別克君越車電液助力制動系統(tǒng)及故障1例

深圳技師學(xué)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(tǒng)（e-Boost），通過一套電液助力裝置替代傳統(tǒng)的真空助力器。制動助力單元把駕駛?cè)说闹苿右鈭D轉(zhuǎn)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(xiàn)ABS、TCS和ESP等功能。相比傳統(tǒng)的真空助力制動系統(tǒng)，電液制動助力系統(tǒng)具有以下優(yōu)點：系統(tǒng)提供“按需助力”；系統(tǒng)能精確設(shè)定制動腳感；系統(tǒng)的零件布置更緊湊；為將來實現(xiàn)更高級別的自動化控制打下硬件基礎(chǔ)。

1 電液制動助力系統(tǒng)的主要組成部件

電液制動助力系統(tǒng)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(tǒng)供應(yīng)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(diào)節(jié)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(jù)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(jī)械輸入力轉(zhuǎn)換成液壓輸出力，并分配到液壓回路。此外，該系統(tǒng)還包括輪速傳感器、制動分泵、液壓管路、制動踏板及相關(guān)傳感器等。

圖1 電液制動助力系統(tǒng)的主要組成部件

2 電液制動助力系統(tǒng)的工作模式

電液制動助力系統(tǒng)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(guān)傳感器識別駕駛?cè)说闹苿有枨?，控制電動油泵的工作及電磁閥狀態(tài)的變化，通過液壓閥體單元實現(xiàn)ABS、TCS和ESP等功能。

電液制動助力系統(tǒng)提供3種工作模式，分別是制動助力模式、機(jī)械制動備用模式、制動測試模式。

（1）制動助力模式。駕駛?cè)瞬认轮苿犹ぐ?，制動總泵里的活塞移動?個CSV常通電磁閥處于關(guān)閉狀態(tài)，而SSV電磁閥占空比開啟，由PFS踏板感應(yīng)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?cè)说闹苿有枨螅瑥亩刂齐妱佑捅霉ぷ骷?個PSV電磁閥占空比開啟，給制動管路提供液壓力，各進(jìn)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(jī)械制動備用模式。如果發(fā)生沒有電能或故障狀況，駕駛?cè)瞬认轮苿犹ぐ?，制動總泵動作，液壓油?jīng)過2個CSV常通電磁閥、進(jìn)油閥給各制動分泵提供液壓力，此時無制動助力。機(jī)械制動備用模式如圖3所示。

圖3 機(jī)械制動備用模式

（3）制動測試模式。在車輛熄火后數(shù)分鐘內(nèi)，通過TSV電磁閥進(jìn)行常規(guī)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(tǒng)關(guān)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(xiàn)象。

3 電液制動助力系統(tǒng)故障1例

故障現(xiàn)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(fā)動機(jī)和GF9變速箱，該車還配備電液助力制動系統(tǒng)?？蛻舴从吃撥嚦霈F(xiàn)儀表上提示“檢修制動輔助系統(tǒng)”且制動相關(guān)警告燈點亮，制動時制動踏板很硬且近期出現(xiàn)前照燈偶爾失效的故障現(xiàn)象。

故障診斷接車后首先試車，確認(rèn)故障現(xiàn)象屬實。連接故障檢測儀讀取制動系統(tǒng)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(guān)資料，設(shè)置故障代碼C2A17的條件是制動系統(tǒng)中有空氣、制動器磨損不均勻、制動液泄漏；設(shè)置故障代碼C2A17時采取的操作是故障指示燈點亮、制動系統(tǒng)失去制動助力。設(shè)置故障代碼C2A3B的條件是制動測試被打斷（測試中喚醒網(wǎng)絡(luò)）或測試無法通過（熄火后270 s內(nèi)制動系統(tǒng)控制模塊無法休眠），制動系統(tǒng)控制模塊在每次熄火休眠后都會執(zhí)行制動測試，每個起動循環(huán)出現(xiàn)1次制動測試無法通過時，制動系統(tǒng)控制模塊內(nèi)部會記憶錯誤計數(shù)加1，累計出現(xiàn)錯誤計數(shù)到10設(shè)置故障代碼C2A3B；設(shè)置故障代碼C2A3B時采取的操作是駕駛?cè)丝赡軙吹叫畔⒊霈F(xiàn)、故障指示燈點亮、制動助力無影響。根據(jù)故障現(xiàn)象、故障代碼及該車電液制動助力系統(tǒng)的工作模式分析，該車制動時已觸發(fā)機(jī)械制動備用模式，同時制動測試模式無法正常進(jìn)行，導(dǎo)致故障發(fā)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(tǒng)控制模塊無法正常休眠、制動系統(tǒng)中有空氣、制動總泵內(nèi)部故障等。

