汽車自動駐車工作音的優化研究

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注的焦點，為乘客提供愉悅、舒適的乘車或駕駛環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、主觀評價然后再調整優化，將AVH工作時的工作音控制在非常良好的狀態，乘客或者駕駛員在使用該功能時，不會輕易察覺駕駛艙內的聲音變化，提升了操作便利性的同時也不降低舒適性。

關鍵詞：自動駐車 工作音優化 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。同時也會關聯電子駐車功能，臨時駐車超過一定時間后，系統將駐車功能移交至EPB。車輛在執行AUTO HOLD功能時，處于常開狀態的USV限壓電磁閥關閉，切斷了液壓回路，該過程會產生液壓脈沖噪音，經制動管路、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別。本文對該工作音的產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，是車身穩定系統的一項擴展功能。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，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，使車輛保持在穩定狀態[1]。踩制動踏板時，制動壓力經制動主缸、管路流至ESC的常開閥，再到卡鉗輪缸。松踏板時，ESC發送控制指令，加電關閉常開閥，切斷制動主缸與卡鉗輪缸的關聯。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，會產生類似的“水錘效應”的現象[1]，該現象產生的沖擊波經放大、傳遞。會使駕駛員感受一陣“咯咯”聲。該工作音的優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，而該功能的使用頻率較高，相同的需求產生不同的“噪音”表現。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中常開電磁閥關閉時產生的液壓脈沖噪音，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，卡鉗端壓力達到設定的保壓壓力后繼續工作0.1s，常開電磁閥關閉。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。從圖3可以分析出，常開電磁閥工作區間和脈沖噪音同步。

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定的保壓壓力時，常開電磁閥關閉，形成脈沖沖擊噪音。從圖4列出的噪音表現可以分析出，AVH工作時產生的噪音持續時間短、噪音在黃色區域的占比較低，該場景下的脈沖沖擊較小。經上述兩種場景下的噪音表現分析，慢速松踏板時噪音表現良好，如能將快速松踏板AVH的工作狀態調整成慢速松踏板狀態，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功能實現的參數包括壓力控制起始時間和達到設定壓力后的延遲關閉時間，壓力控制開始點控制常開電磁閥工作，延遲關閉時間控制常開電磁閥的關閉。根據整車狀態快松和慢松條件下的AVH工作音表現，壓力起始控制時間延后與電磁閥延遲關閉時間提前，可以降低AVH工作音。原參數設置為：壓力控制起始控制參數0.3s，延遲關閉時間0.1s。將參數調整至壓力控制起始控制參數0.4s，延遲關閉時間0.05s。經上述保壓壓力的優化控制調整，AVH的控制參數已有改善，并達到了對標車的噪音表現。確認改進有效。

6 結論

車輛在AVH功能激活狀態下進行制動，為實現停車后進行自動駐車功能，需ESC結構中的常開電磁閥工作，達到設定的保壓條件后，常開電磁閥關閉，此過程產生脈沖噪音。由于ESC中的常開電磁閥結構以及AVH的保壓形式限制，難以從硬件進行調整來改善工作音，本文通過不同條件下的AVH工作噪音表現，以及對兩種工況下常開電磁閥開始工作時間、壓力延遲關閉時間的對比分析。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。為后續車輛AVH功能的驗收提供了經驗。

參考文獻：

[1]吳天玉等.制動噪音分析研究，河北：南方農機，2017.