【課件】3-3 電機(jī)控制器的電路故障診斷與排除

項(xiàng)目三驅(qū)動(dòng)電機(jī)及控制系統(tǒng)故障診斷與排除任務(wù)2電機(jī)旋變信號(hào)電路故障診斷與排除任務(wù)導(dǎo)入Tasktointroduce某秦EV車主，遙控鑰匙進(jìn)入車內(nèi)，踩下制動(dòng)踏板，按下啟動(dòng)按鈕，儀表“OK”燈不亮，車輛無(wú)法正常啟動(dòng)，送至汽車維修站點(diǎn)，維修人員使用診斷儀讀取車輛故障，顯示“與電機(jī)控制器丟失通訊”，請(qǐng)問(wèn)接下來(lái)該如何排查故障呢？

任務(wù)目標(biāo)TaskGoal掌握秦EV的前驅(qū)總成三合一的組成與部件位置；掌握秦EV的電機(jī)控制器的作用與工作原理；掌握秦EV的電機(jī)控制器的故障碼；能正確完成“與電機(jī)控制器丟失通訊”故障排查；能正確使用診斷儀，萬(wàn)用表讀取或測(cè)量相關(guān)數(shù)據(jù)；認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)、積極主動(dòng)，安全生產(chǎn)，文明施工；與小組成員、同學(xué)之間能合作交流，協(xié)調(diào)工作；獲得分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的基本方法；積極主動(dòng)與小組成員交流、討論學(xué)習(xí)成果，取長(zhǎng)補(bǔ)短，完成自我提升。目錄CONTENTS電機(jī)控制系統(tǒng)組成及部件介紹01電機(jī)控制器認(rèn)識(shí)02電機(jī)控制器故障碼03新授PARTONE01電機(jī)控制系統(tǒng)組成及部件介紹結(jié)構(gòu)組成秦EV的驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制系統(tǒng)秦EV的驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制系統(tǒng)，也稱前驅(qū)電動(dòng)總成或三合一驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，主要由驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器（MotorControlUnit，MCU）、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、單檔變速器組成。如圖1所示。圖1秦EV前驅(qū)電動(dòng)總成01電機(jī)控制系統(tǒng)組成及部件介紹安裝位置秦EV的前驅(qū)電動(dòng)總成位于前艙中部，在充配電總成的下方，如圖2所示。充配電總成位置如圖3所示。圖2秦EV前驅(qū)電池總成安裝位置示意圖圖3秦EV實(shí)車上充配電總成安裝位置01電機(jī)控制系統(tǒng)組成及部件介紹集成方案本著“高品質(zhì)、高電壓、高集成、高轉(zhuǎn)速、高性能、低成本”的開(kāi)發(fā)理念，在秦EV的設(shè)計(jì)中，驅(qū)動(dòng)電機(jī)及電機(jī)控制器采用了直連的方式。集成方案的優(yōu)勢(shì)減少三相電纜、驅(qū)動(dòng)電機(jī)和控制器共用冷卻系統(tǒng)（通過(guò)整車控制器（VCU）控制電子水泵、電子風(fēng)扇進(jìn)行循環(huán)冷卻），成本降低了33%，體積減少了30%，重量也減輕了25%，功率密度增加20%，NEDC續(xù)航里程效率提升1%，扭矩密度增加17%，其集成方案如下所示。01電機(jī)控制系統(tǒng)組成及部件介紹集成方案降低成本提高同軸度，減少噪音電機(jī)轉(zhuǎn)子軸和減速器輸入軸共用電機(jī)殼體和減速器殼體共用電機(jī)、電控端子直連，取消三相線電機(jī)、電控水道直連，取消水管降低成本降低成本，提高同軸度，提高裝配精度02電機(jī)控制器認(rèn)識(shí)定義及組成01驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器一種用于控制動(dòng)力電池與驅(qū)動(dòng)電機(jī)之間能量傳輸?shù)难b置。其為動(dòng)力電池和電機(jī)之間的能量轉(zhuǎn)換單元，是驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的控制中心，又稱智能功率模塊。02IGBT（InsulatedGateBipolarTransistor）絕緣柵雙極型晶體管，是一種由MOS（絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管）和BJT（雙極型三極管）組合成的復(fù)合全控型電壓驅(qū)動(dòng)式功率半導(dǎo)體器件，被認(rèn)為是電動(dòng)汽車的核心技術(shù)之一。