新能源汽車案例之吉利EV450無法上電的故障診斷與排除

車輛高壓無法上電的診斷與排除新能源汽車教學案例1故障設置依據(jù)2故障現(xiàn)象及分析3診斷思路及分析目錄4故障機理1、故障設置依據(jù)故障簡述思路簡述教學目標和重難點高壓無法上電故障是純電動汽車常見的故障，無法上電故障診斷與排除是汽車維修企業(yè)中必備的維修技能，是新能源汽車檢修專業(yè)學生應掌握的專業(yè)核心技能。故障點現(xiàn)象電機控制器常供電無法上電高壓互鎖無法上電特點：故障設置方便、車輛線路老化或碰撞時可能出現(xiàn)以上故障。多個故障燈點亮、系統(tǒng)無法上電初步分析為電機控制器系統(tǒng)故障故障驗證存在故障碼且系統(tǒng)無法進入檢測電機控制器供電搭鐵線路上游線路供電斷路排除故障再次啟動驗證，部分故障燈消失，無法上電初步分析可排除部分系統(tǒng)需進一步讀取故障碼故障驗證存在高壓互鎖相關故障碼檢測高壓互鎖波形發(fā)現(xiàn)斷路，進一步檢測排除故障1、故障設置依據(jù)故障簡述思路簡述教學目標和重難點1、考察學生對高壓互鎖原理的理解2、考察學生對系統(tǒng)無法工作的原理的理解3、考察學生對系統(tǒng)故障燈點亮邏輯的原理分析4、考學生對高壓上電邏輯原理的理解1、故障設置依據(jù)故障簡述思路簡述教學目標知識目標1、考察對診斷儀、萬用表、示波器的使用2、考察學生對復雜故障現(xiàn)象下車輛整體性分析的能力3、考察學生對高壓不上電現(xiàn)象故障診斷與排除的思路能力目標1、考察學生的高壓安全防護意識2、考察學生的對工具設備清潔整理的5S意識素質目標1、故障現(xiàn)象及分析故障現(xiàn)象故障分析踩制動踏板數(shù)次后并保持,打開點火開關后,儀表點亮正常,可運行指示ready燈無法正常點亮,蓄電池指示燈、整車系統(tǒng)故障指示燈點亮,此時右側故障提醒警告燈、EPB故障警告燈、

ESC故障警告燈也點亮。同時動力電池主正、主負繼電器不動作,制動踏板高度沒有降低,高壓不上電。此時檔位只能從P切換至N,或是從N切換至P,而驅動檔D檔和R檔無法切換。故障現(xiàn)象故障分析1、故障現(xiàn)象及分析1、動力電池故障指示燈未點亮說明動力電池管理系統(tǒng)BMS電源、通信、內部自檢正常。2、整車系統(tǒng)故障指示燈點亮說明：整車控制VCU、驅動電機MCD、ABS系統(tǒng)、高壓互鎖、高壓絕緣等整車系統(tǒng)檢測和控制范疇的一個或多個存在故障。3、故障提醒警告燈、EPB故障警告燈、ESC故障指示燈點亮,說明驅動系統(tǒng)有故障。4、蓄電池指示燈點亮、動力電池主正、主負繼電器不動作系統(tǒng)說明VCU檢測到系統(tǒng)存在嚴重故障從而導致BMS禁止上高壓,DC-DC禁止啟動,同時儀表上蓄電池指示點亮,制動真空泵沒有啟動工作。Ready燈不點亮。故障現(xiàn)象故障分析3、診斷思路可能原因驅動系統(tǒng)包含驅動電機及控制器MCU、減速器控制系統(tǒng)、ABS、ESC、EPB、電子換擋器。如果減速器控制系統(tǒng)、ABS、ESC、EPB、電子換擋器出現(xiàn)故障,將嚴重影響行車安全,結合車輛控制邏輯,車輛將禁止切換任何檔位,同時保持檔,EPB電子手剎不會解鎖。而此時檔位可以切換至N或P檔,只是無法切換至驅動檔D或R檔,說明減速器控制系統(tǒng)、ABS、ESC、EPB、電子換擋器正常,故障應該為驅動電機控制器MCU故障造成儀表上代表驅動系統(tǒng)的故障提醒警告燈、EPB故障警告燈、ESC故障指示燈也點亮,同時導致VCU、BMS禁止上高壓,DC-DC禁止啟動,同時儀表上蓄電池指示點亮,制動真空泵沒有啟動工作因此,導致這一現(xiàn)象的則可能由于以下一項或多項造成:1、電機控制器電源線路故障2、電機控制器P-CAN的故障3、電機控制器的自身硬件或軟件故障第一步VCU讀到電機控制器無法通訊的故障碼，且無法進入電機控制器1、診斷思路第二步讀取故障碼診斷儀器和MCU無法通信,但和VCU通信正常,且讀取到“011087:與電機控制器丟失通訊”,說明電機控制器MCU與外界通訊異常,導致這個故障的可能原因有:(1)電機控制器MCU的+B供電線路(開路、虛接、短路)故障(2)電機控制器MCU的接地線路(開路、虛接)故障

(3)電機控制器MCU的P-CAN總線(開路、虛接、短路)故障;(4)電機控制器MCU自身故障。

故障代碼“PIC6F04:PCP檔鎖控制單元)3級故障”和“P1C3E01:TCS(牽引力控制系統(tǒng))報故障”進一步證明MCU可能出現(xiàn)故障:因MCU、TCS、ESC等屬于整車驅動控制系統(tǒng),如果MCU此時無法通信,整車控制器CU判斷驅動控制系統(tǒng)條件MCU信息缺失,隨即通過V-CAN總線發(fā)送故障信息至組合儀表,組合儀表點亮對應的代表驅動系統(tǒng)性能的故障提醒警告燈、EPB故障警告燈、減速器故障指示燈。3、診斷思路第三步DTC分析3、診斷思路系統(tǒng)控制原理圖3、診斷思路測量MCU的+B的供電電壓測試條件：打開點火開關，用萬用表測MCU的BV11/26端子對地電壓，標準為+B檢測結果結論0V異常說明上游電路存在斷路或對地斷路可能原因為：1、EF32損壞2、EF32至MCU的BV11/26端子線路斷路3、

