◆文/河南 袁文奇

案例1 2020年?yáng)|風(fēng)啟辰D60EV無(wú)法上電

故障現(xiàn)象

一輛2020年出廠的東風(fēng)啟辰D60EV純電動(dòng)出租車，VIN碼為L(zhǎng)GB61YEA4LS＊＊＊＊＊＊，電動(dòng)機(jī)型號(hào)為TZ235XS2GR，減速器型號(hào)為EF130A41，行駛里程為84 353km。據(jù)車主反映：踩下制動(dòng)踏板，按下啟動(dòng)開關(guān)，該車儀表臺(tái)上的綠色駕駛就緒指示燈READY不會(huì)點(diǎn)亮，提示驅(qū)動(dòng)電機(jī)故障，車輛無(wú)法行駛。

故障診斷與排除

確認(rèn)故障后與出租車司機(jī)交談得知，此故障是在行駛中突然出現(xiàn)的。依據(jù)維修流程，先用診斷電腦對(duì)所有模塊進(jìn)行故障診斷發(fā)現(xiàn)，該車HVAC空調(diào)控制、IVN逆變器、VCM整車控制系統(tǒng)和VDC車身動(dòng)態(tài)控制四個(gè)模塊中存儲(chǔ)有當(dāng)前故障（圖1）：B24A9-陽(yáng)光傳感器開路故障、P3352-電機(jī)轉(zhuǎn)子位置錯(cuò)誤（旋轉(zhuǎn)變壓器及相關(guān)電路錯(cuò)誤）、P3146-M/C-Arelaycut要求診斷；C1130-92-發(fā)動(dòng)機(jī)信號(hào)1。

圖1 讀取故障碼

其中，空調(diào)系統(tǒng)故障碼B24A9是由于在車間進(jìn)行診斷時(shí)，傳感器沒有被陽(yáng)光照射而產(chǎn)生的；車身動(dòng)態(tài)控制系統(tǒng)故障碼C1130和整車控制系統(tǒng)故障碼P3146與動(dòng)力系統(tǒng)無(wú)法正常工作相關(guān)。針對(duì)該車現(xiàn)象，將故障診斷的突破口放在INV逆變器故障碼P3352。

查閱維修手冊(cè)對(duì)故障碼P3352的解釋是：當(dāng)牽引電機(jī)旋變傳感器信號(hào)異常時(shí)會(huì)產(chǎn)生此故障碼（圖2）。

圖2 故障碼P3352的檢測(cè)邏輯

旋變傳感器與牽引電機(jī)同軸，檢測(cè)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)角度。旋轉(zhuǎn)角度被發(fā)送至電機(jī)控制器，當(dāng)轉(zhuǎn)子線圈接通3相AC電流時(shí)，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。該旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)推動(dòng)轉(zhuǎn)子芯內(nèi)部的永久磁鐵，產(chǎn)生與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)同步的旋轉(zhuǎn)扭矩。產(chǎn)生的扭矩與電流近似成比例，旋轉(zhuǎn)速度取決于3相電流的頻率。為了產(chǎn)生最佳的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，需要根據(jù)轉(zhuǎn)子芯內(nèi)部永久磁鐵的位置（角度）和流過(guò)線圈的電流的正時(shí)進(jìn)行判斷。為此，使用牽引電機(jī)旋變傳感器和電流傳感器來(lái)持續(xù)檢測(cè)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置并控制線圈電流的正時(shí)。

也就是說(shuō)，旋變傳感器和汽油發(fā)動(dòng)機(jī)上的曲軸位置、凸輪軸位置傳感器作用類似，都是用來(lái)判斷“正時(shí)”，如果“正時(shí)”無(wú)法判斷，車輛也就無(wú)法進(jìn)入就緒狀態(tài)。

