任何方式也無(wú)法啟動(dòng)車輛。

（3）故障排除。首先將防盜指示燈連接器斷開，用萬(wàn)用表測(cè)量防盜狀態(tài)下指示燈電壓為12V，初步判斷防盜指示燈損壞。根據(jù)線路圖查找，將四名的觸發(fā)線路驗(yàn)證正常后，又排除發(fā)動(dòng)機(jī)艙和行李箱線路。最后，將防盜控制單元連接器斷開，用線一根根連接測(cè)試，發(fā)現(xiàn)在不連接發(fā)動(dòng)機(jī)艙線路時(shí)一切正常，連接后故障重復(fù)。檢測(cè)防盜控制單元8號(hào)腳與發(fā)動(dòng)機(jī)蓋鎖止開關(guān)1號(hào)腳不導(dǎo)通。當(dāng)排除防盜報(bào)警故障后防盜指示燈也回復(fù)正常?？梢园l(fā)現(xiàn)，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)蓋與防盜控制單元信號(hào)斷開時(shí)，防盜系統(tǒng)只能閉鎖，但不能使車輛進(jìn)入防盜狀態(tài)。使防盜指示燈常亮，以示檢查發(fā)動(dòng)機(jī)艙相關(guān)線路，進(jìn)行檢修。

4.2電動(dòng)車窗實(shí)驗(yàn)

（1）故障設(shè)置。斷開顯示面板上右前電動(dòng)車窗電機(jī)2號(hào)腳與電動(dòng)車窗主開關(guān)15號(hào)腳及模擬右前電動(dòng)車窗，只能一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)。

（2）故障分析。導(dǎo)致右前車窗玻璃只能下降運(yùn)動(dòng)故障原因可能是：右前電動(dòng)車窗分開關(guān)或主開關(guān)觸點(diǎn)接觸不良、控制導(dǎo)線或車輛升降器工作不良。操作相應(yīng)的組合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)車窗電機(jī)不能正常升降，操作相應(yīng)分開關(guān)發(fā)現(xiàn)車窗玻璃能夠下降，不能上升運(yùn)動(dòng)。

（3）故障排除。首先檢查電動(dòng)車窗調(diào)節(jié)器開關(guān)（分開關(guān)）總成的導(dǎo)通性，發(fā)現(xiàn)此開關(guān)工作正常。再進(jìn)一步檢查右前車窗調(diào)節(jié)器電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)情況，當(dāng)接頭和每個(gè)端子加上蓄電池電壓時(shí)，電動(dòng)機(jī)輕松起動(dòng)，平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)，說(shuō)明電動(dòng)機(jī)工作正常，排除了車窗調(diào)節(jié)器開關(guān)和電動(dòng)機(jī)后，把問(wèn)題轉(zhuǎn)向控制導(dǎo)線，將電動(dòng)車窗主開關(guān)插頭拔掉，檢測(cè)右前車窗調(diào)節(jié)器電機(jī)5號(hào)腳，與車窗主開關(guān)插頭18號(hào)腳導(dǎo)通，右前車窗調(diào)節(jié)器電機(jī)2號(hào)腳與車窗主開關(guān)插頭15號(hào)腳不導(dǎo)通，通過(guò)這個(gè)故障實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：右前車窗玻璃不能上升、只能下降，是由于車窗調(diào)節(jié)器2號(hào)腳與車窗主開關(guān)插頭15號(hào)腳控制線路斷開引起的。這是我們?cè)谄囯娖鳈z修過(guò)程中需要值得思考的一方面內(nèi)容。

5.結(jié)束語(yǔ)

汽車電動(dòng)車窗與中控門鎖是汽車車身電控系統(tǒng)中一個(gè)非常重要的內(nèi)容，此試驗(yàn)臺(tái)是的設(shè)計(jì)對(duì)于汽車電動(dòng)車窗與中控門鎖教學(xué)過(guò)程有很強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值。當(dāng)然此試驗(yàn)臺(tái)在使用過(guò)程中也可能會(huì)存在一些不足之處，希望各位同仁給予指出。

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作者簡(jiǎn)介：

林龍（1988-），男，實(shí)驗(yàn)員，研究方向：汽車構(gòu)造與維修實(shí)訓(xùn)教學(xué)。

喬美（1984-），女，助理講師，教研室主任，研究方向：汽車構(gòu)造與維修。