1 防盗点火锁系统
由于采用特别的通信手段,每次传递的信息不同,因此用先进的电子扫描方法来破解防盗代码也较困难。现以桑塔纳2000GSi型轿车(时代超人)来说明汽车的电子防盗系统,该系统是一种在点火开关接通后开始工作的防盗控制系统。图11-1为该系统的基本组成,它主要由脉冲转发器、识读线圈、防盗系统ECU、有可变代码功能的发动机ECU和防盗报警灯等零部件组成。
脉冲转发器是不需要电源就可驱动的感应和发射器件,该器件安装在汽车钥匙手柄内。在汽车出厂时,防盗器ECU给车钥匙配备好该车的防盗识别代码,故每辆汽车的防盗控制代码是不同的。当用车钥匙打开点火开关时,来自于防盗器ECU的电源能量通过识读线圈,以感应方式传递给脉冲转发器。被激励的脉冲转发器立即发射出该车钥匙的识别代码,再通过识读线圈返回到防盗器ECU。ECU判别该钥匙是否为该车的合法钥匙,并将汽车点火和供油系统接通或不予接通。较早的防盗系统还可发出盗劫报警声光信号,有效防止汽车的被盗。汽车钥匙丢失重配或增配汽车钥匙,都必须与防盗器ECU的识别代码进行匹配处理。
识读线圈起能源传递和防盗识别代码的转发作用。当用汽车钥匙打开车门时,它把防盗器ECU电源能量传送到汽车钥匙内的脉冲转发器,然后把汽车钥匙的识别代码传送回防盗器ECU。识读线圈一般安装在点火开关外面。
防盗系统ECU安装在转向柱左边的中央线路板上方,它能通过识读线圈向汽车钥匙的脉冲转发器供给能量,同时接受车钥匙发回的防盗识别代码。如钥匙识别代码与防盗器ECU存储的代码一致,则汽车钥匙起动发动机后,汽车发动机正常运转。否则在2s内断开发动机油路和电路,令发动机熄火。
发动机ECU具有可变代码功能。发动机ECU修理更换后,防盗系统ECU内的原车钥匙识别代码不会更改,车钥匙和防盗器ECU不用再匹配。但防盗器ECU必须与更换的发动机ECU进行匹配,才能互相识别,否则,发动机不能起动。发动机ECU一般安装在位于驾驶员腿部上方的地方。
防盗报警灯起到警示插入点火开关内的车钥匙是否为该车合法汽车钥匙的作用。若使用合法的本车钥匙打开汽车油路和电路,则仪表盘上的防盗报警灯点亮3s内自动熄灭。否则防盗报警灯会不停闪烁,有的车还会向外发出声光报警。
桑塔纳2000GSi型轿车的电子防盗控制系统框图见图11-2,系统电路见图11-3。
防盗控制系统具有自诊断功能,每次用汽车钥匙将点火开关接通,防盗器ECU都要进行自检。在自检中如发现故障或使用过程中出现故障,故障代码都会被存储在防盗器ECU中。维修时,用故障诊断仪读出故障代码及相应故障提示,以便尽快消除故障,修理完毕,应清除防盗器ECU中存储的系统故障代码。
2 电动车窗和中控电动门锁
11.2.1 电动车窗
传统和低配置汽车在打开或关闭车门和升降车窗采用的是手动方式,即用钥匙来打开或锁住汽车车门,用手摇升起或降下车窗玻璃。现代汽车大多采用了电子控制电动升降车窗和电控中央门锁,提高了汽车的使用舒适性和便利性。
将手动开关汽车门锁和手摇升降汽车车窗玻璃方式,升级为电子控制电动方式,要增加一套电动机执行器件和电子控制器件。
大多数电动车窗和电控电动门锁是给每个车窗和门锁安装了一个永磁直流电动机,通过控制开关改变电动机输入电流的极性,使电动机正转或反转来完成车窗的升降和车门锁的开关。为控制方便和安全,驾驶员处有分别控制驾驶席车窗和其他车窗的按钮和总控按钮,其他每个车窗有单独控制该车窗升降的控制按钮,而电控电动门锁一般采用中央控制方式。电子控制器件中的继电器的作用是,只需用较小的可控制输入电流就能获得输出到电动机等执行器的大电流,防止控制导线(线径较小)内和控制按钮上出现较大电流,提高了装置的可靠性。执行器件的变速机构有减速增矩功能,可以使车窗升起时获得足够的上升转矩,使门锁关闭时获得较大的推动锁芯力。控制电路中的热敏电阻可防止执行器件的电动机过载。当车窗已升降到位或车窗玻璃因结霜或异物卡滞使电动机超载,而控制按钮还没有松开时,或车门锁已锁住而驾驶员仍按住控制按钮时,热敏电阻开关电路就会自动断开供电电流或减小供电电流,使电动机等执行器件不会过载烧毁。
