新能源汽車整車控制技術(shù) 課件 項目三 整車驅(qū)動控制系統(tǒng)檢測與維修

新能源汽車整車控制技術(shù)高等職業(yè)教育新能源汽車類專業(yè)教材Contents項目一整車控制系統(tǒng)檢測與維修項目二高壓電源系統(tǒng)檢測與維修項目三整車驅(qū)動控制系統(tǒng)檢測與維修項目四電動空調(diào)系統(tǒng)認(rèn)識與維修項目五電動助力系統(tǒng)檢測與維修

項目三整車驅(qū)動控制系統(tǒng)檢測與維修任務(wù)1純電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)檢修

任務(wù)2混合動力電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)檢修

一.任務(wù)引入任務(wù)1純電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)檢修

一輛純電動汽車正常高壓上電后，但車輛不能行駛，技術(shù)人員對車輛驅(qū)動系統(tǒng)進行檢測，確認(rèn)驅(qū)動電機發(fā)生故障，更換驅(qū)動電機總成后故障排除。任務(wù)1純電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)檢修

二.相關(guān)理論知識（一）純電動汽車（BEV）驅(qū)動系結(jié)構(gòu)與控制認(rèn)知1.純電動汽車（BEV）驅(qū)動系類型與結(jié)構(gòu)

（1）傳統(tǒng)后驅(qū)式

傳統(tǒng)后驅(qū)布局，跟傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車后輪驅(qū)動形式基本一致，帶有離合器、變速器以及傳動軸，驅(qū)動橋和內(nèi)燃機的驅(qū)動橋一樣，只是將內(nèi)燃機更換成電機，同時在動力艙內(nèi)布置了電機控制器等元件。任務(wù)1純電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)檢修

二.相關(guān)理論知識（一）純電動汽車（BEV）驅(qū)動系結(jié)構(gòu)與控制認(rèn)知（2）電機減速器驅(qū)動橋一體式

電機-驅(qū)動橋后驅(qū)布局在傳統(tǒng)后驅(qū)布局的基礎(chǔ)上取消了離合器、變速器以及傳動軸等一系列部件，將電機、固定減速比的減速器集成為一個整體，通過兩個半軸驅(qū)動車輪。電機-減速器一體化驅(qū)動系統(tǒng)可以有效改善電機與電控之間的匹配協(xié)同作用，最大程度改善電機出力特性，增加電機扭矩輸出范圍，同時提升車輛的性能。任務(wù)1純電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)檢修

二.相關(guān)理論知識（一）純電動汽車（BEV）驅(qū)動系結(jié)構(gòu)與控制認(rèn)知（3）電機變速器驅(qū)動橋一體式

搭載兩擋變速器，根據(jù)實際情況使用不同擋位。可保證車輛具有較強的動力性能，平時用2擋工作，在車輛需要超車、滿功率加速的時候，切換到齒比更大的1擋幫助車輛完成加速。任務(wù)1純電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)檢修

二.相關(guān)理論知識（4）輪邊電機驅(qū)動式

這種布局將輪邊電機和減速器集成以后融入驅(qū)動橋上，采用剛性連接，減少了高壓電器數(shù)量，線路的長度，達到提升效率的目的，同時還能夠降低車身高度、提高承載量以及增加車內(nèi)空間。（一）純電動汽車（BEV）驅(qū)動系結(jié)構(gòu)與控制認(rèn)知任務(wù)1純電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)檢修

二.相關(guān)理論知識（5）輪轂電機驅(qū)動式

將電機直接安裝在車輪上，輪轂就是電機的轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)向節(jié)就是定子。輪轂電機的車輛能夠明顯降低車輛動力系統(tǒng)的零件數(shù)量以及體積，對車內(nèi)空間實用性和利用率明顯提高。

（一）純電動汽車（BEV）驅(qū)動系結(jié)構(gòu)與控制認(rèn)知任務(wù)1純電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)檢修

二.相關(guān)理論知識2.純電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)組成與控制

比亞迪純電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)主要由主控ECU、電機控制器、驅(qū)動電機、高壓配電箱、動力電池、制動踏板、加速踏板傳感器和擋位控制器等組成。車輛運行時，主控ECU接收加速踏板傳感器、制動踏板傳感器和擋位控制器等信號，經(jīng)處理后，將運行指令傳遞給電機控制器以控制流向驅(qū)動電機的電流大小。任務(wù)1純電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)檢修

二.相關(guān)理論知識3.驅(qū)動電機

驅(qū)動電機位于汽車的前艙，在電機控制器的下方。驅(qū)動電機可將電機控制器逆變處理的交流電能轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)的機械能驅(qū)動車輛行駛，也可以在車輛制動時將車輛的動能轉(zhuǎn)換為電能，回饋給車輛，驅(qū)動電機也可以實現(xiàn)車輛動力系統(tǒng)的鎖止。任務(wù)1純電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)檢修

