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電子機械駐車故障的排除與思考論文
故障現(xiàn)象：該車駐車制動器故障燈常亮。當(dāng)電子機械駐車啟動后，左后輪依舊可以自由的轉(zhuǎn)動。
故障診斷：根據(jù)客戶反映的情況，維修技師首先用舉升機托起車輛，懸空4個輪后，維修人員拉起電動駐車按鈕，能清晰聽到兩后輪駐車電機運轉(zhuǎn)的聲音，右后輪電機工作一下馬上停止，右后輪被抱死，而左后輪電機工作的聲音則不會停止，在左后輪抱死的一瞬間，左后輪電機繼續(xù)工作，工作噪音持續(xù)幾秒鐘后，左后輪被再次松開，左后輪因此可以繼續(xù)旋轉(zhuǎn)。
途觀全系使用了電子機械式駐車制動機構(gòu)，該駐車機構(gòu)操作非常便捷，只需用手指輕輕拉一下電控機械駐車按鈕開關(guān)（如圖1所示），駐車制動電機V282和V283被通電旋轉(zhuǎn)，并往外推出制動片，制動片壓緊制動盤后，駐車制動便算完成。而解除駐車制動只需輕輕按一下電控機械駐車按鈕開關(guān)，駐車制動電機便往回旋轉(zhuǎn)，制動片被縮回，駐車制動得以解除。該電子駐車系統(tǒng)的操作，相較于傳統(tǒng)的純機械駐車制動，極大減少了駕駛員的操作強度，同時又大大增加了駐車制動的可靠性能。不過該電子機械式駐車制動機構(gòu)，由于涉及電子控制部分，還有駐車電機等執(zhí)行器，所以其成本也增加了許多，目前一般只應(yīng)用在中高檔車型上。同時在實際維修工作中，對維修技師有更高的要求，必須熟練知曉該系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和控制原理，才能去解決可能碰到的各種故障。該電子機械駐車系統(tǒng)控制原理如圖2所示。
針對排除所有和電子控制系統(tǒng)有關(guān)聯(lián)的故障，配合使用專業(yè)診斷儀，對提高維修效率，查明故障原因，有著事半功倍的效果。首先使用大眾專用診斷儀VAS6150進入電子機械駐車系統(tǒng)，該駐車系統(tǒng)地址碼為53,進入后讀取系統(tǒng)的故障碼，顯示故障碼為：02428，左側(cè)停車制動器電機張緊力未達到，偶發(fā)。
這個故障碼的指向非常明確，為駐車電機V282的張緊力度不夠，簡單來說就是V282沒有力氣。但是途觀上市多年，本站也維修過多例電子機械駐車制動方面的故障，像本例的故障碼還是第一次見到。之前所維修的故障碼內(nèi)容幾乎是千篇一律，故障碼的內(nèi)容是駐車制動器電機供電電壓對地短路，這個短路的故障碼內(nèi)容更
容易理解，因為兩側(cè)的駐車制動電機無非是一個可逆直流電機，在松開或者拉緊駐車制動的時候，電動駐車控制單元J540分別通過14號腳和29號腳為V282提供電源和回路，而其12號和27號腳則為V283電機兩端提供電源和回路，只是松開或拉緊電子機械駐車時電機兩端的電流方向恰恰相反，假設(shè)在松開電子機械駐車時，左側(cè)電機V282若30^4為正極，則30/29肯定就是負極了；但是在拉緊電子機械駐車制動時，則30^4就變?yōu)樨摌O，而30/29就為正極了。因此駐車制動器電機供電電壓對地短路的故障碼，就很容易理解了。這個故障產(chǎn)生的根本原因無非是J540與V282或V283之間的某條線路有磨破導(dǎo)致搭鐵，這樣在J540控制駐車電機工作的瞬間，若正極線被搭鐵，J540自然能檢測到該電流的過載，J540便停止對該駐車電機的輸出電源，避免J540被燒損。引起的結(jié)果自然是對應(yīng)的駐車電機無法工作，此時J540便記憶并儲存供電電壓對地短路的故障碼。