汽車尾門控制系統(tǒng)及方法

丁琴琴，孫 濤

（安徽江淮汽車股份有限公司，安徽 合肥 230601）

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汽車尾門控制系統(tǒng)及方法

丁琴琴，孫 濤

（安徽江淮汽車股份有限公司，安徽 合肥 230601）

摘 要：文章提供了一種控制后尾門的方法和裝置，所述裝置包括遙控鑰匙（RKE）,車身控制系統(tǒng)（BCM）、后尾門控制器（PBD Power Black Door）、組合儀表（ICM）、及尾門鎖電機，該裝置解決了傳統(tǒng)方式開啟后尾門較為復雜、費力，不夠人性化的問題，同時解決了后尾門不能單獨控制的缺點。

關鍵詞：后尾門；車身控制系統(tǒng)；后尾門控制器；組合儀表；尾門鎖電機

10.16638/j.cnki.1671-7988.2016.02.006

CLC NO.: U467.4 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2016)02-17-03

引言

汽車后門的開啟一般是通過遙控鑰匙控制車身控制器實現(xiàn)鎖電機解鎖動作后，通過拉絲手動開門的。一方面開后門時，需要整車解鎖，不能夠單獨控制，降低了整車的安全性；整車解鎖后，需要拉絲機械將門打開，影響了用戶的體驗感。另一方面，關門時，需要將后門用力關下，通過碰撞力使門變?yōu)槿P后，通過RKE閉鎖按鍵實現(xiàn)整車上鎖，降低了操作的便利性及行車的安全性。

1、現(xiàn)有技術方案及特點

1.1 傳統(tǒng)尾門控制系統(tǒng)

現(xiàn)有后尾門開啟系統(tǒng)包括遙控鑰匙(RKE)、車身控制器（BCM）、門鎖繼電器、MINI保險（20A）、蓄電池常電（B+）、尾門開關及尾門鎖電機，如圖1所示，現(xiàn)有技術中尾門控制系統(tǒng)，首先通過整車解鎖，使尾門鎖電機動作將尾門鎖“鎖銷”拔掉，然后操作人員再通過機械力（外把手或手動拉絲開關）推動尾門鎖門閂。

圖1 傳統(tǒng)尾門控制系統(tǒng)圖

具體工作過程為：

開門過程：在整車設防狀態(tài)下，按下RKE解鎖按鈕，BCM控制門鎖繼電器開鎖端吸合，門鎖電機正轉解鎖。通過手動拉絲開關將后尾門打開；

關門過程：用力將門關上（檢測尾門開關信號），按RKE整車上鎖按鈕，BCM控制門鎖繼電器閉鎖端吸合，門鎖電機反轉上鎖。

1.2 現(xiàn)有技術一的缺點

（1）后尾門解鎖時，需要整車同時解鎖，后尾門無法單獨控制。

（2）后尾門解鎖后，如果希望打開后尾門需要通過手動拉絲開關，將后尾門打開，不利于用戶操作的便利性。

（3）后尾門閉鎖，需要將門用力關上（尾門開關有效），按整車上鎖按鈕實現(xiàn)，操作較為復雜，不利于人性化控制。

2、新型尾門控制系統(tǒng)

本文提供一種新型控制后尾門門鎖電機的系統(tǒng)和裝置，所述系統(tǒng)包括遙控鑰匙（RKE）,車身控制系統(tǒng)（BCM）、后尾門控制器（PBD Power Black Door）、組合儀表（ICM）、及尾門鎖電機，如圖2所示。

圖2 新型尾門控制系統(tǒng)結構示意圖

2.1 新型尾門控制系統(tǒng)工作原理

圖3 新型尾門控制系統(tǒng)圖

新型尾門控制系統(tǒng)工作原理如圖3所示，該尾門控制系統(tǒng)RKE包含單獨的后尾門遙控開啟按鈕，所述遙控開啟按鈕通過無線射頻信號與車身控制器進行通訊；車身控制器(BCM),通過檢測尾門開啟開關、RKE遙控開尾門信號、駕駛員鎖狀態(tài)信號來實現(xiàn)后尾門鎖電機的控制。尾門開啟開關布置在尾門后牌照燈中間，為觸點開關；當開關按下時，發(fā)送一個低電平信號給BCM：表示人需要打開后尾門。該開關代替?zhèn)鹘y(tǒng)的手動機械拉絲開關。

2.1.1 車身控制器系統(tǒng)

車身控制器控制尾門的邏輯為：

在整車設防狀態(tài)下，當按下RKE開尾門按鈕時，BCM實現(xiàn)整車解防；在30s的時間內，BCM檢測到尾門開啟開關有效（有效時間T>50ms），BCM通過LIN總線發(fā)送給PBD尾門主動開啟信號，PBD控制尾門鎖電機執(zhí)行解鎖動作。超過30S后尾門未被打開，重新進入設防狀態(tài)，不能再通過尾門開啟開關開鎖。

在整車解防狀態(tài)下，駕駛員鎖狀態(tài)為解鎖時（模擬的是駕駛員在行車，且尾門關閉，意圖打開尾門的過程），BCM檢測到尾門開啟開關有效（T>50ms），BCM通過LIN總線發(fā)送給PBD尾門主動開啟信號，PBD控制尾門鎖電機執(zhí)行解鎖動作。

在整車解防狀態(tài)下，駕駛員鎖狀態(tài)為閉鎖時（模擬的是駕駛員在行車，且尾門關閉，通過中控鎖或車速自動上鎖導致駕駛員鎖狀態(tài)變?yōu)殚]鎖時，意圖打開尾門的過程），此時不能通過尾門開啟開關開門。只有當按下RKE開尾門按鈕后，在30s的時間內，BCM檢測到尾門開啟開關有效（T>50ms），BCM通過LIN總線發(fā)送給PBD尾門主動開啟信號，PBD控制尾門鎖電機執(zhí)行解鎖動作。超過30S沒有打開后尾門或檢測到后尾門打開后變?yōu)殛P閉，不能再通過尾門開鎖信號開鎖。

