車窗及后視鏡控制原理認知與檢修第八章問題導(dǎo)入

一輛轎車的電動車窗升到頂部時會發(fā)出“更更”聲，且有的玻璃升不到最高點，總有一條小縫。

如果你是接車的修理技術(shù)人員，應(yīng)如何解決本故障？修理方案應(yīng)如何制訂？能力目標：1）能說出車窗升降的電路原理。2）能說出后視鏡的電路原理。3）能說出后視鏡防眩目的原理。4）能夠在更換電動車窗玻璃后，判別軌道阻力是否正常以及玻璃是否有從軌道脫出的可能。5）能夠檢查電動車窗電路，并設(shè)定單觸功能。6）能夠檢查天窗電路工作是否正常。學(xué)習(xí)目標素養(yǎng)目標：1）養(yǎng)成在更換電動車窗玻璃后，及時判別各項參數(shù)是否正常的習(xí)慣2）小組團隊合作，溝通與表達學(xué)習(xí)目標知識點1_車窗簡介一、作用和分類

電動車窗采用直流電機對車窗玻璃進行升、降控制。目前電動車窗的玻璃升降機構(gòu)有繩式和齒條式兩種。圖8-1所示為繩式玻璃升降機構(gòu)和齒條式玻璃升降機構(gòu)。知識點1_車窗簡介二、升級機結(jié)構(gòu)繩式玻璃升級機構(gòu)的電機經(jīng)蝸輪蝸桿減速機構(gòu)帶動旋繩器轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，拉動導(dǎo)繩在空心管中移動，支架豎立固定在車門內(nèi)部，玻璃固定在玻璃托架上，將玻璃托架安裝到安裝玻璃托的架上。

齒條式玻璃升降機構(gòu)的電機經(jīng)蝸輪蝸桿減速機構(gòu)帶動一個齒輪轉(zhuǎn)動，推動齒扇上下移動，由于支架固定在車門內(nèi)部，支架調(diào)節(jié)好位置后固定不動，玻璃固定在玻璃托架上，將玻璃托架再裝在安裝玻璃托架的架上，為了消除齒條和齒輪工作的噪聲，采用了消除間隙的彈簧，這個彈簧還可以減輕上升時電機的電流。顯然扇形齒條的上下運動使“X形”的左下點在滑道上移動，帶動安裝玻璃托架的架上下運動。知識點1_車窗簡介三、電動車窗分類

汽車電動車窗從控制角度上可分為三類：直接控制型、微控制器控制型和網(wǎng)絡(luò)微控制器控制型。1、直接控制型2、微控制器控制型3、網(wǎng)絡(luò)微控制器控制型

四、直接控制電動車窗

不同汽車所采用的電動車窗的控制電路不同，按電機是否直接搭鐵可分為電機不搭鐵和電機搭鐵兩種控制方式。1、電機不搭鐵的控制電路知識點1_車窗簡介采用電機不搭鐵的控制方式，由于開關(guān)既控制電機的電源線，又控制電機的搭鐵線，所以開關(guān)結(jié)構(gòu)和線路比較復(fù)雜。但電機結(jié)構(gòu)簡單，應(yīng)用比較廣泛。

圖8-2所示為主控開關(guān)控制右前車窗下降。圖8-3所示為獨立操作開關(guān)控制右前車窗下降。駕駛?cè)撕统丝头謩e操作，控制右前車窗下降時的電流方向。駕駛?cè)瞬僮髦骺亻_關(guān)中的右前車窗開關(guān)，使其在“下”的位置時，右前車窗電機的一端通過主控開關(guān)與搭鐵斷開后接電源而通電轉(zhuǎn)動，使右前車窗向下運動，電流方向如圖8-2所示箭頭。乘客操作右前車窗的獨立操作開關(guān)，使其在“下”的位置時，右前車窗電機的一端通過獨立操作開關(guān)與搭鐵斷開，與電源供電接通，使右前車窗向下運動。電流方向如圖8-3所示箭頭。圖8-2主控開關(guān)控制右前車窗下降圖8-3獨立操作開關(guān)控制右前車窗下降知識點1_車窗簡介知識點1_車窗簡介2、電機搭鐵的控制電路

