故障现象 一辆2012款江淮同悦纯电动汽车,该车搭载额定功率为11kW的永磁直流无刷电机,行驶里程130km。动力电池组为磷酸铁锂动力电池,额定电压320V,电池组容量50A·h,总能量15.2kW·h。该车起动时,仪表板上的READY灯亮;换倒档时,仪表板上的“R”不显示,同时踩加速踏板时车辆无法行驶,如图1-62所示。
图1-61 水泵继电器检查与更换
图1-62 仪表板上不显示“R”
故障诊断 接车后先对该车进行检试,发现该车果确如同驾驶人反映的现象一样。当换D位时,仪表板能正常显示“D”,同时车也能正常行驶。当接通点火开关时,一体化仪表控制单元液晶显示屏依次显示车辆的累计里程、小计里程、电量值、高压总电压、高压总电流以及电机状态和故障信息。
根据故障现象判断,该车无倒档的故障可能原因有电机位置传感器、倒档位置传感器损坏;驱动电机损坏;驱动电机控制器损坏;仪表控制单元损坏;加速踏板位置传感器损坏;线路故障。
由于此车的液晶显示屏上有6位数字,根据6位数字可读取车辆电机状态、加速踏板开度、充电器CAN通信状态及车辆故障信息。图1-63所示为档位控制原理图,可分析此车档位的工作原理。
图1-63 档位控制原理简图
只有当电机位置传感器、加速踏板位置传感器、仪表显示信息以及档位位置传感器4个信号量同时满足的情况下,电机控制器才控制电机运转。因为D位时正常,所以驱动电机、驱动电机控制器、电机位置传感器、仪表显示控制单元以及加速踏板位置传感器损坏的故障可以排除。现在只需查找倒档位置传感器和传感器与电机控制器之间线路的故障。
首先检查位置传感器与电机控制器之间线路的导通性,正常。检查倒档位置传感器。起动车辆,将档位放在D位和R位时,用示波器测量电机控制器的波形,两种位置下的波形相同,因此可以排除位置传感器输送到电机控制器的信号故障。接下来检查位置传感器输送到仪表控制单元的信号。测量倒档位置传感器到仪表控制单元的电压,发现电压很低,只有0.049V,如图1-64所示。标准电压应该是0.1V。
图1-64 R位时输出到仪表控制单元的电压
故障排除 更换档位位置传感器,试车发现倒档正常,故障排除。图1-65、图1-66所示为有故障的档位位置传感器及总成。
图1-65 档位位置传感器
图1-66 档位位置传感器总成
故障总结 在排除故障之后,需要弄清故障产生的机理。该车的档位位置传感器采用的是线控技术,档位位置线控实现了档位与电机之间的信息传递为数字信号,可代替传统的机械系统,改善了控制性能。仪表控制单元接收到信号过低,因此它将此信号作为低电平处理,输出给电机控制器的信号是空档时的状态。档位位置传感器输送给仪表控制单元的数据见表1-5。
表1-5 档位位置传感器输出的3种状态所对应的数据
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