別克威朗電動車窗工作原理與故障分析

王吉欣

（上海市公用事業(yè)學校， 上海 200030）

汽車電動車窗經過幾代發(fā)展，由傳統(tǒng)電路控制，發(fā)展到VAN網絡，以及之后的CAN車身網絡后，現(xiàn)代電動車窗電路控制轉變?yōu)長IN網絡控制。

電動車窗通過電機驅動玻璃升降器控制車窗自動升降。驅動車窗升降需要較大轉矩，通常采用較大功率電機來驅動，會因電流過大引起開關、熔斷絲或線路燒壞而影響車窗正常使用。車窗線束安裝在門板內部，拆卸麻煩，一旦出現(xiàn)故障，診斷與維修過程比較繁瑣。本文以別克威朗汽車車窗的故障案例為例，從開關電路處分析出發(fā)，結合故障案例介紹基于LIN網絡的電動車窗的故障診斷思路與維修方法。

1 故障案例介紹

一輛2016年款的威朗轎車，駕駛員側開關控制左后門玻璃升降不能工作，但按下或升起右后側玻璃車窗，左后、右后玻璃升降同時工作。其余電動門窗開關均能正常工作。

圖1 駕駛側開關帶防夾手功能的車窗電機K9車身控制模塊

2 別克威朗電動車窗的電路分析

2.1 別克威朗電動車窗的組成

威朗車型的電動車窗系統(tǒng)主要由駕駛側開關和3個車門上的開關組成控制系統(tǒng)，如圖1所示，4扇車窗由4個車窗電機執(zhí)行上升與下降的工作。其組成的核心在于車身控制模塊K9。4個車窗開關分別可以單獨控制其對應的開關。駕駛員側開關通過LIN網絡與車身控制模塊K9相連，實現(xiàn)分別控制右前、右后、左后的車窗升降。

2.2 威朗電動車窗電路分析

當打開車輛點火鑰匙后，車窗開關激活。車窗電機將為其各自的車窗開關提供車身系統(tǒng)電壓信號電路，開關關閉時向相應的信號電路提供搭鐵，并讓電壓下降至0V。車窗電機將檢測信號電路中的壓降，然后指令車窗向需要的方向移動。駕駛員側車窗電機主控制開關還包含乘客、左后和右后窗功能的控制開關。當按下車窗開關后，一個串行數據信息將發(fā)送至車身控制模塊，車身控制模塊檢驗該請求并檢查是否有來自其他電動車窗電機的禁止車窗移動的信息。如果沒有收到禁止信息，車身控制模塊將向乘客側車窗電機或相應的后車窗電機發(fā)送串行數據信息以按照請求執(zhí)行指令。

2.2.1 駕駛員側車窗電路分析

如圖2所示，電流由蓄電池經過X50D蓄電池熔斷絲盒→X51A的F8熔斷絲→S79D/4供電→S79D/1與車身搭鐵。S79D進入工作狀態(tài)。

同 時，X51A 的F5 熔 斷 絲→X500/7 →M74D/2，通 過M74D/1與車身搭鐵，M74D進入工作狀態(tài)。

當打開點火鑰匙時，K9車身電腦工作，通過M74D/4與駕駛員側車窗電機通信，命令M74D/3、M74D/5、M74D/7向S79D分別輸出12V的信號電壓。

S79D和M74D通過編號為6134的線束K9相互之間進行通信。

當提起駕駛員側上升開關時，S79D/6與1號腳導通搭鐵，信 號 由M74D/3 →X505/15 →S79D/6 →S79D/1 →G201 搭 鐵，M74D/3的信號電壓由12V→0V，經過邏輯運算后，命令M35D/1搭鐵，電機上升。同時S79D/5將信號輸送給K9，通過GDS診斷儀，可以查閱到M74D車窗電機模塊-駕駛員側=Up （向上） 指令。

圖2 前門電動車窗原理圖

圖3 帶快速升降的威朗乘客側玻璃車窗電路圖

當按下駕駛員側下降開關時，信號由M74D/7→X505/16→S79D/3→S79D/1→G201搭鐵，M74D/7 的信號電壓由12V→0V，經過邏輯運算后，電機下降。同時S79D/5將信號輸送給K9，通過GDS診斷儀，可以查閱到M74D車窗電機模塊-駕駛員側=Down （向下）。

當觸發(fā)駕駛員側控制開關時，快速升降觸發(fā)，信號由M74D/5→X505/9→S79D/2→S79D/1→G201，M35D收到快速升降信號，同時因為提起/按下駕駛員側玻璃升降開關，玻璃升降電機實現(xiàn)快速上升/下降。

2.2.2 乘客側玻璃升降電路分析

如圖3所示，電流由蓄電池經過X50D蓄電池熔斷絲盒→X51A的F5熔斷絲→S79P/4供電，當乘客車門鎖閂閉合時，S79P/6→G302搭鐵。

當打開點火鑰匙時，K9車身控制模塊工作，通過M74P/5與乘客側窗電機通信，命令S79P進入工作狀態(tài)。

當提起開關時，S79P內部4與2接通，電流由S79P/4→S79P/2 →M74P/2 →M74P/1 →S79P/3 →S79P/1 →G302 搭 鐵，M74P玻璃升降電機上升。S79P/5輸出信號至K9。

當按下開關時，SP79P內部4與3接通，電流由S79P/4→S79P/3→M74P/1→M74P/2→S79P/2→S79P/1搭鐵，M74P玻璃升降電機下降。S79P/20輸出信號至K9。

