簡析商用車預(yù)先緊急制動系統(tǒng)

袁月 譚浩 高少偉 董利娜 段巨浪

摘 要 隨著汽車技術(shù)的發(fā)展，作為一種主動安全技術(shù)，預(yù)先緊急制動系統(tǒng)（AEBS）的應(yīng)用變得越來越廣泛。全球各大汽車品牌都在著力將AEBS作為標(biāo)配。目前，歐洲經(jīng)濟(jì)委員會已頒發(fā) ECE R131 標(biāo)準(zhǔn)，強(qiáng)制要求車輛配置 AEBS;國內(nèi) GB12676 也要求 N3 類車輛配置AEBS。

關(guān)鍵詞 商用車;預(yù)先緊急制動;AEBS

預(yù)先緊急制動系統(tǒng)（Advanced Emergency Braking System，簡稱AEBS）， 是自動緊急制動（AEB）和電子制動系統(tǒng)（EBS）的合成體，不僅具備EBS的功能，還能在特定的情況下自動介入車輛控制緊急制動。目前的AEBS仍屬于自動輔助駕駛技術(shù)的一種，優(yōu)先權(quán)低于駕駛員，而不能代替駕駛員。當(dāng)駕駛員松懈未而及時(shí)控制車輛時(shí)自動接管車輛制動，而當(dāng)駕駛員操縱車輛時(shí)，會自動退出，把車輛駕駛權(quán)交給駕駛員。

1 AEBS系統(tǒng)的組成和介紹

預(yù)先緊急制動系統(tǒng)主要有感知、控制預(yù)算、控制執(zhí)行三大模塊組成，各個(gè)模塊協(xié)同工作實(shí)現(xiàn)車輛的自動緊急制動功能。下面分別對三大模塊的組成和功能進(jìn)行具體介紹。

1.1 感知模塊

包括目標(biāo)探測和信號采集，由雷達(dá)或攝像頭及各種傳感器實(shí)現(xiàn)。雷達(dá)通常使用AEBS毫米波雷達(dá)，雷達(dá)內(nèi)集成有天線用于發(fā)射毫米波，然后通過測定和分析反射波與發(fā)射波、再結(jié)合多普勒偏移原理來探測目標(biāo)的方向、速度和位置;而AEBS攝像頭是根據(jù)圖像識別技術(shù)評估目標(biāo)的距離，攝像頭圖像傳感與雷達(dá)聲波探測相互配合來分辨不同的物體;轉(zhuǎn)向角度傳感器通過計(jì)算機(jī)械齒輪轉(zhuǎn)角和轉(zhuǎn)過的圈數(shù)來得到方向盤的絕對轉(zhuǎn)角和轉(zhuǎn)向方向，將數(shù)據(jù)信息通過CAN總線分享給控制單元，從而使系統(tǒng)辨認(rèn)駕駛員的轉(zhuǎn)向意圖和幅度;橫擺角度傳感器一般安裝在整車車架中部，通過監(jiān)測車輛的橫向加速度并實(shí)時(shí)上報(bào)控制器分析，控制器結(jié)合方向盤轉(zhuǎn)角、車輛輪速綜合分析判斷車輛姿態(tài)是否出現(xiàn)偏差。

1.2 控制預(yù)測模塊

AEBS系統(tǒng)的核心電控單元有兩種，分別是AEBS、EBS電控單元。AEBS電子控制單元，是圍繞單片機(jī)設(shè)計(jì)組織的電子控制單元，是整個(gè)預(yù)先緊急制動系統(tǒng)的核心，功能包括為讀取傳感器信息（雷達(dá)距離、轉(zhuǎn)向角、前/后軸壓力傳感器信息等），通過內(nèi)部程序計(jì)算判斷，與整車通信及輸出指令，為毫米波雷達(dá)提供電源等。EBS電子控制單元，其功能包括與整車通信，讀取傳感器信息（橫擺角度，掛車控制閥壓力信號），為EBS橋控模塊輸出指令及提供電源，對前軸左、右ABS電磁閥進(jìn)/排氣進(jìn)行控制，處理主/掛車連接信號，為EBS掛車模塊輸出指令及提供電源，對掛車控制閥進(jìn)/排氣進(jìn)行控制，剎車信號感知。另外還預(yù)留有很多拓展功能接口。

