汽车防盗系统设定解除与维修速查手册(txt+pdf+epub+mobi电子书下载)


发布时间:2020-07-18 20:14:51

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作者:张凤山

出版社:机械工业出版社

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汽车防盗系统设定解除与维修速查手册

汽车防盗系统设定解除与维修速查手册试读:

前言

汽车防盗系统的设定、解除与维修的难点是缺乏技术资料,使维修技术人员在维修时无从下手。为了帮助广大维修技术人员尽快掌握防盗系统的设定、解除方法和维修技能,满足汽车用户和读者的需求,特编写了本书。

全书共分33章,分别介绍了桑塔纳、别克、宝来、帕萨特、奥迪A6、奥迪A6L、捷达、红旗、爱丽舍、速腾、君越、陆尊、凯越、高尔、天籁、颐达、轩逸、蒙迪欧、嘉年华、索纳塔、伊兰特、波罗、夏利2000、海南马自达、蓝鸟、华晨等轿车防盗系统的设定、解除与维修方法。

本书内容详实、通俗易懂、突出重点、条理清晰、深入浅出,适合广大维修人员使用,也可供工程技术人员及大专院校师生参考。

在编写过程中,参考了有关资料,并得到了一些同行专家的帮助,特别是张春华、金福盛同志在百忙之中通读了全书,并提出了宝贵的修改意见。在此书出版之际,特向他们表示真诚的谢意。

本书由张凤山主编,张春华、金福盛审校,参加编写的有佟荣长、静永臣、张立常、朱德禄、王玥、袁绍武、张磊、何志强、刘佳义、王宏臣、林志柏、王宝有、王颖、王新、刘世春、白雪、苏洪、高建国等。编者

第一章 现代轿车防盗系统结构与原理

第一节 汽车防盗装置的分类及选择

一、汽车防盗装置的分类

汽车防盗的办法有两种:一种机械式;一种电子式。表1-1所示为防盗装置的种类。表1-1 防盗装置的种类(续)○表示安装。

1.机械式防盗装置

机械式防盗器是比较常见而又古老的方法,就是在开车所必须用到的零件上加锁。目前国内常见的有三种方法:一是轮胎锁,即用一套锁具把汽车的一个轮胎固定,使之不能转动,从而达到防盗的作用。这种方法比较麻烦,而且锁具也显得笨重。二是转向盘锁,也就是通常人们所说的拐杖锁,它的两端类似拐杖的手柄,长度可调整,一端挂在转向盘上,一端挂在离合器踏板上,装有自动变速器的汽车则挂在制动踏板上,一旦锁定,则转向盘不能转动,档位也挂不上。这种方法倒很简单,但有许多车主对它的使用方法不甚了解,使窃贼只需稍加晃动转向盘,即可将其摘下来。因此,汽车厂家又想出第三种简单而又可靠的方法:变速杆锁。所谓变速杆锁,即在变速杆周围加装一套锁具,锁定之后,便不能变换档位了,通常这种锁都应用在装有自动变速器的汽车上。但是对于许多美国车,由于它的变速杆是在转向盘后边,这样给锁具固定带来不小的麻烦。

综上所述,机械式锁具有利有弊,它最大的缺点是机械锁具造成的,对于有着悠久制锁历史的中国,还是有不少人有着高超的开锁技术的。在广州有一位专开车门者,他受交通队聘请撬开那些违章停车的车门,只拿着一把稍加改造的钢尺,无论什么车,平均只需10s就会把车门打开。台湾也有一位盗车大王马嘉利,据他自己声称,世界上任何厂家生产的拐杖锁,他都能只用一根细铁丝在3s内打开,令人叹为观止。由此可见,光靠机械式的防盗锁并不是十全十美的办法,于是,电子防盗系统应运而生,并越来越受到车主们的青睐。

2.电子式防盗装置

电子防盗为目前高档的防盗系统。当防盗系统开启,如果有非法移动汽车、开启车门、油箱盖、发动机舱盖、行李舱门、接点火线路时,防盗器立刻发出警报,顿时灯光闪烁,警笛大作,同时切断起动电路、点火电路、喷油电路、供油电路甚至自动变速器电路,使汽车处于完全瘫痪状态,让窃贼惊慌失措、狼狈逃窜。

目前国内绝大部分车并不带电子防盗系统,因此需要加装防盗器。防盗器有许多种类,但其工作原理大致雷同,只有一点需车主注意,在防盗系统中,中央控制门锁是必不可少的一部分。因此,您的车若不具备有中央控制门锁的功能,加装中央门锁应为加防盗器的第一步。二、汽车防盗装置的选择

