“望聞問(wèn)切”方法在新能源汽車線路檢修中的應(yīng)用

李鵬 何淑潔

摘 要：我國(guó)近些年大力支持新能源汽車行業(yè)的發(fā)展，現(xiàn)階段新能源汽車已占有汽車市場(chǎng)的一定份額，隨之而來(lái)新能源汽車的檢修問(wèn)題則急需解決，其中線路故障檢修尤為重要。本文以吉利帝豪EV450旋變傳感器故障診斷為例詳細(xì)介紹新能源汽車線路檢修過(guò)程中類比“望聞問(wèn)切”的操作步驟，將新能源汽車線路檢修流程化、規(guī)范化、系統(tǒng)化，從而大幅度提高線路檢修的準(zhǔn)確性、有效性。

關(guān)鍵詞：望聞問(wèn)切 新能源汽車 旋變傳感器

Abstract：In recent years， China has vigorously supported the development of the new energy vehicle industry. At this stage， new energy vehicles have occupied a certain share of the automobile market， and the subsequent maintenance problems of new energy vehicles need to be solved urgently， among which line fault maintenance is particularly important. This paper takes the fault diagnosis of Geely Emgrand EV450 resolver sensor as an example to introduce the operation steps analogous to "seeing， hearing， asking， and asking" in the process of new energy vehicle line maintenance to improve the accuracy and validity.

Key words：looking-hearing- asking-cutting method， new energy vehicles， resolver sensor

隨著全球能源優(yōu)化和環(huán)境保護(hù)可持續(xù)發(fā)展需求，我國(guó)政府高度重視新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展，將新能源汽車列為中國(guó)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一，先后出臺(tái)了全方位激勵(lì)政策，從研發(fā)環(huán)節(jié)的政府補(bǔ)助、生產(chǎn)環(huán)節(jié)的雙積分，到消費(fèi)環(huán)節(jié)的財(cái)政補(bǔ)貼、稅收減免、再到使用環(huán)節(jié)的不限牌不限購(gòu)，運(yùn)營(yíng)側(cè)的充電優(yōu)惠等，幾乎覆蓋了新能源汽車整個(gè)生命周期。在國(guó)家利好政策驅(qū)動(dòng)下，我國(guó)新能源 汽車產(chǎn)業(yè)由“萌芽期”進(jìn)入“成長(zhǎng)期”，新能源汽車產(chǎn)銷量不斷攀升[1]。工信部數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，2021年，我國(guó)新能源汽車產(chǎn)銷雙雙突破350萬(wàn)輛，分別達(dá)到了354.5和352.1萬(wàn)輛，計(jì)推廣量已超過(guò)900萬(wàn)輛。

1 新能源汽車檢修行業(yè)現(xiàn)狀

與傳統(tǒng)燃油汽車相比，新能源汽車結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可以節(jié)省變速器和發(fā)動(dòng)機(jī)，但是從電路系統(tǒng)的角度來(lái)看，新能源汽車有一定的復(fù)雜性[2]，所以新能源汽車故障多見(jiàn)于電器系統(tǒng)。而現(xiàn)階段新能源汽車維修行業(yè)還遠(yuǎn)不夠成熟，既沒(méi)有形成完備的工作標(biāo)準(zhǔn)，又沒(méi)有行之有效的檢修流程。并且目前的維修技術(shù)人員對(duì)新能源汽車的結(jié)構(gòu)原理認(rèn)識(shí)不夠清晰，相關(guān)知識(shí)儲(chǔ)備不足，導(dǎo)致檢修工作效率代下，甚至于某些維修廠不敢承接新能源汽車相關(guān)維修業(yè)務(wù)。

針對(duì)此行業(yè)現(xiàn)狀，相關(guān)從業(yè)機(jī)構(gòu)和人員也在多管齊下，不斷地努力探索和改進(jìn)。不僅組織現(xiàn)有從業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行培訓(xùn)，學(xué)習(xí)新能源汽車相關(guān)電路知識(shí)、結(jié)構(gòu)原理、檢修思路、儀器使用等，還在不斷吸收各院校培養(yǎng)的新能源汽車專業(yè)人才以充實(shí)隊(duì)伍。各品牌的新能源汽車售后服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)在逐漸普及，不少用于新能源汽車檢修的專業(yè)診斷設(shè)備研發(fā)使用，從一定程度上緩解了現(xiàn)階段新能源汽車故障后無(wú)人可修，無(wú)處可修，維修效率低下的問(wèn)題。但是，要想從根本上解決，還需制定一套行之有效的檢修流程和工作標(biāo)準(zhǔn)。

