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一種智能化隱藏式外開把手開發
轉載 :  zaoche168.com   2022年11月18日

根據市場常見的隱藏把手結構,可以按照以下標準進行分類。
1)隱藏把手動力來源:按照隱藏把手動力來源看,一般分為機械隱藏把手及電動隱藏把手兩類。機械隱藏把手無電機配置,需要人手進行手動進行把手彈開操作,特斯拉Modle3為典型的機械隱藏把手結構。而電動隱藏把手一般會配置電機進行電動操作,通過遙控鑰匙、接近感應、PEPS以及車門鎖鎖止開關操作進行電動動作。當然,一般為了避免車輛虧電后把手無法操作,電動隱藏把手會配置機械操作備份,典型結構如捷豹F-TYPE、吉利幾何系列、icon及路虎星脈等車型。
2)隱藏把手動作模式:按照隱藏把手動作模式看,一般可分為平動式以及蹺蹺板式等結構。


隱藏把手主要結構

隱藏把手主要由手柄、支撐機構、電驅動及傳動機構、輸出機構以及其他電器機構組成。手柄機構是乘客接觸部件,支撐機構主要提供其他機構裝配載體,并與車門進行裝配連接。電驅動及傳動機構主要為手柄的自動彈出提供動力并將動力傳遞到手柄上。輸出機構主要功能是向把門鎖等下游部件傳遞作用力或電信號,執行開啟動作。其他電器機構主要包含線束及其插接件、微動開關及照明等部件,用以向BCM或控制模塊等部件進行信號傳輸或提供氛圍燈照明等。


智能隱藏把手主要控制原理


1.
隱藏把手控制原理

一般而言,隱藏把手由BCM或專用的把手控制器進行驅動控制。把手內部包含的微動開關可向BCM/把手控制器反饋把手位置信息。BCM/把手控制器根據上級指令(如遙控鑰匙信號,PEPS指令、車門鎖中控開關等)并通過判定微動開關信號向隱藏把手的電驅動機構(電機)進行供電和斷電,實現把手展開和折疊的動作。

本文介紹一種隱藏把手的控制原理:BCM與把手控制器通過LIN進行信號傳輸交流,BCM主要負責接受上級指令并反饋給把手控制器,而隱藏把手由把手控制器進行具體操作控制。


2.
隱藏把手展開、折疊動作精確控制原理

在把手結構設計時,應對把手折疊、展開狀態進行精確監控控制,常用的狀態監控元器件有微動開關、霍爾傳感器等。為了避免堵轉工況、降低結構損傷及考慮手柄動作一致性要求,推薦在把手折疊和展開兩種狀態下至少布置兩個微動開關進行確認檢測控制,如圖1~圖3所示。


1 隱藏把手微動開關布置示意圖


2 把手展開過程微動開關波形示意圖

3 把手折疊過程微動開關波形示意圖

鑒于隱藏把手布置位置位于車門濕區,要求優良的防水性能(IP67級及以上)和耐久性能。不建議選用后續做TPV包膠防水處理的微動開關,推薦采用后處理灌膠密封結構微動開關,以避免后續裝配工藝或使用過程中因高低溫交變中造成微動開關防水層開裂進水風險。


隱藏把手布置與安裝結構設計


1.
隱藏把手布置設計

隱藏把手相較于傳統把手,其橫向尺寸較大,需要重點關注,主要關注隱藏把手與車門玻璃及其導槽的安全間隙(圖4),避免關門時玻璃振動與隱藏把手出現碰撞異響。


4 隱藏把手布置簡圖

在造型階段需要控制隱藏把手布置位置車門外板外表面與車門玻璃的Y向間隙,按照布置以及操作空間要求等經驗看,間隙需要≥75mm。


2.
隱藏把手安裝結構設計

與傳統把手不同,隱藏把手由于開閉動作需要,無法直接安裝在車門外板上,需要在車門上設計專用的把手安裝加強板。另外,因車門焊接誤差、把手自身制造誤差等因素,為了確保把手安裝間隙面差的保證,隱藏把手緊固件需要設計為可調節式(即X/Y/Z三向調節結構),一般而言,常見的隱藏把手緊固組件分為公差吸收器結構及雙頭螺柱緊固組件結構,如圖5所示。


5 隱藏把手雙頭螺柱緊固組件結構簡圖


安裝工藝介紹及解決方案

隱藏把手為了保證裝配間隙面差,同時兼顧生產線生產節拍需求,建議制作專用的把手裝配工裝,確保裝配效率及合格率。以下根據某車型隱藏把手開發總結的典型問題,即隱藏把手執行器工作噪聲問題。

在某車型開發過程中,發現隱藏把手在執行電動展開及折疊過程中執行器工作噪聲偏大,影響客戶使用觀感。在經過機械結構部分降噪措施(如提升齒輪組加工精度、切換低噪聲電機及使用降噪油脂)實施后,降噪效果仍然難以達到客戶需求。

為了解決該問題,決定從把手電機控制方式進行優化,參考升降器PWM調速等技術方案進行控制方案優化。該方案為增加把手控制器,把手控制器根據把手具體工作環境進行電壓調整,主要采用PWM電波進行控制。采用PWM調速控制后,降噪效果明顯,如圖6所示。


6 整改前后時域聲壓曲線對比


總結

本文結合某車型隱藏把手開發經驗,介紹了智能隱藏把手結構設計、控制原理、布置安裝設計以及安裝工藝設計關注點,并結合部分典型問題對隱藏把手做了簡要總結,對行業內隱藏把手開發工作提供了參考

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