- 汽車舒適控制系統及檢修(第2版)
- 北京中汽恒泰教育科技有限公司
- 5151字
- 2020-06-04 14:35:37
1.1 玻璃升降器控制系統的組成與工作原理
一、玻璃升降器控制系統的組成
邁騰玻璃升降器電動機通過各車門控制單元分別進行控制,如圖1-7所示,整個控制系統包含以下元器件和控制單元:遙控鑰匙、車載電網控制單元J519、數據總線診斷接口J533、進入及起動系統接口J965、車門控制單元(四個車門分別一個)、玻璃升降器電動機(四個車門分別一個)、玻璃升降器開關(四個車門上都有一個或一組)。

圖1-7 邁騰玻璃升降器結構組成
1.駕駛人側玻璃升降器操作開關E512
如圖1-8所示為邁騰駕駛人側玻璃升降器操作開關E512,它主要包含以下開關元件:

圖1-8 邁騰駕駛人側玻璃升降器操作開關E512
1)駕駛人側玻璃升降器控制開關。
2)前排乘員側玻璃升降器控制開關。
3)左后側玻璃升降器控制開關。
4)右后側玻璃升降器控制開關。
5)兒童安全鎖按鈕。
6)后視鏡調節、轉換開關。
注意:本節只講玻璃升降器控制和兒童鎖控制。
如圖1-9所示為邁騰駕駛人側玻璃升降器操作開關E512電路原理圖,從中可以看出,為了減少普通電路連接數量,邁騰玻璃升降器控制開關采用分壓方式,將通常的四根信號線(上升、自動上升、下降、自動下降)采用一根信號線輸出。

圖1-9 邁騰駕駛人側玻璃升降器操作開關E512電路原理圖
在每個開關電路上串有不同的電阻,操作開關在不同的檔位(上升、自動上升、下降、自動下降)時,通過不同的分壓電阻將車門控制單元發出的、作為基準的方波信號電壓改變,控制單元將這些輸入的方波信號幅值電壓和其內部預先存儲的玻璃升降器圖譜動作數據(上升、自動上升、下降、自動下降)電壓對比,如果和哪一個圖譜動作數據電壓對比成功,將控制玻璃升降器相應的(上升、自動上升、下降、自動下降)動作。
按下E512上的玻璃升降器鎖止開關E318,J386檢測到開關開啟信號,并將這個模擬信號轉換為數字信號,通過LIN局域網發送給左后側車門控制單元J388,此時當J388接收到來自于自身車門上的升降器控制開關E52的信號時,將不會執行左后側車門玻璃升降電動機動作控制,左后側玻璃將無法上升或下降。同時,J386將數字信號通過舒適CAN總線發送給前排乘員側車門控制單元J387,J387再通過LIN線發送給右后側車門控制單元J389,此時當J389接收到來自于自身車門上的升降器控制開關E54的信號時,將不會執行右后側車門玻璃升降電動機動作控制,右后側車門玻璃將無法上升或下降。
注意:玻璃升降器鎖止開關E318開啟后,E512中的E711、E713還可以繼續控制兩個后門玻璃動作。
2.前排乘員側、左后側、右后側車門上的玻璃升降器操作開關
邁騰前排乘員側、左后側、右后側車門上分別安裝有只能控制自身車門玻璃升降器的單體操作開關,如圖1-10所示,其工作電路圖如圖1-11~圖1-13所示。其結構原理和駕駛人側玻璃升降器操作開關E512基本一樣,也是采用分壓信號的方式實現不同的功能控制。

圖1-10 邁騰前排乘員側、左后側、右后側車門上的玻璃升降器操作開關
3.兒童安全鎖按鈕E318
如圖1-14所示為邁騰轎車上安裝的兒童安全按鈕,它是為保證乘車兒童安全的一種主動安全裝置,防止車輛行駛過程中兒童開啟后部車窗產生的危險。在兒童安全鎖按鈕鎖止情況下,只有駕駛人側控制開關才能控制所有后側玻璃車窗,所有后門上的玻璃車窗玻璃升降器開關無法控制對應的玻璃車窗。

