中控门锁工作原理与结构

1.中控门锁的一般结构

汽车中央控制门锁系统主要由门锁主开关、门锁开关、门锁继电器及门锁电动机执行机构等组成，如图9-37所示。门锁开关控制电流通路如图9-38所示。

图9-37 中央控制（中控）门锁基本电路

（1）控制开关

1）门锁控制开关。安装在左前门和右前门的扶手上，将开关推向前门是锁门，推向后门是开锁。

2）钥匙开锁报警开关。用于探测点火钥匙是否插进钥匙门内。当钥匙在钥匙门内，钥匙开锁报警开关接通电路报警；当钥匙离开钥匙门时取消报警。

3）钥匙控制开关。安装在每个前门的钥匙门上，当从外面用钥匙开门和关门时，钥匙控制开关便发出开门或锁门的信号给门锁ECU。

4）行李箱盖开启开关。位于仪表板下面，拉动此开关便能打开行李箱盖。钥匙门靠近行李箱盖开启开关，推压钥匙门，断开行李箱内主开关，此时再拉开启开关不能打开行李箱盖。将钥匙插进钥匙门内顺时针旋转打开钥匙门，当主开关再次接通时，便可用行李箱盖开启开关打开行李箱。

图9-38 门锁开关电流通路

5）门控开关。用于探测车门的开闭情况。车门打开时，门控开关接通；车门关闭时，门控开关断开。

6）门锁开关。用于检测车门的开闭情况。当车门关闭时，门控开关断开；当车门开启时，门控开关接通。

（2）门锁控制器 门锁控制器主要有晶体管式、电容式和车速感应式三种。

1）晶体管式。门锁控制器内部设有闭锁和开锁两个继电器，由晶体管开关电路控制，利用电容器的充、放电过程，控制一定的脉冲电流持续时间，使门锁执行机构完成闭锁和开锁动作。

2）电容式。该系统在工作时继电器串联接入电容器的放电电路，使其触点短时间闭合。当（正向或反向）转动车门钥匙时，相应的电路开关（闭锁或开锁）接通，电容器放电电流通过继电器线圈搭铁，线圈产生电磁吸力，触点闭合，接通执行机构电磁线圈的电路，完成闭锁或开锁的动作。当电容器放电完毕后，继电器触点打开，中央门锁系统停止工作。此时另一只电容器被充电，为下一次操纵做好准备。

3）车速感应式。在中央门锁系统中加装一车速（10km/h）感应开关，当汽车行驶速度达10km/h以上时，若车门未闭锁，不需要驾驶人操纵，门锁控制器将自动关闭。每个门可单独进行门锁开关。

（3）执行机构

1）电磁线圈式。其内部有两个电磁线圈，分别用于开启和关闭门锁。当给锁门线圈通电时，衔铁带动连杆左移，即锁门；当给开门线圈通电时，衔铁带动连杆右移，即开锁。

2）电动机式。采用可逆式电动机，当电动机转动时，蜗杆带动齿轮转动，齿轮推动锁杆，车门被锁上或打开，然后齿轮在回位弹簧的作用下返回原位置，防止操纵锁钮时电动机工作。位置开关在锁杆推向锁门位置时断开，推向开门位置时接通。

3）双压力泵式。双压力泵式中央门锁主要由机械、空气管路和电路3部分组成。电路部分的核心是中央门锁控制单元，它连同双压力泵装在一个塑料盒内，安装在后座椅下面。

当用钥匙或拨动两前门任一锁扣按钮来打开门锁时，由于门锁通过连杆与门锁开关相连，门锁开关的连接杆被向上拉起，门锁开关内的开锁触头闭合。控制单元收到此信号后，立即命令双压力泵转动以压缩空气，系统管路中的气体呈正压，气体进入4个车门及行李箱盖的控制元件（膜片室）内，膜片推动连接杆向上运动将门锁打开。

2.普通中控系统的组成与工作原理

（1）基本结构 中央控制电动门锁系统由永磁型双向电动机、门锁控制电路、连杆操纵机构和门锁执行器等装置组成。

图9-39 门锁连杆操纵机构

1）门锁连杆操纵机构。如图9-39所示，当门锁电动机（或其他门锁执行器）运转时，通过门锁连杆操纵门锁锁定或开启。门锁电动机由控制电路控制。

2）门锁执行器。驱动中控门锁机构动作的常见形式有电磁线圈式和直流电动机式两种，它们都是通过改变电流的方向达到锁止或开锁目的的。

门锁执行器通常使用电磁线圈、直流电动机或永磁型旋转电动机，它们的任务都是通过改变极性、转换运动方向来完成锁止或开锁的。

①双线圈门锁执行器。双线圈门锁执行器有两个电磁线圈，一个是锁门线圈，另一个是开门线圈，如图9-40所示。与门锁操纵机械相连的柱塞能在两个线圈中自由移动。当锁门线圈通电后，柱塞在电磁力的作用下左移，将门锁锁止；当开门线圈通电后，柱塞右移，将门锁打开。

