淺談汽車電控機械制動系統（EPB）

摘 要：汽車電控機械制動系統（EPB）以電子元件替代了大部分液壓和機械元件，減少了制動系統機械傳動的滯后時間。這種制動方式從根本上防止汽車無意間自行移動，以確保汽車安全，因此被用來漸漸取代傳統的手動制動。本文主要對電控機械制動在汽車上的運用進行了詳細分析。最后對EPB系統進行了展望。

關鍵詞：汽車制動；電控機械；系統功能

科傳統機械制動時為確保車輛不溜車，人們不得不拉起手制動桿，隨著機電技術的發展，電子技術不斷滲入到了汽車的制動系統，出現了汽車電控機械制動系統（EPB），只需按下EPB按鈕就能實現駐車制動。EPB系統是指將行車過程中的臨時性緊急制動和停車后的長時性駐車制動功能整合在一起，并且由電子控制方式實現停車制動的技術。它的作用不僅僅是輔助駐車。由于它的智能化制動干預系統，可以實現安全制動以及在坡道起步時提供所需要的制動力。所謂汽車電控機械制動系統就是把原來液壓或者壓縮空氣驅動的部分改為電動機驅動，借以提高響應速度，增加制動效能，同時大大簡化了結構，降低了裝配和維護的難度。

1 EPB系統結構

EPB系統中主要由電控機械制動控制單元、ABS控制單元、后輪制動執行器、離合器位置傳感器、電控機械駐車制動按鈕等部件組成。

⑴電源：采用車載電源。

⑵電制動器：采用可連續堵轉的力矩電機。

⑶電控機械制動控制單元：作用是執行電控機械駐車制動的所有控制和診斷任務。由接收制動踏板傳感器發出的信號，控制制動器制動；接收車輪傳感器信號，識別車輪是否抱死、打滑等。

⑷輪速傳感器：使用霍爾傳感器在車輪轉動過程中產生脈沖，由ECU采集。

2 EPB系統工作原理

當需要駐車制動時，EPB按鈕被按下，按鈕操作信號反饋給電控單元，電控機械制動控制單元啟動電機。電機通過皮帶和斜盤式齒輪機構驅動絲桿。通過絲桿的旋轉運動，止推螺母沿著絲桿螺紋向前移動。止推螺母與制動器活塞接觸并按壓制動摩擦片。制動摩擦片壓到制動盤上。當發生上述情況后，朝向制動摩擦片的密封圈被擠壓變形。此壓力使得電機的電流升高。在整個制動過程中，電控機械制動控制單元測量電機的電流。如果電流超過了某一特定值，控制單元切斷通往電機的供給電流。當要解除駐車制動時，止推螺母就沿著絲桿自轉旋回。制動器活塞釋放壓力。密封圈的復原而引起制動盤可能的失衡促使制動器活塞回退。制動摩擦片脫離制動盤。后輪制動執行器EPB系統中，電控機械制動控制單元通過一條專用的CAN數據總線與ABS控制單元相聯接。數據通過CAN高電平導線和CAN低電平導線行傳輸。電控機械駐車制動的CAN數據總線是不能單線傳輸的。如果一條CAN導線發生故障，就無法進行數據傳輸。

3 EPB系統功能

下面以大眾車為例，介紹EPB系統可實現的功能有：駐車制動功能、動態起步輔助、動態緊急制動、自動駐車功能。

⑴駐車制動功能當車輛在小于30%的坡道上駐車時，電控機械駐車制動可確保制動住車輛。電控機械制動控制單元與ABS控制單元通過專用的CAN數據總線來判斷當前車速是否低于7km/h。如低于7km/h（即為靜止狀態），則電控機械制動控制單元啟動兩個后輪駐車制動電機。

⑵動態起步輔助功能當啟動電控機械制動系統時，動態起步輔助可以使車輛即使在坡道上起步時也不會震動或溜車。通過電控機械制動控制單元判斷車輛的傳動扭矩大于車輛的行駛阻力，后車輪的兩個駐車制動電機被啟動。這樣車輛起步時就不會溜車了。

⑶動態緊急制動功能如果制動踏板功能發生故障或制動踏板被卡住了，可通過動態緊急制動功能強力制動住車輛。

⑷自動駐車功能當車輛靜止和車輛起步（前行或倒車）時，自動駐車功能可以用來輔助駕駛員。不論是用什么方式使車輛停止，自動駐車功能可以確保車輛在靜止時自動保持駐車狀態。

4 結束語

傳統的汽車制動系統管路長，閥類多，常產生制動滯后的現象。使制動距離增加，安全性降低，而且成本也高。相比傳統制動控制系統，電控機械式制動系統有如下優點：

⑴系統結構簡單，省去大量管路系統及部件；

⑵借助電子控制系統和CAN網絡，為客戶提供了附加的輔助功能和更高的舒適性；

⑶系統制造、裝配、測試簡單快捷，采用模塊化結構，維護簡單；

⑷采用電線連接，系統耐久性能良好；

⑸自診斷功能。該系統功能被持續不斷地監控綜上所述，EPB系統是一個機電系統，可以與其他電子控制系統一起由一個電控單元集中統一控制，實現各種不同要求的控制功能。在汽車安全性或舒適度方面，EPB在泊車、駐車（尤其是坡道起步包括下坡）的時候對駕駛員都有很大的幫助，在提高汽車安全性、可靠性和集成度方面有很大優勢。EPB會成為以后的發展趨勢。但是車輛裝載EPB系統在我國剛剛處于起步階段，也有其自身需要解決的問題，只有解決了一些制約EPB制動器發展的關鍵性問題，才能得到越來越廣泛的發展和應用。

[參考文獻]

[1]汪洋，翁建生.車輛電控機械制動系統的研究現狀和發展趨勢.商用汽車，2012.

[2]楊萬慶.電子液壓制動系統（EHB）發展現狀[J].汽車與配件，2012，（25）.

[3]金健，等.基于CAN總線的電子機械式制動系統電控單元的實現.儀器儀表學，2012-02-04.