奇瑞纯电动汽车的工作原理与故障诊断方法「关于新能源汽车奇瑞常见故障的论文」

一、奇瑞纯电动汽车动力系统的组成及运行

1.奇瑞M1纯电动汽车动力工作原理

奇瑞M1纯电动汽车采用纯电力驱动系统，实现零油耗、零排放及强动力的全新驾驶体验。

整车配备29/40 kW永磁同步电机、336V高压锂电池，采用自主研发的整车控制系统、高压电池管理系统（BMS）及DSP控制技术、电机管理系统（MCU）、整车管理系统（VMS），采用固定速比减速器，通过整车控制器与电机控制器及电池管理系统的协同控制，可实现整车较强的动力性和舒适性。

整车同时配备了制动防抱死系统（ABS），更好地保证了整车制动安全。整车系统各网络节点间通过CAN总线通信，数据通信实时性强。M1原车与M1纯电动汽车动力系统区别如图 9-1所示。

图9-1 M1原车与M1纯电动汽车系统区别

2.奇瑞M1纯电动汽车的组成

（1）电动空调系统。M1电动车通过电动压缩机满足用户制冷要求，通过PTC满足系统取暖、除霜、除雾要求。

①操作方法：同常规车，操作仪表板相关按钮或旋钮即可实现空调系统工作。

②说明：当动力电池电量较低时，优先考虑车辆动力性需求，强制关闭空调系统以节约电力供车辆驱动。

（2）电动助力转向系统。通过电动转向可以解决转向困难的问题。

说明：驾驶员无须手动控制，系统自动完成。

（3）电动真空助力系统。通过电动真空泵的作用解决了由于取消发动机引起的制动踏板过硬的感觉。

说明：电动真空泵位于车辆驾驶员侧的前舱内部，当驾驶员踩下制动踏板时，系统根据制动压力值自动控制泵的打开与关闭。

（4）系统上电。将钥匙打到ON挡，等待仪表自检和动力电池继电器闭合。当仪表自检结束并且仪表右上侧的

3个指示灯全部熄灭后，将钥匙旋至START位置并停留1～3 s后松开。钥匙自动回到ON挡。此时，绿色READY灯亮，整车可行驶。

注意：必须在空挡下，START才有效。

（5）选挡及行驶。松开制动手柄，轻踩刹车，选择需要的挡位，松开刹车后车辆即可行驶，不踩油门的情况下，车速稳定运行在10km/h左右，如需更高的车速和动力性，应缓慢踩下油门踏板。

注意：停车后请确认挡位已置于N挡，否则在松开制动踏板后会造成不期望的行驶。

3.MIEV的日常维护及故障诊断

（1）MIEV的日常维护。

MIEV系统组成及结构如图9-2和图9-3所示，

图9-2 MIEV系统组成及结构(一)