二.相關(guān)理論知識比亞迪E6驅(qū)動電機最大輸出扭矩：450N·m額定輸出功率：75kW電動機最大輸出功率（峰值功率）為120kW電動機最大輸出轉(zhuǎn)速：7500r/min電動機用油型號：美孚SAE80W-90驅(qū)動電動機油量：2L電動機冷卻方式：水冷比亞迪E6電動機由外圈的定子、內(nèi)圈的轉(zhuǎn)子和旋轉(zhuǎn)變壓器等組成。任務(wù)1純電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)檢修

二.相關(guān)理論知識（1）定子部分

由電樞鐵芯、電樞三相繞組、機座等組成，電樞鐵芯一般采用0.5mm硅鋼片緊密疊轉(zhuǎn)而成。三相繞組沿電樞鐵芯對稱分布，在空間互差120°電角度。（2）轉(zhuǎn)子部分

主要由永磁體、轉(zhuǎn)子鐵芯和轉(zhuǎn)軸等組成，永磁體采用鐵氧體和釹鐵硼永磁材料。轉(zhuǎn)子鐵芯可根據(jù)磁極結(jié)構(gòu)不同，采用鋼板或硅鋼片疊壓而成。

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二.相關(guān)理論知識4.旋轉(zhuǎn)變壓器

用于電動機轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)角的測量。旋轉(zhuǎn)變壓器定子包括三個繞組，即勵磁繞組R1R2和兩組輸出繞組S1S3、S2S4，3個繞組放在同一個定子槽內(nèi)。轉(zhuǎn)子磁極形狀為特殊設(shè)計，使得氣隙磁場近似于正弦波。

工作時，以一恒定頻率的交流電壓為勵磁繞組R1R2勵磁，繞組S1S3、S2S4輸出與轉(zhuǎn)子永磁體旋轉(zhuǎn)位置相對應(yīng)的值。其輸出信號隨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角做正弦變化并彼此相差90°。在時間上兩輸出繞組的電壓幅值與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角成正、余弦函數(shù)關(guān)系。

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二.相關(guān)理論知識5.電機控制器

主要功能是控制電機的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、功率、扭矩和轉(zhuǎn)速等。

電機控制器總成內(nèi)部分為上中下層，上下層為電動機控制單元，中層為水道冷卻單元，總成外部有各種信號接插件：12V電源、擋位控制器、加速踏板傳感器、制動踏板傳感器、旋轉(zhuǎn)變壓器、電機溫度、預(yù)充滿信號線等，2根動力電池正負(fù)極接插件，3根電機三相線接插件和2個水套接頭等。任務(wù)1純電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)檢修

二.相關(guān)理論知識6.電機控制器動力電路與控制電路

比亞迪E6電機控制器動力流由高壓配電箱輸入，經(jīng)內(nèi)部逆變?yōu)槿嘟涣麟娡ㄟ^三相高壓線至驅(qū)動電機，電機控制器連接的控制線主要有油門、制動踏板位置傳感器、電機旋變及溫度傳感器、數(shù)據(jù)傳輸CAN線、制動、駐車、模式開關(guān)信號等。任務(wù)1純電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)檢修

二.相關(guān)理論知識7.驅(qū)動電機冷卻系統(tǒng)

比亞迪E6電動汽車電動機的冷卻系統(tǒng)采用閉式強制水冷循環(huán)系統(tǒng)，冷卻介質(zhì)為乙二醇型冷卻液。驅(qū)動電機冷卻系統(tǒng)由電動水泵提供動力，低溫冷卻液通過冷卻管路由散熱器流向電機控制器、DC—DC轉(zhuǎn)換器、動力電機等待散熱元件，冷卻液在待散熱元件吸收熱量后，在通過冷卻管路流經(jīng)散熱器進行散熱，之后進行下一循環(huán)。

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二.相關(guān)理論知識8.加速踏板位置傳感器

通過駕駛?cè)丝刂萍铀偬ぐ宓男D(zhuǎn)角度，來控制加速踏板位置傳感器輸出的電壓信號，將電壓信號傳遞給電機控制器，電機控制器根據(jù)加速踏板位置傳感器輸出的電壓信號控制電機電流大小，以到達控制電機扭矩的目的。

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二.相關(guān)理論知識（二）BEV驅(qū)動控制系統(tǒng)故障診斷與檢測1.驅(qū)動電機控制系統(tǒng)故障診斷

一般按照性質(zhì)劃分，可分為電氣故障和機械故障；機械故障，一般比較容易發(fā)現(xiàn)和判斷；具體來說是異響故障，一般會在電動汽車行駛過程中，可聽到一些不同于以往行駛的聲音，這類異響的產(chǎn)生，大概率是因為轉(zhuǎn)子掃膛或軸承磨損造成。

電氣故障，主要有控制器故障，控制電路故障，傳感器故障、驅(qū)動電機電氣故障等。

此外驅(qū)動系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)異常，也會使驅(qū)動系統(tǒng)不能正常工作。任務(wù)1純電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)檢修

二.相關(guān)理論知識2、驅(qū)動電機控制系統(tǒng)故障處理方法

首先使用診斷儀診斷，將診斷儀連接DLC3診斷口，進行故障診斷，驅(qū)動電機控制器模塊故障診斷表如表所示。任務(wù)1純電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)檢修

