CN114112419A - 一种车门开闭实验系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车门开闭实验系统，包括车门解锁锁止装置和车门开闭操作装置；车门解锁锁止装置用于触碰车门外把手解锁区域；车门开闭操作装置用于从车内解锁车门、打开车门再关闭车门，车门解锁锁止装置还用于触碰车门外把手的锁止区域对车门锁止；车门开闭操作装置包括：底座；驱动机构，用于输出往复直线运动；从动机构，在驱动机构带动下，输出往复摆动运动，打开和关闭车门；车门解锁机构，设置于从动机构靠近车门的一端，用于拉动车门内把手解锁车门。本实验系统中，车门解锁机构设置在车门开闭操作装置上，无需在内把手上钻孔、对内把手造成损坏；一个工作循环模拟了实际应用中的所有工况，可靠性测试更准确。

Description

一种车门开闭实验系统

技术领域

本发明属于汽车可靠性测试技术领域，具体涉及一种车门开闭实验系统。

背景技术

目前配备无钥匙进入功能的车辆越来越多，无钥匙进入功能失效问题也日益凸显，因此，有必要开发一种无钥匙进入功能车辆车门的开闭耐久试验系统。

一个完整的无钥匙进入功能车辆车门的开闭耐久试验循环包括：触摸车门外把手内侧→整车解锁→通过车门内把手解锁车门→打开车门→关闭车门→按压车门外把手外侧锁止按钮→整车锁止。

现有的无钥匙进入功能车辆车门的开闭耐久测试系统在模拟通过车门内把手解锁车门时，需要在内把手上钻孔，降低了内把手强度，容易造成内把手损坏，并且没有完整执行试验循环工况，可靠性测试不够准确。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种车门开闭实验系统，以解决现有的测试系统需对车门内把手造成损坏，并且没有完整执行试验循环工况的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种车门开闭实验系统，应用于无钥匙进入功能车辆，包括相互通信连接的车门解锁锁止装置和车门开闭操作装置；

所述车门解锁锁止装置用于触碰车门外把手解锁区域；所述车门开闭操作装置用于在收到整车解锁信号后从车内解锁车门、打开车门再关闭车门，所述车门解锁锁止装置还用于在收到所述车门开闭操作装置发出的关门信号后触碰车门外把手的锁止区域对车门锁止；

