上汽MG31.5AMT车制动问题分析.docx

目前，国内汽车制造企业对搭载电控机械式自动变速器(AMT)的车辆正常行驶条件的研究还不够深入，特别是AMT系统对行车安全方面的影响并没有得到高度重视。相关汽车制造企业应该对AMT系统进行深入研究并及时完善，而不是仅仅依赖AMT系统的容错率。 电控机械式自动变速器(AMT)是在传统的手动齿轮式变速器基础上改进而来的，保留了绝大部分原总成部件，只是对手动操作系统的换挡杆部分进行了改造，因此其生产继承性好，改造的投入费用少，非常容易被生产厂家所接受。该变速器既具有自动变速器自动变速的优点，又保留了手动变速器齿轮传动效率高、成本低、结构简单、易制造的特色，是机电液一体化的自动变速器。因为AMT的性价比很高，目前国内小型轿车如丘比特、MG3、同悦RS、炫丽Cross、中华H230等多款车型都相继配备了AMT，但随后在个别车辆上却出现了一些安全问题。据笔者所知，曾有一辆行驶里程为319 km的MG3 1.5 AMT车因制动问题造成事故而退车。这虽然是个案，但也希望能够引起厂家的警惕和重视。下面就以上汽MG3 1.5 AMT车为例进行分析。1故障案例的收集 这辆上汽MG3 1.5 AMT车，是在小区内行驶时出现制动矢灵的故障现象的。维修人员在对车辆进行路试时，偶尔会在踩下制动踏板时，出现制动踏板发硬及制动失灵的故障现象。用T5检测仪读取故障代码，无故障代码存储，而且车辆的仪表盘上也没有故障灯点亮。结合AMT的控制原理分析，怀疑是制动开关存在故障。为了验证这一猜测，维修人员与试乘试驾车调换了制动开关后试车，故障没有再出现。然而奇怪的是，调换制动开关后的试乘试驾车却没有出现制动失灵的故障现象。于是只得更换故障车的制动开关后继续路试观察。 不久，又有另一辆iVIG3 1.5AVIT车因出现制动失灵的故障现象而来维修。试车发现故障确实存在。立刻用T5读取数据流，在踩下制动踏板时，制动开关却显示没有接通，而在反复踩下制动踏板后，制动开关又恢复正常，确实是偶发性卡滞。 此后，又陆续接到几辆制动失灵的车辆，仔细分析这些故障车辆，其故障均为偶发，且多在车辆起步或低速行驶（挡位为自动模式的l挡）时发生，例如需在有交通信号灯的路口停车等待时，先轻踩制动踏板减速，再重踩制动踏板停车，或在起步进出车库时踩下制动踏板就可能出现上述故障。此外，更换制动开关后故障都能排除。为了彻底确认此类故障就是制动开关卡滞引起的，笔者又专门做了敌障模拟实验。2故障模拟 外接一个制动开关，一人按压、释放制动开关尼龙销，以模拟非制动状态和制动状态；另一人正常驾驶车辆，挡位选择为自动模式，先制动减速，再松开制动踏板，使自动变速器挡位跳回1挡，车辆缓慢行驶，再踩下制动踏板，此时按下制动开关尼龙销，模拟其卡滞的情况，发现故障出现。此外，在原地踩下制动踏板起动车辆，选择自动模式起步时（1挡或R挡），按下制动开关尼龙销，故障也会出现。3故障分析 由故障模拟的结果可知，故障确实是制动开关卡滞造成的。但是制动开关卡滞，并不会对车辆制动系统的制动性能产生影响。仔细分析认为，故障还与MG3车AMT系统的爬行功能有关。3.1 AMT系统的爬行功能 AMT系统的爬行功能是指：起动发动机，自动变速器挡位在1挡或R挡时，松开驻车制动器和制动踏板后，在不踩下加速踏板的情况下，车辆会自动缓慢行驶。