匹配ESC系统气制动轻卡定速巡航退出问题整改

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10.16638/j.cnki.1671-7988.2017.17.047

匹配ESC系统气制动轻卡定速巡航退出问题整改

牟云峰,丁永明,刘章辉,刘云飞

(安徽江淮汽车集团股份有限公司,安徽 合肥 230601)

摘 要:为了提高制动系统的安全性,欧盟在2013年更新ECE法规,要求在欧盟地区销售的N2类以上车辆必须

标配ESC系统。因此,我国出口至欧盟地区的相关车辆必须具备这一功能。而为了提高用户使用舒适性,增加产

品竞争力,部分车辆同时具备定速巡航功能。此时,由于ESC系统可以对发动机进行扭矩控制,可能会导致定速

巡航功能退出,引起用户抱怨。文章提出了针对这一问题的分析、解决方案。

关键词:ESC;定速巡航;定速巡航退出;气制动ESC系统;轮速传感器;齿圈

中图分类号:U472 文献标识码:A 文章编号:1671-7988 (2017)17-125-03

Matching ESC system air brake light card cruise exit problem rectification

Mou Yunfeng, Ding Yongming, Liu Zhanghui, Liu Yunfei

( Anhui jianghuai automobile group co., LTD., Anhui Hefei 230601 )

Abstract: In order to improve the safety of the braking system, the European Union in 2013 to update the ECE regulations,

requiring more than N2 vehicles sold in the European Union region must be standard ESC system. Therefore, China's

exports to the EU region related vehicles must have this function. In order to improve user comfort and increase product

competitiveness, some vehicles have cruise control function at the same time. At this point, because the ESC system can

control the torque of the engine, it may cause the cruise control to exit and cause users to complain. This paper presents an

analysis and solution to this problem.

Keywords: ESC; cruise control function; wheel speed sensor; gear ring

CLC NO.: U472 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2017)17-125-03

前言

某车型是针对欧盟市场开发的气压制动轻卡,匹配欧六

发动机。根据欧盟法规,需获得欧盟 WVTA 证书的车型才

可以在其境内销售。因此制动系统需满足ECE R13-10相关

法规,要求具备ABS、ESC、LDWS功能。同时,为提高产

品竞争力,该车型也匹配了定速巡航功能。而该车型在试验

开发过程中,发现在开启定速巡航功能时出现偶发性功能自

动退出的问题,正文将针对这一问题进行分析整改。 1 问题描述

项目可靠性试验样车在进行高速环道试验时,频繁出现

定速巡航功能在未经任何操作的情况下,自行退出的现象。

定速巡航功能除了驾驶员手动退出,只有在驾驶员踩下制动

踏板或者油门踏板的情况下才会退出,因此该现象是一种不

正常的工况。

2 原因分析

正常情况下定速巡航退出发生的条件是:制动踏板信号、

油门踏板信号、巡航开关信号中任意一种操作,定速巡航功作者简介:牟云峰,就职于安徽江淮汽车集团股份有限公司。 汽车实用技术 126 2017年第17期

能退出。而该问题发生时,以上操作均为出现,因此是一种

不正常工况。

针对这一现象进行故障重现,检测巡航退出时的信号输

入,发现是由于ASR功能启动,对发动机发出降扭请求,因

此定速巡航退出工作。

图1

2.1 ASR功能启动分析

ASR功能即驱动防滑功能。该车型由于ECE法规要求,

采用前置后驱气压制动标配ESP系统,同时也具备ASR功

能。

ASR系统工作逻辑是,车速超过40km/h时,需要实施

发动机降扭,降低驱动系统转速,避免车辆失控。车速低于

40km/h时,通过降扭和制动控制打滑车轮,避免车辆失控。

车辆起步时,ASR功能可以通过制动控制打滑轮转速,帮助

车辆起步。

ASR功能判断轮胎打滑与否,是以作为从动轮的前轮轮

速计算出参考车速,然后判断各轮是否存在异常情况,是否

需要实施控制。而针对定速巡航退出过程中的数据采集发现,

前轮车速波动过大,超过车速稳定值要求的±1%的范围,导

致参考车速异常,系统判断车辆存在打滑情况,因此启动

ASR功能。由于车辆开启巡航功能时,时速超过40km/h,

ASR功能发出降扭请求,导致定速巡航功能退出。

图2

2.2 轮速信号波动分析

从测试数据来看,轮速信号存在有规律的波动,如下示

意图:

