了解电动天窗电子控制

任务二　了解电动天窗电子控制

任务描述

本任务主要了解汽车电动天窗的结构、特点及控制原理；达到会根据要求使用并控制电动天窗的目的。教学现场应提供汽车电动天窗的示教板及电动天窗组件实物。

任务实施

一、汽车电动天窗的组成

1．认识汽车电动天窗

电动天窗安装于车顶，能够有效地使车内空气流通，增加新鲜空气进入。同时天窗可以开阔视野，也常用于满足移动摄影摄像的拍摄需求。汽车天窗可大致分为：外滑式、内藏式、全景式和窗帘式等，如图4-9所示。

图4-9　汽车天窗

想一想

当你看见这个电动天窗，你知道如何调节它吗？

2．汽车电动天窗的组成

电动天窗主要由滑动机构、驱动机构、控制系统和开关等组成。电动天窗基本结构如图4-10所示。图4-11为电动天窗驱动电机实物。

图4-10　电动天窗基本结构

1—车顶玻璃；2—遮阳板；3—车顶罩盖；4—滑动螺杆；5—ECU；6—驱动电机及齿轮

图4-11　电动天窗驱动电机

电动天窗各结构及功能说明见表4-1。

表4-1　电动天窗各结构及其组成

二、电动天窗工作原理

1．汽车电动天窗的工作过程控制图

汽车电动天窗的工作过程控制图如图4-12所示。

图4-12　汽车电动天窗的工作过程控制图

2．汽车电动天窗的工作过程

电动机通过传动装置为天窗的开闭提供动力，使其能双向转动，即通过改变电流的方向来改变电动机的旋转方向，实现天窗的开、闭。

传动机构主要由涡轮蜗杆传动机构、中间齿轮传动机构（主动中间齿轮、过渡中间齿轮）和驱动齿轮等组成。中间齿轮传动机构接收电机的动力，改变旋转方向，并将动力传给滑动螺杆，使天窗实现开闭；同时又将动力传给凸轮，使凸轮触动限位开关进行开闭。主动中间齿轮与涡轮固定在同一轴上，并与涡轮同步转动；过渡中间齿轮与驱动齿轮固定在同一输出轴上，被主动中间齿轮驱动，使驱动齿轮带动玻璃开闭。

电动天窗的开关由控制开关和限位开关组成。控制开关主要包括滑动开关和斜升开关。滑动开关有滑动打开、滑动关闭和断开（中间位置）3个挡位。斜升开关也有斜升、斜降和断开（中间位置）3个挡位。通过操作这些开关，令天窗驱动机构的电动机能正反转，实现在不同状态下正常工作。

限位开关主要是用来检测天窗所处的位置。限位开关靠凸轮转动来实现断开和闭合，凸轮安装在驱动机构的动力输出端。当电动机将动力输出时，通过驱动齿轮和滑动螺杆减速以后带动凸轮转动，于是凸轮周边的凸起部位触动开关使其开闭，以实现对天窗的自动控制。

图4-13　电动天窗系统控制图

控制系统是一个数字控制电路，并设有定时器、蜂鸣器和继电器等，其作用是接受开关输入的信息，通过数字电路进行逻辑运算，确定继电器的动作，控制天窗开闭。控制过程如图4-13所示。

3．电动天窗系统的逻辑控制图

电动天窗系统的逻辑控制图如图4-14所示。

图4-14　电动天窗逻辑控制图

三、电动天窗的日常养护

1．电动天窗的养护

汽车电动天窗需要经常清洗，同时还要经常使用；在使用过程中要注意电动天窗的养护，主要日常养护有以下几个方面。

①将天窗完全打开。

②拿一块干洁的软布轻擦天窗滑轨上的灰尘。

③对天窗活动部分和传动管道进行润滑。

④将天窗完全打开和关闭几次，再用一块软布擦掉多余的润滑剂。

注意：在使用润滑剂时，千万不要使用容易吸附或沾染灰尘的润滑剂，这样可以防止滑动部分和管道在运动过程中过早地磨损，以及其他不正常的天窗故障。

2．汽车天窗保养的注意事项

①一定要仔细地阅读天窗的使用说明书并严格按照说明书的说明使用汽车天窗。

②应经常清理滑轨四周，避免砂粒沉积，延长天窗密封圈的使用寿命。

③开启天窗前应注意车顶是否有阻碍玻璃面板运行的障碍物。天窗面板的设计有隔绝热能和防紫外线的功能，请用软布和清洁剂清洗，切勿用粘性清洗剂清洗。

④在进入雨季之前，除了清理滑轨、密封条缝隙里的沙尘，还应在密封条等塑料部件上喷涂少许塑料防护剂或滑石粉。

⑤在极为颠簸的道路上最好不要完全打开天窗，否则可能因天窗和滑轨之间振动太大而引起相关部件变形甚至使电机损坏。此外，下雨或清洗车辆时严禁开启天窗。

⑥在使用电动天窗时，一定要特别注意旋钮的使用。因为很多天窗的故障都是由于旋钮的旋转方向拧错而导致的。

⑦冬季在雪后或者洗车后，天窗玻璃与密封胶框可能被冻住，这时如果强行打开天窗，易使天窗电机及橡胶密封条损坏。正确的做法是：在雪后或者洗车后，将天窗打开，擦干边缘残留的水分。

⑧对于后加装的天窗，要想保证正常使用并且尽量降低故障率，就得保证合格的产品、专业化安装、正确使用和定期保养维护。

四、任务评价表

自我测试

1．电动天窗由____________________结构组成。

2．对于后加装的天窗，一般要保证以下4点__________、__________、__________、__________。

3．电动天窗的开关由__________开关和__________开关组成。

知识窗

太阳能汽车天窗

太阳能天窗拥有普通天窗一样的功能，不同的是太阳能天窗在普通天窗玻璃下方集成了太阳能电池板，电池板能将光能转换为电能并存储在车辆蓄电池中，如图4-15所示。

图4-15　太阳能天窗和太阳能电池板

太阳能天窗最为显著的一个特点就是，在夏天高温天气里，熄火放在烈日下，车内温度明显升高，汽车完全没有能源供给时，太阳能天窗利用内置在内部的太阳能集电板所产生的电力，经过控制系统来驱动鼓风机，将车厢外的冷空气导入车内，驱除车内热气，达到调节车内温度的目的。