電子課件新能源汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)與控制技術(shù)學(xué)習(xí)情境十三新能源汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制系統(tǒng)的檢修

學(xué)習(xí)情境十三新能源汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制系統(tǒng)的檢修一輛純電動(dòng)汽車的車主反映汽車儀表盤上的點(diǎn)亮，發(fā)動(dòng)車輛后車輛不能行駛。初步判斷是因?yàn)殡姍C(jī)及驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)存在故障，要求你去診斷并找到故障的原因。你能完成這個(gè)任務(wù)嗎？學(xué)習(xí)情景描述學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器故障的診斷與排除方法；2.掌握電機(jī)位置傳感器的檢測方法；3.掌握驅(qū)動(dòng)電機(jī)與控制器冷卻系統(tǒng)故障診斷方法；4.掌握驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器的更換方法。工作任務(wù)1.在教師的指導(dǎo)下，制訂新能源汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制系統(tǒng)的檢修計(jì)劃；2.根據(jù)檢修計(jì)劃對(duì)新能源汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行檢修。目標(biāo)和任務(wù)一、課前任務(wù)單根據(jù)查找的資料，完成下列課前任務(wù)單（見表13-1）。表13-1新能源汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制系統(tǒng)的檢修課前任務(wù)單學(xué)習(xí)內(nèi)容1.電機(jī)控制系統(tǒng)的故障可能發(fā)生在哪里？

2.電機(jī)起動(dòng)困難或不起動(dòng)的原因可能是什么？

3.電機(jī)運(yùn)行溫度過高的原因可能是什么？資訊一驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制系統(tǒng)故障的診斷與排除方法驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器是驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的核心執(zhí)行模塊。驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器接收電池管理器和整車控制單元的信息，控制三相驅(qū)動(dòng)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，并實(shí)現(xiàn)電機(jī)轉(zhuǎn)速、方向和轉(zhuǎn)矩的改變；通過接收電機(jī)角度傳感器（電機(jī)位置傳感器）信號(hào)作為控制命令的輸出反饋，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的閉環(huán)控制。二、相關(guān)資訊1.故障癥狀電機(jī)控制系統(tǒng)存在故障時(shí)，會(huì)導(dǎo)致電機(jī)不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，使車輛失去動(dòng)力。位于車輛儀表內(nèi)的動(dòng)力系統(tǒng)故障指示燈將點(diǎn)亮。若僅該指示燈點(diǎn)亮，則說明電機(jī)的溫度過高，系統(tǒng)將降低電機(jī)的功率輸出。資訊一驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制系統(tǒng)故障的診斷與排除方法（1）控制器模塊本身的故障。（3）電源和搭鐵不良。（2）位置傳感器故障。資訊一驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制系統(tǒng)故障的診斷與排除方法2.故障可能原因驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制系統(tǒng)的可能故障原因集中在以下幾方面。3.診斷步驟（1）讀取故障碼。使用診斷儀讀取可能存在的故障碼，見表13-2。資訊一驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制系統(tǒng)故障的診斷與排除方法（2）故障診斷。①控制器電源與搭鐵的故障診斷。根據(jù)故障碼提示完成故障檢測，包括電源和搭鐵的線路檢測。驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器電源與搭鐵故障診斷參考電路如圖13-1所示。具體步驟如下。