《新能源汽车维护与故障诊断（第2版）》教案 第14课 电动化系统故障诊断（七）

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课题电动化系统故障诊断（七）课时2课时（90min）教学目标知识目标：（1）掌握驱动电机过热故障的诊断方法（2）掌握电机控制器低压供电回路故障的诊断方法（3）掌握电机控制器通信故障的诊断方法技能目标：能够正确、熟练地完成驱动电机系统的故障诊断素质目标：（1）培育崇实尚业、刻苦钻研、精益求精的工匠精神（2）养成恪尽职守、事必躬亲、开拓进取的工作作风教学重难点教学重点：驱动电机温度检测电路、电机控制器低压供电回路、电机控制器通信电路；驱动电机过热故障、电机控制器低压供电回路故障、电机控制器通信故障的故障现象、故障原因和诊断方法教学难点：正确、熟练地完成驱动电机系统的故障诊断教学方法任务引入法、问答法、讨论法、实践操作法教学用具电脑、投影仪、多媒体课件、教材教学设计第1节课：传授新知（28min）课堂讨论（10min）第2节课：传授新知（30min）

课堂讨论（10min）课堂小结（3min）作业布置（2min）教学过程主要教学内容及步骤设计意图第一节课课前任务【教师】布置课前任务，和学生负责人取得联系，组织学生下载“任务工单——驱动电机系统故障诊断”，并根据任务工单进行组内分工，同时提醒同学通过文旌课堂APP或其他学习软件，收集资料，了解新能源汽车驱动电机系统的组成【学生】完成课前任务通过课前任务，使学生了解所学课程的重要性，增加学生的学习兴趣考勤（2min）【教师】使用文旌课堂APP进行签到【学生】按照老师要求签到培养学生的组织纪律性，掌握学生的出勤情况案例导入（5min）【教师】讲述“电机及控制器过热故障”的案例，然后提出以下问题：电机及控制器过热故障应如何进行诊断与维修？【学生】聆听、思考、举手回答通过问题导入，引导学生主动思考电机及控制器过热故障诊断与维修方法，激发学生的学习兴趣传授新知（28min）【教师】引入新知，讲解驱动电机温度检测电路方法，以及驱动电机过热故障和电机控制器低压供电回路故障的故障现象、故障原因和诊断方法在驱动电机系统中，电机控制器会将输入的高压直流电逆变成电压、频率可调的三相交流电，并将其传输至驱动电机，驱动电机将电能变换成机械能，从而驱动车辆行驶。驱动电机系统的常见故障主要有驱动电机过热故障、电机控制器低压供电回路故障、电机控制器通信故障和电机控制器高压配电回路故障等。3.4.1驱动电机过热故障诊断1．驱动电机温度检测电路某车型驱动电机温度检测电路如图所示。从图中可以看出，线束连接器BV11端子11通过搭铁点G18搭铁；电机控制器通过线束连接器BV11端子5、6、7、13连接驱动电机的线束连接器BV13。在驱动电机内部装有两个温度传感器R1和R2，用于检测驱动电机的温度。线束连接器BV13端子1、2和端子3、4分别连接温度传感器R1和R2。线束连接器BV11的端子分布如图a所示；线束连接器BV13的端子分布如图b所示。线束连接器BV11常用的端子为端子5、6、7、11、13等，其中端子5、6、7、13分别连接线束连接器BV13端子3、2、1、4。图a线束连接器BV11的端子分布图b线束连接器BV13的端子分布2．驱动电机过热故障现象及故障原因1）故障现象当驱动电机过热时，车辆会降功率行驶，严重时甚至会使驱动电机停止运行，同时组合仪表上相应的故障指示灯也会亮起。2）故障原因驱动电机过热故障原因通常为驱动电机温度传感器故障。3．驱动电机过热故障的诊断方法（1）读取故障码。首先，操作启动开关，将电源模式调至ON状态；然后，连接故障诊断仪，读取故障码；最后，确认驱动电机系统是否存在其他故障码。如果存在其他故障码，则应优先排除其他故障码所指示的故障；如果不存在其他故障码，则应检查驱动电机信号搭铁电路。（2）检查驱动电机信号搭铁电路。首先，操作启动开关，将电源模式调至OFF状态，断开低压蓄电池负极电缆和连接车载充电机的直流母线；然后，断开线束连接器BV11；最后，测量线束连接器BV11端子11与搭铁点之间的电阻，判断其是否符合标准。如果电阻不符合标准，则应维修或更换对应的线束及其连接器；如果电阻符合标准，则应检查温度传感器。