近日,朋友的威志轿车驾驶室左侧车窗玻璃升降出了问题,只能升降一丁 点距离,无法达到预定的位置。此车电动窗锁控制器型号为85980-52K60,贴纸标签为S-300。电路板实物照片见图1。
此控制器具有自动关窗及防夹功能,当停车拔钥匙走人时,前后门车窗玻璃会自动上升至关闭状态;当玻璃上升过程中遇到障碍时,玻璃会自动下降200mm左右。
实绘电路图见图2。从图2可知,此控制器由两部分组成,一部分为车窗升降控制电路,另一部分为中控锁控制电路,两个电路互相独立,互不干涉。
一、车窗升降控制电路1.电路组成
此电路由功能模块W1~W4、继电器K1~K8、7反相驱动器U2( ULN2003A )、接插件J1部分针脚等组成。J1接插件各脚功能见图3。功能模块W1~W4管脚功能见图4。
图2中,W1、K1、K2、U2的①、②、15、16等为左前门车窗玻璃升降控制及驱动电路;W3、K5、K6、U2的③、④、13、14脚等为左后门车窗玻璃升降控制及驱动电路;W2、K3、K4、U2的5、6、11、12脚等为右前门车窗玻璃升降控制及驱动电路;W4、K7、K8、U2的⑦、10脚、三极管Q8( CR )等为右后门车窗玻璃升降控制及驱动电路。
W1的10、11脚为左前门车窗升降输入电路,通过接插件J1的7、10针脚,接入按键输入电路。此按键位于挡位后侧。
W2的10、11脚分别通过组合二极管Q5(D5)、Q2(D5 )组成两路或门输入电路,通过J1的③、④及13、14针脚控制右前门车窗玻璃的升降。此窗升降按键也安装在挡位后侧,右前门把手处无按键,省了一路升降按键输入电路,因此J1的4、13针脚无外连接线,为空脚。
W3的10、11脚分别通过组合二极管Q6(D5)、Q7(D5)组成两路或门输入电路,通过J1的⑤、⑥及11、12针脚控制左后门车窗玻璃的升降。此输入电路一路安装在左后门把手附近,另一路安装在挡位后侧,由驾驶员和乘员分别控制。
W4的10、11脚分别通过组合二极管Q4(D5)、Q3(D5)组成两路或门输入电路,通过J1的①、②及15、16针脚控制右后门车窗玻璃的升降。此输入电路也是一路安装在右后门把手附近,另一路安装在挡位后侧,由驾驶员和乘员分别控制。
另外,J1的⑧脚ACC、⑨脚IG信号也通过组合二极管Q1(D5)组成两路或门输入电路,其输出通过电阻分压、稳压管箝位后,送入W1~W4的④脚,控制4个车窗玻璃的动作。
W1~W4的供电由两路组成,一路为12V电压,来自J1的⑤脚,此电压经磁珠L1、电容C1、c2滤波后,经二极管D1(M7)送入W1~W4的⑤脚;另一路是12V电压经三端稳压块u1(cj78L05 )稳压调整后,输出5V电压,送入W1~W4的⑦脚。
D1为反向隔离二极管,防止电源接反引起意外。
2.升降功能
此控制器具有自动升降和手动升降功能。
自动升降:瞬间点一下窗升降开关键,车窗玻璃自动上升到顶部或下降到底部。
手动升降:按住窗升降开关键不松手,车窗玻璃会一直上升或下降,松手玻璃即停。
4个车窗玻璃升降原理一样,现以左前门车窗玻璃升降为例,分析其工作过程:
W1的10、11脚分别与J1的⑦、10脚相连,当J1的⑦脚得到信号后,W1的①脚输出高电平信号,送入U2的①脚,U2的16脚为低电平,继电器K2线圈得电工作,其常开触点闭合,12V电压经J1的③脚、车窗升降12V电机、J1的⑧脚、K1中间转换触点和常闭触点、电阻R1到电池负极,电机正转,带动玻璃做正向运动;反之,当J1的10脚得到信号后,W1的②脚输出高电平信号,U2的15脚为低电平,继电器K1线圈得电工作,其常开触点闭合,12V电压经J1的⑧脚、车窗升降12V电机J1的③脚、K2中间转换触点和常闭触点、电阻R1到电池负极,电机反转,带动玻璃做反向运动。
当玻璃上升至顶部或下降至底部时,电机运动受阻,其堵转电流增大,R1上压降增大,此电压送入W1的③脚,W1据此发出停止升降指令,电机断电,升降动作结束。
3.防夹功能
此功能是W1~W4通过对车窗电机电流进行采样和处理来实现的,玻璃上升途中受阻和玻璃到顶时的电机电流变化规律是不一样的,通过采样电阻R1~R4将电机运行电流转换为采样电压,送入W1~W4的③脚进行处理,当玻璃上升遇到阻碍时,电机转动受阻,运行电流增大,W1~W4据此分析电流变化规律,终止玻璃上升并使电机反转一段时间,使玻璃下降大约200mm。
实际检测中发现,此控制器在自动。上升状态有防夹功能,而手动上升状态无此功能,手动上升受阻时,玻璃就会即时停下来,既不上升也不下降。
采样电阻 R1~R4的外观很特殊,为直径约1.91mm、长约3.8cm的跨接线,用普通万用表测其电阻为0Ω,根据有关资料,估计其电阻为0.015Ω左右。
4.自动关窗功能
当点火开关由ON档调至ACC挡或OFF挡时,J1的⑧脚ACC、⑨脚IG信号通过组合二极管Q1(D5 )等输入电路,送入W1~W4的④脚,4个车窗玻璃会自动上升至关闭状态。
5.学习功能
当发生如下情况时,需要执行电动车窗玻璃升降的学习程序。(1)汽车新装或更换控制器。(2)更换电控玻璃升降机、玻璃、马达后。(3)新车下线。(4)不能防夹时。(5)玻璃升到顶部退回时。
