新能源汽车辅助系统检修课件 项目二 新能源汽车制动系统

新能源汽车制动系统项目二任务1新能源汽车制动系统认知

新能源汽车制动系统的作用是使行驶中的汽车能够随时按照驾驶员的意愿减速甚至停车，使汽车下坡行驶的速度保持稳定，以及在各种道路条件下（如坡道上）停车时保持车辆稳定，从而保障驾乘者和汽车的安全。新能源汽车制动系统是指对汽车某些部分（主要是车轮）施加一定的力，从而对其进行一定程度的强制制动的一系列专门装置。一、新能源汽车制动系统的作用行车制动装置（脚制动装置）驻车制动装置（手制动装置）行车制动装置的作用是使正在行驶中的汽车减速或在最短的距离内停车驻车制动装置的作用是使已经停在各种路面上的汽车保持不动供能装置负责供给和调节制动能量，其能源可来自驾驶员肌体或动力伺服系统。现代汽车普遍采用伺服制动系统，正常情况下由动力伺服系统供能，失效时切换为纯人力制动。当前主要应用真空助力式伺服制动，其中传统燃油车利用发动机进气歧管产生真空；纯电动汽车需加装电动真空泵；混合动力汽车则将其作为备用，确保无论发动机是否工作，均能为真空助力器提供充足真空，以保障制动安全。（一）供能装置二、新能源汽车制动系统的组成（二）控制装置二、新能源汽车制动系统的组成控制装置包括产生制动动作和控制制动效果的各种部件，如制动踏板、防抱死刹车系统控制单元等。（三）制动传动装置二、新能源汽车制动系统的组成制动传动装置起着将制动能量精准传输至各制动组件的作用，并有效调控制动器的运作，确保获得所需的制动力矩。（四）制动器鼓式制动器01二、新能源汽车制动系统的组成制动器作为制动系统的核心执行单元，负责产生足以抵抗车辆运动或运动趋势的阻力制动鼓制动器底板制动轮缸制动蹄及摩擦片回位弹簧工作时主要通过液压装置使摩擦片与随车轮转动的制动鼓内侧面发生摩擦，从而起到制动的效果。（四）制动器盘式制动器02二、新能源汽车制动系统的组成制动盘制动块制动活塞制动钳摩擦片工作时通过液压系统把压力施加到制动钳上，使制动摩擦片与随车轮转动的制动盘发生摩擦，从而达到制动的目的。三、典型的电动真空助力系统（一）典型的电动真空助力系统的结构组成电动真空泵作为新能源汽车真空助力制动系统的核心组件，扮演着至关重要的角色，它负责生成并持续提供制动系统所需的真空。三、典型的电动真空助力系统（一）典型的电动真空助力系统的结构组成真空罐储存电动真空泵产生的真空，通过压力传感器监测罐内真空度并反馈给控制器。踩下制动踏板时，罐内真空迅速释放，为制动系统提供即时助力。当真空泵不工作时，真空罐可保障3至5次真空助力，确保制动安全。三、典型的电动真空助力系统（一）典型的电动真空助力系统的结构组成真空压力传感器用于实时监测真空助力系统内的真空度，并向真空泵控制器反馈信息，以便其控制电动真空泵的运行状态。真空压力传感器通常被安装在真空罐上。三、典型的电动真空助力系统（一）典型的电动真空助力系统的结构组成真空助力器是将真空能量转化为制动力的关键组件，其主要功能是提升制动踏板的施力效果，使驾驶员所施加的制动力量得以放大，从而显著提高制动性能。真空助力器所提供的助力大小，直接取决于后室与前室之间的气压差。当后室的真空度达到外界大气压时，

真空助力器能够提供最大的制动助力。三、典型的电动真空助力系统（一）典型的电动真空助力系统的结构组成真空泵控制器是电动真空系统的核心部件。它的主要功能是根据来自真空压力传感器的信号，控制电动真空泵的工作状态，以确保制动系统的真空水平保持稳定。三、典型的电动真空助力系统（二）典型的电动真空助力系统的工作原理电动真空助力系统是通过电动真空泵来产生真空，并利用真空来增加制动助力的系统。其工作原理如下:①电动真空泵通电运转，内部叶片旋转产生真空。