03IPM智能功率模塊，把功率開(kāi)關(guān)器件（IGBT）和驅(qū)動(dòng)電路集成在一起，而且內(nèi)有過(guò)電壓、過(guò)電流和過(guò)溫等故障檢測(cè)電路，并可將檢測(cè)信號(hào)送到CPU。02電機(jī)控制器認(rèn)識(shí)定義及組成智能功率（IPM）模塊、絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)模塊、信號(hào)數(shù)據(jù)采集模塊、關(guān)聯(lián)電路等硬件硬件部分電機(jī)控制算法與邏輯保護(hù)等軟件部分。軟件部分02電機(jī)控制器認(rèn)識(shí)功能功能1采集扭矩請(qǐng)求、旋變等信號(hào)，控制電機(jī)正向、反向驅(qū)動(dòng)以及正、反轉(zhuǎn)發(fā)電的功能。功能2高壓輸出電壓和電流控制限制的功能。功能3電壓跌落保護(hù)、過(guò)流保護(hù)、過(guò)溫保護(hù)、IPM過(guò)溫保護(hù)、IGBT過(guò)溫保護(hù)、功率限制、扭矩控制限制等功能。功能4能量回饋控制、主動(dòng)泄放、被動(dòng)泄放控制的功能。02電機(jī)控制器認(rèn)識(shí)工作原理旋轉(zhuǎn)變壓器檢測(cè)轉(zhuǎn)子位置并判斷其狀態(tài)，接通電機(jī)控制器內(nèi)相應(yīng)的IGBT，此時(shí)高壓直流電經(jīng)電機(jī)控制器內(nèi)的IGBT進(jìn)行逆變后流入定子繞組線圈，通電產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)（電轉(zhuǎn)磁-電感），利用右手法則判定磁極，同性相斥，異性相吸使轉(zhuǎn)子的磁鐵隨之轉(zhuǎn)動(dòng)。W三極管導(dǎo)通，V三極管PWM控制電流的大小和頻率，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的調(diào)速。圖3電機(jī)控制器原理圖02電機(jī)控制器認(rèn)識(shí)工作原理工作原理當(dāng)車輛在減速或滑行時(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)會(huì)根據(jù)磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)的方法切割導(dǎo)線，將汽車的部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能，進(jìn)行能量回收。旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)是轉(zhuǎn)子，被切割的導(dǎo)線是定子繞組。轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)（機(jī)械能轉(zhuǎn)換成磁能）產(chǎn)生磁場(chǎng)，定子繞組線圈（磁能轉(zhuǎn)成電能-電磁感應(yīng)）產(chǎn)生電能；每轉(zhuǎn)動(dòng)180度產(chǎn)生的電壓方向（極性）改變一次（進(jìn)去低電位，出來(lái)高電位），從而產(chǎn)生交流方波電。最后經(jīng)過(guò)電機(jī)控制器內(nèi)的IGBT上的二極管整流變成直流電輸出給動(dòng)力電池包充電。注意：當(dāng)EV車型電池組的SOC>95%或PHEV車型SOC>90%時(shí)，能量回收的電能不會(huì)給動(dòng)力電池充電。當(dāng)動(dòng)力電池有故障時(shí)，能量回收的電能不會(huì)給動(dòng)力電池充電。03電機(jī)控制器故障碼序號(hào)故障碼（ISO15031-6）故障定義1P1BB000前驅(qū)動(dòng)電機(jī)過(guò)流2P1BB200前驅(qū)動(dòng)電機(jī)一般過(guò)溫告警3P1BB298前驅(qū)動(dòng)電機(jī)嚴(yán)重過(guò)溫告警4P1BB300前驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器IGBT-NTC一般過(guò)溫告警5P1BAC00前驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器IGBT核心溫度一般過(guò)溫告警表1電機(jī)控制器故障碼03電機(jī)控制器故障碼序號(hào)故障碼（ISO15031-6）故障定義6P1BB319前驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器IGBT-NTC嚴(yán)重過(guò)溫告警7P1BAC19前驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器IGBT核心溫度嚴(yán)重過(guò)溫告警8P1BB500前驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器高壓欠壓9P1BB600前驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