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1、常州机电职业技术学院毕业设计（论文）作 者： 学 号： 系 部： 汽车工程系 专 业： 汽车检测与维修技术 题 目： 汽车电子驻车制动控制系统应用研究 指导者： 评阅者：2011年 4月 毕业设计（论文）中文摘要本次毕业设计是汽车电子驻车制动控制系统的应用研究。主要包括传统驻车制动控制系统的组成及工作原理以及汽车电子驻车制动控制系统的简介，组成，构造，工作原理及发展前景。同时也就该系统的优、缺点进行一般的论述。另外，还就汽车电子驻车制动控制系统在一汽奥迪、迈腾车上的具体应用进行简单阐述。关键词： 汽车 驻车制动 控制系统 行星齿轮机构毕业设计（论文）外文摘要Abstract The st ru
2、cture 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
3、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 planetary gear mechanism with small teeth difference and a screw2driven mechanism. Lastly , the efficienc
4、y 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 , Plan
5、etary gear transmission目录1 引言62 汽车电子技术的发展73 汽车传统驻车制动控制系统3.1 一般制动系的基本结构83.2 制动工作原理103.3 制动主缸的结构及工作过程113.4 制动轮缸的结构及工作过程123.5 传统驻车制动装置不足之处134 汽车电子驻车制动系统4.1.1汽车电子驻车制动技术概述144.2汽车电子驻车制动的组成174.3汽车电子驻车制动工作原理. 185 汽车电子驻车制动控制系统的动力学分析与台架试验 汽车电子驻车制动的动力学分析19 汽车电子驻车制动的台架试验216 电子驻车制动系统的相关技术要求 汽车电子驻车制动系统的基本要求23 汽车电
6、子驻车制动系统的设计要求24 汽车电子驻车制动系统的评价指标256.4 汽车电子驻车制动系统的关键技术277 汽车电子驻车制动系统的优点 308 汽车电子驻车制动系统的应用与故障分析9 汽车电子驻车制动控技术国内外研究现状发展趋势31结论33 致谢 34参考文献1 引言汽车驻车制动系统是指可以使汽车可靠的在原地停驻，并使其在任何情况下不得自行滑行，而且在行车过程中遇到紧急情况时，可与行车制动系统同时使用，使汽车紧急制动的一种制动系统。驻车制动系统有别于行车制动系统，一般它们各自有相互独立的操纵装置。现在大多数汽车所使用的驻车制动系统属于人力机械式，其传动装置为机械式传动方式，使用杆系或者拉索的
7、结构类型来完成制动功能；其操纵部分采用手柄控制。电子驻车制动系统(Electronic Parking Brake,EPB)是汽车线控制动系统的一类,也是车辆驻车制动系统的发展方向。它用电线取代传统手制动装置的拉索和传动机构,用电制动器代替传统的制动器,用电子控制单元结合车辆驻车环境的状况控制驻车制动力的大小和各轮驻车制动力的分配,并具有辅助驾驶员坡道起步和智能驻车/解除功能,是车辆驻车制动系统的革新。本文首先介绍了传统驻车制动控制系统的特点，以及电子驻车制动系统的应用现状、原理、优点与难点。按照系统电控部分的硬件功能要求,本文设计了电子驻车制动系统的中央控制单元ECU(Electronic
8、Control Unit)、左、右车轮ECU、车辆参数采集节点模块及其外围接口电路,设计了满足要求的H桥电机驱动模块电路,组成了电子驻车制动系统的硬件部分,并以CAN总线为脉络组成控制器局域网进行了调试。在车辆参量采集节点模块的设计中,采用了模块化设计的理念,主要包括:车速采集节点、发动机转速采集节点、驻车坡度采集节点、驻车电流采集节点,驻车制动盘压力采集节点、踏板(离合器和刹车踏板)行程采集节点,通过这些节点实现了与电子驻车制动系统相关的车辆状态信息的采集与处理,以供中央ECU及车轮ECU根据设定的安全策略和控制程序,实现对车辆驻车的安全控制。另外,在本系统电控部分的硬件设计中对停驻在上坡的
