自動(dòng)駐車(chē)制動(dòng)控制系統(tǒng)在商用車(chē)的設(shè)計(jì)研究

1、自動(dòng)駐車(chē)制動(dòng)控制系統(tǒng)在商用車(chē)的設(shè)計(jì) 研究王洪偉 王俊偉 章健國(guó)安徽江淮汽車(chē)集團(tuán)股份有限公司重型商用車(chē)研究院摘要：傳統(tǒng)商用車(chē)駐車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)對(duì)于駕駛員有著較高的操作要求，而且在一定程度上 不能夠保證商用車(chē)駕駛的安全，基于此，商用車(chē)研發(fā)市場(chǎng)提出了基于線控技術(shù) 的駐車(chē)制動(dòng)控制系統(tǒng)。文章重點(diǎn)規(guī)劃了自動(dòng)駐車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)的功能，對(duì)比了其與傳 統(tǒng)手剎制動(dòng)的優(yōu)勢(shì)，提出了總的設(shè)計(jì)方案。關(guān)鍵詞：自動(dòng)駐車(chē)制動(dòng)系統(tǒng);商用車(chē);設(shè)計(jì);作者簡(jiǎn)介：王洪偉，就職于安徽江淮汽車(chē)股份有限公司重型商用車(chē)研究院。the design and research of automatic parking brake control system

2、in commercial vehicleswang hongwei wang junwei zhang jianguothe commercial vehicle academe of anhuijianghuai automob訂e co. ltd;abstract：the traditional commercial vehicle parking brake system for drivers have higher operation requirements, and to a certain extent, can not ensure the safety of commer

3、cial driver based on this, research and development of commercial vehicle market is presented based on the drive-by-wire technology of parking brake control system this paper focuses on the function of automatic parking brake system and compares its advantages with treiditional hand brake and puts f

4、orward the overall design scheme.keyword：automatic peirking broke system; commercial vehicle; the dcsign;mb隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的大力發(fā)展，公路建設(shè)逐漸增多，發(fā)展汽車(chē)電子技術(shù)，促進(jìn)汽車(chē) 實(shí)際使用成為交通中的一大重點(diǎn)。但是與此同時(shí)，更值得關(guān)注的是交通安全問(wèn)題, 通過(guò)一定的汽車(chē)電子技術(shù)減少安全事故的發(fā)生同樣也是必不可少的社會(huì)關(guān)注點(diǎn)。 汽車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)在汽車(chē)駕駛系統(tǒng)中十分重要，也是駕駛員經(jīng)常使用的一項(xiàng)系統(tǒng)， 如果駕駛?cè)藢?duì)該系統(tǒng)進(jìn)行錯(cuò)誤的操作或者是直接忽略，很可能就會(huì)影響汽車(chē)的 安全使用。所以必須要提高汽車(chē)制

5、動(dòng)技術(shù)，減少因此發(fā)牛的交通事故。在吋代飛速發(fā)展的背景下，我們已經(jīng)能夠清楚的認(rèn)識(shí)到傳統(tǒng)駐車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)已經(jīng) 不再適合當(dāng)下發(fā)展的需要了，由于傳統(tǒng)駐車(chē)制動(dòng)不正當(dāng)?shù)牟僮鞫l(fā)的交通事 故時(shí)有發(fā)生。為此，將傳統(tǒng)駐車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)與汽車(chē)電子技術(shù)相結(jié)合，設(shè)計(jì)出的自動(dòng) 駐車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)將會(huì)迎來(lái)更多的發(fā)展市場(chǎng)。1自動(dòng)駐車(chē)系統(tǒng)自動(dòng)駐車(chē)系統(tǒng)（auto hold）是一種汽車(chē)運(yùn)行屮可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)手剎的技術(shù)應(yīng)用。 這項(xiàng)技術(shù)使駕駛者在車(chē)輛停下時(shí)不需要長(zhǎng)時(shí)間剎車(chē)，以及在啟動(dòng)自動(dòng)電子駐車(chē) 制動(dòng)的情況下，能夠避免車(chē)輛不必要的滑行，特別適用于上下坡和頻繁起步停 車(chē)時(shí)的使用。自動(dòng)駐車(chē)系統(tǒng)的工作原理在于:剎車(chē)管理系統(tǒng)通過(guò)電子手剎（epb）的擴(kuò)展功能

