某量产车电子驻车系统及故障灯报警修复

刘飞



某量产车电子驻车系统及故障灯报警修复

刘飞

（上海蔚来汽车有限公司整车工程部，上海 201800）

文章以某量产车电子驻车系统结构为基础，首先介绍该车型的电子驻车功能和工作模式，之后根据在量产前试装车中出现的故障现象，介绍诊断过程和改善方法。

电子驻车；功能；诊断；改善

前言

电子驻车制动简称EPB(Electronic Parking Brake)，主要分为拉线式和卡钳集成式两种，拉线式属较早应用在整车上的EPB技术，而卡钳集成式则为应用较为广泛的EPB技术[1]，为主流趋势。本文介绍的EPB是卡钳集成式电子驻车。

1 某日系车EPB系统结构

图1 电子驻车系统结构

该日系车EPB系统主要由EPB开关，Auto Hold开关，EPB单元，EPB卡钳，DSC动态稳定控制单元，仪表板等组成，如图1所示。

其中，静态制动由EPB卡钳执行电控驻车，动态紧急制动由DSC动态稳定控制单元参与制动，为液压制动，仪表板显示驻车信息。

2 EPB功能和工作模式

电子驻车根据驻车制动模式分为静态制动和动态制动[2]。在静态制动模式下，此时的EPB开关就相当于传统的机械式手刹拉杆可对后轮进行制动，所不同的是此时是由EPB开关给EPB单元指令，进而控制EPB卡钳加紧实施驻车。而与机械式手刹最大的不同就在于动态制动，即EPB单元可以通过CAN数据线与DSC动态稳定控制单元实时通讯，避免高速行驶时在制动踏板失效的情况下拉手刹而出现的甩尾或侧滑[3]，此时的制动由DSC对四轮实施液压制动完成，且具备防抱死功能。具体来说，EPB有以下四大功能。

2.1 驻车制动

如需驻车，不管点火开关是否接通，拉起EPB开关即可施加电子驻车。此时驻车制动指示灯和EPB开关指示灯点亮。解除电子驻车，则需在点火开关打开或发动机运转时才能解除，可以通过以下两种方式解除：

手动解除：踩住刹车踏板，摁下EPB开关；

自动解除：在满足发动机运转，驾驶员侧车门关闭，驾驶员系紧安全带，换挡杆在D，M或R位置的条件下踩下加速踏板，可自动解除驻车；

此时驻车制动指示灯和EPB开关指示灯熄灭。

驻车制动工作过程是驾驶员通过操作EPB开关，EPB单元则把施加或解除指令传递给EPB卡钳，实现驻车制动功能。

2.2 动态紧急制动

当车辆行驶刹车踏板失效时，可以通过电子驻车系统的动态紧急制动功能强行制动车辆。动态紧急制动过程是持续拉起EPB开关，EPB单元和DSC动态稳定控制单元通过CAN数据线建立通讯，DSC会根据车辆行驶状态，对四个轮子实施液压制动，保证车辆稳定性的同时实施液压制动直至停止。

2.3 坡道起步辅助

当发动机运转，驾驶员侧车门关闭，安全带系紧的情况下，电子驻车的坡道起步辅助功能可确保车辆平顺起步。坡道起步辅助过程是车辆静止时，驾驶员想要起步选择D挡并踩下加速踏板，EPB单元根据车辆倾斜角度，发动机转矩，加速踏板开启角度，计算出坡道输出扭矩，当车辆输入扭矩大于EPB单元计算出的扭矩时，EPB卡钳逐步解除，实现平稳起步。

2.4 Auto Hold(自动驻车)

Auto Hold(自动驻车)是一个集成功能，即通过DSC控制液压实施行车制动和EPB控制EPB卡钳实施电控制动，配合实现动态制动，静态制动，驻车自动解除等功能。激活条件如下：发动机运转，驾驶员侧车门关闭，驾驶员系紧安全带，Auto Hold开关摁下。自动驻车过程是激活Auto Hold功能，动态过程由DSC液压制动至车辆停止，转换为EPB卡钳电控制动，再次起步时踩下加速踏板即可。