資訊一驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制系統(tǒng)故障的診斷與排除方法圖13-1驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器電源與搭鐵故障診斷參考電路a.拔下驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器B32（外圍24PIN棕色接插件）連接器。b.測量線束端連接器各端子間電阻或電壓。該連接器端子如圖13-2所示，端子正常值見表13-3。資訊一驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制系統(tǒng)故障的診斷與排除方法圖13-2驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器B32連接器端子②驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器與驅(qū)動(dòng)電機(jī)低壓端子線束電阻檢查。具體步驟如下。a.用診斷儀檢查驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器和驅(qū)動(dòng)電機(jī)。b.對(duì)照?qǐng)D13-3及表13-4進(jìn)行測量，如果不符合規(guī)格就更換相應(yīng)的組件。資訊一驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制系統(tǒng)故障的診斷與排除方法圖13-3驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器B22、B23連接器端子資訊一驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制系統(tǒng)故障的診斷與排除方法③驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器數(shù)據(jù)檢測。測量驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器高壓正負(fù)極輸入端與控制器（向驅(qū)動(dòng)電機(jī)）輸出端的電壓值。驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器輸出端電壓正常值見表13-5。資訊一驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制系統(tǒng)故障的診斷與排除方法④位置傳感器故障診斷。a.使用診斷儀診斷。若產(chǎn)生故障碼P1B01-00，則說明有旋變傳感器故障。b.檢查低壓接插件。退電置OFF擋，拔掉驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器低壓接插件B33。測量B33-4和B33-12間電阻是否為8～10Ω；測量B33-5和B33-13間電阻是否為14～18Ω；測量B33-6和B33-14間電阻是否為14～18Ω。若所測電阻正常，則檢查B22接插件是否松動(dòng)；若沒有，則為動(dòng)力總成故障。c.更換驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器與DC/DC總成。驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器連接器B33端子如圖13-4所示，其主要端子定義及正常值見表13-6。資訊一驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制系統(tǒng)故障的診斷與排除方法資訊一驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制系統(tǒng)故障的診斷與排除方法圖13-4驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器連接器B33端子資訊一驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制系統(tǒng)故障的診斷與排除方法1.電機(jī)位置傳感器簡介電機(jī)位置傳感器也稱電機(jī)角度傳感器，是一種檢測磁極位置的傳感器，它對(duì)保證電機(jī)的高效控制是必需的。電機(jī)位置傳感器由電機(jī)控制器監(jiān)測，根據(jù)這些位置傳感器的信號(hào)，電機(jī)控制器監(jiān)測電機(jī)的角位置、轉(zhuǎn)速和方向。位置傳感器包含一個(gè)勵(lì)磁線圈、兩個(gè)從動(dòng)線圈和一個(gè)不規(guī)則形狀的金屬轉(zhuǎn)子。金屬轉(zhuǎn)子以機(jī)械方式固定在電機(jī)軸上。位置傳感器安裝位置及結(jié)構(gòu)如圖13-5所示。資訊二電機(jī)位置傳感器的檢測方法圖13-5位置傳感器安裝位置及結(jié)構(gòu)2.電機(jī)位置傳感器的檢測項(xiàng)目與步驟（1）檢測電機(jī)控制器到傳感器之間的線路連接。操作步驟如下。①點(diǎn)火開關(guān)置于OFF擋。