Kliento nusiskundimas
Mūsų klientas praneša, kad prietaisų skydelyje pasirodo šie pranešimai:
- Parking Brake Malfunction (stovėjimo stabdžio gedimas)
- Start/Stop system deactivated (Start/Stop sistema išjungta)
Išsamiau paklausus kliento paaiškėjo, kad automobilio elektroninis stovėjimo stabdys (EPB) kartais neatsileisdavo, kai būdavo įjungtas per naktį. Kai gedimas pasireiškia, automobiliu galima važiuoti be jokio stabdžių kibimo ar trynimo, tarsi stovėjimo stabdys būtų atsileidęs. Simptomas buvo labai nepastovus daugiau nei 12 mėnesių, nepriklausomai nuo temperatūros ar važiavimo sąlygų. Klientas papildomai pridūrė, kad išjungus ir vėl įjungus degimą klaidų pranešimai dingdavo ir stovėjimo stabdys atsileisdavo kaip įprastai. Vis dėlto kartais degimą reikėdavo palikti išjungtą ilgiau nei 20 minučių, kol stovėjimo stabdžio funkcija atsistatydavo.
Techninis aprašymas
Bandomasis važiavimas nedavė rezultatų, nes stovėjimo stabdžio funkcija ir Start/Stop sistema veikė normaliai. Vis dėlto sustojus ir pakartotinai jungiant stovėjimo stabdį (On/Off), klausantis jų veikimo tapo aišku, kad kairiojo (LH) galinio suporto stovėjimo stabdžio mechanizmas vėluoja, palyginti su dešiniuoju (RH) galiniu suportu. Šio streso testo metu prietaisų skydelis sučirpė ir pasirodė Parking Brake Malfunction pranešimas. Rodant klaidos pranešimą, tolesnis stovėjimo stabdžio jungimas patvirtino, kad LH stovėjimo stabdžio vykdiklis neveikia, o RH veikia normaliai. Perjungus degimą, abu stovėjimo stabdžio vykdikliai vėl ėmė veikti normaliai.
Diagnostika
Kliento nusiskundimas buvo patvirtintas, taip pat patvirtinta automobilio identifikacija ir specifikacija.
Kliento apklausa atskleidė pilną aptarnavimo istoriją, daug sumontuotų priedų ir neseniai pakeistą LH stovėjimo stabdžio vykdiklį, tačiau ne visą suporto mazgą.
Pirminė apžiūra patvirtino, kad naujas LH galinio stovėjimo stabdžio vykdiklis sumontuotas teisingai, galinių stabdžių trinkelių apdailos tinkamos naudoti ir laisvai juda, o visos matomos elektros jungtys bei instaliacijos nuvedimas po automobiliu iki abiejų galinių stabdžių suportų yra patikimi.
Nuskaičius visus automobilio valdymo blokus, rasta keletas gedimo kodų, išvardytų žemiau:
- ENGINE- 17403 – Implausible Data Received from Parking Brake Control Module U0417 00 (iš stovėjimo stabdžio valdymo bloko gauti neįtikėtini duomenys)
- ABS- 0486 – Function Restriction due to Faults in Other Modules U1113 00 (funkcijos apribojimas dėl gedimų kituose blokuose)
- ABS- 0692 – Function Restriction due to Faults in Other Modules U1113 00 (funkcijos apribojimas dėl gedimų kituose blokuose)
- EPB- 67840 – Left Parking Brake Motor voltage supply C100D 01 [008] – Electrical Failure (kairiojo stovėjimo stabdžio variklio maitinimo įtampa – elektrinis gedimas)
- EPB- 71424 – Left Parking Brake Motor voltage supply C100D 12 [008] – Short to Plus (kairiojo stovėjimo stabdžio variklio maitinimo įtampa – trumpasis jungimas į pliusą)
Remiantis iki šiol surinktais įrodymais, prioritetu tapo stovėjimo stabdžio gedimo kodų tyrimas.
