高曉辰 李航 辛慶鋒 金元麗 呂波濤 胡勇俊
摘 要:汽車是舒適性是車主非常關(guān)注的焦點,為乘客提供愉悅、舒適的乘車或駕駛環(huán)境是每個主機廠的追求目標,智能科技的應用為他們提供了操作便利性。本文以自動駐車工作音的優(yōu)化為例,以自動駐車控制的原理,通過對影響工作音的保壓時間、控制策略等進行測試、主觀評價然后再調(diào)整優(yōu)化,將AVH工作時的工作音控制在非常良好的狀態(tài),乘客或者駕駛員在使用該功能時,不會輕易察覺駕駛艙內(nèi)的聲音變化,提升了操作便利性的同時也不降低舒適性。
關(guān)鍵詞:自動駐車 工作音優(yōu)化 影響因素
1 前言
配置自動駐車功能的車輛,當啟動AUTO HOLD功能時,駕駛員在停車或者啟動時,車輛會自動判斷車輛的溜動趨勢,然后通過ESC的保壓等功能,給每一個車輪施加一定的液壓力。同時也會關(guān)聯(lián)電子駐車功能,臨時駐車超過一定時間后,系統(tǒng)將駐車功能移交至EPB。車輛在執(zhí)行AUTO HOLD功能時,處于常開狀態(tài)的USV限壓電磁閥關(guān)閉,切斷了液壓回路,該過程會產(chǎn)生液壓脈沖噪音,經(jīng)制動管路、助力器和前圍板放大,使駕駛員感知到。某車型在進行主觀評價時被提出AUTO HOLD工作音較大,松踏板的快慢程度該功能工作音也有區(qū)別。本文對該工作音的產(chǎn)生原理和控制邏輯進行分析研究,以期將該問題徹底解決。
2 自動駐車功能原理
自動駐車功能又稱AUTO HOLD或者AVH,是車身穩(wěn)定系統(tǒng)的一項擴展功能。該功能開啟后,駕駛員在等紅綠燈或者短暫停車時,無需按EPB按鈕開關(guān),傳感器檢測車輛所處的坡度和車輪扭矩,該信號交由ESC處理并控制液壓力,使車輛保持在穩(wěn)定狀態(tài)[1]。踩制動踏板時,制動壓力經(jīng)制動主缸、管路流至ESC的常開閥,再到卡鉗輪缸。松踏板時,ESC發(fā)送控制指令,加電關(guān)閉常開閥,切斷制動主缸與卡鉗輪缸的關(guān)聯(lián)。同時打開常閉電磁閥閥,將卡鉗輪缸多余的制動液回流至制動主缸。管路壓力的突然變化,會產(chǎn)生類似的“水錘效應”的現(xiàn)象[1],該現(xiàn)象產(chǎn)生的沖擊波經(jīng)放大、傳遞。會使駕駛員感受一陣“咯咯”聲。該工作音的優(yōu)化是本文的研究方向。
3 不同場景下的AVH工作音
AVH功能在松制動踏板時開始工作,踏板回位的快慢影響制動液的壓力變化,經(jīng)對兩種場景下的AVH工作音主觀評價,快速松踏板時AVH工作音較大,緩慢松制動踏板時AVH工作音較小。針對該問題,特進行了相應測試以量化主觀評價的符合性。在ESC硬件上布置了測量噪音的設(shè)備,檢測了兩種工況下的工作音分貝值曲線,快速松踏板的工作音最大值為50dB(A),緩慢松踏板時的工作音最大值為45dB(A),差異明顯。從對比圖可以分析出快速松踏板時電磁閥持續(xù)工作時間長為0.7s,而慢松踏板的電磁閥工作時間則為0.6s。
4 AVH工作音影響因素分析
不同場景下的AVH工作音有不同表現(xiàn),而該功能的使用頻率較高,相同的需求產(chǎn)生不同的“噪音”表現(xiàn)。會引起顧客的不滿,市場已有客戶因為該工作音要求更換零件,所以在不同場景下AVH工作音的一致性以及該工作音的降低作為本文的研究目的。AVH工作音來自ESC中常開電磁閥關(guān)閉時產(chǎn)生的液壓脈沖噪音,降低脈沖噪音能夠達到降低AVH工作音的目的。
4.1 快速松踏板場景下的常開電磁閥工作邏輯
快速松制動踏板,主缸壓力快速達0Mpa,此時常開電磁閥得電開始控制油路壓力,卡鉗端壓力達到設(shè)定的保壓壓力后繼續(xù)工作0.1s,常開電磁閥關(guān)閉。切斷主缸與卡鉗輪缸端的油路,使卡鉗端的油壓一直保持在保壓狀態(tài)。從圖3可以分析出,常開電磁閥工作區(qū)間和脈沖噪音同步。
4.2 快速松踏板場景下的常開電磁閥工作邏輯
慢速松制動踏板,主缸壓力降至零的時間較卡鉗端輪缸保壓壓力長,卡鉗端的壓力達到設(shè)定的保壓壓力時,常開電磁閥關(guān)閉,形成脈沖沖擊噪音。從圖4列出的噪音表現(xiàn)可以分析出,AVH工作時產(chǎn)生的噪音持續(xù)時間短、噪音在黃色區(qū)域的占比較低,該場景下的脈沖沖擊較小。經(jīng)上述兩種場景下的噪音表現(xiàn)分析,慢速松踏板時噪音表現(xiàn)良好,如能將快速松踏板AVH的工作狀態(tài)調(diào)整成慢速松踏板狀態(tài),AVH的工作噪音能得到解決了。
5 AVH工作音問題改進測試
控制AVH功能實現(xiàn)的參數(shù)包括壓力控制起始時間和達到設(shè)定壓力后的延遲關(guān)閉時間,壓力控制開始點控制常開電磁閥工作,延遲關(guān)閉時間控制常開電磁閥的關(guān)閉。根據(jù)整車狀態(tài)快松和慢松條件下的AVH工作音表現(xiàn),壓力起始控制時間延后與電磁閥延遲關(guān)閉時間提前,可以降低AVH工作音。原參數(shù)設(shè)置為:壓力控制起始控制參數(shù)0.3s,延遲關(guān)閉時間0.1s。將參數(shù)調(diào)整至壓力控制起始控制參數(shù)0.4s,延遲關(guān)閉時間0.05s。經(jīng)上述保壓壓力的優(yōu)化控制調(diào)整,AVH的控制參數(shù)已有改善,并達到了對標車的噪音表現(xiàn)。確認改進有效。
6 結(jié)論
車輛在AVH功能激活狀態(tài)下進行制動,為實現(xiàn)停車后進行自動駐車功能,需ESC結(jié)構(gòu)中的常開電磁閥工作,達到設(shè)定的保壓條件后,常開電磁閥關(guān)閉,此過程產(chǎn)生脈沖噪音。由于ESC中的常開電磁閥結(jié)構(gòu)以及AVH的保壓形式限制,難以從硬件進行調(diào)整來改善工作音,本文通過不同條件下的AVH工作噪音表現(xiàn),以及對兩種工況下常開電磁閥開始工作時間、壓力延遲關(guān)閉時間的對比分析。研究出延遲電磁閥的工作時間,縮短保壓時間能夠有效降低AVH工作音。且不涉及成本的變化。為后續(xù)車輛AVH功能的驗收提供了經(jīng)驗。
參考文獻:
[1]吳天玉等.制動噪音分析研究,河北:南方農(nóng)機,2017.