真空助力器通过真空软管与真空罐连通,真空泵控制器通过压力开关监测真空罐内的压力,当真空罐内负压不足时,真空泵控制器控制真空泵工作,对真空罐抽气,直至真空罐内负压达到限值。
电动真空助力工作原理如图7-18 所示
图7-18 江淮纯电动汽车的电动真空助力工作示意图

1.建立负压
真空罐内负压不足时,真空罐上的压力开关断开,并向真空泵控制器输出信号,真空泵控制器控制真空泵电源接通,真空泵开始抽气,增大真空罐内的负压;当负压达到限值时,真空泵控制器延时10s 后断开真空泵电源。
2.工作过程
真空罐压力开关在罐内真空度不足时会断开,负压较高时关闭。当踩制动后空气进入真空罐,踩过3 次后罐内真空度不足,压力开关会断开,然后ECU给真空泵供电,真空泵开始工作,抽出空气,罐内负压逐渐增大,大到一定的阈值后压力开关关闭,此时ECU会继续给真空泵供电12s,然后停止供电。
3.故障诊断
当由于意外工况,如真空罐漏气、真空泵损坏等,造成真空罐负压无法满足系统需求时,真空罐上的真空报警开关将输出报警信号给组合仪表,仪表上的制动系统故障警示灯点亮。
1)真空泵不工作
(1)故障案例。
一辆江淮IEV 纯电动车行驶里程5400km,因车辆制动失效而报修,客户反馈该车制动踏板发硬、踩不动,无法正常使用。
(2)对应原因的故障分析。
首先试车确认故障现象属实,初步判断为制动真空助力系统故障,接连深踩制动踏板后,打开前舱,发现电动真空泵不工作,临时搭线直接从蓄电池引12V电源给真空泵供电,真空泵启动工作,说明真空泵正常;
拆除外接线后再进一步拔除真空罐压力开关接插件,真空泵恢复工作,说明压力开关损坏,更换压力开关后,制动恢复正常,故障排除。
电动真空系统压力开关与控制策略如图7-19所示。
图7-19 电动真空系统压力开关与控制策略
(3)对应原因的解决方法。
该车故障排查虽然最后完成了故障点确认与修复,但走了弯路,真空泵不工作引起的制动故障,首先应判断压力开关是否正常,再检查真空泵控制器供电和搭铁是否正常,若相关线路正常,则说明是真空泵控制器故障,需更换控制器总成。
2)真空泵一直工作
(1)故障案例。
江淮纯电动车行驶里程25 000km,客户反馈车辆前舱存在噪声,电动真空泵一直工作,无法停止。
(2)故障分析。
首先检查该车的真空罐是否有泄漏,因为如果真空罐漏气,会导致真空度不足,压力开关不能闭合,真空泵控制器接收不到压力开关信号,就会控制真空泵一直抽真空工作,但目视与用肥皂水检测均未发现泄漏问题,所以进一步检查压力开关是否损坏。
利用万用表导通挡测量(真空罐内为真空时,压力开关为闭合状态,真空度不足时,压力开关为断开状态),压力开关正常。
最后检查压力开关到真空泵控制器的线路,将压力开关上的插头拔下,用临时导线将该插头的2个针脚短接,直接传递闭合信号给真空泵控制器,但仍不能控制真空泵断开。仔细查看压力开关到真空泵控制器的插头,发现有退针情况,如图7-20所示,重新处理后,试车,故障排除。
图7-20 电动真空泵与控制器插头针脚定义
3)解决方法。
正常情况下,真空泵控制器接收到压力开关闭合信号后,控制真空泵工作12 s 后断开供电,如果压力开关到真空泵控制器的线束有断路或插头有退针情况,则控制器将不能控制真空泵断开,表现为真空泵一直在工作。
