汽车电动滑门设计研讨

崔炳林，赵云聪

（江淮汽车技术中心, 安徽 合肥 230601）

汽车电动滑门设计研讨

崔炳林，赵云聪

（江淮汽车技术中心, 安徽 合肥 230601）

汽车电动滑门（PSD)系统是在滑门系统的基础上，集成电子智能控制技术和传感器防夹技术的高级滑门系统，广泛应用于高档豪华商务车，兼具了滑门侧开启方便性和人机智能控制性，越来越受到消费者的青睐。本文结合江淮M6项目，介绍了汽车电动滑门的各子系统构成和原理，实现了电动滑门系统的自主开发。

电动滑门（PSD)；驱动系统；供电系统；驱动电机；霍尔传感器；控制单元

CLC NO.:U463Document Code:AArticle ID:1671-7988(2014)08-19-03

1、电动滑门系统构成

汽车电动滑门系统是在机械滑门系统的基础上，集成智能控制和执行技术的高级滑门系统，包括除车门本体系统、车门运动导向系统（铰链、导轨、限位组件）、机械门锁系统等机械滑门子系统外，还包括车门驱动系统、车门门锁系统、车门供电系统、安全防夹系统、车门控制单元等电动滑门子系统。本文结合江淮M6车型，就下驱动型式电动滑门系统作具体的设计研讨。滑门及电动滑门系统构成如图1。

2、电动滑门子系统

2.1 车门驱动系统

如图1所示，下驱动型式的电动滑门驱动总成布置在滑门下侧的车体空腔中，位于门框密封胶条内，与中驱动型式电动滑门相比较，有以下优点：

1.驱动电机离乘客较远，电机工作噪音影响较小；

2.可配置双侧滑门，空调和燃油口分别布置在左右两侧；

3.室内空间无影响，踏板有效空间减少但不降低乘员进

入车内方便性。

如图2所示，电动滑门驱动总成包括踏板固定在车体上的踏板；还包括固定在踏板上的驱动电机、离合器（电磁铁和砧片）、皮带及滑轮、皮带夹、下导轨等。皮带夹分别与皮带和下铰链固定，下铰链与车门本体刚性固定。

驱动电机控制模式有四种，四种模式的转换关系如图3；

A: 自动模式：PSD根据开关命令控制门电机运动；

B: 持续刹车制动模式：开关无效，不控制门电机，手动动作门速度超过一定值时，离合器一直ON；

C: 断续刹车制动模式：开关无效，不控制门电机，门有动作时，离合器周期ON、OFF切换；

D: 手动模式：开关无效，门电机不动作，只能手动关门。

电动滑门正常运行过程中，系统断电再上电，即进入断续刹车制动模式，原理是PSD通过一定间隔的离合器ON/OFF循环操作，降低车门速度，限制滑门动作。

持续刹车制动模式：车辆位于非水平状态下，车门速度超过或低于一定值后继电器ON/OFF来降低或提高速度，以实现车门速度稳定。

如图6所示，电动滑门主开关开启（即电磁铁通电）后，离合器（电磁铁和砧片）闭合，驱动电机（涡杆）带动涡轮、输出轴、传感器磁石和皮带轮同轴转动，实现车门本体的前后运动。

2.2 车门门锁系统

如图1所示，机械滑门锁系统包括前锁、后锁、全开位置锁、内把手总成（集成内开功能、内关功能、中央机构、儿童保护锁、闭锁器）、外把手(略)及外拉杆；还包含外拉杆①、转换拉丝②、前锁拉丝③、后锁拉丝④、全开锁拉丝⑤。采用外把手开门和关门都是通过①②将外拉作动传递给内把手总成，内把手总成通过中央机构对③、④、⑤，即前锁、后锁、全开锁的同步解锁，开门时前锁和后锁的动作为有效，关门时全开锁动作为有效。内把手手柄有前后两个作动方向，因此既可以实现开门时前锁后锁的解锁动作，也可以实现关闭时全开锁的解锁动作。

如图7所示，电动滑门锁系统在机械门锁基础上，新增了后锁（自动吸合功能、分别识别半锁和全锁状态的微动开关）、内把手总成（识别外拉、内开和内关作动的微动开关、常电闭锁器）、解锁电机、解锁拉丝⑥。在后锁为全锁和半锁状态时，操作外拉和内开，识别外拉、内开和内关作动的微动开关释放信号给ECU、启动解锁电机、通过解锁拉丝、中央机构对③、④、⑤，即前锁、后锁、全开锁的同步

