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        汽車 EPB系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計(jì)

        2016-05-30 14:46:01劉峰
        時(shí)代汽車 2016年9期
        關(guān)鍵詞:坡道電控踏板

        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)在通常角度來說,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(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,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.

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