自制汽车车门自动上锁控制装置

2012-07-19聂尧

汽车电器 2012年4期

聂尧

（贵州大学机械工程学院汽车实验室，贵州贵阳 550003）

单独驾驶轿车在人多、车多的道路上行驶，遇上堵车缓行或等红灯，这都是常有的事，但是，一些不法分子往往会选择此时进行作案，他们利用有利的地形，观察单独一人驾驶轿车内的皮包或贵重物品，然后使用花招，引开驾驶员的注意视线，拉开副驾驶车门或后门，抢劫皮包或贵重物品，还没等驾驶员回过神来，就消失得无影无踪。如果汽车自身带有行车车门自动上锁装置，那么，这种情形就可避免发生。

目前，只有少数轿车上配有行车车门自动上锁装置，而多数轿车上没有这个配置。为了使普通汽车上也具备此功能，笔者设计制作了一款电子控制行车车门自动上锁装置（见图1、图2），其特点是：结构简单、成本低、易制作、无需调试和安装方便。在行车时能自动上锁（也称自动落锁），防止等红灯或缓行时被打劫。还可避免行车时车内乘员开门下车发生意外。

1 电路组成

车门自动上锁控制装置原理如图3所示。虚线框内是该装置的电路原理图，它是由3块NE555时基电路组成，其中，IC1和R3、C3、C4构成一个双稳态触发器，其作用是通过控制继电器J1触点的动作，使整个系统处于闭锁状态或解锁状态。IC2、R4、C5、 C6和IC3、 R5、 C7、 C8组成2个斯密特触发器，其作用是分别控制继电器J2和J3触点的动作，输出闭锁信号和解锁信号。A1～A8是与汽车连接的输入输出端口线。A1接+12 V （蓄电池正极），A2接点火开关输出端，A3接制动灯开关输出端（制动灯一端），A4接室内灯开关车门控制端（室内灯延时控制器或门灯开关），A5接中控锁开关开锁信号输出端，A6搭铁（蓄电池负极），A7接中控锁开关信号源端，A8接中控锁开关闭锁信号输出端。

2 工作原理

点火开关闭合时，蓄电池通过D2一方面向IC1和继电器J1提供+12 V电源，另一方面经R3向C3充电。由于点火开关闭合的瞬间或A4端处于低电位即车门打开情况下，C3正极处于零电位，则IC1的2脚小于1/3Ucc即处于低电平，IC1的3脚输出高电平，继电器J1线圈两端因处于等电位而不工作，继电器J1的常开触点不闭合，IC2不通电，继电器J2的线圈不工作，即继电器J2的常开触点不闭合，因此，控制装置不会输出闭锁信号。另外，由于继电器J1的常闭触点一直处于闭合状态，那么，C7就一直保持充满电的状态，即IC3的2、6脚大于2/3Ucc处于高电平,IC3的3脚输出低电平，继电器J3的线圈不工作，所以，控制装置也不会输出解锁信号。

当控制装置A4端处于高电平即车门关闭的情况下，且C3的正极充电到大于1/3Ucc后（充电时间取决于R3、 C3的乘积，本电路R3选1MΩ、 C3选100μF），只要驾驶员踩下制动踏板，制动灯开关接通，A3端通电，使IC1的6脚大于2/3Ucc即处于高电平，那么，IC1的3脚输出低电平，使继电器J1线圈工作，则继电器J1的常开触点闭合使得IC2通电。同时，电源正极经D1、R4向C5充电，由于刚开始充电时，C5的正极端处于零电位，则IC2的2、6脚小于1/3Ucc即处于低电平，那么，IC2的3脚输出高电平使继电器J2的线圈工作，继电器J2的常开触点闭合，将A7、A8连通，即中控锁开关中心控制线（信号源）和闭锁信号线连通，向本车锁门控制装置发出闭锁信号，实现车门自动上锁。与此同时，C5很快被充满电，即IC2的2、6脚大于2/3Ucc，IC2的3脚翻转输出低电平，使继电器J2的线圈停止工作，因此，继电器J2的常开触点被断开，这样就完成了一次自动上锁动作。

C5充电时间的长短就是发出闭锁信号的脉冲宽度，它取决于R4、C5的参数，本电路设计为1 s，故R4选择10 kΩ,C5选择100 μF。完成一次自动上锁动作后，在未解锁之前，无论驾驶员踩不踩制动踏板，IC1的3脚一直保持低电平状态即闭锁状态，因此，车门不会再次出现上锁动作。只有在解锁动作之后，C3正极充电到大于1/3Ucc和控制装置A4端处于高电平即车门关闭好的情况下，当驾驶员踩下制动踏板时，车门才会再次出现上锁动作。

解锁方法有2种：一是自动解锁，二是手动解锁。自动解锁是通过加装的车门自动上锁装置解锁，它是利用断开点火开关，切断继电器J1的线圈电源，使继电器J1常开触点释放而常闭触点闭合。在继电器J1常闭触点闭合的瞬间，由于C7的正极处于零电位，使得斯密特触发器IC3的2脚处于低电平，IC3的3脚输出高电平使继电器J3的线圈工作，继电器J3的常开触点闭合，将A5、A7连通，即将中控锁开关中心控制线（信号源）和解锁信号线连通，向本车锁门控制装置发出解锁信号，实现车门自动解锁功能。

手动解锁是直接通过本车中控锁开关解锁，但是，在中控锁开关处于解锁状态时，控制装置的A5和A7也被连通。此时，晶体管T1的基极处于低电平而饱和导通，C3通过R2、晶体管T1的发射极和集电极放电，很快使IC1的2脚小于1/3Ucc变成低电平，则IC1的3脚输出高电平，使继电器J1线圈两端等电位而停止工作。因此，继电器J1的常开触点释放而常闭触点闭合，那么，车门自动上锁装置此时就处于解锁状态，为下一次闭锁做好准备。