圖1-11 邁騰前排乘員側玻璃升降器操作開關電路原理圖

圖1-12 邁騰右后側玻璃升降器操作開關電路原理圖

圖1-13 邁騰左后側玻璃升降器操作開關電路原理圖

圖1-14 邁騰兒童安全鎖按鈕E318的電路原理圖
其結構原理和駕駛人側玻璃升降器操作開關E512基本一樣,也是采用分壓信號的方式實現不同的功能控制。
4.玻璃升降器電動機
如圖1-15所示為邁騰玻璃升降器電動機,從上一代的控制單元、電動機為一體的結構中將電動機分離出來,采用單獨控制,這將使得玻璃升降器機械結構有了更多的布局結構設計。
玻璃升降器電動機采用直流永磁電動機,電動機的定子上安裝有固定的主磁極和電刷,轉子上安裝有電樞繞組和換向器。直流電源的電能通過電刷和換向器進入電樞繞組,產生電樞電流,電樞電流產生的磁場與主磁場相互作用產生電磁轉矩,使電動機旋轉帶動負載。

圖1-15 邁騰玻璃升降器電動機
運行時轉動的部分稱為轉子,其主要作用是產生電磁轉矩和感應電動勢,是直流電動機進行能量轉換的樞紐,所以通常又稱為電樞,由轉軸、電樞鐵心、電樞繞組、換向器等組成,如圖1-16所示。

圖1-16 直流碳刷電動機結構原理圖
邁騰玻璃升降器電動機采用雙源控制,系統在控制時,通過改變電動機上的兩個電源線極性方向(+、-),電動機的轉動方向將改變,隨之車窗玻璃將會在滑道內上升或者下降,如圖1-17~圖1-20所示為每個車門玻璃升降器電動機與控制單元之間的連接路。

圖1-17 邁騰駕駛人側玻璃升降器電動機電路原理圖

圖1-18 邁騰前排乘員側玻璃升降器電動機電路原理圖

圖1-19 邁騰左后側玻璃升降器電動機電路原理圖

圖1-20 邁騰右后側玻璃升降器電動機電路原理圖
5.駕駛人側車門控制單元J386
如圖1-21所示為駕駛人側車門控制單元J386,其主要功能是根據各種輸入信號控制玻璃升降器電動機、中控門鎖、后視鏡、轉向信號燈等執行器的工作,其信號輸入端組成和主要作用見表1-2。

圖1-21 邁騰駕駛人側車門控制單元J386
表1-2 駕駛人側車門控制單元J386的輸入信號

其信號輸出端組成及功能,見表1-3。
表1-3 駕駛人側車門控制單元J386功能

6.前排乘員側車門控制單元J387
如圖1-22所示為前排乘員側車門控制單元J387,其主要功能是根據各種輸入信號控制玻璃升降器電動機、中控門鎖、后視鏡、轉向信號燈等執行器的工作,其信號輸入端組成和主要作用見表1-4。

圖1-22 邁騰前排乘員側車門控制單元J387
表1-4 前排乘員側車門控制單元J387的輸入信號

其信號輸出端組成及功能,見表1-5。
表1-5 前排乘員側車門控制單元J387功能控制

7.后側車門控制單元J388、J389
如圖1-23所示為左后側車門控制單元J388、右后側車門控制單元J389,其主要功能是根據各種輸入信號控制玻璃升降器電動機、中控門鎖、氛圍燈等執行器的工作,其信號輸入端組成和主要作用見表1-6。

