畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 汽車電子駐車制動控制系統(tǒng)應(yīng)用研究

1、常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）作 者： 學(xué) 號： 系 部： 汽車工程系 專 業(yè)： 汽車檢測與維修技術(shù) 題 目： 汽車電子駐車制動控制系統(tǒng)應(yīng)用研究 指導(dǎo)者： 評閱者：2011年 4月 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中文摘要本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是汽車電子駐車制動控制系統(tǒng)的應(yīng)用研究。主要包括傳統(tǒng)駐車制動控制系統(tǒng)的組成及工作原理以及汽車電子駐車制動控制系統(tǒng)的簡介，組成，構(gòu)造，工作原理及發(fā)展前景。同時(shí)也就該系統(tǒng)的優(yōu)、缺點(diǎn)進(jìn)行一般的論述。另外，還就汽車電子駐車制動控制系統(tǒng)在一汽奧迪、邁騰車上的具體應(yīng)用進(jìn)行簡單闡述。關(guān)鍵詞： 汽車 駐車制動 控制系統(tǒng) 行星齒輪機(jī)構(gòu)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）外文摘要abstract the st ru

2、cture and the mechanism for the elect ric park brake ( epb) were analyzed first . then ,the dynamical analysis for the executive device of epb was done. after that , an epb system was designed in the viewpoint of practical application. aimed at applying or releasing braking , the elect ric cont rol

3、unit ( ecu) adopted a single2chip microprocessor (scm) named philips 592 and the executive device , which was driven by a direct current motor that adopted a synchronous belt driven mechanism ,a planetary gear mechanism with small teeth difference and a screw2driven mechanism. lastly , the efficienc

4、y of the epb system was validated by bench test s for a detail automotive model. the result s of the bench test s showed that the static characteristic and the dynamic characteristic of the epb met the requirement of theoretical calculation.key words ：automobile , park brake , cont rol system , plan

5、etary gear transmission目錄1 引言62 汽車電子技術(shù)的發(fā)展73 汽車傳統(tǒng)駐車制動控制系統(tǒng)3.1 一般制動系的基本結(jié)構(gòu)83.2 制動工作原理103.3 制動主缸的結(jié)構(gòu)及工作過程113.4 制動輪缸的結(jié)構(gòu)及工作過程123.5 傳統(tǒng)駐車制動裝置不足之處134 汽車電子駐車制動系統(tǒng)4.1電子駐車制動技術(shù)及其應(yīng)用現(xiàn)狀4.1.1汽車電子駐車制動技術(shù)概述144.2汽車電子駐車制動的組成174.3汽車電子駐車制動工作原理. 185 汽車電子駐車制動控制系統(tǒng)的動力學(xué)分析與臺架試驗(yàn)5.1 汽車電子駐車制動的動力學(xué)分析195.2 汽車電子駐車制動的臺架試驗(yàn)216 電子駐車制動系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)要

6、求6.1 汽車電子駐車制動系統(tǒng)的基本要求236.2 汽車電子駐車制動系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求246.3 汽車電子駐車制動系統(tǒng)的評價(jià)指標(biāo)256.4 汽車電子駐車制動系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)277 汽車電子駐車制動系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn) 308 汽車電子駐車制動系統(tǒng)的應(yīng)用與故障分析9 汽車電子駐車制動控技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀發(fā)展趨勢31結(jié)論33 致謝 34參考文獻(xiàn)41 引言汽車駐車制動系統(tǒng)是指可以使汽車可靠的在原地停駐，并使其在任何情況下不得自行滑行，而且在行車過程中遇到緊急情況時(shí)，可與行車制動系統(tǒng)同時(shí)使用，使汽車緊急制動的一種制動系統(tǒng)。駐車制動系統(tǒng)有別于行車制動系統(tǒng)，一般它們各自有相互獨(dú)立的操縱裝置?，F(xiàn)在大多數(shù)汽車所使用的駐車制動

7、系統(tǒng)屬于人力機(jī)械式，其傳動裝置為機(jī)械式傳動方式，使用桿系或者拉索的結(jié)構(gòu)類型來完成制動功能；其操縱部分采用手柄控制。電子駐車制動系統(tǒng)(electronic parking brake,epb)是汽車線控制動系統(tǒng)的一類,也是車輛駐車制動系統(tǒng)的發(fā)展方向。它用電線取代傳統(tǒng)手制動裝置的拉索和傳動機(jī)構(gòu),用電制動器代替?zhèn)鹘y(tǒng)的制動器,用電子控制單元結(jié)合車輛駐車環(huán)境的狀況控制駐車制動力的大小和各輪駐車制動力的分配,并具有輔助駕駛員坡道起步和智能駐車/解除功能,是車輛駐車制動系統(tǒng)的革新。本文首先介紹了傳統(tǒng)駐車制動控制系統(tǒng)的特點(diǎn)，以及電子駐車制動系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀、原理、優(yōu)點(diǎn)與難點(diǎn)。按照系統(tǒng)電控部分的硬件功能要求,本文

8、設(shè)計(jì)了電子駐車制動系統(tǒng)的中央控制單元ecu(electronic control unit)、左、右車輪ecu、車輛參數(shù)采集節(jié)點(diǎn)模塊及其外圍接口電路,設(shè)計(jì)了滿足要求的h橋電機(jī)驅(qū)動模塊電路,組成了電子駐車制動系統(tǒng)的硬件部分,并以can總線為脈絡(luò)組成控制器局域網(wǎng)進(jìn)行了調(diào)試。在車輛參量采集節(jié)點(diǎn)模塊的設(shè)計(jì)中,采用了模塊化設(shè)計(jì)的理念,主要包括:車速采集節(jié)點(diǎn)、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速采集節(jié)點(diǎn)、駐車坡度采集節(jié)點(diǎn)、駐車電流采集節(jié)點(diǎn),駐車制動盤壓力采集節(jié)點(diǎn)、踏板(離合器和剎車踏板)行程采集節(jié)點(diǎn),通過這些節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)了與電子駐車制動系統(tǒng)相關(guān)的車輛狀態(tài)信息的采集與處理,以供中央ecu及車輪ecu根據(jù)設(shè)定的安全策略和控制程序,實(shí)現(xiàn)對車

9、輛駐車的安全控制。另外,在本系統(tǒng)電控部分的硬件設(shè)計(jì)中對停駐在上坡的汽車的坡道起步輔助控制進(jìn)行了探索;考慮到信息在不同節(jié)點(diǎn)上的共享性、電子駐車制動系統(tǒng)的可擴(kuò)展性以及與其他控制系統(tǒng)的可融合性,在系統(tǒng)硬件各節(jié)點(diǎn)的開發(fā)設(shè)計(jì)中均搭建了can網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通訊接口,并通過制定相應(yīng)的can應(yīng)用層協(xié)議,使左、右車輪制動節(jié)點(diǎn)接收can網(wǎng)絡(luò)的信息,完成駐車制動功能。電子駐車制動裝置與傳統(tǒng)的手動駐車制動裝置相比,不論在汽車起步,還是停駛駐車時(shí),駕駛員都不需要再操作手動制動手柄,這大大降低了駕駛員的操作難度,提高了駕駛的舒適性和制動性能,同時(shí)也提高了駕駛的安全性、有利于環(huán)保,而且對電子行車制動系統(tǒng)的開發(fā)起到推進(jìn)作用。所以說

