2018款保時(shí)捷Cayenne制動(dòng)系統(tǒng)新技術(shù)剖析（二）

玟燦

（2）EPB的操作

為了實(shí)現(xiàn)駐車功能，執(zhí)行器（直流電機(jī)）的膨脹活塞的膨脹移動(dòng)必須轉(zhuǎn)換為正對(duì)制動(dòng)鼓中左右兩側(cè)的兩個(gè)制動(dòng)蹄的統(tǒng)一沖程。通過(guò)制動(dòng)蹄支撐以及對(duì)已安裝張緊彈簧施加的力在制動(dòng)蹄表面和制動(dòng)鼓表面之間生成壓力。

電動(dòng)停車制動(dòng)器（如圖9所示）設(shè)計(jì)為雙伺服制動(dòng)，雙伺服制動(dòng)對(duì)于向前行駛和倒車具有均勻的最大制動(dòng)力。在制動(dòng)蹄片之間具有調(diào)節(jié)裝置的可移動(dòng)支撐軸承導(dǎo)致兩個(gè)主要的制動(dòng)蹄片，這導(dǎo)致兩個(gè)旋轉(zhuǎn)方向的最大制動(dòng)力。

（3）功能模式

車輛靜止時(shí)的停車制動(dòng)器：

在車輛靜止時(shí)啟用停車制動(dòng)器要求每個(gè)車橋至少一個(gè)車輪信號(hào)，以及來(lái)自按壓EPB控制開(kāi)關(guān)的啟用信號(hào)，電動(dòng)停車制動(dòng)器的功能燈亮起。

在車輛靜止時(shí)松開(kāi)：

通過(guò)啟用制動(dòng)踏板和操作EPB控制開(kāi)關(guān)，松開(kāi)電動(dòng)停車制動(dòng)器。電動(dòng)停車制動(dòng)器的功能燈熄滅。

緊急制動(dòng)功能：

在車輪速度超過(guò)3.5km/h且每個(gè)車橋上均有車輪速度情況下拉動(dòng)EPB控制開(kāi)關(guān)時(shí)啟用緊急制動(dòng)功能。電動(dòng)停車制動(dòng)器的功能燈閃爍。在組合儀表上還會(huì)顯示一條文本信息，而且會(huì)發(fā)出警告音。

自動(dòng)釋放：

如果駕駛員側(cè)車門關(guān)閉、駕駛員的安全帶已系緊并且檢測(cè)到起步意圖，則在檢測(cè)到駕駛員想要起步時(shí)電動(dòng)停車制動(dòng)器會(huì)自動(dòng)松開(kāi)，功能燈熄滅。

MOT模式：

如果在轉(zhuǎn)鼓上操作車輛，則自動(dòng)檢測(cè)到該功能。在前輪操作時(shí)將自動(dòng)啟用電動(dòng)停車制動(dòng)器，在后橋操作時(shí)將自動(dòng)停用電動(dòng)停車制動(dòng)器。功能燈相應(yīng)亮起或熄滅。

維修模式：

為在后橋制動(dòng)器上執(zhí)行診斷或維修舉措，必須在保時(shí)捷專用的PT3G檢測(cè)儀中選擇相應(yīng)菜單項(xiàng)。

可使用以下功能（如圖10所示）：

┃ 圖9 電動(dòng)停車制動(dòng)器部件

┃ 圖10 PT3G檢測(cè)儀的診斷選項(xiàng)

①調(diào)節(jié)駐車制動(dòng)器（移動(dòng)到安裝位置）；

②駐車制動(dòng)器磨合；

③駐車制動(dòng)器校準(zhǔn)。

功能燈亮起并且在組合儀表上顯示一條文本信息。

五、PSM控制系統(tǒng)電路的檢測(cè)與維修

看懂電路圖，能使用萬(wàn)用表、示波器等測(cè)量工具對(duì)汽車電氣系統(tǒng)的故障進(jìn)行檢測(cè)與維修，是現(xiàn)代汽車維修技師的重要技能。

1.供電和搭鐵電路

供電和搭鐵電路的故障，都可能導(dǎo)致PSM無(wú)通信、系統(tǒng)功能異常或失效。

（1）供電端子（如圖11所示）

PSM的供電由4個(gè)保險(xiǎn)絲提供。

點(diǎn)火開(kāi)關(guān)打開(kāi)后，15繼電器工作，經(jīng)由右前保險(xiǎn)絲盒內(nèi)的5A保險(xiǎn)絲，給A36端子提供電源。如果該端子的供電中斷，PSM模塊將無(wú)法通信。

A4端子是模塊的常電源。

A1端子的供電在模塊內(nèi)部輸送到PSM油泵，如果該供電中斷，油泵將無(wú)法運(yùn)轉(zhuǎn)。

A30端子的供電在模塊內(nèi)部輸送以PSM電源閥，如果該供電中斷，電磁閥將無(wú)法工作。

上述4根供電線中，任何一根出故障，都將導(dǎo)致PSM系統(tǒng)功能失效。

（2）搭鐵端

PSM模塊的A14、A46端子在線束中連接到在一起，在車身左前縱梁上搭鐵。如果該搭鐵點(diǎn)不良，將導(dǎo)致PSM系統(tǒng)功能失效、模塊無(wú)通信。