图9-3 MIEV系统组成及结构（二）

MIEV系统正常的提示如图9-4所示。

①当仪表显示电量较低时,应及时给电池充电，以防使用过程中动力电池亏电。

②清洗车辆时请勿对准车身后部和前舱部分直喷，最好直接用毛巾擦拭。

③禁止私自拆卸车身零部件。

④车辆长期不使用时，建议把前舱12 V蓄电池的负极拔掉。

⑤定期对电池充放电一次。及时充电，避免电池过放。

图9-4 MIEV系统正常的提示

3、充电器指示灯分两组：

左边两个灯，绿灯亮表示正常充电，红灯亮表示充电器有故障，如遇红灯亮请停止充电。

右边5个LED灯表示SOC的状态，每个代表20％，5个全亮SOC为100％。

充电控制：当电池充电完成或者充电过程中遇到问题，BMS将会自动断开继电器，充电停止。目前不能自动恢复充电，必须拔掉重插。

充电场所要求：充电时，电池和充电器会发热，为了散热和安全，请注意周围不要堆积物品。

注意：充电时请将钥匙拔掉，如果充电过程中钥匙处于ON位置，可能造成12V蓄电池亏电；充电过程中请不要触摸整车高压电池及充电部件。

（2）高压安全注意事项。

①如果发现整车异常，在未得到专业维修人员的许可下，不允许使用车辆，不允许擅自修理。

②禁止随便触摸或者拆卸高压部件,如高压电池、电机控制器、高压线束（高压电缆的颜色为橙黄，粗细明显区别于传统的低压线束）。

③维修人员对车辆进行维修时，必须正确地按照维护说明操作，不正当的操作会对车辆及人身安全造成非常危险的后果。

④当电池着火时不能用水去熄灭和使用磷酸铵盐灭火器，应用干沙、氮气和氩气灭火器

（3）电动车相关报警、指示信号。

①

电池过热：动力电池温度过高时，LED常亮。

②

动力电池切断：动力电池处于切断状态时，LED常亮。

③

动力电池故障：当动力电池发生故障时，LED常亮。

④

低电量提示： 当动力电池的SOC低时LED常亮，提示驾驶员需充电。

⑤

系统故障：当系统出现故障，不能正常工作时，LED常亮或闪烁。

⑥

车辆准备就绪指示：只有该灯亮时，车辆才可以正常行驶，且驾驶过程中常亮。

⑦

电机及控制器过热报警：当驱动电机或电机控制器过热时，LED常亮。

⑧

外接充电指示灯：当车辆外接充电手柄连接或者正在充电时，LED常亮。

注意：当钥匙打到ON挡时，相关报警灯会进行自检,自检完成以后，如果系统正常，故障灯为熄灭状态。

二、奇瑞纯电动汽车电气系统故障诊断

1.钥匙打到ON挡后，仪表所有灯不亮、闪烁或比较暗

1）故障现象

钥匙打到ON挡后，仪表所有灯不亮或闪烁或比较暗。

2）故障可能的原因

（1）仪表灯不亮：12 V电池的端子被拔掉或者蓄电池严重亏电。

（2）仪表灯闪烁或者比较暗：蓄电池亏电

3）对应原因的故障分析

（1）请检查前舱12V电池的端子是否被拔掉，若被拔掉，请连接后再试。

（2）若电池连接仪表灯不亮，说明12V蓄电池严重亏电，需更换电池。

（3）仪表灯闪烁或变暗，说明12 V蓄电池亏电，需要及时对12V电池充电或者更换。

4）对应原因的解决方法

不更换电池的方法：在高压电池电量良好并且充电电线断开的情况下，可以通过搭铁线将蓄电池与有电的12V蓄电池连接，钥匙拧至ON位置使高压继电器吸合，DC/DC转换器开始工作以后即可断开搭铁线连接。在操作过程中请注意安全，正负极不要反接或短接。

判断DC/DC转换器工作的方法为：仪表LED指示电池电流为负值，通过电压表测试蓄电池两端的电压，大于13 V。

2.蓄电池故障灯常亮

1）故障现象

蓄电池故障灯常亮。

2）故障可能的原因

（1）由于存放时间过长或者使用不当导致12 V蓄电池电压较低。

（2）DC/DC转换器故障，不能给蓄电池充电。

3）故障分析

可能原因包括下述一个或多个：线束问题、DC/DC转换器保险烧断、DC/DC转换器本体损坏。

4）解决方法

（1）尝试通过钥匙重复上电、断电操作能否清除故障灯，如不能请参照下述方法。

（2）更换蓄电池或者给蓄电池补充电。根据仪表灯闪烁或变暗，说明12 V蓄电池亏电，所以需要及时对12 V电池充电或者更换。

（3）若为DC/DC转换器不能给蓄电池充电原因，需要维修人员对故障进行排查，可能原因包括下述一个或多个：线束问题、DC/DC转换器保险烧断、DC/DC转换器本体损坏。