而針對這樣故障碼的排除與維修，廠家的處理方案是將J540至相應(yīng)的駐車電機兩條線路全部剝開重新包扎，切斷線路搭鐵的根源就可以排除故障。但是本例的故障碼為駐車電機張緊力未達到，按這個意思從表面去理解，應(yīng)該是駐車電機的張緊力達不到正常的要求，導(dǎo)致駐車電機不能將制動片完全推出來壓緊制動盤，其結(jié)果自然會導(dǎo)致該側(cè)電子駐車電機無法正常工作了。用這個思路去分析這個故障碼產(chǎn)生的可能原因包括：①駐車電機本身故障--電機內(nèi)部短路或斷路；②電子機械駐車控制單元J540本身的故障，導(dǎo)致其輸出至控制電機的電壓有偏差；③制動片或者制動盤磨損超過極限，引起駐車電機推出極限后仍然無法壓緊制動盤。
本著先易后難的原則，維修技師首先檢查了制動片和制動盤，經(jīng)檢查制動盤和制動片的厚度都符合正常，說明這個可能性可以排除。接著維修技師更換了一個全新的駐車電機試車，發(fā)現(xiàn)安裝好之后故障碼可以清除，但是只要拉緊一次駐車按鈕，故障會立即重現(xiàn)，至此說明這個原因也可以排除了，那么只剩下最后一個故障原因一一電動駐車和手制動控制單元J540本身故障了，試著拆換了同類型車上一個正常的J540,經(jīng)編碼和基本設(shè)定后，卻發(fā)現(xiàn)故障依舊存在，由此維修陷入了困境。
維修到這里，電子機械駐車系統(tǒng)除電動駐車按鈕沒換之外，其他所有配件已經(jīng)全部換過新件了，但是若因此去懷疑是不是電動駐車按鈕損壞，若果真如此則直接的結(jié)果應(yīng)該是兩側(cè)駐車電機都不能正常工作，或者是完全不工作才符合邏輯，現(xiàn)在的問題焦點是V282工作了一瞬間，壓緊制動盤后又退回去了。那接下來還是再繞回來從頭考慮了。既然所有電子部件都正常，那么會不會還是J540至駐車電機之間的線束出問題了呢？為了更直觀的判斷問題，特讓維修技師拔出J540上的大插頭，挑出14號腳和29號腳，12號腳和27號腳，同時將14號腳和12號腳對調(diào)，29號腳和27號腳互換，處理好之后，進入引導(dǎo)性功能讀取駐車制動工作時候的數(shù)據(jù)流，如圖3所示。
接下來讀取一下正常車輛電子機械駐車工作時候的數(shù)據(jù)流，如圖4所示，通過圖可以看出，正常車輛在拉起駐車制動開關(guān)之后，在駐車制動電機工作的瞬間，數(shù)據(jù)流下面顯示的兩側(cè)電壓為蓄電池電壓，而數(shù)據(jù)流上面的切斷電流則在迅速増大，基本上極限電流都能達到17?18A，當(dāng)駐車完成之后，兩側(cè)電壓變?yōu)?V，表示J540停止對駐車制動電機的供電，不過駐車制動電機工作的切斷電流值會定格在數(shù)據(jù)流上。反過來，當(dāng)解除駐車制動的瞬間，下面的電壓值沒有懸念的仍是蓄電池電壓，而切斷電流數(shù)據(jù)隨著駐車的解除變?yōu)?V。當(dāng)駐車制動被完全解除后，電壓和電流全部變?yōu)?了。還有一點在圖中并不能完全反映出來，那就是在正常情況下，不管是駐車啟用或解除駐車的時間都很短，也就是下面電壓顯示蓄電池電壓的時間，大約在1s左右，而這個時間也是駐車電機正常工作的時間。
觀察了正常車輛的數(shù)據(jù)流，再比較故障車輛的數(shù)據(jù)流。圖3中故障車輛的左側(cè)駐車電機的切斷電流只有5A不到，遠遠低于正常車輛的工作電流，而右側(cè)顯示的電流值符合正常。
