東莞市電子商貿學校/姜奉榮
江淮同悅純電動汽車無倒擋的故障診斷
東莞市電子商貿學校/姜奉榮
汽車作為21世紀的重要交通工具,對人們的生活與工作都有非常重要的作用,而汽車在行駛過程中一旦出現故障,則會對人們的出行造成很大的影響。本次主要針對江淮同悅純電動汽車出現的兩例無倒擋故障進行診斷分析,進而排除故障,使車輛恢復正常運行。
電動汽車;故障;診斷
隨著社會經濟的不斷發展,人們生活節奏加快,汽車已逐漸成了人們出行必不可少的交通工具,然而汽車的大量出現不僅消耗了大量的能源,同時對環境也造成了很大的影響。近年來,隨著可持續發展理念的深入,電動汽車逐漸受到了人們的關注,純電動汽車使用的能源為可再生電能資源,在行駛的過程中也不會排放廢氣對環境造成污染,對于緩解能源危機,保護自然環境有很重要的意義。我國雖然有很多的汽車維修點,但針對電動汽車的維修點并不多,主要是因為電動汽車發展時間還比較短,相對于其他燃油汽車而言仍然非常少,因此一旦出現故障,想要盡快修復一般都比較麻煩。因此針對電動汽車的常見故障進行診斷分析,對于我國電動汽車行業的發展非常重要。
本次出現故障的是一輛安徽江淮2012年國產二代純電動汽車,汽車搭載是永磁直流無刷電機,額定功率為11kW,汽車的累積行程一共有130km,使用的動力電池組屬于磷酸鐵鋰動力電池,電池的額定電壓為320V,總容量為50Ah,總能量為15.2kWh。這輛汽車的主要癥狀表現為掛倒擋的時候儀表盤上面的R不會顯示,并且踩下油門踏板的時候車也不會動。
本次遇到的第二起江淮同悅純電動汽車的無倒擋故障,車型與故障現象1一樣,汽車累積行程為1237km,該車的主要故障表現為,汽車啟動后進行掛前進擋或倒擋時,儀表盤上都能夠響應顯示D或R,但不管是前進還是倒退都無法行駛。
一般要診斷江淮同悅純電動汽車的相關故障,必須要先了解其控制原理,江淮同悅純電動汽車的控制原理如圖所示。在接手這輛江淮同悅純電動汽車時,先對汽車的故障現象進行了測試,通過簡單測試發現,汽車在掛D擋的時候,汽車的儀表盤上面能夠正常顯示“D”,并且踩下加速踏板的時候汽車也能夠正常行駛[1]。然而當掛R擋時,汽車儀表盤上面沒有顯示“R”,踩下加速踏板時也不會行駛。一般情況下當汽車的點火鑰匙接通時,汽車儀表盤會依次顯示車輛所行駛的累積里程、電量值、小計里程、電壓、電流、電機狀態以及故障信息等[2]。根據汽車出現的故障現象,初步判斷出現故障可能是電機位置或倒擋位置的傳感器損壞;驅動電機、驅動電機控制器損壞;加速踏板位置傳感器、儀表控制單元損壞,最后則有可能是相應的線路故障。

江淮同悅純電動汽車的控制原理
一般通過顯示屏上面顯示的6位數字能夠讀取車輛的相關部件工作狀況以及故障信息,但車輛的故障信息對照表車主并未攜帶,因此本次診斷只能從汽車的工作原理出發。正常情況下,汽車的電機運轉,需要電機控制器正常工作并控制電機運轉,而電機控制器要正常工作必須要電機位置傳感器、加速踏板位置傳感器、擋位位置傳感器以及儀表顯示信息控制單元全都正常的情況下,電機控制器才能夠正常工作,該車在掛D擋時能正常行駛,說明電機位置傳感器、加速踏板位置傳感器、擋位位置傳感器以及儀表顯示信息控制單元這四個部位都沒有問題,可以排除[3]。
江淮同悅純電動汽車中的電機位置傳感器、加速踏板位置傳感器、擋位位置傳感器以及儀表顯示信息控制單元排除無故障之后,接下來檢測傳感器與電機控制器之間的線路導通性是否正常,經檢測發現導通性沒有問題,接著檢查倒擋位置傳感器。檢查過程中,先將車輛啟動,然后將擋位分別調到D擋與R擋,然后采用示波器對電機控制器檢查,觀察示波器在調到D擋時的波形以及調到R擋時的波形,對比兩個波形發現并沒有差別,從而可以確定倒擋位置傳感器到電機控制器之間是沒有故障的。接下來開始對傳感器到儀表控制單元之間位置進行檢查,觀察倒擋位置傳感器是否能夠將相應的信號傳遞到控制單元,通過檢測發現,倒擋位置傳感器到儀表控制單元之間的電壓非常低,正常情況下電壓應該是0.1V,而此時則只有0.049V[4]。因此可以先確定故障出現在倒擋位置傳感器上,通過更換該傳感器后,汽車故障排除,倒擋時儀表盤正常顯示R,且能夠正常行駛。
