电子机械驻车故障的排除与思考_故障诊断

电子机械驻车故障的排除与思考

故障诊断：根据客户反映的情况，维修技师首先用举升机托起车辆， 悬空4个轮后，维修人员拉起电动驻车按钮，能清晰听到两后轮驻车电机运转的 声音，右后轮电机工作一下马上停止，右后轮被抱死，而左后轮电机工作的声音 则不会停止，在左后轮抱死的一瞬间，左后轮电机继续工作，工作噪音持续几秒 钟后，左后轮被再次松开，左后轮因此可以继续旋转。

途观全系使用了电子机械式驻车制动机构，该驻车机构操作非常便捷， 只需用手指轻轻拉一下电控机械驻车按钮开关（如图1所示），驻车制动电机V282 和V283被通电旋转，并往外推出制动片，制动片压紧制动盘后，驻车制动便算 完成。而解除驻车制动只需轻轻按一下电控机械驻车按钮开关，驻车制动电机便 往回旋转，制动片被缩回，驻车制动得以解除。该电子驻车系统的操作，相较于 传统的纯机械驻车制动，极大减少了驾驶员的操作强度，同时又大大增加了驻车 制动的可靠性能。不过该电子机械式驻车制动机构，由于涉及电子控制部分，还 有驻车电机等执行器，所以其成本也增加了许多，目前一般只应用在中高档车型 上。同时在实际维修工作中，对维修技师有更高的要求，必须熟练知晓该系统的 结构和控制原理，才能去解决可能碰到的各种故障。该电子机械驻车系统控制原 理如图2所示。

针对排除所有和电子控制系统有关联的故障，配合使用专业诊断仪， 对提高维修效率，查明故障原因，有着事半功倍的效果。首先使用大众专用诊断 仪VAS6150进入电子机械驻车系统，该驻车系统地址码为53,进 入后读取系统的故障码，显示故障码为：02428，左侧停车制动器电 机张紧力未达到，偶发。

这个故障码的指向非常明确，为驻车电机V282的张紧力度不够，简 单来说就是V282没有力气。但是途观上市多年，本站也维修过多例电子机械驻 车制动方面的故障，像本例的故障码还是第一次见到。之前所维修的故障码内容 几乎是千篇一律，故障码的内容是驻车制动器电机供电电压对地短路，这个短路的故障码内容更 容易理解，因为两侧的驻车制动电机无非是一个可逆直流电机，在松 开或者拉紧驻车制动的时候，电动驻车控制单元J540分别通过14号脚和29号脚为 V282提供电源和回路，而其12号和27号脚则为V283电机两端提供电源和回路， 只是松开或拉紧电子机械驻车时电机两端的电流方向恰恰相反，假设在松开电子 机械驻车时，左侧电机V282若30^4为正极，则30/29肯定就是负极了；
但是在拉 紧电子机械驻车制动时，则30^4就变为负极，而30/29就为正极了。因此驻车制 动器电机供电电压对地短路的故障码，就很容易理解了。这个故障产生的根本原 因无非是J540与V282或V283之间的某条线路有磨破导致搭铁，这样在J540控制 驻车电机工作的瞬间，若正极线被搭铁，J540自然能检测到该电流的过载，J540 便停止对该驻车电机的输出电源，避免J540被烧损。引起的结果自然是对应的驻 车电机无法工作，此时J540便记忆并储存供电电压对地短路的故障码。而针对这 样故障码的排除与维修，厂家的处理方案是将J540至相应的驻车电机两条线路全 部剥开重新包扎，切断线路搭铁的根源就可以排除故障。但是本例的故障码为驻 车电机张紧力未达到，按这个意思从表面去理解，应该是驻车电机的张紧力达不 到正常的要求，导致驻车电机不能将制动片完全推出来压紧制动盘，其结果自然 会导致该侧电子驻车电机无法正常工作了。用这个思路去分析这个故障码产生的 可能原因包括：①驻车电机本身故障--电机内部短路或断路；
②电子机械驻车控 制单元J540本身的故障，导致其输出至控制电机的电压有偏差；
③制动片或者制 动盘磨损超过极限，引起驻车电机推出极限后仍然无法压紧制动盘。

本着先易后难的原则，维修技师首先检查了制动片和制动盘，经检查 制动盘和制动片的厚度都符合正常，说明这个可能性可以排除。接着维修技师更 换了一个全新的驻车电机试车，发现安装好之后故障码可以清除，但是只要拉紧 一次驻车按钮，故障会立即重现，至此说明这个原因也可以排除了，那么只剩下 最后一个故障原因一一电动驻车和手制动控制单元J540本身故障了，试着拆换了 同类型车上一个正常的J540,经编码和基本设定后，却发现故障依旧存在，由此 维修陷入了困境。