二、江淮同悦纯电动汽车无法充电
(1)故障可能的原因。
怀疑车载充电器存在故障。用万用表测量车载充电器后部的四端子连接器上CAN-H和CAN-L间的电压,为0V,判断车载充电器的CAN通信模块存在故障。江淮同悦纯电动汽车需要车载12V蓄电池来唤醒充电系统工作,如果蓄电池亏电,充电系统将无法被唤醒,高压电池组就不能正常充电。因此,车辆如需长时间停放,则应断开12V铅酸蓄电池的负极电缆,从而避免铅酸蓄电池亏电。
(2)故障分析。
电池管理系统(BMS)在停车状态下才允许充电系统工作。
待车辆停稳,并连接充电电源后,车载充电器准备开始工作,此时会通过CAN通信模块经CAN网络发送工作请求,仪表控制模块在得到车载充电器的请求后会控制充电连接指示灯点亮,同时给出一个充电唤醒信号。
BMS在收到唤醒信号后即开始进入充电模式,充电回路接通,车载充电器开始给高压电池组充电,电流不断增大,充电器不断地向CAN网络发送信号汇报充电电流数据。
当仪表控制模块收到充电电流大于1A的信号后,控制电池组充电指示灯点亮。
(3)解决方法。
在对车辆无法充电的故障现象进行诊断时,应首先观察仪表盘上的充电线连接指示灯和电池组充电指示灯。
如果充电线连接指示灯和电池组充电指示灯均不亮,且排除充电线路存在故障的可能后,用万用表测量车载充电器后部四端子连接器CAN-H和CAN-L之间的电压,正常应为0.3~0.5V,否则可判定为车载充电器CAN通信模块故障,需更换车载充电器。
如果充电线连接指示灯点亮,电池组充电指示灯却不亮,则应重点对高压接线盒内部的熔丝和继电器进行检查。
在排除高压接线盒内部存在问题的可能后,则需更换车载充电器。
三、江淮同悦iEV2原车12V蓄电池亏电引起的车辆无法充电
(1)故障可能的原因。
该车由于长时间放置停用,引起12V铅酸蓄电池亏电。
同悦纯电动汽车具有两种电池:
一种是磷酸铁锂动力电池,用于向驱动电机供电,电机驱动车辆行驶;
另一种是12V铅酸蓄电池(传统燃油车的铅酸蓄电池),布置在前舱,用于车上的前照灯、音响、喇叭等低压电气系统供电。
在车辆运行过程中,12V铅酸电池的电量通过DC/DC转换器从动力电池组给铅酸蓄电池充电,保障低压用电设备工作。因此,长时间停用的纯电动车需要定期充电或干脆拆卸掉12V铅酸蓄电池的负极桩头。
(2)故障分析。
检查车辆随车充电线正常,连接充电桩,车辆仪表中的充电指示灯不亮,钥匙打到READY位置,仪表指示均不亮,确实存在无法充电现象。
进一步检查发现该车12V 蓄电池亏电严重,检测仅5.6 V,而江淮同悦需要随车的12V蓄电池来唤醒充电器工作,如果蓄电池无电就无法唤醒充电器工作,电池组就不能正常充电,进而影响车辆使用。
江淮同悦iEV2充电控制策略如图7-22所示。
图7-22 江淮同悦iEV2充电控制策略
(3)解决方法。
首先对12 V蓄电池进行快充,然后对电池组充电,1h后车辆仪表充电指示灯开始点亮,充电状态灯(乌龟灯)也点亮,表示车辆已进入正常充电状态。继续进行电池组充电后,可以点亮READY灯,车辆使用功能恢复正常。
为何原车12V蓄电池会影响高压电池组充电呢?
