某電動(dòng)客車制動(dòng)互鎖失效原因分析

周銳　張鑫

摘要：目前，人們對(duì)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(tǒng)單純依靠機(jī)械的方法已經(jīng)很難使汽車的性能得到進(jìn)一步的提高，目前70%以上的技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用都來自于電子技術(shù)。文章通過對(duì)實(shí)際車輛制動(dòng)互鎖故障的解讀，結(jié)合對(duì)制動(dòng)互鎖系統(tǒng)各個(gè)部件的原理分析，推斷得出故障可能產(chǎn)生的原因，并通過實(shí)際現(xiàn)象驗(yàn)證推斷的結(jié)論。

關(guān)鍵詞：電動(dòng)客車；制動(dòng)互鎖失效；駐車；短暫制動(dòng)；汽車性能；電子技術(shù) 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

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

隨著社會(huì)的發(fā)展，人們對(duì)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(tǒng)單純依靠機(jī)械的方法已經(jīng)很難使汽車的性能得到進(jìn)一步的提高，目前70%以上的技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用都來自于電子技術(shù)方面。

制動(dòng)互鎖系統(tǒng)是通過電子控制與機(jī)械控制相結(jié)合而成的產(chǎn)品，在車輛短暫停車過程中，能夠在輪速信號(hào)為0的情況下自動(dòng)駐車，起步時(shí)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(jī)對(duì)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(hào)到電磁閥，通過電磁閥的動(dòng)作接通儲(chǔ)氣筒與后橋繼動(dòng)閥、制動(dòng)氣室之間的氣路，觸發(fā)制動(dòng)器給制動(dòng)盤施加制動(dòng)力，從而達(dá)到制動(dòng)作用。不同于駐車制動(dòng)在駐車腔排氣狀態(tài)下通過彈簧力產(chǎn)生制動(dòng)的工作原理（不需要持續(xù)的壓縮氣體供給，單純依靠彈簧機(jī)械力實(shí)現(xiàn)），制動(dòng)互鎖系統(tǒng)需要在短暫制動(dòng)過程中保持壓縮氣體供給狀態(tài)。本文主要基于實(shí)際運(yùn)行中發(fā)生的典型案例，結(jié)合系統(tǒng)中各個(gè)主要部件的原理分析，從邏輯關(guān)系上剖析制動(dòng)互鎖系統(tǒng)的失效原因。

1 綜述

某車隊(duì)在使用某型號(hào)電動(dòng)公交客車運(yùn)行的過程中，停車后車輛自動(dòng)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(dòng)狀態(tài)無法行駛。經(jīng)售后人員現(xiàn)場排查，駐車制動(dòng)處于可行駛狀態(tài)，制動(dòng)踏板未激活，由此判定故障原因?yàn)橹苿?dòng)互鎖系統(tǒng)故障。

2 原因分析

通過對(duì)制動(dòng)互鎖系統(tǒng)各個(gè)相關(guān)零部件的梳理，從數(shù)據(jù)輸入→數(shù)據(jù)分析→數(shù)據(jù)輸出→執(zhí)行終端等方面進(jìn)行排查，可能的影響因素有以下四個(gè)方面：

2.1 數(shù)據(jù)輸入

整車通過采集電子空氣懸架信號(hào)、車門信號(hào)、艙門打開及導(dǎo)板伸出等信號(hào)輸入給控制器，控制器判定上述信號(hào)處于有效狀態(tài)時(shí)，將不會(huì)發(fā)出動(dòng)力輸出信號(hào)，此時(shí)輪速一直處于0轉(zhuǎn)速狀態(tài)，制動(dòng)互鎖閥將被激活，對(duì)車輛實(shí)施制動(dòng)。

通過人為操作，將該故障車輛可能引起制動(dòng)互鎖系統(tǒng)激活的上述信號(hào)全部處于可使車輛正常行駛的狀態(tài)，即不發(fā)出有效信號(hào)至控制器，故障仍存在，故排除數(shù)據(jù)輸入部分因素影響。

2.2 數(shù)據(jù)分析&數(shù)據(jù)輸出

制動(dòng)互鎖系統(tǒng)的數(shù)據(jù)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(hào)、車門信號(hào)、艙門打開信號(hào)、導(dǎo)板伸出信號(hào)等輸入信號(hào)，結(jié)合車輛的基本的輪速等信息加以判斷，并輸出對(duì)應(yīng)的邏輯控制關(guān)系指令。

連接電腦讀取控制器參數(shù)信息，發(fā)現(xiàn)控制器無故障信息顯示，輸出信號(hào)信息與正常操作邏輯輸出信號(hào)信息關(guān)系相符，故排除數(shù)據(jù)分析及數(shù)據(jù)輸出的因素影響。

2.3 執(zhí)行終端

通過對(duì)數(shù)據(jù)的輸入、分析、輸出三個(gè)方面的排查，基本排除上述部分產(chǎn)生故障的可能性，故將故障產(chǎn)生的原因集中在執(zhí)行終端方面。

