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[分享] 某车型定速巡航失效分析

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发表于 2020-3-20 08:38:25 | 显示全部楼层 |阅读模式

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某车型定速巡航失效分析

李长友1,王孔龙2,张 博2,杨国斌1,于成伟2,王艳秋1 Li Changyou1,Wang Konglong2,Zhang Bo2,Yang Guobin1,Yu Chengwei2,Wang Yanqiu1
(1. 北京汽车集团越野车有限公司,北京 101300;2. 北京北汽德奔汽车技术中心有限公司,北京 101300)
【中国汽车材料网】摘 要:某车型在装配完成后偶发定速巡航失效故障,通过机理研究发现,制动信号误触发导致定速巡航无法正常工作,从信号可靠性方面进行了优化改进,问题得到解决。
关键词:定速巡航;失效分析;制动信号

0 引 言

CCS(Cruise Control System,定速巡航系统)又称定速巡航行驶装置、速度控制系统、自动驾驶系统等,可以按照驾驶员要求的速度,不踩下加速踏板就可以自动保持车速,使车辆以固定的速度行驶[1]。采用这种装置,使得在高速公路上长时间行车能极大缓解驾驶员的疲劳,同时减少了不必要的车速变化,节省燃料,这些优势使得CCS逐渐成为新车型的标准配置。

出于安全考虑,CCS必须满足一系列条件才能启动[2],经常出现驾驶员需要CCS工作时却未能启动。某车型在装配过程中出现了偶发的CCS启动失效,在所有测试条件都满足的情况下,也未能成功启动CCS,进行一系列的故障诊断后也没有发现异常。因为是偶发故障,所以重点从装配和零部件质量方面进行分析排查。


1 CCS工作逻辑

基于制动优先原则等涉及车辆行驶安全的逻辑,CCS开启必须满足车辆达到一定车速并且满足各项安全条件,其工作逻辑如图1所示。

通信正常情况下,CCS会根据收到的定速巡航开启请求,预先判断离合信号(针对手动挡车型)、驻车信号和制动开关信号等相关信号是否满足定速巡航开启条件,如果满足,则进入工作状态,否则不会开启。

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图1 CCS工作逻辑图

当CCS检测到离合信号时,认为该车辆此时将调整挡位或者即将进行制动,因此会退出定速巡航工作状态,进入待机状态。

当CCS检测到驻车信号或制动开关信号时,基于制动优先策略,CCS不再继续对发动机和变速器发出控制指令,CCS由工作状态进入待机状态。

当CCS开启之前检测到离合信号、驻车信号或制动开关信号时,CCS不会开启,也不会进入待机状态或者工作状态。


2 CCS失效故障分析

故障车辆与其他正常车辆在装配方面并无差异,零件批次也都相同,且该车辆除CCS无法开启之外,其他性能与正常车辆并无区别,但这仍不能排除质量一致性差异。

对该车辆的各个控制器模块进行故障检测,首先排查发动机控制模块和变速器模块,经诊断,并无故障码;然后对CCS控制模块进行软件故障检测,一切正常,由此排除控制模块本身带来的故障可能。

基于CCS工作逻辑,首先对启动条件进行排查。行车过程中仪表上无任何故障灯点亮,可以排除驻车信号故障可能;该车为自动挡车辆,排除离合信号故障可能;对于制动信号,当踩下制动踏板时,仪表上不会出现任何制动系统工作的指示,在夜间行驶时制动开关信号可以控制高位制动灯的点亮与否,于是将车辆行驶的工作模式调整为夜间工作模式,通过内后视镜观察高位制动灯附近是否有红光,测试发现,不论是否进行制动操作,高位制动灯始终处于点亮状态,因此判定出制动信号异常。

对制动灯开关装配进行检查,其正常安装状态如图2所示,故障车的制动灯开关未压装到位,如图3所示。在车辆未制动的时候,制动灯开关因为未能吸合,判定车辆处于制动状态,一直对外发送制动信号,启动CCS时,因为检测到制动系统处于工作状态,所以拒绝启动。

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图2 制动灯开关安装结构

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图3 制动灯开关装配不良示意图

该制动灯开关采用齿槽啮合式结构装配,如图4所示,制动灯开关侧面的齿条用于维持在制动踏板安装齿槽内的固定,避免松动;制动灯开关装配的合适位置由制动踏板上的限位支架决定,其装配与工作流程如图5所示。在装配之初将制动灯开关完全压入支架内,当制动系统装配完毕后,制动踏板臂上的限位支架会在制动踏板弹簧力的作用下,将制动灯开关推回一定距离,达到自动调整制动灯开关装配位置的目的。制动踏板上的限位支架装于踏板臂上,在踏板未动作时,与制动灯开关吸合,此时制动灯开关不发出任何信号;当制动踏板被踩下时,限位支架随踏板臂移动,离开制动灯开关,制动灯开关闭合,线路导通,发送制动信号。

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图4 制动灯开关与制动踏板的齿槽啮合

故障车辆中,制动灯开关未能充分压入到支架内,导致制动踏板臂上的限位支架在初始状态不能与制动灯开关贴合,使制动灯开关产生了错误的信号。

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图5 制动灯开关装配与工作流程

对装配工艺进行优化,选择操作人员更易于操作的方式,制动灯开关与制动踏板进行分装时无需控制制动灯开关位置,直接压到最底端,在由真空助力器的弹簧力将制动踏板推回至初始位置时,制动灯开关被自动推回至合适位置,无需人工干预,避免装配不良。经过批量试装验证,问题得到解决。


3 结 论

1)制动灯开关信号产生是导致CCS不能启动的原因,由于制动信号无法从仪表上观察到,因此在排除此类故障时可以打开汽车近光灯,使车辆处于夜间行驶模式,观察高位制动灯点亮与否。

2)对于CCS无法开启的问题,通过观察仪表和对制动灯开关进行实物检测等快捷方式解决问题,缩短了故障排查时间,提高了问题解决效率。

参考文献

[1]任建立,闫江川. 汽车定速巡航控制研究[J]. 河北农机,2018(6):31.

[2]牟云峰,丁永明,刘章辉,等. 匹配ESC系统气制动轻卡定速巡航退出问题整改[J]. 汽车实用技术,2017(17):125-127.


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