某車型定速巡航失效分析

李長友，王孔龍，張 博，楊國斌，于成偉，王艷秋 Li Changyou，Wang Konglong，Zhang Bo，Yang Guobin，Yu Chengwei，Wang Yanqiu

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某車型定速巡航失效分析

李長友1，王孔龍2，張 博2，楊國斌1，于成偉2，王艷秋1Li Changyou1，Wang Konglong2，Zhang Bo2，Yang Guobin1，Yu Chengwei2，Wang Yanqiu1

（1. 北京汽車集團越野車有限公司，北京 101300；2. 北京北汽德奔汽車技術(shù)中心有限公司，北京 101300）

某車型在裝配完成后偶發(fā)定速巡航失效故障，通過機理研究發(fā)現(xiàn)，制動信號誤觸發(fā)導致定速巡航無法正常工作，從信號可靠性方面進行了優(yōu)化改進，問題得到解決。

定速巡航；失效分析；制動信號

0 引 言

CCS（Cruise Control System，定速巡航系統(tǒng)）又稱定速巡航行駛裝置、速度控制系統(tǒng)、自動駕駛系統(tǒng)等，可以按照駕駛員要求的速度，不踩下加速踏板就可以自動保持車速，使車輛以固定的速度行駛[1]。采用這種裝置，使得在高速公路上長時間行車能極大緩解駕駛員的疲勞，同時減少了不必要的車速變化，節(jié)省燃料，這些優(yōu)勢使得CCS逐漸成為新車型的標準配置。

出于安全考慮，CCS必須滿足一系列條件才能啟動[2]，經(jīng)常出現(xiàn)駕駛員需要CCS工作時卻未能啟動。某車型在裝配過程中出現(xiàn)了偶發(fā)的CCS啟動失效，在所有測試條件都滿足的情況下，也未能成功啟動CCS，進行一系列的故障診斷后也沒有發(fā)現(xiàn)異常。因為是偶發(fā)故障，所以重點從裝配和零部件質(zhì)量方面進行分析排查。

1 CCS工作邏輯

基于制動優(yōu)先原則等涉及車輛行駛安全的邏輯，CCS開啟必須滿足車輛達到一定車速并且滿足各項安全條件，其工作邏輯如圖1所示。

通信正常情況下，CCS會根據(jù)收到的定速巡航開啟請求，預先判斷離合信號（針對手動擋車型）、駐車信號和制動開關(guān)信號等相關(guān)信號是否滿足定速巡航開啟條件，如果滿足，則進入工作狀態(tài)，否則不會開啟。

圖1 CCS工作邏輯圖

當CCS檢測到離合信號時，認為該車輛此時將調(diào)整擋位或者即將進行制動，因此會退出定速巡航工作狀態(tài)，進入待機狀態(tài)。

當CCS檢測到駐車信號或制動開關(guān)信號時，基于制動優(yōu)先策略，CCS不再繼續(xù)對發(fā)動機和變速器發(fā)出控制指令，CCS由工作狀態(tài)進入待機狀態(tài)。

當CCS開啟之前檢測到離合信號、駐車信號或制動開關(guān)信號時，CCS不會開啟，也不會進入待機狀態(tài)或者工作狀態(tài)。

2 CCS失效故障分析

故障車輛與其他正常車輛在裝配方面并無差異，零件批次也都相同，且該車輛除CCS無法開啟之外，其他性能與正常車輛并無區(qū)別，但這仍不能排除質(zhì)量一致性差異。

對該車輛的各個控制器模塊進行故障檢測，首先排查發(fā)動機控制模塊和變速器模塊，經(jīng)診斷，并無故障碼；然后對CCS控制模塊進行軟件故障檢測，一切正常，由此排除控制模塊本身帶來的故障可能。

