汽車電動吸合門系統(tǒng)控制原理及失效模式解析

鮑 騰

（眾泰汽車工程研究院，浙江 杭州 310018）

前言

傳統(tǒng)汽車都是依靠人為機械的去關(guān)閉車門，這樣就會帶來兩個弊端，第一就是車門有沒有完全關(guān)閉到位，車主和乘員都不會明顯的感知到，萬一沒有關(guān)好，整個車輛的防盜就會存在很大的風(fēng)險；第二就是當(dāng)車子上有貴賓乘坐時，禮儀人員萬一關(guān)閉車門力度過重，這時所產(chǎn)生的氣流和聲壓就會給貴賓留下一種極不禮貌的影響，大大的降低了乘坐的舒適度。為了解決這些弊端，電動吸合門這項新興技術(shù)便自然得到了一些豪華和個別自主品牌的青睞和研發(fā)。

1 汽車電動吸合門的概念及控制原理

1.1 汽車電動吸合門的概念

圖1 電動吸合門示意圖

電動吸合門是豪華轎車才有的一項舒適安全配置：在車門沒有完全關(guān)好的情況下，車門會自動吸合到完全關(guān)閉位置。工作原理可以簡單描述為：當(dāng)車門在人為操作關(guān)閉至半關(guān)位置時，此時門鎖會發(fā)出一個半鎖信號給吸合控制模塊，吸合控制模塊通知吸合電機執(zhí)行吸合指令，此時車門便會在吸合電機的拉動下自動關(guān)閉至全關(guān)位置（如圖1所示）。

1.2 汽車電動吸合門的控制原理

1.2.1 電動吸合鎖外部輸入條件

汽車電動吸合門的一個核心組成部分就是吸合鎖，它在整個系統(tǒng)中擔(dān)當(dāng)者信號輸出和命令執(zhí)行的角色，吸合鎖基本是由鎖體和一個外置吸合電機組成（如圖2所示）。

圖2 吸合鎖示意圖

1.2.2 電動吸合鎖外部輸入條件

電動動作啟動許可電壓：DC 9-16V

電動動作運行電壓：DC 9-16V

1.2.3 電動吸合功能單元

由車身輸入到ECU的信號如下表所示：

表1

1.2.4 電動吸合功能控制原理

圖3 吸合功能時序圖

電動吸合功能：當(dāng)ECU接收到門鎖半鎖信號（即跳變信號）后，延遲600ms后吸合電機開始吸合，當(dāng)ECU接收到全鎖信號和跳變信號后，電機停止吸合并停頓 50ms再反轉(zhuǎn)復(fù)位1s。若吸合動作即將完成時ECU沒有收到全鎖或跳變信號，吸合電機從開始吸合到結(jié)束最多執(zhí)行1.5s的吸合動作即開始反轉(zhuǎn)復(fù)位。電動吸合控制原理的時序圖可以簡化為下圖所示（如圖3）。

1.2.5 急停功能控制原理

急停功能：在吸合電機執(zhí)行吸合動作過程中，ECU收到把手的急停信號，電機立即停止吸合，并開始反轉(zhuǎn)復(fù)位1s，并停在半鎖位置。具體控制原理時序圖可以簡化為下圖所示（如圖4）。

1.2.6 手動復(fù)位功能控制原理

手動復(fù)位功能：當(dāng)吸合鎖在吸合過程中卡住打不開門，a、長拉外把手10s，當(dāng)前這個門的吸合鎖執(zhí)行一次反轉(zhuǎn)復(fù)位1s；b、斷開電源負極再接通，四門吸合鎖執(zhí)行一次反轉(zhuǎn)復(fù)位1s。具體控制原理時序圖可以簡化為下圖所示（如圖5）。

圖5 手動復(fù)位功能時序圖

1.2.7 電動吸合門其他功能的系統(tǒng)框圖

上面提到的三個方面是電動吸合門特有的且比較重要的功能，除了以上三個功能之外，此系統(tǒng)還擁有一般鎖體具有的所有功能，如中控鎖功能、電子兒童鎖功能、車門開閉狀態(tài)等，整個系統(tǒng)的框圖可以簡化為下圖所示（如圖6）。

圖6 系統(tǒng)框圖

2 汽車電動吸合門常見失效模式解析

表2

3 結(jié)論

本文主要從電動吸合門的概念出發(fā)，依次闡述了此系統(tǒng)的控制策略和常見的失效模式，此系統(tǒng)涉及的零部件較多，有硬件（門鎖、拉線、電機、門把手等），有軟件（BCM、ECU、PEPS等），設(shè)計起來相對復(fù)雜，本文所提及到的一些內(nèi)容能給到您在系統(tǒng)設(shè)計上提供合理的參考意義。