所謂他山之石，可以攻玉，本文以吉利帝豪EV450新能源汽車電機(jī)旋變傳感器故障診斷為例，將維修技術(shù)人員比作大夫，待維修車輛看作病人，借鑒中醫(yī)“望聞問(wèn)切”診斷方法對(duì)新能源汽車線路故障進(jìn)行檢修，經(jīng)多次測(cè)試可提高檢修工作的準(zhǔn)確性和有效性，希望可以為新能源汽車維修人員提供一份參考。

2 “望聞問(wèn)切”診斷方法簡(jiǎn)介

望聞問(wèn)切是中醫(yī)用語(yǔ)，合稱四診。望，指觀氣色，對(duì)病人的神、色、形、態(tài)等進(jìn)行有目的的觀察，結(jié)合醫(yī)療實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，初步判斷生病可能原因;聞，指聽(tīng)聲息，通過(guò)聽(tīng)聲音和嗅氣味兩個(gè)方面，分辨病情的虛實(shí)寒熱;問(wèn);指詢問(wèn)癥狀，通過(guò)了解既往病史、疾病發(fā)生的時(shí)間、原因、經(jīng)過(guò)等了解病情，幫助診斷;切;指摸脈象，借以體察脈象變化，辨別身體有恙部位。

3 新能源汽車旋變傳感器介紹

本文以吉利帝豪EV450新能源汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)旋變傳感器故障診斷為例進(jìn)行介紹，旋變傳感器，即旋轉(zhuǎn)變壓器傳感器，具有結(jié)構(gòu)可靠，抗干擾能力強(qiáng)，適用于惡劣環(huán)境場(chǎng)合等優(yōu)點(diǎn)，主要由轉(zhuǎn)子鐵心、勵(lì)磁繞組、正弦繞組、余弦繞組和定子鐵心五個(gè)主要部件組成，在空間布局上，正弦和余弦繞組互差90 度，轉(zhuǎn)子和電機(jī)軸安裝在一起，和電機(jī)軸同步轉(zhuǎn)動(dòng)[3]。旋轉(zhuǎn)變壓器傳感器與傳統(tǒng)變壓器不同在于，一次側(cè)和二次側(cè)非固定安裝，而是相對(duì)運(yùn)動(dòng)，隨著兩者相對(duì)角度的變化，輸出側(cè)的正弦、余弦波形幅值隨之變化。新能源汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)旋變傳感器主要用于檢測(cè)電機(jī)的轉(zhuǎn)速、旋轉(zhuǎn)方向、旋轉(zhuǎn)角度，達(dá)到電機(jī)靜止啟動(dòng)和全轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)轉(zhuǎn)矩波動(dòng)的控制目的，若旋轉(zhuǎn)變壓器信號(hào)丟失或出現(xiàn)異常，車輛將無(wú)法正常行駛。

4 “望聞問(wèn)切”方法在新能源汽車線路檢修中的應(yīng)用操作

技術(shù)人員要想具備維修新能源汽車故障檢修的能力，首先要了解新能源汽車整車控制系統(tǒng)VCU、驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制系統(tǒng)PEU、動(dòng)力蓄電池管理系統(tǒng)BMS、充電系統(tǒng)、空調(diào)控制系統(tǒng)、車身控制系統(tǒng)等相關(guān)知識(shí);其次要具有安全意識(shí)與維修資料查閱、線路原理圖識(shí)讀分析能力，具備萬(wàn)用表、示波器、診斷儀、絕緣測(cè)試儀等常用檢查設(shè)備的使用技能。因新能源汽車具備動(dòng)力電池的特殊性，所以在布置工位時(shí)要鋪設(shè)絕緣地墊，準(zhǔn)備滅火器，維修技術(shù)人員應(yīng)身著工作服，穿戴安全頭盔、護(hù)目鏡、絕緣手套與絕緣勞保鞋，設(shè)置警戒線，放置“高壓危險(xiǎn)”警示標(biāo)識(shí)。

