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车门锁系统基础知识.pdf

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车门 系统 基础知识
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车门锁系统问题交流 ? 车门锁系统的内容 ? 车门锁系统的常见问题 车门锁系统的内容 车 门 锁 前 机 盖 锁 行 李 箱 锁 油 箱 开 启 机 构 背 门 开 启 机 构 锁 芯 钥 匙 系 统 车 门 内 开 把 手 车 门 外 开 把 手 一 、 车门锁 ? 车门锁主要指前、后侧门 锁机构 总成 ; ? 车门锁根据工作用途分为 :电动 门锁和 机械门 锁; ? 电动门锁机构的组成部分 :锁机 构机械 部分、 闭锁器 、锁扣 、各 种锁杆( 线) ( 如锁芯拉 杆( 线) 、 外开 拉 杆( 线) 、 内 开拉杆( 线) 、 保险拉杆( 线) 、 闭锁器拉杆( 线) 等 等) S21 前门锁 S21 后门锁 S21 前门锁机构组成部分 锁机构机械部分 中控开关 外开手把 内开手把 S21 后门锁机构组成部分 闭锁器 保险横拉杆 内开拉杆 锁机构机械部分 闭锁器拉杆 外开拉杆 保险横拉杆 保险竖拉杆 儿童锁按钮 门提 (2.2 ) S类别前门锁体 锁体的基本要求 1 ,操作性能要求; 2 ,机械强度性能要求 3 ,耐低温工作性 4 ,耐高温工作性 5 ,耐温度变化性 6 ,耐湿热性 7 ,耐腐蚀性 8 ,耐振性 9 ,闭锁器耐久性 10,机械锁体耐久性 11 ,其他要求 (见Q/SQR· 04· 040-2006 ) 1. 内锁 2. 外锁 3. 内开启 4. 外开启 5. 遥控开启 6. 紧张开启 7. 二次拉动内开启 8. 儿童锁 9. 防误锁 10. 卡板位传感器 11. 门全开启传感器 12. 外锁位置传感器 13. 中心锁传感器 14. 超级锁 15. 电动儿童锁 16. 全电动开启 17. 电动拖入卡板定位 门锁机构的主要功能的扩张 叉形门闩轴 叉形门闩弹簧 操作杆 止动爪轴 叉形门闩 止动爪弹簧 止动爪 锁止机构 开启状态 锁止状态 二、车门外开把手 固定螺钉 外开拉线 固定螺钉 外开拉线 ? 外把手属于外观件也属于 功能件 ,这就 对外观 质量和 强度、 人机工 程(舒适度)提出很高要 求,根 据操作 方式分 为如下 两类 : 外掀式: 外拉式: 常用材料:PC-PBT(皮纹) PC-ABS (喷漆/电镀) 外开把手工作原理: 三、车门内开把手 S21 内开把手最大开启角45 ° ,开启到 35° 时,必须达到锁开启 。 S21 内开把手结构 73.2 ×250=15.9T T=1140N A 处为危险截面,单侧截面积7 平方毫米 1140N /0.000007 平方米 =162.95Mpa 从分析可知:162.95Mpa 远大于拉伸强 度和弯曲强度要求! 修改材料不易达到要求(铸件除外), 因此需要修改受力截面, 四、前机盖锁 ? 前机盖锁系统主要结构均可简化为锁体,锁扣(柱),付 开启手柄,传动拉线,室内开启手柄5 大组成部分。 ? 前机盖锁一般都设计成两档开启,这主要是为了安全着想 。 锁体 付开启手柄 室内开启手柄 传动拉线 锁扣在前机盖上 五、行李箱锁 ? 行李箱锁系统种类繁多: 有S 类行李 箱锁系 统,钥 匙或室 内拉线 直 接开启;有A 类行李箱锁系统 ,电机 或钥匙 解锁, 锁芯初 解锁外 , 同时充当把手角色,按压 式开启 ;有V 类行 李箱锁 系统, 钥匙或 电 机解锁 , 外把 手外掀 式 开启 ;有M 类 锁系 统,钥 匙 或电 机直接 开 启, 同时行李箱内部带紧急逃 跑手柄 。 ? S21 行李箱锁 系统特点 :结 构简单紧 凑, 价格低廉 ,工 作稳定可 靠, 缺点:功能不齐全,需要 改进。 S21 行李箱锁系统更改前的结 构 锁芯 锁芯拉杆 锁体 锁柱 S21 行李箱锁系统更改后的结 构 锁芯 锁芯拉杆 锁体 锁柱 闭锁器支架 闭锁器拉杆 闭锁器 内部开关线束 与更改前相比:增加内部开启控制机构,避免:熄 火-拔钥匙-下车-钥匙开启行李箱等复杂操作途径。 