EPB Electric Parking Brake. TRW Automotive Inc. 2006

EPB Electric Parking Brake Jaroslav Mandík, 2008 © TRW Automotive Inc. 2006

Systémy Drive-By-Wire

© TRW Automotive Inc. 2006

Systémy „Drive-By-Wire“ • nahrazují tradiční automobilové systémy, např.: –řízení – Steer-By-Wire –brždění – Brake-By-Wire • eliminace mechanické (hydraulické) vazby • použití E-M aktuátorů a Man-Machine-Interface


Výhody „Drive-By-Wire“ • bezpečnost – elektronicky řízené systémy s prvky aktivní bezpečnosti + diagnostika • umístění ve voze – ušetření prostoru + layout • komfort – komfortní nebo automatické funkce • flexibilita – úpravy chování systému + nové funkce • hi-tech – láká výrobce aut i řidiče


Nevýhody „Drive-By-Wire“ • bezpečnost – systémy řízení nebo brzd kriticky ovlivňují bezpečnost => životy • složitost – nutná robustnost, mnoho funkcí, nečekané problémy • cena – vyšší nároky na vývoj (SW, testování) • hi-tech - nedůvěra


Parkovací Brzda


Funkce parkovací brzdy • parkování – zabrání rozjetí zaparkovaného vozidla (také transport, automatizovaná parkoviště, atd.) • rozjezd – pomoc při rozjezdu do kopce • nouzová brzda –při poruše hydraulické brzdy –bezvědomí řidiče


Hlavní požadavky na parkovací brzdu Hlavní požadavky jsou definovány legislativou - bezpečné zaparkování plně naloženého vozidla na 30% svahu

% 30

- zpomalení vozidla > - 0.15m/s² © TRW Automotive Inc. 2006

Přehled systémů parkovacích brzd

Park Brake Systems

EPB

Conventional

Others Locked Gear??

•Drum Brake

•Built-in caliper

•Drum in Hat

•All Brake Types

Cable Puller type •Drum Brake •Built-in caliper •Drum in Hat

Integrated type •Disc Brake


Elektrická Parkovací Brzda © TRW Automotive Inc. 2006

Komponenty EPB

switch ECU & software EPB brake


Zadní disková brzda s E-M aktuátorem


E-M aktuátor s planetovou převodovkou


Elektromotor Stejnosměrný kartáčový motor, 12 V, komponenty EMC


Převod Motor-Převodovka Převod ozubeným řemenem s převodovým poměrem ~ 3 : 1 Rotation direction CCW and CW

Tensile forces inside the belt. Torque transfered from Belt into the sun of the first gear step

Torque transfered from Motor into belt

Areas of wear © TRW Automotive Inc. 2006

Planetová převodovka Dvoustupňová planetová převodovka. Směr otáčení se nemění. Převodový poměr ~ 40 : 1 až 50 : 1 podle modelu auta.

Input wheel Areas of wear Step 1

Step 2

Output wheel © TRW Automotive Inc. 2006

Matka a hřídel Píst

Zarážka

Hřídel se závitem


Matice

EPB zatažená

Matice tlačí do pístu => zabržděno © TRW Automotive Inc. 2006

EPB povolená

Matice odjela vzad => odbržděno © TRW Automotive Inc. 2006

EPB zatažená – opotřebované obložení

Brzdové obložení zcela opotřebováno © TRW Automotive Inc. 2006

EPB v servisní poloze – výměna destiček

Matice v servisní poloze pro výměnu destiček © TRW Automotive Inc. 2006

Ovládací přepínač

Audi A6 © TRW Automotive Inc. 2006

Různé koncepty pro zvýšení robustnosti • zdvojení spínaných kontaktů • logika NC-NO kontaktů – pro každou polohu jeden rozepnutý a jeden spenutý kontakt NEBO • redundatní zapojení tolerující jednu chybu NEBO • diodová logika – stejná robustnost při menší počtu vodičů © TRW Automotive Inc. 2006

Řídicí jednotka - ECU

Prototyp Audi

VW Passat


Základní specifikace ECU • dvouprocesorový koncept –hlavní microCPU – funkce EPB, komunikace, výpočty –bezpečnostní microCPU – kontrola stavu přepínače, kontrola ovládání aktuátorů, kontrola funkce paměti, ... • oddělené napájení pro levý a pravý aktuátor –možnost ovládat každý zvlášť (i při poruše jednoho) • G-sensor – snímač naklonění • ASIC – zakázkový int. obvod, šetří prostor na PCB, vstup a výstup A i D signálů, spínání relé, ... © TRW Automotive Inc. 2006

Layout systému EPB Diagnose

Driver demand

KWP/UDS

EPB Caliper rear right

apply relase

EPB - Controller Car Battery Car Data

C A N

System Status & Data

Highspeed CAN

Ignition

Intelligent Driver

Dash Board

Inclination - Sensor

Warning - lamp Function - lamp buzzer

Direct driver


EPB caliper rear left

EPB ve vozidle

Motor & Gear

Dash Board

CAN

IGN Battery

ESP


Výpočet svěrné síly Z parametrů vozidla je vypočítána síla potřebná pro udržení vozidla na 30% svahu. 20 18

14 12 10 8 6 4

installed clamp force

clamp force tolerance band

0

safety

2 nom required clamp force

clamp force (kN)

16


Video – řízení svěrné síly proudem


Funkce systému EPB Základní funkce EPB • • • •

zatažení / povolení brzdy – vůz stojí nouzové brždění (pomocí ESP nebo přímo) omezení otevření brzdy – „dětská pojistka“ mód údržby – výměna brzdového obložení

Základní doplňkové funkce • • • • • •

mód testování na STK automatické dotažení – horké brzdy (teplotní model brzd) automatické upravení mezery „destička-kotouč“ kalibrace sensoru naklonění diagnostická komunikace nouzový mód – chybí informace o stavu vozidla © TRW Automotive Inc. 2006

Funkce systému EPB Komfortní funkce • • • • •

asistence při rozjezdu – automatické povolení hlídání zhasnutí motoru při rozjezdu – automatické zatažení automatické zatažení při různých situacích (dveře, klíček, atd.) externí požadavek na zatažení / povolení – přes CAN postupné povolení při rozjezdu z prudkého kopce

Další možné funkce • •

podpora dalších systémů jako ACC nebo Start/Stop zatažení na redukovanou sílu – zvýšení životnosti


Přehled vozů v seriové výrobě


EPB Lancia Thesis 11/2001: Gen1


EPB Audi A8: Gen1/Gen2


EPB Bentley Continental GT (Gen1/Gen2)


EPB Audi A6: Gen2/Gen2


EPB VW Passat 12/2004 (Gen2/Gen2iY)


EPB Bentley Continental Flying Spur


EPB Bugatti Veyron: 5/2005 (Gen2/Gen2)


Ford / Volvo 1/2006 (Gen3/Gen3) Ford Galaxy 1/2006, Volvo S80 6/2006, Volvo S60 6/2007, Volvo V70 11/2007, Volvo V90 3/2008


Renault Megan – SOP 09/2008 (Gen4/Gen4)


VW Tiguan – SOP 2008


Audi A4 – SOP 2008


Konec

Díky za pozornost!


EPB Electric Parking Brake. TRW Automotive Inc. 2006

Recommend Documents