以下，我們以吉利帝豪EV450驅(qū)動(dòng)電機(jī)旋變傳感器故障診斷為例，具體介紹“望聞問(wèn)切”方法在新能源汽車線路檢修中的應(yīng)用操作。

4.1 望：故障現(xiàn)象觀察

判斷車輛是否存在故障，首先觀其色，采用“望”的方法進(jìn)行故障現(xiàn)象觀察，主要觀察車輛燈光、儀表警告指示燈、制動(dòng)踏板高度、電子換擋器切換等。具體操作如下：

踩下車輛制動(dòng)踏板并保持，點(diǎn)火開(kāi)關(guān)綠色指示燈正常點(diǎn)亮，按下點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，組合儀表正常點(diǎn)亮，觀察到組合儀表盤(pán)“READY”運(yùn)行就緒指示燈點(diǎn)亮，但整車系統(tǒng)故障警示燈也同時(shí)點(diǎn)亮，此外無(wú)其他警告信號(hào)指示燈。高壓系統(tǒng)可以正常上電，制動(dòng)踏板高度降低，切換電子換擋器檔位至D檔或R檔，車輛無(wú)法正常形式。

關(guān)閉點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，再次踩制動(dòng)踏板，打開(kāi)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)后發(fā)現(xiàn)，原組合儀表盤(pán)顯示的“READY”運(yùn)行就緒指示燈消失，整車系統(tǒng)故障警示燈依舊點(diǎn)亮，另輔助蓄電池故障指示燈點(diǎn)亮。高壓系統(tǒng)此時(shí)無(wú)法上電，制動(dòng)踏板高度無(wú)變化，檔位無(wú)法切換至D檔或R檔。

4.2 聞：車輛聲響獲取

觀其色的同時(shí)要聽(tīng)聲息，耳朵仔細(xì)捕獲車輛執(zhí)行元器件的動(dòng)作聲響，主要包括真空泵、繼電器等。

當(dāng)踩下制動(dòng)踏板，打開(kāi)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)時(shí)，傾聽(tīng)車輛動(dòng)力電池管理系統(tǒng)的主正繼電器、主負(fù)繼電器是否有“咔噠”的吸合聲音，真空助力泵是否有“呲呲”聲，若聲音正常，說(shuō)明高壓可正常上電，反之則說(shuō)明車輛存在故障。

需要注意的是“望”和“聞”兩個(gè)診斷過(guò)程并不存在邏輯先后次序，而是同時(shí)進(jìn)行，相互結(jié)合，共同組成完整的故障現(xiàn)象。

4.3 問(wèn)：故障代碼讀取

觀其色、聽(tīng)其聲后則是癥狀詢問(wèn)，因車輛本身具有一定的自診斷功能，可使用車輛專用診斷儀讀取車輛故障代碼，根據(jù)新能源汽車控制原理分析故障代碼的定義和生成條件，結(jié)合車輛故障現(xiàn)象，確定可能的故障范圍。

首先確保診斷儀和車輛OBD診斷接口連接正確，車輛CAN總線通訊正常，然后踩下制動(dòng)踏板打開(kāi)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，使用診斷儀分別讀取整車控制系統(tǒng)VCU、驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制系統(tǒng)PEU的故障代碼，結(jié)果如表1、表2所示。使用診斷儀時(shí)需注意清除歷史故障代碼，避免影響技術(shù)人員正確判斷。

結(jié)合吉利帝豪EV450新能源汽車控制原理，對(duì)VCU、PEU系統(tǒng)所讀取的故障代碼進(jìn)行分析：

P1C3404-電機(jī)故障等級(jí)2（關(guān)閉輸出）：說(shuō)明VCU檢測(cè)到PEU內(nèi)部有嚴(yán)重故障，導(dǎo)致電機(jī)控制器關(guān)閉了驅(qū)動(dòng)輸出。可能原因有電機(jī)控制系統(tǒng)勵(lì)磁信號(hào)異常、正弦信號(hào)異常、余弦信號(hào)異常、動(dòng)力電纜絕緣故障等。

P171100-信號(hào)適配錯(cuò)誤：說(shuō)明車輛在上電過(guò)程中，PEU檢測(cè)到正弦信號(hào)或余弦信號(hào)與控制器中存儲(chǔ)的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)圖譜不匹配。可能原因有勵(lì)磁信號(hào)異常、正弦信號(hào)異常、余弦信號(hào)異常。

