《新能源汽車維護與故障診斷》課件：新能源汽車基本故障診斷策略

項目二新能源汽車故障診斷技術基礎項目二新能源汽車故障診斷技術基礎本項目主要介紹新能源汽車（純電動汽車和混合動力汽車）的基本故障診斷思路和方法，主要包括以下2個任務：任務1新能源汽車基本故障診斷策略；任務2診斷儀的使用與診斷數(shù)據(jù)分析。通過以上2個任務的學習，你將了解到新能源汽車故障診斷的基本思路與方法，并進一步掌握如何結(jié)合診斷儀來對汽車故障進行分析和確診。任務1新能源汽車基本故障診斷策略提出任務

如果有一輛新能源汽車出現(xiàn)了故障，你能夠通過儀表上的警告燈，初步判斷是哪個系統(tǒng)出現(xiàn)了故障嗎？并在此基礎上整理出你后面需要做的具體工作來有效處理當前故任務1新能源汽車基本故障診斷策略任務要求知識要求1．能夠描述新能源汽車故障診斷的基本策略；2．能夠描述新能源汽車常見警告燈與診斷方法；3．能夠描述新能源汽車故障診斷的基本方法與流程。能力要求能夠根據(jù)故障現(xiàn)象，學會分析和建立基本的故障診斷思路。任務1新能源汽車基本故障診斷策略相關知識1．新能源汽車基本故障診斷策略面對高電壓混合動力汽車或純電動汽車發(fā)生故障時，“基本故障診斷策略”的流程可以提供一個基礎的診斷思路，并適用于所有車輛的診斷。針對每種診斷情況遵循一種類似的方案，可最大程度地提高車輛的診斷和修理效率?！盎竟收显\斷策略”是具體故障診斷思路的一個基本原則，但在實際維修診斷過程中，不一定需要嚴格遵循這樣的診斷思路，因為具體維修診斷中，有些步驟憑借個人的經(jīng)驗和之前的維修經(jīng)歷，可以直接給出正確的答案，沒有必要再浪費時間重復步驟去驗證。但是，針對很多初學的技術人員來說，該診斷策略可以幫助其建立一個正確的診斷思路，為日后進一步提升診斷能力打下基礎。

新能源汽車的基本故障診斷策略基本流程如圖2-1-1所示。任務1新能源汽車基本故障診斷策略圖2-1-1基本故障診斷策略基本流程任務1新能源汽車基本故障診斷策略

第一步，理解并確認客戶報修問題。診斷策略的第一步是盡可能多地了解客戶情況。例如，這個故障顯現(xiàn)是何時出現(xiàn)？何處出現(xiàn)該狀況？該狀況持續(xù)了多長時間？該狀況多久發(fā)生一次？為了確認客戶報修問題，必須首先熟悉系統(tǒng)的正常工作情況。

第二步，確認車輛行駛狀況。車輛正常運行時，存在該情況，那么客戶描述的故障情況可能屬于正常情況。在與客戶描述情況相同的條件下，與操作正常的類似車輛進行比較，如果其他車輛存在類似情況，那么這可能是車輛的設計原因。

