电子机械驻车故障的排除与思考论文

电子机械驻车故障的排除与思考论文

　　故障现象：该车驻车制动器故障灯常亮。当电子机械驻车启动后，左后轮依旧可以自由的转动。

　　故障诊断：根据客户反映的情况，维修技师首先用举升机托起车辆，悬空4个轮后，维修人员拉起电动驻车按钮，能清晰听到两后轮驻车电机运转的声音，右后轮电机工作一下马上停止，右后轮被抱死，而左后轮电机工作的声音则不会停止，在左后轮抱死的一瞬间，左后轮电机继续工作，工作噪音持续几秒钟后，左后轮被再次松开，左后轮因此可以继续旋转。

　　途观全系使用了电子机械式驻车制动机构，该驻车机构操作非常便捷，只需用手指轻轻拉一下电控机械驻车按钮开关（如图1所示），驻车制动电机V282和V283被通电旋转，并往外推出制动片，制动片压紧制动盘后，驻车制动便算完成。而解除驻车制动只需轻轻按一下电控机械驻车按钮开关，驻车制动电机便往回旋转，制动片被缩回，驻车制动得以解除。该电子驻车系统的操作，相较于传统的纯机械驻车制动，极大减少了驾驶员的操作强度，同时又大大增加了驻车制动的可靠性能。不过该电子机械式驻车制动机构，由于涉及电子控制部分，还有驻车电机等执行器，所以其成本也增加了许多，目前一般只应用在中高档车型上。同时在实际维修工作中，对维修技师有更高的要求，必须熟练知晓该系统的结构和控制原理，才能去解决可能碰到的各种故障。该电子机械驻车系统控制原理如图2所示。

　　针对排除所有和电子控制系统有关联的故障，配合使用专业诊断仪，对提高维修效率，查明故障原因，有着事半功倍的效果。首先使用大众专用诊断仪VAS6150进入电子机械驻车系统，该驻车系统地址码为53,进入后读取系统的故障码，显示故障码为：02428，左侧停车制动器电机张紧力未达到，偶发。

　　这个故障码的指向非常明确，为驻车电机V282的张紧力度不够，简单来说就是V282没有力气。但是途观上市多年，本站也维修过多例电子机械驻车制动方面的故障，像本例的故障码还是第一次见到。之前所维修的故障码内容几乎是千篇一律，故障码的内容是驻车制动器电机供电电压对地短路，这个短路的故障码内容更

　　容易理解，因为两侧的驻车制动电机无非是一个可逆直流电机，在松开或者拉紧驻车制动的时候，电动驻车控制单元J540分别通过14号脚和29号脚为V282提供电源和回路，而其12号和27号脚则为V283电机两端提供电源和回路，只是松开或拉紧电子机械驻车时电机两端的电流方向恰恰相反，假设在松开电子机械驻车时，左侧电机V282若30^4为正极，则30/29肯定就是负极了；但是在拉紧电子机械驻车制动时，则30^4就变为负极，而30/29就为正极了。因此驻车制动器电机供电电压对地短路的故障码，就很容易理解了。这个故障产生的根本原因无非是J540与V282或V283之间的某条线路有磨破导致搭铁，这样在J540控制驻车电机工作的瞬间，若正极线被搭铁，J540自然能检测到该电流的过载，J540便停止对该驻车电机的输出电源，避免J540被烧损。引起的结果自然是对应的驻车电机无法工作，此时J540便记忆并储存供电电压对地短路的故障码。而针对这样故障码的排除与维修，厂家的处理方案是将J540至相应的驻车电机两条线路全部剥开重新包扎，切断线路搭铁的根源就可以排除故障。但是本例的故障码为驻车电机张紧力未达到，按这个意思从表面去理解，应该是驻车电机的张紧力达不到正常的要求，导致驻车电机不能将制动片完全推出来压紧制动盘，其结果自然会导致该侧电子驻车电机无法正常工作了。用这个思路去分析这个故障码产生的可能原因包括：①驻车电机本身故障--电机内部短路或断路；②电子机械驻车控制单元J540本身的故障，导致其输出至控制电机的电压有偏差；③制动片或者制动盘磨损超过极限，引起驻车电机推出极限后仍然无法压紧制动盘。

　　本着先易后难的原则，维修技师首先检查了制动片和制动盘，经检查制动盘和制动片的厚度都符合正常，说明这个可能性可以排除。接着维修技师更换了一个全新的驻车电机试车，发现安装好之后故障码可以清除，但是只要拉紧一次驻车按钮，故障会立即重现，至此说明这个原因也可以排除了，那么只剩下最后一个故障原因一一电动驻车和手制动控制单元J540本身故障了，试着拆换了同类型车上一个正常的J540,经编码和基本设定后，却发现故障依旧存在，由此维修陷入了困境。

