純電動、混合動力汽車結(jié)構(gòu)原理與檢修項目四任務(wù)2 驅(qū)動電機(jī)控制器結(jié)構(gòu)原理與檢修

項目四純電動、混合動力汽車驅(qū)動電機(jī)及控制器檢修任務(wù)2驅(qū)動電機(jī)控制器結(jié)構(gòu)原理與檢修

知識目標(biāo)1.能描述驅(qū)動電機(jī)控制器的功能。2.能描述典型車型驅(qū)動電機(jī)控制器的結(jié)構(gòu)組成和工作原理。3.能描述驅(qū)動電機(jī)控制器的故障檢測方法。技能目標(biāo)1.能進(jìn)行驅(qū)動電機(jī)控制器更換。2.能進(jìn)行驅(qū)動電機(jī)控制器高壓電流檢測。情境描述一輛吉利帝豪純電動汽車驅(qū)動電機(jī)故障指示燈點亮，車輛無法行駛，你的主管讓你進(jìn)一步檢測，你能完成這個任務(wù)嗎？學(xué)習(xí)目標(biāo)基本知識驅(qū)動電機(jī)控制器通常位于電機(jī)的上部，作用是利用IGBT將動力電池的直流電轉(zhuǎn)化為交流電，然后輸出給電機(jī)，用于控制電機(jī)的運轉(zhuǎn)速度、運轉(zhuǎn)方向（前進(jìn)及倒車）以及將電機(jī)作為逆變電機(jī)發(fā)電（減速及制動時進(jìn)行能量回收）。驅(qū)動電機(jī)控制器是電機(jī)的主控制模塊，通過接收整車控制器VCU的車輛行駛控制指令，還會利用各種傳感器采集信息，并將運行狀態(tài)的信息發(fā)送給整車控制器VCU。3