第三步，預檢并進行全面的目視檢查，包括：（1）對車輛進行外觀全面檢查。（2）檢測是否有異常的響聲或異味。（3）采集故障碼（DTC）信息，以便進行有效的修理。第四步，執(zhí)行系統(tǒng)化的車輛診斷與檢查。通過預檢獲取的信息，針對故障區(qū)域進行系統(tǒng)化的診斷和確認，確認系統(tǒng)工作是否正常，并確定執(zhí)行何種診斷類別。任務1新能源汽車基本故障診斷策略第五步，查詢或檢索相關的案例信息。查閱已有案例信息，確定是否之前已有這樣的故障維修案例，這樣可以最大程度縮短后期維修和診斷的時間。第六步，診斷類別。（1）針對當前故障碼：按照指定的故障碼診斷以進行有效的診斷和維修。（2）針對無故障碼：選擇合適的癥狀診斷程序，按照癥狀診斷思路和步驟診斷、維修。（3）針對未公布的診斷程序：分析問題，制訂診斷方案。從維修手冊中查看故障系統(tǒng)的電源、搭鐵、輸入和輸出電路，確定接頭和其他多條電路相連接的部位。查看部件的位置，確認部件、連接器或線束是否暴露在極端溫度或濕度環(huán)境，以及是否會接觸到其他具有腐蝕性的蓄電池酸液、機油或其他油液。任務1新能源汽車基本故障診斷策略（4）針對間歇性/歷史故障碼：間歇性故障是一種不連續(xù)出現(xiàn)、很難重現(xiàn)，且只在條件符合時發(fā)生的故障。一般情況下，間歇性故障是由電氣連接器和線束故障、部件故障、電磁/無線電頻率干擾、行駛狀況導致的。以下方法或工具有利于定位和修理間歇性故障或歷史故障碼：①結(jié)合專業(yè)知識和可用的維修信息。②判斷客戶描述的癥狀和狀況。③使用帶數(shù)據(jù)捕獲（數(shù)據(jù)流讀?。┕δ艿墓收显\斷儀、數(shù)字式萬用表（圖2-1-2）。第七步，找到故障根本原因，再修理并檢驗修復情況；找到故障根本原因后，進行修理并檢驗是否正確操作。確認故障診斷碼或癥狀已消除。第八步，重新檢查客戶報修問題：如果未能找到問題所在，必要時重新檢查，重新確認客戶報修問題。任務1新能源汽車基本故障診斷策略圖2-1-2使用數(shù)據(jù)記錄功能或診斷儀的定格功能任務1新能源汽車基本故障診斷策略2．新能源汽車主要指示燈/警告燈當純電動汽車或插電式混合動力汽車出現(xiàn)故障時，通常在儀表上會顯示出相應的故障燈來提醒駕駛?cè)?，并根?jù)車輛的實際運行情況以及結(jié)合故障類型，啟動相應的故障模式，見表2-1-1。任務1新能源汽車基本故障診斷策略1）指示/警告燈的使用思路當新能源汽車出現(xiàn)警告燈點亮的情況后，可以遵循以下原則執(zhí)行相應的檢查，包括一看、二查和三清。一看：看儀表上顯示的故障燈，定位故障原因。二查：查故障碼和系統(tǒng)狀態(tài)，找到故障原因。三清：清除故障，問題解決以后，通過診斷儀重新清除故障碼，從而消除儀表上的警告燈。此外，針對儀表中出現(xiàn)多個故障警告燈后，通常可以參考圖2-1-3所示的優(yōu)先級的順序進行診斷。圖2-1-3儀表故障燈優(yōu)先級任務1新能源汽車基本故障診斷策略

注意：（1）針對上電以后整車無故障，但是不能進入起動模式的情況，需要先確認擋位是否在空擋，如不在空擋請退回空擋以后再嘗試起動。（2）針對整車無故障，動力性能減弱的情況，需要注意電量低提示燈是否點亮，如亮請及時充電。（3）針對電池充滿電以后，電池不能連接，電池切斷指示燈亮，需要查看外接充電線是否拔掉，外接充電線連接時整車不能行駛。任務1新能源汽車基本故障診斷策略2）常見故障警告燈的原因及診斷方法（1）鑰匙打到ON擋后，儀表所有燈不亮，或閃爍，或比較暗。①可能原因。a．儀表燈不亮：12V電池的端子被拔掉或者蓄電池嚴重虧電。b．儀表燈閃爍或者比較暗：蓄電池虧電。②診斷方法。a．請檢查發(fā)動機艙12V電池的端子是否被拔掉，若被拔掉，請連接后再試。b．若蓄電池連接儀表燈不亮，說明12V蓄電池嚴重虧電，需更換電池。任務1新能源汽車基本故障診斷策略c．儀表燈閃爍或變暗，說明12V蓄電池虧電，需要及時對12V電池充電或者更換。?不更換電池的方法：在高壓電池電量良好并且充電線斷開的情況下，可以通過搭鐵線將蓄電池與有電的12V蓄電池連接，鑰匙擰至Ⅱ位置使高壓繼電器吸合，DC/DC轉(zhuǎn)換器開始工作以后即可斷開搭鐵線連接，在操作過程中請注意安全，正負極不要反接或短接。

