汽车电动尾门系统的设计研究
大型MPV车尾门系统设计的研究
视野及噪声控制等诸 方面 。尾 门结构设计与 附件 结构及布置 标的要求，还 要满足 附件 的安装要求 、工 艺要求和美观性要 需要考虑的因素也较 多，既要保证尾 门与整车 的协调 一致 ，
还要保证尾门本身的功能要求。 本 文 主 要 针 对 某 一 大 型 ＭＰ Ｖ 车在 设计 提 供 指 导 。
引 言
尾 门系统是汽车车身结构中相对独立 的总成 ，是供乘 员
和 货 物 出 入 的 必 要 通 道 。 尾 门 总成 系统 由尾 门钣 金 焊 接 总成
尾 门系统结构初始设计
尾 门 系 统 由尾 门钣 金和 附件 组成 ， 附件 包 括 开启 机 构 、
Ｔａ ｎ ｇ Ｃｈ ｕ ｎ ， Ｌｉ Ｗｅ ｎ ｘ ｉ
（ Ａ ｎ ｈ ｕ ｉ Ｊ ｉ ａ ｎ ｇ ｈ ｕ ａ ｉ Ａｕ ｔ ｏ ｍｏ ｂ ｉ ｌ ｅ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｃ ｅ ｎ ｔ ｅ ｒ ， Ａ ｎ ｈ ｕ ｉ Ｈｅ ｆ ｅ ｉ ２ ３ ０ ６ ０ １ ）
摘 要 ：某 大 型 ＭＰ Ｖ 车 在 试 制 试验 过程 中 出现 尾 门下 沉 、气 撑 杆 球 头 脱 落 等 问题 ，本 文 针 对 这 些 问题 进 行 调研 、
实物测量及原 因分析 ，并做出了优 化措施 ，经过实车可靠性验证，有效地解 决了问题 。最后总结了大型 ＭＰ Ｖ车尾
门 系统 结构 设 计 要 点 ，对 后 续 车 型 设 计 有 较 好 的 指 导 意 义 。
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｍａ ｎ ｙ ｐ ｒ ｏ ｂ ｌ ｅ ｍｓ ｗｈ ｉ ｃ ｈ ｉ ｎ ｃ ｌ ｕ ｄ ｅ ｓ ｓ ｕ ｃ ｈ ａ ｓ ｔ ａ ｉ ｌ ｇ ａ ｔ ｅ ｓ ａ ｇ ｓ ，ｇ ａ ｓ ｓ ｐ ｒ ｉ ｎ ｇ ｂ ａ ｌ ｌ ｓ ｅ ｐ ａ ｒ ａ ｔ ｅ ｉ ｔ ｓ ｅ ｌ ｆ ，ａ ｎ ｄ Ｓ Ｏ ｏ ｎ ａ ｐ ｐ ｅ ａ ｒ ｉ ｎ
汽车电动尾门系统智能防夹技术发展现状及其新技术的设计方案
汽车电动尾门系统智能防夹技术发展现状及其新技术的设计方案作者：陈建就来源：《科学与技术》2018年第27期摘要：随着汽车科技的不断发展与进步，现代汽车中更注重提升车辆使用的安全性及舒适性。
近年来，国内汽车智能电动尾门技术也得到了突飞猛进的发展，人们可以通过遥控开关发送命令即可控制电动尾门打开或关闭，因其在使用上实现的便利性而越来越受到用户的青睐。
评价电动尾门使用安全性的一项重要指标是其的防夹功能，以确保使用过程的安全，即在电动后箱门关闭时实时检测，一旦触碰到障碍物就会立即停止运动并反向运转，以防夹到人或物品。
本文研究了及简要的论述一种新型带智能防夹功能的汽车电动尾门系统的设计方案，旨在为汽车智能电动尾门技术的发展提供一些参考。
关键词：汽车；智能；电动尾门；设计；方案一、前言随着人们消费观念的改变以及对车用产品功能概念的转变，消费者对汽车的安全性、经济型、动力性等都提出新要求的同时也越来越追求汽车舒适性，使得汽车成为目前装备最复杂的消费类电子产品，融合了机械、电子、计算机、通讯、信息等种种先进技术。
汽车电动尾门主要采用现代电子技术实现汽车后备箱/行李箱们的自动开启操作，即能够根据车辆状况和电子钥匙信号，自动、可靠地开启或关闭后行李舱。
二、技术现状当前，常规的汽车智能电动尾门系统一般采用压力检测或电流检测方法来实现防夹功能，其具有以下以的缺陷。
1、压力检测防夹，是利用电动尾门的阻力的变化，再跟防夹力进行比较，做出防夹判断。
如某研究机构发明了一种汽车后备箱开闭缓冲及防夹预警装置，其主要原理是通过在后备箱上安装压力支撑杆，通过压力监测进行防夹预警[1]。