基于CCS工作邏輯，首先對啟動條件進行排查。行車過程中儀表上無任何故障燈點亮，可以排除駐車信號故障可能；該車為自動擋車輛，排除離合信號故障可能；對于制動信號，當踩下制動踏板時，儀表上不會出現(xiàn)任何制動系統(tǒng)工作的指示，在夜間行駛時制動開關(guān)信號可以控制高位制動燈的點亮與否，于是將車輛行駛的工作模式調(diào)整為夜間工作模式，通過內(nèi)后視鏡觀察高位制動燈附近是否有紅光，測試發(fā)現(xiàn)，不論是否進行制動操作，高位制動燈始終處于點亮狀態(tài)，因此判定出制動信號異常。

對制動燈開關(guān)裝配進行檢查，其正常安裝狀態(tài)如圖2所示，故障車的制動燈開關(guān)未壓裝到位，如圖3所示。在車輛未制動的時候，制動燈開關(guān)因為未能吸合，判定車輛處于制動狀態(tài)，一直對外發(fā)送制動信號，啟動CCS時，因為檢測到制動系統(tǒng)處于工作狀態(tài)，所以拒絕啟動。

圖2 制動燈開關(guān)安裝結(jié)構(gòu)

圖3 制動燈開關(guān)裝配不良示意圖

該制動燈開關(guān)采用齒槽嚙合式結(jié)構(gòu)裝配，如圖4所示，制動燈開關(guān)側(cè)面的齒條用于維持在制動踏板安裝齒槽內(nèi)的固定，避免松動；制動燈開關(guān)裝配的合適位置由制動踏板上的限位支架決定，其裝配與工作流程如圖5所示。在裝配之初將制動燈開關(guān)完全壓入支架內(nèi)，當制動系統(tǒng)裝配完畢后，制動踏板臂上的限位支架會在制動踏板彈簧力的作用下，將制動燈開關(guān)推回一定距離，達到自動調(diào)整制動燈開關(guān)裝配位置的目的。制動踏板上的限位支架裝于踏板臂上，在踏板未動作時，與制動燈開關(guān)吸合，此時制動燈開關(guān)不發(fā)出任何信號；當制動踏板被踩下時，限位支架隨踏板臂移動，離開制動燈開關(guān)，制動燈開關(guān)閉合，線路導通，發(fā)送制動信號。

圖4 制動燈開關(guān)與制動踏板的齒槽嚙合

故障車輛中，制動燈開關(guān)未能充分壓入到支架內(nèi)，導致制動踏板臂上的限位支架在初始狀態(tài)不能與制動燈開關(guān)貼合，使制動燈開關(guān)產(chǎn)生了錯誤的信號。

圖5 制動燈開關(guān)裝配與工作流程

對裝配工藝進行優(yōu)化，選擇操作人員更易于操作的方式，制動燈開關(guān)與制動踏板進行分裝時無需控制制動燈開關(guān)位置，直接壓到最底端，在由真空助力器的彈簧力將制動踏板推回至初始位置時，制動燈開關(guān)被自動推回至合適位置，無需人工干預，避免裝配不良。經(jīng)過批量試裝驗證，問題得到解決。

3 結(jié) 論

1）制動燈開關(guān)信號產(chǎn)生是導致CCS不能啟動的原因，由于制動信號無法從儀表上觀察到，因此在排除此類故障時可以打開汽車近光燈，使車輛處于夜間行駛模式，觀察高位制動燈點亮與否。

2）對于CCS無法開啟的問題，通過觀察儀表和對制動燈開關(guān)進行實物檢測等快捷方式解決問題，縮短了故障排查時間，提高了問題解決效率。

[1]任建立，閆江川. 汽車定速巡航控制研究[J]. 河北農(nóng)機，2018（6）：31.

[2]牟云峰，丁永明，劉章輝，等. 匹配ESC系統(tǒng)氣制動輕卡定速巡航退出問題整改[J]. 汽車實用技術(shù)，2017（17）：125-127.

2019-01-10

1002-4581（2019）02-0021-03

U463.6

A

10.14175/j.issn.1002-4581.2019.02.005