商用車電子駐車系統(tǒng)解析

陳海淼

摘 要：電子駐車制動(dòng)系統(tǒng)（EPB）將行車過(guò)程中的臨時(shí)性緊急制動(dòng)和停車后的長(zhǎng)時(shí)性駐車制動(dòng)功能有效整合在一起[1]，通過(guò)借助電子控制方式實(shí)現(xiàn)汽車駐車制動(dòng)和解除的自動(dòng)控制。電子駐車系統(tǒng)能提供多種工作模式以及擴(kuò)展功能，從而減輕駕駛員駐車操縱強(qiáng)度，在多種復(fù)雜環(huán)境下實(shí)現(xiàn)車輛安全可靠的駐車制動(dòng)。[2]

關(guān)鍵詞：電子駐車系統(tǒng);工作原理;功能

中圖分類號(hào)：U463.5? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? 文章編號(hào)：1671-7988（2019）12-195-05

Abstract： The electronic parking brake system （EPB） integrates the temporary emergency braking in the process of driving and the long-term parking braking function after parking， and realizes the automatic control of parking braking and lifting by the electronic control mode. Compared with the mechanical system， the electronic parking system can provide a variety of working modes and extended functions， so as to reduce the operating intensity of the driver parking， and achieve safe and reliable parking braking in a variety of complex environments.

Keywords： electronic parking brake system; Working principle; function

前言

隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，車載系統(tǒng)電動(dòng)化和智能化已成為大勢(shì)所趨。電子技術(shù)與傳統(tǒng)氣壓式駐車系統(tǒng)[3]的結(jié)合將進(jìn)一步提高系統(tǒng)的智能性，并在提升汽車動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、操縱穩(wěn)定性、排放性和乘坐舒適性方面發(fā)揮作用。

1 電子駐車系統(tǒng)定義及組成

電子駐車系統(tǒng)簡(jiǎn)稱EPB，是取代傳統(tǒng)機(jī)械式手剎的電子駐車裝置，通過(guò)電子控制方式實(shí)現(xiàn)駐車制動(dòng)[4]/釋放以及駐車制動(dòng)/釋放與行車制動(dòng)相結(jié)合的技術(shù)。根據(jù)動(dòng)力源的不同，駐車制動(dòng)系統(tǒng)主要包括兩類：一類是機(jī)械式駐車制動(dòng)系統(tǒng)，主要被應(yīng)用在乘用車上;另一種是中、重型汽車上所用的氣壓式駐車制動(dòng)系統(tǒng)，在客車、卡車、工程車輛等多種類型車輛上都有所應(yīng)用。

氣壓式電子駐車制動(dòng)系統(tǒng)通過(guò)電控的方式，利用電磁閥取代了傳統(tǒng)手控閥，并且加裝空氣傳感器對(duì)制動(dòng)氣室氣壓信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，利用控制單元存儲(chǔ)控制邏輯、接收外界信號(hào)以及控制電磁閥動(dòng)作，[5]實(shí)現(xiàn)駐車制動(dòng)系統(tǒng)的智能化。

EPB系統(tǒng)由傳感器模塊、控制器模塊和執(zhí)行機(jī)構(gòu)模塊三大主要部分組成。EPB組成如圖1所示。

1.1 傳感器模塊

駕駛員輸入模塊（EPB按鈕、AUTOHOLD按鈕）、車輛狀態(tài)釆集（車速、發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、檔位信號(hào)等）、氣壓和傾角傳感器。

EPB開(kāi)關(guān)包括自動(dòng)模式AUTOHOLD開(kāi)關(guān)和手動(dòng)模式P開(kāi)關(guān)，P開(kāi)關(guān)主要是為有效防止駕駛員由于誤操作而導(dǎo)致的交通事故，通過(guò)上摳和下按的操作表示駕駛員的駐車意愿。從整體看，ERP開(kāi)關(guān)也是內(nèi)飾的構(gòu)成部件，除了綜合考慮其造型與內(nèi)飾整體風(fēng)格的協(xié)調(diào)性，此外還需要考慮其功能屬性，對(duì)駐車操作的人機(jī)工程進(jìn)行校核，盡量避免安裝在除駕駛員以外其他乘客容易觸碰的位置。

