厲江,孔德星,張愛(ài)東
(安徽江淮汽車集團(tuán)股份有限公司,安徽 合肥 230022 )
先進(jìn)緊急制動(dòng)系統(tǒng)(AEBS)是一個(gè)自主自動(dòng)的道路車輛安全系統(tǒng),利用“鷹眼”傳感器來(lái)監(jiān)測(cè)前面車輛和目標(biāo)車輛之間的相對(duì)速度和距離,計(jì)算預(yù)判即將發(fā)生的情況,在危險(xiǎn)情況下,先進(jìn)行報(bào)警,在駕駛員沒(méi)有進(jìn)行主動(dòng)制動(dòng)的情況下將制動(dòng)信號(hào)傳遞給ABS控制系統(tǒng),進(jìn)行自動(dòng)制動(dòng),可以自動(dòng)避免或減輕碰撞。
目前,歐洲經(jīng)濟(jì)委員會(huì)已頒發(fā)ECE R131標(biāo)準(zhǔn),強(qiáng)制要求車輛配置 AEBS;國(guó)內(nèi) GB12676也要求 N3類車輛配置AEBS。
先進(jìn)緊急制動(dòng)系統(tǒng)(AEBS)通過(guò)安裝在駕駛室前端的雷達(dá)和安裝在前擋風(fēng)玻璃上的攝像頭識(shí)別前方車輛/障礙物的速度和距離,結(jié)合自身車輛的速度,通過(guò)ECU計(jì)算碰撞的可能性,當(dāng)判斷為出現(xiàn)碰撞危險(xiǎn)時(shí),先通過(guò)駕駛內(nèi)的蜂鳴器發(fā)出警報(bào)聲,和/或使方向盤振動(dòng)的方式提醒駕駛員集中注意力,若駕駛員未實(shí)施有效減速方式避免風(fēng)險(xiǎn),ECU將主動(dòng)通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)限扭、以及緩速器啟動(dòng)的方式降低車速,當(dāng)減速扭矩仍不夠時(shí),則促使車輛制動(dòng)系統(tǒng)工作,從而降低車速,避免/減輕碰撞傷害。
載貨汽車的先進(jìn)緊急制動(dòng)系統(tǒng)(AEBS)有兩種技術(shù)路線:基于ABS的AEBS技術(shù)路線和基于EBS的AEBS技術(shù)路線。前者雖然技術(shù)拓展性較后者弱,但成本較低,比較適合輕型載貨汽車使用,本文重點(diǎn)介紹前者。
基于ABS系統(tǒng)的AEBS技術(shù)路線,硬件上主要是在ABS系統(tǒng)上增加ASR閥、壓力控制閥、轉(zhuǎn)向角傳感器、橫擺率及側(cè)向加速度傳感器 、前攝像頭、前雷達(dá),并更換帶有ESP、LDWS、AEBS控制程序功能的ECU。
ASR閥:分別用于轉(zhuǎn)向橋和驅(qū)動(dòng)橋, 作用是可以受ECU 的控制,通斷對(duì)應(yīng)車橋的制動(dòng)回路。整車需要兩個(gè)ASR閥。
壓力控制閥(PCV):用于提供獨(dú)立的車輪控制,用于實(shí)現(xiàn)AEBS功能,受ECU控制,根據(jù)ECU的需求執(zhí)行輸出壓力調(diào)整。
圖2
氣壓傳感器:分別安裝在腳閥的兩個(gè)制動(dòng)回路的出氣口處,用于測(cè)量制動(dòng)時(shí),兩個(gè)回路內(nèi)的制動(dòng)氣壓。當(dāng)AEBS干預(yù)時(shí),ECU 通過(guò)采集兩個(gè)氣壓傳感器的值,來(lái)控制相應(yīng)車橋回路的制動(dòng)壓力。
轉(zhuǎn)向角傳感器(SAS):是一個(gè)無(wú)觸點(diǎn)模擬量角度傳感器,用于測(cè)量方向盤的絕對(duì)角度。輸出量為數(shù)字傳感值通過(guò)CAN接口。 傳感器安裝在轉(zhuǎn)向柱上,這樣可以直接測(cè)量轉(zhuǎn)向角度而不必受到其它運(yùn)動(dòng)的干擾。
橫擺率及側(cè)向加速度傳感器(YRS):既可以測(cè)量橫擺率又可以測(cè)量側(cè)向加速度。通過(guò) CAN 接口的輸出量為數(shù)字量。 必須安裝在車架上,X方向一般距前轉(zhuǎn)向軸2-3米處,且在第一根后軸之前;Y方向距離車輛中心線左右不超過(guò)0.5米。
前攝像頭:擁有復(fù)雜精密的功能,用于采集車輛前方的顏色、偏移、距離等圖像,并識(shí)別障礙物特征,信息量豐富,轉(zhuǎn)化信號(hào)后輸出發(fā)送給ECU進(jìn)行進(jìn)一步運(yùn)算,進(jìn)行重要的安全決策。
前雷達(dá):發(fā)射經(jīng)過(guò)調(diào)制的無(wú)線電波,對(duì)金屬有很好的探測(cè)作用,根據(jù)發(fā)出和回收的時(shí)間差可計(jì)算出目標(biāo)距離,根據(jù)多普勒效應(yīng)計(jì)算相對(duì)速度,距離和速度是雷達(dá)算的最準(zhǔn)的參數(shù),載貨汽車使用的雷達(dá)一般為2.4GHz或5GHz。
電子控制單元(ECU):作為主要的“智能單元”,它包括操作系統(tǒng)、硬件驅(qū)動(dòng)、制動(dòng)控制算法、監(jiān)控和執(zhí)行功能。ECU 的軟件分為兩部分,主程序和參數(shù)設(shè)置。主程序包括所有AEBS支持的全部功能和整車配置參數(shù),主程序必須通過(guò)參數(shù)設(shè)置進(jìn)行標(biāo)定。
本文通過(guò)對(duì)先進(jìn)緊急制動(dòng)系統(tǒng)AEBS系統(tǒng)的工作原理、零部件組成的說(shuō)明,清晰的闡述了某載貨汽車的AEBS制動(dòng)系統(tǒng),為后續(xù)車型開(kāi)發(fā)的提供了理論基礎(chǔ)。