（4）上述问题需要维修人员根据整车维修手册进行维修

3.高压电池故障灯常亮，整车不能Ready

1）故障现象

高压电池故障灯常亮，整车不能Ready。

（2）故障可能的原因

（1）高压电池系统（BMS或电池本体）故障。

（2）高压环路绝缘故障。

（3）故障分析

（1）通过钥匙重复上电、断电操作能否清除故障码，如不能清除故障码，请执行下述方法。

（2）维修人员通过诊断仪读取故障码，根据具体故障参照整车维修手册进行维修。

（3）如果是高压环路绝缘故障，请特别注意不要触碰高压部分部件，参照整车维修手册进行维修。

4）解决方法

（1）尝试通过钥匙重复上电、断电操作能否清除故障码，如不能清除故障码，请执行下述方法。

（2）维修人员通过诊断仪读取故障码，根据具体故障参照整车维修手册进行维修。

注意：检测高压部件请专业人员进行，禁止用户私自操作。必须注意高压安全事项，按照手册中要求进行维修。

（3）如果是高压环路绝缘故障，请特别注意不要触碰高压部分部件，高压线束有特别颜色标注

4.纯电动汽车动力系统故障灯或者高压电池故障灯亮，电池断开指示灯亮

1）故障现象

纯电动汽车动力系统故障灯或者高压电池故障灯亮，电池断开指示灯亮。

2）故障可能的原因

（1）电机系统故障。

（2）整车控制器及相关部件严重故障。

（3）高压系统故障。

3）对应原因的故障分析

（1）尝试通过钥匙重复上电、断电操作能否清除故障码，如不能清除故障码，维修人员通过诊断仪读取故障码，根据具体故障参照维修手册进行维修。

（2）当诊断系统故障或者高压电池故障以后，电池仍然不能联系，此问题涉及高压检查和维修，非专业人员禁止操作。专业人员在检查时，严格遵守操作要求，具体的检查步骤请参考整车维修手册。

4）对应原因的解决方法

出现故障灯和电池断开时，先查故障，再查电池断开指示。

（1）尝试通过钥匙重复上电、断电操作能否清除故障灯，如不能清除故障灯，请执行下述方法。

（2）维修人员通过诊断仪读取故障码，根据具体故障参照维修手册进行维修。

（3）当诊断系统故障或者高压电池故障以后，电池仍然不能联系，此问题涉及高压检查和维修，非专业人员禁止操作。专业人员在检查时，严格遵守操作要求，具体的检查步骤请参考整车维修手册，此处不做详细描述。

三、奇瑞A3车电动助力转向系统的维护与故障诊断

奇瑞A3车使用一种机电一体化的新一代汽车智能助力转向系统,即电动助力转向系统（electrical powersystem，EPS），具有结构精巧、紧凑、节能、环保等特点。汽车在不同工况下转向时，通过电子控制装置使转向助力电机产生所需的辅助助力,达到操纵稳定、转向轻巧、行驶安全，使驾驶员行车有良好的路感。

1.奇瑞A3车电动助力转向系统的组成和工作原理

1）奇瑞A3车电动助力转向系统的组成

奇瑞A3车电动助力转向系统由机械转向器、电机、离合器、控制装置、转矩传感器和车速传感器组成，如图9-5所示。

图9-5 奇瑞A3车电动助力转向系统的组成

2）奇瑞A3车电动助力转向系统的工作原理

奇瑞A3车电动助力转向系统的工作原理如图9-6所示,在操纵转向盘时，转矩通过输入轴被传递到扭力杆，扭力杆为弹性轴，相对输出轴产生角位移，输入轴和输出轴之间产生角位移差，通过转矩传感器将其转换为电压信号并传送到控制器。控制器根据车速信号和转矩信号的大小，计算出理想的目标助力力矩，转化为电流指令电流大小和方向给电机，从而控制电机传给输出轴的转矩大小，实现在不同转矩和不同车速下的适当的转向助力，获得最佳转向特性，协助驾驶员进行转向操纵，减轻对转向盘的操作力。