但如此实现防夹的方式中，人体或目标物体依然需要在承受了一定压力后，防夹功能才会被触发，导致人体被夹后感受到一定程度的疼痛不适感，或导致目标物体发生一定程度的损坏。
2、侦测电流防夹，具体通过侦测支撑杆的驱动电流，根据驱动电流与预设阈值进行比较，判断是否触发防夹功能。
汽车电动尾门关闭力问题的分析与改进
随 着科 学技 术的 进步 以及 人们 生活 水平 的提 高 ， 电子 驱动 技术 在汽 车制造 中得 到 了 广 泛的应 用 ， 电动尾 门作为 电子 驱动技 术的 一 种亦是 如此 ，并 且逐 渐 由早期 的奢华 版配 置 慢慢 的 变得 更加 普 遍化 和大 众化 …。汽车 电动尾 门是一 个 系统性 的集 成 ，在设计 与生 产 的过程 中电动 尾门开 关是 否轻便 顺畅 、是 否 能够满 足不 同 的情况 需求 ，是广 大汽 车用 户对于 汽车 使用 感受 以及关 注度 都较高 的项 目 ，也 是 汽 车 制 造 商 所 面 临 的一 个 重 要 问 题 。 因此 ，做 好汽 车 电动尾 门关 闭力方 面的 研 究是十 分必 要 ，通过 对影 响汽车 电动 尾门 关 闭 力的影 响 因素的ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 析 ，来进一 步 的做好 汽 车 电动尾 门的 改进 工作 ，给用 户带来 更好 的 行 车 体 验 。
１．４ 电动 尾 门的 防夹 部 分 为 了在汽 车尾 门关 闭过程 中一 旦检 测到 有障 碍物 的 出现 能够 进行 紧急的制 动或 是 反 方 向工作 ，就需 要在 电动尾 门 中设置 有防夹 部分 ，这 个防夹 功能 的实现 需要 通过安 装在 后备 箱两 侧的防 夹条 传感 器以及 电动撑 杆 内 部 电机 中的霍 尔传感 器来进 行 ，当汽车 尾 门 在打 开或 是关 闭的过 程中 ，一旦 自动 的检查 到有 障碍物 的 出现 ，就 会直 接触 发防夹 条 ， 或者 是通 过 电机 中的霍尔 传感 器检测 到 电机 的 转 速 超 出 了所 设 定 好 的 范 围 ， 此 时 后 备 箱 的盖 子就 会 自动 的朝 反方 向工作 ，以 此来 实 现 防 夹 功 能 。
汽车电动尾门关闭力问题的分析与改进研究
【摘要】从常规的意义上来讲，汽车的电动尾门具体是指汽车的后备箱部分，通过遥控或者其他的物理操作方式进行关闭或者打开的操作行为。
此项自动化技术在目前汽车的生产和制造中是一种比较常见的应用技术，这种技术为车主提供了便利，方便车主对汽车后备箱进行关闭或打开的操作。
但是，目前部分汽车尾门关闭时尾扣位置在压缩和位移，导致连接缝闭合等方面存在一定的问题。
这就使得部分汽车的尾门系统在打开和关闭时不够流畅，亟须改进。
文章将从汽车的电动尾门关闭和打开的技术系统内进行研究，全面地分析电动汽车尾门的操作问题，从技术层面上提出改进这一问题的实施方案和方法。
【关键词】电动尾门；关闭力；问题分析；改进【中图分类号】U463.834【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688（2020）02-0066-03随着我国经济的不断发展，人们生活水平的不断提高，科学技术的发展日新月异，人们对生活品质的要求也不断提高。
在汽车的实际操作中，车主对电子技术的自动化的要求也不断提高。
随着当前汽车的奢华配置和自动化技术的发展，汽车的操作系统也随着科技水平的不断升级而变得越来越先进。
通常来说，汽车的电动尾门是汽车的自动化集成系统一个部分，这一部分在制造和生产时，电动尾门的闭合和开关是否流畅、是否便捷是广大车主很重视的体验和感受，同时是备受汽车的制造企业关注的一项重点和难点问题。
所以，如何提升汽车电动尾门打开与闭合的操作便利度，是具有重要意义的一项研究课题。
