車門智能門鎖系統(tǒng)分析與研究

宋方方，吳雪峰，楊亞鋒

車門智能門鎖系統(tǒng)分析與研究

宋方方，吳雪峰，楊亞鋒

（陜西汽車集團(tuán)有限責(zé)任公司，陜西 西安 710200）

針對(duì)汽車智能門鎖系統(tǒng)操控的便利性、安全性及門鎖系統(tǒng)的關(guān)鍵構(gòu)成、在線裝配問(wèn)題重點(diǎn)闡述，以車門鎖體總成、閉鎖器、內(nèi)開(kāi)拉線、中控鎖為研究對(duì)象，從部件布置設(shè)計(jì)及行程匹配、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及產(chǎn)品控制邏輯進(jìn)行可靠性分析研究，判斷智能門鎖系統(tǒng)失效的重要因素，提出改進(jìn)方案。

閉鎖器；內(nèi)開(kāi)拉線；堵轉(zhuǎn)力

CLC NO.: U462.1 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2017)16-64-03

前言

汽車門鎖對(duì)于車門系統(tǒng)的功能和質(zhì)量起著關(guān)鍵的作用，是汽車車門系統(tǒng)的重要系統(tǒng)之一，是實(shí)現(xiàn)汽車門系統(tǒng)功能的基礎(chǔ)，為用戶提供便捷性、舒適性以及安全性。由門鎖鎖體總成、閉鎖器、車門內(nèi)開(kāi)拉線、內(nèi)扣手、中控鎖等部件組成。

智能門鎖系統(tǒng)的耐久性、操作的可行性、控制的精準(zhǔn)性、智能性、是汽車門鎖的主要發(fā)展方向，如果設(shè)計(jì)不合理會(huì)嚴(yán)重影響車門的操控性能．引起客戶抱怨，造成財(cái)產(chǎn)損失。因此，如何更好提升車門鎖系統(tǒng)的耐久性能越來(lái)越重要。

1 車門鎖系統(tǒng)故障現(xiàn)場(chǎng)查看

車門內(nèi)扣手拉線松脫、車門中控鎖失靈、閉鎖器失效等問(wèn)題嚴(yán)重影響車門的開(kāi)閉性能。

圖1 故障圖示

2 故障診斷分析

2.1 閉鎖器

2.1.1 閉鎖器試驗(yàn)分析

針對(duì)閉鎖器打滑導(dǎo)致功能失效（無(wú)法帶動(dòng)門鎖運(yùn)動(dòng)），遙控器打不開(kāi)門鎖，通過(guò)故障件診斷及電機(jī)輸出功率測(cè)量，發(fā)現(xiàn)閉鎖器通電后，電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，但是滑動(dòng)桿沒(méi)有伸縮，螺桿頭部齒形磨損。

從試驗(yàn)結(jié)果分析螺桿的外徑、滑塊的內(nèi)徑尺寸無(wú)異常，但電機(jī)轉(zhuǎn)速偏大。電機(jī)輸出功率大，轉(zhuǎn)速大，在運(yùn)行堵轉(zhuǎn)時(shí)滑塊與螺桿運(yùn)動(dòng)磨損。進(jìn)一步對(duì)故障電機(jī)做耐久試驗(yàn)，閉鎖器耐久試驗(yàn)分別在36314次、36887次、37422次分別發(fā)生空轉(zhuǎn)，閉鎖器功能失效。另結(jié)合門鎖控制器的驅(qū)動(dòng)時(shí)間分析判定因驅(qū)動(dòng)時(shí)間大于電機(jī)正常工作的驅(qū)動(dòng)時(shí)間，導(dǎo)致熱敏電阻過(guò)熱保護(hù)，電機(jī)頻繁過(guò)熱保護(hù)而失效。

圖2 閉鎖器試驗(yàn)圖示

2.1.2 改進(jìn)措施

通過(guò)產(chǎn)品耐久試驗(yàn)及故障件輸出功率測(cè)試，確定了以下改進(jìn)措施：

（1）將滑塊的螺紋增加1圈，增大摩擦力，減小堵轉(zhuǎn)力。

（2）增加熱敏電阻高分子材料的PE聚合物，提升導(dǎo)電率和耐沖擊性。

（3）減小熱敏電阻阻值，由800～1100毫歐減至840～880毫歐，增加保護(hù)時(shí)間。

圖3 改進(jìn)前后對(duì)比圖

2.2 中控鎖

2.2.1 中控鎖故障分析

圖4 故障示意圖

中控鎖鎖車失效、無(wú)法匹配，通過(guò)故障件拆解分析發(fā)現(xiàn)電路板玻璃升降金手指位置、過(guò)孔有進(jìn)水痕跡，金手指有被水腐蝕痕跡?；谝陨戏治隹梢钥闯?，無(wú)升降功能是由于左前控制模塊防水等級(jí)無(wú)法滿足使用要求，導(dǎo)致進(jìn)水后腐蝕電路板導(dǎo)致。另對(duì)中控鎖與閉鎖器控制邏輯配合分析，確認(rèn)中控鎖控制器控制邏輯存在問(wèn)題。

