新能源汽車制動系統常見故障分析

0 引言

新能源汽車主要特點為能源裝置創新，從而達到節能、環保、無污染等目的，近年來在國內外得到了廣泛的應用與發展

。目前，新能源汽車按照驅動類型及動力來源主要分為純電動汽車、混合動力汽車(油電混合汽車)、燃料電池電動汽車、太陽能汽車等。其中，純電動汽車及混合動力汽車是目前市面上應用最為廣泛的新能源汽車類型，以純電動汽車為例，其基本結構及組成如圖1所示。制動系統是一種汽車安全系統。汽車制動系統主要控制制動器對汽車部件施加壓力，致使汽車輪胎減緩或停止運動。大多數汽車事故是由于汽車制動系統故障引起的，導致汽車出現甩尾和側滑，以及翻車和碰撞事故，增加了汽車行駛中的安全風險。因此，有必要深入分析研究新能源汽車制動系統的常見故障，提出有效的維修措施。

1 新能源汽車制動系統概述

在汽車制造產業極速發展的背景下，汽車保有量也越來越高，人們開始將注意力從車輛的行駛速度向車輛行駛安全性上轉移。所以在車輛的制動系統設計方面必須保證行駛中制動及停車后制動的安全穩定性。傳統內燃機汽車的制動系統與車輛的車架進行連接，主要通過增加剎車盤與工作中的車輪的摩擦力，迫使車輛的車輪進行減速運動。

汽車制動系統逐漸走向電子化，電子制動系統的應用可以改善汽車駕駛舒適性及安全性，提高汽車制動穩定能力。汽車制動系統主要是在剎車踏板與剎車片之間有著精密的機械傳動，但是電子制動系統將這些機械傳動轉變成電路系統，通過傳輸電信號控制各個控制單元。通過電子制動系統里的程序控制制動力度的大小及各軸上制動力的大小，可以輕松實現傳統制動系統無法實現的ABS和ASR的功能

。新能源車輛制動系統基本需求如表1所示。

2 類型

2.1 采用電子真空泵的新能源汽車制動系統

目前，真空助力器與液壓制動管路仍然被許多新能源汽車所使用，當新能源汽車運行后，電子控制元件會進行自我檢測，同時位于真空罐內的傳感器將真空管內的真空壓力轉變成電信號進行傳輸，電子控制系統根據傳輸過來的電信號判斷真空罐的真空度，真空度低于正常值，就會控制真空泵進行工作，直至真空壓力傳感器傳輸的電信號達到真空度的正常值，電子控制系統控制真空泵不再進行抽真空作業。由于多次制動作業的消耗，真空罐的真空度會慢慢降低，當降低到正常值后，真空泵會再一次啟動，進行抽真空作業，從而實時保持真空罐內的真空度，這樣駕駛員所感受到的制動效果跟傳統燃油汽車的機械制動效果相同。

2.2 采用智能化助力器的新能源汽車制動系統

目前，汽車制動系統大多數還是依靠真空助力器進行制動，這樣就會依靠真空罐所提供的真空源，若要取代真空助力器，就需要在剎車踏板與制動缸體之間安裝智能助力系統

。目前，博世公司已經開發出一種iBooster的智能助力器，該智能助力器主要由電子控制系統與電驅動機構組成，將不再依靠真空助力器，制動踏板在踩下時，不再傳遞電信號或者動力，而是智能助力器根據踏板位置的變化判斷制動力的大小，同時根據新能源汽車的行駛狀態綜合分析出所需要的制動力，同時防抱死電子穩定系統根據車輛狀況控制制動力再分配給四個車輪制動盤上。

從混交林的樹種結構來分析：針葉混碳儲量最大，其碳儲量99976 t，占混交林碳儲量的51.64%。混交林碳密度41.58 t·hm-2，低于全國混交林碳密度(48.19 t·hm-2)。針葉混碳密度43.89 t·hm-2，高于全國混交林碳密度(41.66 t·hm-2)；闊葉混碳密度39.35 t·hm-2，低于全國混交林碳密度(58.47 t·hm-2)；針闊混碳密度39.38 t·hm-2，低于全國混交林碳密度(44.45 t·hm-2)[3]。詳見表4。

二是通過應用服務器對數據庫服務器中存儲的各傳感器數據從多個維度進行分析,將數據進行處理分析并展現到互聯網上、微信等手機APP。

iBooster智能助力器完全依靠電路對整個制動過程進行控制，這種制動方式使得制動更加順滑，沒有頓挫感，同時，制動響應時間非常短，是傳統機械制動效果所無法達到的。助力器的電子控制模塊與車身穩定系統進行協作，實現車輛動能的回收再利用，從而使新能源汽車更加的節能環保。國內也公開了一套MKC1制動系統，該制動系統的方式與博世公司的制動系統不盡相同，但是該系統不單單取代了真空助力制動系統，還將汽車電子穩定控制系統與汽車防抱死制動系統進行模塊化設計。其優點在于更加集成化與緊湊化，極大地提高了汽車電子穩定控制系統與汽車防抱死制動系統的響應速度，并且由于各系統集中在同一個模塊上，電子控制系統就可以將所有需要執行的制動動作直接進行控制，避免多次傳輸減少響應時間，保證行駛安全。