②产生的负压经管路传送至真空罐，再输送至真空助力器。

③踩下制动踏板时，真空助力器利用气压差驱动隔膜移动，带动推杆向主缸施压。

④推杆压力将主缸制动液压缩至轮缸，产生较大制动助力，即使踩踏力较小也能有效制动。四、电子驻车制动系统的组成及原理（一）电子驻车制动系统的组成（二）电子驻车制动系统的工作原理通过制动盘与制动片产生的摩擦力实现驻车，其控制方式由机械拉杆改为电子按钮。当驾驶员按下按钮后，电子控制单元发出指令，起动集成在左右制动卡钳中的电动机，驱动活塞移动产生机械夹紧力，从而完成驻车制动。电子按钮电动机电子控制单元电子驻车制动系统（electricalparkbrake,简称EPB）俗称电子手刹，通过电子控制实现驻车制动，整合了行车临时制动与停车长时间制动功能。新能源汽车中主要有拉索式电子驻车制动系统、卡钳集成式电子驻车制动系统。主要功能是在停车时为汽车提供足够阻力，防止车辆意外移动。四、电子驻车制动系统的组成及原理（三）电子驻车制动系统的优点与传统的机械驻车制动系统相比，电子驻车制动系统具有以下优点：①车厢内取消了驻车制动手柄，为整车内饰造型的设计提供了更大的发挥空间。②电子驻车以按键取代传统拉手柄，大幅减轻操作负担（尤其女性），同时提升精准便捷性，带来科技便利体验。③随着电子驻车技术进步，系统已集成静态驻车/释放、自动释放等基本功能，并扩展了自动驻车、动态驻车等高级辅助功能。其中自动驻车可在停车后自动接管制动，无需驾驶员长时间踩踏板，有效防止车辆滑行，提升了安全性与舒适性。四、电子驻车制动系统的组成及原理（四）电子驻车制动系统实例介绍（以比亚迪秦为例）比亚迪秦的电子驻车制动系统为拉索式EPB系统，主要由EPB开关、纵向加速度传感器（集成在ESP内部）、拉索式EPB模块总成（ECU及执行器）、驻车拉索（前、左、右）和制动钳组成自动驻车手动驻车踩加速踏板自动释放驻车换挡自动释放手动释放驻车应急制动功能任务2新能源汽车制动系统的控制及检修一、电动真空助力系统的控制原理及控制策略（一）电动真空助力系统的基本控制原理车辆起动后，12V电源接通，真空压力传感器持续监测真空罐真空度并反馈给控制器。当真空度低于设定值1（如55kPa）时，控制器启动电动真空泵抽真空；达到设定值2（如75kPa）时停止。踩下制动踏板消耗真空后，真空度降至设定值1以下，真空泵再次启动，如此循环维持真空储备。一、电动真空助力系统的控制原理及控制策略（二）控制策略真空泵起停条件01不同的车型其电动真空助力系统的控制策略各不相同比亚迪电动汽车根据车速设定差异化的真空泵起停阈值，以平衡制动安全性与能耗：车速条件启动阈值停止阈值设计目的<60km/h60kPa75kPa保证低速制动灵敏度，快速补充真空≥60km/h70kPa75kPa高速制动距离长，提前介入确保安全低速时阈值较低，确保制动响应及时；高速时提高启动阈值，真空度稍有不足即启动真空泵，缩短制动距离，保障行车安全。一、电动真空助力系统的控制原理及控制策略（二）控制策略异常模式判断02外围器件故障①未踩下制动踏板且真空泵处于工作状态时，如果5s内真空度没有变化。②踩下制动踏板且真空泵处于工作状态时，10s内真空度无变化。系统漏气①严重漏气情况②一般漏气情况主控ECU本身损坏主控ECU可以通过自检功能检测MOS管是否烧毁。若MOS管烧毁，则判断为主控ECU本身损坏。异常模式处理03发出严重报警信号，同时进入真空泵控制策略中的异常模式：一直开启真空泵，真空泵不受真空度关断条件的限制。发出一般报警信号，这时仍按真空泵控制策略中的正常模式控制。二、新能源汽车制动系统的检查与维护（一）制动器检查制动器检查是确保车辆行驶安全的重要环节，包括制动摩擦片外观检查、制动摩擦片厚度检查、制动盘检查以及制动轮缸总成检查。制动摩擦片外观检查01目视检查①检查制动摩擦片是否有裂纹、磨损或脱胶现象。②检查两块制动摩擦片的表面是否磨损均匀。表面打磨如果制动摩擦片表面轻微不均匀，可以尝试使用细砂布对表面进行打磨，以恢复其平整性。需要注意的是，打磨过度可能会损坏制动摩擦片，因此应谨慎操作。