任務3檢修驅動電機控制系統(tǒng)故障一接受任務(收集信息)二制訂方案三作出決策四任務實施五檢查控制六總結評價目錄Contents建議課時25min建議課時10min建議課時15min建議課時25min建議課時10min建議課時5min共計2學時，90分鐘一接受任務(收集信息)目錄Contents一接受任務一輛2017年1月上牌的２０１５款北汽EV160轎車，無法行駛，儀表盤故障燈亮。針對該故障現(xiàn)象，該如何檢修呢？案例導入維修接待客戶報修：無法行駛，故障燈亮詢問客戶1.是在什么情況下燈亮的，做了哪些操作。2.故障發(fā)生的時刻，故障發(fā)生的頻次，故障線索直觀檢查1.檢查線束及其插接器連接。2.執(zhí)行其他檢驗的直觀檢查。填寫接車問診表1.詢問客戶姓名、牌照號和行駛里程數(shù)2.請客戶出示機動車行駛證，并根據(jù)機動車行駛證上的信息進行車輛識別：車輛：北汽新能源EV200轎車登記日期：2017年3.接車員將以上客戶敘述及故障驗證情況記入接車問診表，并完成接車問診表中的其他常規(guī)檢查內容。4.向客戶解釋可能的故障原因并說明維修工作范圍，準確的故障原因必須通過進一步的診斷確定。5.詢問客戶是否還有其他要求。6.讓客戶確認委托修理內容并簽字。一接受任務一接受任務填寫接車問診表樣表（一）.作業(yè)前的準備一接受任務（信息收集）1.檢修高壓系統(tǒng)前，必須穿戴由絕緣防護設備組成的手套、鞋、護目鏡等。2.在維修高壓部件時，禁止帶電作業(yè)。確保車輛充電接口已和外部高壓電源連接斷開。3.在維修高壓部件時，先將車鑰匙置于OFF擋，并斷開蓄電池負極電纜及高壓檢修開關。4.高壓電線束和插頭的顏色都是“橙色”。車輛維修工作時，不能隨意觸碰這些橙色部件。5.斷開高壓部件后，立即用絕緣膠帶或堵蓋封堵線束連接器端口和高壓部件端口。6.在維修作業(yè)時，禁止其他無關工作人員觸摸車輛。（一）.作業(yè)前的準備一接受任務（信息收集）7.裝配后，檢查并確認每個零件安裝正確，才允許插上高壓檢修開關。8.高壓系統(tǒng)維修不能在短時間內完成，不維修時需在高壓系統(tǒng)部件上放置“高壓危險”標簽。9.如果電池著火或者冒煙，立即使用干粉滅火器滅火。（一）.作業(yè)前的準備一接受任務（信息收集）維修手冊及電路圖絕緣手套診斷儀絕緣工具萬用表兆歐表絕緣膠布一接受任務（信息收集）在信息收集過程中，教師提供工作頁（內附評分表）和學習資源（北汽新能源EV系列維修手冊、北汽新能源企業(yè)培訓PPT、多媒體設備、維修工具等），模擬北汽新能源4S店企業(yè)工作環(huán)境，協(xié)助學生搜集資料?？梢砸龑W生收集電機旋變傳感器相關信息：實物圖片安裝位置結構組成工作原理電路圖維修工具使用方法傳感器的檢修方法安全注意事項等學生通過小組配合收集資料，小組交流探討學習，提高學生搜集資料的能力和合作能力。一接受任務（信息收集）一、電機控制器概述（1）電機控制器的功能電機控制器是電機系統(tǒng)的控制中心，它對所有的輸入信號進行處理，并將電機控制系統(tǒng)運行狀態(tài)的信息發(fā)送給整車控制器。電機控制器內含功能診斷電路。當診斷出異常時，它將會激活1個故障代碼，發(fā)送給整車控制器。一、電機控制器概述2.