长安福特锐界驻车制动器不工作故障案例诊断与分析
2024-10-31李春明
关键词:驻车制动;工作原理;故障排除
中图分类号: U472.42 文献标识码:A
0 引言
电子驻车制动系统(Electronic Parking Brake,简称EPB)是现代汽车中的一项关键安全技术,它通过电子控制单元来控制车辆的驻车制动过程,取代了传统的机械驻车制动。为驾驶员提供了更为便捷、安全和高效的驻车体验。然而,随着电子驻车制动系统的广泛应用,其故障问题也日益凸显,成为影响汽车安全和性能的重要因素之一。
电子驻车制动系统故障可能涉及多个方面,包括但不限于电路问题、控制单元故障、传感器故障以及执行器问题等。这些故障不仅可能导致驻车制动功能失效,还可能对汽车的整体性能和安全性产生严重影响。因此,对电子驻车制动系统进行全面、深入的故障分析,找出故障的根本原因,并采取相应的维修措施,对于确保汽车的安全运行和延长使用寿命具有重要意义。
1 驻车制动工作原理
如图1 所示,驻车制动系统由驻车制动器开关、ABS 控制单元、驻车制动电机及相关线束组成。驻车制动器EPB 开关是一个带有2 组3 个内置微动开关的三位开关,开关的3 个位置分别为施加(拔起),空挡(休眠或静止)以及松开(推下)。
(1)驻车制动施加。ABS 控制单元监控驻车制动系统,并发送参考电压到驻车制动器开关。当驾驶员操作驻车制动器开关至施加位置,参考电压通过开关被送回至ABS 控制单元, ABS 控制单元收到施加请求信号后将电压传送至驻车制动器驱动电机,驱动电机工作,施加驻车制动完成。ABS 控制单元将信息通过HSCAN2发送给网关GWM,网关GWM 通过HS-CAN3 将信息发送信息到仪表IPC,仪表将点亮红色驻车制动指示灯。
(2)驻车制动松开。当点火开关处于打开状态,且踩下制动踏板时,驾驶员操作驻车制动器开关至释放位置时,ABS 控制单元给驻车制动器开关的参考电压会被送回至ABS 控制单元,ABS 控制单元收到驻车制动释放请求后将电压(释放电流方向与施加制动电流方向相反)传送至驻车制动器驱动电机,驱动电机工作,驻车制动器松开,ABS 控制单元将信息通过HS-CAN2 发送给网关GWM,网关GWM 通过HS-CAN3 将信息发送信息到仪表IPC,仪表上红色驻车制动指示灯熄灭。如果红色驻车制动指示灯由于非驻车制动器的原因而不得熄灭,IPC将会在信息中心显示。
(3)自动释放(松开)。配有电子驻车制动器的车辆具备自动释放功能,自动释放需要同时满足以下条件:驾驶员系好安全带、关闭驾驶室车门、发动机起动、挂前进挡或倒挡、然图1 驻车制动系统部件组成后踩下油门踏板时,驻车制动器将自动松开,控制原理图2 所示。
2 驻车制动系统常见故障及分析
随着消费者对汽车安全性、舒适性和便捷性的要求不断提高,以及各国政府对汽车安全性能的严格监管,EPB 系统故障分析与诊断的研究显得尤为重要。电子驻车制动系统的常见故障主要有:仪表故障指示灯常亮、驻车制动系统不工作及工作时有异常声响[1]。以下是常见故障的分析。
2.1 详细的故障诱因
仪表故障指示灯常亮的原因有电气线路故障、ABS 控制单元故障、制动液不足;驻车制动系统不工作的原因常见为ABS 控制单元供电故障、开关故障、ABS 控制单元及软件故障、驻车制动驱动电机故障等;异常声音主要是电机、齿轮或连接件损坏等。由于驻车制动系统常见故障涉及电子、机械、软件等多方面技术,故障可能源于多个环节,定位具体故障点较为困难。在故障诊断时主要遵循由易到难的检查原则,以下将对常见故障进行诊断。
