故障現象

一輛2016款納智捷U5 EV+，累計行駛里程約為28.4萬公里，車主反應車輛無法加速。

故障診斷

接車後進行路試，行駛約1公里後，踩下加速踏板，發現車速無法超過20公里/小時，同時儀錶盤上的電機及控制器過熱指示燈和功率限制指示燈異常點亮（圖1）。

圖1 電機及控制器過熱指示燈和功率限制指示燈異常點亮

使用故障檢測儀檢測，發現整車控制器（VCU）中存有故障代碼“P102904 電機控制器故障等級1（降功率）”和“P102C04 電機處於限功率狀態”（圖2）。

圖2 VCU中存儲的故障代碼

透過指示燈和故障代碼的分析，推斷驅動電機及控制器溫度過高，功率受限，導致車輛無法加速。

參考維修手冊得知，驅動電機轉子高速旋轉會產生大量熱量；車載充電機在將高壓交流電轉換為高壓直流電時也會產生大量熱量；電機控制器不僅要控制驅動電機的高壓三相供電，還需將動力電池的高壓直流電轉換為低壓直流電為12V蓄電池充電，在此過程中同樣會產生大量熱量。為了保持驅動電機、車載充電機及電機控制器的工作溫度在一定範圍內，該車配備了獨立的冷卻液循環系統（圖3），利用電動冷卻液泵為冷卻液迴圈提供壓力，並將熱量經過散熱器冷卻。

圖3 冷卻液循環系統

透過讀取VCU中與冷卻液循環系統相關的資料流程（圖4），發現車輛行駛約1公里後，電機控制器的實際進液口溫度從40°C左右迅速上升至超過80°C，電動冷卻液泵的控制狀態顯示為100%，此時電機控制器過溫降功率的狀態從“沒有啟動”變為“啟動”，組合儀錶上的電機及控制器過熱指示燈和功率限制指示燈再次異常點亮，車輛無法加速，證實冷卻液循環系統存在散熱不良的問題。

圖4 故障時VCU中的冷卻液循環系統相關的資料流程

開啟前機艙蓋，檢查膨脹壺中的冷卻液液面，液面正常，顯示冷卻液並未缺失；觀察散熱風扇，風扇高速運轉正常；觸摸電動冷卻液泵外殼，無振動感，推斷電動冷卻液泵無法正常運作。

由圖5可知，電動冷卻液泵共有三個端子，其中端子1為供電端子，由VCU控制冷卻液泵繼電器吸合並供電；端子3為搭鐵端子；端子2為控制端子，VCU透過PWM（脈衝寬度調製）訊號啟動電動冷卻液泵，並調節其轉速。

圖5 電動冷卻液泵的控制電路

使用萬用表測量電動冷卻液泵的供電和搭鐵，均顯示正常。接著使用宏虹Pico汽車示波器測量電動冷卻液泵的控制訊號和電流波形（圖6），發現有控制訊號，但無電流，由此推斷電動冷卻液泵已損壞。

圖6 電動冷卻液泵的控制訊號和電流波形

故障排除

更換電動冷卻液泵後，對冷卻液循環系統進行排氣處理，隨後進行試車，行駛約20公里，故障未再發生。再度讀取VCU中與冷卻液循環系統相關的資料流程（圖7），電機控制器的實際進液口溫度維持在約50°C，電機控制器過溫降功率的狀態顯示“沒有啟動”，故障已完全排除。

圖7 維修後VCU中與冷卻液循環系統相關的資料流程

進一步查看電機控制器的資料流程，發現與冷卻液循環系統相關的資料流程（圖8）顯示溫度穩定在約44°C。

圖8 電機控制器中與與冷卻液循環系統相關的資料流程

故障總結

本案例中的故障，起因是冷卻液泵損壞，導致冷卻液循環系統散熱不良，進而使驅動電機及控制器溫度過高、功率受限，最終導致車輛無法加速。經由故障現象逐步排查至電動冷卻液泵，但並未直接更換，而是使用宏虹Pico汽車示波器檢測其電訊號異常後再進行更換，這是一種更為科學的診斷方式，能在拆件更換前確認故障存在，避免因錯誤拆件導致的成本浪費及客戶不滿。