驅動電機控制器實物圖和安裝位置一接受任務（信息收集）一、電機控制器概述（3）驅動電機控制器的技術指標一接受任務（信息收集）名稱電機控制器型號N110WSA額定容量（kVA）85冷卻方式水冷（流量8L/min）額定輸入電壓336最高輸入電壓420額定輸出電壓235額定輸入電流（A）70最高輸出功率（Hz）800額定輸出電流（A）210最大容量（kVA）110控制電源（V）12防護等級IP67過流保護（A）265過壓保護（V）410（可調）過熱保護（℃）105欠壓保護（V）220重量（kg）8外形尺寸（mm）L404*W249.5*H134一、電機控制器概述（4）電機控制器的結構組成一接受任務（信息收集）接口電路、控制主板、IGBT模塊（驅動）、超級電容、放電電阻、電流感應器、殼體水道等組成。一、電機控制器概述（4）電機控制器的結構組成一接受任務（信息收集）超級電容控制主板接口電路接口電路、控制主板、IGBT模塊（驅動）、超級電容、放電電阻、電流感應器、殼體水道等組成。（二）.驅動電機控制器知識認知（4）.電機控制器的結構組成一接受任務（信息收集）接口電路、控制主板、IGBT模塊（驅動）、超級電容、放電電阻、電流感應器、殼體水道等組成。IGBT模塊電流感應器一、電機控制器概述（4）.電機控制器的結構組成一接受任務（信息收集）接口電路、控制主板、IGBT模塊（驅動）、超級電容、放電電阻、電流感應器、殼體水道等組成。電容與直流母線連接點放電電阻一、電機控制器概述一接受任務（信息收集）（4）電機控制器的結構組成各接口定義低壓接口冷卻液管一、電機控制器概述（5）電機控制器各組成部件功能一接受任務（信息收集）（1）控制主板的功能：①與整車控制器通訊②監(jiān)測直流母線電流③控制IGBT模塊④監(jiān)控高壓線束連接情況（2014年前生產車輛無此功能）⑤反饋IGBT模塊溫度⑥旋變傳感器勵磁供電⑦旋變信號分析⑧信息反饋（2）IGBT模塊的功能：①信號反饋給電機控制器控制主板②監(jiān)測直流母線電壓③直流轉換交流及變頻④監(jiān)測相電流的大?、荼O(jiān)測IGBT模塊溫度⑥三相整流（5）

電機控制器各組成部件功能一接受任務（信息收集）（3）超級電容和放電電阻的功能：①超級電容：接能高壓電路時給電容充電，在電機啟動時保持電壓的穩(wěn)定②放電電阻：斷開高壓電路時，通過電阻給電容放電③放電電路故障，會報放電超時導致高壓斷電放電電阻電容CR1200KΩ放電電路一、電機控制器概述一接受任務（信息收集）二、MCU的工作原理1.MCU的控制原理驅動電機使用了一些傳感器來監(jiān)測電機的工作信息。這些傳感器包括旋轉變壓器和溫度傳感器。旋轉變壓器用來檢測電機轉子位置；溫度傳感器用來檢測電機的繞組溫度。一接受任務（信息收集）二、MCU的工作原理1.MCU的控制原理旋轉變壓器的工作原理和普通變壓器的工作原理基本相似，主要區(qū)別在于普通變壓器的一次、二次繞組是相對固定的，所以它輸出電壓和輸入電壓之比是常數(shù)，而旋轉變壓器的一次、二次繞組隨轉子的角位移發(fā)生相對位置的改變，因而其輸出電壓的大小隨轉子角位移而發(fā)生變化，輸出繞組的電壓幅值與轉子轉角成正弦、余弦函數(shù)關系或保持某一比例關系。其中定子繞組作為變壓器的一次側，接受勵磁電壓；轉子繞組作為變壓器的二次側，通過電磁耦合得到感應電壓。一接受任務（信息收集）2.旋變傳感器1）安裝位置旋變傳感器位于電機的后端蓋位置處，靠近電機的高壓線束方向端蓋前水道端蓋后后軸承旋變傳感器接線盒電機軸轉子定子高壓線束二、MCU的工作原理一接受任務（信息收集）主要監(jiān)測電機轉子的轉速，并將轉子的位置反饋給電機控制器二、MCU的工作原理3.