二、新能源汽车制动系统的检查与维护（一）制动器检查制动器检查是确保车辆行驶安全的重要环节，包括制动摩擦片外观检查、制动摩擦片厚度检查、制动盘检查以及制动轮缸总成检查。制动摩擦片厚度检查02测量工具使用游标卡尺或深度尺进行测量。测量方法①将游标卡尺或深度尺垂直置于制动块摩擦材料处，分别测量内外两侧各两个点的厚度。②记录并判断数据。二、新能源汽车制动系统的检查与维护（一）制动器检查制动器检查是确保车辆行驶安全的重要环节，包括制动摩擦片外观检查、制动摩擦片厚度检查、制动盘检查以及制动轮缸总成检查。制动盘检查03目视检查①检查制动盘表面是否有裂纹、磨损、烧蚀或锈蚀现象。②检查制动盘与摩擦片之间的间隙是否过大或过小。厚度测量使用游标卡尺或专用工具测量制动盘的厚度。二、新能源汽车制动系统的检查与维护（一）制动器检查制动器检查是确保车辆行驶安全的重要环节，包括制动摩擦片外观检查、制动摩擦片厚度检查、制动盘检查以及制动轮缸总成检查。制动轮缸总成检查04检查密封性检查制动轮缸总成的密封性是否良好。检查活塞运动检查制动轮缸总成中的活塞是否能够自由移动。检查回位情况在松开制动踏板后，检查制动轮缸总成是否能够迅速回位。二、新能源汽车制动系统的检查与维护（二）制动液检查及更换制动储液罐液面位置检查01液面位置观察打开制动储液罐的盖子，观察制动液的液面位置。液面位置应位于储液罐上标明的最小和最大刻度之间。判断摩擦片磨损情况摩擦片磨损接近极限时：液位略高于最低标记属于正常，无需添加。摩擦片为新品或未达磨损极限时：液位若低于最小标记，则表明系统存在泄漏或制动液已过度损耗。二、新能源汽车制动系统的检查与维护（二）制动液检查及更换制动液状态检查02正常情况下，制动液的颜色应清澈透明或略带黄色。如果发现制动液颜色变黑或者发现制动液变得异常黏稠，则均不正常制动液含水量检测03需要使用制动液测量仪来检测制动液的含水量。根据检测仪器上面的测量范围来确定制动液的含水量，通常制动液含水量不得高于2%。制动液管路检查04①检查制动系统、制动管路各接头处有无泄漏，有无凹痕、拆痕或其他损坏。②检查制动软管是否有扭曲、磨损、开裂、凸起等现象。③检查制动主缸储液罐液面是否在MIN与MAX标记线之间。④检查制动主缸铸造壳体是否开裂或有泄漏，只要壳体上有一滴制动液都表明出现了泄漏。⑤检查电动真空助力系统工作时有无制动液泄漏的现象。⑥检查制动管路安装情况。二、新能源汽车制动系统的检查与维护（二）制动液检查及更换更换制动液05制动液是具有吸水性的油液，在使用过程中会吸收空气中的水分，因此当发现制动液变黑、变稠，或检测到吸水量超过上限后需及时更换制动液，以确保制动效果。更换制动液的步骤如下：准备工作清空储液罐更换顺序添加新制动液排气与检查二、新能源汽车制动系统的检查与维护（三）真空助力系统检查电动真空泵检查02外观与连接检查①检查电动真空泵外观②检查真空泵与真空管路接头③检查电动真空泵插接头电气性能检查①检测真空泵电动机电阻②检测真空泵电动机工作电压故障码与数据流检查①连接故障诊断仪至车辆OBD接口，启动软件，读取相关故障码。②反复踩下并松开制动踏板，观察诊断仪上真空泵工作状态及数据变化是否正常。③深踩两次制动踏板启动真空泵，待其停止后，使用诊断仪读取真空压力数据。制动系统功能检查01①起动车辆，踩下制动踏板，检查制动系统工作是否正常。②连续、多次踩踏制动踏板5次以上，检查制动踏板踩踏阻力是否增加。③在确保安全的前提下，进行车辆路试。踩下制动踏板，检查车辆制动效果是否正常。三、新能源汽车真空助力制动系统的故障诊断（一）电动真空助力系统故障诊断比亚迪秦电动真空助力系统工作原理：启动条件：真空压力传感器监测真空罐，当真空度低于60kPa时，整车控制器（VCU）发出低电平信号，闭合继电器，电动真空泵开始工作。停止条件：当真空度达到75kPa以上时，VCU发出高电平信号，断开继电器，真空泵停止工作。制动循环：踩下制动踏板后真空度下降，当降至60kPa以下（车速高于60km/h时为70kPa）时，VCU再次控制真空泵启动，如此循环。三、新能源汽车真空助力制动系统的故障诊断序号故障现象可能原因分析1踩下制动踏板多次，电动真空泵不工作（1）供电异常