3 故障现象

在量产前小批量试装车阶段，有数台车EPB开关指示灯闪烁，电子驻车指示灯闪烁，电子驻车故障灯常亮的情况，故障现象如图2所示。

图2 故障现象

4 故障诊断及改善

4.1 故障诊断

根据维修手册[4]，按如下过程恢复：发动机点火开关关闭——断开蓄电池电源（EPB单元重置）——连接蓄电池——按下点火开关2次（不启动发动机）——拉起EPB开关（激活EPB单元）——按下EPB开关。此时故障灯熄灭，指示灯也不再闪烁，故障现象消失。但当启动发动机，再次操作EPB开关时，故障再现。

将故障车上台架，连接故障诊断系统IDS，读取故障代码C112A:77-08-EPB，如图3所示。根据提示可以判断原因是EPB系统的执行机构不能达到指定位置。

图3 故障代码及解释说明

4.2 问题改善

因车辆还没有路试即发生故障，所以根据故障代码和解释可以判断故障出现在EPB开关或EPB卡钳这两个执行机构上，但根据4.1故障诊断的恢复过程判断EPB开关是可以正常使用，所以最后确认问题出在EPB卡钳上。

将故障车再次上台架按恢复过程操作，重点关注EPB卡钳动作，发现两侧EPB卡钳有一侧正常工作，另一侧仅能听到EPB卡钳电机工作的声音，但卡钳无法回位，至此故障原因已经找到，就是因为卡钳不回位，车轮抱死导致。下一步就是将EPB卡钳拆下做进一步的分析，为解决问题找出根本原因。

如图4 EPB卡钳剖视图所示，卡钳回位动作是由电机带动芯轴旋转完成的，所以分析芯轴就可以找出问题所在。

图4 EPB卡钳剖视图

将EPB卡钳固定到台架上，对芯轴做旋转力矩分析，得出左右芯轴旋转力矩曲线，如图5所示，芯轴参与工作的有效旋转角度从360º-2520º变化。根据曲线，可以判断在2160º之前都可以满足管理值0.3Nm的标准，但在2160º-2450º区间，扭力值就无法达到标准。这时因为旋转力矩较低，芯轴出现打滑现象，导致芯轴无法退回，车轮抱死，进而车辆故障灯常亮，指示灯闪烁。

改善对策：取消芯轴螺纹部分的镀层，镀层取消后芯轴与对手件的旋转力矩将会达到0.4Nm以上，就使得整个旋转区域内的力矩都能得到保障。而且改善后装车验证无故障再现。

图5 旋转力矩曲线

5 结论

电子驻车的应用，不仅改善了整车布局，操纵更加便捷，而且安全性能也大大提高了。但由此带来的电子故障也较以往机械故障多，分析起来更加困难，改善更加迟缓。只有深入了解其基本结构，工作原理，工作模式，才能更快的发现问题所在。本文就是在这一思路下逐步深入，逐步挖掘，找出根本原因，解决问题的。

[1] 蒋大伟.电子驻车制动系统整车应用研究[J].汽车工程师,2012(1): 58-62.

[2] 马二从.迈腾车电子驻车制动系统的功能及工作原理[J].汽车维护与修理,2009(4):57-59.

[3] 宝马X6轿车电子驻车制动系统结构及维修[J].汽车电器,2012(9): 26-28.

[4] 维修手册[Z].2014.

The EPB system of one mass production car and brake warning light flash maintenance

Liu Fei

（Vehicle Engineering Department, Shanghai NIO Automobile Co., Ltd., Shanghai 201800）

Based on the structure of EPB(electronic parking Brake)system of one mass production car, this paper introduces the function and working modes firstly, and then introduces the diagnosis process and improvement method according to the fault phenomena in vehicle building before mass production.

EPB; function; diagnosis; improvement

U472

A

1671-7988(2019)07-125-03

刘飞，工学硕士，新项目底盘投产工程师，就职于上海蔚来汽车有限公司整车工程部。

U472

A

1671-7988(2019)07-125-03

10.16638/j.cnki.1671-7988.2019.07.042