汽车中控门锁主要部件及功能详解

中控门锁系统一般包括门锁开关、门锁总成、门锁控制器和门锁执行机构四部分。图3-2所示为典型的中控门锁控制系统及其组件的安装位置。下面将着重介绍中控门锁系统主要部件的结构原理。

图3-2 典型的中控门锁控制系统及其组件的安装位置

1.门锁开关

（1）门锁总开关和分开关 门锁开关的作用是控制门锁控制器的动作，接通或断开门锁执行机构的电路。大多数中控门锁开关都是由总开关和分开关组成的，门锁总开关一般安装在驾驶人侧车门内的扶手上，驾驶人通过操纵总开关可将全车所有的车门锁住或打开；分开关分别装在其他各个车门上，只能单独控制相应的车门。门锁开关实质上是一个电路开关，它用来控制各车门锁和行李箱锁的锁止和开启。用钥匙来拨动门锁锁芯转过一定的角度，即可接通门锁执行机构的电路，使门锁执行机构动作，将车门锁锁止或开启。常见车辆门锁总开关和分开关的形式如图3-3所示。

图3-3 常见车辆门锁总开关和分开关的形式

a）门锁总开关 b）门锁分开关

（2）钥匙控制开关 钥匙控制开关装在每个前门（或一个前门）的钥匙门上，当从车外面用钥匙开门或关门时，钥匙控制开关便发出开门或锁门的信号给门锁控制器。钥匙控制开关的位置如图3-4所示。

图3-4 钥匙控制开关

（3）行李箱门开启器开关 行李箱门门锁的开启方法有两种：一种是从车内通过拉索开关（目前新车型采用按键开关的较多，如图3-5所示）远距离控制的方式，拉索开关一般位于仪表板下面或驾驶人座椅左侧的车厢底板上，拉动此开关便能打开行李箱门，图3-6所示；另一种是直接用钥匙开锁的方式，行李箱的钥匙门靠近其开启器，推压钥匙门，如图3-6b所示断开行李箱内的主开关，此时即使拉开启器开关也不能打开行李箱门，只有将钥匙插进钥匙门内顺时针旋转打开钥匙门，使行李箱门开启器开关接通，才能用行李箱门开启器打开行李箱门，如图3-6c所示。

图3-5 行李箱盖开关

图3-6 行李箱门开启器开关的结构原理

2.门锁总成

电动门锁总成主要由门锁电动机、门锁开关、门锁位置开关、门锁传动机构（连接杆）和外壳等组成，如图3-7所示。

门锁电动机转动时，通过门锁操纵连接杆使门锁动作。电动机控制的门锁传动机构如图3-7a所示。电动机的旋转方向由流经电动机电枢的电流方向决定，利用电动机的正转和反转，来实现车门的闭锁和开锁动作。

（1）门锁传动机构 门锁传动机构主要由门锁电动机、蜗轮蜗杆组和位置开关等组成，如图3-8所示。其工作过程如下：当门锁电动机转动时，蜗杆带动蜗轮转动，蜗轮推动锁杆，车门被锁上或打开，然后蜗轮在回位弹簧的作用下返回原位置，防止操纵门锁按钮时电动机工作。

当锁杆推向锁门位置时，门锁总成内的位置开关断开；而当锁杆推向开门位置时，位置开关接通。一旦车门的锁门/开门操作完成，蜗轮即在回位弹簧的作用下回到中间位置。

门锁位置开关位于门锁总成内，用来检测车门的锁紧状态，它由一个触头片和一个开关底座组成。当锁杆推向锁门位置时，位置开关断开；当锁杆推向开门位置时，位置开关接通（即当车门关闭时，此开关断开；当车门打开时，此开关接通）。图3-8b所示为门锁位置开关在车门锁紧和打开时的状态。

图3-7 门锁的结构和工作过程

a）工作过程 b）结构

图3-8 门锁传动机构及其工作原理

a）门锁传动机构 b）门锁位置开关

（2）卡板式门锁及其啮合机构 汽车门锁种类繁多，按门锁锁紧件的形状不同，可分为舌簧式、钩簧式、卡板式、凸轮式及齿轮齿条式门锁等；按门锁锁紧件的运动形式不同，可分为直线运动式（如舌簧式）、摆动式（如卡板式）和旋转式（如齿轮齿条式）门锁三种。

目前，汽车门锁普遍使用卡板式门锁，因为卡板式门锁啮合可靠、强度高、定位准，其零件大多为钢板冲压件，工艺性好，容易大批量生产，此种门锁已成为汽车车门的主流门锁。

卡板式门锁主要由卡板1、棘爪2、锁芯3、锁扣4等零件组成，如图3-9所示。卡板式门锁是利用锁体上的卡板和门框上的锁扣的脱开或啮合来实现车门的开或闭的。当车门打开时，锁扣与卡板是分开的，如图3-9a所示；当关闭车门时，固定在门框上的锁扣与锁体上的卡板相碰撞，卡板被棘爪定位，锁扣被卡板扣住，如图3-9b所示。