2.總線電路

和前代車型相比，2018款的第三代Cayenne使用了一種新型總線：FlexRay，該總線的數(shù)據(jù)傳輸速度達(dá)到了10Mbit/s。

PSM模塊連接的FLexRay總線經(jīng)由DME模塊，最終連接到網(wǎng)關(guān)，如圖12所示。

┃ 圖11 PSM供電和搭鐵電路

┃ 圖12 PSM總線電路

FlexRay總線不支持單線通信。也就是說(shuō)，這兩根線中的任意一根，無(wú)論是對(duì)地/對(duì)電源短路、斷路、互短，還是錯(cuò)接故障，都將導(dǎo)致總線無(wú)通信，系統(tǒng)失效。

當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)法啟動(dòng)，DME和PSM模塊存在無(wú)法通信的故障，首先應(yīng)檢查FlexRay總線是否存在故障。

FlexRay總線的理論波形與實(shí)測(cè)正常波形如圖13、圖14所示。

┃ 圖13 FlexRay總線理論波形

┃ 圖14 FlexRay總線實(shí)測(cè)波形

3.輪速傳感器電路

2018款保時(shí)捷Cayenne使用了透磁合金式輪速傳感器，如圖15所示。

┃ 圖15 透磁合金式輪速傳感器

透磁合金對(duì)磁場(chǎng)變化做出反應(yīng)的敏感性約是霍耳效應(yīng)的100倍。透磁合金是鎳與鐵的合金，它有各向異性磁阻(AMR)效應(yīng)，在此效應(yīng)下，透磁合金的電阻隨磁場(chǎng)的變化發(fā)生改變。

┃ 圖18 制動(dòng)助力器真空傳感器電路

透磁合金式速度傳感器需要有外接電源，并通過(guò)雙線電纜與控制單元連接，它由PSM控制單元供電和接地，如圖16所示。傳感器中傳感元件的功能基于電子系統(tǒng)中的電阻變化，并且取決于磁場(chǎng)強(qiáng)度和方向。傳感器的脈沖發(fā)送器在密封環(huán)中以磁盤形式集成在車輪軸承中，車輪軸承/密封環(huán)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)會(huì)改變主動(dòng)式速度傳感器中的電阻，電阻變化由傳感器元件中的電路轉(zhuǎn)為電流信號(hào)，傳送給PSM控制單元，再由PSM控制單元計(jì)算出輪速與旋轉(zhuǎn)方向。

一輛車安裝有4個(gè)輪速傳感器。輪速傳感器的線束固定在懸架部件上，汽車行駛時(shí)線束因懸架的運(yùn)動(dòng)而持續(xù)拉伸、彎折。所以，在PSM的電氣故障中，輪速傳感器線束內(nèi)部出現(xiàn)金屬導(dǎo)線斷路的現(xiàn)象比較多。

對(duì)于透磁合金式輪速傳感器，可以使用保時(shí)捷專用的PIWIS Tester示波器功能，測(cè)量車輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)輸出信號(hào)的波形，也可以使用萬(wàn)用表的電流（mA擋）測(cè)量功能，判斷傳感器線束內(nèi)部是否出現(xiàn)了斷路。

讀取PSM系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流，可以判斷各輪速傳感器的性能是否正常，如圖17所示。

主動(dòng)式輪速傳感器響應(yīng)靈敏，除了測(cè)量車輪轉(zhuǎn)速的變化，還可以識(shí)別車輪的旋轉(zhuǎn)方向，用于坡道起步輔助控制。

4.制動(dòng)助力器真空傳感器電路（如圖18所示）

制動(dòng)助力器真空傳感器感知真空度的大小，并產(chǎn)生“單邊半字節(jié)數(shù)字信號(hào)”（簡(jiǎn)稱SENT），發(fā)送到PSM模塊，如圖19所示。

從數(shù)字信號(hào)中看不出真空度的大小，只能判斷線路是否正常、傳感器和控制模塊之間有無(wú)通信。

要想知道真空度的大小，還需要讀取PSM模塊的數(shù)據(jù)流。

5.EPB開(kāi)關(guān)和電機(jī)執(zhí)行器電路

如圖20所示是PSM模塊電路中與EPB功能相關(guān)的部分。

┃ 圖16 透磁合金式輪速傳感器電路

┃ 圖17 輪速傳感器的實(shí)際值

┃ 圖19 制動(dòng)助力器真空傳感器產(chǎn)生的數(shù)字信號(hào)

