別克君越車電液助力制動系統及故障1例

深圳技師學院 李 寧，鄭文冬

2020款別克全新一代君越車首次采用電液制動助力系統（e-Boost），通過一套電液助力裝置替代傳統的真空助力器。制動助力單元把駕駛人的制動意圖轉換成制動壓力，制動助力單元與ABS控制單元集成一體（電子控制單元）用于實現ABS、TCS和ESP等功能。相比傳統的真空助力制動系統，電液制動助力系統具有以下優點：系統提供“按需助力”；系統能精確設定制動腳感；系統的零件布置更緊湊；為將來實現更高級別的自動化控制打下硬件基礎。

1 電液制動助力系統的主要組成部件

電液制動助力系統的主要組成部件有儲液罐、液壓閥體單元、電子控制單元、制動總泵，如圖1所示。儲液罐為制動系統供應制動液；液壓閥體單元包括電動油泵、電磁閥和蓄壓器等，可調節液壓制動回路的壓力，控制制動力的平衡和分配；電子控制單元根據制動踏板位置傳感器、輪速傳感器和壓力傳感器等輸入信號控制電動油泵和電磁閥等，并通過計算控制制動踏板腳感；制動總泵把制動踏板的機械輸入力轉換成液壓輸出力，并分配到液壓回路。此外，該系統還包括輪速傳感器、制動分泵、液壓管路、制動踏板及相關傳感器等。

圖1 電液制動助力系統的主要組成部件

2 電液制動助力系統的工作模式

電液制動助力系統的工作原理是駕駛員踩下制動踏板，e-Boost電子控制單元通過相關傳感器識別駕駛人的制動需求，控制電動油泵的工作及電磁閥狀態的變化，通過液壓閥體單元實現ABS、TCS和ESP等功能。

電液制動助力系統提供3種工作模式，分別是制動助力模式、機械制動備用模式、制動測試模式。

（1）制動助力模式。駕駛人踩下制動踏板，制動總泵里的活塞移動，2個CSV常通電磁閥處于關閉狀態，而SSV電磁閥占空比開啟，由PFS踏板感應力裝置提供制動腳感。同時電子控制單元通過制動踏板位置傳感器和壓力傳感器，識別駕駛人的制動需求，從而控制電動油泵工作及2個PSV電磁閥占空比開啟，給制動管路提供液壓力，各進油閥占空比開啟，給各制動分泵提供液壓力。制動助力模式如圖2所示。

圖2 制動助力模式

（2）機械制動備用模式。如果發生沒有電能或故障狀況，駕駛人踩下制動踏板，制動總泵動作，液壓油經過2個CSV常通電磁閥、進油閥給各制動分泵提供液壓力，此時無制動助力。機械制動備用模式如圖3所示。

圖3 機械制動備用模式

（3）制動測試模式。在車輛熄火后數分鐘內，通過TSV電磁閥進行常規測試，在此期間可能聽到噪聲。如果在測試期間踩下制動踏板或在電液助力制動系統關閉時，可能會感覺到制動踏板的力和行程上有明顯變化，這是正常現象。

3 電液制動助力系統故障1例

故障現象一輛累計行駛里程約為3 500km的2020款別克君越車，搭載2.0T LSY發動機和GF9變速箱，該車還配備電液助力制動系統。客戶反映該車出現儀表上提示“檢修制動輔助系統”且制動相關警告燈點亮，制動時制動踏板很硬且近期出現前照燈偶爾失效的故障現象。

故障診斷接車后首先試車，確認故障現象屬實。連接故障檢測儀讀取制動系統控制模塊（同上文中的電子控制單元）的故障代碼，讀取到的故障代碼如圖4所示，其中故障代碼C2A3B為歷史故障代碼。