通过研究汽车电动尾门的开闭影响因素，可以更好地使汽车电动尾门的操作性不断地得到改进和提高，为提升客户的满意度提供一定的帮助。
当前，汽车后备箱的生产和设计模式已经成为各个汽车厂商销售汽车的重要卖点。
但是，这一技术要求系统的自动操作性很强，其设备的开启流畅度是否顺畅，是否让客户在操作和使用时拥有足够的便利，也是汽车相应生产商需要注意的问题。
要想克服相关的技术问题，汽车工程师一定要综合分析、统筹兼顾，考虑到汽车的电动尾门关闭力量的大小问题和产生问题的主次原因，从而更好地改进汽车后备箱的操控技术。
汽车加装电动尾门教学设计
汽车加装电动尾门教学设计一、介绍汽车加装电动尾门是一项常见的改装项目，它为车主提供了便捷的尾门打开方式。
传统的手动尾门需要通过人工推拉才能打开或关闭，而电动尾门则可以通过按键或遥控器实现自动开合。
在本文中，我们将讨论如何进行汽车加装电动尾门的教学设计。
二、教学目标1.了解电动尾门的基本工作原理；2.掌握电动尾门的安装步骤；3.了解电动尾门的注意事项和常见故障排除方法；4.能够独立完成汽车加装电动尾门的操作。
三、教学内容3.1 电动尾门的基本工作原理在开始进行汽车加装电动尾门之前，首先需要了解电动尾门的基本工作原理。
电动尾门通过电机驱动和控制系统控制尾门的开合，其中电机通过蜗杆和齿轮驱动尾门的运动。
控制系统通过信号输入和电路控制实现对尾门开合的操作。
3.2 电动尾门的安装步骤1.确认车辆适用性：首先需要确认车辆的适用性，不同型号的汽车可能有不同的电动尾门安装方式和适用性要求。
2.准备工具和材料：准备安装所需的工具和材料，包括螺丝刀、螺丝扳手、导线、电动尾门套件等。
3.拆卸原有尾门：使用螺丝刀和螺丝扳手拆卸原有尾门，注意安全操作，防止尾门损坏。
4.安装电动尾门套件：根据厂家提供的安装说明，安装电动尾门套件，包括安装电机、蜗杆、齿轮等。
5.连接电路：根据电路图和说明书，连接电动尾门系统的电路，确保信号传输和电源供应的正常工作。
6.测试和调整：完成安装后，进行电动尾门的测试和调整，确保尾门的打开和关闭操作正常。
3.3 电动尾门的注意事项和常见故障排除方法在汽车加装电动尾门的过程中，需要注意以下几点：1.严格按照厂家的安装说明进行操作；2.注意安装过程中的安全操作，避免人身伤害和车辆损坏；3.确保电路的连接正确，避免短路和火灾等安全问题；4.定期检查电动尾门的工作状态，及时发现并解决故障。
常见的电动尾门故障包括电机损坏、电路接触不良、遥控器失灵等，排除方法可以通过检查电路连线、更换电机、更换遥控器等方式解决，如果无法解决，建议联系相关专业人士进行检修或维修。
尾门系统约束力对解锁条件的影响研究
尾门系统约束力对解锁条件的影响研究尾门系统在现代汽车设计中扮演着重要的角色，其功能在于方便车主打开或关闭车辆尾部门。
随着汽车的不断升级，尾门系统也不断发展，其中一个关键问题是如何设置解锁条件。
本文就尾门系统约束力对解锁条件的影响进行研究。
一、解锁条件的定义解锁条件是尾门系统中的一个关键环节，指车主需要满足哪些条件才能够打开尾门。
不同车型的解锁条件略有不同，但是一般都需要满足以下基本条件：1.使得车辆处于停放状态；2.关闭车辆所有门窗；3.使用正确的钥匙或遥控器。
除此之外，还有些车型会设置进一步的开启条件，如踩刹车，转动方向盘等。
二、尾门系统约束力的定义在尾门解锁时，尾门系统约束力的大小直接影响车主打开尾门的难易程度。
尾门系统约束力是指车门关闭后所产生的合力大小，其受到多种因素的影响，如气压、摩擦力等。
三、尾门系统约束力对解锁条件的影响实验为了研究尾门系统约束力对解锁条件的影响，我们进行了以下实验：1.实验仪器使用一辆现代轿车，取下尾门系统中的电机，改为手动打开方式。
使用数位力计来测量尾门系统约束力的大小。
2.实验步骤（1）通过调整尾门锁住位置，使尾门处于锁住状态。
