摘要：本文剖析了福特金牛座汽車玻璃升降器不工作故障原因。從玻璃升降器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與原理入手，深入到診斷思路、診斷過程和數(shù)據(jù)分析，詳細(xì)地講述了關(guān)聯(lián)現(xiàn)象分析法、電路圖分析法在故障診斷中的運(yùn)用，故障診斷檢測時(shí)儀器的選用、檢測方法選用和檢測注意事項(xiàng)。此外，通過實(shí)際案例分析，展示了高效診斷玻璃升降器故障的思路和流程，為汽修從業(yè)人員提供系統(tǒng)的玻璃升降器故障診斷思路和方法。

關(guān)鍵詞：玻璃升降器；結(jié)構(gòu)原理；數(shù)據(jù)分析

中圖分類號(hào)： U472 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

0 引言

電動(dòng)玻璃升降器是乘用車的標(biāo)準(zhǔn)配置，是保持車內(nèi)舒適性的重要組成部分，也是汽車安全的組成結(jié)構(gòu)之一。通過遙控或開關(guān)等多種方式，控制升降器電機(jī)上升或下降，滿足駕乘人員多種不同情境的使用需求，為車內(nèi)乘員提供一個(gè)安靜、舒適和安全的環(huán)境。

車輛玻璃升降器故障通常分為機(jī)械故障和電氣故障[1]，電氣故障通常有供電和搭鐵故障、電機(jī)故障、門控單元故障、線路故障和通信故障，故障發(fā)生后，表現(xiàn)為玻璃升降器不工作或工作困難、升降功能混亂等。因此，深入了解玻璃升降器結(jié)構(gòu)原理、現(xiàn)象和數(shù)據(jù)分析、故障修復(fù)方案，對(duì)排除玻璃升降器故障具有重要意義。

1 玻璃升降器結(jié)構(gòu)與原理

福特金牛座汽車玻璃升降器系統(tǒng)的組成部件主要包括車身控制單元、四個(gè)門控單元、四門升降器開關(guān)、遙控鑰匙和前門外拉手上的閉鎖開關(guān)[2]。系統(tǒng)的控制邏輯如圖1 所示，兩前門通過中速CAN 與車身電腦通訊，通過車身電腦喚醒前排兩個(gè)門控單元，再由前后門之間的LIN 線喚醒后排兩個(gè)門控單元。四個(gè)門控制器接收玻璃升降開關(guān)的信號(hào)，控制升降器電機(jī)工作。

控制升降器工作的信號(hào)包括升降器開關(guān)信號(hào)、遙控鑰匙信號(hào)、兒童鎖信號(hào)和車外門拉手上的閉鎖信號(hào)。駕駛側(cè)升降器總開關(guān)如圖2 所示，集成有四門升降器開關(guān)、兒童鎖和后視鏡操作開關(guān)，其信號(hào)由LIN 線傳輸給后排兩個(gè)門控單元。后門和右前門上各自也有一個(gè)升降器開關(guān)，信號(hào)直接傳輸給相應(yīng)的門控單元，左前門控單元通過中速CAN 線與右前門控單元通信，傳輸玻璃升降和后視鏡調(diào)整信號(hào)，右前門控單元收到信號(hào)后再通過LIN 線把右后玻璃升降信號(hào)傳輸給右后門控單元。遙控鑰匙或外門拉手的閉鎖按鈕控制升降器工作的信號(hào)，由車身控制單元通過中速CAN 線傳輸給前排兩個(gè)門控單元，再依次把信號(hào)傳輸給對(duì)應(yīng)的后排門控單元。除此之外，兩后門升降器還受兒童鎖信號(hào)控制，在按下兒童鎖開關(guān)時(shí)，能在兩后門聽到后門飾板內(nèi)繼電器聲音，解鎖兒童鎖開關(guān)時(shí)，其指示燈會(huì)點(diǎn)亮，如果LIN 系統(tǒng)故障時(shí)，此燈會(huì)閃爍。

玻璃升降開關(guān)有5個(gè)位置，包括零位（空擋）、手動(dòng)擋（上升或下降）和自動(dòng)擋（上升或下降），駕駛側(cè)升降器總開關(guān)信號(hào)通過LIN 線傳輸給駕駛側(cè)門控單元和左后門控單元，總開關(guān)上的照明燈在打開點(diǎn)火時(shí)就會(huì)點(diǎn)亮。其他三個(gè)門上升降器開關(guān)電路如圖3 所示，共有5 導(dǎo)線，2 條是開關(guān)照明燈的供電和搭鐵線，打開燈開關(guān)照明燈會(huì)點(diǎn)亮，另外3 條是開關(guān)接線，包括2 條信號(hào)線，分別是2 號(hào)和3 號(hào)端子，1 條搭鐵線。開關(guān)和照明的鐵線在線束內(nèi)匯合，左后升降器開關(guān)在不同擋位，信號(hào)輸出電壓見圖4。需要注意的是，控制器是根據(jù)當(dāng)前信號(hào)電壓和前一擋位信號(hào)電壓比較來識(shí)別駕駛員意圖的，如自動(dòng)上升和自動(dòng)下降兩信號(hào)電壓都是0.0 V，如果前移擋位2 號(hào)和3 號(hào)端子信號(hào)0.0 V 和電瓶電壓，控制器就判斷駕駛員想要升降器自動(dòng)上升。

