汽车制动灯开关原理结构及常见失效模式分析
上汽大众新帕萨特制动灯常亮

本刊签约作者,现任山东银座天逸汽车有限公司技术顾问,自2004年起一直在上汽大众品牌4S店工作,系统参加了上汽大众的各种技术培训和新车型培训,并且获得了上汽大众专家级维修技师认证,自2009年起在《汽车与驾驶维修》等多家汽车维修期刊上发表文章,并著有《上海大众车系维修案例精选》、《精选汽车维修案例解析(上海大众车系)》等书。
图1 制动器电子设备的故障码及含义图2 未踩下制动踏板时显示组66的数据工作原理。
该车的制动灯开关安装在制动总泵底部位置,是采用霍尔原理工作的,可以理解为霍尔传感器。
制动灯开关内的半导体片有电流流过,电子会均匀分布在半导体中,如果磁场作用于半导体,电子会垂直于电流方向发生侧向偏转,这会导致电子分布图3 将磁铁放在制动灯开关上图4 发生故障的制动总泵不均匀,电子在一侧过多,而在另一侧过少,电压由此产生,内部触点闭合,信号线电压为12 V;如果磁场中断,电子会重新均匀分布,触点断开,信号线电压为0 V。
制动总泵内部安装有可移动的永久磁铁。
踩下制动踏板,制动总泵内部的永久磁铁移动到制动灯开关(霍尔传感器)的(上接第75页)在发动机控制单元中存储了1个故障码:08213—进气歧管风门位置/运行控制传感器不可靠信号,静态(图40)。
根据故障码提示,初步判断故障是可变进气道翻板轴卡滞所引起的。
维修人员起动发动机并进行急加速,检测真空控制单元在大负荷时能否正常工作。
经过测试,发现真空单元上的拉杆不能够大幅度来回移动,这可导致发动机在高速工况空管上有吸力。
检测电磁阀阻值为31.3 Ω为正常值(图42),检查急加速时电磁阀供电正常。
既然到真空膜盒上的真空度正常,那么问题应该在膜盒本身。
使用专用工具手动真空泵VAS6213检测真空膜盒真空度(图43),持续抽真空直到表针不动为止,但停止抽真空后,发现真空度逐渐下降,说明真空膜盒保不能保持真空度,由此确认故障点在膜盒本身。
打开真空膜盒检查,发现里面的白色软膜边缘已经变形(图44)。
汽车制动_系统实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的本次实验旨在通过对汽车制动系统的深入研究,了解其工作原理、性能表现以及在实际应用中的重要性。
通过实验,我们希望达到以下目标:1. 研究制动系统的基本原理和结构;2. 分析制动系统在不同工况下的性能表现;3. 掌握汽车制动系统实验的基本方法和步骤;4. 提高对汽车制动系统故障诊断和维修的能力。
二、实验原理汽车制动系统主要由制动踏板、制动总泵、制动分泵、制动器(刹车盘、刹车鼓)、液压油管、ABS系统等组成。
当驾驶员踩下制动踏板时,制动总泵将液压油输送到制动分泵,进而推动制动器,通过摩擦力使车轮减速或停止。
三、实验设备1. 实验用车:金龙6601E2客车;2. 数据采集、记录系统:ACME便携工控机、GEMS液压传感器;3. 实验车速测量装置:基于GPS的RT3000惯性测量系统;4. 机械五轮仪、光学五轮仪等辅助设备。
四、实验步骤1. 熟悉实验车辆,了解其制动系统结构及各部件功能;2. 安装实验设备,包括数据采集、记录系统、车速测量装置等;3. 进行行车制动系统冷态效能实验,记录制动压力、制动距离等数据;4. 进行应急制动系统冷态效能实验,记录制动压力、制动距离等数据;5. 分析实验数据,评估制动系统性能;6. 根据实验结果,对制动系统进行故障诊断和维修。
