汽車電動車窗與中控門鎖試驗臺的研制及試驗分析

林龍　喬美

摘 要：本文介紹了汽車電動車窗與中控門鎖試驗臺總體設計及試驗臺支架的設計、電路設計、顯示面板的設計與車門結構切割設計等部分設計的設計理念與設計工作中的注意事項，同時介紹了此試驗臺的使用，并對各種主要故障進行模擬和分析。

關鍵詞：電動車窗；中控門鎖；試驗臺研制；試驗分析

引言

由于汽車電動車窗與中控門鎖的主要控制部件均在車門內部，具體結構與工作過程看不到，摸不著，使我們學習過程枯燥乏味，難以理解老師所教知識。目前市面上也有一些相關試驗臺，但存在一些不足，且成本較高。研制出新的適合學習用的汽車電動車窗與中控門鎖的試驗臺對汽車電動車窗與中控門鎖方面知識的學習與教學都有很大幫助。項目實施過程中，通過團體協作研究、設計和制作，可增強我們的動手能力，并使大家認識到團隊協作的重要性。

1.總體設計

試驗臺的結構原理將以豐田威馳電動車窗與中控門鎖系統實物為試驗對象，是集動態運行、檢測以及故障設置等功能于一體的新的汽車電動車窗與中控門鎖試驗臺和排故技能訓練裝置。首先，電動車窗與中控門鎖試驗臺的零件來自豐田威馳汽車，選擇此配件是考慮到豐田產品成本低、改裝容易、兼容性好。其次，此試驗臺有顯示面板，面板上設有電動車窗與中控門鎖的部分零部件、電路以及檢測端子，通過顯示面板上的電路圖和檢測端子，使電動車窗與中控門鎖的主要零部件及控制路線一目了然，也可進行線路檢測。再次，此試驗臺車門部分，將車門內外金屬板進行切割，使車窗玻璃升降器的運轉過程直接呈現出來。最后，此試驗臺可提供手動設置故障和遙控設置故障兩個部分，實際操作性強。學生在實習過程中教師可以通過設置故障對學生進行相關的考核。學生在理論學習時接觸到電動車窗與中控門鎖的機會很少，同時也感到枯燥乏味。通過此實訓臺，學生不僅直觀了解到實訓臺相關內容，而且更深一步了解它們的工作原理。

2.部分設計

2.1試驗臺支架的設計

為了保證整個試驗臺牢固可靠，試驗臺支架選用方鋼進行焊接而成，焊縫接頭要牢靠安裝。這個實驗臺支架分為兩個部分：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。在設計過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，同時顯示面板支架要與左前車門間距控制得當，避免相互影響。這樣才能方便車門打開和關閉。

2.2電路設計

本試驗臺將電動車窗與中控門鎖主要控制電路繪制在顯示面板上。采用開關控制式，就是在電源與用電設備之間線路設置故障開關。開關閉合時，電動車窗與中控門鎖處在正常工作狀態；一旦開關斷開，就可以模擬信號丟失、電源線斷路或接地不良等故障情況。學生可以根據實際情況逐步進行檢測，判斷故障位置，并進行故障排除。在各線路中接上故障開關并不簡單，接線過程中需要非常的細心，故障開關統一安排在顯示面板背面，這樣老師在設置故障過程中不會讓學生知道故障所在哪個部位。

2.3顯示面板的設計

顯示面板常用材料有鋁塑板和石膏板，由于在實際應用過程中，鋁塑板容易造成電路短路，因此本試驗臺采用的是石膏板。設計過程中應考慮故障模擬試驗臺的使用對象，此試驗臺是用于汽車電器實訓教學，需要在顯示面板上畫出電動車窗與中控鎖相關的電路圖，同時在顯示面板上要安裝相關的零部件。可以讓學生直觀了解到電動車窗與中控鎖是如何工作，這樣更加形象易懂，不會感覺學習起來枯燥乏味。因此電路圖在顯示面板上的布置與主要控制部件的設計應該反復調整，使其達到最佳效果。

2.4車門結構切割設計

由于汽車電動車窗升降機構安裝在車門夾層內部，完好的車門無法看到內部控制結構，故設計過程中，對車門鈑金機構進行合理切割后再在相應位置加裝透明材料，既不影響內部結構的固定，也不喪失對內部結構的防塵與保護作用，同時使內部結構與控制過程可視。

