【正文】 1 常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 作 者： 學(xué) 號(hào)： 系 部： 汽車工程系 專 業(yè)： 汽車 檢測(cè)與維修 技術(shù) 題 目： 汽車電子駐車制動(dòng)控制系統(tǒng)應(yīng)用研究 指導(dǎo)者： 評(píng)閱者： 2021 年 4 月 2 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 中文 摘要 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是 汽車電子駐車制動(dòng)控制系統(tǒng) 的應(yīng)用研究 。 主要 包括 傳統(tǒng)駐車制動(dòng)控制系統(tǒng)的組成及工作原理以及 汽車電子駐車制動(dòng)控制系統(tǒng)的 簡(jiǎn)介， 組成， 構(gòu)造，工作原理及發(fā)展前景。同時(shí)也就該系統(tǒng)的優(yōu)、缺點(diǎn)進(jìn)行一般的論述。 另外，還就汽車電子駐車制動(dòng)控制系統(tǒng)在一汽奧迪、 邁騰車上的具體應(yīng)用進(jìn)行簡(jiǎn)單闡述。 關(guān)鍵詞 ： 汽車 駐車制動(dòng) 控制系統(tǒng) 行星齒輪機(jī)構(gòu) 3 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）外文摘要 Abstract The st ructure and the mechanism for the elect ric park brake ( EPB) were analyzed first . Then ,the dynamical analysis for the executive device of EPB was done. After that , an EPB system was designed in the viewpoint of practical application. Aimed at applying or releasing braking , the elect ric cont rol unit ( ECU) adopted a single2chip microprocessor (SCM) named Philips 592 and the executive device , which was driven by a direct current motor that adopted a synchronous belt driven mechanism ,a plaary gear mechanism with small teeth difference and a screw2driven mechanism. Lastly , the efficiency of the EPB system was validated by bench test s for a detail automotive model. The result s of the bench test s showed that the static characteristic and the dynamic characteristic of the EPB met the requirement of theoretical calculation. Key words ： Automobile , Park brake , Cont rol system , Plaary gear transmission 4 目錄 1 引言 ???????? ???? ???????? ??????????? ? 6 2 汽車電子技術(shù)的發(fā)展 ??? ????????? ????????? ???? 7 3 汽車傳統(tǒng) 駐車制動(dòng)控制系統(tǒng) 一般制動(dòng)系的基本結(jié)構(gòu) ?????????? ???????? ????? 8 制動(dòng)工作原理 ?????????????? ??????? ????? 10 制動(dòng)主缸的結(jié)構(gòu)及工作過程 ???????? ?????? ?????? 11 制動(dòng)輪缸的結(jié)構(gòu)及工作過程 ???????? ?????? ?????? 12 傳統(tǒng)駐車制動(dòng)裝置不足之處 ?????????? ????? ????? 13 4 汽車電子駐車制動(dòng)系統(tǒng) 電子駐車制動(dòng)技術(shù)及其應(yīng)用現(xiàn)狀 ??? ?? ???????? ????? ? 14 汽車電子駐車制動(dòng) 的組成 ???? ? ???????????????? ? 17 汽車電子駐車制動(dòng) 工作原理 ? .?? ??? ???? ??????? ? ? ? 18 5 汽車電子駐車制動(dòng)控制系統(tǒng)的 動(dòng)力學(xué)分析與 臺(tái)架試驗(yàn) 汽車電子駐車制動(dòng) 的動(dòng)力學(xué)分析 ???? ? ?????? ?? ??? ?? 19 汽車電子駐車制動(dòng)的臺(tái)架試驗(yàn) ???????? ???????? ? ?? 21 6 電子駐車制動(dòng)系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)要求 汽車電子駐車制動(dòng)系統(tǒng)的基本要求 ??????? ???? ? ????? 23 汽車電子駐車制動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求 ? ???????? ? ??? ???? 24 汽車電子駐車制動(dòng)系統(tǒng)的評(píng)價(jià)指標(biāo) ? ????? ? ?????????? 