（2）熔丝熔断

（3）继电器损坏

（4）整车控制器故障

（5）真空泵故障

（6）其他线路故障2电动真空泵一直工作，不停止（1）真空压力传感器故障

（2）真空压力传感器与整车控制器间线路故障

（3）系统漏气3电动真空泵工作长时间后停止，不踩制动踏板一段时间后再次工作系统轻微漏气4真空泵电动机工作声音过大真空泵电动机安装支架的固定有问题三、新能源汽车真空助力制动系统的故障诊断（二）电动真空助力系统故障排查与维修故障现象01打开点火开关，踩下制动踏板2～3次后，听不到电动真空泵电动机工作的声音。故障原因分析02听不到电动真空泵电动机工作的声音说明控制系统有故障，即从整车控制器—真空泵继电器—真空泵电动机这个系统出现了故障。三、新能源汽车真空助力制动系统的故障诊断（二）电动真空助力系统故障排查与维修诊断过程03①连续踩制动踏板，另外一人用手触摸真空泵继电器并细听是否有吸合的声音，如图2-20所示，以初步判定故障在控制上，还是在工作电路上。发现继电器有吸合的声音，说明继电器可以正常工作。如果继电器没有吸合的声音，需要进行继电器的测量。三、新能源汽车真空助力制动系统的故障诊断（二）电动真空助力系统故障排查与维修诊断过程03②真空泵供电检查。未踩制动踏板时测量与真空泵连接侧的继电器端子电压为0.1V左右，如图2-23所示，说明继电器线圈未通电。踩制动踏板时，测量电压为13.79V，如图2-24所示，说明继电器通电也工作正常。三、新能源汽车真空助力制动系统的故障诊断（二）电动真空助力系统故障排查与维修诊断过程03③电动真空泵电动机电阻的测量。整车断电，拔下电动真空泵电源插头，用万用表检测真空泵电动机电阻，显示为无穷大（OL），如图2-25所示，说明真空泵电动机线圈断路，找到故障点。故障维修04更换新的真空泵后，需要起动车辆进行查验，这时踩下制动踏板，可以听到真空泵起动的声音；使用故障诊断仪查看真空泵数据流正常。故障维修完成。任务3新能源汽车能量回收功能测试一、新能源汽车能量回收的功能介绍能量回收（再生制动系统）是新能源汽车的核心技术之一，指在车辆制动或减速时，将原本由惯性转动产生、会被浪费的动能转化为电能，并重新储存于蓄电池、超级电容等储能装置中。（一）能量回收的定义（二）新能源汽车能量回收的意义传统燃油车在制动时，惯性能量会通过摩擦转化为热能散失，造成浪费；而新能源汽车利用驱动电机的可逆性和动力电池的储能功能，可将车辆减速时的能量转化为电能回收利用，从而延长续驶里程、提高能量利用率。研究表明，纯电动汽车在城市工况下通过能量回收可降低约15%的能耗，并使续航提升10%～30%。此外，回收过程产生的制动力矩分担了机械制动负担，减少摩擦磨损和发热，提升了制动系统的安全性与可靠性。二、新能源汽车能量回收的结构原理（一）新能源汽车能量回收系统的组成能量回收系统能量回收控制单元驱动电机电机控制器MCU动力蓄电池踏板二、新能源汽车能量回收的结构原理（二）新能源汽车能量回收系统的基本工作原理能量回收控制单元接收减速或制动信号后，若符合回收条件即启动回收：首先采集制动踏板位移判断驾驶员需求，确定总制动力；随后综合电机、电池及车速信息，计算当前可提供的再生制动力；最后合理分配前后轴制动力及驱动轮上的电机制动力与机械制动力，通过压力调节器执行，实现电能回收与平稳制动。

