張海兵
摘 要:門鎖系統在汽車上是一個集安全性、裝飾性和工藝性為一體的特殊部件。目前汽車上的電子鎖大多采用中央門鎖,然而,隨著汽車門鎖機構的不斷復雜化,門鎖的故障會給使用者帶來不便,也給故障維修增加了難度。如何在維修中快速找出故障原因成為維修人員面對的重大挑戰。
關鍵詞:中控門鎖;組成原理;故障;診斷維修
中圖分類號:G712 文獻標識碼:B 文章編號:1002-7661(2015)09-027-02
一、中央門鎖控制系統的功能
中央門鎖控制系統具有鑰匙聯動鎖門和開門功能以及鑰匙禁閉預防功能,具體如下:
1、兩級開鎖功能。在鑰匙聯動開鎖功能中,一級開鎖操作,只能以機械方法打開鑰匙插入的門。兩級開鎖操作,則同時打開其他車門。
2、鑰匙占用預防功能。防止鑰匙插入點火開關時,沒有鑰匙而將車門鎖住。
3、安全功能。當鑰匙從點火開關中拔去而門已鎖住時,無論用鑰匙或不用鑰匙鎖門,門都不能用門鎖控制開關打開。
4、電動窗不用鑰匙的動作功能。駕駛員和乘客的車門都關上,點火開關斷開后,電動窗仍可動作約60s。
一般來說,所有車門可以通過前右或前左側門上的鑰匙操縱同時關閉和打開。若已執行了鎖門操縱,而一側前門打開并且點火開關鑰匙仍插在鎖芯內,則所有的車門會自動打開,以防止點火開關鑰匙遺忘在汽車內。
二、汽車中控門鎖的分類
汽車電子鎖的分類方法很多,既可以按照控制部分中主要元器件的異同進行分類,也可以按照編碼方式的異同進行分類。
1、按鍵式電子鎖。按鍵式電子鎖采用鍵盤或組合按鈕輸入開鎖密碼,操作方便。內部控制電路常采用電子密碼專用集成電路。
2、撥盤式電子鎖。撥盤式電子鎖采用機械撥盤開關輸入開鎖密碼。很多按鍵式電子鎖可以改造成撥盤式電子鎖。
3、電子鑰匙式電子鎖。電子鑰匙式電子鎖使用電子鑰匙作為開鎖密碼,它由元器件搭成的單元電路組成,做成小型手持單元形式,通過光、聲、電或磁等多種形式與主控電路聯系。此類產品包括各種遙控汽車門鎖、轉向鎖和點火鎖以及電子密碼點火鑰匙。
4、觸摸式電子鎖。采用觸摸方法輸入開鎖密碼,操作簡單。
5、生物特征式電子鎖。將聲音、指紋等人體生物特征作為密碼輸入,由計算機進行模式識別控制開鎖,智能化相當高。
三、汽車中控門鎖的結構
1、汽車電子門鎖的結構
汽車電子門鎖由控制部分和執行機構兩部分組成。
(1)控制部分
控制部分包括編碼器、輸入器、存儲器、鑒別器、驅動級、抗干擾電路、顯示裝置、保險裝置和電源等部分。
門鎖控制器為門鎖執行機構提供開鎖和閉鎖脈沖電流,有晶體管式門鎖控制器、電容式門鎖控制器和車速感應式門鎖控制器。
○1晶體管式
門鎖控制器內部設有閉鎖和開鎖兩個繼電器,由晶體管開關電路控制,利用電容器的充、放電過程,控制一定的脈沖電流持續時間,使門鎖執行機構完成閉鎖和開鎖動作。
○2電容式
該系統利用充足電的電容器,在工作時繼電器(開鎖或閉鎖繼電器)串聯接入電容器的放電回路,使其觸點短時間閉合。當(正向或反向)轉動車門鑰匙時,相應的電路開關(閉鎖或開鎖)接通,電容器放電電流通過繼電器線圈(開鎖或閉鎖繼電器)搭鐵,線圈產生電磁吸力,觸點閉合,接通執行機構電磁線圈的電路,完成閉鎖或開鎖的動作。當電容器放電完畢后,繼電器觸點打開,中央門鎖系統停止工作。此時另一只電容器被充電,為下一次操縱做好準備。
○3車速感應式
在中央門鎖系統中加裝一車速(10km/h)感應開關,當汽車行駛速度達10km/h以上時候,若車門未閉鎖,不需要駕駛員操縱,門鎖控制器將自動關閉。每個門可單獨進行門鎖。
2、執行機構
