陳建就

摘要：隨著汽車科技的不斷發(fā)展與進(jìn)步，現(xiàn)代汽車中更注重提升車輛使用的安全性及舒適性。近年來，國內(nèi)汽車智能電動尾門技術(shù)也得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，人們可以通過遙控開關(guān)發(fā)送命令即可控制電動尾門打開或關(guān)閉，因其在使用上實(shí)現(xiàn)的便利性而越來越受到用戶的青睞。評價(jià)電動尾門使用安全性的一項(xiàng)重要指標(biāo)是其的防夾功能，以確保使用過程的安全，即在電動后箱門關(guān)閉時(shí)實(shí)時(shí)檢測，一旦觸碰到障礙物就會立即停止運(yùn)動并反向運(yùn)轉(zhuǎn)，以防夾到人或物品。本文研究了及簡要的論述一種新型帶智能防夾功能的汽車電動尾門系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，旨在為汽車智能電動尾門技術(shù)的發(fā)展提供一些參考。

關(guān)鍵詞：汽車；智能；電動尾門；設(shè)計(jì)；方案

一、前言

隨著人們消費(fèi)觀念的改變以及對車用產(chǎn)品功能概念的轉(zhuǎn)變，消費(fèi)者對汽車的安全性、經(jīng)濟(jì)型、動力性等都提出新要求的同時(shí)也越來越追求汽車舒適性，使得汽車成為目前裝備最復(fù)雜的消費(fèi)類電子產(chǎn)品，融合了機(jī)械、電子、計(jì)算機(jī)、通訊、信息等種種先進(jìn)技術(shù)。

汽車電動尾門主要采用現(xiàn)代電子技術(shù)實(shí)現(xiàn)汽車后備箱/行李箱們的自動開啟操作，即能夠根據(jù)車輛狀況和電子鑰匙信號，自動、可靠地開啟或關(guān)閉后行李艙。

二、技術(shù)現(xiàn)狀

當(dāng)前，常規(guī)的汽車智能電動尾門系統(tǒng)一般采用壓力檢測或電流檢測方法來實(shí)現(xiàn)防夾功能，其具有以下以的缺陷。

1、壓力檢測防夾，是利用電動尾門的阻力的變化，再跟防夾力進(jìn)行比較，做出防夾判斷。如某研究機(jī)構(gòu)發(fā)明了一種汽車后備箱開閉緩沖及防夾預(yù)警裝置，其主要原理是通過在后備箱上安裝壓力支撐桿，通過壓力監(jiān)測進(jìn)行防夾預(yù)警[1]。但如此實(shí)現(xiàn)防夾的方式中，人體或目標(biāo)物體依然需要在承受了一定壓力后，防夾功能才會被觸發(fā)，導(dǎo)致人體被夾后感受到一定程度的疼痛不適感，或?qū)е履繕?biāo)物體發(fā)生一定程度的損壞。

2、偵測電流防夾，具體通過偵測支撐桿的驅(qū)動電流，根據(jù)驅(qū)動電流與預(yù)設(shè)閾值進(jìn)行比較，判斷是否觸發(fā)防夾功能。但在電動尾門的不同位置力臂不同，防夾力值不同，防夾力控制較難，從而導(dǎo)致預(yù)設(shè)閾值的設(shè)定精確度不高，預(yù)設(shè)閾值過大容易發(fā)生壓傷，預(yù)設(shè)閾值過小容易產(chǎn)生誤操作。

3、據(jù)記載報(bào)道，國內(nèi)的某科技公司提出了一種判斷電動尾門防夾的裝置，其主要原理是利用霍爾傳感器來感應(yīng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速和電動撐桿的行程變化，并將其感應(yīng)到的信號傳送至電動尾門CPU，電動尾門CPU通過將接收到的數(shù)據(jù)與正常速度設(shè)置的門限閥值進(jìn)行對比，使其實(shí)現(xiàn)能跟隨尾門速度的變化來判斷并控制電動撐桿的行程速度，從而實(shí)現(xiàn)判斷出防夾的情況[2]。

4、在現(xiàn)有技術(shù)中，也有采用計(jì)數(shù)傳感器，通過檢測計(jì)數(shù)傳感器在相鄰兩個(gè)時(shí)間周期內(nèi)采集到的計(jì)數(shù)值的差值來判斷電動尾門是否遇阻，再判斷到其遇阻時(shí)控制電動尾門執(zhí)行防夾操作[3]。

