新能源汽车维护与故障诊断课件项目4任务12.pptx

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1、项目四 混合动力汽车故障诊断与排除,任务一 混合动力汽车动力电池系统故障诊断与排除,建议课时：4学时,知识目标1. 能够描述混合动力汽车动力电池系统的故障症状；2. 能够描述混合动力汽车动力电池系统的故障码和数据流；3. 能够描述混合动力汽车动力电池系统典型故障诊断与排除方法。技能目标1. 能够进行混合动力汽车动力电池系统相关项目的检测。,教学目标,二、获取信息,学习目录,任务导入,一辆混合动力汽车因为动力电池系统存在故障而无法行驶，动力系统故障灯点亮。主管要 求进行故障诊断并排除，你能完成这个任务吗？,获取信息,混合动力汽车由于设计有电力和内燃机的双重动力结构，因此在故障诊断过程中既要检查内

2、燃机的动力系统，又要检查电力驱动系统。常见的故障主要包括有因电力系统导致内燃机不能驱动，或电力驱动系统失效的故障症状。以下以丰田普锐斯为例，介绍混合动力汽车动力电池系统故障诊断与排除，其他车型可以参考。,获取信息,引导问题1 混合动力汽车动力电池系统发生故障候有哪些症状？,1.混合动力汽车动力电池系统常见的故障动力电池是混合动力控制系统的重要组成部分，其内部或控制系统存在故障将导致混合动力系统失效，甚至是车辆暂停行驶。动力电池系统常见的故障如下：1）动力电池管理模块本身故障，如供电故障等；2）内部电池电压故障，如监测到过高或过低的单个电池电压；3）动力电池组总成冷却系统故障；4）动力电池组内高

3、压输出电路故障。,获取信息,2.混合动力汽车动力电池系统的故障症状混合动力汽车动力电池系统发生故障会有以下症状：（1）仪表指示灯点亮如图4-1-1所示, 动力电池系统故障会导致仪表以下指示灯点亮。,图4-1-1 混合动力汽车仪表故障指示灯,（HV蓄电池警告） （车辆动力系统故障）,获取信息,（2）车辆不能启动或功率降低未启动车辆前，会导致车辆不能正常启动；或高速运行的车辆会导致车辆降低运行功率。,获取信息,引导问题2 混合动力汽车动力电池系统有哪些典型的故障代码和数据流？,混合动力汽车动力电池系统发生故障后，应该首先采用故障诊断仪器进行故障代码读取和数据流分析。以下介绍丰田普锐斯动力电池系统相

4、关的故障代码和数据流。1.混合动力汽车动力电池系统故障码普锐斯动力电池系统常见故障码见表4-1-1所示。,表4-1-1 混合动力汽车动力电池系统常见故障码表,获取信息,获取信息,获取信息,获取信息,*1：“” .表示CHK ENG1、主警告灯2点亮，显示屏工作。*2：“”.表示CHK ENG1、主警告灯2不点亮。,获取信息,2.混合动力汽车动力电池典型数据流内容普锐斯在动力电池模块内，可使用诊断仪读取到数据流。其主要读取到的数据流内容（如表4-1-2所示。）：,表4-1-2 混合动力汽车动力电池系统数据流内容,获取信息,获取信息,获取信息,获取信息,引导问题3 如果混合动力汽车动力电池系统发生

5、故障，如何进行诊断与排除？,以下以实际案例为例，介绍混合动力汽车动力电池系统故障诊断与排除步骤。1. 模块供电保险丝异常的故障（1）故障症状动力电池ECU（也称电池管理模块，或蓄电池ECU）不通讯，HV警告灯点亮，且车辆不能正常启动。（2）故障原因分析12V蓄电池电源恒定地向动力电池ECU的AM端子供电，以此达到维持储存器内的DTC和定格数据。即使电源开关断开的时候，该电压可以作为一个备用电压。其控制电路图如图4-1-2。,获取信息,图4-1-2 动力电池ECU控制电路图,获取信息,诊断关键步骤及参数：1）检查20A保险丝。从发动机室继电器盒（图4-1-3）上拆下HEV保险丝，检查HEV保险丝

6、电阻。标准值：小于1。,图4-1-3 发动机室继电器盒HEV保险丝位置,获取信息,2）如果保险丝正常，检查动力电池-12V蓄电池之间的连接情况，如图4-1-4所示。断开12V蓄电池负极端子。从发动机舱保险丝盒上拆下HEV保险丝。断开B11电池管理模块连接器，检查线束侧连接器的电阻。,图4-1-4 电池管理模块连接器,获取信息,3）标准（开路检查），如表4-1-3所示。,表4-1-3 开路检查表,获取信息,4）如果以上正常，检查动力电池ECU-HEV保险丝连接器与线束。从发动机舱继电器盒拆卸HEV保险丝。检查线束侧连接器与车身接地间电阻应该为无穷大，见表4-1-4。,表4-1-4 短路检查表,5