1.机械类防盗锁

机械类防盗锁的功能是靠坚固的金属结构锁住汽车的操纵部位,如转向盘、离合器、制动、变速杆等。使用起来不隐蔽,占驾驶室空间,每次开、停车都要用钥匙开启,价格在300~1000元之间。由于优质的机械防盗锁用材非常坚硬,不易被锯断,而汽车的转向盘及变速杆则是普通钢材,因此盗贼多数在转向盘上锯一个缺口,把转向盘扭曲后,便将锁在转向盘上的防盗锁完好取下来。

2.电子防盗报警器

电子防盗报警器也称微电脑汽车防盗器。它共有四种功能:一是服务功能,包括遥控车门、遥控起动、寻车和吓阻等;二是警示功能,指触发报警记录(提示您的车曾被人打开过车门);三是报警提示功能,即当有人动车时发出警报;四是防盗功能,即当防盗器处于警戒状态时,切断汽车上的起动电路。该类防盗器安装隐蔽,功能齐全,无线遥控,操作简单,但需要靠良好的安装技术和完善的售后服务来保证。由于这类电子防盗报警器的使用频率普遍被限定在300~350MHz的业余频段上,而这个频段的电子波干扰源又多,电波、雷电、工业电焊等都会干扰它而产生误报警。由于法令的限制,一些产生噪声的防盗器将被判为不合格的商品,市场前景堪忧。其价格由以前的每套2000元左右降至300~500元。

3.电子跟踪定位监控防盗系统

该类汽车防盗系统分为卫星定位跟踪系统(简称GPS)和利用车载台(对讲机)通过中央控制中心定位监控系统。该类产品从技术上讲是可靠的,但效果不尽如人意。原因是这些系统要构成网络,消除盲区(少数收不到信号的地方),而且要政府配合,公安部门设立监控中心。但这些设施及服务费都需要安装的车主按月缴纳。车主安装需花费两三千元,还要按月缴纳服务费,因此在一些地区试用了一年后又下马了。

4.机电结合类防盗锁

该类防盗系统功能是采用机械式锁车的自身坚固性优点,结合无线遥控操作,使机械性与电子(微电脑)编程密码技术合二为一。其目的是实现防盗,因而无报警的噪声污染。安装专业化强,因此破除也难。目前市场上以“无人油路锁”和“强中强制动锁”为代表。前者为机械式锁断汽车燃油供给油路,汽车没有油当然动不了;后者为机械式锁住制动油泵,使汽车的四个车轮处于制动状态。这类锁在使用专用工具的情况下安装在汽车底部的安全处,因此破除难度相当大,只是价格稍贵了一些。“无人油路锁”价格为1600~2300元,“强中强制动锁”的价格为3500~4500元。

第二节 现代汽车防盗系统的结构及原理

一、汽车防盗系统的组成

图1-1所示为汽车电子防盗系统的组成。当用钥匙锁好所有车门时,该系统处于约30s检测时间报警状态。之后,系统中的指示器(通常为发光二极管)开始断续闪光,表明系统处于报警状态。

当第三方试图解除门锁或打开车门时(当所有输入开关均设定为关状态时),系统则发出警报。

当车主用其钥匙开启门锁时,这种报警状态或报警运转解除。

警报一般以闪烁灯或发声报警形式发出。警报发生后持续时间约为1min,但起动电路直到车主用车钥匙打开汽车门锁之前始终处于断路状态。图1-1 汽车电子防盗系统的组成1—钥匙存在开关 2—开门开关 3—锁门开关 4—钥匙操作开关 5—警报状态设置 6—是否盗贼检测 7—30s定时器 8—解除警报状态 9—LED指示器 10—报警器 11—报警灯 12—起动断电器 13—报警二、汽车防盗系统电路图1-2 汽车电子防盗系统电路图1—电喇叭 2—喇叭按钮 3—喇叭继电器 4—开关 5—继电器 6—触点 7—至充电系统及用电设备 8—至起动系统 9—至点火断电器触点

