汽车电动车窗故障分析与检修毕业设计正文.pdf

摘 摘 要 要 摘要摘要：电动车窗也叫自动车窗，由车窗玻璃升降器、直流电动机、车窗开关组成。一般的电动车窗系统都装有两套控制开关。一套装在 仪表板或驾驶员侧车门扶手上，为主开关，它由驾驶员控制每个车窗 的升降。另一套分别装在每一个乘客门上，为分开关，可由乘客进行 操纵。一般在主开关上还装有断路开关，如果它断开，分开关就不起 作用。它可以使驾驶员更加集中精神，方便驾驶员及乘客的操作。本文介绍了电动车窗系统的组成和工作原理，以电动车窗故障现 象为出发点，综合运用仪器诊断和人工诊断方法，重点阐述了电动车 窗故障检测诊断的思路，电动车窗开关等关键部件的检测以及维修、调整等操作技能。关键词：关键词：电动车窗 电路 故障诊断 维修目录 绪论.1 第 1 章 电动车窗各部件的结构与功能.2 1.1 电动车窗的功能.2 1.2 电动车窗的系统组成.2 1.3 电动车窗的系统原理.2 1.4 电动车窗的开关.3 1.5 玻璃升降器.3 1.6 车窗电动机.4 第 2 章 电动车窗电路控制系统原理简介.5 2.1 电动门窗控制电路.5 2.2 电动门窗控制电路的工作原理.5 第 3 章 汽车电动车窗的检修.7 3.1 电动车窗注意事项.7 3.2 电动车窗升降器电动机的检测.8 3.3 电动车窗开关的检测.8 3.4 电动车窗的常见故障检修.9 第 4 章 故障案例分析.17 4.1 本田奥赛德乘用车电动车窗故障检修.17 4.2 奔驰 S320 轿车电动车窗故障检修.18 总结.21 致谢.22参考文献.231绪论 汽车自上个世纪末诞生以来，已走过了风风雨雨的一百多年。从 卡尔.本茨造出的第一辆三轮汽车到现在的现代化汽车。这一过程是 多么巨大的变化，从原来单准的机械式，到现在的机械式与电子式的 相结合，并且电子技术在汽车上越来越多的得以运用。以车窗为例，如今越来越多的轿车上安装了电动车窗。出现了自动开启关闭功能的 智能型电动车窗。这些装备不仅方便了驾乘人员，减轻了他们的疲劳 强度，更有利于行车安全。电动车窗除了要实现车窗的开启与关闭外，更为重要的是要保证车窗在不同的环境下均能正常工作。如何保证车 窗的正常开启和关闭，这就是电动车窗要解决的主要问题。电动车窗，以普遍使用的绳轮式电动玻璃升降器为例，它是由电 动机、减速器、钢丝绳、导向板和玻璃安装托架等零部件组成，安装 时门窗玻璃固定在玻璃安装托架上，玻璃导向槽与钢丝绳导向板平 行。开启电动机，由电动机带动减速器输出动力，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。2第 第 1 1 章 章 电动车窗各部件的结构与功能电动车窗各部件的结构与功能 1.1 1.1 电动车窗的功能电动车窗的功能 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。1.2 1.2 电动车窗的系统组成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、升降器、继电器等组成。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 1.3 1.3 电动车窗的系统原理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。图 1-2 电动车窗的系统原理31.4 1.4 电动车窗的开关 电动车窗的开关 1.4.1 1.4.1 电动车窗开关的构成电动车窗开关的构成 电动车窗开关的构成如图 1-3 所示。图 1-3 电动车窗开关 1.4.2 1.4.2 电动车窗开关的功能电动车窗开关的功能 车窗的控制开关主要有主控开关和分控开关。主控开关：用于驾驶员对电动车窗系统进行总的操纵，一般安装 在左前车门把手上或变速杆附近。分控开关：安装在每个车门的中间或车门把手上，用于乘客对车 窗进行操纵。锁定开关：一般在主控开关上装有锁定开关，它可以切断分控开 关的供电，这时只有驾驶员可以操纵车窗。1.5 1.5 玻璃升降器 玻璃升降器 1.5.1 1.5.1 玻璃升降器的结构玻璃升降器的结构 玻璃升降器结构主要由升降器电机、夹持器托架、拉索、绳轮组 成，如图 1-4 所示。