25 汽車電子駐車制動(dòng)系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù) ?? ?????? ??????? ?? 27 7 汽車電子駐車制動(dòng)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn) ??????? ???? ? ??? 30 8 汽車電子駐車制動(dòng)系統(tǒng)的應(yīng)用 與故障分析 ???????????????? 9 汽車電子駐車制動(dòng)控 技術(shù)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 發(fā)展趨勢(shì) ?????? ???? ?? 31 結(jié) 論? ????????????? ? ?? ? ???????????? ?? ? 33 致謝?? ??????????????????? ????? ?????? ? 34 參考文獻(xiàn)?????????????????? ????? ? ?? ? ? ?? ?1 引言 汽車駐車制動(dòng)系統(tǒng)是指可以使汽車可靠的在原地停駐，并使其在任何情況下不得自行滑行，而且在行車過程中遇到緊急情況時(shí)，可與行車制動(dòng)系統(tǒng)同時(shí)使用，使汽車緊急制動(dòng)的一種制動(dòng)系統(tǒng)。駐車制動(dòng)系統(tǒng)有別于行車制動(dòng)系統(tǒng)，一般它們各自有相互獨(dú)立的操縱裝置?，F(xiàn)在大多數(shù)汽車所使用的駐車制動(dòng)系統(tǒng)屬于人力機(jī)械式，其傳動(dòng)裝置為機(jī)械式傳動(dòng)方式，使用桿系或者拉索的結(jié)構(gòu)類型來完成制動(dòng)功能；其操縱部分采用手柄控制。 電子駐車制動(dòng)系統(tǒng) (Electronic Parking Brake,EPB)是汽車線控制動(dòng)系統(tǒng)的一類 ,也 是車輛駐車制動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展方向。它用電線取代傳統(tǒng)手制動(dòng)裝置的拉索和傳動(dòng)機(jī)構(gòu) ,用電制動(dòng)器代替?zhèn)鹘y(tǒng)的制動(dòng)器 ,用電子控制單元結(jié)合車輛駐車環(huán)境的狀況控制駐車制動(dòng)力的大小和各輪駐車制動(dòng)力的分配 ,并具有輔助駕駛員坡道起步和智能駐車 /解除功能 ,是車輛駐車制動(dòng)系統(tǒng)的革新。本文首先介紹了 傳統(tǒng)駐車制動(dòng)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)， 以及電子駐車制動(dòng)系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀、原理、優(yōu)點(diǎn)與難點(diǎn)。按照系統(tǒng)電控部分的硬件功能要求 ,本文設(shè)計(jì)了電子駐車制動(dòng)系統(tǒng)的中央控制單元 ECU(Electronic Control Unit)、左、右車輪 ECU、車輛參數(shù)采集節(jié)點(diǎn)模 塊及其外圍接口電路 ,設(shè)計(jì)了滿足要求的 H 橋電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊電路 ,組成了電子駐車制動(dòng)系統(tǒng)的硬件部分 ,并以 CAN 總線為脈絡(luò)組成控制器局域網(wǎng)進(jìn)行了調(diào)試。在車輛參量采集節(jié)點(diǎn)模塊的設(shè)計(jì)中 ,采用了模塊化設(shè)計(jì)的理念 ,主要包括 :車速采集節(jié)點(diǎn)、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速采集節(jié)點(diǎn)、駐車坡度采集節(jié)點(diǎn)、駐車電流采集節(jié)點(diǎn) ,駐車制動(dòng)盤壓力采集節(jié)點(diǎn)、踏板 (離合器和剎車踏板 )行程采集節(jié)點(diǎn) ,通過這些節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)了與電子駐車制動(dòng)系統(tǒng)相關(guān)的車輛狀態(tài)信息的采集與處理 ,以供中央 ECU 及車輪 ECU根據(jù)設(shè)定的安全策略和控制程序 ,實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛駐車的安全控制。另外 ,在本系統(tǒng)電控部分的 硬件設(shè)計(jì)中對(duì)停駐在上坡的汽車的坡道起步輔助控制進(jìn)行了探索 ?？紤]到信息在不同節(jié)點(diǎn)上的共享性、電子駐車制動(dòng)系統(tǒng)的可擴(kuò)展性以及與其他控制系統(tǒng)的可融合性 ,在系統(tǒng)硬件各節(jié)點(diǎn)的開發(fā)設(shè)計(jì)中均搭建了 CAN 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通訊接口 ,并通過制定相應(yīng)的 CAN 應(yīng)用層協(xié)議 ,使左、右車輪制動(dòng)節(jié)點(diǎn)接收 CAN 網(wǎng)絡(luò)的信息 ,完成駐車制動(dòng)功能。 電子駐車制動(dòng)裝置與傳統(tǒng)的手動(dòng)駐車制動(dòng)裝置相比 ,不論在汽車起步 ,還是停駛駐車時(shí) ,駕駛員都不需要再操作手動(dòng)制動(dòng)手柄 ,這大大降低了駕駛員的操作 6 難度 ,提高了駕駛的舒適性和制動(dòng)性能 ,同時(shí)也提高了駕駛的安全性、有利于環(huán)保 ,而且對(duì)電子行車制動(dòng)系統(tǒng)的開發(fā)起到推進(jìn)作用。所以說 ,電子駐車制動(dòng)系統(tǒng)的開發(fā)具有極其重要的意義。 