图1-2所示为汽车电子防盗系统电路图。晶闸管整流器与喇叭继电器线圈串联,而实际上与喇叭开关并联。晶闸管门极经R1搭铁,其阴极经VD1、R2和S1搭铁构成回路,使它的电位高于门极0.6V。如果S1接通,则电源经喇叭继电器线圈将12V电压加往晶闸管阳极上。但由于门极搭铁,故不导通。此时,如果有一低阻附件(如顶灯),其低电阻将产生一瞬间负的瞬变过程,经过蓄电池,这个负的峰值信号通过喇叭继电器线圈,并与晶闸管并联的电路C2耦合,使晶闸管的阴极瞬间低于零电位,致使其门极出现正电位,晶闸管被触发导通,12V电压便通过VD1、R2构成回路。但由于R2有足够高的电阻,从而使喇叭继电器通过的电流不足以使其触点闭合,因而导通的晶闸管就使12V电压通过K2的常闭触点加到一延时驱动复合晶体管VT上,通过R3向C3、C4充电,并通过高增益晶体管的集电极-发射极漏泄电阻构成回路。大的时间常数RC使基极-发射极电压缓慢上升,R4限制基极电流。当基极-发射极电压超过门限值时,VT就导通,使K2继电器线圈通过该电路成回路。当K2继电器触点一闭合,C3、C4被R5和VT的导通状态分路,使储存的电荷按控制的速率释放。这时,K2的第二对触点使VD1的阴极通过VD2搭铁,使得晶闸管和VD2有足够的电流通过,从而使喇叭继电器触点闭合。同时,点火断电器的触点被VD4和K2闭合的触点分路。因此,在K2闭合的瞬间,喇叭就发出声响报警。由于断电器触点被短路,使得发动机不能工作,这就起到了防止汽车被盗的作用。

当C3、C4放电至低于VT的门限电压时就截止,K2继电器触点断开,喇叭停止工作,点火断电器触点也不被短路。因此,导通的晶闸管开始时,C3、C4进行另一充电循环,使在另一延时周期之后,继电器K2再次闭合。这样重复循环,直到车主回来把隐藏的S1开关断开为止。由于延时的时间较长,而喇叭报警的时间和断电器触点被短路的时间比较短,蓄电池不会造成过度消耗。另外,盗车者即使将喇叭线拆除,断电器触点短路部分也仍然工作,仍可防止汽车发动机起动。三、防盗系统的结构与工作原理

1.遥控式防盗系统的结构与工作原理

遥控式防盗系统的组成如图1-3所示,它由手控发射器(遥控器)、接收器、电源、放大电路、开关电路、感应电路、继电器、点火控制电路、喇叭报警电路、门锁开关电路、灯光报警电路等组成。图1-3 遥控式防盗系统

发射器实际上是一个小小的无线发射台,它能把普通的电流调制成无线电波,把电波发射出去。防盗装置主机首先是一个无线电波接收器,当按下发射器的防盗设定开关后,发射器发出“设定”信号电波。汽车上的防盗系统主机收到“设定”信号后,立即使继电器通电,继电器常开触点闭合。开关闭合,接通了点火电路的控制电路、门锁开关控制电路和喇叭、灯光报警控制电路的电源,使整机进入警戒状态和关闭门锁。这时如果有人撬动电动门锁或有人来推车,防盗装置主机上的感应器就会感应到信号,这个信号通过电路的调制,接通继电器触点,这时报警电路开始工作,发出警报声和闪光,同时锁住点火电路,使汽车无法发动。

2.多功能遥控式防盗系统结构与工作原理

如图1-4所示,多功能遥控式防盗系统分为发射器部分和接收器部分,发射器部分由几个不同作用的指令开关电路组成,它们是防盗设定电路,防盗解除电路,寻车、超车信号电路,遥控起动电路,然后是汇总放大电路、音频信号电路和高频振荡电路。其中音频信号部分负责产生“防盗设定”、“解除”等不同内容的不同信号,然后通过放大电路进行放大后,由高频振荡电路调制成高频信号,再由发射天线发射出去。接收器部分又分为两部分,一部分根据接收信号内容分别有防盗设定电路,寻车、超车信号电路,遥控起动电路、防盗解除(熄火)电路,这些电路对所接收的信号进行处理,然后通过控制电路的继电器对有关电路进行控制,使之进入工作状态;另一部分由感应信号接收处理电路与振动信号接收处理电路组成,以对各种不同内容信号的接收和处理,然后由它们控制继电器工作,由继电器控制警笛和对点火电路加锁。图1-4 多功能遥控式防盗装置组成(1)防盗设定与解除电路

1)防盗设定电路。它主要由发射器和接收器部分共同完成,发射器部分有防盗设定开关、低频放大电路、低频调制电路、高频振荡电路等。接收器部分有信号接收电路、信号处理电路、信号放大电路、开关控制电路、继电器等,如图1-5所示。图1-5 防盗设定电路组成

当防盗开关按下时,带动了防盗设定电路工作,经放大、低频调制、高频调制电路后,对外发射电波,发送防盗设定指令。接收器的接收电路收到指令后,信号进入信号处理、放大电路进行处理、放大,然后由控制电路控制继电器动作,接通门锁开关控制电路、警戒电路(感应和振荡信号)及附属电路的电源,使之进入工作状态。当有人撬门窗或触动汽车时就控制警笛发出声响,并对点火电路加锁。