五、实验结果与分析1. 行车制动系统冷态效能实验:实验数据如下:| 项目 | 数据 || :--: | :--: || 制动压力(MPa) | 6.5 || 制动距离(m) | 35 || 制动减速度(m/s²) | 4.2 |分析:从实验数据可以看出,行车制动系统在冷态下的性能表现良好,制动压力和制动距离符合要求,制动减速度也满足设计标准。
2. 应急制动系统冷态效能实验:实验数据如下:| 项目 | 数据 || :--: | :--: || 制动压力(MPa) | 7.0 || 制动距离(m) | 32 || 制动减速度(m/s²) | 4.5 |分析:应急制动系统在冷态下的性能表现同样良好,制动压力、制动距离和制动减速度均满足设计要求。
欧曼汽车GTL牵引车制动灯不亮的故障检修

AUTO AFTERMARKET | 汽车后市场时代汽车 欧曼汽车GTL牵引车制动灯不亮的故障检修欧曼汽车GTL车型是当前欧曼重卡的新车型,在GTL系列车型上采用了CAN总线技术、安装了中央控制单元(CBCU)、CAN 总线仪表、发动机防盗系统、门控系统等,体现了智能、安全、环保的特点,一方面使车辆增加了自动化的功能、整车布线简约可靠性提高,另一方面车辆的电路原理与传统电路相比较发生了质的改变,因此在检修故障时也要采用不同的设备和检修方法。
下面以欧曼汽车GTL牵引车制动灯不亮故障为例,阐述检修方法。
1 制动灯不亮的故障分类制动灯不亮主要分为一侧制动灯不亮、两侧制动灯不亮、挂车制动灯不亮三类,一侧制动灯不亮的检查方法由于比较简单、与传统车型的检查方法类同,这里不做阐述,本文重点阐述牵引车主车两侧制动灯不亮的故障检修和挂车制动灯不亮的检修。
2 工作原理简述2.1 制动灯工作原理简述制动时,制动开关产生电平信号,此电平信号通过硬线发送到发动机ECU,发动机ECU将此信号发送到CAN线上,中央控制单元(CBCU)从CAN线上接收信号后,给制动灯线路(牵引车主车)输出功率电源,主车制动灯开启,中央控制单元(CBCU)同步还接收到挂车功能开关电平信号,同步给挂车制动灯线路输出功率电源,挂车制动灯开启,CAN总线仪表同步从CAN线上接收信号后仪表上制动指示灯开启。
2.2 中央控制单元(CBCU)的主要功能及原理(1)输入信号处理和输出控制:通过程序设定确认指定信号输入针脚的信号在限定的条件下去控制指定功率输出针脚。
功率输出针脚可以连接到灯光、电机、电磁阀、大功率的继电器。
例如:中央控制单元从CAN线上接收到行车制动的信号(通过插件B0b38针脚1和2),就会按照程序设定给制动灯提供输出电源(插件B0b40针脚4和插件B0b38针脚52)。
(2)信号转发:将输入信号(开关信号、模拟信号、频率信号)或信号处理后的结果通过CAN总线转发给其他控制器或设备,如:发动机控制器、变速箱控制器、ABS控制器、仪表、门控制器等。
车辆制动失效原因分析

车辆制动失效原因分析、预防措施和应急处置一、主要危害:制动失效造成车辆失控,引发交通事故、人员伤亡、油品泄漏、火灾爆炸。
二、制动失效的原因分析制动失效多由制动鼓(片)过热或损坏、制动系统的非正常使用、制动连接机构故障或系统损坏所导致。
(一)制动鼓(片)过热或损坏1.由于操作不当导致机件失灵。
车辆下坡时,驾驶员没有使用辅助制动设备(如发动机排气制动、缓速器等),频繁使用刹车制动,导致刹车鼓过热而使制动失效。