（2）向尾门施加一定的力，尝试将其打开。
记录力计读数。
（3）重复以上操作，多次取平均值。
3. 实验结果在实验过程中，我们尝试了两种不同大小的约束力，分别为20N和40N。
实验结果如下：20N：打开尾门需要施加约13N的力。
40N：打开尾门需要施加约25N的力。
4.结论根据实验结果可得，随着尾门系统约束力的增大，打开尾门需要的力也越大。
因此，尾门系统约束力对解锁条件的影响显而易见。
如果尾门系统约束力过大，那么需要打开尾门的力就会增大，导致车主使用不便。
反之，如果约束力过小，则尾门的安全性也会受到影响。
综上所述，尾门系统约束力对解锁条件的影响十分显著。
因此，在设计尾门解锁条件时，需要考虑约束力的大小，并将其尽量控制在合适的范围内。
这样可以保证车主操作的方便性和安全性。
电动尾门课程设计
电动尾门课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解电动尾门的工作原理，掌握其关键部件及功能。
2. 学生能够了解电动尾门与其他类型尾门的区别，分析其优缺点。
3. 学生掌握电动尾门安全使用知识，了解相关安全标准。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，正确操作电动尾门，包括开启、关闭及紧急停止等。
2. 学生能够分析电动尾门故障原因，提出合理的解决方案。
3. 学生具备一定的电动尾门维护保养能力，能够进行简单的故障排查和处理。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对汽车科技的兴趣和热情，提高对新兴科技的关注度。
2. 学生树立安全意识，养成良好的使用习惯，尊重生命，关注安全。
3. 学生在团队合作中，学会沟通与协作，培养解决问题的能力和责任感。
课程性质：本课程为汽车科技与应用学科的教学内容，结合实际应用，注重理论与实践相结合。
学生特点：初三学生，具备一定的物理知识和动手能力，对新鲜事物充满好奇。
教学要求：教师应充分运用实物、模型等教学资源，激发学生兴趣，注重培养学生的实际操作能力和安全意识。
同时，关注学生的情感态度，引导他们形成正确的价值观。
在教学过程中，将课程目标分解为具体的学习成果，以便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 电动尾门概述- 电动尾门发展历程- 电动尾门类型及特点2. 电动尾门工作原理- 电机驱动原理- 控制系统组成及功能3. 电动尾门关键部件- 电机、减速器、传动机构- 传感器、控制器、执行器4. 电动尾门操作与使用- 开启、关闭、暂停功能- 紧急停止、故障排除5. 电动尾门安全知识- 安全标准与法规- 使用注意事项6. 电动尾门维护与保养- 常见故障分析与处理- 维护保养方法7. 教学实践- 实物教学，认识电动尾门各部件- 操作练习，掌握电动尾门使用方法- 故障排查，提高解决问题的能力教学内容安排和进度：第1课时：电动尾门概述、工作原理第2课时：电动尾门关键部件、操作与使用第3课时：电动尾门安全知识、维护与保养第4课时：教学实践与总结教学内容与教材关联性：本教学内容与《汽车科技与应用》教材第十章“汽车电器设备”相关，结合电动尾门实际应用，系统介绍其原理、操作、安全与维护等方面知识。
汽车尾门电动原理
汽车尾门电动原理
汽车尾门电动原理。
汽车尾门电动系统通过一系列的电动机、传感器、电路和控制单元，实现对汽车尾门的自动开启和关闭。
下面将详细介绍汽车尾门电动原理。
电动机是汽车尾门电动系统的核心部件，它负责转动尾门的开启和关闭。
一般情况下，电动机通过螺杆传动机构或电动缸等连接到尾门，通过电源提供的电能转化为机械能，驱动尾门的运动。
传感器在汽车尾门电动系统中起到检测和反馈的作用。
