張 賀 王占宇*

（東北林業(yè)大學(xué) 交通學(xué)院，黑龍江 哈爾濱150040）

1 研究背景與意義

隨著科技水平發(fā)展和汽車行業(yè)生產(chǎn)制造態(tài)勢良好，人們使用汽車作為主要出行工具，相應(yīng)的汽車保有量也日漸增多，汽車事故的安全問題及因習(xí)慣造成使用方面的缺陷就有所體現(xiàn)。簡單的一個例子，人們在駕駛使用汽車時經(jīng)常會用到制動系統(tǒng)，而駐車制動（手剎）卻時常被人忽視，因駐車制動造成的一些事故和汽車故障也屢見不鮮，即便儀表指示盤上有相應(yīng)警示，但不夠明顯，經(jīng)驗(yàn)不足駕駛員常常忘記放下手剎就起步，或者一些有經(jīng)驗(yàn)的“老司機(jī)”因駕駛陋習(xí)常常沒有把手剎放徹底，帶剎前行且起步困難，這往往對制動系統(tǒng)有很大磨損傷害，長此以往甚至造成制動失效。另一方面，一些馬虎的駕駛員在停車后沒有及時拉手剎，溜車、追尾事故時有發(fā)生。為針對上述因駐車制動系統(tǒng)帶來的一系列問題，本文設(shè)計一種針對機(jī)械式駐車制動系統(tǒng)的的智能警報開關(guān)裝置。

2 機(jī)械式駐車制動的認(rèn)識

傳統(tǒng)的機(jī)械式手剎是由操控桿總成和手剎拉索組成的，駕駛員通過拉動手剎操縱桿，帶動手剎拉索使后輪的制動卡鉗或者制動蹄片緊緊鎖住制動盤或制動鼓來實(shí)現(xiàn)（如圖1）。操縱桿總成內(nèi)部為棘輪，拉動操縱桿時，棘爪卡住棘輪輪齒，使手剎操縱鎖止。

隨著電子與電控技術(shù)發(fā)展，一些汽車以電子駐車制動系統(tǒng)（EPS）取代傳統(tǒng)機(jī)械式結(jié)構(gòu)，但經(jīng)調(diào)查研究分析，還是有相當(dāng)一部分私家車采用以往的機(jī)械式手剎，原因是相對于電子設(shè)備，機(jī)械式裝置往往工作可靠，操縱方式也較為簡單，真正做到拉起來就起作用，只需按住按鈕，施加一定的力，將手剎操縱桿鎖止在制動位置即可。雖然這種機(jī)械式的駐車制動方式?jīng)]有受到一部分人的青睞，但其本身一直在進(jìn)行改進(jìn)與美化，成為一種性價比高性能可觀的駐車制動方式。

圖1

3 系統(tǒng)功能工作原理

下面針對一些考慮的具體情況分別敘述本警報開關(guān)裝置的工作原理。

停車起步過程，駐車制動操縱桿未放下，制動卡鉗或者制動蹄片拉緊，鎖住制動盤或制動鼓，同時拉索也存在張力，雖然儀表盤上顯示駐車制動狀態(tài)紅色標(biāo)識，但由于警示作用不夠駕駛員往往忽略，此時給油起步不僅會對制動器有磨損，而且對手剎拉索的疲勞強(qiáng)度也有一定影響，設(shè)計流程（如圖2），在駕駛員又起步行車意圖時，踏板位置傳感器及時傳遞給汽車ECU 信號，做出判斷，及時發(fā)出警報松開駐車制動。

熄火停車或者臨時停車時，未及時拉起駐車制動可能會造成溜車甚至追尾造成事故，此時中控門鎖及點(diǎn)火鑰匙開關(guān)觸點(diǎn)就要及時判斷駕駛員離開車輛的意圖，傳遞信號至車載ECU，ECU 便可給執(zhí)行器（蜂鳴器）一信號，提示駕駛員拉緊手剎（流程如圖3）。另外，絕大多家用轎車駐車制動是鎖緊后兩輪的制動器，根據(jù)良好的駕車習(xí)慣，在熄火停車時，手動擋車掛入前進(jìn)一擋，保證驅(qū)動前輪可靠鎖止；自動擋車還應(yīng)先拉起駐車制動后掛入P 擋，減少變速箱鎖止機(jī)構(gòu)的附加應(yīng)力，增加變速箱壽命。

圖2

圖3

4 硬件系統(tǒng)選用

4.1 駐車制動操縱桿位置傳感器，車輛自帶，或選用瑞沃康明斯RC3 型手剎氣壓傳感器，用于判斷駐車制動是否為拉緊狀態(tài)，儀表盤上駐車制動警示燈也由此狀態(tài)工作。

4.2 離合器（或制動）踏板位置傳感器，大部分自帶（離合踏板踩到底打火，制動踏板踏下制動燈亮起都是由傳感器感受信號），或者選用型號科魯茲32323 型，用于本裝置的起步意圖檢測，傳感器信號。

4.3 車門傳感器，車輛自帶，也可選GYTOU 等車門傳感器，判斷駕駛員離車意圖，同時ECU 要求駐車制動傳感器工作信號的反饋。

4.4 點(diǎn)火鑰匙觸點(diǎn)，如車輛在熄火是打開車門會發(fā)出車鑰匙未拔警報，本文可用于熄火停車時拔鑰匙后檢測汽車駐車制動狀態(tài)，以此來警示駕駛員離車后駐車。

4.5 蜂鳴器，要求有一定的警示作用，還要做到聲音悅耳不帶來噪聲，根據(jù)GB 7258-2017《機(jī)動車運(yùn)行安全技術(shù)條件》規(guī)定，汽車駕駛員耳旁噪聲聲級應(yīng)不大于90dB(A)，故應(yīng)選用合適的型號及工作電壓，本文可選用3V HU-12065Y03 型有源蜂鳴器。

5 結(jié)論

本文進(jìn)行了針對車輛機(jī)械式駐車制動系統(tǒng)的智能警報開關(guān)的系統(tǒng)構(gòu)架和硬件的設(shè)計，進(jìn)行該警報開關(guān)系統(tǒng)的理論流程分析，模擬汽車因駐車制動造成車輛磨損或交通事故的情況，系統(tǒng)基本達(dá)到預(yù)期的功能，但仍存在可優(yōu)化的問題，例如在實(shí)車應(yīng)用上如何更好做到人- 機(jī)- 環(huán)境相互匹配等等。針對機(jī)械式駐車制動系統(tǒng)的智能警報開關(guān)裝置的下一步完善和優(yōu)化將使其走向真正的實(shí)際應(yīng)用。