同時還可以看到圖3中左側(cè)電壓還繼續(xù)保持在11.9V。而右側(cè)電壓已經(jīng)為0了，這是因為J540檢測到左側(cè)電流過小，因此會繼續(xù)通電一段時間，努力嘗試將左側(cè)駐車電機推出，確保左側(cè)駐車制動到位。這個可以理解是J540的一個應(yīng)急功能吧！通過實際的觀察，這個應(yīng)急功能的時間持續(xù)在5s左右。當(dāng)駐車電機確實因故無法推出，則J540停止對這個駐車電機提供電源。此時J540會記憶對應(yīng)的故障碼，同時會通過CAN線（J540的16號和17號腳）輸出故障信息至ABS，再由ABS控制單元發(fā)送命令至儀表，儀表單元便接通故障燈以警示駕駛員。而現(xiàn)在維修人員只是對調(diào)了一下線束，故障現(xiàn)象就轉(zhuǎn)移至左側(cè)，至此說明問題的根源還是在J540至駐車電機的線路上。于是維修人員按照廠家指導(dǎo)的辦法，將相應(yīng)駐車電機至J540的兩條線束全部剝開，將兩條線路分別單獨包扎好之后，裝回車上試車，卻發(fā)現(xiàn)故障仍然存在。既然包扎無法解決問題，于是嘗試著更換了一條全新的線束，更換之后反復(fù)松開和拉緊電子駐車按鈕，故障不再出現(xiàn)，至此故障徹底排除。
故障總結(jié)：該車故障的排除可謂走了很長的一段彎路，正常找出該故障的原因應(yīng)該不用太長的時間，但是本次故障查找原因就花了差不多一整天時間，究其原因，首先是思路出了問題，在思路上存在一個慣性思維，因為之前碰到的線路故障引起的故障碼和本次的不同，所以自一開始就想當(dāng)然的將線路方面的故障原因排除在外。殊不知同一條線路若存在故障，一般包括有兩個截然不同的原因，分別是短路和斷路。而之前碰到的故障碼顯示，駐車制動電機供電電壓對地短路，故障碼中明確告知線路存在短路，因此排除這個故障，按照廠家的指導(dǎo)包線切斷搭鐵點，則故障當(dāng)然可以排除。而本例故障，顯示的是電機張緊力未達到，結(jié)合數(shù)據(jù)流，可能有技師要提出質(zhì)疑了，如果是斷路，為什么VAS6150還是會顯示有5A左右的電流呢？其實有這個質(zhì)疑說明技師真的在思考問題了，如果線路真的是完全斷路，通過的電流肯定是0才對，所以嚴(yán)格來說本例故障屬于短路和斷路之外的第三種原因，那就是J540至駐車電機的線路并沒有完全斷路，而是該線路某處處在似斷非斷之間，也包括某處的銅絲被截斷減少，導(dǎo)致導(dǎo)線的橫截面積大大減小。通過上面圖中的數(shù)據(jù)流知道，切斷電流接近20A，能通過這么大的電流，則該線束橫截面肯定比較大，翻閱電路圖查閱該線的截面積為2.5mm2，而桑塔納鹵素大燈供電線的橫截面積也只有1.5mm2,足以說明該線路通過的電流比大燈電流都要大。所以如果該線某處的銅絲似斷非斷或大大減少了，若單純用萬用表去測量線束的兩端電阻判斷好壞，明顯是檢查不到任何問題，但是在通電的時候，減小的截面積線束對通過電流的影響則非常大，因為電機需要的電流也非常大。直接導(dǎo)致駐車電機電流過小，駐車電機自然也就無法正常工作了。日常維修中最容易碰到與這種情況接近的例子，當(dāng)啟動機啟動發(fā)動機的時候，若是啟動機的搭鐵線不良，就有可能在啟動機工作的瞬間，明顯感覺到啟動機達不到正常轉(zhuǎn)速，嚴(yán)重的甚至于無法啟動發(fā)動機。這種情況下哪怕蓄電池再怎么良好，也無法提供啟動機正常工作所需要的大電流了。
接下來說說電子機械自動駐車的功能，事實上該車兩個按鈕在設(shè)計上為一個整體結(jié)構(gòu)。
左側(cè)括號中間帶P的字母表示電子機械式駐車按鈕，而后面帶AUTOHOLD的開關(guān)則是自動駐車按鈕，圖1中兩個按鈕的指示燈都亮，表示電子機械駐車功能和自動駐車功能都已經(jīng)開啟，不過開啟自動駐車必須有3個條件，包括：發(fā)動機已經(jīng)啟動，左前門已經(jīng)關(guān)好，駕駛員側(cè)安全帶已經(jīng)系好，這3個條件缺一不可。當(dāng)然這些硬性條件也只是生產(chǎn)廠家基于安全的考慮，確保駕駛員的安全而做的一些限制。