Prieš pradedant gilintis, būtina žengti žingsnį atgal ir patikrinti techninius biuletenius, programinės įrangos atnaujinimus, atšaukimus ir kampanijas ir t. t. Tai atskleidė, kad šiems automobiliams buvo naudojami keli stovėjimo stabdžio valdymo blokai, kurių kiekvieną galima atpažinti pagal detalės numerio priesagą.
Pavyzdžiui, stovėjimo stabdžio valdymo bloko detalės numeris 4H0 907 801 gali turėti priesagą F, G arba H. Pakaitiniai valdymo blokai turėtų turėti priesagą L, tačiau nebuvo aišku, ar valdymo blokai su ankstesnėmis priesagomis F, G ir H turi žinomų trūkumų! Šiame etape žinome tik tiek, kad pakaitinis stovėjimo stabdžio valdymo blokas turėtų turėti L priesagą arba naujesnę.
Automobilio nuskaitymas identifikavo valdymo bloką kaip 4H0 907 801 G.
Yra apie ką pagalvoti diagnostikos metu, tačiau duomenų nepakanka, kad būtų galima keisti valdymo bloką be gedimo įrodymo.
Biuletenius, žinomas problemas ir pan. būtina patikrinti prieš pradedant darbą, nes labai gėda sužinoti, kad gedimas, kurio ieškojai kelias dienas, yra žinoma problema, sprendžiama programinės įrangos atnaujinimu ar modifikuota detale – kalbu iš patirties.
Buvo pasitelkta aprašymo ir veikimo medžiaga, suteikianti išsamių žinių apie komponentų vietą ir funkcijas.
Gedimo atkūrimas
Išsaugojus ir ištrynus visus minėtus gedimo kodus, stovėjimo stabdys vėl buvo išbandytas streso testu, pakartotinai jį jungiant ir kartu stebint tiesioginius duomenis.
Iš pradžių abu vykdikliai veikė teisingai, imdami maždaug 17,5 A, kol pasirodė Parking Brake Malfunction klaidos pranešimas. Tai įvyko atleidžiant stovėjimo stabdį, o ne jį įjungiant. Esant gedimui, nuolatinis stovėjimo stabdžio jungimas patvirtino, kad į LH stovėjimo stabdžio vykdiklį srovė neteka, o RH veikia normaliai. Trumpa naujų gedimo kodų patikra patvirtino, kad grįžo:
- EPB- 67840 – Left Parking Brake Motor voltage supply C100D 01 [008] – Electrical Failure (kairiojo stovėjimo stabdžio variklio maitinimo įtampa – elektrinis gedimas)
- EPB- 71424 – Left Parking Brake Motor voltage supply C100D 12 [008] – Short to Plus (kairiojo stovėjimo stabdžio variklio maitinimo įtampa – trumpasis jungimas į pliusą)
PCM ir ABS blokai taip pat pranešė apie U kodus, rodančius ryšio klaidas su EPB bloku. Šiame etape šiuos kodus galime priskirti trūkstamiems pranešimams iš EPB bloko, nes stovėjimo stabdžio gedimas sukelia ryšio anomalijas, generuojančias daug įspėjimų vairuotojui.
Apibendrinant
- Nepastovus stovėjimo stabdžio gedimas kartu su klaidų pranešimais ir gedimo kodais.
- LH stovėjimo stabdžio vykdiklis buvo pakeistas.
- LH stovėjimo stabdžio vykdiklis veikimo metu atsilieka nuo RH stovėjimo stabdžio vykdiklio.
- Gedimo kodai rodo LH stovėjimo stabdžio grandinės elektrinį gedimą ir trumpąjį jungimą į akumuliatoriaus pliusą.
- Diagnostikos skaitytuvas rodo, kad gedimo metu į LH stovėjimo stabdžio vykdiklį srovė neteka.