7、）如果以上检查均正常，则需要更换动力电池ECU。,获取信息,2动力电池冷却系统-鼓风机不转的诊断（1）故障症状仪表显示HV蓄电池故障，诊断仪检查存在HV蓄电池（动力电池）温度高。动力电池温度过高的其中原因之一是鼓风机不能正常工作。使用诊断仪的主动测试功能驱动鼓风机，发现驱动失败，且不能从数据流中正常看到鼓风电机的旋转转速。（2）故障原因分析鼓风机电机控制调节蓄电池鼓风机总成的电压。鼓风机电机控制有由铝制成的散热片。从后侧风道流入动力电池总成的空气对鼓风机电机控制进行制冷，而该控制是装在后侧风道里。从电池管理模块的FCTL1端子流出的电流向蓄电池鼓风机继电器的继电器线圈。当继电器触电闭合时，则向

8、电池鼓风机总成供电。当电池管理模块输出风扇运行信号时，鼓风机电机控制调节施加给蓄电池鼓风机总成的电压，以便获得需要的风扇转速。调节信号同时以监控信号的形式输送给电池管理模块的VM端子。鼓风机电机控制通过监控蓄电池鼓风机总成的+B端子的电压纠正鼓风机电机的电压。,获取信息,鼓风机控制电路如图4-1-5所示：,图4-1-5 鼓风机控制电路,获取信息,（3）诊断关键步骤及参数：1）检查10A风扇保险丝。从发动机舱保险丝盒（图4-1-6）上拆下风扇保险丝。检查风扇保险丝电阻，标准值小于1。,图4-1-6 发动机舱保险丝盒风扇保险丝位置,获取信息,2）检查鼓风机继电器。拆下蓄电池鼓风机继电器，如图4-1

9、-7。检查继电器端子间的电阻，测量数据标准数值，如下表4-1-5所示。,图4-1-7 蓄电池鼓风机继电器端子,表4-1-5 继电器端子检查表,获取信息,3）检查鼓风机总成。断开B9蓄电池鼓风机总成连接器（图4-1-8）。连接蓄电池正极端子至蓄电池鼓风机总成连接器端子2，负极蓄电池端子至连接器端子1。施加电压时，检查鼓风机风扇运转情况。正常值：鼓风机正常运转。,图4-1-8 蓄电池鼓风机总成连接器,获取信息,4）检查鼓风机继电器-风扇保险丝线束与连接器（图4-1-9）。,图4-1-9 蓄电池鼓风机风扇保险丝线束与连接器图,获取信息,从发动机舱拆下风扇保险丝，拆下B14蓄电池鼓风机继电器。检查线束

10、侧连接器间的电阻。标准数值（开路检查），如表4-1-6所示。,表4-1-6 蓄电池鼓风机风扇保险丝线束开路检查表,获取信息,5）检查蓄电池鼓风机继电器与鼓风机总成之间的线束与连接器。拆下蓄电池鼓风机继电器。断开B9蓄电池鼓风机总成连接器，如图4-1-10所示。,图4-1-10 1号蓄电池鼓风机继电器连接器图,获取信息,检查线束连接器间的电阻，标准（开路检查）见表4-1-7。,表4-1-7 蓄电池鼓风机继电器与鼓风机总成之间的线束检查表,获取信息,6）检查蓄电池鼓风机总成与鼓风机电机控制之间的线束与连接器。断开B9蓄电池鼓风机总成连接器（图4-1-11）。拆下B10蓄电池鼓风机电机控制连接器。,

11、图4-1-11 蓄电池鼓风机总成与鼓风机电机控制之间的线束与连接器,获取信息,检查线束连接器间的电阻，开路检查标准见表4-1-8。,表4-1-8 蓄电池鼓风机总成与鼓风机电机控制之间的线束检查表,获取信息,7）检查蓄电池鼓风机总成与电池管理模块之间的线束与连接器。断开B9蓄电池鼓风机总成连接器（图4-1-12）。拆下B11电池管理模块连接器。,图4-1-12 蓄电池鼓风机总成与电池管理模块之间的线束与连接器,获取信息,检查线束连接器间的电阻，标准（开路检查）见表4-1-9。,表4-1-9 蓄电池鼓风机总成与电池管理模块之间的线束与连接器、接地检查,获取信息,8）检查蓄电池鼓风机总成与鼓风机电机