1.3 控制執(zhí)行模塊

包括EBS橋控制模塊、掛車模塊、制動閥體類，具備通訊功能，內(nèi)集成有傳統(tǒng)的電磁閥，能夠接收制動指令后控制氣路來實(shí)現(xiàn)對各個(gè)車輪進(jìn)行不同的制動力分配，實(shí)現(xiàn)車輛穩(wěn)定。

2 AEBS工作過程

先信息感知，前雷達(dá)不間斷采集與前方目標(biāo)的車距信息，前攝像頭配合識別采集目標(biāo)其他信息，各路傳感器采集本車信息，然后各自上報(bào)AEBS控制器進(jìn)行識別，進(jìn)行計(jì)算和分析，判別危險(xiǎn)等級，根據(jù)危險(xiǎn)等級選擇相應(yīng)的控制模式。當(dāng)車距小于預(yù)設(shè)警報(bào)距離時(shí)，先進(jìn)行預(yù)警，AEBS控制器向CAN網(wǎng)絡(luò)上的報(bào)警設(shè)備發(fā)出請求，設(shè)備響應(yīng)請求向駕駛員做出預(yù)警（如圖像顯示、聲音報(bào)警等）;當(dāng)車距小于預(yù)設(shè)安全距離時(shí)，如果駕駛員未踩下制動踏板，系統(tǒng)會指示EBS執(zhí)行制動;而如果駕駛員有制動行為但制動效果不足 ，則指示EBS以預(yù)設(shè)制動幅度執(zhí)行自動緊急制動，避免碰撞。

3 AEBS工藝布局及要求

在工藝布局上，通常雷達(dá)布置在車架前部專用固定支架上，攝像頭布置在駕駛室前中部或頂部，兩者前方都不能有遮擋;轉(zhuǎn)角傳感器安裝在方向盤下方的方向柱內(nèi);ESC模塊（橫擺角度傳感器）應(yīng)裝于車架中部;制動閥體及各橋EBS橋控模塊布置在各橋附近的車架上即可。

底盤控制線束沿車架內(nèi)側(cè)敷設(shè)，避開尖銳、運(yùn)動部件，遠(yuǎn)離油管、燃?xì)夤苈芳案邷責(zé)嵩磫为?dú)布置和固定;當(dāng)在電動車上配備預(yù)先緊急制動系統(tǒng)時(shí)，底盤線束布置應(yīng)與高壓線分開，原則上高壓線布置在車架縱梁下翼面上、低壓控制線束布置在縱梁內(nèi)側(cè)靠上，避免電磁干擾。設(shè)備與控制線路連接時(shí)，由于設(shè)備多為精密儀器，工藝要求有：插接器插接前先自檢有無油污、灰塵、污損、銹蝕、水跡，檢查防水膠圈是否卡到位、不能丟失;插接過程中，與定位槽對正、垂直插入，不可野蠻操作;插接到位后會聽到“咔”的一聲脆響，說明插接到位，若為帶二道鎖止機(jī)構(gòu)的插接頭，將二道鎖止機(jī)構(gòu)卡到位，檢查插接器線束后部防水膠圈有無卡到位有無脫落;插接器插接完畢并檢查插頭編號無誤后，將插接器就近捆扎到主線束上;若插接器無法捆扎，在插接器兩端的線束上捆扎時(shí)，要在距離插接器兩端50mm處，不要捆扎在插接器根部，否則會導(dǎo)致插頭脫落。

4 結(jié)論

本文通過對預(yù)先緊急制動系統(tǒng)的組成、零部件的介紹、系統(tǒng)通訊網(wǎng)絡(luò)及工作原理的解析以及工藝布局的闡釋，使ABES系統(tǒng)有了更立體的呈現(xiàn)，為設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)、工藝環(huán)節(jié)的調(diào)試驗(yàn)證提供了較全面的理論基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1] 李朝暉.汽車電器及電子設(shè)備[M].重慶大學(xué)出版社，2004.

[2] 李文娜.汽車主動防撞預(yù)警系統(tǒng)的安全策略研究[D].2016.

作者簡介

袁月，助理工程師，就職于陜西重型汽車有限責(zé)任公司，從事商用汽車的電器工藝技術(shù)。