一汽-大眾ID.4 CROZZ奇怪的驅(qū)動系統(tǒng)故障排除

畢方英 張穎

關(guān)鍵詞：無法上電、電驅(qū)動系統(tǒng)、溫度、功率電子裝置

故障現(xiàn)象：一輛2021年產(chǎn)一汽-大眾ID.4CROZZ純電動車型，行駛里程6300km。用戶反映該車在行駛過程中，突發(fā)車輛不能上電，不能進入“ready”狀態(tài);車載信息系統(tǒng)（MIB）有“故障：電驅(qū)動裝置故障，請立即停車”的報警提示。

檢查分析：車輛救援到店后，維修人員檢查車輛，故障現(xiàn)象如用戶所述（圖1）。由于車輛的行駛功能嚴(yán)重受限，只能用故障診斷儀VAS6150檢測車輛，結(jié)果發(fā)現(xiàn)6個被動/偶發(fā)故障碼（圖2）。這6個故障碼可分為2類：一類是通訊類故障碼“U041100——電驅(qū)動裝置的功率電子系統(tǒng)控制器信號不可信”，該故障出現(xiàn)頻次較高，共發(fā)生3次;另一類也是通訊類故障碼“U041500——ABS制動控制單元信號不可信”和“U041600——電子穩(wěn)定程序（ESP）控制單元信號不可信”。

查詢這些故障碼發(fā)生的環(huán)境條件，可以判定電驅(qū)動裝置的功率電子系統(tǒng)控制器的故障碼發(fā)生在先，ESP故障碼發(fā)生在后。于是維修人員決定先著重檢查電驅(qū)動裝置的功率電子系統(tǒng)控制器是否有問題。

使用故障診斷儀VAS6150，讀取電驅(qū)動裝置的功率電子系統(tǒng)控制器，發(fā)現(xiàn)有一個動力系統(tǒng)故障碼：P0AEE00——行駛電機變換器溫度傳感器信號不可信（圖3）。該車故障發(fā)生時期，當(dāng)?shù)靥鞖猱惓Ｑ谉?，天氣預(yù)報的溫度已超過40℃，路面局部溫度可達60℃。而故障碼所報的溫度信號不可信問題，似乎與當(dāng)前的高溫天氣相對應(yīng)。

為了進一步驗證這個預(yù)判，維修人員與用戶一起試車，行駛中讓故障再現(xiàn)，并總結(jié)故障發(fā)生規(guī)律。試車發(fā)現(xiàn)，每當(dāng)車輛行駛一段時間，溫度升高就容易發(fā)生上述故障現(xiàn)象。停車等待10min后，車輛溫度稍有下降就能恢復(fù)正常。故障碼P0AEE00是引發(fā)該故障現(xiàn)象的關(guān)鍵所在，那么該故障碼產(chǎn)生的原因又是什么呢？

為了弄清這個問題，讀取車輛發(fā)生故障時的高級環(huán)境條件是有效手段。仔細分析發(fā)現(xiàn)，車輛出現(xiàn)故障的高級環(huán)境條件中（圖4），電驅(qū)動裝置的功率電子系統(tǒng)控制器內(nèi)有53℃和38℃兩種不同的溫度。每到53℃時，供電電流就下降到0，車輛失去動力無法行駛，并產(chǎn)生報警。由此確認此溫度是引發(fā)該故障現(xiàn)象的直接因素。

那么，故障碼中“行駛電機變換器溫度傳感器信號”，指的是哪里的溫度呢？該車輛電驅(qū)動裝置的功率電子系統(tǒng)控制器，外部沒有直接的溫度傳感器。低溫冷卻系統(tǒng)有個溫度傳感器，在電路圖上沒有畫出控制器芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)，但出于電路安全保護，高壓部件的控制器芯片內(nèi)通常會有溫度控制裝置。但就已有的信息無法判斷，到底是行駛電機變換器冷卻系統(tǒng)的溫度問題，還是控制單元芯片內(nèi)部溫度有問題。

查看電驅(qū)動裝置的功率電子系統(tǒng)控制器數(shù)據(jù)流（圖5），發(fā)現(xiàn)對應(yīng)高級環(huán)境溫度中53℃的數(shù)據(jù)塊，定義為電力電子裝置絕緣柵雙極型晶體管模塊。由此證明該溫度為電驅(qū)動裝置的功率電子系統(tǒng)控制器單元內(nèi)部溫度。同時試車發(fā)現(xiàn)，該數(shù)據(jù)塊上升到53℃時，車輛高壓斷電，無法行駛;停車等待該溫度下降到40℃以下，車輛可以正常上電行駛。

最后讀取正常試駕車輛電驅(qū)動裝置的功率電子系統(tǒng)控制器數(shù)據(jù)流（圖6），發(fā)現(xiàn)對應(yīng)的U/V/W三相驅(qū)動裝置溫度顯示始終相近，且都在40℃以下。由此可以確認，此車故障原因為電驅(qū)動裝置的功率電子系統(tǒng)控制器內(nèi)，行駛電機變換器溫度傳感器中，電子裝置絕緣柵U相雙極型晶體管模塊溫度傳感器數(shù)據(jù)異常。

故障排除：更換電驅(qū)動裝置的功率電子系統(tǒng)總成，并進行防盜匹配、電機的功率匹配后試車，故障排除。

回顧總結(jié)：由于電驅(qū)動裝置的功率電子系統(tǒng)控制器內(nèi)結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜（圖7），維修難度大，而且電路圖中一般不顯示內(nèi)部線路。雖然故障判斷很精確，直指“行駛電機變換器溫度傳感器中，電子裝置絕緣柵U相雙極型晶體管模塊溫度傳感器”，但這僅僅說明此信號通過控制器內(nèi)部印刷電路和數(shù)據(jù)總線傳遞。因此維修人員最終只能將功率電子裝置總成作為一個黑匣子整體更換。

如今越來越多的新能源車采用高度集成化設(shè)計，如大眾典型的電機、電控和減速器三合一模塊;比亞迪宣傳的八合一模塊設(shè)計等。這種高度集成的模塊化設(shè)計給設(shè)計生產(chǎn)帶來很多方便，但給售后服務(wù)帶來很多挑戰(zhàn)。有些品牌并不提供單一備件，更有廠家明確要求總成更換。例如本案例中只涉及到一個溫度，就要更換功率電子裝置總成，這也許就是未來汽車售后的發(fā)展趨勢。