2.2.2 改進(jìn)措施

（1）更改車門控制模塊門鎖開(kāi)閉鎖驅(qū)動(dòng)時(shí)間，由原來(lái)的350毫秒，改為200毫秒。有效減少了驅(qū)動(dòng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)導(dǎo)致閉鎖器電機(jī)發(fā)熱損壞，大大推遲了連續(xù)開(kāi)閉鎖的時(shí)候門鎖電機(jī)熱衰退現(xiàn)象的發(fā)生。

（2）車門控制模塊更改防水等級(jí)，改善導(dǎo)電膠防水結(jié)構(gòu)，增加排水孔，降低因司機(jī)忘記關(guān)窗門控淋雨造成的控制器失效風(fēng)險(xiǎn)。由原來(lái)的防護(hù)等級(jí)IP52更改為IP54，由防滴水改為防淋水。

2.3 車門內(nèi)扣手

2.3.1 內(nèi)扣手故障分析

車門內(nèi)手柄總成限位失效，門鎖連接件內(nèi)開(kāi)拉索總成斷裂或從內(nèi)手柄接頭處脫出，導(dǎo)致門鎖內(nèi)開(kāi)啟功能失效。通過(guò)故障件現(xiàn)場(chǎng)查看確定故障原因?yàn)椋?/p>

（1）顧客使用內(nèi)扣手開(kāi)啟后再過(guò)位操作，限位柱超負(fù)荷運(yùn)載斷裂，導(dǎo)致拉線脫落。

（2）內(nèi)手柄座總成限位裝置強(qiáng)度不能滿足個(gè)別顧客操作習(xí)慣。

圖5 故障示意圖

2.3.2 改進(jìn)措施

在內(nèi)扣手總成上增加限位裝置，使內(nèi)扣手開(kāi)啟鎖體后不可再繼續(xù)開(kāi)啟，避免內(nèi)扣手超負(fù)荷運(yùn)載，過(guò)行程導(dǎo)致內(nèi)開(kāi)拉索脫落。如下圖：

圖6 改進(jìn)后示意圖

同時(shí)，對(duì)內(nèi)拉手的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改良，徹底更改內(nèi)手柄總成與內(nèi)開(kāi)拉索的連接方式，確保內(nèi)開(kāi)拉索不再脫開(kāi)，更改方案如下圖所示：

圖7 更改后內(nèi)拉手結(jié)構(gòu)

3 效果驗(yàn)證

3.1 閉鎖器耐久試驗(yàn)

閉鎖器在工作合計(jì)57420次后還在繼續(xù)工作，閉鎖器耐久試驗(yàn)符合QC/T627-2013電動(dòng)汽車門鎖要求，試驗(yàn)合格。

圖8 耐久試驗(yàn)數(shù)據(jù)

3.2 拉力試驗(yàn)驗(yàn)證

圖9 改進(jìn)前后拉力試驗(yàn)對(duì)比

改進(jìn)前，開(kāi)啟力達(dá)到68.1N，限位裝置失效。改進(jìn)后，當(dāng)開(kāi)啟力達(dá)到450N時(shí)，限位裝置未破外，本體損壞。如圖8。

4 結(jié)論

從智能門鎖系統(tǒng)閉鎖器、門鎖總成、內(nèi)扣手、中控鎖設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)、控制邏輯匹配問(wèn)題等多角度分析診斷，確定了車門系統(tǒng)故障解決方案，為智能車門系統(tǒng)安全性及舒適性提升提供保障。

[1] 高保臣.轎車車門鎖的布置設(shè)計(jì)和行程匹配[J].汽車技術(shù), 2013, 453(6)∶ 32-34.

[2] 李占營(yíng).門鎖系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)及其對(duì)車輛聲品質(zhì)的影響[J];汽車技術(shù);2016年03期.

Analysis and research on intelligent lock system of car door

Song Fangfang, Wu Xuefeng, Yang Yafeng
( Shaanxi Heavy Automobile Co. LTD, Shaanxi Xi'an 710200 )

This article focuses on the convenience and security of the intelligent door lock system, the key components of the door lock system and the online assembly problem.The author judges the important factors of the failure of the intelligent door lock system, and puts forward the improvement plan by research the door lock assembly, a locking device, open cable.The reliability analysis and research are carried out from the parts layout design, stroke matching, structural design and product control logic.

Latch; Inner stay cable; blocking force

U462.1

A

1671-7988 (2017)16-64-03

10.16638 /j.cnki.1671-7988.2017.16.023

宋方方，就職于陜西汽車集團(tuán)有限責(zé)任公司。