10、,電子駐車制動系統(tǒng)的開發(fā)具有極其重要的意義。2 汽車電子技術(shù)的發(fā)展汽車電子技術(shù)的發(fā)展歸結(jié)為兩方面：首先是不斷適應(yīng)各個時(shí)期的社會背景，如能源危機(jī)、環(huán)境污染和高速公路網(wǎng)的發(fā)展等，滿足人們對汽車使用性能的更高要求，如舒適性、安全性、操縱方便等。目前，機(jī)械裝置與技術(shù)己相當(dāng)成熟，有的已達(dá)到了其物理極限。其次是由于電子技術(shù)的發(fā)展給汽車電子技術(shù)的發(fā)展提供了必要的物質(zhì)條件：電子技術(shù)產(chǎn)品質(zhì)量輕，占用空間小，處理速度快，傳感精確，信息容量大，發(fā)展與應(yīng)用前景十分廣闊。電子技術(shù)的發(fā)展，同社會需求的牽引、法規(guī)的推動和技術(shù)的進(jìn)步，導(dǎo)致了汽車上更多地采用電子技術(shù)，并蓬勃發(fā)展起來。因此汽車上許多機(jī)械控制系統(tǒng)被電子控制系統(tǒng)所取

11、代，汽車電子化的程度也就越來越高。汽車電子技術(shù)的形成與發(fā)展主要分為如下三個階段：第一階段：從20世紀(jì)60年代中期到70年代末期，主要是從技術(shù)革新著眼，應(yīng)用電子裝置改善部分機(jī)械部件的性能，如燃油噴射控制、車載收音機(jī)、發(fā)電機(jī)硅整流器等。這些革新往往是局部的、不很關(guān)鍵的，針對汽車各部件完成相對獨(dú)立的自動控制功能。第二階段：從20世紀(jì)70年代末到90年代末期，汽車電子技術(shù)開始形成。主要特點(diǎn)是在汽車大部件及至總成的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)中，應(yīng)用電子裝置解決機(jī)械部件所無法解決的復(fù)雜問題，如自動變速系統(tǒng)、制動防抱死系統(tǒng)、電子儀表群等。在這一階段，大規(guī)模集成電路和4位、8位微處理器廣泛應(yīng)用，從而減少了電子系統(tǒng)的體積，增加

12、了可靠性。第三階段：從20世紀(jì)90年代末期，預(yù)測到2015年，汽車電子作為工程技術(shù)已經(jīng)成熟。汽車電子學(xué)也就在這一時(shí)期誕生，它是一門機(jī)電一體化的多學(xué)科的特色鮮明的新興邊緣學(xué)科。它由第一和第二階段的“機(jī)械功能替代或“增添式”的設(shè)計(jì)思路和方法轉(zhuǎn)變?yōu)椤皺C(jī)電一體化的汽車整體設(shè)計(jì)思想，重視總體、系統(tǒng)。在這一時(shí)期，出現(xiàn)更先進(jìn)的靈巧電源、靈巧傳感器和具有大容量內(nèi)存的16位或32位微處理器。汽車電子技術(shù)開始廣泛應(yīng)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與信息技術(shù)，使汽車更加自動化、智能化。就像汽車電子技術(shù)在20世紀(jì)70年代引入集成電路、80年代引入微處理器一樣，近10年數(shù)據(jù)總線技術(shù)的引入將推動線控技術(shù)在汽車領(lǐng)域中的推廣和使用，將會是汽車電

13、子技術(shù)發(fā)展的一個里程碑。3 汽車傳統(tǒng)駐車制動系統(tǒng)3.1 汽車傳統(tǒng)駐車制動系統(tǒng)的組成與結(jié)構(gòu)駐車制動裝置是使汽車在路面(包括斜坡)上停駐時(shí)，為防止車輛滑行，以及汽車在坡道上起步時(shí)，用以防止車輛后退的裝置。駐車制動裝置有別于行車制動裝置，它們各自有相互獨(dú)立的操縱裝置，駐車制動裝置常采用手操縱機(jī)構(gòu)，所以通常又稱為手制動，但駐車制動裝置既可以是手操縱也可以是腳操縱。一般小汽車和輕型卡車采用手操縱機(jī)構(gòu)，而大型車輛則采用腳操縱的駐車制動踏板機(jī)構(gòu)。駐車制動裝置包括駐車制動器和駐車驅(qū)動機(jī)構(gòu)兩部分。駐車制動器按其作用部位分為兩種類型，一種是制動傳動軸的中央制動器，另一種是與行車制動器共用的車輪制動器， 目前，多采

14、用作用于后輪的駐車機(jī)構(gòu)。駐車驅(qū)動機(jī)構(gòu)因其對可靠性的要求較高，一般都采用機(jī)械式的驅(qū)動機(jī)構(gòu)，但究竟是采用中央制動器駐車還是采用車輪制動器駐車，其駐車驅(qū)動機(jī)構(gòu)有所不同，而不管是哪一種的駐車類型，制動器都有鼓式和盤式之分，所以，駐車驅(qū)動機(jī)構(gòu)還有所差異。在鼓式制動器中利用行車制動器作手制動器使用時(shí)，一般是在它的后制動蹄上通過周定銷裝有一個制動蹄杠桿，在這個杠桿的中間通過一根制動蹄推桿同前制動蹄連接。駐車制動時(shí)，拉緊或擺動手制動操縱桿，經(jīng)一系列杠桿和拉繩傳動，將駐車制動杠桿的下端向前拉，使之繞固定銷轉(zhuǎn)動，其中間支點(diǎn)推動制動推桿左移，將前制動蹄推向制動鼓。當(dāng)前制動蹄壓靠到制動鼓上之后，推桿停止移動，此時(shí)制動

15、杠桿繞中間支點(diǎn)繼續(xù)轉(zhuǎn)動，于是制動杠桿的上端向右移動，使后制動蹄壓靠到制動鼓上，從而產(chǎn)生駐車制動作用。圖1 解放cal09l汽車駐車制動裝置圖 2 鼓式車輪駐車制動裝置對于帶有駐車制動的盤式車輪制動器，如圖21a，駐車時(shí)是通過駐車?yán)鞯睦瓌邮刮挥谥苿鱼Q體內(nèi)的推銷推動輔助活塞移動，輔助活塞進(jìn)而頂住活塞移動，先使活塞一側(cè)的制動塊壓靠到制動盤，接著，此反作用力則推動制動鉗體連同另一側(cè)的制動塊靠壓到制動盤，從而產(chǎn)生駐車制動作用。圖3 鼓式車輪駐車制動器 圖 4 盤式車輪駐車制動器3.2 制動工作原理制動系統(tǒng)的一般工作原理是，利用與車身(或車架)相連的非旋轉(zhuǎn)元件和與車輪(或傳動軸)相連的旋轉(zhuǎn)元件之間的相互

