汽車電動滑門論述范文

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1電動滑門系統(tǒng)設(shè)計(jì)開發(fā)

1.1運(yùn)動導(dǎo)向系統(tǒng)的開發(fā)

滑門運(yùn)動導(dǎo)向系統(tǒng)包括滑門鉸鏈、滑門滑軌、滑門限位組件，涉及運(yùn)動軌跡、力學(xué)性能、操作平順性、附件布置、耐久疲勞等，具體如下。1.1.1滑門鉸鏈及滑軌設(shè)計(jì)要點(diǎn)（1）滑門鉸鏈的布置形式常用的滑門按鉸鏈形式有兩種：A.上鉸鏈為旋轉(zhuǎn)式，中鉸鏈為旋轉(zhuǎn)式，下鉸鏈為固定式；B.上鉸鏈為固定式，中鉸鏈為旋轉(zhuǎn)式，下鉸鏈為旋轉(zhuǎn)式。本車型考慮滑門運(yùn)動平順性，選用B類形式，圖1所示。鉸鏈懸臂盡可能短、如過長時(shí)應(yīng)分成兩個部件，盡可能增加加強(qiáng)筋，提高鉸鏈剛度，避免車門下沉風(fēng)險(xiǎn)。一般來說，鉸鏈懸臂長度應(yīng)該小于150mm，如圖2所示。（2）在設(shè)計(jì)滑門滑軌前，先要確定與滑門鉸鏈滾輪大小、滑門滑軌斷面、造型相關(guān)的典型斷面，斷面如圖3。（3）滑門滑軌設(shè)計(jì)中、下鉸鏈支架中心和上鉸鏈滾輪中心的全關(guān)和全開位置設(shè)法則為幾何三角形法則，即AB=A''''B''''，AC=A''''C''''，BC=B''''C''''，設(shè)計(jì)順序如圖4：a.根據(jù)典型斷面1定義A點(diǎn)位置；b.根據(jù)典型斷面2和內(nèi)飾造型，調(diào)整鉸鏈懸臂長度和內(nèi)飾造型與車身外側(cè)的間隙，確認(rèn)車門全開位置的推出量，確定A''''點(diǎn)；c.根據(jù)典型斷面3初步定義C點(diǎn)位置；d.根據(jù)典型斷面4、C點(diǎn)和A點(diǎn)、A''''點(diǎn)來確定C''''點(diǎn)；e.參照以上方法，根據(jù)內(nèi)外造型定義B''''點(diǎn)；f.根據(jù)A點(diǎn)、A''''點(diǎn)、C點(diǎn)、C''''點(diǎn)和B''''點(diǎn)確定B點(diǎn)；g.根據(jù)內(nèi)外造型、車體和車身附件確定中滑軌軌跡和下滑軌軌跡；h.根在確定中滑軌軌跡及中支架中心和下滑軌及下支架中心后，確定上滑軌軌跡；i.完成滑軌軌跡設(shè)計(jì)后，進(jìn)行上中下滑軌的設(shè)計(jì)，按照經(jīng)驗(yàn)值確定上下滑軌的前傾和內(nèi)傾角度分別為0.3°和0.2°，調(diào)整中滑軌的前傾和內(nèi)傾角度分別為0.7°和0.3°。（4）運(yùn)動模型建立上、中、下滑軌、中鉸鏈支架中心及下鉸鏈支架中心完成設(shè)計(jì)后，通過CATIADMUKinematijianyi建立車門運(yùn)動模型，對相關(guān)運(yùn)動間隙進(jìn)行檢查。（5）鉸鏈滑軌的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在整車典型斷面支持下，進(jìn)行鉸鏈和滑軌的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

1.1.2滑門限位組件的設(shè)計(jì)就B類型鉸鏈布置形式，下鉸鏈為主要承重輪，主限位設(shè)計(jì)在下鉸鏈?；T開啟到主限位時(shí)，由于慣性，車門存在向后翻轉(zhuǎn)的趨勢，上鉸鏈也需要一個輔助限位。設(shè)計(jì)時(shí)，先接觸主限位，再接觸輔助限位，以上都為開啟限位。關(guān)門時(shí)限位組件主要有滑門緩沖塊，滑門制動塊，此外車門鎖系統(tǒng)也能起到關(guān)閉限位的作用。

1.2電動驅(qū)動系統(tǒng)的開發(fā)

按照驅(qū)動電機(jī)所處位置，驅(qū)動系統(tǒng)有兩種布置方式，即側(cè)圍驅(qū)動系統(tǒng)的電機(jī)布置在車身側(cè)圍中，地板驅(qū)動系統(tǒng)的電機(jī)布置在迎賓踏步下方。兩種驅(qū)動系統(tǒng)的優(yōu)劣點(diǎn)見表1。

1.3門鎖系統(tǒng)

如圖3所示，電動滑門鎖系統(tǒng)主要包括前鎖，后鎖，全開位置鎖、外開把手、外開解鎖拉桿、內(nèi)把手、中央控制機(jī)構(gòu)、兒童保護(hù)鎖、自動上鎖及解鎖模塊、半鎖到全鎖的驅(qū)動模塊。電動滑門鎖系統(tǒng)信號通過ECU控制驅(qū)動機(jī)構(gòu)的執(zhí)行，實(shí)現(xiàn)遙控，解鎖，閉鎖、車門開關(guān)動作，從而實(shí)現(xiàn)電動功能的邏輯控制。按照滑門的運(yùn)動軌跡進(jìn)行鎖體的初步布置，重點(diǎn)關(guān)注鎖體鎖扣嚙合角度和后鎖的半鎖位置。

