《新能源汽車底盤檢測與維修》 課件 模塊六 制動系統(tǒng)的檢修

模塊六制動系統(tǒng)的檢修332課題一制動系統(tǒng)的結構組成與拆裝課題二電子駐車制動系統(tǒng)的檢修課題一制動系統(tǒng)的結構組成與拆裝333學習目標1.掌握制動系統(tǒng)的組成。2.掌握制動系統(tǒng)的工作原理。3.掌握制動系統(tǒng)各部件的安裝位置。4.能夠?qū)χ苿酉到y(tǒng)進行拆裝與檢修。任務描述某新能源汽車踩制動踏板時不能正?？焖倩匚唬?jīng)維修技師診斷后，發(fā)現(xiàn)該車輛長時間未更換摩擦片、制動液，初步確認需更換制動液和摩擦片，應如何操作？334任務分析能源汽車制動系統(tǒng)與傳統(tǒng)汽車制動系統(tǒng)的區(qū)別不大，主要不同在于新能源汽車在傳統(tǒng)汽車液壓制動系統(tǒng)的基礎上增加了電動真空助力系統(tǒng)，部分車型已采用電子制動集成系統(tǒng)，取消了真空助力系統(tǒng)，或采用制動能量回收模式。該新能源汽車采用了電子真空泵技術，當駕駛人操縱制動器時，電子真空泵已經(jīng)工作，產(chǎn)生最佳的制動性能，因此還要注意真空助力裝置的檢查。335相關理論一、制動系統(tǒng)概述汽車制動系統(tǒng)的作用是使行駛中的汽車按照駕駛人的意愿進行強制減速或停車，使已停駛的汽車在各種道路條件下（包括坡道）穩(wěn)定駐車，使下坡行駛的汽車速度保持穩(wěn)定。要滿足汽車在使用過程中的制動安全性要求，需要制動系統(tǒng)具有良好的制動性能，包括制動效能、制動效能的恒定性、制動時的方向穩(wěn)定性，同時還要操縱輕便，制動平順性好，制動力矩能迅速、平穩(wěn)的增加，也能迅速解除；對有掛車的制動系統(tǒng)，還要求掛車的制動作用略早于主車，掛車自行脫鉤時能自動進行應急制動。336制動系統(tǒng)通?？煞譃樾熊囍苿酉到y(tǒng)、駐車制動系統(tǒng)、應急制動系統(tǒng)及輔助制動系統(tǒng)等。用以使行駛中的汽車降低速度或停車的制動系統(tǒng)稱為行車制動系統(tǒng)；用以使已停駛的汽車駐留原地不動的制動系統(tǒng)稱為駐車制動系統(tǒng)；在行車制動系統(tǒng)失效的情況下，保證汽車仍能實現(xiàn)減速或停車的制動系統(tǒng)稱為應急制動系統(tǒng)；在行車過程中，輔助行車制動系統(tǒng)降低車速或保持車速穩(wěn)定，但不能將車輛緊急制動的制動系統(tǒng)稱為輔助制動系統(tǒng)。新能源汽車的制動系統(tǒng)包括行車制動系統(tǒng)、駐車制動系統(tǒng)和輔助制動系統(tǒng)。在行車制動方面，絕大多數(shù)廠商在新能源汽車中所采用的制動系統(tǒng)都是在傳統(tǒng)能源車輛現(xiàn)有結構基礎上進行技術改進而來，即保留原有的真空助力器以及相關管路，管路的另一端連接電子真空助力泵。337二、制動系統(tǒng)的組成制動系統(tǒng)由供能裝置、控制裝置、傳動裝置和制動器等組成，供能裝置主要包括供給、調(diào)節(jié)制動所需能量以及改善傳動介質(zhì)狀態(tài)的各種零部件；控制裝置主要由產(chǎn)生制動動作和控制制動效果的各種零部件組成，如制動踏板；傳動裝置主要包括將制動能量傳輸?shù)街苿悠鞯母鱾€零部件，如制動主缸、輪缸；制動器是產(chǎn)生阻礙車輛運動或運動趨勢的部件。338三、制動系統(tǒng)的類型1.前輪盤式制動系統(tǒng)前輪盤式制動系統(tǒng)由前轉(zhuǎn)向節(jié)、前制動鉗總成、前輪轂總成、前制動盤等部件組成，如圖所示。339前輪盤式制動系統(tǒng)1—前轉(zhuǎn)向節(jié)2—前防塵罩3—前防塵罩安裝螺栓4—前制動鉗總成5—前輪轂總成6—前制動盤2.后輪帶駐車制動的盤式制動系統(tǒng)后輪帶駐車制動的盤式制動系統(tǒng)由后輪轂總成、后制動盤、后制動鉗總成等部件組成，如圖所示。