



關鍵詞:電子駐車;控制邏輯;故障分析;實驗驗證
0引言
如今,大部分汽車都配備有電子駐車制動系統,即EPB控制系統,由電子控制的方式實現駐車制動。駕駛員在短暫停車過程中,不需要用腳一直踩制動,在拉起電子駐車的情況下,即使車輛停在坡道上,車輛也不會溜車。電子駐車還有一個很重要的功能就是自適應輔助起步功能[1]。然而,電子駐車在使用過程中,也會常出現一些故障,比如電子駐車出現無法拉緊故障,則會導致車輛無法安全地停車或駐車,可能導致汽車意外滑動或在陡坡上滑行,增大事故風險。如果電子駐車無法松開,仍然駕駛車輛并頻繁使用制動系統,制動器會過熱,導致制動性能下降,甚至導致制動器完全失效,嚴重影響行車安全[2]。因此,研究電子駐車制動系統控制邏輯及故障解決思路是必要的,本文以比亞迪秦EV為例,根據電子駐車電路圖,分析電子駐車控制邏輯,常見故障的故障原因,并提出解決故障思路。
1比亞迪秦EV電子駐車制動系統
比亞迪秦EV電子駐車制動系統由蓄電池、熔絲、左右EPB電機、EPB開關及EPB控制單元組成。這是一個電子控制系統,通過EPB開關和EPB控制單元來實現對車輛駐車制動的控制。EPB開關是駕駛員操作的界面,而EPB控制單元則是處理開關信號并控制駐車制動器的執行單元。EPB開關和EPB控制單元位置如圖1所示[3]。
EPB控制單元有三根電源線,其中有兩根電源線直接接蓄電池常電,分別給左右EPB電機供電。還有一根電源線是來自IG1的電,當車輛低壓上電后,給EPB控制單元供電。EPB控制單元有左右兩根接地線接地,EPB控制單元通過CAN-H線和CAN-L線連接到網關控制器,EPB控制單元通過四根線連接到EPB開關。比亞迪秦EV電子駐車控制系統(EPB)連接電路關系如圖2所示。
2比亞迪秦EV電子駐車制動系統的工作原理
比亞迪秦EV電子駐車制動系統電路簡圖如圖3所示,蓄電池采用的是12.00V鉛酸蓄電池,蓄電池經過30A熔絲F2/47,插接器K2G/29,連接到EPB控制單元,端子號為K31/15,給左側電機供電源電。蓄電池經過30A熔絲F2/48,插接器G2D/5,插接器GJK02連接到EPB控制單元,端子號為K31/13,給右側電機供電源電。IG1繼電器輸出電經過5A熔絲F2/28,插接器K2G/15到EPB控制單元,端子號為K31/22,給EPB控制單元供電。但是熄火后,EPB仍然可以使用,并通過實驗證明,當IG1繼電器輸出到K31/22之間斷路的情況下,EPB仍然正常工作。
EPB開關通過四根線和EPB控制單元相連,沒有上拉或下按開關時,K31/9和K31/19電壓接近0.00V,K31/10和K31/18電壓基本相等,接近蓄電池電壓。上拉EPB開關,K31/9、K31/10和K31/18電壓基本相等,約8.00V,低于蓄電池電壓,K31/19電壓仍然接近0.00V。下按EPB開關,K31/9、K31/18和K31/19電壓基本相等,接近0.00V,K31/10電壓接近蓄電池電壓。
左EPB電機通過兩根線與EPB控制單元相連,分別是ZcK57/1通過ZcJK01/1連接到EPB控制單元的K31/14,ZcK57/2通過ZcJK01/3連接到EPB控制單元的K31/29。右EPB電機通過兩根線與EPB控制單元相連,分別是ZdK57/1通過ZdJK01/1連接到EPB控制單元的K31/12,ZdK57/2通過ZCJK01/3連接到EPB控制單元的K31/27。
當駕駛員操作EPB開關時,EPB控制單元得到EPB開關的信號,從而控制到電機的線路,電機得到EPB控制單元的供電,控制左右電機正轉或者反轉,實現制動器的提起與釋放。
3常見故障及原因分析
電子駐車制動系統可能會出現的故障包括單側電機不工作、兩側電機均不工作故障。故障原因可能涉及電子、機械或者軟件控制方面,想要快速解決故障,可以先用解碼儀讀取故障碼,根據故障碼提示做相應檢測,如果沒有故障碼,就要先根據具體的故障現象進行分析判斷,縮小故障檢查范圍,或者遵從由易到難檢修原則[4],以下將對常見故障進行診斷。
(1)電源故障。EPB控制單元通過F2/48、F2/47三個熔絲分別給左右兩側電機供電,通過K31/28、K31/30分別控制左右兩側電機搭鐵。熔絲可以通過觀察外觀、測電阻或者測電壓等方法判斷是否損壞。此外,如果電源電壓過低,也會導致電源故障,并且電源故障可以是單側電源故障和兩側電源均故障兩種,可以通過駕駛員上拉或者下按EPB開關,聽電機工作的聲音來判斷。