汽車電子門鎖的執行機構一般采用電磁鐵或微型電動機控制。
(1)電磁鐵式自動車門鎖
這種汽車電控門鎖的開啟和鎖閉均由電磁鐵驅動。它內設兩個線圈,分別用來開啟、鎖閉門鎖。門鎖集中操作按鈕平時處于中間位置,用手按壓即可開啟或鎖閉車門。
(2)電動機式自動車門鎖
該鎖由可逆式電動機、傳動裝置及鎖體總成構成。其工作原理為:由電動機帶動齒輪齒條副或螺桿螺母副進而驅動鎖體總成,驅動車門的鎖閉或開啟。
2、汽車遙控車門的組成
遙控門鎖系統的作用是不使用鑰匙,利用遙控器在一定距離內完成車門的打開及鎖止。遙控門鎖系統不但能控制駕駛員側車門,還可控制其他車門和行李艙門。遙控門鎖系統由發射器、接收器、門鎖遙控控制組件(ECU)、門鎖控制組件以及執行器等組成。
發射器也稱遙控器,其作用是利用發射開關發射規定代碼的無線遙控信號,控制駕駛員側車門、其他車門、行李艙門等的開啟和鎖閉,且具有尋車功能。發射器分為組合型(發射器與點火鑰匙合二為一)和分開型兩種。
四、汽車中控門鎖的工作原理
1、電控門鎖工作原理
電控門鎖的作用是通過電磁鐵機構或電動機式機構來打開及鎖止車門鎖。由門鎖執行機構及聯動機構、門鎖控制開關、門鎖控制繼電器等主要部分組成。目前,高檔車一般采用的是自動鎖門式,它是在可以手動控制門鎖開閉的基礎上,還可以根據汽車車速自動鎖死車門。
(1)電控門鎖原理
當門鎖開關置于鎖止(LOCK)位置時,門鎖繼電器線圈通電,觸點閉合,門鎖電磁鐵中門鎖線圈通電,電磁鐵心桿縮回,操縱門鎖鎖止車門,當門鎖開關置于開啟(UNLOCK)位置時,開啟繼電器線圈通電,觸點閉合,門鎖電磁鐵中開啟線圈通電,電磁鐵心桿伸出,操縱門鎖開啟,在帶自動門鎖的汽車上,設有速度傳感器和電子控制線路。當汽車車速達到設定數值時,電子控制電路使門鎖繼電器線圈通電,自動鎖止車門。
門鎖電磁鐵的檢查,將電壓為12V的蓄電池接入門鎖電磁鐵的電路,當在“LOCK”與搭鐵接線柱之間加上額定電壓時,電磁鐵心桿應縮回,當在“UNLOCK”與搭鐵接線柱之間加額定電壓時,電磁鐵心桿應伸出。如果心桿不能相應伸出或縮回,表明電磁鐵有損壞,應進行修理或更換。
(2)門鎖操縱原理
在車門開啟和閉鎖的操縱機構中,通常采用動力車門鎖定裝置。
○1門鎖機構
在門鎖總成中,由鎖止桿控制轉動,決定門鎖開/閉狀態。“位置開關”用于測定鎖止桿是否進行門鎖開/閉;“門鎖開關”則是用于檢測鎖止機構是否進行門鎖的開/閉。此外,鎖止桿隨著門鎖電動機的通電,作正向/逆向旋轉;或把鑰匙插入鎖孔中,用于操作。也可按車廂內的按鈕進行多種操作。當“門鎖開關”用于操作鑰匙,使它向開啟/關閉方向轉動時才能輸出信號。
2、遙控車門系統工作原理
從發射器發出的紅外線信號或電磁波信號,被接收并輸送到門鎖遙控控制組件中。門鎖遙控組件對接收器接收到的信號進行比較、判別,若為正確代碼,則通過其內部的輸出電路將開門或鎖門信號交替輸入到自動車門鎖控制組件中,通過門鎖馬達或電磁鐵來完成車門的打開或鎖止動作。若連續輸入經過門鎖遙控控制組件判別為不正確代碼,門鎖遙控控制組件會通過其內的限時鎖定電路在一定時間內停止輸入。
開關工況:
門鑰匙(鑰匙)開關:當鎖門或開門時分別給出ON信號,其他時間一概OFF。
門鎖開關:當門打開時ON,關閉時OFF。
作為檢測車門開閉的開關,有直接檢測車門開閉的“車門開關”,但是“門鎖開關”更具有可靠性,能檢測鎖止的離合狀態。
位置開關:鎖桿位于鎖閉位置OFF,在開啟位置時為ON。
鑰匙插入開關:當鑰匙插入時ON,如拔出則為OFF。