六、油箱开启机构 油箱开启机构结构 邮箱开启手柄 邮箱开启拉线 加油口盖关门卡总成 加油口盖钣金 零件配合关系 零件的运动配合关系 放大 这种运动配合不够理想 钣金配合结构上更改后 钣金更改后的运动配合较理想 七、锁芯钥匙系统 ? 锁芯包含: 左右前门锁芯 行李箱锁芯 点火锁芯 其他锁芯 ? 钥匙系统: ? 钥匙 为车 主合法身 份的 象征,钥 匙要 求手感好 ,强 度高,防 水, 防腐方面性能优良,防互 开,防 复制等 方面都 需要有 周全的 考虑。 钥匙的档次应同汽车档次 匹配, 相得益 彰。按 齿形分 ,可分 为外齿 内齿两大类,简单介绍如 下: 目前我司采用均为外齿 式钥匙 ,建议 开发高 档车型 时,尝 试引 进内齿高档钥匙。 现根据钥匙外形结构分为 如下两 类: 直板钥匙 折叠钥匙 ? 直板钥匙 1 、直板式机械钥匙 直板式机械钥匙同机械式锁系统 匹配,一般低档车型及出租车, 降价车等车型采用该配置,钥匙 铣槽铣齿完成后一体注塑而成, 内预留方形槽,根据整车配置需 求,选择性安装发动机防盗芯片。 2 、直板式遥控钥匙 经济性车型多采用该类别钥匙, 同遥控锁系统匹配,内预留方形 槽,根据整车配置需求,选择性 安装发动机防盗芯片。 发动机防盗芯片 直板式遥控钥匙 直板式机械钥匙 ? 折叠钥匙 折叠式钥匙一般同遥控锁系 统匹配使用,内预留方形槽, 根据整车配置需求,选择性 安装发动机防盗芯片。该系 列钥匙一般同高档车型匹配 使用 折叠钥匙 八、工作原理与其他 发动机防盗功能 ? 发动机防盗芯片的作用 ? 发动机防盗系统 ? 工作原理 ? 钥匙旋转到 Ⅰ 时启动整 车总电源; ? 钥匙旋转到 Ⅱ 时启动电 机; ? 钥匙旋转到 Ⅲ 时启动供 油系统; 发动机防盗系统的工作原 理 发动机防盗芯片 发动机防盗线圈 供油系统处理器ECU 给出供油指令,发动 机正常工作 中控原理 中控指驾驶侧保险按钮/ 钥匙所做的解锁/锁止动作同 时引起其他三门相应的解锁/ 锁止动作。从而方便车主进 入车内时乘客顺利开启其他 车门进入车内,车主离开车 辆时方便对全车上锁。 实现原理如下: 碰撞对门锁的要求 乘用车正面碰撞 的乘员保护(GB 11551-2003)要求 规定:碰撞前,车 门应关闭但不锁止。 在碰撞瞬间,车辆 速度应为50-2km/h。 在试验过程中,前 门的锁止系统不得 发生锁止。碰撞试 验后,不使用工具, 应能:对应于每排 座位,若有门,至 少有一个门能打开。 项目 标准要求 A 车型结果 B 车型结果 C 车型结果 左前门 未开启 未开启 未开启 左后门 未开启 未开启 未开启 右前门 未开启 未开启 未开启 碰撞过 程中车 门情况 右后门 不许开启 未开启 未开启 未开启 左前门 不能开启 不能开启 不能开启 左后门 不能开启 不能开启 不能开启 右前门 不能开启 能开启 能开启 碰撞后 车门情 况 右后门 不使用工具, 每 排至少有一个 门能够打开 不能开启 能开启 能开启 安全带 不许失效 未失效 失效 未失效 燃油系统 ≤30g/min 未泄漏 未泄漏 未泄漏 头部 HIC ≤1000 254 73 421 上部肋骨变形 20.31 23.00 46.02 中部肋骨变形 20.93 23.48 44.66 假 人 伤 害 下部肋骨变形 ≤42mm 26.64 24.24 44.20 上部肋骨 VC 0.14 0.30 1.52 中部肋骨 VC 0.26 0.31 1.92 下部肋骨 VC ≤1.0 m/s 0.43 0.20 1.37 腰部性能指标 ≤2.5 kN 1.53 1.93 1.41 骨盆性能指标 ≤6 kN 5.53 2.23 2.54 ? 2006-04-27 56 偏置碰撞试验情况 ? 2006-04-25 左30 度 碰撞试验情况 ? 