第三节 电动车窗
为了方便驾驶员和乘客开启车窗,现代轿车→般采用电动车窗系统。电动车窗系统是使用电动机来控制车窗玻璃的升降,操作方便,同时可减轻驾驶员和乘客的劳动强度。
→、结构组成
电动车窗系统主要由车窗、升降器、电动机、开关(主控开关和分控开关)和继电器等装置组成,在汽车上的安装位置如图9-63所示。
电动车窗升降器的结构如图9-所示(以桑塔纳2000轿车为例)。电气部分由过热熔断丝(20A)、开关、电动继电器(线路板14号位)、延时继电器(线路板15号位)和直流电动机组成。机械部分由蜗轮、蜗线、钢丝绳、导轨和滑动支架等组成。
当电动车窗玻璃升降器中的直流永磁电动机接通额定电流后,转轴输出转矩,经涡轮蜗杆减速后,再由缓冲联轴器传递到卷丝筒,带动卷丝筒旋转,使钢丝拉动安装在玻璃托架的滑动支架在导轨中上下运动,达到车窗玻璃升降的目的。 系统其他零部件的公用如下:
主控开关:控制各车窗电动机的电路通断,使电动机转或停。它还包括→个用于驾驶座窗的“单触电动窗”电路和→个内装的窗锁开关,用来控制所有电动车窗开关的操作。 分控开关:装在除驾驶室门外的每个车门上,受主控开关的控制。当主控开关内的窗锁开关处于LOCK位置时,该开环不起作用。
电动车窗电机:当有电流从主控开关或电动窗开关供给此电机时。既直接移动车窗升降器。
电动车窗断路器:当有过载电流流过电动车窗电路时,电动车窗断路器即切断电路,保护保护电路免受损坏。
电动车窗主继电器:用点火开关端子供给电动车窗控制系统断电器的电流,切换总开关开和关的大电流。
二、工作原理
电动车窗系统的控制系统电路,安电动机是否直接搭铁可分为电动机不搭铁和电动机搭铁两种。电动机不搭铁的电路广泛采用永磁式电动机,而电动机搭铁的电路采用的是双磁场式电动机。
电动机不搭铁的控制电路如图9-65所示,其永磁式电动机的搭铁受开关控制,通过改变电枢电流的方向,来改变电动机的旋转方向,实现车窗玻璃的上升和下降。
电动车窗控制系统中的主控开关,用于驾驶员对电控车窗系统进行总操纵,→般安装在左前门控制台上或变速杆附近。分控开关安装在每个车门的中部或车门把手上,用于乘客对车窗进行操纵。电动动车窗每个车窗的电动机均要通过主控开关搭铁,电流不但通过每个车窗上的分控开关,还要通过主控开关。有的汽车在主控开关上安装短路开关(锁定开关)。如将断路开关断开,各分控开关就不起作用。
电动机搭铁的控制电路如图9-66所示,双磁场绕组电动机有两个绕向相反的励磁绕组,→个是上升绕组,→个是下降绕组,每次励磁其中→个绕组,电动机的旋转方向是由励磁绕组决定。
如果车门玻璃处于全开状态或完全关闭状态时控制开关继续接通,或者玻璃在升降过程中被卡死,这时容易发生电流过大现象,使电动机通电时间按过长而烧坏。为防止或避免电动机因超载而烧坏电动机,在电动机车窗系统的电路何中或电动机内→般要设有断路保护器(电路断电器),其外形和内部结构如图9-67所示。
电动车窗升降系统中断路保护器的触点→般为双金属片式结构,当车窗升降系统电路电流过大时,双金属片因温度上升产生翘曲变形而使触点张开,切断电路。当电路断开后,双金属片冷却,变形消失,触点再次闭合。
三、实例
桑塔纳2000型轿车采用的电动机窗装置由翘板按键开关,传动机构、升降器及电动机组成,控制电路如图9-68所示。主要零件功能如下:
按键开关: 按键开关S39,S40,S41,S52和S53被安置在通道面板上的开关盘上,其中黄色按键开关S39为安全开关,可以使后车窗开关E53和E55不起作用;S40,S41,S52和S54分别为左前、右前和左后、右后门玻璃升降开关。为使左后和右后门玻璃能升降,在两后门上分别设置了S53和S55两个按键开关。
