电子驻车制动系统的开发及应用

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1、电子驻车制动系统的开发及应用作者:见下文来源:上海汽车日期:2011年10月刊12-10-22辛登岭张建明上海大众汽车有限公司【摘要】介绍电子驻车制动(EPB)系统的架构及组成部件、系统的网络结构以及它们之间的信息通信,EPB的主要功能及试验评价。最后探讨了EPB系统的发展和应用前景。关键词:电子驻车制动系统电子稳定程序起步辅助Autohold自动停车紧急制动0引言随着汽车在中国的普及,汽车公司更加关注提高顾客驾驶的舒适性和安全性,目前电子驻车制动(EPB)系统在B级车得到普遍应用。EPB系统的应用可以使汽车内部空间的利用和中央通道/脚部空间的设计具有更大的灵活性;可以为

2、顾客提供有助的舒适性功能;由于取消了手制动手柄和拉索,简化了装配过程;它是机电一体化的产品,系统的功能始终处于监控状态。本文主要介绍EPB系统及其主要功能和评价指标。1系统架构图1描述EPB系统的架构,EPB系统主要由电子稳定程序(ESP)控制器、EPB控制器,带有执行电机的后制动钳总成、EPB/自动停车开关,离合器传感器(仅用于手动档)等组成。它们通过驱动总线与发动机控制器、变速器控制器、安全气囊控制器、组合仪表、网关、门传感器进行通信。1.1ESP控制器ESP控制器是EPB系统的关键部分之一,它集成了纵向和横向加速度传感器。它不但向EPB系统提供车速信号、纵向加速度信

3、号、坡度信号,还提供自动停车和紧急制动功能的控制。有些ESP和EPB的组合系统,纵向和横向加速度传感器集成在EPB控制器内,如果ESP控制器需要这些信号则通过总线从EPB控制器中取得。相对于没有EPB装备的ESP控制器,除了软件的不同外,硬件也需要更改。需要多使用两个Pin角,一个与自动停车的开关相连,另一个用于控制自动停车功能的指示灯。1.2EPB控制器EPB控制器是EPB系统的控制核心部件。和ESP控制器一样,它可以集成纵向和横向加速度传感器,也可以从ESP控制器中取得这些信号。两者之间通过总线通信。它由蓄电池直接供电,与执行电机、EPB开关、离合器传感器之间通过硬线

4、连接,与其它控制器的信息通信通过总线。图2为EPB控制器的Pin角定义图。如果EPB控制器里集成了横向和纵向加速度传感器,EPB控制器应置于与车辆坐标系平行或重合的车身底板上,并应牢固地固定,同时应考虑防水防尘。对于没有集成横向和纵向加速度传感器的EPB控制器,它的轴线可以相对车身坐标系偏转。但考虑到空间的利用和装配的工艺性,也建议EPB控制器坐标系与车辆坐标系平行或重合。1.3EPB系统执行机构与普通的手动驻车制动系统一样,电子驻车制动也作用于后轮。目前普遍采用的是如图3所示的制动盘和集2EPB图5为EPB控制系统的网络结构图。EPB控制器需要与发动机控制器、变速器控制

5、器、安全气囊控制器、ESP控制器、换档杆控制器通过驱动CAN进行信息通信,通过网关和门控制器、BCM车身控制器模块、组合仪表进行通信,并用硬线连接EPB开关、EPB开关指示灯、左和右执行机构。3EPB的主要功能EPB除了提供基本的驻车制动功能之外,还可以提供DAA、ECD以及和ESP共同作用的自动停车功能,这些功能提高了驾驶的舒适性和安全性,是电子驻车制动系统相比单纯机械驻车制动的优点。3.1静态释放电子驻车制动电子驻车制动的释放有两个方式:一个是静态手动释放;另一个是DAA的动态释放方式。无论EPB系统是否有故障,在发动机运转的状况下,EPB系统都应支持手动释放的方式。

6、对于自动变速器和手动档车型的车型,脚踩制动踏板或油门踏板,手按EPB开关,则可以释放驻车制动。3.2动态释放电子驻车制动(DAA)DAA功能是电子驻车制动提供的舒适性功能之一,提高了车辆起步时的舒适性。驾驶员可以在不事先松开电子驻车制动的情况下直接起步。这一点在坡道起步时尤其显得有帮助,系统可以自动识别车辆所处的坡度并能在驱动力足够大时,自动释放EPB,避免溜车并舒适起步。实现该功能的前提条件:ESP/EPB无系统故障;发动机在运转中;驾驶员侧门关闭;驾驶员安全带插好。驻车制动的释放时机取决于下列的条件:车辆所处的坡度;发动机的驱动力矩;油门踏板位置;离合器踏板位置;希望

7、的行驶方向。3.3紧急制动功能(ECD)与机械式驻车制动相比,电子驻车制动系统提供的紧急制动功能有以下优点:可以提供更大的制动减速度,最大可以达到常规液压制动最大效能的60%;后轮不会抱死,避免了制动时的甩尾现象,提高车辆安全性。如图6所示,电子驻车制动的紧急制动分为两个阶段,在车速≥7km/h前,车辆是通过ESP控制器,利用液压制动系统,自动对4个车轮轮缸建立制动压力,进行减速。在车辆被制动到车速<7km/h后,ECD功能进入第二阶段,系统对后轮实施附加的驻车制动,直到车辆停止。由于EPB具有后轮防锁(RWU)功能,不会让后

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