新能源汽车维护与故障诊断项目四 混合动力汽车故障诊断与排除教案、实训工单、随堂练习、工作页、教学质量评价、学习质量评价.docx
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1、新能源汽车维护与故障诊断课 程新能源汽车维护与故障诊断课 型理实一体化任 务混合动力汽车电池系统故障诊断与排除课 时5教学目标专业能力1 .能够描述混合动力汽车动力电池系统的故障症状;2 .能够描述混合动力汽车动力电池系统的故障码和数据流;3 .能够描述混合动力汽车动力电池系统典型故障诊断与排除方法。社会 能力1.能够进行混合动力汽车动力电池系统相关项目的检测。教学重、难点教学重点:混合动力汽车动力电池系统典型故障诊断与排除方法教学难点:混合动力汽车动力电池系统相关项目的检测教学方法L通过任务驱动教学法实施教学;2、将本工作任务按照任务描述-信息收集-实施-检查-评估-总结 组织教学,在老师指
2、导卜实施一个完整的工作过程;3、学生先观看教学视频,分组讨论并模拟实操流程与内容,后实操;4、教学过程中体现以学生为主体,教师进行适当讲解、并进行引导、互 动、监督、评估;5、教师应提前准备好各种媒体学习资料、实训工单、教学课件,并准备 好教学场地和设备。教学准备设备:丰田普锐斯混合动力汽车;或同类混合动力汽车台架参考资料:技术资料下降,点击车载显示屏上的自诊系统进行查询,或实际检测动力电池的单体电压, 以判断动力电池性能。如充电时检测磷酸铁锂电池的单体电压应为3.303.45V 之间,若电压超过3.60V,说明电池的性能已接近损坏。引导问题2混合动力汽车动力电池系统发生故障候有哪些症状?1.
3、混合动力汽车动力电池系统常见的故障动力电池是混合动力控制系统的重要组成部分,其内部或控制系统存在故障 将导致混合动力系统失效,甚至是车辆暂停行驶。动力电池系统常见的故障如下:1)动力电池管理模块本身故障,如供电故障等;2)内部电池电压故障,如监测到过高或过低的单个电池电压;3)动力电池组总成冷却系统故障;4)动力电池组内高压输出电路故障。2.混合动力汽车动力电池系统的故障症状混合动力汽车动力电池系统发生故障会有以下症状:(1)仪表指示灯点亮如图4-1-3所示,动力电池系统故障会导致仪表以下指示灯点亮。( HV蓄电池警告)(车辆动力系统故障)图4-1-3混合动力汽车仪表故障指示灯(2)车辆不能启
4、动或功率降低未启动车辆前,会导致车辆不能正常启动;或高速运行的车辆会导致车辆降低运行功率。引导问题3混合动力汽车动力电池系统有哪些典型的故障代码和数据流?混合动力汽车动力电池系统发生故障后,应该首先采用故障诊断仪器进行故障代码读取和数据流分析。以下介绍丰田普锐斯动力电池系统相关的故障代码和 数据流。1 .混合动力汽车动力电池系统故障码普锐斯动力电池系统常见故障码见表4-1-1所示。表混合动力汽车动力电池系统常见故障码表DTC号Chkit?检测项目故障可能发生部位ENGI灯2口警告3存储器PO560 (05-667)系统电压线束或连接器 HEV保险丝蓄电池ECU00 HV系统0POAIF (25
5、-670)蓄电池能量控 制模块蓄电池ECU00 HV系统0POA7F (05-671)混合动力电池 损坏 HV蓄电池总成蓄电池ECU00 HV系统0POA80 (05-672)更换混合动力 电池组 HV蓄电池总成蓄电池ECU00 HV系统0POA81 (05-673)混合动力电池 组冷却风扇1后侧风道(鼓风机电机控制器)蓄电池ECUX0 HV系统0POA82 (05-675)混合动力电池 组冷却风扇1后侧风道 2号后侧风道 2号后侧内风道 通风器内风道 蓄电池鼓风机总成 蓄电池ECUX0 HV系统0POA85 (05-677)混合动力电池 组冷却风扇1 线束或连接器 BATT FAN保险丝 1
6、号蓄电池鼓风机继电器 蓄电池鼓风机总成 后侧风道(鼓风机电机控制器) 蓄电池ECUX0 HV系统0POA95 (05-686)高压保险丝高电压保险丝检修塞卡箍蓄电池塞蓄电池ECUX0 HV系统0POA9B (05-689)混合动力电池 温度传感器电 路 HV蓄电池总成(蓄电池温度传 感器)蓄电池ECU00 HV系统0POAAC (05-692)混合动力电池 组空气温度传 感器“A”电路 HV蓄电池总成(进气温度传感 器)蓄电池ECU00 HV系统0P3011(05-694)蓄电池盒1变 弱 HV蓄电池总成蓄电池ECU00 HV系统0P3012(05-694)蓄电池盒2变弱 HV蓄电池总成蓄电池
