解放手腳 電子手剎和自動(dòng)駐車原理解析
高科技的不斷融入總是讓人逐漸變懶,時(shí)至今日,駕校教練口中的“踩剎車、踩離合、摘擋、拉手剎”和“踩離合、掛檔、踩油門、落手剎……”等一系列起停動(dòng)作在目前可以簡化為:踩剎車,和踩油門。負(fù)責(zé)簡化操作之一的部件便是自動(dòng)變速器,另外一套智能的剎車控制系統(tǒng)即是本篇的主題——電子手剎(EPB)和自動(dòng)駐車系統(tǒng)(AUTO HOLD)。
電子手剎學(xué)名為電控機(jī)械式駐車制動(dòng)器(為簡化文字,下文繼續(xù)沿用電子手剎的名稱)。這個(gè)名稱顯得很高科技,但一個(gè)上提(腳踩)手剎的動(dòng)作能有多么復(fù)雜?確實(shí),常規(guī)手剎基本就是用一個(gè)杠桿拽一根剎車?yán)€,來牽動(dòng)后輪剎車,而電子手剎基本上就是用按鈕代替手剎桿,用電機(jī)來完成拉起放下的動(dòng)作并不十分復(fù)雜,但如果僅僅是這樣,未免有些對(duì)不起“電子”二字。
有些電子手剎就是用一個(gè)開關(guān)控制一個(gè)電機(jī)帶動(dòng)卷線器,或者為下圖的裝置,電機(jī)驅(qū)動(dòng)螺桿,使滑塊移動(dòng),帶動(dòng)拉線,控制后輪的剎車系統(tǒng)。這種方式和傳統(tǒng)手剎差異不大,對(duì)原平臺(tái)車型是碟剎還是附加的駐車鼓剎并不在意,布局改動(dòng)也不大。
ADVICS制造的電子手剎元件,主要用于雷克薩斯車型上
而另一種行駛的電子手剎則復(fù)雜了一些,是通過裝置與剎車殼體上的電機(jī),來壓緊剎車片完成操作的,其中異類之處就在于中間的偏心齒盤。使用這種齒輪減速比非常之大,隨后驅(qū)動(dòng)中央的螺旋推桿對(duì)剎車片施壓,動(dòng)作完成。與車床上的夾具的原理非常類似。這種形式需要有電子線路來介入后輪的剎車系統(tǒng),相對(duì)復(fù)雜一些。
與卡鉗一體式的電子手剎,天合出品。寶馬、大眾等品牌在用
以大眾電子手剎模塊為例,以電機(jī)驅(qū)動(dòng)齒輪通過齒形皮帶帶動(dòng)一個(gè)大齒輪,減速比為3:1,大齒輪驅(qū)動(dòng)斜盤齒輪(紅)再帶動(dòng)從動(dòng)齒輪(綠),減速比為50:1,再通過螺桿將力矩轉(zhuǎn)向,推動(dòng)卡鉗,實(shí)現(xiàn)對(duì)剎車盤的制動(dòng)。
不過手剎的控制既然用按鈕來代替拉桿,自然又有一些先進(jìn)的元素在其中,其附加的屬性如下:
動(dòng)態(tài)起動(dòng)輔助功能:如果每次需要解除手剎制動(dòng)時(shí)都要按一下按鈕,那這個(gè)功能也未免有些雞肋了,電子手剎還是比較智能的。當(dāng)車輛從靜止起步,車輪扭矩達(dá)到一定程度時(shí),電子手剎自動(dòng)釋放,將操作簡化。
動(dòng)態(tài)緊急制動(dòng)功能:如果在行車過程中發(fā)生極端情況,操作電子手剎按鍵,可以對(duì)車輛進(jìn)行制動(dòng),這個(gè)情況有些復(fù)雜。首先我們要分析一下這個(gè)極端情況,假如駕駛員無法控制剎車(剎車踏板故障、新手沒有剎車意識(shí)、駕駛員睡著了等情況),通過拉起手剎按鍵,車輛會(huì)緊急制動(dòng),注意:此時(shí)車輛的剎車并非機(jī)械的駐車手剎,高速情況下,緊急制動(dòng)是通過ESP控制單元以略小于全力剎車的力道對(duì)全部四個(gè)車輪進(jìn)行液壓制動(dòng),而當(dāng)車輛接近靜止?fàn)顟B(tài)時(shí),才能直接用電子手剎來降速或駐車。例如大眾的電子手剎在7km/h以上的速度是就是如此,而只有當(dāng)速度在7km/h以下時(shí),才是直接施以駐車手剎制動(dòng)。即便是車輛意外熄火(電路仍然接通),該功能依然有效,當(dāng)然,剎車管線和電路不能被破壞。而根據(jù)這種情況,我們還可以得出一個(gè)結(jié)論:想通過拉手剎玩兒花樣的朋友注意了,電子手剎是無法做出甩尾這個(gè)動(dòng)作的。
AUTO HOLD 功能:電子手剎是與AUTO HOLD是聯(lián)動(dòng)的,AUTO HOLD的部分情況會(huì)有電子手剎介入。
問題來了,帶有AUTO HOLD車型的車輛駐車制動(dòng)時(shí),使用的是電子手剎嗎?
