汽車電動尾門關閉力問題的分析與改進

王鑫

安徽江淮汽車集團股份有限公司 安徽省合肥市 230601

隨著科學技術的進步以及人們生活水平的提高，電子驅動技術在汽車制造中得到了廣泛的應用，電動尾門作為電子驅動技術的一種亦是如此，并且逐漸由早期的奢華版配置慢慢的變得更加普遍化和大眾化[1]。汽車電動尾門是一個系統性的集成，在設計與生產的過程中電動尾門開關是否輕便順暢、是否能夠滿足不同的情況需求，是廣大汽車用戶對于汽車使用感受以及關注度都較高的項目，也是汽車制造商所面臨的一個重要問題。因此，做好汽車電動尾門關閉力方面的研究是十分必要，通過對影響汽車電動尾門關閉力的影響因素的分析，來進一步的做好汽車電動尾門的改進工作，給用戶帶來更好的行車體驗。

1 汽車電動尾門的結構及工作原理分析

汽車的電動尾門指的是車主能夠通過鑰匙或者汽車后備箱上的電子按鈕，來實現后備箱門自動開關的系統，該系統兼具手動與自動一體、緊急停止、高度記憶以及智能防夾的功能，這些功能的實現就需要有特有的組成部分作為支撐，基本可歸結為以下四部分：

1.1 電動撐桿組成的驅動部分

電動撐桿是汽車電動尾門的驅動部分，一端與后備箱門相連接，另一端與汽車的車身相連接，通過汽車內部齒輪以及電機的驅動螺桿螺母來保證汽車尾門的自動打開與關閉[2]。通常情況下，汽車尾門的電動撐桿有兩種形式，一是單邊驅動，單邊驅動只需要安裝一般的液壓撐桿，不具有電機驅動；二是雙邊驅動，雙邊驅動則是要求在后備箱的兩側都配備主要的驅動裝置[3]。

1.2 電動尾門的控制部分

汽車電動尾門的控制部分在汽車尾門實現自動開關過程中大腦般的存在，此部分一般集成與整車的ECU之中，其工作原理是通過接受來自于外部的全部的針對汽車尾門開關的指令，進而分析并處理從外部感應器所反饋的信號，并以此對汽車尾門的操作發出相應的指令[4]。

1.3 電動尾門的電動鎖部分

汽車電動尾門的電動鎖部分是電動尾門打開以及關閉指令的最終執行部分。當汽車尾門關閉的時候，其固定在車身上的鎖扣會觸發汽車尾門電動鎖的微動開關，在內部電機的動力作用下，鎖栓會自動的閉合并確認尾門是否完全落鎖。當電動鎖部分接收到來自于遙控鑰匙、感應操作或是汽車尾門上按鈕的打開指令時，尾門的電動鎖就會執行打開指令，在汽車尾門驅動部分和控制部分的作用下按照一定的速度將后備箱門打開到指定的高度[5]。

1.4 電動尾門的防夾部分

為了在汽車尾門關閉過程中一旦檢測到有障礙物的出現能夠進行緊急的制動或是反方向工作，就需要在電動尾門中設置有防夾部分，這個防夾功能的實現需要通過安裝在后備箱兩側的防夾條傳感器以及電動撐桿內部電機中的霍爾傳感器來進行，當汽車尾門在打開或是關閉的過程中，一旦自動的檢查到有障礙物的出現，就會直接觸發防夾條，或者是通過電機中的霍爾傳感器檢測到電機的轉速超出了所設定好的范圍，此時后備箱的蓋子就會自動的朝反方向工作，以此來實現防夾功能[6]。

2 汽車電動尾門存在的關閉力問題

汽車電動尾門的關閉力問題，其實簡單來說就是在汽車電動尾門自動關閉的過程中由于受到阻力的原因使得尾門關閉程序不能得以順暢的執行，在沒有障礙物的情況下，會存在關閉失效的情況，這是由于汽車電動尾門的控制系統檢測到關閉阻力過大啟動了緊急制動或是反方向運動的指令。

