李長(zhǎng)友，王孔龍，張 博，楊國(guó)斌，于成偉，王艷秋 Li Changyou，Wang Konglong，Zhang Bo，Yang Guobin，Yu Chengwei，Wang Yanqiu

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某車(chē)型定速巡航失效分析

李長(zhǎng)友1，王孔龍2，張 博2，楊國(guó)斌1，于成偉2，王艷秋1Li Changyou1，Wang Konglong2，Zhang Bo2，Yang Guobin1，Yu Chengwei2，Wang Yanqiu1

（1. 北京汽車(chē)集團(tuán)越野車(chē)有限公司，北京 101300；2. 北京北汽德奔汽車(chē)技術(shù)中心有限公司，北京 101300）

某車(chē)型在裝配完成后偶發(fā)定速巡航失效故障，通過(guò)機(jī)理研究發(fā)現(xiàn)，制動(dòng)信號(hào)誤觸發(fā)導(dǎo)致定速巡航無(wú)法正常工作，從信號(hào)可靠性方面進(jìn)行了優(yōu)化改進(jìn)，問(wèn)題得到解決。

定速巡航；失效分析；制動(dòng)信號(hào)

0 引 言

CCS（Cruise Control System，定速巡航系統(tǒng)）又稱(chēng)定速巡航行駛裝置、速度控制系統(tǒng)、自動(dòng)駕駛系統(tǒng)等，可以按照駕駛員要求的速度，不踩下加速踏板就可以自動(dòng)保持車(chē)速，使車(chē)輛以固定的速度行駛[1]。采用這種裝置，使得在高速公路上長(zhǎng)時(shí)間行車(chē)能極大緩解駕駛員的疲勞，同時(shí)減少了不必要的車(chē)速變化，節(jié)省燃料，這些優(yōu)勢(shì)使得CCS逐漸成為新車(chē)型的標(biāo)準(zhǔn)配置。

出于安全考慮，CCS必須滿(mǎn)足一系列條件才能啟動(dòng)[2]，經(jīng)常出現(xiàn)駕駛員需要CCS工作時(shí)卻未能啟動(dòng)。某車(chē)型在裝配過(guò)程中出現(xiàn)了偶發(fā)的CCS啟動(dòng)失效，在所有測(cè)試條件都滿(mǎn)足的情況下，也未能成功啟動(dòng)CCS，進(jìn)行一系列的故障診斷后也沒(méi)有發(fā)現(xiàn)異常。因?yàn)槭桥及l(fā)故障，所以重點(diǎn)從裝配和零部件質(zhì)量方面進(jìn)行分析排查。

1 CCS工作邏輯

基于制動(dòng)優(yōu)先原則等涉及車(chē)輛行駛安全的邏輯，CCS開(kāi)啟必須滿(mǎn)足車(chē)輛達(dá)到一定車(chē)速并且滿(mǎn)足各項(xiàng)安全條件，其工作邏輯如圖1所示。

通信正常情況下，CCS會(huì)根據(jù)收到的定速巡航開(kāi)啟請(qǐng)求，預(yù)先判斷離合信號(hào)（針對(duì)手動(dòng)擋車(chē)型）、駐車(chē)信號(hào)和制動(dòng)開(kāi)關(guān)信號(hào)等相關(guān)信號(hào)是否滿(mǎn)足定速巡航開(kāi)啟條件，如果滿(mǎn)足，則進(jìn)入工作狀態(tài)，否則不會(huì)開(kāi)啟。

圖1 CCS工作邏輯圖

當(dāng)CCS檢測(cè)到離合信號(hào)時(shí)，認(rèn)為該車(chē)輛此時(shí)將調(diào)整擋位或者即將進(jìn)行制動(dòng)，因此會(huì)退出定速巡航工作狀態(tài)，進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)。

當(dāng)CCS檢測(cè)到駐車(chē)信號(hào)或制動(dòng)開(kāi)關(guān)信號(hào)時(shí)，基于制動(dòng)優(yōu)先策略，CCS不再繼續(xù)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器發(fā)出控制指令，CCS由工作狀態(tài)進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)。

當(dāng)CCS開(kāi)啟之前檢測(cè)到離合信號(hào)、駐車(chē)信號(hào)或制動(dòng)開(kāi)關(guān)信號(hào)時(shí)，CCS不會(huì)開(kāi)啟，也不會(huì)進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)或者工作狀態(tài)。

2 CCS失效故障分析

故障車(chē)輛與其他正常車(chē)輛在裝配方面并無(wú)差異，零件批次也都相同，且該車(chē)輛除CCS無(wú)法開(kāi)啟之外，其他性能與正常車(chē)輛并無(wú)區(qū)別，但這仍不能排除質(zhì)量一致性差異。

對(duì)該車(chē)輛的各個(gè)控制器模塊進(jìn)行故障檢測(cè)，首先排查發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊和變速器模塊，經(jīng)診斷，并無(wú)故障碼；然后對(duì)CCS控制模塊進(jìn)行軟件故障檢測(cè)，一切正常，由此排除控制模塊本身帶來(lái)的故障可能。

基于CCS工作邏輯，首先對(duì)啟動(dòng)條件進(jìn)行排查。行車(chē)過(guò)程中儀表上無(wú)任何故障燈點(diǎn)亮，可以排除駐車(chē)信號(hào)故障可能；該車(chē)為自動(dòng)擋車(chē)輛，排除離合信號(hào)故障可能；對(duì)于制動(dòng)信號(hào)，當(dāng)踩下制動(dòng)踏板時(shí)，儀表上不會(huì)出現(xiàn)任何制動(dòng)系統(tǒng)工作的指示，在夜間行駛時(shí)制動(dòng)開(kāi)關(guān)信號(hào)可以控制高位制動(dòng)燈的點(diǎn)亮與否，于是將車(chē)輛行駛的工作模式調(diào)整為夜間工作模式，通過(guò)內(nèi)后視鏡觀(guān)察高位制動(dòng)燈附近是否有紅光，測(cè)試發(fā)現(xiàn)，不論是否進(jìn)行制動(dòng)操作，高位制動(dòng)燈始終處于點(diǎn)亮狀態(tài)，因此判定出制動(dòng)信號(hào)異常。