（3）检查温度传感器R1、R2的电阻。其电阻会随温度的升高而降低，或者随温度的降低而升高。如果所测电阻不符合标准，则更换对应的温度传感器；如果所测电阻符合标准，则检查温度传感器R1、R2的信号传输电路。（4）检查温度传感器R1、R2的信号传输电路是否断路。首先，断开线束连接器BV13；然后，测量线束连接器BV13与线束连接器BV11对应各端子之间的电阻，判断其是否符合标准。如果电阻不符合标准，则应维修或更换对应的线束及其连接器；如果电阻符合标准，则应检查温度传感器R1、R2的信号传输电路是否短路。（5）检查温度传感器R1、R2的信号传输电路是否短路。首先，测量线束连接器BV13各端子之间的电阻，判断其是否符合标准；然后，测量线束连接器BV13与搭铁点之间的电阻，判断其是否符合标准。如果电阻不符合标准，则应更换驱动电机；如果电阻符合标准，则应更换电机控制器。（6）更换电机控制器后，试车。如果驱动电机恢复正常，则故障诊断工作结束；否则，应继续检查车辆。【课堂讨论】随机挑选学生回答问题如何诊断驱动电机过热故障？【学生】聆听、思考、讨论问题【教师】总结学生的回答3.4.2电机控制器低压供电回路故障诊断1．电机控制器低压供电回路某车型电机控制器低压供电回路如图所示。从图中可以看出，电机控制器由低压蓄电池通过前机舱保险丝继电器盒中的熔断器EF32提供低压电源，由启动开关通过熔断器IF18进行控制。在图中，电机控制器低压供电回路的线束连接器为BV11和BV12。线束连接器BV11常用的端子为端子11、20、21、25、26等。其中，端子11通过搭铁点G18搭铁，端子20和端子21分别连接总线通信系统动力总成CAN的CAN-H线和CAN-L线，端子25通过熔断器IF18接启动开关，端子26通过熔断器EF32接低压蓄电池正极；线束连接器BV12端子1与线束连接器BV03端子1所连接的线束为DC-DC变换器输出电路。2．电机控制器低压供电回路故障现象及故障原因1）故障现象电机控制器低压供电回路发生故障，会导致电机控制器无法运行，无法为驱动电机供电，同时组合仪表上相应的故障指示灯也会亮起。2）故障原因（1）熔断器EF32、AM02、IF18中的保险丝熔断。（2）电机控制器低压电源电路存在断路、虚接、短路等故障。（3）电机控制器搭铁电路存在断路、虚接等故障。（4）电机控制器故障。3．电机控制器低压供电回路故障的诊断方法（1）检查低压蓄电池的电压。首先，操作启动开关，将电源模式调至OFF状态；然后，测量低压蓄电池的电压，判断其是否符合标准。如果电压不符合标准，则应更换低压蓄电池或对低压蓄电池进行充电；如果电压符合标准，则应检查对应的熔断器。（2）检查熔断器EF32、AM02、IF18中的保险丝是否熔断。①如果保险丝未熔断，则检查线束连接器BV11端子25、26上的电压。②如果保险丝熔断，则应先检查熔断器EF32、AM02、IF18对应的电路是否存在短路故障。如果存在短路故障，则先排除短路故障，再更换新的熔断器。如果更换熔断器后，电机控制器低压供电回路能正常工作，则故障诊断工作结束；如果更换熔断器后，电机控制器低压供电回路仍不能正常工作，则应检查线束连接器BV11端子25、26上的电压。如果不存在短路故障，更换熔断器后电机控制器低压供电回路能正常工作，则故障诊断工作结束；如果不存在短路故障，更换熔断器后电机控制器低压供电回路又不能正常工作，则应检查线束连接器BV11端子25、26上的电压。（3）检查线束连接器BV11端子25、26上的电压。首先，断开线束连接器BV11，操作启动开关，将电源模式调至ON状态；然后，分别测量线束连接器BV11端子25、26与搭铁点之间的电压，判断其是否符合标准。如果电压不符合标准，则应维修或更换对应的线束及其连接器；如果电压符合标准，则应检查电机控制器的搭铁电路。（4）检查电机控制器的搭铁电路。首先，操作启动开关，将电源模式调至OFF状态；然后，测量线束连接器BV11端子11与搭铁点之间的电阻，判断其是否符合标准。如果电阻不符合标准，则应维修或更换对应的线束及其连接器；如果电阻符合标准，则检查DC/DC变换器与低压蓄电池之间的电路。（5）检查DC/DC变换器与低压蓄电池之间的电路。