16、摩擦來阻止車輪的轉(zhuǎn)動或轉(zhuǎn)動的趨勢。 1)制動系不工作時(shí) 蹄鼓間有間隙，車輪和制動鼓可自由旋轉(zhuǎn) 2)制動時(shí) 要汽車減速，腳踏下制動器踏板通過推桿和主缸活塞，使主缸油液在一定壓力下流入輪缸，并通過兩輪缸活塞推使制動蹄繞支承銷轉(zhuǎn)動，上端向兩邊分開而以其摩擦片壓緊在制動鼓的內(nèi)圓面上。不轉(zhuǎn)的制動蹄對旋轉(zhuǎn)制動鼓產(chǎn)生摩擦力矩，從而產(chǎn)生制動力 3）解除制動 當(dāng)放開制動踏板時(shí)回位彈簧即將制動蹄拉回原位，制動力消失。3.3 制動主缸的結(jié)構(gòu)及工作過程 制動主缸的作用是將自外界輸入的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液壓能，從而液壓能通過管路再輸給制動輪缸 制動主缸分單腔和雙腔式兩種，分別用于單、雙回路液壓制動系。 （1）單腔式制動主缸

17、1)制動系不工作時(shí) 不制動時(shí)，主缸活塞位于補(bǔ)償孔、回油孔之間 2)制動時(shí) 活塞左移，油壓升高，進(jìn)而車輪制動 3）解除制動 撤除踏板力，回位彈簧作用，活塞回位，油液回流，制動解除 （2）雙腔式制動主缸 1）結(jié)構(gòu)（如一汽奧迪100型轎車雙回路液壓制動系統(tǒng)中的串聯(lián)式雙腔制動主缸）主缸有兩腔第一腔與右前、左后制動器相連；第二腔與左前、右后制動器相通。每套管路和工作腔又分別通過補(bǔ)償孔和回油孔與儲油罐相通。第二活塞由右端彈簧保持在正確的初始位置，使補(bǔ)償孔和進(jìn)油孔與缸內(nèi)相通。第一活塞在左端彈簧作用下，壓靠在套上，使其處于補(bǔ)償孔和回油孔之間的位置。 2）工作原理 制動時(shí)，第一活塞左移，油壓升高，克服彈力將制動

18、液送入右前左后制動回路；同時(shí)又推動第二活塞，使第二腔液壓升高，進(jìn)而兩輪制動解除制動時(shí)，活塞在彈簧作用下回位，液壓油自輪缸和管路中流回制動主缸。如活塞回位迅速，工作腔內(nèi)容積也迅速擴(kuò)大，使油壓迅速降低。儲液罐里的油液可經(jīng)進(jìn)油孔和活塞上面的小孔推開密封圈流入工作腔。當(dāng)活塞完全回位時(shí)，補(bǔ)償孔打開，工作腔內(nèi)多余的油由補(bǔ)償孔流回儲液罐。若液壓系統(tǒng)由于漏油，以及由于溫度變化引起主缸工作腔、管路、輪缸中油液的膨脹或收縮，都可以通過補(bǔ)償孔進(jìn)行調(diào)節(jié)。3.4 制動輪缸的結(jié)構(gòu)及工作過程制動輪缸的功用：是將液力轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械推力。有單活塞和雙活塞兩種。1）結(jié)構(gòu)奧迪100的雙活塞式輪缸體內(nèi)有兩活塞，兩皮碗，彈簧使皮碗、活塞、

19、制動蹄緊密接觸。 2）工作過程 制動時(shí)，液壓油進(jìn)入兩活塞間油腔，進(jìn)而推動制動蹄張開，實(shí)現(xiàn)制動。輪缸缸體上有放氣螺栓，以保證制動靈敏可靠。3.5 手動駐車制動裝置不足之處：(1)每次工作需要駕駛員手動操作，操作繁瑣，在汽車坡起時(shí)，操作過于復(fù)雜，經(jīng)常因難以控制而導(dǎo)致汽車溜坡，存在安全隱患；(2)在大角度的坡面上駐車時(shí)，操作費(fèi)力，駐車比較困難，同時(shí)經(jīng)常難以獲得足夠大的制動力來確保汽車可靠駐車，存在安全隱患；(3)不論平地還是坡面，駕駛員習(xí)慣把駐車制動操縱桿拉至較大行程，確保汽車可靠駐車，這樣，在平地駐車制動的情況下，也就是說在大多數(shù)的使用條件下，增大了制動器、制動拉索等汽車制動機(jī)械零部件的磨損與變形

20、；(4)手動制動裝置使用時(shí)間久了，制動拉索中的鋼索會變形伸長，鋼索變長會影響其使用性，同時(shí)裝置可能因此難以獲得足夠的制動力而存在安全隱患；(5)手動駐車制動裝置具有較大的操縱機(jī)構(gòu)，其占用了較大的車室空間。另外，在應(yīng)用傳統(tǒng)駐車制動系統(tǒng)的車輛上，駕駛員駐車后忘記拉手剎而離開或駐車制動力不足，車輛溜滑造成交通事故的情況并不少見；同樣，也有駕駛員忘記松開手剎駕駛車輛行駛，造成駐車制動系統(tǒng)嚴(yán)重?fù)p壞或徹底報(bào)廢；同一輛車駐車時(shí)，不同駕駛員的力量大小有別，手駐車制動桿的駐車制動可能由此對制動力的實(shí)際作用不同。4 汽車電子駐車制動系統(tǒng)4.1電子駐車制動技術(shù)及其應(yīng)用現(xiàn)狀4.11電子駐車制動技術(shù)概述電子駐車制動技術(shù)

21、是線控技術(shù)的一類，而線控技術(shù)(x-bywh)源于飛機(jī)控制系統(tǒng)。飛機(jī)控制系統(tǒng)是最初投入實(shí)際應(yīng)用的一種線控系統(tǒng)(fly-by-wire)，它將駕駛員的操縱命令轉(zhuǎn)換成電信號，利用機(jī)載計(jì)算機(jī)控制飛機(jī)的飛行。這種控制方式引入到汽車駕駛上，就是將駕駛員的操作動作經(jīng)過傳感器轉(zhuǎn)變成電信號，通過網(wǎng)絡(luò)直接傳輸?shù)綀?zhí)行機(jī)構(gòu)。線控技術(shù)中“x-by-wire可理解為電控方式，而這里的“x就像數(shù)學(xué)方程中的未知數(shù)，代表汽車中傳統(tǒng)上由機(jī)械或液壓控制的各個部件，如：發(fā)動機(jī)、懸架、油門等。例如線控轉(zhuǎn)向(steer-by-wire)、線控制動(brake-by-wire)、線控油門(throttle-by-wire)等。線控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)