檢查制動液在正?？潭确秶鷥?nèi)；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(shù)據(jù)，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(shù)據(jù)說明制動踏板無卡滯。使用數(shù)據(jù)總線診斷工具對車輛網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行診斷，車輛在熄火后1 min內(nèi)制動系統(tǒng)控制模塊可以正常休眠。

使用故障檢測儀和制動系統(tǒng)專用排空設(shè)備按照維修手冊的指導(dǎo)流程對制動系統(tǒng)排空氣，確保制動系統(tǒng)內(nèi)部無空氣后使用故障檢測儀的控制功能對制動系統(tǒng)進(jìn)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(jìn)行路試，行駛一段時間后故障再次出現(xiàn)，此時制動系統(tǒng)控制模塊只報故障代碼C2A17。

根據(jù)以上檢查及測試結(jié)果，初步判斷故障原因是制動總泵內(nèi)部泄壓或制動系統(tǒng)控制模塊故障導(dǎo)致制動測試模式無法正常進(jìn)行，需要更換制動總泵總成。訂購制動總泵總成（含制動系統(tǒng)控制模塊）并完成更換后試車，車輛未發(fā)現(xiàn)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(tǒng)”，并且自動大燈還是偶爾會失效，車輛再次進(jìn)站維修。進(jìn)站后連接故障檢測儀在制動系統(tǒng)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(shù)工程師的幫助，從售后技術(shù)工程師處得到的診斷幫助是懷疑燈光系統(tǒng)故障導(dǎo)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(fā)現(xiàn)燈光系統(tǒng)的相關(guān)故障信息，然后反復(fù)切換燈光開關(guān)的擋位，觀察相應(yīng)數(shù)據(jù)流，發(fā)現(xiàn)燈光開關(guān)為自動擋位置時，偶爾小燈開關(guān)的數(shù)據(jù)流為“激活”，明顯存在異常。于是使用數(shù)據(jù)總線診斷工具對車輛網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行診斷，發(fā)現(xiàn)在車輛完全斷電5 min的情況下，制動系統(tǒng)控制模塊仍未進(jìn)入休眠狀態(tài)，制動系統(tǒng)控制模塊無法正常休眠如圖5所示。

圖5 制動系統(tǒng)控制模塊無法正常休眠（截屏）

正常的狀態(tài)應(yīng)該是車輛熄火或關(guān)閉點火開關(guān)，左前車門打開再關(guān)閉并鎖車后車輛在1 min內(nèi)制動系統(tǒng)控制模塊會進(jìn)入休眠，如果小燈開關(guān)處于激活狀態(tài)，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(jìn)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(tǒng)控制模塊無法正常休眠而導(dǎo)致不能執(zhí)行制動測試，先刪除車輛所有的故障代碼，測試到小燈開關(guān)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(guān)異常，如此反復(fù)測試10次以上，在測試10次后起動車輛，發(fā)現(xiàn)儀表上提示“檢修制動輔助系統(tǒng)”，同時制動系統(tǒng)控制模塊報故障代碼C2A3B，可以確定故障是由于小燈開關(guān)不正常激活導(dǎo)致的。對燈光開關(guān)相關(guān)線路進(jìn)行檢查，未見短路、開路或接觸不良現(xiàn)象，判斷燈光開關(guān)故障。

故障排除更換燈光開關(guān)后試車，故障徹底排除。