图11-4是某轿车驾驶员车门上的车窗控制开关。当驾驶员分别按下或抬起车窗升降按钮1、2、3和4时,可分别升起或下降前左、前右、后左和后右车窗玻璃。在前右、后左和后右车门上,分别有一个单独控制该处车窗的按钮,其操作方法相同。若驾驶员按下三窗禁用开关5,则前右、后左和后右车窗玻璃被锁止,该处乘员不能升降其车窗玻璃,只有在驾驶员再按一下开关5,其他车窗禁用才被解除。
典型的中央控制电控门锁的工作情况是,当按动关门按钮,所有车门和行李舱都自动锁住。驾驶员只需按动钥匙上的总控制按钮或用钥匙锁住驾驶员一侧车门,电路系统就会令各个车门和行李舱的门锁执行器动作,将各门锁都锁住。所有门锁在车外打开,仍然由一人操作完成。为了安全和方便,在车内的乘员可将自己车门的门锁独立打开和关闭,比如压下或拉起该门车窗处的锁钥,见图11-5。车门系统内的继电器作用仍然是以小电流控制大电流。但因电控门锁工作时,需要较大电流,为了缩短门锁开关时间和保证完成门锁开关动作,用电容器储备电能迅速释放的方式来达到瞬间大电流的需要。电容器蓄电在短期内释放完以后,输人门锁开关的大电流自行中断。门锁栓柱的伸出和缩进,可以采用电磁线圈方式、永磁直流直线电动机方式或永磁直流旋转电动机方式来执行。为增加门锁栓的伸出缩进力,采用减速增矩(如变速齿轮机构)的方法。
日本尼桑(NISSAN)公爵王轿车的电动车窗和电动门锁系统电路见图11-6。该系统由按动开关式电控车窗机构和按键式电控门锁机构组成。该系统的左前驾驶员席处有6组按动式开关和1个按钮,6组按动式开关分别是门锁开关A、左前车窗自动升降开关B(在开关的前部或后部按压一下,该车窗就自动升起到顶或自动下降到底)、左前车窗随动开关D、右前车窗随动开关E、左后车窗随动开关F和右后车窗随动开关G。D、E、F、G 4个车窗的升降完全受开关控制,即压下则升降开始,松开则升降停止。1个三车窗禁用按钮C是驾驶员控制其他三个车窗的,该按钮一旦按下,其他三个车窗则不能独立自我控制升降。
左后车窗控制器(RL)和右后车窗控制器(RR)外形完全相同,但内部电路略有区别,因此维修安装时不能装错。右前车窗控制器(FR)内部多了两个控制门锁执行器的继电器。
1.左前车窗控制
左前车窗控制器电路见图11-6左上角部分,其控制器由外壳、成型橡胶膜片、电路板和底盖等构成。控制器内部有一块双层印刷电路板,面板下面是成型橡胶膜片,上面有与7个开关相对应的导电橡胶活动触点,电路板无元件面有与7个开关相对应的石墨触点。电路板有元件面则有2个继电器、4个集成电路块和其他电子元件。
(1) 电源流向
蓄电池提供的12V电源经过载保护器(熔断丝)和接点1后分成3路。第一路经R68和R69电阻流人集成块IC-E的9和2,作门锁的开启和锁止电源。第二路经升(J升)和降(J降)继电器,作左前车窗电动机升降电源。第三路经稳压二极管ZDl和滤波电容C1构成的稳压电路输出一个稳定的11V电压,该电压加在IC-D的13和14、IC-A的1和IC-E的1作该3个集成块的电源。经R45、.R46加在IC-F的3作左前车窗自动升降的电源。再经6只二极管加在IC-A作编码器的电源。最后经起电源开关作用的三极管T1作3个电路的信号电压:控制左前车窗升降的信号电压;经R50和T43基极接地为编码电路的搭铁回路提供信号电压;三窗禁用信号电压,当K三窗禁用闭合,三极管T44导通,3窗禁用信号电压为0V。起电源开关作用的三极管T1的导通和截止,由点火开关IG经IC-D的11端子电压控制。
