摘要：随着我国新能源汽车的快速发展和大面积扩张生产，新能源汽车驱动系统系列设备维修行业的需求量也在快速地增长。在新能源汽车的维修中，驱动系统的故障排查与维修一直是重中之重。新能源汽车与常规燃油车相比，其结构和操纵方式具有根本的不同，所以对其进行检修时必须要对其进行正确的分析和维护。针对新能源汽车驱动系统装置的具体故障原因、分析技术、维修设备方法及维修技术等进行分析，以此为汽车维修人员、院校教师和专业维修学生的技术成长和实际工作做参考。
关键词：驱动系统；
新能源汽车；
技术维修
中图分类号：U472.42 收稿日期：2023-04-03
DOI：10.19999/j.cnki.1004-0226.2023.06.029
1 新能源汽车辆驱动系统的基本构成
新能源汽车的驱动装置是将电力转换为机械能并驱动车辆的动力，它是一种以驱动电机、控制器和传动装置为核心的驱动装置[1]。其中，以定子、转子、壳体等为主，当前存量新能源汽车中电动机以永磁同步电动机为主；
它的优点是功率密度高，能耗低，体积小[2]。控制器包括控制器软件、控制器硬件，例如功率驱动模块、DC/DC、高压插头、电流传感器等，控制器硬件接收汽车控制器软件的命令，对电动机的电流和电流进行控制，以确保驱动马达能够在需要的方向、转速和扭矩下工作[3]。该驱动装置的核心部分包括减速器、齿轮组、高速轴承等，这些减速器部件在汽车运行时起重要作用，减小了汽车的输出速度，以提高汽车的转矩，确保新能源电动汽车的有效运行。
2 新能源汽车辆的主要故障及维护技术
2.1 电动机的常见问题及维护技术
2.1.1 汽车振动而无法前行
故障表现实际情况：新能源汽车的车体摇晃但不能行驶。
维修方式：首先要到新能源汽车的故障检测系统中去查看其运行状况，并检测其输出的总电压为350 V，转向、目标扭矩、马达扭矩等与期望相符，若驱动马达的信号与VCG所提供的指令相符，而车辆依然不能正常运行，必须对三相位紧固螺栓进行检查；
检查电动机有没有折线和折断，使用万能电表检测有关传动马达的接线是否接通[4-5]。
2.1.2 电机过速
在新能源汽车中，电动机的过速是最常见的一种，其产生的原因很多。当发生修理时，要思考车辆的负荷会不会突然改变，进而造成马达的扭力失控，最后造成马达的转速过快，这个问题可以用再充电来处理。此外，由于电动机的低压信号导线接头有松动，也有可能造成失效。检查时应着重对电动机的信号线插塞进行检测，并对其进行补强接合[6]。如果没有以上两种情形，则要根据控制器有无损伤，如果检测到有问题，可以用替换的方式来修复。
故障表现实际情况：新能源汽车的仪表盘上会出现限速行驶、维修或者 EHPS故障等情况，这时新能源汽车不能进入高压电，挂挡后依然不能行驶，但发动机的噪声还是很大。
维修方式：这时要使用故障查询系统，对故障代码进行检测，并依据故障和目前的故障代码，例如驱动电机2级故障、驱动电机3级故障、HVIL断开等，并结合故障点和细节进行详细的检修。首先要确认电机的接头连接情况，然后要注意电机和差速器之间有没有机油渗出来，若有机油渗漏，要对压力表的工作状况和机构的完整性进行进一步的检验。如果以上两部分均工作正常，应对驱动马达的旋转量进行进一步测量，其旋转量为：a.1＃和12#旋转量为15 Ω；
b.2#和11#旋转量36 Ω；
c.3#和10#旋转量为36 Ω。若不是以上所说，就是驱动马达的内部问题。
2.1.3 发电机旋转失效
故障表现实际情况：新能源汽车在运行时发生了严重的脱轨事故，导致无法进行Ready，在仪表板上显示“系统故障”时，首先要确认发电机的插头是否有问题，电线有没有折断、倒针等情况，如果这些电路都是正确的，就必须对发电机的旋转值进行检测；
检查其是否满足规定的电阻，若以上操作都未能解决，表示发电机内有问题，必须进行更换。
2.1.4 驱动电机温度过高
驱动电机的温度偏高，通常是因为电阻增加造成的。此外，由于马达笼式轉子断条或绕线式线圈连接松动，使电动机控制系统不能随气温的变化而发生动力不稳。采用自动调速马达，内建温度感应器，可对电动机的温度进行即时监测，一旦发现电动机线圈工作中的温度有任何不正常现象，可由控制器控制。例如，如果探测到的是在120～140 ℃时，电动机的工作效率逐渐下降，在140 ℃以上时，电动机将不能正常工作。当出现问题时，必须对电动机进行认真的检测，同时要将长期超负荷运转的传动马达替换掉。
