汽车电动尾门关闭力问题的分析与改进

王鑫

安徽江淮汽车集团股份有限公司 安徽省合肥市 230601

随着科学技术的进步以及人们生活水平的提高，电子驱动技术在汽车制造中得到了广泛的应用，电动尾门作为电子驱动技术的一种亦是如此，并且逐渐由早期的奢华版配置慢慢的变得更加普遍化和大众化[1]。汽车电动尾门是一个系统性的集成，在设计与生产的过程中电动尾门开关是否轻便顺畅、是否能够满足不同的情况需求，是广大汽车用户对于汽车使用感受以及关注度都较高的项目，也是汽车制造商所面临的一个重要问题。因此，做好汽车电动尾门关闭力方面的研究是十分必要，通过对影响汽车电动尾门关闭力的影响因素的分析，来进一步的做好汽车电动尾门的改进工作，给用户带来更好的行车体验。

1 汽车电动尾门的结构及工作原理分析

汽车的电动尾门指的是车主能够通过钥匙或者汽车后备箱上的电子按钮，来实现后备箱门自动开关的系统，该系统兼具手动与自动一体、紧急停止、高度记忆以及智能防夹的功能，这些功能的实现就需要有特有的组成部分作为支撑，基本可归结为以下四部分：

1.1 电动撑杆组成的驱动部分

电动撑杆是汽车电动尾门的驱动部分，一端与后备箱门相连接，另一端与汽车的车身相连接，通过汽车内部齿轮以及电机的驱动螺杆螺母来保证汽车尾门的自动打开与关闭[2]。通常情况下，汽车尾门的电动撑杆有两种形式，一是单边驱动，单边驱动只需要安装一般的液压撑杆，不具有电机驱动；二是双边驱动，双边驱动则是要求在后备箱的两侧都配备主要的驱动装置[3]。

1.2 电动尾门的控制部分

汽车电动尾门的控制部分在汽车尾门实现自动开关过程中大脑般的存在，此部分一般集成与整车的ECU之中，其工作原理是通过接受来自于外部的全部的针对汽车尾门开关的指令，进而分析并处理从外部感应器所反馈的信号，并以此对汽车尾门的操作发出相应的指令[4]。

1.3 电动尾门的电动锁部分

汽车电动尾门的电动锁部分是电动尾门打开以及关闭指令的最终执行部分。当汽车尾门关闭的时候，其固定在车身上的锁扣会触发汽车尾门电动锁的微动开关，在内部电机的动力作用下，锁栓会自动的闭合并确认尾门是否完全落锁。当电动锁部分接收到来自于遥控钥匙、感应操作或是汽车尾门上按钮的打开指令时，尾门的电动锁就会执行打开指令，在汽车尾门驱动部分和控制部分的作用下按照一定的速度将后备箱门打开到指定的高度[5]。

1.4 电动尾门的防夹部分

为了在汽车尾门关闭过程中一旦检测到有障碍物的出现能够进行紧急的制动或是反方向工作，就需要在电动尾门中设置有防夹部分，这个防夹功能的实现需要通过安装在后备箱两侧的防夹条传感器以及电动撑杆内部电机中的霍尔传感器来进行，当汽车尾门在打开或是关闭的过程中，一旦自动的检查到有障碍物的出现，就会直接触发防夹条，或者是通过电机中的霍尔传感器检测到电机的转速超出了所设定好的范围，此时后备箱的盖子就会自动的朝反方向工作，以此来实现防夹功能[6]。

2 汽车电动尾门存在的关闭力问题

汽车电动尾门的关闭力问题，其实简单来说就是在汽车电动尾门自动关闭的过程中由于受到阻力的原因使得尾门关闭程序不能得以顺畅的执行，在没有障碍物的情况下，会存在关闭失效的情况，这是由于汽车电动尾门的控制系统检测到关闭阻力过大启动了紧急制动或是反方向运动的指令。