电动机: M14、M15、M26和M27,分别为左前、右前和左后和右后车窗电机。电动机为永磁直流电动机,正常工作电流为4~15A。电动机内带有过载断路保护器,以免电机超载烧坏。
延时继电器: 延时继电器K52是保证在点火开关断开后,使车窗电路延时约50S后再断开,使用方便,安全。
自动断线器:自动断线器K51用于控制左前门车窗电动机,实现点动控制。
接通点火开关后,延时继电器K52与电源相通,其常开触点闭合,按键开关内的“P-”通过该触点接地,而通过熔断器FU37与30路电源接通,此时,按动按键开关便可以使车窗电动机转动。
(1)发动机熄火后的延时控制。接通点火开关后,延时继电器K52与“X”号电源线相连接,动合触点闭合,“P-”接地,而“P+”通过熔断器FU37与30号电源线相接。此时若按下电动车窗开关,车窗电机便会转动。当断开点火开关时,“X”号电源线断电,延时继电器K52由30号电源线供电,延时50s断电器触点断开,按键开关的搭铁线被断开,所有按键开关失去控制作用。
(2)后车窗电动机控制。左后门和右后门的车窗电动机各有两个按键开关S52、S53和S54、S55控制,S52和S55安装在通道面板上,供驾驶员控制,S53和S55分别安装在两后门上,供后乘客控制。同→个车门的两个开关采用级联方式连接,当两个开关被同时按下时没有控制作用,只有当某→个开关被按下时,才有控制作用。在安全开关S39被按下的情况下,S39的常闭触点断开,切断了后车门上的控键开关S53和S55的电源,使其失去了对各自车窗电动机的控制,因而,保护儿童安全的作用。
①车窗玻璃上升。在安全开关S39没有被按下的情况下,按下S52(S55)的上升键位,车窗电动机M26(M27)正转,带动左右(右后)车门玻璃上升。其电路为30路电源→熔断器FU37→电源线“P+→S52(S54)第2掷第1位→S53(S55)第2掷第2位→左后(右后)门窗电动机M26(M27) →S53(S55)第l掷第2位→S52(S54)第l掷第l位→电源线“P-”→K52触点→接地→电源负极。
如果按下左后(右后)车门上S53(S55)的上升键位,车窗电动机M26(M27)同样可带动车门玻璃上升,此时其电路为30路电源—熔断器FU37→电源线“P+”→S39→S53(S55)第2掷第1位—左后(右后)门窗电动机M26(M27)→S53(S55)第1掷第1位→S52(S54)第1掷第2位→电源线“P-”→K52触点→接地→电源负极.
②车窗玻璃下降。在安全开关S39没有被按下的情况下, 按下S52(S55)的下降键位,车窗电动机M26(M27)反转,带动左后(右后)车门玻璃下降。其电路为30路电源→熔断器FU37→电源线“P+”→S52(s54)第1掷第3位→s5,(s55)第1掷第2位→左后(右后)门窗电动机M26(M27)→53(s55)第2掷第2位→S52(S54)第2掷第3位→电源线“P-” →K52触点→接地→电源负极。
如果按下左后(右后)车门上S53(S55)的下降键位,车窗电动机M26(M27)同样可带动车门玻璃下降,此时其电路为30路电源个→熔断器FU37→电源线“P+”→S39→S53(S55)第1掷第3位→左后(右后)门窗电动机M26(M27)→S53(S55)第2掷第3位→S52(S54)第2掷第2位→电源线“P-” →K52触点→接地→电源负极。
(3)前车窗电动机的控制。右前门车窗电动机由按键开关S41控制,而左前门车窗电动机M14由按键开关S40和自动继电器K5l控制,且具有点动自动控制功能..
