中圖分類號:U469.72" " 文獻標識碼:B" " 文章編號:1003-8639( 2024 )12-0101-02
1" 故障現(xiàn)象
一輛榮威e550混動汽車,開啟點火開關(guān)后,掛前進擋,車輛無法行駛,儀表READY燈不點亮,開啟機蓋后,發(fā)動機順利啟動運轉(zhuǎn),混合動力故障燈點亮。
2" 榮威e550的EDU結(jié)構(gòu)分析
榮威e550混動汽車采用了上汽集團自主開發(fā)的第1代EDU(Electrical Drive Unit,電驅(qū)動變速器)。EDU由一個ISG電機(主要用于起動發(fā)動機與發(fā)電)、一個TM電機(主要用于驅(qū)動)以及一個平行軸式齒輪式2擋變速器組成,如圖1所示。具有電液控制功能,實現(xiàn)平行軸式齒輪式自動換擋,其中前進擋(D擋)共有2個擋位,為2擋變速器。EDU總成電控圖如圖2所示?;靹涌刂茊卧狧CU從傳感器或其他控制模塊接收信息,根據(jù)存儲在HCU存儲器中的脈譜信息進行計算,然后輸出信號至各執(zhí)行器或其他ECU。由HCU和電子電力箱PEB輸出控制指令,EDU實現(xiàn)純電動驅(qū)動、串聯(lián)和并聯(lián)等多種動力輸出模式。
3" 故障診斷與排除
3.1" 故障碼分析
利用診斷儀讀取各個系統(tǒng)故障碼,HCU顯示:①P1AE2——TM驅(qū)動電機請求點亮混動系統(tǒng)故障燈;②P1A9D——HCU報告牽引電機故障。TC(牽引控制,即電子電力箱PEB)顯示:P1C22——旋轉(zhuǎn)變壓器輸入信號低于LOS范圍。
由于TC產(chǎn)生P1C22故障碼,致使TM驅(qū)動電機無法轉(zhuǎn)動,從而引起HCU產(chǎn)生P1AE2和P1A9D故障碼。因此,應該首先排除故障碼P1C22,其他故障碼均由故障碼P1C22引起。
查閱相關(guān)維修手冊,得到與故障碼P1C22有關(guān)的如下信息。
1)子系統(tǒng)原理:旋轉(zhuǎn)變壓器是一種精密的角度、位置、速度檢測裝置,與TM驅(qū)動電機連接,獲取電機的角度、位置、速度等信號。
2)故障診斷運行條件:點火開關(guān)置于ON位置;系統(tǒng)電壓正常。
3)故障診斷碼設置條件:輸入的差分信號幅值小于閾值2.09V。
4)故障發(fā)生后電控單元采取的操作:主動短路;SVS故障警告燈點亮。
5)故障診斷碼清除條件:設置條件不存在,故障條件清除;經(jīng)過40次喚醒/待機循環(huán)后,歷史故障診斷碼將被清除,故障警告燈熄滅。
6)可能的原因:①相關(guān)線路故障;②連接器故障或配合不良;③旋轉(zhuǎn)變壓器故障;④電驅(qū)動變速器故障[1]。
結(jié)合故障現(xiàn)象分析:開啟發(fā)動機蓋,發(fā)動機可以順利啟動并正常運行,說明ISG電機的旋轉(zhuǎn)變壓器工作良好,應該對TM驅(qū)動電機的旋轉(zhuǎn)變壓器按照可能原因逐條診斷。
3.2" 故障診斷
3.2.1" TM電機旋轉(zhuǎn)變壓器靜態(tài)檢測
圖3為TM旋轉(zhuǎn)變壓器電路圖。圖中ED082-3代表激勵信號高,ED082-15代表激勵信號低,ED082-2代表余弦差分信號高,ED082-1代表余弦差分信號低;ED082-14代表正弦差分信號高;ED082-13代表正弦差分信號低;ED082-4代表屏蔽。