二.相關(guān)理論知識

（1）P1B00-00IPM故障

報IPM故障，說明控制器內(nèi)功率模塊或其控制電路損壞，應(yīng)更換驅(qū)動電機控制器。（2）P1B01-00旋變故障

檢查低壓接插件；退電OFF擋，拔掉電機控制器低壓接插件，測量旋轉(zhuǎn)變壓器電阻是否正常，若正常，則檢查電機控制器接插件是否松動，如果沒有，則為動力控制器故障，應(yīng)更換驅(qū)動電機控制器驗證。（3）P1B02-00欠壓保護故障

①檢測動力電池電量是否大于10%，若不足給動力電池充電。②檢測高壓母線電壓，斷開維修開關(guān)，等待5min，拔掉電機控制器高壓接插件端子，插上維修開關(guān)，整車上OK電，EV模式，測量母線端電壓值，若線端電壓值不足，檢查高壓配電盒及高壓線路，若正常，更換驅(qū)動電機控制器驗證。任務(wù)1純電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)檢修

二.相關(guān)理論知識（4）P1B07-00加速踏板傳感器異常故障

檢查低壓接插件，檢查低壓接插件是否松動；若松動插緊或更換接插件，檢測加速踏板傳感器，若故障不在加速踏板傳感器則更換驅(qū)動電機控制器。（5）P1B08-00電機過溫故障

檢查高壓冷卻回路，冷卻回路故障檢測電機，若電機無故障則更換驅(qū)動電機控制器。（6）P1B0A-00缺相故障

檢查低壓接插件，檢查低壓接插件是否松動，若松動插進緊或更換接插件，檢測動力總成，若故障不在動力總成，則更換驅(qū)動電機控制器驗證。（7）P1B05-00IPM散熱器過溫故障①檢查高壓冷卻回路。②冷卻回路無故障，則更換驅(qū)動電機控制器。任務(wù)1純電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)檢修

二.相關(guān)理論知識（8）全面診斷

故障現(xiàn)象不在故障診斷表內(nèi)，應(yīng)進行全面診斷，具體方法是按維修手冊對驅(qū)動電機控制器低壓接插件各插腳按標(biāo)準(zhǔn)電壓進行測量。3.驅(qū)動電機控制系統(tǒng)傳感器檢測（1）比亞迪E6旋轉(zhuǎn)變壓器各個繞組阻值及其波形檢測

①測量旋轉(zhuǎn)變壓器各繞組阻值檢測

拔下驅(qū)動電機上旋轉(zhuǎn)變壓器插座插頭，使用萬用表電阻擋測量旋轉(zhuǎn)變壓器勵磁、正弦和余弦3組線圈阻值，旋轉(zhuǎn)變壓器插座勵磁插針4、12號端子的電阻值，正常值為8.1Ω±2Ω；測量正弦線圈插針5、13端子的電阻值，正常值為14Ω±4Ω；測量余弦線圈6、14號端子的電阻值，正常值為14Ω±4Ω。任務(wù)1純電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)檢修

二.相關(guān)理論知識2）測量旋轉(zhuǎn)變壓器各個繞組波形

②測量旋轉(zhuǎn)變壓器各個繞組波形使用示波器，設(shè)置通道模式，打開啟動開關(guān)，在線測量旋轉(zhuǎn)變壓器勵磁（EXC）、正弦(M-SIN)和余弦(M-COS)3組線圈波形。任務(wù)1純電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)檢修

二.相關(guān)理論知識

（2）電機檢測

電機線圈測量：電機A、B、C三相高壓線之間阻值小于0.9Ω.且三相線圈阻值應(yīng)一致，電機A、B、C三相繞組與殼體絕緣電阻應(yīng)大于10MΩ.（3）加速踏板位置傳感器檢查①加速踏板位置傳感器檢查

從與驅(qū)動電機控制器連接的加速踏板位置傳感器連接器B31后端引線處，用萬用表檢查各測量電壓值如表所示。任務(wù)1純電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)檢修

二.相關(guān)理論知識②電機控制器線束與加速踏板位置傳感器線束電阻檢查，如表所示三.任務(wù)實施準(zhǔn)備工作

(1)防護裝備:常規(guī)工作服、絕緣鞋、絕緣手套。(2)車輛、臺架.總成:比亞迪E5純電動汽車，或其他同類新能源車輛。(3)專用工具、設(shè)備:萬用表、汽車舉升機或其他適用的設(shè)備。(4)手工工具:組合工具。(5)輔助材料:無。操作流程1.車輛下電、驗電操作、放掉驅(qū)動系統(tǒng)冷卻液2.拆卸高壓電控總成

3.拆下驅(qū)動電機。4.按相反順序安裝驅(qū)動電機。操作提示1.拆卸驅(qū)動電機前確保低壓以下電，整車高壓不上電。2.拔下水管放出冷卻液時，應(yīng)避免冷卻液進入高壓和低壓插接件中純電動汽車驅(qū)動電機拆卸任務(wù)1純電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)檢修