340后輪帶駐車制動的盤式制動系統(tǒng)1—防塵罩2—后輪轂安裝螺栓3—后輪轂總成4—后制動盤5—后制動鉗總成3.電子駐車制動系統(tǒng)（ElectricalParkBrake，EPB）EPB系統(tǒng)是由駐車制動控制電動機直接控制后輪制動卡鉗來實現(xiàn)駐車制動的，如圖所示，其主要部件包括駐車制動開關、駐車制動控制單元和駐車制動執(zhí)行電動機等。341電子駐車制動系統(tǒng)駐車制動開關位于換擋桿左側控制面板上，向上拉動駐車制動開關時駐車制動鎖止，向下按下駐車制動開關時駐車制動釋放。EPB系統(tǒng)設計有獨立的駐車制動控制單元，其主要功能是接收EPB開關和控制器局域網(wǎng)數(shù)據(jù)總線上的信息，通過對這些信息的處理和分析，對駐車制動執(zhí)行電動機進行控制。3424.液壓制動系統(tǒng)液壓制動系統(tǒng)由制動踏板、真空助力器、電動真空泵、制動總泵、制動分泵等組成，如圖所示。343液壓制動系統(tǒng)1—真空助力器2—制動主缸3—液壓電子控制單元4—制動硬管5—制動軟管6—電動真空泵5.制動控制系統(tǒng)制動控制系統(tǒng)中裝配有電子穩(wěn)定控制單元（ElectronicStabilityController，ESC），ESC包含ESC電子控制單元、液壓控制單元，其實現(xiàn)的基本功能有電子制動力分配、制動防抱死功能等，以及ESC的增值功能，如坡道起步輔助、緊急制動輔助、液壓制動助力等，真空管理系統(tǒng)、制動能量回收模塊軟件集成在ESC電子控制單元中。344四、制動系統(tǒng)的工作原理新能源汽車的制動方式包含液壓制動和再生制動兩種類型，液壓制動和再生制動之間的制動力分配根據(jù)車速和施加制動時間的不同而變化，如圖所示。345制動力的分配1.電子控制制動系統(tǒng)工作原理新能源汽車采用電子控制制動系統(tǒng)，已經(jīng)停止使用常規(guī)型制動助力器。在混合動力電動汽車和部分純電動汽車中電子控制制動系統(tǒng)由制動輸入、電源和液壓控制部分組成。正常制動期間，制動主缸分總成產(chǎn)生的液壓并不直接驅(qū)動輪缸，而是用作液壓信號。實際控制壓力是通過調(diào)節(jié)制動執(zhí)行器總成的液壓獲得的。調(diào)節(jié)后的液壓驅(qū)動輪缸，如圖所示。346347典型新能源汽車制動系統(tǒng)工作原理2.再生制動再生制動系統(tǒng)是一種高效、節(jié)能的制動系統(tǒng)，它通過將汽車在制動時產(chǎn)生的動能轉(zhuǎn)換為電能，存儲在電池中，以便在需要時再次使用。這種制動系統(tǒng)通常用于混合動力電動汽車和純電動汽車中，它們通過電動機將電能轉(zhuǎn)換為動能，從而驅(qū)動汽車。在再生制動系統(tǒng)中，當車輛行駛時，通常使用電動機進行牽引，將電能轉(zhuǎn)換為動能。當駕駛人需要制動時，電動機會變成發(fā)電機，將動能轉(zhuǎn)換為電能，并將其存儲在電池中，這樣制動時產(chǎn)生的能量不會被浪費，而是用于充電電池，從而增加了車輛的續(xù)航里程。以豐田普銳斯為例，再生制動由作為發(fā)電機的MG2產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)阻力構成，發(fā)電機轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)發(fā)電產(chǎn)生的阻力與車輪旋轉(zhuǎn)方向相反，迫使車輪減速，產(chǎn)生的電流強度越大，阻力就會越大。驅(qū)動輪的旋轉(zhuǎn)運動驅(qū)動MG2，使其作為發(fā)電機運轉(zhuǎn)，如圖所示。348349再生制動3.