新能源汽车案例之吉利EV450无法上电的故障诊断与排除

新能源汽车案例之

吉利EV450无法上电的

故障诊断与排除1故障设置依据2故障现象及分析3诊断思路及分析目录4故障机理2024/8/181、故障设置依据故障简述思路简述教学目标和重难点高压无法上电故障是纯电动汽车常见的故障，无法上电故障诊断与排除是汽车维修企业中必备的维修技能，是新能源汽车检修专业学生应掌握的专业核心技能。故障点现象电机控制器常供电无法上电高压互锁无法上电特点：故障设置方便、车辆线路老化或碰撞时可能出现以上故障。2024/8/18多个故障灯点亮、系统无法上电初步分析为电机控制器系统故障故障验证存在故障码且系统无法进入检测电机控制器供电搭铁线路上游线路供电断路排除故障再次启动验证，部分故障灯消失，无法上电初步分析可排除部分系统需进一步读取故障码故障验证存在高压互锁相关故障码检测高压互锁波形发现断路，进一步检测排除故障1、故障设置依据故障简述思路简述教学目标和重难点2024/8/181、考察学生对高压互锁原理的理解2、考察学生对系统无法工作的原理的理解3、考察学生对系统故障灯点亮逻辑的原理分析4、考学生对高压上电逻辑原理的理解1、故障设置依据故障简述思路简述教学目标知识目标1、考察对诊断仪、万用表、示波器的使用2、考察学生对复杂故障现象下车辆整体性分析的能力3、考察学生对高压不上电现象故障诊断与排除的思路能力目标1、考察学生的高压安全防护意识2、考察学生的对工具设备清洁整理的5S意识素质目标1、故障现象及分析故障现象故障分析踩制动踏板数次后并保持,打开点火开关后,仪表点亮正常,可运行指示ready灯无法正常点亮,蓄电池指示灯、整车系统故障指示灯点亮,此时右侧故障提醒警告灯、EPB故障警告灯、

ESC故障警告灯也点亮。同时动力电池主正、主负继电器不动作,制动踏板高度没有降低,高压不上电。此时档位只能从P切换至N,或是从N切换至P,而驱动档D档和R档无法切换。故障现象故障分析2024/8/181、故障现象及分析1、动力电池故障指示灯未点亮说明动力电池管理系统BMS电源、通信、内部自检正常。2、整车系统故障指示灯点亮说明：整车控制VCU、驱动电机MCD、ABS系统、高压互锁、高压绝缘等整车系统检测和控制范畴的一个或多个存在故障。3、故障提醒警告灯、EPB故障警告灯、ESC故障指示灯点亮,说明驱动系统有故障。4、蓄电池指示灯点亮、动力电池主正、主负继电器不动作系统说明VCU检测到系统存在严重故障从而导致BMS禁止上高压,DC-DC禁止启动,同时仪表上蓄电池指示点亮,制动真空泵没有启动工作。Ready灯不点亮。故障现象故障分析2024/8/183、诊断思路可能原因驱动系统包含驱动电机及控制器MCU、减速器控制系统、ABS、ESC、EPB、电子换挡器。如果减速器控制系统、ABS、ESC、EPB、电子换挡器出现故障,将严重影响行车安全,结合车辆控制逻辑,车辆将禁止切换任何档位,同时保持档,EPB电子手刹不会解锁。而此时档位可以切换至N或P档,只是无法切换至驱动档D或R档,说明减速器控制系统、ABS、ESC、EPB、电子换挡器正常,故障应该为驱动电机控制器MCU故障造成仪表上代表驱动系统的故障提醒警告灯、EPB故障警告灯、ESC故障指示灯也点亮,同时导致VCU、BMS禁止上高压,DC-DC禁止启动,同时仪表上蓄电池指示点亮,制动真空泵没有启动工作因此,导致这一现象的则可能由于以下一项或多项造成:1、电机控制器电源线路故障2、电机控制器P-CAN的故障3、电机控制器的自身硬件或软件故障第一步2024/8/18VCU读到电机控制器无法通讯的故障码，且无法进入电机控制器1、诊断思路第二步读取故障码2024/8/18诊断仪器和MCU无法通信,但和VCU通信正常,且读取到“011087:与电机控制器丢失通讯”,说明电机控制器MCU与外界通讯异常,导致这个故障的可能原因有:(1)电机控制器MCU的+B供电线路(开路、虚接、短路)故障(2)电机控制器MCU的接地线路(开路、虚接)故障

(3)电机控制器MCU的P-CAN总线(开路、虚接、短路)故障;(4)电机控制器MCU自身故障。

故障代码“PIC6F04:PCP档锁控制单元)3级故障”和“P1C3E01:TCS(牵引力控制系统)报故障”进一步证明MCU可能出现故障:因MCU、TCS、ESC等属于整车驱动控制系统,如果MCU此时无法通信,整车控制器CU判断驱动控制系统条件MCU信息缺失,随即通过V-CAN总线发送故障信息至组合仪表,组合仪表点亮对应的代表驱动系统性能的故障提醒警告灯、EPB故障警告灯、减速器故障指示灯。3、诊断思路第三步DTC分析2024/8/183、诊断思路测量MCU的+B的供电电压测试条件：打开点火开关，用万用表测MCU的BV11/26端子对地电压，标准为+B检测结果结论0V异常说明上游电路存在断路或对地断路可能原因为：1、EF32损坏2、EF32至MCU的BV11/26端子线路断路3、