12、控制之间的线束与连接器。断开B9蓄电池鼓风机总成连接器（图4-1-13）。拆下B10蓄电池鼓风机电机控制连接器。,图4-1-13 蓄电池鼓风机总成与鼓风机电机控制之间的线束与连接器,获取信息,检查线束连接器间、接地的电阻，见表4-1-10所示。,表4-1-10 蓄电池鼓风机总成与鼓风机电机控制之间的线束与连接器开路检查,获取信息,9）检查蓄电池鼓风机总成与电池管理ECU之间的线束与连接器。断开B14蓄电池鼓风机继电器（图4-1-14）。拆下B11电池管理模块连接器。,图4-1-14 蓄电池鼓风机总成与电池管理ECU之间的线束与连接器,获取信息,检查线束连接器间的电阻，见表4-1-11。,表4-

13、1-11 蓄电池鼓风机总成与电池管理ECU之间的线束与连接器开路检查表,10）以上检查均正常，则需要更换动力电池ECU。,1. 实施要求本操作任务为完成混合动力汽车动力电池系统故障诊断与排除，具体包括以下内容。1）动力电池 ECU 供电电路故障诊断与排除分析。2）动力电池温度传感器故障诊断与排除分析。3）动力电池电流传感器故障诊断与排除分析。2. 实施准备1）防护装备：绝缘防护装备。2）车辆、台架、总成：丰田普锐斯混合动力汽车；或同类混合动力汽车台架。3）专用工具、设备：对应车型故障诊断仪、万用表；或其他适用的设备。4）手工工具：新能源汽车维修组合工具。5）辅助材料：诊断与维修必要的熔丝等耗材

14、,任务实施,3. 实施步骤警告：在执行车辆高电压系统诊断及维护前，务必佩戴完好的个人防护设备，并严格遵守正确的操作步骤。4. 丰田普锐斯动力电池 ECU 供电电路的检测（1）检查 20A 熔丝1）打开发动机舱继电器盒，如图 4-1-15 所示。,任务实施,图 4-1-15打开发动机舱继电器盒,2）拆下发动机舱继电器盒的 HEV 熔丝，检查熔丝是否熔断。3）取出万用表，调到电阻档，两根表笔相交进行校正归零。4）检查 HEV 熔丝电阻是否小于 1，如图 4-1-16 所示。5）将 HEV 熔丝装回到发动机舱继电器盒。,任务实施,图 4-1-16检查 HEV 熔丝的电阻,（2）检查动力电池负极到 1

15、2V 蓄电池之间的连接1）断开 12V 蓄电池的负极端子，断开 12V 蓄电池正极端子。2）拆下发动机舱继电器盒的 HEV 熔丝，如图 4-1-17 所示。,任务实施,图 4-1-17拆下发动机舱继电器盒的 HEV 熔丝,3）断开 B11 动力电池 ECU 连接器，如图 4-1-18 所示。,任务实施,图 4-1-18断开 B11 动力电池 ECU 连接器,4）用万用表连接加长导线和线束探针校准万用表。5）将正极探针插入动力电池 ECU 的 B11 插头的 AM 端子，如图 4-1-19 所示。,任务实施,图 4-1-19正极探针插入动力电池 ECU 的 B11 插头的 AM 端子,6）将万用

16、表调到电阻档，将负极探针插入到 HEV 熔丝的 2 号端子，如图 4-1-20 所示。,任务实施,图 4-1-20负极探针插入到 HEV 熔丝的 2 号端子,7）HEV 熔丝的 2 号端子到动力电池 ECU 的 B11 插头的 AM 端子之间的电阻，正常电阻值应小于 1。8）测量 HEV 熔丝到 12V 蓄电池正极端子。将正极探针替换成线夹，夹住 12V 蓄电池正极端子。9）将万用表调至电阻档。10）将负极探针插入到 HEV 熔丝的 1 号端子，如图 4-1-21 所示,任务实施,图 4-1-21负极探针插入到 HEV 熔丝的 1 号端子,11）正常电阻值应小于 1。12）插入 HEV 熔丝，

17、重新连接拆下的部件和连接器，连接 12 V 蓄电池。13）将 B11 插头插入到动力电池 ECU 插口。14）安装 12V 蓄电池正极端子。15）安装 12V 蓄电池负极端子。,任务实施,（3）检查动力电池 ECU 到 HEV 熔丝之间的连接1）断开 12V 蓄电池负极。2）断开 B11 动力电池 ECU 连接器，如图 4-1-22 所示,任务实施,图 4-1-22断开 B11 动力电池 ECU 连接器,3）打开发动机舱继电器盒，从发动机舱继电器盒拆卸 HEV 熔丝。4）将万用表调至电阻档，校准万用表。5）将正极探针插入动力电池 ECU 的 B11 插头的 AM 端子，如图 4-1-23 所示