所述车门开闭操作装置包括：

底座；

驱动机构，设置在所述底座上，用于输出往复直线运动；

从动机构，一端与所述驱动机构相连接，另一端用于连接车门内侧，在所述驱动机构输出的往复直线运动带动下，输出往复摆动运动，从而驱动车门打开和关闭；

车门解锁机构，设置于所述从动机构靠近车门的一端，用于拉动车门内把手解锁车门。

进一步地，所述驱动机构包括设置在所述底座上的伺服电机，和由所述伺服电机驱动的曲柄滑块机构，所述曲柄滑块机构包括：

曲柄，与所述伺服电机连接；

主从动杆，包括第一端和第二端，所述第一端与所述曲柄铰接；

第一滑块，铰接在所述主从动杆的第二端；

第一滑台，设置所述基座上，所述第一滑块设置在所述第一滑台上，并相对于所述第一滑台可沿直线滑动。

进一步地，所述从动机构包括：

第一副从动杆，包括第三端和第四端，所述第三端铰接在所述第一滑块上；

第二滑块，铰接在所述第一副从动杆的第四端；

第二滑台，设置所述基座上，所述第二滑块设置在所述第二滑台上，并相对于所述第二滑台可沿直线滑动；

第二副从动杆，包括第五端和第六端，所述第五端铰接在所述第二滑块上；

光轴，设置在所述第二副从动杆上，并从所述第二副从动杆的第六端伸出，伸出端用于连接车门内侧。

进一步地，所述光轴通过直线轴承与所述第二副从动杆连接。

进一步地，所述主从动杆、所述第一滑块和所述第一滑台分别设置有两个，组成两套主从动系统；

所述曲柄旋转时同时驱动两套主从动系统，使两个所述第一滑块在同一直线上做同向往复运动；

所述从动机构设置有四个，每个第一滑块上连接有两个从动机构，连接在同一个第一滑块上的两个从动机构相对于第一滑台对称设置，四个从动机构分别用于控制四个车门的开闭；

所述车门解锁机构设置有四个，分别与四个从动机构连接，用于解锁四个车门。

进一步地，所述车门解锁机构包括：气爪；

第一气缸，与所述气爪连接，驱动所述气爪向上或向下运动；

第二气缸，设置在所述第二副从动杆的第六端，与所述第一气缸连接，驱动所述第一气缸靠近或远离车门内把手。

进一步地，所述车门解锁机构还包括第一安装板，所述第一安装板包括：第一安装板本体、自所述第一安装板本体向上弯折的第一弯折板，以及自所述第一弯折板水平弯折的第二弯折板，所述第一安装板本体与所述第二弯折板相对于所述第一弯折板的弯折方向相反；

所述第一安装板本体固定于所述第二副从动杆的第六端；

所述第二气缸固定在所述第二弯折板上。

进一步地，所述第一弯折板上设置有窗口，所述光轴从所述窗口伸出。

进一步地，所述车门解锁锁止装置包括：

第二安装板，固定于车门外侧靠近车门外把手处；

第三气缸，设置于所述第二安装板上；

触摸板，与所述第三气缸连接，并位于车门外把手与车门之间的间隙处；

第四气缸，设置于所述第二安装板上，并正对车门外把手外侧的锁止按钮。

进一步地，所述第二安装板为几字形，包括：第二安装板本体、自所述第二安装板本体两个相对边分别向同一方向弯折的第一折边，以及自两个所述第一折边分别向外侧弯折的第二折边；

所述第二安装板通过所述第二折边固定在车门外侧，车门外把手位于两个所述第一折边之间；

所述第三气缸和所述第四气缸设置在所述第二安装板本体上。

实施本发明实施例，具有如下有益效果：本发明提供的车门开闭实验系统中，车门解锁锁止装置单独安装于车门外把手位置，车门解锁机构设置在车门内侧的车门开闭操作装置上，不同于传统的外拉式车门开闭测试装置，可以同时测试车门外把手、内把手、门锁和合页等结构，本实验系统一个工作循环模拟了实际应用中的所有工况，可靠性测试更准确。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的车门开闭实验系统与车门的连接示意图。

图2为本发明实施例提供的车门开闭操作装置结构图。

图3为图2中D部分的局部放大图。

图4为图2中E部分的局部放大图。

图5为本发明实施例提供的车门解锁机构的连接结构图。

图6为本发明实施例提供的车门解锁锁止装置结构图。

图7为本发明实施例提供的一种接线原理图。

具体实施方式

以下各实施例的说明是参考附图，用以示例本发明可以用以实施的特定实施例。

本发明实施例提供了一种车门开闭实验系统，本实验系统应用于无钥匙进入功能车辆的车门开闭可靠性测试，包括相互通信连接的车门解锁锁止装置A和车门开闭操作装置B，结构及应用场景如图1所示。车门解锁锁止装置A设置在车门C的外把手处，用于控制触摸外把手内侧，从而解锁整车。车门开闭操作装置B设置在车辆内部，用于在收到整车解锁信号后从车内解锁车门C、打开车门C，再关闭车门C，车门解锁锁止装置A还用于在收到车门开闭操作装置B发出的关门信号后按压外把手外侧的锁止按钮对整车锁止。

车门开闭操作装置B具体包括：底座1、驱动机构2、从动机构3和车门解锁机构4；驱动机构2设置在底座1上，用于输出往复直线运动；从动机构3的一端与驱动机构2相连接，另一端连接在车门D的内侧，从动机构3在驱动机构2输出的往复直线运动带动下，输出往复摆动运动，往复摆动运动驱动车门D打开和关闭。车门解锁机构4，设置于从动机构3靠近车门D的一端，用于拉动车门内把手解锁车门。