任務(wù)1純電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)檢修

三.任務(wù)實施

（1）按照規(guī)范流程完成車輛下電、驗電操作、放掉驅(qū)動系統(tǒng)冷卻液、拆下高壓電控總成高低壓線束插接件、冷卻水管（2）拆卸動力總成外圍部件、固定螺栓，取下高壓電控總成。。1.比亞迪E5純電動汽車驅(qū)動電機拆卸任務(wù)1純電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)檢修

三.任務(wù)實施

①拆下車速傳感器插頭及線束固定卡扣。②拆下驅(qū)動電機冷卻液溫度傳感器、旋變傳感器和溫度傳感器插頭及線束固定卡扣。③拆下驅(qū)動電機冷卻液出水管固定卡箍與水管及驅(qū)動電機搭鐵線束固定螺栓、電動真空泵三顆固定螺栓并懸掛.驅(qū)動電機拆卸任務(wù)1純電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)檢修

三.任務(wù)實施

④拆下驅(qū)動電機右側(cè)固定支架上部一顆固定螺栓，舉升車輛后用鐵絲懸掛電動壓縮機

⑤拆下電動壓縮機四顆固定螺栓.驅(qū)動電機拆卸任務(wù)1純電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)檢修

三.任務(wù)實施2.拆卸半軸及取下驅(qū)動電機（1）降下車輛后分別拆下左前、右前輪輪轂裝飾蓋，撬起半軸螺母鎖片，拆下半軸螺母，拆下左前、右前輪胎，拆下右前輪制動油管支架固定螺栓、右前輪輪速傳感器

（2）拆下轉(zhuǎn)向橫拉桿球頭固定螺栓，拔出右側(cè)半軸球籠，固定制動盤與減振器任務(wù)1純電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)檢修

三.任務(wù)實施

（3）按同樣操作方法拔出左側(cè)半軸球籠，舉升車輛，拔出左右半軸（4）將舉升托盤千斤頂從下部頂住動力總成，旋松驅(qū)動電機右側(cè)支架3顆固定螺栓，同樣旋松減速器左側(cè)支架的3顆固定螺栓，旋松減速器后側(cè)支架的3顆固定螺栓。

任務(wù)1純電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)檢修

（5）拆下旋松的9顆固定螺栓，拆下車身底部加強支架及固定螺栓，拆下減速器后側(cè)支架固定螺栓。拆下車身底部加強支架及固定螺栓，拆下減速器后側(cè)支架固定螺栓。

（6）取下減速器后側(cè)支架，緩慢降下托盤千斤頂，觀察是否有管路及線束阻礙動力總成的下降，取下減速器后側(cè)支架，緩慢降下托盤千斤頂。

三.任務(wù)實施任務(wù)2混合動力電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)檢修

一輛豐田普銳斯混合動力電動汽車，出現(xiàn)動力故障指示燈點亮，車輛不能行駛，經(jīng)檢查確認(rèn)驅(qū)動系統(tǒng)發(fā)生故障，更換混合動力汽車驅(qū)動橋后，故障排除

。一.任務(wù)引入任務(wù)2混合動力電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)檢修

（一）HEV驅(qū)動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與控制認(rèn)知1.按輸出功率所占比重分類

在混合動力系統(tǒng)中，根據(jù)電動汽車電動機的輸出功率在整個系統(tǒng)輸出功率中所占比重，混合動力汽車可分：弱混、中混、重混?；旌隙炔煌δ芤笠灿胁顒e，混合度指的是電系統(tǒng)功率占動力源總功率的百分比。二.相關(guān)理論知識任務(wù)2混合動力電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)檢修

二.相關(guān)理論知識（1）弱混動力系統(tǒng)

弱混系統(tǒng)采用了48VBSG電機系統(tǒng)（皮帶驅(qū)動式啟動機/發(fā)電機），電機通過皮帶與發(fā)動機曲軸連接，因電機功率小，不能驅(qū)動車輪，主要功能是實現(xiàn)發(fā)動機的起停，同時還具有輔助發(fā)動機助力功能，并能夠在電動汽車制動和下坡工況下，實現(xiàn)對部分能量進行回收;弱混系統(tǒng)的混合度一般在15%以下。

任務(wù)2混合動力電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)檢修

二.相關(guān)理論知識（2）中度混合（中混）動力系統(tǒng)

采用ISG系統(tǒng)并使用高壓電機，電機可暫短驅(qū)動車輛輕載行駛，在汽車加速或者大負(fù)荷工況時，電機可輔助發(fā)動機驅(qū)動車輛，補充發(fā)動機本身動力輸出的不足，提高整車性能。這種系統(tǒng)的混合程度較高，可以達到30%左右，在城市循環(huán)工況下節(jié)油率可以達到20%~30%，目前技術(shù)比較成熟，應(yīng)用廣泛。

（3）重度混合（重混）動力系統(tǒng)