通过传感器，系统可以实时监测尾门的位置、状态和力度等信息，从而根据实际情况做出相应的调整和控制。
电路是汽车尾门电动系统的控制中枢，它连接着电源、电动机和传感器等各个部件。
电路具有控制、保护和传输信号的功能，实现了系统的自动化控制和安全保障。
控制单元是汽车尾门电动系统的大脑，它接收传感器反馈的信息，并根据预设的程序和逻辑，指挥电动机的工作状态。
控制单元可以根据车主的命令或自动感应，实现尾门的遥控开启、关闭以及防夹功能等。
总的来说，汽车尾门电动原理是通过电动机、传感器、电路和控制单元等组成的系统，实现对汽车尾门的自动化控制。
这种电动原理可以提高汽车尾门的使用便捷性和安全性，让车主和乘客享受更加舒适和便利的汽车体验。
电动尾门原理
电动尾门原理电动尾门是指车辆后备箱门可以通过电动方式实现开启和关闭的功能。
它的实现原理主要包括电动机驱动、控制系统和传感器等组成部分。
下面将详细介绍电动尾门的原理及其工作过程。
首先，电动尾门的核心部件是电动机。
电动机通过转动来驱动尾门的开合，其工作原理是利用电能转化为机械能，从而实现尾门的运动。
电动机通常安装在车辆后备箱门的内部，通过连接杠杆或齿轮等机械结构，将电能转化为机械运动，从而实现尾门的开启和关闭。
其次，控制系统是电动尾门实现自动化操作的关键。
控制系统通常由电子控制单元（ECU）和相关传感器组成，通过对电动机的控制来实现尾门的自动开合。
在车辆内部，驾驶员可以通过按下车内的开关按钮或者遥控器上的按钮来控制尾门的开合。
同时，控制系统还会通过传感器监测尾门的状态，如位置、阻力等，以确保尾门的安全运行。
另外，传感器在电动尾门中起着至关重要的作用。
传感器可以实时监测尾门的位置、负荷、阻力等参数，并将这些信息反馈给控制系统。
通过传感器的监测，控制系统可以及时调整电动机的工作状态，保证尾门的平稳运行。
此外，传感器还可以检测到外部环境的变化，如碰撞、阻挡等情况，从而及时停止尾门的运动，确保车辆和乘客的安全。
总的来说，电动尾门的原理是通过电动机驱动、控制系统和传感器的协同作用，实现尾门的自动开合。
电动尾门的出现，不仅提升了车辆的舒适性和便利性，还增强了车辆的安全性。
随着科技的不断发展，电动尾门的原理和技术将会不断完善和创新，为人们的出行带来更多便利和安全保障。
因此，电动尾门作为现代车辆的重要功能之一，其原理和工作过程的了解对于驾驶员和车主来说都是非常重要的。
只有深入理解电动尾门的原理，才能更好地使用和维护车辆，确保尾门的正常运行和安全性。
同时，对于汽车制造商和技术研发人员来说，不断改进和创新电动尾门的技术，提升其性能和可靠性，将成为未来的发展方向。
电动尾门的原理
电动尾门的原理随着汽车科技的不断发展和进步，越来越多的汽车配备了电动尾门。
电动尾门通过电动装置实现了自动开启和关闭，为车主提供了更加便捷和高效的使用体验。
那么，电动尾门是如何实现自动开启和关闭的呢？本文将介绍电动尾门的原理。
一、电动尾门的工作原理电动尾门的实现离不开以下几个关键的组成部分：电动装置、控制系统、传感器等。
1. 电动装置：电动尾门采用电动装置来实现自动开启和关闭。
电动装置通常由电机、齿轮、连杆以及传动装置等组成。
电动装置可通过远程控制或车内按钮来操作。
2. 控制系统：控制系统是电动尾门的大脑，负责监测和控制电动装置的运行。
它接收来自传感器的信号，并根据信号做出相应的控制操作。
3. 传感器：传感器是感知环境变化的装置，它可以感知车门周围的障碍物、车速等信息。
常见的传感器有超声波传感器和光电传感器等。
二、电动尾门开启原理电动尾门的开启原理主要包括以下几个步骤：1. 感应检测：当车主通过远程控制器或车内按钮发出开启指令时，控制系统会接收到指令，并启动传感器进行感应检测。
2. 障碍物检测：传感器会监测车门周围是否有障碍物。
如果检测到有障碍物，则会发出警告信号并停止开启过程，以保证行车安全。
