汽车电动车窗与中控门锁试验台的研制及试验分析

林龙　乔美

摘 要：本文介绍了汽车电动车窗与中控门锁试验台总体设计及试验台支架的设计、电路设计、显示面板的设计与车门结构切割设计等部分设计的设计理念与设计工作中的注意事项，同时介绍了此试验台的使用，并对各种主要故障进行模拟和分析。

关键词：电动车窗；中控门锁；试验台研制；试验分析

引言

由于汽车电动车窗与中控门锁的主要控制部件均在车门内部，具体结构与工作过程看不到，摸不着，使我们学习过程枯燥乏味，难以理解老师所教知识。目前市面上也有一些相关试验台，但存在一些不足，且成本较高。研制出新的适合学习用的汽车电动车窗与中控门锁的试验台对汽车电动车窗与中控门锁方面知识的学习与教学都有很大帮助。项目实施过程中，通过团体协作研究、设计和制作，可增强我们的动手能力，并使大家认识到团队协作的重要性。

1.总体设计

试验台的结构原理将以丰田威驰电动车窗与中控门锁系统实物为试验对象，是集动态运行、检测以及故障设置等功能于一体的新的汽车电动车窗与中控门锁试验台和排故技能训练装置。首先，电动车窗与中控门锁试验台的零件来自丰田威驰汽车，选择此配件是考虑到丰田产品成本低、改装容易、兼容性好。其次，此试验台有显示面板，面板上设有电动车窗与中控门锁的部分零部件、电路以及检测端子，通过显示面板上的电路图和检测端子，使电动车窗与中控门锁的主要零部件及控制路线一目了然，也可进行线路检测。再次，此试验台车门部分，将车门内外金属板进行切割，使车窗玻璃升降器的运转过程直接呈现出来。最后，此试验台可提供手动设置故障和遥控设置故障两个部分，实际操作性强。学生在实习过程中教师可以通过设置故障对学生进行相关的考核。学生在理论学习时接触到电动车窗与中控门锁的机会很少，同时也感到枯燥乏味。通过此实训台，学生不仅直观了解到实训台相关内容，而且更深一步了解它们的工作原理。

2.部分设计

2.1试验台支架的设计

为了保证整个试验台牢固可靠，试验台支架选用方钢进行焊接而成，焊缝接头要牢靠安装。这个实验台支架分为两个部分：一部分是上半部分，采用20cm方钢，主要用于支持显示面板及部分零部件；另一部是下半部分，采用40cm方钢，主要用于安装车门，并承受所有组成部分的重量。在设计过程中要注意左前车门能有效安装在支架上，并且车门钥匙锁总成要控制一定距离，确保能正常上锁解锁，同时显示面板支架要与左前车门间距控制得当，避免相互影响。这样才能方便车门打开和关闭。

2.2电路设计

本试验台将电动车窗与中控门锁主要控制电路绘制在显示面板上。采用开关控制式，就是在电源与用电设备之间线路设置故障开关。开关闭合时，电动车窗与中控门锁处在正常工作状态；一旦开关断开，就可以模拟信号丢失、电源线断路或接地不良等故障情况。学生可以根据实际情况逐步进行检测，判断故障位置，并进行故障排除。在各线路中接上故障开关并不简单，接线过程中需要非常的细心，故障开关统一安排在显示面板背面，这样老师在设置故障过程中不会让学生知道故障所在哪个部位。

2.3显示面板的设计

显示面板常用材料有铝塑板和石膏板，由于在实际应用过程中，铝塑板容易造成电路短路，因此本试验台采用的是石膏板。设计过程中应考虑故障模拟试验台的使用对象，此试验台是用于汽车电器实训教学，需要在显示面板上画出电动车窗与中控锁相关的电路图，同时在显示面板上要安装相关的零部件。可以让学生直观了解到电动车窗与中控锁是如何工作，这样更加形象易懂，不会感觉学习起来枯燥乏味。因此电路图在显示面板上的布置与主要控制部件的设计应该反复调整，使其达到最佳效果。

2.4车门结构切割设计

由于汽车电动车窗升降机构安装在车门夹层内部，完好的车门无法看到内部控制结构，故设计过程中，对车门钣金机构进行合理切割后再在相应位置加装透明材料，既不影响内部结构的固定，也不丧失对内部结构的防尘与保护作用，同时使内部结构与控制过程可视。

