孫 茜， 羅 旭

（石家莊職業(yè)技術(shù)學(xué)院， 河北石家莊 050081）

1 故障現(xiàn)象

一輛2014款榮威e550行駛至119926km， 突然無法行駛，儀表板動力電池和混合動力故障燈點亮。

2 故障診斷與分析

2.1 故障診斷

利用診斷儀讀取各個系統(tǒng)故障碼， TC （牽引控制單元） 顯示： P1CA3——IGBT 驅(qū)動芯片電源故障 （當(dāng)前），P1D28——扭矩監(jiān)控故障 （當(dāng)前）， P1C8D——硬線檢測母線過壓 （當(dāng)前）； BMS （電池管理系統(tǒng)） 顯示： P0A95——高壓熔斷絲線路故障 （當(dāng)前）， P0AFA——高壓電池包總電壓過低 （當(dāng)前）； HCU （混合控制單元） 顯示： P1A99——HCU報告電池管理模塊BMS故障 （當(dāng)前）， P1A9F——高壓電池請求點亮故障燈 （當(dāng)前）， P1AE2——TM驅(qū)動電機請求點亮混合動力故障燈。

2.2 故障分析

從上述故障診斷可以看出， 故障碼P1A99、 P1A9F和P1AE2屬于次生故障碼。 其余故障碼通過查閱維修手冊，了解故障碼產(chǎn)生機理。

1） P1CA3故障碼產(chǎn)生機理： 將點火開關(guān)置于ON位置，IGBT驅(qū)動芯片 （有高低壓2個電源供電） 內(nèi)部檢測其供電電壓， 高壓電源電壓 （正常15V） 低于閾值11V， 或者低壓電源電壓 （正常5V） 低于閾值3.8V。

2） P1D28故障碼產(chǎn)生機理： 將點火開關(guān)置于ON位置，在沒有控制轉(zhuǎn)矩輸出允許的情況下， 檢測到有轉(zhuǎn)矩輸出，或者有監(jiān)控錯誤響應(yīng)的請求。

3） P1C8D故障碼產(chǎn)生機理： 將點火開關(guān)置于ON位置，母線端電壓超出設(shè)定閾值430V （310V）。

4） P0A95故障碼產(chǎn)生機理； BMS準備高壓系統(tǒng)上電，系統(tǒng)檢測到維修開關(guān)MSD熔斷絲兩端電壓值無效或兩端電壓差值高于10V， 持續(xù)1000ms確認故障。

5） P0AFA故障碼產(chǎn)生機理： BMS準備高壓系統(tǒng)上電，電池總電壓值是有效的， 且低于193.2V， 持續(xù)時間超過1000ms。

根據(jù)上述故障碼產(chǎn)生機理分析， 由于故障碼P1CA3的存在， 造成TC （牽引控制單元） 產(chǎn)生故障碼P1D28 和P1C8D； 同時， 由于P1C8D造成維修開關(guān)MSD熔斷絲損壞，產(chǎn)生故障碼P0A95和P0AFA。

2.3 故障診斷與排除

通過上述故障分析， 初步判斷故障可能部位： PEB和維修開關(guān)MSD熔斷絲。 檢測遵循由簡到繁原則， 首先檢測維修開關(guān)MSD。

2.3.1 維修開關(guān)MSD檢測

斷開點火開關(guān)， 拆下維修開關(guān)MSD， 外觀檢查無破損和燒蝕現(xiàn)象。 利用萬用表電阻擋， 測試維修開關(guān)的2 個接觸片之間阻值， 正反向均為無窮大，說明維修開關(guān)中的350A熔斷絲燒斷 （圖1）。 說明維修開關(guān)MSD 損壞， 需要更換。

圖1 維修開關(guān)MSD

2.3.2 PEB 電子電力箱二極管測試

圖2為PEB二極管測量原理圖。 斷開點火開關(guān)和維修開關(guān)， 將數(shù)字萬用表置于二極管擋， 紅筆連接電機的U極，黑筆連接PEB 的高壓直流正極， 此時萬用表的讀數(shù)應(yīng)為0.3V （或0.7V）。 反之， 用萬用表的黑筆連接電機的U極，紅筆連接PEB的高壓直流正極， 此時， 萬用表的讀數(shù)為無窮大。 用同樣的方法， 可測量其余的5個二極管 （二極管的正向?qū)ㄐ栌幸粋€極低的電壓： 硅管0.7V； 鍺管0.3V。）。

