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一、基本结构

宝马X6电子驻车制动系统主要由电动机械式驻车制动器、伺服单元、驻车制动器按钮和动态稳定控制系统等组成,如图1所示。

1、驻车制动器

X6批量装备电动机械式驻车制动器,通过中央控制台中的驻车制动器按钮操作。驻车制动器用于防止静止的车辆自行移动。在发动机关闭后,X6通过伺服单元以电动机械方式执行驻车任务;在发动机运转时,通过DSC控制4个车轮制动器的液压执行驻车任务。另外,X6还有自动驻车功能,自动驻车功能可通过自动驻车功能按钮激活,此按钮与动态稳定控制系统DSC连接,在选择自动驻车功能后,车辆在制动后由DSC以液压方式控制汽车一直减速到静止状态。踩踏加速踏板可松开车辆制动器,车辆开动。

2、伺服单元

伺服单元固定在后桥架梁上,驻车制动器的伺服单元已防水密封,在售后服务时不能打开壳体。伺服单元主要由EMF控制单元、电动机、紧急解锁、左/右侧拉线、变速器、力传感器组成,如图2所示。

控制单元控制电动机工作,通过变速器减速增扭,作用于左、右拉线进行电动机械式调整;拉线分别作用于一个锁止后轮鼓式制动器的扩张锁止器上,拉紧鼓式制动器达到制动效果;力传感器向EMF控制单元提供调节力信号,为了确保需要的制动力,必须检测调节力,在接线末端的力传感器中集成了一个弹簧,力传感器在弹簧压紧时进行一次位移测量,此位移测量以霍尔效应为基础;紧急解锁是在驻车制动系统出现故障,而无法电动解除制动时的一个手动解除装置。

3、驻车制动器按钮

驻车制动器按钮(图3)位于中央控制台选档按钮GWS后面,其后为自动驻车功能按钮。驻车制动器按钮也模拟传统机械式手制动,向上拉起驻车制动器按钮时驻车制动器激活,此时组合仪表中的一个指示灯亮,向下按驻车制动器按钮时解除驻车。传统驻车系统解除驻车制动器需踩下制动踏板,向上拉驻车制动器按钮,因此和传统驻车系统相比,电子驻车制动系统不需要很大力气,制动力会根据需求自动调节。在BMW售后,许多客户反映,因以前使用传统机械手制动,一时无法适应,拉驻车制动器按钮用力过猛使驻车制动器按钮断裂,驻车制动器按钮为塑料制品,更换时只需单独更换。

4、动态稳定控制系统

动态稳定控制系统DSC是电动机械式驻车制动系统的主控制单元。在发动机运转时,DSC执行驻车制动器的驻车。此外,DSC提供处理过的有源车轮转速传感器的左前轮转速,此信号对于识别车辆静止特别重要。DSC和数字式发动机电子伺服系统DME、电子变速器控制系统EGS、KOMBI组合仪表、JBE接线盒电子装置等控制单元相配合,共同控制电子驻车制动系统实现驻车功能,如图4所示。

驻车时,拉动驻车制动器按钮将信号传给DSC,DSC同时搜集车轮转速信号、DME的发动机转速信号、EGS的变速器档位信号,判断车辆状态,控制EMF实现驻车制动。接线盒电子装置JBE实现PT-CAN总线和K-CAN总线之间的数据转换,同时在组合仪表KOMBI中显示驻车信号指示灯及驻车系统出现故障时的报警灯,这样形成了驻车整个系统。

二、电子驻车制动系统工作模式

电子驻车制动系统基本功能包括:手控驻车功能、自动驻车功能、动态紧急制动功能、滚动监控功能、静止状态下的锁死功能、驻车制动器的紧急解锁功能。

1、驾驶员手控驻车功能

驾驶员通过拉驻车制动器按钮触发,根据车辆发动机运转 (或车辆滚动) 和车辆熄火静止2种不同状态,以2种不同方式实行驻车制动。在发动机运转或车辆滚动时,拉驻车制动器按钮,驻车制动器通过DSC以液压方式作用于前、后桥的制动器,以达到制动效果,相当于踩制动踏板。车辆在行驶中,也可通过DSC进入动态紧急制动,紧急制动时DSC以液压方式操控4轮盘式制动器,以达到制动效果,并根据车速及车辆状况等因素选择适当制动力,这样就更加提高了主动安全性能。在发动机关闭或车辆熄火时,拉驻车制动器按钮,通过DSC识别,将信号传给电动机械式伺服单元,伺服单元控制电动机以拉线作用于后桥鼓式制动器,以达到制动效果。当起动发动机时可自动从电动机械式驻车切换到液压式驻车。松开驻车系统需踩住制动踏板,向下按压驻车制动器按钮触发。

2、自动驻车功能

自动驻车功能也就是车辆自行启动驻车功能。装备了自动驻车功能的E71,在车辆停止时自动实现驻车,在车辆起步时只需踩油门,驻车控制单元通过油门踏板传感器等提供的信息计算,当驱动力大于行驶阻力时便自动释放驻车制动器,从而使车辆平稳起步,大大减少了根据经验判断所浪费的时间。这一功能的运用使得驾驶员不需要长时间踩制动,也避免了不必要的滑行。使用这一功能时,只需按下自动驻车功能按钮,不管是等红绿灯或上、下坡停车时,即使在D档或是N档,也自动启动4轮驻车制动。这一功能对于那些经常在城市里行车走走停停的车主确实实用。