3.实训台的使用

本试验台设计过程中主要考虑到两个方面的使用：一是具体结构的直观认知与具体控制过程；二是对具体故障进行模拟，让学生进行检测，逐步排除故障。

本实训台接上12V电源后，打开点火开关ON档，就可以演示左前电动车窗玻璃升降及车窗电机正反转情况、中控门锁电机上锁解锁、防盗ECU进入工作状态。操纵门锁控制开关，4个车门门锁电机可以上锁解锁，通过操纵电动车窗主开关进行相应的车窗电机工作。

本实训台可以通过故障设置区模拟具体故障，学生可以根据具体的故障现象结合显示面板上的电路图进行故障分析，设计故障排除思路，通过及测量端子，借助万用表进行检测与分析，并逐步进行故障的检测与诊断，最终排除故障。

4.实验结果分析

4.1防盗系统实验

（1）故障设置。断开显示面板上的发动机舱的开关，即模拟发动机舱的信号丢失时的情况。此时防盗系统只闭锁，但不能使车辆进入防盗状态，使防盗指示灯常亮。

（2）故障分析。由实验结果发现，当用遥控器闭锁后，防盗指示灯亮，以警示该车进入防盗状态。此时必须用遥控器开锁，用其他方式打开车门，防盗系统根据车门触发送来的打铁信号，得知有人非法进入车内，使防盗喇叭鸣叫，危机警告灯闪亮，以警示有人非法进入车内，同时启动线路断开，使起动机无法工作，用任何方式也无法启动车辆。

（3）故障排除。首先将防盗指示灯连接器断开，用万用表测量防盗状态下指示灯电压为12V，初步判断防盗指示灯损坏。根据线路图查找，将四名的触发线路验证正常后，又排除发动机舱和行李箱线路。最后，将防盗控制单元连接器断开，用线一根根连接测试，发现在不连接发动机舱线路时一切正常，连接后故障重复。检测防盗控制单元8号脚与发动机盖锁止开关1号脚不导通。当排除防盗报警故障后防盗指示灯也回复正常。可以发现，当发动机盖与防盗控制单元信号断开时，防盗系统只能闭锁，但不能使车辆进入防盗状态。使防盗指示灯常亮，以示检查发动机舱相关线路，进行检修。

4.2电动车窗实验

（1）故障设置。断开显示面板上右前电动车窗电机2号脚与电动车窗主开关15号脚及模拟右前电动车窗，只能一个方向运动。

（2）故障分析。导致右前车窗玻璃只能下降运動故障原因可能是：右前电动车窗分开关或主开关触点接触不良、控制导线或车辆升降器工作不良。操作相应的组合开关，发现车窗电机不能正常升降，操作相应分开关发现车窗玻璃能够下降，不能上升运动。

（3）故障排除。首先检查电动车窗调节器开关（分开关）总成的导通性，发现此开关工作正常。再进一步检查右前车窗调节器电动机的运转情况，当接头和每个端子加上蓄电池电压时，电动机轻松起动，平稳运转，说明电动机工作正常，排除了车窗调节器开关和电动机后，把问题转向控制导线，将电动车窗主开关插头拔掉，检测右前车窗调节器电机5号脚，与车窗主开关插头18号脚导通，右前车窗调节器电机2号脚与车窗主开关插头15号脚不导通，通过这个故障实验发现：右前车窗玻璃不能上升、只能下降，是由于车窗调节器2号脚与车窗主开关插头15号脚控制线路断开引起的。这是我们在汽车电器检修过程中需要值得思考的一方面内容。

5.结束语

汽车电动车窗与中控门锁是汽车车身电控系统中一个非常重要的内容，此试验台是的设计对于汽车电动车窗与中控门锁教学过程有很强的实用价值。当然此试验台在使用过程中也可能会存在一些不足之处，希望各位同仁给予指出。

参考文献：

[1]王向东著.电控发动机故障模拟试验台设计及试验分析.西安：长安大学出版社，2003.5

[2]黄榕清，胡宏，李刚营.电控发动机故障模拟试验台的研究及试验分析[J].机电工程技

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[3]李立斌，赵文龙，赵昨喜.电控发动机故障模拟试验台试验分析[J].小型内燃机与摩托

车，2009，（第4期）.

作者简介：

林龙（1988-），男，实验员，研究方向：汽车构造与维修实训教学。

乔美（1984-），女，助理讲师，教研室主任，研究方向：汽车构造与维修。