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(xué)案例1故障設(shè)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(jī)理1、故障設(shè)置依據(jù)故障簡(jiǎn)述思路簡(jiǎn)述教學(xué)目標(biāo)和重難點(diǎn)高壓無法上電故障是純電動(dòng)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(xué)生應(yīng)掌握的專業(yè)核心技能。故障點(diǎn)現(xiàn)象電機(jī)控制器常供電無法上電高壓互鎖無法上電特點(diǎn)：故障設(shè)置方便、車輛線路老化或碰撞時(shí)可能出現(xiàn)以上故障。多個(gè)故障燈點(diǎn)亮、系統(tǒng)無法上電初步分析為電機(jī)控制器系統(tǒng)故障故障驗(yàn)證存在故障碼且系統(tǒng)無法進(jìn)入檢測(cè)電機(jī)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(dòng)驗(yàn)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(jìn)一步讀取故障碼故障驗(yàn)證存在高壓互鎖相關(guān)故障碼檢測(cè)高壓互鎖波形發(fā)現(xiàn)斷路，進(jìn)一步檢測(cè)排除故障1、故障設(shè)置依據(jù)故障簡(jiǎn)述思路簡(jiǎn)述教學(xué)目標(biāo)和重難點(diǎn)1、考察學(xué)生對(duì)高壓互鎖原理的理解2、考察學(xué)生對(duì)系統(tǒng)無法工作的原理的理解3、考察學(xué)生對(duì)系統(tǒng)故障燈點(diǎn)亮邏輯的原理分析4、考學(xué)生對(duì)高壓上電邏輯原理的理解1、故障設(shè)置依據(jù)故障簡(jiǎn)述思路簡(jiǎn)述教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)1、考察對(duì)診斷儀、萬用表、示波器的使用2、考察學(xué)生對(duì)復(fù)雜故障現(xiàn)象下車輛整體性分析的能力3、考察學(xué)生對(duì)高壓不上電現(xiàn)象故障診斷與排除的思路能力目標(biāo)1、考察學(xué)生的高壓安全防護(hù)意識(shí)2、考察學(xué)生的對(duì)工具設(shè)備清潔整理的5S意識(shí)素質(zhì)目標(biāo)1、故障現(xiàn)象及分析故障現(xiàn)象故障分析踩制動(dòng)踏板數(shù)次后并保持,打開點(diǎn)火開關(guān)后,儀表點(diǎn)亮正常,可運(yùn)行指示ready燈無法正常點(diǎn)亮,蓄電池指示燈、整車系統(tǒng)故障指示燈點(diǎn)亮,此時(shí)右側(cè)故障提醒警告燈、EPB故障警告燈、

ESC故障警告燈也點(diǎn)亮。同時(shí)動(dòng)力電池主正、主負(fù)繼電器不動(dòng)作,制動(dòng)踏板高度沒有降低,高壓不上電。此時(shí)檔位只能從P切換至N,或是從N切換至P,而驅(qū)動(dòng)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(dòng)力電池故障指示燈未點(diǎn)亮說明動(dòng)力電池管理系統(tǒng)BMS電源、通信、內(nèi)部自檢正常。2、整車系統(tǒng)故障指示燈點(diǎn)亮說明：整車控制VCU、驅(qū)動(dòng)電機(jī)MCD、ABS系統(tǒng)、高壓互鎖、高壓絕緣等整車系統(tǒng)檢測(cè)和控制范疇的一個(gè)或多個(gè)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(diǎn)亮,說明驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)有故障。4、蓄電池指示燈點(diǎn)亮、動(dòng)力電池主正、主負(fù)繼電器不動(dòng)作系統(tǒng)說明VCU檢測(cè)到系統(tǒng)存在嚴(yán)重故障從而導(dǎo)致BMS禁止上高壓,DC-DC禁止啟動(dòng),同時(shí)儀表上蓄電池指示點(diǎn)亮,制動(dòng)真空泵沒有啟動(dòng)工作。Ready燈不點(diǎn)亮。故障現(xiàn)象故障分析3、診斷思路可能原因驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包含驅(qū)動(dòng)電機(jī)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(yán)重影響行車安全,結(jié)合車輛控制邏輯,車輛將禁止切換任何檔位,同時(shí)保持檔,EPB電子手剎不會(huì)解鎖。而此時(shí)檔位可以切換至N或P檔,只是無法切換至驅(qū)動(dòng)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(yīng)該為驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器MCU故障造成儀表上代表驅(qū)動(dòng)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(diǎn)亮,同時(shí)導(dǎo)致VCU、BMS禁止上高壓,DC-DC禁止啟動(dòng),同時(shí)儀表上蓄電池指示點(diǎn)亮,制動(dòng)真空泵沒有啟動(dòng)工作因此,導(dǎo)致這一現(xiàn)象的則可能由于以下一項(xiàng)或多項(xiàng)造成:1、電機(jī)控制器電源線路故障2、電機(jī)控制器P-CAN的故障3、電機(jī)控制器的自身硬件或軟件故障第一步VCU讀到電機(jī)控制器無法通訊的故障碼，且無法進(jìn)入電機(jī)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(jī)控制器丟失通訊”,說明電機(jī)控制器MCU與外界通訊異常,導(dǎo)致這個(gè)故障的可能原因有:(1)電機(jī)控制器MCU的+B供電線路(開路、虛接、短路)故障(2)電機(jī)控制器MCU的接地線路(開路、虛接)故障