　　维修到这里，电子机械驻车系统除电动驻车按钮没换之外，其他所有配件已经全部换过新件了，但是若因此去怀疑是不是电动驻车按钮损坏，若果真如此则直接的结果应该是两侧驻车电机都不能正常工作，或者是完全不工作才符合逻辑，现在的问题焦点是V282工作了一瞬间，压紧制动盘后又退回去了。那接下来还是再绕回来从头考虑了。既然所有电子部件都正常，那么会不会还是J540至驻车电机之间的线束出问题了呢？为了更直观的判断问题，特让维修技师拔出J540上的大插头，挑出14号脚和29号脚，12号脚和27号脚，同时将14号脚和12号脚对调，29号脚和27号脚互换，处理好之后，进入引导性功能读取驻车制动工作时候的数据流，如图3所示。

　　接下来读取一下正常车辆电子机械驻车工作时候的数据流，如图4所示，通过图可以看出，正常车辆在拉起驻车制动开关之后，在驻车制动电机工作的瞬间，数据流下面显示的两侧电压为蓄电池电压，而数据流上面的切断电流则在迅速増大，基本上极限电流都能达到17?18A，当驻车完成之后，两侧电压变为0V，表示J540停止对驻车制动电机的供电，不过驻车制动电机工作的切断电流值会定格在数据流上。反过来，当解除驻车制动的瞬间，下面的电压值没有悬念的仍是蓄电池电压，而切断电流数据随着驻车的解除变为0V。当驻车制动被完全解除后，电压和电流全部变为0了。还有一点在图中并不能完全反映出来，那就是在正常情况下，不管是驻车启用或解除驻车的时间都很短，也就是下面电压显示蓄电池电压的时间，大约在1s左右，而这个时间也是驻车电机正常工作的时间。

　　观察了正常车辆的数据流，再比较故障车辆的数据流。图3中故障车辆的左侧驻车电机的切断电流只有5A不到，远远低于正常车辆的工作电流，而右侧显示的电流值符合正常。

　　同时还可以看到图3中左侧电压还继续保持在11.9V。而右侧电压已经为0了，这是因为J540检测到左侧电流过小，因此会继续通电一段时间，努力尝试将左侧驻车电机推出，确保左侧驻车制动到位。这个可以理解是J540的一个应急功能吧！通过实际的观察，这个应急功能的时间持续在5s左右。当驻车电机确实因故无法推出，则J540停止对这个驻车电机提供电源。此时J540会记忆对应的故障码，同时会通过CAN线（J540的16号和17号脚）输出故障信息至ABS，再由ABS控制单元发送命令至仪表，仪表单元便接通故障灯以警示驾驶员。而现在维修人员只是对调了一下线束，故障现象就转移至左侧，至此说明问题的根源还是在J540至驻车电机的线路上。于是维修人员按照厂家指导的办法，将相应驻车电机至J540的两条线束全部剥开，将两条线路分别单独包扎好之后，装回车上试车，却发现故障仍然存在。既然包扎无法解决问题，于是尝试着更换了一条全新的线束，更换之后反复松开和拉紧电子驻车按钮，故障不再出现，至此故障彻底排除。

　　故障总结：该车故障的排除可谓走了很长的一段弯路，正常找出该故障的原因应该不用太长的时间，但是本次故障查找原因就花了差不多一整天时间，究其原因，首先是思路出了问题，在思路上存在一个惯性思维，因为之前碰到的线路故障引起的故障码和本次的不同，所以自一开始就想当然的将线路方面的故障原因排除在外。殊不知同一条线路若存在故障，一般包括有两个截然不同的原因，分别是短路和断路。而之前碰到的故障码显示，驻车制动电机供电电压对地短路，故障码中明确告知线路存在短路，因此排除这个故障，按照厂家的指导包线切断搭铁点，则故障当然可以排除。而本例故障，显示的是电机张紧力未达到，结合数据流，可能有技师要提出质疑了，如果是断路，为什么VAS6150还是会显示有5A左右的电流呢？其实有这个质疑说明技师真的在思考问题了，如果线路真的是完全断路，通过的电流肯定是0才对，所以严格来说本例故障属于短路和断路之外的第三种原因，那就是J540至驻车电机的线路并没有完全断路，而是该线路某处处在似断非断之间，也包括某处的铜丝被截断减少，导致导线的横截面积大大减小。通过上面图中的数据流知道，切断电流接近20A，能通过这么大的电流，则该线束横截面肯定比较大，翻阅电路图查阅该线的截面积为2.5mm2，而桑塔纳卤素大灯供电线的横截面积也只有1.5mm2,足以说明该线路通过的电流比大灯电流都要大。所以如果该线某处的铜丝似断非断或大大减少了，若单纯用万用表去测量线束的两端电阻判断好坏，明显是检查不到任何问题，但是在通电的时候，减小的截面积线束对通过电流的影响则非常大，因为电机需要的电流也非常大。直接导致驻车电机电流过小，驻车电机自然也就无法正常工作了。日常维修中最容易碰到与这种情况接近的例子，当启动机启动发动机的时候，若是启动机的搭铁线不良，就有可能在启动机工作的瞬间，明显感觉到启动机达不到正常转速，严重的甚至于无法启动发动机。这种情况下哪怕蓄电池再怎么良好，也无法提供启动机正常工作所需要的大电流了。

