汽车中控门锁电路设计

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1、xxx 机电职业技术学院毕业设计（论文）作 者： XXX 学号：31220231系部：车辆工程系专业：汽车检测与维修题 目汽车中控门锁电路设计校内指导教师：XXX :副教授企业指导教师 XXX技师评阅者：2014年9月毕业设计（论文）摘 要随着人们生活水平的提高，对汽车门锁的安全性能要求也越来越高，要求对汽 车门锁地使用能够更加简单、安全、方便、快捷。目前，现代汽车越来越多地安 装中控锁 汽车中控门锁的功能主要包括中央控制、速度控制、单独控制。对于家庭使用的汽车，往往由多个成员乘坐同一辆汽车，为了便捷，便要求： 当驾驶员锁住其身边的车门时，其他车门也同时锁住，驾驶员可通过门锁开关同 时打开各个

2、车门，也可单独打开某个车门。；为了安全，便要求：当行车速度达 到一定时，各个车门能自行锁上，防止乘员误操作车门把手而导致车门打开。同 样，为了便捷，除在驾驶员身边车门以外，还在其他门设置单独的弹簧锁开关， 可独立地控制一个车门的打开和锁住。关键词：中央控制、速度控制、单独控制目录摘要 21. 概述 4442 .中控门锁模块的分析和总体设计 66888910101011121212133 .汽车门锁的硬件设计 1414141516 .16 .1718184汽车门锁的软件设计 2020 22 总结 24致谢 25参考文献261. 概述现在，越来越广泛的汽车电子设备的发展使得人们对汽车门锁的舒安全性

3、、便捷性要求也越来越高。而驾驶员无法再一个地方控制不同的车门的打开、锁止，十分的不方便。这就对汽车门锁控制系统等提出了更高的要求车内中控锁是指设在驾驶座门上的开关，是可以同时控制全车车门关闭与 开启的一种控制装置。这种“中央门锁”控制装置，早在上世纪70年代已经装 配在轿车上，经过二十余年时间，已经应用得比较普遍了。中央门锁采用一个开关来控制另一些开关，其执行机构分两种形式：一种是 电磁线圈形式，另一种是直流电动机形式。二种形式都是通过改变直流电的极 性来转换物体运动方向，执行关闭或开启动作的。目前轿车的中央门锁多是电磁线圈型式。它的工作过程是这样的：锁门：给电磁线圈正向电流时，衔铁带动连杆向

4、左移动，扣住门锁舌片。开门：给电磁线圈反向电流时，衔铁带动连杆向右移动，脱离门锁舌片。直流电动机式的工作原理是，连杆驱动力由可逆转的直流电动机提供，利用 电动机的正转和反转来完成锁门和开门的动作。车内中控锁的普遍应用，使得车辆向智能化、人性化的方向发展迈进了一步。 使得驾驶员在不离开座位的情况下，可以轻而易举的控制全车车门的开启与锁 止。但车内中控锁的应用同时也带来了一些问题。首先，在驾驶员打开驾驶侧车 锁后，其余车门锁也自动打开。如果是独自一人驾车，放在副驾驶位或后座上的 贵重物品，会有被抢被盗的危险。另外，中控锁毕竟为了方便驾驶员设计的。在 驾驶员锁止车门后。其余车门均不能从车外打开，乘客

5、在上车时必须要驾驶员再 次打开车锁。这样会令乘客感到十分不便，产生不必要的尴尬。近年来 ，日、美、欧各大汽车公司在设计轿车内饰的过程中，除重视功 能性要求外，更重视内饰的布置外形风格的协调性，以及内饰整体的统一性，但 最重视的仍是乘坐的安全性、舒适性。为了不断提高轿车的乘坐安全性、便捷性， 上世纪 70 年代以来，日、美、欧各大公司比以往更重视应用人体工程学的研究成果，更强调以驾驶人员和乘客的心理、生理等要求为前提条件进行内饰设计， 更讲究利用内科技来创造安全、便捷的驾乘环境。在汽车上，车门是人使用最频 繁的部件。人们对其最基本的要求就是打开时便利。自人体工程学原理特别是计 算机控制技术广泛应