3. 电动装置启动：如果未检测到障碍物，控制系统会向电动装置发送开启指令。
电动装置通过电动机的驱动，将齿轮转动，从而带动连杆和车门的开启。
4. 位置控制：在车门完全开启之前，传感器会不断监测车门的位置。
一旦车门达到预设的开启角度，控制系统会发送停止指令，电动装置停止运行，保持车门在合适的开启位置。
三、电动尾门关闭原理电动尾门的关闭原理相对于开启原理来说较为简单，具体步骤如下：1. 感应检测：当车主发出关闭指令时，控制系统接收到指令，并启动传感器进行感应检测。
2. 位置控制：传感器会实时监测车门的位置。
当车门完全关闭或达到预设的关闭位置时，控制系统会发送停止指令，电动装置停止运行。
3. 电动装置启动：在车门达到关闭位置之前，控制系统会向电动装置发送关闭指令。
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10.16638/ki.1671-7988.2018.09.016汽车电动尾门系统的设计研究李超帅，王炳飞，林森，于波，李瑞生（华晨汽车工程研究院闭合件工程室，辽宁沈阳110141）摘要：电动撑杆式汽车电动尾门系统主要包括控制器模块（ECU）、电动撑杆模块、电动吸合锁模块与防夹胶条，各模块通过控制器（ECU）的统一控制实现尾门电动开启与关闭并进行防夹检测。
其中电动撑杆的弹簧力设计与电机输出力设计、手动操作尾门的开启与关闭力计算以及电动锁吸合力与尾门系统支撑反力的匹配是电动尾门系统设计的难点，本研究对尾门系统开闭过程建立力学模型，并应用Excel软件的公式编辑功能，输出了上述参数的计算方法。
关键词：电动尾门；电动撑杆；吸合锁；控制器中图分类号：U462.1文献标识码：A文章编号：1671-7988(2018)09-54-04Design research of the power lift gate systemLi Chaoshuai, Wang Bingfei, Lin Sen, Yu Bo, Li Ruisheng( Brilliance Automotive Engineering Research Institute, Liaoning Shenyang 110141 )Abstract:The power lift gate system included electronic control unit, electric-powered pole, electric-powered latch and anti-pinch seal. The automatic opening and closing of the tail gate and the anti-pinch detection were realized by the unified control of each module by ECU. The difficulties were design of the spring force of the electric-powered pole and the output force of the motor, the calculation of opening and closing force for manual operation of the tail gate and the matching of the suction force of the electric-powered latch and the support force of the tail gate system. In this study, a mechanical model was established for the opening and closing of the