汽車自動(dòng)駐車工作音的優(yōu)化研究

高曉辰　李航　辛慶鋒　金元麗　呂波濤　胡勇俊

摘 要：汽車是舒適性是車主非常關(guān)注的焦點(diǎn)，為乘客提供愉悅、舒適的乘車或駕駛環(huán)境是每個(gè)主機(jī)廠的追求目標(biāo)，智能科技的應(yīng)用為他們提供了操作便利性。本文以自動(dòng)駐車工作音的優(yōu)化為例，以自動(dòng)駐車控制的原理，通過對(duì)影響工作音的保壓時(shí)間、控制策略等進(jìn)行測(cè)試、主觀評(píng)價(jià)然后再調(diào)整優(yōu)化，將AVH工作時(shí)的工作音控制在非常良好的狀態(tài)，乘客或者駕駛員在使用該功能時(shí)，不會(huì)輕易察覺駕駛艙內(nèi)的聲音變化，提升了操作便利性的同時(shí)也不降低舒適性。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)駐車 工作音優(yōu)化 影響因素

1 前言

配置自動(dòng)駐車功能的車輛，當(dāng)啟動(dòng)AUTO HOLD功能時(shí)，駕駛員在停車或者啟動(dòng)時(shí)，車輛會(huì)自動(dòng)判斷車輛的溜動(dòng)趨勢(shì)，然后通過ESC的保壓等功能，給每一個(gè)車輪施加一定的液壓力。同時(shí)也會(huì)關(guān)聯(lián)電子駐車功能，臨時(shí)駐車超過一定時(shí)間后，系統(tǒng)將駐車功能移交至EPB。車輛在執(zhí)行AUTO HOLD功能時(shí)，處于常開狀態(tài)的USV限壓電磁閥關(guān)閉，切斷了液壓回路，該過程會(huì)產(chǎn)生液壓脈沖噪音，經(jīng)制動(dòng)管路、助力器和前圍板放大，使駕駛員感知到。某車型在進(jìn)行主觀評(píng)價(jià)時(shí)被提出AUTO HOLD工作音較大，松踏板的快慢程度該功能工作音也有區(qū)別。本文對(duì)該工作音的產(chǎn)生原理和控制邏輯進(jìn)行分析研究，以期將該問題徹底解決。

2 自動(dòng)駐車功能原理

自動(dòng)駐車功能又稱AUTO HOLD或者AVH，是車身穩(wěn)定系統(tǒng)的一項(xiàng)擴(kuò)展功能。該功能開啟后，駕駛員在等紅綠燈或者短暫停車時(shí)，無需按EPB按鈕開關(guān)，傳感器檢測(cè)車輛所處的坡度和車輪扭矩，該信號(hào)交由ESC處理并控制液壓力，使車輛保持在穩(wěn)定狀態(tài)[1]。踩制動(dòng)踏板時(shí)，制動(dòng)壓力經(jīng)制動(dòng)主缸、管路流至ESC的常開閥，再到卡鉗輪缸。松踏板時(shí)，ESC發(fā)送控制指令，加電關(guān)閉常開閥，切斷制動(dòng)主缸與卡鉗輪缸的關(guān)聯(lián)。同時(shí)打開常閉電磁閥閥，將卡鉗輪缸多余的制動(dòng)液回流至制動(dòng)主缸。管路壓力的突然變化，會(huì)產(chǎn)生類似的“水錘效應(yīng)”的現(xiàn)象[1]，該現(xiàn)象產(chǎn)生的沖擊波經(jīng)放大、傳遞。會(huì)使駕駛員感受一陣“咯咯”聲。該工作音的優(yōu)化是本文的研究方向。

3 不同場(chǎng)景下的AVH工作音

AVH功能在松制動(dòng)踏板時(shí)開始工作，踏板回位的快慢影響制動(dòng)液的壓力變化，經(jīng)對(duì)兩種場(chǎng)景下的AVH工作音主觀評(píng)價(jià)，快速松踏板時(shí)AVH工作音較大，緩慢松制動(dòng)踏板時(shí)AVH工作音較小。針對(duì)該問題，特進(jìn)行了相應(yīng)測(cè)試以量化主觀評(píng)價(jià)的符合性。在ESC硬件上布置了測(cè)量噪音的設(shè)備，檢測(cè)了兩種工況下的工作音分貝值曲線，快速松踏板的工作音最大值為50dB（A），緩慢松踏板時(shí)的工作音最大值為45dB（A），差異明顯。從對(duì)比圖可以分析出快速松踏板時(shí)電磁閥持續(xù)工作時(shí)間長(zhǎng)為0.7s，而慢松踏板的電磁閥工作時(shí)間則為0.6s。

