羅國榮

摘 要 本文是涉及車輛控制系統(tǒng)領(lǐng)域，具體是一款生產(chǎn)場所使用的電子駐車制動(dòng)系統(tǒng)的緊急解鎖方法及緊急解鎖裝置。隨著汽車工業(yè)的飛速發(fā)展，電子駐車制動(dòng)系統(tǒng)（EPB）因其操作便利、安全性能高等特性得到越來越多汽車廠商的青睞。但是，現(xiàn)有技術(shù)的電子駐車制動(dòng)系統(tǒng)，當(dāng)任意一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障時(shí)，都無法使駐車制動(dòng)釋放。例如，當(dāng)遇到電池、電機(jī)或電子控制單元故障時(shí)制動(dòng)力無法釋放，導(dǎo)致車輛無法移動(dòng)。本文提供的一種駐車鎖定系統(tǒng)快速解鎖技術(shù)，是基于生產(chǎn)線流動(dòng)過程中電子駐車無法解除時(shí)，需要通過大量時(shí)間去查出原因再根據(jù)具體情況做出應(yīng)對。在電子駐車無法解除的原因中，由于電子控制單元發(fā)生故障而引發(fā)電子駐車解鎖失敗的概率較高，通過自主研發(fā)導(dǎo)入該款技術(shù)并實(shí)施，降低生產(chǎn)線稼動(dòng)率損失。

關(guān)鍵詞 汽車裝配;電子駐車鎖定快速解鎖;稼動(dòng)率提升

前言

電子駐車制動(dòng)系統(tǒng)（EPB）是指將行車過程中的臨時(shí)性制動(dòng)和停車后的長時(shí)性制動(dòng)功能整合在一起，并且由電子控制方式實(shí)現(xiàn)停車制動(dòng)的技術(shù)。從技術(shù)升級上看，電子駐車制動(dòng)技術(shù)比長期使用的傳統(tǒng)型手動(dòng)駐車制動(dòng)模式推進(jìn)了EPB系統(tǒng)由電子按鈕手動(dòng)操作，并兼?zhèn)渥詣?dòng)控制功能。

該系統(tǒng)由裝有行星減速機(jī)構(gòu)和電機(jī)的左、右后制動(dòng)鉗及電控單元組成。電控單元與整車控制器局域網(wǎng)（CAN）通訊，對左、右后制動(dòng)鉗上的電機(jī)進(jìn)行控制。EPB系統(tǒng)由電子按鈕手動(dòng)操作，并兼?zhèn)渥詣?dòng)控制功能。該系統(tǒng)由裝有行星減速機(jī)構(gòu)和電機(jī)的左、右后制動(dòng)鉗及電控單元組成。電控單元與整車控制器局域網(wǎng)（CAN）通訊，對左、右后制動(dòng)鉗上的電機(jī)進(jìn)行控制。

技術(shù)開發(fā)前應(yīng)用背景：

隨著汽車工業(yè)的飛速發(fā)展，電子駐車制動(dòng)系統(tǒng)（EPB）因其操作便利、安全性能高等特性得到越來越多汽車廠商的青睞。

電子駐車制動(dòng)系統(tǒng)生效時(shí)車輛處于靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)需要釋放駐車制動(dòng)系統(tǒng)（解鎖）時(shí)，電子控制單元ECU（ElectronicControlUnit）發(fā)生相應(yīng)的解鎖信號(hào)控制執(zhí)行部件（伺服電機(jī)）反轉(zhuǎn)，執(zhí)行部件的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)制動(dòng)卡鉗運(yùn)動(dòng)，從而完成車輛的駐車釋放（實(shí)現(xiàn)解鎖）。

但是，現(xiàn)有技術(shù)的電子駐車制動(dòng)系統(tǒng)，當(dāng)任意一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障時(shí)，都無法使駐車制動(dòng)釋放。例如，當(dāng)遇到電池、電機(jī)或電子控制單元故障時(shí)制動(dòng)力無法釋放，導(dǎo)致車輛無法移動(dòng)。