tail gate system, and the calculation method of the parameters were outputted by the formula editing function of Excel.Keywords: Power lift gate; Electric-powered pole; Electric-powered latch; ECUCLC NO.: U462.1 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2018)09-54-04前言随着汽车电子技术的发展与成熟，汽车逐步向舒适化和智能化方向发展，电动尾门已经成为各个主机厂在汽车产品设计、生产和销售过程中广泛应用和推崇的技术。
目前汽车应用的尾门电动机构主要分为三种类型，第一种型式为电动撑杆式，该结构型式取消了尾门气弹簧结构，电动撑杆直接布置在车身流水槽位置，具有结构紧凑、外型美观、不占用侧围空间的特点，多应用于中大型SUV车型[1~2]。
第二种型式为摆臂连杆式，该种结构型式保留尾门气弹簧，在车身侧围安装电动摆臂连杆以驱动尾门，同气弹簧共同作用实现尾门开闭，该结构型式占用一定的侧围空间，美观程度较电动撑杆型式差，优点是可适应尾门尺寸更大、重量更大，因此多应用于尾门质量较大的MPV车型。
第三种型式为电动驱动铰链的型式，该结构型式同样保留尾门气弹簧，尾门通过鹅颈式铰链与车身顶盖连接，电动机构直接驱动铰链旋转，与气弹簧共同作用实现尾门的电动开启与关闭。
作者简介：李超帅，就职于华晨汽车工程研究院，硕士学位，中级工程师，主要从事车身附件设计。
54李超帅 等：汽车电动尾门系统的设计研究55电动撑杆式电动尾门结构是目前汽车市场应用的主流型式，也是自主品牌采用最多的电动尾门型式，其核心模块为控制器、电动撑杆与吸合锁。
其中电动撑杆与吸合锁的性能参数与尾门系统的匹配是电动尾门系统开发的难点，电动撑杆的支撑点布置、撑杆弹簧力学参数的计算以及驱动电机输出扭矩的计算是布置开发的关键，需与尾门总成的质量质心、铰链轴线布置进行计算匹配，否则将导致车辆尾门出现部分开启角度无法悬停、手动操作力大或者电动开闭失效等问题。
此外，电动吸合锁的吸合力需与尾门系统支撑反力进行计算匹配，否则可能出现尾门电动关闭上锁失效的问题[3]。
本文通过建立电动撑杆开闭过程的力学模型进行相关力学参数的计算，并采用Excel 软件的公式编辑功能输出力学曲线指导设计，为电动撑杆式电动尾门的设计提供了理论依据。
1 电动尾门系统简介1.1 电动尾门系统结构组成如图1所示为电动撑杆式电动尾门系统结构框架，电动尾门系统由控制器模块（ECU ）、撑杆模块、吸合锁模块、开关单元、蜂鸣器、防夹胶条（选装）与脚踢传感器（选装）几部分组成。
图1 电动尾门系统结构框图1.1.1 电动尾门系统控制器模块控制器模块（ECU ）为电动尾门系统的大脑，以高性能处理芯片为核心，由驱动模块、信号采集模块、A/D 转换模块与通讯模块等构成，负责与车身控制器（BCM ）之间的信号的传输与解析、电动尾门系统信号采集、防夹信号采集、电动撑杆驱动信号输出、尾门锁自吸驱动信号输出等多项控制功能。
1.1.2 电动尾门系统撑杆模块图2 电动撑杆模块结构如图2所示，电动撑杆模块由球窝接头、霍尔传感器、驱动电机、齿轮箱、螺杆、螺母与助力弹簧等部件构成，驱动电机接收控制器模块发出的指令进行正向或反向转动，通过齿轮箱减速增扭后带动螺杆与螺母发生相对转动，进而推动电动撑杆轴向伸长或缩短，在助力弹簧弹力的共同作用下，实现电动操作尾门进行开启或关闭动作。
电机尾部内置霍尔传感器，其反馈信号作为尾门开闭运行启停位置与智能防夹的信号输入。
