2018款保时捷Cayenne制动系统新技术剖析（二）

玟灿

（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。

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

①调节驻车制动器（移动到安装位置）；

②驻车制动器磨合；

③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。

┃ 图11 PSM供电和搭铁电路

┃ 图12 PSM总线电路

FlexRay总线不支持单线通信。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。

┃ 图13 FlexRay总线理论波形

┃ 图14 FlexRay总线实测波形

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。

┃ 图15 透磁合金式轮速传感器

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。

┃ 图18 制动助力器真空传感器电路

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19 制动助力器真空传感器产生的数字信号

┃ 图20 EPB电路

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。

┃ 图21 EPB电机构造

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钉。

┃ 图23 EPB电机紧急解锁

┃ 图22 EPB电机的数据流

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

┃ 图24 驻车制动蹄片和调整装置结构

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）。

┃ 图25 调整装置

（3）将扭矩扳手调整到100N·m，转动后轮。如果后轮能转动，则应继续将调整装置调紧，直到100N·m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）