同悦车载充电系统的工作过程是在停车状态下BMS才允许充电,充电机连接220 V电源后开始工作。
充电机工作后会向广播地址发报文,仪表检测到充电机的报文后会把充电连接指示灯点亮,给出一个充电唤醒信号,BMS收到唤醒信号后开始进入充电模式。
充电回路接通后充电机开始给电池充电,电流不断增大;同时充电机会不断地向广播地址报告输出电流,仪表收到报文后,当电流大于1A时仪表点亮充电标志信号灯。
四、江淮同悦纯电动汽车无倒挡故障诊断与排除
(1)故障可能的原因。
该车无倒挡的故障可能原因有:
电机位置传感器、倒挡位置传感器损坏,驱动电机损坏,驱动电机控制器损坏,仪表控制单元损坏,油门位置传感器损坏,线路故障。
该车为安徽江淮国产二代纯电动汽车,搭载额定功率为11kW的永磁直流无刷电机,累计行驶里程130 km。动力电池组为磷酸铁锂动力电池,额定电压320V,电池组容量50 Ah,总能量15.2 kWh。
车主反映:该车起动时,仪表板上的“READY”灯亮;挂倒挡时,仪表板上的“R”不显示,同时踩油门踏板时车不走。
2)故障分析。
接车后,先对该车进行检试,发现该车果真如同车主反映的现象一样。当挂D挡时,仪表板能正常显示“D”同时车也能正常行驶,如图7-23所示。
图7-23 仪表板上不显示R
当接通点火开关时,一体化仪表控制单元液晶显示屏依次显示车辆的累计里程、小计里程、电量值、高压总电压、高压总电流及电机状态和故障信息。
由于此车的液晶显示屏上有6位数字,根据6位数字可读取车辆电机状态、加速踏板开度、充电器CAN通信状态及车辆故障信息。但此信息只厂家和4S店内有,车主是没有的。因此不能读取故障码。
现在只有分析此车挡位的工作原理,然后根据工作原理来检修故障。
图7-24所示为挡位控制原理图。
图7-24 挡位控制原理图
只有当电机位置传感器、油门位置传感器、仪表显示信息及挡位位置传感器4个信号量同时满足的情况下,电机控制器才控制电机运转。
因为D挡时正常,所以驱动电机、驱动电机控制器、电机位置传感器、仪表显示控制单元及油门位置传感器损坏的故障可以排除。
现在只需查找倒挡位置传感器和位置传感器与电机控制器之间的线路故障。
首先检查位置传感器与电机控制器之间线路的导通性、正常。接下来检查倒挡位置传感器。
起动车辆,将挡位放在D挡和R挡时,用示波器测量到电机控制器的波形,两种位置下的波形相同,因此可以排除位置传感器输送到电机控制器的信号故障。
接下来检查位置传感器输送到仪表控制单元的信号。
测量倒挡位置传感器到仪表控制单元的电压,发现电压很低,只有0.049 V,如图7-25所示,标准值是0.1 V。
图7-25 R挡时输出到仪表控制单元的电压
(3)解决方法。
该车的挡位位置传感器采用的是一种新兴的技术,即线控,挡位位置线控实现了挡位与电机之间的信息传递为数字信号,可代替传统的机械系统,改善了控制性能。仪表控制单元接收到信号过低,因此它将此信号作为低电平处理,输出给电机控制器的信号是空挡时的状态。挡位位置传感器输出状态所对应的数据见表7-3
表7-3 挡位位置传感器输出状态所对应的数据
挡位
挡位位置传感器(D线、R线)
仪表控制单元
电机控制器
电机运转状态
N挡
0 V,0 V
00
00
不转
D挡
1V,0 V
10
10
正转
R挡
0 V,1V
01
01
反转
五、江淮同悦iEV3纯电动汽车无法起动故障诊断与排除
(1)故障案例。
一辆江淮同悦iEV3车,行驶里程约为25000 km,因车辆无法起动,高压部分存在故障。怀疑电池管理系统(BMS)切断了高压,驱动电机无法供电,导致车辆无法行驶。
(2)故障分析。
维修人员赶赴现场后试车,发现车辆确实无法起动,仪表盘上电池报警灯点亮。
根据上述故障现象,怀疑高压部分存在故障,电池管理系统(BMS)切断了高压,驱动电机无法供电,导致车辆无法行驶。
分析可知,造成电池报警灯点亮的原因有很多,如电池单体自放电压差大、电池管理系统故障、绝缘故障和高压互锁故障等。
用新能源诊断仪进入BMS查看,发现总电压对应的SOC(动力电池荷电状态)存在差异。按下后备厢电池组的维修开关,断开高压主线束与动力电池的连接,故障现象依然存在,说明问题出现在电池组内部。
根据先电池单体、后电池整体的原则进行检查,发现该车电池组单体存在欠压故障,更换电池组总成后试车,故障排除。
(3)解决方法。
对于电池报警灯点亮的故障,排查时应用监测程序进入BMS,查看总电压对应的SOC(动力电池荷电状态)是否存在差异,如果有差异,说明故障确实存在,可以通过切断高压主线束与动力电池的连接的方法判断具体故障部位。如果切断高压主线束与动力电池的连接后故障消失,说明问题出在高压电池组外部,可根据从后向前查的原则(用兆欧表从动力电池组总正端与总负端向前舱方向排查高压系统的绝缘情况)进行排查;
若切断高压主线束与动力电池的连接后故障依然存在,则说明问题出现在电池内部,
应根据先电池单体后电池整体的原则进一步检查,且只能通过更换电池组单体模块或电池组总成解决。
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