解锁。其中，微动开关释放信号时的行程早于机械作动行程。在后锁为全开状态时，操作把手和内把手总成，同机械门操作一样，内把手总成通过中央机构对③、④、⑤，即前锁、后锁、全开锁的同步解锁，开门时前锁和后锁的动作为有效，关门时全开锁动作为有效。

开门过程中，门锁、内外把手、离合器在操作时序如图8。

关门过程中，门锁、内外把手、离合器在操作时序则与开门过程相反。

2.3 车门供电系统

如图1所示，电动滑门供电系统布置在滑门下侧的车门上，位于车门内钣金和内饰板之间，其用途是给车门电器件如玻璃升降器、车门灯、扬声器等提供常电。

如图9所示，电动滑门供电系统包括基座，卷收器及卷收管，线束。线束位于卷收管中。卷收器位于基座中，当基座随着车门前后滑动时，卷收器带动卷收管（线束）伸长或缩短，线束不会弯折。虚线框内为车门内打开状态下的基座。

2.4 安全防夹系统

电动滑门的安全防夹系统分为被动和主动两类，一般有电机堵转防夹，传感器电阻防夹、霍尔计数防夹三种防夹方式，前两种属被动防夹，后一种属主动防夹。电机堵转防夹为最基本的方式，通常为避免误堵转，堵转电流比较大，防夹力一般在250N以上，乘客被夹后会有疼痛感。如图10、图11所示，传感器电阻防夹通过检知电阻变化引起的电流[1]变化，实时通知ECU发出电机反转指令，防夹力一般在60N左右。霍尔计数防夹则是通过霍尔脉冲[2]计数记录车门所处位置状态，当小于某一定值时，通过控制驱动电机转速，达到预防夹的效果。

2.5 车门控制单元

车门控制单元为电动滑门最核心子系统，负责与整车网络进行交互和协调其他各子系统。如图12，滑门控制器（PSDECU）布置在驱动总成上，霍尔板直接检测电机转动速率。通常，为操作简单，左滑门控制器（LPSDECU）和右滑门控制器（LPSDECU）应分别接入500kbit/s的CAN主线。电动滑门控制系统框图如图13所示。

3、试验验证

电动滑门包含零部件试验、系统试验。零部件试验有锁体[3]强检试验、内外把手等力学功能试验、防水等级试验、防尘等级试验、高低温试验、冲击试验、耐久试验；系统试验有滑门系统[3]强检试验、坡路试验、连续工作试验、防夹试验、路谱振动试验、EMC试验。此外，还需要进行专业试验场的实车试验、高温高寒高湿三高试验。

4、结论

电动滑门系统的核心是车门控制单元的开发，是驱动系统、门锁系统、供电系统、安全系统的合理布置和逻辑时序开发，是PSDECU和整车网络CAN的系统集成开发。

本文通过M6车型电动滑门系统的研究与开发，掌握了关键子系统的开发流程、系统原理和设计方法，实现了国产电动滑门的创新和技术突破。

[1] 周守昌.电路原理(第二版) [M].北京：高等教育出版社，2004.

[2] 刘畅生，寇宝明，钟龙. 霍尔传感器实用手册 [M].北京：中国电力出版社，2009.

[3] GB15086-2006.汽车门锁及车门保持件的性能要求和测试方法[S] .北京：中国标准出版社，2006.

Design Research of automobile Power Sliding Door

Cui Binglin, Zhao Yuncong
（Jianghuai Automobile Technology Center, Anhui Hefei 230601）

Automobile Power sliding doors (PSD) system is advanced sliding door system which integrated electronic intelligent control technology and sensor technology based on the sliding door system，and which is widely used in luxury commercial car, and which is more and more popular for consumers because of both the opening convenience of sliding side door and human-machine intelligent controlling.Refer to JAC M6 item，this article describes the technical components and theory of the automotive power sliding door subsystem, and achieves the innovative development of the power sliding door system。

PSD(Power Sliding Door)；power driving system；power supply system；driving motor；Holzer sensor；Control unit

U463

A

1671-7988(2014)08-19-03

崔炳林，就职于江淮汽车技术中心。