7 2 汽車電子技術(shù)的發(fā)展 汽車電子技術(shù)的發(fā)展歸結(jié)為兩方面：首先是不斷適應(yīng)各個(gè)時(shí)期的社會(huì)背景，如能源危機(jī)、環(huán)境污染和高速公路網(wǎng)的發(fā)展等，滿足人們對(duì)汽車使用性能的更高要求，如舒適性、安全性、操縱方便等。目前，機(jī)械裝置與技術(shù)己相當(dāng)成熟，有的已達(dá)到了其物理極限。其次是由于電子技術(shù)的發(fā)展給汽車電子技術(shù)的發(fā)展提供了必要的物質(zhì)條件：電子技術(shù)產(chǎn)品質(zhì)量輕，占用空間小，處理速度快，傳感精確，信息容 量大，發(fā)展與應(yīng)用前景十分廣闊。 電子技術(shù)的發(fā)展，同社會(huì)需求的牽引、法規(guī)的推動(dòng)和技術(shù)的進(jìn)步，導(dǎo)致了汽車上更多地采用電子技術(shù)，并蓬勃發(fā)展起來。因此汽車上許多機(jī)械控制系統(tǒng)被電子控制系統(tǒng)所取代，汽車電子化的程度也就越來越高。汽車電子技術(shù)的形成與發(fā)展主要分為如下三個(gè)階段： 第一階段：從 20世紀(jì) 60 年代中期到 70年代末期，主要是從技術(shù)革新著眼，應(yīng)用電子裝置改善部分機(jī)械部件的性能，如燃油噴射控制、車載收音機(jī)、發(fā)電機(jī)硅整流器等。這些革新往往是局部的、不很關(guān)鍵的，針對(duì)汽車各部件完成相對(duì)獨(dú)立的自動(dòng)控制功能。 第二階段：從 20 世 紀(jì) 70 年代末到 90 年代末期，汽車電子技術(shù)開始形成。主要特點(diǎn)是在汽車大部件及至總成的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)中，應(yīng)用電子裝置解決機(jī)械部件所無法解決的復(fù)雜問題，如自動(dòng)變速系統(tǒng)、制動(dòng)防抱死系統(tǒng)、電子儀表群等。在這一階段，大規(guī)模集成電路和 4位、 8位微處理器廣泛應(yīng)用，從而減少了電子系統(tǒng)的體積，增加了可靠性。 第三階段：從 20 世紀(jì) 90 年代末期，預(yù)測(cè)到 2021 年，汽車電子作為工程技術(shù)已經(jīng)成熟。汽車電子學(xué)也就在這一時(shí)期誕生，它是一門機(jī)電一體化的多學(xué)科的特色鮮明的新興邊緣學(xué)科。它由第一和第二階段的“機(jī)械功能替代 或“增添式”的設(shè)計(jì)思路和方 法轉(zhuǎn)變?yōu)椤皺C(jī)電一體化 的汽車整體設(shè)計(jì)思想，重視總體、系統(tǒng)。在這一時(shí)期，出現(xiàn)更先進(jìn)的靈巧電源、靈巧傳感器和具有大容量?jī)?nèi)存的 16 位或32 位微處理器。汽車電子技術(shù)開始廣泛應(yīng)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與信息技術(shù)，使汽車更加自動(dòng)化、智能化。就像汽車電子技術(shù)在 20 世紀(jì) 70 年代引入集成電路、 80 年代引入微處理器一樣，近 10 年數(shù)據(jù)總線技術(shù)的引入將推動(dòng)線控技術(shù)在汽車領(lǐng)域中的推廣和使用，將會(huì)是汽車電子技術(shù)發(fā)展的一個(gè)里程碑。 8 3 汽車傳統(tǒng)駐車制動(dòng) 系統(tǒng) 汽車 傳統(tǒng)駐車制動(dòng)系統(tǒng)的組成與結(jié)構(gòu) 駐車制動(dòng)裝置是使汽車在路面 (包括斜坡 )上停駐時(shí)，為 防止車輛滑行，以及汽車在坡道上起步時(shí)，用以防止車輛后退的裝置。駐車制動(dòng)裝置有別于行車制動(dòng)裝置，它們各自有相互獨(dú)立的操縱裝置，駐車制動(dòng)裝置常采用手操縱機(jī)構(gòu)，所以通常又稱為手制動(dòng)，但駐車制動(dòng)裝置既可以是手操縱也可以是腳操縱。一般小汽車和輕型卡車采用手操縱機(jī)構(gòu)，而大型車輛則采用腳操縱的駐車制動(dòng)踏板機(jī)構(gòu)。駐車制動(dòng)裝置包括駐車制動(dòng)器和駐車驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)兩部分。駐車制動(dòng)器按其作用部位分為兩種類型，一種是制動(dòng)傳動(dòng)軸的中央制動(dòng)器，另一種是與行車制動(dòng)器共用的車輪制動(dòng)器， 目前，多采用作用于后輪的駐車機(jī)構(gòu)。駐車驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)因其對(duì)可靠性的 要求較高，一般都采用機(jī)械式的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，但究竟是采用中央制動(dòng)器駐車還是采用車輪制動(dòng)器駐車，其駐車驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)有所不同，而不管是哪一種的駐車類型，制動(dòng)器都有鼓式和盤式之分，所以，駐車驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)還有所差異。 在鼓式制動(dòng)器中利用行車制動(dòng)器作手制動(dòng)器使用時(shí)，一般是在它的后制動(dòng)蹄上通過周定銷裝有一個(gè)制動(dòng)蹄杠桿，在這個(gè)杠桿的中間通過一根制動(dòng)蹄推桿同前制動(dòng)蹄連接。駐車制動(dòng)時(shí)，拉緊或擺動(dòng)手制動(dòng)操縱桿，經(jīng)一系列杠桿和拉繩傳動(dòng)，將駐車制動(dòng)杠桿的下端向前拉，使之繞固定銷轉(zhuǎn)動(dòng)，其中間支點(diǎn)推動(dòng)制動(dòng)推桿左移，