首先，断开低压蓄电池负极电缆、线束连接器BV12和低压蓄电池正极电缆；然后，测量线束连接器BV12端子1和低压蓄电池正极电缆之间的电阻，判断其是否符合标准。如果电阻不符合标准，则应维修或更换对应的线束及其连接器；如果电阻符合标准，则应更换电机控制器。（6）更换电机控制器后，试车。如果电机控制器低压供电回路恢复正常，则故障诊断工作结束；否则，应继续检查车辆。【学生】聆听、思考、理解、记忆通过讲解、图片展示、课堂互动等教学方法，让学生了解驱动电机温度检测电路方法，驱动电机过热故障和电机控制器低压供电回路故障的故障现象、故障原因和诊断方法课堂讨论（10min）【教师】组织学生以小组为单位讨论以下问题：如何诊断电机控制器低压供电回路故障？【学生】聆听、思考、小组讨论，由小组代表发表讨论结果【教师】与学生一起评价各组的发言通过课堂讨论，激发学生的学习兴趣，加深学生对所学知识的理解第二节课传授新知（30min）【教师】引入新知，讲解电机控制器通信电路，电机控制器通信故障的故障现象、故障原因和诊断方法3.4.3电机控制器通信故障诊断1．电机控制器通信电路某车型电机控制器通信电路如图所示。从图中可以看出，电机控制器是通过CAN总线与OBD进行通信的。在图中，线束连接器BV11常用的端子为端子11、20、21、25、26等，其中端子20和端子21分别连接动力总成CAN的CAN-H线和CAN-L线。故障诊断仪通过OBD与电机控制器进行通信。2．电机控制器通信故障现象及故障原因1）故障现象当电机控制器发生通信故障时，电机控制器无法运行，驱动电机无法工作，整车无法行驶。2）故障原因（1）电机控制器自身故障。（2）CAN总线故障。（3）电机控制器供电故障。（4）电机控制器搭铁电路存在断路、虚接等故障。3．电机控制器通信故障的诊断方法（1）读取故障码。首先，操作启动开关，将电源模式调至ON状态；然后，连接故障诊断仪，读取故障码；最后，确认驱动电机系统是否存在其他故障码。如果存在其他故障码，则应优先排除其他故障码所指示的故障；如果不存在其他故障码，则应检查电机控制器低压电源电压。（2）检查电机控制器低压电源电压。首先，操作启动开关，将电源模式调至OFF状态，断开线束连接器BV11；然后，操作启动开关，将电源模式调至ON状态，分别测量线束连接器BV11端子25、26与搭铁点之间的电压，判断其是否符合标准。如果电压不符合标准，则应维修或更换对应的线束及其连接器；如果电压符合标准，则应检查电机控制器的搭铁电路。（3）检查电机控制器的搭铁电路。首先，操作启动开关，将电源模式调至OFF状态；然后，测量线束连接器BV11端子11与搭铁点G18之间的电阻，判断其是否符合标准。如果电阻不符合标准，则应维修或更换对应的线束及其连接器；如果电阻符合标准，则应检查电机控制器的通信电路。（4）检查电机控制器的通信电路。分别测量线束连接器BV11端子20、21与线束连接器IP19端子3、11之间的电阻，判断其是否符合标准。如果电阻不符合标准，则应维修或更换对应的线束及其连接器；如果电阻符合标准，则应检查动力总成CAN总线的完整性。（5）检查动力总成CAN总线的完整性。首先，测量线束连接器IP19端子3和端子11之间的电阻，判断其是否符合标准。如果电阻不符合标准，则应优先排除动力总成CAN总线的不完整性故障；如果电阻符合标准，则应更换电机控制器。（6）更换电机控制器后，试车。如果电机控制器通信恢复正常，则故障诊断工作结束；否则，应继续检查车辆【学生】聆听、思考、理解、记忆通过讲解、图片展示、课堂互动等教学方法，让学生了解电机控制器通信电路，电机控制器通信故障的故障现象、故障原因和诊断方法课堂讨论（10min）【教师】组织学生以小组为单位讨论以下问题：如何诊断电机控制器通信故障？【学生】聆听、思考、小组讨论，由小组代表发表讨论结果【教师】与学生一起评价各组的发言通过课堂讨论，激发学生的学习兴趣，加深学生对所学知识的理解课堂小结（3min）【教师】简要总结本节课的要点本节课学习了驱动电机温度检测电路方法，驱动电机温度检测电路方法，驱动电机过热故障、电机控制器低压供电回路故障和驱动电机过热故障的故障现象、故障原因和诊断方法；希望大家课下能多练习，并能正确、熟练地判断驱动电机过热故障、电