2.1.5 旋转变压器报故障
旋转变压器是一种以产生跟随数字化的电子、角度的电子和角度的电磁感应元件，由于它的运算功能而被称作“解算器”。如果变压器发生了问题，那么就会使电动机失去动力，或者转矩的输出值低于标准，使车辆的功率下降。因此，当出现问题时，必须使用万能表校验旋转变压器和旋变译码回路，若其值为无限，说明变压器已破损，必须进行零件的替换；
如果数值显示是正确的，则表示内部的回转译码回路有问题，可以替换主控制面板。
2.1.6 驱动电动机缺少相位
如果新能源汽车驱动电动机不转，需要分析其有无缺少相位的问题。驱动电动机的脱相器是一种励磁失效，通常是由于电动机某个相中霍尔元件的问题引起的。霍尔元件作为一种磁铁控制器件，它可以探测到磁场的改变，并把所获得的磁场信息转换成能够被控制器接收的控制三相的输出。霍尔元件的失效导致了电动机的失相，从而导致了磁铁的运行不正常。在判断失效时，先要检查电机有无振动，运转时有无噪声，然后对霍尔元件的引线和电源引线之间的霍尔元件进行测试；
采用比较方法对霍尔元件的失效进行判断，并进行替换。三个霍尔元件可以在同一时间被替换，从而确保电动机的换向位精度。
2.1.7 顿挫问题
“顿挫”是新能源汽车辆在驾驶时，会产生较为显著的动力停滞现象，并且在驾驶时会有较为清晰的感受。不过，因为刹车的原因，仪表板上的所有数据都不会有任何变化，而且这种情况并不会对整个行车造成任何的负面影响，所以大部分司机都不会把这个问题放在心上。如果这种问题在很长一段时间内没有得到有效的处理，就会对车辆的零件产生损伤，从而导致车辆的失灵。在修理的过程中，应使用专用的仪器对电动机进行检测，确认其不會恶化，并对其进行快速地检修。
2.2 电动机控制系统的一般失效及维护技术
电动机控制器的功能是接受汽车的命令，把 DC电流转换成 AC电流，从而控制发电机在各种转速下的转矩。本文从电动机控制的常用故障和维护的几种方式入手，并结合当前在市面上普遍使用的比亚迪唐轿车电动机控制装置的总体维修方案进行了探讨。
2.2.1 控制器高温问题
故障表现实际情况：当新能源汽车辆在驾驶时，由电控状态突然转换到燃油－电力，并且不能重新转换到电控状态，此时如果仪表板显示是正确的；
没有任何的报故障，通过ED400的读数，在汽车进入燃油－电力混合的一刹那，控制器的温度就会上升到100 ℃。
维修方式：发电机制冷系统的防冻液不足，电动机水泵运行异常，散热器阻塞，直流电机过热等都是造成高温的重要因素。在进行检修时，首先利用ED400读出驱动马达的资料，以确认水泵的工作状态；
其次要看散热器里的散热片能不能工作；
最后要对水泵的线路进行检查，比如断线等，同时检查是否有断裂处，然后再进行连接和测试。
2.2.2 控制器和直流系统报故障
故障表现实际情况：汽车OK灯亮，汽车发动后无法采用电力方式，并有“请查看动力系统”的报错提示。
维修方式：使用汽车诊断设备对汽车的错误代码进行检测，并对其进行分析，在排除错误代码后进行检测。如果无法恢复正常，应对其进行进一步的检测，对比标准值，看看是否在正常的范围内；
最后，对驱动器控制装置的接头等进行检验，如果仍然不能解决问题，那么，驱动控制器应当替换。
2.2.3 电动机的故障检修流程
在电动机控制装置发生错误时，整个汽车处于非EV状态，在仪表板上会有“请检查动力系统”字样，如果发生了问题，则要通过汽车诊断仪器来读取发动机的故障，通常会有“无应答”和“读取错误代码”，如果是前者，则要对整个汽车进行彻底地检修。如果是后者，只需要对错误代码进行检修。
无应答系统问题的处理过程：首先，对低电压接头的有关管脚进行检测，若有不正常情况，将进一步检验电源、通信等低电压线路。
a.读取错误代码的处理过程：当发生“P1B0100”的错误代码，IPM失效时，首先，试几次OK挡，看看故障会不会消失；