3、动态紧急制动功能

只要车辆滚动且发动机运转,就可通过液压系统进行紧急制动。紧急制动时,拉住驻车制动器按钮将持续0.8s以3m/s2进行液压制动,在接下来的2s,制动功率将线性提高到5m/s2,直至车辆静止。处于安全考虑,在动态紧急制动时通过制动信号灯向后面的车辆发出报警。这一过程就如同脚制动器制动一样,同时进行所有DSC调节。但驻车制动器的动态紧急制动规定只用于紧急情况,决不能代替脚制动器的制动,只能在脚制动出现故障或相关系统无法正常工作,不能通过脚制动实现制动时使用。当脚制动和驻车制动相重叠时,DSC将根据较高的规定值做出判断。当紧急制动使车辆停止后,再松开驻车制动器按钮也仍然保持着液压驻车制动,需重新按压驻车制动器按钮才可以松开液压制动器。有些客户也会疑问能不能使用紧急制动做甩尾动作,这是绝对不行的,电子驻车不像机械驻车。

4、滚动监控功能

滚动监控是为了防止车辆在驻车的过程中自行移动。滚动监控在车辆驻车后检测已驻车的车轮转速信号,以判断车辆是否在驻车过程中自行移动。当检测出车辆有自行移动时,通过DSC激活制动系统,对车辆再一次进行拉紧制动,这样更加保证了驻车的可靠性。滚动监控在松开驻车制动器或车辆休眠时就会退出工作。

5、静止状态下的锁死功能

静止状态下的锁死是指车辆在液压驻车状态下的附加机械驻车。如车辆在坡道上停车,驾驶员临时有事需要离开已液压驻车的车辆时,DSC控制单元通过座位占用识别装置检测驾驶员是否离开车辆,然后DSC通过控制EMF进行附加机械式制动,当EMF在接收到驾驶员返回车辆的信号后将自动松开附加驻车。

6、驻车制动器的紧急解锁功能

驻车制动器紧急解锁是一种手动解除驻车的方式,其方法如图5所示。当EMF出现故障失灵或电压不足时,通过驻车制动器按钮无法解除驻车,此时就需要通过手动解除驻车制动。特别是在X6车辆上,由于车身较大,再加上许多客户经常短途行驶,致使蓄电池亏电损坏,而无法电动解除驻车制动。手动解锁可通过随车工具握柄,在后备厢左侧盖板内的拉线向上拉起,以解除鼓式制动器制动。注意手动解除前应将车辆固定住,以免车辆自行滑动。但也有一些车辆手动解锁后还无法移动,那是因车辆在供电中断后驻车制动器还未松开,另外自动变速器的驻车锁止器可能也仍处于挂入状态。对此应用力踩下制动器,并接通点火开关,按压一次驻车制动器按钮,通过力传感器进行一次拉线识别,使驻车制动器自动打开。手动紧急解锁为驻车系统出现电子故障等问题解决了后顾之忧。

三、驻车制动器的维护

在BMW中驻车制动器摩擦片最小厚度为1.5mm,低于最小厚度便需更换。

在更换前必须执行电脑诊断,在服务功能中设置 “修理厂模式”,这时驻车制动器被移动到打开位置并暂时退出工作,接着便可以对驻车制动器进行操作,更换摩擦片。在更换后也必须在服务功能中取消 “修理厂模式”。更换后必须执行一次试运行,在试运行时进行一次功能测试,方法为: 接通点火开关,用力踩下制动踏板,拉起驻车制动器按钮,再按压驻车制动器按钮,即松开驻车制动器;之后还要测试驻车制动效果,将车辆停到测试台上,变速器档位位于N档,关闭发动机,接通点火开关,松开驻车制动器,启动测试台再拉起驻车制动器按钮,直至滚动停止,再松开驻车制动器按钮,读取左、右最大制动力,制动力总和必须大于允许车辆质量的20%。

四、X6驻车制动系统维修案例

1、故障现象

某宝马X6汽车,生产厂家为宝马公司美国斯帕坦堡工厂,发动机号为03617312N54B30A,购车时间2010年4月,行驶了24800 km。客户反映仪表上偶尔会亮起驻车制动器报警灯,且驻车制动器失灵,重新起动后,故障灯又消失了,驻车制动器也能正常工作。

2、故障诊断与排除

车辆进厂后,检查驻车制动器,功能正常,故障灯也没亮起。调看车辆的历史维修记录,没有过驻车制动器方面的维修,也没有出过事故,可排除事故原因。通过使用ISTA诊断仪对车辆进行诊断,在EMF控制单元存有故障,EMF供电故障出现过2次。

通过故障现象分析,可以判断故障是线路接触不良引起的。驻车制动器电路图如图6所示。检查EMF供电线路,先检查熔断丝F180和F167,熔断丝均正常;

使用万用表检查熔断丝供电电压,也正常。拔下驻车制动器上的插头,使用万用表检查1和11号线脚供电线电压,电压均正常;仔细检查线路,也无破皮现象;检查13号棕色搭铁线也无异常;仔细检查EMF外观,无破裂现象,EMF已做防水处理,破裂进水会使控制单元损坏;仔细检查EMF上插头,发现插头上供电线脚有一小黑点,怀疑是插头接触不良烧蚀引起,更换线脚,删除故障码再次试车,多次试车后无故障灯亮起,诊断也无故障码,故障排除。

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