一辆2018款荣威ei6,高压系统故障灯点亮,车辆上电后立刻下电,无法行驶。在分析这个故障之前,我们先来看看荣威ei6车型三电系统的组成部件与控制原理。系统由电驱动变速器EDU、混动控制模块HCU和高压电池包组成。其中,电驱动变速器EDU包括了电力电子箱PEB、驱动电机和差速器3个部分(图1)。
电力电子箱PEB是控制TM电机和ISG电机的电器组件,在混动CAN上与混动控制模块HCU、电池管理器BMS等控制器通讯。电力电子箱PEB接收混动控制模块HCU的扭矩和转速命令以控制ISG电机和TM电机,同时电力电子箱PEB控制器带有自诊断功能,确保系统安全运行(图2)。
混动控制单元HCU会监测计算TM和ISG电机所需的扭矩,并将此扭矩信号发给电力电子箱PEB,使电力电子箱PEB能够通过对TM和ISG电机输出扭矩的控制驱动车辆。同时混动控制模块HCU会监测计算TM和ISG电机所需的转速,并将此转速信号发给电力电子箱PEB,使其能够通过对TM和ISG电机转速的控制驱动车辆。电力电子箱PEB从混动控制模块HCU接收设定的电压信号,由此精确控制DC-DC转换器,从而为低压用电器提供适宜电压,或为
蓄电池充电。
再回到故障车,我们用诊断仪读取故障码,在混动控制模块HCU中存有故障码P0AA600一高压系统绝缘故障(图3)。如果用传统内燃机汽车的诊断经验去分析,可能会一头雾水、无从下手。但只要搞清楚了系统的结构与工作原理,就不会那么复杂。通过维修手册得知:高压系统绝缘阻值不得低于5000Ω。使用诊断仪读取实时数据,打开电门,不上电情况下,在混动控制模块HCU里读到绝缘电阻为8 191kΩ(图4),上电后瞬间绝缘电阻下降到1000kΩ(图5),此时高压绝缘故障再现,说明在高压系统U、V、W三相中,某相存在对地短路故障。
使用绝缘表,对电驱动变速器三相线缆逐一进行绝缘检测,实际测量驱动电机U相与V相与壳体之间的绝缘电阻均为7800Ω,正常(图6),实际测量W相线缆与壳体的绝缘电阻仅为2Ω,电机W相存在对地短路故障。更换驱动电机后该车故障被彻底排除。
本案例中,诊断仪读取故障状态时的电机绝缘电阻明显高于实际测量阻值,如果不通过实际测量,会造成误判。在实际诊断中,通过使用绝缘表进行绝缘电阻测量,很快就发现电机W相存在短路。