图3

而轮速传感器的位置是固定不动的,导致这种情况出现

的原因是齿圈与轮速传感器之间的间隙忽大忽小,即齿圈端面相对于旋转轴的跳动量偏大导致,而且转速越高,则切割

磁感线产生的电压差值越大,轮速波动也越大。当轮速的偏

差超过±1%时,系统判定轮速发生异常,引起ASR功能启

动。

2.3 齿圈端面跳动检测

图纸要求齿圈端面跳动为0.35,实测值最大为0.227,零

部件跳动合格,满足设计要求。

图4

2.4 分析结论

引起ASR功能启动的原因是齿圈端面跳动偏大,而样件

跳动测试满足图纸要求,说明设计指标偏低,无法满足现有

电子制动系统的精度要求,需要进一步提升。

3 整改方案验证

3.1 方案确定

试验样件检测跳动值达到0.227,仍无法满足系统要求,

因此需要提高其精度要求。根据车速波动要求小于±1%经验

设计,轮毂盘总成的齿圈端面跳动值设置在0.12,挑选满足

这一要求的样件分别在两台试验车进行验证。

图5

3.2 方案验证

3.2.1 试验验证

1)第一台试验车验证超过10000公里满载高环试验,期

间仅出现一次定速巡航退出问题。

图6

2)第二台试验车经试验验证,满载高环试验未出现定速

巡航退出问题。

空载验证,发现车辆在每圈均同一位置发生定速巡航退

出问题。 牟云峰 等:匹配ESC系统气制动轻卡定速巡航退出问题整改 127 2017年第17期

图7

3.2.2 异常分析

1)针对第一台车进行故障重现,发现其定速巡航退出时,

车辆经过高环路面的对接位置,此处存在一个宽度约30cm,

深度约10cm的接缝,此时车辆发生剧烈颠簸,轮速异常,

导致ASR功能启动。

图8

2)针对第二台车空载出现定速巡航退出工况进行检测,

发现其定速巡航退出也发生在高环路面对接处,此时轮速发

生突变,导致ASR功能启动。

图9

3.3 试验验证结论

1)将轮毂盘总成的齿圈跳动控制在0.12以下,轮速波

动满足±1%范围,可以避免ASR功能随机启动导致定速巡

航退出的问题;

2)路面的剧烈颠簸会也引起轮速的波动,导致ASR系

统激活,定速巡航退出。而且对于空载的影响大于满载,但

此类工况ASR功能是正常启动。

4 固化措施

4.1 图纸修改

根据试验验证结果,目前图纸要求轮毂盘总成齿圈端面

跳动值0.35不合理,无法满足现有电子制动设备的精度要求, 需要提高至0.12以下。按此要求修改图纸:①、总成齿圈跳

动0.12;②、齿圈端面跳动0.05;

图10

4.2 质量检测改进

整桥厂增加采用专用下线检测设备,按实际工况转换成

下线检测方法,输出轮速信号波形图,确保信号波动满足要

求才能下线。

图11

5 总结

该车型是针对欧盟市场、ECE法规开发的气压制动车型,

具有领先于国内要求的ESP系统,由于没有已知经验作为参

考,而沿用之前的零部件精度要求,导致无法满足先进的电

子制动系统的精度要求。

类似问题的出现,说明对于新技术的应用理解不充分,

不能及时识别和提出符合技术升级要求的技术指标。同时应

用流程不规范,无法在设计之初发现问题,并及时修改。

该问题的解决是对基础制动系统的零部件精度要求的一

大提升,也对零部件的加工、装配工艺提出挑战,同时对目

前检测手段的优化提出更高的要求。

参考文献

[1] 刘惟信.汽车设计.[M]清华大学出版社.

[2] 姚国平.新型汽车电器与电控系统使用维修问答.[M]北京机械工

业出版社.2001年2月第一版.