升降器電機(jī)與電機(jī)位置傳感器集成在一起，傳感器由兩個(gè)霍爾傳感器組成，用于監(jiān)控升降器狀況，作為自動(dòng)升降玻璃時(shí)防夾功能（熱保護(hù)）的傳感器信號(hào)[3]。如果兩信號(hào)有任何一個(gè)信號(hào)異常，玻璃升降器只能短暫工作一下就停止，這是控制模塊誤判，認(rèn)為升降器工作阻力過大，啟用熱保護(hù)程序。升降器電機(jī)是一個(gè)兩線的直流電機(jī)，工作原理如圖4 所示，控制模塊根據(jù)信號(hào)發(fā)出控制A、B、C、D 四個(gè)三極管的觸發(fā)指令，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)和停止，以滿足升降要求。

門控模塊是系統(tǒng)的指揮中心，接收信號(hào)并發(fā)出執(zhí)行指令。金牛座車輛的門控模塊由其插接器1 號(hào)端子供電，2 號(hào)端子搭鐵，其他的都是信號(hào)和執(zhí)行指令的端子。

2 升降器不工作原因分析和診斷思路

玻璃升降器不工作的診斷，我們要根據(jù)其工作原理、電路圖和現(xiàn)象入手，分析可能的故障范圍，然后在縮小的故障范圍內(nèi)，按照故障概率和由易到難的順序進(jìn)行檢測分析，查找故障點(diǎn)和產(chǎn)生故障的原因，并給出檢修方案和使用方案，不要忽略關(guān)聯(lián)現(xiàn)象，它可以使診斷過程更加簡捷。常見的故障原因有供電及搭鐵故障、通信故障、元件及其線路故障等。

如果玻璃升降器不工作，我們首先要檢查全車升降器是否都不工作，如果是全車升降器都不工作，需要考慮供電故障、車身電腦等共用部件和線路故障[4]。如果只是某一個(gè)升降器不工作，則要考慮升降器電機(jī)自身及線路故障、車門模塊自身及供電搭鐵故障、喚醒線故障、開關(guān)及線路故障等，車門模塊的供電搭鐵可以通過其升降器開關(guān)照明燈進(jìn)行間接判斷，因?yàn)榇苏彰鳠粲砷T控模塊提供供電和控制搭鐵；升降器開關(guān)及線路故障，可以通過遙控鑰匙控制升降器工作進(jìn)行間接判斷，如果能夠工作，開關(guān)以外的故障原因都排除，就只剩下開關(guān)及線路故障了；如果是后門或右前門上升降器開關(guān)無法操作升降器工作，駕駛側(cè)升降器開關(guān)能夠控制其工作，證明升降器電機(jī)及線路正常、通訊線路正常、控制模塊及供電搭鐵正常，可能原因就剩下車門開關(guān)及線路了。

有了初步分析，我們下一步可以結(jié)合診斷儀信息可以進(jìn)一步縮小故障范圍，使用診斷儀可以讀取故障代碼和數(shù)據(jù)流，具體信息取決于車輛自診斷系統(tǒng)。金牛座車輛報(bào)碼范圍偏小，且數(shù)據(jù)流沒有后門升降器開關(guān)下降數(shù)據(jù)，只能提供有限的信息作為參考，需要注意的是，兩后車門LIN 通訊的主控模塊在兩前門，所以使用診斷儀查詢后門模塊信息需要訪問前門模塊。

縮小了故障范圍后，剩下的就是進(jìn)行具體的線路和元件檢測了。保險(xiǎn)的檢查方法，通常采用試燈法、目視法、電阻法、壓降法和換件法，需要注意的是要選用無源試燈，而且試燈亮不一定保險(xiǎn)正常，測量保險(xiǎn)兩端子時(shí)，試燈亮度一致才能證明保險(xiǎn)正常；導(dǎo)線的檢測，通常采用試燈法、電阻法和壓降法，普通導(dǎo)線的電阻＜ 1 Ω，視為正常，帶電流測量線路兩端電壓，供電線電壓小于供電電壓3% 為正常，搭鐵線電壓小于供電電壓2% 為正常；如果是通訊線路，可以使用電阻法和壓降法進(jìn)行判斷，使用壓降法檢測。建議使用示波器，因?yàn)槿f用表測量顯示的是一段時(shí)間的平均電壓，不準(zhǔn)確，前門模塊通過中速CAN 與車身電腦通訊，具有單線功能，CAN-L 信號(hào)是1.5 V 與2.5 V 的方波電壓，CAN-H信號(hào)是2.5 V 與3.5 V 方波電壓，根據(jù)兩側(cè)高電平壓差和低電平壓差來判斷線路故障。左右側(cè)前后門模塊通訊的LIN 線，信號(hào)波形為0.0 V 與12.0 V 方波電壓。