1)檢測TM驅(qū)動電機旋轉(zhuǎn)變壓器阻值。按照維修手冊,利用萬用表分別檢測勵磁繞組、正弦繞組和余弦繞組的阻值(表1),測量值在標準值范圍,說明旋轉(zhuǎn)變壓器繞組阻值正常。
2)檢測旋轉(zhuǎn)變壓器EDU至PEB(電子電力箱)之間相關(guān)線路阻值,均低于0.1Ω,線路之間彼此不導通。
3)檢查EDU與PEB插件無退針現(xiàn)象,說明旋轉(zhuǎn)變壓器相關(guān)線路或連接器連接正常。
3.2.2" TM驅(qū)動電機旋轉(zhuǎn)變壓器機械結(jié)構(gòu)檢測
由于修理廠條件所限,無法利用示波器進行TM驅(qū)動電機旋轉(zhuǎn)變壓器的勵磁繞組、正弦繞組、余弦繞組波形測試,只能對TM驅(qū)動電機旋轉(zhuǎn)變壓器進行拆解檢測。
在拆解TM驅(qū)動電機過程中,檢測發(fā)現(xiàn)TM驅(qū)動電機轉(zhuǎn)子鎖止環(huán)松動,手動檢測軸向間隙竄動量大,如圖4、圖5所示。由于TM驅(qū)動電機轉(zhuǎn)子軸向間隙大,造成旋轉(zhuǎn)變壓器轉(zhuǎn)子與定子鐵芯之間相對面積變小。根據(jù)磁路歐姆定律,轉(zhuǎn)子導磁率變小,因此,正弦繞組和余弦繞組產(chǎn)生的感應電動勢幅值變小,PEB產(chǎn)生故障碼P1C22。TM驅(qū)動電機轉(zhuǎn)子鎖止環(huán)松動是造成故障的根本原因。按照維修手冊操作規(guī)范,將鎖母重新固定到標準力矩。
3.2.3" 故障排除
將TM電機鎖母重新固定到標準力矩,將EDU總成安裝至車上,并將線路連接良好。開啟點火開關(guān),利用診斷儀清除相應故障碼。由于沒有更換旋轉(zhuǎn)變壓器,因此不用進行旋轉(zhuǎn)變壓器初始位置學習。
開啟點火開關(guān),READY正常點亮,儀表顯示正常。啟動車輛,車速低于60km/h時,車輛采用純電驅(qū)動模式行駛;車速高于60km/h時,車輛啟動發(fā)動機,采用并聯(lián)驅(qū)動模式行駛,說明故障排除[2]。
4" 故障總結(jié)
1)旋轉(zhuǎn)變壓器是一種電磁式傳感器,又稱同步分解器。它是磁阻式旋轉(zhuǎn)變壓器,用來精確測量電機的轉(zhuǎn)子角位置和角速度。旋轉(zhuǎn)變壓器由定子和轉(zhuǎn)子組成,勵磁線圈和正弦線圈、余弦線圈都繞在定子上,其中正弦線圈與余弦線圈安裝在定子上,并且二者之間電相位角度相差90°。榮威e550的EDU驅(qū)動變速器的2個旋轉(zhuǎn)變壓器分別與ISG電機和TM驅(qū)動電機同軸連接,獲取ISG電機和TM驅(qū)動電機的角位置、角速度等信號。由于TM驅(qū)動電機鎖止環(huán)松動,造成驅(qū)動電機軸向移動,從而致使旋轉(zhuǎn)變壓器轉(zhuǎn)子的軸向間隙變大,造成轉(zhuǎn)子與定子鐵芯之間相對面積變小,導致PEB(電子電力箱)產(chǎn)生P1C22故障碼。PEB(電子電力箱)無法接收到正確的旋轉(zhuǎn)變壓器信號,造成PEB無法驅(qū)動TM驅(qū)動電機轉(zhuǎn)動,導致車輛無法行駛。
2)由于維修企業(yè)沒有DSO(數(shù)字示波器)無法測量旋轉(zhuǎn)變壓器繞組波形,從而延誤了故障診斷進程。
參考文獻:
[1] 陳璐,羅旭. 榮威Ei5高壓上電故障實例[J]. 汽車電器,2023(9):88-89.
[2] 孫茜,羅旭. 榮威e550PEB(電子電力箱)故障實例[J].汽車電器,2022(1):88-89.