蔣述軍 姜松舟

摘要：隨著汽車(chē)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)車(chē)輛駕駛的舒適性和安全性提出更高的要求。汽車(chē)電子駐車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)安全可靠，操作簡(jiǎn)單，將取代傳統(tǒng)駐車(chē)制動(dòng)裝置。通過(guò)電子駐車(chē)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及功能介紹，掌握正確使用汽車(chē)電子駐車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)方法。

關(guān)鍵詞：EPB系統(tǒng)；電子駐車(chē)；制動(dòng)

汽車(chē)在路面或坡道上駐停時(shí)，駕駛員操作駐車(chē)控制裝置，使制動(dòng)器鎖住傳動(dòng)軸或者車(chē)輪，使車(chē)輛可靠停穩(wěn)；車(chē)輛在坡道起步時(shí)，駕駛員使用駐車(chē)制動(dòng)能輔助車(chē)輛平穩(wěn)起步。在汽車(chē)設(shè)計(jì)中，為保障車(chē)輛制動(dòng)的可靠性，駐車(chē)制動(dòng)和行車(chē)制動(dòng)為相對(duì)獨(dú)立的工作裝置。當(dāng)行車(chē)制動(dòng)裝置失效時(shí)，駐車(chē)制動(dòng)協(xié)同車(chē)輛其他系統(tǒng)作用，使車(chē)輛安全減速。

傳統(tǒng)的機(jī)械式駐車(chē)，依靠人力操縱機(jī)械傳動(dòng)裝置（手動(dòng)式駐車(chē)制動(dòng)桿或腳踏式駐車(chē)制動(dòng)踏板），實(shí)現(xiàn)車(chē)輛駐車(chē)制動(dòng)功能。但駐車(chē)操作不便，且制動(dòng)力度不易控制；在行駛道路擁堵時(shí)，駕駛員需要頻繁操作駐車(chē)制動(dòng)確保車(chē)輛安全停穩(wěn)，而車(chē)輛再次起步，駕駛員易疏忽而忘記釋放駐車(chē)制動(dòng)；在坡道起步時(shí)，如果駕駛員操作不當(dāng)還存在一定的安全隱患，會(huì)導(dǎo)致車(chē)輛溜坡。隨著汽車(chē)技術(shù)發(fā)展，基于傳統(tǒng)駐車(chē)系統(tǒng)諸多不便，電子駐車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)用而生。電子駐車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)稱(chēng)為EPB系統(tǒng)，操縱駐車(chē)電子按鍵開(kāi)關(guān)輸出信號(hào)，系統(tǒng)采用車(chē)輛安全最優(yōu)策略控制駐車(chē)制動(dòng)器，實(shí)現(xiàn)行車(chē)過(guò)程中的臨時(shí)性停車(chē)和停車(chē)后可靠駐停，為駕駛員提供更有效的智能駐車(chē)操作。

1 EPB系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

1.1 EPB系統(tǒng)框架

EPB系統(tǒng)主要由ESP電子穩(wěn)定程序控制模塊、EPB控制模塊、離合器傳感器（手動(dòng)檔）/換擋桿位置信號(hào)裝置（自動(dòng)擋）、帶有執(zhí)行電機(jī)的后制動(dòng)器總成、EPB控制開(kāi)關(guān)和自動(dòng)停車(chē)控制開(kāi)關(guān)等部件組成。EPB系統(tǒng)控制模塊主要與發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元、變速器控制單元、ESP控制單元等模塊，通過(guò)車(chē)載網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信；而通過(guò)網(wǎng)關(guān)與門(mén)控制模塊、BCM車(chē)身控制模塊及組合儀表進(jìn)行信息通信；EPB控制開(kāi)關(guān)、EPB系統(tǒng)指示燈和車(chē)輪駐車(chē)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，系統(tǒng)則通過(guò)導(dǎo)線傳輸信號(hào)及控制操作。奧迪、奔馳和寶馬等德國(guó)汽車(chē)裝備的EPB系統(tǒng)大部分使用TRW公司的產(chǎn)品，其結(jié)構(gòu)和原理基本相同。以?shī)W迪轎車(chē)為例，其EPB系統(tǒng)由ESP控制單元（J104）、駐車(chē)制動(dòng)電控單元（J540）、自動(dòng)擋車(chē)型自動(dòng)變速器控制單元（J217）/手動(dòng)擋車(chē)型帶離合器位置傳感器（G476）、駐車(chē)制動(dòng)開(kāi)關(guān)（E538）、自動(dòng)駐車(chē)開(kāi)關(guān)（E540）、后輪制動(dòng)鉗電動(dòng)機(jī)以及4個(gè)駐車(chē)功能指示燈等組成。其工作過(guò)程是：通過(guò)按下駐車(chē)制動(dòng)E538按鍵，使EPB電控單元激活，J540發(fā)出指令使位于2個(gè)后輪上的駐車(chē)制動(dòng)電動(dòng)機(jī)V282和V283工作，實(shí)現(xiàn)后輪駐車(chē)制動(dòng)，同時(shí)位于駐車(chē)制動(dòng)按鍵內(nèi)和組合儀表里的EPB指示燈呈現(xiàn)點(diǎn)亮狀態(tài)（如圖1所示）。

