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電子機(jī)械駐車故障的排除與思考論文
故障現(xiàn)象：該車駐車制動(dòng)器故障燈常亮。當(dāng)電子機(jī)械駐車啟動(dòng)后，左后輪依舊可以自由的轉(zhuǎn)動(dòng)。
故障診斷：根據(jù)客戶反映的情況，維修技師首先用舉升機(jī)托起車輛，懸空4個(gè)輪后，維修人員拉起電動(dòng)駐車按鈕，能清晰聽到兩后輪駐車電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的聲音，右后輪電機(jī)工作一下馬上停止，右后輪被抱死，而左后輪電機(jī)工作的聲音則不會(huì)停止，在左后輪抱死的一瞬間，左后輪電機(jī)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(jī)械式駐車制動(dòng)機(jī)構(gòu)，該駐車機(jī)構(gòu)操作非常便捷，只需用手指輕輕拉一下電控機(jī)械駐車按鈕開關(guān)（如圖1所示），駐車制動(dòng)電機(jī)V282和V283被通電旋轉(zhuǎn)，并往外推出制動(dòng)片，制動(dòng)片壓緊制動(dòng)盤后，駐車制動(dòng)便算完成。而解除駐車制動(dòng)只需輕輕按一下電控機(jī)械駐車按鈕開關(guān)，駐車制動(dòng)電機(jī)便往回旋轉(zhuǎn)，制動(dòng)片被縮回，駐車制動(dòng)得以解除。該電子駐車系統(tǒng)的操作，相較于傳統(tǒng)的純機(jī)械駐車制動(dòng)，極大減少了駕駛員的操作強(qiáng)度，同時(shí)又大大增加了駐車制動(dòng)的可靠性能。不過該電子機(jī)械式駐車制動(dòng)機(jī)構(gòu)，由于涉及電子控制部分，還有駐車電機(jī)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(shí)在實(shí)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(jī)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(jìn)入電子機(jī)械駐車系統(tǒng)，該駐車系統(tǒng)地址碼為53,進(jìn)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(dòng)器電機(jī)張緊力未達(dá)到，偶發(fā)。
這個(gè)故障碼的指向非常明確，為駐車電機(jī)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(jī)械駐車制動(dòng)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(dòng)器電機(jī)供電電壓對地短路，這個(gè)短路的故障碼內(nèi)容更
容易理解，因?yàn)閮蓚?cè)的駐車制動(dòng)電機(jī)無非是一個(gè)可逆直流電機(jī)，在松開或者拉緊駐車制動(dòng)的時(shí)候，電動(dòng)駐車控制單元J540分別通過14號(hào)腳和29號(hào)腳為V282提供電源和回路，而其12號(hào)和27號(hào)腳則為V283電機(jī)兩端提供電源和回路，只是松開或拉緊電子機(jī)械駐車時(shí)電機(jī)兩端的電流方向恰恰相反，假設(shè)在松開電子機(jī)械駐車時(shí)，左側(cè)電機(jī)V282若30^4為正極，則30/29肯定就是負(fù)極了；但是在拉緊電子機(jī)械駐車制動(dòng)時(shí)，則30^4就變?yōu)樨?fù)極，而30/29就為正極了。因此駐車制動(dòng)器電機(jī)供電電壓對地短路的故障碼，就很容易理解了。這個(gè)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(jī)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(jī)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(jī)無法工作，此時(shí)J540便記憶并儲(chǔ)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(jī)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(jī)張緊力未達(dá)到，按這個(gè)意思從表面去理解，應(yīng)該是駐車電機(jī)的張緊力達(dá)不到正常的要求，導(dǎo)致駐車電機(jī)不能將制動(dòng)片完全推出來壓緊制動(dòng)盤，其結(jié)果自然會(huì)導(dǎo)致該側(cè)電子駐車電機(jī)無法正常工作了。用這個(gè)思路去分析這個(gè)故障碼產(chǎn)生的可能原因包括：①駐車電機(jī)本身故障--電機(jī)內(nèi)部短路或斷路；②電子機(jī)械駐車控制單元J540本身的故障，導(dǎo)致其輸出至控制電機(jī)的電壓有偏差；③制動(dòng)片或者制動(dòng)盤磨損超過極限，引起駐車電機(jī)推出極限后仍然無法壓緊制動(dòng)盤。