2)防盗解除电路。如图1-6所示,防盗指令的解除由发射器的防盗解除信号开关、信号放大、低频调制、高频振荡电路等组成。接收器由解除信号接收、处理放大、开关控制电路及继电器组成。当发射器解除按钮按下时,防盗解除装置电路就开始工作,电路的低频信号调制部分调制出相应的信号,经放大后进行高频振荡,对外发射出解除指令的电波。当接收器收到解除信号时,就将这个信号进行处理、放大,然后由控制电路控制继电器,关断防盗系统电源,使之停止工作。图1-6 解除设定电路组成(2)寻车、超车起动电路

1)寻车、超车电路。其电路组成如图1-7所示。

当发射器的寻车、超车按钮按下时,带动了寻车、超车电路工作,其发出的超车信号经低频调制、放大后,进入高频振荡电路,调制为高频电波对外发射。接收器收到这个信号时,将信号进行处理、放大后,进入控制电路,带动继电器工作,由继电器控制警笛和灯光工作,通过声响和灯光的作用,对其他车辆进行超车提示,或提示该车所处位置,让车主及时发现自己的汽车。图1-7 寻车、超车电路组成

2)遥控电起动电路。其电路组成如图1-8所示,它包括发射器的遥控起动信号调制、放大及高频振荡电路,接收器的信号接收、处理与放大、控制电路及继电器等。当发射器遥控起动按钮按下时,低频调制部分先调制出相应的信号,然后低频电路对其进行放大后进入高频振荡电路,变成变频电波发射出去。接收器收到这个信号后,经过信号处理、放大,将它送到控制电路,由控制电路控制继电器触点接通汽车起动电路,将发动机起动。当遥控起动按钮松开时,发射器的信号中止发送,接收器输入端因无信号而中止工作,电起动电路中断。图1-8 遥控电起动电路图(3)熄火、点火锁住电路

1)遥控熄火电路。它由发射器的熄火开关、信号放大与调制、高频振荡电路和接收器的信号接收、处理、放大、控制电路及继电器等组成。当按下发射器的熄火按钮后,发射器的低频调制部分将其调制成相应的信号,信号进行放大后,经高频电波向外发射熄火指令。接收器收到信号后,立即对其进行处理、放大后,由控制电路对继电器进行控制,继电器触点对点火电路进行短路(或断路),从而达到熄火的目的。

2)熄火、锁住点火、接通报警电路。它实际上由防盗设定电路兼任,如图1-9所示。在100m范围内按下防盗设定按钮,发射器发出的信号被接收器收到时,接收器先接通警戒电路,进入警戒状态。由于车辆在起动中的振动和人体的感应作用,又使警戒电路工作,锁住点火电路,并使警声大作。图1-9 遥控熄火电路组成(4)警戒电路 多功能遥控式防盗系统警戒电路由接收器的相应部分担任,其组成如图1-10所示。当接收器的防盗设定电路将警戒电路电源接通后,警戒电路就进入警戒状态,它由感应警戒和振动警戒两部分组成。感应警戒部分利用人体感应的电容破坏原电路中电容桥平衡,引起电路振荡,这个振荡信号经放大处理后对控制电路进行触发使其工作,控制继电器使警笛发出声响,同时使点火电路短路(或断路)。振动警戒部分则利用振动破坏原有电阻电桥平衡,引起电流输出,这个电流经放大处理后对控制电路进行触发,控制了控制电路工作,再由控制电路带动继电器,使警笛发出声响,对点火电路加锁。图1-10 警戒电路组成

第三节 现代汽车防盗装置

一、防盗保险装置

1.系统动作调置

所有的车门、发动机舱盖及行李舱关闭时,进行车门锁止,使防盗保险系统进入预警状态。当系统加以调置时,设在车外看到的部位显示灯开始熄灭,以此保证车主正确无误识别系统的预警状态。

2.闯入车厢检测

当打开车门侵入车厢时能立即报警,其方法可使小偷无法得逞。(1)开闭开关 把车门等开闭部的运动和锁止机构运动进行机械或电气检测。(2)电流电压 观察车门打开时,车厢灯电气部件是否动作。(3)超声波 向车厢发出超声波,当车窗玻璃破碎或小偷入侵时超声波的扰动。(4)车辆姿势 人进入车辆,车辆发生倾斜时检测车辆的姿势变化。