2.车辆在保养时,刹车片未安装牢固,导致脱落;轮毂内的油污未清理干净,导致刹车片与轮毂的接触面有油污,刹车性能下降。
(二)制动系统非正常使用制动轮毂内进水。
车辆涉水后,制动器内的水分没有及时排除干净,轮毂与刹车片的接触面有存水,造成摩擦力降低,导致制动性能失灵。
(三)制动连接机构故障或系统损坏1.制动踏板至制动调节阀间的拉臂脱节;制动踏板自由行程过大,使制动调节阀打不开;制动调节阀推杆卡死或制动踏板底下有异物。
2.未按照里程保养干燥器和未对储气筒及时排污,制动系统的管线内存有杂质,杂质流窜到刹车总泵、各种控制气阀或分泵致使橡胶制品的密封件磨损,产生漏气,造成刹车失效。
3.空气压缩机损坏、空气压缩机至储气筒或储气筒至制动调节阀间的管路或接头漏气,牵引车与挂车连接气管老化断裂,导致制动气压不足。
三、预防措施(一)正确使用、操控车辆1. 车辆涉水后,要及时停车或低速运行,等待进入制动器内的水挥发干,方可进行正常运行状态。
2. 下大坡时,要多用辅助制动,减少车辆制动器使用;或运行一段时间后,靠边停车自然冷却制动鼓,避免制动过热造成的制动失效;运行中,应在无碍他人运行的情况下,养成踩刹车随时检验制动性能的习惯,特别是在下大坡和陡坡的时候,要做到提前预防。
3.出车前,应检查制动踏板下有无异物,驻车制动操纵手柄是否正常;启动发动机后,检查刹车系统有无漏气,气压表正常,驻车制动正常;检查制动机械连接机构、相关制动系统附件紧固、无损伤,运行后踩下刹车检查行车制动是否正常。
新能源汽车技术原理与维修(11)—新能源汽车制动系统原理与故障诊断(上)

VE&T职教与培训新能源汽车技术原理与维修(11)—新能源汽车制动系统原理与故障诊断(上)图2 iBooster的智能化助力器图3 MK C1电液制动系统图4 旋转式换挡旋钮及回收模式键图5 仪表显示的电机制动馈能模式的损耗,又能提高整车能量使用效率,达到节约能源和提高电动汽车续驶里程的目的。
当电动汽车减速和制动时,即切除电源时,电动汽车电机惯性转动,此时通过电路切换,往转子中提供相比而言功率较小的励磁电源,产生磁场。
该磁场通过转子的物理旋转,切割定子的绕组,于是定子感应出电动势,即逆电动势。
此时电动机反转,功能与发电机相同,是一个将机械能转化为电能的装置,所产生的电流通过功率变化器接入蓄电池,即为能量回馈,至此制动能量回收过程完成。
与此同时,转子受力减速,形成制动力,这个总过程合称再生制动。
目前博世公司推出了一套名为iBooster 的智能化助力器(图2),将传统助力装置的推杆和制动主缸之间的真空助力器改成了一套带有控制器的电机,驾驶员踩下制动踏板时,只是传递一个电信号,制动压力以及制动的速度均由控制单元判断,并向电机发送执行指令。
从结构上来说,它颠覆了传统真空助力器的设计,从而彻底终结了制动系统对真空的依赖。
尽管对技术原理进行了革新,但驾驶员在踩下制动踏板时,并不会察觉到变化,推力仍旧作用于后方推杆上。
不过,在踏板行程变化的过程中,位置传感器会监测并向控制单元传递踏板行程信息,以此为依据结合实际工况计算出所需制动力。
同样,大陆公司也推出了一套与此功能相同的电液制动系统MK C1(图3)。
制动系统电子化是未来汽车发展的一个趋势,无论是电动车还是传统采用内燃机的汽车,这种制动系统都有着颠覆性的意义。
电子制动是指正常工作时在制动踏板和制动器之间没有机械连接,用电线取代部分或全部制动管路,并省去制动系统的很多阀。