图9-40 双线圈门锁执行器

a）基本结构 b）工作原理

②电动机式门锁执行器。电动机式门锁执行器的传动装置如图9-41所示，工作时，由电动机带动齿轮齿条副，进而驱动锁体总成，实现锁紧或开启车门。

（2）工作原理 由于门锁的开、关动作是短暂的，且门锁执行器在工作时要消耗大量的电能，所以为了既方便门锁动作的顺利完成，又能防止电路过载，门锁电路中都有定时装置，使控制电路输送给门锁执行器的是一个脉冲电流。

1）电磁线圈门锁执行器的工作原理。电磁线圈门锁执行器的控制电路如图9-42所示，其工作原理如下：

正常状态时，蓄电池给电容器C₁充电。其电流通路为蓄电池正极→熔断器→电阻R₁→电容器C₁→搭铁→蓄电池负极。

当按下门锁开关时，电容器C₁，放电，使锁门继电器线圈有电流通过，继电器触点闭合；此时，门锁执行器L₁的电路接通而动作，通过操纵机构将车门锁定。当电容器C₁放电到一定程度时，锁门继电器线圈断电，门锁执行器的电路被切断。另外，当按下门锁开关时，电容器C₂开始充电。

图9-41 电动机式门锁执行器的传动装置

图9-42 电磁线圈门锁执行器的控制电路

当门锁开关恢复原状后，电容器C₂放电，使开门继电器线圈有电流通过，继电器触点闭合；此时，门锁执行器L₂的电路接通而动作，通过操纵机构将车门开启。当电容器C₂放电到一定程度时，开门继电器线圈断电，门锁执行器的电路被切断。另外，当门锁开关恢复原状时，电容器C₁开始充电，回到原始状态。

2）电动机门锁执行器的工作原理。电动机门锁执行器控制电路如图9-43所示。

图9-43 电动机门锁执行器的控制电路

当按下车门锁定开关时，电容器C充电。晶体管VT₁导通，VT₂也随之导通，锁门继电器的电磁线圈RL₁中有电流通过，产生吸力，使其常闭触点打开，常开触点闭合。此时，门锁执行器的电路接通而动作，通过操纵机构将车门锁定。当电容器C充电到一定程度时，VT₁截止，VT₂也随之截止，锁门继电器的电磁线圈断电，门锁执行器的电路被切断。

当按下车门开锁开关后，开锁继电器的电磁线圈RL₂中有电流通过，使其常闭触点打开，常开触点闭合，门锁执行器的电路被接通，但其电流方向与锁定时相反，所以作用方向也相反，门锁打开。

3.电子式中控系统的组成与工作原理

（1）电子式中控系统的基本组成 汽车电子式中央控制门锁通常由控制部分和执行机构组成。

1）控制部分。控制部分包括编码器、输入器、存储器、鉴别器、驱动级、抗干扰电路、显示装置、保险装置和电源等。其中，编码器和鉴别器是整个控制部分的核心。

①编码器。编码器实质上是人为设定的一组二进制或十进制数的密码。设定的原则是所编的密码不易被别人识破。对密码电路的要求是容量大，换码率高，保密性、可靠性好，换码操作简单。

②输入器和存储器。经输入器输入一组密码，由存储器记忆后送到鉴别器。

③鉴别器。鉴别器的作用是对来自输入器和编码器的两组密码进行比较，仅当两组密码完全相同时，鉴别器才输出电信号，经抗干扰处理后送至驱动级和显示装置。若用户有特殊要求，鉴别器还可以输出报警和封锁行车所需的电信号。

④驱动级。由于鉴别器送出的电信号通常很微弱，为了能带动执行机构的电磁铁产生动作，故设置驱动级。

⑤抗干扰电路。为了抑制来自汽车内外的电磁波干扰，保证电子门锁不会自行误动作而设置了抗干扰电路，由此提高汽车电子门锁的可靠性和安全性。一般情况下采用延时和限幅方法来达到该目的。

