某电动客车制动互锁失效原因分析

周锐　张鑫

摘要：目前，人们对城市公交客车的安全性、操作性和舒适性的要求越来越高，使用传统单纯依靠机械的方法已经很难使汽车的性能得到进一步的提高，目前70%以上的技术创新应用都来自于电子技术。文章通过对实际车辆制动互锁故障的解读，结合对制动互锁系统各个部件的原理分析，推断得出故障可能产生的原因，并通过实际现象验证推断的结论。

关键词：电动客车；制动互锁失效；驻车；短暂制动；汽车性能；电子技术 文献标识码：A

中图分类号：U270 文章编号：1009-2374（2016）24-0063-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.24.031

隨着社会的发展，人们对城市公交客车的安全性、操作性和舒适性的要求越来越高，使用传统单纯依靠机械的方法已经很难使汽车的性能得到进一步的提高，目前70%以上的技术创新应用都来自于电子技术方面。

制动互锁系统是通过电子控制与机械控制相结合而成的产品，在车辆短暂停车过程中，能够在轮速信号为0的情况下自动驻车，起步时通过踩踏油门踏板释放驻车功能，避免了短暂停车过程中司机对于手刹的频繁操作，提升了驾驶感受。其基本原理是通过控制器输出控制信号到电磁阀，通过电磁阀的动作接通储气筒与后桥继动阀、制动气室之间的气路，触发制动器给制动盘施加制动力，从而达到制动作用。不同于驻车制动在驻车腔排气状态下通过弹簧力产生制动的工作原理（不需要持续的压缩气体供给，单纯依靠弹簧机械力实现），制动互锁系统需要在短暂制动过程中保持压缩气体供给状态。本文主要基于实际运行中发生的典型案例，结合系统中各个主要部件的原理分析，从逻辑关系上剖析制动互锁系统的失效原因。

1 综述

某车队在使用某型号电动公交客车运行的过程中，停车后车辆自动落锁，但在踩下油门踏板后，互锁装置并未被解除，车辆一直处于制动状态无法行驶。经售后人员现场排查，驻车制动处于可行驶状态，制动踏板未激活，由此判定故障原因为制动互锁系统故障。

2 原因分析

通过对制动互锁系统各个相关零部件的梳理，从数据输入→数据分析→数据输出→执行终端等方面进行排查，可能的影响因素有以下四个方面：

2.1 数据输入

整车通过采集电子空气悬架信号、车门信号、舱门打开及导板伸出等信号输入给控制器，控制器判定上述信号处于有效状态时，将不会发出动力输出信号，此时轮速一直处于0转速状态，制动互锁阀将被激活，对车辆实施制动。

通过人为操作，将该故障车辆可能引起制动互锁系统激活的上述信号全部处于可使车辆正常行驶的状态，即不发出有效信号至控制器，故障仍存在，故排除数据输入部分因素影响。

2.2 数据分析&数据输出

制动互锁系统的数据分析模块为整车的车身控制单元，通过采集电子空气悬架信号、车门信号、舱门打开信号、导板伸出信号等输入信号，结合车辆的基本的轮速等信息加以判断，并输出对应的逻辑控制关系指令。

连接电脑读取控制器参数信息，发现控制器无故障信息显示，输出信号信息与正常操作逻辑输出信号信息关系相符，故排除数据分析及数据输出的因素影响。

2.3 执行终端

通过对数据的输入、分析、输出三个方面的排查，基本排除上述部分产生故障的可能性，故将故障产生的原因集中在执行终端方面。

制动互锁系统机械部分执行终端需要在传统气路基础上增加制动互锁阀以及双通单向阀。制动互锁阀是一个两位三通电子阀，其中1口为进气口（连接储气筒）、2口为出气口（连接双通单向阀）、3口为排气口，通过2pin电器接插件连接。正常行车状态下，电磁阀不得电，阀体2口与3口处于常通状态，当车辆轮速信号为0，车辆处于制动互锁状态时，电磁阀得电，阀体1口与2口接通，储气筒内的压缩空气通过电磁阀→双通单向阀→驱动桥继动阀到达制动气室，对车辆实施制动。

双通单向阀是一个两进一出机械阀体，其中11口（连接行车制动脚阀）和12口（连接制动互锁电磁阀）为进气口，2口为出气口（连接驱动桥继动阀）。正常行车状态下（电磁阀未激活），11口与2口联通，实现正常的脚阀行车制动功能，制动互锁状态下（电磁阀激活状态），12口与2口联通，实现制动互锁功能。

通过对上述原理的了解，结合现象分析，车辆一直处于制动互锁状态的原因为电磁阀1口与3口接通，对制动气室提供压缩空气制动，拔除电磁阀的接插件，车辆制动解除，同时电磁阀3口部位有持续排气噪音，大约10min后，排气噪音消失，车辆又处于制动状态，此时仪表气压显示后制动（制动互锁系统气源）气压为0bar。测量电磁阀2pin接插件，发现两针脚处于短路状态，另外电磁阀排气10min左右将后制动储气筒内气体排空，说明阀体1口与3口存在导通现象，与阀体结构原理上该两口在任何情况下不导通相悖，说明阀体内部机械结构也存在故障，而将后制动储气筒气体排空后，根据该车四回路保护阀结构，21口（连接后制动回路）气压低于4.5bar后，23口（连接驻车制动回路）将会给21口补气至两者气压相同，当后制动储气筒气体全部排空后，驻车制动储气筒气体也降为0bar，此时由于没有气体作用于后桥制动气室的驻车腔，驻车弹簧无法被顶起，驻车制动系统将会发挥作用，为车辆提供传统的机械驻车制动。这也解释了在刚刚拔除接插件时车辆可以解除制动互锁，车辆可以移动，但当气体排空后车辆又重新恢复驻车制动的现象。更换新的制动互锁阀体后，故障现象消失，车辆恢复正常。

3 结语

通过对故障现象结合阀体原理的对比，总结该故障原因主要为电磁阀短路导致车辆长期处于制动互锁状态，和内部机械结构损坏导致的后制动储气筒内气体泄漏引起驻车制动储气筒补气后一起排空，机械驻车系统生效而驻车。

随着汽车电子技术的不断应用，未来汽车会向着更加智能、更加便于操作的方向发展。本文所述的内容，对后续类似问题的快速分析具有一定的借鉴意义。

参考文献

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[2] 余志生.汽车理论[M].北京：机械工业出版社，1998.

[3] 张元才，余卓平，熊璐.制动系统发展现状及趋势

[J].汽车研究与开发，2005，（9）.

（责任编辑：王 波）