長安福特金牛座玻璃升降器不工作故障診斷與分析

摘要：本文剖析了福特金牛座汽車玻璃升降器不工作故障原因。從玻璃升降器系統(tǒng)結構與原理入手，深入到診斷思路、診斷過程和數據分析，詳細地講述了關聯(lián)現(xiàn)象分析法、電路圖分析法在故障診斷中的運用，故障診斷檢測時儀器的選用、檢測方法選用和檢測注意事項。此外，通過實際案例分析，展示了高效診斷玻璃升降器故障的思路和流程，為汽修從業(yè)人員提供系統(tǒng)的玻璃升降器故障診斷思路和方法。

關鍵詞：玻璃升降器；結構原理；數據分析

中圖分類號： U472 文獻標識碼：A

0 引言

電動玻璃升降器是乘用車的標準配置，是保持車內舒適性的重要組成部分，也是汽車安全的組成結構之一。通過遙控或開關等多種方式，控制升降器電機上升或下降，滿足駕乘人員多種不同情境的使用需求，為車內乘員提供一個安靜、舒適和安全的環(huán)境。

車輛玻璃升降器故障通常分為機械故障和電氣故障[1]，電氣故障通常有供電和搭鐵故障、電機故障、門控單元故障、線路故障和通信故障，故障發(fā)生后，表現(xiàn)為玻璃升降器不工作或工作困難、升降功能混亂等。因此，深入了解玻璃升降器結構原理、現(xiàn)象和數據分析、故障修復方案，對排除玻璃升降器故障具有重要意義。

1 玻璃升降器結構與原理

福特金牛座汽車玻璃升降器系統(tǒng)的組成部件主要包括車身控制單元、四個門控單元、四門升降器開關、遙控鑰匙和前門外拉手上的閉鎖開關[2]。系統(tǒng)的控制邏輯如圖1 所示，兩前門通過中速CAN 與車身電腦通訊，通過車身電腦喚醒前排兩個門控單元，再由前后門之間的LIN 線喚醒后排兩個門控單元。四個門控制器接收玻璃升降開關的信號，控制升降器電機工作。

控制升降器工作的信號包括升降器開關信號、遙控鑰匙信號、兒童鎖信號和車外門拉手上的閉鎖信號。駕駛側升降器總開關如圖2 所示，集成有四門升降器開關、兒童鎖和后視鏡操作開關，其信號由LIN 線傳輸給后排兩個門控單元。后門和右前門上各自也有一個升降器開關，信號直接傳輸給相應的門控單元，左前門控單元通過中速CAN 線與右前門控單元通信，傳輸玻璃升降和后視鏡調整信號，右前門控單元收到信號后再通過LIN 線把右后玻璃升降信號傳輸給右后門控單元。遙控鑰匙或外門拉手的閉鎖按鈕控制升降器工作的信號，由車身控制單元通過中速CAN 線傳輸給前排兩個門控單元，再依次把信號傳輸給對應的后排門控單元。除此之外，兩后門升降器還受兒童鎖信號控制，在按下兒童鎖開關時，能在兩后門聽到后門飾板內繼電器聲音，解鎖兒童鎖開關時，其指示燈會點亮，如果LIN 系統(tǒng)故障時，此燈會閃爍。

玻璃升降開關有5個位置，包括零位（空擋）、手動擋（上升或下降）和自動擋（上升或下降），駕駛側升降器總開關信號通過LIN 線傳輸給駕駛側門控單元和左后門控單元，總開關上的照明燈在打開點火時就會點亮。其他三個門上升降器開關電路如圖3 所示，共有5 導線，2 條是開關照明燈的供電和搭鐵線，打開燈開關照明燈會點亮，另外3 條是開關接線，包括2 條信號線，分別是2 號和3 號端子，1 條搭鐵線。開關和照明的鐵線在線束內匯合，左后升降器開關在不同擋位，信號輸出電壓見圖4。需要注意的是，控制器是根據當前信號電壓和前一擋位信號電壓比較來識別駕駛員意圖的，如自動上升和自動下降兩信號電壓都是0.0 V，如果前移擋位2 號和3 號端子信號0.0 V 和電瓶電壓，控制器就判斷駕駛員想要升降器自動上升。

