周菲菲 多帥 王艷

摘 要：玻璃升降系統(tǒng)主要失效故障表現(xiàn)為，升降振動(dòng)和噪聲、防水密封、升降阻力大和無法升降等失效故障。

關(guān)鍵詞：汽車;玻璃;升降器;常見故障

0 前言

玻璃升降系統(tǒng)是除行駛功能外使用頻率較高的系統(tǒng)，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)門玻璃升不到頂部、升降阻滯、升降異響等問題。玻璃升降系統(tǒng)問題也一直是生產(chǎn)、使用過程中較難解決的問題，需要建立一套科學(xué)的方法，從產(chǎn)品設(shè)計(jì)、參數(shù)選型、整車升降實(shí)驗(yàn)等各環(huán)節(jié)分析和驗(yàn)證，保證玻璃升降系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、可靠。升降系統(tǒng)工作原理玻璃升降系統(tǒng)設(shè)計(jì)邊界條件：

（1）車門：邊框上段和曲率。

（2）玻璃：形狀、曲率、形狀、行程和連接方式。

（3）玻璃導(dǎo)軌：行程、截面和接觸面形式。

（4）呢嘈和擋水條：截面和接觸面形式。

（5）驅(qū)動(dòng)：電流和轉(zhuǎn)矩。

在做升降系統(tǒng)設(shè)計(jì)前必須滿足以上五項(xiàng)邊界參數(shù)，可設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)合理的汽車玻璃升降系統(tǒng)。繩輪式結(jié)構(gòu)升降器由直流電動(dòng)機(jī)、機(jī)械升降機(jī)構(gòu)和控制系統(tǒng)三大部分組成，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)為直流電動(dòng)機(jī)，渦輪渦桿減速裝置具有正反旋轉(zhuǎn)、輸出扭矩高、噪聲小、體積緊湊、便于布置、安裝方便、密封性好及成本低等特性，直流電動(dòng)機(jī)內(nèi)部還配有堵轉(zhuǎn)電流過載保護(hù)裝置。在升降機(jī)構(gòu)中，電動(dòng)機(jī)的輸出花鍵與卷絲筒連接，繞在卷絲筒上的鋼絲與玻璃裝配支撐架相連接。同時(shí)也配備了一鍵升降功能和防夾功能。原理是通過驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為升降器機(jī)構(gòu)帶玻璃上升或下降至所需位置，從而帶動(dòng)玻璃沿著玻璃導(dǎo)軌、門上段和呢嘈軌跡升降運(yùn)動(dòng)。

1 故障現(xiàn)象

有1輛寶馬MINIR60轎車，行駛里程1萬km?？蛻舴从耻嚧安Ａ仙巾敽髸?huì)產(chǎn)生自動(dòng)下降的現(xiàn)象。主要故障現(xiàn)象如下：（1）車窗使用一鍵上升到頂時(shí)，車窗會(huì)自動(dòng)下降，出現(xiàn)類似車窗防夾功能起作用的情況。（2）手動(dòng)初始化有時(shí)候成功，有時(shí)候失敗。失敗時(shí)是在升到頂?shù)臅r(shí)候提示初始化失敗。（3）初始化成功后，可以一鍵升降車窗。多升降幾次后就會(huì)又出現(xiàn)故障，然后儀表盤顯示報(bào)警圖標(biāo)提示“車窗初始化故障”。

2 檢查維修

根據(jù)客戶描述故障現(xiàn)象，初步診斷為車窗升降器扁平馬達(dá)碳刷磨損導(dǎo)致功率不足引起的故障，所以對(duì)車窗升降器扁平馬達(dá)進(jìn)行了更換。更換后車窗玻璃升降器工作正常，確認(rèn)故障已經(jīng)排除。但是客戶在使用1個(gè)星期左右又出現(xiàn)同樣的故障現(xiàn)象，再次到廠返修。為此，在排除了車窗升降器馬達(dá)故障的前提下，分析故障產(chǎn)生的原因可能有以下幾點(diǎn)：（1）玻璃升降器內(nèi)部阻力過大，車窗導(dǎo)軌阻力過大。（2）霍爾傳感器及其導(dǎo)線故障。（3）寶馬MINI腳部空間模塊（FRM）故障。（4）寶馬MINI腳部空間模塊（FRM）內(nèi)部防夾軟件過于敏感。