圖2 PEB二極管測量原理圖

斷開點火開關(guān)和維修開關(guān)， 利用數(shù)字萬用表的二極管擋， 分別對PEB電子電力箱的動力電池正負極母線與TM驅(qū)動電機UVW相進行測試， 測試結(jié)果見表1。

表1 PEB二極管測試數(shù)據(jù)表

根據(jù)上述測試數(shù)據(jù)， 可以判斷PEB電子電力箱的中上橋臂V相的二極管損壞， 引起產(chǎn)生 “P1CA3——IGBT驅(qū)動芯片電源故障” 故障碼。 由于PEB中二極管損壞， 還應(yīng)對TM驅(qū)動電機的絕緣性與相間電阻值進行測試， 來查找二極管損壞的原因。

2.3.3 TM驅(qū)動電機的絕緣性測試

將絕緣電阻測試儀紅筆接電機U相接口， 黑筆接殼體，擋位置于500V， 點擊測試鍵讀數(shù)。 依次測量U、 V、 W相絕緣阻值， 大于50MΩ代表絕緣良好。 根據(jù)測試數(shù)字值 （表2）， 說明TM驅(qū)動電機絕緣性良好。

表2 TM驅(qū)動電機絕緣測試值

2.3.4 相間阻值測試

將毫歐表夾分別夾在電機U相、 V相上， 按START鍵讀數(shù)， 依次測量電機U 相和V 相間27.5mΩ， U 相和W 相間27.1mΩ， V相和W相間25.7mΩ。 測量數(shù)值分析， 任意兩相電阻值在25mΩ±5mΩ區(qū)間內(nèi)， 且3組數(shù)值相差在2mΩ以內(nèi)，說明TM驅(qū)動電機繞組阻值正常。

根據(jù)上述兩項測試， 說明TM驅(qū)動電機正常。 PEB中二極管損壞， 是由于PEB中電子元器件故障引起的。

2.3.5 故障排除

由于啟動防盜時， 防盜系統(tǒng)鎖的是PEB電子電力箱，即在整車上高壓電之前， PEB電子電力箱也需要對碼。 如果PEB電子電力箱未進行匹配， 整車就無法上高壓電。 因此， 在更換PEB電子電力箱時， 使用診斷儀先對原車的PEB電子電力箱進行密碼清除， 然后再對換上的備件進行防盜編程。

更換新的維修開關(guān)和PEB電子電力箱， 并對PEB電子電力箱進行防盜系統(tǒng)編程。

2.4 故障排除確認

接通點火開關(guān)， 儀表顯示正常。 利用診斷儀清除TC、BMS和HCU中故障碼。 起動車輛， 車速低于60km/h時， 車輛采用純電驅(qū)動模式行駛； 車速高于60km/h時， 車輛啟動發(fā)動機， 采用并聯(lián)驅(qū)動模式行駛。 利用診斷儀進入各個系統(tǒng)無故障碼， 說明故障排除。

3 故障反思

1） 在新能源汽車故障診斷過程中， 汽車維修技術(shù)人員應(yīng)該熟練掌握每個故障碼的產(chǎn)生機理。 從所有的故障碼中，分析判斷哪些是主要故障碼， 哪些是次生故障碼， 理順各個故障碼彼此之間的關(guān)聯(lián)性， 從而明確故障診斷思路。 這一點在故障診斷過程中， 往往被維修人員忽略， 只是顧名思義， 結(jié)果往往是南轅北轍。

2） 對于混動的電子電力箱或者純電動汽車的電機控制器MCU， 維修人員必須熟練掌握電機控制器工作原理， 才能真正理解電機驅(qū)動器的測試與診斷方法。

3） 防盜系統(tǒng)工作時， 防盜系統(tǒng)鎖的是PEB電子電力箱（純電動汽車防盜系統(tǒng)鎖的是電機控制器MCU）， 因此， 更換PEB電子電力箱或者電機控制器MCU， 要進行防盜系統(tǒng)編程。