3 汽车电动尾门关闭力的影响因素及改进措施

3.1 汽车电动尾门的影响因素

经研究，在汽车电动尾门关闭力方面存在着几方面的影响因素，其中最主要的有这么几点：一是密封空间的问题，锁扣的位置、车身与尾门的装配质量、钣金的焊接质量以及钣金翻边的尺寸等因素都会对密封空间产生影响，一般情况下，若是锁扣对应的地方在焊接之后钣金翻边超出了标准的宽度（标准宽度为1.5mm），会导致因为锁扣焊接定位的不足的原因使得钣金翻边向车后偏移，进而导致汽车尾门下方的密封空间偏小甚至超差[7]；二是密封条的压缩载荷，通常情况下，汽车尾门在关闭的这个过程中，尾门的内板会与密封条接触，密封条会受到持续的挤压并发生变形，由此会产生一个反方向的作用力，用来吸收在车门关闭过程中产生的能量，总体来说，密封条对于汽车电动尾门关闭力的影响主要是取决于密封条的体积质量、密封条的制作材料以及转折点的位置、断面的厚度等因素；三是机构件的阻力，机构件通常指的是汽车电动尾门处的橡胶缓冲块，当汽车尾门处于完全关闭状态的时候，橡胶缓冲块是处于一种被压缩的状态，一方面用来对汽车尾门在关闭的瞬间产生的位移进行限制，另一方面也可以对汽车在经过凹凸路面时候汽车尾门在水平方向上发生的位移进行限制；四是空气的压力，汽车电动尾门在关闭的过程是一个类似于空腔压缩的过程，一般来说空气的阻力是不断变化的，因而也就难以对其进行测量，不过我们可以通过对空气流量的数值进行测试，通过检测实际情况能够满足汽车尾门的设计标准来实现[8]。除此之外还有其他的一些因素会对汽车电动尾门的关闭力产生影响，例如汽车尾门关门的速度快慢、EUC对于传感器当中障碍物识别界限的设定等等，再就是像是锁扣和锁栓的摩擦力、汽车尾门铰链的摩擦力等等都会对汽车电动尾门的关闭力造成影响，不过这些影响通常都比较细微，一般情况下是可以忽略不计的。

3.2 汽车电动尾门的改进措施

经过本文的一系列分析验证表明，密封条压缩载荷的高低以及锁扣位置的调整是影响汽车电动尾门关闭力的最主要的两个因素；像是尾门的缓冲块、或是密封条增强条的作用其实并不很明显，属于次要因素；诸如尾门关闭速度的快慢、汽车尾门铰链的摩擦力以及锁栓与锁扣的摩擦力等等，则都是可以直接忽略的。一般情况下，一方面当汽车电动尾门密封条的压缩载荷较高的状况下，调整尾门锁扣的位置能够带来最大程度上的尾门关闭力减小，由此可以推出，如果在密封条发生老化后，那么汽车电动尾门的关闭力将会在一定程度上发生下降；另一方面如果锁扣的位置朝车后方移动3mm，同时也会导致锁扣位置的密封空间随之增大3mm，由此汽车电动尾门的关闭力会下降将近50N；除此之外，尾门的缓冲条与密封空间的增强条之间并没有什么明显的交互作用。因此，经过一系列的数据分析比对，在本文中简单归结为这么一种汽车电动尾门关闭力的加强方案：一是调整工装的夹具，来使车身的焊接质量得到保障；二是将工装设计向后调整，并且调整锁扣的位置，使电动尾门被打开的时候密封空间能够达到标准宽度之上，同时兼顾到汽车尾门间隙段差的要求；三是将密封条的压缩载荷降低，控制并且筛选出密封条压缩载荷值过大的一些零部件，从而优化电动尾门的关闭力；另外，在经过稳定的生产过程之后，需要重新的标定汽车电动尾门的相关控制软件，确保系统之间能够兼容。通过这几个方面，来实现高效率且有实践意义的汽车电动尾门关闭力优化改进，为用户带来更好的驾车体验。

4 结语

综上所述，汽车电动尾门的关闭力问题一直都是汽车制造商在汽车设计与生产过程中所面临的最具复杂性的一系列系统性问题，通过文中对于汽车电动尾门在关闭时出现的锁止以及反弹问题的分析探讨，我们得出，可以通过调整锁扣的位置、降低密封条压缩载荷以及调整密封间隙等方面来改进汽车电动尾门关闭力的相关问题，提高汽车制造生产的质量与水平。希望能够通过本文浅显的研究，能够为未来汽车制造商在汽车电动尾门制造上关闭力问题的解决提供一些借鉴意义，以便生产出更高质量、更高水平、更具有用户体验的优质汽车。