当点火开关IG接通,蓄电池12V电源经接点4和由稳压二极管ZD2和滤波电容C2构成的稳压电路输出一个稳定的1lV电压,该电压经D13作车窗K自动降和K自动升的电源。加在IC-F的14作IC-F的工作电源。经R14到IC-D的1到1l作控制信号电压,控制起电源开关作用的三极管T1的导通和截止。当点火开关IG接通,电流经IC-D的1到11加在T1的基极,Tl饱和导通,使T1后的3个电路获得11V信号电压。当点火开关IG断开,Tl会延迟50s后才截止,以便驾驶员在下车后,发现有的车窗未关好,可立即用左前窗控制器上的开关将所有车窗关好。提供给除驾驶员席车窗以外的另3个车窗控制器作禁用信号电源。即当K三窗禁用断开,T44截止,三窗禁用信号线电压为11V;当K三窗禁用闭合,T44导通,三窗禁用信号线电压为OV。
(2) 左前车窗的控制方式
左前车窗的随动升降控制用图11-6左上角所示的开关D来控制,其自动升降用开关B来控制。
1) 不工作状态
在图11-7中,接通点火开关IG,经ZD2、C2稳压后的11V电压,加在IC-D的l和11,使起电源开关作用的三极管T1和三极管T43导通。左前车窗继电器J升和J降的常闭触点闭合,左前车窗电动机的正负引线相连。即使有外力使电枢转动,则电枢线圈因感生电流,产生与外力转矩方向相反的感生电流转矩来阻止电枢转动,即左前车窗电动机处于动力阻尼的不工作状态。
2) 车窗下降
K左前降是随动开关。按动K左前降开关则三极管T41饱和导通,J降线圈通电使其常开触点闭合,左前车窗电动机正向转动带动左前车窗下降。松开K左前降开关则T41截止,J降线圈断电使其常开触点断开,左前车窗电动机断电。但电动机由于转动惯性可能使发电机继续转动,此时J降线圈的常闭触点因将电动机的正负引线连接在一起,电枢电流流过而产生与原转矩方向相反的制动转矩,电动机进入动力制动状态,使电枢立即停转,车窗停止下降。
3) 车窗上升
K左前升也是随动开关。按动K左前升开关则三极管T42饱和导通,J升线圈通电使其常开触点闭合,左前车窗电动机反向转动带动左前车窗上升。松开K左前升开关则T42截止,J升线圈断电使其常开触点断开,其常闭的触点使电动机进入动力制动状态,电枢立即停转,车窗停止上升。
4) 自动升降到头
按动K自动升开关,三极管T42饱和导通,J升线圈通电使其常开触点闭合,左前车窗电动机反向转动带动左前车窗上升。此时,K自动升的下触点与电源负极相通,IC-F的6端子就与负极相通。即使K自动升弹起使三极管T42截止,但J升线圈的电流仍然可经IC-F的6端子流回负极,J升的常开触点就能保持闭合使车窗继续上升。当车窗升起要到头时,阻尼增加,迫使流人电动机的电流加大,造成IC-F的13端子电压增加。当13端子电压增加到一定值,IC-F的6端子与负极断开,J升线圈断电,常开触点断开,电动机断电停止转动,此时车窗正好自动升起到头。
按动K自动降开关,三极管T41饱和导通,J降线圈通电使其常开触点闭合,左前车窗电动机正向转动带动左前车窗下降。此时,K自动降的下触点与电源负极相通,IC-F的10端子就与负极相通。即使K自动降弹起使三极管T41截止,但J降线圈的电流仍然可经IC-F的10端子流回负极,J降的常开触点就能保持闭合使车窗继续下降。当车窗下降到头时,阻尼增加,迫使流入电动机的电流增大,造成IC-F的12端子电压增加。当12端子电压增加到一定值,IC-F的10端子与负极断开,J降线圈断电,常开触点断开,电动机断电停止转动,此时车窗正好自动下降到头。
2.其他3个电动车窗的控制方式
其他3个电动车窗的控制电路见图11-8。
3) 车窗上升
K左前升也是随动开关。按动K左前升开关则三极管T42饱和导通,J升线圈通电使其常开触点闭合,左前车窗电动机反向转动带动左前车窗上升。松开K左前升开关则T42截止,J升线圈断电使其常开触点断开,其常闭的触点使电动机进入动力制动状态,电枢立即停转,车窗停止上升。
4) 自动升降到头
按动K自动升开关,三极管T42饱和导通,J升线圈通电使其常开触点闭合,左前车窗电动机反向转动带动左前车窗上升。此时,K自动升的下触点与电源负极相通,IC-F的6端子就与负极相通。即使K自动升弹起使三极管T42截止,但J升线圈的电流仍然可经IC-F的6端子流回负极,J升的常开触点就能保持闭合使车窗继续上升。当车窗升起要到头时,阻尼增加,迫使流人电动机的电流加大,造成IC-F的13端子电压增加。当13端子电压增加到一定值,IC-F的6端子与负极断开,J升线圈断电,常开触点断开,电动机断电停止转动,此时车窗正好自动升起到头。