電子駐車無法解除時(shí)，需要通過大量時(shí)間去查出原因再根據(jù)具體情況做出應(yīng)對。在電子駐車無法解除的原因中，由于電子控制單元發(fā)生故障而引發(fā)電子駐車解鎖失敗的概率較高。

以某汽車有限公司為例，生產(chǎn)的某某車車型配備有電子駐車制動(dòng)系統(tǒng)，假定型單日產(chǎn)量為550臺(tái)，每月產(chǎn)量達(dá)到14300臺(tái)，根據(jù)以往數(shù)據(jù)可知，每月平均因電子駐車無法解除的品質(zhì)不良率約達(dá)0.05%，也即3.4臺(tái)，當(dāng)電子駐車無法解除時(shí)，會(huì)直接導(dǎo)致工廠生產(chǎn)線鏈條停鏈。當(dāng)電子駐車制動(dòng)系統(tǒng)無法釋放（解鎖）時(shí)，現(xiàn)在常用的的解決方案是更換電子控制單元ECU。如果采用更換電子控制單元ECU的方式進(jìn)行電子駐車制動(dòng)系統(tǒng)釋放（解鎖），每次因電子駐車制動(dòng)系統(tǒng)無法釋放（解鎖）而需要生產(chǎn)線鏈條停鏈的時(shí)間約20分鐘（以更換ECU時(shí)間為參考）。假定黃埔工廠的生產(chǎn)稼動(dòng)率為50.1秒/每臺(tái)，則20分鐘的產(chǎn)能約達(dá)23臺(tái)車，假設(shè)某車型每臺(tái)車的盈利為2萬元，那么一起電子駐車制動(dòng)系統(tǒng)無法釋放（解鎖）的不良故障就將會(huì)造成2萬×23臺(tái)=46萬的經(jīng)濟(jì)損失，一個(gè)月大約損失44萬×3.4臺(tái)=156.4萬。而且，由于造成電子駐車無法解除的原因難以判斷，也有可能是其它原因造成的，如電路及安裝不良，所以，即使更換了電子控制單元也不能保證百分百解鎖成功，甚至還有可能發(fā)生二次不良故障、損壞電子控制單元。因此，急需提供一種用于電子駐車制動(dòng)系統(tǒng)的緊急解鎖方法及裝置。

電子駐車工作原理：

自動(dòng)駐車這個(gè)功能是ESP模塊開發(fā)而來的，在這個(gè)過程中，ECU電腦會(huì)通過安裝在車上的傳感器來得到車身的水平度和車輪的扭矩，以便再次踩死油門前行時(shí)，不會(huì)有太嚴(yán)重的前竄動(dòng)作。人員操作電子駐車按鈕，指令通過ECU電腦傳輸命令四個(gè)輪轂制定鉗鎖死。

自主導(dǎo)入一種電子駐車鎖定系統(tǒng)快速解鎖裝置

基于影響工廠稼動(dòng)損失，自主導(dǎo)入用于電子駐車制動(dòng)系統(tǒng)的緊急解鎖技術(shù)方法，能夠在不損壞電子控制單元ECU、不造成二次不良故障等的情況下對電子駐車制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行快速解鎖，同時(shí)提供了一種用于電子駐車制動(dòng)系統(tǒng)的緊急解鎖裝置。當(dāng)檢測到用戶的外接電源工作模式信號(hào)時(shí)，下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

參見圖1，一種用于電子駐車制動(dòng)系統(tǒng)的緊急解鎖方法的流程示意圖，電子駐車制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)有制動(dòng)卡鉗，制動(dòng)卡鉗上設(shè)有用于控制其制動(dòng)狀態(tài)的執(zhí)行部件;方法由緊急解鎖裝置執(zhí)行。

緊急解鎖方法包括：

S101，當(dāng)檢測到用戶的外接電源工作模式信號(hào)時(shí)，開始進(jìn)入工作模式;

S102，在工作模式下，緊急解鎖裝置先發(fā)出正向解鎖信號(hào)，并傳送給執(zhí)行部件，執(zhí)行部件正向轉(zhuǎn)動(dòng)，并使制動(dòng)卡鉗夾緊;