采用了272~650V的高壓電機，混合度可以達到50%以上，在城市循環(huán)工況下節(jié)油率可以達到30%~50%。其特點是動力系統(tǒng)以發(fā)動機為基礎(chǔ)動力，動力電池為輔助動力。采用的電機功率更為強大，完全可以滿足車輛在起步和低速時的動力要求。任務(wù)2混合動力電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)檢修

二.相關(guān)理論知識2.根據(jù)混合動力驅(qū)動的聯(lián)結(jié)方式分為（1）串聯(lián)式混合動力電動汽車

發(fā)動機帶動發(fā)電機發(fā)電，發(fā)出的電能通過電動機控制器輸送給電動機，由電動機將電能轉(zhuǎn)化為機械能驅(qū)動汽車行駛。與傳統(tǒng)的燃油車比較，

它是一種發(fā)動機輔助型的電動汽車，主要是為了增加汽車的行駛里程。任務(wù)2混合動力電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)檢修

二.相關(guān)理論知識（2）并聯(lián)式混合動力電動汽車

有兩套驅(qū)動系統(tǒng)：驅(qū)動部件有發(fā)動機和電動機，發(fā)動機和電動機通常采用不同的離合器驅(qū)動車輪，可以采用發(fā)動機單獨驅(qū)動，電力單獨驅(qū)動以及發(fā)動機和電力混合驅(qū)動三種不同的工作模式；并聯(lián)式是一種電力輔助型的燃油車，目的是為了降低排放和燃油消耗。任務(wù)2混合動力電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)檢修

二.相關(guān)理論知識并聯(lián)式混合動力汽車的工作模式主要有以下幾種：①純電驅(qū)動模式。傳統(tǒng)車輛起步時發(fā)動機效率低，排放差。并聯(lián)結(jié)構(gòu)由于增加了一套電驅(qū)動系統(tǒng)，在電池電量充足的情況下使用純電動機啟動和車輛起步驅(qū)動。②純發(fā)動機驅(qū)動模式。當(dāng)車輛勻速行駛，滿足發(fā)動機高效工作區(qū)域時，使用純發(fā)動機驅(qū)動，可以獲得較高的效率。③混合驅(qū)動模式。加速或爬坡工況下車輛需要更大的驅(qū)動力，此時內(nèi)燃機和電機兩個動力系統(tǒng)同時輸出動能，滿足動力要求；電動機的能量來自電池組。④行車充電模式。當(dāng)發(fā)動機輸出功率大于車輛負(fù)荷，電池組荷電狀態(tài)未達到最高限值時，發(fā)動機多余能量用來帶動發(fā)電機給電池組充電。⑤制動能量回收模式。車輛減速制動時電動機作為發(fā)電機使用，提供供電制動力矩，同時回收電能給電池組充電。⑥停車充電模式。若停車前電池組的電量不足，為了保證下一次起動時可以使用純電動機啟動，增加純電驅(qū)動續(xù)駛里程，可以在停車時利用發(fā)動機給電池組充電。

并聯(lián)式混合動力驅(qū)動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)有多種，電機可放置在變速器前，也可放置在變速器后；以比亞迪秦混合動力汽車為例，比亞迪秦將驅(qū)動電機加在變速器的輸出端避免了對變速器扭矩承受能力的需求，只要減速器能承受,全部功率都可以用上,就可以讓整車的功率加大。

但是這種模式也有缺點,電機不經(jīng)過變速器,只有固定減速,到了高速,電機在高轉(zhuǎn)速下效率會下降,提供給車輪的扭矩也會急劇下降。

任務(wù)2混合動力電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)檢修

二.相關(guān)理論知識（3）混聯(lián)式混合動力電動汽車

驅(qū)動系統(tǒng)主要由發(fā)動機、蓄電池組、功率轉(zhuǎn)換器、電動機、發(fā)電機、動力合成器或離合器和變速器等組成。

發(fā)動機的輸出功率分為兩部分，一部分通過動力合成器或離合器輸送到傳動裝置，驅(qū)動車輛；另一部分輸送到發(fā)電機進行發(fā)電；發(fā)動機產(chǎn)生的電能分配給蓄電池組或電動機。任務(wù)2混合動力電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)檢修

二.相關(guān)理論知識①純發(fā)動機驅(qū)動模式：僅有發(fā)動機向車輛提供驅(qū)動功率，蓄電池組既不從傳動系統(tǒng)中獲取能量也不提供電能。此時，電動機、發(fā)電機處于關(guān)閉狀態(tài)。

②純電驅(qū)動模式：車輛由蓄電池組通過功率轉(zhuǎn)換器向電動機供電，電動機直接向車輪提供驅(qū)動功率。此時，發(fā)動機、發(fā)電機處于關(guān)閉狀態(tài)。