1.2 EPB系統(tǒng)結(jié)構(gòu)類(lèi)型

電子駐車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)按執(zhí)行機(jī)構(gòu)分類(lèi)，主要有鋼索牽引式和整合卡鉗式兩種類(lèi)型。

鋼索牽引式是把傳統(tǒng)的機(jī)械駐車(chē)手柄（或踏板）換成電子按鈕，而把用人力操作拉索改為電子控制電機(jī)卷動(dòng)拉索，控制后輪制動(dòng)蹄或者機(jī)械式制動(dòng)鉗來(lái)進(jìn)行駐車(chē)制動(dòng)。鋼索牽引式電子駐車(chē)?yán)谠?chē)型的設(shè)計(jì)變更，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易布置。如：13款東風(fēng)標(biāo)致3008的EPB系統(tǒng)，在傳統(tǒng)制動(dòng)系統(tǒng)上加裝電子控制裝置，主要由ESP控制模塊，12V的直流電機(jī)和蝸桿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)組成。其工作過(guò)程：當(dāng)通過(guò)車(chē)內(nèi)的駐車(chē)按鈕發(fā)出駐車(chē)指令后，通過(guò)ESP計(jì)算機(jī)，確定施加鎖止力及速度，電機(jī)帶動(dòng)蝸桿套和蝸桿旋轉(zhuǎn)，通過(guò)主拉索及分配器拉緊2個(gè)次拉索，拉緊后輪機(jī)械卡鉗駐車(chē)制動(dòng)器上的彈簧，實(shí)現(xiàn)駐車(chē)制動(dòng)。解除時(shí)，電機(jī)帶動(dòng)蝸桿套和蝸桿反向旋轉(zhuǎn)，次拉索及彈簧被松開(kāi)，駐車(chē)釋放。11款日產(chǎn)聆風(fēng)拉索式電子駐車(chē)制動(dòng)的執(zhí)行元件與上述結(jié)構(gòu)不同，電機(jī)產(chǎn)生的扭矩通過(guò)減速機(jī)構(gòu)及離合器帶動(dòng)螺紋軸轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)軸上螺母直線移動(dòng)，拉緊拉索平衡器控制左右后輪上的機(jī)械駐車(chē)制動(dòng)器，實(shí)現(xiàn)駐車(chē)功能。

