新能源汽车驱动电机及控制系统检修（微课版） 课件 项目4-6 驱动电机冷却系统的结构与检修-新能源汽车能量管理系统认知

新能源汽车驱动电机及控制系统检修

（微课版）福建省职业教育精品在线开放课程配套教材新编新世纪高等职业教育精品教材·汽车类目录新能源汽车的电驱动系统010204030506驱动电机的结构与检修驱动电机控制器的结构与检修驱动电机冷却系统的结构与检修减速机构的结构与检修新能源汽车能量管理系统认知驱动电机冷却系统的结构认知01学习目标知识目标1.了解驱动电机冷却系统的工作要求。2.掌握驱动电机冷却系统的类型和优缺点。3.理解驱动电机冷却系统的结构组成。技能目标能够正确找到驱动电机冷却系统结构部件的安装位置。素养目标1.能够遵守工作场所相关法律法规和政策要求，拥有较高安全意识；2.能够制订工作计划，独立完成工作学习任务；3.能够在工作中与小组其他成员合作及任务分工，具备团队合作和安全操作的意识；4.养成服从管理，规范作业的良好工作习惯。任务引入一辆纯电动汽车行驶中，仪表突然亮起电机温度过高故障指示灯，伴随动力受限现象，车主立即停车报修。车辆被拖至维修间后，主管经初步检查，未听到电动冷却水泵运转声，结合故障现象，初步判断为电动冷却水泵损坏，无法为电机降温。现主管安排你更换电动冷却水泵总成，要求规范操作、做好安全防护，确保排除故障。4.1驱动电机冷却系统的结构认知4.1驱动电机冷却系统的结构认知一、驱动电机冷却系统的功能及类型（一）驱动电机冷却系统的功能驱动电机发热与冷却必要性：驱动与回收能量过程中，定子铁芯、定子绕组会产生损耗并以热量形式发散，需有效冷却介质及方式带走热量，保证电机在稳定、冷热循环平衡的通风系统中安全可靠运行；冷却系统设计的好坏直接影响电机的安全运行和使用寿命。永磁同步电机的高温风险：采用永磁同步电机的车辆在大负荷低速运行时，电机极易处于高温状态，高温易导致永磁转子产生退磁现象，因此需借助冷却系统控制电机温度。驱动电机控制器发热：主要生热器件是输出级的IGBT，功率模块损耗包括晶体管导通损耗、关断损耗、通态损耗、截止损耗和驱动损耗，这些损耗均转化为热能使其发热；温度过高会导致电子元器件性能下降，如半导体结点与电路损坏、电阻增加，甚至烧坏元器件。冷却系统功能：将驱动电机、驱动电机控制器及车载充电机产生的热量及时散发，保证其在要求的温度范围内稳定高效工作。4.1驱动电机冷却系统的结构认知一、驱动电机冷却系统的功能及类型（二）驱动电机冷却系统的类型驱动电机在工作时，总有一部分损耗转变为热量，它必须通过驱动电机外壳和周围介质不断将热量散发出去，这个散发热量的过程叫作冷却。驱动电机主要冷却方式有自然冷却、风冷和水冷。（1）自然冷却.散热原理：依靠电机铁芯自身的热传递散去热量，热量通过封闭的机壳表面传递给周围介质，散热面积即为机壳表面；为增加散热面积，机壳表面可加冷却筋。特点与适用范围：结构简单，不需要辅助设施即可实现，但散热效率差，仅适用于转速低、负载转矩小、发热量较小的小型电机。4.1驱动电机冷却系统的结构认知一、驱动电机冷却系统的功能及类型（二）驱动电机冷却系统的类型（2）风冷.散热原理：依靠电机自带的同轴风扇形成内风路循环或外风路循环，通过风扇产生足够风量带走电机产生的热量；散热介质为电机周围的空气，空气直接被送入电机内，吸收热量后排出至周围环境。特点与适用范围：结构相对简单、冷却成本较低，适用于成本较低且功率较小的纯电动汽车；但受环境因素制约，在高温、多粉尘、多污垢及恶劣天气等恶劣工业环境中无法使用，仅适用于在清洁、无腐蚀、无爆炸环境下工作的电机。4.1驱动电机冷却系统的结构认知一、驱动电机冷却系统的功能及类型（二）驱动电机冷却系统的类型（3）水冷.散热原理：将冷却液通过管道和通路引入定子或转子空心导体内部，借助冷却液循环流动带走电机转子和定子产生的热量，实现电机冷却。优缺点：冷却效果比风冷更显著，且无热量散发到环境中；但需要良好的机械密封装置，冷却液循环系统结构复杂，存在渗漏隐患，一旦渗漏会造成电机绝缘破坏甚至烧毁；冷却液需处理，其电导率、硬度和pH值都有一定要求。适用范围：主要应用于大型机组以及高温、多粉尘、多污垢等无法使用自然冷却、风冷的场合，也适用于功率较大的纯电动汽车。冷却回路：驱动电机、驱动电机控制器、车载充电机串联在冷却回路中；电动水泵由低压电路驱动，为冷却液循环提供压力。4.1驱动电机冷却系统的结构认知二、新能源汽车驱动电机冷却系统的结构组成（一）纯电动汽车驱动电机冷却系统依靠冷却水泵带动冷却液在冷却管道中循环流动，通过在散热器的热交换等物理过程，冷却液带走驱动电机及其控制器产生的热量。主要组成部件：电机控制器车载充电机(如配备)

驱动电机冷却水泵膨胀罐散热器散热器风扇整车控制器组成4.1驱动电机冷却系统的结构认知二、新能源汽车驱动电机冷却系统的结构组成（1）冷却水泵。一般都采用电动水泵，整车控制器监控到电机/电机控制器温度过高时会自动打开冷却水泵，新能源汽车上采用的PCE冷却水泵具备三个功率范围（40/60/70W），能够满足不同的冷却回路的要求。PCE冷却水泵采用无刷技术并且优化了内部液压部分的设计，效率得以提高。4.1驱动电机冷却系统的结构认知二、新能源汽车驱动电机冷却系统的结构组成PCE冷却水泵的优点如下：1）通过提高效率，实现转速可控，减轻自身重量，有效降低整车碳排放。2）噪声水平降低。3）液压范围覆盖广泛。4）具备不同失效反馈的自诊断功能。5）功率密度高。6）耐久性强。7）技术领先：PCE冷却水泵是离心式水泵，泵体内的定子、电子元件与转子相分离。通电时，电子元件通过定子绕组产生交变磁场，驱动转子（叶轮）旋转，从而实现冷却液循环流动，两个密封环对电机进行防潮保护。电子系统依靠压铸盖散热冷却，可根据整车需求调节水泵控制信号和冷却液流量。4.1驱动电机冷却系统的结构认知二、新能源汽车驱动电机冷却系统的结构组成（2）膨胀罐结构：是一个透明塑料罐，通过冷却液管路与散热器相连接。温度升高时（排气与回流）：冷却液随着温度的升高而膨胀，部分冷却液因膨胀从冷却系统中流回膨胀罐，散热器和冷却液管路中滞留的空气也被排人膨胀罐。温度降低时（补液与保持液位）：车辆停止，冷却液温度降低并收缩，先受热排出的冷却液被吸回散热器，使散热器中的冷却液液位一直保持在合适的高度，并提高冷却效率。4.1驱动电机冷却系统的结构认知二、新能源汽车驱动电机冷却系统的结构组成（3）膨胀罐盖主要功能为：密封冷却系统；调高冷却系统的运行压力，提高冷却液沸点；减少冷却液外溢及蒸发损失。结构：主要由密封圈、压力阀、真空阀和罐盖组成。工作原理：当冷却系统的温度逐渐升高，由于冷却液蒸发使冷却系统内的压力增高。当压力超过预定值时，压力阀开启并进行泄压，一部分冷却液经溢流管流人膨胀罐，以防止冷却液胀裂散热器等部件。停机后，冷却液温度降低，冷却系统压力降低，低于大气压力时，真空阀开启，冷却液由膨胀罐流回散热器。4.1驱动电机冷却系统的结构认知二、新能源汽车驱动电机冷却系统的结构组成（4）散热器结构：散热器由进水室、出水室、主片及散热器芯等部分构成。应用：冷却液在散热器内流动，利用周围空气将冷却液中的热量带走。纯电动汽车大多采用横流式散热器，冷却液从上部进水室进人，经过管道散热后，进入出水室，从出水管重新进入冷却液管路进行循环。4.1驱动电机冷却系统的结构认知二、新能源汽车驱动电机冷却系统的结构组成（5）冷却风扇位置：冷却风扇安装在车辆前部散热器的后方。作用：可增加散热器和冷凝器的通风量，加快系统的冷却速度。分类与功能：目前一般采用双风扇、高低速控制模式，冷却风扇由整车控制器利用低速和高速两个继电器控制。在低速控制电路中，以申联调节电阻的方式改变风扇转速。4.1驱动电机冷却系统的结构认知二、新能源汽车驱动电机冷却系统的结构组成（6）冷却液驱动电机冷却系统一般采用乙二醇型冷却液（防冻液），冰点≤一40°C，禁止使用普通清水。