⑥显示器和报警器。该部分为电子门锁控制部分的附加电路，用于显示鉴别结果和报警，从而扩大了电子门锁的功能。(www.xing528.com)

⑦保险装置。速度传感器和车门锁止器是汽车电子门锁的独特组成单元。当汽车运行超过一定速度时，车门锁止器根据来自速度传感器的信号将锁体锁止；若控制电路失灵，可紧急开启。

⑧电源。用以向电子门锁不断地供电。

2）执行机构。汽车电子门锁的执行机构一般采用电磁铁或微型电动机控制。

①电磁铁式车门锁。这种汽车电控门锁的开启和锁闭均由电磁铁驱动，其结构如图9-44所示。它内设两个线圈，分别用来开启和锁闭门锁。门锁集中操作按钮平时处于中间位置，用手按压即可开启或锁闭车门。

图9-44 电磁铁结构

②电动机式车门锁。该车门锁由可逆式电动机、传动装置及锁体总成构成。其工作原理为：由电动机带动齿轮齿条副或螺杆螺母副进而驱动锁体总成，驱动车门的锁闭或开启。其传动装置如图9-45所示。

（2）工作原理 电子式中央控制门锁的作用是通过电磁铁机构或电动机机构来打开及锁止车门锁。它由门锁执行机构及联动机构、门锁控制开关、门锁控制继电器等组成。高档车一般为自动锁闭车门，在可以手动控制开闭的基础上，还可以根据汽车车速自动锁闭车门。

图9-45 电动机式车门锁传动装置

电动机式电子门锁控制电路如图9-46所示，其开锁与闭锁主要是对门锁电动机进行正转、反转的交替控制来实现的。为避免电动机通电时间过长而引起发热，通常利用定时器限制通电时间。

图9-46 电动机式电子门锁控制电路

通过门钥匙开关或者门控制开关，触点在开锁侧时，驱动开锁定时器在约0.2s时间内，使晶体管VT₁为ON。此时，所有门锁解除闭锁（开锁状态）。

图中的虚线部分为防止钥匙遗留在车内的电路。钥匙插在钥匙孔里时，若是打开驾驶人或前排乘客席的门，操纵门锁把手，使门锁机构处于闭锁状态，则限位开关成为OFF；或用门控开关进行闭锁操作，驱动开锁定时器，将电动机驱动到开锁侧，不能成为闭锁状态，此时驾驶人就会发觉，必须把钥匙从发动机钥匙孔中拔出来后才能锁门。

4.车速感应式中控系统的组成与工作原理

车速感应式门锁控制器是在中央控制门锁系统中加装一车速（10km/h）感应开关。当汽车行驶速度达10km/h以上时，若车门未闭锁，不需要驾驶人的操纵，门锁控制器将自动闭锁。每个车门可单独进行闭锁和开锁的操纵。

为了减少上、下车时逐一打开车门锁扣的麻烦，并防止汽车行驶时儿童误开车门而发生危险，特别安装了中央控制电动门锁。当驾驶座旁的车门锁扣锁定时，其他三个车门的锁会自动锁定，以确保行车安全。

图9-47为车速感应式中央控制电动门锁电路，其作用原理如下：打开点火开关，点火IC继电器闭合，车门警告灯即点亮；当车速在10km/h以下时，装在车速表内的车速开关接通，电流经稳定电路到车速开关搭铁，VT₁无基极电流，使VT₁切断，电动门锁不产生作用；当车速超过10km/h时，车速开关关闭，电流由稳定电路流到VT₁的基极，使VT₁接通后的动作与门锁定时器的作用相同。当锁扣按下后，警告灯熄灭。

图9-47 车速感应式中央控制电动门锁电路

5.遥控式中控系统的组成与工作原理

（1）遥控车门的组成 遥控门锁装置就是不使用钥匙，利用遥控器在一定距离内完成对汽车车门开闭装置的执行器进行遥控的装置，在远离车辆的地方进行车门的开闭。遥控门锁系统不但能控制驾驶席侧车门，还能控制其他车门和行李箱盖。具体地讲，驾驶人操纵遥控发射器，利用无线电波或者红外线发出身份密码（即开闭代码），设置在车辆两侧的接收器接收到遥控信号，并将其与身份鉴定代码对比，两者一致时，则按照相应的功能代码，执行器开始工作，以便执行开闭功能。