圖1-23 邁騰后側車門控制單元J388、J389
表1-6 左后側、右后側車門控制單元信號輸入

其信號輸出端組成及功能,見表1-7。
表1-7 左后側、右后側車門控制單元功能控制

二、玻璃升降器控制系統的工作原理
1.控制功能
邁騰玻璃升降器控制系統的主要功能有以下幾個。
1)車窗玻璃手動上升。
2)車窗玻璃自動上升。
3)車窗玻璃手動下降。
4)車窗玻璃自動下降。
5)兒童安全鎖。
6)車窗玻璃防夾手。
2.工作過程
分駕駛人側、前排乘員側、左后側、右后側四個車門玻璃升降器進行講解。
(1)駕駛人側玻璃升降器
如圖1-24所示為駕駛人側玻璃升降器控制原理圖,駕駛人側玻璃升降器操作開關E710安裝在E512上,當向上拉動開關至一檔(代表手動上升)、向上拉動開關至二檔(代表自動上升)、向下按動開關至一檔(代表手動下降)、向下按動開關至二檔(代表自動下降),開關就會將J386提供的0V~+B的方波信號(基準)幅值電壓分壓后作為信號輸送給J386, J386將此信號轉變成數字信號,并根據內部的程序控制駕駛人側玻璃升降器電動機的運行。

圖1-24 邁騰駕駛人側玻璃控制過程
(2)前排乘員側玻璃升降器
如圖1-25所示邁騰前排乘員側玻璃升降器控制過程,從中可以看出,前排乘員側玻璃升降器電動機受控于兩個開關,一個是位于駕駛人側的玻璃升降器總開關E512的分開關E716,一個是位于前排乘員側車門上的單體開關E107,兩個開關的控制路徑不同。
1)利用駕駛人側玻璃升降器分開關E716進行控制。
當操作E512上的前排乘員側玻璃升降器控制開關E716時,不管向上拉動開關至一檔(代表手動上升)、向上拉動開關至二檔(代表自動上升)、向下按動開關至一檔(代表手動下降),還是向下按動開關至二檔(代表自動下降),開關就會將J386提供的0V~+B的方波信號(基準)幅值電壓分壓后作為信號輸送給J386,J386將此信號轉變成數字信號,通過舒適CAN總線傳送給前排乘員側車門控制單元J387,J387根據內部的程序控制前排乘員側玻璃升降器電動機的運行。

圖1-25 邁騰前排乘員側玻璃控制過程
2)利用前排乘員側玻璃升降器開關E107進行控制。
如圖1-26所示為利用E107控制前排乘員側玻璃升降的控制原理圖,當操作前排乘員側車門面板上的車窗玻璃升降器控制開關E107時,不管向上拉動開關至一檔(代表手動上升)、向上拉動開關至二檔(代表自動上升)、向下按動開關至一檔(代表手動下降),還是向下按動開關至二檔(代表自動下降),開關就會將J387提供的0V~+B的方波信號(基準)幅值電壓分壓后作為信號輸送給前排乘員側車門控制單元J387,J387將此信號轉變成數字信號,并根據內部的程序控制前排乘員側玻璃升降器電動機的運行。

圖1-26 利用E107控制前排乘員側玻璃升降的控制原理
(3)左后側玻璃升降器
左后側玻璃升降器電動機受控于兩個開關,一個是位于駕駛人側的玻璃升降器總開關E512的分開關E711,一個是位于左后側車門上的單體開關E52,兩個開關的控制路徑不同。
1)利用駕駛人側的分開關E711進行控制。
如圖1-27所示為駕駛人側的分開關E711控制原理圖,從中可以看出,當操作E711開關時,不管向上拉動開關至一檔(代表手動上升)、向上拉動開關至二檔(代表自動上升)、向下按動開關至一檔(代表手動下降),還是向下按動開關至二檔(代表自動下降),開關就會將J386提供的0V~+B的方波信號(基準)幅值電壓分壓后作為信號輸送給駕駛人側車門控制單元J386,J386將此信號轉變成數字信號,通過LIN總線傳送給左后側車門控制單元J388,J388根據內部的程序控制左后側玻璃升降器電動機的運行。
2)利用左后側玻璃升降器開關E52進行控制。
如圖1-28所示為左后側玻璃升降器開關E52控制原理圖,當兒童安全鎖開關不起作用、操作E52開關時,不管向上拉動開關至一檔(代表手動上升)、向上拉動開關至二檔(代表自動上升)、向下按動開關至一檔(代表手動下降),還是向下按動開關至二檔(代表自動下降),開關就會將J388提供的0V~+B的方波信號(基準)幅值電壓分壓后作為信號輸送給左后側車門控制單元J388,J388將此信號轉變成數字信號,并根據內部的程序控制左后側玻璃升降器電動機的運行。
注意:E52能進行有效控制的前提是J388處于激活狀態,因此要注意J388的激活條件。

