【文章內容簡介】 / h 的車速運轉 ,制動平穩(wěn)、響應快速 ,制動減速度分別達到 317 、 313 m/ s2 ,能夠滿足駐車制動要求 , 20 實驗結果如圖 10 和圖 11 所示。 邁 騰車電 子 駐 車 制 動 系 統的組成 圖 10 制動初速度 80 km/ h 的實驗結果 Experimental results for the initialspeed of braking of 80 km/ h 圖 11 制動初速度 30 km/ h 的實驗結果 Experimental results for the initialspeed of braking of 30 km/ h 21 6 汽車 電子駐車制動系統的相關技術要求 6． 1 電子駐車制動系統的基本要求 電子駐車系統的基本要求包括系統安全、可靠性、可維護性、實用性等幾個方面： (1)安全性：在出現突發(fā)失效的情況下，系統要具備保持正常工作的能力， 而且要保持足夠的駐車制動力； (2)可靠性：線控制動系統至少要能夠 和現有的機械制動系統具有同樣的可靠性； (3)實用性：具備現有系統的基本功能； (4)可維護性：維護周期至少要和目前的系統一樣長； (5)壽命：不低于目前的水平； (6)汽車工程協會定義的汽車通信系統分為了 A、 B、 C 三類。和安全相關的通信系統中，采用 C類協議是必須的； (7)成本：與傳統的系統成本相差不大； (8)車內空間：占用空間盡可能小。為了達到這些基本要求，常用且有效的方法是在線控制動系統中采用冗余技術。 22 電子駐車制動系統的設計要求 制動系統的結構和性能直 接關系著車輛和人員的 安全，是汽車重要的安全件，受到普遍重視。在國家強制性標準 GBl276． 1999《汽車制動系統結構、性能和試驗方法》以及 GB7258． 2021《機動車運行安全條件》中，對制動系統的結構和性能都做出了嚴格的規(guī)定。具體設計要求如下： (1)行車制動的控制裝置與駐車制動的控制裝置應相互獨立； (2)采用彈簧儲能制動裝置做駐車制動時，應保證在失效狀態(tài)下能快速解除駐車狀態(tài)；如需使用專用工具，這種工具應作為隨車工具； (3)駐車制動應能使機動車即使在沒有駕駛員的情況下，也能停在上、下坡道上。駕駛員必須在座位上就可以實現駐 車制動。對于汽車列車和輪式拖拉機運輸機組，若掛車與牽引車脫離，掛車 (由輪式拖拉機牽引的裝載質量 3 000 kg 以下的掛車除外 )應能產生駐車制動。掛車的駐車制動裝置應能夠由站在地面上的人實施操縱。； (4)駐車制動應通過純機械裝置把工作部件鎖止，并且駕駛員施加于操縱裝置上的力：手操縱時，乘用車不應大于 400 N，其它機動車不應大于 600 N；腳操縱時，乘用車不應大于 500 N，其它機動車不應大于 700 N； (5)駐車制動的控制裝置的安裝位置應適當，其操縱裝置應有足夠的儲備行程(開關類操作裝置除外 )，一般應在 操縱裝置全行程的三分之二以內產生規(guī)定的制動效能；駐車制動機構裝有自動調節(jié)裝置時允許在全行程的四分之三以內達到規(guī)定的制動效能。棘輪式制動操縱裝置應保證在達到規(guī)定駐車制動效能時，操縱桿往復拉動的次數不允許超過三次； (6)駐車制動性能的檢驗：在空載狀態(tài)下，駐車制動裝置應能保證機動車在坡度為 20％ (x,J總質量為整備質量的 1． 2 倍以下的機動車為 15％ )、輪胎與路面間的附著系數不小于 0． 7 的坡道上正、反兩個方向保持固定不動，其時間不應少于 5min。對于允許掛接掛車的汽車，其駐車制動裝置必須能使汽車列車在滿載狀態(tài) 下時能停在坡度為 12％的坡道 (坡道上輪胎與路面間的附著系數不應小于 0． 7)上； (7)制動襯片 (塊 )磨損小，制動間隙的檢查、調整和制動襯片 (塊 )的更換應方便； 23 汽車 電子駐車制動系統的評價指標 汽車的制動性是指強制汽車在短距離內減速、停車、控制下坡速度且維持行駛方向的穩(wěn)定性和保證汽車較長時間停放在斜坡上的能力。