①车窗玻璃上升。按下按键开关S4,的上升键位时,车窗电机M15正转,带动右前门车窗玻璃上升,其电路为30路电源→熔断器FU37→电源线“P+”→S41第2掷第1位→车窗电动机M15→S41第l掷第1位→电源线“P-”→K52触点→接地→电源负极。
按下按键开关S40的上升键位时,电源线“P+”和电源线“P-”S40分别接至自动继电器K51的输人端2和1,此时,自动继电器K5l触点1闭合,触点2断开,车窗电动机M14正转,带左前门玻璃上升,车窗电动机的电路为30路电源→熔断器FU37→电源线“P+”呻S40第2掷第1位→车窗电动机M14→K5l的常闭触点1→电源线“P-”→K52触点→搭铁→电源负极。将手抬起时按键开关S40复位时,上述电路被切断,左前电动机M14停转。
②车窗玻璃下降。按下按键开关S41的下降键位时,车窗电机M15反转,带动右前门车窗玻璃下降,其电路为30路电源→熔断器FU37→电源线“P+”→S41第1掷第3位→车窗电动机M15→S41第2掷第3位→电源线“P-”→K52触点→接地→电源负极。
按下按键开关S40的下降键位时,电源线“P+”和电源线“P-”经S40分别接至自动继电器K51的输人端2和1,此时,自动继电器K51触点2闭合,触点1断开,车窗电动机M14反转,带动左前门玻璃下降,车窗电动机的电路为30路电源→熔断器FU37→电源线“P+” →取样电阻月R-K51的常闭→车窗电动机M14→S40第2掷第3位→电源线“P-”→K52触点, →搭铁→电源负极。将手抬起时按键开关S40复位时,K51的触点也复位(触点2断开,触点1闭合)上述电路被切断,左前电动机M14停转。 ③点动自动控制。当按下按键开关S40下降键位的时间小于等于300ms时,自动继电器K51
判断为点动自动下降操作,于是继电器动作,使触点2闭合。流过车窗电动机M14的电流 方问与正常下降操作时相同,电动机反转,车窗玻璃下降。如果在下降期间S40的上升键位不被按下,继电器K5l的触点2将→直处于闭合状态,直至玻璃下降到底,电动机M14堵转,此时电枢电流将增大,当电流增至约9A时,取样电阻R上的电压使继电器K5l动作,触点2断开自动切断车窗电动机的通电回路,电动机停转。如果在下降期间,按下S40的上升键位,继电器K51将判断为下降操作结束,触点2断开,车窗电动机Ml4停转。这样,通过对按键开关S40进行点动控制就可以使左前车窗玻璃停止在任意位置。
第四节 电动后视镜
后视镜是汽车必备的安全装置之→,驾驶员在行车过程中,通过后视镜来获取汽车盾方和侧面等外部信息。为了便于驾驶员调整后视镜的角度,许多轿车安装了电动后视镜(又称自动后视镜),驾驶员坐在座椅上.通过电控旋钮就可以方便快捷地对左右后视镜的后视角度进行任意调节,把各后视镜调整到最佳位置,避免边开车边将手伸出车外调正后视镜的危险性,使用方便、安全可靠。
→、结构组成
桑塔纳2000型轿车电动后视镜结构如图9—69所示,主要由镜面玻璃、电动机、调整开关、传动机构、执行机构和壳体等组成。其中控制开关由旋转开关、摇动开关及线束等组成。
桑塔纳2000型轿车后视镜采用电动控制。两侧的电动后视镜内各有两个永磁电动机,通过控制两个电动机的开关,可以获得二顺二反四种电流,即可使镜面产生上、下、左、右四种运动,以获得不同方位的位置调整。控制开关安装在左前门内侧把手上方。当点火开关置于0N时,将控制开关球形钮旋转,以选择所需要调整的后视镜。在控制开关面板上印有L、R,L表示左侧后视镜,R表示右侧后视镜,中间则是停止操作。选择好需要调整的后视镜后,只要上、下、左、右摇动开关的球形钮;就可以调整后视镜反射面的空间角度。调整工作完毕,可将开关转回中间位置以防误碰。
二、工作原理
典型电动后视镜由后视镜和后视镜内的2个永磁电动机以及霍尔集成电路等组成。霍尔集成电路产生模拟电压,对后视镜所在位置进行检测,而2个永磁电动机均可正反转,→个用于控制镜面垂直方向倾斜度,另→个用于控制镜面水平方向倾斜度,控制电路如图9-70所示。
工作时,操纵后视镜控制开关,可以改变电动机电路电流的流向,进而变换电动机旋转向,实现驾驶室左、右两侧后视镜上下或左右移动,达到调整后视镜位置的目的。将后视镜选择开关逆时针(左转)或顺时针(右转)转动,可以选择左右后视镜。后视镜中每个电动机均带有→个自动复位电路继电器,当后视镜到达行程极限位置时,自动复位电路断路器便将电路断开,使电动机停转。
