奔驰纯电车型EQA_EQB技术特点及典型案例_刘勤中.pdf

汽车维修技师2023年第8期30技术特点及典型案例 奔驰纯电车型EQA/EQB 刘勤中奔驰纯电车型EQA/EQB（车型代号243）是基于奔驰燃油车GLA/GLB（车型代号247）设计研发的五座或七座SUV，属同平台车型，是继EQC之后梅赛德斯-奔驰EQ产品和技术品牌的第二款和第三款全电动车辆。电机的电能由大功率高压蓄电池提供，对奔驰EQA/EQB的底板进行了调整，使车辆重心低于装配发动机的车辆；新款奔驰EQA/EQB提供非常广泛的标准装备，输出功率类型分为140kW（EQA/EQB260），165kW（EQA/EQB300 4MATIC）和210kW（EQA/EQB350 4MATIC）。全电动前轮驱动或全轮驱动，电驱动具有3个输出等级：140kW：前部一个电机 165kW：电机分离，全轮驱动 210kW：电机分离，全轮驱动高压蓄电池位于车辆底板中，前轴和后轴之间。高压蓄电池还利用直流/直流转换器为车辆低压系统供电。奔驰EQA/EQB传动系统如图1所示（图示为44全轮驱动）。电传动系统将电能转换为机械能，电传动系统是一个紧凑型单元，包括电机、直流/交流转换器和变速器，通过该装置EQA/EQB前轴上装配了驻车止动爪，只要电机和促动器连接（能量回收），则会驱动电机，与行驶方向无关。在减速和制动模式，机械旋转运动会转化为电能为高压蓄电池充电；出于安装空间和重量的考虑，直流/交流转换器和电机之间采用直连；装配全时四轮驱动（4MATIC）的奔驰EQA/EQB有两种电传动系统单元；前电机是感应异步电机，后电机则是永磁同步电机；前部传动系统采用与奔驰EQC后部传动系统相同的传动系统单元，后部传动系统单元专为奔驰EQA和EQB研发。对于即将上市的2023款奔驰EQA/EQB前轴将采用新型的永磁同步电机（PSM），最大驱动功率140kW。奔驰EQA/EQB可以通过交流电或直流电给高压蓄电池充电：（1）69.6kW交流单相充电。（2）1011kW交流三相充电（国内不支持）。（3）直流电，110kW。下面通过几个故障案例分析，进一步了解奔驰EQA/EQB的技术特点和诊断策略。案例1车型：奔驰EQA300 4MATIC。电机型号：780200。行驶里程：10092km。年款：2022款（CODE802）。VIN：LE49N0KB9NL。故障现象：仪表提示黄色的冷却液报警信息（如图2所示），有时出现绝缘“驱动性能降低，参见用户手册”红色文字提示（如图3所示）；客户还收到了实时监控系统RTM座席人员的电话提醒，车辆出现三级报警（绝缘故障）。故障诊断：详细询问客户，故障现象出现在车辆正常行驶过程中，当技术公报TECH BULLETINS 图1 EQA/EQB传动系统部件图1.后部电机 2.前部电机 3.交流充电车辆插座（仅适用于中国版，图示为类型2插座）4.直流电充电/交流电充电车辆插锁（日本版/中国版除外），图示为Combo-2插座 5.交流充电车辆插座（仅适用于日本版，图示为类型2插座）6.直流充电连接单元 7.高压蓄电池交流充电器 8.高压正温度系数（PTC）加热器（高压蓄电池）9.DC/DC转换器 10.热交换器 11.前部电机电力电子控制单元 12.高压蓄电池模块 13.后部电机电力电子控制单元汽车维修技师2023年第8期31技术公报TECH BULLETINS时在城市道路正常行驶。仪表提示黄色的冷却液报警信息，有时出现上述红色文字报警，出现后报警信息一直存在。仪表报警是突然出现之前并未异常现象，出现冷却液报警信息后，车辆行驶无异常。首先检查冷却液报警的问题，可能的原因有：（1）冷却液水管接触安装不到位导致冷却液缺失。（2）后电机冷却液水堵漏水。（3）冷却回路相关其他部件出现冷却液泄漏。检查冷却液水壶冷却液液位很低，接近水壶底部。检查冷却液相关管路未发现有松脱或者安装不到位情况。拆卸后电机下护板后未发现有明显磕碰或者外力痕迹，后电机外观良好。