2.2.3 后門玻璃升降電路分析

如圖4所示，電流經X51A的F10熔斷絲→X200/91→X700/1→S79LR/8進入車窗開關，當打開點火鑰匙后,K9/X2/21→X200/12→S79LR/1，命令S79LR/3搭鐵，S79LR的A90邏輯電路進入工作狀態(tài)。

當提起左后門車窗開關，經A90運算后，命令S79LR的8與6導通，電流經S79LR/8→S79LR/6→M74LR/1→M74LR/2→S79LR/7→S79LR/5→G201，M74LR上升，玻璃上升。同時，S79LRS/1輸出信號→K9車身控制模塊X2/21，K9得到左后車窗上升的信號。

當按下左后車門車窗開關，經A90運算后，命令S79LR的8與7導通，電流經S79LR/8→S79LR/7→M74LR/2→M74LR/1→S79LR/6→S79LR/5→G201，M74LR反向旋轉，玻璃下降。同時，S79LRS/1輸出信號→K9車身控制模塊X2/21，K9得到左后車窗下降的信號。

右后側玻璃升降電路與左后側玻璃升降電路相似，故不再敘述。

2.2.4 駕駛員側開關對其他車門控制分析（LIN網絡）

通過查閱維修資料，威朗車型網絡布置結構如圖5所示，S79D、M74D、S79P同時經過線束編號6134與K9/X6/10相連，S79LR、S79RR通過線束編號6135與K9/X2/21相互連接。

圖4 后門玻璃升降電路

圖5 威朗車型電動車窗網絡拓撲圖

其中K9為主機控制單元，4個車窗控制開關以及駕駛側車窗電機為從機控制單元。當打開點火鑰匙后，K9作為主機，喚醒5個從機，并不斷地提示從機進入工作狀態(tài)。在實際測試中，當在開關處斷開任意一根網線，將會使該處開關處于睡眠狀態(tài)，同時GDS診斷儀中顯示LIN網上設備丟失。

因此，分別將6134與6135進行搭鐵電壓測試，萬用表測得讀數為7.8V左右，符合LIN網線特征，用示波器對其進行測量，得到波形圖（圖6），最大電壓12V左右，最低電壓5V左右，成方波信號。

以左后門為例，當駕駛側提起或按下左后玻璃升降開關，S79D/5通過6134線束向K9/X6/10輸出指令，K9得到信號，計算后，由K9/X2/21向M74LR/1輸出指令，經過內部A90邏輯計算后，控制M74LR正轉或者反轉，從而使玻璃上升或者下降。

圖6 6134和6135搭鐵波形圖

3 故障檢測與診斷

3.1 故障原因分析

1） 因為玻璃能夠升降，判斷車窗升降電機正常。

2） 單獨測試左后玻璃升降開關，能夠確定開關至電機部分正常。

3） 初步判斷S79LR中的A90損壞或者相關連接線束損壞。

3.2 故障診斷

本著先易后難的原則，首先拆開左后門的玻璃升降開關，斷開開關上的插頭。利用Y型接線，將插頭與開關進行連接，便于萬用表測量。如圖7所示。

圖7 插頭與開關連接

利用萬用表對各導線進行搭鐵測試，結果見表1。對照別克威朗維修工藝，分析測量數據，發(fā)現(xiàn)3號腳功能為搭鐵，但實際測量電壓為12V，嘗試將3號腳直接搭鐵，測試駕駛員側開關的功能，發(fā)現(xiàn)駕駛員側能夠單獨控制左后門玻璃車窗；當駕駛員側開關控制右后門玻璃車窗時，左側玻璃車窗不工作，故障消失。由此判斷是S79LR/3搭鐵不良，引起了本次故障。

表1 S79LR測試結果

查閱車身線束圖，在B柱邊緣找到左后門插接器，將S79LR/3與X700/2進行電阻測量，發(fā)現(xiàn)該電線導通。因為X700/2同時是M74LR的搭鐵線，所以懷疑是S79LR/3處發(fā)生故障。

仔細觀察開關的3號腳，發(fā)現(xiàn)無明顯異常，同時有12V輸出，懷疑插接器處接觸不良。利用退針器將S79LR/3從插接器中取出，發(fā)現(xiàn)接口有氧化現(xiàn)象。

再次查閱圖4后門玻璃升降電路，經過對比，右后側玻璃升降開關比左后側升降開關少一根搭鐵線。對右后側玻璃升降開關進行測量，結果見表2，其3號腳未使用。當K9主機發(fā)出右后門玻璃升降的工作指令信息后，因左后側玻璃車窗3號腳接觸不良，S79LR誤以為該指令符合信息，誤認為是S79RR，所以造成左右后側玻璃同時升降。同時因為3號腳不導通，所以當發(fā)出左后玻璃升降的指令時，S79LR3不搭鐵，左后車窗不工作。

表2 S79RR測試結果

至此，故障原因找到，因氧化而導致該線路搭鐵不良，引起故障。遂根據插接器維修工藝，對接頭處進行修復作業(yè)，故障排除。

4 結語

本文故障因左后玻璃升降開關的一根搭鐵線而起，通過介紹別克威朗電動車窗的組成，對整個車窗電路進行分析。結合LIN網絡的工作情況，判斷故障可能存在的原因，最終對故障點進行修復。