2018款保时捷Cayenne制动系统新技术剖析(二).pdf

汽车维修技师2018年第12期28 （2）EPB的操作 为了实现驻车功能，执行器（直 流电机）的膨胀活塞的膨胀移动必须 转换为正对制动鼓中左右两侧的两个 制动蹄的统一冲程。通过制动蹄支撑 以及对已安装张紧弹簧施加的力在制 动蹄表面和制动鼓表面之间生成压 力。 电动停车制动器（如图9所示） 设计为双伺服制动，双伺服制动对于 向前行驶和倒车具有均匀的最大制动 力。在制动蹄片之间具有调节装置的 可移动支撑轴承导致两个主要的制动 蹄片，这导致两个旋转方向的最大制 动力。 （3）功能模式 车辆静止时的停车制动器： 在车辆静止时启用停车制动器要 求每个车桥至少一个车轮信号，以及 来自按压EPB控制开关的启用信号， 电动停车制动器的功能灯亮起。 在车辆静止时松开： 通过启用制动踏板和操作EPB控 制开关，松开电动停车制动器。电动 停车制动器的功能灯熄灭。 紧急制动功能： 在车轮速度超过3.5km/h且每个 车桥上均有车轮速度情况下拉动EPB 控制开关时启用紧急制动功能。电动 停车制动器的功能灯闪烁。在组合仪 表上还会显示一条文本信息，而且会 发出警告音。 自动释放： 如果驾驶员侧车门关闭、驾驶 员的安全带已系紧并且检测到起步意 制动系统 新技术剖析 （二） 2018款保时捷Cayenne 玟灿 MOT模式： 如果在转鼓上操作车辆，则自动 检测到该功能。在前轮操作时将自动 启用电动停车制动器，在后桥操作时 将自动停用电动停车制动器。功能灯 相应亮起或熄灭。 维修模式： 为在后桥制动器上执行诊断或维 修举措，必须在保时捷专用的PT3G 检测仪中选择相应菜单项。 可使用以下功能 （如图 10 所示） ： 图9 电动停车制动器部件 图10 PT3G检测仪的诊断选项 图，则在检测到驾驶员想要起步时电 动停车制动器会自动松开，功能灯熄 灭。 执行器 执行器 制动蹄片 膨胀机构 （车轮制动缸） 上扭转弹簧 下扭转弹簧（隐藏） 万方数据 汽车维修技师2018年第12期29 调节驻车制动器（移动到安装 位置）； 驻车制动器磨合； 驻车制动器校准。 功能灯亮起并且在组合仪表上显 示一条文本信息。 五、PSM 控制系统电路的检测 与维修 看懂电路图，能使用万用表、示 波器等测量工具对汽车电气系统的故 障进行检测与维修，是现代汽车维修 技师的重要技能。 1.供电和搭铁电路 供电和搭铁电路的故障，都可能 导致PSM无通信、系统功能异常或失 效。 （1）供电端子（如图11所示） PSM的供电由4个保险丝提供。 点火开关打开后，15继电器工 作，经由右前保险丝盒内的5A保险 丝，给A36端子提供电源。如果该端 子的供电中断，PSM模块将无法通 信。 A4端子是模块的常电源。 A1端子的供电在模块内部输送 到PSM油泵，如果该供电中断，油泵 将无法运转。 A30端子的供电在模块内部输送 以PSM电源阀，如果该供电中断，电 磁阀将无法工作。 上述4根供电线中，任何一根出 故障，都将导致PSM系统功能失效。 （2）搭铁端 PSM模块的A14、A46端子在线 束中连接到在一起，在车身左前纵梁 上搭铁。如果该搭铁点不良，将导致 PSM系统功能失效、模块无通信。 2.总线电路 和前代车型相比，2018款的第 三代Cayenne使用了一种新型总线： FlexRay，该总线的数据传输速度达 到了10Mbit/s。 PSM模块连接的FLexRay总线经 由DME模块，最终连接到网关，如 图12所示。 FlexRay总线不支持单线通信。 图11 PSM供电和搭铁电路 图12 PSM总线电路 也就是说，这两根线中的任意一根， 无论是对地/对电源短路、断路、互 短，还是错接故障，都将导致总线无 通信，系统失效。 当发动机无法启动，DME和 PSM模块存在无法通信的故障，首先 应检查FlexRay总线是否存在故障。 FlexRay总线的理论波形与实测 正常波形如图13、图14所示。 