3.警报

非法侵入车厢时,采取以下措施:(1)喇叭鸣叫 喇叭或消声器断续发出鸣叫。(2)亮灯 前照灯、尾灯忽亮忽暗。(3)起动电路隔断 把起动机电路或燃油喷射回路切断,使发动机不能起动。(4)指名呼叫 电波向车主发送警报,与汽车电话线路连动,发出盗车信号。

汽车中高档音响设备被盗率最高。在汽车音响设备中,将具有防盗功能(如从车中盗出不放入密码就不能重新运转)的电路组装在其内部。二、防盗报警装置

1.防盗装置的基本构造

图1-11所示为防盗装置的基本构成。调置/重调置的操作部分是驾驶人进行操作防盗报警装置和解释其功能的部件。当未以正常的手段解除报警功能时,发生侵入车厢事件,并开始起动发动机,这时传感器便能检测到这种信息。控制电路则接受来自调置/重调置的操作部件和传感器的信息,并进行判断,当获知异常时,一方面会发出报警,另一方面会阻止车辆运转。此外,在很多车辆上已广泛采用在门玻璃上粘贴胶纸的办法,在胶纸上写明盗车报警的醒目字样。图1-11 防盗装置基本构成

2.防盗报警装置的调置/重调置方法

调置方法可分为主动式与被动式两种。主动式是指用于装置启动的特别操作方式,具有暗号开关或密码电源开关板,其典型的方式是红外线或电波的遥控方式,售后服务市场上这种产品较多。这种方式的优点是在安装上有通用性;缺点是容易忘记调置,发生偏漏。

被动方式则是对驾车者不要求特别操作。当车门关闭后,防盗报警装置能自动进行工作,不会忘记启动报警装置的偏漏。能够提高其防盗效果。通过保险贴现,商品附加价值增加。汽车厂中装车也几乎全部采用了这种方式。

3.检测方法

盗车检测的基本方法是:不进行正常车门开启操作,当撬开车门主活塞缸并拔出,车门开启时,开关接通检测。行李舱盖或发动机盖也采用同样方法。其他应用方式还有对车辆附加振动、车辆倾斜、窗玻璃划破检测。也有采用超声波检测入侵车厢、音响装置或轮胎脱离车辆时的报警方法。但是这种方法有时会发生误动作,并不太受人欢迎。

4.报警与阻止车辆行驶的方法

报警方法通常采用喇叭鸣叫或灯光闪亮的方式。最近开发成功专用喇叭与普通喇叭进行组合的报警方法。此外,还设有专用警笛或向车主用电波报警的方式。利用电波显示被盗车位置并向警方报警的追踪装置也开始普及。作为阻止车辆运动的自主防盗措施,还有禁止发动机起动的起动机电路的自动切断、燃油供应切断和点火系统切断等方法。

5.防盗装置的可靠性

防盗装置必须安全可靠,绝不允许在深夜或者蓄电池电压增加时发生误动作。否则行驶锁止装置的误动作与发动机故障都是关系到生命安全的重大问题,因此,必须确保防盗装置的可靠性。

6.防盗装置的具体实例

工厂中装设的防盗装置几乎相差无几,现以典型例子说明装置的工作过程和功能。防盗装置的功能构成如图1-12所示。图1-13表示防盗装置安装在车辆上的布置图。防盗装置的各个输入信号可以从车门、发动机盖、行李舱(后车门)接通断开检测用开关、车门开关和启用检测开关、门键筒的保护开关(当键筒撬开,被拔出时则开启)和点火开关获得,大部分则利用原来车辆的开关。当检测出异常情况时,报警喇叭隔一定时间发出鸣叫声,或者用前照灯的闪亮来报警,与此同时处于切断起动机继电器的状态。图1-14所示为防盗装置的电路构成。在该实例中,控制电路应用了专门集成电路。以下按照如图1-15所示的流程图对防盗装置的工作过程加以说明。图1-12 防盗装置的功能构成图图1-13 防盗装置安装在车辆上的布置图(1)调置(起动)工作 驾驶人断开点火开关,打开车门,安全指示灯开始闪亮。接着,把车门进行无键关闭,再用键(钥匙)加以关闭,安全指示灯从闪亮改为连续点亮,随着熄灯,就进入检测盗车的调置状态,并把这一信息吿知驾驶人。最近,又开发出以向盗车者发出威慑性警告的车辆处于警戒报警状态的防盗装置,报警装置处于戒备状态中指示灯不断闪亮,这种装置正在普及。(2)盗车检测与报警及防止被盗车移动的工作过程 当不能进行正常锁止操作时,在发生打开车门、发动机盖、行李舱盖、车门键筒被破坏的情况时,喇叭发出鸣叫,并延续3min,同时前照灯闪亮,向驾驶人报警盗车,发动机的起动电路切断,不能进行起动。应保持蓄电池电压稳定,报警即使终了,仍能保持阻止发动机起动状态,并回复到调置(起动)状态,准备下一次盗车报警。(3)再调置与解除报警动作 用键打开车门,防盗装置解除戒备状态。可以通过解除操作,以使报警停止,重新进入再调置的解除戒备状态。三、防止被盗车辆自走行驶的装置

