1、活塞连杆组故障诊断与修复活塞连杆组故障诊断与修复 学习目标1.能说出仪表面板的各项指示及作用；2.能掌握DC-DC的控制原理；3.能熟练排除DC-DC故障。任务描述一辆北汽生产的纯电动汽车EV200进行例行保养，车主反映组合仪表上有一个警示灯常亮。请进行检查，判断该车的仪表是否正常，并解释原因。（一）组合仪表1.机械表盘 机械表盘如图8-1所示。一、信息收集图8-1 机械表盘1-驱动电机功率表；2-前雾灯；3-示廓灯；4-安全气囊指示灯；5-ABS指示灯；6-后雾灯；7-远光灯；8-跛行指示灯；9-蓄电池故障指示灯；10-电机及控制器过热指示灯；11-动力蓄电池故障指示灯；12-动力蓄电池断开
2、指示灯；13-系统故障灯；14-充电提醒灯；15-EPS故障指示灯；16-安全带未系指示灯；17-制动故障指示灯；18-防盗指示灯；19-充电线连接指示灯；20-驻车制动器指示灯；21-门开指示灯；22-车速表；23/25-左/右转向指示灯；24-READY指示灯；26-REMOTE指示灯；27-室外温度提示 （一）组合仪表2.行车电脑显示屏 按钮切换（表8-1）多种不同的行车界面（图8-2图8-6）。一、信息收集 （一）组合仪表2.行车电脑显示屏 按钮切换（表8-1）多种不同的行车界面（图8-2图8-6）。一、信息收集图8-2 数字车速显示图8-3 数字电压显示 （一）组合仪表2.行车电脑显
3、示屏 按钮切换（表8-1）多种不同的行车界面（图8-2图8-6）。一、信息收集图8-4 数字电流显示图8-5 数字驱动电机转速显示 （一）组合仪表2.行车电脑显示屏 按钮切换（表8-1）多种不同的行车界面（图8-2图8-6）。一、信息收集图8-6 瞬时电耗显示 （一）组合仪表3.充电状态 充电状态如图8-7图8-10所示。一、信息收集图8-7 充电状态显示（一）1-充电故障指示状态；2-动力蓄电池加热标志灯;3-电量；4-续航里程；5-动力蓄电池动态加热示意图8-8 充电状态显示（二）1-充电动态电流；2-快慢充状态；3-充电电流;4-动力蓄电池电压 （一）组合仪表3.充电状态 充电状态如图8
4、-7图8-10所示。一、信息收集图8-9 充电已满显示图8-10 充电故障显示 （一）组合仪表3.充电状态 其中，亮表示动力蓄电池正在进行加热，此时图8-7中动力蓄电池外围会出现一层红色光晕。充电电流负值表示动力蓄电池正在充电，正值表示动力蓄电池正在放电。动力蓄电池电量充满后，行车电脑显示屏自动点亮，蜂鸣器鸣叫，提示电量已充满，10s后屏幕熄灭。充电过程中车辆出现故障，行车电脑显示屏自动点亮，充电故障指示灯点亮，蜂鸣器鸣叫，10s后屏幕熄灭。一、信息收集 （二）纯电动汽车故障灯 在前面的机械表盘里，我们认识了品种繁多的指示灯。大多数与普通汽车故障灯一样，其也是分为指示灯、警告灯、指示/警告灯三
5、类。纯电动汽车故障灯同样用颜色代表故障程度：红色=危险/重要提醒；黄色=警告/故障；绿色/蓝色/白色=指示/确认/启用。下面着重介绍以下7个。一、信息收集 （二）纯电动汽车故障灯1.系统警告故障灯 系统警告故障灯（图8-11）出现频率较高，大多数情况会与其他故障灯一同亮起，表示动力系统故障。如果这个故障灯单独亮起，则代表系统总线通信出现故障，需及时维修。一、信息收集图8-11 系统警告故障灯 （二）纯电动汽车故障灯2.动力蓄电池电量不足指示灯 当动力蓄电池电量低于30%时，动力蓄电池电量不足指示灯（图8-12）亮起，表示动力蓄电池电量不足，可能不能满足驾驶里程的需求。这时，就需要及时充电了。当
6、动力蓄电池电量高于35%时，故障灯就会熄灭。一、信息收集图8-12 动力蓄电池电量不足指示灯 （二）纯电动汽车故障灯3.动力蓄电池切断故障指示灯 动力蓄电池切断故障指示灯（图8-13）亮起时,表示动力蓄电池不能提供动力来源，蓄电池动力已切断，需及时维修。一、信息收集图8-13 动力蓄电池切断故障指示灯 （二）纯电动汽车故障灯4.动力蓄电池故障指示灯 动力蓄电池故障指示灯（图8-14）亮起时，表示动力蓄电池可能存在故障，需要慢速行驶并及时维修。如果能够感觉到明显的故障，最好不要再驾驶车辆，直接申请救援即可。一、信息收集图8-14 动力蓄电池故障指示灯 （二）纯电动汽车故障灯5.动力蓄电池绝缘电阻
