新能源汽车维护与故障诊断课件项目2任务2

项目二新能源汽车故障诊断技术任务二新能源汽车故障诊断流程建议课时：4学时知识目标1.能够描述新能源汽车故障诊断的流程和方法。2.能够描述利用诊断仪器进行新能源汽车故障诊断的方法。技能目标1.能够分析并确定新能源汽车故障的诊断思路。2.能够利用故障诊断仪器进行新能源汽车故障诊断。教学目标一、任务导入二、获取信息三、任务实施学习目录四、任务考核任务导入一辆纯电动汽车出现不能行驶的故障，车辆高电压动力驱动系统关闭警告灯点亮。主管要求分析故障原因，写出诊断流程，并利用仪器进行诊断，你能够完成这个任务吗？引导问题1:新能源汽车检修时应遵循怎样的诊断流程？获取信息1.新能源汽车故障诊断基本流程带高电压混合动力汽车或纯电动汽车发生故障时，“基本故障诊断流程”的流程可以为技术人员提供诊断思路，也能提高车辆的诊断和修理效率。“基本故障诊断流程”（如图2-2-1所示）是具体故障诊断思路的一个基本原则，但在实际维修诊断过程中，不一定需要严格遵循这样的诊断思路，因为具体维修诊断中，有些步骤凭借个人的经验和之前的维修经历，可以直接给出正确的答案，没有必要再浪费时间重复步骤去验证。获取信息图2-2-1基本故障诊断策略获取信息（1）理解并确认客户报修问题诊断策略的第一步是尽可能多地了解客户情况。例如，这个故障显现是何时出现？何处出现该状况？该状况持续了多长时间？该状况多久发生一次？为了确认客户报修问题，我们必须首先熟悉系统的正常工作情况。（2）确认车辆行驶状况车辆正常运行时，存在该情况，那么客户描述的故障情况可能属于正常情况。在与客户描述情况相同的条件下，与操作正常的类似车辆进行比较，如果其它车辆存在类似情况，那么这可能是车辆的设计原因。（3）预检并进行全面的目视检查包括如下步骤：1）对车辆进行外观全面检查。2）检测是否有异常的响声或异味。3）采集故障诊断码（DTC）信息，以便进行有效的修理。获取信息4）执行系统化的车辆诊断与检查通过预检获取的信息，针对故障区域进行系统化的诊断和确认，确认系统工作是否正常，并确定执行何种诊断类别。（5）查询或检索相关的案例信息查阅已有案例信息，确定是否之前已有这样的故障维修案例，这样可以最大程度缩短后期维修和诊断的时间。（6）确定诊断类别1）针对当前故障诊断码：按照指定的故障诊断码诊断以进行有效的诊断和维修。2）针对无故障诊断码：选择合适的症状诊断程序，按照症状诊断思路和步骤诊断、维修。3）针对没有已公布的诊断程序：分析问题，制订诊断方案。从维修手册中查看故障系统的电源、搭铁、输入和输出电路，确定接头和其他多条电路相连接的部位。查看部件的位置，确认部件、连接器或线束是否暴露在极端温度或湿度环境，以及是否会接触到道路其他具有腐蚀性的蓄电池酸液、机油或其他油液。4）针对间歇性/历史故障诊断码：间歇性故障是一种不连续出现，很难重现且只在条件符合时发生的故障。一般情况下，间歇性故障是由电气连接器和线束故障、部件故障、电磁/无线电频率干扰、行驶状况导致的。以下方法或工具有利于定位和修理间歇性故障或历史故障诊断码：结合专业知识和可用的维修信息。判断客户描述的症状和状况。使用带数据捕获（数据流读取）功能的故障诊断仪、数字式万用表，如图2-2-2所示。获取信息获取信息（7）找到故障根本原因，再修理并检验修复情况.找到故障根本原因后，进行修理并检验是否正确操作。确认故障诊断码或症状已消除。（8）重新检查客户报修问题如果未能找到问题所在，必要时重新检查，重新确认客户报修问题。图2-2-2使用数据记录功能或诊断仪的定格功能获取信息2.新能源汽车故障诊断基本方法（1）诊断前注意事项必须查询并依照新能源汽车的维修手册，依规依序操作：1）新能源汽车高压电气系统，包含动力电池、逆变电路、驱动电机系统、电子控制系统和线束等，为了保证安全，所有的高压电线均已采取密封或隔离措施，高压电线束采用洁净的橙色加以区分。