Система центральной блокировки замков с электрическими серводвигателями

В противоположность системе центральной блокировки замков, некоторые производители изначально используют чисто электрическую/электронную систему, в которой активаторы управляются непосредственно электродвигателями постоянного тока. Существует также несколько различных вариантов системы центральной блокировки замков с электрическими серводвигателями, которые в дальнейшем будут описаны более подробно.

Рисунок. Активатор с электродвигателем постоянного тока

1. Ведущая шестерня
2. Зубчатая рейка
3. Амортизационная резинка
4. Зубчатое колесо
5. Двигатель с шестерней
6. Корпус
7. Микровыключатель

Системы, которые преимущественно использовались с самого начала, работают, как показано на рисунке, с электродвигателем постоянного тока. Его вращательное движение преобразуется через зубчатую рейку в толчковое или тяговое движение, управляя, таким образом, соответствующим замком. Питание электродвигателей постоянного тока для управления замками дверей и задней двери подается по времени непосредственно блоком управления. В зависимости от направления движения тока электродвигатели вращаются влево или вправо, блокируя или разблокируя, таким образом, соответствующий замок.

Система центральной блокировки замков может активироваться посредством микровыключателей в замках дверей водителя или переднего пассажира и задней двери. Это может также осуществляться посредством встроенного в сервопривод микровыключателя, как показано на рисунке. Если микровыключатели для управления системы центральной блокировки замков встроены в сервоприводы, то сервопривод через который происходит управление системой центральной блокировки замков, сначала приводится в движение через замок механически перед тем, как микровыключатель подаст сигнал. Через встроенные в сервопривод микровыключатели происходит обратная связь с системой управления центральной блокировки замков. Пользователь замечает это сразу же по открыванию системы центральной блокировки замков. В сервоприводах задних дверей и крышки лючка топливного бака микровыключатели чаще всего отсутствуют.

Рисунок. Электросхема «Система центральной блокировки замков без фиксатора разблокировки»

1. Выход «закр.»
2. Выход «откр.»
3. + аккумуляторной батареи
4. — аккумуляторной батареи
5. + датчика
6. Вход 1 «откр.»
7. Вход 1 «закр.»
8. Вход 2 «закр.»
9. Вход 2 «откр.»

На рисунке представлена электросхема вышеописанной системы центральной блокировки замков. Для лучшей наглядности на электросхеме отмечено только по одному агрегату системы центральной блокировки замков, например, для передних или задних дверей и крышки лючка топливного бака. Назначение и подключения неуказанных сервоприводов являются одинаковыми.

Замки получают электропитание через контакт 3 («плюс» аккумуляторной батареи) и контакт 4 (масса). Контакт 1 и контакт 2 в нерабочем положении соединены с массой. Если замок управляется ключом или кнопкой активатора двери, то электроника управления получает на контакте 6 или 9 («откр.») или контакте 7 или 8 («закр.») сигнал массы через микровыключатель и диоды в сервоприводах, которые соединены с контактом 1 или 2. Вследствие этого на контакт 1 («закр.») или на контакт 2 («откр.») подается короткий сигнал «плюса». Соответствующий другой контакт остается на массе. В результате все электродвигатели на короткое время запускаются, блокируя или разблокируя замки. При движения всех электродвигателей запускаются также другие микровыключатели. Если электродвигатель или микровыключатель при блокировке остается в положении «откр.», то электроника управления воспринимает этот сигнал как новый и снова открывает все сервоприводы (= обратная связь при сбое).

Рисунок. Электрическая схема сервопривода с блокировочным двигателем

• а) с микровыключателем
• б) без микровыключателя

Представленное на рисунке собственное управление привода задней двери (крышки багажника) необходимо только для системы центральной блокировки замков с так называемым Crash-датчиком. При этом электроника управления на контакте 5 имеет дополнительный вход «плюса». При аварии и активации встроенного в электронику управления Crnsh-датчика — назначение соответствует функции переднего датчика системы подушек безопасности — выдается на контакт 2 (выход «откр.») сигнал «плюса», в результате чего открывается система центральной блокировки замков (кроме задней двери). Питание Crash-датчика от «плюса» осуществляется через клемму 15 таким образом, что система центральной блокировки замков в целях безопасности во время аварии открывается только при включенном зажигании и заблокированном автомобиле.

В рамках ужесточения требований к противоугонной системе, потребовались дополнительные функции безопасности в системе центральной блокировки замков с электрическим сервоприводами. При этом существуют разные варианты, обеспечивающие, в конечном счете, один и тот же результат: предотвращение разблокировки, например, при помощи кнопки активатора двери даже с применением значительных усилий.

С этой целью для дверей используют сервоприводы, в который встроен или второй электродвигатель, или несколько электродвигателей, которые могут иметь три позиции (разблокировано, заблокировано, зафиксировано) и в позиции «зафиксировано» принимать механическое положение выше мертвой точки, в результате чего обеспечивается только возможность электрической разблокировки.

Дополнительными вариантами являются механическое расцепление замков или механическое положение замка выше мертвой точки в положении «зафиксировано». Однако во всех вариантов предусмотрена возможность аварийной механической разблокировки при разрядке аккумуляторной батареи, по меньшей мере, через замок двери водителя при помощи ключа.

Рисунок. Сервопривод с блокировочным двигателем

1. Ведущая шестерня
2. Зубчатое колесо
3. Двигатель с шестерней
4. Блокировочный двигатель
5. Нижняя часть корпуса
6. Эксцентрик
7. Защелка
8. Микровыключатель

На рисунке представлен сервопривод с дополнительным блокировочным двигателем; сервоприводы для замка задней двери и крышки лючка топливного бака не нуждаются в блокировочном двигателе. Далее при помощи электрических схем (рисунок а и б) будет представлено описание его работы.