圖4 讀取到的故障代碼（截屏）

查閱相關資料，設置故障代碼C2A17的條件是制動系統中有空氣、制動器磨損不均勻、制動液泄漏；設置故障代碼C2A17時采取的操作是故障指示燈點亮、制動系統失去制動助力。設置故障代碼C2A3B的條件是制動測試被打斷（測試中喚醒網絡）或測試無法通過（熄火后270 s內制動系統控制模塊無法休眠），制動系統控制模塊在每次熄火休眠后都會執行制動測試，每個起動循環出現1次制動測試無法通過時，制動系統控制模塊內部會記憶錯誤計數加1，累計出現錯誤計數到10設置故障代碼C2A3B；設置故障代碼C2A3B時采取的操作是駕駛人可能會看到信息出現、故障指示燈點亮、制動助力無影響。根據故障現象、故障代碼及該車電液制動助力系統的工作模式分析，該車制動時已觸發機械制動備用模式，同時制動測試模式無法正常進行，導致故障發生的可能原因有：制動液泄漏、制動器磨損不均勻、制動踏板卡滯、車輛熄火后制動系統控制模塊無法正常休眠、制動系統中有空氣、制動總泵內部故障等。

檢查制動液在正常刻度范圍內；檢查制動盤及制動片無異常磨損，制動管路無泄漏；通過故障檢測儀，觀察制動踏板位置傳感器的數據，無異常（踩下制動踏板時，顯示“激活”；釋放制動踏板時，顯示“不活動”），數據說明制動踏板無卡滯。使用數據總線診斷工具對車輛網絡進行診斷，車輛在熄火后1 min內制動系統控制模塊可以正常休眠。

使用故障檢測儀和制動系統專用排空設備按照維修手冊的指導流程對制動系統排空氣，確保制動系統內部無空氣后使用故障檢測儀的控制功能對制動系統進行液壓制動測試，測試顯示“通過”，刪除所有故障代碼對車輛進行路試，行駛一段時間后故障再次出現，此時制動系統控制模塊只報故障代碼C2A17。

根據以上檢查及測試結果，初步判斷故障原因是制動總泵內部泄壓或制動系統控制模塊故障導致制動測試模式無法正常進行，需要更換制動總泵總成。訂購制動總泵總成（含制動系統控制模塊）并完成更換后試車，車輛未發現異常，于是交車給客戶。

但客戶在使用半個月后，反映儀表上又提示“檢修制動輔助系統”，并且自動大燈還是偶爾會失效，車輛再次進站維修。進站后連接故障檢測儀在制動系統控制模塊讀取到的故障代碼為C2A3B，可以確定之前的故障代碼C2A17在更換制動總泵后得以解決，同時也說明上次檢查還有疏漏的地方。

于是尋求上汽通用售后技術工程師的幫助，從售后技術工程師處得到的診斷幫助是懷疑燈光系統故障導致車輛無法正常休眠使制動測試模式無法完成。連接故障檢測儀在車身控制模塊未發現燈光系統的相關故障信息，然后反復切換燈光開關的擋位，觀察相應數據流，發現燈光開關為自動擋位置時，偶爾小燈開關的數據流為“激活”，明顯存在異常。于是使用數據總線診斷工具對車輛網絡進行診斷，發現在車輛完全斷電5 min的情況下，制動系統控制模塊仍未進入休眠狀態，制動系統控制模塊無法正常休眠如圖5所示。

圖5 制動系統控制模塊無法正常休眠（截屏）

正常的狀態應該是車輛熄火或關閉點火開關，左前車門打開再關閉并鎖車后車輛在1 min內制動系統控制模塊會進入休眠，如果小燈開關處于激活狀態，需要等待10 min后車身控制模塊斷開附件延時繼電器，使車輛完全斷電后全車模塊才會進入休眠。為了驗證車輛是否因為小燈不正常的開啟使制動系統控制模塊無法正常休眠而導致不能執行制動測試，先刪除車輛所有的故障代碼，測試到小燈開關異常時，熄火鎖車保持5 min以上再重新起動車輛測試到小燈開關異常，如此反復測試10次以上，在測試10次后起動車輛，發現儀表上提示“檢修制動輔助系統”，同時制動系統控制模塊報故障代碼C2A3B，可以確定故障是由于小燈開關不正常激活導致的。對燈光開關相關線路進行檢查，未見短路、開路或接觸不良現象，判斷燈光開關故障。

故障排除更換燈光開關后試車，故障徹底排除。