注意：有些車輛需要起動以后，DC/DC轉(zhuǎn)換器才會對低壓12V蓄電池進行充電。?判斷DC/DC轉(zhuǎn)換器工作的方法：儀表LED指示電池電流為負值；通過電壓表測試蓄電池兩端的電壓大于13V。任務1新能源汽車基本故障診斷策略（2）12V蓄電池故障燈常亮。①可能原因。下述4個方面的原因會導致12V蓄電池虧電：a．由于存放時間過長或者過量使用蓄電池導致12V蓄電池電壓較低。b．DC/DC轉(zhuǎn)換器故障，不能給12V蓄電池充電。c．DC/DC轉(zhuǎn)換器熔斷絲熔斷，12V蓄電池上方的熔斷絲熔斷。d．連接DC/DC轉(zhuǎn)換器至12V蓄電池端的線束問題。②診斷方法。首先嘗試通過鑰匙重復上電、斷電操作能否清除故障燈，如不能請參照下述方法：a．更換蓄電池或者給蓄電池補充電。b．若為DC/DC轉(zhuǎn)換器原因不能給12V蓄電池充電，需要對故障進行進一步排查。任務1新能源汽車基本故障診斷策略（3）動力電池故障燈常亮，整車不能起動。①可能原因。下述2個方面的問題會報出動力電池報警故障：a．高壓電池系統(tǒng)（BMS）故障。b．高壓動力電池本體單體存在故障。②診斷方法。首先嘗試鑰匙重復上電、斷電操作能否清除故障燈，如不能清除故障燈，請執(zhí)行下述方法：a．維修人員通過診斷儀讀取故障碼，根據(jù)具體故障碼參照整車維修手冊進行維修。b．檢測高壓部件請專業(yè)人員進行，禁止私自操作，必須注意高壓安全事項，按照手冊中要求進行維修。任務1新能源汽車基本故障診斷策略（4）系統(tǒng)故障燈常亮或者閃爍，整車不能起動。①可能原因。下述10個方面的問題會報出系統(tǒng)報警故障：a．整車控制器VCU嚴重故障。b．整車CAN通信存在短路/斷路故障。c．制動真空壓力傳感器異常。d．高壓系統(tǒng)（電池/電機/壓縮機/整車控制器）互鎖系統(tǒng)故障。e．冷卻風扇驅(qū)動故障。f．逆變器驅(qū)動/繼電器驅(qū)動故障。g．加速踏板故障。h．壓縮機或PTC驅(qū)動故障。i．電機轉(zhuǎn)矩監(jiān)控故障。j．低壓主繼電器驅(qū)動故障。②診斷方法。首先嘗試鑰匙重復上電、斷電操作能否清除故障燈，如不能清除故障燈，請執(zhí)行下述方法：維修人員通過診斷儀讀取故障碼，根據(jù)具體故障參照整車維修手冊進行維修。任務1新能源汽車基本故障診斷策略（5）系統(tǒng)故障燈和動力電池故障燈不亮，電池斷開指示燈亮。①可能原因。下述4個方面的問題會使高壓回路不能建立，整車不可以行駛：a．高壓繼電器盒內(nèi)熔斷絲燒斷。b．高壓繼電器（正極＼負極＼預充電）控制線束有問題。c．繼電器本身損壞。d．預充電阻失效。②診斷方法。a．此問題涉及高壓檢查和維修，非專業(yè)人員，禁止操作。b．專業(yè)人員在檢查時，嚴格遵守操作要求，注意安全。任務1新能源汽車基本故障診斷策略（6）電驅(qū)動系統(tǒng)報警燈常亮。①可能原因。下述2個方面故障可能導致電池斷開，導致驅(qū)動系統(tǒng)失效：a．電機系統(tǒng)故障。b．電機控制器故障。②診斷方法。出現(xiàn)故障燈和電池斷開時，先查故障，再查電池斷開指示燈。首先嘗試鑰匙重復上電、斷電操作能否清除故障燈，如不能清除故障燈，請執(zhí)行下述方法：維修人員通過診斷儀讀取故障碼，根據(jù)具體故障參照維修手冊進行維修。任務1新能源汽車基本故障診斷策略3．新能源汽車故障診斷基本方法1）診斷前注意事項必須查詢并依照新能源汽車的維修手冊，依規(guī)依序操作：（1）新能源汽車高壓電氣系統(tǒng)，包含動力電池、逆變電路、驅(qū)動電機系統(tǒng)、電子控制系統(tǒng)和線束等，為了保證安全，所有的高壓電線均已采取密封或隔離措施，高壓電線束采用潔凈的橙色加以區(qū)分，維修手冊上清楚標注出所有橙色線為高壓電線（200～500V）。任務1新能源汽車基本故障診斷策略（2）維護時注意“READY”指示燈，“READY”燈點亮發(fā)動機可能運轉(zhuǎn)中，以此判斷車輛此時是處于工作還是停機狀態(tài)（注意“READY”指示燈熄滅后電源仍會持續(xù)5min供電）。在對車輛維修工作之前，都要確保“READY”指示燈是熄滅的，故應關閉點火開關，并把車鑰匙取下來。（3）在維護檢修時按規(guī)定著裝，禁止佩戴首飾、手表、戒指、項鏈、鑰匙等。維護檢修準備吸水毛巾或布、滅火器、絕緣膠布、萬用表，必須選用適用于電工作業(yè)的絕緣的、耐堿性的橡膠手套及防堿性類型的鞋子和護目鏡，防止電解液溢出等造成的意外傷害。任務1新能源汽車基本故障診斷策略2）診斷前操作準備對新能源汽車進行診斷、維修、處理損壞車輛、進行事故恢復或急救工作時，必須首先禁用高電壓系統(tǒng)，具體方法如下：（1）擋位開關置于P擋位置，駐車制動，拔下鑰匙。（2）斷開輔助電池負極端子。（3）戴上絕緣手套拆下手動維修開關，將手動維修開關用絕緣膠布貼封起來，隔離外露區(qū)域與高壓系統(tǒng)的接線端或連接器。（4）斷開手動維修開關后，在開始檢查前等待5min，使用萬用表檢測需要維修的高電壓系統(tǒng)輸入與輸出線路的每一個相位電壓，讀數(shù)必須小于規(guī)定值（一般小于3V）。更多詳細的操作步驟和注意事項，需要參考高壓安全教材對應內(nèi)容。任務1新能源汽車基本故障診斷策略3）診斷與維修基本步驟第一步：初步判斷故障前行駛狀況、故障時車輛狀況及對相關信息進行分析。新能源汽車在故障狀態(tài)下均會進入失效保護模式，雖然不同的汽車制造廠商設計的失效保護模式不一定相同，但是主要的動力驅(qū)動系統(tǒng)模式卻很相似。普銳斯失效保護模式見表2-1-2。任務1新能源汽車基本故障診斷策略第二步：采用車輛故障診斷儀診斷汽車故障時，檢查并記錄系統(tǒng)中所有的故障碼，確認高電壓系統(tǒng)存在的故障碼，并將故障信息碼優(yōu)先排序。

