电动背门设计规范

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，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。

2.2.2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：
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铰链自带电机式、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。

3.
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：
L伸-2×S≥245
式中：
L伸：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布置在背门或侧围总成内均可；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 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
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螺/推杆+F弹）×l≥G×L
关闭时： F螺/推杆×l+G×L≥ F弹×L
式中：
F螺/推杆 :撑杆电机带动螺杆产生的轴向推力；
F弹 :撑杆内部弹簧产生的弹力；
l：撑杆力臂；
L：重力臂；
G : 背门重力。

已知条件为F弹、l、 L 、G；根据三角函数关系求出不同角度下的F螺/推杆，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钣金受力过大，对电撑杆输出最大轴向力做如下规范：
F螺/推杆+F弹≤1000N
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BCM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）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止。

c ）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，并进行蜂鸣提示。

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。

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：
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。

b、电动撑杆接插件管脚定义。

电动背门系统性能规范定义如下：
a 系统防夹力定义为60~80N；
b 系统防夹停止后应反向回弹，回弹量50mm~100mm；
c 系统静态电流不大于1.5mA；
d 系统手动开关门力定义40~70N；
e 系统休眠策略应满足我司《Network_Management_V1.7》之规定；
f 系统诊断功能应满足我司《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
4.2.1 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。

4.2.2 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。

4.2.3 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。

4.2.4 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、铰链轴线及开启角度、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。

4.2.5 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。

4.2.6 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：。