對(duì)制動(dòng)燈開(kāi)關(guān)裝配進(jìn)行檢查，其正常安裝狀態(tài)如圖2所示，故障車(chē)的制動(dòng)燈開(kāi)關(guān)未壓裝到位，如圖3所示。在車(chē)輛未制動(dòng)的時(shí)候，制動(dòng)燈開(kāi)關(guān)因?yàn)槲茨芪希卸ㄜ?chē)輛處于制動(dòng)狀態(tài)，一直對(duì)外發(fā)送制動(dòng)信號(hào)，啟動(dòng)CCS時(shí)，因?yàn)闄z測(cè)到制動(dòng)系統(tǒng)處于工作狀態(tài)，所以拒絕啟動(dòng)。

圖2 制動(dòng)燈開(kāi)關(guān)安裝結(jié)構(gòu)

圖3 制動(dòng)燈開(kāi)關(guān)裝配不良示意圖

該制動(dòng)燈開(kāi)關(guān)采用齒槽嚙合式結(jié)構(gòu)裝配，如圖4所示，制動(dòng)燈開(kāi)關(guān)側(cè)面的齒條用于維持在制動(dòng)踏板安裝齒槽內(nèi)的固定，避免松動(dòng)；制動(dòng)燈開(kāi)關(guān)裝配的合適位置由制動(dòng)踏板上的限位支架決定，其裝配與工作流程如圖5所示。在裝配之初將制動(dòng)燈開(kāi)關(guān)完全壓入支架內(nèi)，當(dāng)制動(dòng)系統(tǒng)裝配完畢后，制動(dòng)踏板臂上的限位支架會(huì)在制動(dòng)踏板彈簧力的作用下，將制動(dòng)燈開(kāi)關(guān)推回一定距離，達(dá)到自動(dòng)調(diào)整制動(dòng)燈開(kāi)關(guān)裝配位置的目的。制動(dòng)踏板上的限位支架裝于踏板臂上，在踏板未動(dòng)作時(shí)，與制動(dòng)燈開(kāi)關(guān)吸合，此時(shí)制動(dòng)燈開(kāi)關(guān)不發(fā)出任何信號(hào)；當(dāng)制動(dòng)踏板被踩下時(shí)，限位支架隨踏板臂移動(dòng)，離開(kāi)制動(dòng)燈開(kāi)關(guān)，制動(dòng)燈開(kāi)關(guān)閉合，線(xiàn)路導(dǎo)通，發(fā)送制動(dòng)信號(hào)。

圖4 制動(dòng)燈開(kāi)關(guān)與制動(dòng)踏板的齒槽嚙合

故障車(chē)輛中，制動(dòng)燈開(kāi)關(guān)未能充分壓入到支架內(nèi)，導(dǎo)致制動(dòng)踏板臂上的限位支架在初始狀態(tài)不能與制動(dòng)燈開(kāi)關(guān)貼合，使制動(dòng)燈開(kāi)關(guān)產(chǎn)生了錯(cuò)誤的信號(hào)。

圖5 制動(dòng)燈開(kāi)關(guān)裝配與工作流程

對(duì)裝配工藝進(jìn)行優(yōu)化，選擇操作人員更易于操作的方式，制動(dòng)燈開(kāi)關(guān)與制動(dòng)踏板進(jìn)行分裝時(shí)無(wú)需控制制動(dòng)燈開(kāi)關(guān)位置，直接壓到最底端，在由真空助力器的彈簧力將制動(dòng)踏板推回至初始位置時(shí)，制動(dòng)燈開(kāi)關(guān)被自動(dòng)推回至合適位置，無(wú)需人工干預(yù)，避免裝配不良。經(jīng)過(guò)批量試裝驗(yàn)證，問(wèn)題得到解決。

3 結(jié) 論

1）制動(dòng)燈開(kāi)關(guān)信號(hào)產(chǎn)生是導(dǎo)致CCS不能啟動(dòng)的原因，由于制動(dòng)信號(hào)無(wú)法從儀表上觀(guān)察到，因此在排除此類(lèi)故障時(shí)可以打開(kāi)汽車(chē)近光燈，使車(chē)輛處于夜間行駛模式，觀(guān)察高位制動(dòng)燈點(diǎn)亮與否。

2）對(duì)于CCS無(wú)法開(kāi)啟的問(wèn)題，通過(guò)觀(guān)察儀表和對(duì)制動(dòng)燈開(kāi)關(guān)進(jìn)行實(shí)物檢測(cè)等快捷方式解決問(wèn)題，縮短了故障排查時(shí)間，提高了問(wèn)題解決效率。

[1]任建立，閆江川. 汽車(chē)定速巡航控制研究[J]. 河北農(nóng)機(jī)，2018（6）：31.

[2]牟云峰，丁永明，劉章輝，等. 匹配ESC系統(tǒng)氣制動(dòng)輕卡定速巡航退出問(wèn)題整改[J]. 汽車(chē)實(shí)用技術(shù)，2017（17）：125-127.

2019-01-10

1002-4581（2019）02-0021-03

U463.6

A

10.14175/j.issn.1002-4581.2019.02.005