器高壓過(guò)壓10P1BB700前驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器電壓采樣故障表2電機(jī)控制器故障碼03電機(jī)控制器故障碼序號(hào)故障碼（ISO15031-6）故障定義11P1BB800前驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器碰撞信號(hào)故障12P1BB900前驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器開(kāi)蓋保護(hù)(預(yù)留)13P1BBA00前驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器EEPROM錯(cuò)誤14P1BBC00前驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器DSP復(fù)位故障15P1BBD00前驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器主動(dòng)泄放故障表2電機(jī)控制器故障碼03電機(jī)控制器故障碼序號(hào)故障碼（ISO15031-6）故障定義16P1BBF00前驅(qū)動(dòng)電機(jī)旋變故障-信號(hào)丟失17P1BC000前驅(qū)動(dòng)電機(jī)旋變故障-角度異常18P1BC100前驅(qū)動(dòng)電機(jī)旋變故障-信號(hào)幅值減弱19P1BC200前驅(qū)動(dòng)電機(jī)缺A相20P1BC300前驅(qū)動(dòng)電機(jī)缺B相表2電機(jī)控制器故障碼03電機(jī)控制器故障碼序號(hào)故障碼（ISO15031-6）故障定義21P1BC400前驅(qū)動(dòng)電機(jī)缺C相22P1BC900前驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器電流霍爾傳感器A故障23P1BC500前驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器電流霍爾傳感器B故障24P1BC600前驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器電流霍爾傳感器C故障25P1BC800前驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器IGBT溫度校驗(yàn)故障報(bào)警表2電機(jī)控制器故障碼03電機(jī)控制器故障碼序號(hào)故障碼（ISO15031-6）故障定義26U014187與整車控制器通訊故障27U011100與BMC通訊故障28P1BD119前驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器驅(qū)動(dòng)CPLD過(guò)流故障29P1BD117前驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器驅(qū)動(dòng)CPLD過(guò)壓故障30P1BD000前驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器驅(qū)動(dòng)DSP1死機(jī)故障表2電機(jī)控制器故障碼實(shí)訓(xùn)PARTTWO01任務(wù)實(shí)施安全要求及注意事項(xiàng)實(shí)訓(xùn)開(kāi)始前，提前準(zhǔn)備好需要使用的個(gè)人防護(hù)用品，并檢查是否符合使用標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)訓(xùn)開(kāi)始前，提前做好場(chǎng)地防護(hù)，設(shè)置警告標(biāo)識(shí)，操作位置布置好絕緣防護(hù)措施。記錄車輛銘牌信息，做好檢測(cè)結(jié)果記錄。檢查實(shí)訓(xùn)場(chǎng)地和設(shè)備設(shè)施是否清潔及存在安全隱患，配電箱、排查是否符合用電需求，如不正常請(qǐng)匯報(bào)老師并進(jìn)行處理。實(shí)訓(xùn)結(jié)束后，必須清理場(chǎng)地和設(shè)備，撤除警示標(biāo)識(shí)。任務(wù)實(shí)施01與電機(jī)控制器丟失通訊故障現(xiàn)象遙控鑰匙進(jìn)入車內(nèi)，踩下制動(dòng)踏板，按下啟動(dòng)按鈕，儀表“OK”燈不亮。電器原理圖任務(wù)實(shí)施01與電機(jī)控制器丟失通訊步驟1連接道通908E，讀取故障碼“與電機(jī)控制器丟失通訊”。步驟2查找電器原理圖。步驟3測(cè)量B30/10對(duì)地電壓，實(shí)測(cè)：11V，正常值：11V（正常）。步驟5測(cè)量B30/14對(duì)地電壓，實(shí)測(cè)：1.5~2.5V正常值：1.5~2.5V（正常）。步驟6