维修到这里，电子机械驻车系统除电动驻车按钮没换之外，其他所有 配件已经全部换过新件了，但是若因此去怀疑是不是电动驻车按钮损坏，若果真 如此则直接的结果应该是两侧驻车电机都不能正常工作，或者是完全不工作才符 合逻辑，现在的问题焦点是V282工作了一瞬间，压紧制动盘后又退回去了。那 接下来还是再绕回来从头考虑了。既然所有电子部件都正常，那么会不会还是J540至驻车电机之间的线束出问题了呢？为了更直观的判断问题，特让维修技师 拔出J540上的大插头，挑出14号脚和29号脚，12号脚和27号脚，同时将14号脚和 12号脚对调，29号脚和27号脚互换，处理好之后，进入引导性功能读取驻车制动 工作时候的数据流，如图3所示。

接下来读取一下正常车辆电子机械驻车工作时候的数据流，如图4所 示，通过图可以看出，正常车辆在拉起驻车制动开关之后，在驻车制动电机工作 的瞬间，数据流下面显示的两侧电压为蓄电池电压，而数据流上面的切断电流则 在迅速増大，基本上极限电流都能达到1718A，当驻车完成之后，两侧电压变为 0V，表示J540停止对驻车制动电机的供电，不过驻车制动电机工作的切断电流值 会定格在数据流上。反过来，当解除驻车制动的瞬间，下面的电压值没有悬念的 仍是蓄电池电压，而切断电流数据随着驻车的解除变为0V。当驻车制动被完全 解除后，电压和电流全部变为0了。还有一点在图中并不能完全反映出来，那就 是在正常情况下，不管是驻车启用或解除驻车的时间都很短，也就是下面电压显 示蓄电池电压的时间，大约在1s左右，而这个时间也是驻车电机正常工作的时间。

观察了正常车辆的数据流，再比较故障车辆的数据流。图3中故障车 辆的左侧驻车电机的切断电流只有5A不到，远远低于正常车辆的工作电流，而 右侧显示的电流值符合正常 同时还可以看到图3中左侧电压还继续保持在11.9V。而右侧电压已经 为0了，这是因为J540检测到左侧电流过小，因此会继续通电一段时间，努力尝 试将左侧驻车电机推出，确保左侧驻车制动到位。这个可以理解是J540的一个应 急功能吧！通过实际的观察，这个应急功能的时间持续在5s左右。当驻车电机确 实因故无法推出，则J540停止对这个驻车电机提供电源。此时J540会记忆对应的 故障码，同时会通过CAN线（J540的16号和17号脚）输出故障信息至ABS，再由 ABS控制单元发送命令至仪表，仪表单元便接通故障灯以警示驾驶员。而现在维 修人员只是对调了一下线束，故障现象就转移至左侧，至此说明问题的根源还是 在J540至驻车电机的线路上。于是维修人员按照厂家指导的办法，将相应驻车电 机至J540的两条线束全部剥开，将两条线路分别单独包扎好之后，装回车上试车， 却发现故障仍然存在。既然包扎无法解决问题，于是尝试着更换了一条全新的线 束，更换之后反复松开和拉紧电子驻车按钮，故障不再出现，至此故障彻底排除。

故障总结：该车故障的排除可谓走了很长的一段弯路，正常找出该故障的原因应该不用太长的时间，但是本次故障查找原因就花了差不多一整天时间， 究其原因，首先是思路出了问题，在思路上存在一个惯性思维，因为之前碰到的 线路故障引起的故障码和本次的不同，所以自一开始就想当然的将线路方面的故 障原因排除在外。殊不知同一条线路若存在故障，一般包括有两个截然不同的原 因，分别是短路和断路。而之前碰到的故障码显示，驻车制动电机供电电压对地 短路，故障码中明确告知线路存在短路，因此排除这个故障，按照厂家的指导包 线切断搭铁点，则故障当然可以排除。而本例故障，显示的是电机张紧力未达到， 结合数据流，可能有技师要提出质疑了，如果是断路，为什么VAS6150还是会显 示有5A左右的电流呢？其实有这个质疑说明技师真的在思考问题了，如果线路 真的是完全断路，通过的电流肯定是0才对，所以严格来说本例故障属于短路和 断路之外的第三种原因，那就是J540至驻车电机的线路并没有完全断路，而是该 线路某处处在似断非断之间，也包括某处的铜丝被截断减少，导致导线的横截面 积大大减小。通过上面图中的数据流知道，切断电流接近20A，能通过这么大的 电流，则该线束横截面肯定比较大，翻阅电路图查阅该线的截面积为2.5mm2， 而桑塔纳卤素大灯供电线的横截面积也只有1.5mm2,足以说明该线路通过的电流 比大灯电流都要大。所以如果该线某处的铜丝似断非断或大大减少了，若单纯用 万用表去测量线束的两端电阻判断好坏，明显是检查不到任何问题，但是在通电 的时候，减小的截面积线束对通过电流的影响则非常大，因为电机需要的电流也 非常大。直接导致驻车电机电流过小，驻车电机自然也就无法正常工作了。日常 维修中最容易碰到与这种情况接近的例子，当启动机启动发动机的时候，若是启 动机的搭铁线不良，就有可能在启动机工作的瞬间，明显感觉到启动机达不到正 常转速，严重的甚至于无法启动发动机。这种情况下哪怕蓄电池再怎么良好，也 无法提供启动机正常工作所需要的大电流了。

