新能源汽车制动系统常见故障分析

0 引言

新能源汽车主要特点为能源装置创新，从而达到节能、环保、无污染等目的，近年来在国内外得到了广泛的应用与发展

。目前，新能源汽车按照驱动类型及动力来源主要分为纯电动汽车、混合动力汽车(油电混合汽车)、燃料电池电动汽车、太阳能汽车等。其中，纯电动汽车及混合动力汽车是目前市面上应用最为广泛的新能源汽车类型，以纯电动汽车为例，其基本结构及组成如图1所示。制动系统是一种汽车安全系统。汽车制动系统主要控制制动器对汽车部件施加压力，致使汽车轮胎减缓或停止运动。大多数汽车事故是由于汽车制动系统故障引起的，导致汽车出现甩尾和侧滑，以及翻车和碰撞事故，增加了汽车行驶中的安全风险。因此，有必要深入分析研究新能源汽车制动系统的常见故障，提出有效的维修措施。

1 新能源汽车制动系统概述

在汽车制造产业极速发展的背景下，汽车保有量也越来越高，人们开始将注意力从车辆的行驶速度向车辆行驶安全性上转移。所以在车辆的制动系统设计方面必须保证行驶中制动及停车后制动的安全稳定性。传统内燃机汽车的制动系统与车辆的车架进行连接，主要通过增加刹车盘与工作中的车轮的摩擦力，迫使车辆的车轮进行减速运动。

汽车制动系统逐渐走向电子化，电子制动系统的应用可以改善汽车驾驶舒适性及安全性，提高汽车制动稳定能力。汽车制动系统主要是在刹车踏板与刹车片之间有着精密的机械传动，但是电子制动系统将这些机械传动转变成电路系统，通过传输电信号控制各个控制单元。通过电子制动系统里的程序控制制动力度的大小及各轴上制动力的大小，可以轻松实现传统制动系统无法实现的ABS和ASR的功能

。新能源车辆制动系统基本需求如表1所示。

2 类型

2.1 采用电子真空泵的新能源汽车制动系统

目前，真空助力器与液压制动管路仍然被许多新能源汽车所使用，当新能源汽车运行后，电子控制元件会进行自我检测，同时位于真空罐内的传感器将真空管内的真空压力转变成电信号进行传输，电子控制系统根据传输过来的电信号判断真空罐的真空度，真空度低于正常值，就会控制真空泵进行工作，直至真空压力传感器传输的电信号达到真空度的正常值，电子控制系统控制真空泵不再进行抽真空作业。由于多次制动作业的消耗，真空罐的真空度会慢慢降低，当降低到正常值后，真空泵会再一次启动，进行抽真空作业，从而实时保持真空罐内的真空度，这样驾驶员所感受到的制动效果跟传统燃油汽车的机械制动效果相同。

2.2 采用智能化助力器的新能源汽车制动系统

目前，汽车制动系统大多数还是依靠真空助力器进行制动，这样就会依靠真空罐所提供的真空源，若要取代真空助力器，就需要在刹车踏板与制动缸体之间安装智能助力系统

。目前，博世公司已经开发出一种iBooster的智能助力器，该智能助力器主要由电子控制系统与电驱动机构组成，将不再依靠真空助力器，制动踏板在踩下时，不再传递电信号或者动力，而是智能助力器根据踏板位置的变化判断制动力的大小，同时根据新能源汽车的行驶状态综合分析出所需要的制动力，同时防抱死电子稳定系统根据车辆状况控制制动力再分配给四个车轮制动盘上。

从混交林的树种结构来分析：针叶混碳储量最大，其碳储量99976 t，占混交林碳储量的51.64%。混交林碳密度41.58 t·hm-2，低于全国混交林碳密度(48.19 t·hm-2)。针叶混碳密度43.89 t·hm-2，高于全国混交林碳密度(41.66 t·hm-2)；阔叶混碳密度39.35 t·hm-2，低于全国混交林碳密度(58.47 t·hm-2)；针阔混碳密度39.38 t·hm-2，低于全国混交林碳密度(44.45 t·hm-2)[3]。详见表4。

二是通过应用服务器对数据库服务器中存储的各传感器数据从多个维度进行分析,将数据进行处理分析并展现到互联网上、微信等手机APP。

iBooster智能助力器完全依靠电路对整个制动过程进行控制，这种制动方式使得制动更加顺滑，没有顿挫感，同时，制动响应时间非常短，是传统机械制动效果所无法达到的。助力器的电子控制模块与车身稳定系统进行协作，实现车辆动能的回收再利用，从而使新能源汽车更加的节能环保。国内也公开了一套MKC1制动系统，该制动系统的方式与博世公司的制动系统不尽相同，但是该系统不单单取代了真空助力制动系统，还将汽车电子稳定控制系统与汽车防抱死制动系统进行模块化设计。其优点在于更加集成化与紧凑化，极大地提高了汽车电子稳定控制系统与汽车防抱死制动系统的响应速度，并且由于各系统集中在同一个模块上，电子控制系统就可以将所有需要执行的制动动作直接进行控制，避免多次传输减少响应时间，保证行驶安全。

