肖宏
【摘 要】电子驻车系统是由电子控制方式实现停车制动的技术.文章主要分析该系统组成结构、工作原理、功能、电路以及系统检修要点. 【期刊名称】《南方农机》
【年(卷),期】2018(049)012
【总页数】3页(P99-101)
【关键词】电控驻车制动系统的组成及原理;EPB系统工作原理及功能;EPB系统检修要点
【作 者】肖宏
【作者单位】沈阳市汽车工程学校汽车系实训中心,辽宁 沈阳 110122
【正文语种】中 文
【中图分类】U472
1 电控驻车制动系统的组成及原理
电控驻车制动系统是将以往手动机械式驻车制动系统进行电子化控制，并把行车过程中的短时制动和停车后的长时制动整合在一起。其车轮制动器与机械式驻车制动器相同，都是通过摩擦片夹紧制动盘，用相互产生的摩擦力来制动。采用电子控制方式使驻车制动更加灵敏、可靠，从机械式手制动拉杆变成了电子按钮，使驾驶者操作更方便。
电控驻车制动系统的英文名称是Electrical Park Brake，英文缩写为EPB。驾驶者可以在任何情况下手动控制开关（电子按钮）操作电控驻车制动系统。电控驻车制动系统通过两种方法解除驻车制动：第一，手动电子按钮解除；第二，踩下加速踏板通过动态起步辅助释放。
1.1 EPB系统组成部件
EPB系统主要由EPB系统控制单元、带有集成式驻车电动机的后轮组合制动钳、电控驻车制动压力开关（按钮）、位于组合仪表内带显示单元的控制单元、其它系统相关数据交换
部件（ABS控制单元、点火开关位置、制动灯开关）等部件组成。如图1所示为大众奥迪系列轿车电控机械式驻车系统组成部件。
该系统主要由EPB系统控制单元J540、ABS控制单元J104、左后轮制动电机V282、右后轮制动电机V283、离合器位置传感器G476、EPB系统制动指示灯K118、EPB系统故障指示灯K214、EPB制动器压力开关（按钮）E538和“AUTO HOLD”按钮E540等部件组成[1]。在控制单元J540内还集成了横向加速度传感器、纵向加速度传感器以及行驶偏转传感器；在EPB制动器压力开关E538上安装有电子机械式驻车系统指示灯K213和告警蜂鸣器H3；“AUTO HOLD”按钮上还配有工作指示灯K237[2]。
1.2 EPB主要部件结构及工作原理
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1）带有集成式驻车电动机的后轮组合制动钳（制动执行器）可将“启动驻车制动”指令转化为推力，从而使制动摩擦片夹紧制动盘。构成：制动执行器是电控机械定位单元，并集成在后轮的制动钳上。由一台伺服电动机、皮带减速机构、一套多级齿轮机构和一个丝杆传动装置组成，如图2所示。工作原理：通过一台伺服电动机、皮带减速机构、一套多级齿轮减速装置和一个螺杆传动机构，将“启动驻车制动”指令转变成制动所需的推力（将电动机
的旋转运动以总减速比1∶150分3级转化为直线运动，使制动活塞产生一个非常小的直线往复运动），从而使制动摩擦片与制动盘接触，完成机械式制动。制动执行器结构如图3所示。电动机转动的圈数通过一个霍尔传感器来测量。因此活塞的往复运动行程由控制单元可计算出来。
图1 电子驻车系统组成及原理图
烟道蝶阀图2 制动执行器机构
2）电控单元。电控机械制动控制单元是负责处理电控机械驻车制动系统的所有控制和诊断任务。通过内置在其中的纵向加速度传感器来测算坡度，可以算出车辆在斜坡上的下滑力，通过电机对后轮施加制动力来平衡下滑力，使车辆能停在斜坡上。当车辆起步时，电控单元通过离合器踏板上的位移传感器以及油门的大小来测算需要施加的制动力，同时通过高速CAN与发动机电脑通讯来获知发动机牵引力的大小。自动计算发动机牵引力的增加，相应的减少制动力。当牵引力足够克服下滑力时，电控单元驱动电机解除制动，从而实现车辆顺畅起步。该控制单元安装在行李箱右侧的蓄电池的下方（或车内中控台区域）。
图3 制动执行器结构
3）离合器位置传感器。EPB系统的一些功能需要有离合器信号控制。离合器位置传感器监测离合器踏板的动作。离合器踏板位置通过三个霍尔传感器进行信号采集，并分别送至发动机控制单元；电控机械驻车制动系统电控单元；车载网络控制单元。传感器安装在主缸上。控制单元根据离合器位置传感器信号分别控制：发动机起动；关闭定速巡航状态；换档时减少喷油降低发动机扭矩使升档车速柔和（防止换档冲击）；电控驻车制动系统“动态起动辅助功能”控制。
4）其他组成部件。电控驻车制动压力开关用来启动和关闭电控驻车制动功能；组合仪表内指示灯和相应按钮上的指示灯用于显示系统工作状态。蓝膜片回收