電機搭鐵的控制電路是指電機電刷一端直接搭鐵，而電機定子有兩組磁場繞組，上升或下降過程中，每次只接通一個磁場繞組，由于兩線圈的纏繞方式相反，這樣定子線圈對轉(zhuǎn)子線圈的力矩方向相反，使電機的轉(zhuǎn)向不同，實現(xiàn)車窗的升、降。電機搭鐵的電動車窗控制電路如圖8-4所示。圖8-4電機搭鐵的電動車窗控制電路知識點2_車門集中控制基礎(chǔ)

目前用于連接分布式ECU模塊的標準汽車協(xié)議有兩種，分別是CAN和LIN。通過CAN/LIN接口實現(xiàn)一些主要的車門控制功能。其中應(yīng)用最普遍的是車門區(qū)域模塊（簡稱為車門模塊）的方法。在這種方法中，如門鎖、后視鏡、車窗升降和輔助照明等主要車門功能模塊都由車門內(nèi)的ECU控制。

一、電機換向的幾種基本電路

1、開關(guān)直接控制電機換向

早期車窗直接控制電路完全由開關(guān)直接控制電機正負極調(diào)換，該電路易燒開關(guān)的觸點，功能也較少。2、開關(guān)控制繼電器的直接換向電路

使用繼電器后，電機的電流可以增大，而不至燒開關(guān)觸點。知識點2_車門集中控制基礎(chǔ)3、H橋芯片電機換向電路

圖8-5中所示為典型的直流電機控制電路。電路得名于“H橋驅(qū)動電路”是因為它的形狀酷似字母H。4個晶體管組成H的4條垂直腿，而電機就是H中的橫杠。H橋式電機驅(qū)動電路包括4個晶體管。要使電機運轉(zhuǎn)，必須導(dǎo)通對角線上的一對晶體管。根據(jù)不同晶體管對的導(dǎo)通情況，電流可能會從左至右或從右至左流過電機，從而控制電機的轉(zhuǎn)向。圖8-5典型的直流電機控制電路知識點2_車門集中控制基礎(chǔ)二、車門負載功率車門集中控制概念是指在車門上所有執(zhí)行器所在車門控制單元全部實現(xiàn)。車門模塊的負載類型包括電機、燈、LED和加熱線圈。三、車門集中控制負載驅(qū)動方法

目前車門集中控制硬件架構(gòu)有兩種。一種是小功率采用一片專用芯片驅(qū)動，高度整合的功率芯片較為理想，大功率由專用大功率芯片控制或采用繼電器控制。第二種是小功率采用多個標準的專用芯片驅(qū)動，大功率仍由專用大功率芯片控制或采用繼電器控制。1、小型負載驅(qū)動方法

通常有兩種方法驅(qū)動小型負載，如后視鏡電機、燈、LED、后視鏡加熱，甚至門鎖電機。知識點2_車門集中控制基礎(chǔ)2、大功率負載的電子驅(qū)動方法

對于車窗升降電機等大功率負載，通常有兩種不同的驅(qū)動方法：第一種是基于繼電器的方法，第二種是使用電子半導(dǎo)體組件。

至今采用繼電器的策略仍被廣泛使用，主要原因是硬件成本較低、技術(shù)成熟，且能很好地處理大電流。但該方法也有以下缺點：1）繼電器解決方案需要較多的外部組件組成基本電路，如熔絲。而且驅(qū)動器通常是一對達林頓管和穩(wěn)壓二極管。2）繼電器不能為繼電器自身和系統(tǒng)提供任何保護。3）繼電器不具備任何診斷功能。4）繼電器解決方法無法實現(xiàn)脈沖寬度調(diào)制(PWM）控制。知識點2_車門集中控制基礎(chǔ)5）繼電器較大，需要熔絲盒。6）當要求開關(guān)次數(shù)較多的部件時，如后視鏡上的轉(zhuǎn)向燈，繼電器的電子壽命相對有限。7）熔絲和繼電器有發(fā)熱量較大的問題，因為繼電器線圈和繼電器觸點以及熔絲本身和分流電阻都有較大的功率損失。

其工作原理如下：SPD50P03L提供電源反接保護，穩(wěn)壓管穩(wěn)壓，電解電容濾波，輸出普通的穩(wěn)定12V電源為H橋供電。TLE4278G為高穩(wěn)定精度的電源電壓調(diào)節(jié)芯片，Q為其輸出的電源到左邊的微控制器XC164CM的Vdd，Vss為微控制器XC164CM的負極。知識點2_車門集中控制基礎(chǔ)四、半橋“三態(tài)門”的驅(qū)動的應(yīng)用

