張 彬， 李海利， 黃 宏， 邵科君

（杭州吉利汽車有限公司， 浙江 杭州 310020）

1 引言

隨著生活水平的提高，人們對汽車的外觀審美也提出了更高的要求。隱藏式外把手因外形與車門鈑金齊平，線形流暢，高速行駛時風(fēng)阻和風(fēng)噪更小，深受用戶的喜愛，也得到了更多的應(yīng)用，隨之對隱藏式外把手的設(shè)計也提出了更高的要求，其中把手自動開啟及自動關(guān)閉就是一個重要的指標(biāo)要求，既要滿足車輛解鎖后自動開啟到預(yù)定位置又要車輛閉鎖后自動閉合到初始位置，隱藏式把手位置判斷通過開啟到位及關(guān)閉到位微動開關(guān)高低電平信號轉(zhuǎn)換進(jìn)行判斷，因此隱藏式把手微動開關(guān)對其功能起到至關(guān)重要的作用。

某車型量產(chǎn)初期，批量反饋隱藏式把手無法自動彈出及閉合故障，導(dǎo)致無法打開車外，嚴(yán)重影響整車品質(zhì)，同時該問題也是行業(yè)中普遍存在的一個痛點，若故障車輛流入市場，必然會產(chǎn)生售后索賠、客戶退車、車型口碑下降、車輛批量召回等不良影響，本課題從現(xiàn)狀調(diào)查、原因分析、對策制定、改進(jìn)實施、效果驗證、防止再發(fā)、橫向排查7個步驟進(jìn)行專題討論分析。

2 現(xiàn)狀調(diào)查

2.1 隱藏式外把手結(jié)構(gòu)介紹

隱藏式外把手由動力機構(gòu)、執(zhí)行機構(gòu)、信號反饋機構(gòu)組成，執(zhí)行器作為隱藏式外把手的動力機構(gòu)，凸輪作為隱藏式外把手的執(zhí)行機構(gòu)，微動開關(guān)作為隱藏式外把手的信號反饋機構(gòu)，詳見圖1。

圖1 隱藏式外把手結(jié)構(gòu)

2.2 邏輯原理

小組成員首先對隱藏把手自動開啟及閉合邏輯原理進(jìn)行介紹。

把手微動開關(guān)有兩個，分別為開啟到位微動開關(guān)總成③和關(guān)閉到位微動開關(guān)總成④，開啟到位微動開關(guān)總成與關(guān)閉到位微動開關(guān)總成通過通斷的轉(zhuǎn)換反饋信號給BCM判斷是否到達(dá)指定位置（預(yù)開啟及閉合位置），把手在收回閉合位置時（車輛處于閉鎖狀態(tài)），③和④全部為斷路；把手在展開預(yù)開啟位置時（車輛處于解鎖狀態(tài)），③和④全部為通路；⑤在自由狀態(tài)時，③和④為常斷，當(dāng)⑤被擠壓時，③和④導(dǎo)通。

在車輛解鎖時，BCM接收到PEPS發(fā)送的CAN開鎖信號指令，BCM發(fā)送解鎖信號給HDC（隱藏式把手控制器），驅(qū)動四外把手電機運行，執(zhí)行器①帶動凸輪②進(jìn)行旋轉(zhuǎn)（執(zhí)行器①與凸輪②通過花鍵進(jìn)行連接），凸輪1、凸輪2的大圓輪廓（R16.1） 壓縮⑤使微動開關(guān)閉合，當(dāng)③為通路時，①立即斷電，把手停止動作，此時把手處于預(yù)開啟位置。

當(dāng)車輛閉鎖時，BCM接收到PEPS發(fā)送的CAN閉鎖信號指令，BCM發(fā)送閉鎖信號給HDC（隱藏式把手控制器），驅(qū)動四外把手電機運行執(zhí)行器電機①帶動凸輪②反向轉(zhuǎn)動，當(dāng)凸輪1 轉(zhuǎn)動到缺口（R11.5） 時及凸輪2 轉(zhuǎn)動到小圓（R11.4） 時與⑤進(jìn)行分離，當(dāng)④為斷路時，①立即斷電，停止動作，此時把手處于閉合位置。

判斷邏輯：當(dāng)隱藏式外把手關(guān)到位微動開關(guān)觸發(fā)，隱藏式把手控制器進(jìn)入開外過程，從開啟到位微動開關(guān)觸發(fā)，隱藏式把手控制器認(rèn)為把手打開到位；隱藏式把手控制器驅(qū)動把手關(guān)閉時，隱藏式外把手開啟到位微動開關(guān)斷開，隱藏式把手控制器進(jìn)入關(guān)門過程，當(dāng)關(guān)到位微動開關(guān)被釋放，關(guān)閉完成。

