电动背门设计规范

1、电动背门设计规范电动背门设计规范1 .概述1.1 规范的主要目的通过本次电动背门规范的整理和总结，梳理出电动背门共性结构设计及规范要求，引导车身电动背 门的设计与布置，满足产品质量要求。降低设计过程中失误，达到提升产品品质目的。1.2 规范的主要内容该规范主要是对现有新车型的电动背门开发过程中的知识积累概括，为今后开发车型提供设计指导, 通过规范电动背门设计注意事项、结构设计一般性流程，设计校核及实验要求等，系统、全面地检查电 动背门在设计阶段可能存在的问题，及早发现，及早整改。2 .电动背门的功能与结构定义2.1 电动背门系统的概念汽车电动背门，也就是电动后备箱，指汽车后备箱采用电驱动的方式

2、，通过车内（背门）按钮或遥 控钥匙控制其自动开启或关闭。2. 2电动背门系统的功能规范2.2.1自动启闭功能：通过按钮开关自动开启和自动关闭汽车背门o2. 2. 2遥控功能：遥控开启和遥控关闭汽车背门。2. 2. 3智能防夹和防撞：在电动背门开启或关闭过程中碰到人员或障碍物时，控制模块会指令背门停止运行，并向反方向运 动（或停止），防止背门关闭时夹伤人员，防止背门在开启时撞伤人员，同时避免损害背门系统或车辆， 该功能有防夹感应条及霍尔防夹两种方式。2. 2. 4暂停功能：在开启和关闭过程中任意位置暂停。2. 2. 5高度设定功能：可以根据实际需要自动设定开启高度。2. 2. 6手动关闭功能：可

3、手动关闭背门，闭锁器自动锁闭：手拉后启动自动关闭模式。2. 2. 7感应启闭功能：通过传感器自动识别踢腿动作，自动开启或关闭背门。2.2.8重启功能：电动背门系统断电或拔插RMD插接件后，系统应回到初始化状态。2. 3电动背门系统的结构形式规范2. 3.1电动背门系统的组成电动背门系统大致有如下零部件组成:电动背门系统组成序号名称功能说明1电动撑杆（或摇臂）背门启闭的动作执行单元2电子控制模块（ECU）电动背门的逻辑控制单元3防夹感M条防夹保护单元4自吸合锁起锁紧背门作用，分为一体式及分体式两种，锁体带有电机 （也有些采用锁扣带电机）5感应开启模块通过动作感应启闭背门6蜂鸣器电动背门正常操作或

4、发生异常时，蜂鸣器会发出不同的声响 来提醒使用者7开关背门启闭动作按钮8安装支架将电动撑杆安装于车体上2. 3. 2电动背门系统的结构形式电动背门系统的结构形式大致分为钱链自带电机式、摇臂式以及电撑杆式三种（如下表所示），其 中电撑杆式分为并行和串行两种。我司目前除B01 （三厢车）所用电动背门为并行式电撑杆外，其余车型 （B11A/B. B12、B15、B17）都配备串行电撑杆,该结构形式也是目前市场上主流形式,故本文主要针 对串行电撑杆式电动背门进行规范。序号结构形式布置形式应用车型1钦链自带电机式内藏于后顶梁空腔内，双侧布置奥迪Q52摇臂式驱动机构内藏于后侧闱内，撑杆 外漏，单侧布置纳智

5、捷大七3电撑杆式并行电撑杆内藏于后侧围内，单侧布置奥迪A6L内藏于后侧围内，双侧布置神龙C5（未批量，4s店改 装）串行电撑杆布置于侧围流水槽内，单侧布置福特翼虎布置于侧围流水槽内，双侧布置MACAN/CRV/RAV4/X53.电动背门系统的设计规范3.1 电动背门系统的布置规范电动背门系统整体布局参考下图所示:3.1.1 电动撑杆的布置撑杆布置于车身流水槽内，左右对称布置。车身端及背门端均通过支架与车身及背门连接。为提升 美观性及增大布置空间，安装螺栓一律采用Q215B0816T1F38内六角花型盘头螺钉：电撑杆运动校核与 气弹簧一致，设计初期应考虑与周边件预留10mm安全间隙，若受结构或冲