旋變傳感器的作用一接受任務（信息收集）傳感器線圈固定在殼體上（固定不動），信號齒圈固定在轉子上（隨轉子轉動）傳感器線圈：有勵磁、正弦、余弦三組線圈組成一個傳感器傳感器轉子傳感器線圈二、MCU的工作原理4.旋變傳感器的這一次一接受任務（信息收集）旋轉變壓器簡稱旋變，是1種輸出電壓隨轉子轉角變化的信號元件。當勵磁繞組以一定頻率的交流電壓勵磁時，輸出繞組的電壓幅值與轉子轉角成正弦、余弦函數(shù)關系，或保持某一比例關系，或在一定轉角范圍內與轉角成線性關系。二、MCU的工作原理5.旋變傳感器的工作原理驅動電機低壓信號接口（T35）一接受任務（信息收集）勵磁繞組參考電壓：打開點火開關ON檔測量插件端應有3—3.5V交流電壓正弦繞組阻值：拔下插件測量傳感器端子應有60Ω電阻±10Ω余弦繞組阻值：拔下插件測量傳感器端子應有60Ω電阻±10Ω勵磁繞組阻值：拔下插件測量傳感器端子應有30Ω電阻±10Ω編號信號名稱說明A激勵繞組R1電機旋變傳感器接口B激勵繞組R2C余弦繞組S1D余弦繞組S3E正弦繞組S2F正弦繞組S4GTH0電機溫度傳感器接口HTL0二、MCU的工作原理6.旋變傳感器的檢測方法知識拓展驅動電機控制器知識認知一接受任務（信息收集）驅動電機控制器采用三相兩電平電壓源型逆變器整車控制器（VCU）發(fā)出指令，通過CAN線傳輸?shù)诫姍C控制器主板，控制器主板經(jīng)過邏輯換算和確定旋變傳感器的轉子位置，再發(fā)信號驅動IGBT模塊，又稱智能功率模塊。IGBT（絕緣柵雙極型晶體管）輸出三相交流電使電機旋轉。控制器主板對所有的輸入信號進行處理，并將驅動電機控制系統(tǒng)運行狀態(tài)的信息通過CAN2.0網(wǎng)絡反饋給整車控制器。驅動電機控制器內含故障診斷電路。當診斷出異常時，它將會激活一個錯誤代碼，同時存儲該故障碼和數(shù)據(jù)或發(fā)送給整車控制器。知識拓展驅動電機控制器知識認知1.驅動電機系統(tǒng)電路圖一接受任務（信息收集）一接受任務（信息收集）知識拓展驅動電機控制器知識認知2.驅動電機控制器驅動電機控制器信號接口（T12）針腳號針腳功能線束走向針腳號針腳功能線束走向11激勵繞組R2驅動電機低壓插接件23正弦繞組S2驅動電機低壓插接件12激勵繞組R134余弦繞組S322正弦繞組S435余弦繞組S1一接受任務（信息收集）①高壓電源輸入正常（絕緣性能大于20MΩ）②低壓12V電源供電正常（電壓范圍9-16V）③與整車控制器通訊正常④電容放電正常⑤旋變傳感器信號正常⑥三相交流輸出電路正常⑦電機及電機控制器溫度正常⑧開蓋保持開關信號正常知識拓展驅動電機系統(tǒng)工作條件一接受任務（信息收集）三、驅動電機控制系統(tǒng)常見故障及其處理方法驅動電機故障等級劃分當驅動電機系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，驅動電機控制器（MCU）將故障信息發(fā)送給整車控制器（VCU）。整車控制器根據(jù)電機、電池、EPS、DC/DC等零部件故障，整車CAN網(wǎng)絡故障及VCU硬件故障進行綜合判斷，確定整車的故障等級，并進行相應的控制處理。可對整車的故障等級進行4級劃分。等級名稱故障后處理1級致命故障電機零扭矩，1s緊急斷開高壓，系統(tǒng)故障燈亮2級嚴重故障2級電機故障，電機零扭矩；2級電池故障，20A放電電流限功率。系統(tǒng)故障燈亮。