维修手册上清楚标注出所有橙色线为高压电线（200～500V）；2）维护时注意“READY”指示灯，“READY”灯点亮发动机可能运转中，以此判断车辆此时是处于工作还是停机状态。注意：“READY”指示灯熄灭后电源仍会持续5min供电。在执行车辆维修工作之前，都要确保“READY”指示灯是熄灭的。故应关闭点火开关，并把车钥匙取下来。3）在维护检修时按规定着装，禁止佩带首饰、手表、戒指、项链、钥匙等。维护检修准备吸水毛巾或布、灭火器、绝缘胶布、万用表，必须选用适用于电工作业的绝缘的、耐碱性的橡胶手套及防碱性类型的鞋子和护目镜，防止电解液溢出等造成的意外伤所示。获取信息（2）诊断前操作准备对新能源汽车进行诊断、维修、处理损坏车辆、进行事故恢复或急救工作时，必须首先禁用高电压系统，具体方法如下：1）档位开关置于P档位置，驻车制动，拔下钥匙；2）断开辅助电池负极端子；3）带上绝缘手套拆下手动维修开关，将手动维修开关用绝缘胶布贴封起来，隔离外露区域与高压系统的接线端或连接器；4）断开手动维修开关后，在开始检查前等待5分钟，使用万用表去检测需要维修的高电压系统输入与输出线路的每一个相位电压，读数必须小于规定值（一般为小于3V）。更多详细的操作步骤和注意事项，需要参考高压安全教材对应内容。获取信息（3）诊断与维修基本步骤第一步：初步判断故障前行驶状况、故障时车辆状况及相关信息进行分析。新能源汽车在故障状态下均会进入失效保护模式，虽然不同的汽车制造厂商设计的失效保护模式不一定相同，但是主要的动力驱动系统模式却很相似的。表2-2-1所示为普锐斯失效保护模式列表：故障举例故障：×正常：○车辆故障状态发动机动力电池电动机（MG2）发电机（MG1）油泵电机（MGR）MG1的分解器失效×○○×○电机驱动正常，但发动机不能起动，即MG1电机失效。MG2的分解器失效○○×○○发动机能够被起动，但是车辆不能被驱动，即MG2电机失效。动力电池ECU内部故障×继电器保持断开×××车辆不能被驱动动力电池自身故障×继电器保持断开×××车辆不能被驱动温度传感器等故障○○○○○车辆正常驱动或降低驱动功率，仪表警告灯点亮。获取信息第二步：采用车辆故障诊断仪诊断汽车故障时，检査并记录系统中所有的故障码，确认高电压系统存在的故障码，并将故障码按优先级排序。例如，图2-2-3为普锐斯故障码的具体含义：图2-2-3普锐斯车辆故障码具体含义获取信息第三步：检査并记录每一个系统，并检査历史记录数据。因为历史记录数据可以被用于故障再现试验，因为它记录了故障被检测到时，行驶和操作的状态。表2-2-2为普锐斯高电压系统中历史记录数据的时间顺序。目录含义ENDRUNTIME在一次系统起动屮发动机运转的时间DTCCLEARWARM在清除DTC后系统起动的次数DTCCLEARRUN在清除DTC后行驶的里程数(通过比较DTCCLEARRUN和DataList可以了解到故障发生后的行驶里程）DTCCLEARMIN在清除DTC的时间OCCURRENCEORDER故障发生的顺序获取信息第四步：在分析故障码时，需要区分与故障不关联的故障码。例如，在普锐斯车型中，不关联的故障有：①在日光照射不到的条件下，故障码B1424(日光传感器回路异常）有时会输出。②高电压系统有故障时，再生制动器不起作用，电子制动系统ECU从HVECU接受故障信号，并输出故障码C1259(HV系统再生故障）、C1310(HV系统故障)。③电动助力系统ECU从HVECU接受故障信号，并输出故障码C1546(HV系统故障)。④当12V蓄电池端子断开，电子悬架系统输出故障码B2421——转向中间位置自动校正不完全故障。⑤维修人员按照故障码优先顺序检査P0A60-501(相位V电流传感器故障），在故障恢复后清除故障码，并检査故障是否能够重现，以确定故障可靠排除。获取信息第五步：主动测试功能应用。主动测试主要用于对新能源车辆进行故障检査，并使车辆保持特定的运行状态。例如，在丰田普锐斯车型中的主动测试项目有：①诊断模式1:将档位开关置于P位，连续运行发动机并取消牵引力的控制，川干检査发动机点火正时、HC/CO的排放情况、检査发动机运转情况、转速表工作情况。