汽車 EPB系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計(jì)

摘 要：電子手剎系統(tǒng)即 EPB系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，需要對(duì)其參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，文章主要針對(duì) EPB系統(tǒng)在坡道起

步以及緊急制動(dòng)時(shí)的參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，解析與描述。

關(guān)鍵詞：EPB，參數(shù)設(shè)計(jì)

1 EPB坡道起步電控流程及其參數(shù)設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)的坡道起步程序的情況是：汽車起步時(shí)，駕駛員為實(shí)行坡道起步按 EPB按鈕，電控流程如圖1所示。實(shí)現(xiàn)此過(guò)程的電子控制，必須確定何時(shí)解除駐車制動(dòng)：發(fā)動(dòng)機(jī)作用于驅(qū)動(dòng)輪上的轉(zhuǎn)矩[4]（以下文章中簡(jiǎn)稱“驅(qū)動(dòng)力矩”）Tt大于或等于起步道路阻力偶矩（≈道路阻力偶矩Tψ）。

2 EPB緊急制動(dòng)電控流程設(shè)計(jì)及其優(yōu)勢(shì)

EPB緊急制動(dòng)是指：行車時(shí)，若剎車制動(dòng)力不足或突遭失效，駕駛員可拉起EPB按鈕，令EPB系統(tǒng)參與完成汽車的緊急制動(dòng)，盡可能保障行車安全。由于此類情況是非正常的，會(huì)對(duì)EPB系統(tǒng)的使用性能造成損傷，因此，在正常情況下，禁用此功能。若在啟動(dòng)EPB時(shí)，需要ECU準(zhǔn)確地分析出駕駛員所要采取的動(dòng)作，再啟動(dòng)執(zhí)行器，以提供最大的制動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)汽車的穩(wěn)定制動(dòng)。ECU需要獲取EPB按鈕信號(hào)、剎車踏板位置、加速踏板位置和輪速等信號(hào)。

緊急制動(dòng)的電控流程為：駕駛員拉起 EPB按鈕時(shí)，ECU接收到信號(hào)，啟動(dòng)相應(yīng)的 Interrupt程序，檢測(cè)輪速值和加速踏板位置信號(hào)，此類功能應(yīng)用的前提條件是車速在30km/ h內(nèi)，且加速踏板處于完全釋放狀態(tài)，若監(jiān)測(cè)到制動(dòng)踏板未移動(dòng)，ECU便判定為正常行車表1 緊急制動(dòng)時(shí) EPB在汽車制動(dòng)距離與制動(dòng)時(shí)間上的優(yōu)勢(shì) 狀態(tài)，此時(shí)便鎖止EPB功能以便正常行車。若監(jiān)測(cè)到制動(dòng)踏板被極速踩到底，即制動(dòng)力最大時(shí)，ECU便判定發(fā)生了緊急情況，隨即發(fā)出電控信號(hào)，啟動(dòng)執(zhí)行器制動(dòng)，使汽車的制動(dòng)力 Fμ及制動(dòng)扭矩 Tμ作用在 4個(gè)車輪同時(shí)達(dá)到車速小于5km/h時(shí)拉EPB按鈕，可對(duì)后輪進(jìn)行制動(dòng)，使汽車停止。車速為5-30km/h時(shí)拉EPB按鈕，對(duì)后輪進(jìn)行逐次減速制動(dòng)，持續(xù)制動(dòng)階段平均減速度最高可達(dá)到8-10m/s2，較未配備EPB的汽車增加了 1-2m/s2，提升了汽車緊急制動(dòng)時(shí)的安全性能。

極短，近似為 0.1s，通過(guò)計(jì)算及利用SUV汽車在水平、干燥、良好的城市道路上進(jìn)行測(cè)試實(shí)驗(yàn)分別得到配備EPB和未配備EPB的汽車的緊急制動(dòng)距離，具體情況見(jiàn)表1。

從表1中可看出，當(dāng)車速達(dá)到30km/h時(shí)，若采取緊急制動(dòng)停車，配備EPB的汽車比未配備EPB的在制動(dòng)距離上降低了0.87m，以設(shè)計(jì)車長(zhǎng)4520mm、軸距2690mm的SUV汽車[3]為例，如圖5為30km/h→0時(shí)的緊急制動(dòng)配備與未配備EPB在制動(dòng)距離s上的差距。

0.87m，即870mm，這個(gè)差距相當(dāng)于在水平面上，汽車的前保險(xiǎn)杠至前輪的垂直距離或后保險(xiǎn)杠至后軸的垂直長(zhǎng)度，這在緊急制動(dòng)的時(shí)刻顯得至關(guān)重要，配備EPB的汽車不僅縮短了制動(dòng)距離，而且提高了車上人員的安全系數(shù)及汽車緊急制動(dòng)時(shí)的安全性能，防止追尾事故的發(fā)生。

EPB在緊急制動(dòng)時(shí)間和距離上的優(yōu)勢(shì)在通常角度來(lái)說(shuō)，零點(diǎn)幾秒和幾十公分的差距是微不足道的，而所謂的緊急制動(dòng)，舉個(gè)例子來(lái)講：汽車在能見(jiàn)度低的高速公路行駛，或穿越無(wú)人看守鐵路道口的時(shí)刻，若在這些緊要關(guān)口，零點(diǎn)幾秒和幾十公分的差距便相當(dāng)于百米賽跑運(yùn)動(dòng)員沖線那一時(shí)刻了，而緊急情況下，甚至可以挽救駕駛員或乘客等車上人員的生命以及財(cái)產(chǎn)的損失。由此可見(jiàn)，汽車設(shè)計(jì)配備有EPB對(duì)防范交通事故的發(fā)生起到了至關(guān)重要的作用，效果非常顯著。

3 結(jié)論

本文完成了汽車EPB系統(tǒng)坡道起步及緊急制動(dòng)的設(shè)計(jì)，依據(jù)作用于汽車上的外力特性，分析了與汽車動(dòng)力學(xué)及EPB系統(tǒng)相關(guān)的動(dòng)力性及制動(dòng)性使用性能，建立了相關(guān)的動(dòng)力學(xué)方程，分析了EPB系統(tǒng)在坡道起步以及緊急制動(dòng)時(shí)對(duì)汽車動(dòng)力性能及制動(dòng)性能所具備的優(yōu)勢(shì)，最終結(jié)果滿足設(shè)計(jì)數(shù)值要求。

參考文獻(xiàn)：

[1]Electric Hydraulic Brake System-The First Approach to Brake-by-Wire Technology. SAE 1996. 96.1.1.

[2]Renault Koleos： premier de la classe？Ingenieurs de l'Automobile. 08，（794）.

[3]劉峰 .雷諾科雷傲故障快速維修與 EPB手動(dòng)解鎖 [J].汽車維修.13（11）：13-16.

[4]余志生 .汽車?yán)碚?[M].機(jī)械工業(yè)出版社，00年：2-3，13-14，77-81.

[5]劉峰 .汽車電子駐車制動(dòng) EPB系統(tǒng)電控流程設(shè)計(jì) [J].客車技術(shù)與研究，16（4）： 46-48.

[6]劉峰 .汽車 EPB系統(tǒng)控制策略設(shè)計(jì)研究 [J].汽車工業(yè)研究，16（7）：48-51.