3 故障檢測

（1）按照檢測工作流程，連接充電器以及診斷設(shè)備，使用寶馬診斷儀ISID對(duì)車輛進(jìn)行診斷，沒有發(fā)現(xiàn)故障碼，排除了寶馬MINI腳部空間模塊（FRM）故障。（2）按照檢測計(jì)劃，初始化車窗升降器，有時(shí)候成功有時(shí)候不成功。（3）測量右前玻璃升降馬達(dá)的電流，測量值平穩(wěn)，車窗上升到頂時(shí)電流高峰值達(dá)到25A左右，工作正常。（4）調(diào)整潤滑升降器以及附屬切水條但是沒有效果，說明不是因?yàn)椴Ａ灯鲀?nèi)部阻力過大，車窗導(dǎo)軌阻力過大導(dǎo)致的故障。（5）由于以前R56系列車窗升到底時(shí)會(huì)自動(dòng)下降，需要對(duì)腳部空間模塊FRM編程解決。所以嘗試著對(duì)車輛進(jìn)行編程（包括腳部空間模塊FRM），但是故障依然存在。（6）查閱產(chǎn)品維修手冊，發(fā)現(xiàn)從E65開始的BMWMINI車型的車窗防夾功能是利用雙霍爾傳感器和電流傳感器來進(jìn)行防夾間接保護(hù)，所以排除了霍爾傳感器故障。至此，前面所分析的故障原因一一排除，未能找出故障點(diǎn)，診斷工作一時(shí)陷入僵局。這時(shí)，突然想起檢查車窗升降器馬達(dá)的霍爾傳感器信號(hào)盤時(shí)，發(fā)現(xiàn)車窗升降馬達(dá)霍爾傳感器信號(hào)盤固定不良，可以自由旋轉(zhuǎn)，并能夠軸向移動(dòng)，會(huì)不會(huì)是這個(gè)原因造成的呢？

4 故障排除

對(duì)該車車窗升降馬達(dá)的霍爾傳感器信號(hào)盤重新進(jìn)行了粘結(jié)緊固，粘結(jié)牢固后重新對(duì)故障進(jìn)行檢測，故障排除。（1）車窗在上升到頂?shù)臅r(shí)候，車窗升降器馬達(dá)的電流會(huì)上升。由于霍爾傳感器信號(hào)盤固定不良，造成慣性繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，這時(shí)主控模塊認(rèn)為玻璃還沒有上升到頂，繼續(xù)給車窗升降器馬達(dá)供電，而MINI腳部空間模塊FRM判斷是車窗夾住了就激活了車窗防夾保護(hù)，造成車窗自動(dòng)下降的情況。（2）初始化車窗不成功的原因，分析是由于在車窗上升到頂?shù)臅r(shí)候車窗升降器馬達(dá)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，馬達(dá)電流上升，但是由于霍爾傳感器信號(hào)盤緊固不良，造成其還在慣性轉(zhuǎn)動(dòng)。MINI腳部空間模塊FRM認(rèn)為車窗還在上升，但電流過大。MINI腳部空間模塊FRM識(shí)別為車窗機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)卡滯，所以初始化失敗。（3）需要指出的是，這個(gè)車窗防夾邏輯適用于當(dāng)前主流的BMW/MINI車型，所以出現(xiàn)這種現(xiàn)象，應(yīng)避免此類誤判。

5 故障檢修

依據(jù)故障現(xiàn)象進(jìn)行檢測，首先測量蓄電池電壓為正常，接著用北汽專用診斷儀VDS進(jìn)入BCM檢測，沒有發(fā)現(xiàn)故障碼。讀取左前門開關(guān)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流發(fā)現(xiàn)沒有反應(yīng)，用執(zhí)行測試功能，驅(qū)動(dòng)左前門玻璃升降器執(zhí)行成功，左前門玻璃可以升降。由此可初步判斷玻璃升降器執(zhí)行電路正常，該問題的故障范圍在左前門開關(guān)線路方面。拆卸左前門升降器開關(guān)，測量左前門玻璃升降開關(guān)（K22）3號(hào)針腳與BCM的E插頭T26/11線束導(dǎo)通，說明線束連接正常。檢查線束搭鐵點(diǎn)，測量搭鐵線正常。再次測量左前門玻璃升降開關(guān)（K22）3號(hào)端子的電壓是0.36V，按上下升降按鈕時(shí)電壓值也是沒有任何變化。而在正常的車輛上，此處的電壓應(yīng)為蓄電池電壓11.41V。按上升鍵的時(shí)候正常電壓應(yīng)為2.31V，按下降鍵的時(shí)候正常電壓應(yīng)為0.68V。經(jīng)過測量，可以判斷為BCM沒有輸出正常的初始電壓給開關(guān)，BCM內(nèi)部存在故障。更換BCM后故障排除。

6 結(jié)束語

通過建立玻璃升降運(yùn)行原理、現(xiàn)場逆向問題排查、系統(tǒng)受力分析、DMU仿真建模，得出玻璃運(yùn)行阻力與電動(dòng)機(jī)扭矩的數(shù)值關(guān)系，為玻璃升降器系統(tǒng)失效故障判定提供了理論依據(jù);并通過電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩特性曲線準(zhǔn)確定義了玻璃升降器運(yùn)行電流，為電動(dòng)玻璃升降器運(yùn)行在線100%檢測專家數(shù)字模型建立，提供了理論支撐;為后續(xù)電動(dòng)玻璃升降系統(tǒng)實(shí)物質(zhì)量提升提供理論研究基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]北京汽車E150維修手冊[Z].2014：418-450.

[2]北京汽車E150技術(shù)培訓(xùn)手冊[Z].2014：330-337.