汽車電動滑門設計研討

崔炳林，趙云聰

（江淮汽車技術中心, 安徽 合肥 230601）

汽車電動滑門設計研討

崔炳林，趙云聰

（江淮汽車技術中心, 安徽 合肥 230601）

汽車電動滑門（PSD)系統是在滑門系統的基礎上，集成電子智能控制技術和傳感器防夾技術的高級滑門系統，廣泛應用于高檔豪華商務車，兼具了滑門側開啟方便性和人機智能控制性，越來越受到消費者的青睞。本文結合江淮M6項目，介紹了汽車電動滑門的各子系統構成和原理，實現了電動滑門系統的自主開發。

電動滑門（PSD)；驅動系統；供電系統；驅動電機；霍爾傳感器；控制單元

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

1、電動滑門系統構成

汽車電動滑門系統是在機械滑門系統的基礎上，集成智能控制和執行技術的高級滑門系統，包括除車門本體系統、車門運動導向系統（鉸鏈、導軌、限位組件）、機械門鎖系統等機械滑門子系統外，還包括車門驅動系統、車門門鎖系統、車門供電系統、安全防夾系統、車門控制單元等電動滑門子系統。本文結合江淮M6車型，就下驅動型式電動滑門系統作具體的設計研討?；T及電動滑門系統構成如圖1。

2、電動滑門子系統

2.1 車門驅動系統

如圖1所示，下驅動型式的電動滑門驅動總成布置在滑門下側的車體空腔中，位于門框密封膠條內，與中驅動型式電動滑門相比較，有以下優點：

1.驅動電機離乘客較遠，電機工作噪音影響較小；

2.可配置雙側滑門，空調和燃油口分別布置在左右兩側；

3.室內空間無影響，踏板有效空間減少但不降低乘員進

入車內方便性。

如圖2所示，電動滑門驅動總成包括踏板固定在車體上的踏板；還包括固定在踏板上的驅動電機、離合器（電磁鐵和砧片）、皮帶及滑輪、皮帶夾、下導軌等。皮帶夾分別與皮帶和下鉸鏈固定，下鉸鏈與車門本體剛性固定。

驅動電機控制模式有四種，四種模式的轉換關系如圖3；

A: 自動模式：PSD根據開關命令控制門電機運動；

B: 持續剎車制動模式：開關無效，不控制門電機，手動動作門速度超過一定值時，離合器一直ON；

C: 斷續剎車制動模式：開關無效，不控制門電機，門有動作時，離合器周期ON、OFF切換；

D: 手動模式：開關無效，門電機不動作，只能手動關門。

電動滑門正常運行過程中，系統斷電再上電，即進入斷續剎車制動模式，原理是PSD通過一定間隔的離合器ON/OFF循環操作，降低車門速度，限制滑門動作。

持續剎車制動模式：車輛位于非水平狀態下，車門速度超過或低于一定值后繼電器ON/OFF來降低或提高速度，以實現車門速度穩定。

如圖6所示，電動滑門主開關開啟（即電磁鐵通電）后，離合器（電磁鐵和砧片）閉合，驅動電機（渦桿）帶動渦輪、輸出軸、傳感器磁石和皮帶輪同軸轉動，實現車門本體的前后運動。

2.2 車門門鎖系統

如圖1所示，機械滑門鎖系統包括前鎖、后鎖、全開位置鎖、內把手總成（集成內開功能、內關功能、中央機構、兒童保護鎖、閉鎖器）、外把手(略)及外拉桿；還包含外拉桿①、轉換拉絲②、前鎖拉絲③、后鎖拉絲④、全開鎖拉絲⑤。采用外把手開門和關門都是通過①②將外拉作動傳遞給內把手總成，內把手總成通過中央機構對③、④、⑤，即前鎖、后鎖、全開鎖的同步解鎖，開門時前鎖和后鎖的動作為有效，關門時全開鎖動作為有效。內把手手柄有前后兩個作動方向，因此既可以實現開門時前鎖后鎖的解鎖動作，也可以實現關閉時全開鎖的解鎖動作。