2.3 采用線控制動的新能源汽車制動系統

在檢測真空助力制動系統故障時，先對儀表器上顯示的錯誤代碼進行分析，隨后將診斷儀器連接到真空泵上，讀取真空泵工作時的電壓、電流及真空壓力等狀態數據與錯誤代碼，并進行初步判斷造成故障的原因。

3 常見故障與解決方法

3.1 車輛剎車變硬

當出現剎車警示燈常亮時首先應該排除硬件問題，然后檢查相應的軟件系統。如電池溫度是否過高或者系統檢測到偶發故障進而車輛出現剎車指令，常用解決方法是停車重啟。

3.2 剎車警示燈常亮

車輛剎車變硬的原因主要包括汽車真空泵電機損壞、儲氣罐太小、功率限制等原因，具體解決方法如表2所示。

4 常見維修技術與日常維護

4.1 故障碼及數據流的讀取

隨著新能源汽車制動系統技術的不斷更新，線控制動系統將會成為主流制動方式，線控制動系統主要通過電子制動器、機電動作器及電源等裝置完全替代傳統機械制動，沒有傳統制動系統中的各種液壓元件，其結構簡單、維修方便、制動響應速度更快速等。線控制動系統在制動過程中制動力大小的調節主要由電子控制單元完成，通過驅動電機的反轉產生制動力，在電子控制單元設定不同程序，就可以對制動踏板傳輸的電信號及車輛實際行駛的狀態、速度等信息進行分析，將指令傳輸給制動電機，并控制制動電機反轉產生制動力，達到車輛的制動工作，制動力的變化及分配給各個輪胎的制動力可根據實際情況自動進行調整與控制。但是，線控制動系統技術仍不成熟，還有許多問題需要解決

。

1.2.5 流式細胞儀檢測細胞周期變化 將轉染的細胞用胰酶消化后用70% 的乙醇4 ℃固定2 h；離心后在細胞中加入0.5 ml碘化丙啶染色液，重懸細胞，37℃避光溫浴30 min，用流式細胞儀在激發波長488 nm處檢測紅色熒光，同時檢測光散射情況。采用適當分析軟件進行細胞DNA含量分析和光散射分析。

4.2 真空泵和控制系統的功能檢測

當車輛制動系統正常工作時，真空泵中的真空壓力值會保持在50～70 kPa之間，由于制動踏板踩下后會造成真空泵中的真空壓力降低，當壓力范圍不在規定范圍內后，通過真空壓力傳感器會啟動真空泵運轉，當真空度達到規定范圍后停止運轉，由此可以判定真空泵及制動系統知否運轉正常。當真空泵出現異響后應該及時對真空泵內部進行檢查。

本文在基于RGB顏色空間的葉片圖像常規分割方法基礎上，用改進的快速截留超綠——超紅算法對不同的葉片樣本進行了處理。結果表明：

4.3 真空管路密封性檢測

對汽車進行制動，促使真空泵進行工作，檢查連接真空泵的軟管是否漏氣，檢查整個氣管連接的接頭是否松動與損壞，制動軟管不得彎曲變形，不能碰觸到任何汽車零件。

4.4 相關線路檢查

對真空助力制動系統的電路圖進行分析，充分了解其工作原理，根據電路圖判斷真空泵的主要供電熔絲的位置，并檢查保險盒內的熔絲是否熔斷，若熔斷需更換電熔絲。根據電路圖找到連接真空壓力傳感器的端子、傳感器信號的傳輸與搭鐵端子及真空泵的接線端子，并用電壓表對各個端子進行測量，從而判斷傳感器、信號傳輸器及真空泵的供電是否正常；新能源汽車的真空泵所需電壓為14 V，不同于傳統汽車的12 V，這點需要格外注意。

4.5 完工后的常規檢查

當汽車制動系統故障排除后，仍需定期對制動系統進行檢查與維護。不僅對剎車盤進行檢查還需針對真空助力制動系統的管路狀態與相應的插頭是否松動做到及時維修保養。當儀表盤顯示“READY”時，就表示汽車制動系統故障完全排除，車輛可正常使用。

5 總結

制動系統的技術在保障新能源汽車安全性能上發揮著重要作用。本文著重分析了新能源汽車制動系統常見故障的診斷措施。不論是汽車制造商、汽車維修企業或汽車用戶都應該深入了解制動系統的基本結構與組成，只有這樣才能在突發狀況下保障人身安全。

[1] 范琨,鄭琳,羅躍綱.汽車制動系統狀態監測與故障診斷現狀綜述[J].大連民族大學學報,2020,22(3):208-212.

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[3] 蔣鳴雷.新能源汽車制動系統的發展趨勢[J].汽車實用技術,2019(19):16-17+42.

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[5] 蔣鳴雷.北汽新能源汽車電動真空助力制動系統故障診斷與排除[J].汽車與駕駛維修(維修版),2017(9):29-31.