【课件】3-3 电机控制器的电路故障诊断与排除

项目三驱动电机及控制系统故障诊断与排除任务2电机旋变信号电路故障诊断与排除任务导入Tasktointroduce某秦EV车主，遥控钥匙进入车内，踩下制动踏板，按下启动按钮，仪表“OK”灯不亮，车辆无法正常启动，送至汽车维修站点，维修人员使用诊断仪读取车辆故障，显示“与电机控制器丢失通讯”，请问接下来该如何排查故障呢？

任务目标TaskGoal掌握秦EV的前驱总成三合一的组成与部件位置；掌握秦EV的电机控制器的作用与工作原理；掌握秦EV的电机控制器的故障码；能正确完成“与电机控制器丢失通讯”故障排查；能正确使用诊断仪，万用表读取或测量相关数据；认真严谨、积极主动，安全生产，文明施工；与小组成员、同学之间能合作交流，协调工作；获得分析问题和解决问题的基本方法；积极主动与小组成员交流、讨论学习成果，取长补短，完成自我提升。目录CONTENTS电机控制系统组成及部件介绍01电机控制器认识02电机控制器故障码03新授PARTONE01电机控制系统组成及部件介绍结构组成秦EV的驱动电机控制系统秦EV的驱动电机控制系统，也称前驱电动总成或三合一驱动系统，主要由驱动电机控制器（MotorControlUnit，MCU）、驱动电机、单档变速器组成。如图1所示。图1秦EV前驱电动总成01电机控制系统组成及部件介绍安装位置秦EV的前驱电动总成位于前舱中部，在充配电总成的下方，如图2所示。充配电总成位置如图3所示。图2秦EV前驱电池总成安装位置示意图图3秦EV实车上充配电总成安装位置01电机控制系统组成及部件介绍集成方案本着“高品质、高电压、高集成、高转速、高性能、低成本”的开发理念，在秦EV的设计中，驱动电机及电机控制器采用了直连的方式。集成方案的优势减少三相电缆、驱动电机和控制器共用冷却系统（通过整车控制器（VCU）控制电子水泵、电子风扇进行循环冷却），成本降低了33%，体积减少了30%，重量也减轻了25%，功率密度增加20%，NEDC续航里程效率提升1%，扭矩密度增加17%，其集成方案如下所示。01电机控制系统组成及部件介绍集成方案降低成本提高同轴度，减少噪音电机转子轴和减速器输入轴共用电机壳体和减速器壳体共用电机、电控端子直连，取消三相线电机、电控水道直连，取消水管降低成本降低成本，提高同轴度，提高装配精度02电机控制器认识定义及组成01驱动电机控制器一种用于控制动力电池与驱动电机之间能量传输的装置。其为动力电池和电机之间的能量转换单元，是驱动电机驱动系统的控制中心，又称智能功率模块。02IGBT（InsulatedGateBipolarTransistor）绝缘栅双极型晶体管，是一种由MOS（绝缘栅型场效应管）和BJT（双极型三极管）组合成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件，被认为是电动汽车的核心技术之一。03IPM智能功率模块，把功率开关器件（IGBT）和驱动电路集成在一起，而且内有过电压、过电流和过温等故障检测电路，并可将检测信号送到CPU。02电机控制器认识定义及组成智能功率（IPM）模块、绝缘栅双极型晶体管(IGBT)模块、信号数据采集模块、关联电路等硬件硬件部分电机控制算法与逻辑保护等软件部分。软件部分02电机控制器认识功能功能1采集扭矩请求、旋变等信号，控制电机正向、反向驱动以及正、反转发电的功能。功能2高压输出电压和电流控制限制的功能。功能3电压跌落保护、过流保护、过温保护、IPM过温保护、IGBT过温保护、功率限制、扭矩控制限制等功能。功能4能量回馈控制、主动泄放、被动泄放控制的功能。02电机控制器认识工作原理旋转变压器检测转子位置并判断其状态，接通电机控制器内相应的IGBT，此时高压直流电经电机控制器内的IGBT进行逆变后流入定子绕组线圈，通电产生旋转的磁场（电转磁-电感），利用右手法则判定磁极，同性相斥，异性相吸使转子的磁铁随之转动。