检查发现底盘后部有明显泄漏痕迹，泄漏冷却液主要集中在电机下部，仔细观察后驱动电机左边有一个垂直的孔，经确认冷却液是从此孔泄漏，如图4所示。通过XENTRY Portal平台的XENTRY Order（远程诊断）查看故障出现时自动上传云端的快速测试结果，设置有如下故障码：N82/9蓄电池管理系统BMS控制单元：P2C8700混合动力“高电压车载电气系统车辆绝缘警告。”N 1 2 7 传 动 系 统 控 制 单 元：P154800由于识别到绝缘故障而存在警告。N10信号采集及促动控制模组 图2 仪表故障提示1 图4 后电机泄漏位置 图3 仪表故障提示2 图5 BMS实际值绝缘电阻截屏SAM：P25567B“冷却液液位”传感器存在故障，液位过低。检 查 高 压 车 载 电 网 绝 缘 阻 值实际值为768k（红字）（标准值1000k），不正常，如图5所示。执行高压电断电后使用500V绝缘电阻测试仪FLUKE 1587C进行绝缘电阻测量，结果如下：后驱动电机HV+至车身绝缘电阻为4.5M，标准值为500M，不正常，如图6所示。后驱动电机HV-至车身绝缘电阻为8.6M，标准值为500M，不正常。DC/DC HV+至车身绝缘电阻为217M，标准值为16M，正常。DC/DC HV-至车身绝缘电阻为236M，标准值为16M，正常。前电机HV+至车身绝缘电阻为550M，标准值为500M，正常。汽车维修技师2023年第8期32技术公报TECH BULLETINS前电机HV-至车身绝缘电阻为550M，标准值为500M，正常。A100的前电机插头HV+至车身绝缘电阻为550M，标准值为500M，正常。A100的前电机插头HV-至车身绝缘电阻为550M，标准值为500M，正常。综合分析故障原因是后部驱动电机冷却液泄漏，并且导致内部绝缘故障，引起上述故障现象。故障排除：更换后驱动电机总成。故障总结：（1）必须使用“工业纯净水”与原始冷却液进行混合，否则可能导致高压部件内部腐蚀，引发泄漏或绝缘故障。（2）必须严格执行排放和抽真空添加冷却液，否则如果排空不彻底，即使只是短距离的行驶也可能导致电机因为散热不良，高温损坏。（3）安装新的驱动电机后必须单独对所更换的驱动电机进行“试运行已安装的控制单元”的操作，并确保成功，否则电机将无法运转，因为N129/1前轴电力电子装置（SG-LE-VA）和N129/2后轴电力电子装置（SG-LE-HA）相当于燃油车的发 图6 后驱动电机绝缘电阻测量动机控制单元，属于防盗部件，不完成驾驶授权就无法进行运行。并且必须在路试时要通过主机显示屏，确认前后驱动电机的动力流都可以正常工作。（4）奔驰GLA/GLB的后驱动电机的序列号钢印在电机的正下方，而铭牌在电机上方，不像奔驰EQC的电机，钢印和铭牌在同一位置。（5）因为驱动电机相当于燃油车的发动机，更换驱动电机后按照法规要求还需要订购打印有新的驱动电机序列号的标签，张贴到车辆指定位置，之后到车管所申请信息变更。案例2车型：奔驰EQA260。电机型号：780200。行驶里程：9178km。年款：2022款（CODE802）。VIN：LE42437021L。故障现象：行驶中仪表突然出现“变速器故障停车”的红色文字提示，尝试停车，并重新启动车辆，结果无法启动，挡位显示为N，不能挂入P挡，可以在R-N-D之间切换挡位，但是车辆无法行驶。故障诊断：拖车到店后，检查发现故障接续存在；询问客户了解到车辆没有涉水行驶过，也没有碰撞或进行过事故维修。连接诊断仪进行快速测试，前轴电力电子装置（SG-LE-VA）N129/1设置了如下故障码：P0A1C9A“集成式启动发电机B”控制单元存在功能故障，未满足组件或系统的运行条件。A+S P1614FA已执行内部控制单元复位。A+S P060B00模拟/数字转换器存在一个内部控制单元故障。A+S P140247“传动系统”控制单元的紧急关闭装置输出端存在功能故障，存在一个运行时间故障。A+S P060A62控制单元内部的监控功能存在功能故障，信号比较故障。