S103，間隔一段時(shí)間后，緊急解鎖裝置再發(fā)出負(fù)向解鎖信號(hào)，并傳送給執(zhí)行部件，執(zhí)行部件反向轉(zhuǎn)動(dòng)，并使制動(dòng)卡鉗松開，電子駐車制動(dòng)系統(tǒng)解鎖。

在一種實(shí)施方式中，執(zhí)行部件為伺服電機(jī);正向解鎖信號(hào)和負(fù)向解鎖信號(hào)，是由一個(gè)與車輛匹配的電源搭配一個(gè)三檔位轉(zhuǎn)換開關(guān)產(chǎn)生;該電源與三檔位轉(zhuǎn)換開關(guān)相互配合工作，能產(chǎn)生一個(gè)可轉(zhuǎn)換的電流輸出（電子信號(hào)），此電子信號(hào)即為解鎖信號(hào);伺服電機(jī)通過接收不同的電子信號(hào)進(jìn)行正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)的工作變換，近而使得電子卡鉗在伺服電機(jī)的帶動(dòng)下實(shí)現(xiàn)一緊一松的連動(dòng)現(xiàn)象，最終實(shí)現(xiàn)電子駐車制動(dòng)系統(tǒng)解鎖。其中，電源要匹配當(dāng)前的適用范圍;可充電電源以降低日常消耗;轉(zhuǎn)換開關(guān)選用三檔位主要是為了方便操作。需要說明的是，實(shí)施方式只是一種方式， 不限于該種實(shí)施方式。

在工作模式下，緊急解鎖裝置先發(fā)出正向解鎖信號(hào)，并傳送給執(zhí)行部件，執(zhí)行部件正向轉(zhuǎn)動(dòng)，并使制動(dòng)卡鉗夾緊的步驟，包括：緊急解鎖裝置控制正向解鎖信號(hào)在第一預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)穩(wěn)定且持續(xù)地傳送給執(zhí)行部件，并在第一預(yù)設(shè)時(shí)間結(jié)束后中斷正向解鎖信號(hào)的傳送;間隔一段時(shí)間后，緊急解鎖裝置再發(fā)出負(fù)向解鎖信號(hào)，并傳送給執(zhí)行部件，執(zhí)行部件反向轉(zhuǎn)動(dòng)，并使制動(dòng)卡鉗松開，電子駐車制動(dòng)系統(tǒng)解鎖的步驟，包括：在第一預(yù)設(shè)時(shí)間結(jié)束后，緊急解鎖裝置控制負(fù)向解鎖信號(hào)在第二預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)穩(wěn)定且持續(xù)地傳送給執(zhí)行部件，并在第二預(yù)設(shè)時(shí)間結(jié)束后中斷負(fù)向解鎖信號(hào)的傳送。在中斷負(fù)向解鎖信號(hào)傳送后，緊急解鎖裝置斷電。

在本實(shí)施例中，第一預(yù)設(shè)時(shí)間和第二預(yù)設(shè)時(shí)間由用戶預(yù)先設(shè)定，但是要符合產(chǎn)品車的實(shí)際應(yīng)用反饋（例如，某車型為5秒）;通過采用設(shè)定第一預(yù)設(shè)時(shí)間、第二預(yù)設(shè)時(shí)間，并在負(fù)向解鎖信號(hào)中斷傳送后，使緊急解鎖裝置斷電的方法，可以防止因長時(shí)間通電對緊急解鎖裝置和制動(dòng)卡鉗造成過載傷害;同時(shí)，也保證電流輸出的穩(wěn)定性加強(qiáng)人員在使用過程中的安全性。

一種用于電子駐車制動(dòng)系統(tǒng)的緊急解鎖裝置，電子駐車制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)有制動(dòng)卡鉗，制動(dòng)卡鉗上設(shè)有用于控制其制動(dòng)狀態(tài)的執(zhí)行部件。參見圖2，是提供的用于電子駐車制動(dòng)系統(tǒng)的緊急解鎖

圖2裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，緊急解鎖裝置包括：

工作模式執(zhí)行模塊201，用于當(dāng)檢測到用戶的外接電源工作模式信號(hào)時(shí)，開始進(jìn)入工作模式;