整合卡鉗式是將直流電機(jī)集成在制動(dòng)卡鉗里，由EPB系統(tǒng)模塊智能線控電子卡鉗制動(dòng)器電機(jī)動(dòng)力輸出，通過(guò)帶及行星齒輪機(jī)構(gòu)等傳動(dòng)減速裝置，驅(qū)動(dòng)卡鉗活塞的絲杠螺母機(jī)構(gòu)，推動(dòng)輪缸制動(dòng)活塞及制動(dòng)片，從而達(dá)到卡鉗式駐車(chē)制動(dòng)效果。如：大眾邁騰的卡鉗式電子駐車(chē)執(zhí)行機(jī)構(gòu)由12V直流電機(jī)、傳動(dòng)皮帶、減速機(jī)構(gòu)、心軸螺桿和制動(dòng)活塞等組成。當(dāng)駕駛員操作電子駐車(chē)按鈕時(shí)，EPB控制模塊接收到來(lái)自按鈕的信號(hào)，如當(dāng)前車(chē)輛的行駛狀態(tài)符合電腦中所預(yù)設(shè)的條件，控制模塊則會(huì)向執(zhí)行機(jī)構(gòu)的電機(jī)供給12V電壓讓其轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)斜齒帶驅(qū)動(dòng)擺動(dòng)輪盤(pán)機(jī)構(gòu)減速，動(dòng)力傳遞到心軸螺桿，心軸螺桿通過(guò)螺栓螺母機(jī)構(gòu)推動(dòng)制動(dòng)活塞軸向運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)后輪的制動(dòng)及釋放。雪鐵龍c6采用卡鉗式電子駐車(chē)，其駐車(chē)執(zhí)行機(jī)構(gòu)使用集成減速齒輪系統(tǒng)，是由兩個(gè)齒輪和一個(gè)外擺線傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組成。EPB控制模塊集成在ESP控制單元中，車(chē)輛各控制單元模塊之間通過(guò)車(chē)載網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)信息，從而實(shí)現(xiàn)EPB控制單元智能控制駐車(chē)執(zhí)行器。

2 EPB系統(tǒng)基本功能

各電子駐車(chē)制動(dòng)廠商開(kāi)發(fā)的電子駐車(chē)系統(tǒng)產(chǎn)品，其結(jié)構(gòu)類(lèi)型有所不同，但其功能及控制原理都類(lèi)似。

2.1 EPB系統(tǒng)駐車(chē)釋放功能

EPB系統(tǒng)駐車(chē)釋放功能一般有靜態(tài)手動(dòng)釋放和動(dòng)態(tài)自動(dòng)釋放兩種方式。

靜態(tài)釋放是車(chē)輛處于靜止?fàn)顟B(tài)，點(diǎn)火開(kāi)關(guān)處于ON位置（發(fā)動(dòng)機(jī)工作或熄火均可），踩下行車(chē)制動(dòng)踏板，再按壓（按下）EPB開(kāi)關(guān)，電子駐車(chē)解除，同時(shí)儀表板指示燈和控制開(kāi)關(guān)指示燈熄滅。

EPB系統(tǒng)動(dòng)態(tài)釋放是為提高車(chē)輛起步時(shí)的舒適性，駕駛員不操作EPB控制開(kāi)關(guān)而直接起步，但實(shí)現(xiàn)該功能有一定前提條件：ESP/EPB無(wú)系統(tǒng)故障；發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)中；駕駛員側(cè)門(mén)關(guān)閉；駕駛員安全帶插入等。EPB系統(tǒng)釋放時(shí)機(jī)取決于車(chē)輛所處的坡度；發(fā)動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)力矩；油門(mén)踏板位置；離合器踏板位置（手動(dòng)檔車(chē)輛）/換檔桿位置（自動(dòng)檔車(chē)輛）；車(chē)輛預(yù)行駛方向等條件。

如：當(dāng)車(chē)輛在坡度大于5%的坡道上起步，EPB控制系統(tǒng)收集坡度傳感器及車(chē)輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)數(shù)據(jù)，監(jiān)測(cè)離合器踏板的動(dòng)作（手動(dòng)擋車(chē)輛）/換擋桿位置（自動(dòng)擋車(chē)輛）等信號(hào)，自動(dòng)激活坡道駛離輔助功能DAA，先由ESP系統(tǒng)作用使液壓制動(dòng)保持一定時(shí)間，期間駕駛員松開(kāi)腳制動(dòng)，平穩(wěn)控制加速踏板，車(chē)輛驅(qū)動(dòng)扭矩達(dá)到規(guī)定值后，液壓制動(dòng)逐漸減壓，電子駐車(chē)制動(dòng)適時(shí)自動(dòng)解除，從而實(shí)現(xiàn)車(chē)輛坡道平穩(wěn)起步，避免溜車(chē)現(xiàn)象。

