北汽新能源汽車電動真空助力制動系統故障診斷與排除

文：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

文：蔣鳴雷

一、北汽新能源汽車電動真空助力制動系統的工作原理

北汽新能源汽車的制動系統，是在傳統內燃機汽車制動系統的基礎上進行了改造升級，行車制動系統、駐車制動與傳統車型基本上沒有區別。在行車制動方面，原有的真空助力器以及相關管路得到保留，管路的另一端連接電子真空助力泵，系統工作原理如圖1所示。

圖1 電動真空助力系統原理圖

該電動真空助力系統工作過程為：當駕駛員起動車輛時，12 V電源接通，整車控制器（VCU）開始自檢。如果真空罐內的真空度小于設定值，真空壓力傳感器輸出相應電壓值至控制器，此時控制器控制電動真空泵開始工作；當真空度達到設定值后，真空壓力傳感器輸出相應電壓值至控制器，此時控制器控制真空泵停止工作；當真空罐內的真空度因制動消耗，真空度小于設定值時，電動真空泵再次開始工作。如此循環。

目前北汽新能源的電動真空助力系統已經發展到了第二代。與第一代相比，第二代電動真空助力系統有3個明顯的改進：一是增加了一個大氣壓力傳感器，集成在控制器內部（圖2），使真空泵能夠在不同海拔高度都能正常工作；二是將真空度傳感器集成到真空助力器的單向閥上，減少了線束長度；三是采用了塑料材質的真空罐，減輕了質量。

圖2 北汽新能源第2代電動真空助力系統原理圖

二、真空泵的故障現象及排除方法

真空泵如果出現故障，可導致制動效果明顯下降，甚至制動失靈。儀表通常會報故障碼，并點亮故障警示燈，同時會伴隨車輛警告聲，如圖3所示。

真空泵的故障現象主要包括：連接電源后電機不轉；接通電源后，真空度抽至上限設定值而電機不停轉；壓力開關不能正常開啟和斷開；真空泵的機殼帶電；真空泵噴油等現象。真空泵故障排除方法如下。

圖3 北汽新能源第2代電動真空助力系統原理圖

1.真空泵電機不轉

連接電源后真空泵電機不轉，應檢查熔絲是否熔斷。若熔斷，檢查線路是否短路、控制器是否損壞、電機是否燒毀短路。若沒熔斷，則檢查蓄電池是否虧電、線路是否斷路、控制器是否損壞。

2.真空泵電機不停轉

真空度抽至上限設定值時真空泵電機不停轉的故障，應檢查開關觸點是否短路常開，若開關正常，則電子延時模塊損壞，應更換。

3.壓力開關不能正常開啟和斷開

壓力開關不能正常開啟和斷開的故障，首先檢查壓力開關觸點是否污損、銹蝕，或者接觸不良。如有上述現象，則清潔觸點或更換壓力開關；其次檢查連接線是否折斷或插頭連接處是否脫焊。如有上述現象，應更換連接線。

4.真空泵機殼帶電

真空泵的機殼帶電，應檢查電源線是否接錯，將殼體與電源的正極連接在了一起，應立即糾正此錯誤連接。此外，檢查電源插座的地線是否真實與地連接，應把電源插座中的地線連接好。

5.真空泵噴油

真空泵噴油現象，目前部分新裝車的真空泵在工作時會出現從排氣孔帶出潤滑油的現象，此為真空泵自身缺陷，工作一段時間可消除，正積極協調廠家改進。

三、故障診斷前的場地布置及工具準備

由于電動汽車存在高壓系統及線路，所以維修場地、維修工具與傳統燃油車不同，有其特別要求。維修場地要圍安全警示線，掛警示牌，操作的車輛上也同樣需設置高壓安全警示牌，在維修場地鋪設絕緣膠墊。此外維修前還需要維修技師對護具（安全帽、護目鏡、絕緣手套、絕緣鞋等）進行目視檢查，尤其是絕緣手套的檢查，并正確穿戴高壓安全護具（圖4）。