解鎖信號(hào)產(chǎn)生模塊202，用于在工作模式下，先產(chǎn)生正向解鎖信號(hào)，間隔一段時(shí)間后，再產(chǎn)生負(fù)向解鎖信號(hào);

解鎖信號(hào)控制模塊203，用于把正向解鎖信號(hào)和負(fù)向解鎖信號(hào)順序地傳送給執(zhí)行部件。

在一種實(shí)施方式中，執(zhí)行部件為伺服電機(jī);正向解鎖信號(hào)和負(fù)向解鎖信號(hào)，是由一個(gè)與車輛匹配的電源搭配一個(gè)三檔位轉(zhuǎn)換開關(guān)產(chǎn)生;該電源與三檔位轉(zhuǎn)換開關(guān)相互配合工作，能產(chǎn)生一個(gè)可轉(zhuǎn)換的電流輸出（電子信號(hào)），此電子信號(hào)即為解鎖信號(hào);伺服電機(jī)通過接收不同的電子信號(hào)進(jìn)行正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)的工作變換，近而使得電子卡鉗在伺服電機(jī)的帶動(dòng)下實(shí)現(xiàn)一緊一松的連動(dòng)現(xiàn)象，最終實(shí)現(xiàn)電子駐車制動(dòng)系統(tǒng)解鎖。其中，電源要匹配當(dāng)前的適用范圍;可充電電源以降低日常消耗;轉(zhuǎn)換開關(guān)選用三檔位主要是為了方便操作。

緊急解鎖裝置還包括：

定時(shí)模塊，用于控制正向解鎖信號(hào)在第一預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)穩(wěn)定且持續(xù)地傳送給執(zhí)行部件，并在第一預(yù)設(shè)時(shí)間結(jié)束后中斷正向解鎖信號(hào)的傳送;并用于控制負(fù)向解鎖信號(hào)在第二預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)穩(wěn)定且持續(xù)地傳送給執(zhí)行部件，并在第二預(yù)設(shè)時(shí)間結(jié)束后中斷負(fù)向解鎖信號(hào)的傳送。

斷電模塊，用于在中斷負(fù)向解鎖信號(hào)傳送后，緊急解鎖裝置斷電。

在本實(shí)施例中，第一預(yù)設(shè)時(shí)間和第二預(yù)設(shè)時(shí)間由用戶預(yù)先設(shè)定，但是要符合產(chǎn)品車的實(shí)際應(yīng)用反饋（例如，某車型為5秒）;通過采用設(shè)定第一預(yù)設(shè)時(shí)間、第二預(yù)設(shè)時(shí)間，并在負(fù)向解鎖信號(hào)中斷傳送后，使緊急解鎖裝置斷電的方法，可以防止因長時(shí)間通電對緊急解鎖裝置和制動(dòng)卡鉗造成過載傷害;同時(shí)，也保證電流輸出的穩(wěn)定性加強(qiáng)人員在使用過程中的安全性;定時(shí)模塊可以由電源和繼電器相互配合來實(shí)現(xiàn)。

總結(jié)

通過自主導(dǎo)入的電子駐車制動(dòng)系統(tǒng)的緊急解鎖方法及緊急解鎖裝置，其通過把解鎖信號(hào)直接作用到執(zhí)行部件上，使執(zhí)行部件直接帶動(dòng)制動(dòng)卡鉗運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)解鎖，這樣不僅可以有效避免因與其它零部件接觸而導(dǎo)致的作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，例如，造成電子控制單元ECU損壞、其他零部件發(fā)生二次不良故障;而且還能夠在保證百分百解鎖成功的情況下，把解鎖操作控制在3分鐘內(nèi)，以避免很多麻煩和/或重大經(jīng)濟(jì)損失，例如，工廠可以大幅度減少因生產(chǎn)線鏈條停鏈而造成的巨額經(jīng)濟(jì)損失。

參考文獻(xiàn)

[1] 汽車電子機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)的研究[J].陳東強(qiáng)，溫佐禮.科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào).2017（11）：129，131

[2] 張長璞.汽車電子機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].南方農(nóng)機(jī)，2017，48（20）：46.

[3] 吳小川，李鼎，焦志浩.汽車電子機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].汽車零部件，2012（3）：63-66.