某純電客車拋錨后無法繼續行駛的故障分析與排查

文/趙飛云

1 故障現象

某純電客車突然在半路拋錨，司機試圖加油門開車，車依然無法繼續行駛，而儀表上沒有顯示任何故障碼，同時對車輛進行目視檢查，也未發現明顯故障；另外，車輛儀表顯示進入GO 行駛模式，但加油門，車輛始終無法移動。

2 故障排查與分析

針對車輛無法繼續行駛，可能導致該故障的原因，依照由易到難、由簡到繁的原則，逐步排查。

2.1 排查車輛無法行駛有關的下列幾個基本因素：

2.1.1 出于安全考慮，乘客門打開后，車輛無法移動，以保證乘客在上、下車時的安全。因此，首先確認這臺車的前后乘客門都已關閉，這是車輛可以行駛的一個前提。

2.1.2 確認儀表上的手剎信號指示燈已滅，說明手剎已經松開，手剎松開是車輛可以行駛的另一個前提。

2.1.3 雖然已通過目視檢查，根據儀表確認前后乘客門均已關閉，手剎也已經解除。但是，為更進一步準確確認這幾個位置的狀態，實車通過CANoe（總線開發環境，CAN open environment）工具對整車的前門狀態信號、后門狀態信號、手剎信號進行監測，如圖1 所示，確認這三個信號是正常的，前后門均已關閉，手剎已經松開[1]。

圖1 CANoe 實車測試數據

2.2 車輛行駛的基本有關因素確認正常后，車輛仍無法行駛。由此，需進一步確認整車控制器VCU是否有請求電機控制器的扭矩輸出以及電機實際上是否有扭矩輸出。

實車給車輛加油門進行檢查測試，同時使用CANoe 記錄和分析數據，選取了和行駛有關的四條報文：油門踏板信號、VCU 請求扭矩、電機實際扭矩、電機轉速，以此對這4 條報文進行分析。如圖2 的實車數據分析，在A 階段，司機將擋位掛在D 擋前進擋，踩油門且維持了5.93s，油門最大開度值為59%，整車控制器VCU 請求的最大扭矩值為1509Nm，電機的實際扭矩值也達到1509Nm。但是電機的實際轉速始終是0，電機不轉，車輛沒有行駛。在圖2 的B 階段，司機將檔位掛在R 擋倒車擋，踩油門且維持了4.41s，油門最大開度達到96%，整車控制器VCU 請求的最大扭矩值為-1787Nm，電機的實際扭矩值也達到-1787Nm。但是電機的實際轉速始終是0，電機不轉，車輛沒有行駛。

圖2 數據分析：整車控制器VCU 請求的扭矩與電機實際扭矩的關系

通過以上數據分析得知，電機控制器和電機是有扭矩輸出的，排除是由于電機控制器和電機沒有扭矩輸出導致的車輛不能移動。

2.3 電機實際有扭矩輸出，但是車輛仍無法移動，進一步考慮是否是剎車系統的機械抱死導致車輛一直存在制動，所以無法行駛。客車的剎車系統分為手剎系統和腳剎系統兩部分。假如手剎系統漏氣，將會導致手剎系統工作，輪胎和剎車盤抱死，所以車輛無法移動。司機首先對手剎系統進行排查，實車把手制動彈簧氣室的螺桿擰出，解除了制動彈簧氣室的制動力，但是把手剎解除后繼續嘗試開車，但車輛還是無法行駛。由此，排除了手剎制動導致的車輛不能行駛這一因素[2]。

2.4 排除了手剎制動的因素后，隨即排除是否是腳制動氣路異常充氣導致腳剎制動回路在工作，所以車輛無法移動。這臺車配備有ASR 功能，ASR 閥的錯誤工作將導致腳剎制動回路一直工作。如圖3 所示的ASR 工作原理圖，如果ASR 電磁閥打開，儲氣筒的氣將依次通過ASR 電磁閥、雙通道單向閥、ABS 電磁閥，最后將氣給到制動氣室，制動氣室進行充氣，從而腳剎起作用。