EPB系統(tǒng)可以通過(guò)兩種途徑獲取車速信息：一種是ABS系統(tǒng)中的輪速傳感器獲取的車輪轉(zhuǎn)速經(jīng)CAN總線讀取并通過(guò)相關(guān)計(jì)算獲取車速，另一種則是通過(guò)安裝于變速箱附近的車速傳感器監(jiān)測(cè)輸出軸或輸入軸轉(zhuǎn)速并經(jīng)相關(guān)換算獲得車輛實(shí)際速度。

EPB系統(tǒng)通過(guò)氣壓傳感器能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)，以氣壓的大小進(jìn)而判斷出制動(dòng)力的大小。將制動(dòng)力的大小反饋給控制單元后，能夠?qū)崿F(xiàn)更精準(zhǔn)的控制。

傾角傳感器安裝在電控單元上，可測(cè)量汽車車體的傾斜角度，并且能夠計(jì)算汽車的坡道阻力。

1.2 控制器模塊

輸入輸出接口（數(shù)字輸入、模擬輸入、開(kāi)關(guān)量輸出）、MCU、電磁閥驅(qū)動(dòng);控制器硬件構(gòu)架如圖2所示。

EPB電控單元通過(guò)CAN網(wǎng)絡(luò)與汽車其他電控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)信息共享，如油門開(kāi)度、車速信號(hào)、輪速信號(hào)、發(fā)動(dòng)機(jī)信息有效標(biāo)志、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩、車速及輪速信號(hào)有效標(biāo)志、制動(dòng)信號(hào)、離合信號(hào)、倒車信號(hào)、空檔信號(hào)、前進(jìn)檔檔位信號(hào)、行車制動(dòng)氣罐氣壓警告信號(hào)、主駕駛安全帶鎖止信號(hào)、車門關(guān)閉信號(hào)、IGN信號(hào)等相關(guān)信息，通過(guò)網(wǎng)關(guān)和門控制器、BCM車身控制器模塊、組合儀表進(jìn)行通信，并用硬線連接EPB開(kāi)關(guān)、EPB開(kāi)關(guān)指示燈、執(zhí)行機(jī)構(gòu)[6]（ECU的硬件接口、通訊形式等一般采用了CAN總線技術(shù)，EPB功能尤其是擴(kuò)展功能在整車上的應(yīng)用，與整車動(dòng)力總成的配置、電子制動(dòng)控制系統(tǒng)的配置以及其他一些重要系統(tǒng)的配置外，也與整車CAN總線開(kāi)發(fā)水平有關(guān)，即EPB系統(tǒng)與整車其他控制系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換必須通過(guò)CAN總線進(jìn)行），判斷行駛狀況，利用電控單元內(nèi)固化的控制軟件，實(shí)現(xiàn)對(duì)駐車制動(dòng)的控制。

1.3 執(zhí)行機(jī)構(gòu)模塊

執(zhí)行機(jī)構(gòu)模塊主要包括電磁閥機(jī)構(gòu)、與電磁閥機(jī)構(gòu)配套的原車駐車制動(dòng)器模塊、以及車輛狀態(tài)指示。

通過(guò)控制電磁閥通斷，能快速實(shí)現(xiàn)制動(dòng)力的施加與解除，這也對(duì)電磁[7]閥的電磁吸力和響應(yīng)特性（快速響應(yīng)特性、快速建壓特性、良好的氣密性可靠耐熱持久性）提出更高的要求，它通過(guò)接受來(lái)自駐車制動(dòng)控制器的輸出信號(hào)，實(shí)施增壓、減壓、保壓等動(dòng)作，以控制制動(dòng)力。[8]