升降器開關(guān)故障，會(huì)導(dǎo)致此開關(guān)無法控制對(duì)應(yīng)的升降器工作。升降器總開關(guān)輸出的是LIN 信號(hào)，所以其故障采用間接診斷的方法[5]，如：后門或右前門升降器開關(guān)能操作升降器工作，主駕開關(guān)無法控制其工作，主駕升降器開關(guān)照明燈也能正常點(diǎn)亮，LIN線也正常，就可以判斷主駕開關(guān)故障了。后門和右前門上的升降器開關(guān)會(huì)導(dǎo)致此開關(guān)功能失常，通常采用電阻法、電壓法，使用電阻法時(shí)需要拔下門控模塊插頭，使用探針檢查開關(guān)各擋位輸入和輸出端子間電阻，不建議直接用表筆去戳開關(guān)針腳，容易使其變形；電壓法測量開關(guān)各擋位信號(hào)電壓標(biāo)準(zhǔn)參考表一。

升降器電機(jī)可以通過電阻法、壓降法進(jìn)行診斷，電阻過大或電機(jī)用電電壓正常不工作，都說明電機(jī)損壞。升降器電機(jī)位置傳感器，共有5 條接線，3 號(hào)供電端子，6 號(hào)搭鐵端子，2 號(hào)端子為信號(hào)1，5 號(hào)端子為信號(hào)2，電機(jī)工作時(shí)信號(hào)電壓為0.0 V 和12.0 V方波信號(hào)，任何一個(gè)信號(hào)故障，都會(huì)導(dǎo)致升降器不能連續(xù)工作。

車門控制模塊故障，會(huì)導(dǎo)致其喪失控制功能，通常采用間接檢測方法，排除供電搭鐵故障、喚醒線故障、執(zhí)行元件自身及線路故障和輸入信號(hào)故障后，無法發(fā)出執(zhí)行指令，則證明模塊損壞。

通過檢查，找到引起故障的原因后，還要進(jìn)一步分析深層原因，如：導(dǎo)線破損導(dǎo)致短路，就需要查找導(dǎo)線破損的原因，是固定不牢靠還是線路干涉引起，找到根本原因后，更換或修復(fù)線路，從根本上解決問題。

3 玻璃升降器案例分析

故障現(xiàn)象：一輛2016 款長安福特金牛座轎車，搭載2.0T 發(fā)動(dòng)機(jī)，行駛里程5 678 km。用戶反映，左后門升降器開關(guān)操作失靈。

檢查分析：打開點(diǎn)火，左后門升降器開關(guān)照明燈能正常點(diǎn)亮，駕駛側(cè)升降器開關(guān)能控制四門升降器和后視鏡工作；操作左后門側(cè)升降器開關(guān)手動(dòng)和自動(dòng)下降正常，手動(dòng)上升不動(dòng)作， 自動(dòng)上升檔升降器手動(dòng)下降。

升降器總開關(guān)功能正常，判斷左后門控制模塊自身、供電、搭鐵正常，前后門LIN 通信正常，兒童鎖處于解鎖狀態(tài)，升降器電機(jī)自身和線路正常，左后升降器電機(jī)位置傳感器自身及線路正常。左后門升降器開關(guān)上升擋位正常，證明升降器開關(guān)信號(hào)線路正常。左后門升降器開關(guān)照明燈能正常點(diǎn)亮，判斷升降器照明燈和開關(guān)接地正常。初步判斷故障為左后玻璃升降器開關(guān)自身故障。

打開點(diǎn)火，連接診斷儀讀取左前門模塊信息，沒有故障碼，自動(dòng)上升時(shí)能讀取到“后車窗上升－激活”信息，證明自動(dòng)上升開關(guān)信號(hào)正常，使用萬用表測量開關(guān)信號(hào)，發(fā)現(xiàn)C701/2 端子的電壓一直是12.0 V，沒有變化，證明開關(guān)內(nèi)部觸點(diǎn)2-2 無法良好接通，控制模塊收到的開關(guān)電壓與開關(guān)零位相同，所以升降器不動(dòng)作，也不會(huì)生成故障碼；當(dāng)操作開關(guān)自動(dòng)上升時(shí)，由于觸點(diǎn)3-2接通，控制模塊收到的信號(hào)與手動(dòng)下降相同，所以升降器下降。

故障排除：更換左后門升降器開關(guān)，對(duì)其進(jìn)行功能驗(yàn)證，升降器正常工作。

4 結(jié)束語

本文主要講述了車輛玻璃升降器系統(tǒng)故障診斷相關(guān)的結(jié)構(gòu)原理、工作參數(shù)和常見故障診斷方法。通過嚴(yán)密的現(xiàn)象分析、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑\斷邏輯推理和數(shù)據(jù)分析、典型的故障診斷案例診斷過程，證明了系統(tǒng)分析和精準(zhǔn)檢測是高效診斷的重要方法和手段，為汽修從業(yè)人員提供了一套完整的玻璃升降器系統(tǒng)故障診斷的思路和方法，體現(xiàn)了故障診斷的魅力。

【參考文獻(xiàn)】

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作者簡介：

劉斌良，本科，講師，研究方向?yàn)槠嚈C(jī)電維修技術(shù)。