6、來(lái)實(shí)現(xiàn)的對(duì)四輪剎車(chē)的控制。或者說(shuō)，自動(dòng)駐車(chē)系統(tǒng)是電子手剎（epb）的一種 擴(kuò)展功能，由esp部件控制。自動(dòng)駐車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)與傳統(tǒng)的手剎駐車(chē)制動(dòng)相比更具有優(yōu)勢(shì)。傳統(tǒng)的手剎在斜坡起 步時(shí)需要依靠駕駛者通過(guò)手動(dòng)釋放手制動(dòng)或者熟練的油門(mén)、離合配合來(lái)舒暢起 步。而自動(dòng)駐車(chē)系統(tǒng)能夠通過(guò)坡度傳感器由控制器給出準(zhǔn)確的駐車(chē)力，在起動(dòng)時(shí), 駐車(chē)控制單元通過(guò)離合器距離傳感器，離合器捏合速度傳感器，油門(mén)踏板傳感 器等提供的信息通過(guò)計(jì)算，當(dāng)驅(qū)動(dòng)力大于行駛阻力時(shí)自動(dòng)釋放駐車(chē)制動(dòng)，從而 使汽車(chē)能夠平穩(wěn)起步。優(yōu)秀的自動(dòng)駐車(chē)系統(tǒng)功能可使車(chē)輛在等紅燈或上下坡停車(chē) 時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)四輪制動(dòng)，即使在d擋或是n擋，也無(wú)需一直腳踩剎車(chē)或使用手剎，

7、 車(chē)子始終處于靜止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)需要解除靜止?fàn)顟B(tài)，也只需輕點(diǎn)油門(mén)即可解除制動(dòng)。 這一配置對(duì)于那些經(jīng)常在城市里走走停停的車(chē)主來(lái)說(shuō)確實(shí)實(shí)用，同時(shí)也減少了 大家由于麻痹大意造成的一些不必要的事故1 o2商用車(chē)駐車(chē)制動(dòng)控制系統(tǒng)商用車(chē)駐車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)在不斷的發(fā)展，從最初的手剎式駐車(chē)制動(dòng)到現(xiàn)在的自動(dòng)駐 車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)，功能不斷的完善，性能也不斷的提高，在此就從傳統(tǒng)的手剎式駐 車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)和自動(dòng)駐車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行簡(jiǎn)要論述，進(jìn)一步突出自動(dòng)駐車(chē)制動(dòng)系統(tǒng) 的優(yōu)勢(shì)。2.1商用車(chē)傳統(tǒng)駐車(chē)制動(dòng)控制系統(tǒng)傳統(tǒng)的商用車(chē)制動(dòng)控制系統(tǒng)需要借助手剎來(lái)完成，商用車(chē)不同于一般的車(chē)，車(chē) 重量十分大，其制動(dòng)系統(tǒng)均是采用動(dòng)力制動(dòng)系統(tǒng)，中型和重型的駐車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)

8、 多采用高壓氣體做制動(dòng)源。一般屮型和重型的駐車(chē)制動(dòng)控制系統(tǒng)都是控制端借助 氣管路與安裝在駕駛室的手控閥相接，便于駕駛員操作。2.2商用車(chē)電子駐車(chē)制動(dòng)控制系統(tǒng)商用車(chē)的電子駐車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)有兩種模式可供選擇，一種是自動(dòng)模式、一種是手動(dòng) 模式。首先是自動(dòng)模式，既然稱之為自動(dòng)，那就有著一定的智能型、自主性，一 經(jīng)使用自行模式，系統(tǒng)就會(huì)根據(jù)車(chē)輛實(shí)際行駛情況和駕駛員動(dòng)作來(lái)判斷駕駛員 的意圖，自動(dòng)施加或是解除駐車(chē)制動(dòng)，這樣一來(lái)能夠很好地減少駕駛員的工作， 提高駕駛的效率以及可靠性。其次是手動(dòng)系統(tǒng)，手動(dòng)系統(tǒng)只能夠人為干預(yù)，駕駛 員根據(jù)自己的意圖，人工干預(yù)商用車(chē)制動(dòng)施加或者是解除，突出的優(yōu)點(diǎn)就是在 于能夠充分按照駕