4图 1-4 玻璃升降器的结构 1.5.2 1.5.2 玻璃升降器的工作原理玻璃升降器的工作原理 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。1.6 1.6 车窗电动机车窗电动机 车窗电动机是一个永磁、两极直流电动机，通过开关控制其电流 方向，使车璃实现上升或下降，如图 1-5 所示。其内部装有一个减速 装置.电动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。图 1-5 车窗电动机5第 第 2 2 章 章 电动车窗电路控制系统原理简介电动车窗电路控制系统原理简介 2.1 2.1 电动门窗控制电路电动门窗控制电路 图 2-1 电动门窗控制电路 它主要由电源、易熔线、断路器、主继电器、开关、电动机组成。断路器 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器，用以控制电流，防止电动机过载。列如：当车窗完全关闭或由于结 冰等原因使车窗玻璃不能自如运动时，即使操纵开关没有断开，热敏 开关也会因为通电时间过长，而自动断路。主继电器 主继电器的作用是接通或断开门窗电路,当接通点火开关电路 时，同时也接通了主继电器的线圈电路，主继电器接通门窗的电路。当关断点火开关时，主继电器同时也断开门窗的电路，以防损坏电气 组件和发生意外。2.2 2.2 电动门窗控制电路的工作原理电动门窗控制电路的工作原理（1）驾驶员操纵：当驾驶员按下主开关相应的前乘员车窗上升 开关时，其电流由蓄电池的正极易熔线断路器主继电器主开6关前乘员开关左触点电动机断路器乘员开关的右触点窗 锁开关搭铁蓄电池的负极，构成闭合回路。（2）乘员操纵：乘员接通前乘员车窗上升开关时，其电流由蓄 电池的正极易熔线断路器乘员开关左触点电动机断路器 乘员开关的右触点窗锁开关搭铁蓄电池的负极，构成了闭合 电路。图 2-4 别克凯越电动车窗的控制电路7第 第 3 3 章 章 汽车电动车窗的检修汽车电动车窗的检修 3.1 3.1 电动车窗注意事项电动车窗注意事项 不同车型的电动车窗件结构不相同，所以在维修时应该针对不 同的车型，确定相应的维修方法。在对电动车窗系统进行检修之前，应进行下述检查，并确保其工作正常。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。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 破损后会导致灰尘进入车门内，严重时将干涉电动车窗的运动。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。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。车窗玻璃的污损不仅会影响外观，还会影响视野，过分脏污更 影响到电动开关车窗的动作。防止雨水流入车内，窗框上端附有橡胶 带，这也是与玻璃经常接触的地方。玻璃污损后与橡胶带的摩擦增大，开关也会受到影响，因此玻璃须经常保持干净。电动开关车窗的耗电很大，慢车状态时激活的一刹那甚至会使 引擎声发生变化，所以电池较弱的汽车，注意不要将车窗同时开或关。83.2 3.2 电动车窗升降器电动机的检测电动车窗升降器电动机的检测 拆下前乘客(右前)车窗升降器电动机。检查车窗升降器电动机运转情况。车窗升降器电动机运转情况 如果不符合要求，则更换车窗升降器电动机。如符合要求，则检查车 窗升降器电动机至前乘客侧车窗开关线路。表 1-1 车窗升降器电动机运转情况 拔下前乘客侧车窗开关插头。用万用表电阻挡检查车窗升降器 电动机至车开关之间的线路是否断路。如果不符合要求，则修理路线。表 1-2 车窗升降器电动机与车窗开关之间导线导通性 连接车窗升降器电动机插头、车窗开关插头。检查车窗升降器 是否恢复正常。如果没有，则检查前乘客侧车窗开关。装上前乘客侧车窗升降器电动机、前乘客侧车开关。3.3 3.3 电动车窗开关的检测电动车窗开关的检测 拆下前乘客侧(右前)车窗开关。拔下前乘客侧车窗开关插头。用万用表电阻挡检查车窗开关端子之间导通性。9表 1-3 车窗开关端子之间导通性 打开点火开关，用万用表电压挡检查车窗开关插头 3 端子有无 电压(蓄电池电压)，如无电压，说明电源线路断路，应修理线路。