4 AVH工作音影響因素分析

不同場(chǎng)景下的AVH工作音有不同表現(xiàn)，而該功能的使用頻率較高，相同的需求產(chǎn)生不同的“噪音”表現(xiàn)。會(huì)引起顧客的不滿，市場(chǎng)已有客戶因?yàn)樵摴ぷ饕粢蟾鼡Q零件，所以在不同場(chǎng)景下AVH工作音的一致性以及該工作音的降低作為本文的研究目的。AVH工作音來自ESC中常開電磁閥關(guān)閉時(shí)產(chǎn)生的液壓脈沖噪音，降低脈沖噪音能夠達(dá)到降低AVH工作音的目的。

4.1 快速松踏板場(chǎng)景下的常開電磁閥工作邏輯

快速松制動(dòng)踏板，主缸壓力快速達(dá)0Mpa，此時(shí)常開電磁閥得電開始控制油路壓力，卡鉗端壓力達(dá)到設(shè)定的保壓壓力后繼續(xù)工作0.1s，常開電磁閥關(guān)閉。切斷主缸與卡鉗輪缸端的油路，使卡鉗端的油壓一直保持在保壓狀態(tài)。從圖3可以分析出，常開電磁閥工作區(qū)間和脈沖噪音同步。

4.2 快速松踏板場(chǎng)景下的常開電磁閥工作邏輯

慢速松制動(dòng)踏板，主缸壓力降至零的時(shí)間較卡鉗端輪缸保壓壓力長(zhǎng)，卡鉗端的壓力達(dá)到設(shè)定的保壓壓力時(shí)，常開電磁閥關(guān)閉，形成脈沖沖擊噪音。從圖4列出的噪音表現(xiàn)可以分析出，AVH工作時(shí)產(chǎn)生的噪音持續(xù)時(shí)間短、噪音在黃色區(qū)域的占比較低，該場(chǎng)景下的脈沖沖擊較小。經(jīng)上述兩種場(chǎng)景下的噪音表現(xiàn)分析，慢速松踏板時(shí)噪音表現(xiàn)良好，如能將快速松踏板AVH的工作狀態(tài)調(diào)整成慢速松踏板狀態(tài)，AVH的工作噪音能得到解決了。

5 AVH工作音問題改進(jìn)測(cè)試

控制AVH功能實(shí)現(xiàn)的參數(shù)包括壓力控制起始時(shí)間和達(dá)到設(shè)定壓力后的延遲關(guān)閉時(shí)間，壓力控制開始點(diǎn)控制常開電磁閥工作，延遲關(guān)閉時(shí)間控制常開電磁閥的關(guān)閉。根據(jù)整車狀態(tài)快松和慢松條件下的AVH工作音表現(xiàn)，壓力起始控制時(shí)間延后與電磁閥延遲關(guān)閉時(shí)間提前，可以降低AVH工作音。原參數(shù)設(shè)置為：壓力控制起始控制參數(shù)0.3s，延遲關(guān)閉時(shí)間0.1s。將參數(shù)調(diào)整至壓力控制起始控制參數(shù)0.4s，延遲關(guān)閉時(shí)間0.05s。經(jīng)上述保壓壓力的優(yōu)化控制調(diào)整，AVH的控制參數(shù)已有改善，并達(dá)到了對(duì)標(biāo)車的噪音表現(xiàn)。確認(rèn)改進(jìn)有效。

6 結(jié)論

車輛在AVH功能激活狀態(tài)下進(jìn)行制動(dòng)，為實(shí)現(xiàn)停車后進(jìn)行自動(dòng)駐車功能，需ESC結(jié)構(gòu)中的常開電磁閥工作，達(dá)到設(shè)定的保壓條件后，常開電磁閥關(guān)閉，此過程產(chǎn)生脈沖噪音。由于ESC中的常開電磁閥結(jié)構(gòu)以及AVH的保壓形式限制，難以從硬件進(jìn)行調(diào)整來改善工作音，本文通過不同條件下的AVH工作噪音表現(xiàn)，以及對(duì)兩種工況下常開電磁閥開始工作時(shí)間、壓力延遲關(guān)閉時(shí)間的對(duì)比分析。研究出延遲電磁閥的工作時(shí)間，縮短保壓時(shí)間能夠有效降低AVH工作音。且不涉及成本的變化。為后續(xù)車輛AVH功能的驗(yàn)收提供了經(jīng)驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳天玉等.制動(dòng)噪音分析研究，河北：南方農(nóng)機(jī)，2017.