22、實(shí)際上是一種特殊的局域網(wǎng)，它的使用環(huán)境與普通的局域網(wǎng)不同。汽車機(jī)艙內(nèi)溫度變化大；汽車行駛中可能出現(xiàn)較大振動；點(diǎn)火噴射系統(tǒng)等裝置會帶來較大的電磁干擾等。尤其是轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和制動系統(tǒng)對車輛安全性的要求極高，這就要求網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)具有高速度、實(shí)時(shí)性、可靠性和抗干擾能力。電子駐車制動技術(shù)就是利用線控技術(shù)將行車過程中的臨時(shí)性制動和停車后的長時(shí)性制動功能整合在一起，并且由電子控制方式實(shí)現(xiàn)停車制動的技術(shù)。從技術(shù)升級上看，比長期使用的傳統(tǒng)型手駐車制動模式推進(jìn)了一大步。4.2 汽車電子駐車制動的組成控制系統(tǒng)的硬件主要由傳感器及其信號處理電路、philips 592 單片機(jī)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)驅(qū)動電路3 部分組成。系統(tǒng)以philip

23、s 592 單片機(jī)作為中央控制器,它具有抗干擾能力強(qiáng)、性能價(jià)格比高、編程效率高、運(yùn)算速度快等優(yōu)點(diǎn)?？刂破鞑杉囁佟l(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、電動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)、駐車制動開關(guān)等數(shù)字信號和離合器位置、制動踏板、坡度等模擬信號,控制系統(tǒng)輸出左、右直流電動機(jī)的驅(qū)動信號。控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖5 圖5 epb 結(jié)構(gòu)框圖fig. 1 block diagram for epbepb 的執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要由直流電動機(jī)、同步帶傳動機(jī)構(gòu)、少齒差行星齒輪傳動機(jī)構(gòu)、蝸桿傳動機(jī)構(gòu)、制動摩擦塊和制動盤等部件組成,如圖2 所示。圖6 epb 執(zhí)行機(jī)構(gòu)示意圖fig. 2 scheme for executive device of epb4.3 汽車電

24、子駐車制動工作原理epb系統(tǒng)由電子按鈕手動操作，并兼?zhèn)渥詣涌刂乒δ堋Ｔ撓到y(tǒng)由裝有行星減速機(jī)構(gòu)和電機(jī)的左、右后制動鉗及電控單元組成。電控單元與整車控制器局域網(wǎng)（can）通訊，對左、右后制動鉗上的電機(jī)進(jìn)行控制。當(dāng)需要駐車制動時(shí)，epb 電子按鈕被按下， 按鈕操作信號反饋給電控單元，由電控單元控制電機(jī)和行星減速齒輪機(jī)構(gòu)工作，對左、右后制動鉗實(shí)施制動。常用的自動控制功能有2 種：一種是系統(tǒng)在發(fā)動機(jī)熄火后， 通過整車can 與該系統(tǒng)電控單元聯(lián)合控制電機(jī)，對左、右后制動鉗實(shí)施制動；另一種是坡道駛離，車輛在坡道上起步時(shí)，epb 電控單元控制左、右后制動鉗，使其自動松開，車輛自動駛離。epb 系統(tǒng)還可以與電子

25、穩(wěn)定性控制系統(tǒng)（esc）聯(lián)。5 汽車電子駐車制定系統(tǒng)動力學(xué)分析與臺架試驗(yàn)5.1 汽車電子駐車制動的動力學(xué)分析1）最大制動力矩單個后輪駐車制動器的最大制動力矩為5 tmax =12 garesinmax(1式中g(shù)a 整車質(zhì)量re 后輪滾動半徑max 最大坡角2）制動器制動力矩傳遞特性對于盤式制動器而言,制動力矩為6 t = 2fr (2) 其中r =2 ( r32- r31)3 ( r22- r21)式中摩擦因數(shù)r 作用半徑f 制動摩擦塊對制動盤的壓緊力r1 、r2 制動摩擦塊扇形表面在制動盤上的內(nèi)半徑和外半徑制動器傳遞制動力矩的可控參數(shù)是壓緊力,而制動壓緊力與制動器活塞位移又存在如圖7 所示的

26、關(guān)系。圖7壓緊力與活塞位移的關(guān)系fig. 3 relation between the compressive forceand the displacement of the piston圖7中, x0 表示制動摩擦塊的自由間隙; s 表示制動摩擦塊的壓縮量; x 表示制動器活塞的位移,實(shí)線和虛線分別表示不同自由間隙時(shí)的壓緊力與活塞位移的關(guān)系曲線。對盤式制動器壓緊力特性進(jìn)行多項(xiàng)式擬合,得到制動壓緊力f 與制動摩擦塊的壓縮量s 之間的關(guān)系式為f = a3 s3 + a2 s2 + a1 s + a0 (3)其中s = x - x0式中a3 、a2 、a1 、a0 擬合系數(shù)3）最大壓緊力的確定為

27、了確保駐車制動的可靠性,應(yīng)滿足tmax =tmax (4)式中安全系數(shù),大于1 ,由實(shí)驗(yàn)確定7 根據(jù)式(1) 、(2) 得2fmax r =12garesinmax (5)fmax =garesinmax/ (4r) (6)式中fmax 最大壓緊力由圖3 壓緊力與活塞位移的關(guān)系可以確定最大壓緊力時(shí)制動器活塞的位移, 而此位移通過控制電動機(jī)的轉(zhuǎn)速即可獲得, 這樣就確定了最大壓緊力。實(shí)際應(yīng)用中,電動機(jī)的輸出經(jīng)減速增扭后產(chǎn)生的壓緊力略大于最大壓緊力。5.2 汽車電子駐車制動的臺架實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)在德國申克貝加索公司( schenckpgasus gmbh) 生產(chǎn)的慣性式制動器測功機(jī)型號為:pwd2c/ v2

28、752200) 上進(jìn)行,如圖8 所示。圖8 慣性式制動器測功機(jī)fig. 8 inertia type brake dynamometer machine實(shí)驗(yàn)對應(yīng)車型bj2500 ;汽車質(zhì)量2 120 kg ;輪胎滾動半徑350 mm;制動盤有效半徑126 mm ,參照汽車駐車制動器臺架實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行。圖5 為epb在測功機(jī)上的安裝情況。靜態(tài)實(shí)驗(yàn)中,測功機(jī)模擬3 km/ h 車速運(yùn)轉(zhuǎn), 實(shí)測單輪制動扭矩達(dá)750 820 nm ,高于理論計(jì)算的最大制動力矩730 nm;圖9 安裝在測功機(jī)上的epb 執(zhí)行機(jī)構(gòu)fig. 9 executive device of epb in the dynamomet