其次，要对三相线上的直流母线的压降进行检测，如果出现异常，应立即进行电动机调速；
如果管压降是正确的，那么就会有其他的错误代码，如果连续的检测错误代码都无法解决，那么就必须进行驱动器控制的替换。
b.出现“P1B0900”的错误代码，在开盖防护时，首先，应先进行OK挡测试，看看故障会不会消除；
其次，要检测驱动马达的控制罩有没有开；
当最终的问题还没有解决时，必须替换驱动马达的控制器。
2.3 无法确定故障方位时的通用性技术维修
2.3.1 对驱动电机进行检查和维修
驱动电机的安装位置一般在前舱的动力总成支架下面，其由电机、温度传感器、旋转变压器、冷却循环水道和壳体组成。电动车辆驱动系统中的驱动马达是其关键部分，以下是通用性维修技术方案。
a.检验所述驱动马达的外表。检测电动机外部表面有无机油渗出的问题；
检测驱动马达的上下管道有无裂纹或泄漏；
抬起汽车，查看底盘的保护层有无碰撞或破损，驱动马达有无碰撞或破损。
b.将驱动马达的外表污物及粉尘清理干净。用压缩空气或者擦干净马达外壳上的尘土和尘埃。
c.检验驱动马达的绝缘性能。为了确保电动机在工作环境中工作，必须满足一定的安全性，所以要对其进行绝缘度检测。选用适用于电动机的绝缘电抗器，并按其上标明的电位进行电动机的绝缘度试验
d.检验所述驱动马达的定子线圈。使用万能计对三个线圈U-V、V-W、W-U之间的阻值进行测试，以确定是否有短路。
e.检验所述驱动马达的旋转变压器。对电动机和电动机的控制装置的低电压接头的状况进行检验，以确认接头是否有退针、虚接现象，并将其用于驱动电动机的低压接头A、B、C、D、E、F为驱动马达的解耦终端。驱动马达低压插19针脚和终端的界定。
f.检验驱动马达的温度传感器。利用万能电表对驱动马达的温敏元件进行电阻测试，以确定其有无损坏。在正常环境下进行，驱动马达的温敏元件是由驱动马达的低电压接头G端子和H端子组成。G端子与H端之间的电阻，一般为1 kΩ，若为无限大，即为断路。
g.检验所述驱动马达的高电压联锁端。通过使用万能电表，对高电压联锁器的电压进行测试，以确定高压联锁器的接线情况。对L、M两个终端之间的电阻值进行测试，若其数值显示无，说明测量点为断路。
2.3.2 其他维修技术方法
a.清洗：在新能源汽车的驱动马达的外表和电线等细部，要经常进行清洗。
b.固定松动检查：在平时的维修中，要注意对新能源汽车的各螺钉进行适当地拧紧。
c.表面检查：对新能源汽车的驱动马达进行表面磨损、侵蚀等检测，并对其轴线有无损坏。
d.冷却液检查：新能源汽车的动力系统中，冷却液的存在关系着其工作状况和使用年限，所以在定期维护中要注意观察和补充冷却水是否已经到达了标准值。
3 结语
新能源汽车的维护和管理技术是保证新能源汽车工业发展的一个关键因素。作为新能源汽车的关键零部件，新能源汽车的驱动系统是整车的核心所在，其工作性能的好坏将直接影响到整车的动力性能、经济性能和行驶舒适度。通过对新能源汽车的驾驶实践和故障诊断技术入手，对其常见故障分析、维修技术进行了较为详尽的分析，要着重解决其在使用中所出现的各种问题，并进行详细的维护工作和专业的故障检修工作，确保新能源汽车处于安全、高效的使用状态当中。
参考文献：
[1]陈明华新能源汽车的维修与故障诊断技术研究[J]汽车实用技术，2018，279（24）：15-16+32.
[2]杨军身新能源汽车维修保养技术[J]中国西部，2017（2）：73.
[3]张子容浅析新能源汽车驱动电机维护保养与故障维修[J]河北农机，2019（1）：61.
[4]杨香莲浅析新能源汽车驱动电机维护保养与故障维修[J]南方农机，2019，50（21）：134.
[5]刘波，杨照伟新能源汽车驱动电机维护保养与故障维修措施探析[J]华东科技：综合，2019（7）：331-332.
[6]廖新锋北汽新能源纯电动汽车驱动电机控制系统故障维修[J]汽车维修，2019（4）：8-10.
作者简介：
孙中涛，男，1982年生，讲师，研究方向为新能源汽车、智能网联汽车和机械设计制造。
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