此外,在电子控制系统中设计相应程序,操纵电控元件来控制制动力的大小以及各轴的制动力分配,可完全实现使用传统制动系统所能达到的ABS及ASR等功能。
汽车制动系统故障诊断毕业论文

汽车制动系统故障诊断毕业论文汽车制动系统故障诊断导言汽车制动系统是车辆安全行驶的关键组成部分,对于驾驶员和乘客的生命安全至关重要。
然而,由于长期使用和各种外部因素的影响,制动系统可能会出现故障,导致制动性能下降甚至完全失效。
因此,对汽车制动系统故障的及时诊断和修复显得尤为重要。
一、汽车制动系统的原理汽车制动系统主要由制动踏板、制动助力装置、制动主缸、制动分泵、制动盘、制动片、制动钳等组成。
当驾驶员踩下制动踏板时,制动助力装置会增加制动压力,使制动主缸产生压力信号,通过制动分泵将压力传递给制动盘和制动片,从而实现制动效果。
二、常见的汽车制动系统故障1. 制动失灵制动失灵是最严重的制动系统故障之一,可能导致严重的事故。
制动失灵的原因可以是制动液泄漏、制动片磨损、制动盘变形等。
在发现制动失灵时,驾驶员应立即采取紧急措施,如使用紧急制动、换挡减速等,确保车辆安全停下。
2. 制动抖动制动抖动是指在制动过程中,车辆发生明显的抖动现象。
造成制动抖动的原因可能是制动盘变形、制动钳卡滞等。
制动抖动不仅影响驾驶的舒适性,还会降低制动效果,应及时检修。
3. 制动噪音制动噪音是指在制动过程中产生的异常噪音,可能是刺耳的尖叫声、嘎嘎声等。
制动噪音的原因可以是制动片磨损、制动盘变形、制动钳卡滞等。
制动噪音不仅影响驾驶的舒适性,还可能是制动系统故障的前兆,应及时检修。
三、汽车制动系统故障的诊断方法1. 观察法驾驶员可以通过观察车辆制动过程中的异常现象来初步判断制动系统是否存在故障。
例如,制动失灵时制动踏板松软,制动抖动时车辆发生明显的震动等。
然而,观察法只能提供初步判断,无法准确诊断故障的具体原因。
2. 诊断仪器现代汽车制动系统故障诊断已经越来越依赖于先进的诊断仪器。
诊断仪器可以通过读取车辆的故障码、传感器数据等信息,准确判断制动系统故障的具体原因。
然而,诊断仪器的使用需要专业知识和经验,对于一般车主来说并不容易操作。
3. 专业技师对于复杂的制动系统故障,最好寻求专业技师的帮助。
制动故障灯亮处理方法
制动故障灯亮处理方法一、制动故障灯亮的原因制动故障灯亮是指车辆仪表盘上的制动故障灯亮起,提示驾驶员车辆制动系统存在故障。
制动故障灯亮的原因可能有多种,包括刹车油液不足、制动片磨损、制动液泄漏、制动系统故障等。
二、处理方法1. 停车检查:当制动故障灯亮起时,驾驶员应立即停车,并确保安全。
停车后,首先检查车辆周围是否有其他车辆或行人,然后将车辆停到安全地带,拨动手刹使车辆固定。
2. 检查刹车油液:制动故障灯亮起的常见原因之一是刹车油液不足。
驾驶员可以打开引擎盖,找到刹车油液储罐,检查刹车油液的液面是否在正常范围内。
如果液面过低,应及时添加适量的刹车油液。
注意,在添加刹车油液时,应选择符合车辆制造商规定的刹车油液,并注意不要将不同型号的刹车油液混合使用。
3. 检查制动片:制动故障灯亮起的另一个常见原因是制动片磨损。
驾驶员可使用手触摸制动片表面来检查制动片的磨损情况。
如果制动片已经过度磨损,需要及时更换制动片。
4. 检查制动液泄漏:制动故障灯亮的另一个可能原因是制动液泄漏。
驾驶员可以检查车辆底盘或轮胎下方是否有制动液的渗漏痕迹。
如果发现制动液泄漏,应立即停车,并联系专业的汽车维修技师进行检查和维修。
