汽车自动驻车工作音的优化研究

高晓辰　李航　辛庆锋　金元丽　吕波涛　胡勇俊

摘 要：汽车是舒适性是车主非常关注的焦点，为乘客提供愉悦、舒适的乘车或驾驶环境是每个主机厂的追求目标，智能科技的应用为他们提供了操作便利性。本文以自动驻车工作音的优化为例，以自动驻车控制的原理，通过对影响工作音的保压时间、控制策略等进行测试、主观评价然后再调整优化，将AVH工作时的工作音控制在非常良好的状态，乘客或者驾驶员在使用该功能时，不会轻易察觉驾驶舱内的声音变化，提升了操作便利性的同时也不降低舒适性。

关键词：自动驻车 工作音优化 影响因素

1 前言

配置自动驻车功能的车辆，当启动AUTO HOLD功能时，驾驶员在停车或者启动时，车辆会自动判断车辆的溜动趋势，然后通过ESC的保压等功能，给每一个车轮施加一定的液压力。同时也会关联电子驻车功能，临时驻车超过一定时间后，系统将驻车功能移交至EPB。车辆在执行AUTO HOLD功能时，处于常开状态的USV限压电磁阀关闭，切断了液压回路，该过程会产生液压脉冲噪音，经制动管路、助力器和前围板放大，使驾驶员感知到。某车型在进行主观评价时被提出AUTO HOLD工作音较大，松踏板的快慢程度该功能工作音也有区别。本文对该工作音的产生原理和控制逻辑进行分析研究，以期将该问题彻底解决。

2 自动驻车功能原理

自动驻车功能又称AUTO HOLD或者AVH，是车身稳定系统的一项扩展功能。该功能开启后，驾驶员在等红绿灯或者短暂停车时，无需按EPB按钮开关，传感器检测车辆所处的坡度和车轮扭矩，该信号交由ESC处理并控制液压力，使车辆保持在稳定状态[1]。踩制动踏板时，制动压力经制动主缸、管路流至ESC的常开阀，再到卡钳轮缸。松踏板时，ESC发送控制指令，加电关闭常开阀，切断制动主缸与卡钳轮缸的关联。同时打开常闭电磁阀阀，将卡钳轮缸多余的制动液回流至制动主缸。管路压力的突然变化，会产生类似的“水锤效应”的现象[1]，该现象产生的冲击波经放大、传递。会使驾驶员感受一阵“咯咯”声。该工作音的优化是本文的研究方向。

3 不同场景下的AVH工作音

AVH功能在松制动踏板时开始工作，踏板回位的快慢影响制动液的压力变化，经对两种场景下的AVH工作音主观评价，快速松踏板时AVH工作音较大，缓慢松制动踏板时AVH工作音较小。针对该问题，特进行了相应测试以量化主观评价的符合性。在ESC硬件上布置了测量噪音的设备，检测了两种工况下的工作音分贝值曲线，快速松踏板的工作音最大值为50dB（A），缓慢松踏板时的工作音最大值为45dB（A），差异明显。从对比图可以分析出快速松踏板时电磁阀持续工作时间长为0.7s，而慢松踏板的电磁阀工作时间则为0.6s。

4 AVH工作音影响因素分析

不同场景下的AVH工作音有不同表现，而该功能的使用频率较高，相同的需求产生不同的“噪音”表现。会引起顾客的不满，市场已有客户因为该工作音要求更换零件，所以在不同场景下AVH工作音的一致性以及该工作音的降低作为本文的研究目的。AVH工作音来自ESC中常开电磁阀关闭时产生的液压脉冲噪音，降低脉冲噪音能够达到降低AVH工作音的目的。

4.1 快速松踏板场景下的常开电磁阀工作逻辑

快速松制动踏板，主缸压力快速达0Mpa，此时常开电磁阀得电开始控制油路压力，卡钳端压力达到设定的保压压力后继续工作0.1s，常开电磁阀关闭。切断主缸与卡钳轮缸端的油路，使卡钳端的油压一直保持在保压状态。从图3可以分析出，常开电磁阀工作区间和脉冲噪音同步。

4.2 快速松踏板场景下的常开电磁阀工作逻辑

慢速松制动踏板，主缸压力降至零的时间较卡钳端轮缸保压压力长，卡钳端的压力达到设定的保压压力时，常开电磁阀关闭，形成脉冲冲击噪音。从图4列出的噪音表现可以分析出，AVH工作时产生的噪音持续时间短、噪音在黄色区域的占比较低，该场景下的脉冲冲击较小。经上述两种场景下的噪音表现分析，慢速松踏板时噪音表现良好，如能将快速松踏板AVH的工作状态调整成慢速松踏板状态，AVH的工作噪音能得到解决了。

5 AVH工作音问题改进测试

控制AVH功能实现的参数包括压力控制起始时间和达到设定压力后的延迟关闭时间，压力控制开始点控制常开电磁阀工作，延迟关闭时间控制常开电磁阀的关闭。根据整车状态快松和慢松条件下的AVH工作音表现，压力起始控制时间延后与电磁阀延迟关闭时间提前，可以降低AVH工作音。原参数设置为：压力控制起始控制参数0.3s，延迟关闭时间0.1s。將参数调整至压力控制起始控制参数0.4s，延迟关闭时间0.05s。经上述保压压力的优化控制调整，AVH的控制参数已有改善，并达到了对标车的噪音表现。确认改进有效。

6 结论

车辆在AVH功能激活状态下进行制动，为实现停车后进行自动驻车功能，需ESC结构中的常开电磁阀工作，达到设定的保压条件后，常开电磁阀关闭，此过程产生脉冲噪音。由于ESC中的常开电磁阀结构以及AVH的保压形式限制，难以从硬件进行调整来改善工作音，本文通过不同条件下的AVH工作噪音表现，以及对两种工况下常开电磁阀开始工作时间、压力延迟关闭时间的对比分析。研究出延迟电磁阀的工作时间，缩短保压时间能够有效降低AVH工作音。且不涉及成本的变化。为后续车辆AVH功能的验收提供了经验。

参考文献：

[1]吴天玉等.制动噪音分析研究，河北：南方农机，2017.