智能集成制動系統(tǒng)（IntegratedPowerBrake，IPB）IPB技術是以電動機作為驅(qū)動單元的制動系統(tǒng)，替代了傳統(tǒng)燃油車和大多數(shù)新能源車使用的由真空泵、儲氣罐、制動總泵構成的帶有助力的制動系統(tǒng)，如圖所示。IPB制動系統(tǒng)還接收車輛偏航率等傳感器信號，將車身電子穩(wěn)定裝置也集成進系統(tǒng)。對比傳統(tǒng)真空助力的制動系統(tǒng)，IPB制動系統(tǒng)的質(zhì)量更小，占用的空間也更少。350IPB制動系統(tǒng)駕駛人踩下制動踏板，或者是駕駛輔助系統(tǒng)主動發(fā)出制動信號，IPB制動系統(tǒng)會將制動信號傳到ECU控制器，進而對制動需求進行計算。IPB系統(tǒng)采用伺服電動機驅(qū)動活塞泵來快速建壓，可在短時間內(nèi)建立最大制動力，以實現(xiàn)快速停車、躲避危險的目標。IPB制動系統(tǒng)通過行星輪和滾珠絲杠配合，把無刷電動機的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化成線性運動，從而推動活塞，建立壓力，通過壓力傳感器和電動機角度傳感器實現(xiàn)閉環(huán)控制，并且通過輪缸增壓閥和泄壓控制來實現(xiàn)不同的制動防抱死等功能。因此，IPB制動系統(tǒng)能給整車帶來多功能的配置方案，如ABS、EBD等基礎功能，也可以實現(xiàn)陡坡緩降、自動駐車等輔助制動功能，與主動安全功能相關的主動制動功能和自適應巡航功能都能通過它來實現(xiàn)。351五、制動系統(tǒng)的拆裝與檢修1.準備工作（1）做好車輛安全防護與隔離。（2）準備常用工具套裝、專用拆裝工具、專用量具、內(nèi)飾板拆裝工具等。2.制動襯塊的拆裝與檢修以豐田普銳斯車型為例，制動襯塊的拆裝與檢修步驟見下表。352353制動襯塊的拆裝與檢修步驟354制動襯塊的拆裝與檢修步驟355制動襯塊的拆裝與檢修步驟356制動襯塊的拆裝與檢修步驟357制動襯塊的拆裝與檢修步驟358制動襯塊的拆裝與檢修步驟359制動襯塊的拆裝與檢修步驟3.制動軟管的拆裝與檢查制動軟管的拆裝與檢查步驟見下表。360制動軟管的拆裝與檢查步驟361制動軟管的拆裝與檢查步驟362制動軟管的拆裝與檢查步驟363制動軟管的拆裝與檢查步驟364制動軟管的拆裝與檢查步驟365制動軟管的拆裝與檢查步驟366制動軟管的拆裝與檢查步驟367制動軟管的拆裝與檢查步驟368制動軟管的拆裝與檢查步驟369制動軟管的拆裝與檢查步驟370制動軟管的拆裝與檢查步驟課題二電子駐車制動系統(tǒng)的檢修371學習目標1.掌握電子駐車制動系統(tǒng)的定義。2.掌握電子駐車制動系統(tǒng)的分類。3.掌握電子駐車制動系統(tǒng)的工作原理。4.能夠進行電子駐車制動系統(tǒng)的故障檢修。任務描述某新能源汽車儀表提示“請檢查ESP系統(tǒng)”，該故障出現(xiàn)已經(jīng)有幾天時間，但車輛重啟后仍可以正常行駛，應如何對ESP系統(tǒng)進行檢修？372任務分析該新能源汽車配備了電子駐車制動系統(tǒng)，電子駐車制動系統(tǒng)中的電動機組件被集成在左右后輪制動卡鉗上，電子控制單元（ECU）和電動機組件直接通過電氣線束進行連接，當按下電子制動器按鈕時，電子控制單元會控制集成在卡鉗當中的電動機來帶動卡鉗活塞，從而與制動盤產(chǎn)生摩擦，達到制動效果。373相關理論一、電子駐車制動系統(tǒng)的概述電子駐車制動系統(tǒng)（ElectricalParkBrake，EPB）是指將行車過程中的臨時性制動和停車后的長時性制動功能整合在一起，并且由電子控制方式實現(xiàn)停車制動的技術。EPB系統(tǒng)去掉了普通機械式駐車制動系統(tǒng)的手柄或踏板等機械裝置，通過一個EPB開關對駐車制動器進行控制，該系統(tǒng)不僅實現(xiàn)了駐車制動的電子化控制，同時EPB控制單元通過數(shù)據(jù)總線與ESP系統(tǒng)連接，可以實現(xiàn)車輛的自動駐車功能和動態(tài)的應急制動。