　　接下来说说电子机械自动驻车的功能，事实上该车两个按钮在设计上为一个整体结构。

　　左侧括号中间带P的字母表示电子机械式驻车按钮，而后面带AUTOHOLD的开关则是自动驻车按钮，图1中两个按钮的指示灯都亮，表示电子机械驻车功能和自动驻车功能都已经开启，不过开启自动驻车必须有3个条件，包括：发动机已经启动，左前门已经关好，驾驶员侧安全带已经系好，这3个条件缺一不可。当然这些硬性条件也只是生产厂家基于安全的考虑，确保驾驶员的安全而做的一些限制。

　　而电子自动驻车的优点，最主要体现在减少驾驶员工作强度和提高操作便捷性上，若在市区车辆繁多时，或在堵车开开停停等情况下，此功能优点更是明显。车辆行驶中，只要驾驶员踩制动踏板让车辆完全静止后，电子机械式驻车便自动启动，此时驾驶员可以松开制动踏板，而不理会挡位是在D挡或者是R挡，车辆依旧会由自动驻车作用而停止行驶，而当驾驶员想继续行驶，只需轻点加速踏板，驻车制动便自动解除，车辆就可以轻松前行。这样就大大减少了驾驶员在市区堵车情况下的反复换挡，踩制动踏板和拉手制动等动作了。还有一个优点是使用了自动驻车后，驾驶员熄火后下车，无需去操作驻车按钮，J540会自动启动驻车功能，避免了手动挡车型产生溜车的风险。当然若自动驻车功能未开启（未按下自动驻车按钮，该按钮指示灯没有点亮），若车辆行驶中自动驻车功能开启必需的3个条件都满足情况下，则车辆在行驶中等待停车时，若人为拉起了电子机械式驻车按钮，当需要行驶时，同样只用轻点加速踏板，则电子驻车同样会自动解除。此功能和自动驻车已经开启是完全相同的，也是自动驻车功能的一个延伸。但是若3个条件有一项不满足，比如驾驶员没系安全带，则无论如何轻踩加速踏板，驻车也不会自动解除的，同时仪表中会有提示：请解除电子驻车制动。碰上这个情况一般就需要手动解除驻车了。

　　还有一点需要重点强调，任何电子产品，使用中不要超越物理极限。所以启动自动驻车功能之后，若停车等待时间过长（比如过铁路等情况），则不建议使用，因为使用自动驻车功能时，挡位都是在行驶挡位，驾驶员懒得将挡位推至空挡，此时完全依靠驻车制动对两后轮的制动力强制让车辆静止，发动机负荷是远大于正常怠速的负荷，油耗大大增加的同时，也会导致发动机的加速磨损。所以厂家设计程序里面也包含了相关联的程序，当自动驻车超过3min时候，则电子驻车功能会瞬间的松开再拉起，这一瞬间的动作，车辆并不会有真正意义上的移动，但驾驶员能明显感觉到车辆的震动。其实该程序的主要目的也是警示驾驶员，在停车时间过长（超过3min以上）最好不使用该功能，或者这种情况下使用该功能时，请及时将挡位切换至空挡，等要行驶时候再挂至前进挡。但是如果驾驶员继续在前进挡位保持自动驻车，则该程序在提醒一次之后，在接下来的10mm之内就不会再次提醒了。

　　最后还有一个想法，就是电子驻车控制单元J540是如何来判断驻车电机已经正确的压紧制动盘呢？笔者个人认为，J540是通过检测驻车电机工作的电流值来确定是否正常。当驻车电机将制动片推出来压紧制动盘的瞬间，其输出电流接近最大值，一般在17?18A，J540测算电流值符合正常后，便认为驻车制动过程已经完成，于是切断供电，驻车制动便结束。J540切断供电的同时会储存切断时候的电流值，这个电流值大小就可以给维修人员参考了。若驻车电机的线路出现短路，此时J540瞬间输出电流就会远远大于正常电流值，这个情况下J540会立即切断该线路的电源供应，同时记忆供电线路对地短路的故障码。而若驻车电机线路出现断路或接触不良，J540输出电流值就会小于正常值，这种情况下，J540会延长供电时间，大约在5s左右，若依旧无非达到正常电流，J540就会存储张紧力不足的故障码了。

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