纯电动汽车制动系统原理与检修

课程名称：《汽车底盘构造与拆装》任务5.4纯电动汽车制动系统原理与检修项目五：新能源汽车底盘检修目录新课引入新知学习技能练习点评巩固案例分析纯电动汽车制动系统结构纯电动汽车制动系统工作原理电动汽车再生制动系统电动汽车故障诊断点评反思知识巩固请在这里输入页面标题任务5.4纯电动汽车制动系统原理与检修知识目标能力目标思政目标•电动汽车制动系统的结构；•电动汽车制动系统的工作原理；•电动汽车制动系统的故障诊断；•电动汽车再生制动系统的工作原理。•能掌握电动汽车制动系统的组成；•能对电动汽车制动系统的故障进行诊断与排除。•在操作过程中树立高压安全意识。•树立团队协作意识。•分析电动汽车制动系统特点，提升自主探索新知的能力。请在这里输入页面标题任务5.4纯电动汽车制动系统原理与检修新知学习点评巩固技能练习新课引入汽车机电维修技师通过实车验证，当点火开关打到“ON”时，车辆正常上电、“OK”指示灯正常点亮，故障指示灯“”制动故障警告灯、“”主警告指示灯亮起，组合仪表出现“请检查制动系统”的报警信息，而且车内有持续的“叮、叮、叮”的声音报警提示，车辆前部持续传来噪声，噪声初步判断为电动真空泵工作的声音，车速只能加速至10km/h，如图所示，故障真实存在。！请在这里输入页面标题新知学习点评巩固技能练习新课引入任务5.4纯电动汽车制动系统原理与检修一、制动系统的概述1.汽车制动系统的作用及要求汽车制动系统是指在汽车上设置一套（或多套）有驾驶人控制的，能产生与汽车行驶方向相反的外力装置。其作用是使行驶中的汽车按照驾驶人的要求进行适时的减速、停车或驻车，记忆保持汽车下坡行驶的稳定速度。要满足汽车在使用过程中的制动安全性要求，需要制动系统能满足以下基本要求：（1）具有良好的制动性能，包括制动效能、制动效能的恒定性，制动时的方向稳定性三个方面。（2）操纵轻便。（3）制动平顺性好，制动力矩能迅速而平稳地增加，也能迅速而彻底地解除。（4）对有挂车的制动系统，还要求挂车的制动作用略早于车主，挂车自行脱钩时能自行进行应急制动。请在这里输入页面标题新知学习点评巩固技能练习新课引入任务5.4纯电动汽车制动系统原理与检修一、制动系统的概述2.电动制动系统与传统制动的区别目前，绝大多数轿车采用电动制动系统，而电动汽车在燃油汽车制动系统的基础上经改装后近似使用，如图所示，因此有很多地方并不能很好的实现对能量的控制。在燃油汽车中，因为不需要考虑汽车能量的问题，真空泵一直处于运行状态。但是在电动汽车中由于动力蓄电池电量的限制，人们不希望真空泵一直处于运转状态。如何能在保证安全性的基础上又做到节约能源是电动汽车电动制动系统必须考虑的问题。对于电动汽车电动制动系统，在制动过程中，驾驶员踩下制动踏板，启动真空助力装置，这时候需要使用在储气罐中所储存的真空。在制动过程结束后，检测到储气罐中真空度不能满足要求的时候，起动真空泵将储气罐中的气体抽出，加大真空度以满足下一次的使用。汽车制动系统的组成1.制动踏扳2.真空助力器3.制动主缸4.制动液储液罐5.ESP控制单元6.制动软管7.带制动器的制动轮缸8.轮速传感器9.ABS控制单元10.ABS警告灯11.诊断座请在这里输入页面标题新知学习点评巩固技能练习新课引入任务5.4纯电动汽车制动系统原理与检修一、制动系统的概述图中所示

安装了电动真空泵的制动系统。另外，传统内燃机轿车的制动系统真空助力装置的真空源来自于发动机进气歧管，真空度一般可达到0.05~0.7MPa。对于又传统车型改装成的纯电动汽车或燃料电池汽车，发动机总成被拆除后，制动系统由于没有真空动力源而丧失真空助力功能，仅由人力所产生的制动力无法满足行车制动的需要，因此需要对制动系统真空助力装置进行改制，而改制的核心动力无法满足行车制动的需要，因此电动汽车制动系统在传统真空助力系统的基础上增加了电动真空泵，如图所示，来产生足够的真空度，从而实现制动的目的。