③混合驅(qū)動模式：車輛的驅(qū)動功率由蓄電池和發(fā)動機共同提供，并通過動力合成器合成或離合器結(jié)合后，向機械傳動裝置提供動力。④再生制動模式：電動機運行在發(fā)電機狀態(tài)，通過消耗車輛本身的動能產(chǎn)生電功率，向蓄電池組充電，發(fā)動機處于關(guān)閉狀態(tài)。⑤蓄電池停車充電模式：車輛停止行駛，發(fā)動機通過動力合成器或直接帶動發(fā)電機發(fā)電，向蓄電池組提供電能進行充電。⑥發(fā)動機驅(qū)動、蓄電池充電模式：發(fā)動機除提供車輛行駛所需要的驅(qū)動功率外，同時向蓄電池組提供充電功率。此時，發(fā)動機的功率由動力合成器或離合器分成2路，一路驅(qū)動車輛行駛，一路帶動發(fā)電機發(fā)電。任務(wù)2混合動力電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)檢修

二.相關(guān)理論知識（4）插電式混合動力(PHEV)

插電式混合動力可以外接電網(wǎng)充電；在相同車型條件下，電池比油電混動的電池功率大，內(nèi)燃機功率比油電式混動的小。

純電動子模式中，發(fā)動機關(guān)閉，電池是唯一的能量源。該模式適合于啟動、低速和低負(fù)荷時應(yīng)用。混合動力子模式中，發(fā)動機和電動機同時工作

。該模式適合高速，尤其是全面達到動力性能指標(biāo)時采用。任務(wù)2混合動力電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)檢修

二.相關(guān)理論知識（二）豐田普銳斯Prius混合動力汽車驅(qū)動系統(tǒng)組成

由阿特金森發(fā)動機、高電壓HV蓄電池、高壓蓄電池計算機、整車控制計算機（HV-ECU）、發(fā)動機ECU、變頻器(逆變器)、變速驅(qū)動橋（包括電動機/發(fā)電機MG1和MG2、行星排）等組成。任務(wù)2混合動力電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)檢修

二.相關(guān)理論知識1.阿特金森發(fā)動機（Atkinson循環(huán)發(fā)動機）特點

高壓縮比，長膨脹行程，活塞的做功行程要比進氣行程大，通過進氣門關(guān)閉延遲，使得部分混合氣體被推回到進氣歧管中，使每次進入燃燒室的理論空燃比的混合氣體量便相對減少了，做功行程又相對增加了做功量，所以燃油經(jīng)濟性得到了提高。任務(wù)2混合動力電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)檢修

二.相關(guān)理論知識阿特金森發(fā)動機進氣調(diào)節(jié)

采用VVT-i“智能可變配氣正時系統(tǒng)”，主要的原理是在凸輪軸上加裝一套液力機構(gòu)，通過ECU的控制，在一定角度范圍內(nèi)對氣門的開啟、關(guān)閉的時間進行調(diào)節(jié)，或提前、或延遲、或保持不變。凸輪軸的正時齒輪的外轉(zhuǎn)子與正時鏈條(皮帶)相連，內(nèi)轉(zhuǎn)子與凸輪軸相連。外轉(zhuǎn)子可以通過液壓油間接帶動內(nèi)轉(zhuǎn)子，從而實現(xiàn)一定范圍內(nèi)的角度提前或延遲。

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二.相關(guān)理論知識2.發(fā)動機ECU控制

發(fā)動機ECU接收整車控制器信號，并采集相應(yīng)的傳感器信號，控制發(fā)動機點火、噴油、配氣正時、排放等系統(tǒng)運行。任務(wù)2混合動力電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)檢修

二.相關(guān)理論知識3.高電壓HV蓄電池

由28個模塊串聯(lián)為201.6V的高壓蓄電池，質(zhì)量為30kg左右，位后座后的行李箱中。蓄電池的電極為多孔鎳氫氧化物合金組成，電解質(zhì)是水溶性氫氧化鉀和氫氧化鋰的混合。HV蓄電池上設(shè)有檢修塞、主、負(fù)及預(yù)充繼電器（1、2、3號繼電器）、預(yù)充電阻。主負(fù)及預(yù)充繼電器作用是根據(jù)整車控制指令連接或斷開高壓電路的動力。任務(wù)2混合動力電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)檢修

二.相關(guān)理論知識4.變頻器

具有變頻、升壓、變流、充電功能。將蓄電池高壓直流電，變?yōu)槿?00V交流電，以不同的控制電流，驅(qū)動“電動機/發(fā)電機”MG1、MG2，以不同的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩使車輪運轉(zhuǎn)。并能將500V交流電，變?yōu)?01.6V直流電，給蓄電池充電。其外殼中有水套，利用冷卻液散熱，以保持正常溫度，變頻器控制電路。任務(wù)2混合動力電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)檢修

二.相關(guān)理論知識5.整車控制計算機（HV-ECU）

整車控制器是控制混合動力汽車動力的核心控制單元，可完成車輛啟動、發(fā)動機與電動機動力分配、能量回饋控制、DC/DC變換、空調(diào)控制等功能，在驅(qū)動控制時，HV-ECU接收駕駛?cè)溯斎胫噶罱Y(jié)合汽車行駛工況等各項參數(shù)向發(fā)動機ECU和驅(qū)動電機變頻器發(fā)出動力輸出指令控制汽車運行。任務(wù)2混合動力電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)檢修