不同型号的电机冷却液不能混用。冷却液加注量一般为5.5L。4.1驱动电机冷却系统的结构认知二、新能源汽车驱动电机冷却系统的结构组成（二）比亚迪e6驱动电机冷却系统组成：闭式水冷循环系统，由散热器总成、电子风扇总成、电动水泵总成、冷却液管路等组成，冷却液为乙二醇型冷却液。冷却循环过程：比亚迪e6驱动电机冷却系统由电动水泵总成提供动力，低温冷却液通过管路由散热器流向待散热元件（驱动电机控制器、DC/DC变换器、驱动电机），冷却液在待散热元件处吸收热量后，再通过冷却液管路流经散热器总成进行散热，之后进行下一个循环。电子风扇总成：采用吸风式双风扇，通过串联调速电阻的方式实现风扇的高低速挡分级，从而降低风扇嗓声，提高整车的舒适性。4.1驱动电机冷却系统的结构认知二、新能源汽车驱动电机冷却系统的结构组成（三）混合动力电动汽车驱动电机冷却系统系统组成：混合动力电动汽车冷却系统由发动机冷却系统和驱动电机冷却系统两部分组成。发动机冷却系统：与传统涡轮增压车型冷却系统类似，系统水温一般在90—100°C，最高允许温度为110°C。驱动电机冷却系统：是采用电动水泵驱动冷却液循环的独立系统，用于驱动电机与驱动电机控制器的冷却。它由散热器、电子风扇、冷却液管路、膨胀罐、电机水套、冷却水泵（安装在散热器立柱上的电动水泵）等组成。驱动电机冷却系统检修02学习目标知识目标1.理解典型车型驱动电机冷却系统的一般保养规范。2.掌握驱动电机冷却系统常见故障与检修方法。技能目标1.能够正确进行驱动电机冷却系统膨胀罐、冷却风扇和散热器等零部件或总成的更换操作。2.能够正确对驱动电机温度传感器、冷却液泵不工作和冷却风扇不工作引发的故障进行诊断。素养目标1.能够遵守工作场所相关法律法规和政策要求，拥有较高安全意识；2.能够制订工作计划，独立完成工作学习任务；3.能够在工作中与小组其他成员合作，具备团队合作和安全操作的意识；4.养成服从管理，规范作业的良好工作习惯。任务引入一辆比亚迪纯电动汽车在行驶过程中，发现电机温度异常升高，车开到4S店，维修技师初步判断为冷却系统故障。检修团队立即行动，检查发现冷却风扇停转，导致散热不良。团队迅速更换风扇并清理管路，确保冷却系统恢复正常，避免了电机过热损坏和生产停滞。4.2驱动电机冷却系统检修4.2驱动电机冷却系统检修一、驱动电机冷却系统维护（一）冷却液液位检查（1）打开前机舱盖，找到膨胀罐，检查膨胀罐内冷却液液位是否位于F和L标记之间。（2）打开膨胀罐盖，查看冷却液是否浑浊。注意：应在冷却系统彻底冷却后再打开膨胀罐盖，系统处于散热状态时切勿打开，以免烫伤，如果冷却液液位不在规定范围内，应添加冷却液；如果冷却液浑浊，应更换冷却液。4.2驱动电机冷却系统检修一、驱动电机冷却系统维护（二）冷却液冰点检查检测方法：检测冷却液冰点时，取少许冷却液样品涂于冰点测试仪观测口，单目通过冰点测试仪观测口查看冷却液冰点值。读数方法：观测口中有明显的蓝白分界线，上部为蓝色，下部为白色，分界线对应的刻度即为测量的结果。4.2驱动电机冷却系统检修一、驱动电机冷却系统维护（三）冷却液管路检查目视检查：冷却液管路以及管路与零部件的接口处是否泄漏，根据规定，冷却液需要配备醒目的颜色，确保泄漏时能目视发现；手触检查：用手捏冷却液管，确认冷却液管是否存在老化、硬化等不良现象。4.2驱动电机冷却系统检修一、驱动电机冷却系统维护（四）冷却液更换（1）拧松膨胀罐盖泄压，切勿完全取下。（2）举升车辆，断开散热器出水管，使用容器收集排放出的冷却液。（3）冷却液排放完毕后，连接散热器出水管，并检查冷却液管路连接是否完整（4）使用故障诊断仪进人加注初始化状态，具体操作如下（以吉利帝豪EV450为例）：将车辆启动开关置于ON挡，且车辆为非充电状态，连接故障诊断仪，按照“选择车型手动选择系统空调控制器（AC）一特殊功能”顺序依次进入相应界面，选择“加注初始化”选项，车辆处于加注初始化状态。(a)断开散热器出水管4.2驱动电机冷却系统检修一、驱动电机冷却系统维护（5）完全打开膨胀罐盖，缓慢加注冷却液，直至膨胀罐内冷却液达到80%，且液位不再下降。（6）进行冷却系统排气操作，具体操作如下：连接故障诊断仪，使车辆处于排气状态，如果冷却液液位下降应及时补充冷却液，排气时长不小于10min。（7）观察膨胀罐内冷却液液位是否下降，并及时补充冷却液，确保冷却液液位处于F和L标记之间。（8）拧紧膨胀罐盖，使用故障诊断仪将车辆恢复至默认模式。(b)打开膨胀罐加注盖4.2驱动电机冷却系统检修一、驱动电机冷却系统维护（四）冷却液更换冷却液更换注意事项：（1）冷却液不能重复使用、混合使用，也不能更换不同颜色的冷却液。（2）只能使用厂家认可、符合国家标准的冷却液。（3）冷却液可以防止结冰、腐蚀损坏和结垢，还能提高沸点，因此，冷却液必须按标准加注。（4）禁止使用以磷酸盐和硝酸盐作为防腐剂的冷却液。（5）在炎热的南方，必须使用高沸点的冷却液。（6）在寒冷的北方，必须保证冷却液的防冻温度低至约一25°（高寒地域低至约一35C）.4.2驱动电机冷却系统检修二、驱动电机冷却系统维修（一）膨胀罐更换（1）打开前机舱盖.（2）待冷却液降温至常温时，打开膨胀罐盖，释放冷却系统压力，举升车辆并排放冷却液。注意：冷却液处于高温时，禁止开盖泄压，防止高温冷却液喷出烫伤。（3）脱开散热器通气软管的环箍1（膨胀罐侧），拔下散热器通气软管.（4）脱开冷却液循环管路2的环箍（膨胀罐侧），拔下冷却液循环管路2。（5）脱开补偿管路的环箍3（膨胀罐侧），拔下补偿管路.注意：软管脱开前，应在车辆底部放置废液容器，接住冷却液，以免污染车身和地面。（6）拆卸膨胀罐左右两侧的安装螺栓，取下膨胀罐。安装步骤按照与拆卸相反的顺序进行。拆卸或安装软管环箍时，都应使用专用的环箍钳。膨胀罐更换4.2驱动电机冷却系统检修二、驱动电机冷却系统维修（二）加水软管更换(1)打开前机舱盖待冷却液温度低时，打开膨胀罐盖，释放冷却系统压力，举升车辆并排放冷却液。(2)拆卸如图4-2-5所示加水软管环箍(膨胀罐侧)，并从膨胀罐上脱开加水软管。(3)拆卸如图4-2-5所示加水软管环箍(冷却液泵侧)，并从膨胀罐上脱开加水软管。(4)取下加水软管。安装步骤按照与拆卸相反的顺序进。加水软管更换4.2驱动电机冷却系统检修二、驱动电机冷却系统维修（三）散热器通风软管更换（1）打开前机舱盖，待冷却液温度低时，打开膨胀罐盖，释放冷却系统压力，举升车辆并排放冷却液。（2）拆卸散热器通风软管的两个环箍，并取下散热器通风软管。安装步骤按照与拆卸相反的顺序进行。散热器通风管的更换4.2驱动电机冷却系统检修二、驱动电机冷却系统维修（四）散热器出水管更换（1）打开前机舱盖，待冷却液温度降低后，打开膨胀罐盖，释放冷却系统压力，举升车辆并排放冷却液。（2）断开散热器出水管。注意：断开出水管时，使用容器收集散热器内残留的冷却液。（3）按压热交换器与散热器连接管路接头的卡扣，向外拔出连接管路。