接下来说说电子机械自动驻车的功能，事实上该车两个按钮在设计上 为一个整体结构。

左侧括号中间带P的字母表示电子机械式驻车按钮，而后面带 AUTOHOLD的开关则是自动驻车按钮，图1中两个按钮的指示灯都亮，表示电子 机械驻车功能和自动驻车功能都已经开启，不过开启自动驻车必须有3个条件， 包括：发动机已经启动，左前门已经关好，驾驶员侧安全带已经系好，这3个条 件缺一不可。当然这些硬性条件也只是生产厂家基于安全的考虑，确保驾驶员的 安全而做的一些限制。

而电子自动驻车的优点，最主要体现在减少驾驶员工作强度和提高操作便捷性上，若在市区车辆繁多时，或在堵车开开停停等情况下，此功能优点更 是明显。车辆行驶中，只要驾驶员踩制动踏板让车辆完全静止后，电子机械式驻 车便自动启动，此时驾驶员可以松开制动踏板，而不理会挡位是在D挡或者是R 挡，车辆依旧会由自动驻车作用而停止行驶，而当驾驶员想继续行驶，只需轻点 加速踏板，驻车制动便自动解除，车辆就可以轻松前行。这样就大大减少了驾驶 员在市区堵车情况下的反复换挡，踩制动踏板和拉手制动等动作了。还有一个优 点是使用了自动驻车后，驾驶员熄火后下车，无需去操作驻车按钮，J540会自动 启动驻车功能，避免了手动挡车型产生溜车的风险。当然若自动驻车功能未开启 （未按下自动驻车按钮，该按钮指示灯没有点亮），若车辆行驶中自动驻车功能 开启必需的3个条件都满足情况下，则车辆在行驶中等待停车时，若人为拉起了 电子机械式驻车按钮，当需要行驶时，同样只用轻点加速踏板，则电子驻车同样 会自动解除。此功能和自动驻车已经开启是完全相同的，也是自动驻车功能的一 个延伸。但是若3个条件有一项不满足，比如驾驶员没系安全带，则无论如何轻 踩加速踏板，驻车也不会自动解除的，同时仪表中会有提示：请解除电子驻车制 动。碰上这个情况一般就需要手动解除驻车了。

还有一点需要重点强调，任何电子产品，使用中不要超越物理极限。

所以启动自动驻车功能之后，若停车等待时间过长（比如过铁路等情况），则不 建议使用，因为使用自动驻车功能时，挡位都是在行驶挡位，驾驶员懒得将挡位 推至空挡，此时完全依靠驻车制动对两后轮的制动力强制让车辆静止，发动机负 荷是远大于正常怠速的负荷，油耗大大增加的同时，也会导致发动机的加速磨损。

所以厂家设计程序里面也包含了相关联的程序，当自动驻车超过3min时候，则电 子驻车功能会瞬间的松开再拉起，这一瞬间的动作，车辆并不会有真正意义上的 移动，但驾驶员能明显感觉到车辆的震动。其实该程序的主要目的也是警示驾驶 员，在停车时间过长（超过3min以上）最好不使用该功能，或者这种情况下使用 该功能时，请及时将挡位切换至空挡，等要行驶时候再挂至前进挡。但是如果驾 驶员继续在前进挡位保持自动驻车，则该程序在提醒一次之后，在接下来的10mm 之内就不会再次提醒了。

最后还有一个想法，就是电子驻车控制单元J540是如何来判断驻车电 机已经正确的压紧制动盘呢？笔者个人认为，J540是通过检测驻车电机工作的电 流值来确定是否正常。当驻车电机将制动片推出来压紧制动盘的瞬间，其输出电 流接近最大值，一般在1718A，J540测算电流值符合正常后，便认为驻车制动过 程已经完成，于是切断供电，驻车制动便结束。J540切断供电的同时会储存切断 时候的电流值，这个电流值大小就可以给维修人员参考了。若驻车电机的线路出现短路，此时J540瞬间输出电流就会远远大于正常电流值，这个情况下J540会立 即切断该线路的电源供应，同时记忆供电线路对地短路的故障码。而若驻车电机 线路出现断路或接触不良，J540输出电流值就会小于正常值，这种情况下，J540 会延长供电时间，大约在5s左右，若依旧无非达到正常电流，J540就会存储张紧 力不足的故障码了。