7、低指示灯 动力蓄电池绝缘电阻低指示灯（图8-15）亮起时，表示动力蓄电池绝缘性能降低，很多时候是长时间淋雨造成的，静放几天等车辆干燥或许可以恢复。但如果不能恢复，则需及时进行维修。一、信息收集图8-15 动力蓄电池绝缘电阻低指示灯 （二）纯电动汽车故障灯6.动力蓄电池过热警告灯 动力蓄电池过热警告灯（图8-16）亮起时,说明蓄电池内部过热，散热不佳。此时最好不要继续行驶，等到电池温度降下来之后再继续行驶，如果频繁发生，建议及时检查。一、信息收集图8-16 动力蓄电池过热警告灯 （二）纯电动汽车故障灯7.电机及控制器过热指示灯 电机及控制器过热指示灯（图8-17）亮起时，表示汽车电机及控制器过热
8、，必须靠边停车冷却，继续行驶很有可能烧坏控制器。若此灯行驶一段时间后自动熄灭，可继续行驶，反之需要检查。一、信息收集图8-17 电机及控制器过热指示灯 （三）车载充电机1.定义 电动汽车车载充电机采用的是高频开关电源技术，主要功能是将交流220V市电转换为高压直流电给动力蓄电池进行充电，保证车辆正常行驶。同时车载充电机提供相应的保护功能，包括过压、欠压、过流、欠流等多种保护措施，当充电系统出现异常时，会及时切断供电。一、信息收集 （三）车载充电机2.内部构造 车载充电机内部可分为三部分，即主电路、控制电路、线束及标准件。（1）主电路。前端将交流电转换为恒定电压的直流电，主要是全桥电路+PFC电
9、路。后端为DC/DC变换器，将前端转出的直流高压电变换为合适的电压及电流供给动力蓄电池。（2）控制电路。具有控制MOS管的开关、与BMS之间通信，监测充电机状态、与充电桩握手等功能。（3）线束及标准件。用于主电路及控制电路的连接，固定元器件及电路板。一、信息收集 （三）车载充电机3.特点（1）根据电池特性设计充电的曲线，可以延长电池的寿命。（2）使用方便，维护简单，单独对BMS进行供电，由BMS控制智能充电，无须人工值守。（3）保护功能齐全，适用范围广，具有过压、欠压、过流、过热、输出短路、反接等保护功能。（4）整机保护温度为75，当机内温度高于75时，充电机输出电流变小，高于85时，充电机停
10、止输出。一、信息收集 （三）车载充电机4.主要技术指标 车载充电机主要参数见表8-2。一、信息收集 （三）车载充电机5.充电机指示灯 交流：当电源指示灯接通交流电后，电源指示灯亮起。工作：当充电机接通电池进入充电状态后，充电指示灯亮起。警告：报警指示灯，当充电机内部有故障或者错误的操作时亮起，可以按表8-3分析故障。一、信息收集 （三）车载充电机6.高压控制盒 高压控制盒（图8-18）的主要功能是进行高压控制及保护功能，包括整车主继电器、高压各分系统保险。内部架构如图8-19所示。一、信息收集图8-18 高压控制盒图8-19 充电原理图 （三）车载充电机6.高压控制盒 具体设计架构如图8-20
11、所示。一、信息收集图8-20 充电结构示意图 （三）车载充电机7.车载充电机故障信号 车载充电机故障信息将通过CAN总线报至总线上，通过CAN总线可以找出发生的故障信息。常见故障如下：（1）12V低压供电异常。当充电机12V模块异常时，BMS、仪表等由于没有唤醒信号，无法与充电机进行通信。判断方法：当12V未上电，最简单的判断方式就是交流上电的时候，电池没有发出继电器闭合的声音，一般为12V异常。需要检查低压熔断器盒内充电唤醒的熔断器及继电器，以及充电机端子是否出现退针的情况。一、信息收集 （三）车载充电机7.车载充电机故障信号（2）充电机检测的蓄电池电压不满足要求。此问题是在充电过程中，BM