6、压工艺限制，可按8mm让步 接受。电撑杆的设计行程及伸展长度应符合一定的比例关系才能保证其可以制造出来，该比例关系不同的 厂家有不同的定义，结合我司B11A、B12以及B15三个项目电撑杆产品，对这一比例关系规范如下：Lx2XSN245式中：L坤：电撑杆伸展状态下两球窝的球心距离；S ：电撑杆行程。3.1.2 自吸锁的布置自吸锁布置于背门内外板之间，自吸锁分为一体式及分体式，若为分体结构，设计时应考虑总装装 配空间，即校核闭锁器应与背门内外板腔体预留10mm间隙，以便安装。3. 1.3 ECU的布置ECU布置在背门或侧闱总成内均可：考虑到减少振动以及减少背门重量，优先考虑布置在车身侧。3. 2

7、电动背门系统的计算规范电动背门系统的力值计算规范主要体现在电撑杆的受力计算上，撑杆作为系统的动力输出单元，作 用是取代气弹簧开闭背门，其受力计算规范如下：3. 2.1计算输入条件后背门运动分析参数输入XYZ较链旋转轴线手开启点手关闭点后背门重心撑杆车身安装点球心坐标撑杆背门安装点球心坐标撑杆行程后背门重量后背门开启角度3. 2. 2撑杆力值计算方法以上参数确认后，按如下力学模型进行受力计算:理想条件下，将背门的开启及关闭简化为匀速运动，根据力矩平衡原理，撑杆受力应满足如下公式：开启时：(F*m+FQ X12GXL关闭时： F«.(X1+GXL> FwXL 式中：:撑杆电机带动螺

8、杆产生的轴向推力；F帅：撑杆内部弹簧产生的弹力：1：撑杆力臂：L：重力臂；G :背门重力。已知条件为F用、1、L、G；根据三角函数关系求出不同角度下的F蛆推杼，找出最大值验证撑杆 电机扭矩是否满足。同时，为避免安装支架及车身银金受力过大，对电撑杆输出最大轴向力做如下规范：F w mn+F *W1000N若不满足以上条件，需从新布置安装点直至满足。3. 3电动背门系统的电控规范3. 3.1电动背门系统架构驾驶室开关、外门把手开关及遥控钥匙直接与整车BCM连接：电撑杆及背门内开关、背门自吸锁与 ECU连接，ECU与BCX之间CAN通信，如下图所示：3. 3. 2电动背门系统各动作控制逻辑功能规范a

9、）电动开启功能首先用户按下开门按钮，蜂鸣器进行1秒钟蜂鸣报警，提示用户后背门即将动作，然后开启后背门 门锁，电动撑杆推动后背门开启到最大位置停止。3. 3. 2电动背门系统各动作控制逻辑功能规范a）电动开启功能首先用户按下开门按钮，蜂鸣器进行1秒钟蜂鸣报警，提示用户后背门即将动作，然后开启后背门门锁, 电动撑杆推动后背门开启到最大位置停I匕b）电控关闭功能：首先用户按下关门按 钮，蜂鸣器进行1秒钟蜂 鸣报警，提示用户后背门 即将动作，然后电动撑杆 收缩拉动后背门关闭到关 门位置CC）防夹功能：在电动开启或关闭后背门 过程中，如果后背门遇到阻碍 物导致撑杆停滞，此时系统将 停止后背门的撑杆动作，

10、并进 行蜂鸣提示。d）记忆功能：在后背门开启状态下，手动拉动 后背门到合适位置，持续按下关门按 钮，系统会蜂鸣提示，在蜂鸣提示结 束后松开关门按钮，此时系统将不会 执行关门动作，记忆后背门当前的开 启位置，然后再执行电动开门时，后 背门将开启到用户设定位置。3.3.3电动背门系统管脚定义 a、ECU管脚定义ECU具备两个接插件，一个为12孔，负责驱动模块：一个为24孔负责通信模块：管脚定义如下:Z) CZ3CD CD CZ3回 (jojQ Q3 QZ) CDD CID S iZlL 03 CZJ CD CZJ CZ3 CZJ CDH ® 回 DE 但 五 Q«Zl ZZ)