5. 检查制动系统:如果以上处理方法都没有解决问题,那可能是制动系统本身出现故障。
这时,驾驶员需要将车辆送往专业的汽车维修店进行检修。
维修技师会使用专业的设备和工具来诊断和修复制动系统故障。
三、预防措施除了在制动故障灯亮起时及时处理外,驾驶员还可以采取一些预防措施,以减少制动故障的发生。
首先,定期检查和更换刹车油液,确保刹车油液的质量和液面在正常范围内。
其次,定期检查制动片的磨损程度,及时更换磨损严重的制动片。
此外,驾驶时要避免急刹车和频繁的踩刹车,以减少对制动系统的损耗。
当制动故障灯亮起时,驾驶员应立即停车并采取相应的处理方法。
如果是刹车油液不足或制动片磨损等简单问题,驾驶员可以自行处理。
但如果是制动液泄漏或制动系统故障等复杂问题,应及时寻求专业的汽车维修技术人员的帮助。
刹车断电开关原理
刹车断电开关原理
刹车断电开关用于控制车辆的刹车系统,其原理如下:
刹车断电开关是一种电子装置,通过控制电流的流通与断开来实现刹车系统的开关操作。
当驾驶员踩下刹车踏板时,刹车断电开关会感应到踏板的压力变化,并发送信号给刹车系统,使其工作。
反之,当驾驶员松开刹车踏板时,刹车断电开关会再次感应到压力变化,并发送信号给刹车系统,使其恢复到初始状态。
刹车断电开关的作用是保证刹车系统的安全性和稳定性。
当驾驶员需要刹车时,刹车断电开关会及时反应,并通过刹车系统向车辆施加刹车力量,确保车辆能够减速或停止。
与此同时,刹车断电开关还能控制刹车系统的工作时间,避免过度刹车或持续刹车,以避免对车辆和驾驶员造成不必要的负荷和损害。
此外,刹车断电开关还具备断电保护功能。
当刹车断电开关检测到电压异常或电流超过设定范围时,会立即切断电流的传输,以避免电压过高或电流过大对刹车系统造成损坏。
刹车断电开关能够对刹车系统进行及时保护,确保刹车系统的正常运行和驾驶人员的安全。
综上所述,刹车断电开关通过感应踏板压力变化并发送信号给刹车系统,控制其开关操作,确保刹车系统的安全性和稳定性,并具备断电保护功能。
刹车断电开关在车辆的刹车系统中起到至关重要的作用。
重型载重汽车鼓式制动器制动失效模式分析
重型载重汽车鼓式制动器制动失效模式分析郭斌;宋博;孟拥军【摘要】鼓式制动器做为汽车制动系统的重要组成单元,由于其高可靠性以及强大的制动力一直被运用于重载载重汽车上.但随着近年来重型卡车用户经济收入的增加以及道路交通安全意识的普及,重型卡车使用安全问题被提到了前所未有的高度.因此,文章从重型载重汽车在正常使用过程中出现的鼓式制动器制动失效模式进行分析.【期刊名称】《汽车实用技术》【年(卷),期】2018(044)011【总页数】3页(P39-41)【关键词】鼓式制动器;重型载重汽车;失效分析【作者】郭斌;宋博;孟拥军【作者单位】陕汽集团陕西华臻车辆部件有限公司,陕西西安 710200;陕汽集团陕西华臻车辆部件有限公司,陕西西安 710200;陕汽集团陕西华臻车辆部件有限公司,陕西西安 710200【正文语种】中文【中图分类】U467.1前言鼓式制动器是最早被广泛使用至汽车工业刹车系统中的制动器,常用的鼓式制动器主要分为内张式与外束式两种,目前主流的鼓式制动器以内张氏为主,其工作原理是利用制动传动机构使制动蹄将制动摩擦片压紧在制动鼓内侧,从而产生制动力,以确保行车安全及车辆停放状态的自主滑移。
1 鼓式制动器的组成及工作原理鼓式刹车因其结构简单并且可以提供强大的制动力,被广泛使用在重型载重汽车上,其主要组成部分包括制动鼓、制动蹄总成、制动底板。