6、用以来。汽车门锁的结构不断得到合理改进，品质和性能也 随之不断提高。目前，能满足安全性、便捷性、智能性的中控门锁已在各类轿车 上广泛普及。操作方便、使用灵活的中控门锁其应用范围日益扩大。如今的汽车 门锁控制界面不仅设计美观，而且使用便捷。轿车门锁的便捷性、安全性已成为 直接影响消费者购车的关键因素。2 .中控门锁模块的分析和总体设计汽车上装用的中控锁种类很多，但其基本组成主要有门锁开关、门锁执行机 构和门锁控制器。1、门锁开关：大多数中控负的开关都是由总开关和分开关组成，总开关装 在驾驶员身旁车门上，驾驶员操纵总开关可将全车所有车门锁住或打开；分开关 装在其他各个车门上，可单独控制一个车门。2

7、、门锁执行机构：中控锁执行机构是用于执行驾驶员的指令，将门锁锁止 或开启。门锁执行机构有电磁式、直流电动机式和永磁电动机式 3 种驱动方式。 其结构都是通过改变极性转换其运动方向而执行锁门或开门动作的（1）电磁式：它内设 2 个线圈，分别用来开启、锁闭门锁、门锁集中操作 按钮平时处于中间位置。当给锁门线圈通正向电流时，衔铁带动杆左移，门被锁 住；当给开门线圈通反向电流时，衔铁带动连杆右移，门被除打开。（2）直流电动机式：它是通过直流电动机转动并经传动装置（传动装置有 螺杆传动、齿条传动和直齿轮传动）将动力传给门锁锁扣，使门锁锁扣进行开启 或锁止。由于直流电动机能双向转动所以通过电动机的正反转实

8、现门锁的锁止或 开启。这种执行机构与电磁式执行机构相比，耗电量较小。（3）永磁电动机式：永磁电动机多是指永磁型步电动机。它的作用与前两 种基本相同，结构差异较大。转子带有凸齿，凸齿与定子磁极径向间隙小而磁通 量大。定子上带有轴向均布的多个电磁极，而每个电磁线圈按径向布置。定子周 布铁芯，每个铁芯上绕有线圈，当电流通过某一相位的线圈时，该线圈的铁芯产 生吸力吸动转子上的凸齿对准定子线圈的磁极，转子将转动到最小的磁通处，即 是一步进位置。要使转子继续转动一个步进角，根据需要的转动方向向下一个相 位的定子线圈输入一脉冲电流，转子即可转动。转子转动时，通过连使门锁锁止 或开启。3、门锁控制器 门锁控制

9、器是为门锁执行机构提供锁止/开启脉冲电流的控 制装置。无论何种门锁执行机构都是通过改变执行机构通电电流方向控制连杆左 右移动，实现门锁的锁止和开启。门锁控制器的种类很多，按其控制原理大致可分为晶体管式、电容式和车带 感应式3 种门锁控制器。（1）晶体管式：晶体管工门锁控制器内部有2 个继电器，一个管锁门，一 个管开门。继电器由晶体管开关电路控制，综利用电容器的充放电过程控制一定 的脉冲电流持续时间，使执行机构完成锁门和开门动作。（2）电容式：该门锁控制器利用电容器充放电特性，平时电容器充足电， 工作时把它接入控制电路，使电容器放电，使继电器通电而短时吸合，电容器完 全放电后，通过继电器的电流中

10、断而使其触点断开，门锁系统不再。（3）车速感应式。装有一个车速为 10km/h 的感应开关，当车速大于 10km/h 时，若车门未上锁，驾驶员不需动手，门锁控制器自动将门上锁。门锁控制器主要是从安全角度出发设计的当驾驶员按下此开关时四个车门会同时落锁保证后面乘坐人员的安全防止由于后面的人员因为误操作而使车门 在汽车行驶时被打开造成事故，尤其是儿童。晶体管式门锁控制电路见图2-1所示。该门锁控制器内部有两个继电器，一个控制锁门，另一个控制开门。继电器 由晶体管开关控制，它利用电容器的充放电过程控制一定的脉冲电流持续时间， 使执行机构完成锁门和开门动作。图2-1晶体管式门锁控制电路电容式门锁控制电