29、er machine動態(tài)實(shí)驗(yàn)中,測功機(jī)分別模擬制動初速度80 、30km/ h 的車速運(yùn)轉(zhuǎn),制動平穩(wěn)、響應(yīng)快速,制動減速度分別達(dá)到317 、313 m/ s2 ,能夠滿足駐車制動要求,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖10 和圖11 所示。邁騰車電子駐車制動系統(tǒng)的組成圖10 制動初速度80 km/ h 的實(shí)驗(yàn)結(jié)果fig.10 experimental results for the initialspeed of braking of 80 km/ h圖11 制動初速度30 km/ h 的實(shí)驗(yàn)結(jié)果fig.11 experimental results for the initialspeed of braking

30、of 30 km/ h6汽車電子駐車制動系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)要求61電子駐車制動系統(tǒng)的基本要求電子駐車系統(tǒng)的基本要求包括系統(tǒng)安全、可靠性、可維護(hù)性、實(shí)用性等幾個方面：(1)安全性：在出現(xiàn)突發(fā)失效的情況下，系統(tǒng)要具備保持正常工作的能力，而且要保持足夠的駐車制動力；(2)可靠性：線控制動系統(tǒng)至少要能夠和現(xiàn)有的機(jī)械制動系統(tǒng)具有同樣的可靠性；(3)實(shí)用性：具備現(xiàn)有系統(tǒng)的基本功能；(4)可維護(hù)性：維護(hù)周期至少要和目前的系統(tǒng)一樣長；(5)壽命：不低于目前的水平；(6)汽車工程協(xié)會定義的汽車通信系統(tǒng)分為了a、b、c三類。和安全相關(guān)的通信系統(tǒng)中，采用c類協(xié)議是必須的；(7)成本：與傳統(tǒng)的系統(tǒng)成本相差不大；(8)車內(nèi)

31、空間：占用空間盡可能小。為了達(dá)到這些基本要求，常用且有效的方法是在線控制動系統(tǒng)中采用冗余技術(shù)。6.2電子駐車制動系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求制動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和性能直接關(guān)系著車輛和人員的安全，是汽車重要的安全件，受到普遍重視。在國家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)gbl2761999汽車制動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、性能和試驗(yàn)方法以及gb72582004機(jī)動車運(yùn)行安全條件中，對制動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和性能都做出了嚴(yán)格的規(guī)定。具體設(shè)計(jì)要求如下：(1)行車制動的控制裝置與駐車制動的控制裝置應(yīng)相互獨(dú)立；(2)采用彈簧儲能制動裝置做駐車制動時(shí)，應(yīng)保證在失效狀態(tài)下能快速解除駐車狀態(tài)；如需使用專用工具，這種工具應(yīng)作為隨車工具；(3)駐車制動應(yīng)能使機(jī)動車即使在沒有駕駛員

32、的情況下，也能停在上、下坡道上。駕駛員必須在座位上就可以實(shí)現(xiàn)駐車制動。對于汽車列車和輪式拖拉機(jī)運(yùn)輸機(jī)組，若掛車與牽引車脫離，掛車(由輪式拖拉機(jī)牽引的裝載質(zhì)量3 000 kg以下的掛車除外)應(yīng)能產(chǎn)生駐車制動。掛車的駐車制動裝置應(yīng)能夠由站在地面上的人實(shí)施操縱。；(4)駐車制動應(yīng)通過純機(jī)械裝置把工作部件鎖止，并且駕駛員施加于操縱裝置上的力：手操縱時(shí)，乘用車不應(yīng)大于400 n，其它機(jī)動車不應(yīng)大于600 n；腳操縱時(shí)，乘用車不應(yīng)大于500 n，其它機(jī)動車不應(yīng)大于700 n；(5)駐車制動的控制裝置的安裝位置應(yīng)適當(dāng)，其操縱裝置應(yīng)有足夠的儲備行程(開關(guān)類操作裝置除外)，一般應(yīng)在操縱裝置全行程的三分之二以內(nèi)產(chǎn)

33、生規(guī)定的制動效能；駐車制動機(jī)構(gòu)裝有自動調(diào)節(jié)裝置時(shí)允許在全行程的四分之三以內(nèi)達(dá)到規(guī)定的制動效能。棘輪式制動操縱裝置應(yīng)保證在達(dá)到規(guī)定駐車制動效能時(shí)，操縱桿往復(fù)拉動的次數(shù)不允許超過三次；(6)駐車制動性能的檢驗(yàn)：在空載狀態(tài)下，駐車制動裝置應(yīng)能保證機(jī)動車在坡度為20(x,-j-總質(zhì)量為整備質(zhì)量的12倍以下的機(jī)動車為15)、輪胎與路面間的附著系數(shù)不小于07的坡道上正、反兩個方向保持固定不動，其時(shí)間不應(yīng)少于5min。對于允許掛接掛車的汽車，其駐車制動裝置必須能使汽車列車在滿載狀態(tài)下時(shí)能停在坡度為12的坡道(坡道上輪胎與路面間的附著系數(shù)不應(yīng)小于07)上；(7)制動襯片(塊)磨損小，制動間隙的檢查、調(diào)整和制動

34、襯片(塊)的更換應(yīng)方便；6.3汽車電子駐車制動系統(tǒng)的評價(jià)指標(biāo)汽車的制動性是指強(qiáng)制汽車在短距離內(nèi)減速、停車、控制下坡速度且維持行駛方向的穩(wěn)定性和保證汽車較長時(shí)間停放在斜坡上的能力。前者為汽車的行車制動性能，后者為汽車的駐車制動性能。作為汽車制動性能的一部分，駐車制動性和行車制動性一樣都要從制動效能、制動效能的恒定性和制動時(shí)汽車的方向穩(wěn)定性三方面來評價(jià)。(1)制動效能：即制動距離與制動減速度，是指在良好路面上，汽車以一定初速制動到停車的制動距離或制動時(shí)汽車的減速度，是制動性能最基本的評價(jià)指標(biāo)。制動距離與汽車的行駛安全有直接的關(guān)系，它指的是汽車空檔時(shí)以一定初速，從駕駛員踩著制動踏板開始到汽車停止為止

35、所駛過的距離。制動距離與制動踏板力以及路面附著條件有關(guān)。制動減速度反映了地面制動力，因此它與制動器制動力(車輪滾動時(shí))及附著力(車輪抱死拖滑時(shí))有關(guān)汽車動力性不同，對制動效能的要求也就不同：一般轎車、輕型貨車的行駛速度高，所以要求其制動效能高；而重型貨車行駛速度相對較低，其制動效能的要求相對稍低。(2)制動效能的恒定性：制動過程實(shí)際上是把汽車行駛的動能通過制動器吸收轉(zhuǎn)化為熱能，汽車在繁重的工作條件下制動(例如下長坡長時(shí)間、連續(xù)制動)或高速制動時(shí)，制動器溫度常在300以上，有時(shí)甚至達(dá)到600700*(2，制動器溫度上升后，摩擦力矩會顯著下降，這種現(xiàn)象就稱為制動器的熱衰退。所以制動器溫度升高后，能