(2)線路故障。由于系統經常在高溫或者有腐蝕的環境下工作,并且車輛行駛過程中會振動導致線路松動或磨損,因此系統中的線路可能會出現斷路、短路或者虛接等故障。想要確定線路具體故障找到故障點,要通過測量線路的電壓降和線路的電阻的方式判斷。如果測量某一點的電壓接近電源電壓,可能原因是該線路對電源短路。通過測量某一點的電壓接近0.00V,可能原因是該線路對搭鐵短路。
(3)開關故障。EPB開關如果出現故障,也可能會導致制動器無法工作,檢測時可以先觀察開關上面的背景燈是否亮,如果背景燈亮,說明控制單元給開關的供電正常,這時可以上拉和下按開關檢測信號反饋線路電壓和參考電壓。
(4)電機故障。如果電機自身出現故障,也會導致電子駐車制動系統不工作,如果在檢測時,操作制動器開關,電機線路電壓正常,電機沒反應,則說明電機本身故障。
(5)控制單元或軟件故障。電子駐車制動系統能夠正常工作,也依賴于軟件和EPB控制單元的控制,如果控制程序或者控制單元出現問題,也會導致電子駐車制動系統不工作。在排除前面的故障后,駐車制動系統仍然不能工作,則考慮軟件問題或控制單元故障,需要重新編程或者更換控制單元。
4實例驗證
4.1故障現象
一輛2020款比亞迪秦EV汽車,用戶起動車輛,車輛可以上高壓電,顯示OK,儀表提示請檢查電子駐車系統(圖4)。停車熄火后,拉電子駐車開關,聽不到電機工作的聲音,松開制動踏板,車出現溜車現象。
4.2故障原因
根據電子駐車制動系統的控制邏輯分析,車輛可以正常行駛,說明蓄電池電壓正常。拉電子駐車開關,電機不工作,可能的原因有:蓄電池到EPB控制單元之間的線路故障、EPB控制單元搭鐵故障、左右EPB電機故障、EPB電機線路故障、EPB開關故障、EPB開關至EPB控制單元之間的線路故障及EPB控制單元本身故障,需對故障原因逐一排除,找到故障原因并恢復故障。
4.3故障診斷
4.3.1讀故障碼
用解碼儀讀取故障碼,解碼儀提示左右電機狀態模式故障、電子駐車制動(EPB)開關故障。
4.3.2檢測電壓
用萬用表測K31/15端子電壓,為13.36V,測K31/13端子電壓,為13.36V,均正常,說明EPB控制單元電源線束正常[5]。
分別檢測端子K31/14、K31/29、K31/12、K31/27電壓,電壓值均在6.00V左右,且不管上拉還是下按電子駐車開關,電壓值基本不變,不正常,說明開關線路有問題。
檢測端子K31/9電壓,結果0.07V,上拉電子駐車開關,電壓不變,不正常。下按駐車開關,電壓不變,不正常。正常情況應該是在不上拉或者下按電子駐車開關的情況下,測量K31/9的電壓接近0.00V,上拉電子駐車開關,測K31/9的電壓應該為8.00V點多,與K31/10以及K31/18電壓相等。說明故障很可能在EPB開關的GK32/1至EPB控制單元的K31/9這段線上。
測量端子K31/10電壓,數據位12.22V,正常,下按電子駐車開關,電壓不變,正常。上拉電子駐車開關,仍然是12.22V不變,不正常。正常情況上拉電子駐車開關電壓值會下降到約8.00V,有一部分電壓會分給GK32/1至EPB控制單元的K31/9這段線上。
繼續測量端子K31/18電壓,為12.21V,正常,上拉電子駐車開關,電壓不變,不正常,下按電子駐車開關,電壓0.52V,正常。
4.3.3檢測電阻
拔掉EPB控制單元插接器,測量K31/12至K31/27右側EPB電機電阻,阻值為4.56Ω,測量K31/14至K31/29左側EPB電機電阻,阻值為4.47Ω,均正常。
上拉電子駐車開關,檢測K31/9與K31/10之間電阻,顯示OL,不正常,此時此處應該是導通狀態,即很小的電阻值。同樣電子駐車開關上拉的情況下,檢測K31/9與K31/18之間電阻,顯示OL,不正常。檢測K31/10與K31/18之間的電阻,為1.80Ω,正常,說明斷路的點在K31/9到GK32/1之間,拔掉插接器GJK02,檢測KJG02/22至K31/9之間的電阻,OL,說明KJG02/22至K31/9這段線路斷路。
4.3.4故障排除
重新修復KJG02/22至K31/9線路,清除故障碼,重新起動車輛,儀表顯示正常,電子駐車可以使用,故障排除。
5結束語
故障車是因為EPB開關與EPB控制單元之間的線路斷路,控制單元將無法接收到來自EPB開關的信號,導致無法執行相應的駐車或釋放操作。想要準確找到故障原因,需要熟悉EPB電子駐車控制邏輯,能正確找到各部件的位置,熟悉電路圖,正確使用檢測工具,而且還要有嚴謹的檢測過程。