- Techniniai duomenys informuoja apie stovėjimo stabdžio valdymo bloko priesagos pakeitimą, tačiau daugiau detalių nepateikia.
Galimos priežastys
- LH stovėjimo stabdžio grandinės vientisumas.
- LH stovėjimo stabdžio vykdiklio gedimas, turint omenyje, kad jis jau buvo pakeistas.
- EPB valdymo bloko gedimas.
Veiksmų planas
Veiksmų planą daugiausia lemia prieinamumas ir tikimybė. Kadangi LH stovėjimo stabdžio vykdiklis nuolat nurodomas kaip kaltininkas, turime įvertinti vykdiklio grandinę.
Esant gedimui automobilyje, srovės tekėjimas ir maitinimo įtampa į abu – RH ir LH – stovėjimo stabdžio vykdiklius buvo užfiksuoti naudojant išvadų (breakout) laidus ir dvejas srovės reples, prijungtas prie PicoScope.
Žemiau PicoScope tiesioginiai duomenys patvirtina, kad į LH stovėjimo stabdžio vykdiklį nėra nei maitinimo įtampos, nei srovės. Tačiau RH vykdiklio didžiausia įsijungimo srovė viršija 20 A.
Naudodami PicoScope 4425 modelį su plaukiojančiais (floating) įėjimais (https://www.picoauto.com/library/training/voltage-drop-techniques-introducing-floating-inputs) turime pranašumą matuoti per stabdžio vykdiklį B kanalu (raudonas) ir D kanalu (geltonas) ir taip vienu metu patvirtinti tiek maitinimo, tiek masės buvimą vykdikliui veikiant.
Kadangi gedimą darėsi vis lengviau atkurti, gedimo kodai buvo dar kartą ištrinti ir stovėjimo stabdys jungiamas stebint įtampą ir srovę abiejuose vykdikliuose. Idėja buvo pagauti tikslų momentą, kai pasireiškia gedimas, ir nustatyti, kokie įvykiai vyksta stovėjimo stabdžio grandinėje.
Žemiau pakoregavau visus įėjimų diapazonus ir matavimo laidų orientaciją prie abiejų stabdžių vykdiklių, kad būtų aiškiau matoma įtampa ir srovė EPB veikimo metu.
Aukščiau užfiksavome vieną iš tų retų nepastovių trikčių, kuri tiesiogiai atsakinga už mūsų EPB gedimo kodus. Atidesnė analizė atskleidžia keletą problemų su maitinimo įtampa ir srovės tekėjimu per LH stovėjimo stabdžio vykdiklį.
Pažvelgę į priartintą signalo formą aukščiau, aiškiai matome perteklinį 41 V amplitudės triukšmą LH stovėjimo stabdžio vykdiklio maitinimo įtampoje B kanale (raudonas). Toks triukšmas sukelia sporadišką indukuotą srovę – 14 A amplitudės šuolį maitinimo išjungimo momentu LH stovėjimo stabdžio vykdiklyje atleidimo funkcijos metu.
Palyginę B kanalą (raudoną) su D kanalu (geltonu), atkreipkite dėmesį, kaip 12,9 V amplitudės maitinimo įtampa akimirksniu nukrenta beveik iki nulio voltų maitinimo išjungimo momentu, D kanalas (geltonas), po to, kai stovėjimo stabdžio mechanizmas atleidžia stabdžių trinkeles.
Čia indukuota srovė ties 3,22 s, 20 A amplitudės RH stovėjimo stabdžio vykdiklyje C kanale (žalias), sparčiai kyla ir kontroliuojamai gęsta, palyginti su LH vykdikliu A kanale (mėlynas). Nors šios srovės susidarymas ir gesimas yra užuomina apie stovėjimo stabdžio gedimą, tai neabejotinai simptomas, o ne priežastis. Šį reiškinį aptarsiu atvejo analizės pabaigoje, po remonto.