3.轮速传感器电路 2018款保时捷Cayenne使用了透 磁合金式轮速传感器，如图15所示。 透磁合金对磁场变化做出反应的 敏感性约是霍耳效应的100倍。透磁 合金是镍与铁的合金，它有各向异性 磁阻(AMR)效应，在此效应下，透磁 合金的电阻随磁场的变化发生改变。 透磁合金式速度传感器需要有 外接电源，并通过双线电缆与控制单 图14 FlexRay总线实测波形 FLXRAY 1+ 输入 端子 31 阀 端子 30 阀 端子 30，电子装置 端子 15 端子 31 泵 端子 30 泵 FLXRAY 1- 输入 PSM 模块 网关 PSM 模块 图13 FlexRay总线理论波形 时间（ns） 电压（V） 1bit 压差 图15 透磁合金式轮速传感器 万方数据 汽车维修技师2018年第12期30 元连接，它由PSM控制单元供电和接 地，如图16所示。传感器中传感元件 的功能基于电子系统中的电阻变化， 并且取决于磁场强度和方向。传感器 的脉冲发送器在密封环中以磁盘形式 集成在车轮轴承中，车轮轴承/密封 环的旋转运动会改变主动式速度传感 器中的电阻，电阻变化由传感器元件 中的电路转为电流信号，传送给PSM 控制单元，再由PSM控制单元计算出 轮速与旋转方向。 一辆车安装有4个轮速传感器。 轮速传感器的线束固定在悬架部件 上，汽车行驶时线束因悬架的运动而 持续拉伸、弯折。所以，在PSM的电 气故障中，轮速传感器线束内部出现 金属导线断路的现象比较多。 对于透磁合金式轮速传感器， 可以使用保时捷专用的PIWIS Tester 示波器功能，测量车轮转动时输出信 号的波形，也可以使用万用表的电流 （mA挡）测量功能，判断传感器线 束内部是否出现了断路。 读取PSM系统的数据流，可以判 断各轮速传感器的性能是否正常，如 图17所示。 主动式轮速传感器响应灵敏，除 了测量车轮转速的变化，还可以识别 车轮的旋转方向，用于坡道起步辅助 控制。 4.制动助力器真空传感器电路 （如图18所示） 制动助力器真空传感器感知真空 度的大小，并产生“单边半字节数字 信号”（简称SENT），发送到PSM 模块，如图19所示。 从数字信号中看不出真空度的大 小，只能判断线路是否正常、传感器 和控制模块之间有无通信。 要想知道真空度的大小，还需要 读取PSM模块的数据流。 5.EPB开关和电机执行器电路 如图20所示是PSM模块电路中与 EPB功能相关的部分。 图16 透磁合金式轮速传感器电路 图17 轮速传感器的实际值 图18 制动助力器真空传感器电路 图19 制动助力器真空传感器产生的数字信号 PSM 模块 PSM 模块 输出 +5V 传感器接地 SENT1 +5V 接地 信号 速度传感器电源，左前 速度传感器输入，左前 速度传感器输入，右前 速度传感器电源，右前 速度传感器电源，左后 速度传感器电源，右后 速度传感器输入，左后 速度传感器输入，右后 右后转速传感器 左后转速传感器 左前转速传感器 电源 电源 电源 电源 信号 信号 信号 信号 右前转速传感器 万方数据 汽车维修技师2018年第12期31 图20 EPB电路 图21 EPB电机构造 图22 EPB电机的数据流 驾驶员操纵驻车制动器按钮，该 按钮可以产生三个位置信号，分别是 空闲、释放、拉起。 （1）不操作驻车制动器按钮， 该按钮处于空闲状态。 （2）按下驻车制动器按钮，该 按钮切换成释放状态，驻车制动功能 解除。 （3）拉起驻车制动器按钮，该 按钮切换成拉起状态，驻车制器电机 工作，对后轮施加驻车制动，同时按 钮上面的功能指示灯亮起。 晚上打开前照灯时，按钮内部的 照明灯点亮，有助于驾驶员找到按钮 位置。该照明灯由其他模块提供58S 电源，不是由保险丝供电。 EPB电机总成（如图21所示）内 部包括：电机、旋转编码器、行星齿 轮、小齿轮和蹄片张开装置。 