注意：拔开连接管路接头时，使用容器收集散热器和热交换器内残留的冷却液，（4）使用环箍钳松开电动水泵与散热器连接管路环箍，取下水管。安装步骤按照与拆卸相反的顺序进行。断开散热器出水管断开热交换器与散热器连接管路断开中冷却液泵与散热器管路4.2驱动电机冷却系统检修二、驱动电机冷却系统维修（五）散热器出水管更换(1)打开前机舱盖，待冷却液温度低时，打开膨胀罐盖，释放冷却系统压力，举升车辆并排放冷却液。(2)使用环箍钳松开如图所示箭头处的环箍，并脱开散热器进水管。(3)按压如图所示箭头处的散热器进水管管路接头卡扣，并从散热器上脱开散热器进水管，取下散热器进水管。安装步骤按照与拆卸相反的顺序进行。拆卸散热器进水管4.2驱动电机冷却系统检修二、驱动电机冷却系统维修（六）电动水泵更换（1）打开前机舱盖，断开蓄电池负极电缆，待冷却液温度降低后，打开膨胀罐盖，释放冷却系统压力，举升车辆并排放冷却液。（2）断开电动水泵线束插接器。（3）使用环箍钳松开散热器出水管和驱动电机控制器总成进水管环箍，从电动水泵上脱开散热器出水管和驱动电机控制器总成进水管。（4）拆卸电动水泵紧固螺栓。注意：水管脱开前，应在车辆底部放置容器，接住冷却液，以免污染地面。安装步骤按照与拆卸相反的顺序进行。电动水泵和管路安装完毕后，添加冷却液，连接蓄电池负极电缆，将故障诊断仪连接至车辆OBD接口，执行冷却液加注初始化及排气程序。电动水泵开始工作后，观察膨胀罐冷却液液位，如果液位下降，则添加冷却液至最高刻度位置。散热器出水管和电机控制器进水管环箍电动冷却液泵紧固螺栓4.2驱动电机冷却系统检修二、驱动电机冷却系统维修（七）冷却风扇更换（1）打开前机舱盖，断开蓄电池负极电缆，待冷却液温度降低后，打开膨胀罐盖，释放冷却系统压力，举升车辆并排放冷却液。（2）拆卸前保险杠上饰板.（3）断开2个冷却风扇线束插接器，脱开线束固定卡扣。（4）拆卸所示的2颗冷却风扇紧固螺栓，脱开3个高压线束卡扣。安装步骤按照与拆卸相反的顺序进行。冷却风扇和管路安装完毕后，添加冷却液，连接蓄电池负极电缆。将故障诊断仪连接至车辆OHD接口，执行冷却液加注初始化及排气程序。电动水泵开始工作后，观察膨胀罐冷却液液位，如果液位下降，则添加冷却液至最高刻度位置。4.2驱动电机冷却系统检修二、驱动电机冷却系统维修（八）散热器总成更换（1）打开前机舱盖，断开蓄电池负极电缆，待冷却液温度降低时，打开膨胀罐盖，释放冷却系统压力，举升车辆并排放冷却液。（2）拆卸前保险杠上饰板.（3）断开散热器进水管1.注意：水管脱开前，应在车辆底部放置容器，接住冷却液，以免污染地面。（4）拆卸所示的冷却风扇总成与散热器紧固螺栓。（5）断开散热器出水管1.（6）拆卸箭头所示的冷却风扇总成与散热器紧固螺栓，向外取出散热器总成。注意：小心移动散热器，避免与其他部件磕碰，以免损坏散热器散热片。安装步骤按照与拆卸相反的顺序进行。冷却风扇和管路安装完毕后，添加冷却液，连接蓄电池负极电缆。散热器进水管冷却风扇总成与散热器紧固螺栓4.2驱动电机冷却系统检修三、驱动电机冷却系统常见故障检修（一）驱动电机及其控制器温度过高故障与检修方法驱动电机冷却系统工作不良时，会导致驱动电机及其控制器温度过高。故障原因与检修方法如下：（1）冷却液不足.1）故障原因1：未按保养手册添加冷却液，导致冷却液不足。检修方法：在膨胀罐处添加冷却液。2）故障原因2：冷却液泄漏，导致冷却液不足。检修方法：检查泄漏部位，如管路环箍、水管、散热器等，维修或更换损坏部件。4.2驱动电机冷却系统检修三、驱动电机冷却系统常见故障检修（2）电动水泵工作不良1）故障原因1：冷却液杂质导致电动水泵堵转，电动水泵泵盖、密封圈、泵轮等部位损坏。检修方法：清洁并更换冷却液；更换损坏的电动水泵。2）故障原因2：电动水泵线路不良，如整车线束故障，线路虚接、短路、断路，水泵控制器保险丝、继电器熔断，插接件针脚退针。检修方法：查找线束故障，依据线束维修手册进行处理；更换损坏的电动水泵，4.2驱动电机冷却系统检修三、驱动电机冷却系统常见故障检修（3）冷却风扇工作不良1）故障原因1：风扇控制器、继电器、插接件针脚退针，整车线束故障，线路虚接、短路、断路等.检修方法：更换损坏的部件；查找线束故障，依据线束维修手册处理。2）故障原因2：冷却风扇损坏，扇叶破损或断裂，风扇不工作。检修方法：更换冷却风扇。3）故障原因：驱动电机或其控制器温度传感器故障，风扇不工作.检修方法：查找驱动电机或其控制器温度传感器故障，依据相应维修手册进行处理。4.2驱动电机冷却系统检修三、驱动电机冷却系统常见故障检修（4）散热器工作不良故障原因：芯体老化，芯管堵塞；散热带倒伏，影响进风量；水室堵塞，影响冷却液循环。检修方法：更换散热器。（5）进风量不足故障原因：前保险杠中网或下格栅进风口堵塞。检修方法：查找原因并排除故障。4.2驱动电机冷却系统检修三、驱动电机冷却系统常见故障检修（1）驱动电机过热导致车辆限速1）故障现象：车辆行驶几公里以后，车辆被限速为%km/h，仪表显示驱动电机控制器过热。2）可能原因：电动水泵故障、冷却风扇故障、冷却液不足或冷却系统内部堵塞，3）故障诊断与排除：用诊断仪读数据流，数据显示驱动电机控制器温度为75°C，冷却风扇高速旋转。电动水泵工作正常、膨胀罐内冷却液充足。在电动水泵工作过程中观察膨胀罐，发现冷却液循环不畅，进一步对冷却系统水道进行堵塞排查。用压缩空气对散热器、管路、驱动电机控制器进行疏通检查时发现，驱动电机控制器内部有阻塞，找到堵塞点后，用高压空气将驱动电机控制器内部异物吹出，恢复冷却系统管路并加注冷却液，进行试车，不再出现原故障现象，故障排除。4）故障分析：驱动电机冷却系统采用水冷方式，驱动电机控制器和驱动电机是串联式循环，驱动电机控制器的温度在75一85°C时，电机功率降低：当驱动电机控制器温度高于85°C时，电机将立即停止工作。此车电机控制器温度达到75°C被降功率，是因为冷却系统散热异常，导致驱动电机控制器温度提前达到降功率保护阈值。4.2驱动电机冷却系统检修三、驱动电机冷却系统常见故障检修（2）MCU过温1）故障现象：故障码为P117F98。2）故障处理方式：①MCU：当电机温度>MCU温度限制值（75°C）时，MCU进人零转矩控制模式，同时向VCU发送零转矩控制模式状态标志位.②VCU：VCU在MCU温度限制值的基础上提前10°C介人控制，根据温度对扭矩进行线性限制，同时使电机温度灯闪烁。仪表点亮电机系统专用警告灯和MIL灯，报警音短鸣。3）故障原因：一是MCU长期大负载运行，二是冷却系统故障。4）故障可能造成的影响：MCU最大可用转矩降低，整车动力性能降低，甚至不能正常行驶。4.2驱动电机冷却系统检修三、驱动电机冷却系统常见故障检修5）处理措施：①如果间隔一段时间重新上电，车辆恢复正常，则不需要派工解决。同时将信息反馈给技术中心电机工程师②如果间隔一段时间重新上电，车辆运行后，故障重复出现，则按以下方法处理：首先排查冷却风扇、电动水泵及其驱动电路故障，若异常，则联系技术中心派工解决。然后排查冷却液是否充足，若冷却液不足，则及时补充冷却液。若冷却液充足，则排查冷却液管路是否堵塞和漏水：若冷却液管路存在堵塞和漏水现象，则进行排查并解决。若冷却液和冷却液管路均无问题，则需要派工解决。6）维修措施：①检查运行工况.②检查电动水泵、冷却液和冷却液管路。注意：如果车辆处于state30状态，在MCU上报此故障前，VCU在指定温度值（65°C）至MCU温度限制值（75°）之间下达限制转矩命令并点亮电机系统专用警告灯。主编余红燕