用 万用表电压挡检查车窗开关插头 2 端子、3 端子与车身搭铁是否导通，如不导通，说明搭铁线路断路，应修理搭铁线。插上钱乘客侧车开关插头。检查前乘客侧车窗升降是否恢复正 常。装上前乘客侧车窗开关。3.4 3.4 电动车窗的常见故障检电动车窗的常见故障检修修 现以江维和悦 RS 轿车为例，说明电动车窗常见故障的检修方法。该车电动车窗电路如图 3-1 所示。10图 3-1 江维和悦 RS 电路原理图11驾驶员侧能控制乘客车窗的升降，个别乘客车窗控制只能升不 能降，或只能降不能升，或既不能升也不能降。故障原因：导致该故障的原因可能是控制该车窗的开关、电动机、升降器等线路断路或损坏。故障分析：首先检查开关是否正常，该窗的开关是否正常，再通 电检查该窗电动机是否正常，如果有故障检修或更换新件，若正常，应检修连接导线是否有断路出。故障诊断流程：步骤 处 理 方 法 是 否 1 检查电动车窗主开关输出信号是否正常 断开的右后门电动车窗电机插头，打开点 火开关，右后门电动车窗主开关上升时，右后门电动车窗电机插头D21-2的2号端 子与接地之间为蓄电池电压，1号端子为 0V，下降时则反之。至第2步 至第3步 2 更换右后门电动车窗电机。3 检查右后门电动车窗开关导通性是否正 常断开右后门电动窗开关D18-2插头，检查 端子4、6、8和1、3之间的导通性。上升 时端子3和6导通，1和8导通；下降时端子 1和6导通，3和4导通；无操作时端子1和8 至第5步 至第4步12导通，端子3和4导通。4 更换右后门电动车窗开关 5 检查右后门电动车窗开关与右后门电动 车窗电机的线束是否导通。右后门电动车 窗开关插头D18-2的端子1和3应分别与右 后门电动车窗电机的插头D21-2的端子1 和2导通 至第7步 至第6步 6 修理或者更换右后门电动车窗开关与右 后门电动车窗电机的线束。故障是否排除 至第7步 7 检查更换右后门电动车窗开关的电源是 否正常 打开点火开关，右后门电动车窗开关插头 D18-2端子6与接地之间的电压应为蓄电 池电压。至第4步 至第8步 8 检查左前门电动门窗开关插头D04端子1 与右后门电动车窗开关插头D18-2的端子 6是否导通 至第10步 至第9步 9 修理或者更换左前电动门窗开关插头与 右后门电动车窗开关插头连接线。故障是 否排除 至第10步 10 更换左前门电动窗开关13乘客能控制车窗升降，驾驶员控制只能升不能降，或只能降不 能升，或既不能升也不能降。故障原因：导致该故障的原因可能是控制该车窗的开关、电动机、升降器等连接导线断路或损坏。故障分析：因为其他各车窗可以自由升降,所以可以判断自动车 窗的熔丝,继电器完好.故障可能出在控制开关或车门内线束及电动 机。故障诊断流程：步骤 处 理 方 法 是 否 1 检查电动车窗主开关输出信号是否正常 断开左前门电动车窗电机插头，打开点火 开关，电动车窗主开关上升时，左前门电 动车窗电机插头D08的2号端子与接地之 间为蓄电池电压，1号端子与接地之间为 0V，下降时则反之。至第2步 至第3步 2 更换左前门电动车窗电机 3 检查左前门电动车窗开关与电机之间的 线束连接是否正常，左前门电动车窗开关 至第2步 至第4步 4 修理左前门电动车窗开关与电机之间的 线束插头，故障是否排除 至第2步 驾驶员车窗既不能升也不能降 故障原因：导致该故障的原因可能是控制该车窗的开关、电动机、14升降器等损坏。故障分析：首先检查开关是否正常，该窗的开关是否正常，如果 有故障检修或更换新件。故障诊断流程：步骤 处 理 方 法 是 否 1 正常的左前门电动车窗开关的更换和检 查操作。自动下降功能是否不能操作？至第2步 2 更换左前门电动车窗开关。所有车窗不能升降。故障原因：导致所有车窗升降功能均失效的故障原因可能是组合 开关接地线脱开，总电源线断裂、脱开，车窗继电器触点接触不良、损坏或线圈损坏，安全开关接触不良或未接通等（指被安全开关控制 的车窗控制功能失效）。故障分析：首先检查 ETACS 电源与接地是否正常，然后检查各个 插件连接是否紧固可靠；检查电源线是否有电，电压是否正常，检查 搭铁线是否良好可靠，最后检查开关、继电器及电动机是否损坏，如 果确定零部件损坏，则应更换新件。