3級一般故障進入跛行工況/降功率，系統(tǒng)故障燈亮。4級輕微故障4級故障屬于維修提示，但是VCU不對整車進行限制，只儀表顯示。4級能量回收故障，僅停止能量回收，行駛不受影響。二制訂方案目錄Contents二制定方案1.合理分組，發(fā)揮小組長的作用。根據(jù)優(yōu)、中、差的分配原則，小組分配以4~6人一組。學生可以自由組合，教師進行適當調整。2.收集資料，資源共享。在小組長的督促下，通過圖書館、多媒體設備等手段搜集有關高壓動力電池的實物圖片、安裝位置、結構組成、工作原理、電路圖、動力電池拆裝方法、維修工具使用方法等資料。收集到的資料，小組內部整理歸類，并共享學習。3.小組交流討論，制訂計劃。根據(jù)高壓動力電池的工作原理，電路原理圖，小組進行分析探討，制作動力電池故障檢修及拆裝計劃。二制定方案制定簡單的任務計劃表

故障（現(xiàn)象）名稱導致故障的可能原因1.2.3.............維修方案（簡要）1.2.3.4.5.6.............備注二制定方案任務實施方案

（1）故障現(xiàn)象確認

無法行駛，儀表故障燈亮（2）故障原因分析讀取故障碼，P0519，電機超速保護故障，判斷是旋變傳感器及其相關線路故障（3）維修步驟與方法1）斷開低壓蓄電池負極電纜，測量旋變電壓器插頭相關針腳；2）測量電機控制器插頭T12與電機旋變插頭T12針腳的線束；3）更換或者修復導線；4）試車，維修結果驗證。三作出決策目錄Contents三作出決策第一個小組派代表分享小組制訂的計劃，對于每一個小組的計劃，教師不要急于否定。每一個小組都發(fā)言后，師生共同探討最合理的一份計劃。小組分享教師對有創(chuàng)新點的計劃給予肯定和贊賞，讓學生體會的成功感。師生共同分析每一份計劃的不足之處進行完善，最后一起確定高壓動力電池拆裝的最終方案學生的各種想法一起交流，思維發(fā)生碰撞，能夠獲得共同的提高。教師點評1.高壓線束及其連接器故障；2.動力電池本體故障；3.驅動電機及其內部傳感器故障；4.熔斷器故障；5.高壓繼電器故障；任務分析動力系統(tǒng)失效，儀表盤故障燈亮，故障原因一般有如下：三作出決策四任務實施目錄Contents四任務實施1.讀取故障碼接車后，首選測量低壓蓄電池電壓，12.2V，正常。1）起動開關置于OFF檔；2）將專用診斷儀IMS-D60連接至車輛診斷接口上；3）將啟動開關置于ON檔；4）使用診斷儀讀取故障碼。診斷儀顯示故障代碼為：P0519，電機超速保護故障。對應的是驅動電機的旋轉變壓器故障。它屬于1級故障，即致命故障，這時電機輸出扭矩為0，動力蓄電池的高壓電斷開，系統(tǒng)故障燈亮，這就是該車不能行駛的原因。四任務實施2.檢測旋變傳感器故障與旋變傳感器有關的故障，一般是2種情況：a.電機旋變傳感器故障或連接導線故障；b.控制器旋變解碼電路故障。都會導致電機系統(tǒng)無法起動及轉矩輸出偏小等現(xiàn)象。檢查電機旋變傳感器是否損壞，若電阻值為∞，表示損壞，更換旋變傳感器或修復連接導線；若電阻值正常，則表示控制器內部旋變解碼電路故障，更換驅動電機控制器主控板。斷開低壓蓄電池負極電纜，脫開電機旋轉變壓器插頭T35，用萬用表和跨接線測量旋轉變壓器本體的勵磁繞組和信號繞組。根據(jù)電氣接口表定義，即測量：S1\S3，信號繞組回路應為60±10%Ω；S2\S4，信號繞組回路應為60±10%Ω；

R1\R2，勵磁繞組回路應為33±10%Ω。經(jīng)測量，本體正