P0C5200-sine/cosine輸入信號(hào)低于電壓閾值：說(shuō)明PEU檢測(cè)檢測(cè)到正弦和余弦輸入信號(hào)低于內(nèi)部存儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的最低值。可能原因有勵(lì)磁無(wú)信號(hào)輸出、正弦和余弦信號(hào)對(duì)地短路或虛接。

P171400-鎖相錯(cuò)誤、Line從節(jié)點(diǎn)無(wú)應(yīng)答：PEU通過(guò)正弦和余弦輸入信號(hào)與控制器存儲(chǔ)的位置、轉(zhuǎn)速、電壓等圖譜庫(kù)進(jìn)行匹配來(lái)判斷車輛電機(jī)轉(zhuǎn)子的位置，當(dāng)正弦和余弦輸入信號(hào)異常使電機(jī)控制無(wú)法得知電機(jī)轉(zhuǎn)子的初始位置和初始相順序，無(wú)法正?？刂苾?nèi)部IGBT模塊正常導(dǎo)通截止，導(dǎo)致三相電無(wú)法輸出，電機(jī)無(wú)法正常運(yùn)行。

4.4 切：故障線路測(cè)量

通過(guò)分析故障代碼，再結(jié)合故障現(xiàn)象，可知車輛故障原因可能是驅(qū)動(dòng)電機(jī)旋變傳感器的勵(lì)磁信號(hào)、正弦信號(hào)或余弦信號(hào)存在故障。

若想精確找到具體的故障位置加以排除，則需借助示波器、萬(wàn)用表等測(cè)量工具，結(jié)合驅(qū)動(dòng)電機(jī)旋變傳感器線路原理圖（圖1），測(cè)量線路的波形、電壓、電阻等信號(hào)進(jìn)行故障診斷，就如同醫(yī)生通過(guò)切脈，體察脈象變化，辨別身體有恙部位一樣。

4.4.1 勵(lì)磁信號(hào)異常測(cè)量

因?yàn)樾儌鞲衅髡?、余弦輸入信?hào)是以勵(lì)磁信號(hào)作為參考，若勵(lì)磁信號(hào)異常則會(huì)影響正弦、余弦輸入信號(hào)，所以可首先測(cè)量驅(qū)動(dòng)電機(jī)勵(lì)磁信號(hào)線路。

第一步使用示波器測(cè)量勵(lì)磁信號(hào)波形。選取示波器某一通道，正確連接正極表筆至電機(jī)控制器 PEU側(cè)BV11-15端子，連接負(fù)表筆至電機(jī)控制器 PEU側(cè)BV11-22端子，踩制動(dòng)踏板，打開(kāi)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，切換檔位，記錄示波器獲取的電機(jī)控制器 PEU側(cè)勵(lì)磁信號(hào)波形，關(guān)閉點(diǎn)火開(kāi)關(guān)。再將正極表筆更換至驅(qū)動(dòng)電機(jī)側(cè)勵(lì)磁線圈BV13-12端子，負(fù)表筆連接至驅(qū)動(dòng)電機(jī)側(cè)勵(lì)磁線圈BV13-11端子，踩制動(dòng)踏板并保持，打開(kāi)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，切換檔位，記錄示波器獲取的驅(qū)動(dòng)電機(jī)側(cè)勵(lì)磁信號(hào)波形。

若兩側(cè)所獲取的波形均如圖2所示，說(shuō)明驅(qū)動(dòng)電機(jī)勵(lì)磁信號(hào)正常;若某一側(cè)的波形如圖3所示，則說(shuō)明驅(qū)動(dòng)電機(jī)勵(lì)磁信號(hào)異常，勵(lì)磁繞組線路存在故障，需通過(guò)測(cè)量線路電阻值來(lái)判斷具體故障位置進(jìn)行維修。