9、駛員的意愿對(duì)制動(dòng)添加或者解除。商用車(chē)電子駐車(chē)在坡道起步以及應(yīng)急方面也有著明顯的優(yōu)勢(shì)。在坡道起步，最大 的問(wèn)題就是驅(qū)動(dòng)力與阻力、是否解除駐車(chē)制動(dòng)。自動(dòng)模式下，系統(tǒng)能夠自動(dòng)判斷 驅(qū)動(dòng)力與阻力的大小，然后根據(jù)實(shí)際情況判斷是否需要解除駐車(chē)制動(dòng);手動(dòng)模式 下，系統(tǒng)同樣對(duì)驅(qū)動(dòng)力和阻力進(jìn)行判斷，然后提醒駕駛員是否需要解除駐車(chē)制 動(dòng)。在應(yīng)急制動(dòng)上，就是當(dāng)出現(xiàn)緊急問(wèn)題或者是制動(dòng)失靈i寸，系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)的施 加駐車(chē)制動(dòng)，然后安全停車(chē)。除了這幾點(diǎn)功能以外，該系統(tǒng)還添加了自動(dòng)報(bào)警功 能，當(dāng)有故障出現(xiàn)時(shí)，可自動(dòng)報(bào)警，以便駕駛員能夠及時(shí)知道，并送去維修。所 以，從這些方面，我們能夠很清楚的認(rèn)識(shí)到原始的手剎駐車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)的不足

10、， 相比之下，自動(dòng)駐車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)更受商用車(chē)的青睞，在日后的發(fā)展中自動(dòng)駐車(chē)制 動(dòng)系統(tǒng)也會(huì)在汽車(chē)行業(yè)屮占據(jù)多數(shù)市場(chǎng)。3系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)重型商用車(chē)采用的是氣壓式電子駐車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)。當(dāng)駐車(chē)制動(dòng)時(shí)，首先需要電控單 元采集商用車(chē)行駛信息，然后判斷是否達(dá)到駐車(chē)條件，當(dāng)達(dá)到駐車(chē)條件后，電 控單元就會(huì)向控制閥發(fā)送排氣指令，然后就能夠使駐車(chē)制動(dòng)氣室內(nèi)的空氣排岀， 進(jìn)而帶動(dòng)氣室推桿向外運(yùn)動(dòng)，達(dá)到駐車(chē)目的。當(dāng)需要解除駐車(chē)制動(dòng)指令時(shí)，電控 單元同樣會(huì)判斷汽車(chē)行駛情況是否達(dá)到取消駐車(chē)制動(dòng)的條件，當(dāng)達(dá)到條件后， 電控單元就會(huì)給控制閥發(fā)送充氣指令，儲(chǔ)氣筒中的空氣就會(huì)進(jìn)入制動(dòng)氣室，制 動(dòng)腔推桿推出，解除駐車(chē)制動(dòng)図。以上就是氣壓式商用車(chē)

11、駐車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。接下來(lái)就了解一下自動(dòng)駐車(chē)系統(tǒng)所 需要的相關(guān)控制參數(shù)，這些參數(shù)都是該系統(tǒng)對(duì)車(chē)輛運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)信息檢測(cè)所得。下載原表3.1開(kāi)關(guān)量信號(hào)檢測(cè)電路設(shè)計(jì) 在商用車(chē)電子駐車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)中一般采用的輸岀輸入電路都是車(chē)載蓄電池電源， 電壓為dc24v,正常使用時(shí)需要將電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)化。為了保證使用過(guò)程屮沒(méi)有信號(hào) 干擾，加強(qiáng)系統(tǒng)的安全性、可靠性，將單片機(jī)引腳和外部信號(hào)輸入端加入了電氣 隔離。另外，為進(jìn)一步提高系統(tǒng)安全性，在系統(tǒng)電路中還加入了光電耦合器。3.2驅(qū)動(dòng)信號(hào)電路檢測(cè)商用車(chē)自動(dòng)駐車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)控制電磁閥的工作電壓同樣也是dc24v,額定功率為 6wo在此所設(shè)計(jì)的電磁閥驅(qū)動(dòng)電路用于驅(qū)動(dòng)信號(hào)檢測(cè)。該設(shè)計(jì)的目的

