本文摘要:本篇汽車修理技師論文探討電子駐車制動系統提供的多種工作模式以及擴展功能可以滿足在多種狀況下的車輛駐車制動要求,以提高車輛駕駛操縱的利便性以及駐車制動的可靠性。高速行駛時,在液壓制動系統突然失靈的場合,與傳統機械式手制動相比,使用與ESP系統融
本篇汽車修理技師論文探討電子駐車制動系統提供的多種工作模式以及擴展功能可以滿足在多種狀況下的車輛駐車制動要求,以提高車輛駕駛操縱的利便性以及駐車制動的可靠性。高速行駛時,在液壓制動系統突然失靈的場合,與傳統機械式手制動相比,使用與ESP系統融合的電子駐車制動系統,可以大大降低手剎緊急制動導致車輛甩尾造成事故的危險。
《汽車技術》該雜志于1970年創刊,30年來為業內人員提供了大量的研究成果,制造技術和應用經驗等實用技術,是廣大讀者依賴和喜愛的信息源。每期48 個版11萬字,大16開幅面,內容充實而富有特色。以報道汽車整車及其零部件設計、研究、試驗、材料、工藝、使用和維修等方面的應用技術為主,并兼有理論研究和普及知識。能夠及時地為汽車行業工程技術人員、管理干部、技術工人、駕駛人員及大專院校相關專業師生提供具有較高學術價值和實用價值的汽車技術。
[摘 要] 電子駐車制動系統是駐車制動系統的發展方向,在越來越多的車型上得到應用,與傳統手剎相比,提高了駕駛的舒適性與方便性,降低了操縱的難度。文章分析電子駐車制動系統的基本工作模式及融合ESP等模塊后的擴展工作模式。
[關鍵詞] 電子;駐車制動;結構;工作模式
電子駐車制動EPB(Electrical Park Brake)指將行車過程中的臨時性制動和停車后的長時性制動功能整合在一起,并且由電子控制方式實現停車制動的技術。越來越多的車型開始配備電子駐車制動的功能,從高檔豪華級別開始普及到了20萬元之內的車型,在歐洲全部車輛中的30%已用電子駐車制動系統取代了傳統的機械式手制動系統。和傳統手剎相比,電子駐車制動系統使用小巧的按鈕取代了傳統的手剎拉桿,操作更為簡單,減輕了駕駛人員的操作負擔,讓車內前排座間空間得到更好的利用,也能減少碰撞時的人員傷亡。電子駐車制動系統配合各種電控單元及機構(比如ESP、ABS等),可以實現在多種工作狀態下的剎車和駐車,獲得更加理想的制動效果。并且由于電子駐車制動系統的執行機構只接受電信號指令,駐車制動系統的控制單元集成到防盜系統中可實現最為可靠的防盜功能。
一、電子駐車制動系統的結構
(一)拉索式電子駐車制動系統
拉索式電子駐車制動的執行機構與傳統手剎無異,同為制動蹄式或卡鉗式,只是把拉索由手動改為電動形式。圖1為東風標致的拉索式電子駐車制動系統FSE(EPB),圖中FSE單元包括一個電機單元和一個電子駐車制動系統ECU。
圖2為東風標致駐車制動電機單元結構圖,包含1個電機和1個蝸桿驅動機構。其工作原理是當通過車內的駐車按鈕發出駐車指令后,電機帶動蝸桿套和蝸桿旋轉,通過主拉索及分配器拉緊2個次拉索,拉緊制動器上的彈簧,實現制動。解除駐車制動時,電機帶動蝸桿套和蝸桿反向旋轉,松開次拉索,松開彈簧。
日產聆風拉索式電子駐車制動的執行元件采用了與上述東風標致不同的結構。電機產生的扭矩通過減速機構及離合器傳遞到螺紋軸上,螺紋軸的轉動帶動螺母軸向移動從而通過拉索平衡器拉緊控制左右后輪上的駐車制動拉索,實現后輪制動功能。
(二)集成卡鉗式電子駐車制動系統