遥控中控门锁系统一般是在电子式控制门锁系统的基础上加上相关部件，如：手持遥控发射器、接收器、遥控门锁ECU等。遥控门锁系统零部件的位置如图9-48所示。

图9-48 中控门锁系统零部件的位置

1）手持遥控发射器也称为遥控器，其功用是利用发射开关规定代码的遥控信号，控制驾驶席侧车门、其他车门、行李箱盖等的开启和锁闭，且具有寻车功能。遥控器分为分开型和组合型（发射器与点火钥匙合二为一）两种，如图9-49所示。按照遥控信号的载体，遥控器可分为红外线式遥控器、无线电波式遥控器以及超声波式遥控器。其中红外线式遥控器和无线电波式遥控器应用较为广泛。

2）接收器对接收的信号进行放大和调制，检查身份鉴定代码是否相符，当代码一致时，判别功能代码，并驱动相应的执行器。现代汽车广泛采用红外线式接收器和无线电波式接收器。

（2）遥控中央控制门锁系统的工作原理 以雷克萨斯LS400轿车遥控中央控制门锁系统电路（见图9-50）为例，说明遥控门锁系统的工作原理。

1）遥控天线电路。当操纵点火钥匙上的发送器时，发送器即发射电磁波，该电磁波以汽车后窗玻璃上的除雾电热丝（有的车为天线）为天线，然后通过匹配器，被送至遥控门锁ECU的ANT端子。当ECU的ANT端子接收到该遥控电磁波信号时，即控制4个车门锁自动进行打开或锁住操作。

图9-49 轿车防盗遥控器

图9-50 雷克萨斯LS400轿车遥控中央控制门锁系统电路

2）遥控中控门锁ECU电源电路。当遥控门锁主开关接通时，蓄电池电压加到遥控门锁ECU的+B端子上，使ECU工作。该电源为ECU的控制电源。

3）车门位置开关电路。车门位置开关装设在门锁电动机总成内。当车门锁按钮处于锁住位置时，开关断开；当车门锁按钮处于打开位置时，开关接通。遥控门锁ECU的LSSR、FSSR、RSSR端子分别为左前门、右前门和后两门的车门位置开关端子。当4个车门的任一车门锁按钮处于锁住位置时，相对应的ECU端子的电压为蓄电池电压。相反，当按钮位于打开位置时，端子的电压为搭铁电压0V。

4）钥匙操纵开关电路。钥匙操纵开关装设在车门锁芯内。当车门钥匙转至锁住侧时，开关的锁住端子搭铁；当车门钥匙转至打开侧时，开关打开端子搭铁。

当点火开关接通时，蓄电池电压通过防盗和门锁控制ECU加到遥控门锁ECU的锁住端子SWL和打开端子SWUL上，即锁住端子SWL和打开端子SWUL的电压为12V。当钥匙操纵开关锁住端子搭铁时，遥控门锁ECU的锁住端子SWL的电压为0V。当钥匙操纵开关打开端子搭铁时，遥控门锁ECU的打开端子SWUL的电压为0V。

当遥控门锁ECU的ANT端子接收到点火钥匙发送器发出的无线电波信号时，根据SWL端子和SWUL的电压信号，输出打开或锁住所有车门的信号，该信号通过两个ECU之间的通信线路B7-FSSR、B10-LSSR、A11-RSSR给防盗ECU，防盗和门锁控制ECU即控制门锁锁住或打开。

5）钥匙未锁警告开关电路。当钥匙插入点火开关锁芯时，钥匙未锁警告开关电路接通，遥控门锁ECU的ULSW端子的电压为0V，ECU执行钥匙禁闭预防功能；当钥匙未插入时，开关断开，ULSW端子的电压为蓄电池电压，钥匙禁闭预防功能解除。

6）门控灯开关电路。门控灯开关在车门打开时接通，车门关闭时断开。当任一车门打开时，遥控门锁ECU的CTY端子的电压为0V；当所有车门均关闭时，CTY端子的电压为蓄电池电压。

6.微机控制式中控系统的组成与工作原理

微机控制的中控门锁电路如图9-51所示。该中控门锁能够同时打开和锁上车门开关（有门锁控制开关和钥匙操纵开关）。对于执行器，车门采用直流电动机式，行李箱采用电磁线圈式。同时，还带有防止钥匙遗忘功能。其工作原理如下：