Mūsų stovėjimo stabdžio valdymo blokas nurodo, kad LH stovėjimo stabdžio vykdiklyje yra trumpasis jungimas į akumuliatoriaus pliusą. Tai matyti iš laiko, per kurį įtampa B kanale (raudonas) nukrenta iki nulio voltų, baigus stovėjimo stabdžio atleidimo funkciją. LH vykdiklio įtampos gesimo laikas matuojamas apie 350 ms, palyginti su RH vykdikliu – apie 15 ms, todėl tai interpretuojama kaip gedimo kodas 71424 – Left Parking Brake Motor voltage supply – Short to Plus.
Techniniame aprašyme taip pat minėjau, kad LH stovėjimo stabdžio vykdiklis tarsi atsilieka nuo RH. Įtampos gesimo laikas taip pat patvirtintų šį simptomą, tačiau stovėjimo stabdžio veikime yra įdiegtas būdingas laiko delsimas. Žemiau pateikta signalo forma patvirtina 60 ms delsą tarp LH ir RH vykdiklių veikimo, skirtą sumažinti įsijungimo srovės poveikį stovėjimo stabdžio valdymo bloko relių kontaktams ir elektromagnetinių trukdžių (EMI) susidarymą.
Kur toliau ir kodėl?
Manau, po aukščiau pateikto įrašo kyla klausimas: kur generuojamas elektrinis triukšmas, sukeliantis stovėjimo stabdžio gedimo kodą ir LH stovėjimo stabdžio vykdiklio veikimo sustabdymą? Žemiau pakeičiau C kanalą (žalią) ir D kanalą (geltoną) taip, kad būtų fiksuojama įtampa ir srovė EPB bloko maitinimo laide.
Vėl matome, kad triukšmas, generuojamas stovėjimo stabdžio atleidimo metu, yra matomas LH stovėjimo stabdžio vykdiklyje, bet ne stovėjimo stabdžio valdymo bloko maitinimo laide! Tai tas pats laidas, kuris galiausiai per vidines valdymo bloko reles maitina LH stovėjimo stabdžio vykdiklį. Apmąstant tai: EPB blokas gauna maitinimą iš automobilio saugiklių dėžės, o šis per vidinę relę maitina stabdžio vykdiklį. Stabdžio vykdiklio masės grįžtamasis kelias taip pat eina per vidinę relę EPB bloko viduje ir toliau į kėbulo masę. Vizualinė EPB bloko kėbulo masės taško apžiūra nekėlė jokių abejonių, todėl šiuo momentu reikia priimti sprendimą pagal tai, ką žinome.
Diagnostikos santrauka
Tik stovėjimo stabdžio atleidimo funkcijos metu matome nepastovų perteklinį triukšmą, kuris EPB sistemoje sugeneruoja gedimo kodą, susijusį su LH stovėjimo stabdžio vykdikliu.
Stovėjimo stabdžio įjungimas triukšmo negeneruoja ir gedimo kodo nesukelia.
LH stovėjimo stabdžio vykdiklis buvo pakeistas. Jei už triukšmą būtų atsakingas vykdiklis, pvz., kibirkščiuojantys variklio šepetėliai, triukšmas būtų buvęs ir įjungiant, ir išjungiant stovėjimo stabdį.
Grandinė tarp EPB bloko ir LH vykdiklio yra tvarkinga, remiantis reikšmėmis, palygintomis tiek prie bloko, tiek prie vykdiklio.
EPB bloko maitinimas ir masė yra tvarkingi, o gedimo metu valdymo bloko maitinimo linijoje triukšmo nėra. Žvelgdamas atgal apgailestauju, kad vienu metu nepamatavau triukšmo valdiklio masės linijoje!
Remiantis aukščiau pateikta santrauka, EPB valdymo blokas buvo pakeistas kaip triukšmo šaltinis stovėjimo stabdžio atleidimo funkcijos metu.