圖1-27 駕駛人側玻璃升降器分開關E711控制原理圖

圖1-28 左后側玻璃升降器開關E52控制原理圖
(4)右后側玻璃升降器
右后側玻璃升降器電動機受控于兩個開關,一個是位于駕駛人側的玻璃升降器總開關E512的分開關E713,一個是位于右后側車門上的單體開關E54,兩個開關的控制路徑不同。
1)利用駕駛人側的分開關E713進行控制。
當操作E512上的右后側玻璃升降器控制開關E713時,不管向上拉動開關至一檔(代表手動上升)、向上拉動開關至二檔(代表自動上升)、向下按動開關至一檔(代表手動下降),還是向下按動開關至二檔(代表自動下降),開關就會將J386提供的0V~+B的方波信號(基準)幅值電壓分壓后作為信號輸送給駕駛人側車門控制單元J386,J386將此信號轉變成數字信號,通過舒適CAN總線傳送給前排乘員側車門控制單元J387,再通過LIN總線傳送給右后側車門控制單元J389,J389根據內部的程序控制右后側玻璃升降器電動機的運行,如圖1-29所示。

圖1-29 邁騰右后側玻璃控制過程(E512上)
2)利用右后側玻璃升降器開關E54進行控制
當兒童安全鎖開關E318不起作用、操作右后側車門面板的車窗玻璃升降器控制開關E54時,不管向上拉動開關至一檔(代表手動上升)、向上拉動開關至二檔(代表自動上升)、向下按動開關至一檔(代表手動下降),還是向下按動開關至二檔(代表自動下降),開關就會將J389提供的0V~+B的方波信號(基準)幅值電壓分壓后作為信號輸送給右后側車門控制單元J389,J389將此信號轉變成數字信號,并根據內部的程序控制右后側玻璃升降器電動機的運行,如圖1-30所示。

圖1-30 邁騰右后側玻璃控制過程(右后側車門上)
(5)兒童安全鎖控制
如圖1-31所示為邁騰兒童安全鎖控制過程,從中可以看出,當操作E512上的兒童安全鎖按鈕E318時,如果是初次按下E318,代表駕駛人想讓所有后側車門玻璃動作鎖止,如果再次按下E318,代表駕駛人想讓所有后側車門玻璃動作解鎖,此時開關就會將不同的電壓信號輸送給駕駛人側車門控制單元J386。
J386在接收到E318的信號后,將此信號轉變成數字信號,一方面通過J386與左后側車門控制單元J388之間的LIN總線傳送給J388,J388根據信號指令看是否鎖止左后側玻璃升降器電動機的運行;另一方面通過J386與前排乘員側車門控制單元J387之間的舒適CAN總線傳送給J387,再通過J387與右后側車門控制單元J389之間的LIN總線傳送給J389,J389根據信號指令看是否鎖止右后側玻璃升降器電動機的運行。

圖1-31 邁騰兒童安全鎖控制過程
(6)車窗玻璃防夾手控制
邁騰車窗玻璃在手動上升和自動上升過程中都帶有防夾手功能。
電動車窗玻璃在上升過程中的阻力變化與車窗玻璃到達終端的阻力不一樣,后者的阻力遠遠大于前者阻力,當玻璃上升過程中,夾住物體,由于阻力增大且變化(電動機電流增大和變化),控制單元檢測到阻力(電流)增大、變化,立即改變電動機控制方向,車窗玻璃立即下降至中間位置。而車窗玻璃到達終端(頂部或底部)時阻力基本恒定(電動機電流恒定),且到達終端時電動機電流過載,控制單元檢測到這個過載電流后停止電動機供電,車窗玻璃完全關閉或打開。