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汽车底盘构造与检修技术第3版:机电式驻车制动器

时间:2023-10-12 理论教育 版权反馈
【摘要】:机电式驻车制动器能实现左、右车轮单独控制,无需调整驻车制动器间隙,能使汽车的驻车性能更加稳定。安全气囊控制单元向机电式驻车制动器控制单元提供安全带查询信号。机电式驻车制动器控制单元根据加速踏板信号、发动机转速信号、变速杆位置信号等,分别控制后轮左、右两侧驻车制动器电动机动作。机电式驻车制动器也可在关闭点火开关后,拉出这个按钮开关使之处于工作状态。由控制单元控制的电子驻车制动系统简称EPB系统。

汽车底盘构造与检修技术第3版:机电式驻车制动器

机电式驻车制动器能实现左、右车轮单独控制,无需调整驻车制动器间隙,能使汽车的驻车性能更加稳定。机电式驻车制动器的具体功能有:驻车制动功能,动态紧急制动功能,自适应起步辅助功能,制动摩擦衬块磨损识别和间隙校正功能。

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图5-51 机电式驻车制动器控制单元

在汽车停止时,如果制动摩擦衬块已冷却,则控制单元会通过其内部的一个模拟曲线来不断地判定制动盘当前的温度,驻车制动器会自动再紧一些。

拉出驻车制动开关就可以对汽车进行制动,操作过程与手制动杆的操作是一样的。只要拉出这个按钮开关,就会对汽车实施制动。松开这个开关后,制动过程就被终止。当车速低于8km/h时操纵这个开关,驻车制动器就会拉紧(处于工作状态)。为了避免误操作,只要又踏下加速踏板,则紧急制动功能就会被立即终止。

自适应起步辅助功能使汽车在斜坡上平稳起步,且可保证不会出现溜车现象。只有在系上安全带后才可使用该功能。车身倾斜角由控制单元内的一个传感器来测量。另外在工作时还会考虑到发动机转矩、加速踏板位置以及所选择的档位。机电式驻车制动器控制单元根据系列参数就决定了在汽车起步时,驻车制动器在哪一时刻松开。车身倾斜角传感器和起步参数时刻都在进行自动校准。每次在水平路面上起步时,都会对加速状况作出评估,并与存储在控制单元内的参数组进行比较,以便进行调节。

在汽车已停住、点火锁已锁定且驻车制动器未工作时,制动摩擦衬块的厚度值会定期在汽车静止且驻车制动器不工作时自动获取,以完成制动摩擦衬块磨损识别和间隙校正功能。

奥迪A8轿车上使用了机电式驻车制动器,如图5-51所示,其机电式驻车制动器由位于中央副仪表板上的驻车制动器按钮开关、左后轮上左侧驻车制动电动机、右后轮上右侧驻车制动电动机、机电式驻车制动器控制单元等组成。倾斜角度传感器集成于机电式驻车制动器控制单元内,提供车身倾斜信号。发动机控制单元、安全气囊控制单元、自动变速器控制单元与机电式驻车制动器控制单元通过总线连接。发动机控制单元向机电式驻车制动器控制单元提供加速踏板值、发动机转矩、发动机转速等信号。自动变速器控制单元向机电式驻车制动器提供变速杆位置信号。安全气囊控制单元向机电式驻车制动器控制单元提供安全带查询信号。

机电式驻车制动器控制单元根据加速踏板信号、发动机转速信号、变速杆位置信号等,分别控制后轮左、右两侧驻车制动器电动机动作。驱动电动机的旋转运动转换成制动活塞的一个非常小的直线往复运动,是由斜轴轮盘机构与螺杆驱动相结合实现的。斜轴轮盘机构和直流电动机通过法兰固定在制动钳上,直流电动机驱动斜轴轮盘机构,斜轴轮盘机构驱动螺杆,螺杆带动制动摩擦片收紧,进行制动锁死。(www.xing528.com)

拉出驻车制动器按钮开关,驻车制动器就处于拉紧状态。要想松开驻车制动器(不工作),在按下该按钮的同时要踩下制动器踏板或加速踏板。机电式驻车制动器也可在关闭点火开关后,拉出这个按钮开关使之处于工作状态。但要想松开驻车制动器(不工作),只有接通点火开关才行。

