《新能源汽车故障诊断与排除》课件-4-3 无法加速故障的诊断与排除

情景四：综合故障诊断与排除新能源汽车故障诊断XINNENGYUANQICHEGUZHANGZHENDUAN无法加速故障的诊断与排除任务3一辆汽车行驶里程十万公里，车主反应在启动车辆时可以上高压电，仪表READY灯点亮，车辆可以挂挡，仪表“D档指示灯”点亮，但是踩加速踏板车辆不能加速行驶。刹车灯常亮。由于READY灯点亮，说明高压系统正常，维修技师初步怀疑是刹车信号、油门信号等低压控制信号导致故障所在。任务引入TasktointroduceNewTeaching新授学习目标技能目标知识目标学习目标1、了解加速踏板位置信号的传递2、掌握车辆无法加速的故障原因1、能检测加速踏板位置传感器的相关电路2、能正确利用诊断设备分析加速踏板传感器数据流变化3、能检测判断加速踏板自身故障或线路故障4、能进行加速踏板信号电路短路检测授课导航Navigation1加速踏板概述2加速踏板的种类3制动踏板开关

电动汽车，电是动力源，我们在传统车上所说的“油门”，在电动汽车上就只能被专业的叫做“加速踏板”。电动汽车上的加速踏板，其本质是一个传感器，传递的信息是驾驶员的驾驶意图。加速踏板概述传统车加速控制原理图

在传统燃油车内部构件中，用来提升汽车速度的装置被称为油门。其作用在于操纵节气门开度控制可燃混合气的流量，改变发动机的转速和功率，以适应汽车行驶的需要。燃油汽车的油门包括两种；一种是拉索（软钢丝）或者拉杆式，这种传统油门应用范畴受到限制并缺乏精确性，现在已经逐渐淘汰，目前主要以另一种电子油门（EGAS）的应用为主。加速踏板概述电动汽车加速控制原理图加速踏板概述驾驶意图被设计人员从两个角度去理解。一方面，你想要得到什么样的速度；另一方面，是你期望多长时间能够达到这个速度，也就是加速度。这两个参数对应到加速踏板上，就体现为开度和开度的变化率。通过对加速踏板位置和运动速率的准确描述，传递驾驶员当前意图。

需要说明的是，为了模仿传统燃油车的感觉，加速踏板的每一次踏压发生的角度变化，都被理解成驾驶员想要从现在的车辆运行速度基础上，还要继续提高的那部分速度，跟油门保持一致。按照加速踏板的行程对应电机扭矩比例关系的不同，可以划分为软性，线性和硬性三种类型，对应到驾驶员不同的驾乘感受。加速行程与电机扭矩线性关系加速踏板概述软性，油门踩下去感觉使不上劲儿，但好处在于驾驶员对车辆的操控性比较好，不会产生突然“向前窜”的感觉，如曲线1；硬性，加速踏板刚往下踩，驾驶员马上能感受到加速的感觉，直觉上就是动力性能好，如曲线3.而线性，效果处于前面二者之间，如曲线2。除了加速踏板的行程，它的移动速度也可以传递出驾驶员的重要意念，即对车辆加速度的期待。用1S钟时间把速度从起步的20迈提高到100迈，和用1分钟相比，感受自然不同。为了体现这个意图，设计者增加了补偿转矩这个参数。补偿转矩，就是根据加速踏板行程对电机提出输出转矩的要求以外，又额外增加的那部分需求转矩。加速行程与电机扭矩线性关系加速踏板概述第一影响因素就是加速踏板行程变化率，踏下的速度越快，相应补偿转矩越大；其次是车辆当前运行速度，在车速已经很高的情况下，再给以大转矩输出，产生突然加速，车辆极易失去控制。因此车速越高，补偿转矩的数值应该越小。补偿转矩的最大值受到车辆当前参数的限制，不可以随意增加。限制因素一，车辆允许受到的冲击，即在前进方向上的最大加速度。不同类型的车辆，都会有具体的耐冲击参数。大于这个冲击值，驾乘人员会产生不适感，车辆自身力学结构也会因此受到损伤。根据冲击耐受值，可以推算出一辆汽车的补偿转矩的上限，不同车辆，重量不同，用途不同，轮胎等车辆的具体结构差异，使得补偿转矩的上限值也完全不同，需要具体估算。限制因素二，动力电池自身参数，包括电池SOC（当前可用电量），温度，和电池老化程度等。电量过低，温度过高，电池老化较严重，电池管理系统会对最大输出功率设定限制，作为对电池系统的保护。补偿转矩的推断过程，需要考虑的因素较多，并且会对驾驶体验产生较大的影响，是一个研究的重点领域。加速踏板的种类

可变电阻式加速踏板传感器又叫接触式加速位置传感器，其结构原理与可变电阻式节气门位置传感器的相同，是利用踏板行程变化模拟电阻值变化，而产生不同电压信号，来判断驾驶者意图，工作原理如右图；可变电阻式加速踏板位置传感器

根据加速踏板传感器工作原理的不同，划分为可变电阻式和霍尔式。1.可变电阻式加速踏板位置传感器加速踏板的种类

从两个系统之一来的信号为VPA信号，能在加速踏板踩下全程范围内，呈线性关系地输出电压；另一个为VPA2信号，能输出偏离VPA信号的偏置电压。可变电阻型加速踏板位置传感器的控制电路和输出特性如下图所示。可变电阻式加速踏板位置传感器控制电路加速踏板的种类