┃ 圖20 EPB電路

駕駛員操縱駐車制動(dòng)器按鈕，該按鈕可以產(chǎn)生三個(gè)位置信號(hào)，分別是空閑、釋放、拉起。

（1）不操作駐車制動(dòng)器按鈕，該按鈕處于空閑狀態(tài)。

（2）按下駐車制動(dòng)器按鈕，該按鈕切換成釋放狀態(tài)，駐車制動(dòng)功能解除。

（3）拉起駐車制動(dòng)器按鈕，該按鈕切換成拉起狀態(tài)，駐車制器電機(jī)工作，對(duì)后輪施加駐車制動(dòng)，同時(shí)按鈕上面的功能指示燈亮起。

晚上打開(kāi)前照燈時(shí)，按鈕內(nèi)部的照明燈點(diǎn)亮，有助于駕駛員找到按鈕位置。該照明燈由其他模塊提供58S電源，不是由保險(xiǎn)絲供電。

EPB電機(jī)總成（如圖21所示）內(nèi)部包括：電機(jī)、旋轉(zhuǎn)編碼器、行星齒輪、小齒輪和蹄片張開(kāi)裝置。

EPB電機(jī)是一個(gè)直流電機(jī)，可以通過(guò)改變端子電壓的正負(fù)極性來(lái)控制旋轉(zhuǎn)方向，產(chǎn)生停車制動(dòng)蹄片的接緊、釋放操作。

旋轉(zhuǎn)編碼器中的霍耳元件感知電機(jī)的位置，轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出。

行星齒輪起到減速、增扭的作用。小齒輪（蝸齒輪）再次減速，并和蹄片張開(kāi)裝置一起，將電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)最終轉(zhuǎn)化為制動(dòng)蹄片的張開(kāi)力。

┃ 圖21 EPB電機(jī)構(gòu)造

EPB電機(jī)的故障包括：電機(jī)性能不良、旋轉(zhuǎn)編碼器不良，以及內(nèi)部機(jī)械故障導(dǎo)致的異響。

EPB電機(jī)的狀態(tài)、工作電流和位置信息可以通過(guò)數(shù)據(jù)流（如圖22所示）察看。

六、駐車制動(dòng)系統(tǒng)的診斷與維修

（一）駐車制動(dòng)器的緊急解鎖

如果EPB電機(jī)故障，駐車制動(dòng)器無(wú)法再電動(dòng)釋放，可以使用緊急解鎖的方法進(jìn)行操作。將EPB電機(jī)后面的沉頭螺釘擰下，以便露出緊急釋放螺釘。

┃ 圖23 EPB電機(jī)緊急解鎖

┃ 圖22 EPB電機(jī)的數(shù)據(jù)流

將緊急釋放螺釘沿逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，直至制動(dòng)蹄片松開(kāi)，車輪可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)。

（二）駐車制動(dòng)蹄片的間隙調(diào)節(jié)

┃ 圖24 駐車制動(dòng)蹄片和調(diào)整裝置結(jié)構(gòu)

EPB通過(guò)操縱電機(jī)對(duì)后輪制動(dòng)蹄片施加作用力的方式，使后輪的制動(dòng)器產(chǎn)生制動(dòng)力。

制動(dòng)蹄片安裝在后輪制動(dòng)器內(nèi)部（如圖24所示），后輪制動(dòng)器外側(cè)部分做成盤式，用于行車制動(dòng)；中間部分做成鼓式，用于停車制動(dòng)。

制動(dòng)蹄片磨損后會(huì)導(dǎo)致它和制動(dòng)鼓之間的間隙變大，這個(gè)間隙只能通過(guò)調(diào)整裝置進(jìn)行人工調(diào)節(jié)。

駐車制動(dòng)蹄片間隙的調(diào)節(jié)步驟：

1.擰下一個(gè)后車輪螺栓，以便可以接觸到調(diào)節(jié)裝置，不要拆下后輪。

2.舉升車輛。

3.釋放停車制動(dòng)器，以便車輪和制動(dòng)盤能夠自由轉(zhuǎn)動(dòng)。

4.調(diào)節(jié)兩個(gè)后輪上的制動(dòng)蹄片。

（1）轉(zhuǎn)動(dòng)相應(yīng)的后輪，使開(kāi)口朝向調(diào)節(jié)裝置的位置。

（2）使用螺絲刀對(duì)調(diào)整裝置進(jìn)行調(diào)整，直至后輪不能再轉(zhuǎn)動(dòng)為止（如圖25所示中，A方向調(diào)松，B方向調(diào)緊）。

┃ 圖25 調(diào)整裝置

（3）將扭矩扳手調(diào)整到100N·m，轉(zhuǎn)動(dòng)后輪。如果后輪能轉(zhuǎn)動(dòng)，則應(yīng)繼續(xù)將調(diào)整裝置調(diào)緊，直到100N·m的扭矩?zé)o法轉(zhuǎn)動(dòng)后輪為止。

（4）松開(kāi)調(diào)整裝置，每轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)齒應(yīng)發(fā)出一下“咔嗒”聲，使其發(fā)出 14 ±1下咔嗒聲。

（全文完）