1.1.3 电动尾门系统吸合锁模块如图3所示为电动吸合锁模块的结构，吸合锁模块由尾门锁总成、锁扣总成、吸合电机与卷紧拉线等构成，相比传统尾门锁增加了吸合电机与卷紧拉线结构，可由吸合电机实现尾门由半锁状态电动关闭至全锁状态。
图3 电动吸合锁模块1.1.4 电动尾门系统防夹胶条电动撑杆模块内置霍尔传感器，具备霍尔防夹功能，通常标定尾门下部锁体位置的防夹力在60N~100N 之间，防夹力标定过小易导致误防夹触发频率增大，防夹力标定过大则易夹伤乘客。
此外，尾门后挡风玻璃两侧距离铰链较近，防夹作用力臂较小，此位置需要更大的防夹力才能触发霍尔防夹，极易导致夹伤乘客的情况出现，因此，高端车通常在此位置设计防夹胶条。
防夹胶条传感器为上下两个互不接触的导体，在尾门关闭过程中遇到障碍物施力后，内部导体接触导通，控制器模块（ECU ）接收信号控制电动撑杆反转开启尾门。
如图4所示为防夹胶条断面示意图，因其通过压缩变形后导体接触导通进行信号反馈，其安装位置对密封间隙尺寸要求较高，否则易导致误防夹情况发生。
图4 防夹胶条断面示意图1.2 电动尾门系统功能执行流程控制器模块（ECU ）在供电完成后，首先进行系统自检，进入待机状态，同时通过通讯模块向车身控制器（BCM ）报告系统状态，在车身控制器（BCM ）获取开门或关门指令后（通过遥控钥匙的尾门开启或关闭指令）或者用户按下尾门开启或关闭按钮，控制器模块（ECU ）对控制信号以及尾门系统状态进行解析并验证，识别动作类型，发出开门或关门指令。
1.2.1 电动尾门系统开门动作流程在开门动作流程中，控制器模块（ECU ）首先发出指令电控解锁尾门锁，待解锁信号出现并反馈至控制器模块（ECU ）确认后，驱动电动撑杆执行开门动作，执行过程中霍尔传感器采集位置信号与防夹信号，在出现防夹信号时立即停止电动撑杆动作，系统重新进入待机状态，在动作到位汽车实用技术56后系统即完成开门动作，进入待机状态。
1.2.2 电动尾门系统关门动作流程在关门动作流程中，控制器模块（ECU ）首先驱动电动撑杆执行关门动作，执行过程中霍尔传感器不断采集位置信号与防夹信号，出现防夹信号时立即停止电动撑杆动作，并驱动电动撑杆回到开启位置或反向运行一定行程，系统重新进入待机状态。
在电动撑杆驱动尾门关闭至尾门锁半锁状态后，半锁信号出发并输出至控制器模块（ECU ），控制器模块（ECU ）发出命令驱动尾门锁吸合电机进行闭锁动作，将尾门关闭至全锁状态，并检测上锁位置信号，在信号合格状态下停止吸合电机动作，完成尾门关闭。
如图5所示，为电动尾门系统的功能执行流程。
图5 电动尾门系统功能执行流程2 电动撑杆机构力值的计算2.1 电动撑杆助力弹簧力值的设计计算与调整电动撑杆输出力主要由三部分组成：助力弹簧弹力、驱动电机输出力与撑杆系统阻力。
其中助力弹簧弹力是电动撑杆输出力中所占比重最大的部分，助力弹簧力值与弹性系数的设计是电动撑杆设计的关键，其力值与弹性系数设计不合理可能导致尾门部分开度区间无法保持悬停，手动开闭操作力大或电动开闭失效的问题出现。
在尾门开闭过程中，尾门在开闭角度内的任意位置可以停止并保持，此状态称为悬停，悬停状态下尾门受自身重力与电动撑杆支撑力作用，电动撑杆电机不工作，撑杆输出力为助力弹簧弹力与撑杆系统阻力的合力。
如图6所示为尾门在任意角度悬停状态的受力分析，由力矩平衡原理可知保持尾门悬停状态所需的单侧电动撑杆输出力F M 为：（1）式中G 为尾门总成的重力，L G 为尾门重力以铰链旋转轴为支点的力臂，L S 为电动撑杆输出力力臂。
图6 尾门悬停状态受力分析在尾门铰链轴、电动撑杆车身端固定点与尾门端固定点一定的情况下，力臂L G 与L S 为以尾门开度θ为单一变量的函数；在助力弹簧起始力值与弹性系数一定的情况下，弹簧输出力F S 同样为以尾门开度θ为单一变量的函数。
应用Excel 软件的公式编辑功能，输出以尾门开度θ为单一变量的单侧电动撑杆输出力F M 与弹簧力F S 随尾门开度θ的变化曲线如图7所示。