檢測與維修工具應選用絕緣工具（圖5）。為了保證絕緣墊的正常使用，在檢修工作開始前需要對絕緣墊進行絕緣性檢測，且需多點檢測（圖6）。舉升車輛時，特別需要注意車輛底盤大邊的4個專用舉升支點（圖7）。同時，由于為保證車輛平衡，需特別調整4個舉升臂絕緣基腳的高度要一致。為了保證對動力電池的安裝、拆卸操作，需使用雙柱龍門式舉升器。

圖4 電動汽車維修前的安全準備

圖5 維修診斷應使用絕緣工具（耐壓1000 V）

圖6 絕緣墊的絕緣性檢測

圖7 注意底盤大邊的專用支點

四、北汽新能源電動真空助力系統的故障診斷步驟

真空助力制動系統出現故障通常會報故障碼，并點亮故障警示燈。其故障診斷步驟如下。

1.制動真空泵、控制器的功能檢測

（1）車輛靜止狀態下打開鑰匙開關（ON擋），完全踩下制動踏板，踩踏3次。真空泵應正常啟動，當真空度到達設定值時，電機應停止工作。

（2）制動真空泵運轉5 min后（反復踩踏制動踏板至真空泵連續運轉幾次），觀察真空泵有無異響、異味及真空泵控制器插接件及連接線有無變形發熱。如果真空泵出現異響、異味，有可能是真空泵內部嚴重磨損造成的。

制動系統正常工作時，制動踏板踩下后會造成真空管路的真空度降低（絕對壓力提高）。由于真空泵會保持真空度在50～70 kPa ，當整車控制器接收到真空壓力傳感器信號，判斷此時壓力不在保持壓力范圍內，則會自動啟動真空泵運轉。如果可聽到真空泵運轉的“嗡嗡”聲，并在3～4 s停止運轉，可判斷系統一切正常；反之初步判斷系統工作不正常。

2.管路接頭檢測

（1）在制動真空泵工作時，檢查連接軟管有無漏氣現象，如有漏氣需立即更換。

（2）檢查制動真空泵與軟管、制動真空罐與軟管等各氣管連接處有無破損或泄漏，如有破損或泄漏需立即更換。

（3）注意不能扭曲制動軟管，在最大轉向角度時制動軟管不得接觸到其他汽車零部件。

需要注意的是，如果制動管路存在泄露或損壞的情況，可能導致制動效果不明顯，甚至制動失靈。所以務必排除發現的故障。

3.連接診斷儀，讀取故障碼及數據流

通過故障診斷儀讀取故障碼和系統的數據流（圖8和圖9），根據具體數值判斷系統可能出現的故障原因。如真空泵的使能狀態、真空泵的工作電流或真空系統壓力值等。

圖8 讀取故障碼

圖9 讀取真空泵的數據

圖10 制動系統工作電路圖

4、根據系統電路圖分析故障

根據制動系統工作電路圖（圖10），分析真空助力制動系統的工作原理，檢查電源、接地、控制模塊、傳感器以及真空泵等電路工作是否正常。

（1）根據電路圖檢查駕駛艙內熔絲盒的30號熔絲是否熔斷，它接通的是真空泵主電源。

（2）測量VBU控制器與真空壓力傳感器連接的92號、50號和27號信號端子，判斷真空壓力傳感器的電源信號及數據線的通斷情況（圖11）。

（3）測量電動真空泵的接線端子，判斷真空泵電源及接地是否正常（圖12）。需要特別注意的是，真空泵電機的電源電壓為14 V左右，而不是傳統燃油車的12 V。此外需要對真空泵接地點的接地性能進行測量。

圖11 檢查真空壓力傳感器電源、信號端子

圖12 檢查真空泵電源及接地

圖13 儀表顯示“READY”表示故障排除

（4）電氣或真空泵等故障排除后，一定要進行常規的制動系統檢查。除對制動盤和制動摩擦片等進行檢查外，還需要將對真空助力制動管路及連接插頭進行重點檢查，其檢查與故障排除方法與傳統燃油車基本相同，本文就不再闡述了。最后在車輛故障排除后，儀表顯示“READY”（圖13），表示車輛完全恢復正常。