12、S可以正常工作，但充电机工作开始前需要检测动力蓄电池电压，当动力蓄电池电压在工作范围内，车载充电机可以正常工作，否则充电机认为蓄电池不满足充电的要求。判断方法：此情况常见的为高压插件端子退针或高压熔断器熔断，或者蓄电池电压超过工作范围。（3）充电机检测与充电桩握手不正常。充电机工作过程中会检测与充电桩之间的握手信号，当判断到CC的开关断开，充电机认为此时将要拔掉充电枪，同时会停止工作，防止带电插拔，提升充电枪端子寿命。当充电枪未插到位，可能出现此情况。一、信息收集 （三）车载充电机7.车载充电机故障信号（4）充电桩输入电压正常，由于施工时电源线不符合标准所引起的无法充电故障（图8-21）。车辆
13、在低温环境下，充电桩开始时与充电机连接正常，由于车辆动力蓄电池低温下需将电芯加热至05时，才能进行正常充电，加热过程时，负载较小，电压下降并不多，进入充电过程时，负载加大，输入电压下降，充电桩为充电机提供的电源电压低于187V时，充电机无法正常工作，充电机停止工作后，负载减小，测量时电压又恢复正常，这种情况一定要在充电机进入充电过程时测量当时的准确电压，来找到故障所在。一、信息收集 （三）车载充电机7.车载充电机故障信号（4）一、信息收集图8-21 充电机状态图 一辆北汽生产的纯电动汽车EV200进行例行维护，车主反映组合仪表上有一个警示灯常亮（图8-22）。请进行检查，判断该车的仪表是否正常
14、，并解释原因。二、任务实施图8-22 EV200组合仪表 （一）准备工作 在新能源汽车检修一体化学习站，准备如下实训设备、仪器设备、工量具：（1）车辆：北汽EV200纯电动汽车一辆。（2）工量具、仪器设备：绝缘工具、绝缘手套、万用表、兆欧表等。（3）辅助工具：二氧化碳灭火器、碎布、手电筒。（4）其他材料：北汽EV160/EV200维修手册等。（二）技术要求与注意事项（1）在进行高压相关操作前，维修人员必须穿戴好劳保用品，戴好绝缘手套，穿好高压绝缘鞋。（2）在测量电压时，请勿虚接，以免出现打火花现象，造成不必要的财产损失。二、任务实施 （三）操作步骤（1）用车钥匙打开车门，做好车辆的防护措施。（
15、2）插入车钥匙打开电源开关，观察车辆的组合仪表，检查各仪表是否工作正常。（3）观察仪表所有报警灯符号，对照维修手册，了解其含义。（4）判断实训车辆的哪个警示灯常亮属于异常现象,查找维修手册，说明原因。二、任务实施活塞连杆组故障诊断与修复 学习目标1.能说出逆变器的作用；2.能掌握逆变器的检查方法；3.能熟练排除逆变器的常见故障。建议课时 任务描述某丰田4S店接收一辆2016款丰田卡罗拉混合动力汽车，行驶里程45000km，现出现发动机加速无力，主警告灯点亮。车主告知,车辆在大雨过后，出现此现象。经过诊断，显示故障码“P0C7396电动机电子器件冷却液泵零部件内部故障”。请进行检查，判断该车的逆
16、变器是否正常，并解释原因。（一）逆变器的控制 混合动力车辆ECU接收各类传感器（加速踏板位置传感器、换挡传感器、换挡控制执行器）和各类ECU（发动机ECU、蓄电池ECU、制动防滑控制ECU）发出的信号，并根据这些信号计算车辆行驶所需的扭矩和输出功率。逆变器内的MG ECU又根据混合动力车辆ECU的信号，进行增压转换器控制、DC-AC控制、DC-DC控制。逆变器控制如图9-1所示。一、信息收集 （一）逆变器的控制 一、信息收集图9-1 逆变器控制示意图 （二）带转换器的逆变器总成的组成 带转换器的逆变器总成电路如图9-2所示，其由增压转换器、DC-AC逆变器、DC-DC转换器、MG ECU组成。
17、一、信息收集图9-2 逆变器总成电路图 （二）带转换器的逆变器总成的组成1.增压转换器 根据混合动力车辆控制ECU总成提供的信号，增压转换器将HV蓄电池输出的定额电压DC 201.6V增压到最大值DC 650V。增压转换器包括增压IPM（集成功率模块），其中内置的IGBT（绝缘栅极双极型晶体管）进行转换控制。2.DC-AC逆变器 根据HV ECU提供的功率晶体管控制信号，DC-AC逆变器将DC 650V转换为AC 650V，控制电动机旋转。关闭发电机（MG1）、电动机（MG2）时，混合动力车辆控制ECU总成发送信号到逆变器，同时将发电机（MG1）或电动机（MG2）产生的交流电转变为直流电，为H