2007.03.15 25 公里正面碰撞试验 情况 ? \\10.200.32.241\my scans\S21 碰撞\S21\ 其他数据\ 高速摄像资料 碰撞过程加速度曲线 车门锁系统的常见问题 S21 自动落锁问题 S21 自动落锁问题描述及其原因查找 方向 现象: 左前门用大力关门或者车辆 在颠簸 路面行驶时,整车自动落 锁(自 动 上保险) 原因查找方向: 经分析,导致自动落锁原因 为:左 前车门用大力关门时或者 车辆在 颠 簸路面行驶时,左前门产 生振动 , 闭锁器传输给BCM 一个门锁上 保险 的信号,BCM 控制四 门电 动上保险 , 从而导致整车自动落锁。 带中控配置电动门锁:左 前车门 用大力 关门时 或者车 辆在颠 簸路面 行驶时 →可能 触发闭锁器动作或插接件 端子也 有可能 产生瞬 时断开 (这与 上保险 信号类 似) → 左前门传输“上保险信号 ” →BCM→ 四门电动落锁 具体原因分析方法及其步 骤: 为什么振动时门锁会传输 给BCM 一个 左前门 上保险 的信号 ? 设计概念为:左前门上保 险时, 闭锁器 信号端 子会传 输一个 断开信 号至BCM ,BCM 接到这个这个信 号后会 给四门 电动上 保险。 具体原因分析方法及其步 骤: 为什么振动时门锁会传输 给BCM 一个 左前门 上保险 的信号 ? 可能原因有: 线束同闭锁器端子连接不 牢靠, 在大力 关门或 车辆振 动过程 中,瞬 时断开,BCM 接收到该信号后 ,错误 的判断 为左前 门上保 险传输 过来的信号,从而给四门 上保险 ,导致 自动落 锁。 分析步骤 (1)理论分析,验证线 束头接 插件同 闭锁器 接插头 配合设 计是否 合 理---- 需要电 器提供详 细图纸 。 (2 )试验验证:将闭锁 器信号 端子内 部接通 ,在试 验车上 用大力 关 门,检验是否有自动落锁 现象。 闭 锁 器 内 部 的 主 要 结 构? 对门锁的要求试验 以下是用力摔S21 门时观察到 的电平变化 经过查找 , 我们有如下的实验过程及波形记录:中控信号线上 的电平 , 在 开 锁 状 态 时 为 低 , 闭 锁 状 态 时 为 高 , 如 果 由 低 变 高 , 则认为是进行了中控操作 。 我们用示波器检测该信号线上的电 平变化 。 以下是用力摔门时观察到的电平变化: 重复进行摔门动作均可看见上述波形 。 只是力度的不同 , 出现 脉冲的个数和宽度都不尽相同 。 有时候会出现落锁动作 。 如果 摔门动作较轻 ,则很少看到这些脉冲 。 将闭锁器的中控信号可靠短接 ( 相当于开锁状态 ) , 在用力摔 门 , 观察不到有脉冲产生 。 再将中控信号接回闭锁器 , 用力摔 门可以再次看到 。 因此可以确定是振动导致闭锁器的中控开关 发生了颤动 。 以 下 的 几 幅 图 片 是 振 动 时 产 生 的 加 在 中 控 信 号 上 来 自 闭 锁器上的干扰波形 ( 此波形是从门上卸下闭锁器 ,单独敲的时候产生的波形 ) 机械部分检查及检验、改进计划 一、分析几台自动落锁故障 车,闭 锁器支 架偏软 ,不能 排除在 高 冲击情况下,闭锁器支架 变形导 致可能 触发闭 锁器动 作产生 自动 落锁的情况,所以进行如 下实验 验证: 不考虑 电器影 响,纯 电动 锁体分别进行Z 向振动和冲 击(-30g )实 验,检 验是否 出现自 动 闭锁情况。 计划2006-11-1 厂家 进行试 验验证 2006-11-6 厂家出 具试验 报告 设计验证的同时,厂家对 现有设 计进行 设计改 进,加 强闭锁 器支 架设计,2006-11-7 前对 于加强 件进行Z 向振动 和冲击 (30g )实 验验证。实验完成后提交 实验报 告到我 司确认 。 以上计划及其解决方案待 厂家确 认! ? 前后门均增加支架与 车身紧固,避免悬臂 梁的引起闭锁器抖动; ? 闭锁器的质量控制; ? 更改BCM 捕捉时间 20ms 为10ms, ? 更改BCM 两点间断捕 捉为持续捕捉。 目前因为颠簸引起震动导致自动落锁问题已经彻底解决! 最终解决办法! 碰撞落锁原因分析 ? 最近发生S21 左侧正碰过程中 ,左侧 后门在 锁机构 不受电 控情况 下自 动落锁,造成左侧后门外 开失效 。 ? 锁机构分析:(锁机构如 下图) ? 