二.相關(guān)理論知識6.高壓蓄電池計算機

高壓蓄電池電腦是汽車能量的控制中心其主要功能是：（1）檢測電池的運行狀態(tài)，即檢測溫度、電壓和電流以防止發(fā)生漏電等故障，確保電池的安全使用。（2）根據(jù)電池的溫度傳感器等信號控制冷卻風(fēng)扇的工作，確保電池的溫度處于合適范圍。（3）控制電池的充放電過程，使電池SOC始終處在60%左右。任務(wù)2混合動力電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)檢修

二.相關(guān)理論知識7.變速驅(qū)動橋

由2個交流500V的電動機MG1/MG2、發(fā)電機、行星齒輪及主減速齒輪等組成。行星齒輪組可將發(fā)動機輸出功率分為兩部分傳輸：一部分驅(qū)動汽車；另一部分驅(qū)動電機MG1用來發(fā)電。行星齒輪的太陽齒輪連接到電機MG1上，環(huán)齒輪連接到電機MG2上，行星齒輪架連接到發(fā)動機輸出軸上，動力通過中間軸主動齒輪、減速器主、從動齒輪傳送到車輪。任務(wù)2混合動力電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)檢修

二.相關(guān)理論知識8.豐田普銳斯混合動力電動汽車工作模式。（1）車輛起步時：

當(dāng)汽車車輛起步時，發(fā)動機不運轉(zhuǎn)，利用電動機低速大扭矩的特性驅(qū)動車輛。（2）低速－中速行駛時

在低速-中速行駛時，使用HV蓄電池的電力，通過電動機驅(qū)動車輛行駛。HV蓄電池的電量少時，利用發(fā)動機來帶動發(fā)電機發(fā)電，為電動機提供動力，車輛起步和低速－中速行駛時動力傳遞。任務(wù)2混合動力電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)檢修

二.相關(guān)理論知識（3）一般行駛時

在車輛進入巡航狀態(tài)下，由發(fā)動機產(chǎn)生的動力直接驅(qū)動車輪，依照駕駛狀況部分動力被分配給發(fā)電機。由發(fā)電機產(chǎn)生的動力用來驅(qū)動電動機和輔助發(fā)動機。利用發(fā)動機和電動機這一雙重傳動系統(tǒng)，發(fā)動機產(chǎn)生的動力以最小消耗被傳向地面。HV蓄電池的電量少時，發(fā)動機輸出功率會被提高以加大發(fā)電量，來給HV蓄電池充電。（4）一般行駛時/剩余能量充電

當(dāng)發(fā)動機發(fā)出的驅(qū)動能量大于行駛阻力時，動力控制系統(tǒng)將剩余能量用于HV蓄電池充電。因為油電混合動力系統(tǒng)在高速運轉(zhuǎn)時是采用發(fā)動機來驅(qū)動，而發(fā)動機有時會產(chǎn)生多余的能量。這時多余的能量由發(fā)電機轉(zhuǎn)換成電力，用于儲存在HV蓄電池中。任務(wù)2混合動力電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)檢修

二.相關(guān)理論知識（5)全速開進（行駛）時

在需要強勁加速力（如爬陡坡及超車）時，HV蓄電池提供電力，加大電動機的驅(qū)動力；通過發(fā)動機和電動機雙動力的結(jié)合使用，實現(xiàn)更高水平的強勁而流暢的加速性能。（6）減速/能量再生時

在踩制動器和松加速踏板時，車輪的旋轉(zhuǎn)力帶動電動機運轉(zhuǎn)，此時電動機將作為發(fā)電機使用，將動能轉(zhuǎn)換成電能，回收到HV蓄電池中進行再利用。（7）停車時

動力系統(tǒng)全部停止。當(dāng)HV蓄電池電量過低時，發(fā)動機將繼續(xù)運轉(zhuǎn)，為HV蓄電池充電。任務(wù)2混合動力電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)檢修

二.相關(guān)理論知識（三）混合動力電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)故障診斷與處理常見的故障部件：

系統(tǒng)內(nèi)的傳感器、電機控制器、驅(qū)動電機、低壓線路、高壓線路等。故障診斷與處理：

首先要問詢客戶有關(guān)車輛出現(xiàn)的問題，然后將智能測試儀連接到數(shù)據(jù)鏈路插接口。若測試儀器顯示通信故障，則檢查數(shù)據(jù)鏈路插接口。在確定故障前應(yīng)進行一次故障診斷碼清除，若故障未出現(xiàn)則進行癥狀模擬，若故障又出現(xiàn)，檢查故障碼并查表，檢查時記錄故障診斷碼與定格數(shù)據(jù)；進行電路檢查、識別故障、調(diào)整或進行修理。注意：檢查高壓部件前，要帶好絕緣手套，嚴(yán)格遵守安全操作規(guī)范。

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二.相關(guān)理論知識1.電機角度傳感器異常診斷與處理