11、® ® 回 QZJ12孔插接件管脚定义管脚 Pin功能额定电 流最小 值最大 值信号类型导线截面积其他参数备注FunctionRating currentIn：-IXSignal typeWire section areaOther parameterRemark1左撑杆驱动15A015A电机驱动2. 5 imn2堵转瞬间2NC保留3右撑杆驱动15A015A电机驱动2. 5 mm2堵转瞬间4解锁电机驱动13A/ / 5A电机驱动2. 5 mm2堵转瞬间5自吸电机驱动13A/5A电机驱动2. 5 nini2堵转瞬间6左撑杆驱动25A015A电机驱动2. 5 mm2堵转瞬间7N

12、C保留8右撑杆驱动25A015A电机驱动2. 5 nun2堵转瞬间9供电电源负极30A1.530A系统供电2. 5 mm210供电电源正极30A1.530A系统供电2. 5 mm211解锁电机驱动23A/5A电机驱动2. 5 nini2堵转瞬间12自吸电机驱动23A/ /5A电机驱动2. 5 mm2堵转瞬间24孔插接件管脚定义管脚 Pin功能额定电 流最 小 值最大 值信号类 型导线截 面积其他参数备注FunctionRating currentIninImzSignal typeWire section areaOther parameterRemark1门锁棘爪 信号 (PAWL)8mA/

13、10mA输入信 号0. 5mm2内部限流，10 mA输出 时5V压降2门锁关门 信号 (CATCH)8mA/10mA输入信 号0. 5mm2内部限流，10 mA输出 时5V压降3左撑杆转 速传感信号18mA/10mA输入信 号0. 5mm24左撑杆转速传感信号28mA/10mA输入信 号0. 5mm25右撑杆转 速传感信号18mA/10mA输入信 号0. 5mm26右撑杆转 速传感信 号28mA/10mA输入信 号0. 5mm27CAN.HIGH8mA/10mACAN通 讯0. 5mm28关门按钮 信号8mA/10mA输入信 号0. 5mm2内部限流，10 mA输出 时5V压降9开门按钮 信号

14、8mA/10mA输入信 号0. 5mm2内部限流，10 mA输出 时5V压降10NC11NC12蜂鸣器驱 动200mA500mA0. 5mm2（预留）蜂鸣器供电13PAWL信号 地8mA/10mAGND0. 5mm2PAWL信号地14CATCH信号 地8mA/10mAGND0. 5mm2CATCH信号地15左撑杆转 速电源地8mA/10mAGND0. 5mm2左撑杆转速电源地16左撑杆转 速传感电 源8mA/10mA输出电 源0. 5mm25V17右撑杆转 速传感电 源8mA/10mA输出电 源0. 5mm25V18右撑杆转 速电源地8mA/10mAGND0. 5mm2右撑杆转速电源地19CA

15、N.LOW8mA/10mACAN通 讯0. 5mm220关门按钮 信号地8mA/10mAGND0. 5mm2关门按钮信号地21开门按钮 信号地8mA/10mAGND0. 5mm2开门按钮信号地22NC23NC24蜂鸣器驱 动地8mA/10mAGND0. 5mm2（预留）蜂鸣器驱动 地b、电动撑杆接插件管脚定义。管 脚 Pin功能额定电流最小值最大值信号类型导线截面 积其他参数备注FunctionRating currentI*IsSignal typeWire section areaOther parameterRemark1转速传感电源8mA/10mA输出电源0. 5mm25V2撑杆转速传

16、感信号18mA/10mA输入信号0. 5mm23撑杆转速传感信号28mA/10mA输入信号0. 5mm24撑杆转速电源地8mA/10mAGND0. 5mm25NC6NC7NC8NC9电动撑杆驱动15A/15A电机驱动2 o nun2堵转瞬间10电动撑杆驱动25A/ /15A电机驱动2. d imii2堵转瞬间3.4电动背门系统的性能规范电动背门系统性能规范定义如下：a系统防夹力定义为6080N；b系统防夹停止后应反向回弹，回弹量50mmC系统静态电流不大于1.5mA：d系统手动开关门力定义4070N：e系统休眠策略应满足我司Network_Xanagement_Vl,7之规定：f系统诊断功能应