集成卡鉗式電子駐車制動系統的執行部件均位于后輪制動卡鉗上,信號通過電線傳導,沒有了傳統的手剎拉索,系統變得更加簡單。圖3為奧迪集成卡鉗式電子駐車制動系統結構圖。
圖4為奧迪電子駐車制動系統執行元件(伺服電機)結構示意圖,該系統施加駐車制動時由伺服電機通過齒形皮帶減速機構和擺動輪盤傳動機構驅動制動卡鉗。
二、電子駐車制動系統工作模式
就電子駐車制動系統的工作模式而言,大部分車型均有手動制動、自動制動和緊急制動這些模式,有些車型還有坡道輔助起步等模式。雖然車型不同工作模式的激活與解除的條件不同,但都能達到相類似的功能。車型不同,手動模式以及緊急模式下的速度的設定值不同,一般均在10km/h以下。現以各車型為例,詳細分析電子駐車制動的工作模式。東風標致車型在任何情況下(即使點火開關OFF)電子駐車制動的施加都是可能的,但點火開關關閉時,解除駐車制動是不可能的。
(一)手動駐車制動工作模式
以東風標致為例,當車輛速度小于設定值、自動模式不作用的狀態下,若操作電子駐車制動開關(按鈕或拉桿),則根據車輛所處坡度的大小,施加不同的制動力。坡度小于設定值,則施加較小的制動力,若坡度大于設定值,則施加最大的制動力。在手動制動的模式下,駕駛人員可以通過踩下制動踏板、踩下加速踏板、操作電子駐車制動開關的方式來解除駐車制動。
若需要阻止車輛在坡面上倒滑,而希望施加最大制動力時,可以在滿足車輛速度和加速踏板位置分別小于設定值,并且按住電子駐車制動裝置按鈕5秒的情況下實現。
(二)緊急制動工作模式
當車速大于設定值,主制動系統(腳剎車)失靈的情況下,緊急操作電子駐車制動控制開關,可以激活緊急制動工作模式,此時通過ESP功能執行四輪制動而非僅2后輪制動。此時施加的制動力與駕駛人員按壓在按鈕上的時間成比例。如果此時ESP系統也出現故障,則駐車制動ECU發出駐車制動指令,使制動力施加于2后輪上。
(三)自動駐車制動模式
自動駐車模式是電子駐車制動功能的擴展,由ESP部件實現4輪制動控制。若激活自動模式,當車輛速度小于0.7km/h、并且在5秒內無再次啟動的趨勢時,則根據車輛所處坡度的大小,施加不同的制動力。坡度小于設定值,則施加較小的制動力,若坡度大于設定值,則施加最大的制動力。如果用戶車速大于0.7km/h時,停止發動機,則ESP ECU會等待車速降到此值以下后,再向駐車制動ECU發出施加制動指令。在自動模式下,ESP ECU會根據離合器位置傳感器和自動變速箱的信息、加速踏板位置傳感器以及車輛方向發出解除駐車自動的指令。
(四)坡道輔助起步工作模式
以斯巴魯車型為例,車輛停在坡度大于5%的坡道時,自動模式激活,由于VDC模塊的作用液壓制動會保持一定時間,同時電子駐車制動也起作用。在此時間內松開腳制動、加速,車輛不會發生后退現象。車輛坡道起步的扭矩達到規定值后,液壓制動逐漸減壓,駐車制動也自動解除。
三、監控調整功能
有些車型除了具有上述的工作模式外,還開發了一些附加功能。比如,邁騰車帶有制動蹄片間隙的調整功能,每行駛1000km,在電子駐車制動系統沒有被使用時,間隙調整自動進行。東風標致電子駐車制動系統在手動制動和自動制動兩種模式下施加制動時能實時監控制動力大小:即使點火開關OFF后,電子駐車制動仍可在一定時間保持ESP功能,當監測到車輛移動距離大于6cm或拉索力減少量超過200N時,電子駐車制動ECU會對制動卡鉗施加附加制動力,確保駐車可靠。
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