7、ECU00 HV系统0P3013(05-694)蓄电池盒3变 弱 HV蓄电池总成蓄电池ECU00 HV系统0P3014(05-694)蓄电池盒4变 弱 HV蓄电池总成蓄电池ECU00 HV系统0P3015(05-694)蓄电池盒5变 弱 HV蓄电池总成蓄电池ECU00 HV系统0P3016(05-694)蓄电池盒6变 弱 HV蓄电池总成蓄电池ECU00 HV系统0P3017(05-694)蓄电池盒7变弱 HV蓄电池总成蓄电池ECU00 HV系统0P3018(05-694)蓄电池盒8变 弱 HV蓄电池总成蓄电池ECU00 HV系统0P3019(05-694)蓄电池盒9变弱 HV蓄电池总成蓄电池E
8、CU00 HV系统0P3020(05-694)蓄电池盒10变弱 HV蓄电池总成蓄电池ECU00 HV系统0P3021(05-694)蓄电池盒n变 弱 HV蓄电池总成蓄电池ECU00 HV系统0P3022(05-694)蓄电池盒12变弱 HV蓄电池总成蓄电池ECU00 HV系统0P3023(05-694)蓄电池盒13变 弱 HV蓄电池总成蓄电池ECU00 HV系统0P3024(05-694)蓄电池盒14变 弱 HV蓄电池总成蓄电池ECU00 HV系统0P3030(05-694)蓄电池与ECU 间断开继电器盒总成(母线模块) 2号车架线(母线和线束)蓄电池ECU00 HV系统0P3056(05-6
9、94)蓄电池电流传 感器电路故障 HV蓄电池总成(线束或连接器) 蓄电池电流传感器 蓄电池ECU00 HV系统0U0100(05-704)与 ECM/PCM“A”的通信中 断 CAN通信系统00 HV系统0UO293(05-704)与混合动力车 辆控制系统的 通信中断 CAN通信系统00 HV系统0*1 :“ 0 ”表示CHK ENGI、主警告灯2点亮,显示屏工作。*2:“ X ”表示CHK ENG1、主警告灯2不点亮。2 .混合动力汽车动力电池典型数据流内容普锐斯在动力电池模块内,可使用诊断仪读取到数据流。其主要读取到的数据流内容 (如表4-1-2所示。):表4-1-2混合动力汽车动力电池系
10、统数据流内容诊断注解诊断仪显示(缩写词汇)测量项目/范围(显示)参考范围MIL 状态(MILStatus)CHK ENG 状态/ON 或 OFFCHKENGON:ON保持ON:根据检 测到的DTC修理故障发生时积累的行驶 英里数(Driving Mileage)故障发生时,积累的行驶 英里数/最小:0km,最大: 65.535km-蓄电池充电状态(BatterySOC)蓄电池充电状态/最小:0%,最大:100%始终:0-100%-SOC 盒(Delta SOC)在SOC最大和最小间的差 异/最小:0%,最大:100%READY灯点亮,发动机停 止,没有电负荷:0-60%-蓄电池组电流值(IBB
11、attery)蓄电池组的电流值/最小:-327.68A,最大:327.67A发动机停机后立即满载 加速:最大140A (车内温 度) P档发动机自动起动, 然后换到N档位一秒后, 发动机停止,前照灯点 亮,空调风扇高速运转, READY灯点亮:最大30A吸入空气温度(BattInside Air )吸入蓄电池组的室外空气 温度/最小:327.63,最 大:327.67一天不受干扰:与室外空 气温度相同-VMF风扇电机电压(VMFFan Voltage)蓄电池鼓风机电机监控电 压/最低:-25.6V,最局:25.4V在P档位,READY灯点亮, 风扇在模式:8.5;L5V-辅助蓄电池电压 (Au
12、x.Batt V)备用蓄电池电压/最低:-25.6V,最高:25.4V与备用蓄电池电压相等-充电控制数值(WIN)从蓄电池ECU输送到HV 控制ECU的充电控制的功 率/最小:-64kw,最大: Okw-25kw或更大-放电控制数值(WOUT)从蓄电池ECU输送到HV 控制ECU的放电控制的功 率/最小:Okw,最大: 63.5kw21kw或更小-冷却风扇模式(CoolingFan Spd)蓄电池鼓风机电机转动模 式/最小:0,最大:4停止:0从低速向高速转动:1.6-ECU控制模式(ECU CtrlMode)ECU控制模式/最小:0,最 大:4-备用鼓风机请求(SBLWRqst)蓄电池鼓风机
13、电机停止控 制请求(备用鼓风机)ON/OFF-蓄电池温度TB1-TB3 (BattTemp lto3)HV蓄电池温度/最小:-327.68,最大:327.67一天不受干扰:与室外空 气温度相同蓄电池盒号(Num Of蓄电池盒号/Batt)最小:0,最大:255”蓄电池最小电压(Bat蓄电池最小电压/最低:SOC 50-60%: 12V 或更高-Block Max V)-327.68V,最高:327.67V最小蓄电池盒号(Mim Bat Block#)最小电压的蓄电池盒号从0-13中的一个数-蓄电池盒最大电压(BatBlock Max V)蓄电池盒最大电压/最低:-327.68V,最高:327.