（1）用门锁控制开关锁门和开门

1）锁门控制。图9-51中防盗和门锁控制器ECU内部为逻辑电路。当驾驶席侧或前排乘客席侧门锁控制开关15推向锁门侧时，信号“1”经端子⑪ᣘ⑯和反相器A送给或门A，或门A的输出从“0”变为“1”。因此，锁门定时器给晶体管VT₁加一基极电流约0.2s并使其导通，结果No.1继电器接通，电流从蓄电池正极→端子⑧→No.1继电器→端子④→门锁电动机→端子③→搭铁，则门锁电动机接通，锁上全部车门。

2）开门控制。当门锁控制开关推向开门侧，信号“1”经端子⑪ᣘ⑰和反相器B送给或门B，或门B输出从“0”变为“1”。因此，开门定时器给晶体管VT₂加一基极电流约0.2s并使其导通，结果No.2继电器接通，电流从蓄电池正极→端子⑧→No.2继电器→端子③→门锁电动机→端子④→搭铁，则门锁电动机接通，打开全部车门。

图9-51 微机控制的中央门锁电路

（2）用钥匙锁门和开门

1）锁门控制。当钥匙插进驾驶席侧或前排乘客席侧车门钥匙孔内并向锁门方向转动，则钥匙控制开关16向锁门侧接通。此时信号“1”经端子⑪ᣘ⑬和反相器C送给或门A，或门A输出从“0”变为“1”。锁门定时器给晶体管VT₁加一基极电流约0.2s并使其导通，结果No.1继电器接通，电流从蓄电池正极→端子→No.1继电器→端子④→门锁电动机→端子③→搭铁，则门锁电动机接通，打开全部车门。

2）开门控制。当用钥匙进行开门操作时，钥匙开关向开门侧接通。此时信号“1”经端子⑨和反相器D送给或门B，或门B输出从“0”变为“1”。开门定时器接通晶体管VT₂并使No.2继电器接通。因此，电流从蓄电池正极→端子⑧→No.2继电器→端子③→门锁电动机→端子④→搭铁，则门锁电动机接通，打开全部车门。

3）防止钥匙遗忘功能。防止钥匙遗忘功能可防止锁门时点火钥匙遗忘在钥匙门内。

①推动锁钮锁门。当点火钥匙插在钥匙孔内，驾驶席侧或前排乘客席侧车门开着，门锁控制开关10和钥匙开锁报警开关14都接通。因此，这些开关经端子⑪ᣘ⑫和⑥将“0”信号送给防止钥匙遗忘电路。在这种状态下，将锁钮推向锁门侧，则门立刻被锁上。但由于位置开关⑪ᣘ⑫断开，信号“1”经端子⑩送给防止钥匙遗忘电路并使其输出信号“1”送给或门B，或门B的输出从“0”变为“1”。同时开门定时器接通晶体管VT₂约0.2s，电动机由No.2继电器供电而工作，打开全部车门。

②用门锁控制开关锁门。当点火钥匙插在钥匙孔内，驾驶席侧或前排乘客席侧车门开着，门锁控制开关10和钥匙开锁报警开关14都接通。因此，这些开关经端子⑪ᣘ⑫和⑥将“0”信号送给防止钥匙遗忘电路。在这种状态下，当用门锁控制开关锁门时，门立刻被锁上。但由于信号“1”经端子⑩送给防止钥匙遗忘电路和反相器G，电路将信号“1”送给或门B并使其输出从“0”变到“1”。同时开门定时器接通晶体管VT₂约0.2s，电动机接通，打开全部车门。

③车门全关闭时防止钥匙遗忘功能。当防止钥匙遗忘功能起作用和门锁钮保持向下阻止开门时，门立刻被锁上。此时门锁控制开关10和钥匙开锁报警开关14接通，并经端子⑪ᣘ⑫和⑥将“0”信号送给防止钥匙遗忘电路。若此时门处于关闭状态，则门锁控制开关断开，并且输入到防止钥匙遗忘电路的信号由“0”变为“1”。约0.8s后，防止钥匙遗忘电路输出“1”信号给或门B，或门B输出信号从“0”变为“1”。因此开门定时器接通晶体管VT₂约0.2s，电动机接通，打开全部车门。若此时车门不能全部打开，则开门定时器再次启动0.8s后，打开全部车门。

④行李箱盖开启器控制。当行李箱盖开启器开关18接通时，“1”信号经端子18和反相器F送给行李箱盖开启定时器。开启定时器送给晶体管VT₃基极电流约0.2s并使其导通，No.3继电器也导通，电流从蓄电池正极→端子⑧→No.3继电器→端子⑤→行李箱盖开启器→搭铁，从而打开行李箱盖。