1.4持續(xù)供電系統(tǒng)

電動滑門在非全閉狀態(tài)下，全開鎖解鎖電機(jī)、防夾條、滑門玻璃升降器、揚(yáng)聲器等部件需要有常電接入。按照供電方式分為硬線束和超級電容兩種。硬線束通常布置在下滑軌區(qū)域，與車門下鉸鏈連接，通過類坦克鏈或類卷收器的結(jié)構(gòu)隨滑門運(yùn)動即時(shí)改變線束的位置狀態(tài)。超級電容布置在車門內(nèi)，非全閉狀態(tài)下提供電源，關(guān)閉狀態(tài)下進(jìn)行充電。由圖6分別為類坦克鏈和類卷收器的硬線束總成。

1.5電子控制系統(tǒng)及CAN網(wǎng)絡(luò)

如圖7所示，電動滑門電子控制系統(tǒng)（PSDECU）與整車總線及發(fā)動機(jī)的電子通信交互及邏輯控制定義，確保電動滑門各項(xiàng)功能的實(shí)現(xiàn)。車門內(nèi)外把手的控制矩陣圖如表2所示。

1.6安全系統(tǒng)設(shè)計(jì)

電動滑門系統(tǒng)的防夾安全設(shè)計(jì)通常包括三種，即驅(qū)動電機(jī)電流反轉(zhuǎn)防夾、感應(yīng)條防夾和全域速度制御。

1.6.1驅(qū)動電機(jī)電流反轉(zhuǎn)防夾由圖8可知，當(dāng)車門關(guān)閉和開啟過程中有物體位于滑門運(yùn)動路徑上時(shí)，驅(qū)動電機(jī)的電流[1]達(dá)到一定值時(shí)，ECU發(fā)出電流方向改變指令，驅(qū)動電機(jī)反轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)滑門防夾。

1.6.2觸控感應(yīng)器車門關(guān)閉過程中，滑門前側(cè)邊緣的觸控感應(yīng)器受到障礙物擠壓時(shí)，感應(yīng)元件電阻變化轉(zhuǎn)化為電流變化，通過PCB檢知，轉(zhuǎn)化為指令信號給PSD電機(jī)反轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)滑門反向運(yùn)動。

1.6.3全域速度制域速度制域是指車輛在臨近全開和全關(guān)位置時(shí)，驅(qū)動電機(jī)根據(jù)指令調(diào)整車門運(yùn)動速度，實(shí)現(xiàn)滑門緩起動和緩?fù)Ｖ构δ?；特別是在坡路動時(shí)，能有效降低車門加速度引起的作動感覺變化，提高車門高檔感和乘員安全性。主要原理是霍爾傳感器的檢知識別當(dāng)前位置，通過適時(shí)電流變動來改變電機(jī)轉(zhuǎn)速，達(dá)到速度制域，其原理如下:

1.6.4加油口蓋安全互鎖機(jī)構(gòu)左側(cè)電動滑門需要設(shè)計(jì)一個互鎖機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)加油口蓋與滑門開啟互鎖。邏輯關(guān)系如下：加油口蓋完全或小角度開啟時(shí)，電動滑門受到互鎖機(jī)構(gòu)限制而無法開啟車門；車門全開時(shí)，加油口蓋可以小角度開啟，但不影響車門關(guān)閉。互鎖機(jī)構(gòu)一般布置在車門下滑軌區(qū)域。特別指出，為更高安全性考慮，盡可能為電動加油口蓋。

2試驗(yàn)驗(yàn)證

電動滑門包含零部件試驗(yàn)、系統(tǒng)試驗(yàn)。零部件試驗(yàn)有鎖體[2]強(qiáng)檢試驗(yàn)、內(nèi)外把手等力學(xué)功能試驗(yàn)、防水等級試驗(yàn)、防塵等級試驗(yàn)、高低溫試驗(yàn)、沖擊試驗(yàn)、耐久試驗(yàn)；系統(tǒng)試驗(yàn)有滑門系統(tǒng)的強(qiáng)檢試驗(yàn)、坡路試驗(yàn)、連續(xù)工作試驗(yàn)、防夾試驗(yàn)、路譜振動試驗(yàn)、EMC試驗(yàn)。此外，還需要進(jìn)行專業(yè)試驗(yàn)場的實(shí)車試驗(yàn)、高溫高寒高濕三高試驗(yàn)。

3結(jié)束語

電動滑門系統(tǒng)開發(fā)的核心是運(yùn)動導(dǎo)向系統(tǒng)的合理設(shè)計(jì)，驅(qū)動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、安全系統(tǒng)的高度集成和開發(fā)。文章通過某種車型電動滑門系統(tǒng)的研究與開發(fā)，掌握了關(guān)鍵子系統(tǒng)的開發(fā)流程和設(shè)計(jì)方法，實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)電動滑門的創(chuàng)新和技術(shù)突破。

作者：崔炳林趙云聰單位：江淮汽車技術(shù)中心