汽車電子與技術(shù)論文(2)
汽車電子與技術(shù)論文
汽車電子與技術(shù)論文篇二
淺談汽車電子駐車制動(dòng)系統(tǒng)
摘要：汽車電子駐車制動(dòng)系統(tǒng)是機(jī)電技術(shù)的發(fā)展帶來的一個(gè)成果，減少了制動(dòng)系統(tǒng)機(jī)械傳動(dòng)的滯后時(shí)間。本文在對(duì)汽車電子駐車制動(dòng)系統(tǒng)(EPB)研究成果進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，對(duì)EPB系統(tǒng)工作原理、功能及優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了探討。
關(guān)鍵詞：汽車制動(dòng);電子駐車制動(dòng);系統(tǒng)功能
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展與進(jìn)步，人們對(duì)汽車安全性的要求與日俱增，而優(yōu)異的制動(dòng)性能以及一體化的底盤綜合控制技術(shù)是現(xiàn)代汽車安全性的一個(gè)重要評(píng)價(jià)標(biāo)志。大到傳統(tǒng)的拉線式油門、雨刮器等，均被電子油門及能隨外界雨量大小而自我調(diào)節(jié)的智能雨刮器系統(tǒng)所取代。而傳統(tǒng)機(jī)械制動(dòng)時(shí)代為確保車輛不溜車，人們不得不拉起手動(dòng)制動(dòng)桿，隨著機(jī)電技術(shù)的發(fā)展，電子技術(shù)不斷滲入到了汽車的制動(dòng)系統(tǒng)，出現(xiàn)了汽車電子駐車制動(dòng)系統(tǒng)(EPB)，只需按下EPB按鈕就能實(shí)現(xiàn)駐車制動(dòng)。EPB系統(tǒng)是指將行車過程中的臨時(shí)性緊急制動(dòng)和停車后的長時(shí)性駐車制動(dòng)功能整合在一起，并且由電子控制方式實(shí)現(xiàn)停車制動(dòng)的技術(shù)。
1.電子駐車制動(dòng)系統(tǒng)(Electrical Park Brake，EPB)定義及特性
電子手剎也就是電子駐車制動(dòng)系統(tǒng)。電子駐車制動(dòng)系統(tǒng)(Electrical Park Brake，EPB)是指將行車過程中的臨時(shí)性制動(dòng)和停車后的長時(shí)性制動(dòng)功能整合在一起，并且由電子控制方式實(shí)現(xiàn)停車制動(dòng)的技術(shù)。
EPB系統(tǒng)中主要由電控機(jī)械制動(dòng)控制單元、ABS控制單元、后輪制動(dòng)執(zhí)行器、離合器位置傳感器、電控機(jī)械駐車制動(dòng)按鈕等部件組成。駕駛者在車輛停下時(shí)不需要長時(shí)間剎車。啟動(dòng)自動(dòng)電子駐車制動(dòng)的情況下，能夠避免車輛不必要的滑行。
EPB系統(tǒng)采用車載電源，可連續(xù)堵轉(zhuǎn)的力矩電機(jī)。其電控機(jī)械制動(dòng)控制單元的作用是執(zhí)行電控機(jī)械駐車制動(dòng)的所有控制和診斷任務(wù)。由接收制動(dòng)踏板傳感器發(fā)出的信號(hào)，控制制動(dòng)器制動(dòng);接收車輪傳感器信號(hào)，識(shí)別車輪是否抱死、打滑等。
它的作用不僅僅是輔助駐車。由于它的智能化制動(dòng)干預(yù)系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)安全制動(dòng)以及在坡道起步時(shí)提供所需要的制動(dòng)力。所謂汽車電控機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)就是把原來液壓或者壓縮空氣驅(qū)動(dòng)的部分改為電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，借以提高響應(yīng)速度，增加制動(dòng)效能,同時(shí)大大簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)，降低了裝配和維護(hù)的難度。
2.EPB系統(tǒng)工作原理
當(dāng)需要駐車制動(dòng)時(shí)，EPB按鈕被按下，按鈕操作信號(hào)反饋給電控單元，電控機(jī)械制動(dòng)控制單元啟動(dòng)電機(jī)。電機(jī)通過皮帶和斜盤式齒輪機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)絲桿。通過絲桿的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，止推螺母沿著絲桿螺紋向前移動(dòng)。止推螺母與制動(dòng)器活塞接觸并按壓制動(dòng)摩擦片。制動(dòng)摩擦片壓到制動(dòng)盤上。當(dāng)發(fā)生上述情況后，朝向制動(dòng)摩擦片的密封圈被擠壓變形。此壓力使得電機(jī)的電流升高。在整個(gè)制動(dòng)過程中，電控機(jī)械制動(dòng)控制單元測(cè)量電機(jī)的電流。如果電流超過了某一特定值，控制單元切斷通往電機(jī)的供給電流。