制動(dòng)互鎖系統(tǒng)機(jī)械部分執(zhí)行終端需要在傳統(tǒng)氣路基礎(chǔ)上增加制動(dòng)互鎖閥以及雙通單向閥。制動(dòng)互鎖閥是一個(gè)兩位三通電子閥，其中1口為進(jìn)氣口（連接儲(chǔ)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(tài)下，電磁閥不得電，閥體2口與3口處于常通狀態(tài)，當(dāng)車輛輪速信號(hào)為0，車輛處于制動(dòng)互鎖狀態(tài)時(shí)，電磁閥得電，閥體1口與2口接通，儲(chǔ)氣筒內(nèi)的壓縮空氣通過電磁閥→雙通單向閥→驅(qū)動(dòng)橋繼動(dòng)閥到達(dá)制動(dòng)氣室，對(duì)車輛實(shí)施制動(dòng)。

雙通單向閥是一個(gè)兩進(jìn)一出機(jī)械閥體，其中11口（連接行車制動(dòng)腳閥）和12口（連接制動(dòng)互鎖電磁閥）為進(jìn)氣口，2口為出氣口（連接驅(qū)動(dòng)橋繼動(dòng)閥）。正常行車狀態(tài)下（電磁閥未激活），11口與2口聯(lián)通，實(shí)現(xiàn)正常的腳閥行車制動(dòng)功能，制動(dòng)互鎖狀態(tài)下（電磁閥激活狀態(tài)），12口與2口聯(lián)通，實(shí)現(xiàn)制動(dòng)互鎖功能。

通過對(duì)上述原理的了解，結(jié)合現(xiàn)象分析，車輛一直處于制動(dòng)互鎖狀態(tài)的原因?yàn)殡姶砰y1口與3口接通，對(duì)制動(dòng)氣室提供壓縮空氣制動(dòng)，拔除電磁閥的接插件，車輛制動(dòng)解除，同時(shí)電磁閥3口部位有持續(xù)排氣噪音，大約10min后，排氣噪音消失，車輛又處于制動(dòng)狀態(tài)，此時(shí)儀表氣壓顯示后制動(dòng)（制動(dòng)互鎖系統(tǒng)氣源）氣壓為0bar。測量電磁閥2pin接插件，發(fā)現(xiàn)兩針腳處于短路狀態(tài)，另外電磁閥排氣10min左右將后制動(dòng)儲(chǔ)氣筒內(nèi)氣體排空，說明閥體1口與3口存在導(dǎo)通現(xiàn)象，與閥體結(jié)構(gòu)原理上該兩口在任何情況下不導(dǎo)通相悖，說明閥體內(nèi)部機(jī)械結(jié)構(gòu)也存在故障，而將后制動(dòng)儲(chǔ)氣筒氣體排空后，根據(jù)該車四回路保護(hù)閥結(jié)構(gòu)，21口（連接后制動(dòng)回路）氣壓低于4.5bar后，23口（連接駐車制動(dòng)回路）將會(huì)給21口補(bǔ)氣至兩者氣壓相同，當(dāng)后制動(dòng)儲(chǔ)氣筒氣體全部排空后，駐車制動(dòng)儲(chǔ)氣筒氣體也降為0bar，此時(shí)由于沒有氣體作用于后橋制動(dòng)氣室的駐車腔，駐車彈簧無法被頂起，駐車制動(dòng)系統(tǒng)將會(huì)發(fā)揮作用，為車輛提供傳統(tǒng)的機(jī)械駐車制動(dòng)。這也解釋了在剛剛拔除接插件時(shí)車輛可以解除制動(dòng)互鎖，車輛可以移動(dòng)，但當(dāng)氣體排空后車輛又重新恢復(fù)駐車制動(dòng)的現(xiàn)象。更換新的制動(dòng)互鎖閥體后，故障現(xiàn)象消失，車輛恢復(fù)正常。

3 結(jié)語

通過對(duì)故障現(xiàn)象結(jié)合閥體原理的對(duì)比，總結(jié)該故障原因主要為電磁閥短路導(dǎo)致車輛長期處于制動(dòng)互鎖狀態(tài)，和內(nèi)部機(jī)械結(jié)構(gòu)損壞導(dǎo)致的后制動(dòng)儲(chǔ)氣筒內(nèi)氣體泄漏引起駐車制動(dòng)儲(chǔ)氣筒補(bǔ)氣后一起排空，機(jī)械駐車系統(tǒng)生效而駐車。

隨著汽車電子技術(shù)的不斷應(yīng)用，未來汽車會(huì)向著更加智能、更加便于操作的方向發(fā)展。本文所述的內(nèi)容，對(duì)后續(xù)類似問題的快速分析具有一定的借鑒意義。

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（責(zé)任編輯：王 波）