查閱牽引電機(jī)電路圖（圖3）和維修手冊(cè)上的說(shuō)明，發(fā)現(xiàn)牽引電機(jī)上與故障碼相關(guān)聯(lián)的針腳分別是：2號(hào)針腳“電機(jī)旋變sin負(fù)”；3號(hào)針腳“電機(jī)旋變勵(lì)磁正”；4號(hào)針腳“電機(jī)旋變勵(lì)磁負(fù)”；12號(hào)針腳“電機(jī)旋變cos正”；13號(hào)針腳“電機(jī)旋變cos負(fù)”；14號(hào)針腳“電機(jī)旋變sin正”。

圖3 故障車型牽引電機(jī)電路圖

另外，維修手冊(cè)還給出了3號(hào)與4號(hào)針腳之間的標(biāo)準(zhǔn)電阻是8～15Ω，12號(hào)與13號(hào)針腳之間的標(biāo)準(zhǔn)電阻是20～35Ω，2號(hào)與14號(hào)針腳之間的標(biāo)準(zhǔn)電阻也是20～35Ω。

斷開電源及插頭，用萬(wàn)用表200Ω電阻檔分別測(cè)量12號(hào)與13號(hào)、2號(hào)與14號(hào)之間的電阻，測(cè)量結(jié)果均為不導(dǎo)通，正常車輛對(duì)應(yīng)針腳電阻是20.3Ω（圖4）。據(jù)此判斷旋變傳感器確實(shí)存在故障。由于旋變傳感器在牽引電機(jī)內(nèi)部無(wú)法分解，只好更換牽引電機(jī)總成。更換后，該車故障被徹底排除。

圖4 旋變傳感器電阻

維修小結(jié)

隨著新能源車的普及，汽車電控系統(tǒng)任意一個(gè)零件故障，往往會(huì)連帶諸多系統(tǒng)都會(huì)產(chǎn)生故障碼，在故障診斷過(guò)程中一定要先掌握相關(guān)系統(tǒng)的工作原理，分析故障碼的主次，才能做到有針對(duì)性地、快速排除故障。

另外，新能源車由于采用了高壓供電系統(tǒng)，操作不當(dāng)會(huì)對(duì)人身造成損害，因此操作時(shí)一定持證上崗，并嚴(yán)格遵守操作規(guī)程。

案例2 2019年?yáng)|風(fēng)啟辰D60EV空調(diào)不制熱

故障現(xiàn)象

一輛2019年?yáng)|風(fēng)啟辰D60EV純電動(dòng)汽車，車架號(hào)為L(zhǎng)GB61YEA2KS＊＊＊＊＊＊，電動(dòng)機(jī)型號(hào)為TZ235XS2GR，減速器型號(hào)為EF130A41，行駛里程為98 743km。據(jù)車主反映，該車打開空調(diào)并調(diào)至暖風(fēng)狀態(tài)時(shí)，出風(fēng)口吹自然風(fēng)。

故障診斷與排除

接車后首先驗(yàn)證故障現(xiàn)象。打開空調(diào)制冷模式，出風(fēng)口處吹出涼風(fēng)，制冷正常；將溫度調(diào)至30℃，出風(fēng)口吹出自然風(fēng)，制熱失效。按壓空調(diào)控制面板上的按鍵，所有按鍵均可正常工作；檢查空調(diào)模式轉(zhuǎn)換狀態(tài)，模式切換正常。

由于電動(dòng)汽車空調(diào)沒有燃油發(fā)動(dòng)機(jī)上的暖風(fēng)水箱，維修前還是要先搞清楚電動(dòng)空調(diào)的控制原理。查閱該車電動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)控制原理圖（圖5）可以看出，空調(diào)制熱是采用A-PTC加熱器作為熱源，并由空調(diào)自動(dòng)放大器控制A-PTC加熱器。A-PTC加熱器安裝在空調(diào)風(fēng)箱單元總成上，取代了傳統(tǒng)的暖風(fēng)水箱。A-PTC與空調(diào)自動(dòng)放大器通過(guò)LIN線進(jìn)行通信，根據(jù)空調(diào)自動(dòng)放大器的信號(hào)，A-PTC加熱器內(nèi)的微電腦通過(guò)PWM控制加熱器的輸出，以控制熱量的大小。