W三极管导通，V三极管PWM控制电流的大小和频率，实现电机的调速。图3电机控制器原理图02电机控制器认识工作原理工作原理当车辆在减速或滑行时，驱动电机会根据磁场旋转的方法切割导线，将汽车的部分动能转化为电能，进行能量回收。旋转磁场是转子，被切割的导线是定子绕组。转子旋转（机械能转换成磁能）产生磁场，定子绕组线圈（磁能转成电能-电磁感应）产生电能；每转动180度产生的电压方向（极性）改变一次（进去低电位，出来高电位），从而产生交流方波电。最后经过电机控制器内的IGBT上的二极管整流变成直流电输出给动力电池包充电。注意：当EV车型电池组的SOC>95%或PHEV车型SOC>90%时，能量回收的电能不会给动力电池充电。当动力电池有故障时，能量回收的电能不会给动力电池充电。03电机控制器故障码序号故障码（ISO15031-6）故障定义1P1BB000前驱动电机过流2P1BB200前驱动电机一般过温告警3P1BB298前驱动电机严重过温告警4P1BB300前驱动电机控制器IGBT-NTC一般过温告警5P1BAC00前驱动电机控制器IGBT核心温度一般过温告警表1电机控制器故障码03电机控制器故障码序号故障码（ISO15031-6）故障定义6P1BB319前驱动电机控制器IGBT-NTC严重过温告警7P1BAC19前驱动电机控制器IGBT核心温度严重过温告警8P1BB500前驱动电机控制器高压欠压9P1BB600前驱动电机控制器高压过压10P1BB700前驱动电机控制器电压采样故障表2电机控制器故障码03电机控制器故障码序号故障码（ISO15031-6）故障定义11P1BB800前驱动电机控制器碰撞信号故障12P1BB900前驱动电机控制器开盖保护(预留)13P1BBA00前驱动电机控制器EEPROM错误14P1BBC00前驱动电机控制器DSP复位故障15P1BBD00前驱动电机控制器主动泄放故障表2电机控制器故障码03电机控制器故障码序号故障码（ISO15031-6）故障定义16P1BBF00前驱动电机旋变故障-信号丢失17P1BC000前驱动电机旋变故障-角度异常18P1BC100前驱动电机旋变故障-信号幅值减弱19P1BC200前驱动电机缺A相20P1BC300前驱动电机缺B相表2电机控制器故障码03电机控制器故障码序号故障码（ISO15031-6）故障定义21P1BC400前驱动电机缺C相22P1BC900前驱动电机控制器电流霍尔传感器A故障23P1BC500前驱动电机控制器电流霍尔传感器B故障24P1BC600前驱动电机控制器电流霍尔传感器C故障25P1BC800前驱动电机控制器IGBT温度校验故障报警表2电机控制器故障码03电机控制器故障码序号故障码（ISO15031-6）故障定义26U014187与整车控制器通讯故障27U011100与BMC通讯故障28P1BD119前驱动电机控制器驱动CPLD过流故障29P1BD117前驱动电机控制器驱动CPLD过压故障30P1BD000前驱动电机控制器驱动DSP1死机故障表2电机控制器故障码实训PARTTWO01任务实施安全要求及注意事项实训开始前，提前准备好需要使用的个人防护用品，并检查是否符合使用标准。实训开始前，提前做好场地防护，设置警告标识，操作位置布置好绝缘防护措施。记录车辆铭牌信息，做好检测结果记录。检查实训场地和设备设施是否清洁及存在安全隐患，配电箱、排查是否符合用电需求，如不正常请汇报老师并进行处理。实训结束后，必须清理场地和设备，撤除警示标识。任务实施01与电机控制器丢失通讯故障现象遥控钥匙进入车内，踩下制动踏板，按下启动按钮，仪表“OK”灯不亮。电器原理图任务实施01与电机控制器丢失通讯步骤1连接道通908E，读取故障码“与电机控制器丢失通讯”。步骤2查找电器原理图。步骤3测量B30/10对地电压，实测：11V，正常值：11V（正常）。步骤5测量B30/14对地电压，实测：1.5~2.5V正常值：1.5~2.5V（正常）。步骤6