其中制动底板主要作用是连接制动器与桥壳;在汽车正常行驶情况下由于回位弹簧的拉力作用两个制动蹄处于闭合状态,制动蹄与制动鼓分离,此时制动蹄不推动摩擦片制动;当需要制动的时候制动蹄凸轮轴转动,推动两个制动蹄相互分离,分离后制动蹄推动摩擦片与制动鼓接触产生摩擦力,从而产生制动效应;制动结束时,制动蹄凸轮轴旋转回位,制动蹄在回位弹簧的拉力作用下回位,制动过程结束。
2 制动器制动失效常见的模式分析常见的制动器失效形式主要有三种形式,分别是制动蹄总成导致的制动失效、制动底板总成导致的制动失效以及回位弹簧导致的制动失效。
汽车制动系统常见的故障及修理措施
汽车制动系统常见的故障及修理措施
汽车制动系统是汽车安全的重要组成部分,对于司机和乘客的生命安全至关重要。
然而,汽车制动系统也是汽车维修中最常见的问题之一。
本文将介绍汽车制动系统常见的故障及修理措施。
1. 制动软、制动距离过长
制动软、制动距离过长是制动系统最常见的问题之一。
这可能是由于制动器衬片磨损、制动液泄漏、制动器活塞卡住、制动器盘面变形或脏污等原因造成。
修理措施包括更换制动衬片、更换制动液、更换制动器或修理制动器盘面。
2. 制动时发出嘶嘶声或刺耳的声音
制动时发出嘶嘶声或刺耳的声音表明制动器衬片已经磨损到了
极限。
这种情况下,最好立即更换制动器衬片以避免进一步的损坏。
3. 制动踏板松动或制动力不足
如果制动踏板松动或制动力不足,这可能是由制动器液压系统发生泄漏造成的。
此时,需要检查制动系统液压管路和连接件是否损坏或松动。
如果发现问题,需要及时修理或更换相应部件。
4. 制动失灵
制动失灵是最危险的制动系统故障之一,可能会导致车辆无法制动,造成严重的交通事故。
造成制动失灵的原因可能是制动器液压系统失效或制动器盘面过度磨损等。
此时,需要立即停车并寻求帮助。
总之,汽车制动系统故障需要及时发现并修理,以确保行车安全。
如果发现任何制动系统问题,请立即寻求专业修理师的帮助。
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汽车制动灯开关原理结构及常见失效模式分析
汽车开关是整车的电子元件,用于控制汽车上各种装置电路,根据其控制对象不同,操作的方式也是多种多样,所以与普通电器开关相比具有一定的特殊性。
汽车开关在车辆行驶过程中会受到多种冲击与振动,使开关零部件出现早期损坏、铆接松动。
另外,在汽车运行中还会受到温度、相对湿度等恶劣环境影响,引起开关触点的氧化加剧,导致开关寿命的缩短。
制动灯开关是一种常用的汽车开关,它不仅是控制制动灯的开启与关闭,而且越来越多的系统比如ECU、VCU、TCU、ABS、定速巡航等需要通过制动灯开关采集刹车开关信号,因此制动灯开关的可靠性非常重要,本文主要介绍制动灯开关的原理结构,以及对常见的失效模式进行分析和改进。
2 制动灯开关原理和结构
2.1 制动灯开关原理
制动灯开关包含两路导通结构,自由状态下,其中一路闭,为两对触点接触的结构,直接控制制动灯;另一路常开,为滑片式结构,为ECU 提供制动信号,从而取消定速巡航、调整节气门开度等,如图1所示。
车辆ECU、ABS等系统对制动踏板信号采集方式,如图2
2.2 制动灯开关结构
制动灯开关主要有三种类型:
(1)液压式制动灯开关,用于采用液压制动系统的汽车上,装在液压制动主缸的前端或制动管路中。