EPB电机是一个直流电机，可以 通过改变端子电压的正负极性来控制 旋转方向，产生停车制动蹄片的接 紧、释放操作。 旋转编码器中的霍耳元件感知电 机的位置，转换成电信号输出。 行星齿轮起到减速、增扭的作 用。小齿轮（蜗齿轮）再次减速，并 和蹄片张开装置一起，将电机的旋转 运动最终转化为制动蹄片的张开力。 EPB电机的故障包括：电机性能 不良、旋转编码器不良，以及内部机 械故障导致的异响。 EPB电机的状态、工作电流和位 置信息可以通过数据流（如图22所 示）察看。 六、驻车制动系统的诊断与维修 （一）驻车制动器的紧急解锁 如果EPB电机故障，驻车制动器 无法再电动释放，可以使用紧急解锁 的方法进行操作。将EPB电机后面的 沉头螺钉拧下，以便露出紧急释放螺 PSM 模块 左后侧驻车电机 右后侧驻车电机 电机 + 开关 1 开关 2 EPB 电机 左侧 + EPB 电机 右侧 + EPB 电机 左侧 - EPB 电机 右侧 - 开关 4 开关 3 停车制 动器功 能显示 驻车制动器按钮 开关 1 A1 开关 2 A2 开关 3 A3 开关 4 A4 端子 30 A5 端子 31 A6 端子 58 A7 功能指示灯 A8 58S 输出 电机 + 传感器 + 传感器 + 传感器 - 传感器 - 电机 - 电机 - EPB 执行器，左侧 + EPB 执行器，右侧 + EPB 执行器，左侧 - EPB 执行器，右侧 - 壳体，含接头 旋转编码器 电机 机械部件的壳体 行星齿轮 小齿轮 蹄片张开装置 图23 EPB电机紧急解锁 EPB 电机 沉头螺钉 （下转 32 页） 万方数据 汽车维修技师2018年第12期32 新技术剖析 （三） 全新别克GL6 DT-47562工具用于固定发动机 飞轮（如图50所示），其使用方法如 下： 保定/商爱鹏 苑晓丹 确保 DT-47562 的锁定齿与飞 轮完全啮合 应注意适当紧固螺栓，避免操 作工具螺纹，建议力矩为 25 Nm EN-52478平衡轴安装拆卸工具 的使用方法（如图51所示）： 将缸体前后轴承孔涂油，将球 轴承压装在缸体前端轴承座上 安装平衡轴卡簧 将平衡轴由缸体后端向前插入 平衡轴孔，与前端球轴承内圈配合 将曲轴旋转到 1 缸上止点附近， 拆下启动机，露出飞轮启动齿 使 用 启 动 机 螺 栓， 将 DT- 47562 安装在启动机安装孔位置 图24 驻车制动蹄片和调整装置结构 1. 制动蹄片 2. 调节装置 3. 固定销 4. 弹簧 5. 弹 簧 6. 弹簧 图25 调整装置 钉。 将紧急释放螺钉沿逆时针方向旋 转，直至制动蹄片松开，车轮可以自 由转动。 （二）驻车制动蹄片的间隙调节 EPB通过操纵电机对后轮制动蹄 片施加作用力的方式，使后轮的制动 器产生制动力。 制动蹄片安装在后轮制动器内部 （如图24所示），后轮制动器外侧部 分做成盘式，用于行车制动；中间部 分做成鼓式，用于停车制动。 制动蹄片磨损后会导致它和制动 鼓之间的间隙变大，这个间隙只能通 过调整装置进行人工调节。 驻车制动蹄片间隙的调节步骤： 1.拧下一个后车轮螺栓，以便可 以接触到调节装置，不要拆下后轮。 2.举升车辆。 3.释放停车制动器，以便车轮和 制动盘能够自由转动。 4.调节两个后轮上的制动蹄片。 （1）转动相应的后轮，使开口 朝向调节装置的位置。 （2） 使用螺丝刀对调整装置进行调 整， 直至后轮不能再转动为止 （如图 25 所示中， A 方向调松， B 方向调紧） 。 （ 3 ） 将 扭 矩 扳 手 调 整 到 100Nm，转动后轮。如果后轮能转 动，则应继续将调整装置调紧，直到 100Nm的扭矩无法转动后轮为止。 （4）松开调整装置，每转动一 个齿应发出一下“咔嗒”声，使其发 出 14 1下咔嗒声。 （全文完） 图50 EN-47562 图51 EN52478 1. 球轴承 2. 平衡轴卡簧 3. 平衡轴 4. 平衡轴齿轮 5. 平衡轴配重 6. 平衡轴螺栓 （上接 31 页） 万方数据