圖3 ASR 工作原理圖

為了排除ASR 的影響，實車將ASR 電磁閥的線束插頭拔掉。將ASR 電磁閥的線束插頭拔掉后，ASR 電磁閥將不受ABS ECU 的控制，ASR 電磁閥始終處于關閉的狀態。這樣儲氣筒的氣將無法通過ASR 電磁閥給到制動氣室，從而排除ASR 導致腳制動氣室工作的影響。結果，斷開ASR 電磁閥的線束插頭后，車輛還是無法移動。

2.5 該車同時配備EPB 電子手剎系統，EPB 電子手剎系統的原理圖如圖4 所示。如果EPB 電子手剎系統的臨時停車閥被錯誤地打開，將導致腳剎一直在制動。如圖4 所示，臨時停車閥打開后，1 號儲氣筒的氣將依次通過圖示藍色路徑1、2、3、4，把氣給到繼動閥5，然后繼動閥5 工作，繼動閥5 將控制1 號儲氣筒的氣通過紅色路徑6、7、8、9 分別給兩個腳制動氣室充氣，從而腳剎工作。

為了排除EPB 電子手剎系統的因素，將臨時停車閥的線束插頭斷開，這樣臨時停車閥會始終處于關閉狀態，EPB 電子手剎系統將不會通過臨時停車閥給腳剎氣路和腳剎氣室充氣。但是，當斷開臨時停車閥的插頭后，車輛仍無法移動，因此故排除該因素的影響。

為了進一步排除腳制動的影響，在圖4 中把8 和9接到制動氣室的氣管拆開，沒有發現漏氣的聲音，說明腳制動氣室沒有充氣、沒有制動，完全排除了剎車氣路導致的車輛不能移動。

圖4 EPB 電子手剎系統工作原理圖

2.6 確認電機與電機控制之間旋變線是否正常。電機與電機控制器之間旋變線的連接情況如表1 中所示。現場對3 組旋變線的阻值進行了測量，測量的結果也如表1 所示，旋變阻值在標準范圍之內，說明旋變線是正常的。

表1 旋變阻值的標準定義與實車測量結果

2.7 綜合上邊的排查步驟，首先，排除了門開信號和手剎信號導致的車輛不能移動；其次，確認電機控制器和電機實際是有扭矩輸出的；再次，排除了手剎制動系統和腳剎制動系統工作導致的車輛不能移動，進一步確認了電機控制器和電機之間的旋變線也是正常的；最后，把故障排查聚焦于電機本體上。把電機和傳動軸斷開，讓電機處于自由的狀態，試圖用手和撬棒去旋轉電機，發現電機根本無法旋轉，因此定位到故障是電機本身導致的，電機內部的卡死導致電機完全無法旋轉，從而車輛無法移動。

3 解決故障

更換一臺電機總成，車輛恢復正常，然后駕駛車輛出去進行路試，一切正常。隨后，持續跟蹤車輛1 個月，故障沒有再現，至此認定故障解決。

筆者和電機廠家的工程師討論，因這臺故障的車輛發生在海外市場，電機的檢修需要一定的環境要求，所以故障電機將返回電機原廠進行進一步的拆解，初步判斷電機內部卡死的原因為電機軸承卡死導致。

4 結語

純電客車突然拋錨不能行駛，儀表又沒有任何的故障碼提示。在處理這類故障的時候，需要綜合分析能夠引起車輛不能移動的所有因素，從簡單的排查點入手，依次進行排查。在這臺車的故障處理中，直到最后找到真正的問題點，幾乎涉及和純電客車行駛有關的所有因素，從簡單的門開信號、手剎信號的檢查入手，對與行駛有關的報文進行了分析；在報文分析沒問題的基礎上，又排除了傳統剎車系統對車輛行駛的影響。另外，這臺出口車又配備了較為先進的ASR系統和EPB 電子手剎系統，同樣增加了故障處理的難度。本文從ASR 系統和EPB 系統的原理著手思考，使用簡單有效的辦法，斷開關鍵的電磁閥體，從而順利排除這些較為復雜的系統對車輛行駛的影響，直到最后找到真正的故障原因，因此本文對純電客車不能行駛類的故障處理有實用的參考意義。