汽車電動吸合門系統控制原理及失效模式解析

鮑 騰

（眾泰汽車工程研究院，浙江 杭州 310018）

前言

傳統汽車都是依靠人為機械的去關閉車門，這樣就會帶來兩個弊端，第一就是車門有沒有完全關閉到位，車主和乘員都不會明顯的感知到，萬一沒有關好，整個車輛的防盜就會存在很大的風險；第二就是當車子上有貴賓乘坐時，禮儀人員萬一關閉車門力度過重，這時所產生的氣流和聲壓就會給貴賓留下一種極不禮貌的影響，大大的降低了乘坐的舒適度。為了解決這些弊端，電動吸合門這項新興技術便自然得到了一些豪華和個別自主品牌的青睞和研發。

1 汽車電動吸合門的概念及控制原理

1.1 汽車電動吸合門的概念

圖1 電動吸合門示意圖

電動吸合門是豪華轎車才有的一項舒適安全配置：在車門沒有完全關好的情況下，車門會自動吸合到完全關閉位置。工作原理可以簡單描述為：當車門在人為操作關閉至半關位置時，此時門鎖會發出一個半鎖信號給吸合控制模塊，吸合控制模塊通知吸合電機執行吸合指令，此時車門便會在吸合電機的拉動下自動關閉至全關位置（如圖1所示）。

1.2 汽車電動吸合門的控制原理

1.2.1 電動吸合鎖外部輸入條件

汽車電動吸合門的一個核心組成部分就是吸合鎖，它在整個系統中擔當者信號輸出和命令執行的角色，吸合鎖基本是由鎖體和一個外置吸合電機組成（如圖2所示）。

圖2 吸合鎖示意圖

1.2.2 電動吸合鎖外部輸入條件

電動動作啟動許可電壓：DC 9-16V

電動動作運行電壓：DC 9-16V

1.2.3 電動吸合功能單元

由車身輸入到ECU的信號如下表所示：

表1

1.2.4 電動吸合功能控制原理

圖3 吸合功能時序圖

電動吸合功能：當ECU接收到門鎖半鎖信號（即跳變信號）后，延遲600ms后吸合電機開始吸合，當ECU接收到全鎖信號和跳變信號后，電機停止吸合并停頓 50ms再反轉復位1s。若吸合動作即將完成時ECU沒有收到全鎖或跳變信號，吸合電機從開始吸合到結束最多執行1.5s的吸合動作即開始反轉復位。電動吸合控制原理的時序圖可以簡化為下圖所示（如圖3）。

1.2.5 急停功能控制原理

急停功能：在吸合電機執行吸合動作過程中，ECU收到把手的急停信號，電機立即停止吸合，并開始反轉復位1s，并停在半鎖位置。具體控制原理時序圖可以簡化為下圖所示（如圖4）。

1.2.6 手動復位功能控制原理

手動復位功能：當吸合鎖在吸合過程中卡住打不開門，a、長拉外把手10s，當前這個門的吸合鎖執行一次反轉復位1s；b、斷開電源負極再接通，四門吸合鎖執行一次反轉復位1s。具體控制原理時序圖可以簡化為下圖所示（如圖5）。

圖5 手動復位功能時序圖

1.2.7 電動吸合門其他功能的系統框圖

上面提到的三個方面是電動吸合門特有的且比較重要的功能，除了以上三個功能之外，此系統還擁有一般鎖體具有的所有功能，如中控鎖功能、電子兒童鎖功能、車門開閉狀態等，整個系統的框圖可以簡化為下圖所示（如圖6）。

圖6 系統框圖

2 汽車電動吸合門常見失效模式解析

表2

3 結論

本文主要從電動吸合門的概念出發，依次闡述了此系統的控制策略和常見的失效模式，此系統涉及的零部件較多，有硬件（門鎖、拉線、電機、門把手等），有軟件（BCM、ECU、PEPS等），設計起來相對復雜，本文所提及到的一些內容能給到您在系統設計上提供合理的參考意義。