请在这里输入页面标题新知学习点评巩固技能练习新课引入任务5.4纯电动汽车制动系统原理与检修二、电动汽车电动制动系统的组成电动汽车电动制动系统主要由电动真空泵、真空助力器、真空罐及压力传感器、ECU控制器等组成，布置在左侧纵梁内测，散热器后方，固定在集成层支架上，真空助力制动的结构如图所示。1.制动器制动器是产生阻碍车辆的运动或运动趋势的力（制动力）的部件。电动汽车所用的制动器，一般为前轮采用盘式制动器后轮采用鼓式制动器，盘式制动器效率比鼓式制动器高。请在这里输入页面标题新知学习点评巩固技能练习新课引入任务5.4纯电动汽车制动系统原理与检修二、电动汽车电动制动系统的组成2.真空助力器真空助力器结构组成如图所示，真空助力器和制动主缸通过螺栓固定在车身前围上，借推杆与制动踏板连接，伺服气室由前后壳体组成，其间夹装有膜片和座，它的前腔经单向阀通真空罐，后腔膜片座中装有控制阀，空气阀与推杆固定连接，橡胶阀门与在膜片座上加工出来的阀座组成真空阀。请在这里输入页面标题新知学习点评巩固技能练习新课引入任务5.4纯电动汽车制动系统原理与检修二、电动汽车电动制动系统的组成3.制动踏板制动踏板行程传感器和制动灯开关如图所示。制动踏板行程传感器直接检测用户踩下的制动踏板的程度。此传感器包括触点式可变电阻器，它用于检测制动踏板行程踩下的程度并发送信号到制动防滑控制ECU，信号采用反向冗余设计。制动灯开关的作用与传统汽车相同，作为控制制动灯及制动踏板动作信号。请在这里输入页面标题新知学习点评巩固技能练习新课引入任务5.4纯电动汽车制动系统原理与检修二、电动汽车电动制动系统的组成4.制动压力调节装置现代汽车所用的制动压力调节装置主要是ABS，ABS(AntilockBrakeSystem）是制动防抱死系统的简称，它就是在汽车制动时，自动控制制动器制动力的大小，使车轮不被抱死，处于边滚边滑（滑移率在20%左右）的状态，以保证车轮与地面的附着力在最大值。ABS通常由电动泵、储能泵、主控制阀、电磁控制阀和一些控制开关等组成，如图所示。请在这里输入页面标题新知学习点评巩固技能练习新课引入任务5.4纯电动汽车制动系统原理与检修二、电动汽车电动制动系统的组成a.膜片式b.叶片式c.摇摆活塞式5.电动真空助力系统（1）真空泵真空泵是用各种方法在某一封闭空间中改善、产生和维持真空的装置。电动真空泵总成作为一个独立的汽车零部件存在于整车中，它只需要12V的车载电源就可以独立工作，为真空助力器提供可靠的真空源。真空泵有膜片式、叶片式、摇摆活塞式三种类型，如图所示。请在这里输入页面标题新知学习点评巩固技能练习新课引入任务5.4纯电动汽车制动系统原理与检修二、电动汽车电动制动系统的组成5.电动真空助力系统（2）真空罐真空罐用于储存真空，并通过真空压力传感器感知真空度并把信号发送真空泵控制器。当真空罐内负压不足时，真空罐上的压力开关断开，并向真空泵控制器输出信号，真空泵控制器控制真空泵电源接通，真空泵开始抽气，增大真空罐内的负压；当负压达到极限值时，真空泵控制器延时10s后断开真空泵电源。如图所示。真空罐图真空泵控制器请在这里输入页面标题新知学习点评巩固技能练习新课引入任务5.4纯电动汽车制动系统原理与检修二、电动汽车电动制动系统的组成5.电动真空助力系统真空泵控制器（3）真空泵控制器真空泵控制器是电动真空系统的核心部件。真空泵控制器根据真空罐压力传感器发送的信号控制真空泵，如图所示。请在这里输入页面标题新知学习点评巩固技能练习新课引入任务5.4纯电动汽车制动系统原理与检修二、电动汽车电动制动系统的组成5.电动真空助力系统（4）北汽EV160的电动真空泵。北汽新能源EV160汽车采用的是摇摆活塞式的真空泵。摇摆式活塞泵又称为电动往复泵，从结构上分为单缸和多缸，摇摆式活塞泵工作时曲柄旋转，通过连杆带动活塞上下运动，从真空罐吸入口吸入空气，在排气行程中将吸入的气体通过排气口排出，如此往复循环运动，不断地抽吸入空气，达到产生真空的作用。如图所示为北汽新能源EV160汽车电动真空泵的结构。请在这里输入页面标题新知学习点评巩固技能练习新课引入任务5.4纯电动汽车制动系统原理与检修三、电动汽车电动制动系统的工作原理1.