电子驻车系统动态制动功能切换策略

摘 要：随着汽车产业不断向着自动化、智能化、信息化等趋势发展，许多汽车都安装了电子驻车制动系统，这也对相关人员提出了具体的要求。本文首先简要介绍了这一系统的控制策略和不同功能之间的切换策略。

关键词：电子驻车系统;动态制动功能;切换策略

电子驻车制动系统由开关、控制器、执行器组成。司机操作开关，控制器根据车辆状态控制执行器并进行操作。如果车辆静止，司机可以控制EPB的夹紧和释放;如果车辆是动态的，根据法规要求，电子驻车制动系统必须具有动态制动功能。

1 动态制动功能简介

第一种模式是动态控制减速功能。在此车辆中，如果车辆处于动态稳定控制系统（ESP）的正常工作中，EPB通过CAN通信执行减速请求，并且动态稳定控制系统根据EPB发送的减速请求建立制动液压，进而实现动态制动。

第二种模式为后轮防抱死功能（RWU）。如果车辆不装配ESP或ESP出现问题时，EPB则通过控制系统本身的执行器实现动态制动功能，并通过控制过程中车轮的打滑率或松开夹具来控制电机的夹紧，达到防抱死控制的效果。由于EPB执行器响应速度慢，控制效果不如ESP，但在部分情况下也可以保证其稳定性。

第三种模式为降级的后轮制动控制功能（DSD）。如果车辆没有安装ESP或ESP出现问题，且车轮速度异常，EPB无法计算车轮的打滑率，只能在阶梯间增加制动力。此功能与机械手制动器类似，因为没有防抱死控制。但是，此功能限制了EPB的最大拧紧力，在高附路面上，不会出现车轮抱死。另外，如果要降低速度，最大拉力可以减小，即便是低附路面也不会发生车轮抱死。

2 动态制动功能控制逻辑介绍

（1）后轮防抱死功能（RWU）。在后轮驱动装置工作过程中，后轮的抗轴承功能由四个车轮组成。两个车轮控制左右电机的电流，另外两个控制车轮速度。

独立控制器是电机的启动过程，由于此时的电流值不代表制动力的大小，因此可以通过电流确定其状态，此状态的持续时间变为固定时间，并根据执行器的特性进行设置。

后轮主要执行机构的空行程过程。这个过程中的电流是空转电流。当执行机构的空行程完全被克服时，夹具的摩擦片接触制动盘，制动力开始上升，此时的电流与制动力成正比。此过程基于实时电流和空转电流之间的差异值进行判断，如果差异大于预定阈值，即假定空转过程已结束，摩擦片和制动盘开始接触。

从车轮速度来看，降级的后轮制动器是一个制动过程。如果滑动率较大，电机会释放制动力。如果滑动率相对较小，电机将增加制动力，整个过程中没有出现后轮抱死。

（2）降级的后轮制动控制功能（DSD）。降级的后轮制动控制是一个DSD工作过程，由四个车轮控制车速，其中，用两个车轮控制左右电机的电流，如果右后轮轮速出现故障，则出现车轮抱死。

它类似于后轮防抱死控制功能。后轮防抱死功能是一个电机的启动过程。后轮抱死功能所承载功能是执行机构的一个空行程过程，这两个过程的判断逻辑是相似的。

降级的后轮制动控制功能是一个制动过程。在此过程中，控制器根据时间及时间来阶梯增加制动力，根据左后轮速度，在整个高速公路上没有观察到有车轮抱死的情况。

由于该功能在低路面上属于无防御性的抱死控制，可以看出，左后轮在制动力上升到一定水平后出现抱死。

3 动态制动功能切换策略分析

（1）直接切换。在直接切换无抱死情况下，只需考虑后轮的状态，使前轮仅由一个车轮速度牵引，而DSD的电机控制相同，因此只需牵引一个电机电流。

直接切换无抱死中，后轮的防御抱死功能为RWU工作，工作时左后轮速度下降，可输入DSD功能。这是功能切换时的空行程过程，因此很明显，DSD决策启动过程中的剩余时间足够，启动过程的持续时间仍为空行程过程。该过程与DSD从初始控制开始的切换控制相同，没有发生抱死。

直接切换有抱死的定义与直接切换无抱死一致。直接切换是在空行程的末期，该功能切换时如果空行程结束，DSD激活过程是一个固定时间，当这段时间结束时，电机电流就变成了一个很大的值，制动力已经增加，因此右后轮出现抱死。

由此可见，直接切换功能也会在高附路面出现车轮抱死，存在一定的安全风险性。

（2）先释放再切换。在RWU操作失败后必须进入DSD，首先进入释放逻辑，将执行机构释放到初始位置，进入DSD。这种情况下的切换对应于从一开始就进入DSD功能的表现一样。

后轮的防抱死功能为RWU工作，先释放后切换，工作时，左后轮速失效，进入释放过程，后轮防抱死功能释放后进入DSD，直接切换无抱死为DSD工作。由此可见，DSD工作的效果与直接进行DSD一致，在高附路面未出现抱死，存在安全风险性。

如果在切换时释放后进入DSD，优点是可以保证高速公路上不会发生车轮抱死，缺点是牺牲了制动的效果。后轮中的防抱死功能被释放到初始位置之后，DSD需要再次进入空行进程。

（3）DSD电流检测逻辑。当释放过程进入两个空行程过程时，制动效果降低，可直接切换到DSD，在DSD过程中可增加电流检测。当电机启动过程完成后发现电流过大，也就是说，释放到制动盘和摩擦片分离的位置，不要进入空行程过程来增加制动效果。

左后轮速度失效后，直接将DSD电流检测切换到DSD。在DSD电流检测过程中，在结束电机启动的固定时间后，检测到电流过大，此时，制动力过大，无法进入释放过程，在释放过程中，从电流中观察到不同的释放过程，只分离了制动盘和摩擦片，没有释放到初始位置的恒定空行程。

由此可见，直接切换DSD的电流检测逻辑，可以降低高附路面车轮抱死，风险性相对较小。

4 结语

本文介绍了EPB动态制动功能的基本控制策略。如果RWU模式失效，直接切换到DSD模式，并使用DSD功能增加电流检测逻辑，该策略能保证稳定性，保证最大的制动效果。

参考文獻：

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