9、汽车的坡道起步辅助控制进行了探索;考虑到信息在不同节点上的共享性、电子驻车制动系统的可扩展性以及与其他控制系统的可融合性,在系统硬件各节点的开发设计中均搭建了CAN网络数据通讯接口,并通过制定相应的CAN应用层协议,使左、右车轮制动节点接收CAN网络的信息,完成驻车制动功能。电子驻车制动装置与传统的手动驻车制动装置相比,不论在汽车起步,还是停驶驻车时,驾驶员都不需要再操作手动制动手柄,这大大降低了驾驶员的操作难度,提高了驾驶的舒适性和制动性能,同时也提高了驾驶的安全性、有利于环保,而且对电子行车制动系统的开发起到推进作用。所以说,电子驻车制动系统的开发具有极其重要的意义。2 汽车电子技术的发展
10、汽车电子技术的发展归结为两方面：首先是不断适应各个时期的社会背景，如能源危机、环境污染和高速公路网的发展等，满足人们对汽车使用性能的更高要求，如舒适性、安全性、操纵方便等。目前，机械装置与技术己相当成熟，有的已达到了其物理极限。其次是由于电子技术的发展给汽车电子技术的发展提供了必要的物质条件：电子技术产品质量轻，占用空间小，处理速度快，传感精确，信息容量大，发展与应用前景十分广阔。电子技术的发展，同社会需求的牵引、法规的推动和技术的进步，导致了汽车上更多地采用电子技术，并蓬勃发展起来。因此汽车上许多机械控制系统被电子控制系统所取代，汽车电子化的程度也就越来越高。汽车电子技术的形成与发展主要分为
11、如下三个阶段：第一阶段：从20世纪60年代中期到70年代末期，主要是从技术革新着眼，应用电子装置改善部分机械部件的性能，如燃油喷射控制、车载收音机、发电机硅整流器等。这些革新往往是局部的、不很关键的，针对汽车各部件完成相对独立的自动控制功能。第二阶段：从20世纪70年代末到90年代末期，汽车电子技术开始形成。主要特点是在汽车大部件及至总成的设计和生产中，应用电子装置解决机械部件所无法解决的复杂问题，如自动变速系统、制动防抱死系统、电子仪表群等。在这一阶段，大规模集成电路和4位、8位微处理器广泛应用，从而减少了电子系统的体积，增加了可靠性。第三阶段：从20世纪90年代末期，预测到2015年，汽车
12、电子作为工程技术已经成熟。汽车电子学也就在这一时期诞生，它是一门机电一体化的多学科的特色鲜明的新兴边缘学科。它由第一和第二阶段的“机械功能替代或“增添式”的设计思路和方法转变为“机电一体化的汽车整体设计思想，重视总体、系统。在这一时期，出现更先进的灵巧电源、灵巧传感器和具有大容量内存的16位或32位微处理器。汽车电子技术开始广泛应用计算机网络与信息技术，使汽车更加自动化、智能化。就像汽车电子技术在20世纪70年代引入集成电路、80年代引入微处理器一样，近10年数据总线技术的引入将推动线控技术在汽车领域中的推广和使用，将会是汽车电子技术发展的一个里程碑。3 汽车传统驻车制动系统3.1 汽车传统驻
13、车制动系统的组成与结构驻车制动装置是使汽车在路面(包括斜坡)上停驻时，为防止车辆滑行，以及汽车在坡道上起步时，用以防止车辆后退的装置。驻车制动装置有别于行车制动装置，它们各自有相互独立的操纵装置，驻车制动装置常采用手操纵机构，所以通常又称为手制动，但驻车制动装置既可以是手操纵也可以是脚操纵。一般小汽车和轻型卡车采用手操纵机构，而大型车辆则采用脚操纵的驻车制动踏板机构。驻车制动装置包括驻车制动器和驻车驱动机构两部分。驻车制动器按其作用部位分为两种类型，一种是制动传动轴的中央制动器，另一种是与行车制动器共用的车轮制动器， 目前，多采用作用于后轮的驻车机构。驻车驱动机构因其对可靠性的要求较高，一般都
14、采用机械式的驱动机构，但究竟是采用中央制动器驻车还是采用车轮制动器驻车，其驻车驱动机构有所不同，而不管是哪一种的驻车类型，制动器都有鼓式和盘式之分，所以，驻车驱动机构还有所差异。在鼓式制动器中利用行车制动器作手制动器使用时，一般是在它的后制动蹄上通过周定销装有一个制动蹄杠杆，在这个杠杆的中间通过一根制动蹄推杆同前制动蹄连接。驻车制动时，拉紧或摆动手制动操纵杆，经一系列杠杆和拉绳传动，将驻车制动杠杆的下端向前拉，使之绕固定销转动，其中间支点推动制动推杆左移，将前制动蹄推向制动鼓。当前制动蹄压靠到制动鼓上之后，推杆停止移动，此时制动杠杆绕中间支点继续转动，于是制动杠杆的上端向右移动，使后制动蹄压靠到