卡板和棘爪的啮合与分离是依靠各自弹簧力的作用来完成的。当关闭车门时，锁扣推动卡板绕卡板轴旋转，卡板弹簧被压缩，同时，卡板的旋转带动棘爪转动，使棘爪被拉伸，呈上锁状态，如图3-10a所示；当锁定状态被解除时，外力推动棘爪，卡板与棘爪在各自的弹簧力作用下脱开，呈开锁状态，如图3-10b所示。

图3-9 卡板式门锁的结构原理示意图

a）开锁状态 b）上锁状态

1—卡板 2—棘爪 3—锁芯 4—门框上的锁扣

图3-10 卡板和棘爪的啮合与分离

a）上锁状态 b）开锁状态

1—卡板轴 2—锁扣 3—棘爪 4—卡板 5—卡板弹簧 6—棘爪弹簧

（3）卡板式门锁的操纵机构 门锁操纵机构的主要功能是通过传动机构将操纵者对车门内（外）把手、内（外）把手拉杆、锁钮、锁钮拉杆等的操作和通过电信号驱动执行机构的旋转最终转化为卡板的摆转动作来实现门锁的开闭。图3-11所示为用内把手和锁钮打开门锁时门锁总成与门锁操纵机构的联动关系示意图。

3.门锁执行机构

门锁执行机构的作用是根据电路中电流方向的不同，实现闭锁或开锁。常用的门锁执行机构有电磁线圈式、直流电动机式和气动式等类型，其中电磁线圈式和直流电动机式都是通过改变直流电的电流方向来改变执行机构的运动方向、实现锁门或开门动作的，因其结构简单、容易安装和布置而被广泛应用。气动式门锁执行机构因结构复杂、工作管路密封难以保证而应用不多，只在早期的捷达等少数车辆上有使用。下面仅介绍电磁线圈式、直流电动机式门锁执行机构。(www.xing528.com)

图3-11 门锁总成与门锁操纵机构的联动关系

（1）电磁线圈式门锁执行机构 图3-12所示为一种电磁线圈式门锁执行机构，它有两个线圈L和U，其绕制方向相反，以便改变电流方向，分别用来锁止和开启门锁。门锁控制开关按钮平时处于中间位置，当按下锁门按钮时，给锁门线圈通正向电流，衔铁带动连杆向左（锁门）移动，带动门锁的卡板扣住门框上的锁扣，门被锁住；当按下开门按钮时，给开门线圈通反向电流，衔铁带动连杆向右（开门）移动，门锁的卡板脱离门框上的锁扣，门被打开。

图3-12 电磁线圈式门锁执行机构

1—锁门线圈 2—开门线圈 3—柱塞 4—连接门锁机构

（2）直流电动机式门锁执行机构 直流电动机式门锁执行机构利用控制直流电动机的正反转来实现门锁的开、关动作。直流电动机式中控门锁主要由双向电动机、导线、继电器、门锁开关及连杆操纵机构组成，直流电动机式中控门锁的操纵机构如图3-13所示。

当门锁电动机9运转时，通过门锁操纵连杆8操纵门锁动作，电动机的旋转方向由经过电动机电枢的电流方向决定。若锁门时，电动机电枢流通的是正向电流，那么开锁时，电动机电枢流通的则为反向电流，电动机即反向旋转。这样利用电动机的正转或反转，就可完成车门的闭锁和开锁动作。

图3-14所示为自动门锁电路图。驾驶人或乘客利用门锁开关可以接通或断开门锁继电器，门锁继电器包括锁定和开锁两个继电器。它有两个功能：一个是将电源电压施加于电动机；另一个是使电动机另一端搭铁，形成通路。门锁电动机的转向是可逆的，其转动方向是由流经电枢电流的方向决定的。

图3-13 直流电动机式中控门锁

1—门锁总成 2—锁芯至门锁连杆 3—外门锁把手至门锁连杆 4—外门锁把手 5—锁芯 6—垫圈 7—锁芯定位架 8—电动机至门锁连杆 9—门锁电动机

将开关掷向锁定位置时，电源供电给锁定继电器线圈，继电器动作，其动合触点闭合，电源电压经此动合触点施加于所有门锁电动机，电动机电枢另一端经开锁继电器动断触点搭铁，电动机旋转并将各车门锁住。当开关断开电源（开关放在中间位置）时，锁定继电器释放。

将开关掷向开锁位置时，开锁继电器线圈有电，继电器吸合，电源电压经闭合的开锁继电器动合触点施加于电动机，电动机电枢的另一端经锁定继电器动断触点搭铁，电动机转动，把锁打开。当开关放开，回到中间位置时，开锁继电器失去作用。