前者為汽車的行車制動性能，后者為汽車的駐車制動性能。作為汽車制動性能的一部分，駐車制動性和行車制動性一樣都要從制動效能、制動效能的恒定性和制動時汽車的方向穩(wěn)定性三方面來評價。 (1)制動效能：即制 動距離與制動減速度，是指在良好路面上，汽車以一定初速制動到停車的制動距離或制動時汽車的減速度，是制動性能最基本的評價指標。制動距離與汽車的行駛安全有直接的關系，它指的是汽車空檔時以一定初速，從駕駛員踩著制動踏板開始到汽車停止為止所駛過的距離。制動距離與制動踏板力以及路面附著條件有關。制動減速度反映了地面制動力，因此它與制動器制動力 (車輪滾動時 )及附著力 (車輪抱死拖滑時 )有關汽車動力性不同，對制動效能的要求也就不同：一般轎車、輕型貨車的行駛速度高，所以要求其制動效能高；而重型貨車行駛速度相對較低，其制動效能的 要求相對稍低。 (2)制動效能的恒定性：制動過程實際上是把汽車行駛的動能通過制動器吸收轉化為熱能，汽車在繁重的工作條件下制動 (例如下長坡長時間、連續(xù)制動 )或高速制動時，制動器溫度常在 300℃以上，有時甚至達到 600． 700*(2，制動器溫度上升后，摩擦力矩會顯著下降，這種現象就稱為制動器的熱衰退。所以制動器溫度升高后，能否保持在冷狀態(tài)時的制動效能已成為設計制動器時要考慮的一個重要問題。汽車在高速行駛或下長坡連續(xù)制動時制動效能保持的程度，稱為抗熱衰退性能。制動器抗熱衰退性能一般用一系列連續(xù)制動時制動效能的保持 程度來衡量。根據國際標準草案 ISO／ DIS6597，要求以一定車速連續(xù)制動 15 次，每次的制動強度為 3MIS2，最后的制動效能應不低于規(guī)定的冷試驗制動效能(5． 83MIS2)的 60％ (在制動踏板力相同的條件下 )。制動器抗熱衰退性能與制動器材料和制動器的結構型式有關。汽車在涉水行駛后，制動器還存在水衰退的問題。當汽車涉水時，水進入制動器，短時間內制動效能的降低稱為水衰退。汽車應該在短時間內迅速恢復原有的制動效能。 (3)制動時汽車的方向穩(wěn)定性：即制動時汽車不發(fā)生跑偏、側滑以及失去轉向能力的性能。制動過程中，有時 會出現制動跑偏、后軸側滑或前輪失去轉向能力 24 而使汽車失去控制離開原來的行駛方向，甚至發(fā)生撞入對方車輛行駛軌道、下溝、滑下山坡的危險情況。一般把汽車在制動過程中維持直線行駛或按預定彎道行駛的能力稱為制動時汽車的方向穩(wěn)定性。在試驗時常規(guī)定一定寬度的試驗通道 (如1． 5 倍車寬或 3． 7m)，制動時方向穩(wěn)定性合格的車輛在試驗過程中不允許產生不可控制的效應使它離開這條通道。制動時汽車自動向左或向右偏駛稱為“制動跑偏”。造成汽車制動時跑偏的原因有兩個：一是汽車左、右車輪，特別是前軸左、右車輪 (轉向輪 )制動器動力不相等；二是制 動時懸架導向桿系與轉向系拉桿在運動學上的不協調 (互相干涉 )。其中第一個原因是制造、調整誤差造成的，汽車究竟向左還是向右跑偏，要根據具體的情況而定：第二個原因是設計造成的，制動時汽車總是向左 (或向右 )跑偏。 25 汽車 電子駐車制動系統的關鍵技術 1） 驅動能源問題 現在汽車普遍使用 12V 電源系統，即汽車蓄電池電壓是 12V，工作時的電壓約為 14V。線控技術的應用，使得汽車電氣消耗明顯增加。如線控制動系統中的一個電制動器就需要 1000w 左右的功率。由于系統負擔的增加，將現有電壓提高3 倍 ，即蓄電池電壓是 36V，汽車工作時的電壓是 42V，加大能源供應是比較可行的方案 。 對于特定的功率，電壓越高，電流越小，導線上損失的能量越小，傳輸系統越有效。并且可以使用更細小的線束。提高電壓值，可以減少電器本身的體積、重量和損耗，有利于控制裝置的小型化，提高集成度。 42V 電壓的峰值電壓是 58V，對于直流電， 60V 是一個安全極限。超過 60V要考慮到系統的安全性，要使用更加昂貴的材料。因此，使用 42V 電壓方案是可取的。