设置方法如下:(1向.上提开关键把电动机玻璃升降器控制到全关状态。(2)向下按开关键,不要松开,玻璃下降至下止点。(3)立即连续向下按开关键3次(2.4秒内)。(4)等待电动玻璃升降器自动上升至上止点,设置完成。
1.电路组成
此电路由J1的部分针脚集成电路U4(型 号已擦掉),三极管Q10、Q11、Q12,继电器K9、K10,三端稳压块U3( cJ78L05 )等组成,主要功能是上锁、开锁。其中:12V电压主要给门锁电机供电,三端稳压块U3输出的5V电压,主要为U4供电。M7为反向隔离二极管,防止电源接反引起意外。此车共有5个12V门锁电机,分别位于4个车门及后备箱舱盖处。
2.遥控上锁、开锁
此电路由U4的12、13脚和Q11、Q12、K9、K10及J1的SwDown针脚等组成。
当SwDown为上锁信号时,该信号经电阻R12(102)、电容C9、二极管D3(T4)处理后,送入U4的②脚,U4的12脚输出高电平,Q11导通,K10线圈得电工作,其常开触点闭合,12V通过Down针脚、12V门锁电机、Up针脚、K9中间转换触点及其常闭触点到电池负极,电机正转,带动机械机构动作,车门上锁。
当SwDown为开锁信号时,该信号经处理后也送入U4的②脚, U4的13脚输出高电平,Q12导通,K9线圈得电工作,其常开触点闭合,12V通过Up针脚、12V门锁电机、Down针脚K10中间转换触点及其常闭触点到电池负极,电机反转,带动机械机构做反向动作,车门开锁。
实验时,人为把SwDown接地,U4的13脚输出高电平,持续时间约1s; 断开SwDown与地连接,U4的12脚输出高电平,持续时间约1s。通过实验得知:SwDown低信号为开锁,反之为上锁。
3.自动上锁
此电路由J1的Sp针脚Q10及U4的11脚等组成。当车速达到10km/h以上时,车速传感器送来Sp上锁信号,Q10导通,U4的11脚为低电平,12脚输出高电平,Q11导通,K10线圈得电工作,经过K10、K9相关触点转换,电机正转,车门上锁。一旦车门上锁,即使车速降到10km/h以下,车锁也不打开。
实验时,人为抬高SP端电平或拉低U4的11脚电平,U4的12脚电平始终不变化,K10不动作,看来, Sp信号要么不是简单的高低电平信号,要么还有其他的触发条件。
4.自动开锁
此电路由J1的ACC针脚Q9(D5)及U4的④脚等组成。停车时,把钥匙转到ACC挡处,U4④脚得到ACC信号,13脚输出高电平,Q12导通,K9线圈得电工作,经过K10、K9相关触点转换,电机反转,车门开锁。
实验时,人为给ACC接入12V,U4的12、13脚电压不变化,断开12V时,先是u4③脚瞬间输出高电平,之后,12脚瞬间输出高电平,同时,K9、K10继电器瞬间动作一下。
5.门锁电机结构
左前门12V车锁电机为5根线,其内部电路见图5。电机通过内部齿轮、滑条使微动开关K触点动作。电机加+12V电压时,滑条退回,K1、2触点通,13触点断,电机加反向电压时,滑条弹出,K1、2触点断,13触点通。K主要控制门锁的开启与锁止,接地开锁,与地断开上锁.通常,此开关与防盗器主机相配接,使车具备防盗功能o如何配接,网上有介绍,不做赘述。其他4个门锁电机均为两根线。需要指出的是,车窗升降控制电路与中控锁控制电路的地GND1、GND在控制器内部是不通的,两个地在外电路相通。
三、故障检修
此控制器的故障是驾驶室左前门的玻璃只能升降一点距离,而其他车窗玻璃的升降正常。4S店的维修师傅说故障出在控制器上。接手此控制器,首先怀疑继电器K1K2触点接触不良,经检测,触点接触良好。又怀疑电阻R1坏,由于R1阻值很小且无法找到替代件,暂且作罢。重点检测U2及相关元件,均未发现异常。
最后取下W1及W2(取W3.W4也可以),对比各脚非在路电阻值,结果,两组电阻均一样,按照W1各脚功能,单独给W1相关脚供电并进行测试。之后,又用W2做同样实验,结果,两组检测数据完全一样。
至此 ,维修陷入困境,无奈,只好将W1、W2复原后上车试之,结果故障竟奇迹般的消失了,执行学习功能、自动升降手动升降、防夹保护动作等均正常。此车大概开了一周后,故障又出现了。分析玻璃能升降一点距离,说明指令已能正常发出,只是由于某种原因才使动作停下来,怀疑检测电阻R1阻值变大,引起引起其压降变大,当超过玻璃到顶、底的阈值后,W1便误认为玻璃已运行到位,因此,发出停机指令,电机断电不再运转。
因R1很难找,只好将R1与R3互换试之,结果,故障依旧。看来,故障与R1无关,W1内部检测电路损坏的可能性非常大。为对照分析,重新焊下W1及W2,再次测量两者各对应脚对地电阻,结果,两组电阻均一样。分别给W1、W2相关脚供电并再次进行测试比较。这次,果然发现问题出在W1上。
W1无法找到替代件,考虑到其他车窗升降正常,整体更换控制器有些可惜,为此,只好将W1、W2互换,W2原为右前窗控制模块,其使用频率不高,可以不用,互换后,左前门窗玻璃升降正常。
部分元件检测数据见表1~表5,供参考。
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