在變速驅(qū)動橋上安裝有兩個電機角度傳感器，即:電機旋轉(zhuǎn)變壓器，分別用于檢測MG1、MG2電機的轉(zhuǎn)速和電機轉(zhuǎn)子角度。(1)故障癥狀：儀表顯示驅(qū)動系統(tǒng)故障，車輛不能正常驅(qū)動（MG2角度故障）；或發(fā)動機不能被正常起動（MG1角度故障）。

(2)診斷關(guān)鍵步驟及參數(shù)①使用診斷儀讀取相關(guān)故障碼.②使用診斷儀讀取對應(yīng)故障碼所指電機的數(shù)據(jù)流，數(shù)據(jù)流應(yīng)顯示出電機的轉(zhuǎn)動角度。③斷開HVECU連接器,和角度傳感器連接器，檢查線束與連接器導(dǎo)通情況，電阻值應(yīng)小于1Ω。任務(wù)2混合動力電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)檢修

二.相關(guān)理論知識④檢查電機角度傳感器本身電阻。a.測量電機角度傳感器勵磁、正弦和余弦3組線圈阻值（勵磁線圈7.65~10.2Ω，正弦和余弦線圈12.5~16.8Ω），各線圈阻值應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。b.用兆歐表檢查電機角度傳感器6個端子間的絕緣電阻，應(yīng)該相互絕緣，阻值應(yīng)大于10MΩ或更大。⑤然后連接解碼儀，將原來的汽車故障碼消除，再次讀取故障碼，儀器顯示應(yīng)正常，則故障排除。任務(wù)2混合動力電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)檢修

二.相關(guān)理論知識2.驅(qū)動電機溫度傳感器異常的故障診斷與處理（1）故障癥狀:儀表提示驅(qū)動電機溫度過高，系統(tǒng)功率降低。（2）診斷關(guān)鍵步驟及參數(shù)：

使用診斷儀讀取電機溫度傳感器數(shù)據(jù)，進入專用診斷儀讀取專用診斷儀上顯示的MG1發(fā)電機溫度值（提示：如果電路開路，則專用診斷儀顯示的數(shù)據(jù)是-50℃或-58℃。如果信號電路對GND短路，則專用診斷儀顯示的數(shù)據(jù)是204℃）。若是顯示的溫度不在正常范圍-49~204℃，需要檢查溫度傳感器與模塊之間的連接線路以及溫度傳感器本身技術(shù)狀態(tài)。詳細檢查方法與步驟，請參考熱敏電阻類傳感器的診斷方法。

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二.相關(guān)理論知識3.變頻器性能的故障圖

（1）故障癥狀

變頻器出現(xiàn)故障，儀表會顯示驅(qū)動系統(tǒng)失效，可使用診斷儀進行檢查。變頻器控制線路GUU、GVU、GWU用于驅(qū)動MG1，MUU、MWU和MVU用于驅(qū)動MG2。HV控制ECU通過PWM信號控制MG1和MG2電機運行。任務(wù)2混合動力電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)檢修

二.相關(guān)理論知識（2）檢修過程

首先通過故障診斷儀讀取變頻器故障碼。查看有無與變頻器本身有關(guān)的故障信息，若診斷儀無法與變頻器進行通信，則檢測變頻器的電源保險及供電線路。若供電正常，且可以通信，則根據(jù)故障碼信息找到故障點并進行檢測，若沒有給出明確的故障原因指向，則需要對汽車進一步進行檢查。①電機變頻器內(nèi)部短路

變頻器內(nèi)部出現(xiàn)故障，要參考故障碼，如MG2變頻器內(nèi)部電壓(VH)傳感器異常、或外部相關(guān)線路開路、短路，則會生成故障碼如表所示，其檢測原理與檢修方法如下：DTC碼INF碼檢測條件P0A78266逆變器電壓(VH)傳感器線路開路或者對地（GND）短路267逆變器電壓(VH)傳感器線路+B短路523逆變器電壓(VH)傳感器偏移故障586逆變器電壓(VH)傳感器線路性能問題任務(wù)2混合動力電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)檢修

二.相關(guān)理論知識a.逆變器電壓(VH)傳感器：HV-ECU使用安裝在變頻器內(nèi)部的電壓傳感器來檢查增壓控制后的高壓。變頻器電壓傳感器根據(jù)高壓的變化輸出的值在0~5V變化。高壓越高，輸出電壓越高。高壓越低，輸出電壓越低。實際輸出電壓范圍在1.6~3.8V。如果HV-ECU檢測到電壓(VH)傳感器信號及電路開路或短路故障，則HV-ECU點亮MIL并設(shè)定DTC。b.故障檢測方法:讀取數(shù)據(jù)流時，當(dāng)變頻器電壓(VH)傳感器電路開路或?qū)ND短路時，智能測試儀顯示為0V,若變頻器電壓(VH)傳感器電路對+B短路，則智能測試儀顯示電壓為765V，此時可檢修變頻器總成和HV-ECU線束或連接器，必要時更換變頻器總成驗證。若出現(xiàn)變頻器電壓(VH)傳感器偏移故障，還需檢