11、路如图2-2所示。该门锁控制器利用电容充放电特性，使开锁或闭锁继电器线圈产生电磁力， 接通执行机构电磁线圈，完成开锁或闭锁动作。平时电容器充足电，工作时把它 接入控制电路使电路放电，使两电路中之一通电而短时吸合。电容器完全放电后, 通过继电器的电容中断而使其触点断开，门锁系统不再工作。热敏断路器门锁开关Y连直他门锁连英他门锁图2-2 电容式门锁控制电路丄丄-闭谀继电源g HyT车速感应式门锁控制电路如图2-3所示。在中央集控门锁系统中加载车速为10km / h的感应开关，当车速在10km / h 以上时，若车门未上锁，驾驶员不需动手，贝V门锁控制器自动将门上锁。如果个别车门要自行开门或锁门可分

12、别操作。熔断辭点火开关善电池烹 时当、驾驶侧总外的车门报警幻幵关.Okm/7連感曲JF担置丁一车連表刚图2-3车速感应式门锁控制电路当点火开关接通时，电流流经报警灯可使3个车门的报警灯开关（此时门未 锁）搭铁，报警指示灯亮。若按下锁门开关，定时器使三极管T2导通一下，在三 极管T2导通期间，锁定继电器线圈L1通电，常开触点闭合，门锁执行机构通正 向电流，执行锁门动作。当按下开锁开关，则开锁继电器线圈L2通电，常开触 点闭合，门锁执行机构通反向电流，执行开门动作。汽车行驶时，若车门未锁， 且车速低于10km / h时，置于车速表内的10km / h车速感应开关闭合，此时稳态 电路不向三极管T1提

13、供基极电流；当行车速度高于10km/h时，车速感应开关 断开，此时稳态电路给三极管T1提供基极电流，T1导通，定时器触发端经T1 和车门报警开关搭铁，如同按下锁门开关一样，使车门锁定，从而保证行车安全。中央控制门锁开关安装在左前门和右前门的内侧扶手上，如图2-4所示，是 在车内用来控制全车车门的开启与锁止。图2-4中央控制门锁开关钥匙控制开关装在左前门和右前门的外侧门锁上，如图2-5所示。当从车外 面用车门钥匙开车门或锁车门时，钥匙控制开关便发出开门或锁门的信号给门锁 控制ECU,实现车门打开或锁止。车门钥匙的功能是实现在车门外面锁车或打开 车门锁，同时车门钥匙也是点火开关、燃料箱、行李箱等全

14、车设置锁的地方共用 的钥匙。图2-5钥匙控制开关1-车门钥匙孔；2-钥匙控制开关(1)行李箱开启器装在行李箱门上，结构如图2-6所示，主要由扼铁、插 棒式铁芯、电磁线圈和支架组成。轴连接行李箱门锁，当电磁线圈通电时，插棒 式铁心将轴拉入并打开行李箱门。线路断路器用以防止电磁线圈因电流过大而过 热。1-支架；2-电磁线圈；3-扼铁；4-线路断路器；5-插棒式铁芯；6-轴(2)行李箱门开启器开关位于仪表板下面，拉动此开关便能打开行李箱门, 如图4-8所示。不同车的行李箱门开启器并关有所不同，图2-7中所示的行李箱 门开启器开关操作时，先用钥匙顺时针旋转打开行李箱门开启器主开关，然后再 使用行李箱门

15、开启器开关打开行李箱。4图2-7行李箱门开启器开关安装位置1-行李箱门开启器开关；2-钥匙门；3-燃油箱盖开启器开关；4-行李箱门开启器 主开关门锁执行机构的任务是在外电路的控制下，使其通电极性发生改变，从而改 变运动方向，带动门锁连杆机构完成开锁和闭锁的功能。图2-8 双线圈门锁执行机构1-锁门线圈；2-开门线圈；3-柱塞；4-操纵杆双向空气压力泵式中央门锁的执行机构是利用双向空气压力泵产生压力或 真空，通过膜盒来完成门锁的启、闭动作。以奥迪100轿车为例，其前门锁执行 机构如图2-9所示，控制电路原理如图2-10所示。图2-9 奥迪100轿车前门锁执行机构1-连接杆;2-膜盒；3-门锁开关；4-门锁（1）开锁原理。当用钥匙或拉出两前门的任一门锁操纵杆时，连接杆被向 上拉起，车门锁执行元件中的门锁开关的开锁触点I闭合。控制单元收到此信号 后，立即控制双向压力泵转动，系统管路中的气体呈正压，气体进入4个车门及 行李舱的执行元件（膜盒）内，膜片推动连接杆向上运动将门锁打开。l-蓄电池；2-双向压力泵；3-点火开关；4-熔断器；