故障诊断流程：步骤 处 理 方 法 是 否 1 检查发动机仓保险盒F31 50A保险丝 仪表 保险盒F29 15A保险丝 F7 10A保险丝 F12 10A保险丝是否断开 至第8步 至第2步152 检查ETACS的电源是否正常（1）关掉点火开关，ETACS插头M36的10 号端子与接地之间的电压为蓄电池电压（2）打开点火开关ON，ETACS插头M37的 18号端子、9号端子与接地之间的电压为 蓄电池电压 至第3步 至第9步 3 检查ETACS的接地是否正常 关掉点火开关断开ETACS插头，插头M36的 19号端子与接地之间是导通的 至第4步 至第10步 4 检查电动车窗继电器工作是否正常（1）继电器的2和4号端子为常电（2）点火开关打导ON位置后，继电器1 号端子为蓄电池电压 至第7步 至第5步 5 打开点火开关，检查电动窗继电器3号端 子是否接地 至第11步 至第6步 6 检查ETACS与电动车窗继电器的线束的是 否导通 ETACS插头M36的15号端子应与继电器的3 号端子导通 至第13步 至14步 7 检查左前门电动车窗开关的电源和底线 是否正常（1）打开点火开关，左前门电动车窗开 至第12步 至15步16关插头D04的11号端子与接地之间有蓄电 池电压(2)左前门电动车窗开关插头D04的10号 端子与接地之间是导通的 8 检修因电路原因造成故障后更换保险丝，故障是否排除 至第2步 9 修理ETACS的电源电路开路或者短路，故 障是否排除 至第3步 10 检查ETACS接地电路是否开路 至第4步 11 修理电路故障更换电动窗继电器，故障是 否排除 至第7步 12 更换左前门电动车窗开关 13 更换ETACS 至第7步 14 修理ETACS与电动窗之间的连接线路 故 障是否排除 至第13步 15 修理左前门电动车窗开关的线束，故障是 否排除 至第12步17第 第 4 4 章 章 故障案例分析故障案例分析 4.1 4.1 本田奥赛德乘用车电动车窗故障检修 本田奥赛德乘用车电动车窗故障检修 故障现象故障现象：一辆 05 款本田奥德赛(ODSSEY)乘用车，出现除左前 门电动车窗工作正常外，其他 3 个门的电动车窗都不受控制的故障。故障分析故障分析：接车后首先验证，发现确实只有左前门的车窗能够自 动升降，其他三个门无论按动左前门上的主控开关还是按动各自门上 的车窗升降开关，电动车窗都不动作，但在分别按动左前门上的主控 开关对这三个电动车窗进行控制时，能够听到各自门上的继电器动作 的声音，由此可以断定这三个门的电动车窗升降电路没问题，故障可 能出在这三个门电动车窗的电源上或搭铁电路上。为验证这一判断。在左前仪表板下熔丝盒内对相关熔丝进行检查，发现除左前门的电动 车窗熔丝上电源正常外，其余三个门的电动车窗熔丝都没电源供给。查阅维修资料得知，左前门电动车窗的电源是 27 号熔丝直接供电，而右前门、左后门和右后门分别由 26 号、24 号和 25 号熔丝供电的，后面 3 个熔丝的电源均来自电动车窗继电器，而该继电器是否工作又 由车门多路控制器控制。在室内熔丝盒中找到电动车窗继电器，拆下 该继电器后对其进行测量，继电器正常。由此可以断定故障原因有以 下两个方面：车门多路控制器故障 电动车窗继电器与车门多路控制器问存在线路断路现象 故障诊断故障诊断：根据上述维修思路，首先对电动车窗继电器各接线端 子进行检查，因为该车是 2005 年出厂的，而且也从未出过交通事故，18线路出现故障的可能性不大。测量结果表明，该继电器的线圈和触点 的电源供给正常，但在接通点火开关时继电器线圈的白绿色搭铁线 未能搭铁，所以继电器不能工作，人为将该导线搭铁，电动车窗继电 器吸合了，分别按动左前门主控开关和各门上的电动车窗升降开关进 行控制，发现三个门的电动车窗能够升降自如。接着对电动车窗继电 器至车门多路控制器问的线路进行了逐一测量，导线正常，不存在断 路的现象。检查车门多路控制器，其电源和搭铁也没问题，由此说明 故障就出在车门多路控制器。故障排除：故障排除：更换车门多路控制器后，对电动车窗进行升降自学习，具体方法如下：接通点火开关 用左前门上的主控开关将左前门电动车窗升到最顶端，并保持 2S 用左前门上的主控开关将左前门电动车窗降到最底端，并保持 2S 松开主控开关按钮，此时电动车窗便可以自动升降了 经过上述各步骤操作后，故障排除。