图9-6 奇瑞A3车电动助力转向系统的工作原理

1—输出轴；2—减速器；3—扭力杆；4—转矩传感器；5—转向盘；6—输入轴；7—车速信号；8—转向助力电机；9—控制电流；

10—开关电流；11—离合器；12—小齿轮；13—齿条；

14—拉杆；15—轮胎

2.奇瑞A3车电动助力转向系统的装配调整

1）电动转向管柱带中间轴总成的装配与调整

电动转向管柱带中间轴总成装配图如图9-7所示，安装时，转向管柱带中间轴总成柱管的上支架通过螺栓（25±3）N·m的拧紧力矩固定于仪表板横梁上，下支架通过螺栓1以（25±3）N·m的拧紧力矩固定于仪表横梁焊接支架上，塑料螺母座5卡于图9-7所示的孔内,用于固定下护罩螺钉，然后通过螺栓6以（60±5）N·m的拧紧力矩将转向万向节和转向机输入轴连接。首先固定组合开关总成，用螺钉和弹簧垫圈组合件Q2320525将组合开关固定住，待仪表台装至整车上之后，再安装上下组合开关护罩，最后在进行四轮定位后，用转向盘固定螺母以（35±5）N·m的紧固力矩锁紧转向盘。

图9-7 电动转向管柱带中间轴总成装配图

1，2，6—螺栓；3—转向管柱带中间轴总成；

4—转向盘固定螺母；5—塑料螺母座

2）电器线束的连接

EPS管柱为控制器一体式模块化设计，所以在转向管柱安装完毕后，还需要将相应线束连接至控制器处。图98所示为管柱控制器上的插孔情况，安装时，将信号线线束上的信号接口插头插接在信号线接口上，将电源线线束整车线束自带的电源接口插头插接在电源线接口上，并保证插接良好，能听到“啪”的声响，则表明插接已经牢固。

图9-8 管柱控制器上的插孔情况

1—电源线接口；2—信号线接口

3）转向器的安装

转向器本体和安装、连接位置如图9-9所示。装配步骤如下

图9-9 转向器本体和安装、连接位置

1—转向器外球节；2—转向器输入轴；3—转向器螺纹孔

（1）转向器供货状态为总成供货。运送途中可能发生齿条轴向窜动，在装车前应首先调整转向器齿条，使左右伸出长度相等，可通过测量壳体的凸缘到齿条端面距离，保证齿条基本处于中间位置。

（2）将转向器总成置于副车架上，在螺纹孔处用螺栓将转向器固定于副车架上，完成与副车架的连接，拧紧力矩为（100±10）N·m，另一端与副车架装配方法与此处相同。

（3）待制动盘、转向节安装完毕后，将转向器外球节插入转向节臂的孔位，拧紧螺母［拧紧力矩为（35±3）N·m］后，完成与转向节的安装。

（4）待转向管柱带中间轴总成安装完毕后，将中间轴下万向节叉套入转向器输入轴，拧紧螺栓至拧紧力矩为（60±5）N·m，完成与转向柱总成的安装。

3.奇瑞A3车电动助力转向系统转向无力故障诊断

1）故障现象

奇瑞A3车电动助力转向系统转向无力。

2）故障可能的原因

控制器导线连接器接触不良，系统熔丝熔断，继电器损坏，控制器、充电机或传感器损坏。

3）故障分析

（1）检查控制系统各导线连接器是否完全插接好。

（2）更换熔丝（10 A、25 A）。

（3）更换继电器。

（4）更换损坏的控制器、电动机或传感器。

4）解决方法

利用万用表检查控制系统各导线连接器是否完全插接好。若连接器导线连接良好，接着检查熔丝（10 A、25 A）是否断开，若其断开，就更换熔丝（10A、25 A）。继续检查继电器，倘若继电器有故障，就更换继电器；如果继电器没有损坏，就更换损坏的控制器、电机或传感器。

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