霍尔式加速踏板位置传感器又叫做非接触式加速踏板位置传感器，与接触式比较而言，非接触式传感器在工作过程中没有磨损，寿命长，可靠性高，准确性好，是当前应用的主流，采用的就是霍尔式加速踏板位置传感器。

电子油门踏板

2.霍尔式加速踏板位置传感器加速踏板的种类

作为系统的安全性保障之一，加速踏板位置传感器设计成双输出传感器。两个传感器的输出电压信号都随加速踏板的位置增加而增加。加速踏板的种类

加速踏板位置传感器参数曲线如下：与节气门位置传感器一样，控制单元通过加速踏板位置传感器的两个电位器信号，不但可获知加速踏板的开度，还能对该传感器进行故障监测。一旦发现两信号电压的差值（或两电压之和）与标准不符，即判定该传感器有故障，立即启动失效保护模式。为保证其信号的可靠性，两个电位器的控制电路完全独立，即采用各自独立的电源、搭铁和信号端子，因此加速踏板位置传感器通常有6个接线端子。霍尔型加速踏板位置传感器的控制电路和输出特性如下：加速踏板的种类在工作时，与加速踏板联动的永久磁铁随加速踏板的动作而一起旋转，改变磁铁与霍尔元件之间的相对位置，从而改变磁力线射入霍尔元件的角度，也就改变了霍尔元件输出的电压值。霍尔元件输出的电压值与加速踏板内的磁铁位置有一一对应的线性关系，霍尔元件的输出电压就可以反映加速踏板所处的位置。加速踏板的种类霍尔式加速踏板位置传感器控制电路图电子油门踏板控制电路图VCU其工作过程如下图所示，制动开关2为常闭开关，即未踩制动踏板时，只要启停开关打开，IG1继电器工作，12V电经过EF18制动灯开关2常闭开关到VCU。当踩下制动踏板，开关断开，电压信号消失，VCU判断车辆在进行制动，通过网络将信号传递给PEU，进而对电机进行转矩等调节。制动踏板开关：当驾驶员踩下制动踏板，表现制动或减速意图时，该开关将踏板位置信号转换成电压信号，通过硬线传递给VCU。制动踏板开关内部有两组开关，一组为常闭开关，一组为常开开关。VCU通过两组开关输出电压的变化判断驾驶员的制动或减速意图。制动踏板1.制动开关1.制动开关制动踏板制动开关1为一个常开开关，踩下制动踏板后，开关导通，此时常电经过EF02到常开开关信号分成两路，一路给VCU，另一路BCM用于控制制动灯点亮。制动开关1和制动开关2均由VCU进行监控，当两组信号出现异常时，车辆处于保护模式，VCU将发出指令，车辆不能正常工作和行驶。系统框图：制动踏板NewTeaching实训任务准备（一）设备及工具准备序号设备及工具名称数量1整车1辆2道通MS908E汽车故障诊断仪1套3数字万用表1套4个人防护套装2套5工位防护套装1套6一体化工量具1套7万用接线盒1套任务准备1.穿戴绝缘鞋和安全帽。2.设置隔离栏隔离维修工位。3.在工位出口处设置高压安全警示牌，提醒周边人员工位正在进行高压电气维修。4.记录车辆铭牌信息。（二）场地设备准备（三）安全防护准备检查实训场地和设备设施是否清洁及存在安全隐患，配电箱、排查是否符合用电需求，如不正常请汇报老师并进行处理。（一）无法加速的故障诊断实施步骤

一辆汽车行驶里程十万公里，车主反应在启动车辆时可以上高压电，仪表READY灯点亮，车辆可以挂挡，仪表“D档指示灯”点亮，但是踩加速踏板车辆不能加速行驶。刹车灯常亮。实施步骤1.故障分析驾驶人的加速、减速、等驾驶意图是由整车控制器VCU解析并通过电机控制器驱动电机完成。VCU通过整车状态信息（加速踏板位置信号、制动踏板位置信号、当前车速和整车是否由故障信息等）来判断出当前需要的整车驾驶需求（如起步、加速、减速、匀速行驶、跛行，限车速，紧急断高压）。结合故障现象READY灯点亮，说明高压系统正常，但是踩加速踏板，车辆不能正常加速，说明检查方向应在低压信号部分。导致车辆无法加速的可能原因主要有加速踏板位置传感器故障、动力电池系统一般故障、驱动电机及控制系统故障等。2.故障原因实施步骤3.故障诊断步骤实施步骤步骤1.测量低压电池电压并拔掉喇叭继电器。结合故障现场，刹车灯常亮。连接解码仪，读取故障数据流3.故障诊断步骤实施步骤步骤2：当启动车辆，未踩下刹车时，数据显示制动信号1请求，信号2显示未请求，此时判断制动信号出现故障。正常应该是都请求。查阅电路图3.故障诊断步骤实施步骤步骤3：测量制动信号1的CA67/96端子，当未踩刹车电压为0V，踩刹车为12V。正常3.故障诊断步骤实施步骤步骤4：测量制动信号2的CA67/86端子.当ON档未踩刹车电压为0V，不正常。正常应是未踩刹车12V。踩刹车0V。3.故障诊断步骤实施步骤步骤5：测量制动灯开关CA44b/4-地电压为12V，正常。3.故障诊断步骤实施步骤步骤6：测量VCU的CA67/86端子与制动灯开关CA44b/4电阻，测量为无穷大，异常。（二）故障排除实施步骤（三）故障总结（四）实训现