(1)电源故障。系统通过F25、F69、F82 三个熔丝供电,以及通过G112 搭铁[2]。熔丝可以通过电阻法、目视法、电压法等方法检查是否良好。此外,如果车辆的电池电量低或电气系统出现故障,系统也可能无法正常工作。
(2)电气线路故障。如果系统的电路出现腐蚀、断裂或松动或因干涉磨损导致短路。线束或插接器出现腐蚀可以通过检查线路完整性确认;线路断路检测方法主要通过电压降法结合电阻法进行检测更准确;线路短路分为线路互短、对正极短路、对负极短路等故障。检测方法为:关闭点火开关,断开蓄电池负极,断开线路中各插接器,通过电阻法或电压法检测[3]。
(3)开关问题。EPB 系统中的开关如果出现故障或损坏,可能会导致制动器无法正确释放或施加。检测方法可以先观察开关背景灯是否点亮,如果背景灯点亮说明ABS 控制单元本身供电及ABS 控制单元给开关的参考电压供电正常,否则需要检测ABS 控制单元给开关的参考电压线路。若供电正常,则操作开关,测量信号反馈线路电压并对比参考电压,若电压不同,说明开关故障。
(4)电机故障。电机自身会导致驻车制动系统不工作。检测时操作驻车制动开关,测量电机插接器工作电压是为12 V,若动作时电压正常但系统不工作,则说明电机有故障。
(5)软件问题。EPB 的操作依赖于复杂的控制软件。软件错误、自身软件运行时出现异常情况导致软件丢失等,这类问题可以采用专用诊断仪进行重新编程即可。
(6)ABS 控制单元故障。作为系统的“大脑”,控制单元如果出现故障,整个系统可能会停止工作。在排查了以上故障点后故障仍然存在,再结合故障诊断仪读取的故障码综合判决ABS 控制单元是否存在故障。
(7)制动液不足。制动液不足也会引起驻车制动指示灯点亮,可以通过检测制动液液位高度判断是否充足,若不足则需要检查制动盘、制动片磨损程度及制动管路是否有泄漏,切不可直接补充制动油到MAX 的液位高度。
(8)异响。在EPB 操作过程中,如果听到异常的噪音,可能是电机、齿轮或连接件损坏的迹象。异响判断可以通过专用设备进行听诊判断。此外,在更换后制动片时,如果未先进入维修模式就直接让后制动分泵活塞回位,将会导致发生异响。
2.2 电子驻车制动维修模式的激活步骤
(1)打开点火开关。
(2)踩下并保持加速踏板位置,同时按动驻车制动开关到“释放”位置,继续踩下并按住驻车制动开关。
(3)关闭点火开关。
(4)5 s 内再次打开,继续踩下并按住驻车制动开关。
(5)关闭点火开关,然后释放加速踏板和EPB 开关。
关闭维修模式开关需要拉动驻车制动开关到“施加”位置,其他步骤一样。
3 长安福特锐界驻车制动故障案例2例
3.1 案例1 :驻车制动系统无法释放
(1)故障现象。一辆长安福特锐界,行驶里程为1.7 万km,搭载2.0T 发动机和自动变速器。该车仪表提示检修制动系统,电子驻车制动系统无法释放。
(2)维修过程。起动车辆,仪表板上的ABS、ESP、驻车等系统的故障警告灯常亮,并且提示“检修制动系统”,驻车制动无法释放,车辆停放一会偶尔驻车制动又可以释放、反复操作几次又无法释放。
使用福特专用诊断仪IDS 读取故障码[4],发现ABS 系统内有故障码:U300A—点火开关讯号无效;PAM 和PSCM 系统内有故障码:U0415—由ABS 控制单元获得的数据无效。
清除故障码后重新起动车辆,操作几次驻车制动开关,诊断仪再次检测发现U300A 故障码复现。查阅维修手册,根据维修手册中对U300A 的故障码生成条件分析,可能原因有蓄电池电压异常、熔丝故障、供电线路故障,以及ABS 控制单元故障等。