圖5 啟辰D60EV空調(diào)系統(tǒng)控制原理

根據(jù)空氣混合風(fēng)門位置和每個(gè)傳感器輸入的信號(hào)，空調(diào)自動(dòng)放大器計(jì)算A-PTC加熱器出口空氣溫度，空調(diào)自動(dòng)放大器根據(jù)出口空氣溫度計(jì)算A-PTC加熱器的工作功率。為達(dá)到A-PTC加熱器出口空氣溫度的目標(biāo)值，系統(tǒng)通過(guò)LIN通信將A-PTC加熱器工作功率請(qǐng)求信號(hào)傳送到A-PTC加熱器，加熱器開始工作。基于空調(diào)自動(dòng)放大器指令，A-PTC加熱器內(nèi)部的控制電路通過(guò)PWM控制A-PTC加熱器，然后通過(guò)LIN通信來(lái)將自身的功率、狀態(tài)反饋給放大器。

用專用診斷儀對(duì)全車控制單元進(jìn)行掃描，其中HVAC空調(diào)系統(tǒng)中存儲(chǔ)有兩個(gè)故障碼（圖6）：B24A9-陽(yáng)光傳感器開路；B277B-A-PTC過(guò)壓。其他系統(tǒng)正常。

圖6 故障車空調(diào)系統(tǒng)存儲(chǔ)的故障碼

對(duì)于故障碼B24A9-陽(yáng)光傳感器，在空調(diào)系統(tǒng)中，陽(yáng)光傳感器信號(hào)只是一種輔助信號(hào)，主要是進(jìn)行修正補(bǔ)償，另外，由于故障車停在車間內(nèi)，無(wú)法受到陽(yáng)光照射，系統(tǒng)會(huì)誤報(bào)此故障碼，因此，暫不考慮故障碼B24A9。

對(duì)于故障碼B277B，是由于高壓系統(tǒng)輸入電壓超出限定范圍（圖7），根據(jù)維修手冊(cè)指引，出現(xiàn)此故障碼的可能原因有：A-PTC故障、動(dòng)力電池工作異常、PDM（電源輸送模塊）故障、高壓線束或接頭異常。

圖7 故障碼診斷邏輯

用診斷儀進(jìn)一步讀取HVAC空調(diào)控制模塊中與A-PTC加熱相關(guān)的數(shù)據(jù)流，發(fā)現(xiàn)“A-PTC狀態(tài)錯(cuò)誤1-PTC過(guò)壓”一欄的數(shù)據(jù)流顯示為“異?！保▓D8）。

圖8 故障車HVAC控制模塊數(shù)據(jù)流

由于故障車空調(diào)系統(tǒng)的其他功能正常（空調(diào)壓縮機(jī)和PTC加熱都是高壓供電），且相關(guān)聯(lián)模塊都沒有存儲(chǔ)故障碼，同時(shí)數(shù)據(jù)流顯示A-PTC請(qǐng)求信號(hào)已經(jīng)打開，欠壓、過(guò)溫等顯示正常，根據(jù)空調(diào)加熱系統(tǒng)電路圖（圖9）判斷該車A-PTC加熱器（圖10）損壞。更換A-PTC加熱器后試車，該車故障被徹底排除。

圖9 故障車型空調(diào)加熱部分電路圖

圖10 故障車型上的A-TPC加熱器

維修小結(jié)

本案例中，根據(jù)空調(diào)自動(dòng)放大器的信號(hào)，A-PTC加熱器內(nèi)的微電腦通過(guò)PWM控制加熱器的輸出。PTC代表“正溫度系數(shù)”，是以鈦酸鋇為主要成分的陶瓷材料，當(dāng)施加電流時(shí)，將產(chǎn)生熱量。在達(dá)到一定溫度（居里溫度）時(shí)，電阻突然增加，電流被限制，并保持恒定的加熱量。需要說(shuō)明的是：PTC控制部分是由低壓電源供電，但是加熱部分是由PDM輸出的高壓供電，檢修時(shí)一定要嚴(yán)格遵守操作規(guī)程，預(yù)防觸電危險(xiǎn)。