本实验系统的一个工作循环为：车门解锁锁止装置A触摸外把手内侧解锁整车→车门解锁机构4通过内把手解锁车门→驱动机构2启动输出直线往复运动→驱动从动机构3做往复摆动运动→打开车门→关闭车门→车门解锁锁止装置A按压外把手外侧的锁止按钮→整车锁止。本发明将车门解锁机构设置在车门开闭操作装置上，不同于传统的将车门解锁机构直接与内把手连接，无需在内把手上钻孔、对内把手造成损坏，并且本实验系统一个工作循环模拟了实际应用中的所有工况，可靠性测试更准确。

本发明的实验系统中，驱动机构2输出的是往复直线运动，从动机构3在驱动机构2输出的往复直线运动带动下，输出往复摆动运动，通过往复摆动运动来控制车门的打开和关闭，根据上述机械运动的特点，可以采用不同的运动机构来实现。本发明提供的一个实施例中，往复直线运动采用曲柄滑块机构实现。具体的，驱动机构2如图2所示，主要包括伺服电机21、驱动杆(曲柄)22、主从动杆23、第一滑块24和第一滑台25。连接方式如图3所示，伺服电机21与减速器26通过螺栓连接，并通过伺服电机安装板27固定在基座1上；驱动杆22设置在伺服电机安装板27上，一端通过螺栓与减速器26连接，另一端通过螺栓与回转接头28连接，主从动杆23包括第一端231和第二端232，第一端231与回转接头28连接，第二端232与第一滑块24连接。第一滑台25为“工”字形滑轨，第一滑块24与“工”字形滑轨咬合，在第一滑台25上可自由滑动。

驱动机构2的工作原理为：伺服电机21通过减速器26带动驱动杆22转动，主从动杆23推动第一滑块24沿着第一滑台25滑动，驱动杆22、主从动杆23、第一滑块24和第一滑台25构成了曲柄滑块机构。

基于上述驱动机构2，从动机构3包括第一副从动杆31、第二滑块32、第二滑台33、第二副从动杆34和光轴35。具体连接方式如图4所示。第一副从动杆31包括第三端311和第四端312，第三端311铰接在第一滑块24上，第四端312与第二滑块32铰接，第二滑台33为“工”字形滑轨，第二滑块32与“工”字形滑轨咬合，在第二滑台33上可自由滑动；第二副从动杆34包括第五端341和第六端342，第五端341铰接在第二滑块32上,；光轴35设置在第二副从动杆34上，并从第二副从动杆34的第六端342伸出，伸出端与车门内侧连接。

从动机构3的工作原理为：第一滑块24滑动时，通过第一副从动杆31带动第二滑块32沿第二滑台33滑动，第二副从动杆34在第二滑块32的带动下，通过光轴35打开或关闭车门，并以第二滑块32为圆心做适应性摆动。本实施例中，光轴35最好设置为相对于第二副从动杆34是可自由伸缩连接的，例如光轴35通过直线轴承与第二副从动杆34连接，降低车门打开和关闭过程对从动机构3的冲击。

本发明进一步提供了一种同时测试四个车门的车门开闭实验系统实施例，参照图2，主从动杆23、第一滑块24和第一滑台25分别设置有两个，组成两套主从动系统，驱动杆22转动时，带动两个主从动杆23运动，并使两个第一滑块24分别在两个第一滑台25上在同一直线上同步做同向往复运动；进一步参照图1，从动机构3设置有四个，其中，每个第一滑块24上连接有两个从动机构3，连接在同一个第一滑,24上的两个从动机构3相对于第一滑台25对称设置，四个从动机构3分别连接在四个车门的内侧。本实施例通过两个曲柄滑块机构(共用一个驱动杆22)控制四个从动机构3，同时对四个车门进行车门开闭可靠性测试，不仅结构简单容易实现，而且同步性好，解决了现有方法在测试四个车门时开门关门不同步时，整车锁止等待时间过长的问题，测试效率高。