門鎖控制開關:在車廂內利用手操作的開關,與門鑰匙開關具有相同的開關工況。
五、典型故障案例分析
故障現象:1997款豐田大霸王多用途車在一次長途旅行回來后,到洗車場洗車,第二天車門鎖系統不工作,無論是使用車門鎖手動開關,還是使用車門鎖鑰匙均無效。
故障診斷與排除:該車門鎖控制系統主要由電動車門鎖控制繼電器、車門鑰匙控制開關、車門鎖手動開關、車門鎖電動機和配線等組成。根據車門鎖控制系統電路推斷該故障的原因可能是:①電源熔斷絲熔斷;②門鎖控制繼電器有故障;③車門鎖電動機有故障;④線路故障或系統通過開關后搭鐵不良。
檢查電源熔斷絲接觸良好,用萬用表電壓檔測量輸入和輸出端電壓,均為12V(蓄電池電壓)。將點火開關旋至“OFF”位置,將電動車門鎖控制繼電器至車門鎖電動機插接器拔開,將車門鎖電動機直接通電,車門鎖電動機運轉正常。接通點火開關,用萬用表直流電壓檔測量車門鎖控制繼電器線束連接端子1與車身搭鐵間的電壓,實測電壓為12V(蓄電池電壓)。接著將點火開關擰至斷開(OFF)位置,用萬用表電阻檔檢測,實測車門鎖控制繼電器線束連接端子7與車身搭鐵間導通良好,再將車門鎖手動開關置于“鎖止”位置,用萬用表電阻檔測量,車門鎖控制繼電器線束插接器端子9與車身搭鐵應導通良好,但實測為正常。再將車門鎖手動開關置于“打開”位置,用萬用表電阻檔檢查車門鎖控制繼電器線束插接器端子4與車身搭鐵間導通情況為導通。最后用車門鎖鑰匙將車門鎖分別置于“鎖止”或“打開”位置,在分別檢查控制繼電器線束插接器端子9、4與車身搭鐵間也均為導通,從而可以斷定故障出在車門鎖控制繼電器上。更換車門鎖控制繼電器,進行手動和鑰匙操作,車門鎖工作正常,故障排除。
該故障產生原因是由于洗車時,高壓水進入控制繼電器內部,導致控制繼電器通電后短路而燒壞。因此,在洗車時一定要將電器元件保護好,不要使水進入電器元件,否則會造成不應有的損失。
六、中控門鎖系統故障診斷的注意事項
1、先熟悉結構并理清思路對于不同裝備的轎車,其中控門鎖系統的技術含量差異很大,維修前應當掌握該車型中控門鎖系統的結構特點及特殊功能。當中控門鎖系統功能失效時,首先觀察是全部門鎖失效還是個別門鎖失效。如果全部門鎖失效,一般是電源斷路、集控開關損壞等原因造成的;如果只是個別門鎖失效,一般是該門鎖機械方面的故障,只要拆檢該車門的內飾板,一般可以查出故障原因。
2、由于中控門鎖系統電控單元的內部線路比較復雜,結構非常精密,所以不便直接進行檢測。通過外部觀察其線路,如果正常,就可以間接判定電控單元基本正常。如果電源線路正常,其他開鎖條件也滿足,也有開鎖信號輸入,但是沒有輸出開鎖的控制指令,就可以判定中控門鎖系統電控單元自身有故障。
3、捷達GIX、寶來、帕薩特等轎車有時出現電動門窗玻璃不移動、中控門鎖不起作用的故障現象。檢查熔絲,沒有燒斷。在控制開關的線束上測不到電壓,進行替換試驗又非常麻煩,一時難以確定故障出在線路上還是在零件上,此時,可以使用發光二極管試燈檢測,如果不正常,再檢查中控門鎖的接地情況。
4、要注意不要讓電控單元受碰撞和敲擊,不能處在高溫環境中。
5、當蓄電池電壓過低時,中控門鎖系統將不能工作,所以特別在汽車停駛長時間后啟動時,應檢查蓄電池電壓。
參考文獻:
[1] 陳 勇.《汽車中控門鎖及防盜系統結構原理與維修》,江蘇科學技術出版社,2008年版.
[2] 鄔繼金.《汽車電器原理與維修》,作者,北京理工大學出版社,2011年版.
[3] 《汽車維護與修理》.2009(10)