2 电控机械制动系统功能
电子控制机械式驻车系统具有驻车制动、动态紧急制动、动态起动辅助和AUTO HOLD（自动驻车）等控制功能、以及制动摩擦衬块磨损识别和间隙校正功能。
加热搅拌1）驻车制动功能。当控制单元接收到驻车压力开关信号时，若通过CAN线获知车辆此时
速度低于预先设定值（如奥迪轿车8km/h），将进入静态模式，控制单元指令两后轮驻车制动电机工作，实现正常驻车制动。并点亮系统指示灯、组合仪表中的驻车指示灯，表示EPB系统在工作。该系统可以保证车辆在30%的斜坡上稳定驻车。
2）动态紧急制动功能。车辆行驶过程中，如果制动踏板卡住或失灵，驾驶者可以按住驻车制动器按钮，控制单元接收到驻车制动器按钮制动信号，通过CAN数据总线与ABS控制单元交换信息，如行驶车速大于预先设定值（如奥迪轿车8km/h），控制单元立即启动“动态模式”，通过ABS/ESP系统进行四轮制动，实现“动态紧急制动功能”，紧急制动时，车辆会以26m/s的减速度进行减速，同时警报声响起。
3）动态起动辅助功能。在斜坡道路起步时，为保证平稳起步且防止溜车，驾驶者可不松开驻车制动直接起步。控制单元通过CAN数据总线，接收到驾驶者侧车门关闭和安全带系上信号，结合发动机转速、扭矩信号、加速踏板信号、自动变速器档位或手动变速器车辆离合器踏板信号；同时通过其内部纵向加速度传感器的倾斜角度信号等进行计算，分析车辆行驶方向和道路倾斜状况来确定驻车制动器最佳解除状态。只有当车辆的驱动轮扭矩大于控制单元计算出的斜坡下滑扭矩时，控制单元发出指令控制驻车制动电机解除后轮制动，车辆正常起步。
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4）AUTO HOLD功能。按下按钮“AUTO HOLD”按钮E540后，其指示灯K237会点亮，表示“AUTO HOLD”功能被激活，J540控制系统进入“Stop and Go辅助功能”（车辆在走走停停的行驶状况时，J540会自动解除或执行车辆驻车制动，减轻驾驶人操作负担）。当J540接收到车辆停止、驾驶者侧车门打开、安全带被解除、点火系统关闭信号时，自动开启驻车制动器实施驻车制动。AUTO HOLD功能启动后，首先由ESP启动液压制动，3分钟后转入电控机械驻车制动。
5）制动摩擦衬块磨损识别和间隙校正功能。大约每500 km系统会在车辆静止且驻车制动器不工作时自动获取制动摩擦片的厚度值。获取的原理是：制动摩擦片离开零位（终点位置）顶住制动盘，控制单元根据霍尔传感器的测量值计算出制动摩擦片的行程，由此可得知制动摩擦片的厚度值。该系统还具有自动实现热补偿功能，即如果车辆经过强制动后驻车，后制动盘会因为温度下降与摩擦片产生间隙，此时电机会自动启动，驱动压紧螺母来补偿温度下降产生的间隙，保证驻车可靠[3]。
3 电子控制机械式驻车系统检修
1）系统自诊断。电子控制机械式驻车系统检修可利用其自诊断功能，如大众车系可利用V
AS5052A诊断仪进入“引导性故障查询”或“车辆车载诊断”功能进行系统自诊断。前者按照诊断仪的指引进行操作即可逐步排查故障；后者进入后，电控单元会提供多种诊断功能。进入“004”可读取故障码，再进入“011”查看测量值块的数据，“005”提供元件的“输出诊断测试模式”，进行故障元件与故障原因的初步判断。较常用到的还有“基本设置”“编码”和“匹配”功能，在更换系统相关电控单元或传感器时，要视情况进行上述操作。
2）电控系统常见故障码的分析。利用VAS5052A，选择“53-004”进入“驻车制动器”的故障诊断模块，即可读取系统故障码。电子驻车制动系统经常遇到的部分常见故障原因及检修要点，如表1所示。
3）电控单元J540的更换要点。控制单元J540和ESP传感器单元G419安装在中控台下方的一个壳体内。在拆卸过程中，要避免其被撞击和剧烈振动，否则可能导致G419内传感器损坏不能再使用。在安装时，应注意以下事项：安装控制单元J540时，必须保证在支架上的正确安装位置，并且无张力，否则内部传感器不能进行基本设置；装配好J540后，要利用VAS5052A进人“引导型故障查询”功能，用“车辆自诊断-测量与信息系统”对ABS控制单元J104进行编码；必须分别进入J540和J104的基本设置功能，对转向角传感器G85、横向加速度传感器G200、制动压力传感器G201和纵向加速度传感器G251进行基本设置。
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