例如，圖2-1-4所示為普銳斯故障碼的具體含義。圖2-1-4普銳斯車輛故障碼具體含義任務1新能源汽車基本故障診斷策略

第三步：檢查并記錄每一個系統(tǒng)，并檢查歷史記錄數(shù)據(jù)。因為歷史記錄數(shù)據(jù)可以被用作故障再現(xiàn)試驗，因為它知道在故障被檢測到時行駛和操作的狀態(tài)。

表2-1-3所示為普銳斯高電壓系統(tǒng)中歷史記錄數(shù)據(jù)的時間順序。注意：

目前大多數(shù)故障診斷儀的故障碼讀取系統(tǒng)界面中，會在故障碼后顯示故障碼出現(xiàn)的優(yōu)先順序，提示檢車診斷維修人員排查故障正確順序。任務1新能源汽車基本故障診斷策略

第四步：在分析故障碼時，需要區(qū)分與故障不關聯(lián)的故障碼。例如，在普銳斯車型中，不關聯(lián)的故障有：（1）在日光照射不了的條件下，代碼B1424（日光傳感器回路異常）有時會輸出。（2）高電壓系統(tǒng)有故障時再生制動器不起作用，電子制動系統(tǒng)ECU從HVECU接受故障信號并輸出故障碼C1259（HV系統(tǒng)再生故障）、C1310（HV系統(tǒng)故障）。（3）電動助力系統(tǒng)ECU從HVECU接受故障信號并輸出故障碼C1546（HV系統(tǒng)故障）。（4）當12V蓄電池端子斷開，電子懸架系統(tǒng)輸出（轉(zhuǎn)向中間位置自動校正不完全故障）故障碼B2421。（5）維修人員按照故障碼優(yōu)先順序檢查P0A60－501（相位V電流傳感器故障），在故障恢復后清除故障碼，并檢查故障是否能夠重現(xiàn)，以確定故障可靠排除。任務1新能源汽車基本故障診斷策略