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

故障代碼“PIC6F04:PCP檔鎖控制單元)3級(jí)故障”和“P1C3E01:TCS(牽引力控制系統(tǒng))報(bào)故障”進(jìn)一步證明MCU可能出現(xiàn)故障:因MCU、TCS、ESC等屬于整車驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng),如果MCU此時(shí)無法通信,整車控制器CU判斷驅(qū)動(dòng)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(diǎn)亮對(duì)應(yīng)的代表驅(qū)動(dòng)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(cè)量MCU的+B的供電電壓測(cè)試條件：打開點(diǎn)火開關(guān)，用萬用表測(cè)MCU的BV11/26端子對(duì)地電壓，標(biāo)準(zhǔn)為+B檢測(cè)結(jié)果結(jié)論0V異常說明上游電路存在斷路或?qū)Φ財(cái)嗦房赡茉驗(yàn)椋?、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(cè)量EF32的輸出端電壓測(cè)試條件：打開點(diǎn)火開關(guān)，用萬用表測(cè)EF32的輸出端電壓，標(biāo)準(zhǔn)為+B檢測(cè)結(jié)果結(jié)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(dòng)驗(yàn)證，將點(diǎn)火開關(guān)置于OFF位置，安裝所有診斷時(shí)拆下或更換的部件及連接器，將點(diǎn)火開關(guān)置于ON位置，讀取并清除DTC，關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)60秒。踩下制動(dòng)踏板,打開點(diǎn)火開關(guān),運(yùn)行指示“ready”燈無法正常點(diǎn)亮，蓄電池指示燈、整車系統(tǒng)故障指示燈點(diǎn)亮儀表右側(cè)駐車燈正常點(diǎn)亮,車輛驅(qū)動(dòng)模式指示燈ECO正常點(diǎn)亮,再無其他信息顯示，同時(shí)動(dòng)力電池主正、主負(fù)繼電器不動(dòng)作,高壓不上電,制動(dòng)踏板高度反應(yīng)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(hào)斷路3、診斷思路第七步3、診斷思路高壓互鎖原理圖進(jìn)一步讀取數(shù)據(jù)流“VCU的高壓互鎖信號(hào)”顯示為“未連接”，結(jié)合故障碼和數(shù)據(jù)流，說明高壓互鎖線路存在一個(gè)或者多個(gè)故障?？赡茉?yàn)椋?)整車控制VCU至電機(jī)控制器間高壓互鎖連接線路斷路、虛接、短路故障2)電機(jī)控制器低壓、高壓線束接插件退針(斷路)、虛接故障3)電機(jī)控制器至車載充電機(jī)間高壓互鎖連接線路斷路、虛接、短路故障4)車載充電機(jī)低壓、高壓線束接插件退針(斷路)、虛接5)車載充電機(jī)至空調(diào)壓縮機(jī)控制器間高壓互鎖連接線路斷路、虛接、短路故障6)空調(diào)壓縮機(jī)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(diào)壓縮機(jī)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(duì)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(cè)量VCU的高壓互鎖CA67/76的波形。上圖為標(biāo)準(zhǔn)波形上圖為CA67/76實(shí)測(cè)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?yàn)榧鸈V450高壓互鎖線路采用波形檢測(cè)的方式參與，高壓互鎖的主要高壓部件有電機(jī)控制器及高壓線束、車載充電機(jī)OBC及高壓線束、PTC加熱器及高壓線束、空調(diào)壓縮機(jī)及高壓線束。整車控制VCU通過CA66/76端子輸出一個(gè)幅值約為3.3左右的PWM占空比信號(hào),波形信號(hào)通過高壓互鎖導(dǎo)線進(jìn)入電機(jī)控制器的BV11/1端子,通過電機(jī)控制器高壓接插件內(nèi)部短路(導(dǎo)通),從電機(jī)控制器的BV11/4端子輸出再進(jìn)入車載充電機(jī)的BV10/26端子,通過車載充電機(jī)高壓接插件內(nèi)部短路(導(dǎo)通),從車載充電機(jī)的BV10/27輸出:再進(jìn)入空調(diào)壓縮機(jī)控制器的BV08/6端子,通過空調(diào)壓縮機(jī)控制器高壓接插件內(nèi)部短路(導(dǎo)通),從空調(diào)壓縮機(jī)控制器的BV87端子輸出;再進(jìn)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(nèi)部短路(導(dǎo)通),從PTV加熱控制器的CA61/7端子輸出。進(jìn)入整車控制VCUCA66/58端子,整車控制系統(tǒng)通過內(nèi)部+B的上拉線路將幅值約為3.3V左右的PM占空比信號(hào)拉至幅值約為12V左右的PWM占空比信號(hào)如下圖。3、診斷思路3、診斷思路高壓互鎖原理圖所以此時(shí)互鎖線路中可能存在斷路的情況，或者VCU內(nèi)部故障。因此可能原因?yàn)椋?)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(cè)試入測(cè)試高壓互鎖線路中各模塊兩端端子的波形，結(jié)果測(cè)試電機(jī)控制器的BV11/4端子的波形如圖車載充電機(jī)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(jī)BV10/26至電機(jī)控制器BV11/4線路斷路。故障點(diǎn)1：EF32至MCU的BV11/26端子線路斷路機(jī)理：EF32至MCU的BV11/26端子線路斷路，引起驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)存在故障并使驅(qū)動(dòng)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(diǎn)亮，并同時(shí)VCU檢測(cè)到嚴(yán)重故障點(diǎn)亮整車系統(tǒng)故障指示燈，從而導(dǎo)致BMS禁止上高壓,DC-DC禁止啟動(dòng),同時(shí)儀表上蓄電池指示點(diǎn)亮,制動(dòng)真空泵沒有啟動(dòng)工作。并對(duì)換擋操縱進(jìn)行保護(hù)，使擋位只能在P和N切換。高壓無法上電，Ready等不亮