EF32上游供电线路断路第四步2024/8/183、诊断思路测量EF32的输出端电压测试条件：打开点火开关，用万用表测EF32的输出端电压，标准为+B检测结果结论+B异常同一段线两端电压相差为+B，说明EF32至MCU的BV11/26端子线路断路第五步2024/8/18再次启动验证，将点火开关置于OFF位置，安装所有诊断时拆下或更换的部件及连接器，将点火开关置于ON位置，读取并清除DTC，关闭点火开关60秒。踩下制动踏板,打开点火开关,运行指示“ready”灯无法正常点亮，蓄电池指示灯、整车系统故障指示灯点亮仪表右侧驻车灯正常点亮,车辆驱动模式指示灯ECO正常点亮,再无其他信息显示，同时动力电池主正、主负继电器不动作,高压不上电,制动踏板高度反应正常,档位无法切换至D或R。第六步3、诊断思路2024/8/183、诊断思路高压互锁原理图2024/8/18进一步读取数据流“VCU的高压互锁信号”显示为“未连接”，结合故障码和数据流，说明高压互锁线路存在一个或者多个故障。可能原因为：1)整车控制VCU至电机控制器间高压互锁连接线路断路、虚接、短路故障2)电机控制器低压、高压线束接插件退针(断路)、虚接故障3)电机控制器至车载充电机间高压互锁连接线路断路、虚接、短路故障4)车载充电机低压、高压线束接插件退针(断路)、虚接5)车载充电机至空调压缩机控制器间高压互锁连接线路断路、虚接、短路故障6)空调压缩机控制器低压、高压线束接插件退针(断路)、虚接3、诊断思路第八步2024/8/187)空调压缩机控制器至PTC加热器控制器间高压互锁连接线路断路、虚接、短路故障8)PTC加热器控制器低压、高压线束接插件退针(断路)、虚接9)整车控制VCU至PTC加热器控制器间高压互锁连接线路断路、虚接、短路故障10)整车控制VCU低压线束接插件退针(断路)、虚接11)整车控制VCU主继电器供电及对VCU的输出供电线路断路、虚接、短路故障12)整车控制VCU自身硬件故障或者软件故障3、诊断思路2024/8/18

测量VCU的高压互锁CA67/76的波形。上图为标准波形上图为CA67/76实测波形3、诊断思路第九步2024/8/18

分析

CA67/76的波形为幅值为3.3V的一条方波。因为吉利EV450高压互锁线路采用波形检测的方式参与，高压互锁的主要高压部件有电机控制器及高压线束、车载充电机OBC及高压线束、PTC加热器及高压线束、空调压缩机及高压线束。整车控制VCU通过CA66/76端子输出一个幅值约为3.3左右的PWM占空比信号,波形信号通过高压互锁导线进入电机控制器的BV11/1端子,通过电机控制器高压接插件内部短路(导通),从电机控制器的BV11/4端子输出再进入车载充电机的BV10/26端子,通过车载充电机高压接插件内部短路(导通),从车载充电机的BV10/27输出:再进入空调压缩机控制器的BV08/6端子,通过空调压缩机控制器高压接插件内部短路(导通),从空调压缩机控制器的BV87端子输出;再进入PTV加热控制器的CA61/5端子通过PTV加热控制器高压接插件内部短路(导通),从PTV加热控制器的CA61/7端子输出。进入整车控制VCUCA66/58端子,整车控制系统通过内部+B的上拉线路将幅值约为3.3V左右的PM占空比信号拉至幅值约为12V左右的PWM占空比信号如下图。3、诊断思路2024/8/183、诊断思路高压互锁原理图2024/8/18所以此时互锁线路中可能存在断路的情况，或者VCU内部故障。因此可能原因为：1)高压互锁线路断路2)VCU自身硬件故障或者软件故障3、诊断思路第十步2024/8/18

分别测试入测试高压互锁线路中各模块两端端子的波形，结果测试电机控制器的BV11/4端子的波形如图车载充电机的BV10/26端子波形如图3、诊断思路第十一步BV10/26端的波形显示为幅值接近+B的一条直线，BV11/4的波形为幅值为3.3V的一条方波说明车载充电机BV10/26至电机控制器BV11/4线路断路。2024/8/18故障点1：EF32至MCU的BV11/26端子线路断路机理：EF32至MCU的BV11/26端子线路断路，引起驱动系统存在故障并使驱动系统中的故障提醒警告灯、EPB故障警告灯、减速器故障指示灯点亮，并同时VCU检测到严重故障点亮整车系统故障指示灯，从而导致BMS禁止上高压,DC-DC禁止启动,同时仪表上蓄电池指示点亮,制动真空泵没有启动工作。并对换挡操纵进行保护，使挡位只能在P和N切换。高压无法上电，Ready等不亮。4、机理分析2024/8/18故障点2