深圳/林武 李明权
汽车的驻车制动器俗称手刹,它的主要作用是在车辆停止以后,保持车辆不会被移动。按照结构可以分为机械手刹控制型和电子手刹控制型两种,前者主要采用的是拉线控制驻车制动器。按操作类型来分又有脚踩和手拉两种形式。
电子手刹按照结构来分也可以分为两种,一种是在两个后轮均配备有一个电子手刹驻车电机,现在普遍采用的都是这一种形式。 而早期一点的电子手刹,例如奔驰和宝马等,是在车辆后桥架梁上固定了一个驻车制动器的伺服单元,伺服单元内部包括:(1)EMF 控制单元;(2)电机;(3)传动机构;(4)力传感器。伺服单元接收到手刹开关的拉起信号以后,控制电机运转,电机将两个后轮的机械手刹拉线拉紧,从而起到驻车的作用。当释放驻车制动时,伺服单元控制电机反转,将驻车拉线释放,从而解除驻车制动。
本文讲述的是宝马电子驻车系统的维修,宝马的电子手刹书面用语是电动机械式驻车制动器(EMF),和机械手刹相比,舒适性得到了很大的提升,但使用了一些年限之后,故障率还是蛮高的。
车型:2009 年宝马X5。
行驶里程:120000km。
故障现象:仪表EMF 故障指示灯亮起,电动驻车制动器(EMF)系统失效,经常是车辆正常停车之后,下一次驾驶车辆时,就突然出现了这个故障。
故障诊断:在动手维修任何一个系统之前,都必须要对该系统的功能、结构和工作原理都非常熟悉,这样才能做到有的放矢,如果仅仅凭一腔热血盲目的拆装,不但不能高效的排除故障,还有可能因为操作不当而产生一些新的故障,所以,我们先对EMF 系统做一些认知。该系统组成部件如图1 所示。
┃图1 伺服单元和EMF控制单元
┃图2 伺服单元内部结构
伺服单元固定在后桥架梁上,采用密封结构,内部结构如图2 所示。
驻车制动器按钮位于中央控制台内,在选挡按钮(GWS)后面,它向伺服单元发出指令,向上拉驻车制动器按钮可激活驻车制动器,向下按则是使驻车制动器退出工作,进行释放。驻车制动器的紧急解锁在EMF 失效时(例如故障码存储记录)或供电电压不够高时,配备了一个机械紧急解锁。此紧急解锁使手动松开伺服单元成为可能。紧急解锁可通过随车工具中一根带握柄的拉线手动进行。注意:在紧急解锁前将车辆固定住以防自行移动。这时在伺服单元中松开鼓式制动器的作动器,此车因为驻车制动器已经失效,所以只能采用人工的方式先对车辆的驻车系统进行解除,打开尾门,用随车工具将拉线进行向上拉起,就可以解除,操作方法如图3 所示。
┃图3 操作方法
因为故障原因已经非常明显,所以我们直截了当地对驻车制动器进行了拆检,如图4 所示。
┃图4 拆捡驻车制动器
对驻车制动器进行分解以后发现,电机的黑色线的固定端子断裂了,此端子连接器连接到电机的炭刷,它断了以后,电机当然就不会运转了,所以也就没有办法驱动驻车制动的拉线,无论是锁止还是释放。
图5~图7 可以加深我们对宝马驻车制动器单元的进一步了解和认识。
┃图5 驻车制动器单元简图
┃图6 电机的齿轮离合器
┃图7 工作原理
系统工作时,驻车制动器按钮对驻车制动器单元发出指令后,驻车制动器内部的EMF 控制单元驱动电机的继电器,继电器不同的触点闭合,使电机进行正、反转,电机开始旋转后,通过齿轮驱动,从而将电机的旋转运动变为驻车制动拉线的往复运动,在电机工作以后,在右侧拉线和驱动机构之间有一个力传感器,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,此位移测量以霍耳效应为基础,从而使输出的拉力值在得当范围内。
滚动监控防止已驻车的车辆自行移动。滚动监控在驻车后观察已驻车的车轮的车轮转速信号。此车轮转速信号用作车辆自行移动的预兆。当可靠地确定自行移动时,激活的制动系统进行一次再拉紧。滚动监控在松开驻车制动器和车辆休眠时退出工作。
更换或维修驻车制动器后,必须执行一次试运行,在试运行时将进行一次功能测试。
工作步骤如下:
(1)打开点火开关;
(2)非常用力地压下制动踏板;
(3)按住制动踏板;
(4)拉动驻车制动器按钮(固定);
(5)按压驻车制动器按钮 (松开)。
提示:伺服单元拉紧时的噪声很轻。如果已识别到 EMF 的拉紧和松开,必须接着删除 EMF 的故障码存储器的故障记忆。
关于驻车控制单元的连接端子含义如图8 和表所示。
┃图8 驻车控制单元
连接端子断裂的原因如图9 所示,于是对电机进行了更换(不建议尝试焊接,会因为电流很大容易导致发热,用不了多久会再次断开),对驻车制动器的盖子进行了密封处理后,经装车试车,故障已经完全排除,此维修方案为客户大大地降低了维修费用,通过大量的维修案例来看,可靠性也非常不错,修复后目前已经用了好几年了。
最后一点要说明的是, 为了避免更换后的电机再次出现上述情况,需要用胶对其进行固定,同时,密封工作要做好,防止驻车制动器进水。
新旧电机对比如图10 所示,维修要点如图11 所示。
┃图9 故障原因
┃图10 新旧电机对比
┃图11 维修要点
驻车控制单元的连接端子