出于安全考虑，如果拉起驻车制动器、踩下制动踏板或打开左前门，系统将会停止爬行功能；当松开驻车制动器、松开制动踏板或关上左前门（需踩下制动踏板再松开）后，系统将会恢复爬行功能。为了实现爬行功能，怠速状态下的动力输出显然是不够的，发动机必须输出更大动力以配合AMT系统完成爬行功能。爬行功能的最高速度可达10 km/h，因此，相应的点火提前角和喷油量都要发生变化，节气门开度也会随着负荷的增大而增大，而进气歧管内的真空度也会随之降低。3.2制动开关 MG3车的AMT系统上装配的制动开关（图1）是四线双路触点式开关。在松开制动踏板时（制动开关尼龙销被制动踏板压入），制动开关触点的状态如图2所示。端子1与左右制动灯、发动机控制模块(ECM)及AMT控制模块(TCM)相连；端子2接电源，前端有20 A的熔丝；端子3与ECM相连；端子4是搭铁。可以看出制动开关既是控制器（控制制动灯），又是传感器（为ECM和TCM提供制动信号）。虽然MG3 1.5 AMT车型的ECM、TCM、ABS、SRS、BCM（车身控制模块）和IPK（仪表控制模块），共6个模块通过高速CAN总线传递数据，但除了制动开关外，没有别的传感器可以提供有关制动状态的信息，ABS内也没有制动压力传感器。因此，制动开关在AMT的爬行功能中扮演着至关重要的角色，如果两路触点信号不同步（其中一个有故障），ECM会点亮故障灯并取消爬行功能，这是一种安全控制策略，但问题是这两个触点是由个尼龙销驱动的，在踩下制动踏板时，如果制动开关有瑕疵或由于脏污及弹簧疲劳等原因，使尼龙销卡滞而无法正常弹出，TCM没有收到制动信号，就会继续执行爬行功能。这时动力总成会持续增加输出动力以克服制动系统的制动力，而实现爬行功能。由于负荷的变化，点火提前角、喷油量及节气门开度都会相应变化，进气歧管内的真空度降低，削弱了制动系统的真空助力，这时就会出现制动踏板发硬及制动失灵的故障现象。这时如果驾驶人下意识地多踩几次制动踏板则情况会更严重。4解决方案 制动失灵对行车安全影响极大，因此希望厂家能及时进行改进。改进方式可以从以下几方面进行。 (1)对制动开关进行改进。目前的制动开关是由一条尼龙销驱动两个触点的双路开关，如果单纯是其中一个触点开关失效，控制模块有相应的应对策略。但如果是尼龙销卡滞，两个触点都不能工作，控制模块也无法对制动状态进行正确判断。因此应对制动开关进行改进，其改进方法如下。 1)提高尼龙销与壳体套的配合精度，最好使用铁芯和铜套，铁芯的弹出力度要适当，从而避免由于卡滞而无法弹出和回位。 2)改原设计的单销为双销，1个销驱动1个开关，而2个销同时卡住的几率是很小的，这样可大大提高可靠性。 3)改原单开关双路为单开关单路，1个开关装在屎位（制动踏板总成上），另1个开关装在制动管路上通过制动液的油压感知制动状态，这样就安全多了。 (2)修改ECM和TCM的控制程序及策略，限制爬行功能的动力输出，严格控制输出上限，从根本上确保安全第一，经实际测试，不踩加速踏板，车辆在爬行功能驱动下可以爬上一个25左右的短坡。5总结MG3 1.5 AMT车型因制动开关故障引起的制动失灵现象虽然发生几率较低，但危害性却不容小觑。制动系统是保证行车安全的关键，而此类故障的出现却毫无征兆，必须引起足够重视。根据收集的案例分析，发生此故障的车辆以新车为主。分析认为，可能新车的制动开关尼龙销与座的配合间隙有问题或存在毛刺等制造瑕疵，所以容易导致卡滞，而磨合后情况就会得到改善。此外，笔者认为正常行驶10万km15万km后的车辆出现此故障的几率也