升降器電機與電機位置傳感器集成在一起，傳感器由兩個霍爾傳感器組成，用于監(jiān)控升降器狀況，作為自動升降玻璃時防夾功能（熱保護）的傳感器信號[3]。如果兩信號有任何一個信號異常，玻璃升降器只能短暫工作一下就停止，這是控制模塊誤判，認為升降器工作阻力過大，啟用熱保護程序。升降器電機是一個兩線的直流電機，工作原理如圖4 所示，控制模塊根據信號發(fā)出控制A、B、C、D 四個三極管的觸發(fā)指令，實現(xiàn)電機的正轉、反轉和停止，以滿足升降要求。

門控模塊是系統(tǒng)的指揮中心，接收信號并發(fā)出執(zhí)行指令。金牛座車輛的門控模塊由其插接器1 號端子供電，2 號端子搭鐵，其他的都是信號和執(zhí)行指令的端子。

2 升降器不工作原因分析和診斷思路

玻璃升降器不工作的診斷，我們要根據其工作原理、電路圖和現(xiàn)象入手，分析可能的故障范圍，然后在縮小的故障范圍內，按照故障概率和由易到難的順序進行檢測分析，查找故障點和產生故障的原因，并給出檢修方案和使用方案，不要忽略關聯(lián)現(xiàn)象，它可以使診斷過程更加簡捷。常見的故障原因有供電及搭鐵故障、通信故障、元件及其線路故障等。

如果玻璃升降器不工作，我們首先要檢查全車升降器是否都不工作，如果是全車升降器都不工作，需要考慮供電故障、車身電腦等共用部件和線路故障[4]。如果只是某一個升降器不工作，則要考慮升降器電機自身及線路故障、車門模塊自身及供電搭鐵故障、喚醒線故障、開關及線路故障等，車門模塊的供電搭鐵可以通過其升降器開關照明燈進行間接判斷，因為此照明燈由門控模塊提供供電和控制搭鐵；升降器開關及線路故障，可以通過遙控鑰匙控制升降器工作進行間接判斷，如果能夠工作，開關以外的故障原因都排除，就只剩下開關及線路故障了；如果是后門或右前門上升降器開關無法操作升降器工作，駕駛側升降器開關能夠控制其工作，證明升降器電機及線路正常、通訊線路正常、控制模塊及供電搭鐵正常，可能原因就剩下車門開關及線路了。

有了初步分析，我們下一步可以結合診斷儀信息可以進一步縮小故障范圍，使用診斷儀可以讀取故障代碼和數據流，具體信息取決于車輛自診斷系統(tǒng)。金牛座車輛報碼范圍偏小，且數據流沒有后門升降器開關下降數據，只能提供有限的信息作為參考，需要注意的是，兩后車門LIN 通訊的主控模塊在兩前門，所以使用診斷儀查詢后門模塊信息需要訪問前門模塊。

縮小了故障范圍后，剩下的就是進行具體的線路和元件檢測了。保險的檢查方法，通常采用試燈法、目視法、電阻法、壓降法和換件法，需要注意的是要選用無源試燈，而且試燈亮不一定保險正常，測量保險兩端子時，試燈亮度一致才能證明保險正常；導線的檢測，通常采用試燈法、電阻法和壓降法，普通導線的電阻＜ 1 Ω，視為正常，帶電流測量線路兩端電壓，供電線電壓小于供電電壓3% 為正常，搭鐵線電壓小于供電電壓2% 為正常；如果是通訊線路，可以使用電阻法和壓降法進行判斷，使用壓降法檢測。建議使用示波器，因為萬用表測量顯示的是一段時間的平均電壓，不準確，前門模塊通過中速CAN 與車身電腦通訊，具有單線功能，CAN-L 信號是1.5 V 與2.5 V 的方波電壓，CAN-H信號是2.5 V 與3.5 V 方波電壓，根據兩側高電平壓差和低電平壓差來判斷線路故障。左右側前后門模塊通訊的LIN 線，信號波形為0.0 V 與12.0 V 方波電壓。

升降器開關故障，會導致此開關無法控制對應的升降器工作。升降器總開關輸出的是LIN 信號，所以其故障采用間接診斷的方法[5]，如：后門或右前門升降器開關能操作升降器工作，主駕開關無法控制其工作，主駕升降器開關照明燈也能正常點亮，LIN線也正常，就可以判斷主駕開關故障了。后門和右前門上的升降器開關會導致此開關功能失常，通常采用電阻法、電壓法，使用電阻法時需要拔下門控模塊插頭，使用探針檢查開關各擋位輸入和輸出端子間電阻，不建議直接用表筆去戳開關針腳，容易使其變形；電壓法測量開關各擋位信號電壓標準參考表一。