李宁

吕炳蔚新能源汽车驱动电机及控制系统检修

（微课版）福建省职业教育精品在线开放课程配套教材新编新世纪高等职业教育精品教材·汽车类目录新能源汽车的电驱动系统010204030506驱动电机的结构与检修驱动电机控制器的结构与检修驱动电机冷却系统的结构与检修减速机构的结构与检修新能源汽车能量管理系统认知驱动减速机构的结构与原理05学习目标知识目标1.了解纯电动汽车减速器总成的组成、功用及工作原理。2.了解混合动力汽车动力耦合装置的作用、分类及耦合规律。技能目标1.能识别减速器总成及动力耦合装置的关键部件。2.会区分不同类型动力耦合装置的结构特点与适用场景。素养目标1.自主规划学习进度，提升自我管理与主动探究能力。2.学会从多渠道检索专业信息，精准获取技术知识。3.尝试多元思维模式，探索解决专业技术问题的不同方法。任务引入某新能源汽车4S店近期接到多位车主咨询：“同样是纯电动汽车，为什么有的车型爬坡有力、转弯平稳，而有的车型在陡坡路段动力不足，急转弯时还偶尔出现车轮打滑？”售后技术主管查阅车型参数后发现，该问题的核心在于是否搭载减速器总成以其结构设计的不同。5.1减速机构结构与原理5.1减速机构结构与原理一、减速器总成概述减速器总成的功用与安装：减速器总成是电驱动系统的传动装置，主要用于将驱动电机输出的驱动转速和转矩经过减速、增扭后，通过半轴传递给驱动车轮，从而驱动车辆行驶。一般情况下，纯电动汽车减速器总成与驱动电机的输出端相连接，安装于驱动桥上。不设置离合器的原因：纯电动汽车的驱动电机可以直接带动负载启动，并可以通过控制电路中电流的流向或改变三相绕组顺序改变电机转向以实现倒挡，还可以通过改变三相电的频率改变电机转速，所以纯电动汽车用于动力传动的减速器总成可以不设置离合器。结构形式与优点：纯电动汽车减速器总成大多采用具有固定传动比的二级减速器和差速器，与传统燃油车的传动系统相比，其具有结构简单、体积小、占用空间少的优点。5.1减速机构结构与原理一、减速器总成概述（一）减速器总成功用两种驱动方式：纯电动汽车驱动车辆有两种方式：一是驱动电机直驱车辆，也称为直驱方式；二是驱动电机经减速器总成驱动车辆，也称为"驱动电机+减速器"驱动方式。目前两种方案同时存在，但"驱动电机+减速器"驱动方式应用偏多。直驱方式的特点与问题：直驱方式不使用减速器总成，为驱动车辆，该方式所配备的驱动电机具有低速、大扭矩的特点。在扭矩一定的情况下转速和功率成正比，相同功率的驱动电机，转速越低，电机体积和质量越大。故该驱动方式的问题是驱动电机的尺寸和质量都比较大，输出的功率曲线不一定满足车辆要求。直驱方式的控制难题：电机直驱需要借助复杂的算法匹配左、右驱动轮不同的转弯半径和轮速差，而且需动态保持车轮实际转速与理论值一样，否则难以避免车轮打滑，造成不必要的风险。如外转子的轮毂电机驱动为满足使用要求，其设计难度和控制逻辑就较为复杂。5.1减速机构结构与原理一、减速器总成概述减速器总成的主要功用体现在以下两个方面：动系统的扭矩、转速需求，带动车辆行驶。（1）将驱动电机的输出转速降低、扭矩增大，并传递至汽车半轴，以满足整车对驱动系统的扭矩、转速需求，带动车辆行驶。（2）通过齿轮减速机构改变转矩的传递方向，通过差速器实现两侧车轮转速差，保证内外侧车轮以不同转速滚动行驶，避免车轮滑动。5.1减速机构结构与原理一、减速器总成概述（二）减速器总成组成布置位置与功用：纯电动汽车电驱动系统中，减速器总成是布置在驱动电机与传动轴间的独立封闭式传动部件，用于降转速、增扭矩。类型：目前，纯电动汽车多使用具有固定传动比的二级减速器。功能划分与结构组成：减速器总成从功能上分为实现减速增扭的齿轮减速机构、实现左右车轮差速的差速器总成，其实物由左箱体、右箱体、齿轮减速机构（输入轴组件、中间轴组件）、差速器组件构成。减速器总成组成5.1减速机构结构与原理一、减速器总成概述（二）减速器总成组成（1）箱体减速器箱体是传动系统的核心基座，采用水平剖分式设计，兼具支撑、润滑与密封功能。它不仅为内部齿轮、轴承提供精准的安装定位，还作为润滑油的储存容器，确保传动部件的高效运转与散热。01箱体核心特性承载与定位支承轴系部件，确保传动零件相对位置精准，稳固承受并传递工作负荷。润滑储油兼作润滑油箱，为齿轮、轴承提供持续润滑，减少磨损并辅助散热。铸铁材质优选灰铸铁铸造，具备优良的铸造性能与减振性，重载场景选用铸钢。剖分设计沿轴线水平剖分，螺栓连接，便于内部轴系部件的安装、拆卸与检修。02关键附件功能检查孔检视啮合，加注润滑油通气孔平衡气压，防止渗漏轴承座孔安装轴承，固定轴向定位销确保拆装后精度不变油位指示器监控油量，保障润滑放油孔排放污油与清洗剂5.1减速机构结构与原理一、减速器总成概述（2）齿轮减速机构齿轮减速机构也称为齿轮减速装置，是齿轮、轴及轴承的组合体。齿轮减速机构可以将驱动电机的动力通过啮合齿轮进行变速及动力传递。1）作用。当主动轴的转速不变时，该机构利用齿轮传动降低从动轴转速，从而实现减速传动。2）要求。齿轮材料要求具有高弯曲疲劳强度和接触疲劳强度，齿面应具有足够的硬度和耐磨性，零件芯部应具有良好的强度和韧性。按照动力传递要求，减速器总成内部设有直齿齿轮和斜齿齿轮，主动齿轮一般为斜齿齿轮，使用斜齿齿轮的传动轴安装位置更灵活、工作噪声低、结构紧凑、占用空间小.5.1减速机构结构与原理一、减速器总成概述3）组成。目前，纯电动汽车的齿轮减速机构可以实现二级减速，主要由输人轴组件、中间轴组件、差速器齿轮组件组成。①输入轴组件，输入轴组件是一种由齿轮、齿轮轴及轴承组合成一体的齿轮轴，这种结构常采用呐合齿轮机构传递动力，常见的输入轴组件主要由输入轴、一级减速主动齿轮等组成。②中间轴组件，中间轴组件主要由一级减速从动齿轮和二级减速主动齿轮构成，输人轴的一级减速主动齿轮与中间轴的一级减速从动齿轮嗜合，进行一级减速。③差速器齿轮组件。差速器齿轮组件位于差速器上，与齿轮减速机构有关的部件主要为差速器齿轮，即二级减速从动齿轮，其齿轮为斜齿齿轮，并固定在壳体上。中间轴的二级减速主动齿轮与差速器轴的二级减速从动齿轮呐合，进行二级减速.图中标注轴1（输入轴组件，一级主动斜齿轮）、轴2（中间轴组件，一级从动+二级主动齿轮）、轴3（差速器组件，二级从动斜齿轮）；直观展示两级斜齿轮啮合减速.文中：输入轴组件→中间轴一级减速→中间轴与速器齿轮二级减速。5.1减速机构结构与原理一、减速器总成概述（二）减速器总成组成（3）差速器组件差速器组件是由差速器壳总成、行星齿轮轴、行星齿轮、半轴齿轮等组成的。差速器的作用是将齿轮减速机构传来的动力传至左右两个半轴，并在转弯时允许左右半轴以不同转速旋转，以满足两侧驱动轮差速的需要。5.1减速机构结构与原理一、减速器总成概述（三）减速器总成工作原理减速器总成是一种将高转速转变为低转速、增强扭矩的装置，应用范围相当广泛，几乎应用于各种机械式传动系统，如交通工具中的船舶、汽车，日常生活中的家电、钟表等。本任务以齿轮减速器为例介绍其工作原理。动力传递路径：新能源汽车工作时，驱动电机产生的驱动力传递至减速器总成输入轴的主动齿轮，经一级或二级减速、增扭后传递至差速器进行动力分配，再通过两侧半轴将动力传递给车辆驱动轮，驱动车辆行驶。