本著先易后難的原則，維修技師首先檢查了制動(dòng)片和制動(dòng)盤，經(jīng)檢查制動(dòng)盤和制動(dòng)片的厚度都符合正常，說明這個(gè)可能性可以排除。接著維修技師更換了一個(gè)全新的駐車電機(jī)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(huì)立即重現(xiàn)，至此說明這個(gè)原因也可以排除了，那么只剩下最后一個(gè)故障原因一一電動(dòng)駐車和手制動(dòng)控制單元J540本身故障了，試著拆換了同類型車上一個(gè)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(jī)械駐車系統(tǒng)除電動(dòng)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(dòng)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(jī)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(diǎn)是V282工作了一瞬間，壓緊制動(dòng)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(huì)不會(huì)還是J540至駐車電機(jī)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(hào)腳和29號(hào)腳，12號(hào)腳和27號(hào)腳，同時(shí)將14號(hào)腳和12號(hào)腳對調(diào)，29號(hào)腳和27號(hào)腳互換，處理好之后，進(jìn)入引導(dǎo)性功能讀取駐車制動(dòng)工作時(shí)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(jī)械駐車工作時(shí)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(dòng)開關(guān)之后，在駐車制動(dòng)電機(jī)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(dá)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(dòng)電機(jī)的供電，不過駐車制動(dòng)電機(jī)工作的切斷電流值會(huì)定格在數(shù)據(jù)流上。反過來，當(dāng)解除駐車制動(dòng)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(dòng)被完全解除后，電壓和電流全部變?yōu)?了。還有一點(diǎn)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(shí)間都很短，也就是下面電壓顯示蓄電池電壓的時(shí)間，大約在1s左右，而這個(gè)時(shí)間也是駐車電機(jī)正常工作的時(shí)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(jī)的切斷電流只有5A不到，遠(yuǎn)遠(yuǎn)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(shí)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?yàn)镴540檢測到左側(cè)電流過小，因此會(huì)繼續(xù)通電一段時(shí)間，努力嘗試將左側(cè)駐車電機(jī)推出，確保左側(cè)駐車制動(dòng)到位。這個(gè)可以理解是J540的一個(gè)應(yīng)急功能吧！通過實(shí)際的觀察，這個(gè)應(yīng)急功能的時(shí)間持續(xù)在5s左右。當(dāng)駐車電機(jī)確實(shí)因故無法推出，則J540停止對這個(gè)駐車電機(jī)提供電源。此時(shí)J540會(huì)記憶對應(yīng)的故障碼，同時(shí)會(huì)通過CAN線（J540的16號(hào)和17號(hào)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(jī)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(jī)至J540的兩條線束全部剝開，將兩條線路分別單獨(dú)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(shí)間，但是本次故障查找原因就花了差不多一整天時(shí)間，究其原因，首先是思路出了問題，在思路上存在一個(gè)慣性思維，因?yàn)橹芭龅降木�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(gè)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(dòng)電機(jī)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(gè)故障，按照廠家的指導(dǎo)包線切斷搭鐵點(diǎn)，則故障當(dāng)然可以排除。而本例故障，顯示的是電機(jī)張緊力未達(dá)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(huì)顯示有5A左右的電流呢？其實(shí)有這個(gè)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(jī)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?cái)鄿p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(shí)候，減小的截面積線束對通過電流的影響則非常大，因?yàn)殡姍C(jī)需要的電流也非常大。直接導(dǎo)致駐車電機(jī)電流過小，駐車電機(jī)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(dòng)機(jī)啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的時(shí)候，若是啟動(dòng)機(jī)的搭鐵線不良，就有可能在啟動(dòng)機(jī)工作的瞬間，明顯感覺到啟動(dòng)機(jī)達(dá)不到正常轉(zhuǎn)速，嚴(yán)重的甚至于無法啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。這種情況下哪怕蓄電池再怎么良好，也無法提供啟動(dòng)機(jī)正常工作所需要的大電流了。
接下來說說電子機(jī)械自動(dòng)駐車的功能，事實(shí)上該車兩個(gè)按鈕在設(shè)計(jì)上為一個(gè)整體結(jié)構(gòu)。