按动K自动降开关,三极管T41饱和导通,J降线圈通电使其常开触点闭合,左前车窗电动机正向转动带动左前车窗下降。此时,K自动降的下触点与电源负极相通,IC-F的10端子就与负极相通。即使K自动降弹起使三极管T41截止,但J降线圈的电流仍然可经IC-F的10端子流回负极,J降的常开触点就能保持闭合使车窗继续下降。当车窗下降到头时,阻尼增加,迫使流入电动机的电流增大,造成IC-F的12端子电压增加。当12端子电压增加到一定值,IC-F的10端子与负极断开,J降线圈断电,常开触点断开,电动机断电停止转动,此时车窗正好自动下降到头。
2.其他3个电动车窗的控制方式
其他3个电动车窗的控制电路见图11-8。
(1) 左后车窗控制
见图11-6和图11-8的左下角部分。将左后车窗开关向后按,即将图11-7中的K左后降接通,编码器IC-A的12端子变为低电平,而3端子和18端子产生一个左后车窗控制器的地址代码,再经7数据线送出。同时IC-A的4端子产生一个使车窗降下的数据代码,经8数据线送出。地址代码和数据代码在图11-9的左后车窗控制器的解码器解码后,通过左后车窗电动机使左后车窗下降。
将左后车窗开关向前按,即将图11-7中的K左后升接通,编码器IC-A的13端子变为低电平,IC-A输出相应的地址和数据代码经7和8数据线,到左后车窗控制器的解码器解码,再通过左后车窗电动机使左后车窗上升。
(2) 右后、右前车窗控制
与左后门窗的控制原理相同,只是所使用的电子元件不同,代码不同。
(3) 起开关作用的三极管T1的延迟截止
点火开关断开后,IC-D使T1延迟50s后才截止。即若左前门打开,图11-6的左前门关好按钮开关接通,使IC-D的2端子为低电平。当按下任意一个车窗开关时,又使IC-D的3端子为低电平,IC-D内部电路则使T1继续保持导通50s,直到将所有车窗关好。
3.左后、右后车窗控制器
左后、右后车窗控制器结构完全相同,除解码器接线和识别代码不同外,电路图和工作原理完全相同。下面以左后车窗控制器予以说明。
图11-9为左后车窗控制器外形,它由外壳、橡胶膜片、继电器电路板和电子电路板等组成。两块印制电子电路板互相垂直并用连接线连接,一块上面有上升继电器J升、下降继电器J降和上升开关K升、下降开关K降,另一块上面是电子元件。其控制电路见图1l-8左下角部分和图11-6所示。
(1) 左后车窗控制
见图11-6和图11-8的左下角部分。将左后车窗开关向后按,即将图11-7中的K左后降接通,编码器IC-A的12端子变为低电平,而3端子和18端子产生一个左后车窗控制器的地址代码,再经7数据线送出。同时IC-A的4端子产生一个使车窗降下的数据代码,经8数据线送出。地址代码和数据代码在图11-9的左后车窗控制器的解码器解码后,通过左后车窗电动机使左后车窗下降。
将左后车窗开关向前按,即将图11-7中的K左后升接通,编码器IC-A的13端子变为低电平,IC-A输出相应的地址和数据代码经7和8数据线,到左后车窗控制器的解码器解码,再通过左后车窗电动机使左后车窗上升。
(2) 右后、右前车窗控制
与左后门窗的控制原理相同,只是所使用的电子元件不同,代码不同。
(3) 起开关作用的三极管T1的延迟截止
点火开关断开后,IC-D使T1延迟50s后才截止。即若左前门打开,图11-6的左前门关好按钮开关接通,使IC-D的2端子为低电平。当按下任意一个车窗开关时,又使IC-D的3端子为低电平,IC-D内部电路则使T1继续保持导通50s,直到将所有车窗关好。
3.左后、右后车窗控制器
左后、右后车窗控制器结构完全相同,除解码器接线和识别代码不同外,电路图和工作原理完全相同。下面以左后车窗控制器予以说明。