Питание для блокировки подается через контакты 1 и 2, вследствие чего электродвигатель на короткое время приводится в действие и через ведущую шестерню воздействует на зубчатую рейку, которая, в свою очередь, блокирует замок. При таком движении включается встроенный в привод микровыключатель, который в рамках обратной связи отправляет сигнал на блок управления. Другое назначение микровыключателя — разблокировка/блокировка через кнопки активаторов дверей водителя и переднего пассажира. В сервоприводы задних боковых дверей, как показано на рисунке б, микровыключатель не встроен.

Для фиксации системы после блокировки дверей на блокировочный двигатель через контакты 4 и 2 подается ток.

В результате посредством эксцентрика и защелки происходит механическая блокировка сервопривода.

При разблокировке на оба электродвигателя через контакты 4 и 1 подается ток в противоположном направлении, независимо от того, находилась ли система центральной блокировки замков в заблокированном или зафиксированном состоянии. Управление системой в зафиксированном состоянии посредством кнопок активаторов дверей невозможно из-за механической блокировки сервоприводов. Разблокировка/блокировка/фиксация активируется двумя микровыключателями, расположенными в двери водителя, и соответствующим сигналом (клемма 30) на блок управления системы центральной блокировки замков. Зачастую также возможно управление двумя микровыключателями, расположенными в двери переднего пассажира. Автомобиль можно заблокировать/разблокировать также через заднюю дверь (дверь багажника), если система центральной блокировки дверей не зафиксирована.

В зафиксированном состоянии системы заднюю дверь можно открыть и закрыть только ключом от автомобиля. Как уже было упомянуто ранее, функцию фиксации можно выполнить посредством одного единственного электродвигателя с сервоприводом. При этом электродвигатель должен работать в трех положениях (разблокировано, заблокировано, зафиксировано). В этом случае, как упоминалось ранее, существуют три возможности, обеспечивающие функцию фиксации.

Рисунок. Электрическая схема «Система центральной блокировки замков с функцией защиты посредством механического расцепления замков»

• а) Микровыключатель блокировки / разблокировки в двери водителя
• б) Микровыключатель фиксации системы центральной блокировки замков в двери водителя
• в) Микровыключатель блокировки / разблокировки в двери переднего пассажира
• г) Микровыключатель фиксации системы центральной блокировки замков в двери переднего пассажира
• д) Микровыключатель блокировки / разблокировки в задней двери

В зафиксированном состоянии системы электродвигатель занимает положение выше мертвой точки, замок приводится электродвигателем в положение выше мертвой точки или кнопки активаторов дверей и ручки дверей (внутри/снаружи) механически разъединяются с замком. На рисунке представлена электрическая схема подобной системы центральной блокировки замков, принцип действия которой будет кратко описан далее с соответствующими входами и выходами.

Блок управления системы центральной блокировки замков получает от микровыключателей двери водителя/переднего пассажира или задней двери на соответствующих входах сигнал «плюса» (клемма 30), когда автомобиль должен быть разблокирован, заблокирован или зафиксирован. (Проверка микровыключателей осуществляется путем измерения напряжения на разных контактах на входе блока управления и путем управления соответствующего замка). В зависимости от необходимой функции электродвигатели запитываются током через блок управления в соответствующем направлении.

В частности это означает

• Блокировка: на контакте 17 выдается «плюс», а контакт 16 запитан от массы. Двигатели вращаются и выполняют блокировку, воздействуя на выключатель. Фиксация: теперь «плюс» присутствует на контакте 18, а контакт 16 все еще запитан от массы. Моторы продолжают вращаться и выполняют фиксацию.
• Разблокировка: контакты 17 и 18 запитаны от массы, а контакт 16 выдает сигнал «плюса». Двигатели вращаются в противоположном направлении и выполняют разблокировку, независимо от того, была система только заблокирована или еще и зафиксирована. Микровыключатели в активаторах дверей снова занимают свое исходное положение.

Контакт 1 обеспечивает питание от «плюса» для тока нагрузки, а контакт 15 питание от массы. Контакт 14 является дополнительным соединением с массой для электроники управления.

Контакт 12 является входом клеммы 15. Если он подключен, то при сигнале массы от Crnsh-датчика на контакт 11 (при аварии) система центральной блокировки замков всегда открывается, если была заблокирована или зафиксирована.

Рисунок. Активатор с предохранительным поворотным замком с защелкой

Активатор, используемый в этой системе центральной блокировки замков и функции защиты посредством разъединения замков, представлен на рисунке. Вращательное движение электродвигателя передается посредством шестерни определенного вида на резьбовую тягу, в результате чего нажимные салазки движутся в продольном направлении. Различные системы центральной блокировки замков очень часто управляются посредством дистанционного управления. При этом от электронного блока обработки сигналов дистанционного управления отходит много проводов к системе центральной блокировки замков, которые отправляют такие же сигналы, как и микровыключатели.

Системы противоугонной сигнализации также очень часто соединены с системой центральной блокировки замков или используют сигналы микровыключателей системы центральной блокировки замков и/или дистанционного управления. В автомобилях среднего и высшего класса система центральной блокировки замков, сигнализация и дистанционное управление очень часто связаны с дополнительными системами электроники комфорта или также объединены в центральные модули блоков управления.