4.2 4.2 奔驰 奔驰 S320 S320 轿车电动车窗故障检修 轿车电动车窗故障检修 故障现象故障现象：一辆奔驰 W220 系列 S320 轿车，用户反映该车经常出 现左前门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。19故障分析故障分析：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 CAN B 网络系统进行检测.对于网络系统的检测，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。故障诊断：故障诊断：根据用户反映的情况，用仪器进行路试.但经过近50km 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，波形出现了严 重的杂波。但待车速升高到 100km/h 时，杂波的频率发生了明显变化，但电动车窗系统却能正常工作。可为什么早晨试车时没有出现故障呢?考虑到早晚温差较大，预测是温度影响了控制模块的工作.等到下午 气温降下来后再对车辆进行测试，虽然起初故障并未出现，但经过几 次试车，故障再次出现，且故障现象没有发生任何改变，由此判定之 前的推论并不成立。20经过仔细分析，进行排查。结果在检查到空调鼓风机时发现，当 把鼓风机关闭时，故障彻底消失；只要将鼓风机开到 3 挡，同时将发 动机转速提高到 12001500 r/min 时，故障便会出现。故障排除故障排除：发动机在运转时，发电机和点火系统是最大的干扰源，因此汽车在设计时已经考虑到了该问题，因此在每个模块内部都专门 设计了抑制电路，在带有网络的车辆上设计有提高网络电磁兼容性的 相关措施。该车的故障比较典型，仅一个条件并不会影响到网络及控 制模块的正常工作，只有干扰达到一定的频率时才会影响系统的正常 工作。至此，可以确定引起电动车窗系统不能正常工作的原因的确是 复合干扰。经仔细检查发现，最终的故障点是空调鼓风机的搭铁线接 触不良。由于搭铁线接触不良，导致装在鼓风机末极驱动单元上的抑 制电路不能正常工作，使得整个车辆电路系统的电磁辐射加强，干扰 了 CAN 网络的正常通讯，最终造成系统控制模块工作异常，从新接驳 搭铁线或者更换新的搭铁线,故障排除。21总结总结 通过对汽车电动车窗故障的分析和诊断的讲述，让我们知道了电 动车窗的方便快捷性以及它的基本构造与工作原理，对于电动车窗的 常见故障可以作出判断并解决，本文清楚地讲述了电动车窗故障的检 测方法和基本的诊断思路。随着科技的不断发展，汽车上的电子设备越来越多，各种电子设 备的相继出现，单单靠经验是不能完全解决问题的。也要通过使用检 测仪器对车辆进行检测，这样才能够方便、快捷地找出车辆故障，在 检修时一定要了解车辆的构造，因为车辆的整体是相互联系的，避免 盲目地拆装，以免造成不必要的损失。22致谢致谢 在论文完成之际，我首先向关心帮助和指导我的指导老师陈柱峰 表示衷心的感谢并致以崇高的敬意！在论文工作中，遇到了很多专业问题，一直得到陈老师的亲切关 怀和悉心指导，使我能尽快完成论文。陈老师以其渊博的学识、严谨 的治学态度、求实的工作作风和他敏捷的思维给我留下了深刻的印 象，我将终生难忘。再一次向他表示衷心的感谢，感谢他为学生营造 的浓郁学术氛围，以及学习、生活上的无私帮助!值此论文完成之际，谨向陈老师致以最崇高的谢意!由于本人知识有限，本论文难免有不足之处，恳请各位老师和同 学批评指正！23参考文献参考文献 1纪广兰.汽车电气设备构造与维修.北京：机械工业出版社，2008 2吴文彬，李美生.国产汽车电控系统应急维修实例.北京：人民邮电出版社，2005 3胡光辉.汽车电器设备构造与检修.北京：机械工业出版社，2006 4舒华，姚国平.汽车电气设备与维修.北京：北京理工大学出版社，2005 5陈家瑞等.汽车构造.北京:人民交通出版社,2003 6黄虎等.现代汽车维修.上海:上海交通大学出版社,2001 7林平.汽车构造.北京：科学出版社，2007 8杨庆.汽车故障诊断与检测技术.上海：人民交通出版社，2005 9张广辉.汽车故障诊断技术.上海：人民交通出版社，2005 10黄虎.现代汽车维修.上海：上海交通大学出版社，2001 11 邢艳云，金晓红，杨爱新.汽车电器.北京：科学出版社，2009