A+S P161400已执行内部控制单元复位。A+S P1461FD驻车制动爪紧急装置存在功能故障。S P141F00“驻车锁止器”控制单元存在功能故障。A+S高压蓄电池控制单元（BMS）N82/9设置了两个存储状态的故障码：P0A2700如果没有客户抱怨，可以忽略此故障码：最近一次休眠异常。S U011500与传动系统控制单元存在故障。S此车为前驱车型，不是四驱车型，只有前电传动系统，包含前电机A79/1，变速器和前轴电力电子控制单元N129/1。牵引管理通过传动系统控制单元（主控制单元）N127执行。该控制单元直接读取加速踏板传感器的信号，能源管理还可通过传动系统控制单元N127执行。根据加速踏板位置和其他相关车辆数据，传动系统控制单元N127计算传动系统控制单元的所需扭矩并从电力电子控制单元N129/1进行请求。电力电子控制单元N129/1用三相交流电通过集成式逆变器促动电机A79/1，并监测电机的温度及产生的驱动力矩。电机A79/1通过永久传输变速器将驱动扭矩传送至驱动轴。前电传动系统及电力电子控制单元N129/1安装位置如图7中a所示。驾驶员通过多功能显示屏接收有关能量流和高电压蓄电池的充电量的信息。电力电子控制单元N129/1包含一个能量装置和一个逻辑部件。能量装置是逆变器，其将电机A79/1侧的三相交流电压连接至高电压车载电气系统侧的直流电压。逆变器促进两个方向的能量汽车维修技师2023年第8期33技术公报TECH BULLETINS 图7 电力电子控制单元N129/1位置示意图转换。根据能量转换的方向，电机作为发动机或作为发电机工作。加速模式下，电机A79/1通过高电压车载电气系统从高电压蓄电池A100获取发动机操作所需的能量；减速模式下，电机A79/1作为发电机工作，行驶期间对高电压蓄电池A100进行充电或通过连接至外部电源以静止形式进行充电。逻辑部件负责与其他控制单元进行通信，并促动逆变器。启用电力电子元件更改逻辑部件量和逆变器中的能量转换方向。电力电子控制单元N129/1监测电机的温度和发动机转速，并提供控制器区域网络（CAN）复合装置中可用扭矩的诊断和预测。查 看 高 压 蓄 电 池 控 制 单 元（BMS）N82/9和前轴电力电子装置（SG-LE-VA）N129/1相关实际值，发现以下异常数据：高电压蓄电池中接触器的当前状态已打开 部件“A100（高电压蓄电池模块）”上的高压车载电网电压0.03V（176369.60）部件“N83/11高电压蓄电池的交流充电器（SG-LG）”上的高压车载电网电压4V（176370）部件“N129/1（电机1功率电子装置控制单元）”上的高压车载电网电压：Signal not available（176-369.60）其他数据均是正常状态，例如互锁回路状态无故障；绝缘电阻不存在警告；绝缘电阻：整车、高压蓄电压、高压电载电网均大于2M；绝缘电阻整车、高压蓄电池、高压电载电网均大于5766/V。实际值表明高电压蓄电池中接触器已打开，不再对外输出能量。根据故障码，实际值以及系统的工作原理综合分析，可能的故障原因有：N129/1软件问题 N129/1线路问题 N129/1电气故障尝试进行N129/1软件升级，有新软件，但是升级成功后故障依旧；删除N129/1的故障码，并执行N129/1的控制单元复位，退出诊断软件，关闭车辆，锁车10min，等待总线休眠，最后进行路试并再次检查故障存储器，结果故障码再次出现；尝试进行停用高压电网（下电），结果“无法停用”；执行手动断电后，从A100高压蓄电池上拔下N129/1的插头，测量高压线缆插头侧绝缘情况，结果HV+为550M；HV-为550M，正常。检查N129/1及前电机总成外观没有漏液，变形等异常。检查N129/1的低压插头和高压插头均没有腐蚀，松旷，退针，存在异物等异常情况。综合分析故障原因是前轴电力电子装置（SG-LE-VA）N129/1内部电气故障。故障排除：因为前轴电力电子装置