车辆工程与技术
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车时代
AUTO TIME
机制分析
王广博1，
2
曾凯凯1，
k72
（1.天津职业技术师范大学汽车与交通学院，天津300222；2.一汽—大众汽车有限公司天津分公司总装车间，天津300143）
摘
要：随着汽车向着新四化的转变，汽车安全在整个行业备受关注，汽车智能网络安全是先进关键技术，但是基
于车辆安全，驾驶安全和驾驶舒适性仍然是汽车最基本的关键技术之一。本文基于大众迈腾B7L 车型对电控机械式制动系统实现机制进行分析。
关键词：EPB；实现机制；迈腾B7L
电控机械制动系统（EPB ，即Electrical Park Brake ），取代并优化了传统拉杆手刹功能，为驾驶者提供更可靠的安全驾驶功能。一般而言，电控机械式制动系统按照车速分为两种模式：静态模式(车速低于7km/h)，动态模式(车速不低于7km/h)。在静态模式中，驻车制动通过机电的方式施加和释放；在动态模式中，车辆通过ABS/ESP将液压制动力施加到四个车轮中。各个控制单元与传感器之间相互合作共同实现4种基本功能。1
机电式驻车制动控制单元介绍及功能分析
电控机械式驻车制动控制单元J540位于车内中控台区域，在中控台中进行所有对电控机械式驻车制动器的启动和诊断。电控机械式驻车制动控制单元有两个处理器，并且通过一个专用CAN数据总线与ABS控制单元通讯，交换数据信息。其内部集成多个传感器器件，包括横向加速度传感器、纵向加速度传感器以及倾角传感器，传感器的信号不仅用于电控机械式驻车制动单元，还用于ESP调节功能。
电控机械式驻车制动控制单元可以实现驻车制动功能、动态起动辅助功能、动态紧急制动功能和AUTO HOLD功能。根据车速基本可以将制动模式分为两种，一种是静态模式，即车速低于7公里/小时；另一种是动态模式，即车速高于7公里/小时。两者的区别在于静态模式下，驻车制动单元的开启和关闭为电控机械式的，而动态模式下由于ABS/ESP的系统车辆会减速，车辆的制动由液压控制的。电控机械式驻车制动控制单元系统能够确保车辆能够在30%的斜坡上安全驻车，其功能的打开与关闭是由中控台的P键控制。只有在点火系统接通的情况下才可以触发电控机械式驻车制动控制单元。踩下制动踏板，同时抬起P键就可以使电控机械式驻车制动控制单元实施制动功能。当驾驶员系上安全带，关上车门并启动发动机后，踩油门或车辆启动时，电控机械式驻车制动控制单元会解除驻车制动功能。任何时候都可以关闭电子驻车制动功能，即使再点火系统关闭的情况下也可以。如果在点火系统接通的情况下打开电子驻车制动功能，中央控制单元的按钮指示灯以及组合仪表中的制动灯的指示灯就会点亮。如果在点火系统关闭的情况下打开电控机械式驻车制动器，两个指示灯只会点亮大约30秒后，然后熄灭。
如图1所示，在常规状态下，汽车处于低速或者静止于平面或者斜坡时，低速是指车速小于经验值7km/h ，驾驶员通过“抬起”中控台上的驻车制动按钮，发出驻车命令。此时，EPB ECU接收中控台送入的按键抬起指令，通过传感器采集车
身姿态。若车辆是在平地低速行驶或者驻车，则驻车电机伸出，实现驻车制动。
长城汽车电动欧拉图2
实车电控机械式制动系统原理图如图3所示，为了防止驻车误解除（儿童保护功能），电子驻车只有在发动机点火后，踩踏制动踏板的同时，按动驻车按钮才可以解除。另外，如果驾驶员发动引擎后，系好安全带，关闭车门，只要挂挡给油，该系统会自动解除。2
中控台功能分析
驻车制动通过中控台面板上的压力开关F234启动。按下启动开关便开始制动；解除时，需要在按下按钮的同时踩下制动或油门踏板。但是，电子机械式驻车制动在发动机停止运行时仍能使用，但是解除制动必须在发动机运行后进行。
驾驶员按下中央控制器开关P键，电控机械式驻车制动控
图1
驻车制动流程图
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车时代
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制单元通过专用CAN数据总线与ABS控制单元相互通信并对接收的信息做出判断。若车速低于7公里/小时，电控机械式驻车制动控制单元会发送信号启动两个车轮制动器制动电机，实现制动功能。若车速超过7公里/小时，通过建立液压制动力，ABS/ESP系统会根据行驶状况调节制动过程，在后轮实现动态紧急制动功能。当驾驶员再次按下P键开关，并同时踩下踏板时后轮驻车制动执行机构会解除制动。
AUTO HOLD属于辅助功能，按钮指示灯点亮，说明该功能已经激活；再次按下该按钮，指示灯熄灭，说明闭此功能被关闭。AUTO HOLD功能激活的先决条件必须具备驾驶员侧门关闭、系上安全带
和启动发动机三种状态，如若一种情况发生改变，则此功能就会关闭。AUTO HOLD功能所需参数包括倾斜角度、发动机扭转、加速踏板位置、离合器踏板位置和行车方向，以此参数该功能才能在ECU控制单元的分析下下达准确命令。AUTO HOLD功能包括启停辅助功能、启动辅助功能和自动驻车功能，即在车辆静止和启动过程中辅助驾驶员。启停辅助功能大大减轻了驾驶员的负担，驾驶员可以在停停走走的行驶状况下（交通堵塞或等待红绿灯时）制动静止的车辆时无须再踩制动踏板。启动辅助功能应用在上下坡启动和停止时，驾驶员不会担心车辆后溜的现象，为驾驶员提供一份安全保障。自动驻车功能是在AUTO HOLD功能打开的情况下，如果车辆停止并且驾驶员侧门打开，安全带被解除或点火系统关闭，此时就会自动实现驻车制动功能。3
执行机构实现机制
驻车制动电机V282/283的摩擦片通过心轴机构机械式拉紧，心轴上的螺纹具有自锁功能，心轴由旋转斜盘机构来驱动，此机构通过直流电机来驱动，整套机构被安装在制动钳上。心轴通过旋转斜盘来驱动，缸体只能在制动活塞上轴向移动，驻车制动功能的实施包含将驱动电机的旋转运动转化成直线运动。此过程通过卡盘机构和心轴传动机构来实现。驻车制动过程即为斜盘机构的减速过程，缸体相对活塞轴向前移动，摩擦片紧压在制动盘上，由电机与齿轮机构通过齿形啮合带传动方式来实现。而解除制动时，缸体则反向移动，缸体上的载荷解除，摩擦片通过密封圈的弹性回位松开制动盘，实现驻车制动解除功能。
电子油门加速器缺点
图4
AUTO HOLD功能流程图
4
结语
起亚进口车电子驻车（EPB ）已广泛应用，几乎是车辆必备的主动安全功能之一，本研究更深一步解析了此功能的实现机制，作为基础性安全功能之一，为后续的智能汽车的主动安全驾驶研究发展提供研究参考。
参考文献
[1]徐晓芬.车辆电子驻车制动系统辅助坡道起步的研究［D ］.武汉理工大学，2011.
[2]赵育良.车辆电子驻车制动系统（EPB ）的软件设计研究［D ］.南
京理工大学，2009.
车的排量[3]王超勇.车辆电子驻车制动（EPB ）控制系统的硬件设计研究
［D ］.南京理工大学，2009.
作者简介：王广博，研究方向为汽车维修工程教育。
图3解除驻车流程图
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