第二步測(cè)量驅(qū)動(dòng)電機(jī)旋變傳感器勵(lì)磁繞組電阻值。測(cè)量時(shí)首先關(guān)閉點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，然后拔掉BV11插接器，選取萬(wàn)用表電阻檔位測(cè)量BV11-15端子和BV11-22端子之間電阻。若測(cè)量值為（9.5±1.5）Ω，說(shuō)明信號(hào)勵(lì)磁繞組信號(hào)線路正常;若測(cè)量值為無(wú)窮大，說(shuō)明勵(lì)磁繞組信號(hào)線路存在斷路故障;若測(cè)量值為0Ω，說(shuō)明勵(lì)磁繞組兩條信號(hào)線路之間存在相互短路;若測(cè)量值大于（9.5±1.5）Ω，說(shuō)明勵(lì)磁繞組信號(hào)線路存在虛接故障。

第三步測(cè)量驅(qū)動(dòng)電機(jī)旋變傳感器勵(lì)磁信號(hào)線路導(dǎo)通性。關(guān)閉點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，同時(shí)拔掉BV11、BV13插接器，此操作可防止連接其他元器件影響測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性，用萬(wàn)用表電阻檔位分別測(cè)量BV11-15端子和BV13-12端子、BV11-22端子和BV13-11端子之間電阻值。若測(cè)量值小于1Ω，說(shuō)明線路正常;若測(cè)量值為無(wú)窮大，說(shuō)明線路存在斷路;若測(cè)量值明顯大于1Ω;說(shuō)明信號(hào)線路有電阻虛接。

第四步測(cè)量驅(qū)動(dòng)電機(jī)旋變傳感器勵(lì)磁信號(hào)線路對(duì)地電阻。關(guān)閉點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，拔掉BV11、BV13插接器，用萬(wàn)用表電阻檔位分別測(cè)量BV11-15端子和BV11-12端子對(duì)地電阻值。若測(cè)量值為無(wú)窮大，說(shuō)明信號(hào)線路正常;若測(cè)量值小于1Ω，說(shuō)明信號(hào)線路存在對(duì)地短路故障。

4.4.2 正弦、余弦信號(hào)異常測(cè)量

若勵(lì)磁繞組信號(hào)測(cè)量正常，則需檢測(cè)正弦、余弦信號(hào)線路。首先測(cè)量正弦、余弦輸入信號(hào)波形，判斷波形是否正常，測(cè)量方法與測(cè)量勵(lì)磁繞組信號(hào)線路相同，測(cè)量結(jié)果若如圖4所示，說(shuō)明信號(hào)正弦、余弦信號(hào)線路正常，若不一致則說(shuō)明線路存在故障。然后依次測(cè)量正弦繞組、余弦繞組電阻值，正常值應(yīng)為（14.5±1.5）Ω;正弦、余弦信號(hào)線路導(dǎo)通性以及線路的對(duì)地電阻值，測(cè)量方法與測(cè)量勵(lì)磁繞組信號(hào)線路相同，找到具體故障位置。

5 故障排除及診斷驗(yàn)證

找到具體故障點(diǎn)檢修恢復(fù)后，還需再次診斷驗(yàn)證。安裝所有診斷時(shí)拆卸的元器件和插接器，根據(jù)需要對(duì)更換過(guò)的元器件執(zhí)行調(diào)整、編程或者程序設(shè)置。連接診斷儀，讀取并清除歷史故障代碼。踩制動(dòng)踏板，打開(kāi)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，車輛可正常上電，儀表無(wú)故障警告信號(hào)，車輛檔位切換正常，踩加速踏板，車輛行駛正常，維修結(jié)束。可將故障現(xiàn)象、故障代碼進(jìn)行記錄，總結(jié)故障機(jī)理，建設(shè)故障檔案庫(kù)，方便日后查詢參考。

6 總結(jié)

本文借鑒中醫(yī)“望聞問(wèn)切”的診療方法，詳細(xì)介紹了新能源汽車線路檢修中如何通過(guò)眼看、耳聽(tīng)、儀器診斷、工具測(cè)量等方法來(lái)排除新能源汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)旋變傳感器故障。此法將新能源汽車線路檢修流程化、規(guī)范化、系統(tǒng)化，減少診斷過(guò)程中的彎路、誤區(qū)和遺漏，可大幅度提高線路檢修的準(zhǔn)確性、有效性，從而提高故障排除效率。

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作者簡(jiǎn)介

李 鵬：（1987—），男，山西高平人，本科學(xué)士，工程師，新能源汽車方向。

何淑潔：（1991—），女，廣西德保人，本科學(xué)士，講師，新能源汽車方向。