Pakeitus EPB bloką įrenginiu su teisinga priesaga, detalės numeris 4H0 907 801 L, streso testas buvo atliktas dar kartą, kad būtų patvirtintas remontas.
Rezultatai
Remonto patvirtinimas
Dešinėje esantis osciloskopo vaizdas rodo stovėjimo stabdžio jungimo įvykių skaičių streso testo metu. Per šešis signalo buferius užfiksuota maždaug šeši įjungimo/išjungimo įvykiai, o tai reiškia 36 stovėjimo stabdžio operacijas per dviejų minučių laikotarpį (2 sekundžių padalos laiko skalė [2 s/pad.] duoda 20 sekundžių duomenų viename signalo buferyje, o šeši buferiai duoda iš viso 120 sekundžių fiksavimo laiko) – be gedimų. Taip pat atkreipkite dėmesį, kaip kiekvieno vykdiklio didžiausios įtampos ir srovės matavimo reikšmės dabar yra daug artimesnės viena kitai nei su ankstesniu EPB bloku.
Kairėje esančiame osciloskopo vaizde visi kanalai uždėti vienas ant kito, kad būtų atskleisti bet kokie įtampos ir srovės skirtumai. Teoriškai LH ir RH vykdiklių įtampos ir srovės signalų formos turėtų puikiai sutapti, jei EPB blokas veikia teisingai – ar vis dėlto ne?
Anksčiau minėjau, kaip užfiksavome 60 ms delsą tarp LH ir RH vykdiklių veikimo, skirtą sumažinti įsijungimo srovės poveikį stovėjimo stabdžio valdymo bloko relių kontaktams ir EMI susidarymą. Tai visiškai logiška, tačiau pakaitinis EPB blokas stovėjimo stabdžio veikimo metu elgiasi kitaip. Abu stovėjimo stabdžio vykdikliai aktyvuojami tiksliai tuo pačiu metu tiek įjungiant, tiek atleidžiant, tačiau srovė LH vykdikliui nutraukiama 40 ms anksčiau nei RH vykdikliui įjungiant stovėjimo stabdį ir 60 ms anksčiau jį atleidžiant. Žemiau pateikta signalo forma parodo 40 ms laiko skirtumą tik stovėjimo stabdžio įjungimo metu.
Tai neabejotinai visiškas naujojo EPB bloko stovėjimo stabdžio valdymo sistemos programinės įrangos strategijos pokytis ir galbūt taip pat rodo vidinės aparatinės įrangos konstrukcijos modifikaciją. Ar tik ne apie tai kalbėjo techninė literatūra, minėdama anksčiau aptartą priesagos pakeitimą? Manau, to niekada nesužinosime, tačiau bet koks atsiliepimas būtų labai laukiamas.
Džiaugiantis, kad turime sprendimą, pagunda išardyti originalų stovėjimo stabdžio valdymo bloką buvo per didelė. Dėkui Pico aparatinės įrangos komandai, valdymo relės buvo atsargiai išimtos iš EPB bloko plokštės ir apžiūrėtos mikroskopu ieškant nusidėvėjimo požymių. Žemiau pateikti rezultatai kalba patys už save.
Žemiau trumpame vaizdo įraše matote relės kontaktų veikimą – jame atsiskleidžia dėl kibirkščiavimo atsiradusios nudegimo žymės relės kontaktų paviršiuje. Šios nudegimo žymės ir yra atsakingos už triukšmą, matomą LH stabdžio vykdiklio įtampoje stovėjimo stabdžio atleidimo metu.
Stovėjimo stabdžio vykdiklis – variklis ar generatorius?
