鄭翊，黃穎

三一汽車制造有限公司，湖南長沙 410000)

0 引言

近年來電子驅(qū)動技術(shù)快速發(fā)展，在汽車應(yīng)用上越來越多，如電動座椅、電動尾門、電動車窗等，而且慢慢從奢華級配置趨于大眾化和普遍化[1]，一般的中高級車都會配置電動尾門。特別是SUV/MPV車身比較龐大，尾門比一般的轎車要重，如果通過人工開啟、關(guān)閉尾門，操作會很不方便，因此多數(shù)兩廂汽車都配備了電動尾門系統(tǒng)[2]。而在項目起步到批量生產(chǎn)這一過程中，采用電動尾門的車型，現(xiàn)場經(jīng)常會遇到電動尾門關(guān)閉問題[3]，即在汽車電動尾門自動關(guān)閉的過程中,在沒有障礙物的情況下,汽車電動尾門的控制系統(tǒng)檢測到關(guān)閉阻力過大啟動了緊急制動或是反方向運動的指令，觸發(fā)電器系統(tǒng)的防夾功能，從而使電動尾門無法關(guān)閉[4]。電動尾門回彈缺陷會極大地影響顧客對車輛質(zhì)量好壞的感官判斷，是一個嚴(yán)重的功能缺陷[5]，因此研究汽車電動尾門關(guān)閉問題有著非常重要的意義。本文作者主要通過講述兩種不同類型的電動尾門關(guān)閉問題的分析思路和解決方法，總結(jié)相關(guān)經(jīng)驗，為后續(xù)車型的電動尾門關(guān)閉回彈問題提供參考。

1 車型A電動尾門關(guān)閉問題

車型A在項目期間發(fā)生批量電動尾門關(guān)閉問題，現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)在沒有障礙物的情況下，缺陷車電動尾門在關(guān)閉行程最后階段無法關(guān)閉。一般來說，在尾門關(guān)閉過程中，動力部分主要指尾門重力和電動彈簧的關(guān)閉動力，而對尾門產(chǎn)生阻力的來源比較多，特別是在關(guān)閉行程的最后階段，如尾門緩沖塊、行李箱密封條、鎖鉤和鎖的Y向?qū)χ卸?、電動彈簧本身的阻力和空氣壓力等。為了分析問題的根本原因及量化電動尾門關(guān)閉阻力的大小，一般采用靜態(tài)壓入力來表示尾門即將關(guān)閉的關(guān)閉阻力，即整個尾門關(guān)閉系統(tǒng)在運行的最后階段，尾門鎖卡入鎖釘鉤的瞬間最大壓力值[3]。靜態(tài)壓入力的參考值通常由開發(fā)部門定義，一般來說要小于80～100 N。

如表1所示，從缺陷車和正常車的對比來看，缺陷車A-26靜態(tài)壓入力為154 N，正常車A-32靜態(tài)壓入力為90 N，可以明顯看到靜態(tài)壓入力過高的車子，尾門關(guān)閉都會回彈，靜態(tài)壓入力在90 N及以下，未發(fā)現(xiàn)缺陷，說明靜態(tài)壓入力偏大是問題發(fā)生的主要原因。

表1 缺陷車和正常車靜態(tài)壓入力的對比

1.1 問題分析方法

由于靜態(tài)壓入力的組成比較復(fù)雜，每一個因素對于靜態(tài)壓入力的影響和占比不一致。為了更快找到缺陷車靜態(tài)壓入力偏大的主要原因，一般采用拆解試驗分析方法。拆解試驗分析方法主要是在同樣的工況下，逐一拆除跟尾門關(guān)閉時有接觸的零件，每拆除一個零件測量一次靜態(tài)壓入力，兩次靜態(tài)壓入力的差值就是該零件的影響量，多次試驗取中間值。

圖1所示為拆解試驗及其結(jié)果，深灰色代表仍然無法關(guān)閉，淺灰色代表缺陷消失?？梢钥闯觯盒欣钕涿芊鈼l和緩沖塊對A-26車靜態(tài)壓入力的影響比較大，拆除密封條后靜態(tài)壓入力降低了90 N，而緩沖塊的影響為10～40 N。