2.3 風(fēng)險排查

通過上述原理介紹，小組成員分別對隱藏式外把手控制器、BCM、線束、隱藏式外把手單件進(jìn)行風(fēng)險排查。

1） 對故障車隱藏式外把手控制器故障排查：測量故障車隱藏式把手控制器輸入電壓為11.89V，把手控制器輸入電壓正常，滿足要求，且更換新的把手控制器，故障依然存在，故排除隱藏式外把手控制器及控制器輸入電壓問題故障。

2） 對故障車線束進(jìn)行排查：確認(rèn)隱藏式外把手控制器輸出及車外線束，用示波器測量隱藏式外把手電機處車外線束對接pin針處電壓，測量電壓為4.9V（設(shè)計要求為4～6V），可確定車外線束及隱藏式外把手控制器輸出電壓無問題，可排除線束不良問題。

3） 對故障車BCM進(jìn)行分析排查：讀取BCM報文，有發(fā)出解/閉鎖指令，并且隱藏式把手控制器有接收到BCM的解/閉鎖指令，故排處BCM故障。

4） 對隱藏式外把手進(jìn)行分析排查：確認(rèn)故障車隱藏式外把手，微動開關(guān)按鈕斷裂變形，微動開關(guān)包塑有裂紋，確認(rèn)包塑開裂的微動開關(guān)，用手按壓微動開關(guān)按鈕，有水滴從開裂位置流出，微動開關(guān)按鈕回位后，水滴又被吸入到開關(guān)內(nèi)部，測量微動開關(guān)電阻，電阻值為24.1kΩ，正常開關(guān)在開路情況下為無窮大，開關(guān)短路，確認(rèn)把手微動開關(guān)總成存在異常，由于開關(guān)密封不良，內(nèi)部進(jìn)水，出現(xiàn)故障，詳見圖2。

圖2 把手微動開關(guān)總成故障

2.4 故障原理解析

1） 當(dāng)開啟到位微動開關(guān)總成內(nèi)部短路，隱藏式把手控制器會判斷為隱藏式把手已經(jīng)處于預(yù)開啟位置，則車輛解鎖后，隱藏式把手控制器不再發(fā)送解鎖指令給隱藏式外把手，故把手無法彈出。

2） 當(dāng)關(guān)閉到位微動開關(guān)總成內(nèi)部斷路，隱藏式把手控制器會判斷為隱藏式外把手已經(jīng)處于閉合位置，則車輛閉鎖后，隱藏式把手控制器不再發(fā)送閉鎖指令給隱藏式外把手，故把手無法閉合。

我們通過以上原理介紹及故障原理解析，鎖定問題的根源為隱藏式外把手微動開關(guān)短/斷路故障導(dǎo)致信號傳遞錯誤，接下來將對隱藏式外把手微動開關(guān)故障原因進(jìn)行具體分析，并制定相應(yīng)整改措施。

3 原因分析

3.1 員工裝配技能不滿足，操作不當(dāng)

首先對人員崗位技能資質(zhì)進(jìn)行確認(rèn)。通過作業(yè)觀察，人員資質(zhì)完全符合作業(yè)指導(dǎo)書要求，擁有崗位技能人數(shù)達(dá)到四分之三。由以上分析確認(rèn)，員工裝配并無問題，排除此因素。

3.2 隱藏式外把手凸輪與微動開關(guān)按鈕侵入角超差，導(dǎo)致微動開關(guān)控制桿按鈕斷裂

小組成員對隱藏式外把手凸輪與微動開關(guān)的侵入角進(jìn)行測量，設(shè)計要求小于40°，設(shè)計理論值為33.7°，隨機測量10個隱藏式外把手凸輪與微動開關(guān)控制桿按鈕侵入角大小，侵入角均滿足設(shè)計要求，詳見圖3。

圖3 隱藏式外把手凸輪與微動開關(guān)按鈕侵入角

由以上分析確認(rèn)，隱藏式外把手凸輪與微動開關(guān)控制桿按鈕侵入角均滿足設(shè)計要求，可排除隱藏式外把手凸輪與微動開關(guān)按鈕侵入角超差，導(dǎo)致微動開關(guān)控制桿按鈕斷裂風(fēng)險。