1.防盗装置的基本构成

图1-16所示为典型的防盗装置的基本构成。构成部件:调置/再调置操作部分的带身份鉴别代码(本装置被镶在键中的电阻管心部)的点火开关钥匙,能校验身份代码,判断盗贼,在发动机控制元件中对控制开始的OK/NG(开启/关闭)信号予以符号化的编码器构成的控制器及发动机控制单元。

2.对防盗装置的工作过程说明

图1-17所示防盗装置的电路构成。带有身份识别的点火开关钥匙搜索转向角限制器对应部位、转动点火开关钥匙、发动机起动。这时,控制器能很快读出镶埋在点火开关中的电阻管心的电阻值,当与控制器的存储值一致时,控制器向发动机控制单元传送符号化的发动机控制开始的接通信号。如果不一致时,则发动机控制单元不开始进行发动机控制,同时,起动机切断继电器进入工作,以阻止被盗车辆的移动。图1-14 防盗报警装置电路1—蓄电池 2、3、4、5—熔丝 6—点火开关(加速或开启) 7—点火开关(开启或起动) 8—点火开关(起动) 9—蓄电池 10、11—前照灯 12—前照灯系统 13—安全指示灯 14—盗贼入侵报警继电器 15—起动机继电器 16—保护开关 17—起动机 18—盗贼入侵报警喇叭 19—盗贼入侵喇叭继电器 20—盗贼入侵继电器 21—行李舱灯 22—报警状态开关 23—行李舱灯开关 24—车门关闭开关 25—车门开启开关 26—点火系统键筒保护开关 27—前左高开关 28—前右高开关 29—左后高开关 30—右后高开关 31—发动机开关图1-15 防盗报警装置的工作流程1—调置功能 2—点火开关断开 3—开启车门(指示灯闪亮) 4—待机起动 5—不用键关闭车门 6—车门关闭后操纵键再关闭 7—起动状态指示灯以4~30s点灯 8—车门、行李舱盖、发动机盖开启 9—车门、行李舱关闭不妥或未关闭 10—报警3min 11—起动机断开 12—再调置状态 13—保持起动机断开状态 14—点火开关接通 15—用键打开车门或行李舱图1-16 防止被盗车辆移动装置的基本构成图1-17 防盗装置电路的构成

第四节 电控门锁系统及其控制

汽车门锁是汽车的重要部件。汽车门锁的发展趋势是由机械式向电子化演变。汽车电子锁是采用电子电路控制,以电磁铁、微型电动机和锁体或继电器作为执行机构的机电一体化保险装置。汽车电子门锁、汽车电子密码点火锁和汽车电脑转向锁等都是汽车门锁实行控制的产物。一、电控门锁的一般结构

汽车电子门锁通常由控制部分和执行机构两部分组成。

1.控制部分

控制部分包括输入器、存储器、鉴别器、编码器、驱动级、抗干扰电路、显示装置、保险装置和电源等部分。其中编码和鉴别是整个控制部分的核心,而电源则是电子控制部分和执行机构都必不可少的。(1)编码器 编码器的实质就是人为地设定一组几位二进制数或几位十进制数。设定该组数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,便于日常管理。(2)输入器和存储器 它们的作用是经输入器输入一组编码,由存储器记忆后送至鉴别器。(3)鉴别器 鉴别器的作用是对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。当用户有特殊要求,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 为了抑止来自汽车内外的电磁干扰,保证在恶劣电磁背景下电子门锁不会自行误动作,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。通常采用延时、限额和定相等手段来达到抗干扰的目的。(6)显示器和报警器 这部分是电子门锁控制部分的附加电路,用于显示鉴别结果和报警,从而扩展了电子门锁的功能。(7)保险装置 其一,速度传感器和车门锁止器,这是汽车电子门锁的独特组成单元,当汽车运行超过一定时速时,车门锁止器根据来自速度传感器的信号将锁体锁止;其二,紧急开启接口,当控制电路万一失灵,可通过紧急开启接口控制锁体的开启。(8)电源 电源相当于电子门锁的“血液”。设计理想的不间断电源对于电子锁来讲,仍是一个至关重要的课题。