12、是給電磁閥 的電磁閥線包提供電源，產(chǎn)生一定的電磁力，來(lái)促使電磁閥閥芯工作，進(jìn)而就 能夠?qū)鈮哼M(jìn)行很好地控制。該設(shè)計(jì)中主要是借助三極管和光耦來(lái)提高系統(tǒng)的抗 干擾性，同時(shí)也能夠控制24v電壓的輸出。3.3模擬量信號(hào)檢測(cè)電路設(shè)計(jì)在對(duì)系統(tǒng)的控制屮傾角傳感器信號(hào)十分重要，通過(guò)對(duì)該信號(hào)的判斷，來(lái)實(shí)現(xiàn)商 用車(chē)在坡道的安全起步。建議選用集成化程度高的傾角傳感器，這樣子能夠很好 地加入到電子芯片，就不要在電控單元和芯片之間再安裝專門(mén)的支架來(lái)進(jìn)行固 定。電子芯片需要具備分辨率高、抗沖擊力強(qiáng)、負(fù)載驅(qū)動(dòng)力強(qiáng)工作電流低、信號(hào) 按電壓比例進(jìn)行分配、故障檢測(cè)模式強(qiáng)等功能。而口對(duì)于溫度要有很人的可調(diào)節(jié) 性，一般是在-40攝氏

13、度和+125攝氏度z間，保證芯片在多范圍溫度下能夠正 常工作。在使用時(shí)只需耍將輸出電壓連接到單片機(jī)的模數(shù)轉(zhuǎn)換引腳即可，然后就 能夠?qū)﹄妷褐颠M(jìn)行采樣rl在此設(shè)計(jì)中，同樣也考慮到了外部信號(hào)的干擾，專 門(mén)配置了 rc濾波電路。3. 4單片機(jī)選擇在單片機(jī)的選擇這一方面，需要考慮到多個(gè)因素，比如:成本、功耗、軟件支持、 處理能力、產(chǎn)片之間的兼容性等等，這些都是十分關(guān)鍵的因素。在此，選擇的是 某型號(hào)的8位單片機(jī)，具有特殊的內(nèi)核設(shè)計(jì)，處理速度十分快，程序儲(chǔ)存量和 數(shù)據(jù)儲(chǔ)存量也十分大，操作起來(lái)十分便捷，能夠很好地滿足系統(tǒng)的需要。經(jīng)過(guò)多次的研究和實(shí)踐之后，發(fā)現(xiàn)這種類型的自動(dòng)駐車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)對(duì)于商用車(chē)駕 駛員的要求降低了許多，該系統(tǒng)能夠根據(jù)檔位、離合器的操作判斷駕駛員意圖， 進(jìn)而自動(dòng)對(duì)駐車(chē)制動(dòng)進(jìn)行設(shè)置，很好地提高了工作效率。4結(jié)論商用車(chē)自動(dòng)駐車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)已經(jīng)展現(xiàn)了其相較于傳統(tǒng)駐車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)，目前 該系統(tǒng)在重型商用車(chē)上還未得到廣泛應(yīng)用，但是隨著交通的進(jìn)一步發(fā)展，相信 將會(huì)有更多的問(wèn)題需要解決，所以，相關(guān)行業(yè)人員需要及時(shí)更新、完善相應(yīng)技術(shù), 進(jìn)一步促進(jìn)自動(dòng)駐車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)在商用車(chē)屮的發(fā)展。參考文獻(xiàn)1 王洪亮，于欽，黃滌，黃曦鼎商用車(chē)自動(dòng)駐車(chē)制動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究j