3.3 隱藏式外把手微動開關(guān)單件缺陷

小組成員對隱藏式外把手微動開關(guān)單件進(jìn)行確認(rèn)，隨機確認(rèn)20件，對微動開關(guān)密封性能、耐久性能進(jìn)行確認(rèn)，通過對微動開關(guān)單件進(jìn)行IP67試驗（1m水深，浸泡30min）、耐久性能（實際用TSW-34-2做30萬次的測試，DC12V、10mA的阻抗負(fù)荷環(huán)境，用匹配TSW-34-2的條件設(shè)定接觸負(fù)荷）、耐濕性（KNOB，COVER的折動部尺寸在受到溫度收縮，吸收周圍濕度的最壞影響之后，可以確保最小間隙0.02mm），以上試驗均未發(fā)生問題。

由以上分析確認(rèn)，通過對微動開關(guān)單件進(jìn)行耐久性、耐濕性、密封性試驗，可知隱藏式外把手微動開關(guān)總成單件滿足設(shè)計要求，可排除隱藏式外把手微動開關(guān)單件密封不良缺陷風(fēng)險。

3.4 隱藏式外把手微動開關(guān)總成安裝結(jié)構(gòu)不合理

確認(rèn)隱藏式外把手總成零部件，將微動開關(guān)從底座上拆下后，微動開關(guān)側(cè)面包膠均存在破損情況，確認(rèn)隱藏式外把手微動開關(guān)與隱藏式外把手底座配合狀態(tài)，現(xiàn)有微動開關(guān)總成③和微動開關(guān)總成④通過把手底座⑧上的卡接筋進(jìn)行固定，微動開關(guān)防水等級為IP67，微動開關(guān)總成包膠⑦通過包塑方式與微動開關(guān)總成殼體⑥進(jìn)行連接，從而起到密封作用。

對微動開關(guān)包膠與殼體搭接處寬度確認(rèn)，僅搭接1mm左右，并且包膠與殼體設(shè)計為L型，此處結(jié)構(gòu)較弱，只能承受約6～10N的垂直拉力，且廠家在返工返修過程中拆解微動開關(guān)時需向外側(cè)拉扯線束，造成包膠與殼體分離開裂），把手底座卡接筋及底座卡槽直角邊將微動開關(guān)包膠⑦劃破，詳見圖4。

圖4 微動開關(guān)側(cè)面包膠破損

由于微動開關(guān)包膠與微動開關(guān)殼體開裂，微動開關(guān)總成包膠破損，導(dǎo)致微動開關(guān)防水等級不能滿足IP67要求，下雨后微動開關(guān)殼體內(nèi)進(jìn)水出現(xiàn)短路，導(dǎo)致開關(guān)功能失效，把手無法彈出，無法滿足工程實際要求，因此隱藏式外把手微動開關(guān)總成安裝結(jié)構(gòu)不合理為主要因素。

3.5 隱藏式外把手微動開關(guān)按鈕與凸輪配合觸發(fā)結(jié)構(gòu)不合理

另外，由于微動開關(guān)按鈕直接與凸輪1及凸輪2接觸，當(dāng)凸輪旋轉(zhuǎn)時導(dǎo)致凸輪面與微動開關(guān)控制桿相互摩擦，同時微動開關(guān)按鈕受到凸輪的側(cè)向推力作用，造成按鈕經(jīng)常出現(xiàn)斷裂及磨損變形問題，導(dǎo)致功能失效，通過耐久試驗驗證，當(dāng)開閉1萬次左右時微動開關(guān)按鈕出現(xiàn)斷裂，因此隱藏式外把手微動開關(guān)按鈕與凸輪配合觸發(fā)結(jié)構(gòu)不合理為主要因素，詳見圖5。

圖5 微動開關(guān)按鈕與凸輪配合觸發(fā)結(jié)構(gòu)不合理

以上為可能造成隱藏式外把手自動開啟及關(guān)閉功能失效的5項風(fēng)險因素，一一進(jìn)行排查，確認(rèn)其中隱藏式外把手微動開關(guān)總成安裝結(jié)構(gòu)不合理、隱藏式外把手微動開關(guān)控制桿按鈕與凸輪配合觸發(fā)結(jié)構(gòu)不合理兩項為要因。以下，將針對這兩項故障原因制定具體措施進(jìn)行解決。

4 對策制定及實施

4.1 對策1

小組成員通過改善微動開關(guān)裝配工藝及結(jié)構(gòu)，將微動開關(guān)包膠與殼體L型改為微動開關(guān)裝配面為平面特征一字型，防止在拆卸與安裝時，殼體與包膠處受力出現(xiàn)開裂，詳見圖6。