2.3 采用线控制动的新能源汽车制动系统

在检测真空助力制动系统故障时，先对仪表器上显示的错误代码进行分析，随后将诊断仪器连接到真空泵上，读取真空泵工作时的电压、电流及真空压力等状态数据与错误代码，并进行初步判断造成故障的原因。

3 常见故障与解决方法

3.1 车辆刹车变硬

当出现刹车警示灯常亮时首先应该排除硬件问题，然后检查相应的软件系统。如电池温度是否过高或者系统检测到偶发故障进而车辆出现刹车指令，常用解决方法是停车重启。

3.2 刹车警示灯常亮

车辆刹车变硬的原因主要包括汽车真空泵电机损坏、储气罐太小、功率限制等原因，具体解决方法如表2所示。

4 常见维修技术与日常维护

4.1 故障码及数据流的读取

随着新能源汽车制动系统技术的不断更新，线控制动系统将会成为主流制动方式，线控制动系统主要通过电子制动器、机电动作器及电源等装置完全替代传统机械制动，没有传统制动系统中的各种液压元件，其结构简单、维修方便、制动响应速度更快速等。线控制动系统在制动过程中制动力大小的调节主要由电子控制单元完成，通过驱动电机的反转产生制动力，在电子控制单元设定不同程序，就可以对制动踏板传输的电信号及车辆实际行驶的状态、速度等信息进行分析，将指令传输给制动电机，并控制制动电机反转产生制动力，达到车辆的制动工作，制动力的变化及分配给各个轮胎的制动力可根据实际情况自动进行调整与控制。但是，线控制动系统技术仍不成熟，还有许多问题需要解决

。

1.2.5 流式细胞仪检测细胞周期变化 将转染的细胞用胰酶消化后用70% 的乙醇4 ℃固定2 h；离心后在细胞中加入0.5 ml碘化丙啶染色液，重悬细胞，37℃避光温浴30 min，用流式细胞仪在激发波长488 nm处检测红色荧光，同时检测光散射情况。采用适当分析软件进行细胞DNA含量分析和光散射分析。

4.2 真空泵和控制系统的功能检测

当车辆制动系统正常工作时，真空泵中的真空压力值会保持在50～70 kPa之间，由于制动踏板踩下后会造成真空泵中的真空压力降低，当压力范围不在规定范围内后，通过真空压力传感器会启动真空泵运转，当真空度达到规定范围后停止运转，由此可以判定真空泵及制动系统知否运转正常。当真空泵出现异响后应该及时对真空泵内部进行检查。

本文在基于RGB颜色空间的叶片图像常规分割方法基础上，用改进的快速截留超绿——超红算法对不同的叶片样本进行了处理。结果表明：

4.3 真空管路密封性检测

对汽车进行制动，促使真空泵进行工作，检查连接真空泵的软管是否漏气，检查整个气管连接的接头是否松动与损坏，制动软管不得弯曲变形，不能碰触到任何汽车零件。

4.4 相关线路检查

对真空助力制动系统的电路图进行分析，充分了解其工作原理，根据电路图判断真空泵的主要供电熔丝的位置，并检查保险盒内的熔丝是否熔断，若熔断需更换电熔丝。根据电路图找到连接真空压力传感器的端子、传感器信号的传输与搭铁端子及真空泵的接线端子，并用电压表对各个端子进行测量，从而判断传感器、信号传输器及真空泵的供电是否正常；新能源汽车的真空泵所需电压为14 V，不同于传统汽车的12 V，这点需要格外注意。

4.5 完工后的常规检查

当汽车制动系统故障排除后，仍需定期对制动系统进行检查与维护。不仅对刹车盘进行检查还需针对真空助力制动系统的管路状态与相应的插头是否松动做到及时维修保养。当仪表盘显示“READY”时，就表示汽车制动系统故障完全排除，车辆可正常使用。

5 总结

制动系统的技术在保障新能源汽车安全性能上发挥着重要作用。本文着重分析了新能源汽车制动系统常见故障的诊断措施。不论是汽车制造商、汽车维修企业或汽车用户都应该深入了解制动系统的基本结构与组成，只有这样才能在突发状况下保障人身安全。

[1] 范琨,郑琳,罗跃纲.汽车制动系统状态监测与故障诊断现状综述[J].大连民族大学学报,2020,22(3):208-212.

[2] 陈炯.新能源汽车电动助力制动系统关键技术研究[D].成都：电子科技大学,2020.

[3] 蒋鸣雷.新能源汽车制动系统的发展趋势[J].汽车实用技术,2019(19):16-17+42.

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[5] 蒋鸣雷.北汽新能源汽车电动真空助力制动系统故障诊断与排除[J].汽车与驾驶维修(维修版),2017(9):29-31.