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,需要對其參數(shù)進(jìn)行設(shè)計,文章主要針對 EPB系統(tǒng)在坡道起
步以及緊急制動時的參數(shù)進(jìn)行設(shè)計,解析與描述。
關(guān)鍵詞:EPB,參數(shù)設(shè)計
1 EPB坡道起步電控流程及其參數(shù)設(shè)計
設(shè)計對應(yīng)的坡道起步程序的情況是:汽車起步時,駕駛員為實行坡道起步按 EPB按鈕,電控流程如圖1所示。實現(xiàn)此過程的電子控制,必須確定何時解除駐車制動:發(fā)動機(jī)作用于驅(qū)動輪上的轉(zhuǎn)矩[4](以下文章中簡稱“驅(qū)動力矩”)Tt大于或等于起步道路阻力偶矩(≈道路阻力偶矩Tψ)。
2 EPB緊急制動電控流程設(shè)計及其優(yōu)勢
EPB緊急制動是指:行車時,若剎車制動力不足或突遭失效,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,盡可能保障行車安全。由于此類情況是非正常的,會對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EPB時,需要ECU準(zhǔn)確地分析出駕駛員所要采取的動作,再啟動執(zhí)行器,以提供最大的制動力,實現(xiàn)汽車的穩(wěn)定制動。ECU需要獲取EPB按鈕信號、剎車踏板位置、加速踏板位置和輪速等信號。
緊急制動的電控流程為:駕駛員拉起 EPB按鈕時,ECU接收到信號,啟動相應(yīng)的 Interrupt程序,檢測輪速值和加速踏板位置信號,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)測到制動踏板未移動,ECU便判定為正常行車表1 緊急制動時 EPB在汽車制動距離與制動時間上的優(yōu)勢 狀態(tài),此時便鎖止EPB功能以便正常行車。若監(jiān)測到制動踏板被極速踩到底,即制動力最大時,ECU便判定發(fā)生了緊急情況,隨即發(fā)出電控信號,啟動執(zhí)行器制動,使汽車的制動力 Fμ及制動扭矩 Tμ作用在 4個車輪同時達(dá)到車速小于5km/h時拉EPB按鈕,可對后輪進(jìn)行制動,使汽車停止。車速為5-30km/h時拉EPB按鈕,對后輪進(jìn)行逐次減速制動,持續(xù)制動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時的安全性能。
極短,近似為 0.1s,通過計算及利用SUV汽車在水平、干燥、良好的城市道路上進(jìn)行測試實驗分別得到配備EPB和未配備EPB的汽車的緊急制動距離,具體情況見表1。
從表1中可看出,當(dāng)車速達(dá)到30km/h時,若采取緊急制動停車,配備EPB的汽車比未配備EPB的在制動距離上降低了0.87m,以設(shè)計車長4520mm、軸距2690mm的SUV汽車[3]為例,如圖5為30km/h→0時的緊急制動配備與未配備EPB在制動距離s上的差距。
0.87m,即870mm,這個差距相當(dāng)于在水平面上,汽車的前保險杠至前輪的垂直距離或后保險杠至后軸的垂直長度,這在緊急制動的時刻顯得至關(guān)重要,配備EPB的汽車不僅縮短了制動距離,而且提高了車上人員的安全系數(shù)及汽車緊急制動時的安全性能,防止追尾事故的發(fā)生。
EPB在緊急制動時間和距離上的優(yōu)勢在通常角度來說,零點幾秒和幾十公分的差距是微不足道的,而所謂的緊急制動,舉個例子來講:汽車在能見度低的高速公路行駛,或穿越無人看守鐵路道口的時刻,若在這些緊要關(guān)口,零點幾秒和幾十公分的差距便相當(dāng)于百米賽跑運(yùn)動員沖線那一時刻了,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產(chǎn)的損失。由此可見,汽車設(shè)計配備有EPB對防范交通事故的發(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的設(shè)計,依據(jù)作用于汽車上的外力特性,分析了與汽車動力學(xué)及EPB系統(tǒng)相關(guān)的動力性及制動性使用性能,建立了相關(guān)的動力學(xué)方程,分析了EPB系統(tǒng)在坡道起步以及緊急制動時對汽車動力性能及制動性能所具備的優(yōu)勢,最終結(jié)果滿足設(shè)計數(shù)值要求。
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