Anksčiau šioje atvejo analizėje indukuotos srovės susidarymas ir gesimas stovėjimo stabdžio įjungimo ir atleidimo metu buvo įvardytas kaip susirūpinimą kelianti sritis, tačiau simptomas, o ne priežastis. Čia turime suprasti trumpalaikius įvykius, vykstančius EPB bloke maitinimo išjungimo stadijoje. Norint sustabdyti stovėjimo stabdžio vykdiklio nuolatinės srovės variklį, abu variklio šepetėliai trumpam sujungiami taip, kad tarp kolektoriaus kontaktų neliktų potencialų skirtumo. Priklausomai nuo EPB bloko vidinės konfigūracijos, abu variklio šepetėliai per EPB vidines reles sujungiami tarpusavyje, su kėbulo mase arba per apkrovos rezistorių. Taip nuolatinės srovės variklio inercija sumažinama dėl elektrinio stabdymo poveikio, nes mūsų nuolatinės srovės variklis trumpam tampa generatoriumi – iš čia ir indukuota srovė. Srovės generavimas turi pageidaujamą šalutinį poveikį: apkraunama inkaro apvija, todėl sumažėja jos sukimosi greitis – tai rekuperacinis stabdymas veikime. Žemiau pateikta signalo forma rodo greitą indukuotos srovės susidarymą ir laipsnišką jos išsisklaidymą su nauju EPB bloku.
Kad sugeneruota srovė išsisklaidytų ir greitai, ir tolygiai, grandinės vientisumas per nuolatinės srovės variklio šepetėlius, EPB relių kontaktus ir prijungimo tašką turi būti nepriekaištingas. Anksčiau apdegę EPB bloko relių kontaktai sudarė didelę varžą, kai srovė, generuojama vykdiklio elektrinio stabdymo metu, bando peršokti per nusidėvėjusius kontaktus, sukeldama kibirkščiavimą. Tokiu atveju variklyje išliks kintantis potencialų skirtumas, o įtampa liks aukštesnė už nulį ilgiau nei tikėtasi – iš čia ir gedimo kodas Left Parking Brake Motor voltage supply – Short to Plus.
Dar viena pastaba dėl stovėjimo stabdžio vykdiklių tinkamumo naudoti. Galbūt prisimenate, kad LH stovėjimo stabdžio vykdiklis buvo pakeistas neoriginalia (pattern part) detale. Negalėjau nepastebėti, kad LH vykdiklio didžiausia indukuota srovė siekė maždaug 4 A, o RH originalaus vykdiklio – 5,25 A. Nors tai gali būti ir nesvarbu, ar tik tai nerodo LH vykdiklyje naudojamų komponentų efektyvumo? Vėl yra apie ką pagalvoti!
Visų sumontuotų detalių sąrašas
- EPB blokas (detalės numeris 4H0 907 801 „L“)
Papildomos pastabos
Galimybė užfiksuoti aukšto dažnio triukšmą prieš remontą B kanale (raudonas) pabrėžia poreikį turėti aukštos klasės osciloskopą ten, kur pasitaiko tokių anomalijų. Be pakankamos dažnių juostos ir diskretizavimo dažnio toks aukšto dažnio triukšmas nebūtų buvęs parodytas, o tai būtų vedę į užsitęsusią ir klaidinga informacija paremtą diagnostiką. Atlikus remontą, PicoScope taip pat atskleidė smulkiausias stovėjimo stabdžio valdymo sistemos veikimo charakteristikų detales, kurių techniniuose duomenyse nerandame. Analizė po remonto tampa savotišku atvirkštinės inžinerijos būdu, kurį galima atlikti tik matuojant komponentų veikimą realiu laiku su be galo didele detalizacija ir žaibišku greičiu – o visa tai reikalauja PicoScope.
Daugiau informacijos apie VAG grupės elektromechaninį stovėjimo stabdį rasite savarankiško mokymosi programoje SSP 346.
Straipsnis išverstas iš Pico Technology bibliotekos su gamintojo leidimu. Originalas: picoauto.com. PicoScope įrangą rasite mūsų kataloge.