圖1 A-26車拆解試驗方案及結(jié)果

通過拆解試驗發(fā)現(xiàn)行李箱密封條和緩沖塊對靜態(tài)壓入力的貢獻較大。為了更好地分析具體是哪一段密封條影響最大，通常采用密封條截斷試驗方法。行李箱密封條截斷試驗方法本質(zhì)上跟拆解試驗方法一致，目的是找到密封條不同分段對靜態(tài)壓入力的貢獻，即將密封條分解為不同的小段，一段一段地去除并且記錄每一段去除后靜態(tài)壓入力的變化，這樣就得到密封條不同區(qū)域?qū)o態(tài)壓入力的影響及占比。圖2為密封條切割試驗，表2是其結(jié)果，可以看到，密封條被分成了9份，具體的分段范圍可以參考單獨的車身零件，比如落水槽、車頂、尾燈板、后圍板等，有助于減輕后續(xù)分析密封間隙工作量。從結(jié)果中可以發(fā)現(xiàn)5～9段影響是相對較大的。

對于行李箱密封條來說，影響密封條對于尾門的作用力一般分成兩方面；一方面就是尾門在關(guān)閉后的密封間隙，密封間隙越小，密封條受擠壓力越大，對于尾門的反作用力就越大，就越難關(guān)閉；還有一方面就是密封條本身的特性，如密封條壓縮載荷和截面投影，經(jīng)過檢查均合格。

圖2 密封條截斷試驗區(qū)域

表2密封條截斷試驗結(jié)果

切割區(qū)域靜態(tài)壓入力/NΔ/mm是否回彈原始狀態(tài)168-是1160-8是2150-10是31500是4148-2是5124-24是6100-24是763-36否857-16否945-12否

如圖3所示，查看ZP7狀態(tài)下缺陷車的關(guān)閉間隙，可以發(fā)現(xiàn)有緩沖塊時D～G、L～N密封間隙都是超下差的，通過密封條截斷試驗已知這幾段對靜態(tài)壓入力影響比較大，對回彈是不利的，說明ZP7狀態(tài)下密封間隙偏小是導(dǎo)致靜態(tài)壓入力偏大的一個因素。檢查ZP5密封間隙，ZP5狀態(tài)下密封間隙合格，這就說明在ZP7狀態(tài)下尾門鎖鉤和緩沖塊的錯誤調(diào)整導(dǎo)致密封間隙偏小。對比緩沖塊拆掉前后的密封間隙，發(fā)現(xiàn)緩沖塊拆掉后，對于匹配和密封間隙的影響都比較大，說明緩沖塊起了相當(dāng)大的調(diào)整作用，實際上尾門調(diào)整更多的是靠鎖鉤來實現(xiàn)，緩沖塊應(yīng)該更多地起支撐作用，防止路試時尾門晃動異響。

通常開發(fā)部門規(guī)定，緩沖塊的調(diào)整要求是需要通過薄膜試驗，即薄膜能夠抽出。查看缺陷車的緩沖塊調(diào)整情況，發(fā)現(xiàn)薄膜無法抽出，如圖4所示，同樣證明緩沖塊調(diào)整不到位是問題的主要原因。

圖3 缺陷車ZP7密封間隙數(shù)據(jù)和拆除緩沖塊前后的密封間隙

圖4 車型A緩沖塊薄膜試驗及結(jié)果

1.2 問題解決措施

通過上述的分析，作者發(fā)現(xiàn)車型A電動尾門關(guān)閉問題是車間調(diào)整問題。尾門鎖鉤X向往前調(diào)整過多，同時使用緩沖塊來調(diào)整尾門匹配，導(dǎo)致密封間隙小，引起緩沖塊抽拔力過大，進而導(dǎo)致靜態(tài)壓入力偏大致使無法關(guān)閉。通過明確車間尾門調(diào)整需求，要求車間嚴(yán)格按照裝配要求進行鎖鉤和緩沖塊的調(diào)整，問題很快就得到解決。

2 車型B電動尾門關(guān)閉問題

有車型A電動尾門關(guān)閉問題的成功經(jīng)驗，首先關(guān)注車型B缺陷車的靜態(tài)壓入力，在同等的情況下(四門關(guān)閉、空調(diào)開啟狀態(tài)、相關(guān)零件均裝配完全)，通過對比缺陷車和正常車的靜態(tài)壓入力，發(fā)現(xiàn)整車尾門的靜態(tài)壓入力在40 N左右，而且缺陷車和正常車的差異并不大，并且和車型A缺陷車靜態(tài)壓入力(100 N以上)對比，車型B的靜態(tài)壓入力處于一個較低的水平，如表3所示。