②斷開蓄電池負(fù)極。③斷開電機(jī)位置傳感器連接器。④斷開驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器連接器，如圖13-6所示。資訊二電機(jī)位置傳感器的檢測方法圖13-6斷開驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器連接器⑤安裝蓄電池負(fù)極。⑥打開點(diǎn)火開關(guān)。⑦將萬用表負(fù)極線夾固定在搭鐵處。⑧打開萬用表，調(diào)至電阻擋，用萬用表正極端子搭鐵，檢查搭鐵是否良好。⑨將萬用表旋至直流電壓擋。⑩將正極端子插入位置傳感器1號(hào)端子到6號(hào)端子，檢測它們的對(duì)地電壓。資訊二電機(jī)位置傳感器的檢測方法（2）檢測電機(jī)控制器連接器端子與電機(jī)位置傳感器連接器端子之間線束及連接器導(dǎo)通情況。操作步驟如下。①將萬用表旋至蜂鳴擋，將負(fù)極端子插入電機(jī)位置傳感器連接器端子1號(hào)針腳，將正極端子插入電機(jī)控制器連接器對(duì)應(yīng)端子，測量其是否導(dǎo)通。②將負(fù)極端子插入電機(jī)位置傳感器連接器端子2號(hào)針腳，將正極端子插入電機(jī)控制器連接器對(duì)應(yīng)端子，測量其是否導(dǎo)通。③將負(fù)極端子插入電機(jī)位置傳感器連接器端子3號(hào)針腳，將正極端子插入電機(jī)控制器連接器對(duì)應(yīng)端子，測量其是否導(dǎo)通。資訊二電機(jī)位置傳感器的檢測方法④將負(fù)極端子插入電機(jī)位置傳感器連接器端子4號(hào)針腳，將正極端子插入電機(jī)控制器連接器對(duì)應(yīng)端子，測量其是否導(dǎo)通。⑤將負(fù)極端子插入電機(jī)位置傳感器連接器端子5號(hào)針腳，將正極端子插入電機(jī)控制器連接器對(duì)應(yīng)端子，測量其導(dǎo)通。⑥將負(fù)極端子插入電機(jī)位置傳感器連接器端子6號(hào)針腳，將正極端子插入電機(jī)控制器連接器對(duì)應(yīng)端子，測量其導(dǎo)通。⑦關(guān)閉萬用表。資訊二電機(jī)位置傳感器的檢測方法（3）測量電機(jī)控制器連接器端子搭鐵電阻。操作步驟如下。①將萬用表負(fù)極線夾固定在搭鐵處。②打開萬用表，調(diào)至電阻擋。用萬用表正極端子針腳搭鐵，檢查搭鐵是否良好。③將正極端子插入電機(jī)控制器連接器端子第3行第2號(hào)針腳，測量其是否搭鐵短路。④將正極端子插入電機(jī)控制器連接器端子第2行第1號(hào)針腳，測量其是否搭鐵短路。資訊二電機(jī)位置傳感器的檢測方法⑤將正極端子插入電機(jī)控制器連接器端子第1行第1號(hào)針腳，測量其是否搭鐵短路。⑥將正極端子插入電機(jī)控制器連接器端子第3行第1號(hào)針腳，測量其是否搭鐵短路。⑦將正極端子插入電機(jī)控制器連接器端子第2行第2號(hào)針腳，測量其是否搭鐵短路。⑧將正極端子插入電機(jī)控制器連接器端子第1行第2號(hào)針腳，測量其是否搭鐵短路。資訊二電機(jī)位置傳感器的檢測方法①將萬用表旋至歐姆擋，校準(zhǔn)萬用表。②將電機(jī)位置傳感器的1號(hào)腳和4號(hào)腳接出引線，測量它們之間的電阻，如圖13-7所示。③將電機(jī)位置傳感器的2號(hào)腳和5號(hào)腳接出引線，測量它們之間的電阻。④將電機(jī)位置傳感器的3號(hào)腳和6號(hào)腳接出引線，測量它們之間的電阻。⑤關(guān)閉萬用表。⑥將電機(jī)控制器低壓插件安裝回原位。⑦將電機(jī)位置傳感器安裝回原位。⑧將低壓蓄電池負(fù)極安裝到位，緊固螺栓。資訊二電機(jī)位置傳感器的檢測方法資訊二電機(jī)位置傳感器的檢測方法圖13-7檢測1號(hào)腳和4號(hào)腳之間的電阻3.電機(jī)位置傳感器的波形檢測（1）示波器線路連接，步驟如下。①將數(shù)據(jù)傳輸線連接到儀器的端口上。②將負(fù)極搭鐵線連接在探針頭部的插孔內(nèi)。③檢測時(shí)要將探針和被檢測元件的延長線連接。（2）將延長線插入被檢測位置傳感器的端子后部。（3）插好位置傳感器連接器，示波器搭鐵線搭鐵。（4）起動(dòng)點(diǎn)火開關(guān)，按下示波器電源鍵，打開示波器。（5）將探針和位置傳感器端子延長線連接，觀察示波器上的波形。（6）車輛加速，波形隨著電機(jī)轉(zhuǎn)速變化而發(fā)生變化，如圖13-8所示。（7）檢測完畢，將儀器及工具歸位。資訊二電機(jī)位置傳感器的檢測方法資訊二電機(jī)位置傳感器的檢測方法圖13-8波形隨著電機(jī)轉(zhuǎn)速變化而發(fā)生變化1.電機(jī)與控制器過熱故障排除電機(jī)與控制器過熱常見故障排除見表13-7。資訊三驅(qū)動(dòng)電機(jī)與控制器冷卻系統(tǒng)故障診斷方法續(xù)表資訊三驅(qū)動(dòng)電機(jī)與控制器冷卻系統(tǒng)故障診斷方法（2）間歇性斷高壓。①故障現(xiàn)象。車輛在行駛幾千米偶爾有“掉高壓”現(xiàn)象，儀表顯示動(dòng)力蓄電池故障指示燈亮，系統(tǒng)故障燈亮，車輛無法行駛。②可能原因。動(dòng)力蓄電池故障、電機(jī)控制器故障而溫度過高。