某電動客車制動互鎖失效原因分析

周銳　張鑫

摘要：目前，人們對城市公交客車的安全性、操作性和舒適性的要求越來越高，使用傳統單純依靠機械的方法已經很難使汽車的性能得到進一步的提高，目前70%以上的技術創新應用都來自于電子技術。文章通過對實際車輛制動互鎖故障的解讀，結合對制動互鎖系統各個部件的原理分析，推斷得出故障可能產生的原因，并通過實際現象驗證推斷的結論。

關鍵詞：電動客車；制動互鎖失效；駐車；短暫制動；汽車性能；電子技術 文獻標識碼：A

中圖分類號：U270 文章編號：1009-2374（2016）24-0063-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.24.031

隨著社會的發展，人們對城市公交客車的安全性、操作性和舒適性的要求越來越高，使用傳統單純依靠機械的方法已經很難使汽車的性能得到進一步的提高，目前70%以上的技術創新應用都來自于電子技術方面。

制動互鎖系統是通過電子控制與機械控制相結合而成的產品，在車輛短暫停車過程中，能夠在輪速信號為0的情況下自動駐車，起步時通過踩踏油門踏板釋放駐車功能，避免了短暫停車過程中司機對于手剎的頻繁操作，提升了駕駛感受。其基本原理是通過控制器輸出控制信號到電磁閥，通過電磁閥的動作接通儲氣筒與后橋繼動閥、制動氣室之間的氣路，觸發制動器給制動盤施加制動力，從而達到制動作用。不同于駐車制動在駐車腔排氣狀態下通過彈簧力產生制動的工作原理（不需要持續的壓縮氣體供給，單純依靠彈簧機械力實現），制動互鎖系統需要在短暫制動過程中保持壓縮氣體供給狀態。本文主要基于實際運行中發生的典型案例，結合系統中各個主要部件的原理分析，從邏輯關系上剖析制動互鎖系統的失效原因。

1 綜述

某車隊在使用某型號電動公交客車運行的過程中，停車后車輛自動落鎖，但在踩下油門踏板后，互鎖裝置并未被解除，車輛一直處于制動狀態無法行駛。經售后人員現場排查，駐車制動處于可行駛狀態，制動踏板未激活，由此判定故障原因為制動互鎖系統故障。

2 原因分析

通過對制動互鎖系統各個相關零部件的梳理，從數據輸入→數據分析→數據輸出→執行終端等方面進行排查，可能的影響因素有以下四個方面：

2.1 數據輸入

整車通過采集電子空氣懸架信號、車門信號、艙門打開及導板伸出等信號輸入給控制器，控制器判定上述信號處于有效狀態時，將不會發出動力輸出信號，此時輪速一直處于0轉速狀態，制動互鎖閥將被激活，對車輛實施制動。

通過人為操作，將該故障車輛可能引起制動互鎖系統激活的上述信號全部處于可使車輛正常行駛的狀態，即不發出有效信號至控制器，故障仍存在，故排除數據輸入部分因素影響。

2.2 數據分析&數據輸出

制動互鎖系統的數據分析模塊為整車的車身控制單元，通過采集電子空氣懸架信號、車門信號、艙門打開信號、導板伸出信號等輸入信號，結合車輛的基本的輪速等信息加以判斷，并輸出對應的邏輯控制關系指令。

連接電腦讀取控制器參數信息，發現控制器無故障信息顯示，輸出信號信息與正常操作邏輯輸出信號信息關系相符，故排除數據分析及數據輸出的因素影響。

2.3 執行終端

通過對數據的輸入、分析、輸出三個方面的排查，基本排除上述部分產生故障的可能性，故將故障產生的原因集中在執行終端方面。

制動互鎖系統機械部分執行終端需要在傳統氣路基礎上增加制動互鎖閥以及雙通單向閥。制動互鎖閥是一個兩位三通電子閥，其中1口為進氣口（連接儲氣筒）、2口為出氣口（連接雙通單向閥）、3口為排氣口，通過2pin電器接插件連接。正常行車狀態下，電磁閥不得電，閥體2口與3口處于常通狀態，當車輛輪速信號為0，車輛處于制動互鎖狀態時，電磁閥得電，閥體1口與2口接通，儲氣筒內的壓縮空氣通過電磁閥→雙通單向閥→驅動橋繼動閥到達制動氣室，對車輛實施制動。

雙通單向閥是一個兩進一出機械閥體，其中11口（連接行車制動腳閥）和12口（連接制動互鎖電磁閥）為進氣口，2口為出氣口（連接驅動橋繼動閥）。正常行車狀態下（電磁閥未激活），11口與2口聯通，實現正常的腳閥行車制動功能，制動互鎖狀態下（電磁閥激活狀態），12口與2口聯通，實現制動互鎖功能。

通過對上述原理的了解，結合現象分析，車輛一直處于制動互鎖狀態的原因為電磁閥1口與3口接通，對制動氣室提供壓縮空氣制動，拔除電磁閥的接插件，車輛制動解除，同時電磁閥3口部位有持續排氣噪音，大約10min后，排氣噪音消失，車輛又處于制動狀態，此時儀表氣壓顯示后制動（制動互鎖系統氣源）氣壓為0bar。測量電磁閥2pin接插件，發現兩針腳處于短路狀態，另外電磁閥排氣10min左右將后制動儲氣筒內氣體排空，說明閥體1口與3口存在導通現象，與閥體結構原理上該兩口在任何情況下不導通相悖，說明閥體內部機械結構也存在故障，而將后制動儲氣筒氣體排空后，根據該車四回路保護閥結構，21口（連接后制動回路）氣壓低于4.5bar后，23口（連接駐車制動回路）將會給21口補氣至兩者氣壓相同，當后制動儲氣筒氣體全部排空后，駐車制動儲氣筒氣體也降為0bar，此時由于沒有氣體作用于后橋制動氣室的駐車腔，駐車彈簧無法被頂起，駐車制動系統將會發揮作用，為車輛提供傳統的機械駐車制動。這也解釋了在剛剛拔除接插件時車輛可以解除制動互鎖，車輛可以移動，但當氣體排空后車輛又重新恢復駐車制動的現象。更換新的制動互鎖閥體后，故障現象消失，車輛恢復正常。

3 結語

通過對故障現象結合閥體原理的對比，總結該故障原因主要為電磁閥短路導致車輛長期處于制動互鎖狀態，和內部機械結構損壞導致的后制動儲氣筒內氣體泄漏引起駐車制動儲氣筒補氣后一起排空，機械駐車系統生效而駐車。

隨著汽車電子技術的不斷應用，未來汽車會向著更加智能、更加便于操作的方向發展。本文所述的內容，對后續類似問題的快速分析具有一定的借鑒意義。

參考文獻

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（責任編輯：王 波）