减速原理：减速器总成内部的齿轮减速机构中，主动齿轮与从动齿轮啮合，主动齿轮的齿数少于从动齿轮的齿数，减速器的转速比与主、从动齿轮的齿数比成反比。动力源（如驱动电机）的高速运动通过输入轴的主动齿轮传递至输出轴的从动齿轮后变为低速运动，从而达到减速的目的。5.1减速机构结构与原理二、混合动力电动汽车动力耦合装置（一）动力耦合装置的作用HEV动力系统分类：与传统燃油车及纯电动汽车的最大差别在于动力系统。按动力系统布置结构可分为串联（SHEV）、并联（PHEV）和混联（SPHEV）三类，不同HEV的差别在于动力耦合方式与结构不同。动力耦合装置的地位：主要针对并联或混联式HEV动力系统，负责将多种动力组合在一起，实现多动力源的合理功率分配并将动力传递至驱动桥；在HEV开发中处于重要地位，其性能直接关系整车性能是否达到设计要求，是HEV的核心部分。其关键技术在于布置方案，不同结构导致适用条件、使用要求和开发难度各不相同，也决定了HEV研究开发的重点和方向。作用与核心：将不同动力源的输出动力进行合理、高效的合成与分解，从而提高汽车的燃油经济性。必备功能：必须具备动力合成功能，即分别输入来自不同动力源的动力并进行合成，同时还应具备输出互不干涉的特性。5.1减速机构结构与原理二、混合动力电动汽车动力耦合装置（二）动力耦合装置的分类根据多个动力源输出动力耦合方式的不同，可将HEV动力系统分为：扭矩耦合式、转速耦合式、牵引力耦合式和混合耦合式四类。以两动力源为例，动力源1（发动机）的输出扭矩为T1，输出转速为n1；动力源2（电机）的输出扭矩为T2，输出转速为n2合成扭矩为T3，合成转速为n3.5.1减速机构结构与原理二、混合动力电动汽车动力耦合装置（二）动力耦合装置的分类（1）扭矩耦合式。扭矩耦合是指两个（多个）动力源的输出动力在耦合过程中，两动力源的输出扭矩相互独立，而输出转速必须互成比例。最终的合成扭矩是两动力源输出扭矩的耦合叠加，但合成转速不是两动力源输出转速的叠加。根据机械结构的不同，扭矩耦合式又可分为齿轮耦合式、磁场耦合式、链或带耦合式三种。1）齿轮耦合式。式中，T3为合成扭矩；n3为合成转速；η、k分别为耦合效率和从动力源2到动力源1的传动比。5.1减速机构结构与原理二、混合动力电动汽车动力耦合装置该方式通过啮合齿轮（组）将多个输人动力合成在一起输出。这种耦合方式结构简单，可以实现单输人、双输入等多种驱动方式，耦合效率较高，控制相对简单。但由于齿轮为刚性啮合，在动力切换、耦合过程中易产生冲击。5.1减速机构结构与原理二、混合动力电动汽车动力耦合装置2）磁场耦合式。无传动比损耗时，合成扭矩为两路扭矩直接叠加：式中，T3为合成扭矩；n3为合成转速。该方式将电机的转子与发动机输出轴做成一体，通过磁场耦合作用将电机输出动力与发动机输出动力耦合在一起。这种耦合方式传动效率高，结构紧凑，动力切换冲击小，能量回馈方便。但其动力混合程度低，电机一般只能起辅助驱动的作用。由于电机转子具有一定的惯性，所以该方式多用于轻度混合的新能源汽车上。5.1减速机构结构与原理二、混合动力电动汽车动力耦合装置3）链或带耦合式。该方式通过链条或皮带将两动力源输出动力进行合成。该方式结构简单，冲击小，但是耦合效率低。5.1减速机构结构与原理二、混合动力电动汽车动力耦合装置（二）动力耦合装置的分类（2）转速耦合式。转速耦合是指两个（多个）动力源的输出动力在耦合过程中，两动力源的输出转速相互独立，而输出扭矩必须互成比例。最终的合成转速是两动力源输出转速的耦合叠加，合成扭矩则不是两动力源输出扭矩的叠加。式中，n3为合成转速；p、q由耦合器的结构确定。根据驱动结构的不同，转速耦合式又可分为行星齿轮耦合式和差速器耦合式两种。5.1减速机构结构与原理二、混合动力电动汽车动力耦合装置（2）转速耦合式。1）行星齿轮耦合式。该方式是一种被广泛使用的动力耦合形式，其发动机输出轴与太阳轮连接，电机与齿圈连接，行星架作为输出端。式中，n3为合成转速；T3为合成扭矩；k1为从发动机轴到太阳轮轴的传动比；k2为从电机轴到齿圈的传动比；k为齿圈齿数与太阳轮齿数的比值；η1、η2为内部功率损失折算系数。该方式结构简单，传动效率高（约98%），动力混合程度高，并且还可实现多形式驱动，动力切换过程中冲击较小，但整车驱动控制难度增大。5.1减速机构结构与原理二、混合动力电动汽车动力耦合装置2）差速器耦合式。差速器耦合是行星齿轮耦合的一种特殊情况。常规差速器能够将动力分解，逆用该原理即可实现动力的耦合。该方式与行星齿轮耦合方式基本类似，但两者对发动机和电机的动力性能要求不同，从而导致HEV动力混合程度不同。差速器耦合式HEV动力系统要求发动机和电机动力参数相当，动力混合程度较高。5.1减速机构结构与原理二、混合动力电动汽车动力耦合装置（3）牵引力耦合式。该方式比较特殊，发动机驱动汽车前轮（后轮），电机驱动后轮（前轮），通过前后车轮驱动力将多个动力源输出动力合成在一起。该方式的动力合成规律为：式中，F为整车驱动力；F1为发动机最终作用在前轮上的驱动力；η’1为从发动机到前轮的传动效率；i1为从发动机到前轮的传动比；2为电机最终作用在后轮上的驱动力；η’2为从电机到后轮的传动效率；i2为从电机到后轮的传动比；r为驱动轮的半径。这种耦合方式结构简单，改装方便，可实现单、双模式驱动及再生制动等多种驱动方式，但整车的驱动控制更为复杂。5.1减速机构结构与原理二、混合动力电动汽车动力耦合装置（4）混合耦合式。基本原理：将两种或两种以上耦合方式结合而成的动力耦合方式。丰田PriusHEV：发动机与发电机的动力经行星齿轮式耦合，其合成动力再与电机动力进行齿轮式耦合，最终合成动力驱动差速器；福特EscapeHEV：动力合成方式为磁场耦合与行星齿轮耦合的结合。优点：可方便地实现多模式驱动，能实现三动力源或更多动力源输出的耦合，能量回馈简单，动力混合程度高。缺点：结构复杂，驱动控制难度相对更大。减速机构保养与检修02学习目标知识目标1.了解驱动电机减速机构油液检查、更换的基本要求。2.了解吉利帝豪、比亚迪车型减速机构及相关部件的拆装流程。3.掌握一次性零部件更换要求及关键螺栓拧紧力矩的基础常识。技能目标1.能规范完成减速机构油液泄漏、液位的检查操作。2.会按流程拆装减速机构壳体、半轴、驻车电机等核心部件。3.能正确更换半轴油封、输入轴密封圈等一次性零部件。素养目标1.养成按规范流程操作、注重工具使用安全的实训习惯。2.培养零部件保护意识及精准作业要求的职业素养。3.提升注重细节、有序完成拆装与检测工作的责任意识。任务引入一辆新能源汽车被拖送至4S店进行维修，车主反映该车近期进行过维护，现行驶过程中底盘出现响声。维修接待人员试车发现该车上电后仪表各指示灯正常，行驶过程中在减速器总成位置发生异响。经维修技师诊断，减速器总成存在故障，现需要进行减速器总成检修。5.2减速机构保养与检修5.2减速机构保养与检修一、减速机构性能检查（一）减速机构油液泄漏检查漏液检查主要是检查减速器与驱动电机接缝处、放油口、加油口和油封处。无车底护板的检查方法：车辆停稳后，将驱动电机与减速器接缝处、泄油孔、加注孔和油封等位置清理干净，在车辆底下放置一块纸板，等待1~2min后，观察纸板上减速器对应位置有无油渍，如果有油渍，可以根据油渍位置判断漏油的大致位置。漏油与渗油的区别：漏油速度比渗油速度快，渗油需要较长的时间才能发现。