36、否保持在冷狀態(tài)時(shí)的制動效能已成為設(shè)計(jì)制動器時(shí)要考慮的一個重要問題。汽車在高速行駛或下長坡連續(xù)制動時(shí)制動效能保持的程度，稱為抗熱衰退性能。制動器抗熱衰退性能一般用一系列連續(xù)制動時(shí)制動效能的保持程度來衡量。根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)草案isodis6597，要求以一定車速連續(xù)制動15次，每次的制動強(qiáng)度為3mis2，最后的制動效能應(yīng)不低于規(guī)定的冷試驗(yàn)制動效能(583mis2)的60(在制動踏板力相同的條件下)。制動器抗熱衰退性能與制動器材料和制動器的結(jié)構(gòu)型式有關(guān)。汽車在涉水行駛后，制動器還存在水衰退的問題。當(dāng)汽車涉水時(shí)，水進(jìn)入制動器，短時(shí)間內(nèi)制動效能的降低稱為水衰退。汽車應(yīng)該在短時(shí)間內(nèi)迅速恢復(fù)原有的制動效能。(3

37、)制動時(shí)汽車的方向穩(wěn)定性：即制動時(shí)汽車不發(fā)生跑偏、側(cè)滑以及失去轉(zhuǎn)向能力的性能。制動過程中，有時(shí)會出現(xiàn)制動跑偏、后軸側(cè)滑或前輪失去轉(zhuǎn)向能力而使汽車失去控制離開原來的行駛方向，甚至發(fā)生撞入對方車輛行駛軌道、下溝、滑下山坡的危險(xiǎn)情況。一般把汽車在制動過程中維持直線行駛或按預(yù)定彎道行駛的能力稱為制動時(shí)汽車的方向穩(wěn)定性。在試驗(yàn)時(shí)常規(guī)定一定寬度的試驗(yàn)通道(如15倍車寬或37m)，制動時(shí)方向穩(wěn)定性合格的車輛在試驗(yàn)過程中不允許產(chǎn)生不可控制的效應(yīng)使它離開這條通道。制動時(shí)汽車自動向左或向右偏駛稱為“制動跑偏”。造成汽車制動時(shí)跑偏的原因有兩個：一是汽車左、右車輪，特別是前軸左、右車輪(轉(zhuǎn)向輪)制動器動力不相等；二是

38、制動時(shí)懸架導(dǎo)向桿系與轉(zhuǎn)向系拉桿在運(yùn)動學(xué)上的不協(xié)調(diào)(互相干涉)。其中第一個原因是制造、調(diào)整誤差造成的，汽車究竟向左還是向右跑偏，要根據(jù)具體的情況而定：第二個原因是設(shè)計(jì)造成的，制動時(shí)汽車總是向左(或向右)跑偏。6.4汽車電子駐車制動系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)1）驅(qū)動能源問題現(xiàn)在汽車普遍使用12v電源系統(tǒng)，即汽車蓄電池電壓是12v，工作時(shí)的電壓約為14v。線控技術(shù)的應(yīng)用，使得汽車電氣消耗明顯增加。如線控制動系統(tǒng)中的一個電制動器就需要1000w左右的功率。由于系統(tǒng)負(fù)擔(dān)的增加，將現(xiàn)有電壓提高3倍，即蓄電池電壓是36v，汽車工作時(shí)的電壓是42v，加大能源供應(yīng)是比較可行的方案。對于特定的功率，電壓越高，電流越小，導(dǎo)線上

39、損失的能量越小，傳輸系統(tǒng)越有效。并且可以使用更細(xì)小的線束。提高電壓值，可以減少電器本身的體積、重量和損耗，有利于控制裝置的小型化，提高集成度。42v電壓的峰值電壓是58v，對于直流電，60v是一個安全極限。超過60v要考慮到系統(tǒng)的安全性，要使用更加昂貴的材料。因此，使用42v電壓方案是可取的。盡管42v電源系統(tǒng)有很多優(yōu)點(diǎn)，但因?yàn)楫a(chǎn)品需要重新設(shè)計(jì)和制造，從12v系統(tǒng)轉(zhuǎn)變到42v系統(tǒng)對汽車零部件制造業(yè)是個不小的沖擊。14v和42v雙電壓方案可以作為42v單電源系統(tǒng)的過渡。雙電壓方案由36v蓄電池產(chǎn)生的42v高壓，經(jīng)過dcdc電源轉(zhuǎn)換模塊，輸出14v電壓。這是兩個互相隔離的電壓系統(tǒng)。高電壓供給大功率

40、用電設(shè)備(線控轉(zhuǎn)向，線控制動等)，低電壓供給小功率用電設(shè)備(車燈，儀表板，門鎖等)。要保證整個系統(tǒng)的穩(wěn)定工作，動力電源的性能至關(guān)重要。隨著電子元件及其高功耗零部件的不斷增加，使得汽車的電負(fù)荷成倍增加，若繼續(xù)維持12v供電系統(tǒng)，就必須通過提高電流來獲得更多的功率，但是過高的電流將給整個系統(tǒng)帶來不安全隱患，汽車電路上的熱能消耗大大增加，所以汽車供電系統(tǒng)必須提高電壓以滿足現(xiàn)代汽車電氣系統(tǒng)負(fù)荷日益增長的需要。于是，42v供電系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。42v電源的采用也為發(fā)展全電路制動系統(tǒng)(the brakeby-wire system，簡稱bbw系統(tǒng))創(chuàng)造了條件，即：電動機(jī)的質(zhì)量可減輕20；線束直徑可減小23，如

41、此降低了設(shè)計(jì)與使用成本，方便安裝；提高了電子元件的集成度等。這些優(yōu)點(diǎn)必將大大推動bbw系統(tǒng)的發(fā)展。2）傳感器技術(shù)現(xiàn)代汽車技術(shù)發(fā)展的特征之一就是越來越多的部件采用電子控制。汽車電子控制系統(tǒng)的控制效果依賴于傳感器的信息采集和反饋精度。傳感器技術(shù)的發(fā)展直接關(guān)系著整個汽車電子控制系統(tǒng)的性能。汽車電子駐車制動系統(tǒng)epb中涉及到的傳感器有：車輪速度傳感器、踏板行程傳感器、駐車坡度傳感器等。3）容錯控制技術(shù)容錯控制技術(shù)與機(jī)械部件相比，線控系統(tǒng)由于其復(fù)雜性并且影響因素多，可靠性有時(shí)較低，而且失效形式各不相同。因此，線控系統(tǒng)必須盡可能地具有容錯能力，使之不會導(dǎo)致整個系統(tǒng)的失效。一方面可以采用冗余元件，使系統(tǒng)失效