18、。,任务实施,图 4-1-23正极探针插入蓄电池 ECU 的 B11 插头的 AM 端子,6）将负极探针与车身接地，测量电阻值应大于 10k，或者更大，如图 4-1-24 所示。7）安装拆卸的连接器。8）连接 12V 蓄电池负极,任务实施,图 4-1-24负极探针与车身接地,5. 丰田普锐斯动力电池温度传感器的检测提示：在动力电池的底部安装有三个动力电池温度传感器，动力电池温度传感器里的热敏电阻的电阻值随着动力电池总成温度的改变而改变。动力电池温度越低热敏电阻电阻值越高；相反，温度越高，电阻值越低。动力电池 ECU 使用动力电池温度传感器检测动力电池总成的温度，其电路原理如图 4-1-25所示

19、。根据检测的结果，动力电池 ECU 控制动力电池鼓风机总成。这样，当动力电池温度上升到预定数值时，将起动鼓风机。,任务实施,图 4-1-25动力电池温度传感器电路原理图,（1）读取故障码和数据流1）将诊断仪插头接入诊断插座。2）打开点火开关至 ON 档。3）打开诊断仪，选择“与车辆连接”，选择“HV 蓄电池”。4）读取故障码，如图 4-1-26 所示。,任务实施,图 4-1-26读取故障码,5）选择“数据列表”查看数据流，选择三个温度传感器选项，查看动力电池温度，如图4-1-27 所示。,任务实施,图 4-1-27查看动力电池温度,（2）检查蓄电池温度传感器的连接线路1）断开 12V 蓄电池负

20、极。2）断开维修开关，等待 5min。3）拔出动力电池温度传感器连接器，检查端子是否松脱、虚接，如图 4-1-28 所示。注意：因为动力电池温度传感器与动力电池组是一个整体单元，必须更换时，需要更换整个动力电池组总成。4）将动力电池温度传感器连接器归位,任务实施,图 4-1-28检查动力电池温度传感器连接器,6. 丰田普锐斯动力电池电流传感器的检测提示：安装在动力电池总成上的负极电缆侧的动力电池电流传感器，检测流入动力电池的电流值，电流传感器电路图及输出特性曲线如图 4-1-29 所示。动力电池电流传感器向动力电池 ECU的 IB 端子输入一个电压，电压根据电流值在 05V 之间变化。动力电池

21、电流传感器的输出电压低于 2.5V 时，指示动力电池总成正在充电；高于 2.5V 时，指示动力电池总成正在放电。动力电池 ECU 根据输入到 IB 端子的信号来判断动力电池总成的充电和放电，并通过检测电流值测算动力电池的充电状态。,任务实施,图 4-1-29电流传感器电路图及输出特性曲线,（1）读取故障码和数据流1）将诊断仪插头接入诊断插座。2）打开点火开关至 ON 档。3）打开诊断仪，选择“与车辆连接”，选择“HV 蓄电池”。4）读取故障码。选择故障码（DTC）。查询 DTC 中是否有 P3056 动力电池电流传感器故障，如图 4-1-30 所示。提示：在检修塞卡箍拆下来的条件下，打开电源开

22、关时，将会输出关于互锁开关系统故障码,任务实施,图 4-1-30查询 DTC,5）选择“数据列表”查看数据流，选择“Batt Pack Current Val”，查看动力电池组电流值有无波动，如图 4-1-31 所示。,任务实施,图 4-1-31选择“Batt Pack Current Val”,（2）检查动力电池 ECU 与动力电池电流传感器的连接1）断开 12V 蓄电池负极。2）断开维修开关，等待 5min。3）断开 B13 动力电池 ECU 连接器，如图 4-1-32 所示,任务实施,图 4-1-32断开 B13 动力电池 ECU 连接器,4）断开动力电池电流传感器连接器，如图 4-1-

23、33 所示。,任务实施,图 4-1-33断开动力电池电流传感器连接器,5）接通 12V 蓄电池负极，打开电源开关至 IG 档。6）测量动力电池电流传感器连接器端子和车身接地之间的电压。 将正极探针插入动力电池电流传感器连接器的 VIB 端子，如图 4-1-34 所示,任务实施,图 4-1-34将正极探针插入动力电池电流传感器连接器的 VIB 端子, 将负极探针连接车身接地。 将万用表调至直流电压档，测量对地电压，电压值应小于 1V。7）将正极探针插入动力电池电流传感器连接器的 GIB 端子，如图 4-1-35 所示。,任务实施,图 4-1-35将正极探针插入动力电池电流传感器连接器的 GIB