三、实例
桑塔纳2000型轿车电动后视镜的控制电路如图9—71所示。驾驶员通过组合开关S控制电动机的运动,实现后视镜上下、左右运动。电动机M34—1调整左外侧后视镜左右摇摆角度度,电动机M34—2调整左外侧后视镜上下摇摆角度。电动机M33—1调整右外侧后视镜左右摇摆角度,电动机M33—2调整右外侧后视镜上下摇摆角度。同时,为叙述方便,将组合开关S分为三个具有控制功能的子开S11、S21、S22。
1.左侧后视镜的调整
桑塔纳2000型轿车电动后视镜具体控制原理如下:
将组合旋钮旋转L(左)位置,开关s11的第3位接通,左外侧后视镜被选中。
(1) 向上调整。如果向上拨动组合开关S的旋钮,子开关S22的第1位接通,电动机M34-2
的电枢电流从下方流人、上方流出,电动机旋转带动左侧后视镜向上摆动,电路为X路电源—熔断器FUl2—S22的第1掷第1位→S11的第2掷第3位→电动机M34—2呻S11的第3掷第3位→S22的第2掷第1位→搭铁→电源负极;
(2) 向下调整。如果向下拨动组合开关S的旋钮,子开关S22的第3位接通,电动机M34-2
的电枢电流从上方流入、下方流出,电动机旋转方向改变,从而带动左侧后视镜向下摆动,电路为X路电源→熔断器FUl2→S22的第1掷第3位→S11的第3掷第3位→电动机M34-2→S11的第2掷第3位个S22的第2掷第3位→搭铁→电源负极。
(3) 向左调整。如果向左拨动组合开关S的旋钮,子开关S2l的第3位接通,电动机M34-1
的电枢电流从下方流人、上方流出,电动机旋转带动左外侧后视镜向左摆动,电路为X路电源→熔断器FUl2→S2l的第2掷第3位→S1l的第2掷第3位→电动机M34—1→S11的第1掷第3位→S21的第1掷第3位→搭铁→电源负极。
(4) 向右调整。如果向右拨动组合开关S的旋钮,子开关S21的第1位接通,电动机M34-l
的电枢电流从上方流人、下方流出,电动机旋转方向改变,从而带动左外侧后视镜向右摆动,电路为X路电源→熔断器FUl2→S2l的第2掷第1位→S11的第1掷第3位→电动机M34-1→Sll的第2掷第3位→S2l的第1掷第3位→搭铁→电源负极。
2.右侧后视镜的调整
将组合开关旋钮旋向R(右)位置,开关S11的第1位接通,右外侧后视镜被选中。 (1) 向上调整。如果向上拨动组合开关S的旋钮,子开关说S22的第1位接通,电动机M33-
2的电枢电流从下方流人、上方流出,电动机旋转带动右侧后视镜向上摆动,电路为X路电源→熔断器Ful2→S22的第1掷第1位→S11的第2掷第1位→电动机M33-2→S11的第3掷第1位→S22的第2掷第1位→搭铁→电源负极
(2) 向下调整。如果向下拨动组合开关S的旋钮,子开关S22的第3位接通,电动M33-2
的电枢电流从上方流人、下方流出,电动机旋转方向改变,从而带动右侧后视镜向下摆动.。电路为X路电源—熔断器FU12→S22的第1掷第3位—S11的第3掷第1位—电动机M33-2—S11的第2掷第1位→S22的第2掷第3位—搭铁—电源负极。
(3) 向左调整。如果向左拨动组合开关S的旋钮,子开关S2l的第3位接通,电动机M33-I
的电枢电流从下方流人、上方流出,电动机旋转带动右外侧后视镜向左摆动,电路为X
路电源→熔断器F12—S21的第2掷第3位→S11的第2掷第1位→电动机M33-1S1l的第1掷第1位→S21的第1掷第3位→搭铁→电源负极。
(4) 向右凋整。如果向右拨动组合开关S的旋钮,子开关S21的第1位接通,电动机M33-1
的电枢电流从上方流人、下方流出,电动机旋转方向改变,从而带动右外侧后视镜向右摆动,电路为x路电源→熔断器Fu12—S2l的第2掷第1位—S11的第1掷第1位—电动机M33-1—S1l的第2掷第1位—S2l的第1掷第3位—搭铁—电源负极。
当向右拨动组合开关S的旋钮时,子开关S2l的第l位接通,电动机M33-1电枢电流从 上方流入、下方流出,电动机旋转方向改变,从而带动右外侧后视镜向右摆动,电路为:X路电源→熔断器Ful2→S21的第2掷第1位→Sll的第1掷第1位→电动机M34-1→S11的第2掷第1位→S2l的第1掷第1位→搭铁→电源负极。