一汽-大众ID.4 CROZZ奇怪的驱动系统故障排除

文：毕方英、张颖

关键词：无法上电、电驱动系统、温度、功率电子装置

故障现象：一辆2021年产一汽-大众ID.4 CROZZ纯电动车型，行驶里程6 300 km。用户反映该车在行驶过程中，突发车辆不能上电，不能进入“ready”状态；车载信息系统（MIB）有“故障：电驱动装置故障，请立即停车”的报警提示。

检查分析：车辆救援到店后，维修人员检查车辆，故障现象如用户所述（图1）。由于车辆的行驶功能严重受限，只能用故障诊断仪VAS6150检测车辆，结果发现6个被动/偶发故障码（图2）。这6个故障码可分为2类：一类是通讯类故障码“U041100——电驱动装置的功率电子系统控制器信号不可信”，该故障出现频次较高，共发生3次；另一类也是通讯类故障码“U041500——ABS制动控制单元信号不可信”和“U041600——电子稳定程序（ESP）控制单元信号不可信”。

图1 车载信息系统上的故障提示

图2 检测到的故障码

查询这些故障码发生的环境条件，可以判定电驱动装置的功率电子系统控制器的故障码发生在先，ESP故障码发生在后。于是维修人员决定先着重检查电驱动装置的功率电子系统控制器是否有问题。

使用故障诊断仪VAS6150，读取电驱动装置的功率电子系统控制器，发现有一个动力系统故障码：P0AEE00——行驶电机变换器温度传感器信号不可信（图3）。该车故障发生时期，当地天气异常炎热，天气预报的温度已超过40℃，路面局部温度可达60℃。而故障码所报的温度信号不可信问题，似乎与当前的高温天气相对应。

图3 电驱动装置的功率电子系统控制器故障码

为了进一步验证这个预判，维修人员与用户一起试车，行驶中让故障再现，并总结故障发生规律。试车发现，每当车辆行驶一段时间，温度升高就容易发生上述故障现象。停车等待10 min后，车辆温度稍有下降就能恢复正常。故障码P0AEE00是引发该故障现象的关键所在，那么该故障码产生的原因又是什么呢？

为了弄清这个问题，读取车辆发生故障时的高级环境条件是有效手段。仔细分析发现，车辆出现故障的高级环境条件中（图4），电驱动装置的功率电子系统控制器内有53℃和38℃两种不同的温度。每到53℃时，供电电流就下降到0，车辆失去动力无法行驶，并产生报警。由此确认此温度是引发该故障现象的直接因素。

图4 故障P0AEE00的高级环境条件

那么，故障码中“行驶电机变换器温度传感器信号”，指的是哪里的温度呢？该车辆电驱动装置的功率电子系统控制器，外部没有直接的温度传感器。低温冷却系统有个温度传感器，在电路图上没有画出控制器芯片内部结构，但出于电路安全保护，高压部件的控制器芯片内通常会有温度控制装置。但就已有的信息无法判断，到底是行驶电机变换器冷却系统的温度问题，还是控制单元芯片内部温度有问题。

查看电驱动装置的功率电子系统控制器数据流（图5），发现对应高级环境温度中53℃的数据块，定义为电力电子装置绝缘栅双极型晶体管模块。由此证明该温度为电驱动装置的功率电子系统控制器单元内部温度。同时试车发现，该数据块上升到53℃时，车辆高压断电，无法行驶；停车等待该温度下降到40℃以下，车辆可以正常上电行驶。

图5 故障车电驱动装置的功率电子系统控制器数据流

最后读取正常试驾车辆电驱动装置的功率电子系统控制器数据流（图6），发现对应的U/V/W三相驱动装置温度显示始终相近，且都在40℃以下。由此可以确认，此车故障原因为电驱动装置的功率电子系统控制器内，行驶电机变换器温度传感器中，电子装置绝缘栅U相双极型晶体管模块温度传感器数据异常。

图6 正常车电驱动装置的功率电子系统控制器数据流

故障排除：更换电驱动装置的功率电子系统总成，并进行防盗匹配、电机的功率匹配后试车，故障排除。

回顾总结：由于电驱动装置的功率电子系统控制器内结构非常复杂（图7），维修难度大，而且电路图中一般不显示内部线路。虽然故障判断很精确，直指“行驶电机变换器温度传感器中，电子装置绝缘栅U相双极型晶体管模块温度传感器”，但这仅仅说明此信号通过控制器内部印刷电路和数据总线传递。因此维修人员最终只能将功率电子装置总成作为一个黑匣子整体更换。

图7 功率电子装置总成结构

如今越来越多的新能源车采用高度集成化设计，如大众典型的电机、电控和减速器三合一模块；比亚迪宣传的八合一模块设计等。这种高度集成的模块化设计给设计生产带来很多方便，但给售后服务带来很多挑战。有些品牌并不提供单一备件，更有厂家明确要求总成更换。例如本案例中只涉及到一个温度，就要更换功率电子装置总成，这也许就是未来汽车售后的发展趋势。