奥迪A8电控式驻车制动器解析

电控驻车制动器英文为Electric Park Brake，简称为EPB，它是近几年来开始使用的新型驻车制动系统。奥迪A8采用的电控式驻车制动器主要包括操作开关F234、仪表板内显示单元控制器J285、电控式驻车制动器控制器J540、右后调位电动机V283、左后调位电动机V282。

（一）各部件结构与原理

1.操作和显示

如图5-24所示，在中控台上的操作开关F234用于操作驻车制动器，通过拉动开关来启动驻车制动器；按下开关并同时踩制动踏板或加速踏板来解除驻车制动器。

在点火开关关闭的情况下也能通过拉动开关来启动电控式驻车制动器，而解除制动只有在点火开关打开的情况下才能进行。

如图5-25所示，处于启动状态的驻车制动器将通过仪表板内的驻车制动显示和开关上的控制灯进行显示。

图5-24 操作开关F234的安装位置

2.控制器J540

如图5-26所示，控制器安装在行李箱右边的蓄电池下面。在控制器内安装有两个处理器，释放命令由两个处理器同时发出，数据传送通过传动系统CAN-Antried（传动系统电脑数据区域控制网络）进行。在控制器中内置有一个微型机械式倾斜角度传感器。

3.调位电动机V282/V283

（1）构造 如图5-27所示，调位电动机共有2个：V282和V283。V282位于左后轮的制动支架上；V283位于右后轮的制动支架上。

图5-25 仪表板内驻车制动显示

图5-26 控制器J540

图5-27 调位电动机的安装位置

图5-28 传动示意图

如图5-28所示，直流电动机通过齿带带动斜轴轮盘传动机构来驱动蜗杆，制动块的机械压力通过蜗杆传动实现。传动机构和电动机由法兰连接于制动支架上。

（2）功能 为实现驻车制动功能，驱动电动机的旋转运动必须转化为制动活塞的一个十分细微的提升运动，此转化只有通过运用斜轴轮盘传动机构与蜗杆传动的连接才能实现。

转化过程分为三个阶段：第一阶段为进入“慢速”的转化阶段，由齿带驱动的传动机构来完成；第二阶段由斜轴轮盘传动机构来实现；第三阶段在传动机构出口处就有一个降低了系数为147的可供电动机使用的传送转速。

1）运动转化。如图5-29所示，旋转运动到提升运动的转化通过一根用于制动活塞传动的蜗杆来完成，蜗杆直接由斜轴轮盘传动机构驱动。在制动活塞内有一个可纵向滑动的气缸，在气缸末端的U形面上嵌入了一个压紧螺母，通过蜗杆的旋转运动压紧螺母在蜗杆螺纹上进行活动。电动机旋转次数由霍尔传感器来测量。因此，活塞的提升运动可由控制器来计算。

2）驻车制动启动。如图5-30所示，螺母在蜗杆上向前运动，气缸靠着活塞向制动盘滑动，气缸和活塞压紧制动盘。

图5-29 运动转化示意图

图5-30 驻车制动启动示意图

3）驻车制动解除。螺母在蜗杆上反向转动，断开与气缸的连接，通过密封环的弹性恢复活塞向后运动，制动盘被释放。

4.斜轴轮盘传动机构作用方式

如图5-31所示，在传动机构上有一个带锥状轮齿的齿轮（斜轴轮盘），其位置并不与主、从动轮轴向平行。因此，在主动轮转动时齿轮做的是斜轴运动，齿轮通过导槽固定在主动轮上不能进行自由转动。

图5-31 斜轴轮盘传动机构示意图

如图5-32所示，斜轴轮盘有51个轮齿，从动轮有50个轮齿。通过这样所谓的分配错误，斜轴轮盘总是与从动轮的齿缘相啮合，而从不与齿隙啮合。因此，从动轮以一个微小的转动角度运动。

如图5-33所示，在主动轮转动一圈时，从动轮和斜轴轮盘每隔两个轮齿就进行一次动作。通过斜轴轮盘的运动，第二个齿轮对（位置2）在斜轴轮盘转完半圈后动作。从动轮将在位置1一直运动，直到在位置2斜轴轮盘的轮齿与从动轮的齿缘相啮合。通过这个运动过程，从动轮和与之相连的蜗杆在每半圈的转动后有一个半齿距的位移。