42、時(shí)，備份系統(tǒng)能立即接替工作，保證系統(tǒng)的可靠運(yùn)行，但這會使整個系統(tǒng)更復(fù)雜，成本更高。此外，還要提高元件和設(shè)備的可靠性，針對汽車工作的惡劣環(huán)境，選擇高性能的電子元器件；提高系統(tǒng)的集成度，減少元件數(shù)量。增強(qiáng)抗干擾電路，提高系統(tǒng)抵抗電磁干擾能力。這些措施都可以提高線控系統(tǒng)的可靠性?？紤]到汽車安全性和可靠性的要求，線控制動系統(tǒng)必須要采用容錯控制技術(shù)。容錯控制技術(shù)方法包括硬件冗余方法和解析冗余方法兩種：(1)硬件沉余方法是通過對系統(tǒng)重要部件及易發(fā)生故障部件進(jìn)行備份，以提高系統(tǒng)的容錯性能。冗余是容錯控制的基礎(chǔ)，一旦某個部件出現(xiàn)問題，則可以利用冗余關(guān)系，用其它部件代替故障部件，以消除故障；(2)解析冗余方法主

43、要是通過設(shè)計(jì)控制器的軟件來提高整個系統(tǒng)的冗余度，進(jìn)而改善整個系統(tǒng)的容錯性能。4）總線技術(shù)汽車上應(yīng)用的總線技術(shù)都是從工業(yè)現(xiàn)場總線移植過來的。而現(xiàn)場總線是指應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場，在微機(jī)化測量控制設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)雙向串行多節(jié)點(diǎn)數(shù)字通信的系統(tǒng)，是一種開放式、數(shù)字化、多點(diǎn)通信的底層控制網(wǎng)絡(luò)。匯集了計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和自動控制技術(shù)(3c)的現(xiàn)場總線技術(shù)，從20世紀(jì)80年代開始發(fā)展起來，并逐步在制造業(yè)、流程工業(yè)、交通、樓宇等方面的自動化系統(tǒng)中得到了廣泛的重視和應(yīng)用?，F(xiàn)場總線主要有以下幾種類型：基金會現(xiàn)場總線(ff)、lonworks、profibus、can、hart，而其中can(controllerar

44、ea network)即控制器局域網(wǎng)因?yàn)榫哂懈咝阅?、高可靠性以及?dú)特的設(shè)計(jì)而越來越受到關(guān)注，現(xiàn)已形成國際標(biāo)準(zhǔn)，被公認(rèn)為幾種最有前途的現(xiàn)場總線之一。國際上眾多知名汽車公司也是從20世紀(jì)80年代就開始積極致力于汽車總線技術(shù)的研究與開發(fā)的。隨著汽車總線技術(shù)的發(fā)展，將會有多種不同的總線技術(shù)用于汽車中，尤其是具有高速實(shí)時(shí)傳輸特性的一些總線標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議，如：can、rrp、byteflight和flexray。can總線網(wǎng)絡(luò)用于各電控單元ecu之間的信息交換，車載故障診斷等，應(yīng)用最廣泛。can網(wǎng)根據(jù)傳輸速率的不同分為低速can網(wǎng)和高速can網(wǎng)。低速can網(wǎng)運(yùn)行在125kbps以下，連接座椅、天窗、車燈等無實(shí)

45、時(shí)要求的控制模塊。高速can網(wǎng)一般為500kbps，用于滿足實(shí)時(shí)性高的重要控制。如發(fā)動機(jī)控制、線控轉(zhuǎn)向、線控制動等。盡管高速can網(wǎng)最大的波特率可達(dá)到1mbps，但是can網(wǎng)高速運(yùn)行時(shí)雙絞線電纜中產(chǎn)生很大的電磁輻射，當(dāng)傳輸速率超過500kbps時(shí)，其能量的損失會迅速增大。ttp(時(shí)間觸發(fā)協(xié)議)是一個應(yīng)用于分布式實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)的完整的通信協(xié)議，能夠支持多種容錯策略，具有節(jié)點(diǎn)的恢復(fù)和再整合功能；bmw公司的byteflight可用于汽車線控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信，其特點(diǎn)是既能滿足某些高優(yōu)先級消息的時(shí)間觸發(fā)，以保證確定延遲的要求，又能滿足某些消息需要事件觸發(fā)和需要中斷處理的要求；而其他汽車制造商目前計(jì)劃采用f

46、lexray，這是一種特別適合下一代汽車應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)，具有容錯功能和確定的消息傳輸時(shí)間，能夠滿足汽車控制系統(tǒng)的高速率通信要求。目前flexray標(biāo)準(zhǔn)的物理層標(biāo)準(zhǔn)己經(jīng)由philips公司開發(fā)完成，通訊協(xié)議正在研發(fā)中。該標(biāo)準(zhǔn)的出臺不僅提高了信息傳輸?shù)囊恢滦?、可靠性，而且還簡化了信息開發(fā)和使用過程，并降低了成本從現(xiàn)在的發(fā)展來看，由于flexray是基于時(shí)間和事件的觸發(fā)協(xié)議，要優(yōu)于ttp。基于總線技術(shù)的線控制動系統(tǒng)將傳統(tǒng)的機(jī)械系統(tǒng)變成通過高速容錯通信總線相連的電氣系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自動化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化與信息化。7汽車電子駐車制動系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)汽車電子駐車制動系統(tǒng)的創(chuàng)新點(diǎn)首先體現(xiàn)在全新的電制動器上，還

47、有其全新的制動管理系統(tǒng)。傳統(tǒng)駐車制動系統(tǒng)中手柄和機(jī)械傳動部件全部被取代，汽車電制動器直接采用電力進(jìn)行制動，駐車制動系統(tǒng)由電制動控制單元(ecu)控制，單個制動器又分別由各自制動器ecu控制。電子駐車制動系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)如下：(1)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，省去了大量的車內(nèi)空間和機(jī)械傳動等部件。減輕了汽車的質(zhì)量，降低了汽車制造成本，提高了汽車燃油經(jīng)濟(jì)性。(2)整個系統(tǒng)使用電傳操縱，制動響應(yīng)時(shí)間短，基本上沒有遲滯時(shí)間，提高了駐車制動系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性。(3)系統(tǒng)制造、裝配、測試簡單快捷，采用模塊化結(jié)構(gòu)，維護(hù)簡單。(4)所有部件之間采用電線連接，都是柔性連接，沒有任何力和扭矩載荷，系統(tǒng)耐久性能良好。(5)對單個車輪的制動力

48、控制更加精準(zhǔn)和及時(shí)，實(shí)現(xiàn)其他的一些功能(abs或者asr等)不需要增加額外的部件，只需在控制單元的指令數(shù)據(jù)庫中設(shè)置好相關(guān)控制程序即可。(6)取消了駐車制動的拉鎖或桿系，并有智能輔助坡道起步功能，提高駕駛的安全性和舒適性，降低了駕駛難度。8汽車電子駐車制動控制系統(tǒng)的應(yīng)用及故障分析市面上常見的擁有電子手剎功能的車型也是大家常見的幾款車型,如大眾的邁騰、奧迪a4、a6以及新君威等等。電子手剎的使用方法也是大同小異,都是通過一個按鍵來啟動關(guān)閉手剎功能。啟動電子手剎可以在車輛任何狀況下進(jìn)行啟動,即使在行進(jìn)過程中誤按,由于油門還處在工作位置所以電子手剎功能也會立即關(guān)閉;如果在緊急剎車過程中按下,大部分電子