在診斷第二起故障的時候,車主提供了故障信息對照表,通過觀察儀表盤上的6位數字發現,數字顯示為120000,對照故障信息表發現,其中“1”位置表示汽車電機運行狀態,數字1表示正常運行,“2”表示電機的工作狀態,數字2表示汽車處于制動狀態,第一位“0”位置表示加速踏板開度的電壓值,第二位“0”位置表示充電器CAN通信狀態,并且0表示無通信或者出現了故障。最后兩位“00”表示電機與蓄電池的故障碼,且00表示正常。由于汽車處于牽引狀態,所以除了油門加速踏板的開度電壓值有可能出現故障外,其他全部正常。接下來啟動汽車并踩下油門,發現隨著油門踏板開度的變大,儀表上相應的電壓值也在變大,因此可以排除[5]。接下來只能接著從汽車的控制原理出發來排除故障,首先因為汽車在啟動后,掛前進擋與倒退擋的過程中,汽車的儀表盤上能夠正常的顯示D與R,所以擋位傳感器與擋位傳感器到儀表盤控制單元部位都可以排除。然后對電機控制器進行檢查,發現電機控制器的熔斷絲已經燒毀,更換熔斷絲但汽車還是不能行駛,接著檢查了制動踏板,發現制動踏板頂部的塑料墊已損壞,更壞塑料墊后,汽車能正常啟動并行駛,故障排除。
針對故障1出現的故障現象與故障診斷分析發現,該汽車倒退擋位置的傳感器屬于線控傳感技術,通過線控技術能夠將擋位與電機之間信息傳遞轉換成數字信息傳遞,進而提升了控制性能。然而當擋位傳感器傳出的信號電壓過低時,儀表控制單元會將其當作低電平處理,儀表控制單元傳遞給電機控制器的信號為空擋,這樣電機控制器也就不會控制電機運轉,進而造成故障出現。
針對第二起故障進行分析發現,單單依靠故障信息表的相關提示并不能夠有效地排除故障,要想有效地排除汽車出現的故障,還是要先了解其控制原理。在故障2中,從儀表上的數字信息中發現,各個部位均沒有明顯的異常,但是汽車還是無法正常的啟動,因此還是需要分析其控制原理。在故障診斷過程中,首先發現的是電機控制器的熔斷絲被燒毀,說明這個部位可以在日后的故障檢查中多多留意。另外制動開關一般都安裝在制動踏板的上面,在制動開關里面有兩個信號觸點,一個觸點傳遞給制動信號燈,另外一個觸點傳遞給控制器,一般沒有踩制動時,兩個觸點是斷開的,制動的信號燈不會亮,同時控制器會收到高電平信號。當踩下制動時,兩個接觸點接通,制定信號燈會發亮,控制器會收到低電平信號。一般在制動踏板不工作的狀態下,如果釋放得太高會影響駕駛員的舒適性,因此會在制動信號開關前加塑料墊片,而一旦塑料墊片損壞,制動開關中的兩個觸點就一直處于接通狀態,控制器收到的也一直是低電平信號,所以汽車一直不會驅動,從而出現故障。
[1]宋強,萬海桐,米玉軒,葉山頂.純電動汽車加速過程中的驅動轉矩優化控制策略[J]. 江蘇大學學報(自然科學版). 2017(01):23-24.
[2]何佳健,南銀姬,盧楚輝. 關于主動均衡技術的純電動汽車電池管理系統研究[J]. 山東工業技術.2017(05):112-113.
[3]盧強,周革. 江淮純電動汽車iEV5技術解析與故障分析[J]. 汽車電器. 2016(08):101-103.
[4]楊凱,連晉毅. 純電動汽車縱臂懸架系統性能優化仿真[J]. 汽車實用技術. 2017(01):232-234.
[5]姚思宇,杜芳慈.達不到這8條純電動汽車就不會好用[J]. 新能源汽車新聞. 2017(02):88-89.
姜奉榮(1982.12-)男,漢族,廣東人,本科學歷。工作單位:東莞市電子商貿學校,中學一級講師。研究方向:汽車故障診斷。