24、端子,8）将负极探针连接车身接地，测量对地电压，电压值应小于 1V。9）将正极探针插入动力电池电流传感器连接器的 IB 端子，如图 4-1-36 所示。10）将负极探针连接车身接地，测量对地电压，电压值应小于 1V。11）断开电源开关。12）断开 12V 蓄电池负极。,任务实施,图 4-1-36将正极探针插入动力电池电流传感器连接器的 IB 端子,（3）检查线束连接器间的电阻1）将万用表调至电阻档，校准万用表。2）将正极探针插入动力电池电流传感器 1 号（VIB）端子，如图 4-1-37 所示。,任务实施,图 4-1-37将正极探针插入动力电池电流传感器 1 号（VIB）端子,3）将负极探针插

25、入动力电池 ECU 的 B13 连接器的 VIB 端子，测量电阻（图 4-1-38），电阻值应小于 1。,任务实施,图 4-1-38测量 VIB 端子电阻,4）将正极探针插入动力电池电流传感器 2 号（GIB）端子，如图 4-1-39 所示。,任务实施,图 4-1-39将正极探针插入动力电池电流传感器 2 号（GIB）端子,5）将负极探针插入动力电池 ECU 的 B13 连接器的 GIB 端子，测量电阻（图 4-1-40），电阻值应小于 1。,任务实施,图 4-1-40测量 GIB 端子电阻,6）将正极探针插入动力电池电流传感器 3 号（IB）端子，如图 4-1-41 所示。,任务实施,图 4

26、-1-41将正极探针插入动力电池电流传感器 3 号（IB）端子,7）将负极探针插入动力电池 ECU 的 B13 连接器的 IB 端子（图 4-1-42），测量电阻，电阻值应小于 1。,任务实施,图 4-1-42测量 IB 端子电阻,8）将万用表调至电阻档，校准万用表。9）将正极探针插入动力电池电流传感器 1 号（VIB）端子，如图 4-1-43 所示。,任务实施,图 4-1-43将正极探针插入动力电池电流传感器 1 号（VIB）端子,12）将负极探针连接车身接地，测量对地电阻，电阻值应大于 10k 或者更大。13）将正极探针插入动力电池电流传感器 3 号（IB）端子，如图 4-1-45 所示,

27、任务实施,图 4-1-45将正极探针插入蓄电池电流传感器 3 号（IB）端子,14）将负极探针连接车身接地，测量对地电阻，电阻值应大于 10k 或者更大。注意：因为动力电池电流传感器与动力电池组是一个单元，必须更换时，需要更换整个动力电池组总成。15）关闭万用表，安装连接器。16）重新安装检修塞卡箍。17）安装 12V 蓄电池负极。,任务实施,1.判断题。（1）混合动力汽车由于设计有电力和内燃机的双重动力结构，因此在故障诊断过程中既要检查内燃机的动力系统，又要检查电力驱动系统（）（2）混合动力汽车动力电池系统发生故障后，应该首先采用故障诊断仪进行故障码读取和数据流分析（）（3）普锐斯在动力电池

28、模块内，可使用诊断仪读取到数据流，关于动力电池充电状态数据流的参考范围为 080（）（4）检查熔丝的电阻值的标准值应小于（）（5）断开 B11 动力电池管理模块连接器，需要先断开电源（）（6）测量电阻前，需要将万用表的两根表笔相交进行校正归零（）（7）测量动力电池 ECU 的 B11 插头的 AM 端子不需要使用探针，可以直接用万用表测量（）,任务考核,2.选择题。（1）（单选）普锐斯混合动力汽车动力电池系统会发生（）故障症状A. 仪表上的动力电池故障指示灯点亮B. 仪表上的动力系统故障指示灯点亮C. 未起动车辆前，会导致车辆不能正常起动；或高速运行的车辆会导致车辆降低运行功率D. 以上都对（

29、2）（多选）动力电池系统常见的故障有（）A. 动力电池管理模块本身故障，如供电故障等B. 电池内部电压故障，例如监测到过高或过低的单个电池电压C. 驱动电机不工作D.12V 蓄电池缺电,任务考核,（3）（单选）出现故障码为 UO100（05-704），那么，可能发生的故障部位为（）A. 动力电池 ECUB. 线束或连接器C. 动力电池总成D. CAN 通信系统（4）（单选）混合动力汽车动力电池系统的模块供电熔丝异常会出现的故障症状可能有（）A. 动力电池 ECU（也称动力电池管理模块）不通信B. 动力电池故障指示灯点亮C. 车辆不能正常起动D. 以上都对（5）（单选）丰田普锐斯动力电池温度传感