上述的電動尾門的防夾方式，都無法兼顧良好的防夾智能化和較高的防夾精確性，存在一定的安全隱患。因此，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，研究采用新的方法來實(shí)現(xiàn)電動尾門的防夾功能，并優(yōu)化機(jī)電機(jī)結(jié)構(gòu)，改進(jìn)汽車電動尾門的機(jī)電控制功能，形成可靠性高、操作便捷的新型產(chǎn)品，并改善提高生產(chǎn)制造工藝，以滿足人們對車輛操作舒適性的要求。

三、研發(fā)的技術(shù)路線

非接觸式智能防夾的電動尾門，包括控制器ECU、檢測模塊、電源和動作執(zhí)行模塊，控制器分別與檢測模塊、電源和動作執(zhí)行模塊連接。

1、ECU與汽車系統(tǒng)連接，接受汽車系統(tǒng)或遙控器指定，控制電動撐桿/門鎖運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)汽車尾門的開閉；電容式智能防夾條反饋運(yùn)行過程中是否有人在尾門運(yùn)行的軌跡上，ECU根據(jù)防夾條的反饋控制尾門運(yùn)行或停止。

2、電容式智能防夾條安裝在汽車尾門下端，構(gòu)成電容器的一個(gè)極板，而另一個(gè)極板是物體的本身，當(dāng)物體移向防夾條時(shí)，物體和接近開關(guān)的介電常數(shù)發(fā)生變化，使得防夾條的電容量發(fā)生變化，通過電路轉(zhuǎn)換為電壓，并設(shè)置防夾觸發(fā)閥值，當(dāng)人的身體或物體靠近防夾條時(shí)，會觸發(fā)防夾閥值，使防夾條輸出給ECU 的電平反轉(zhuǎn)，ECU收到防夾信號，會輸出信號使撐桿反轉(zhuǎn)，避免壓傷人員。

3、當(dāng)電容式智能防夾條隨尾門運(yùn)行到尾門關(guān)閉位置時(shí)，會偵測到汽車車身，也會觸發(fā)防夾條，此時(shí)門鎖會反饋信號給ECU，告知ECU尾門位置，ECU會自動過濾防夾條的信號，避免誤動作；此時(shí)尾門的防夾由ECU偵測電動撐桿的電機(jī)電流實(shí)現(xiàn)，因?yàn)橹粋蓽y一個(gè)位置，故可實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)防夾控制。

通過整個(gè)電動尾門系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，使新型尾門具備了結(jié)構(gòu)簡單，易于安裝，成本可控，通用性強(qiáng)，低功耗，抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)，保證電動后尾門的開關(guān)方便、靈活，安全性能高。

四、技術(shù)水平

1、帶智能防夾的電動尾門系統(tǒng)，主要利用電容式防夾傳感器和檢測驅(qū)動電機(jī)電流來實(shí)現(xiàn)以非接觸式防夾為主，電流防夾為輔的電尾門安全機(jī)制，確保電動尾門運(yùn)行過程中不會產(chǎn)生壓傷事故或誤動作。

2、電動尾門運(yùn)動機(jī)構(gòu)及其機(jī)電控制方式。采用多向旋轉(zhuǎn)雙撐桿結(jié)構(gòu)作為電動尾門運(yùn)動機(jī)構(gòu)，在車尾門位置發(fā)生變化引起的撐桿發(fā)生的伸縮過程中，克服與撐桿連接的固定頭很難與車尾門萬向頭配合，容易產(chǎn)生扭力和應(yīng)力集中，導(dǎo)致?lián)螚U使用壽命縮短的技術(shù)缺陷。

五、結(jié)語

綜上所述，本方案簡要的論述了采用電容式防夾條+電流檢測技術(shù)擴(kuò)展車載電動尾門功能，使其具備更好的安全性和便捷性，可以形成滿足汽車市場需要的新系列產(chǎn)品，預(yù)測將會提高傳統(tǒng)汽車電動尾門的附加值，并能較好的帶動汽車智能電動尾門的設(shè)計(jì)、制造與應(yīng)用發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]王愛國，郭順，王小龍等.一種汽車后備箱開閉緩沖及防夾預(yù)警裝置：中國，CN201620434331.0[P].2016-9-21.

[2]李平，周定光.一種新型判斷電動尾門防夾裝置：中國，CN201621351874.2[P].2017-7-18.

[3]鄒杰.一種電動尾門控制方法：中國，CN201710523217.4[P].2017-11-7.

（作者單位：廣東東箭汽車科技股份有限公司）