参照图5，本发明进一步提供了车门解锁机构4的实施例，具体包括：气爪41、第一气缸42和第二气缸43，第一气缸42与气爪41连接，驱动气爪41向上或向下运动；第二气缸43设置在第二副从动杆34的第六端342，第二气缸43与第一气缸42连接，驱动第一气缸靠近或远离车门内把手。本实施例车门解锁机构4的工作原理为：在收到整车解锁信号后，第二气缸43伸出，推动第一气缸42靠近车门内把手，到达目标位置后，第一气缸42伸出，带动气爪41向下运动，气爪插入内把手与车门之间的间隙，第二气缸43缩回，气爪41掰动内把手，车门解锁。本实施例的车门解锁机构4作用于内把手，无需在内把手上钻孔，结构简单。

进一步地，车门解锁机构4还包括第一安装板44，通过第一安装板44安装到第二副从动杆34上。具体地，第一安装板44大致呈“Z”形，包括：第一安装板本体441、自第一安装板本体441向上弯折的第一弯折板442，以及自第一弯折板442水平弯折的第二弯折板443，第一安装板本体441与第二弯折板443相对于第一弯折板442的弯折方向相反；第一安装板本体441固定于第二副从动杆34的第六端342；第二气缸43固定在第二弯折板443上。还可以在第一弯折板442上设置避让结构，例如开设一窗口444，使光轴35从窗口444伸出，光轴35的伸出端与车门连接。

参照图6，本发明进一步提供了车门解锁锁止装置A的实施例，具体包括：第二安装板51、第三气缸52、触摸板53和第四气缸54，车门解锁锁止装置通过第二安装板51固定于车门外侧靠近车门外把手处，安装图参照图1。具体地，第二安装板51可以制作成“几”字形，第二安装板51包括：第二安装板本体511、自第二安装板本体51两个相对边分别向同一方向弯折的第一折边512，以及自两个第一折边512分别向外侧弯折的第二折边513；第二安装板51通过第二折边513固定在车门外侧，例如将第二折边513粘贴在车门外侧，车门外把手位于两个第一折边512之间。第三气缸52和第四气缸54固定在第二安装板本体511上；触摸板53固定在第三气缸52上，并刚好插入车门外把手与车门之间的间隙，当第三气缸52缩回时，带动触摸板53接触外把手内侧，模拟人手触摸解锁整车；第四气缸54正对车门外把手外侧的锁止按钮，当车门打开和关闭动作执行完毕后，第四气缸54伸出按压锁止按钮，整车锁止。

具体应用时，首先应根据不同车型尺寸调整车门解锁锁止装置中第三气缸52和第四气缸54的初始位置，以便能够整车能够顺利解锁、锁止；然后调整基座1的位置及高度，并调节第一副从动杆31的长度，保证车门能顺畅开关且不过开。

图7为基于本发明上述实施例提供的一种接线原理图，PLC与计算机通过USB连接线通信；PLC输入端子接有启动按钮、停止按钮、急停按钮、计数器等并形成控制回路；PLC输出端子一部分与伺服驱动器连接，伺服驱动器与伺服电机连接，形成PLC对伺服电机控制回路，当PLC发出指令时，伺服电机按指令运转；PLC输出端子另一部分与气动电磁阀连接，控制气动电磁阀接通或阻断，当PLC发出指令时，气动电磁阀按指令完成通断。

其中，电磁阀1控制第三气缸，电磁阀2控制第四气缸，电磁阀3控制第二气缸，电磁阀4控制第一气缸。四个车门分别为车门1、车门2、车门3和车门4，电磁阀3同时控制四个第二气缸，电磁阀4同时控制四个第一气缸，四个车门的开关门操作保持同步。下面结合控制原理具体说明本实验系统的工作原理。整个执行过程如下：