②诊断模式2:取消牵引力控制，用于检査发动机点火正时、HC/CO的排放情况、检査发动机运转情况、转速表工作情况。③变频器驱动强制停止：持续切断HVECU内部的功率晶体管，用于确认是否在变频器或HVECU内部有漏电。获取信息例如，其基本的检査程序如下。①诊断仪驱动HVECU输出一个长期关闭的指令，如图2-2-4所示。图2-2-4HVECU输出关闭指令获取信息b.系统检查变频器U、V、W.信号每一个端子的电压应该是12-16V，如图2-2-5所示图2-2-5系统执行输入端检查获取信息c.系统执行变频器电压检查，变频器一侧的电压应该是14-16V，如图2-2-6所示。图2-2-6系统执行输出端检查以上任何一步检查失效，均可以判断对应步骤中的零部件发生高电压的泄漏。获取信息3.诊断与修理后检验注意：进行修理后，部分故障码需要点火开关先置于OFF位置，再置于ON位置后，才可使用故障诊断仪清除。第一步将点火开关置于OFF位置。第二步安装好所有诊断、维修时拆下或更换的部件或连接器。第三步在拆下或更换部件或模块时，可能还需重新进行程序设定。第四步将点火开关置于ON位置。第五步清除故障码。第六步将点火开关置于OFF位置持续60s。第七步如果修理与故障码有关，则再现运行故障码出现时的条件，并使用“冻结故障状态功能，以便确认不再设置故障码。获取信息引导问题2如何利用诊断仪器进行新能源汽车故障诊断？1.新能源汽车故障自诊断内容对于混合动力汽车或纯电动汽车都会大量使用控制模块和电气元件，如传感器、执行器等。为提高对这些电气元件在售后中故障诊断的速度和准确性，车辆的控制系统都会设计有一套自诊断系统。故障自诊断主要完成对控制模块、传感器和执行器的状态进行实时监测，其内容包括有：1）能够实时监测系统的故障信息。2）设定故障失效的备份值,在设定一个故障码时,控制器也应该设定一个与该故障信息相对应的默认输入或者输出值,且此默认值必须保证整个系统还能够在一个比较安全的工况下工作。获取信息3）冻结帧信息的存储,为了给随后的维修提供参考,同时能够让维修人员更清楚了解故障发生时刻车辆的相关信息。因此,必须定义并存储故障的冻结帧信息。4）警告驾驶员,控制器确定了某一个故障后,还必须根据实际情况给驾驶员提供相应的信息,如点亮报警灯或声音提示等。5）能够实现与外部通信,外部诊断仪可以获取存储的故障信息。为了实现上述功能,我们在日常使用的专用诊断仪对车辆诊断时，获取的主要信息基本可以概括为故障监测、诊断数据管理和诊断服务，如图2-2-7所示。图2-2-7故障自诊断内容获取信息2.故障自诊断过程（1）故障监测故障监测部分完成了以下几种类型的故障诊断,主要有控制器相连的传感器、执行器、CAN通信和控制器本身的故障。1）传感器故障传感器本身就产生电信号,对传感器的故障诊断在软件中编制有传感器输入信号识别程序或者相应的逻辑判断实现对传感器的故障诊断,传感器故障类型主要有对地短路/断路,对电源短路/断路,传感器性能不佳。传感器类故障码举例见表2-2-3。获取信息表2-2-3传感器类故障码举例DTCP2238氧传感器泵电流电路低（A/F传感器）（列1传感器1）DTCP2239氧传感器泵电流电路高（A/F传感器）（列1传感器1）DTCP2252氧传感器泵电流电路低（A/F传感器）（列1传感器1）DTCP2253氧传感器泵电流电路高（A/F传感器）（列1传感器1）获取信息2）执行器故障执行器进行的是控制操作,控制信号是输出信号,要对执行器的工作情况进行诊断。一般增设故障诊断电路,即ECU向执行器发出一个控制信号,执行器要有一条专用回路向ECU反馈其执行情况。当ECU得不到反馈信号或与期望值不符合时便认为该执行器已经不能正常工作。执行器类故障码举例见表2-2-4。表2-2-4执行器类故障码举例DTC号INF代码DTC检测条件故障可能发生部位P0A09591DC/DC