30、器有（）个A.2B.3C.4D.5,任务考核,项目四 混合动力汽车故障诊断与排除,任务二 混合动力汽车驱动电机系统故障诊断与排除,建议课时：4学时,知识目标1. 能够描述混合动力汽车驱动电机系统的故障症状。2. 能够描述混合动力汽车驱动电机系统的故障码和数据流。3. 能够描述混合动力汽车驱动电机系统典型故障诊断与排除方法。技能目标1.进行混合动力汽车驱动电机系统相关项目的检测。,教学目标,二、获取信息,学习目录,任务导入,一辆混合动力汽车因为驱动电机系统存在故障而无法行驶，动力系统故障指示灯点亮。主管要求进行故障诊断并排除，你能完成这个任务吗,引导问题1 : 混合动力汽车驱动电机系统发生故障候

31、有哪些症状？,获取信息,以下以丰田普锐斯为例，介绍混合动力汽车驱动电机系统故障诊断与排除，其他车型可以参考。1.混合动力汽车驱动电机系统常见的故障混合动力汽车驱动电机系统故障将导致车辆不能正常行驶，常见的故障如下：1)变频器本身故障；2)变频器温度传感器故障或控制电机温度过高；3)控制电机角度传感器故障等。2.混合动力汽车驱动电机系统的故障症状混合动力汽车驱动电机系统发生故障会有以下症状：,获取信息,（1）仪表指示灯点亮如图4-2-1所示, 驱动系统故障会导致仪表以下指示灯点亮。 图4-2-1 混合动力汽车仪表动力系统故障指示灯（2）车辆功率降低或暂停动力输出混合动力汽车驱动系统故障会导致车辆

32、降低运行功率或暂停动力输出。,引导问题2 : 混合动力汽车驱动电机系统有哪些典型的故障代码和数据流？,获取信息,混合动力汽车驱动电机系统发生故障后，应该首先采用故障诊断仪器进行故障代码读取和数据流分析。驱动系统的数据流主要在HV ECU内，可使用诊断仪读取到关于驱动系统的故障码和数据流。混合动力汽车驱动系统故障码请参照仪器故障码显示的内容。主要读取到的数据流内容如表4-2-1所示。,表4-2-1混合动力汽车的数据流内容,获取信息,获取信息,获取信息,获取信息,获取信息,引导问题3 如果混合动力汽车驱动电机系统发生故障，如何进行诊断与排除？,以下以实际案例为例，介绍混合动力汽车驱动电机系统故障诊

33、断与排除步骤。1. 驱动电机温度传感器异常的故障（1）故障症状 仪表提示驱动电机温度过高，系统功率降低。（2）故障原因分析变频器模块会通过电机内的温度传感器和供给的电流计算电机的温度，当温度异常时，系统将降低电机的输出功率，让电机尽快冷却。采集电机温度的传感器是热敏电阻传感器。热敏电阻的阻值和电机温度传感器相关，它根据电机温度的变化而变化。电机温度越低，热敏电阻的阻值越大。相反，电机温度越高，热敏电阻的阻值越小。电机温度传感器与HV控制ECU连接。由HV控制ECU的MMT端子提供的5V的电源电压经过电阻R到达电机温度传感器。,获取信息,为了防止电机过热，HV控制ECU根据这种信号限制负载。另外

34、，HV控制ECU检查电机温度传感器是否出现线路故障和传感器故障。以发电电机温度传感器为例，其相关电路图及连接端子，如图4-2-2所示。,图4-2-2 电机传感器电路图,获取信息,（3）诊断关键步骤及参数：1）使用诊断仪读取电机温度传感器数据进入专用诊断仪的下列菜单：powertrain/Hybird Contro/Data list。读取专用诊断仪上显示的MG1发电电机温度值 提示：如果电路开路或+B短路，则专用诊断仪显示的数据是-50（-58）。如果电路GND短路，则专用诊断仪显示的数据是205（401）。,表4-2-2 MG1发电电机温度值显示,2）若是显示的温度不在正常范围-49204，