用万用表和蓄电池测试仪测量蓄电池均正常,检查BJB 保险盒内熔丝F25、F69、F82 都正常,断开ABS C135 插接器测量1 号、30 号、35 号端子对搭铁电压均为蓄电池电压、14 号端子搭铁对正极电压为蓄电池电压[5],正常;想到驻车制动器偶尔可以工作,ABS 控制单元总成损坏可能性很小,于是插上ABS 控制单元C135 插接器后,再次测量C135 插接器的1 号、30 号、35号端子对地电压,发现C135/35 号端子供电电压为2.7 V,异常。
测量C135/35 号对搭铁电压,结果异常,于是关闭点火开关,断开蓄电池负极,拔下F25 熔丝,测量该熔丝输入端到C135/35号端子之间的电阻,电阻值为“OL”,再断开线路中间的插接器C1026,进行分段线路测量电阻,根据测试结果发现F25 输出端子到C1026/1 号端子之间的电阻为0.1 Ω、C1026/1 号端子到C1026/4 号端子之间线路的电阻为“OL”,异常。
(3)故障排除。检查线路,发现这段导线遭到磨损,内部的大部分铜丝已被断,只有少量的铜丝是完好的。修复受损线路后清除故障码,驻车制动器工作正常,故障修复完成。
3.2 案例2 :驻车制动系统指示灯闪烁
(1)故障现象。一辆长安福特锐界,行驶里程为7 000 km,搭载2.0T 发动机和自动变速器。该车仪表上的驻车制动故障警告灯频繁闪烁,并且提示“驻车制动功能限制,需要维修”。
(2)维修过程。维修人员拉起或释放驻车制动开关,左右后轮驻车制动驱动电机均不工作。使用福特专用诊断软件IDS 进行检测,发现故障码“C2007:96—右电机:部件内部故障”“C2008:96—左电机:部件内部故障”“B1111 :54—启用电子停车制动:校正丢失”,故障码无法清除。查看维修手册,根据故障码产生的条件分析,可能原因有蓄电池电压低、线路或插接器故障、驻车制动电机故障,以及ABS 控制单元故障或程序错乱。
驻车制动器左右两个驱动电机同时损坏的可能性不大,先检测蓄电池电压,正常。根据电路图,测量驻车制动驱动电机插接器到ABS 控制单元之间的线路。
关闭点火开关, 断开蓄电池负极, 拔出插接器C135、C4478、C4479,测量C135/12 号端子到C4479/1 号端子的电阻值,为0.2 Ω、C135/13 号端子到C4479/2 号端子的电阻值0.3 Ω、C135/2 号端子到C4478/2 号端子的电阻值为0.2 Ω、C135/3 号端子到C4478/1 号端子的电阻值为0.2 Ω,线路正常。
重连插接器C135,连接蓄电池负极,打开点火开关,在辅助人员操作驻车制动开关EPB 时,使用万用表电压挡测量C4478/1 号端子与C4478/2 号端子之间的电压为0,C4478/1 号端子对搭铁的电压和C4478/2 号端子对搭铁的电压都为0。使用万用表电压挡测量C4479/1 号端子与C4479/2 号端子之间的电压为0,C4479/1 号端子对搭铁的电压和C4479/2 号端子对搭铁的电压也为0。上述电阻测量结果说明线路正常,根据电压测量说明操作驻车制动开关时ABS 泵未给驻车制动驱动电机驱动电压。使用福特专用诊断仪对ABS 控制单元进行编程和参数校准,故障现象仍然存在,于是判断为ABS 控制单元自身故障。
(3)故障排除。更换新的ABS 控制单元,进行编程和参数设置后,故障消失。
4 结束语
本文主要讲述了驻车制动系统从结构组成、工作原理到常见故障分析,通过具有代表性故障案例分析及检测过程,使用多种检测方法结合电路图和维修手册,提高检测的准确性。同时为汽车维修行业提供一套全面的EPB 系统故障诊断与维修方案,促进汽车安全性和驾驶体验的提升。
作者简介:李春明,本科,讲师,研究方向为新能源汽车技术。