有车底护板的检查方法：如果车辆安装了车底护板，不宜使用以上方法检查，需举升车辆，拆卸车底护板，目视检查驱动电机与减速器安装配合处有无油渍。5.2减速机构保养与检修一、减速机构性能检查（二）减速机构油位检查注意：减速器油的温度对油位影响较大，因此，当油温处于35~50°C时检查油位最准确。检查油位时，车辆应处于水平位置。（1）操纵举升机将车辆举升到适当高度，并可靠锁止举升机。（2拧松减速器注油螺栓。注意：禁止使用已严重磨损的工具拆卸注油螺栓，否则容易造成滑方，给拆卸带来更大的困难。（3）旋下注油螺栓并放好。（4）查看减速器油位，减速器油位应位于加注孔下缘0~5mm，如果油位低，检测减速器油是否存在泄漏现象，并及时加注减速器油。注意：为了看清油位，可以配合灯光照明。减速器油位应位于加注孔下缘0~5mm，如果减速器油位正常，则将注油螺栓按照规定力矩拧紧。5.2减速机构保养与检修一、减速机构性能检查（三）减速机构油液更换（1）举升车辆，并在减速器放油螺栓下安放容器，松开放油螺栓，待油完全排出后紧固。（2）打开减速器注油螺栓，向其中加人规定容量的减速器油。（3）油位应位于加注孔下缘0~5mm。（4）按照减速器油液检查流程进行复检，确认油位是否符合规定。5.2减速机构保养与检修二、减速机构拆装与检测（一）减速机构壳体的分解及清洁（1）吉利帝豪EV450.1）分解步骤。①将减速器总成与驱动电机分离。②分解减速器总成。a.拆卸2颗TCU控制模块紧固螺栓1，取下TCU控制模块。b.拆卸3颗电机紧固螺栓2与1颗支架紧固螺栓3，取下电机。c.使用合适的工具拆卸半轴油封1。注意：半轴油封为一次性零部件，每次拆卸后需更换新的半轴油封。5.2减速机构保养与检修二、减速机构拆装与检测（一）减速机构壳体的分解及清洁d.拆卸图中箭头指示的减速器前箱体紧固螺栓。e.使用合适的工具撬下减速器前箱体，如图所示。f.拆卸图所示减速器后箱体内的换档轴1。注意：勿撬减速器壳体密封面。5.2减速机构保养与检修二、减速机构拆装与检测g.拆卸图所示减速器后箱体内的P档锁止轴1。h.向上取出图所示的输入轴1。i.向上取出图所示的差减总成中间轴1。j.最后向上取出图所示的差速器2。（一）减速机构壳体的分解及清洁5.2减速机构保养与检修二、减速机构拆装与检测k.使用卡簧钳拆卸图所示的P档齿圈固定卡扣1。l.取下P档齿圈。m.拆卸图所示的输入轴密封圈1。注意：输入轴密封圈为一次性零部件，每次拆卸后需更换新的输入轴密封圈。n.使用合适的工具拆卸图中的输入轴油封1和半轴油封2。注意：油封为一次性零部件，每次拆卸后需更换新的半轴油封。（一）减速机构壳体的分解及清洁5.2减速机构保养与检修二、减速机构拆装与检测2）清洗步骤。组装减速器前，清理减速器零部件，清除减速器前后箱体密封面的密封胶。一般使用煤油清除减速器的零部件表面粉尘、铁屑等杂质。3）安装步骤。①组装减速器。a.使用合适工具安装输入轴油封1和半轴油封2，如图所示。注意：半轴油封和输入轴油封为一次性零部件，每次拆卸后需更换新件。（一）减速机构壳体的分解及清洁5.2减速机构保养与检修二、减速机构拆装与检测b.在输入轴上安装新的输入轴密封圈1，如图所示。注意：输入轴密封圈为一次性零部件，每次拆卸后需更换新的输入轴密封围。c.在中间轴上安装P档齿圈。d.在中间轴上安装P档齿圈固定卡扣1，如图所示。5.2减速机构保养与检修二、减速机构拆装与检测e.在减速器后箱体上先安装差速器总成2，再安装中间轴，如图所示。f.在减速器后箱体内安装输入轴1，如图所示。5.2减速机构保养与检修二、减速机构拆装与检测g.安装P档锁止轴1和换档轴1，分别如图所示。5.2减速机构保养与检修二、减速机构拆装与检测h.在减速器后箱体上涂抹密封胶，安装减速器前箱体，采用对角紧固法拧紧图所示减速器前后箱体的紧固螺栓。5.2减速机构保养与检修二、减速机构拆装与检测注意：涂抹密封胶时，一定要均匀涂抹，不能断胶。减速器前后箱体紧固螺栓拧紧力矩31N·m。i.使用合适的工具安装图所示半轴油封1。5.2减速机构保养与检修二、减速机构拆装与检测j.安装TCU，拧紧图所示TCU控制模块的2颗紧固螺栓1（拧紧力矩：9N·m）。k.安装电机，拧紧图所示电机的3颗紧固螺栓2与1颗支架紧固螺栓3（拧紧力矩：9N·m）。②安装减速器总成。5.2减速机构保养与检修二、减速机构拆装与检测（一）减速机构壳体的分解及清洁（2）比亚迪e5。1）排放齿轮油。①松开减速器放油螺栓，将箱体内齿轮油排尽。②检查放油螺栓和密封圈是否完好，如果损坏，则需要更换相应部件。5.2减速机构保养与检修二、减速机构拆装与检测2）箱体拆分前的摆放将减速机构放置稳固，避免在后续分解过程中主轴、差速器半轴或箱体的高点与地面有接触而造成磨损。3）差速器半轴的分离。拆卸差速器半轴组件只需拧松差速器半轴螺栓即可，在差速器半轴端面处可以看到半轴螺栓。5.2减速机构保养与检修二、减速机构拆装与检测4）前后箱体的分离。①交错拧开固定减速器前后箱体的紧固螺栓。②将前后箱体分离。拆分箱体时，注意三轴的调整垫片、磁铁、定位销等部件。中间轴（副轴）后轴承是圆柱滚子轴承，其内圈附于副轴组件上，外圈和滚子被副轴后轴承卡簧限位在后箱体上。③观察紧固螺栓螺纹部分是否损坏，如果有损坏，应更换完好的螺栓。注意：在拆分过程中，应保护好前箱体与后箱体的接触面，防止此面损伤。5.2减速机构保养与检修二、减速机构拆装与检测5）前后箱体部分的拆装和维修。①将后箱体置于工作台上并安放平稳。注意：如果副轴后轴承或副轴组件出现轴承烧蚀、齿轮崩齿、轴体磨损等情况，必须及时维修或更换相关部件。②用专用工具（卡簧钳）将副轴后轴承卡簧压缩、取出。5.2减速机构保养与检修二、减速机构拆装与检测5）前后箱体部分的拆装和维修。③操作专用拉拔工具，使滑块上移撞击螺杆手柄，反复数次，均匀用力，取出轴承外圈和保持架。④拆卸差速器组件。将后箱体外端面差速器位置的6颗紧固螺母拧下，可取出组件。⑤拆卸副轴位3颗紧固螺栓。旋转副轴齿轮，使套筒通过其上减重孔，拧开螺栓。5.2减速机构保养与检修二、减速机构拆装与检测（一）减速机构壳体的分解及清洁（2）比亚迪e5。6）箱体的清洗与油封、轴承外圈的安装。①清除减速器前后箱体表面的粉尘、铁屑等杂质；注意合箱面胶渍的清理。②清除定位销、主轴油封、磁铁、紧固螺栓等零件表面的粉尘、铁屑，并将这些零件装人减速器前箱体。由于定位销是空心的，将其轻轻敲入箱体中即可。③清除差速器油封表面的粉尘、铁屑等杂质，将差速器油封装人减速器后箱体。副轴后轴承外圈和保持架用安装工具压在轴承孔上。④将主轴油封和另一个差速器油封用安装工具装在前箱体的相应位置上。5.2减速机构保养与检修二、减速机构拆装与检测（一）减速机构壳体的分解及清洁（2）比亚迪e5。7)主轴组件的清洗与组装①观察主轴组件中主轴螺母是否出现松脱，并用煤油清洗干净，尤其是两个深沟球轴承滚道要彻底清理干净。随后，穿入前箱体主轴孔位，摆正主轴压板。②螺栓中部偏下位置涂上螺纹固定胶，要求胶液覆盖3~5扣螺纹，螺栓预紧，再用扳手拧紧，最后使用力矩扳手以12N·m的力扭矩拧紧。5.2减速机构保养与检修二、减速机构拆装与检测（二）电子换挡器总成的更换（1）电子换挡器总成拆卸步骤。1）打开车门，铺设室内防护套件，打开前机舱并铺设翼子板垫，断开12V蓄电池负极电缆。2）使用合适的工具撬开换挡机构装饰面板固定卡扣，撬起装饰面板，面板不应撬起过高以免损毁下方线束。