左側(cè)括號(hào)中間帶P的字母表示電子機(jī)械式駐車按鈕，而后面帶AUTOHOLD的開關(guān)則是自動(dòng)駐車按鈕，圖1中兩個(gè)按鈕的指示燈都亮，表示電子機(jī)械駐車功能和自動(dòng)駐車功能都已經(jīng)開啟，不過開啟自動(dòng)駐車必須有3個(gè)條件，包括：發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)啟動(dòng)，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(gè)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(dòng)駐車的優(yōu)點(diǎn)，最主要體現(xiàn)在減少駕駛員工作強(qiáng)度和提高操作便捷性上，若在市區(qū)車輛繁多時(shí)，或在堵車開開停停等情況下，此功能優(yōu)點(diǎn)更是明顯。車輛行駛中，只要駕駛員踩制動(dòng)踏板讓車輛完全靜止后，電子機(jī)械式駐車便自動(dòng)啟動(dòng)，此時(shí)駕駛員可以松開制動(dòng)踏板，而不理會(huì)擋位是在D擋或者是R擋，車輛依舊會(huì)由自動(dòng)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(diǎn)加速踏板，駐車制動(dòng)便自動(dòng)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(dòng)踏板和拉手制動(dòng)等動(dòng)作了。還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是使用了自動(dòng)駐車后，駕駛員熄火后下車，無需去操作駐車按鈕，J540會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)駐車功能，避免了手動(dòng)擋車型產(chǎn)生溜車的風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)然若自動(dòng)駐車功能未開啟（未按下自動(dòng)駐車按鈕，該按鈕指示燈沒有點(diǎn)亮），若車輛行駛中自動(dòng)駐車功能開啟必需的3個(gè)條件都滿足情況下，則車輛在行駛中等待停車時(shí)，若人為拉起了電子機(jī)械式駐車按鈕，當(dāng)需要行駛時(shí)，同樣只用輕點(diǎn)加速踏板，則電子駐車同樣會(huì)自動(dòng)解除。此功能和自動(dòng)駐車已經(jīng)開啟是完全相同的，也是自動(dòng)駐車功能的一個(gè)延伸。但是若3個(gè)條件有一項(xiàng)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(huì)自動(dòng)解除的，同時(shí)儀表中會(huì)有提示：請解除電子駐車制動(dòng)。碰上這個(gè)情況一般就需要手動(dòng)解除駐車了。
還有一點(diǎn)需要重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)，任何電子產(chǎn)品，使用中不要超越物理極限。所以啟動(dòng)自動(dòng)駐車功能之后，若停車等待時(shí)間過長（比如過鐵路等情況），則不建議使用，因?yàn)槭褂米詣?dòng)駐車功能時(shí)，擋位都是在行駛擋位，駕駛員懶得將擋位推至空擋，此時(shí)完全依靠駐車制動(dòng)對兩后輪的制動(dòng)力強(qiáng)制讓車輛靜止，發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷是遠(yuǎn)大于正常怠速的負(fù)荷，油耗大大增加的同時(shí)，也會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)的加速磨損。所以廠家設(shè)計(jì)程序里面也包含了相關(guān)聯(lián)的程序，當(dāng)自動(dòng)駐車超過3min時(shí)候，則電子駐車功能會(huì)瞬間的松開再拉起，這一瞬間的動(dòng)作，車輛并不會(huì)有真正意義上的移動(dòng)，但駕駛員能明顯感覺到車輛的震動(dòng)。其實(shí)該程序的主要目的也是警示駕駛員，在停車時(shí)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(shí)，請及時(shí)將擋位切換至空擋，等要行駛時(shí)候再掛至前進(jìn)擋。但是如果駕駛員繼續(xù)在前進(jìn)擋位保持自動(dòng)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(huì)再次提醒了。
最后還有一個(gè)想法，就是電子駐車控制單元J540是如何來判斷駐車電機(jī)已經(jīng)正確的壓緊制動(dòng)盤呢？筆者個(gè)人認(rèn)為，J540是通過檢測駐車電機(jī)工作的電流值來確定是否正常。當(dāng)駐車電機(jī)將制動(dòng)片推出來壓緊制動(dòng)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(rèn)為駐車制動(dòng)過程已經(jīng)完成，于是切斷供電，駐車制動(dòng)便結(jié)束。J540切斷供電的同時(shí)會(huì)儲(chǔ)存切斷時(shí)候的電流值，這個(gè)電流值大小就可以給維修人員參考了。若駐車電機(jī)的線路出現(xiàn)短路，此時(shí)J540瞬間輸出電流就會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于正常電流值，這個(gè)情況下J540會(huì)立即切斷該線路的電源供應(yīng)，同時(shí)記憶供電線路對地短路的故障碼。而若駐車電機(jī)線路出現(xiàn)斷路或接觸不良，J540輸出電流值就會(huì)小于正常值，這種情況下，J540會(huì)延長供電時(shí)間，大約在5s左右，若依舊無非達(dá)到正常電流，J540就會(huì)存儲(chǔ)張緊力不足的故障碼了。
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