EF32上游供電線路斷路第四步3、診斷思路測量EF32的輸出端電壓測試條件：打開點火開關，用萬用表測EF32的輸出端電壓，標準為+B檢測結果結論+B異常同一段線兩端電壓相差為+B，說明EF32至MCU的BV11/26端子線路斷路第五步再次啟動驗證，將點火開關置于OFF位置，安裝所有診斷時拆下或更換的部件及連接器，將點火開關置于ON位置，讀取并清除DTC，關閉點火開關60秒。踩下制動踏板,打開點火開關,運行指示“ready”燈無法正常點亮，蓄電池指示燈、整車系統(tǒng)故障指示燈點亮儀表右側駐車燈正常點亮,車輛驅動模式指示燈ECO正常點亮,再無其他信息顯示，同時動力電池主正、主負繼電器不動作,高壓不上電,制動踏板高度反應正常,檔位無法切換至D或R。第六步3、診斷思路讀取整車故障碼，可讀到以下故障碼：P1C4096高壓互鎖故障P1C8E04高壓互鎖輸出信號斷路3、診斷思路第七步3、診斷思路高壓互鎖原理圖進一步讀取數(shù)據(jù)流“VCU的高壓互鎖信號”顯示為“未連接”，結合故障碼和數(shù)據(jù)流，說明高壓互鎖線路存在一個或者多個故障?？赡茉驗椋?)整車控制VCU至電機控制器間高壓互鎖連接線路斷路、虛接、短路故障2)電機控制器低壓、高壓線束接插件退針(斷路)、虛接故障3)電機控制器至車載充電機間高壓互鎖連接線路斷路、虛接、短路故障4)車載充電機低壓、高壓線束接插件退針(斷路)、虛接5)車載充電機至空調壓縮機控制器間高壓互鎖連接線路斷路、虛接、短路故障6)空調壓縮機控制器低壓、高壓線束接插件退針(斷路)、虛接3、診斷思路第八步7)空調壓縮機控制器至PTC加熱器控制器間高壓互鎖連接線路斷路、虛接、短路故障8)PTC加熱器控制器低壓、高壓線束接插件退針(斷路)、虛接9)整車控制VCU至PTC加熱器控制器間高壓互鎖連接線路斷路、虛接、短路故障10)整車控制VCU低壓線束接插件退針(斷路)、虛接11)整車控制VCU主繼電器供電及對VCU的輸出供電線路斷路、虛接、短路故障12)整車控制VCU自身硬件故障或者軟件故障3、診斷思路

測量VCU的高壓互鎖CA67/76的波形。上圖為標準波形上圖為CA67/76實測波形3、診斷思路第九步

分析

CA67/76的波形為幅值為3.3V的一條方波。因為吉利EV450高壓互鎖線路采用波形檢測的方式參與，高壓互鎖的主要高壓部件有電機控制器及高壓線束、車載充電機OBC及高壓線束、PTC加熱器及高壓線束、空調壓縮機及高壓線束。整車控制VCU通過CA66/76端子輸出一個幅值約為3.3左右的PWM占空比信號,波形信號通過高壓互鎖導線進入電機控制器的BV11/1端子,通過電機控制器高壓接插件內部短路(導通),從電機控制器的BV11/4端子輸出再進入車載充電機的BV10/26端子,通過車載充電機高壓接插件內部短路(導通),從車載充電機的BV10/27輸出:再進入空調壓縮機控制器的BV08/6端子,通過空調壓縮機控制器高壓接插件內部短路(導通),從空調壓縮機控制器的BV87端子輸出;再進入PTV加熱控制器的CA61/5端子通過PTV加熱控制器高壓接插件內部短路(導通),從PTV加熱控制器的CA61/7端子輸出。進入整車控制VCUCA66/58端子,整車控制系統(tǒng)通過內部+B的上拉線路將幅值約為3.3V左右的PM占空比信號拉至幅值約為12V左右的PWM占空比信號如下圖。3、診斷思路3、診斷思路高壓互鎖原理圖所以此時互鎖線路中可能存在斷路的情況，或者VCU內部故障。因此可能原因為：1)高壓互鎖線路斷路2)VCU自身硬件故障或者軟件故障3、診斷思路第十步

分別測試入測試高壓互鎖線路中各模塊兩端端子的波形，結果測試電機控制器的BV11/4端子的波形如圖車載充電機的BV10/26端子波形如圖3、診斷思路第十一步BV10/26端的波形顯示為幅值接近+B的一條直線，BV11/4的波形為幅值為3.3V的一條方波說明車載充電機BV10/26至電機控制器BV11/4線路斷路。故障點1：EF32至MCU的BV11/26端子線路斷路機理：EF32至MCU的BV11/26端子線路斷路，引起驅動系統(tǒng)存在故障并使驅動系統(tǒng)中的故障提醒警告燈、EPB故障警告燈、減速器故障指示燈點亮，并同時VCU檢測到嚴重故障點亮整車系統(tǒng)故障指示燈，從而導致BMS禁止上高壓,DC-DC禁止啟動,同時儀表上蓄電池指示點亮,制動真空泵沒有啟動工作。并對換擋操縱進行保護，使擋位只能在P和N切換。高壓無法上電，Ready等不亮