3）断开电子驻车制动开关线束插接器，取下换挡机构装饰面板。5.2减速机构保养与检修二、减速机构拆装与检测4）使用合适的工具撬开副仪表板面板总成卡扣，并取下副仪表板面板总成。5）断开驾驶模式开关总成线束插接器。5.2减速机构保养与检修二、减速机构拆装与检测6）拆卸电子换挡器总成的4颗紧固螺栓。7）断开电子换挡器总成线束插接器，取下电子换挡器总成。5.2减速机构保养与检修二、减速机构拆装与检测（二）电子换挡器总成的更换（2）电子换挡器总成安装步骤。1）连接电子换挡器总成线束插接器。2）安装并拧紧电子换挡器总成的4颗紧固螺栓，拧紧力矩为9N·m。5.2减速机构保养与检修二、减速机构拆装与检测3）连接驾驶模式开关总成线束插接器。4）安装副仪表板面板总成。5.2减速机构保养与检修二、减速机构拆装与检测5）连接电子驻车制动开关线束插接器。6）安装换挡机构装饰面板。7）清洁室内并拆除室内防护套件。8）连接12V蓄电池负极电缆，关闭前机舱。移除翼子板垫。5.2减速机构保养与检修二、减速机构拆装与检测（三）驻车（P挡）电机的更换拆卸步骤：①打开前机舱，铺设翼子板垫，断开12V蓄电池负极电缆。②安全举升车辆，并拆卸前机舱底部护板总成。③断开图4-2-47中的驻车电机线束插接器1和驻车电机线束卡扣2。④拆卸图4-2-47中的4颗驻车电机紧固螺栓3，并取下驻车电机4。安装步骤：①将驻车电机布置在安装位置，拧紧驻车电机4颗紧固螺栓（图4-2-47），拧紧力矩：9.5N·m。②将驻车电机线束卡扣2紧固在安装位置，连接驻车电机线束插接器1（图4-2-47）③安装前机舱底部护板总成，降下车辆。④连接12V蓄电池负极电缆，移除翼子板垫，关闭前机舱盖。5.2减速机构保养与检修二、减速机构拆装与检测（四）TCU的更换（1）拆卸步骤1）打开前机舱，断开12V蓄电池负极电缆。铺设翼子板垫。2）安全举升车辆，拆卸前机舱底部护板总成。3）断开TCU控制模块线束插接器1。4）拆卸2颗TCU支架紧固螺栓2，取下TCU控制模块3.断开线束拆卸紧固螺栓5.2减速机构保养与检修二、减速机构拆装与检测（四）TCU的更换（2）安装步骤。1）将TCU控制模块安装到支架上，拧紧2颗紧固螺栓。2）连接TCU控制模块线束插接器。3）安装前机舱底部护板总成。4）降下车辆，连接12V蓄电池负极电缆，关闭前机舱盖。移除翼子板垫。断开线束拆卸紧固螺栓5.2减速机构保养与检修二、减速机构拆装与检测（五）半轴的更换（1）拆卸步骤。1）安全举升车辆，拆卸前轮，拆卸前机舱底部护板总成，排空减速器中的油液。2）使用冲子松开半轴锁止螺母的锁止片。3）拆卸半轴固定锁止螺母。4）拆卸转向节和前减振器的2个连接螺母，取出螺栓。5）取出半轴的外端。6）适当向外拉动制动器，使用合适工具拆下半轴的内端，取下半轴。(b)(c)(a)(d)(e)5.2减速机构保养与检修二、减速机构拆装与检测（2）安装步骤。1）将半轴内端推至减速器一侧。注意：在安装过程中应防止半轴跌落，不得损坏防尘罩和油封。同时，应用力推入半轴内端，并确保安装到位。2）安装半轴外端至转向节。3）拧紧转向节和前减振器的紧固螺栓，并拧紧紧固螺母，拧紧力矩为153N·m。4）安装半轴固定锁止螺母，并使用力矩扳手以206~226N·m的力矩拧紧锁止螺母。5）使用冲子锁止半轴锁止螺母的锁止片。6）安装前轮，为减速器加注油液，安装前机舱底部护板并降下车辆。(a)(b)(c)5.2减速机构保养与检修二、减速机构拆装与检测（六）半轴零部件的更换（1）按照上述步骤拆卸半轴。（2）用螺钉旋具松开固定球笼式等速万向节防尘罩的卡箍，拆下防尘罩。（3）拆开等速万向节，擦去润滑脂，使用卡簧钳拆下卡簧。组装顺序按照与上述相反的过程进行。(a)(b)5.2减速机构保养与检修二、减速机构拆装与检测（七）半轴油封的更换（1）拆卸步骤.1）举升车辆，先拆卸前轮，然后拆卸前机舱底部护板总成。2）使用一字螺钉旋具或撬杠撬起油封外唇口，向外撬出半轴油封。注意：使用工具拆卸油封时，不要损坏减速器壳体及油封。（2）安装步骤.1）在新的油封组件唇口上涂抹减速器油。2）使用油封安装工具将油封组件安装到减速器壳体上。(a)(b)新能源汽车驱动电机及控制系统检修

（微课版）福建省职业教育精品在线开放课程配套教材新编新世纪高等职业教育精品教材·汽车类目录新能源汽车的电驱动系统010204030506驱动电机的结构与检修驱动电机控制器的结构与检修驱动电机冷却系统的结构与检修减速机构的结构与检修新能源汽车能量管理系统认知新能源汽车能量管理系统概述01学习目标知识目标1.能够描述新能源汽车能量管理系统的作用。2.能够描述新能源汽车能量管理系统的工作原理。3.掌握能量管理系统基本工作逻辑，区分纯电与混动车型系统复杂度差异。技能目标1.能初步解读典型能量管理控制流程图核心逻辑。2.能初步分析混动车型能量管理系统常见问题原因。素养目标1.培养工程实践思维，树立技术适配场景的应用理念；2.强化绿色低碳意识，激发新能源汽车技术探索兴趣；3.培养严谨逻辑分析与问题解决能力。任务引入日常出行中，混动公交频繁启停仍续航稳定，混动动力轿车高速行驶时省油、急加速时动力响应充沛，这些都离不开能量管理系统的调控。为何不同车型适配不同能量管理方案？“能量调度核心”如何兼顾动力与节能需求？本任务聚焦新能源汽车能量管理系统，介绍其背后的逻辑。6.1新能源汽车能量管理系统概述6.1新能源汽车能量管理系统概述一、能量管理系统的作用动力蓄电池的作用与管理需求：动力蓄电池是新能源汽车的储能设备，新能源汽车以具有比能量高、使用寿命长、比功率高等特点的动力蓄电池为动力源，以此提升车辆的动力性。为满足车辆动力性的要求，必须对动力蓄电池进行系统管理。能量管理系统的核心地位与作用：能量管理系统是新能源汽车的智能核心。一辆性能优异的新能源汽车，除了具有良好的机械性能和电驱动性能、能选择适当的能量源外，还应具备一套能够协调各个功能部件工作的能量管理系统。其作用是检测单个电池或电池组的荷电状态，并根据加/减速命令、行驶路况、动力蓄电池状况、环境温度等各种信号，合理地调配和使用有限的车载能量；还能根据电池组的使用情况和充放电历史记录选择最佳充电方式，以尽可能延长电池的使用寿命。能量管理系统的监测功能与意义：新能源汽车动力蓄电池实时存储的电能和续航里程数是车辆行驶过程中的重要参数，对该参数的监测与估算也是能量管理系统的主要功能。应用能量管理系统，可以更准确地设计电能储存系统，确定最佳的能量存储及管理结构，并提高新能源汽车本身的性能。6.1新能源汽车能量管理系统概述二、能量管理系统的工作原理（一）串联式混合动力电动汽车的能量管理系统能量获取途径：串联式混合动力电动汽车的发电机与汽车行驶工况没有直接关系，其从外界获取能量的途径主要有三条：由燃料化学能转换的能量、由电网充入动力蓄电池的能量、回收的制动及减速能量。能量消耗构成：其消耗的能量除了驱动车轮的动力能量外，还有电机自身的损耗、电池充放电过程中的损耗、发电机的损耗等。管理系统目标与控制策略：其能量管理系统的目标是使发动机在最佳效率区间和排放区间工作，并尽量减少系统本身损耗，以实现最高的能量转换效率；其控制策略有多种，如恒温器型控制策略、功率跟踪型控制策略和综合控制策略等。6.1新能源汽车能量管理系统概述二、能量管理系统的工作原理（一）串联式混合动力电动汽车的能量管理系统（1）恒温器型控制策略。基本概念：又称开关型控制策略，通过预先设定动力蓄电池SOC的最大值与最小值，保证电池组良好的充放电工作性能。