(2)气压式制动灯开关,用于采用气压制动系统的汽车,通常被安装在制动系统的气压管路上
(3)弹簧式制动灯开关,弹簧式制动灯开关是一种常用的制动开关,制动灯开关装在制动踏板的安装支架上,并与踏板上的挡板配合,以此来实现刹车动作与开关开闭的联接。
初始装车位置,开关推杆压下,常闭回路断开,常开回路闭合;踩下刹车踏板,踏板与开关推杆脱离,开关恢复自由状态。
下文主要介绍弹簧式制动灯开关(简称制动灯开关)。
制动灯开关主要由塑料壳体、圆柱弹簧、带调节齿型的推杆、动触点、静触点、M型触片等零件构成,如图3;按照制造工艺来分,包括注塑件、冲压件、电镀件等。
目前常见的制动灯开关信号触点分为:(1)两路簧片结构(2)一路簧片、一路触点结构,比如图4。
2.3 制动灯开关性能要求
(1)储藏温度:-40℃~+95℃;(2)操作温度:-40℃~+85℃;(3)耐久性:1,000,000次;(4)操作力:8N±3N;(5)开关总运动行程:6mm±0.5mm;(6)开关共有8个可调位置状态;(7)额定电压:12V
3 制动灯开关故障模式及失效分析
3.1 制动灯开关常见故障模式
行车制动灯开关作为制动回路的通断枢纽和制动信号采集元件器,虽然体积小、结构轻,却需要承载大电流的通断电弧冲击、频繁动作的耐久考验,在整车上因制动灯开关失效而经常出现的故障模式有:①制动灯常亮,高位制动灯和后部制动灯长时间工作发热,热量集聚导致灯具壳体热
熔变形;或停车后制动灯常亮,蓄电池长时间工作而致亏电等。
②制动灯不亮,无制动信号输出,导致车辆无法启动、换挡等具有安全隐患。
3.2 制动灯常亮失效分析及控制方法
3.2.1 制动灯常亮失效分析
制动灯开关有自适应行程结构,将推杆伸出长度设定为8个档位,开关装配到踏板组件上时,根据安装支架与挡板的距离,使开关稳定在某一个档位上。
不同的档位间的关键特性包括两个方面:档位高度和止档力。
假设:安装支架与挡板间距为L,开关档位高度为H。
其中开关1档的高度最大为Hmax,8档的档位高度最小为Hmin,设计上要求HmaxL,且差值至少大于开关的导通断开行程约1mm。
因此,制动灯常亮的原因主要为开关与踏板没有可靠接触。
这其中又包含两种可能原因:①开关装到踏板支架上前,推杆未完全拉出,开关自适应行程没起作用,开关推杆所处的档位高度小于安装支架与挡板间距,即(Hi-l)<l。
极端情况为,开关推杆的最长行程小于支架与挡板间距,即hmax> <l;②开关档位间止档力太小,开关装配到踏板支架上后,推杆滑牙。
与止档力相关的零件为齿形推杆和卡簧,推杆齿高、齿宽太小,齿的强度不够,或者卡簧宽度尺寸太大,都会导致滑牙。
></l;②开关档位间止档力太小,开关装配到踏板支架上后,推杆滑牙。
与止档力相关的零件为齿形推杆和卡簧,推杆齿高、齿宽太小,齿的强度不够,或者卡簧宽度尺寸太大,都会导致滑牙。
> </l。
极端情况为,开关推杆的最长行程小于支架与挡板间距,即hmax>
3.2.2 档位高度与止档力过程控制方法
由于尺寸测量方法的限制,不易100%监控与档位高度和止档力相关的推杆和卡簧的尺寸。
且子零件的尺寸满足,并不能体现零件总成的符合性。
将力位移测试仪(试验设备)应用在生产线上,可同时监控开关总成每一档的档位高度和止档力,如图5所示。
在此过程中,需严格控制探头的下压速度,以免测量时开关滑档,对推杆造成二次损伤。
检测完后,开关推杆需恢复到最长的状态,并确认后打标识。
3.3 制动灯不亮失效分析及结构改进