三、新能源汽车能量回收的控制原理（一）新能源汽车动力传递路线（二）新能源汽车能量回收系统控制原理三、新能源汽车能量回收的控制原理（三）新能源汽车能量回收控制策略能量回收控制模式01紧急制动控制模式场景：紧急避障，需迅速减速策略：快速响应，配合机械制动，智能分配制动力目标：确保安全制动，回收能量有限中轻度制动控制模式场景：日常减速或轻微制动策略：能量回收优先工作，智能调整回收强度目标：实现平稳减速，减少机械磨损，提升舒适性长时间减速制动控制模式场景：长下坡或滑行策略：以持续充电为目标，智能调整回收强度和时间目标：延长续驶里程，避免制动热衰退三、新能源汽车能量回收的控制原理（三）新能源汽车能量回收控制策略制动能量回收的约束条件02行驶工况直接影响制动频率与回收机会示例：城市拥堵路况回收机会多；高速公路回收机会少动力蓄电池因素SOC值：过高时无法回收温度：过高时无法回收充电电流：过大时无法回收（防止电池升温过快）驱动电机因素电机提供的制动转矩越大，回收能量越多再生制动转矩受发电功率和转速制约制动强度过大时，电机无法满足回收要求三、新能源汽车能量回收的控制原理（四）新能源汽车制动能量回收功能测试制动能量回收通过减速时驱动电机切换为发电模式，利用惯性拖动旋转发电，将电能储存至电池。该过程可通过动力蓄电池输出电流为负值判断（负值越大回收越强）。以比亚迪秦为例，仪表盘左侧功率表指针处于