(1)整车解锁PLC控制电磁阀1的端口100.01输出高电平，电磁阀1线圈通电吸合，车门解锁锁止装置的第三气缸52缩回回路接通，执行缩回动作，带动接触板53与车门外把手内侧贴合，到达设定时间后完成整车解锁。端口100.01输出低电平，电磁阀1线圈断电，第三气缸52伸出回路接通，执行伸出动作，带动接触板53脱离车门外把手内侧，恢复到初始状态。

(2)打开车门PLC控制电磁阀3的端口100.03输出高电平，电磁阀3线圈通电吸合，车门解锁机构4中的第二气缸43伸出回路接通，第二气缸43推动第一气缸42靠近车门，直至气爪41位于内把手空腔正上方，PLC控制电磁阀4的端口100.04输出高电平，电磁阀4线圈通电吸合，第一气缸42伸出回路接通，第一气缸42带动气爪41进入内把手空腔。

端口100.03输出低电平，电磁阀3线圈断电，第二气缸43缩回回路接通，第二气缸43带动气爪41缩回，气爪41掰动内把手，车门解锁。端口100.04输出低电平，电磁阀4线圈断电，第一气缸42带动气爪41一起缩回，恢复到初始状态。

PLC控制伺服电机的输出端口101.00-101.02输出脉冲信号，伺服驱动器接收到信号后控制伺服电机21旋转，带动减速器26旋转，进而驱动杆22沿整车Z轴向前转动，主从动杆23推动第一滑块24沿着第一滑台25向前运动；第一滑块24依次将动力传递至第一副从动杆31、第二滑块32、第二副从动杆34、光轴35，光轴35向打开车门的方向运动，打开车门。端口101.00-101.02输出脉冲信号停止。

(3)关闭车门PLC控制输出端口101.00-101.02继续输出脉冲信号，伺服驱动器接收到信号后控制伺服电机21继续旋转，带动减速器26旋转，主从动杆23推动第一滑块24沿着第一滑台25向后运动；第一滑块24依次将动力传递至第一副从动杆31、第二滑块32、第二副从动杆34、光轴35，光轴35向关闭车门的方向运动，关闭车门。端口101.00-101.02输出脉冲信号停止。

(4)整车锁止PLC控制电磁阀2的端口100.02输出高电平，电磁阀2线圈通电吸合，车门解锁锁止装置的第四气缸54伸出回路接通，第四气缸54伸出，按压车门外把手外侧的锁止按钮，完成整车锁止。端口100.02输出低电平，电磁阀2线圈断开，第四气缸54缩回回路接通，第四气缸54执行缩回动作，一个完整循环完成，计数器计数一次。

通过上述说明可知，与现有技术相比，本发明的有益效果在于：针对无钥匙进入功能车辆车门的开闭耐久测试，本发明提供的测试系统中，车门解锁机构设置在车门开闭操作装置上，不同于传统的将车门解锁机构直接与内把手连接，无需在内把手上钻孔、对内把手造成损坏，并且本实验系统一个工作循环模拟了实际应用中的所有工况，可靠性测试更准确。并且本系统可以集成四套测试机构，同时对四个车门进行车门开闭可靠性测试，不仅结构简单容易实现，而且同步性好，解决了现有方法在测试四个车门时开门关门不同步时，整车锁止等待时间过长的问题，测试效率高。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种车门开闭实验系统，应用于无钥匙进入功能车辆，其特征在于，包括相互通信连接的车门解锁锁止装置和车门开闭操作装置；

所述车门解锁锁止装置用于触碰车门外把手解锁区域；所述车门开闭操作装置用于在收到解锁信号后从车内解锁车门、打开车门再关闭车门，所述车门解锁锁止装置还用于在收到所述车门开闭操作装置发出的关门信号后触碰车门外把手的锁止区域对车门锁止；