升降器電機可以通過電阻法、壓降法進行診斷，電阻過大或電機用電電壓正常不工作，都說明電機損壞。升降器電機位置傳感器，共有5 條接線，3 號供電端子，6 號搭鐵端子，2 號端子為信號1，5 號端子為信號2，電機工作時信號電壓為0.0 V 和12.0 V方波信號，任何一個信號故障，都會導致升降器不能連續(xù)工作。

車門控制模塊故障，會導致其喪失控制功能，通常采用間接檢測方法，排除供電搭鐵故障、喚醒線故障、執(zhí)行元件自身及線路故障和輸入信號故障后，無法發(fā)出執(zhí)行指令，則證明模塊損壞。

通過檢查，找到引起故障的原因后，還要進一步分析深層原因，如：導線破損導致短路，就需要查找導線破損的原因，是固定不牢靠還是線路干涉引起，找到根本原因后，更換或修復線路，從根本上解決問題。

3 玻璃升降器案例分析

故障現(xiàn)象：一輛2016 款長安福特金牛座轎車，搭載2.0T 發(fā)動機，行駛里程5 678 km。用戶反映，左后門升降器開關操作失靈。

檢查分析：打開點火，左后門升降器開關照明燈能正常點亮，駕駛側升降器開關能控制四門升降器和后視鏡工作；操作左后門側升降器開關手動和自動下降正常，手動上升不動作， 自動上升檔升降器手動下降。

升降器總開關功能正常，判斷左后門控制模塊自身、供電、搭鐵正常，前后門LIN 通信正常，兒童鎖處于解鎖狀態(tài)，升降器電機自身和線路正常，左后升降器電機位置傳感器自身及線路正常。左后門升降器開關上升擋位正常，證明升降器開關信號線路正常。左后門升降器開關照明燈能正常點亮，判斷升降器照明燈和開關接地正常。初步判斷故障為左后玻璃升降器開關自身故障。

打開點火，連接診斷儀讀取左前門模塊信息，沒有故障碼，自動上升時能讀取到“后車窗上升－激活”信息，證明自動上升開關信號正常，使用萬用表測量開關信號，發(fā)現(xiàn)C701/2 端子的電壓一直是12.0 V，沒有變化，證明開關內部觸點2-2 無法良好接通，控制模塊收到的開關電壓與開關零位相同，所以升降器不動作，也不會生成故障碼；當操作開關自動上升時，由于觸點3-2接通，控制模塊收到的信號與手動下降相同，所以升降器下降。

故障排除：更換左后門升降器開關，對其進行功能驗證，升降器正常工作。

4 結束語

本文主要講述了車輛玻璃升降器系統(tǒng)故障診斷相關的結構原理、工作參數和常見故障診斷方法。通過嚴密的現(xiàn)象分析、嚴謹的診斷邏輯推理和數據分析、典型的故障診斷案例診斷過程，證明了系統(tǒng)分析和精準檢測是高效診斷的重要方法和手段，為汽修從業(yè)人員提供了一套完整的玻璃升降器系統(tǒng)故障診斷的思路和方法，體現(xiàn)了故障診斷的魅力。

【參考文獻】

[1] 陳麗. 汽車電器故障特點診斷研究[J]. 汽車維修技師，2024（14）：26-28.

[2] 王開石， 郝俊， 侯林. 汽車電器系統(tǒng)故障診斷對策及維修方法探討[J].時代汽車，2024（01）：156-158.

[3] 朱余盛. 汽車電器系統(tǒng)故障診斷與維修[J]. 時代汽車，2019，（16）：146-147.

[4] 孫婷. 汽車玻璃升降系統(tǒng)失效故障探究及設計規(guī)避[J]. 時代汽車，2020（24）：113-114.

[5] 阮耀梅. 基于LIN 通信的汽車玻璃升降控制器的設計[J]. 企業(yè)科技與發(fā)展，2018（06）：46-48+51.

作者簡介：

劉斌良，本科，講師，研究方向為汽車機電維修技術。