-100～0的“CHARGE”区域即表示能量回收，指针向下偏移越大则回收强度越大。任务4新能源汽车自动起停系统一、新能源汽车自动起停系统的优点自动起动停车技术就是致力于最大限度减少发动机怠速时燃油的损耗，避免这部分能源的浪费，同时对节省能源与减少排放有着重要的意义。纯电动汽车（EV）插电式混合动力车（PHEV）起停对象：电动机触发条件：电池电量较低，或系统需要优化效率时起停对象：内燃机与电动机之间自动切换判断依据：根据电池电量、发动机负荷、驾驶模式自动切换驱动状态一、新能源汽车自动起停系统的优点在城市驾驶中，通过减少发动机空转时间，自动起停系统可以显著提高燃油效率。01自动起停系统能够减少发动机运行时间有助于减少排放。02在新能源汽车中，自动起停系统与电池、电动机、内燃机的协调工作，能够帮助车辆实现更高效的能源管理。03二、新能源汽车自动起停系统要求（一）起动与停止性能要求新能源车辆自动起停系统虽能有效提升燃油经济性并降低排放，但其频繁启停会增加电池负担，可能影响电池寿命。因此，该系统对电池管理与智能调度提出了较高要求，主要体现在以下几个方面：（二）电池和自动起停系统的适配能够快速且平稳地起动，通常将起停时间控制在几百毫秒以内，以避免乘坐不适并确保动力迅速恢复；确保车辆在停止过程中平稳停车。高效电池支持：需配备高效锂电池等，保证电量足以支撑频繁起动。电池管理系统：与起停系统协同，实时监控电压和温度，防止电量过低时误操作。充电与能量回收：与能量回收系统联动，利用停车时的惯性能量进行充电，优化电池状态。二、新能源汽车自动起停系统要求（三）发动机与驱动系统要求（四）驾驶舒适性和安全性自动起停系统应该能够根据驾驶员的驾驶习惯进行调整。例如，在交通拥堵时，系统应能够根据车辆前后状况判断是否需要自动起停，以免频繁起停影响驾驶体验。冷热起动优化：冷起动时需快速响应以减少燃油消耗与排放；同时优化热起动性能，避免频繁起停导致的发动机磨损。高耐久性要求：系统需采用高耐久性的起动电机、电控系统及电池等部件，以应对频繁起停，确保长期稳定性。（五）故障诊断与维修要求自诊断功能：系统需具备自我检测与故障报警能力，确保问题发生时能及时诊断并报警，保障运行安全。可维护性：设计应考虑故障排查与维修的便利性，配备相应的故障诊断接口。总体设计目标：新能源汽车的自动起停系统需综合兼顾节能、舒适性、安全性及环境适应性，以确保系统高效、稳定运行并满足用户需求。三、新能源汽车自动起停系统分类新能源汽车的自动起停系统根据不同的车辆动力系统类型、工作原理及应用场景，可以分为以下几种不同的类型。车型系统特点混合动力汽车(HEV)根据驾驶状态智能切换内燃机与电动机；停车时内燃机关闭，由电动机提供动力；需高效锂电池支持。插电式混合动力汽车(PHEV)与HEV类似，但电池组更大且可外接充电；电量充足时可纯电驱动，电量低时内燃机自动启动充电或驱动。纯电动汽车(EV)无需内燃机；停车时电动机自动停转，系统进入“休眠”模式以省电；部分车型具备“智能停机”功能。微混合动力系统(MHEV)配备小型起动电机（如BAS电机）；通过电动机辅助发动机起动和停止，实现平稳起停。48V轻混合动力系统(48VMHEV)采用48V电压平台；低速时可关闭内燃机，由电动机提供加速、滑行等功能；起停响应快速、操作平稳。四、新能源汽车自动起停系统的主要组成（一）发动机起动电机作为自动起停系统的核心部件，传动带驱动的起动发电机（BSG）集成了起动与发电双重功能。它通过传动带连接发动机，既可快速起动发动机，又能在发动机停机时利用制动回收能量为电池充电，具有效率高、成本低的特点，并能更好地协调发动机与电动机的动力切换。四、新能源汽车自动起停系统的主要组成（二）电池在自动起停系统中，电池为起动电机及电气系统供电。传统燃油车多采用12V铅酸电池（如AGM蓄电池），新能源汽车因涉及电动机驱动和能量回收，对电池容量和性能要求更高。无论哪种车型，电池均需具备强放电能力以满足频繁起动需求，同时兼顾高耐久性与快速充电性能，以适应多次起停的工作环境。

四、新能源汽车自动起停系统的主要组成（三）智能传感器（四）发动机控制模块（ECM）自动起停系统中的各种传感器可用于监测车辆的状态，并向自动起停控制单元提供实时数据，帮助其做出是否起停的决策。常见的智能传感器包括：车速传感器、制动传感器、离合器传感器、电池电压传感器及环境传感器等。核心职责：接收起停控制单元指令，通过调整燃油供给、点火等参数，精确控制发动机的起动与停止。性能要求：需在极短时间内完成发动机起动，并确保过程平稳，避免产生振动或延迟。

四、新能源汽车自动起停系统的主要组成（五）驱动电动机自动起停系统通过驱动电动机来实现车辆的驱动，并在发动机关闭时依靠电动机继续驱动车辆。电动机不仅用于驱动，还能在制动时进行能量回收，并在起停系统中起到关键作用，尤其是在低速行驶时，电动机可代替发动机提供动力四、新能源汽车自动起停系统的主要组成（六）变速器控制单元（TCU）变速器控制单元用于监控和管理变速器的工作状态，尤其是在自动起停系统中，它能确保在适当的时机切换挡位，避免在不适宜的情况下进行起停。例如，在停车时，变速器需要确保处于空挡或停车挡状态，以避免发动机停止后车辆因传动系统的负载造成不平稳起动。四、新能源汽车自动起停系统的主要组成（七）高压电气系统（八）能量回收系统对于高压电池驱动的