14、67VSOC 50-60%: 12V 或更低-最大蓄电池盒号(MaxBat Block #)最大电压的蓄电池盒号从0-13中的一个数蓄电池盒电压V01-V14(VltoV14 Batt Block)蓄电池盒电压/最低:-327.68V,最高:327.67VSOC60%: 12-20V-内阻 RO1-R14 (IR01 to14)各个蓄电池盒的内阻/最 小:0Q,最大 0.255。始终:0.01-0.1 Q-依照规则(Regulation)依照规则Euro-OBD-排放 DTC 号(#Codes)相关动力转动DTC排放号/ 最小:0,最大:127-存储DTC号(DTC)存储DTC号/最小:0,最
15、 大:255-引导问题3如果混合动力汽车动力电池系统发生故障,如何进行诊断与排除?以下以实际案例为例,介绍混合动力汽车动力电池系统故障诊断与排除步骤。1 .模块供电保险丝异常的故障(1)故障症状动力电池ECU (也称电池管理模块,或蓄电池ECU)不通讯,HV警告灯点 亮,且车辆不能正常启动。(2)故障原因分析12V蓄电池电源恒定地向动力电池ECU的AM端子供电,以此达到维持储 存器内的DTC和定格数据。即使电源开关断开的时候,该电压可以作为一个备 用电压。其控制电路图如图4-1-2。图414动力电池ECU控制电路图1)检查20A保险丝。从发动机室继电器盒(图4-1-5)上拆下HEV保险丝,检查
16、HEV保险丝电阻。标准值:小于1。发动机室继电器盒HEV保险丝图415发动机室继电器盒HEV保险丝位置2)如果保险丝正常,检查动力电池-12V蓄电池之间的连接情况,如图4-1-4 所示。断开12V蓄电池负极端子。从发动机舱保险丝盒上拆下HEV保险丝。断开B11电池管理模块连接器,检查线束侧连接器的电阻。发动机室继也密盒图4-1-4电池管理模块连接器3)标准(开路检查),如表4-1-3所示。表413 开路检查表万用表(测试仪)连接规定条件AM (Bll-1) -HEV 保险丝(2)小于 1QHEV保险丝(1)-正极备用蓄电池端子小于4)如果以上正常,检查动力电池ECU-HEV保险丝连接器与线束。
17、从发动机舱继电器盒拆卸HEV保险丝。检查线束侧连接器与车身接地间电阻应该为无穷大,见表4-1-4。表4-1-4短路检查表万用表连接规定条件AM (B11-1)或HEV保险丝(2)-车身接地10Q或更大4)如果以上检查均正常,则需要更换动力电池ECU。2 .动力电池冷却系统鼓风机不转的诊断 (1)故障症状仪表显示HV蓄电池故障,诊断仪检查存在HV蓄电池(动力电池)温度高。动力电池温度过高的其中原因之一是鼓风机不能正常工作。使用诊断仪的主动测试功能驱动鼓风机,发现驱动失败,且不能从数据流中 正常看到鼓风电机的旋转转速。(2)故障原因分析鼓风机电机控制调节蓄电池鼓风机总成的电压。鼓风机电机控制有由铝
18、制成 的散热片。从后侧风道流入动力电池总成的空气对鼓风机电机控制进行制冷,而 该控制是装在后侧风道里。从电池管理模块的FCTL1端子流出的电流向蓄电池鼓风机继电器的继电器 线圈。当继电器触电闭合时,则向电池鼓风机总成供电。当电池管理模块输出风扇运行信号时,鼓风机电机控制调节施加给蓄电池鼓 风机总成的电压,以便获得需要的风扇转速。调节信号同时以监控信号的形式输 送给电池管理模块的VM端子。鼓风机电机控制通过监控蓄电池鼓风机总成的 +B端子的电压纠正鼓风机电机的电压。 1:左侧驾咬型2:右侧“型(3)诊断关键步骤及参数:1)检查10A风扇保险丝。从发动机舱保险丝盒(图4-1-8,这个图片倾斜,需要
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