1.驅(qū)動電機(jī)控制器的功能4任務(wù)2驅(qū)動電機(jī)控制器結(jié)構(gòu)原理與檢修（1）吉利帝豪驅(qū)動電機(jī)控制器吉利帝豪EV450純電動汽車的驅(qū)動電機(jī)控制器安裝在前艙內(nèi)，除了控制驅(qū)動電機(jī)運行外，還集成了DC/DC變換器的功能。2.典型車型驅(qū)動電機(jī)控制器的結(jié)構(gòu)組成和工作原理5任務(wù)2驅(qū)動電機(jī)控制器結(jié)構(gòu)原理與檢修吉利帝豪EV450驅(qū)動電機(jī)控制器結(jié)構(gòu)原理圖6任務(wù)2驅(qū)動電機(jī)控制器結(jié)構(gòu)原理與檢修（2）上汽榮威驅(qū)動電機(jī)控制器上汽榮威e50純電動汽車驅(qū)動電機(jī)控制器。7任務(wù)2驅(qū)動電機(jī)控制器結(jié)構(gòu)原理與檢修3）比亞迪汽車驅(qū)動電機(jī)控制器比亞迪e6的驅(qū)動電機(jī)控制器安裝在前機(jī)艙內(nèi)右側(cè)，8任務(wù)2驅(qū)動電機(jī)控制器結(jié)構(gòu)原理與檢修（1）驅(qū)動電機(jī)控制器自檢驅(qū)動電機(jī)控制器在控制驅(qū)動電機(jī)的同時，還會對驅(qū)動電機(jī)、相關(guān)的傳感器以及自身控制單元進(jìn)行實時自檢。大多數(shù)純電動汽車或混合動力汽車的驅(qū)動電機(jī)控制器主要在以下方面進(jìn)行自檢。1）控制器供電和軟件檢測a.供電檢測驅(qū)動電機(jī)控制器需要來自車輛低壓蓄電池的12V參考電源，當(dāng)連接的參考電源電壓過低或過高時，控制器將會實行自我關(guān)閉，并對外輸出診斷故障碼。b.內(nèi)部軟件檢測驅(qū)動電機(jī)控制器內(nèi)部包括電機(jī)控制單元、逆變器控制單元等，這些部件都有集成電路及CPU，在正常運行過程中，系統(tǒng)會進(jìn)行自我讀、寫存儲器的能力監(jiān)測，這屬于控制器的內(nèi)部故障檢測，一般不能進(jìn)行故障維修處理，只能重新編程或更換。3.驅(qū)動電機(jī)控制器的故障檢測方法9任務(wù)2驅(qū)動電機(jī)控制器結(jié)構(gòu)原理與檢修2）IGBT性能檢測驅(qū)動電機(jī)控制器會根據(jù)整車控制器VCU的指令，控制IGBT的接通和斷開，從而來實現(xiàn)驅(qū)動電機(jī)的輸出或作為發(fā)電機(jī)工作。在對電機(jī)逆變的過程中，通過順序啟動IGBT的高電流開關(guān)晶體管，控制其相應(yīng)的驅(qū)動電機(jī)或發(fā)電機(jī)的速度、方向和輸出扭矩。同時，控制器會檢測每個IGBT的故障情況，當(dāng)發(fā)現(xiàn)相應(yīng)故障后，會關(guān)閉逆變器功能。3）驅(qū)動電機(jī)U、V、W相電流檢測由于驅(qū)動電機(jī)或發(fā)電機(jī)使用三相交流電運行，且IGBT通常會對應(yīng)控制驅(qū)動電機(jī)或發(fā)電機(jī)的其中一個相，各相分別標(biāo)識為U、V、W?？刂破魍ㄟ^監(jiān)測連接到各驅(qū)動電機(jī)或發(fā)電機(jī)相的電流傳感器，以便檢測逆變器是否存在電流過大故障。大多數(shù)電流傳感器是驅(qū)動電機(jī)控制器總成內(nèi)部的一部分，無法單獨維修。另外，由于所有的電機(jī)電路是通過Y型方式連接的，其電流總量應(yīng)相同。電機(jī)控制器執(zhí)行一次計算，以確認(rèn)相電流傳感器的精確性。如果U、V、W相電流傳感器的相電流總量大致相同，則計算結(jié)果應(yīng)接近零。如果U、V、W相電流相差較大，則會認(rèn)為是故障。U、V、W三相應(yīng)該不缺相，不漏電。驅(qū)動電機(jī)三相線圈繞組的電阻兩兩之間小于1Ω，并且分別與電機(jī)殼體絕緣。10任務(wù)2驅(qū)動電機(jī)控制器結(jié)構(gòu)原理與檢修4）電機(jī)溫度檢測除了安裝在驅(qū)動電機(jī)上的溫度傳感器外，在大多數(shù)的驅(qū)動電機(jī)控制器內(nèi)部也會設(shè)置有溫度傳感器，用于檢測連接電機(jī)電纜的溫度，以及控制器自身集成電路的溫度。溫度傳感器是一個負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻，隨著溫度升高，電阻減??；隨著溫度降低，電阻增大。驅(qū)動電機(jī)控制器向溫度傳感器提供一個5V參考電壓信號，并測量電路中的電壓降。當(dāng)被檢測的電纜或集成電路溫度低時，傳感器電阻大，控制器檢測到高電平信號電壓。當(dāng)溫度升高時，傳感器電阻減小，信號電壓也降低。當(dāng)驅(qū)動電機(jī)控制器檢測到溫度異常時，會輸出故障碼，并根據(jù)故障情況采取限速甚至停止電機(jī)工作等措施。11任務(wù)2驅(qū)動電機(jī)控制器結(jié)構(gòu)原理與檢修5）驅(qū)動電機(jī)位置的檢測驅(qū)動電機(jī)控制器根據(jù)旋轉(zhuǎn)變壓器型位置傳感器信號，監(jiān)測驅(qū)動電機(jī)轉(zhuǎn)子角度位置、轉(zhuǎn)速和方向。當(dāng)驅(qū)動電機(jī)控制器檢測到電機(jī)位置異常時，會輸出故障碼，并根據(jù)故障情況采取限速甚至停止電機(jī)工作等措施。6）驅(qū)動控制器高壓絕緣檢測驅(qū)動電機(jī)控制器利用若干內(nèi)部傳感器檢測來自動力電池的高電壓。驅(qū)動電機(jī)控制器檢測高電壓正極電路或高電壓負(fù)極電路和車輛底盤之間是否存在失去隔離的情況，當(dāng)檢測到電機(jī)控制器或者相關(guān)電路在動力電池輸出高電壓后，存在對車輛底盤的電阻過低情況，系統(tǒng)將會將這一信息反饋給整車控制器VCU，并與VCU一起切斷車輛的高電壓，避免發(fā)生事故。12任務(wù)2驅(qū)動電機(jī)控制器結(jié)構(gòu)原理與檢修（2）驅(qū)動電機(jī)控制器的檢測方法驅(qū)動電機(jī)控制器（管理系統(tǒng)）發(fā)生故障時，可以利用故障檢測儀器進(jìn)行檢測，包括故障碼讀取及數(shù)據(jù)流分析。故障診斷儀器操作時請同時參閱對應(yīng)廠家診斷儀器的操作說明書。如圖4-2-14所示是吉利帝豪EV300驅(qū)動電機(jī)控制器的數(shù)據(jù)流。從圖