3.實訓臺的使用

本試驗臺設計過程中主要考慮到兩個方面的使用：一是具體結構的直觀認知與具體控制過程；二是對具體故障進行模擬，讓學生進行檢測，逐步排除故障。

本實訓臺接上12V電源后，打開點火開關ON檔，就可以演示左前電動車窗玻璃升降及車窗電機正反轉情況、中控門鎖電機上鎖解鎖、防盜ECU進入工作狀態。操縱門鎖控制開關，4個車門門鎖電機可以上鎖解鎖，通過操縱電動車窗主開關進行相應的車窗電機工作。

本實訓臺可以通過故障設置區模擬具體故障，學生可以根據具體的故障現象結合顯示面板上的電路圖進行故障分析，設計故障排除思路，通過及測量端子，借助萬用表進行檢測與分析，并逐步進行故障的檢測與診斷，最終排除故障。

4.實驗結果分析

4.1防盜系統實驗

（1）故障設置。斷開顯示面板上的發動機艙的開關，即模擬發動機艙的信號丟失時的情況。此時防盜系統只閉鎖，但不能使車輛進入防盜狀態，使防盜指示燈常亮。

（2）故障分析。由實驗結果發現，當用遙控器閉鎖后，防盜指示燈亮，以警示該車進入防盜狀態。此時必須用遙控器開鎖，用其他方式打開車門，防盜系統根據車門觸發送來的打鐵信號，得知有人非法進入車內，使防盜喇叭鳴叫，危機警告燈閃亮，以警示有人非法進入車內，同時啟動線路斷開，使起動機無法工作，用任何方式也無法啟動車輛。

（3）故障排除。首先將防盜指示燈連接器斷開，用萬用表測量防盜狀態下指示燈電壓為12V，初步判斷防盜指示燈損壞。根據線路圖查找，將四名的觸發線路驗證正常后，又排除發動機艙和行李箱線路。最后，將防盜控制單元連接器斷開，用線一根根連接測試，發現在不連接發動機艙線路時一切正常，連接后故障重復。檢測防盜控制單元8號腳與發動機蓋鎖止開關1號腳不導通。當排除防盜報警故障后防盜指示燈也回復正常。可以發現，當發動機蓋與防盜控制單元信號斷開時，防盜系統只能閉鎖，但不能使車輛進入防盜狀態。使防盜指示燈常亮，以示檢查發動機艙相關線路，進行檢修。

4.2電動車窗實驗

（1）故障設置。斷開顯示面板上右前電動車窗電機2號腳與電動車窗主開關15號腳及模擬右前電動車窗，只能一個方向運動。

（2）故障分析。導致右前車窗玻璃只能下降運動故障原因可能是：右前電動車窗分開關或主開關觸點接觸不良、控制導線或車輛升降器工作不良。操作相應的組合開關，發現車窗電機不能正常升降，操作相應分開關發現車窗玻璃能夠下降，不能上升運動。

（3）故障排除。首先檢查電動車窗調節器開關（分開關）總成的導通性，發現此開關工作正常。再進一步檢查右前車窗調節器電動機的運轉情況，當接頭和每個端子加上蓄電池電壓時，電動機輕松起動，平穩運轉，說明電動機工作正常，排除了車窗調節器開關和電動機后，把問題轉向控制導線，將電動車窗主開關插頭拔掉，檢測右前車窗調節器電機5號腳，與車窗主開關插頭18號腳導通，右前車窗調節器電機2號腳與車窗主開關插頭15號腳不導通，通過這個故障實驗發現：右前車窗玻璃不能上升、只能下降，是由于車窗調節器2號腳與車窗主開關插頭15號腳控制線路斷開引起的。這是我們在汽車電器檢修過程中需要值得思考的一方面內容。

5.結束語

汽車電動車窗與中控門鎖是汽車車身電控系統中一個非常重要的內容，此試驗臺是的設計對于汽車電動車窗與中控門鎖教學過程有很強的實用價值。當然此試驗臺在使用過程中也可能會存在一些不足之處，希望各位同仁給予指出。

參考文獻：

[1]王向東著.電控發動機故障模擬試驗臺設計及試驗分析.西安：長安大學出版社，2003.5

[2]黃榕清，胡宏，李剛營.電控發動機故障模擬試驗臺的研究及試驗分析[J].機電工程技

術，2005，（第12期）

[3]李立斌，趙文龍，趙昨喜.電控發動機故障模擬試驗臺試驗分析[J].小型內燃機與摩托

車，2009，（第4期）.

作者簡介：

林龍（1988-），男，實驗員，研究方向：汽車構造與維修實訓教學。

喬美（1984-），女，助理講師，教研室主任，研究方向：汽車構造與維修。