35、需要检查温度传感器与模块之间的连接线路以及温度传感器本身技术状态。详细检查方法与步骤，请参考热敏电阻类传感器的诊断方法。,获取信息,2. 电机角度传感器异常的故障（1）故障症状仪表显示驱动系统故障，车辆不能正常驱动（MG2角度故障）；或发动机不能被正常起动（MG1角度故障）（2）故障原因分析如图4-2-3所示，电机角度传感器是一种检测转子磁极位置的传感器，它对保证MG1和MG2的高效控制是必需的。角度传感器的定子包括一个励磁线圈和两个检测线圈。因为转子是椭圆形状的，定子和转子间的间隙随着转子转动而变化。预定频率的交流电流过励磁线圈和检测线圈S和C并且根据传感器转子的位置输出交流电。HV ECU

36、根据检测线圈S和C的相位及它们的波形高度来检测转子的绝对位置。此外，为了把角度传感器用做一个速度传感器，CPU计算出在一段预定的时间内位置的变化次数。,获取信息,图4- 电2-3机角度传感器原理图,获取信息,以MG2电机角度传感器控制电路为例，其控制电路图如图4-2-4所示。,图4-2-4 电机角度传感器电路图,获取信息,（3）诊断关键步骤及参数1）使用诊断仪读取相关故障码；2）使用诊断仪读取对应故障码所指电机的数据流，标准值：数据流应该显示出电机的转动角度。3）检查线束与连接器（控制ECU传感器电路），如图4-2-5所示。,图4-2-5 ECU-电机角度传感器线束与连接器,获取信息,断开H1

37、3 HV ECU连接器,和角度传感器连接器。打开点火开关。测量HV ECU连接器端子与车身接地间的电压 MRF（H13-34）-车身接地、MRFG（H13-33）-车身接地、MSN（H13-20）-车身接地、MSNG（H13-19）-车身接地、MCS（H13-32）-车身接地、MCSG（H13-31）-车身接地均应该小于1V。，均应该小于1V。关闭点火开关。检查线束侧连接器间的电阻，均应该导通 MRF（H13-34）- MRF（M8-1）、MRFG（H13-33）- MRFG（M8-4）、MSN（H13-20）- MSN（M8-2）、MSNG（H13-19）- MSNG（M8-5）、MCS（H

38、13-32）- MCS（M8-3）、MCSG（H13-31）- MCSG（M8-6）均应该小于1。，测量数据小于1。与车身接地绝缘，测量出来的电阻很大。,获取信息,4）检查电机角度传感器本身电阻，如图4-2-6所示。测量电机角度传感器端子间的电阻，参考值标准值：见表4-2-6。,图4-2-6 电机角度传感器电路图,表4-2-6 电机角度传感器端子间的电阻,用兆欧表检查电机角度传感器6个端子间的绝缘电阻，应该相互绝缘，电阻无穷大。,获取信息,3. 变频器性能的故障（1）故障症状仪表显示驱动系统失效，使用诊断仪检查存在变频器性能故障码。（2）故障原因分析变频器为MG1/MG2将HV蓄电池高压直流电

39、转换成交流电。变频器内包含一个三相桥电路，它由6个功率晶体管组成，每个对应于MG1和MG2，用来转换直流电和三相交流电。HV控制ECU控制功率晶体管的激活。变频器将控制所必需的信息，例如安培数和电压传送到HV控制ECU。HV ECU使用电压传感器，它内置于变频器中，用来检测升压后的高压并进行升压控制。变频器电压传感器根据高压的不同输出一个值在0-5V间的电压。高压越高，输出电压越高。高压越低，输出电压越低。HV控制ECU监控变频器电压并检测故障。变频器电路图如图4-2-7所示。,获取信息,如果变频器 警示：诊断前，至少需要5分钟对变频器内的高压电容器进行放电。出现电路故障、内部短路或过热，则变

40、频器通过电机变频器故障信号线路将此信息传送到HV ECU的MFIV端子。,图4-2-7 变频器电路图,获取信息,诊断关键步骤及参数：1）使用专用诊断仪按以下菜单：Powertrain/HybridControl/DTC，读取DTC。2）检查混合动力控制HV ECU连接情况，是否存在松动，检查变频器连接情况，是否存在松动或连接不良，如图4-2-8所示。3）检查混合动力电机线圈电阻。,图4-2-8 混合动力电机线圈端子图,获取信息,检查检修塞与变频器盖是否已经拆下。检查三相电机电缆螺栓是否按标准扭矩拧紧，标准扭矩8Nm。从变频器断开混合动力汽车电机的三相交流电电缆。用万用表测量混合动力汽车电机三相