而電子自動駐車的優(yōu)點，最主要體現(xiàn)在減少駕駛員工作強度和提高操作便捷性上，若在市區(qū)車輛繁多時，或在堵車開開停停等情況下，此功能優(yōu)點更是明顯。車輛行駛中，只要駕駛員踩制動踏板讓車輛完全靜止后，電子機械式駐車便自動啟動，此時駕駛員可以松開制動踏板，而不理會擋位是在D擋或者是R擋，車輛依舊會由自動駐車作用而停止行駛，而當(dāng)駕駛員想繼續(xù)行駛，只需輕點加速踏板，駐車制動便自動解除，車輛就可以輕松前行。這樣就大大減少了駕駛員在市區(qū)堵車情況下的反復(fù)換擋，踩制動踏板和拉手制動等動作了。還有一個優(yōu)點是使用了自動駐車后，駕駛員熄火后下車，無需去操作駐車按鈕，J540會自動啟動駐車功能，避免了手動擋車型產(chǎn)生溜車的風(fēng)險。當(dāng)然若自動駐車功能未開啟（未按下自動駐車按鈕，該按鈕指示燈沒有點亮），若車輛行駛中自動駐車功能開啟必需的3個條件都滿足情況下，則車輛在行駛中等待停車時，若人為拉起了電子機械式駐車按鈕，當(dāng)需要行駛時，同樣只用輕點加速踏板，則電子駐車同樣會自動解除。此功能和自動駐車已經(jīng)開啟是完全相同的，也是自動駐車功能的一個延伸。但是若3個條件有一項不滿足，比如駕駛員沒系安全帶，則無論如何輕踩加速踏板，駐車也不會自動解除的，同時儀表中會有提示：請解除電子駐車制動。碰上這個情況一般就需要手動解除駐車了。
還有一點需要重點強調(diào)，任何電子產(chǎn)品，使用中不要超越物理極限。所以啟動自動駐車功能之后，若停車等待時間過長（比如過鐵路等情況），則不建議使用，因為使用自動駐車功能時，擋位都是在行駛擋位，駕駛員懶得將擋位推至空擋，此時完全依靠駐車制動對兩后輪的制動力強制讓車輛靜止，發(fā)動機負荷是遠大于正常怠速的負荷，油耗大大增加的同時，也會導(dǎo)致發(fā)動機的加速磨損。所以廠家設(shè)計程序里面也包含了相關(guān)聯(lián)的程序，當(dāng)自動駐車超過3min時候，則電子駐車功能會瞬間的松開再拉起，這一瞬間的動作，車輛并不會有真正意義上的移動，但駕駛員能明顯感覺到車輛的震動。其實該程序的主要目的也是警示駕駛員，在停車時間過長（超過3min以上）最好不使用該功能，或者這種情況下使用該功能時，請及時將擋位切換至空擋，等要行駛時候再掛至前進擋。但是如果駕駛員繼續(xù)在前進擋位保持自動駐車，則該程序在提醒一次之后，在接下來的10mm之內(nèi)就不會再次提醒了。
最后還有一個想法，就是電子駐車控制單元J540是如何來判斷駐車電機已經(jīng)正確的壓緊制動盤呢？筆者個人認為，J540是通過檢測駐車電機工作的電流值來確定是否正常。當(dāng)駐車電機將制動片推出來壓緊制動盤的瞬間，其輸出電流接近最大值，一般在17?18A，J540測算電流值符合正常后，便認為駐車制動過程已經(jīng)完成，于是切斷供電，駐車制動便結(jié)束。J540切斷供電的同時會儲存切斷時候的電流值，這個電流值大小就可以給維修人員參考了。若駐車電機的線路出現(xiàn)短路，此時J540瞬間輸出電流就會遠遠大于正常電流值，這個情況下J540會立即切斷該線路的電源供應(yīng)，同時記憶供電線路對地短路的故障碼。而若駐車電機線路出現(xiàn)斷路或接觸不良，J540輸出電流值就會小于正常值，這種情況下，J540會延長供電時間，大約在5s左右，若依舊無非達到正常電流，J540就會存儲張緊力不足的故障碼了。
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