图11-9为左后车窗控制器外形,它由外壳、橡胶膜片、继电器电路板和电子电路板等组成。两块印制电子电路板互相垂直并用连接线连接,一块上面有上升继电器J升、下降继电器J降和上升开关K升、下降开关K降,另一块上面是电子元件。其控制电路见图1l-8左下角部分和图11-6所示。
(1) 不工作状态
在图11-6中,蓄电池12V电压加在21和22端子之间,30端子有11V的稳定电压。在27和28端子没有左后车窗升降的脉冲信号电压时,图11-8的J升、J降继电器的常闭触点闭合,左后车窗电动机处于动力阻尼状态。
(2) 车窗下降
按动图11-8的K降开关,三极管T1的基极因加上正向电压而饱和导通,J降继电器线圈通电,常开触点闭合。图11-6的左后车窗电动机26端子为正,25端子为负,电动机正向转动车窗下降。松开K降开关,T1截止,J降继电器线圈断电,常开触点断开,其常闭触点使左后车窗电动机回到动力阻尼状态,车窗立即停止下降。
(3) 车窗上升
按动K升开关,三极管T2的基极因加上正向电压而饱和导通,J升继电器线圈通电,常开触点闭合,左后车窗电动机25端子为正,26端子为负,电动机反向转动车窗上升。松开K升开关,T2截止,J升继电器线圈断电,常开触点断开,其常闭触点使左后车窗电动机回到动力阻尼状态,车窗立即停止上升。
(4) 当按下三窗禁用按钮时,30端子电压成0V,除左前车窗外的另外三个车窗的各自的升降开关不起作用。
(5) 驾驶员对左后车窗的控制
驾驶员在驾驶席按动K左后降开关,图11-7编码器IC-A的12端子为低电平,IC-A的3端子和18端子产生一个左后车窗控制器的地址代码,并从7数据线输出。IC-A的4端子产生一个车窗降下的操作代码,并从8数据线输出。左后车窗控制器中的解码器识别到这两个代码,就从其1数据线输出正向电压加在三极管T1的基极使T1导通,J降继电器的常开触点闭合,左后车窗电动机26端子为正,25端子为负,电动机正向转动车窗下降。松开K左后降,两代码消失,左后车窗立即停止下降。
驾驶员在驾驶席按动K左后升开关,编码器IC-A的13端子为低电平,IC-A的3和18端子产生一个左后车窗控制器的地址代码,并从7数据线输出。IC-A的4端子产生一个车窗升起的操作代码,并从8端子输出。左后车窗控制器中的解码器识别到这两个代码,就从其3数据线输出正向电压加在三极管T2的基极使T2导通,J升继电器的常开触点闭合,左后车窗电动机25端子为正,26端子为负,电动机反向转动车窗上升。松开K左后升,两代码消失,左后车窗立即停止上升。
4.右前车窗控制器
与图11-9的左后车窗控制器相比,两块印制电子电路板的一块上多了开锁继电器J开锁和锁止继电器J锁止,另一块上面的电子元件较多,解码器型号也不同。其控制电路见图11-8左上角部分和图11-6所示。
(1) 车窗下降
在图11-8中,按动K降开关,三极管T103导通后给三极管T102基极加正向电压,使T102导通,继电器J降的常开触点闭合。图11-6右前车窗电动机的26端子为正,25端子为负,电动机正向转动车窗下降。松开K降开关,T103截止使T102截止,继电器J降断电,常开触点断开,常闭触点使右前车窗电动机回到动力阻尼状态,车窗立即停止下降。
(2) 车窗上升
按动K升开关,三极管T101基极电路加正向电压导通,继电器J升常开触点闭合,右前车窗电动机的25端子为正,26端子为负,电动机反向转动车窗上升。松开K升开关,T101截止,继电器J升断电,常开触点断开,常闭触点使右前车窗电动机回到动力阻尼状态,车窗立即停止上升。
(3) 当按下三窗禁用按钮时,30端子电压变成0V,除前左车窗外的另外三个车窗的各自的升降开关不起作用。
(4) 驾驶员对右前车窗的控制
驾驶员在驾驶席按动K右前降开关,解码器的27端子和28端子识别到右前车窗要下降的代码,并从解码器10向三极管T102的基极加正向电压,T102导通,继电器J降的常开触点闭合,右前车窗电动机正向转动车窗下降。松开K右前降开关,代码消失,右前车窗电动机回到动力阻尼状态,车窗立即停止下降。