41、交流电电缆端子电阻标准值，见表4-2-8。,表4-2-8 混合动力汽车电机三相交流电电缆端子电阻,计算U-VU-WW-U端子最大和最小电阻间的差，标准值应该小于2M。用万用表测量混合动力汽车电机三相交流电电缆端子与车身接地之间的绝缘电阻，均应该大于10M或更大。,获取信息,4）使用专用诊断仪，进入以下菜单：Powertrain/HybridControl/Activetest。当变频器驱动强制停止时，测量变频器连接器端子间的电压标准值，见表4-2-10。 5）以上测试均在标准值范围内，则需要更换变频器总成。,表4-2-10 变频器连接器端子间的电压,1. 实施要求本操作任务完成混合动力汽车驱动

42、电机系统的故障诊断与排除，具体包括以下内容。1）驱动电机系统检查：前轮转动情况。2）驱动电机系统检查：前轮转动阻力增加情况。3）电机运行常见故障及修理。2. 实施准备1）防护装备：绝缘防护装备。2）车辆、台架、总成：丰田普锐斯混合动力汽车；或同类混合动力汽车台架。3）专用工具、设备：对应车型故障诊断仪、万用表；或其他适用的设备。4）手工工具：新能源汽车维修组合工具。5）辅助材料：诊断与维修必要的熔丝等耗材。,任务实施,3. 实施步骤警告：在执行车辆高压系统诊断及维护前，务必佩戴完好的个人防护设备，并严格遵守正确的操作步骤。（1）驱动电机系统检查：前轮转动情况1）打开电源开关至 IG 档。2）踩

43、下制动踏板，把变速杆移动至 N 位，如图 4-2-9 所示。3）举升车辆。4）手动转动曲轴带轮，检查前轮是否旋转，如图 4-2-10 所示。,任务实施,任务实施,图 4-2-9变速杆移动至 N 位 图 4-2-10检查前轮是否旋转,5）打开电源开关至 ready 档。6）举升车辆离地 20cm，如图 4-2-11 所示。,任务实施,图 4-2-11举升车辆离地 20cm,7）踩下制动踏板，把变速杆移动到 D 位，然后松开制动踏板，如图 4-2-12 所示。,任务实施,图 4-2-12变速杆移动到 D 位,8）检查前轮是否旋转，如图 4-2-13 所示。提示：如果车轮不能转动，并且诊断仪上显示

44、HV 变速驱动桥输入故障，则应更换混合动力车辆变速驱动桥总成。,任务实施,图 4-2-13检查前轮是否旋转,（2）驱动电机系统检查：前轮转动阻力增加以下步骤检查驱动系统在前轮转动过程中阻力增加的原因。1）检查发动机润滑系统和变速驱动桥润滑系统。2）检查发动机冷却液和变速驱动桥冷却液。3）检查发动机本身和变速驱动桥本身是否有任何故障。,任务实施,（3）驱动电机运行常见故障及修理驱动电机运行常见的故障及修理见表 4-2-11 至表 4-2-13,任务实施,表 4-2-11电机起动困难或不起动,表 4-2-12电机运行温度升高,任务实施,1.判断题。（1）混合动力汽车驱动电机系统发生故障，通常情况下

45、仪表上的动力系统故障指示灯会点亮。（）（2）混合动力汽车驱动系统故障会导致车辆降低运行功率或暂停动力输出。（）（3）驱动系统的数据流主要在 ABS ECU 内，可使用诊断仪读取到关于驱动系统的故障码和数据流。（）（4）关于变频器温度的数据流可以利用诊断仪在 HV 控制 ECU 中读到。（）（5）电机温度的数据流信息可以利用诊断仪读取。（）（6）连接器线束开路、短路的检查最常用的是使用万用表。（）（7）若检查发现是电机绕组故障，修理的方法是改变基础的自由振动频率，使两者不产生共振。（）（8）对于前轮转动的检查，不需要打开电源开关。（）（9）驱动电机系统检查需要进行挂档测试，判断是否存在故障（）,

46、任务考核,2.选择题。（1）（单选）混合动力汽车驱动电机系统故障将导致车辆不能正常行驶。常见的故障有（）。A. 变频器本身故障B. 控制电机角度传感器故障C. 变频器温度传感器故障或控制电机温度过高D. 以上都对（2）（单选）下面是驱动电机温度传感器数据流的数据，有故障是（）。A.50 B.10 C.100 D.160（3）（单选）MG1 的含义是（）。A. 驱动电机 B. 温度传感器 C. 压力传感器 D. 轮速传感器,任务考核,（4）（单选）属于电机起动困难或不起动的原因是（）。A. 电机绕组故障 B. 负载过大 C. 电源电压过低 D. 电机扫膛（5）（单选）属于电机运行时振动过大的原因是（）。A. 电机绕组故障 B. 电动机底座和基础板不牢固C. 电机过载 D. 机械卡住,任务考核,