自動駐車功能駕乘感受優化策略研究

摘要：汽車主動安全功能的日益發展，不僅豐富了車輛功能，也對其性能提出了更高的要求。自動駐車功能是主動安全功能中的一種，它能夠使車輛短暫駐車，但是該功能釋放過程中駕乘用戶會有頓挫感。分析了自動駐車功能釋放過程中駕乘感受的影響因素，設計了自動駐車功能釋放的優化策略，最后在某車型上進行了實車驗證。驗證結果證明，該優化策略能改善自動駐車功能釋放過程中的駕乘感受。

關鍵詞：自動駐車；駕乘感受；影響因素

0 前言

隨著汽車工業的高質量發展，越來越多的主動安全功能被應用在車輛上，這些功能的應用不僅豐富了車輛的配置，也對該功能的實車驗證及性能測試提出了更高的要求。在主動安全系統中，傳統的車輛配置有電子駐車制動系統和車身穩定控制系統，而自動駐車功能是一種依托于電子駐車系統和車身穩定控制系統的新興主動安全功能［1］。

在需要臨時停駛的駕駛場景中，如紅燈、乘客上下車、堵車等情況下，不配備自動駐車功能的車輛由于車輛發動機的怠速功能，需要持續踩著制動踏板使車輛維持靜止狀態；而配備自動駐車功能的車輛則無須持續踩住制動踏板，即可使車輛自動維持短暫的靜止狀態。自動駐車功能被啟動后，駕駛員踩制動踏板剎停車輛，自動駐車功能開始工作，此時由車身穩定控制系統確定剎車力度，使車輛在短時間內保持靜止狀態［2］；當駕駛員希望車輛繼續行駛時，只需踩油門踏板到一定程度就可讓車輛前行。但是，采用自動駐車功能時，在車輛從靜止到行進的過程中，駕乘用戶有時會感受到頓挫感，這種感受極大地降低了駕駛員使用自動駐車功能的頻率，有時還會產生用車抱怨。本文旨在分析自動駐車功能釋放過程中駕乘感受的影響因素，根據這些影響因素設計了自動駐車功能釋放的優化策略，為后續自動駐車功能的開發工作提供參考。

1 自動駐車功能的軟硬件組成

自動駐車功能的本質是利用車身穩定控制系統來實現對車輪的控制，因此自動駐車功能屬于車身穩定控制系統的附加功能，自動駐車功能的軟件部分集成在車身穩定控制系統中。

自動駐車功能的實現需要控制剎車和判斷油門，因此所涉及的硬件部分較多。其中：制動系統硬件包含制動踏板、真空助力器、制動穩定系統控制器、制動主缸、制動輪缸、制動硬管，以及電子制動卡鉗等，自動駐車功能工作時利用這些制動系統硬件實現整車的增壓和減壓；車身系統硬件包含保險帶、車門、制動踏板、油門踏板；電子電器系統硬件包含儀表、自動駐車軟硬件開關；動力系統硬件包含發動機、變速箱。

在自動駐車功能軟件和相關硬件都正常的情況下，自動駐車功能啟動后，自動駐車軟件首先會監控車速狀態、整車加速度狀態、動力系統狀態、加速踏板和制動踏板狀態等，并通過計算得出在當前路面上使車輛維持靜止所需要的制動壓力，然后控制制動系統實現車輛靜止。當駕駛員需要繼續行駛時，自動駐車軟件同樣會監控上述各部分狀態，在確保行駛安全的情況下釋放制動壓力。自動駐車功能的軟硬件組成情況如圖1 所示，圖中細線為自動駐車功能軟件需要關聯的相關控制器情況，粗線是執行該功能所需要的制動系統硬件基礎。

2 自動駐車功能的基本控制策略

自動駐車功能的控制策略是在保證車輛安全的情況下，按照內部狀態機的邏輯判斷，實現自動駐車功能的控制。

首先，自動駐車功能會利用主駕車門和主駕保險帶的狀態判斷駕駛員是否在車上，從而確認是否開啟自動駐車功能。如果系統判斷駕駛員不在車上，則系統不會開啟自動駐車功能。該策略可以防止駕駛員不在主駕時打開該功能，同時有助于提醒駕駛員檢查車輛狀態。滿足上述條件后，按下自動駐車功能開關按鈕，則啟動了自動駐車功能，此時系統處于待機狀態，在該狀態下滿足特定條件后自動駐車功能則會被激活。