2.1.2 后尾門控制器（PBD）

后尾門控制器（PBD）布置在車輛D柱左后方，PBD控制鎖電機的邏輯，包括解鎖過程及上鎖過程。

解鎖過程：后尾門開啟開關有效（OFF-ON）時，PBD接收到BCM發(fā)送的主動解鎖請求，PBD控制電機向解鎖方向運動，初始位置開關由ON變?yōu)镺FF，全關位置開關由OFF變?yōu)镺N，當半關位置開關狀態(tài)由OFF變?yōu)镺N時，電機運動到解鎖位置止點停止（100ms）后，電機反轉回到初始位置，初始位置開關由OFF變?yōu)镺N，解鎖執(zhí)行動作時序圖如圖5所示。

圖4 解鎖過程

上鎖過程：當人意圖將門關上時，需要將后門關至半關狀態(tài)時（傳統(tǒng)的車型需要用力將門關至全關），半關位置開關狀態(tài)由ON變?yōu)镺FF，此時約1s后，PBD控制電機向上鎖方向運動（具備在半關位置時，尾門自動吸合的過程），初始位置開關由ON變?yōu)镺FF，全關位置開關由ON變?yōu)镺FF，當半關位置開關狀態(tài)重新由OFF變?yōu)镺N時（此時進入半關開關的長沖程區(qū)域），電機運動到解鎖位置止點停止（100ms）后，電機反轉回到初始位置，初始位置開關由OFF變?yōu)镺N。

圖5 自動吸合過程

2.1.3 組合儀表

組合儀表ICM用于顯示后尾門的開啟狀態(tài)，PBD通過LIN線將后尾門開關狀態(tài)發(fā)給BCM，BCM通過CAN線將后尾門的開啟狀態(tài)信號發(fā)給儀表顯示。

同時，所述儀表（車速是由ABS根據(jù)四輪輪速傳感器計算出來的，再發(fā)到CAN上；檔位是TCU發(fā)出的CAN信號）充當網(wǎng)關作用，將車速信號及且檔位信號發(fā)給BCM。

2.1.4 尾門鎖電機

尾門鎖電機包括雙向電機、初始位置開關、半關位置開關及全關位置開關。尾門鎖電機的結構如圖6所示。

圖6 尾門鎖電機的結構示意圖

初始位置開關為微動開關，當電機處在初始位置時，該微動開關閉合，此時為低電平導通，為ON；當電機運動的過程中，離開初始位置時，微動開關斷開，此時為懸空狀態(tài)，為OFF。初始位置開關是用于判斷后尾門鎖電機和中心齒輪的中立位置（初期位置）檢驗的開關。

圖7 扇形開關的結構示意圖

半關位置開關及全關位置開關為扇形開關(其結構如附圖所示，扇形開關即是半關位置開關與全關位置開關的合稱，在系統(tǒng)原理圖上就是用半關位置開關與全關位置開關來表示的，當門處于全開-半關-全關三種狀態(tài)時，扇形開關用于顯示這三種狀態(tài))，當門處于全開狀態(tài)時，半關位置開關及為全關位置開關導通（意思就是門處于打開的狀態(tài)時，扇形開關處在全開位置，根據(jù)真值表可知，此時半關信號和全關信號均為ON接地的，在此處表示為半關位置開關及全關位置開關導通），此時為低電平；當門處于半關狀態(tài)時，半關位置開關斷開，為懸空狀態(tài)，全關位置開關導通，仍為低電平；當門處于全關狀態(tài)時，半關位置開關及全關位置開關斷開，為懸空狀態(tài)。

3、結論

本文介紹控制后尾門電機的方法及裝置，具有以下優(yōu)點：

（1）后尾門在關門后，可以自動吸合，節(jié)省人力；

（2）尾門單獨控制，提高了安全性；

（3）通過尾門開啟開關開啟，避免了通過機械鑰匙或拉絲開關開啟導致的客戶的抱怨；

（4）BCM控制后尾門的邏輯：設防后，按遙控開后尾門按鈕，30S內門未打開，重新進入設防；同時，在車輛行駛的過程中，通過判斷主駕駛鎖狀態(tài)來實現(xiàn)安全控制；

（5）該系統(tǒng)通過布置在車輛后部的PBD控制鎖電機，減少了線束的長度（若不使用PBD，要實現(xiàn)上述功能就必須增加線束；使用PBD后，供電直接接到PBD，可以減少線束的使用量，進一步減少線束的重量），降低了整車重量。

參考文獻

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[3] 古永棋,張偉.汽車電器及電子設備.重慶:重慶大學出版社,2004.8.

Control system and method of automobile tail gate

Ding Qinqin, Sun Tao
( Anhui Jianghuai Automobile Co., Ltd., Anhui Hefei 230601 )

Abstract：In this paper, a method and device for controlling rear tail gate is provided. The device includes remote key-less entry (RKE), body control system (BCM), tailgate controller (PBD Power Black Door), the combination meter (ICM) and tail lock motors.which solves the complicated, laborious, not human problems of the traditional way to open tailgate , but also solves the shortcomings that the tailgate can not be controlled alone.

Keywords:rear end door; body control system; rear end door controller; combined instrument; tail lock motors

作者簡介：丁琴琴，就職于江淮汽車技術中心。

中圖分類號：U467.4

文獻標識碼：A

文章編號：1671-7988(2016)02-17-03