2.2 EPB系統(tǒng)駐車(chē)激活

EPB系統(tǒng)具備常規(guī)駐車(chē)、自動(dòng)斜坡輔助駐車(chē)和緊急制動(dòng)駐車(chē)等功能。

常規(guī)駐車(chē)是指車(chē)輛停穩(wěn)后，關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，駐車(chē)制動(dòng)啟用，制動(dòng)指示燈和控制開(kāi)關(guān)上的P指示燈點(diǎn)亮。

自動(dòng)斜坡輔助駐車(chē)功能是指車(chē)輛停在坡道上，駕駛員通過(guò)踩下制動(dòng)踏板，使車(chē)輛停穩(wěn)，駕駛員直接釋放制動(dòng)踏板，EPB系統(tǒng)監(jiān)測(cè)車(chē)輛?？繝顟B(tài)則自行啟動(dòng)，確保車(chē)輛可靠駐停。如：東風(fēng)雪鐵龍c6車(chē)型的EPB系統(tǒng)，根據(jù)車(chē)輛停靠位置的坡度大小來(lái)施加駐車(chē)制動(dòng)力矩，當(dāng)坡度小于5%時(shí)，系統(tǒng)執(zhí)行標(biāo)稱(chēng)制動(dòng)力矩1375daN；當(dāng)坡度大于或等于5%時(shí)，系統(tǒng)執(zhí)行最大制動(dòng)力矩1665daN。EPB系統(tǒng)同時(shí)還監(jiān)測(cè)車(chē)輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，即使點(diǎn)火開(kāi)關(guān)OFF后，EPB系統(tǒng)仍能在一段時(shí)間內(nèi)保持ESP功能；當(dāng)監(jiān)測(cè)到車(chē)輛移動(dòng)距離大于7cm或有3個(gè)及以上的輪速傳感器探測(cè)到車(chē)輛移動(dòng)信號(hào)時(shí)，EPB系統(tǒng)會(huì)對(duì)駐車(chē)制動(dòng)卡鉗施加二次制動(dòng)力，確保駐車(chē)可靠。

緊急制動(dòng)駐車(chē)功能是EPB系統(tǒng)直接參與緊急制動(dòng)或協(xié)助ESP系統(tǒng)工作，實(shí)現(xiàn)車(chē)輛緊急制動(dòng)停車(chē)。車(chē)輛在行駛過(guò)程中，如果行車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)或ESP系統(tǒng)故障，駕駛員持續(xù)按下EPB開(kāi)關(guān)，由EPB控制模塊能直接控制后輪駐車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)工作。EPB系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)制動(dòng)控制是持續(xù)進(jìn)行的，直到松開(kāi)EPB開(kāi)關(guān)為止。在動(dòng)態(tài)制動(dòng)工作期間，駐車(chē)制動(dòng)警告燈將會(huì)一直閃爍。

以大眾邁騰EPB系統(tǒng)為例，其緊急制動(dòng)一般為兩個(gè)階段，當(dāng)車(chē)速大于大于7km/h時(shí)，車(chē)輛是通過(guò)ESP系統(tǒng)控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)前后4個(gè)車(chē)輪進(jìn)行液壓制動(dòng)；當(dāng)車(chē)速小于7km/h后，EPB系統(tǒng)的電子控制減速裝置功能ECD進(jìn)入第二階段，并激活駐車(chē)車(chē)輪防抱死功能RWU，系統(tǒng)對(duì)后輪實(shí)施安全有效的動(dòng)態(tài)駐車(chē)制動(dòng)，直到車(chē)速降低到2km/h時(shí)，常規(guī)駐車(chē)功能啟動(dòng)。不管ESP系統(tǒng)是否存在故障或者發(fā)動(dòng)機(jī)是否處于熄火的狀況，只要按壓EPB控制開(kāi)關(guān)超過(guò)2s且保持，EPB系統(tǒng)的ECD功能仍能激活。如果在緊急制動(dòng)狀態(tài)中，松開(kāi)EPB開(kāi)關(guān)或踩油門(mén)踏板，則EPB系統(tǒng)退出緊急制動(dòng)狀態(tài)。