當車輛處于前進檔狀態，車子在行駛過程中，駕駛員希望短暫停車踩下制動踏板并且車輛停止后，自動駐車功能會被激活，為了保證車輛能夠在平地或者坡道上都不溜車，自動駐車功能會計算合適的制動壓力以達到該目的；在達到最長停駛時間后，自動駐車系統會進行接管，啟動電子手剎。當駕駛員希望車輛繼續向前行駛時，正常踩油門踏板，自動駐車功能會釋放制動，車輛可以正常向前行駛，而自動駐車功能也返回到待機狀態。自動駐車系統狀態主要包括關閉、待機、激活、電子手剎接管等，各狀態下的功能狀態轉換條件如圖2 所示。

3 考慮駕乘感受影響因素的自動駐車釋放控制策略

為了實現車輛短暫停駛，并在短暫停駛后能按照駕駛員的需求起步，起步時無頓挫的實車感受，優化的自動駐車功能需要滿足安全性、穩定性，以及舒適性的要求。

為了達到上述需求，本文設計了一種考慮駕乘感受影響因素的自動駐車功能釋放控制策略。該控制策略是將自動駐車功能的駕乘感受影響因素按照安全性、穩定性，以及舒適性量化到具體的性能指標，即車輛停駛時的整車狀態、車輛需要行駛時的制動釋放時間（該參數可通過油門踏板開度進行調整）、車輛需要行駛時的動力加速響應時間，其中動力加速響應時間又可分為經濟模式、運動模式及標準模式3 種，以滿足不同駕駛場景，通常運動模式下動力扭矩輸出更大。自動駐車功能釋放時需要盡可能快地釋放制動壓力，同時動力扭矩在制動壓力維持過程中不能過大，否則會使得駕乘用戶有車輛頓挫的實車感受。

該自動駐車功能釋放控制邏輯是在不同模式下，根據制動和動力的具體實車表現狀態，盡可能縮短制動釋放時間并減小怠速下的制動壓力，從而達到讓車輛能夠同時滿足安全性、穩定性和舒適性的要求，減少自動駐車功能在車輛起步時所產生的頓挫感。

4 實車調試驗證

為了驗證該控制策略既能保證車輛安全停穩，又能使自動駐車功能釋放制動壓力時整車不產生頓挫感，使用某燃油車型在實際道路試驗時進行實車針對性調試，并通過駕駛員及乘客的實車評價感受來確定合適的制動壓力范圍和制動壓力釋放時刻。

當自動駐車釋放時，只有制動及時釋放制動壓力，并且動力系統在恰當的時間增加扭矩才能使駕乘用戶不感受到頓挫感。如上所述，動力系統包含3 種模式，分別是經濟模式、運動模式及標準模式，每種模式下發動機扭矩響應速度和影響范圍均不相同，因此對3 種模式均進行了調試測試。

在制動和驅動系統相關參數均為默認參數時，進行了實車駕乘感受的測試，結果駕乘用戶均感受到車輛有頓挫感，具體的實車狀態如圖3 所示。從圖中可以看出，在油門踏板為2.8% 左右，自動駐車功能關閉，制動壓力釋放，驅動扭矩為31～36 N·m，加速度變化早于車輛開始行駛的時間，因此駕乘用戶會有頓挫感。

為了優化自動駐車功能的駕乘感受，消除自動駐車功能關閉時的頓挫感，首先將油門踏板調整為2% 以下時自動駐車系統關閉，再將2% 以下油門踏板的發動機扭矩降低，盡可能在自動駐車制動壓力釋放時，使車輛能夠維持在平衡靜止狀態，動力及制動標定參數更改后的實車狀態如圖4 所示。

如圖4 所示，在減小自動駐車關閉閾值之后，可以在油門踏板lt;2% 時使得自動駐車系統釋放制動壓力，縮短了制動釋放時間；同時油門踏板lt;2%時的發動機扭矩狀態為16.9～29.0 N·m，該狀態有利于發動機逐步增加扭矩使車輛平穩起步而不會產生令駕乘用戶感到頓挫的感受。

5 結語

本文提出的考慮駕乘感受影響因素的自動駐車功能釋放控制策略邏輯可以實現在自動駐車功能釋放時車輛滿足安全、穩定和舒適性的要求；通過對制動和動力進行一同標定和實車驗證，縮短了制動壓力釋放時間的同時減小了制動壓力，消除了自動駐車功能釋放時所產生的頓挫的駕駛感受，為后續自動駐車系統的用戶駕乘感受優化提供參考。

參考文獻

［ 1 ］ 王麾. 純電動轎車自動駐車制動系統控制策略研究[J]. 上海汽車，2022（1）：34-36.

［ 2 ］ 邵作業， 魏宏， 李敬東. 電子駐車制動系統（EPB）的控制策略與試驗評價方法[J]. 技術導向，2018（8）：30-36.