若按动K右前升开关,解码器的27端子和28端子识别到右前车窗要上升的代码,并从解码器11向三极管T10l的基极加正向电压,T101导通,继电器J升的常开触点闭合,右前车窗电动机反向转动车窗上升。松开K右前升开关,代码消失,右前车窗电动机回到动力阻尼状态,车窗立即停止上升。
5.电动车窗玻璃升降器
汽车电动车窗玻璃升降器结构见图11-10,它主要由涡轮、涡杆、绕线轮、钢丝绳、滑动机架等机械零件和过热熔断丝、开关延时继电器、直流电动机、线束等电器组成。
电动车窗玻璃升降器大多采用齿轮传动形式,以减少玻璃升起时的阻力,但也有使用挠性传动装置(如链条或皮带)进行传动的。门窗电动机内有两组绕向不同的磁场绕组,分别和开关的上、下接点相连。两组磁场绕组分别工作,使电动机能输出正、反两个方向的转动力矩,从而控制门窗玻璃的升或降。电动机有的是永磁式,也有的是双绕组串励式。所有电动车窗系统均装有两套控制开关。一套为组合开关,一般装在驾驶员容易操作的地方,比如车门扶手或前排左、右座椅之间的中央通道面板上。组合开关的4个升降按钮开关分别控制4个车窗玻璃的升降,组合开关的锁定开关控制后门的玻璃升降开关的开和关。驾驶员处的操作与其他处有所不同,只需按一下下降键,门窗玻璃即可下降到底。如需中途停止,按一下上升键即可。由于延时继电器的作用,点火开关断开后50s内,车窗玻璃开关仍可起作用。点火开关接通时,驾驶员可方便地通过组合开关控制4个车窗的升降。另一套为分开关,一般都装在车门上由其他乘员操纵。每个车窗控制电路均通过组合开关搭铁,这样流经电动机的电流不但通过每个分开关,而且还要通过组合开关上相应的开关。所以,操纵组合开关或分开关,都能控制门窗玻璃的升降。
电动车窗玻璃升降器电路见图11-11。当接通点火开关后,车窗继电器触点闭合,电动车窗电路与电源接通。将组合开关或分开关与“上”位接通,电流流经车窗电动机,电动机旋转,带动升降器,使车窗玻璃上升。将组合开关或分开关与“下”位接通,流经车窗电动机的电流改变方向,电动机的旋转方向亦改变,升降器带动车窗玻璃下降。当车窗玻璃上升或下降到终点时,断路开关切断40s左右,然后再恢复到接通状态。
2.2 中控电动门锁
1.中控电动门锁的结构与工作原理
(1) 左前门锁结构和工作原理
在图11-12 (a)、(a1)中,左前门锁由棘齿1、锁钩2、棘齿拨杆4、棘齿尾5等构成主锁,车外门手柄7和车内门手柄9可用车钥匙从车外开锁或拧动手柄将车门打开。棘齿拨杆4、车内开锁/锁止按钮10和钥匙锁芯11构成副锁,副锁联动机构用钥匙来开关门锁。当用力关门时,锁环6撞动锁钩内环并带动锁钩顺时针转动,锁钩钩入锁环。同时,棘齿翘起,卡住锁钩外环,门则推不开。要想使锁钩与锁环脱开,在车外时,拉起车门外开门手柄,传动杆向下,带动棘齿拨杆向下,拨动棘齿尾,使棘齿反时针转动,棘齿与锁钩的外环脱开,锁钩在弹簧弹力的作用下反时针转动,从锁环中退出。在车内时,拉起车门内开门手柄,也会使棘齿拨杆下移,拨动棘齿尾,使棘齿反时针转动,棘齿与锁钩的外环脱开,锁钩在弹簧弹力的作用下反时针转动,从锁环中退出。手柄放开时,棘齿拨杆受弹力而复位。
当用钥匙转动锁芯于开锁位置,联动机构使棘齿拨杆处于竖直状态,车门内开锁/锁止按钮也处于开锁位置。此时,拉动车门外开门手柄,能使棘齿拨杆向下移动,拨动棘齿尾向逆时针方向转动,棘齿与锁钩外侧脱开,锁钩则逆时针转动,锁钩与锁环脱开,车门则可拉开。当用钥匙转动锁芯于锁止位置时,联动机构使棘齿拨杆逆时针转动一定角度,棘齿拨杆远离棘齿尾,车门内开锁/锁止按钮也处于锁止位置。此时,拉动车门外开门手柄,棘齿拨杆也向下移动,但拨不着棘齿尾,棘齿保持不动,锁钩仍钩着锁环,车门则不能拉开。
2.2 中控电动门锁
1.中控电动门锁的结构与工作原理
(1) 左前门锁结构和工作原理