图5-32 斜轴轮盘结构图

图5-33 斜轴轮盘工作原理图(www.xing528.com)

（二）电控式驻车制动器的功能

电控式驻车制动器提供了以下功能：

1）驻车制动功能。

2）动态紧急制动功能。

3）自适应辅助起步功能。

4）制动块磨损识别和空隙修正。

下面，我们分别学习一下各控制功能。

1.驻车制动功能

在任何一种行驶状态下系统设定的夹紧力都是足够的，夹紧力在增大超过30%时会在开关控制面板上的显示屏中央以文字信息的方式对驾驶人进行警告。开关上的控制灯和组合仪表中会对已激活的状态进行显示。

在车辆停止后制动盘冷却，同时制动系统会再自动卡紧。此外，通过控制器内一个仿真模型可以不间断地获得当前制动盘的温度。

2.动态紧急制动功能

通过拉动操作开关F234可以获得一个最大减速度为8m/s²的制动作用。在开关被拉动期间，车辆被制动。松开开关后，制动动作终止。

当车辆以大于8km/h的速度行驶时，通过ESP来完成制动动作。即使在加速踏板还在动作的情况下，发动机返回空转状态。通过ESP元件在所有四轮的制动系统上形成制动压力。当巡航定速系统激活时，此功能关闭。

在车速小于8km/h的情况下在对开关进行操作后，驻车制动系统被启动。为避免错误操作（例如由前排乘员打开开关）的发生，当加大节气门开度时，已激活的紧急制动功能被关闭。

3.自适应辅助起步功能

图5-34所示为自适应辅助起步功能图，此功能只有在安全带系好的情况下才能激活。此功能实现了车辆在斜坡上的无振动爬坡行驶且车身无倒退现象。

图5-34 自适应辅助起步功能图

倾斜角度将通过在控制器中的传感器来测量。另外，也会考虑到发动机转矩、加速踏板位置和选择的行驶档位。倾斜角度传感器和行驶参数将不断自动校正。在此情况下，车辆每个行驶过程中的加速动作都将被处理评价并与内置在控制器中的参数组进行比较。维修时，此功能可转为非激活状态，但驾驶人不能对其进行关闭。

4.制动块磨损识别和空隙修正

制动块强度将在车辆静止且驻车制动系统未运行的情况下进行周期性（大约每500km）自动确定。在进行确认时制动踏板从零位（位置在其底位）向制动盘运动。控制器通过由霍尔传感器测得的数据获得制动块的工作路线，并因此计算出制动块强度。

在车辆静止，点火开关关闭且驻车制动系统打开的情况下进行测量。当驾驶人经常性使用驻车制动系统时，磨损测量的准确性可能低于较少使用驻车制动系统情况下的测量。

（三）电控式驻车制动器的特殊功能

1.更换制动块模式

更换制动块可以通过故障诊断仪VAS5051在驻车制动系统关闭的情况下进行。在基本设置5功能中气缸可通过蜗杆传动作返回运动。在制动活塞复位后，可通过专用工具VAS T10145更换制动块。

在基本设置6功能中气缸重新运动靠近活塞。调整6功能中给出制动块强度。

2.TUV模式

要对驻车制动系统的功能进行测试，则必须在制动测试台上进行可调节的制动动作。当后轮在制动系统测试台滚道上以3～9km/h的速度进行运动时，在3s后TUV模式被识别，前提条件是接通接线柱15。

驻车制动系统的闭合过程由控制器进行修正。通过每次对开关的操作，活塞会以一个定义好的短行程运动并且制动系统会慢慢闭合。

3.紧急解锁

当电器控制不可能或驻车制动系统的部件有机械故障时，能通过机械方法将闭合的驻车制动系统松开。因此，在车的工具箱内有一把应急扳手（图5-35所示）。车辆可用千斤升起拆除相应的车轮。通过扳手一端的钳口可将制动盘上的紧固件拆除。之后可用应急扳手的另一端将蜗杆旋松，直到制动系统松开。

4.故障显示

1）如图5-36a所示，在没有正常关闭驻车制动系统时持续闪动。在按下操作开关F234后闪动，显示线路故障。

2）如图5-36b所示，控制器识别导致功能受到限制的故障。

3）如图5-36c所示，系统故障，出于安全原因不应继续行驶。

图5-35 应急扳手

图5-36 仪表板内故障显示