深圳/林武 李明權(quán)
汽車的駐車制動器俗稱手剎,它的主要作用是在車輛停止以后,保持車輛不會被移動。按照結(jié)構(gòu)可以分為機械手剎控制型和電子手剎控制型兩種,前者主要采用的是拉線控制駐車制動器。按操作類型來分又有腳踩和手拉兩種形式。
電子手剎按照結(jié)構(gòu)來分也可以分為兩種,一種是在兩個后輪均配備有一個電子手剎駐車電機,現(xiàn)在普遍采用的都是這一種形式。 而早期一點的電子手剎,例如奔馳和寶馬等,是在車輛后橋架梁上固定了一個駐車制動器的伺服單元,伺服單元內(nèi)部包括:(1)EMF 控制單元;(2)電機;(3)傳動機構(gòu);(4)力傳感器。伺服單元接收到手剎開關(guān)的拉起信號以后,控制電機運轉(zhuǎn),電機將兩個后輪的機械手剎拉線拉緊,從而起到駐車的作用。當(dāng)釋放駐車制動時,伺服單元控制電機反轉(zhuǎn),將駐車?yán)€釋放,從而解除駐車制動。
本文講述的是寶馬電子駐車系統(tǒng)的維修,寶馬的電子手剎書面用語是電動機械式駐車制動器(EMF),和機械手剎相比,舒適性得到了很大的提升,但使用了一些年限之后,故障率還是蠻高的。
車型:2009 年寶馬X5。
行駛里程:120000km。
故障現(xiàn)象:儀表EMF 故障指示燈亮起,電動駐車制動器(EMF)系統(tǒng)失效,經(jīng)常是車輛正常停車之后,下一次駕駛車輛時,就突然出現(xiàn)了這個故障。
故障診斷:在動手維修任何一個系統(tǒng)之前,都必須要對該系統(tǒng)的功能、結(jié)構(gòu)和工作原理都非常熟悉,這樣才能做到有的放矢,如果僅僅憑一腔熱血盲目的拆裝,不但不能高效的排除故障,還有可能因為操作不當(dāng)而產(chǎn)生一些新的故障,所以,我們先對EMF 系統(tǒng)做一些認(rèn)知。該系統(tǒng)組成部件如圖1 所示。
┃圖1 伺服單元和EMF控制單元
┃圖2 伺服單元內(nèi)部結(jié)構(gòu)
伺服單元固定在后橋架梁上,采用密封結(jié)構(gòu),內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖2 所示。
駐車制動器按鈕位于中央控制臺內(nèi),在選擋按鈕(GWS)后面,它向伺服單元發(fā)出指令,向上拉駐車制動器按鈕可激活駐車制動器,向下按則是使駐車制動器退出工作,進(jìn)行釋放。駐車制動器的緊急解鎖在EMF 失效時(例如故障碼存儲記錄)或供電電壓不夠高時,配備了一個機械緊急解鎖。此緊急解鎖使手動松開伺服單元成為可能。緊急解鎖可通過隨車工具中一根帶握柄的拉線手動進(jìn)行。注意:在緊急解鎖前將車輛固定住以防自行移動。這時在伺服單元中松開鼓式制動器的作動器,此車因為駐車制動器已經(jīng)失效,所以只能采用人工的方式先對車輛的駐車系統(tǒng)進(jìn)行解除,打開尾門,用隨車工具將拉線進(jìn)行向上拉起,就可以解除,操作方法如圖3 所示。
┃圖3 操作方法
因為故障原因已經(jīng)非常明顯,所以我們直截了當(dāng)?shù)貙︸v車制動器進(jìn)行了拆檢,如圖4 所示。
┃圖4 拆撿駐車制動器
對駐車制動器進(jìn)行分解以后發(fā)現(xiàn),電機的黑色線的固定端子斷裂了,此端子連接器連接到電機的炭刷,它斷了以后,電機當(dāng)然就不會運轉(zhuǎn)了,所以也就沒有辦法驅(qū)動駐車制動的拉線,無論是鎖止還是釋放。
圖5~圖7 可以加深我們對寶馬駐車制動器單元的進(jìn)一步了解和認(rèn)識。
┃圖5 駐車制動器單元簡圖
┃圖6 電機的齒輪離合器
┃圖7 工作原理
系統(tǒng)工作時,駐車制動器按鈕對駐車制動器單元發(fā)出指令后,駐車制動器內(nèi)部的EMF 控制單元驅(qū)動電機的繼電器,繼電器不同的觸點閉合,使電機進(jìn)行正、反轉(zhuǎn),電機開始旋轉(zhuǎn)后,通過齒輪驅(qū)動,從而將電機的旋轉(zhuǎn)運動變?yōu)轳v車制動拉線的往復(fù)運動,在電機工作以后,在右側(cè)拉線和驅(qū)動機構(gòu)之間有一個力傳感器,力傳感器向EMF 控制單元提供調(diào)節(jié)力信號,為了確保需要的制動力,必須檢測調(diào)節(jié)力,在接線末端的力傳感器中集成了一個彈簧,力傳感器在彈簧壓緊時進(jìn)行一次位移測量,此位移測量以霍耳效應(yīng)為基礎(chǔ),從而使輸出的拉力值在得當(dāng)范圍內(nèi)。
滾動監(jiān)控防止已駐車的車輛自行移動。滾動監(jiān)控在駐車后觀察已駐車的車輪的車輪轉(zhuǎn)速信號。此車輪轉(zhuǎn)速信號用作車輛自行移動的預(yù)兆。當(dāng)可靠地確定自行移動時,激活的制動系統(tǒng)進(jìn)行一次再拉緊。滾動監(jiān)控在松開駐車制動器和車輛休眠時退出工作。
更換或維修駐車制動器后,必須執(zhí)行一次試運行,在試運行時將進(jìn)行一次功能測試。
工作步驟如下:
(1)打開點火開關(guān);
(2)非常用力地壓下制動踏板;
(3)按住制動踏板;
(4)拉動駐車制動器按鈕(固定);
(5)按壓駐車制動器按鈕 (松開)。
提示:伺服單元拉緊時的噪聲很輕。如果已識別到 EMF 的拉緊和松開,必須接著刪除 EMF 的故障碼存儲器的故障記憶。
關(guān)于駐車控制單元的連接端子含義如圖8 和表所示。
┃圖8 駐車控制單元
連接端子斷裂的原因如圖9 所示,于是對電機進(jìn)行了更換(不建議嘗試焊接,會因為電流很大容易導(dǎo)致發(fā)熱,用不了多久會再次斷開),對駐車制動器的蓋子進(jìn)行了密封處理后,經(jīng)裝車試車,故障已經(jīng)完全排除,此維修方案為客戶大大地降低了維修費用,通過大量的維修案例來看,可靠性也非常不錯,修復(fù)后目前已經(jīng)用了好幾年了。
最后一點要說明的是, 為了避免更換后的電機再次出現(xiàn)上述情況,需要用膠對其進(jìn)行固定,同時,密封工作要做好,防止駐車制動器進(jìn)水。
新舊電機對比如圖10 所示,維修要點如圖11 所示。
┃圖9 故障原因
┃圖10 新舊電機對比
┃圖11 維修要點
駐車控制單元的連接端子