3741.電子駐車制動系統(tǒng)的分類電子駐車制動系統(tǒng)有兩種形式，一種是通過駐車制動執(zhí)行電動機驅(qū)動制動拉索使駐車制動系統(tǒng)工作的拉索式電子駐車制動系統(tǒng)，如圖所示；另一種是將駐車制動執(zhí)行電動機安裝于后輪兩側的制動卡鉗上，由駐車制動執(zhí)行電動機控制制動卡鉗活塞的卡鉗集成式電子駐車制動系統(tǒng)，如圖所示。375拉索式電子駐車制動系統(tǒng)卡鉗集成式電子駐車制動系統(tǒng)2.電子駐車制動系統(tǒng)的工作原理電子駐車制動系統(tǒng)用電子按鈕、電動機組件替代了傳統(tǒng)的駐車制動手柄、機械杠桿和拉線等控制件，電動機組件被集成到了左右后輪制動卡鉗上，電子控制單元（ECU）和電動機組件直接通過電氣線束進行連接。駐車時，當駕駛人按下電子駐車制動系統(tǒng)電子按鈕后，電子控制單元將控制集成在左右后輪制動卡鉗中的電動機動作，并帶動制動卡鉗活塞移動產(chǎn)生機械夾緊力完成駐車。376二、電子駐車制動系統(tǒng)的功能1.靜態(tài)駐車制動駐車時，按下EPB開關，EPB系統(tǒng)制動鎖止車輛。釋放駐車制動時，點火開關處于ON位置（發(fā)動機工作或熄火均可），踩下制動踏板，拉起EPB開關，EPB系統(tǒng)解除制動鎖止。如果車輛的發(fā)動機艙蓋、行李艙蓋以及車門都是關閉狀態(tài)，變速器桿從P擋移到R擋或D擋時，EPB系統(tǒng)也會自動釋放。2.動態(tài)應急制動車輛在行駛過程中，駕駛人按下EPB開關，EPB控制單元收到信號后通過數(shù)據(jù)總線要求ESP系統(tǒng)控制行車制動，如果行車制動系統(tǒng)或是ESP系統(tǒng)故障，由EPB控制單元直接控制駐車制動系統(tǒng)工作（僅限于后輪）來應對這種緊急情況。3773.制動力自動保持功能制動力自動保持功能主要是為了應對車輛由于路面交通信號在D擋停止時，對車輪進行液壓制動的控制，同時也是為了保證車輛在上坡起步時車輛不會后移。當制動力自動保持功能被激活時，車輛在遇到路面交通信號燈停止后，即使駕駛人不踩制動踏板，車輛也會因ESP控制單元的控制而制動，同時制動燈繼電器被閉合，制動燈點亮。在制動力自動保持期間，如果踩下加速踏板，制動控制會釋放，車輛就可以行駛。3784.制動間隙自動調(diào)整對于安裝鼓式制動器的電子駐車制動系統(tǒng)，當制動蹄因磨損而導致制動間隙過大時，EPB控制單元在每次執(zhí)行駐車制動操作時會通過執(zhí)行電動機內(nèi)的拉力傳感器感知這一變化，然后執(zhí)行電動機就會適時收緊制動拉線，從而自動調(diào)整間隙。對于安裝盤式制動器的電子駐車制動系統(tǒng)則是通過每次執(zhí)行駐車制動操作時，執(zhí)行電動機內(nèi)的霍爾傳感器測量到的執(zhí)行電動機旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)來感知制動間隙的改變，然后利用電動機齒輪箱的工作推動螺桿來自動調(diào)整間隙。3795.應急釋放功能當EPB系統(tǒng)出現(xiàn)機械故障或是因為電壓不足導致系統(tǒng)不能釋放制動器時，可以使用車輛上配備的專用工具，插入到執(zhí)行電動機上預留的應急釋放孔內(nèi)，通過放置或拉動的方式松開制動蹄片或制動卡鉗，以解除后輪的駐車制動功能。6.系統(tǒng)自診斷EPB控制單元通過數(shù)據(jù)總線與其他控制單元實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換，可以使用故障診斷儀對EPB系統(tǒng)進行自診斷、數(shù)據(jù)流的讀取及系統(tǒng)的一些功能設置。380三、電子駐車制動系統(tǒng)的工作電路電子駐車制動系統(tǒng)工作電路由EPBECU、左EPB電動機