所述车门开闭操作装置包括：

底座；

驱动机构，设置在所述底座上，用于输出往复直线运动；

从动机构，一端与所述驱动机构相连接，另一端用于连接车门内侧，在所述驱动机构输出的往复直线运动带动下，输出往复摆动运动，从而驱动车门打开和关闭；

车门解锁机构，设置于所述从动机构靠近车门的一端，用于拉动车门内把手解锁车门。

2.根据权利要求1所述的车门开闭实验系统，其特征在于，所述驱动机构包括设置在所述底座上的伺服电机，和由所述伺服电机驱动的曲柄滑块机构，所述曲柄滑块机构包括：

曲柄，与所述伺服电机连接；

主从动杆，包括第一端和第二端，所述第一端与所述曲柄铰接；

第一滑块，铰接在所述主从动杆的第二端；

第一滑台，设置所述基座上，所述第一滑块设置在所述第一滑台上，并相对于所述第一滑台可沿直线滑动。

3.根据权利要求2所述的车门开闭实验系统，其特征在于，所述从动机构包括：

第一副从动杆，包括第三端和第四端，所述第三端铰接在所述第一滑块上；

第二滑块，铰接在所述第一副从动杆的第四端；

第二滑台，设置所述基座上，所述第二滑块设置在所述第二滑台上，并相对于所述第二滑台可沿直线滑动；

第二副从动杆，包括第五端和第六端，所述第五端铰接在所述第二滑块上；

光轴，设置在所述第二副从动杆上，并从所述第二副从动杆的第六端伸出，伸出端用于连接车门内侧。

4.根据权利要求3所述的车门开闭实验系统，其特征在于，所述光轴通过直线轴承与所述第二副从动杆连接。

5.根据权利要求3所述的车门开闭实验系统，其特征在于，所述主从动杆、所述第一滑块和所述第一滑台分别设置有两个，组成两套主从动系统；

所述曲柄旋转时同时驱动两套主从动系统，使两个所述第一滑块在同一直线上做同向往复运动；

所述从动机构设置有四个，每个第一滑块上连接有两个从动机构，连接在同一个第一滑块上的两个从动机构相对于第一滑台对称设置，四个从动机构分别用于控制四个车门的开闭；

所述车门解锁机构设置有四个，分别与四个从动机构连接，用于解锁四个车门。

6.根据权利要求3所述的车门开闭实验系统，其特征在于，所述车门解锁机构包括：

气爪；

第一气缸，与所述气爪连接，驱动所述气爪向上或向下运动；

第二气缸，设置在所述第二副从动杆的第六端，与所述第一气缸连接，驱动所述第一气缸靠近或远离车门内把手。

7.根据权利要求6所述的车门开闭实验系统，其特征在于，所述车门解锁机构还包括第一安装板，所述第一安装板包括：第一安装板本体、自所述第一安装板本体向上弯折的第一弯折板，以及自所述第一弯折板水平弯折的第二弯折板，所述第一安装板本体与所述第二弯折板相对于所述第一弯折板的弯折方向相反；

所述第一安装板本体固定于所述第二副从动杆的第六端；

所述第二气缸固定在所述第二弯折板上。

8.根据权利要求7所述的车门开闭实验系统，其特征在于，所述第一弯折板上设置有窗口，所述光轴从所述窗口伸出。

9.根据权利要求1所述的车门开闭实验系统，其特征在于，所述车门解锁锁止装置包括：

第二安装板，固定于车门外侧靠近车门外把手处；

第三气缸，设置于所述第二安装板上；

触摸板，与所述第三气缸连接，并位于车门外把手与车门之间的间隙处；

第四气缸，设置于所述第二安装板上，并正对车门外把手外侧的锁止按钮。

10.根据权利要求9所述的车门开闭实验系统，其特征在于，所述第二安装板为几字形，包括：第二安装板本体、自所述第二安装板本体两个相对边分别向同一方向弯折的第一折边，以及自两个所述第一折边分别向外侧弯折的第二折边；

所述第二安装板通过所述第二折边固定在车门外侧，车门外把手位于两个所述第一折边之间；

所述第三气缸和所述第四气缸设置在所述第二安装板本体上。

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