电动真空助力系统的工作过程电动制动系统工作原理如图6-12所示，真空助力器安装于制动踏板和制动主缸之间，由踏板通过推杆直接操纵。助力器与踏板产生的力叠加在一起作用在制动主缸上，以提高制动主缸的输出压力。真空助力器的真空气室由带有橡胶膜片的活塞分为常压室与变压室（大气阀打开时可与大气相通），一般常压室的真空度为60-80kPa（即真空泵可以提供的真空度大小）。真空助力器所能提供助力的大小取决于其常压室与变压室气压差值的大小。真空泵所产生的真空度大小及速度关系到真空助力器的工作状态，真空泵的容量大小关系到真空助力器的性能，进而影响到制动系统在各种工况下能否正常工作。请在这里输入页面标题新知学习点评巩固技能练习新课引入任务5.4纯电动汽车制动系统原理与检修三、电动汽车电动制动系统的工作原理1.电动真空助力系统的工作过程。当驾驶员发动汽车时，12V电源接通，电子控制系统的压力延时开关和压力报警器开始压力自检，如果真空罐内的真空度小于设定值，真空压力传感器输出相应电压值至控制器，此时控制器控制电动真空泵开始工作，当真空度达到设定值后，真空压力传感器输出相应电压值至控制器，此时压力延时传感器断开，真空泵停止工作。当真空罐内的真空度因制动消耗，真空度小于设定值时，电动真空泵再次开始工作，如此循环；即每次驾驶员有制动动作时，压力延时开关都会自检，从而判断电动真空泵是否应该工作。如果真空罐内的真空度低于一定值时，则真空助力器不能提供有效的真空助力，此时压力报警器将会发出信号，提醒驾驶员注意行车速度。请在这里输入页面标题新知学习点评巩固技能练习新课引入任务5.4纯电动汽车制动系统原理与检修三、电动汽车电动制动系统的工作原理2.电动真空泵的工作原理由图可以得知，真空泵控制系统主要由真空泵供电、真空泵系统两部分组成。其中空泵系统又由真空泵及真空压力传感器组成。电动真空泵主要由集成控制器VCU(VehicleControlUnit,VCU)控制。VCU通过采集压力传感器的信号的电压值，并与参考电压进行比较，判断真空泵中压力的大小。若真空泵中压力小于设定值，则通过真空泵控制线起动真空泵，增大真空泵内压力。到设定值后，压力传感器传递信号给VCU，VCU切断控制电路，维持泵内压力。请在这里输入页面标题新知学习点评巩固技能练习新课引入任务5.4纯电动汽车制动系统原理与检修五、电动汽车再生制动系统汽车在行驶过程中，频繁的制动所消耗的能量通常占到整个汽车总能量的20%-30%，如果能把这部分的能量重新反馈进汽车的电池，将大大提升电动汽车的续驶里程。再生制动是电动汽车所独有的，图示为再生制动系统能量回收原理图，在减速制动（制动或者下坡）时将车辆的部分动能转化为电能，转化的电能储存在蓄电池中，从而可实现节约制动能量、回收部分制动动能，最终增加电动汽车的续驶里程。如果储能器已经被完全充满，再生制动就不能实现，所需的制动力就只能由常规的液压制动系统来提供。请在这里输入页面标题新知学习点评巩固技能练习新课引入任务5.4纯电动汽车制动系统原理与检修五、电动汽车再生制动系统在制动过程中，除去空气阻力和行驶阻力消耗掉的能量，一般希望能最大限度地回收所有能量。然而，并不是所有的制动能量都可以回收。在电动汽车上，只有驱动轮的制动能量可以沿着与之相连接的驱动轴传送到能量存储系统，另—部分的制动能量将由车轮上的摩擦制动以热的形式散失掉。同时，在制动能量回收过程中，能量传递环节和能量存储系统的各部件也将会造成能量损失。另外一个影响制动能量回收的因素是，在再生制动时，制动能量通过电机转化为电能，而电机吸收制动能量的能力依赖于电机的速度，在其额定转速范围内制动时，可再生的能量与车速基本上成正比。当所需要的制动能量超出能量回收系统的范围时，电机可以吸收的能量保持不变，超出的这部分能量就要被摩擦制动系统所吸收。从另一个角度，该点还表明，在驱动电机额定转速内再生制动可以提供较大的制动转矩，而当转速进一步上升，则电动汽车再生制动所能提供的制动力则受电机弱磁恒功率工作区特点限制而减小。电动汽车的再生制动力矩通常不能像传统燃油车中的制动系统一样提供足够的制动减速度，所以，在电动汽车中，再生制动和液压制动