图3-14 自动门锁电路图

4.门锁控制器

中控门锁控制电路均装有门锁控制器（继电器），门锁控制器的作用是控制门锁执行机构电路的接通或断开。因为无论何种门锁执行机构，都是通过改变执行机构的通电电流方向来控制锁连杆左右移动，实现门锁的锁止和开启的。门锁控制器多装在仪表盘的下面或熔断器盒内。

虽然中控门锁种类繁多，但中控门锁的控制开关、门锁总成以及执行机构的结构和工作原理大同小异，不同中控门锁系统的区别主要表现在中控门锁的控制方式与原理的不同，即中控门锁控制器的不同。常用的门锁控制器有普通中控门锁控制器（包括电容式、晶体管式、集成电路式）、车速感应式中控门锁控制器和控制单元（ECU）中控门锁控制器三种。

下面介绍电容式门锁控制器、晶体管式门锁控制器和车速感应式门锁控制器的工作原理。

（1）电容式门锁控制器 电容式门锁控制器是利用电容器的充放电特性来工作的。平时电容器充足电，工作时把它接入控制电路，让电容器放电，使继电器通电而短时吸合。如图3-15所示，该系统在工作时继电器串联接入电容器的放电回路，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（锁门或开锁）接通，电容器放电电流通过继电器线圈搭铁，线圈产生电磁力，触点闭合，接通执行机构电磁线圈的电路，完成锁门或开锁的动作。当电容放电完毕后，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。

图3-15 电容式门锁控制电路

1—门锁开关 2—开锁继电器 3—门锁执行机构 4—锁门继电器 5—热敏断路器

该门锁控制电路的工作原理如下所述：

正常状态时，蓄电池给电容器C₁充电。其电路为蓄电池正极→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。

当按回门锁开关后，电容器C₂放电，使开锁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，开锁继电器线圈断电，门锁执行器的电路被切断。另外，当按回门锁开关时，电容器C₁开始充电，回到原始状态。

（2）车速感应式门锁控制器 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，门锁控制电路将自动将门上锁。每个车门可单独进行闭锁和开锁的操纵。其电路如图3-16所示。

图3-16 车速感应式门锁控制电路

1—车门警告灯 2、4、5—熔断器 3—点火开关 6—断路器 7—门锁执行机构 8—门锁控制器 9—开锁开关 10—锁门开关 11—驾驶人侧以外的车门报警开关 12—车速感应开关（车速表内）

当点火开关接通时，电流流经警告灯可使3个车门的警告灯开关（此时门未锁）搭铁，警告灯亮。若按下锁门开关10，定时器使晶体管VT2导通一下，在晶体管VT2导通期间，锁定继电器线圈L₁通电，常开触点NC1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NC2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开关闭合，此时稳态电路不向晶体管VT1提供基极电流；当行车速度高于10km/h时，车速感应开关断开，此时稳态电路给晶体管VT1提供基极电流，VT1导通，定时器触发端经VT1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。

（3）晶体管式门锁控制器 图3-17所示为一种晶体管式门锁控制器的典型应用电路，许多汽车上的门锁电路与此基本相同或相似，其工作原理如下：

图3-17 晶体管式门锁控制器的典型应用电路

1）门锁锁紧过程。当按下车门锁止开关SA1后，就形成了如下的电流通路：蓄电池正极→熔断器→门锁控制器①脚→二极管VD5→VT1的发射极→R₃→隔离二极管VD1→电容C₁→门锁控制器⑥脚→锁止开关SA1闭合的触点→搭铁→蓄电池负极。

上述电流通路在C₁通电的瞬间，使VT1管导通后VT2管也导通，继电器KA1因线圈中的电流通路形成而吸合，其常闭触点断开、常开触点K1闭合且与ON触点接通，由此就又形成了如下的电流通路：蓄电池正极→熔断器→门锁控制器①脚→KA1继电器常开已闭合的触点K1与ON→门锁控制器②脚→门锁执行机构→门锁控制器③脚→KA2继电器K2的常闭触点→门锁控制器④脚→搭铁→蓄电池负极。

上述这一电流通路，使门锁执行机构的电磁线圈中有从上向下的电流流过，电磁铁产生的吸力吸下车门锁扣杠杆，使车门被锁住。

随着电容C₁的充电结束后，KA1继电器中的电流通路断开，其K1触点复位，与ON断开，OFF触点重又闭合，门锁执行机构的电磁线圈中的电流也中断，从而完成了锁门动作。

2）门锁打开过程。当要打开车门时，按下开锁开关SA2后，就形成了如下的电流通路：蓄电池正极→熔断器→门锁控制器①脚→隔离二极管VD5→KA2继电器线圈→门锁控制器⑤脚→开锁开关SA2闭合的触点→搭铁→蓄电池负极。门锁打开过程可参照门锁锁紧过程进行分析，在此不再赘述。