在图11-12 (a)、(a1)中,左前门锁由棘齿1、锁钩2、棘齿拨杆4、棘齿尾5等构成主锁,车外门手柄7和车内门手柄9可用车钥匙从车外开锁或拧动手柄将车门打开。棘齿拨杆4、车内开锁/锁止按钮10和钥匙锁芯11构成副锁,副锁联动机构用钥匙来开关门锁。当用力关门时,锁环6撞动锁钩内环并带动锁钩顺时针转动,锁钩钩入锁环。同时,棘齿翘起,卡住锁钩外环,门则推不开。要想使锁钩与锁环脱开,在车外时,拉起车门外开门手柄,传动杆向下,带动棘齿拨杆向下,拨动棘齿尾,使棘齿反时针转动,棘齿与锁钩的外环脱开,锁钩在弹簧弹力的作用下反时针转动,从锁环中退出。在车内时,拉起车门内开门手柄,也会使棘齿拨杆下移,拨动棘齿尾,使棘齿反时针转动,棘齿与锁钩的外环脱开,锁钩在弹簧弹力的作用下反时针转动,从锁环中退出。手柄放开时,棘齿拨杆受弹力而复位。
当用钥匙转动锁芯于开锁位置,联动机构使棘齿拨杆处于竖直状态,车门内开锁/锁止按钮也处于开锁位置。此时,拉动车门外开门手柄,能使棘齿拨杆向下移动,拨动棘齿尾向逆时针方向转动,棘齿与锁钩外侧脱开,锁钩则逆时针转动,锁钩与锁环脱开,车门则可拉开。当用钥匙转动锁芯于锁止位置时,联动机构使棘齿拨杆逆时针转动一定角度,棘齿拨杆远离棘齿尾,车门内开锁/锁止按钮也处于锁止位置。此时,拉动车门外开门手柄,棘齿拨杆也向下移动,但拨不着棘齿尾,棘齿保持不动,锁钩仍钩着锁环,车门则不能拉开。
联动机构还带动一个电路开关(通常叫门锁按钮开关),用于控制三个门锁执行器。此开关是一个单刀双掷型的开关,开关的活动片在两个终点位置时都不与触点相接,只是在移动过程中先后与两个触点各接触1次。
(2) 左后门锁结构和工作原理
左后门锁的基本结构见图11-13,其联动机构中没有钥匙锁芯和电路开关,而是安装了一个门锁执行器。车门上有锁钩和传动机构,车门框的相应部位有一个锁环。工作原理与左前门锁基本相同。
(3) 右前门锁和右后门锁结构和工作原理
右前门锁结构与左前门锁结构相同,只是零件的方位相反,电路开关被门锁执行器代换。所以右前门锁的钥匙锁芯只能使右前门锁处于开锁或锁止状态,而不能使其他门锁工作。右后门锁结构与左后门锁结构相同,只是零件的方位相反。工作原理与左后门锁相同。
(4) 电动门锁的控制电路
电动门锁由两个并联开关控制,一个安装在左前车窗控制器上,另一个安装在左前门锁联动机构中,可以使3个门锁同时开锁或锁止。左前门锁中控控制电路见图11-6和图11-7,右前门、左右后门锁执行器电路见图11-6和图11-8。
联动机构还带动一个电路开关(通常叫门锁按钮开关),用于控制三个门锁执行器。此开关是一个单刀双掷型的开关,开关的活动片在两个终点位置时都不与触点相接,只是在移动过程中先后与两个触点各接触1次。
(2) 左后门锁结构和工作原理
左后门锁的基本结构见图11-13,其联动机构中没有钥匙锁芯和电路开关,而是安装了一个门锁执行器。车门上有锁钩和传动机构,车门框的相应部位有一个锁环。工作原理与左前门锁基本相同。
(3) 右前门锁和右后门锁结构和工作原理
右前门锁结构与左前门锁结构相同,只是零件的方位相反,电路开关被门锁执行器代换。所以右前门锁的钥匙锁芯只能使右前门锁处于开锁或锁止状态,而不能使其他门锁工作。右后门锁结构与左后门锁结构相同,只是零件的方位相反。工作原理与左后门锁相同。
(4) 电动门锁的控制电路
电动门锁由两个并联开关控制,一个安装在左前车窗控制器上,另一个安装在左前门锁联动机构中,可以使3个门锁同时开锁或锁止。左前门锁中控控制电路见图11-6和图11-7,右前门、左右后门锁执行器电路见图11-6和图11-8。
2.中控电动门锁的使用
(1) 开锁
按动图11-7左前车窗门锁控制器上的门锁开关K开启,在左前门锁开锁的同时,IC-E的9端子电压为0V,通过11端子使编码器IC-A的9端子也为0V,于是输出要打开门锁的代码。图11-8右前车窗控制器中的解码器识别到此代码后,从解码器的13端子给三极管T105基极加正向电压导通,继电器J开锁的常开触点闭合,24端子为正,23端子为负,使右前、左右后3个门锁电动机正向转动,于是3个门锁执行器使门锁的棘齿拨杆处于竖直位置,此时搬动车门内开门手柄,棘齿拨杆拨动棘齿尾,棘齿释放锁钩,锁钩与锁环脱开,门则可打开。