由于OUT端口采用半橋設(shè)計，每個OUT端口都有高電位、低電位和高阻抗三種狀態(tài)，可用兩個TLE6208-3實現(xiàn)后視鏡電機驅(qū)動，如圖8-6所示，三個OUT端口需要三個半橋，一個車門后視鏡的兩個位置調(diào)整電機（Mx和My）共用OUT2端口，同時后視鏡折疊電機因電流稍大，電機的一端采用OUT3和OUT1并聯(lián)，另一端采用OUT2和OUT3并聯(lián)，可增加帶載能力。半橋的三態(tài)功能可在驅(qū)動兩個同樣的電機時節(jié)省一個半橋驅(qū)動器。正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、停轉(zhuǎn)和高阻抗等操作模式可由SPI（驅(qū)動芯片和外界芯片進行控制指令和電機狀態(tài)信息通道）進行控制。來自橋臂的診斷信息也能通過SPI反饋輸出。知識點3_汽車電動后視鏡

后視鏡分為車外左、右兩個后視鏡和車內(nèi)一個后視鏡，由于以前車內(nèi)后視鏡一般沒有控制功能，所以本書僅講車外兩側(cè)的后視鏡，隨著汽車技術(shù)的發(fā)展，中、高檔汽車開始采用有電控防眩目技術(shù)的車內(nèi)后視鏡。

一、功能和操作

車外每個電動后視鏡是由兩個微型永磁電機來調(diào)整后視鏡鏡面的水平、垂直位置，也稱水平電機和垂直電機。駕駛?cè)俗隈{駛位置上先通過按動左側(cè)（L）按鈕或右側(cè)（R）按鈕選擇哪個后視鏡，再按動一下后視鏡的四方向的調(diào)節(jié)開關(guān)，就可獲得理想的后視鏡的位置。

后視鏡折疊分為手動折疊和電動折疊兩種：手動折疊時駕駛?cè)吮仨毎咽稚斐龃巴饣蛳萝囌郫B；電動折疊是駕駛?cè)嗽谲噧?nèi)就可以對后視進行折疊，起動車輛時后視鏡會自動知識點3_汽車電動后視鏡打開，還可以根據(jù)車速自動折疊減少風(fēng)阻。

二、電動后視鏡的結(jié)構(gòu)

電動后視鏡的鏡面調(diào)節(jié)由水平轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)電機Mx和垂直轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)電機My來完成。上、下方向的轉(zhuǎn)動用My電機控制，左、右方向的轉(zhuǎn)動由Mx電機控制。通過改變電機的電流方向，即可完成后視鏡的上、下及左、右調(diào)整。車外后視鏡有加熱功能時，在鏡片背部會有加熱的供電線。電動后視鏡若有折疊功能，會有一個折疊電機，車外后視鏡的防眩目功能一般是由后視鏡的材料決定的，與電路控制沒有關(guān)系，車內(nèi)后視鏡防眩目功能一般是由電路控制。

三、車內(nèi)后視鏡防眩目的原理

防眩目車內(nèi)后視鏡由一面特殊鏡子和兩個光電二極管及電子控制器、導(dǎo)電層組成，知識點3_汽車電動后視鏡電子控制器接收來自前方和后方的光電二極管送來的前射光和后射光信號。如果燈光照射在車內(nèi)后視鏡上，例如后面燈光強度大于前面燈光，電子控制器會輸出一個電壓到鏡子的導(dǎo)電層上。導(dǎo)電層上的這個電壓改變鏡面電化層顏色，電壓越高，電化層顏色越深，此時即使再強的照射光照到后視鏡上，經(jīng)防眩目后視鏡反射到駕駛?cè)搜劬ι蠒r也會顯示暗光，從而防止炫目。鏡面電化層反射強度根據(jù)后方光線的入射強度自動控制，持續(xù)變化以防止眩目。練習(xí)一、填空題1.電動車窗采用

對車窗玻璃進行升、降控制。2.低目前電動車窗的玻璃升降機構(gòu)有

和

兩種。3.汽車電動車窗從控制角度上可分

、

和

。4.目前用于連接分布式ECU模塊的標準汽車協(xié)議有兩種，