由控制单元控制的电子驻车制动系统简称EPB系统。EPB系统去掉了普通机械式驻车制动系统的操纵手柄或踏板等机械装置,通过一个EPB开关对驻车制动器进行控制。该系统实现了驻车制动的电子化控制。同时,EPB控制单元通过数据总线与ESP系统链接,可实现车辆的自动停止固定功能和动态的应急制动。现代车辆上装配的电子驻车制动系统有两种形式:一种是通过驻车制动执行电动机驱动制动拉索,使驻车制动系统工作的鼓式电子驻车制动系统;另外一种是将驻车制动执行电动机安装于两后轮的制动卡钳上,由驻车制动执行电动机控制制动卡钳的活塞。前者装配于宝马7系(E65/E66)和现代新雅科仕等车型,后者多见于奥迪车系,而现代于2011年中推出的新雅尊HG也装配了类似的EPB系统。这两种电子驻车制动系统虽然在结构上有很大区别,但是基本功能和控制方式是相似的,以下对这两种系统的基本功能进行简要分析。

1)静态驻车制动:车辆停止时,按下EPB开关(无论点火开关处于ON档还是OFF档,以及行车制动状态),EPB系统执行制动锁止功能。释放驻车制动时,点火开关处于ON档(发动机工作或停机均可),踩下行车制动踏板,拉起EPB开关,EPB系统停止制动锁止。当车辆的发动机舱盖、行李箱盖及四个车门都处于关闭状态,且变速杆从P位移到R位或D位时,EPB系统也会自动释放。

2)动态应急制动:车辆在行驶过程中,驾驶人按下EPB开关,EPB控制单元接收到开关信号后,通过数据总线要求ESP系统控制行车制动系统。如果行车制动系统或ESP系统故障,则由EPB控制单元直接控制驻车制动系统工作(仅限后轮)。EPB系统的动态制动控制是持续进行的,直到松开EPB开关为止。在动态制动工作状态下,驻车制动警告灯会持续闪烁。

3)自动车辆固定(AVH)功能:也称制动力自动保持功能,由ESP系统控制。车辆在停止等待交通信号灯,且变速器处于D档时,该系统可对车轮进行液压制动控制。另外,该系统还可保证车辆在上坡起步时不会溜车。在部分欧洲车系上,该功能可通过操作显示器的菜单或使用诊断仪激活/取消。而在韩国现代汽车上,则专门设有被称为AVH的开关,操作AVH开关即可随时激活/取消该功能。自动车辆固定功能激活,且车辆停止等待交通信号灯时,即使驾驶人不踩下制动踏板,车辆也会在ESP控制单元的控制下制动。同时,制动灯继电器会闭合,使制动灯点亮。在自动车辆固定控制状态下,如果踩下加速踏板,则制动系统会自动释放,车辆可以正常行驶。在自动车辆固定控制状态下,如果发动机熄火,且发动机舱盖或行李箱盖或车门开启时,系统会自动从自动车辆固定模式转换为EPB控制单元控制下的驻车制动模式。在当前驾驶周期内,自动车辆固定功能持续工作5min以上,或累计工作30min以上,或车辆停止的坡度超过21°时,系统也会自动从自动车辆固定控制模式转换为EPB系统控制下的驻车制动模式。这样主要是为防止ESP模块中的电磁阀因长时间工作而过载(在现代雅科仕和新雅尊HG轿车上,按下AVH开关时,仪表盘上的白色AU-TO HOLD指示灯会点亮,表示系统进入车辆自动固定准备阶段;在系统工作状态下,绿色的AUTO HOLD指示灯会点亮,表示自动车辆固定模式当前处于工作状态;自动车辆固定功能出现故障时,黄色的AUTO HOLD指示灯会点亮)。

4)制动间隙自动调整:对于以鼓式制动为主的电子驻车制动系统,当因制动蹄磨损而导致制动间隙过大时,EPB控制单元在每次执行驻车制动操作时,会通过执行电动机内的拉力传感器感知这一变化,然后执行电动机会适时收紧制动拉索,从而自动调整间隙。而对于以盘式制动为主的电子驻车制动系统,则通过每次执行驻车制动操作时执行电动机内的霍尔传感器测量到的执行电动机旋转圈数,来感知制动间隙的改变,然后利用电动机齿轮箱的工作推动螺杆来自动调整间隙。

5)应急释放功能:当EPB系统出现机械故障,或因电压不足导致系统不能释放制动器时,可将车辆上配备的专用工具插入到执行电动机上预留的应急释放孔内,通过放置或拉动的方式松开制动蹄片或制动卡钳,以解除后轮的驻车制动功能。

6)系统自诊断:EPB控制单元通过C-CAN数据总线实现与其他控制单元的数据交换,可使用诊断仪对该系统进行自诊断、数据流读取及功能设置。

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