當(dāng)要解除駐車制動(dòng)時(shí)，止推螺母就沿著絲桿自轉(zhuǎn)旋回。制動(dòng)器活塞釋放壓力。密封圈的復(fù)原而引起制動(dòng)盤可能的失衡促使制動(dòng)器活塞回退。制動(dòng)摩擦片脫離制動(dòng)盤。后輪制動(dòng)執(zhí)行器EPB系統(tǒng)中，電控機(jī)械制動(dòng)控制單元通過一條專用的CAN數(shù)據(jù)總線與ABS控制單元相聯(lián)接。數(shù)據(jù)通過CAN高電平導(dǎo)線和CAN低電平導(dǎo)線行傳輸。電控機(jī)械駐車制動(dòng)的CAN數(shù)據(jù)總線是不能單線傳輸?shù)?。如果一條CAN導(dǎo)線發(fā)生故障，就無法進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
3.EPB系統(tǒng)功能
下面以大眾車為例，介紹EPB系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)的功能有：駐車制動(dòng)功能、動(dòng)態(tài)起步輔助、動(dòng)態(tài)緊急制動(dòng)、自動(dòng)駐車功能。
3.1 駐車制動(dòng)功能當(dāng)車輛在小于30%的坡道上駐車時(shí)，電控機(jī)械駐車制動(dòng)可確保制動(dòng)住車輛。電控機(jī)械制動(dòng)控制單元與ABS控制單元通過專用的CAN數(shù)據(jù)總線來判斷當(dāng)前車速是否低于7km/h。如低于7km/h(即為靜止?fàn)顟B(tài))，則電控機(jī)械制動(dòng)控制單元啟動(dòng)兩個(gè)后輪駐車制動(dòng)電機(jī)。
3.2 動(dòng)態(tài)起步輔助功能當(dāng)啟動(dòng)電控機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)時(shí)，動(dòng)態(tài)起步輔助可以使車輛即使在坡道上起步時(shí)也不會(huì)震動(dòng)或溜車。通過電控機(jī)械制動(dòng)控制單元判斷車輛的傳動(dòng)扭矩大于車輛的行駛阻力，后車輪的兩個(gè)駐車制動(dòng)電機(jī)被啟動(dòng)。這樣車輛起步時(shí)就不會(huì)溜車了。
3.3 動(dòng)態(tài)緊急制動(dòng)功能如果制動(dòng)踏板功能發(fā)生故障或制動(dòng)踏板被卡住了，可通過動(dòng)態(tài)緊急制動(dòng)功能強(qiáng)力制動(dòng)住車輛。
3.4 自動(dòng)駐車功能當(dāng)車輛靜止和車輛起步(前行或倒車)時(shí)，自動(dòng)駐車功能可以用來輔助駕駛員。不論是用什么方式使車輛停止，自動(dòng)駐車功能可以確保車輛在靜止時(shí)自動(dòng)保持駐車狀態(tài)。
4.優(yōu)缺點(diǎn)探討
EPB系統(tǒng)只會(huì)鎖緊后輪，除需甩尾外筆者真想不到在行駛中有拉手剎的需要。而現(xiàn)在行駛過程中如果需要緊急制動(dòng)，按下手剎按鈕，EPB系統(tǒng)會(huì)根據(jù)車速選擇適當(dāng)?shù)闹苿?dòng)力保證行駛的安全性，這樣就更加提高了主動(dòng)的安全性能。電子手剎特別是AUTO HOLD的功能，大大減低了右腳和右手在塞車時(shí)的負(fù)擔(dān)，杜絕了由于力量不夠拉不緊手剎而造成的不便。
EPB系統(tǒng)剎除了在車輛停止時(shí)可以啟動(dòng)外，如果車輛在行駛中長按電子手剎按鈕也可以被啟動(dòng)。主要是考慮了車輛出現(xiàn)在駕駛員失去控制車輛的能力后無法控制車輛以及剎車失靈等極限狀態(tài)。車輛行駛中啟動(dòng)EPB系統(tǒng)后，車輛可以按照原行駛路線緩慢的減至6km/h，以保證車輛和車內(nèi)乘客安全。
相比傳統(tǒng)手剎，EPB系統(tǒng)有較高的誤碰率，車輛在行駛過程中短時(shí)誤碰電子手剎按鈕，也會(huì)對(duì)車輛的駕駛產(chǎn)生部分不良影響，造成后輪的短時(shí)抱死。但在駕駛中人的腳多數(shù)都放在油門上，而當(dāng)車主踩油門的時(shí)候電子手剎會(huì)被解除，因此不會(huì)對(duì)駕駛造成很大的影響。另外由于在車輛行駛中啟動(dòng)電子手剎可在車輛發(fā)生極限情況下保證車輛行駛的安全，因此將電子手剎按鈕設(shè)計(jì)在一個(gè)可以被副駕駛或者后排乘客接觸到的地方也在一定程度上提高車輛的行駛安全性。
EPB系統(tǒng)是一個(gè)機(jī)電系統(tǒng)，可以與其他電子控制系統(tǒng)一起由一個(gè)電控單元集中統(tǒng)一控制，實(shí)現(xiàn)各種不同要求的控制功能。在汽車安全性或舒適度方面，EPB在泊車、駐車(尤其是坡道起步包括下坡)的時(shí)候?qū)︸{駛員都有很大的幫助，在提高汽車安全性、可靠性和集成度方面有很大優(yōu)勢(shì)。EPB會(huì)成為以后的發(fā)展趨勢(shì)。但是車輛裝載EPB系統(tǒng)在我國剛剛處于起步階段，也有其自身需要解決的問題，只有解決了一些制約EPB制動(dòng)器發(fā)展的關(guān)鍵性問題，才能得到越來越廣泛的發(fā)展和應(yīng)用。
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