17、满足我司电控单元诊断开发的技术规范之规定。4.电动背门系统的设计流程4.1电动背门系统开发流程图:4 . 2流程说明4.1.1 项目组确定新车型配备电动背门系统后，由采购中心、专业部门共同收集供应商资源，并开展技 术交流：车身部负责驱动、防夹模块的开发周期、结构形式、布置及实验等内容；电器电子部负责配合 对电控系统、通讯方式等内容进行技术交流：采购负责开发费、单件成本等商务内容。4.1.2 技术交流后，各专业部门需提交方案报告，由车身部组织协调各专业部门评审：若方案未通过, 需与供应商沟通修改方案或重新寻找供应商，直至确定可行方案。4.1.3 采购布点完成后，各专业工程师根据职责共同参与电动背

18、门启闭系统技术协议编制：各部门第 一责任人审批会签后，与供应商签订电动背门系统开发技术协议。4.1.4 各专业部门需向供应商提供布置分析所需的局部数据、背门重量重心、校链轴线及开启角度、 密封条压缩载荷、电源电压等技术输入，同时需跟踪供应商分析进展以及要求供应商交付分析报告及最 终数据：分析完成后需要求供应商编制产品开发计划并跟踪。4.1.5 试制过程中各专业部门需跟踪验证并与供应商协同解决出现的问题，直至产品封样。4.1.6 流程结束。5 .电动背门系统的试验标准电动背门系统应满足如下实验标准：项目试验描述接受标准目标要求耐久性将整个电撑杆系统安装在符合试验箱尺寸的 且模拟实车后尾箱盖状况的

19、平台上，进行 25000个工作循环。一个循环：+20'C, 50%湿度,8500 次：+80, 90%湿度，2000 次；-40, 2000 次；循环 2 次防夹检测：1000个工作循环做一次防夹测 试：/整个系统试验后能运行，满足基 本功能要求，即符合功能设计参 数（力值、伸展长度、速度、噪 音）振动耐 久将整个电撑杆系统安装在符合宸动测试机尺 寸的且模拟实车后尾箱盖状况的平台上，根 据下面所说明的方法进行实验。按照加速度 30.8m/sz,按照 DIN EN 60068264 宽带 形振动激励，振动曲线按照振动曲线D进行， t = 8hVW800008.4. 2.4DIN EN 6

20、0068264在试验之前、期间和之后的试件 功能必须完好，且所有参数必须 处在技术要求范围之内系统总 成噪音在噪音小于36dB静音室内，将整个电撑杆系 统安装在符合噪音室尺寸的且模拟实车后尾 箱盖状况的台架上，台架固定在地而上，避 免实验过程中台架振动产生噪音。按实车功 能要求运行电撑杆系统，在离电撑杆500mm 距离上方式噪音测试装置/电撑杆系统总成运动噪音不大于60dBo背门遇 障碍时 的反应 （在耐久测试 之前）把整体系统按实车装配要求固定在台架上， 当背门展开和收缩时，背门遇到障碍物时， 能够停止运动。在不同的温度（20, 80, -40*0 ,电压（10V, 12V, 15V）组合中

21、进行 测试/整个系统运行正常背门遇 障碍时 的反应 （在耐 久测试 之后）在耐久测试之后，把整体系统按实车装配要 求固定在台架上，测试当背门展开和收缩时， 背门遇到障碍物时，能够停止运动在不同的 温度（温C, 80C, -40）,电压（10V, 12V, 15V）组合中进行测试。/整个系统运行正常跌落试 验跌落高度1000mm，连续对底面进行五次跌落。/产品无明显变形，允许有轻微划 伤，通电使用功能正常。湿热试 验1.准备阶段:将开关放入相对湿度45舟75% 的试验箱中,调节箱内温度为（23±5） , 并保持此值，直至开关温度达到稳定，然后 在lh内，将箱内相对湿度提高到90%- 95%;2.试验过程:3h±l/2h内,将试验箱内 温度均匀连续进升至（55±5）匕，除最后 15min内相对湿度可以低于95%外，升温阶段 相对湿度不低95%,然后温度保持（55±5） 范围内,直至从循环开始算起