商用車電子駐車系統解析

陳海淼

摘 要：電子駐車制動系統（EPB）將行車過程中的臨時性緊急制動和停車后的長時性駐車制動功能有效整合在一起[1]，通過借助電子控制方式實現汽車駐車制動和解除的自動控制。電子駐車系統能提供多種工作模式以及擴展功能，從而減輕駕駛員駐車操縱強度，在多種復雜環境下實現車輛安全可靠的駐車制動。[2]

關鍵詞：電子駐車系統;工作原理;功能

中圖分類號：U463.5? 文獻標識碼：A? 文章編號：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

隨著技術的不斷進步，車載系統電動化和智能化已成為大勢所趨。電子技術與傳統氣壓式駐車系統[3]的結合將進一步提高系統的智能性，并在提升汽車動力性、經濟性、操縱穩定性、排放性和乘坐舒適性方面發揮作用。

1 電子駐車系統定義及組成

電子駐車系統簡稱EPB，是取代傳統機械式手剎的電子駐車裝置，通過電子控制方式實現駐車制動[4]/釋放以及駐車制動/釋放與行車制動相結合的技術。根據動力源的不同，駐車制動系統主要包括兩類：一類是機械式駐車制動系統，主要被應用在乘用車上;另一種是中、重型汽車上所用的氣壓式駐車制動系統，在客車、卡車、工程車輛等多種類型車輛上都有所應用。

氣壓式電子駐車制動系統通過電控的方式，利用電磁閥取代了傳統手控閥，并且加裝空氣傳感器對制動氣室氣壓信號進行實時檢測，利用控制單元存儲控制邏輯、接收外界信號以及控制電磁閥動作，[5]實現駐車制動系統的智能化。

EPB系統由傳感器模塊、控制器模塊和執行機構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）、車輛狀態釆集（車速、發動機扭矩、發動機轉速、檔位信號等）、氣壓和傾角傳感器。

EPB開關包括自動模式AUTOHOLD開關和手動模式P開關，P開關主要是為有效防止駕駛員由于誤操作而導致的交通事故，通過上摳和下按的操作表示駕駛員的駐車意愿。從整體看，ERP開關也是內飾的構成部件，除了綜合考慮其造型與內飾整體風格的協調性，此外還需要考慮其功能屬性，對駐車操作的人機工程進行校核，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系統可以通過兩種途徑獲取車速信息：一種是ABS系統中的輪速傳感器獲取的車輪轉速經CAN總線讀取并通過相關計算獲取車速，另一種則是通過安裝于變速箱附近的車速傳感器監測輸出軸或輸入軸轉速并經相關換算獲得車輛實際速度。

EPB系統通過氣壓傳感器能夠實現實時采集數據，以氣壓的大小進而判斷出制動力的大小。將制動力的大小反饋給控制單元后，能夠實現更精準的控制。

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

1.2 控制器模塊

輸入輸出接口（數字輸入、模擬輸入、開關量輸出）、MCU、電磁閥驅動;控制器硬件構架如圖2所示。

EPB電控單元通過CAN網絡與汽車其他電控系統實現信息共享，如油門開度、車速信號、輪速信號、發動機信息有效標志、發動機轉速、發動機輸出扭矩、車速及輪速信號有效標志、制動信號、離合信號、倒車信號、空檔信號、前進檔檔位信號、行車制動氣罐氣壓警告信號、主駕駛安全帶鎖止信號、車門關閉信號、IGN信號等相關信息，通過網關和門控制器、BCM車身控制器模塊、組合儀表進行通信，并用硬線連接EPB開關、EPB開關指示燈、執行機構[6]（ECU的硬件接口、通訊形式等一般采用了CAN總線技術，EPB功能尤其是擴展功能在整車上的應用，與整車動力總成的配置、電子制動控制系統的配置以及其他一些重要系統的配置外，也與整車CAN總線開發水平有關，即EPB系統與整車其他控制系統之間的數據交換必須通過CAN總線進行），判斷行駛狀況，利用電控單元內固化的控制軟件，實現對駐車制動的控制。

1.3 執行機構模塊

執行機構模塊主要包括電磁閥機構、與電磁閥機構配套的原車駐車制動器模塊、以及車輛狀態指示。

通過控制電磁閥通斷，能快速實現制動力的施加與解除，這也對電磁[7]閥的電磁吸力和響應特性（快速響應特性、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，它通過接受來自駐車制動控制器的輸出信號，實施增壓、減壓、保壓等動作，以控制制動力。[8]