18、V蓄电池充电。一、信息收集 （二）带转换器的逆变器总成的组成3.DC-DC转换器 根据混合动力车辆控制ECU总成提供的信号，DC-DC转换器将HV蓄电池输出的额定电压DC 201.6V转换为DC 12V，为辅助蓄电池充电。4.MG ECU MG ECU 根据混合动力车辆控制ECU总成提供的信号，控制DC-AC逆变器和增压转换器，以驱动发电机（MG1）和电动机（MG2）。一、信息收集 （三）逆变器冷却系统1.逆变器冷却系统的作用 逆变器将来自HV蓄电池的增压高压直流电转换为输入MG2和MG1的交流电过程中，会产生热量。这些热量需要散出，如果只依靠发动机冷却系统，容易损坏逆变器、MG2和MG1。因
19、此，采用独立的冷却系统对带转换器的逆变器总成、MG1和MG2进行冷却。同时，混合动力车辆控制ECU总成监视电动水泵、散热器冷却风扇工作并检测其故障。一、信息收集 （三）逆变器冷却系统2.逆变器冷却系统的组成 逆变器冷却系统由逆变器水泵总成、散热器总成、逆变器储液罐总成和若干传感器组成，如图9-3所示。一、信息收集图9-3 逆变器冷却系统 （三）逆变器冷却系统3.逆变器冷却系统的检查（1）检查逆变器冷却液是否泄漏（采用散热器盖检测仪测系统压力）。（2）检查逆变器储液罐内的冷却液液位（正常液位应位于max和min刻度线之间）。（3）检查储液罐盖（为避免烫伤，在冷却液很烫时不得拆下）。丰田卡罗拉混合
20、动力汽车的冷却液采用丰田原厂超级长效冷却液，容量为2.1L，颜色呈粉红色。冷却液首次更换里程为24万km，以后每隔8万km更换一次。一、信息收集 （三）逆变器冷却系统4.逆变器温度监控 带转换器的逆变器总成有5个不同的温度传感器。其中，2个位于发电机（MG1）和电动机（MG2）的IPM处，2个位于增压转换器处，1个位于HV冷却液通道，见图9-4。这些传感器负责检测带转换器的逆变器总成内部区域的温度，并通过MG ECU将温度信息传输至混合动力车辆控制ECU总成。如果温度过高，MG ECU将限制逆变器输出，从而防止逆变器过热。一、信息收集 （三）逆变器冷却系统4.逆变器温度监控 一、信息收集图9-
21、4 逆变器温度传感器位置图*1-MG1的IPM上的温度传感器;*2-MG2的IPM上的温度传感器;*3-增压IPM上的温度传器;*4-增压IPM上的温度传感器;*5-HV冷却液温度传感器 （三）逆变器冷却系统5.逆变器水泵、散热器冷却风扇 逆变器水泵电动机采用的是大功率无刷电动机。水泵电动机由混合动力车辆控制ECU总成的占空比信号进行三级控制。散热器冷却风扇ECM也由CAN（总线1）获得混合动力车辆控制ECU总成的信号，对散热器冷却风扇的工作进行控制，如图9-5所示。一、信息收集 （三）逆变器冷却系统5.逆变器水泵、散热器冷却风扇 一、信息收集图9-5 逆变器温度控制图 某丰田4S店接收一辆2
22、016款丰田卡罗拉混合动力汽车，行驶里程45000km，现出现发动机加速无力，主警告灯点亮。车主告知,车辆在大雨过后，出现此现象。经过诊断，显示故障码“P0C7396电动机电子器件冷却液泵零部件内部故障”(其含义见表9-1)。请进行检查，判断该车的逆变器是否正常，并解释原因。二、任务实施 （一）准备工作 在新能源汽车检修一体化学习站，准备如下实训设备、仪器设备、工量具：（1）车辆：2016款丰田卡罗拉混合动力汽车一辆。（2）工量具、仪器设备：丰田GTS检测仪、绝缘工具、绝缘手套等。（3）辅助工具：二氧化碳灭火器、碎布、手电筒。（4）其他材料：丰田卡罗拉混合动力系统维修手册等。（二）技术要求与注意事项（1）在进行高压相关操作前，维修人员必须穿戴好劳保用品，戴好绝缘手套，穿好高压绝缘鞋。（2）在测量电压时，请勿虚接，以免出现打火花现象，造成不必要的财产损失。二、任务实施 （三）操作步骤（1）用车钥匙打开车门，做好车辆的防护措施。（2）GTS检测仪连接到车辆的DLC3诊断接口，电源开关置于“ON”位置，并在发动机停止后等待1min，进入GTS菜单。（3）观察测试数据，对照维修手册，了解其含义。（4）判断实训车辆的什么部件有异常现象,查找维修手册，说明原因。二、任务实施