(2) 锁止
按动图11-7左前车窗门锁控制器上的门锁开关K锁止,在左前门锁锁止的同时,IC-E的2端子电压为0V,通过12端子使编码器IC-A的8端子也为0V,于是输出要锁止门锁的代码。图11-8右前车窗控制器中的解码器识别到此代码后,从解码器的3端子给三极管T104基极加正向电压导通,继电器J锁止的常开触点闭合,23端子为正,24端子为负,使右前、左右后3个门锁电动机反向转动,于是3个门锁执行器使门锁的棘齿拨杆转动一定角度,此时搬动车门内开门手柄,棘齿拨杆拨不着棘齿尾,锁钩仍与锁环钩在一起,门则打不开。
(3) 用车钥匙开锁和锁止
在图11-7中,在车外用车钥匙开左前门锁,锁芯转到开锁位置时,联动机构使按钮开关的开锁触点接通一下,相当于左前车窗门锁控制器上的门锁开关K开启处于开锁位置,按上述(1)分析,即可打开门锁。
用车钥匙关闭左前门锁,锁芯转到锁止位置时,联动机构使按钮开关的锁止触点接通一下,相当于左前车窗门锁控制器上的门锁开关K锁止处于锁止位置,按上述(2)分析,门锁锁上。
(4) 门锁执行器的结构和工作过程
门锁执行器的结构见图11-14,它由永磁式直流电动机7、齿轮减速器、转角传动杆1、3个位置开关13、两个二极管12和位置开关等构成。齿轮减速器的大齿轮与小齿轮之间装有齿轮传动离合器,其结构见图11-15,它由大齿轮上的大挡块l、小齿轮上的小挡块3和环形弹性挡杆2等构成。开锁时,直流电动机带动转角传动杆摆动,大齿轮上的大挡块推动环形弹性挡杆,挡杆再推动小挡块和小齿轮旋转到开锁位置。门锁锁止时,直流电动机转动大齿轮和大挡块反向旋转近一圈撞上环形弹性挡杆后,大齿轮再空转近一圈,环形弹性挡杆才与小齿轮上的小挡块结合在一起,推着小齿轮转动到锁止位置。离合器起到使电动机能迅速启动且启动电流较小,及当大小齿轮啮合又能高速传递较大转矩时,使转角传动杆迅速到位锁止的作用。
门锁执行器电路工作原理见图11-16(参看图l1-8右上角部分)。当门锁开启时(见图11-16(a)),车门钥匙转动使3、4端子断开,此时开锁开关K开接通。但中间开关K中和锁止开关K锁是断开的,因此直流电动机断电不能运转。
当门锁处于锁止状态(图11-16(b)、(c)、(d)),即按动锁止开关K锁,此时3、4端子接通。门锁执行器的工作顺序是:由于开锁开关K开处于接通状态(图11-16(b)),则正向电流从门锁执行器1端子的正极流人,经直流电动机M、二极管D2(正向导通)、开锁开关K开流向2端子的负极,直流电动机M开始正向转动。电动机转动后(图11-16(c)),通过扇形齿轮带动活动导电片移动,先使开锁开关K开断开,接着中间开关K中接通。于是电流经直流电动机M、中间开关K中流向2端子的负极,保持直流电动机M的转动状态。电动机继续转动(图11-16(d)、(e)),先是中间开关K中断开,最后将锁止开关K锁接通。转角传动杆到位时,由于中间开关K中是断开的,即使锁止开关K锁接通,因二极管D1逆向开路,电路中
断,电动机就停止转动。若锁止开关K锁接通,中间开关K中和开锁开关K开断开,即使再次按动锁止开关K锁,也只是使继电器J锁止的常开触点闭合,也不会令直流电动机M转动。只有重复开始图11-16(a)所示的状态才能继续以后的工作过程。
在门锁锁止状态下,若按动开锁开关K开,继电器J开启常开触点闭合,1端子为负极,电流经1端子、直流电动机、锁止开关K锁、开锁开关K开流向为正极的2端子,直流电动机反向转动。电动机转动后,活动导电片移动,先接通K中,再断开K锁和K中,最后,使K开保持接通,正向电流无法从2端子流向1端子,电动机停止运转。
每个直流电动机都串联了一个过载保护器。过载保护器是一个正温度系数的热敏电阻,常温下的阻值是0.7Ω。电动机过载发热时,热敏电阻阻值立即增加到1kΩ,于是流人电动机的电流立即减小。