- 電動汽車常見故障診斷與排除
- 王軍 李偉主編
- 1694字
- 2022-05-10 16:37:46
12.北汽電動汽車VCU損壞無法行駛故障
(1)故障現象 一輛北汽純電動汽車,行駛里程3000km。故障現象為車輛無法行駛,動力電池斷開故障燈和整車系統故障燈報警。
(2)故障診斷與排除 由于氣囊故障,更換主副安全氣囊,更換安全氣囊電控單元。拆下機艙內所有高壓部件和二次支架及機艙線束,進行外圍部件更換,線束和高壓部件外殼未變形受損。
目測機艙內低壓線束和高壓線束(包括熔絲盒)沒有破損、變形和擠壓,高壓部件(MCU、DC/DC、高壓控制盒、車載充電機)外觀沒有受損擠壓變形現象。
修復好之后開了一段距離,就無法行駛了,動力電池斷開故障燈和整車系統故障燈都點亮了。檢查發現,將加速踏板踩到底,儀表會黑屏或無規律閃爍、電動真空助力泵常轉。認為是剩余電量不足,于是進行慢充。
在充電時還觀察了機艙的情況,打開前艙蓋,觀察車載充電機,發現充電機散熱風扇不轉。用手觸摸車載充電機散熱片,如圖1-57所示,能明顯感覺到發熱現象,無法充電。隨后打開高壓控制盒,進行高壓熔絲測量。發現車載充電機的高壓熔絲并沒有燒毀,而其余的三個高壓熔絲全部燒毀,在PTC控制器電路板上有一處IC芯片也燒毀了,如圖1-58所示。

圖1-57 車載充電機散熱片

圖1-58 高壓控制盒內燒壞的元件
開始對與燒毀熔絲相連接的高壓部件進行逐一拆解檢查,接著又對DC/DC進行拆解,拆開后發現DC/DC電路板上有一藍色的圓片,如圖1-59所示,插件已燒毀,模塊也有燒蝕的跡象。所有燒毀的部件除了電子空調壓縮機外,都更換了新的部件后試車,結果車輛還是不能行駛。
對車輛進行了仔細觀察,懷疑高壓部件燒毀可能與維修時不正確操作有關。檢查了高壓系統(B類電壓系統)所有的連接插頭和極性,插頭緊實牢固,極性全都正確。將點火開關轉到ON檔,低壓系統(A類電壓系統)可以供電時,對該車用專用檢測診斷儀讀碼,發現除了安全氣囊電控單元可以與檢測儀建立通信外,其余模塊均無法通信。在清除安全氣囊電控單元故障碼后,如圖1-60所示故障碼并沒有再出現。

圖1-59 DC/DC模塊內部燒壞

圖1-60 安全氣囊相關故障碼
由于檢測診斷儀與VCU、動力電池無法建立通信,對低壓總熔絲和熔絲盒進行了檢測,熔絲與同款正常車輛對比,除了真空助力泵的熔絲拔出外(因為出現常轉故障,在車輛不能行駛之后就把其熔絲拔出了,此故障為常見故障,發生概率比較高,一般情況下更換真空罐壓力開關就可以修復此故障),其他都良好。
如圖1-61所示,檢查點火開關發現各檔位、VCU供電均正常,15號線繼電器工作也正常,網絡CAN線也無短路或斷路現象。由于VCU在整車控制策略里權位最高、優先級最高,因此判斷故障原因是VCU損壞。
說明:純電動汽車動力系統主要包括動力電池、驅動電機等部件以及整車控制器、電機控制器等,通過機械連接、電氣連接以及CAN總線連接來保證各個部件間的協調運行,實現純電動汽車整車性能以及經濟性的要求,動力系統結構如圖1-62所示。
對于純電動汽車而言,整車控制器是車輛的大腦,它應該具有以下功能。

圖1-61 所有熔絲良好

圖1-62 純電動汽車的動力系統結構
1)對汽車行駛功能的控制:整車控制器通過對駕駛人意圖識別和車輛狀態的分析,在滿足車輛安全性的基礎上,對動力電池放電電流和電機輸出轉矩進行控制,使得車輛各個部件能夠協調運行。
2)制動能量回收控制:純電動汽車以電機作為驅動轉矩的輸出機構。電機具有回饋制動性能,此時電機作為發電機,利用制動能量發電,將此能量存儲在儲能裝置中。在這一過程中,整車控制器根據加速踏板和制動踏板的開度以及動力電池的SOC值來判斷某一時刻能否進行制動能量回饋,如果可以進行,整車控制器向電機控制器發出制動指令,回收部分能量。
3)能量優化控制和管理:為了使電動汽車具有最大的續駛里程,必須對能量進行優化管理,以提高能量的利用率。
4)車輛狀態的監測和顯示:整車控制器應該對車輛的狀態進行實時檢測,來確定車輛狀態及其各子系統狀態信息,驅動顯示儀表,將狀態信息和故障診斷信息通過顯示儀表顯示出來。顯示內容包括車速、SOC、電流等指示信息等。
5)故障診斷和處理:對整車控制系統進行實時監控,進行故障報警和診斷。故障指示燈指示出故障并進行報警,根據故障內容,及時進行相應安全保護處理,如圖1-63、圖1-64所示。

圖1-63 純電動汽車控制系統結構圖

圖1-64 純電動汽車控制系統原理圖