圖6 微動開關(guān)包膠結(jié)構(gòu)更改

4.2 對策2

優(yōu)化微動開關(guān)結(jié)構(gòu)：在微動開關(guān)按鈕上增加彈片，取消凸輪直接與微動開關(guān)控制桿直接接觸的機械結(jié)構(gòu)，消除凸輪與控制桿的相互摩擦及凸輪對控制桿的側(cè)向推力，防止控制桿早期斷裂及磨損變形問題，增加其耐久性能，詳見圖7。

圖7 微動開關(guān)控制桿增加彈片

4.3 對策3

優(yōu)化微動開關(guān)與把手底座入槽處增加0.5mm R角，防止包膠劃破，詳見圖8。

圖8 微動開關(guān)與底座固定方式

5 效果驗證

為了快速驗證所提措施的有效性，小組成員對隱藏式外把手進(jìn)行耐久試驗、淋雨試驗、高壓沖洗試驗、高低溫試驗等20 余項試驗驗證，試驗后均滿足企標(biāo)要求，零部件開閉過程無卡滯/異響，總成不允許有塑性變形、斷裂、破損、松動和其它的功能失效，試驗結(jié)果均合格，詳見圖9。并且，在措施體現(xiàn)后，切換后的隱藏式外把手已連續(xù)驗證5個月，目前廠內(nèi)及市場均未反饋此故障，措施有效。

圖9 試驗驗證

6 防止再發(fā)

1） 通過改善微動開關(guān)裝配工藝及結(jié)構(gòu)，將微動開關(guān)包膠結(jié)構(gòu)更改，更新至圖紙、技術(shù)協(xié)議及檢查基準(zhǔn)書中，要求廠家每批次測量5件微動開關(guān)總成進(jìn)行IP67試驗，試驗合格后再進(jìn)行批量生產(chǎn)。

2） 優(yōu)化微動開關(guān)結(jié)構(gòu)，在微動開關(guān)耐久上增加彈片，并將其更新至圖紙、技術(shù)協(xié)議、檢查基準(zhǔn)書中，要求外檢，每批次到貨抽取5件進(jìn)行確認(rèn)。

3） 優(yōu)化微動開關(guān)與把手底座入槽處增加0.5mm R角，更新圖紙且3D數(shù)模進(jìn)行固化。

7 橫向排查

對集團內(nèi)使用該故障隱藏式外把手結(jié)構(gòu)的車型進(jìn)行統(tǒng)一橫展，發(fā)現(xiàn)目前微動開關(guān)的密封防水結(jié)構(gòu)及微動開關(guān)的裝配方式均存在風(fēng)險，微動開關(guān)在裝配及拆卸過程極易出現(xiàn)破損導(dǎo)致密封不良問題,將該車型改善后的微動開關(guān)密封結(jié)構(gòu)進(jìn)行推廣，其他車型可借鑒此結(jié)構(gòu)，可有效避免類似問題發(fā)生。

8 結(jié)語

通過對某車型隱藏式把手無法彈出閉合故障解決，期間經(jīng)過了7個步驟，我們真正找到了隱藏式把手無法彈出閉合故障的根本原因，并針對微隱藏式外把手微動開關(guān)總成結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理、隱藏式外把手微動開關(guān)按鈕與凸輪配合觸發(fā)結(jié)構(gòu)不合理兩個要因制定了相應(yīng)的整改措施，經(jīng)驗證后證實有效。在解決了該車型隱藏式把手無法彈出閉合故障的同時，也對集團內(nèi)同結(jié)構(gòu)的隱藏式外把手車型進(jìn)行了橫向排查，修訂了企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，防止其他車型出現(xiàn)類似問題。

通過此項目改善，對隱藏式外把手結(jié)構(gòu)及功能原理有了更深一步了解，遇到問題要系統(tǒng)分析，對故障原理進(jìn)行深度剖析，對零部件進(jìn)行拆解及故障再現(xiàn)分析，挖掘問題真因，制定整改計劃，整改完成后，對相應(yīng)試驗進(jìn)行進(jìn)一步驗證，確保方案的有效性。通過本次改善項目活動，小組完成了預(yù)定的目標(biāo)值，將該車型隱藏式把手無法彈出閉合故障徹底消除。

針對其他零部件依然存在一些品質(zhì)問題，通過此次改善橫向推廣、排查，切實根據(jù)客戶使用實際工況、駕駛習(xí)慣等優(yōu)化零部件，提升國產(chǎn)汽車的整車品質(zhì)及市場形象！