表3 車型B缺陷車的靜態(tài)壓入力和防夾力對比

2.1 問題分析方法

車型A主要是尾門靜態(tài)壓入力太大導(dǎo)致尾門無法關(guān)閉，相比起來車型B的靜態(tài)壓入力處于一個較低的水平。而且在現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)，車型B尾門是在關(guān)閉過程中緊急制動，此時緩沖塊尚未完全壓縮，靜態(tài)壓入力的評價體系不適合此種類型的缺陷。

對電動尾門進行受力分析，靜態(tài)壓入力屬于阻力部分，而尾門關(guān)閉的動力包括尾門重力、電動彈簧的關(guān)閉動力，尾門重力一般在關(guān)閉過程中為恒定值，那么需要進一步證明是否是電動彈簧的關(guān)閉動力不足導(dǎo)致車型B的尾門回彈。

由于在這種缺陷模式下，尾門與密封條、緩沖塊、鎖扣板、衣帽架有部分接觸，那么密封條、緩沖塊、鎖扣板和衣帽架對尾門同樣有阻力作用。參考其他車型的經(jīng)驗，同樣需要檢查相關(guān)因素。如圖5所示，發(fā)現(xiàn)阻力部分各項因素都在理論公差內(nèi)，且零件檢測報告都合格，仍然發(fā)生尾門關(guān)閉問題。因此，電動彈簧的關(guān)閉動力不足是問題的主要原因，需要開發(fā)部門重新定義尾門控制器參數(shù)，因為不同尾門控制器參數(shù)對應(yīng)電動彈簧關(guān)閉動力不一樣，設(shè)置更強的電動彈簧關(guān)閉動力可以克服更大的尾門關(guān)閉阻力。

圖5 車型B電動尾門關(guān)閉問題魚刺圖

2.2 問題解決措施

參數(shù)是開發(fā)部門設(shè)置，但實際上尾門控制器參數(shù)不一定滿足現(xiàn)場最差工況下的需求。因此，與開發(fā)部門溝通后，為保證較差工況下也能避免電動回彈的發(fā)生，采用以下的措施：(1)將車身鎖鉤調(diào)到最底端，此時密封間隙最小，大大增加關(guān)閉阻力；(2)刷新版控制器參數(shù)進行尾門自學(xué)習(xí)；(3)尾門自學(xué)習(xí)完畢后，將車身鎖鉤調(diào)到合適位置；(4)檢測是否存在尾門關(guān)閉回彈，如果仍然存在，重新進行步驟(1)—(3)，制定尾門控制器新參數(shù)。經(jīng)過上述幾步，重新設(shè)置尾門控制器參數(shù)后，缺陷消失，問題得到解決。

3 結(jié)論

通過兩種車型電動尾門回彈問題的分析和解決，得到了以下幾點結(jié)論：

(1)靜態(tài)壓入力是目前評價電動尾門關(guān)閉回彈受力體系中常用的評價方式和數(shù)據(jù)，但只適用于尾門關(guān)閉最后行程中，適用的邊界范圍還需進一步討論。

(2)若因為靜態(tài)壓入力較高導(dǎo)致的尾門關(guān)閉回彈，可以使用拆解試驗和密封條截斷試驗兩種分析方法。通過拆解試驗發(fā)現(xiàn)影響靜態(tài)壓入力的主要影響因素，通過密封條截段試驗發(fā)現(xiàn)密封條和關(guān)閉間隙重點影響區(qū)域，明確主要原因及解決方向。這兩種方法在其他車型、其他部位關(guān)閉問題上也能夠應(yīng)用，如四門關(guān)閉力問題。

(3)對于前期標(biāo)定尾門控制器參數(shù)的車輛，建議尾門調(diào)整至合格范圍內(nèi)最難關(guān)狀態(tài)，即尾門密封間隙最小、密封條壓縮負(fù)荷最大或者鎖鉤位置不均中等不利工況下進行尾門控制器參數(shù)設(shè)置。