陸展

摘 要：該案例中故障點(diǎn)主要集中在電機(jī)供電線路損壞以及電機(jī)傳感器損壞兩方面，這一案例在電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)故障當(dāng)中屬于典型案例，筆者希望通過本文的分析可為維修人員提供一定的參考。

關(guān)鍵詞：電機(jī)供電線路；傳感器；驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)故障

1 故障現(xiàn)象

一輛教研用輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)式純電動(dòng)汽車行駛時(shí)突然動(dòng)力下降，動(dòng)力不足，無法滿足緊急加速以及爬坡的需要。

2 檢查分析

使用舉升機(jī)舉起車輛后，先后掛前進(jìn)擋和倒擋，腳踩加速踏板，操作后發(fā)現(xiàn)車輛的兩個(gè)后輪當(dāng)中右輪不轉(zhuǎn)，對(duì)此初步診斷為右輪動(dòng)力系統(tǒng)故障。一般而言，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主要由兩部分組成，分別是控制器和電機(jī)。車輛當(dāng)中設(shè)有2個(gè)獨(dú)立控制器，其可有效控制后軸的2個(gè)驅(qū)動(dòng)輪轂。車輛左輪驅(qū)動(dòng)正常，因此筆者將左后輪控制器與右后輪控制器調(diào)位，用左后輪控制器控制右后電機(jī)，結(jié)果依然沒有排除故障，故而我們將故障鎖定到右后輪轂電機(jī)自身問題。

電機(jī)為直流無刷電動(dòng)機(jī)，電機(jī)定子中有三組線圈，線圈采取星狀連接方式。稀土永磁材料制作成的磁塊粘貼在了電機(jī)轉(zhuǎn)子內(nèi)圈當(dāng)中，主要由三組霍爾傳感器完成轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)變換檢測(cè)，并將信號(hào)傳輸?shù)娇刂破鳟?dāng)中?？刂破饕孕盘?hào)為依據(jù)，控制定子電流的大小和方向，讓電機(jī)帶動(dòng)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)。在回收制動(dòng)能量過程中，車輪會(huì)帶動(dòng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)，且永磁體運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的磁場(chǎng)會(huì)不斷運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而在定子線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，這時(shí)電動(dòng)機(jī)可替代發(fā)電機(jī)。

另外，斷開點(diǎn)火開關(guān)時(shí)，控制器會(huì)立即停止運(yùn)轉(zhuǎn)，定子線圈處于斷路狀態(tài)，這種情況下，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)無法形成回路，定子線圈當(dāng)中無法獲得感應(yīng)電流，不能形成反力矩，這種狀態(tài)下驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)的阻力較小。下面為燒蝕的電機(jī)外部線束圖，見圖1。

斷開點(diǎn)火開關(guān)時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)2個(gè)后輪，左側(cè)的阻力較小而右側(cè)阻力較大，證明后輪電機(jī)定子線圈當(dāng)中產(chǎn)生了感應(yīng)電流并形成回路?？刂破骺烧＿\(yùn)轉(zhuǎn)，故而電機(jī)定子線圈線束短路是引起這一故障的主要原因。

利用萬能表測(cè)電機(jī)定子線圈引出線黃、綠藍(lán)三個(gè)端子間的電阻值發(fā)現(xiàn)，黃綠端子以及綠藍(lán)端子之間的阻值相同，均為0.4Ω，黃藍(lán)端子之間的電阻值接近于0，判斷出黃藍(lán)線束之間出現(xiàn)了短路。在檢查右后輪轂電機(jī)線束后發(fā)現(xiàn)，線束的絕緣保護(hù)層有破損和熔化跡象，將絕緣套剖開檢查，發(fā)現(xiàn)線圈連接線與傳感器線束纏在一起，電機(jī)內(nèi)線束可能存在故障，所以拆解輪轂電機(jī)，拆開后發(fā)現(xiàn)電機(jī)內(nèi)部線圈連接線發(fā)生損壞，但是定子線圈無熔蝕現(xiàn)象。

對(duì)此筆者分析出，車輛運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)，電機(jī)供電線受到布線因素的影響而阻礙了線路的散熱，因而出現(xiàn)絕緣層熔化的問題，最后引發(fā)供電線路短路。電機(jī)定子線圈線束出現(xiàn)短路后，控制器起到了保護(hù)電機(jī)的作用，其無法為后輪轂電機(jī)正常供電，右后輪轂無法正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

整理包裹熔蝕的線束，測(cè)量電機(jī)定子線圈端子間的電阻值，黃藍(lán)端子、黃綠端子和綠藍(lán)端子間的電阻值均為0.4Ω，且三個(gè)端子與鐵芯不導(dǎo)電，線圈本身具有良好的絕緣效果，據(jù)此判斷，故障已順利排除。下面為燒蝕的電機(jī)內(nèi)部線束圖，見圖2。

裝配電機(jī)后進(jìn)行裝車測(cè)試，右輪電機(jī)依然無法正常運(yùn)轉(zhuǎn)，但是可手動(dòng)輕輕轉(zhuǎn)動(dòng)右后輪，證明電機(jī)定子線圈中已不存在故障。因?yàn)殡姍C(jī)控制器借助霍爾傳感器傳遞信號(hào)，接收到信號(hào)后可為電機(jī)定子線圈提供電壓，若霍爾傳感器出現(xiàn)故障，則控制器無法平穩(wěn)運(yùn)行，因此筆者對(duì)右后輪電機(jī)的霍爾傳感器進(jìn)行檢測(cè)，點(diǎn)火開關(guān)開啟后舉起車輛，手動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)車輪，利用示波器測(cè)量霍爾傳感器信號(hào)輸出端的波形，在檢測(cè)中沒有發(fā)現(xiàn)輸出信號(hào)，可以確定右后輪霍爾傳感器出現(xiàn)損壞。

該電機(jī)的3個(gè)霍爾傳感器電源電壓為4.5-24V，正常工作溫度為-40-150℃，設(shè)有3個(gè)針腳，分別為5V供電、搭鐵和信號(hào)端。傳感器連接時(shí)共設(shè)5根線，紅色為5V供電線，黑色的為搭鐵線，其余線路為信號(hào)線。由于傳感器組的5根線與電機(jī)的供電線包裹在一起，霍爾傳感器組的供電線絕緣層由于受到高溫因素的影響，而出現(xiàn)熔化現(xiàn)象，導(dǎo)致5V供電線以及電機(jī)120V供電線路出現(xiàn)短路故障，霍爾傳感器無法正常運(yùn)轉(zhuǎn)，見圖3。

3 故障排除

更換霍爾傳感器，重新組裝并安裝電機(jī)，利用示波器測(cè)量電機(jī)霍爾傳感器信號(hào)，信號(hào)可正常顯示，如圖3所示，踩住加速踏板后，右側(cè)電機(jī)可正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

4 結(jié)語

綜上，新能源汽車在汽車市場(chǎng)所占份額不斷上升。但是傳統(tǒng)汽車維修人員無法全面了解新能源汽車的維修。電動(dòng)汽車維修中，維修人員應(yīng)在傳統(tǒng)維修技術(shù)的基礎(chǔ)上，積極學(xué)習(xí)汽車電工電子方面的技術(shù)，利用多種診斷設(shè)備做出正確的故障診斷。

基金項(xiàng)目：中職汽車專業(yè)新能源汽車校本教材開發(fā)研究與實(shí)踐。

參考文獻(xiàn)：

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[2]陳丹，劉良，劉福華.純電動(dòng)汽車輪轂電機(jī)故障診斷與維修分析[J].汽車與駕駛維修（維修版），2017（5）.