工作逻辑：当SOC=SOCmin时，发电机启动并向动力蓄电池充电；当SOC=SOCmax时，发电机停止充电。本系统中SOCmax、SOCmin分别设定为80%和60%。软件组成：由系统初始化模块、数据采集模块、数据分析模块和数据显示模块四部分构成。主要功能：监控动力蓄电池组工作状况；根据电池组能量自动启动或关闭发电机，实施充电或停止充电；控制发电机控制器；监控和管理电动机控制器。6.1新能源汽车能量管理系统概述二、能量管理系统的工作原理（一）串联式混合动力电动汽车的能量管理系统（2）功率跟踪型控制策略。基本概念：由发动机全程跟踪车辆功率需求，仅当蓄电池SOC=SOCmax且仅由蓄电池提供的功率即可满足车辆需求时，发动机才停止或怠速运行。优缺点：优点：可采用小容量蓄电池，减轻整车质量、降低行驶阻力；蓄电池充放电次数减少，系统内部损失减小；缺点：发动机须在较大工况范围内运行，平均热效率较低，有害排放较多。应用实例（WG6120HD混合动力城市公交车）：能量管理系统中建有公交线路数据库并设定相应营运控制模式；运行中实时采集各类信号并分析处理，据行驶状况向各动力部件发出控制指令。发动机采用功率跟踪方式，输出功率响应车辆需求功率波动进行自适应调节，并在预先设置的上下限内跟踪，以保证车辆动力性和发动机额定负荷率。6.1新能源汽车能量管理系统概述二、能量管理系统的工作原理（一）串联式混合动力电动汽车的能量管理系统（3）综合控制策略（折中方案，又称最佳串联混合动力模式）：SOC较高时主要使用纯电动模式；SOC降至设定范围时，发动机带动发电机工作，并综合排放与效率将其输出功率严格限定在一定变化范围内；若能预测行程总能量需求，则一旦电池储存足够能量，剩余行程即转为纯电动模式，到行程终点正好耗尽电池允许放出的电能。6.1新能源汽车能量管理系统概述二、能量管理系统的工作原理（二）并联式混合动力电动汽车的能量管理系统并联式混合动力电动汽车主要有两种控制模式：发动机辅助混合动力模式和电动机辅助混合动力模式。（1）发动机辅助混合动力模式驱动方式：主要利用电池-电动机系统驱动车辆，仅当以较高的巡航速度行驶、爬坡和急加速时才使发动机起动。优点：大多数情况下车辆依靠电池电能工作，排放和燃油消耗减少；可取消发动机起动机，利用车辆的运动起动发动机。缺点：发动机每次关机后重新起动时，发动机和催化转换装置需一定时间才能达到正常温度，此期间发动机效率降低、尾气排放增加。6.1新能源汽车能量管理系统概述二、能量管理系统的工作原理（二）并联式混合动力电动汽车的能量管理系统（2）电动机辅助混合动力模式。驱动方式：

主要利用发动机驱动车辆，电动机仅在两种状态下使用：瞬间加速和爬坡需要峰值功率时投入工作，使发动机运行于最高效率区间，以减少排放和燃油消耗；车辆减速制动时，电机回收车辆动能为电池充电。主要缺点：车辆不具备纯电动行驶模式，无法单独依靠电动机驱动行驶；行驶中若频繁加速使电池电能消耗至最低限度，则会失去"电动机辅助"能力，驾驶员会感到车辆性能有所降低。新能源汽车能量管理回收系统概述02学习目标知识目标1.理解新能源汽车能量回收系的核心定义、基本原理及核心作用。2.掌握飞轮储能、液压储能、电化学储能三种回收方法的核心差异，知晓电机实现能量回收的电学原理。3.了解制动能量回收的三种模式及控制逻辑，掌握丰田、本田典型系统的核心组成与协调控制原则。技能目标1.能结合行驶场景分析能量回收系统的工作逻辑，判断不同回收模式、方法的适用性。2.具备对比分析典型能量回收系统结构与控制策略的能力。3.能初步解读能量回收系统与液压制动协同工作的核心逻辑，分析常见技术方案的作用。素养目标1.培养工程实践思维，理解技术设计与新能源汽车实际行驶需求的适配性。2.提升系统思维能力，认知能量回收系统与车辆其他部件的协同工作关系。3.强化绿色低碳意识，认识能量回收技术对提升车辆能效、延长续航里程的核心意义。1.1电驱动系统的组成和性能要求任务引入

假设你是一家新能源汽车4S店的售后技术顾问，一位车主对纯电动车的能量回收系统十分好奇，想了解它是什么、有什么用、开车时能带来哪些实际好处。主管安排你用通俗易懂的语言，为车主清晰介绍纯电动汽车能量回收系统的功能与日常用车价值，你将如何进行介绍。6.2新能源汽车制动能量回收系统概述一、制动能量回收系统简介（一）制动能量回收系统基本概念：又称能量回收或再生制动系统，在汽车减速或制动时将部分动能转化为电能，储存于蓄电池、超级电容、超高速飞轮等储能装置中，从而增加续驶里程。工作过程：驾驶员踩下制动踏板后，电泵使制动液增压产生所需制动力；液压制动控制与电机控制协同工作，确定再生制动力矩与前后轮液压制动力矩；再生制动系统回收制动能量并反充至动力蓄电池。ABS作用：与传统燃油车相同，ABS及其控制阀用于产生最大的制动力。基本原理：制动或减速时，将部分机械能（动能）经制动能量回收系统转换（转移）为旋转动能、液压能、化学能等其他形式能量储存于储能装置，同时产生一定负荷阻力使汽车减速制动；汽车再次起动或加速时，储存的能量再转换为行驶所需的动能（驱动力）。6.2新能源汽车制动能量回收系统概述一、制动能量回收系统简介（二）制动能量回收方法根据储能机理不同，新能源汽车制动能量回收的方法主要包括飞轮储能、液压储能和电化学储能。（1）飞轮储能基本原理：利用高速旋转的飞轮储存和释放能量。汽车制动或减速时，动能转换为飞轮高速旋转的动能；再次起动或加速时，高速旋转的飞轮将储存的动能通过传动装置转化为汽车行驶的驱动力。系统组成：主要由发动机、飞轮、增速齿轮、离合器和驱动轴组成。部件作用：发动机提供驱动汽车的主要动力；高速储能飞轮用于回收制动能量，并作为负荷平衡装置为发动机提供辅助功率，以满足峰值功率要求。6.2新能源汽车制动能量回收系统概述一、制动能量回收系统简介（2）液压储能基本原理：将汽车制动或减速过程中的动能转换为液压能并储存在液压储能器中；汽车再次起动或加速时，储能器中的液压能以机械能形式反作用于汽车，增加驱动力。系统组成：由发动机、液压泵、液压储能器、变速器、后桥、液压离合器和液压控制系统组成。工作过程：起动、加速或爬坡时，液压离合器接合，液压储能器与变速器连接，其中液压能经液压泵转化为驱动汽车的动能，辅助发动机满足峰值功率需求；制动或减速时，电控元件发出信号使系统处于储能状态，动能转换为液压能储入储能器，此时行驶阻力增大，车速降低直至停车。限定条件：紧急制动或初始车速较高时，制动能量回收系统不工作，不影响原制动系统正常工作。6.2新能源汽车制动能量回收系统概述一、制动能量回收系统简介（3）电化学储能.基本原理：汽车制动或减速时，动能通过发电机转化为电能，并以化学能形式储存在储能装置中；再次起动或加速时，储能装置中的化学能再通过电动机转化为汽车行驶的动能。系统构成：储能装置可采用动力蓄电池或超级电容，由发电机/电动机实现机械能与电能之间的相互转换。控制单元作用：设有控制单元，用于控制动力蓄电池或超级电容的充放电状态，并保证动力蓄电池剩余电量在规定范围内。6.2新能源汽车制动能量回收系统概述一、制动能量回收系统简介（3）电化学储能.离合器状态：汽车匀速或加速行驶时，电磁离合器处于脱开状态；制动时行车制动系统介入，电磁离合器接合，连通驱动轴与变速器输出轴。能量