3 汽車電動尾門關閉力的影響因素及改進措施

3.1 汽車電動尾門的影響因素

經研究，在汽車電動尾門關閉力方面存在著幾方面的影響因素，其中最主要的有這么幾點：一是密封空間的問題，鎖扣的位置、車身與尾門的裝配質量、鈑金的焊接質量以及鈑金翻邊的尺寸等因素都會對密封空間產生影響，一般情況下，若是鎖扣對應的地方在焊接之后鈑金翻邊超出了標準的寬度（標準寬度為1.5mm），會導致因為鎖扣焊接定位的不足的原因使得鈑金翻邊向車后偏移，進而導致汽車尾門下方的密封空間偏小甚至超差[7]；二是密封條的壓縮載荷，通常情況下，汽車尾門在關閉的這個過程中，尾門的內板會與密封條接觸，密封條會受到持續的擠壓并發生變形，由此會產生一個反方向的作用力，用來吸收在車門關閉過程中產生的能量，總體來說，密封條對于汽車電動尾門關閉力的影響主要是取決于密封條的體積質量、密封條的制作材料以及轉折點的位置、斷面的厚度等因素；三是機構件的阻力，機構件通常指的是汽車電動尾門處的橡膠緩沖塊，當汽車尾門處于完全關閉狀態的時候，橡膠緩沖塊是處于一種被壓縮的狀態，一方面用來對汽車尾門在關閉的瞬間產生的位移進行限制，另一方面也可以對汽車在經過凹凸路面時候汽車尾門在水平方向上發生的位移進行限制；四是空氣的壓力，汽車電動尾門在關閉的過程是一個類似于空腔壓縮的過程，一般來說空氣的阻力是不斷變化的，因而也就難以對其進行測量，不過我們可以通過對空氣流量的數值進行測試，通過檢測實際情況能夠滿足汽車尾門的設計標準來實現[8]。除此之外還有其他的一些因素會對汽車電動尾門的關閉力產生影響，例如汽車尾門關門的速度快慢、EUC對于傳感器當中障礙物識別界限的設定等等，再就是像是鎖扣和鎖栓的摩擦力、汽車尾門鉸鏈的摩擦力等等都會對汽車電動尾門的關閉力造成影響，不過這些影響通常都比較細微，一般情況下是可以忽略不計的。

3.2 汽車電動尾門的改進措施

經過本文的一系列分析驗證表明，密封條壓縮載荷的高低以及鎖扣位置的調整是影響汽車電動尾門關閉力的最主要的兩個因素；像是尾門的緩沖塊、或是密封條增強條的作用其實并不很明顯，屬于次要因素；諸如尾門關閉速度的快慢、汽車尾門鉸鏈的摩擦力以及鎖栓與鎖扣的摩擦力等等，則都是可以直接忽略的。一般情況下，一方面當汽車電動尾門密封條的壓縮載荷較高的狀況下，調整尾門鎖扣的位置能夠帶來最大程度上的尾門關閉力減小，由此可以推出，如果在密封條發生老化后，那么汽車電動尾門的關閉力將會在一定程度上發生下降；另一方面如果鎖扣的位置朝車后方移動3mm，同時也會導致鎖扣位置的密封空間隨之增大3mm，由此汽車電動尾門的關閉力會下降將近50N；除此之外，尾門的緩沖條與密封空間的增強條之間并沒有什么明顯的交互作用。因此，經過一系列的數據分析比對，在本文中簡單歸結為這么一種汽車電動尾門關閉力的加強方案：一是調整工裝的夾具，來使車身的焊接質量得到保障；二是將工裝設計向后調整，并且調整鎖扣的位置，使電動尾門被打開的時候密封空間能夠達到標準寬度之上，同時兼顧到汽車尾門間隙段差的要求；三是將密封條的壓縮載荷降低，控制并且篩選出密封條壓縮載荷值過大的一些零部件，從而優化電動尾門的關閉力；另外，在經過穩定的生產過程之后，需要重新的標定汽車電動尾門的相關控制軟件，確保系統之間能夠兼容。通過這幾個方面，來實現高效率且有實踐意義的汽車電動尾門關閉力優化改進，為用戶帶來更好的駕車體驗。

4 結語

綜上所述，汽車電動尾門的關閉力問題一直都是汽車制造商在汽車設計與生產過程中所面臨的最具復雜性的一系列系統性問題，通過文中對于汽車電動尾門在關閉時出現的鎖止以及反彈問題的分析探討，我們得出，可以通過調整鎖扣的位置、降低密封條壓縮載荷以及調整密封間隙等方面來改進汽車電動尾門關閉力的相關問題，提高汽車制造生產的質量與水平。希望能夠通過本文淺顯的研究，能夠為未來汽車制造商在汽車電動尾門制造上關閉力問題的解決提供一些借鑒意義，以便生產出更高質量、更高水平、更具有用戶體驗的優質汽車。