如圖7所示，電動滑門鎖系統在機械門鎖基礎上，新增了后鎖（自動吸合功能、分別識別半鎖和全鎖狀態的微動開關）、內把手總成（識別外拉、內開和內關作動的微動開關、常電閉鎖器）、解鎖電機、解鎖拉絲⑥。在后鎖為全鎖和半鎖狀態時，操作外拉和內開，識別外拉、內開和內關作動的微動開關釋放信號給ECU、啟動解鎖電機、通過解鎖拉絲、中央機構對③、④、⑤，即前鎖、后鎖、全開鎖的同步

解鎖。其中，微動開關釋放信號時的行程早于機械作動行程。在后鎖為全開狀態時，操作把手和內把手總成，同機械門操作一樣，內把手總成通過中央機構對③、④、⑤，即前鎖、后鎖、全開鎖的同步解鎖，開門時前鎖和后鎖的動作為有效，關門時全開鎖動作為有效。

開門過程中，門鎖、內外把手、離合器在操作時序如圖8。

關門過程中，門鎖、內外把手、離合器在操作時序則與開門過程相反。

2.3 車門供電系統

如圖1所示，電動滑門供電系統布置在滑門下側的車門上，位于車門內鈑金和內飾板之間，其用途是給車門電器件如玻璃升降器、車門燈、揚聲器等提供常電。

如圖9所示，電動滑門供電系統包括基座，卷收器及卷收管，線束。線束位于卷收管中。卷收器位于基座中，當基座隨著車門前后滑動時，卷收器帶動卷收管（線束）伸長或縮短，線束不會彎折。虛線框內為車門內打開狀態下的基座。

2.4 安全防夾系統

電動滑門的安全防夾系統分為被動和主動兩類，一般有電機堵轉防夾，傳感器電阻防夾、霍爾計數防夾三種防夾方式，前兩種屬被動防夾，后一種屬主動防夾。電機堵轉防夾為最基本的方式，通常為避免誤堵轉，堵轉電流比較大，防夾力一般在250N以上，乘客被夾后會有疼痛感。如圖10、圖11所示，傳感器電阻防夾通過檢知電阻變化引起的電流[1]變化，實時通知ECU發出電機反轉指令，防夾力一般在60N左右?；魻栍嫈捣缞A則是通過霍爾脈沖[2]計數記錄車門所處位置狀態，當小于某一定值時，通過控制驅動電機轉速，達到預防夾的效果。

2.5 車門控制單元

車門控制單元為電動滑門最核心子系統，負責與整車網絡進行交互和協調其他各子系統。如圖12，滑門控制器（PSDECU）布置在驅動總成上，霍爾板直接檢測電機轉動速率。通常，為操作簡單，左滑門控制器（LPSDECU）和右滑門控制器（LPSDECU）應分別接入500kbit/s的CAN主線。電動滑門控制系統框圖如圖13所示。

3、試驗驗證

電動滑門包含零部件試驗、系統試驗。零部件試驗有鎖體[3]強檢試驗、內外把手等力學功能試驗、防水等級試驗、防塵等級試驗、高低溫試驗、沖擊試驗、耐久試驗；系統試驗有滑門系統[3]強檢試驗、坡路試驗、連續工作試驗、防夾試驗、路譜振動試驗、EMC試驗。此外，還需要進行專業試驗場的實車試驗、高溫高寒高濕三高試驗。

4、結論

電動滑門系統的核心是車門控制單元的開發，是驅動系統、門鎖系統、供電系統、安全系統的合理布置和邏輯時序開發，是PSDECU和整車網絡CAN的系統集成開發。

本文通過M6車型電動滑門系統的研究與開發，掌握了關鍵子系統的開發流程、系統原理和設計方法，實現了國產電動滑門的創新和技術突破。

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

[2] 劉暢生，寇寶明，鐘龍. 霍爾傳感器實用手冊 [M].北京：中國電力出版社，2009.

[3] GB15086-2006.汽車門鎖及車門保持件的性能要求和測試方法[S] .北京：中國標準出版社，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，就職于江淮汽車技術中心。