第五步：主動測試功能應用。主動測試主要用于對新能源車輛進行故障檢查，并使車輛保持特定的運行狀態(tài)。例如，在豐田普銳斯車型中主動測試的項目有：（1）診斷模式1：將擋位開關置于P擋位，連續(xù)運行發(fā)動機并取消牽引力的控制，用于檢查發(fā)動機點火正時、HC/CO的排放情況，檢查發(fā)動機運轉(zhuǎn)情況，轉(zhuǎn)速表工作情況。（2）診斷模式2：取消牽引力控制，用于檢查發(fā)動機點火正時、HC/CO的排放情況，檢查發(fā)動機運轉(zhuǎn)情況，轉(zhuǎn)速表工作情況。（3）變頻器驅(qū)動強制停止：持續(xù)切斷HVECU內(nèi)部的功率三極管，用于確認是否在變頻器或HVECU內(nèi)部有漏電。其基本的檢查程序是：任務1新能源汽車基本故障診斷策略①診斷儀驅(qū)動HVECU輸出一個長期關閉的指令，如圖2-1-5所示。圖2-1-5HVECU輸出關閉指令任務1新能源汽車基本故障診斷策略②系統(tǒng)檢查變頻器U、V、W信號，每一個端子的電壓應該是12～16V，如圖2-1-6所示。圖2-1-6系統(tǒng)執(zhí)行輸入端檢查任務1新能源汽車基本故障診斷策略③系統(tǒng)執(zhí)行變頻器電壓檢查，變頻器一側(cè)的電壓應該是14～16V，如圖2-1-7所示。以上任何一步檢查失效，均可以判斷對應步驟中的零部件發(fā)生高電壓的泄漏。圖2-1-7系統(tǒng)執(zhí)行輸出端檢查任務1新能源汽車基本故障診斷策略4．診斷與修理后檢驗

注意：進行修理后，部分故障診斷碼需要點火開關先置于OFF位置，再置于ON位置后，才可使用故障診斷儀清除故障碼。第一步：將點火開關置于OFF位置。第二步：安裝所有診斷時拆下或更換的部件或連接器。第三步：在拆下或更換部件或模塊時，可能還需重新進行程序的設定。第四步：將點火開關置于ON位置。第五步：清除故障碼。第六步：將點火開關置于OFF位置持續(xù)60s。第七步：如果修理與故障碼有關，則再現(xiàn)運行故障碼的條件并使用“凍結(jié)故障狀態(tài)”功能，以便確認不再設置故障碼。任務1新能源汽車基本故障診斷策略任務實施（一）工作準備（1）防護裝備：絕緣防護裝備。（2）車輛、臺架、總成：豐田普銳斯混合動力汽車；或同類混合動力汽車、純電動汽車。（3）專用工具、設備：無。（4）手工工具：組合工具。（5）輔助材料：無。任務1新能源汽車基本故障診斷策略（二）實施步驟

警告：

在執(zhí)行高壓車輛診斷及維護前，務必佩戴完好個人防護用品，并嚴格遵守正確的操作步驟。

根據(jù)現(xiàn)有實訓車輛，完成以下實操：（1）起動車輛，并在儀表自檢過程中，觀察表2-1-4中所列警告燈標識，并填寫完成表中其所代表的含義。任務1新能源汽車基本故障診斷策略（2）分組討論，當表2-1-4出現(xiàn)車輛高電壓系統(tǒng)動力驅(qū)動系統(tǒng)關閉警告燈點亮后，具體的診斷思路和步驟是什么。主要討論的項目應包括：①診斷的基本思路，如先應該問詢或觀察什么，再做初步的檢查等。②對車輛故障指示燈檢查可使用的方法有哪些，包括工具、設備等。③編寫一個可供參考的診斷流程，這將基于使用診斷儀檢查后發(fā)現(xiàn)存在電機分解器傳感器故障碼的情況。任務1新能源汽車基本故障診斷策略學習測試1．填空題（1）針對初學的技術人員來說，診斷策略可以幫助技術人員建立一個正確的______。（2）間歇性故障通常是由______和線束故障、部件故障、______、行駛狀況導致的。（3）當純電動汽車或插電式混合動力汽車出現(xiàn)故障時，通常在儀表上會顯示出相應的______來提醒駕駛?cè)?，并根?jù)車輛的實際運行情況，以及結(jié)合故障類型，啟動相應的______。（4）當新能源汽車出現(xiàn)警告燈點亮的情況后，遵循檢查