盡管 42V 電源系統有很多優(yōu)點，但因為產品需要重新設計和制造，從 12V系統轉變到 42V 系統對汽車 零部件制造業(yè)是個不小的沖擊。 14V和 42V雙電壓方案可以作為 42V單電源系統的過渡。雙電壓方案由 36V 蓄電池產生的 42V 高壓，經過 DC／ DC 電源轉換模塊，輸出 14V電壓。這是兩個互相隔離的電壓系統。高電壓供給大功率用電設備 (線控轉向，線控制動等 )，低電壓供給小功率用電設備 (車燈，儀表板，門鎖等 )。要保證整個系統的穩(wěn)定工作，動力電源的性能至關重要。隨著電子元件及其高功耗零部件的不斷增加，使得汽車的電負荷成倍增加，若繼續(xù)維持 12V供電系統，就必須通過提高電流來獲得更多的功率，但是過高的電流將給整個系統帶來不安全 隱患，汽車電路上的熱能消耗大大增加，所以汽車供電系統必須提高電壓以滿足現代汽車電氣系統負荷日益增長的需要。于是， 42V 供電系統應運而生。 42V 電源的采用也為發(fā)展全電路制動系統 (the Brake． ByWire system，簡稱 BBW 系統 )創(chuàng)造了條件，即：電動機的質量可減輕 20％；線束直徑可減小 2／ 3，如此降低了設計與使用成本，方便安裝；提高了電子元件的集成度等。這些優(yōu)點必將大大推動BBW 系統的發(fā)展。 2） 傳感器技術 現代汽車技術發(fā)展的特征之一就是越來越多的部件采用電子控制。汽車電子控制系統的控制效果依賴 于傳感器的信息采集和反饋精度。傳感器技術的發(fā)展直接關系著整個汽車電子控制系統的性能。汽車電子駐車制動系統 EPB中涉及到的 26 傳感器有：車輪速度傳感器、踏板行程傳感器、駐車坡度傳感器等。 3） 容錯控制技術 容錯控制技術 與機械部件相比，線控系統由于其復雜性并且影響因素多，可靠性有時較低，而且失效形式各不相同。因此，線控系統必須盡可能地具有容錯能力，使之不會導致整個系統的失效。一方面可以采用冗余元件，使系統失效時，備份系統能立即接替工作，保證系統的可靠運行，但這會使整個系統更復雜，成本更高。此外，還要提高元件和設備的 可靠性，針對汽車工作的惡劣環(huán)境，選擇高性能的電子元器件；提高系統的集成度，減少元件數量。增強抗干擾電路，提高系統抵抗電磁干擾能力。這些措施都可以提高線控系統的可靠性?？紤]到汽車安全性和可靠性的要求，線控制動系統必須要采用容錯控制技術。容錯控制技術方法包括硬件冗余方法和解析冗余方法兩種： (1)硬件沉余方法是通過對系統重要部件及易發(fā)生故障部件進行備份，以提高系統的容錯性能。冗余是容錯控制的基礎，一旦某個部件出現問題，則可以利用冗余關系，用其它部件代替故障部件，以消除故障； (2)解析冗余方法主要是通過設計控制器的 軟件來提高整個系統的冗余度，進而改善整個系統的容錯性能。 4） 總線技術 汽車上應用的總線技術都是從工業(yè)現場總線移植過來的。而現場總線是指應用在工業(yè)生產現場，在微機化測量控制設備之間實現雙向串行多節(jié)點數字通信的系統，是一種開放式、數字化、多點通信的底層控制網絡。匯集了計算機技術、網絡通信技術和自動控制技術 (3c)的現場總線技術，從 20世紀 80 年代開始發(fā)展起來，并逐步在制造業(yè)、流程工業(yè)、交通、樓宇等方面的自動化系統中得到了廣泛的重視和應用?，F場總線主要有以下幾種類型：基金會現場總線 (FF)、LonWorks、 ProfiBus、 CAN、 HART，而其中 CAN(ControllerArea Network)即控制器局域網因為具有高性能、高可靠性以及獨特的設計而越來越受到關注，現已形成國際標準，被公認為幾種最有前途的現場總線之一。 國際上眾多知名汽車公司也是從 20世紀 80年代就開始積極致力于汽車總線技術的研究與開發(fā)的。隨著汽車總線技術的發(fā)展，將會有多種不同的總線技術用于汽車中，尤其是具有高速實時傳輸特性的一些總線標準和協議，如： CAN、 rrP、Byteflight 和 FlexRay。 CAN 總線網絡用于各電控單元 ECU之間 的信息交換，車 27 載