答:否。駐車制動(dòng)使用的是另外一套裝備。首先,AUTO HOLD依賴的是智能剎車系統(tǒng),一定要有ESP這類剎車控制系統(tǒng)的車輛才能實(shí)現(xiàn)AUTO HOLD功能。下頁我們著重介紹一下AUTO HOLD自動(dòng)駐車系統(tǒng)。
絕對(duì)有必要將電子手剎與自動(dòng)駐車系統(tǒng)區(qū)分開來,因?yàn)樽詣?dòng)駐車功能的實(shí)現(xiàn)往往并不是使用電子手剎來完成的,雖然它們看起來和我們的以往的想法和操作很接近。
我們?cè)谏舷缕禄蛘呒t綠燈前停車時(shí),會(huì)使用手剎來駐車,而此時(shí)如果使用電子手剎在這個(gè)狀態(tài)下會(huì)顯得有點(diǎn)窘迫。電子手剎響應(yīng)速度比較慢。我們用手來拉放手剎的時(shí)間大概不超過0.3秒,而且人控比電控更靈活一些,而啟動(dòng)電子手剎需要有一個(gè)踩剎車的前提動(dòng)作,和按鍵的響應(yīng)時(shí)間(避免誤操作),而且電機(jī)運(yùn)行的時(shí)間也偏長,約0.5秒。即便是踩油門時(shí),電子手剎自動(dòng)解除,這個(gè)動(dòng)作也未免有些突兀,所以AUTO HOLD的功能是另外一種工況。
在前文講電子手剎的“動(dòng)態(tài)緊急制動(dòng)功能”時(shí)透露了一絲跡象,那就是剎車管理系統(tǒng)通過ESP的擴(kuò)展功能來實(shí)現(xiàn)的對(duì)四輪剎車的控制。AUTO HOLD正是運(yùn)用了這個(gè)控制來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駐車。
AUTO HOLD是ESP的一種擴(kuò)展功能,由ESP部件控制
當(dāng)車輛臨時(shí)停駐,并且很短一段時(shí)間之后需要重新起動(dòng),這種情況的駐車就交由ESP控制的剎車來完成,電腦會(huì)通過一系列傳感器來測量車身的水平度和車輪的扭矩,對(duì)車輛溜動(dòng)趨勢(shì)做一個(gè)判定,并對(duì)車輪實(shí)施一個(gè)適當(dāng)?shù)膭x車力度,使車輛靜止。這個(gè)剎車力度剛好可以阻止車輛移動(dòng),并不會(huì)太大,以便再次踩油門前行時(shí),不會(huì)有太嚴(yán)重的前竄動(dòng)作。而在臨時(shí)駐車超過一定時(shí)限后,剎車系統(tǒng)會(huì)轉(zhuǎn)為后輪機(jī)械駐車(打開電子手剎),來代替之前的四輪液壓制動(dòng)。當(dāng)車輛欲將前行時(shí),電子系統(tǒng)會(huì)檢測油門的踩踏力度,以及手動(dòng)擋車型的離合器踏板的行程,來判定剎車是否解除。
當(dāng)然,各大廠商對(duì)執(zhí)行這個(gè)功能的操作方法不盡相同,大眾車系在打開AUTO HOLD功能之后,在完全停車1秒之后便“凍結(jié)”ABS分泵的制動(dòng)壓力,完成駐車;而奔馳車型在開啟AUTO HOLD功能之后,需要駐車時(shí),要在停穩(wěn)之后再深踩剎車一次,才能實(shí)現(xiàn)駐車。
那么有了這個(gè)功能,便可以避免使用手剎或電子手剎而簡化操作,自動(dòng)擋車型也不用頻繁的D到N、D到P來回切換了。簡化了操作,贏得便利的同時(shí),也減少了“溜車”帶來的意外發(fā)生。不過,為了環(huán)保和減少傳動(dòng)系統(tǒng)磨損,自動(dòng)擋車型短時(shí)停車還是適時(shí)掛入N檔更好。
另外,有些車型雖然沒有自動(dòng)駐車功能,但是擁有坡道輔助(HAC、HHC等,各廠商命名不同)功能,在放開剎車后會(huì)繼續(xù)保持剎車2秒,讓用戶從容面對(duì)從松開剎車到起步前行這個(gè)空擋期間。實(shí)際上這個(gè)功能與自動(dòng)駐車(AUTO HOLD)功能在制動(dòng)原理與邏輯控制上是大體相同的。
PS:我們?yōu)槭裁葱枰v車制動(dòng)?
通常在上下坡停車時(shí),如果想停車一定要拉手剎,否則就會(huì)溜車,即便是自動(dòng)擋車型,在掛入P擋之前,也要先拉手剎,減輕變速箱的負(fù)擔(dān)。另外,即使是看似平路的情況,也難免有些難以察覺的細(xì)小坡度,或者是空綠燈的路口,由于眾多車輛剎車造成的偏軟的柏油路面凹陷,也會(huì)造成車輛溜動(dòng)。為了避免溜車帶來的刮蹭碰撞,駐車制動(dòng)是很有必要的。
評(píng)論