从上图可见:保险机构是 有保险 横向拉 杆和保 险竖直 拉杆、 保险拉 杆 固定座等一套连杆机构组 成;后 门保险 竖直拉 杆向下 推动是 上保险 , 后门保险竖直拉杆向上提 起时是 解保险 。 ? 当汽车发生正碰时,碰撞 加速度 可以达 到-30g 而 加速度 方向与 运动方 向相反,此时在这套连杆 机构组 成中: 简单分 析碰撞 受力情 况如下 ? a :保险横向拉杆受到的 冲击惯 性力方 向向前, 并有滑 动的趋 势: T1=m1a ;(m1 是 保险横 向拉杆 的质量 ;a 是 碰撞加 速度) ; ? b:保险竖直拉杆受到的 冲击惯 性力方 向向前, 并有滑 动的趋 势: T2=m2a ;(m2 是 保险竖 直拉杆 的质量 ;a 是 碰撞加 速度) ; ? c :锁体固定在车身上 ,可以 认为与 车身同 通为刚 体, 没有 滑动的 趋势。 ? d :保险拉杆固定座是冲 击惯性 力可以 忽略不 记! ? 保险横向拉杆的质量m1:46.5 克 ? 在25.5g 加速度下拉杆 惯性力 : ? T1=0.0465*9.8*25.5=11.62N ? 保险竖直拉杆的质量m2: 11.94 克 ? 在25.5g 加速度下拉杆 惯性力 : ? T2=0.01194*9.8*25.5=3N ? 当由于这是个摆臂, 根据右 图分析 作用在 保险拉 杆固定 座力T3=1.13N ? 再根据力矩分析,T4=0.51N , 这个T4 正 好对T1 施加反 向力。 ? 从上面分析可知,因碰撞产生的碰撞惯性 力T=T1-T4=11.11N , ? 分析故障零件(从故障车上撤下测量): ? 保险开启力F=11.3N ? 产品图纸定义保险开启力F=10 ±2N ;保险 开启力符合产品定义。 ? 但这个值和车辆在25.5g 加速度下,因碰撞 导致保险横向拉杆产生的碰撞惯性力T1 非 常接近。也就是说在大于25.5g 加速度下保 险横向拉杆产生的碰撞惯性力存在上保险 的可能! ? 下面是去年碰撞试验时的瞬时加速度曲线: (见附图B-39 B-41) ? 另两个是今年碰撞试验时的瞬时加速度曲 线:见附图 (89 Page of chery809 ) (90 Page of chery809 )图片数据表 明:Max(144.6 ms) = 3.134 g; Min(83.2 ms) = -33.16 g ? 可见这根保险横向拉杆设计是存在问题的! 1. Analysis Interval: 0 - 999.9 [ms] 2. Max(144.6 ms) = 3.134 g; Min(83.2 ms) = -33.16 g 碰撞瞬间加速度变化情况 1. Analysis Interval: 0 - 999.9 [ms] 2. Max(83.4 ms) = 33.84 g; Min(999.7 ms) = 0.03159 g 3. cont. A3ms(81.92 - 84.92 ms) = 32.62 g; cum. A3ms = 32.62 g ? 最终更改方案: ? 更改扭力弹簧由直径 φ1. 0 改为φ1. 1, ? 增加弹簧扭力由原扭力10 ±1N 改为15 ±1N 存在风险:闭锁器附载加大,影响其使用寿命! 门提的力量加大,不易解锁! 试验表明更改不影响其使用寿命! 背门增加闭锁器开启,闭 锁器拉 杆的设 计 ? 发生侧碰时,由于闭锁 器拉杆产生的惯性力, 可能推动锁杆移动,导 致锁开启. ? T 表示锁臂的启动力; ? F 表示侧碰撞加速度-30g 的情况下的惯性力; ? T > F 时,说明在国家规 定的车辆侧碰撞加速度- 30g 的情况下,背门锁不 会打开. ? 根据以上条件,计算增 加的力臂长度。 用任意钥匙都能打开行李 箱锁的 故障
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chaos

编号: 20180408231703706303

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上传时间: 2018-04-09

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