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。对于汽车电子密码点火锁,则是利用执行器触点的通断来控制点火电路的开启。(1)电磁铁式自动车门锁 这种电控门锁的开启和锁闭均由电磁铁驱动,其电磁铁结构如图1-18所示,它的内部设有两个线圈,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,用于按压可开启或锁闭车门。这种车门锁的优点是结构简单,内部摩擦力小,动作敏捷,操作方便;缺点是耗电量大,电磁铁质量较大且动作时有撞击声。(2)电动机式自动车门锁 该锁由可逆式电动机、传动装置及锁体总成等构成。其工作原理为:由电动机带动齿轮齿条副或进而驱动锁体总成,驱动车门的锁闭或开启。其传动装置如图1-19所示。这种锁的优点是体积小、耗电少以及动作迅速;不足之处在于,打开或关闭车门之后,若因疏忽通了电,易把电动机烧损。

电磁铁式和电动机式自动车门锁都可以配用速度传感器和车门锁止器,从而提高汽车行驶时的安全性。图1-18 电磁铁结构1—锁闭位置 2—开启位置 3—插座 4—导线 5—橡皮罩 6—轭铁 7—线圈 8—铁心 9—拖架图1-19 电动机式门锁传动装置1—电动机 2—齿条 3—齿轮二、电控门锁控制

1.电控门锁基本工作原理

电控门锁的作用是通过电磁铁机构锁止或打开车门锁。它由门锁电磁铁及联动机构、门锁控制开关、门锁控制继电器等主要部分组成。按其功能不同,分为有自动门锁和无自动门锁两种,前者在可以手动控制门锁开闭的基础上,还可以根据汽车车速自动锁死车门。

电控门锁的布置如图1-20所示,其控制电路如图1-21所示。当门锁开关置于锁止(LOCK)位置时,门锁继电器线圈通电,触点闭合,门锁电磁铁中门锁线圈通电,电磁铁心杆缩回,操纵门锁锁止车门;当门锁开关置于开启(UNLOCK)位置时,开启继电器线圈通电,触点闭合,门锁电磁铁中开启线圈通电,电磁铁心杆伸出,操纵门锁开启。在带自动门锁的汽车上,设有速度传感器和电子控制电路,当汽车车速达到设定数值时,电子控制电路使门锁继电器线圈通电,自动锁止车门。图1-20 电控门锁布置1—车门锁 2—电磁铁机构 3—内开锁拉杆 4—内拉手 5—锁止柄 6—锁止杆 7—外拉手 8—外开锁拉杆

门锁电磁铁的检查如图1-22所示,将电压为12V的蓄电池接入门锁电磁铁的电路,当在“锁”与搭铁接线柱之间加额定电压时,电磁铁心杆应缩回,其收缩值为9mm;当在“开锁”与搭铁接线柱之间加额定电压时,电磁铁心杆应伸出。如果电磁铁心杆不能相应伸出或缩回,表明电磁铁损坏,应进行修理或更换。图1-21 电控门锁电路1—蓄电池 2—门锁控制继电器 3—开关 4—门锁电磁铁 5—门锁开关图1-22 门锁电磁铁的检查

2.车门的闭锁与开启

在车门开启和闭锁的操纵机构中,通常采用动力车门锁定装置,即应用电动机或电磁线圈进行电气控制。为了能使用一次性开关控制车门的开启或闭锁,也可以增加其他多种功能。(1)门锁机构 门锁的闭锁机构有多种设计方案,而且机构复杂。这里考虑到电气控制的必要知识,作了相应的说明。如图1-23a所示为零件构造图,图1-23b概要地介绍了这些零部件的工作原理和过程。在门锁总成中(要装在车门侧)由锁止杆控制转动,决定门锁开关状态。“位置开关”用于测定锁止杆是否进行门锁开、关;“门锁开关”则是用于检测锁止机构是否进行门锁的开、关。此外按车厢内的按钮进行多种操作。当“门锁开关”用于操作钥匙,使之向开启或关闭方向转动时才能输出信号。

各开关的工况如下:

门钥匙开关:当锁门或开门时分别给出ON信号,其他时间一概OFF。

门锁开关:当打开时ON,关闭时OFF。作为检测车门开闭的开关,有直接检测车门开闭的“车门锁开关”,但是“门锁开关”更具有可靠性,能检测锁止的离合状态。

位置开关:锁杆位于锁闭位置OFF,在开启位置时为ON。

钥匙插入开关:当钥插入发动机钥匙筒时ON,如拔出钥匙则为OFF。

门锁控制开关:在车厢内利用手操作的开关,与门锁开关具有相同的开关工况。(2)锁/开锁动作 图1-24是门锁控制系统的控制电路图。进行门锁电动机正转、反转的交替控制。为避免电动机通电时间过长引起发热,利用定时器限制通电时间。