2.3自動(dòng)停車(chē)功能AUTO HOLD

自動(dòng)駐車(chē)功能AUTO HOLD是在常規(guī)電子駐車(chē)功能上的一種拓展，可與車(chē)輛啟停功能默契配合。它主要運(yùn)用在行車(chē)過(guò)程中的臨時(shí)性停車(chē)，由EPB系統(tǒng)智能控制車(chē)輛臨時(shí)駐停及起步。當(dāng)AUTOHOLD功能打開(kāi)，車(chē)輛行駛在擁堵的城市道路時(shí)或遇到紅燈需要車(chē)輛短暫停駛時(shí)，駕駛員每次踩制動(dòng)使車(chē)輛停穩(wěn)后，EPB系統(tǒng)駐車(chē)功能自動(dòng)啟動(dòng)防止車(chē)輛溜坡，不需要駕駛員一直踩著制動(dòng)踏板或操作EPB控制開(kāi)關(guān)。車(chē)輛如需繼續(xù)前進(jìn)時(shí)，駕駛員輕踩加速踏板，EPB系統(tǒng)駐車(chē)功能會(huì)自動(dòng)釋放。

2.4系統(tǒng)自診斷

EPB控制單元通過(guò)車(chē)載網(wǎng)絡(luò)與其他控制單元實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信號(hào)共享，通過(guò)診斷儀對(duì)電子駐車(chē)系統(tǒng)進(jìn)行自診斷、數(shù)據(jù)流讀取、駐車(chē)執(zhí)行機(jī)構(gòu)測(cè)試和系統(tǒng)功能參數(shù)設(shè)置。

2.5應(yīng)急釋放功能

當(dāng)EPB系統(tǒng)出現(xiàn)機(jī)械故障或因車(chē)輛供電系統(tǒng)電壓不足而導(dǎo)致電子駐車(chē)不能夠正常釋放，采用鋼索牽引式的EPB系統(tǒng)，可以使用車(chē)輛上配備的專(zhuān)用工具，插入到執(zhí)行電機(jī)上預(yù)留的應(yīng)急釋放孔內(nèi)，通過(guò)旋轉(zhuǎn)或拉動(dòng)的方式松開(kāi)拉索，釋放后輪駐車(chē)制動(dòng)器控制力距，以解除車(chē)輛駐車(chē)制動(dòng)功能。采用卡鉗式的EPB系統(tǒng)，需要將制動(dòng)卡鉗后面的驅(qū)動(dòng)電機(jī)后蓋板打開(kāi)，然后使用一個(gè)專(zhuān)用工具旋轉(zhuǎn)執(zhí)行電機(jī)內(nèi)的推桿，使制動(dòng)卡鉗釋放。完成這項(xiàng)操作后，需要使用專(zhuān)用的診斷儀對(duì)EPB制動(dòng)卡鉗進(jìn)行復(fù)位操作。

現(xiàn)在汽車(chē)將ESP和EPB兩個(gè)系統(tǒng)功能融合，EPB系統(tǒng)能提供多種工作模式以及擴(kuò)展功能，從而減輕駕駛員駐車(chē)操縱強(qiáng)度，在多種復(fù)雜環(huán)境下實(shí)現(xiàn)車(chē)輛安全可靠的駐車(chē)制動(dòng)。EPB系統(tǒng)與傳統(tǒng)機(jī)械駐車(chē)比較，簡(jiǎn)化操作控制準(zhǔn)備，節(jié)約車(chē)內(nèi)空間，可以進(jìn)行駐車(chē)系統(tǒng)自診斷，具有更高的安全性、舒適性和操控性能?；贓PB系統(tǒng)功能優(yōu)點(diǎn)，目前國(guó)內(nèi)B級(jí)車(chē)型裝備較多。隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展，控制產(chǎn)品成本，EPB系統(tǒng)必將取代依靠人力操作機(jī)械杠桿及拉索式的傳統(tǒng)駐車(chē)裝置。