③故障診斷與排除。a.使用故障診斷儀讀出故障碼為P0518，含義是電機(jī)控制器欠電壓故障。使用診斷儀清除故障碼，故障碼無法清除，說明存在現(xiàn)行故障。b.起動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)能正常工作。資訊三驅(qū)動(dòng)電機(jī)與控制器冷卻系統(tǒng)故障診斷方法c.檢測高壓絕緣性能未發(fā)現(xiàn)異常。d.檢查電機(jī)控制器低壓電路，電源正常，插接件也未發(fā)現(xiàn)退針現(xiàn)象。通過以上檢查，說明空調(diào)系統(tǒng)正常，基本排除了動(dòng)力電池故障；結(jié)合故障現(xiàn)象和故障碼顯示可以斷定為電機(jī)控制器故障，更換電機(jī)控制器后故障現(xiàn)象消失。④故障分析。故障碼為P0518（電機(jī)控制器欠電壓故障），因?yàn)殡姍C(jī)控制器是個(gè)比較昂貴的部件，需要確定故障后才進(jìn)行更換，以免更換后故障未能解決。因此，需要對(duì)相關(guān)部件和外圍電路進(jìn)行排查，最終確定是電機(jī)控制器故障才進(jìn)行處理，避免多次維修而不能解決問題。資訊三驅(qū)動(dòng)電機(jī)與控制器冷卻系統(tǒng)故障診斷方法（3）電機(jī)控制器IGBT過溫故障。①故障現(xiàn)象。a.故障碼為P117098/P117198/P117298。b.電機(jī)控制器。當(dāng)任意一相IGBT溫度大于IGBT溫度限制值（90℃）時(shí)，電機(jī)控制器進(jìn)入零轉(zhuǎn)矩控制模式，同時(shí)向整車控制器發(fā)送零轉(zhuǎn)矩模式狀態(tài)標(biāo)志位。c.整車控制器。整車控制器在IGBT溫度限制值的基礎(chǔ)上提前10℃，根據(jù)溫度線性限制轉(zhuǎn)矩，同時(shí)閃爍電機(jī)溫度燈。②可能原因。a.電機(jī)控制器長期大負(fù)載運(yùn)行。b.冷卻系統(tǒng)故障。資訊三驅(qū)動(dòng)電機(jī)與控制器冷卻系統(tǒng)故障診斷方法③故障可能造成的影響。a.電機(jī)控制器最大可用轉(zhuǎn)矩降低。b.整車動(dòng)力性能降低，甚至不能正常行駛。④故障診斷與排除。a.檢查運(yùn)行工況。若間隔一段時(shí)間重新上電，車輛恢復(fù)正常，則不需要派工。同時(shí)將信息反饋給技術(shù)中心電機(jī)工程師。b.檢查冷卻水泵、冷卻液和冷卻管路。若間隔一段時(shí)間重新上電，車輛運(yùn)行后故障重復(fù)出現(xiàn)，則按以下方法處理：首先排查風(fēng)扇、水泵及其驅(qū)動(dòng)電路故障；然后排查是否缺冷卻液，若缺冷卻液，則及時(shí)補(bǔ)充冷卻液，若不缺冷卻液，則排查冷卻管路是否存在堵塞和漏水，若冷卻管路存在堵塞和漏水，則進(jìn)行排查并解決。資訊三驅(qū)動(dòng)電機(jī)與控制器冷卻系統(tǒng)故障診斷方法（1）拆掉電機(jī)三相線插接件的4個(gè)螺栓。資訊四驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器的更換1.拆卸步驟（2）拔掉高壓母線插接件。（3）拆掉附在箱體的配電盒上端螺栓。（4）拆掉底座4個(gè)緊固螺栓。（5）將控制器往左移，拔掉低壓插接件，拆掉搭鐵螺栓，拔掉DC低壓輸出線，拔掉4個(gè)低壓線束卡扣。（6）將控制器往右移，拆掉進(jìn)水管，拆掉出水管。（注：拆掉進(jìn)水管時(shí)將流出的冷卻液用容器接?。?）將控制器放進(jìn)安裝位置。（2）將控制器往右邊移動(dòng)，安裝進(jìn)水管、出水管。（3）安裝4個(gè)底座螺栓（先對(duì)準(zhǔn)左上方螺栓，將螺栓放進(jìn)去，擰進(jìn)1/3，再對(duì)準(zhǔn)右下方螺栓，將螺栓擰進(jìn)1/3，之后放進(jìn)其他螺栓，將所有螺栓擰緊，擰緊力矩為22N·m）。（4）卡上DC12V輸出線卡扣，插上DC12V插接件；卡上ACM線束卡扣，安裝搭鐵螺栓（擰緊力矩為22N·m），插上插接件。資訊四驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器的更換2.安裝步驟（5）安裝貼在箱體側(cè)面的配電盒螺栓。（6）插上高壓母線插接件。（7）安裝電機(jī)三相線插接件（先裝最靠近車頭下方的螺栓，擰進(jìn)1/3；再裝其對(duì)角螺栓，擰進(jìn)1/3；之后安裝其他螺栓；將所有螺栓擰緊，擰緊力矩為9N·m）。資訊四驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器的更換2.安裝步驟結(jié)合以上內(nèi)容，分析新能源汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制系統(tǒng)的檢修，學(xué)生分組，每個(gè)小組各自查資料、討論，制訂實(shí)訓(xùn)計(jì)劃，見表13-8。三、決策與計(jì)劃四、實(shí)施小組分工合作，按照所制訂的新能源汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制系統(tǒng)的