[發明專利]對現有汽車尾門電撐桿系統下的優化設計的方法及裝置

有效

• 申請號: 201810185628.1
• 申請日: 2018-03-07
• 公開（公告）號: CN108345756B
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發明（設計）人: 胡世根;董軍
• 申請（專利權）人: 北京順恒達汽車電子股份有限公司
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17;G06F30/15;G06F119/14
• 代理公司: 北京高文律師事務所 11359
• 代理人: 徐江華

本發明提供的對現有汽車尾門電撐桿系統下的優化設計的方法及裝置，以上止點時關門力和開門力之比b值為變量進行優化設計。通過選擇車型，輸入撐桿參數，建立電動撐桿的多體模型。輸入要求的平均關門力大于平均開門力a值，輸入要求的彈簧最大應力比，輸入b的初值和步長△b。對模型進行迭代計算，調整彈簧預載以滿足a值；調整彈簧剛度以滿足b值的要求。得到滿足a、b值條件下的彈簧預載和彈簧剛度。驗算彈簧并進行對應判斷，工作最大應力比是否滿足小于要求的彈簧應力比要求，并且彈簧最小工作長度是否滿足大于或等于1.1倍彈簧壓并長度要求。本發明可以快速找到在現有汽車尾門電撐桿系統下能滿足撐桿性能要求的最大b值。得到該撐桿系統最佳的懸停性能。

技術領域

本發明涉及一種汽車部件設計優化方法，尤其是涉及一種對汽車尾門電撐桿系統下的優化設計的方法及裝置。

背景技術

隨著汽車智能電子的推廣應用，汽車電動尾門撐桿得到越來越廣泛的應用，以前電動尾門撐桿在高檔汽車上應用，現在出現向中低檔汽車上應用的趨勢。電動尾門撐桿設計越來越受到汽車行業的重視。

電動尾門撐桿是一種機電一體化的空間機構，它性能好壞受到多種因素影響，如撐桿兩端空間安裝點位置、尾門鉸鏈點位置、尾門重量及質心位置、彈簧的設計位置長度、彈簧剛度、彈簧預載、電機功率、及減速系統的磁滯力矩等因數影響，是一個復雜的系統工程。

彈簧預載和彈簧剛度選擇，是影響電動撐桿的性能的關鍵因數。電動撐桿的一個基本性能要求在手動模式下能在工作區間懸停，并要求在縱坡±20％和5公斤雪載下實現手動停。這就要求在平坡下平均關門力要稍大于平均開門力a值，a值是平均關門力減去平均開門力的數值，a值一般可取0～30N。在理想情況下，并取上止點時關門力和開門力相等。但由于各車型尾門質心高度和轉動軸位置不同，尾門在轉動時重力矩變化有很大差異，對很多車型的電動尾門撐桿系統，在保證平均關門力稍大于平均開門力的情況下，很難滿足上止點時關門力和開門力相等。在滿足平均關門力稍大于平均開門力a值的情況下，彈簧參數設計盡可能使上止點時關門力和開門力之比b值為最大，b值是彈簧處于上止點時的關門力和開門力的比值。對現有電撐桿，其撐桿硬點已不能變動，彈簧線徑和彈簧外徑是不能改變的。只能改變彈簧預載、彈簧剛度及彈簧節距。彈簧參數優化設計，要滿足該撐桿有最佳的懸停性能，又要保證彈簧應力百分比不高于要求值，并保證彈簧最小工作長度＝1.1倍彈簧壓并長度要求。以上止點時關門力和開門力之比b值為變量進行優化設計。

目前國內電撐桿企業普遍采用和國外電撐桿對標的方法，設計生產電撐桿，由于尾門系統條件的不同，懸停性能往往不佳，常出現車門到上止點時懸停困難或在縱坡±20％和5公斤雪載下不能懸停的現象。

目前在國內沒有看到電撐桿優化設計方面的內容，沒有發現一種對現有汽車尾門電撐桿系統下的優化設計的方法和裝置。

發明內容

本發明提供了一種對現有汽車尾門電撐桿系統下的優化設計的方法及裝置，解決了汽車尾門電撐桿普遍存在的懸停性能不佳的問題，其技術方案如下所述：

一種對現有汽車尾門電撐桿系統下的優化設計的方法，包括以下步驟：

(1)選擇車型，輸入對應的汽車尾門電動撐桿的參數，建立電動撐桿的模板模型，所述模板模型中涉及的參數包括撐桿的位置信息、門鉸鏈點位置信息、門重心位置信息、關門點位置信息、開門點位置信息、彈簧參數、車門最大轉角和尾門重量；彈簧參數包括彈簧線徑和彈簧外徑；

(2)輸入要求的平均關門力大于平均開門力a值，輸入要求的彈簧最大應力比，以彈簧在上止點時的關門力和開門力之比b值為變量進行優化設計，輸入要求的上止點關門力和開門力之比b的初值，以及輸入步長△b；

(3)模型進行迭代計算，首先調整彈簧預載以滿足a值，然后調整彈簧剛度以滿足b值，進而得到滿足a、b值條件下的彈簧預載和彈簧剛度；