某车型定速巡航失效分析

李长友，王孔龙，张 博，杨国斌，于成伟，王艳秋 Li Changyou，Wang Konglong，Zhang Bo，Yang Guobin，Yu Chengwei，Wang Yanqiu



某车型定速巡航失效分析

李长友1，王孔龙2，张 博2，杨国斌1，于成伟2，王艳秋1Li Changyou1，Wang Konglong2，Zhang Bo2，Yang Guobin1，Yu Chengwei2，Wang Yanqiu1

（1. 北京汽车集团越野车有限公司，北京 101300；2. 北京北汽德奔汽车技术中心有限公司，北京 101300）

某车型在装配完成后偶发定速巡航失效故障，通过机理研究发现，制动信号误触发导致定速巡航无法正常工作，从信号可靠性方面进行了优化改进，问题得到解决。

定速巡航；失效分析；制动信号

0 引 言

CCS（Cruise Control System，定速巡航系统）又称定速巡航行驶装置、速度控制系统、自动驾驶系统等，可以按照驾驶员要求的速度，不踩下加速踏板就可以自动保持车速，使车辆以固定的速度行驶[1]。采用这种装置，使得在高速公路上长时间行车能极大缓解驾驶员的疲劳，同时减少了不必要的车速变化，节省燃料，这些优势使得CCS逐渐成为新车型的标准配置。

出于安全考虑，CCS必须满足一系列条件才能启动[2]，经常出现驾驶员需要CCS工作时却未能启动。某车型在装配过程中出现了偶发的CCS启动失效，在所有测试条件都满足的情况下，也未能成功启动CCS，进行一系列的故障诊断后也没有发现异常。因为是偶发故障，所以重点从装配和零部件质量方面进行分析排查。

1 CCS工作逻辑

基于制动优先原则等涉及车辆行驶安全的逻辑，CCS开启必须满足车辆达到一定车速并且满足各项安全条件，其工作逻辑如图1所示。

通信正常情况下，CCS会根据收到的定速巡航开启请求，预先判断离合信号（针对手动挡车型）、驻车信号和制动开关信号等相关信号是否满足定速巡航开启条件，如果满足，则进入工作状态，否则不会开启。

图1 CCS工作逻辑图

当CCS检测到离合信号时，认为该车辆此时将调整挡位或者即将进行制动，因此会退出定速巡航工作状态，进入待机状态。

当CCS检测到驻车信号或制动开关信号时，基于制动优先策略，CCS不再继续对发动机和变速器发出控制指令，CCS由工作状态进入待机状态。

当CCS开启之前检测到离合信号、驻车信号或制动开关信号时，CCS不会开启，也不会进入待机状态或者工作状态。

2 CCS失效故障分析

故障车辆与其他正常车辆在装配方面并无差异，零件批次也都相同，且该车辆除CCS无法开启之外，其他性能与正常车辆并无区别，但这仍不能排除质量一致性差异。

对该车辆的各个控制器模块进行故障检测，首先排查发动机控制模块和变速器模块，经诊断，并无故障码；然后对CCS控制模块进行软件故障检测，一切正常，由此排除控制模块本身带来的故障可能。

基于CCS工作逻辑，首先对启动条件进行排查。行车过程中仪表上无任何故障灯点亮，可以排除驻车信号故障可能；该车为自动挡车辆，排除离合信号故障可能；对于制动信号，当踩下制动踏板时，仪表上不会出现任何制动系统工作的指示，在夜间行驶时制动开关信号可以控制高位制动灯的点亮与否，于是将车辆行驶的工作模式调整为夜间工作模式，通过内后视镜观察高位制动灯附近是否有红光，测试发现，不论是否进行制动操作，高位制动灯始终处于点亮状态，因此判定出制动信号异常。

对制动灯开关装配进行检查，其正常安装状态如图2所示，故障车的制动灯开关未压装到位，如图3所示。在车辆未制动的时候，制动灯开关因为未能吸合，判定车辆处于制动状态，一直对外发送制动信号，启动CCS时，因为检测到制动系统处于工作状态，所以拒绝启动。

图2 制动灯开关安装结构

图3 制动灯开关装配不良示意图

该制动灯开关采用齿槽啮合式结构装配，如图4所示，制动灯开关侧面的齿条用于维持在制动踏板安装齿槽内的固定，避免松动；制动灯开关装配的合适位置由制动踏板上的限位支架决定，其装配与工作流程如图5所示。在装配之初将制动灯开关完全压入支架内，当制动系统装配完毕后，制动踏板臂上的限位支架会在制动踏板弹簧力的作用下，将制动灯开关推回一定距离，达到自动调整制动灯开关装配位置的目的。制动踏板上的限位支架装于踏板臂上，在踏板未动作时，与制动灯开关吸合，此时制动灯开关不发出任何信号；当制动踏板被踩下时，限位支架随踏板臂移动，离开制动灯开关，制动灯开关闭合，线路导通，发送制动信号。

图4 制动灯开关与制动踏板的齿槽啮合

故障车辆中，制动灯开关未能充分压入到支架内，导致制动踏板臂上的限位支架在初始状态不能与制动灯开关贴合，使制动灯开关产生了错误的信号。

图5 制动灯开关装配与工作流程

对装配工艺进行优化，选择操作人员更易于操作的方式，制动灯开关与制动踏板进行分装时无需控制制动灯开关位置，直接压到最底端，在由真空助力器的弹簧力将制动踏板推回至初始位置时，制动灯开关被自动推回至合适位置，无需人工干预，避免装配不良。经过批量试装验证，问题得到解决。

3 结 论

1）制动灯开关信号产生是导致CCS不能启动的原因，由于制动信号无法从仪表上观察到，因此在排除此类故障时可以打开汽车近光灯，使车辆处于夜间行驶模式，观察高位制动灯点亮与否。

2）对于CCS无法开启的问题，通过观察仪表和对制动灯开关进行实物检测等快捷方式解决问题，缩短了故障排查时间，提高了问题解决效率。

[1]任建立，闫江川. 汽车定速巡航控制研究[J]. 河北农机，2018（6）：31.

[2]牟云峰，丁永明，刘章辉，等. 匹配ESC系统气制动轻卡定速巡航退出问题整改[J]. 汽车实用技术，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