3.3.1 制动灯不亮失效分析
某车型故障表现为缓慢踩制动踏板,当踏板与开关完全断开后,制动灯间歇性不亮导致无法换挡,经重装或更换制动灯开关后故障消除。
对故障车相关零件的检查分析,初步判断制动灯开关内部回路不导通,是制动灯不亮的主要原因。
根据制动灯开关信号采集与行程关系,图6,检查制动灯开关推杆行程正常。
对故障车的制动灯开关通电测试分析,制动灯亮时制动灯输出电阻为1Ω,制动灯不亮时输出电阻为10Ω,检查制动灯触点表面无燒蚀,表面接触良好。
经以上分析可以推断制动灯开关内部回路不导通,是制动灯不亮的直接原因,这其中又包含几种可能:(1)触点未接触;(2)触点接触表面绝缘;(3)触点接触,接触电阻偏大,表面腐蚀氧化或接触力偏小。
进一步对制动灯开关故障件潜在失效进行排查确认:
(1)触点未接触:①动触片卡滞:对故障件进行确认动触片能自由的运动,未发现有卡滞现像;②动触片歪斜:对故障件进行确认动触片的歪斜在设计的0.4范围内,未发现有脱离设计的歪斜
(2)触点接触表面绝缘:①触点表面无氧化膜;②触点表面无异物;③触点表面无绝缘物质;④触点烧蚀,接触电阻偏大:对故障件进行分析,未发现表面烧蚀
(3)触点接触压力不够,接触电阻偏大,对开关弹簧力进行设计分析,图7;制动灯开关总成操作力要求8N±3N,接触压力设计要求
1.5N±0.5N。
开关的预压力设计分析如以下:
触点稳定接触力:F2-f2=3.75N-1N=2.75N (单触点力理论值为
1.375N,f2为M型动触片压力值)
弹簧力的公差为±0.5N,最终单触点接触力设计最小值1.125N
触点初始接触状态:
F1+f1= 1.78N+0=1.78N(单触点力为0.89N,)
弹簧力的公差为±0.5N,最终单触点接触力设计最小值0.64N
通过对弹簧力的设计分析,确定根本原因为接触压力不够,使接触电阻偏大。
3.3.2 结构改进及验证
(1)改进动、静触点,增加银层厚度、银层表面增加网格花纹、触点表面由圆弧面改为平面、触点面积加大,提高触点接触的可靠性,具体改进如下:
①静触点:触点直径加大,从3.2mm改至4.0mm;银层厚度加厚,从0.3mm改至0.5mm;触点表面由球面改为平面;银层表面增加网纹。
②动触点:银层厚度加厚,从0.3mm改至0.5mm。
(2)优化弹簧力使触点压力变大,增大推杆操作力的要求(增大大、小弹簧力),保证单触点接触全行程中(2.5mm)均满足接触力
1.5N±0.5N。
(3)改进插片,为了减小M型动触片运动跟插片的摩擦力,将插片T2Y2更改为H62Y,H62Y硬度比T2Y2大,表面更光滑,能减少表面磨损及摩擦力。
3.3.3 改进效果验证
对3组改进后样件进行1,000,000次耐久、操作力、开关总运动行程及功能测试验证,结果满足结构设计要求和性能要求,图8。
4 结论及后续研究
随着各类型的ECU控制器对于制动灯开关的信号的要求与日俱增,需要加强制动灯开关的可靠性及质量控制,但传统的机械式开关无论在可靠性、信号准确性方面都越来越不能适应各种控制器的要求。
为了解决制动灯开关对于各项新兴技术的适应性及可靠性问题,目前众多主机厂及零部件供应商正尝试开发一种霍尔式非接触式制动灯开关以替代传统制动灯开关。
霍尔式非接触式制动灯开关不仅能在性能、可靠性上满足更高要求,而且可以有效的实现产品平台化共用,降低设计及售后维修成本,因此霍尔式非接触式制动灯开关是今后制动灯开关的发展趋势。