49、手剎系統(tǒng)都會額外提供更強(qiáng)的制動力來輔助,部分車型更具有電子制動力分布以及限速制停的功能。 圖12 新君威的電子手剎 電子駐車制動系統(tǒng)圖 13 邁騰的電子手剎 電子駐車制動系統(tǒng)而當(dāng)關(guān)閉電子手剎時(shí)則全部車型均需要在踏下剎車踏板的狀態(tài)下才能生效,這樣對于自動擋車型來說就能避免在塞車蠕動時(shí)由于大意造成的事故。但在手動擋車型上也同樣加入這樣的限制似乎就有的多余了,浪費(fèi)了手剎對于斜坡起步的幫助這一基本功能。例如在邁騰1.8t手動擋上就發(fā)現(xiàn)了這一雞肋。 圖 14 奧迪的電子手剎 電子駐車制動系統(tǒng)在大眾和奧迪系列的自動擋車型里,電子手剎系統(tǒng)也加入了上文所說的auto hold自動駐車功能。這個功能可能在剛開始

50、用的時(shí)候會要有一段適應(yīng)期,特別是起步時(shí),油門踩下去而剎車又未能及時(shí)松開的尷尬時(shí)間就特別需要適應(yīng)。不過總的來說還是利大于弊,解放了的右腳和右手就可以在塞車時(shí)做很多事情現(xiàn)在以邁騰車為例，說明汽車電子駐車制動出現(xiàn)的相關(guān)故障：故障現(xiàn)象1 ：一輛2007年產(chǎn)一汽-大眾邁騰1.8t轎車，行駛里程3.7萬km。用戶抱怨前照燈開關(guān)左側(cè)的epb電子機(jī)械式駐車系統(tǒng)按鍵e538按下不起作用，而且換擋桿旁的autoholde540按鍵按下也沒有反應(yīng)，同時(shí)儀表上的黃色駐車燈k213點(diǎn)亮。此故障偶爾會出現(xiàn)，故障出現(xiàn)后，車輛行駛一段距離故障一般會消失，當(dāng)epb按鍵恢復(fù)正常時(shí)，autohold按鍵也恢復(fù)正常。 檢查分析：連接

51、故障診斷儀vas5052進(jìn)行診斷，輸入地址碼53進(jìn)入epb系統(tǒng)，系統(tǒng)內(nèi)存儲2個故障碼，分別是02434(左側(cè)通道供電控制單元斷路/對地短路)和02435(右側(cè)通道供電控制單元斷路/對地短路)。簡單地講，epb系統(tǒng)的控制程序是由e538按鍵發(fā)出請求信號，信號傳遞到電子機(jī)械式駐車制動控制單元j540，再由j540發(fā)出執(zhí)行信號到左后輪駐車制動電機(jī)v282和右后輪駐車制動電機(jī)v283，整個控制過程比較簡單。autohold自動駐車功能作為epb系統(tǒng)的一個強(qiáng)化功能，首先由j540通過can總線收集滿足autohold工作的條件，當(dāng)按下按鍵e540時(shí)，信號傳遞到j(luò)540，由j540通過abs控制單元j10

52、4對左、右制動器執(zhí)行控制。 由后輪駐車制動電機(jī)電路圖看出，故障碼應(yīng)與熔絲sc29和sc30供電的2條線路有關(guān)，還與后輪駐車制動電機(jī)v283和v282以及相關(guān)線路有關(guān)。如果將熔絲sc29和sc30同時(shí)斷開，epb控制單元j540無法通訊，而且esp警告燈亮起，斷開其中任意一個熔絲，相應(yīng)一側(cè)的電機(jī)不工作。首先檢查2個熔絲供電(正常，均為12v)，再檢查j540的t30/13腳與t30/15腳的供電(正常，均為12v)，這說明線束無斷路，線路阻值小于1.5。再檢查v282與v283的線路情況，t30/14腳與t2an1腳、t30/29腳與t2an2腳、t30/12腳與t2ao1腳、t30/27腳與t

53、2ao2腳之間電阻均小于1.5，而且無短路或斷路現(xiàn)象。檢查至此，電機(jī)v282與v283的電源線路確定沒有問題。讀取數(shù)據(jù)流，數(shù)據(jù)流顯示epb按鍵e538狀態(tài)錯誤，于是維修人員決定按照電路圖檢查按鈕按鍵e538與j540之間線路。 測量j540的t30/20腳與按鍵e538的t10i/2腳之間導(dǎo)通，j540的t30/11腳與e538的t10i/5腳之間導(dǎo)通。對于按鍵e538，釋放開關(guān)時(shí)電路走向：t30/19t10i/6t10i/2t30/20；按下開關(guān)時(shí)電路走向：t30/18t10i/4t10i/5t30/11。autohold按鍵e540按下時(shí)，電路走向：t30/11t6h/5t6h/4t30/

54、9。經(jīng)過檢查e540與e538開關(guān)線路均正常，于是決定更換j540。 故障排除：更換j540后，需要進(jìn)行多項(xiàng)設(shè)定，設(shè)定完成后故障排除。 回顧總結(jié)：下面對更換j540后需要進(jìn)行的設(shè)定進(jìn)行介紹。 更換j540后首先需要對abs系統(tǒng)和epb系統(tǒng)進(jìn)行編碼，查看2個控制單元內(nèi)存儲有多個未進(jìn)行設(shè)定的故障碼，故障碼無法清除，這是因?yàn)閖540內(nèi)部集成了橫向加速度與縱向加速度傳感器，于是先進(jìn)行傳感器的基本設(shè)定。執(zhí)行03-11-40168-04-60對g85進(jìn)行設(shè)定，03-11-40168-04-61對縱向加速度傳感器進(jìn)行基本設(shè)定，03-11-40168-04-66對制動壓力傳感器進(jìn)行設(shè)定。進(jìn)行完上述設(shè)定后，在存儲器里還有儀表的k213與驅(qū)動防滑燈亮，03-10-61-0進(jìn)行設(shè)定后，驅(qū)動防滑燈熄滅，而且abs控制單元內(nèi)無故障存儲。儀表的k213還是點(diǎn)亮，查看epb系統(tǒng)里面有01087故障碼(未執(zhí)行基礎(chǔ)設(shè)定)，于是對epb系統(tǒng)進(jìn)行功能引導(dǎo)基本設(shè)定。以上設(shè)定完成后，車輛一切恢復(fù)正常。故障現(xiàn)象2：一輛2007年產(chǎn)一汽-大眾邁騰1.8t轎車，行駛里程3.7萬km。用戶抱怨前照燈開關(guān)左側(cè)的epb電子機(jī)械式駐車系統(tǒng)按鍵e538按下不起作用，而且換擋桿旁的autoholde540按鍵按下