商用车电子驻车系统解析

陈海淼

摘 要：电子驻车制动系统（EPB）将行车过程中的临时性紧急制动和停车后的长时性驻车制动功能有效整合在一起[1]，通过借助电子控制方式实现汽车驻车制动和解除的自动控制。电子驻车系统能提供多种工作模式以及扩展功能，从而减轻驾驶员驻车操纵强度，在多种复杂环境下实现车辆安全可靠的驻车制动。[2]

关键词：电子驻车系统;工作原理;功能

中图分类号：U463.5  文献标识码：A  文章编号：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

隨着技术的不断进步，车载系统电动化和智能化已成为大势所趋。电子技术与传统气压式驻车系统[3]的结合将进一步提高系统的智能性，并在提升汽车动力性、经济性、操纵稳定性、排放性和乘坐舒适性方面发挥作用。

1 电子驻车系统定义及组成

电子驻车系统简称EPB，是取代传统机械式手刹的电子驻车装置，通过电子控制方式实现驻车制动[4]/释放以及驻车制动/释放与行车制动相结合的技术。根据动力源的不同，驻车制动系统主要包括两类：一类是机械式驻车制动系统，主要被应用在乘用车上;另一种是中、重型汽车上所用的气压式驻车制动系统，在客车、卡车、工程车辆等多种类型车辆上都有所应用。

气压式电子驻车制动系统通过电控的方式，利用电磁阀取代了传统手控阀，并且加装空气传感器对制动气室气压信号进行实时检测，利用控制单元存储控制逻辑、接收外界信号以及控制电磁阀动作，[5]实现驻车制动系统的智能化。

EPB系统由传感器模块、控制器模块和执行机构模块三大主要部分组成。EPB组成如图1所示。

1.1 传感器模块

驾驶员输入模块（EPB按钮、AUTOHOLD按钮）、车辆状态釆集（车速、发动机扭矩、发动机转速、档位信号等）、气压和倾角传感器。

EPB开关包括自动模式AUTOHOLD开关和手动模式P开关，P开关主要是为有效防止驾驶员由于误操作而导致的交通事故，通过上抠和下按的操作表示驾驶员的驻车意愿。从整体看，ERP开关也是内饰的构成部件，除了综合考虑其造型与内饰整体风格的协调性，此外还需要考虑其功能属性，对驻车操作的人机工程进行校核，尽量避免安装在除驾驶员以外其他乘客容易触碰的位置。

EPB系统可以通过两种途径获取车速信息：一种是ABS系统中的轮速传感器获取的车轮转速经CAN总线读取并通过相关计算获取车速，另一种则是通过安装于变速箱附近的车速传感器监测输出轴或输入轴转速并经相关换算获得车辆实际速度。

EPB系统通过气压传感器能够实现实时采集数据，以气压的大小进而判断出制动力的大小。将制动力的大小反馈给控制单元后，能够实现更精准的控制。

倾角传感器安装在电控单元上，可测量汽车车体的倾斜角度，并且能够计算汽车的坡道阻力。

1.2 控制器模块

输入输出接口（数字输入、模拟输入、开关量输出）、MCU、电磁阀驱动;控制器硬件构架如图2所示。

EPB电控单元通过CAN网络与汽车其他电控系统实现信息共享，如油门开度、车速信号、轮速信号、发动机信息有效标志、发动机转速、发动机输出扭矩、车速及轮速信号有效标志、制动信号、离合信号、倒车信号、空档信号、前进档档位信号、行车制动气罐气压警告信号、主驾驶安全带锁止信号、车门关闭信号、IGN信号等相关信息，通过网关和门控制器、BCM车身控制器模块、组合仪表进行通信，并用硬线连接EPB开关、EPB开关指示灯、执行机构[6]（ECU的硬件接口、通讯形式等一般采用了CAN总线技术，EPB功能尤其是扩展功能在整车上的应用，与整车动力总成的配置、电子制动控制系统的配置以及其他一些重要系统的配置外，也与整车CAN总线开发水平有关，即EPB系统与整车其他控制系统之间的数据交换必须通过CAN总线进行），判断行驶状况，利用电控单元内固化的控制软件，实现对驻车制动的控制。

1.3 执行机构模块

执行机构模块主要包括电磁阀机构、与电磁阀机构配套的原车驻车制动器模块、以及车辆状态指示。

通过控制电磁阀通断，能快速实现制动力的施加与解除，这也对电磁[7]阀的电磁吸力和响应特性（快速响应特性、快速建压特性、良好的气密性可靠耐热持久性）提出更高的要求，它通过接受来自驻车制动控制器的输出信号，实施增压、减压、保压等动作，以控制制动力。[8]