利用门钥匙开关或门控制开关使触点位于开锁侧,则向“或”门(A)输出“Hi”,开锁定时器进行工作,约0.2s晶体管TR处于接通A状态,所有门锁电动机电流如图1-24中所示向下流动,被开锁(处于脱开状态)。“和”门(E)只要不把钥匙插入发动机钥匙筒中,则处于“Lo”位置,所以与“或”门的输出无关。图1-23 门锁机构操作说明图a)门锁机构零部件 b)门锁工作原理

由于门钥匙开关或门控制开关的作用,进行上锁操作,则向“或”门(B)输出“Hi”,锁闭定时器工作,约0.2s晶体管TR接B通,所有门锁电动机电流如图中所示向上流动,处于锁闭状态。(3)防止钥匙锁闭 钥匙插入点火钥匙筒而忘了拔出,门继续开着。当关门时,由于门锁按钮或门控制开关的操作作用,门锁机构处于上锁状态,所以门关闭。即使不使用钥匙,但主要是为了开锁方便。

图1-24中的虚线部分是钥匙插入防止电路。当钥匙插入点火钥匙筒没有拔出时,驾驶座或前排乘员座的门开着,与门(C)输出“Hi”,这时,操作门锁按钮,使门锁机构处于上锁状态,则位置开关处于断开,与非门(D)输出“Hi”。此外,利用门控制开关,即使操作上锁,开关的“Lo”信号向与非门输出,与非(D)成为“Hi”。所以,从与(E)门输出“Hi”,使解锁定时器工作,电动机向解锁一侧驱动,使其不形成闭锁状态。这时,驾驶人必须注意把钥匙从点火钥匙筒中拔出。图1-24 门锁控制系统的控制电路

3.远控车门的上锁与解锁(1)车门上锁或解锁 不把钥匙插入钥匙筒进行远距离操纵的系统。在夜间或黑暗中,不用探明门钥匙孔,一样可方便开门或关上车门。(2)工作原理 从身边发出的微弱电波由车辆天线接收信号,ECU识别送信代码,使上锁/解锁的应答执行元件(电磁线圈或电动机)工作。所谓微弱电波是在发射时不要批准的电波。

图1-25为发射机和接收机动作框图。从发射机利用次载体方式的FM调制发出识别代码。把次载体的频率,按照数字识别代码信号进行频率偏移调制(FSK),进行FM调制和发射,所以不易受到外来干涉杂音的影响。FM波由汽车无线电的FM天线进行接收,利用分配器进入接收机的ECU的FM高频增幅处理后,进行调解。与被调解的识别代码互相对比,如果是正确的代码,就输入控制电路并使执行元件工作。(3)发射机 如图1-26所示,在钥匙板上与送信电路组成一体。从识别代码存储回路到FSK调制回路,由于采用单芯片集成电路而使体积小型化,在电路部分的相反一侧装有一般市场上出售的钮扣形电池。应注意发射开关每按一次,就进行一次发送,在接收机一侧,接收一次上锁或解锁指令。发射频率按照使用国的电波状况进行选择,可使用27MHz、40MHz、62MHz频带。电池寿命以通常频率使用两年以上。图1-25 由微弱电波控制门锁用的发射机与接收信号处理电路(4)保险装置 对于误动作或防盗,可采取下述四项安全对策。

1)采用次载波方式的FM调制,由于外来噪声,识别代码被模拟的概率极低。

2)识别代码数由数十位的串行代码构成,所以码数千万种,出现同一代码的概率极低。

3)对本车专用的代码以外的代码在一定的时间中接收数次以后,就不能接收所有的代码,这时只有利用正确的手动操作解锁后,才能消除这种情况。图1-26 发射机(与钥匙板组成一体)

4)操作发射开关进行解锁后,在一定时间内如不能打开车门,则又自动恢复到上锁状态。三、汽车电子门锁的分类及发展趋势

汽车电子锁的分类方法很多,既可以按照控制部分中主要元件的异同进行分类,也可以按照编码方式的异同进行分类。在此按照输入密码方式的异同对汽车电子门锁进行分类。

1.按键式电子锁

按键式电子锁采用键盘或组合按钮输入开锁密码,操作方便。内部控制电路常采用电子密码专用集成电路ASIC,如具有四位密码的IS7220和IS7225。此类产品包括按键式电子锁和按键式汽车点火锁。

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