新能源汽车核心控制部件：车辆控制器的维修方法

1、车辆控制器系统简介车辆控制器（VehicleControlUnit，以下简称VCU），是整个汽车的核心控制部件，它通过硬线或CAN采集电子油门踏板信号、挡位信号、刹车踏板信号及其他部件信号，并进行相应判断后，控制下层的各部件控制器的动作，驱动汽车正常行驶。整车控制器所连接的系统及部件如下图所示。

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整车控制器连接的系统和部件

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整车控制器连接的系统和部件

2、VCU故障分级处理策略故障处理的主要目的是保证车辆行驶的安全性、可靠性、稳定性。采用分级式故障处理策略，整体处理策略如下一级故障：需要切断高压的故障VCU接收到MCU或BMS上传的一级故障，或者VCU接收不到CAN网络上的全部信号，会报整车一级故障，快速降扭，同时发出切断高压的指令，一级故障必须重新上电才可恢复。二级故障：禁止车辆行驶的故障VCU接收到MCU或BMS上传的二级故障，或者VCU与MCU、BMS等控制器出现通信故障，会报整车二级故障。此时电机无转矩输出，车辆将不能行驶。二级故障可以实时恢复。三级故障：降功率的故障整车控制器接收到MCU、BMS上传的三级故障，或者VCU与ICU、SRS、AC、MP5等控制器出现通信故障，会报整车三级故障，同时将MCU的输出转矩限制到目标值的一半，从而达到限制系统功率输出的目的。三级故障可实时恢复。3、VCU端子定义与故障诊断以比亚迪元EV535车型为例，整车控制器（VCU）具备实时动力计算和动力分配、实时信息交互与集中处理，传感器信号采集，辅助整车上电退电，与车辆驱动力总成配合完成整车的驱动控制等功能。VCU硬件结构、低压端子针脚分布、端子定义如下所示。▲

VCU硬件结构▲

VCU低压端子针脚分布VCU低压端子定义

▼因为引发故障的部位很多，这时需要利用VDS读取故障码来定位故障。读取故障码的步骤如下：①OK挡电下用VDS读取故障码并记录。②VDS执行清除故障命令，退电到OFF挡再上OK挡电，读取故障码并记录。③让故障重现，读取故障码并记录。根据故障码及故障的相关性分为三个等级：相关等级3：故障重现才能读取的故障码；相关等级2：VDS执行清除故障命令清除不了的故障码或清除后退电再重新上OK挡电又出现的故障码；相关等级1：未执行VDS清除命令时OK挡电下读取的故障码。

根据VDS诊断情况，按如下思路进行故障排查：有相关等级2或3的故障码依据故障码排查处理；只有相关等级1的故障码或无故障码的情况用万用表排查驱动系统相关线路的连通性。（1）依据诊断故障码排查故障下表所列排查方法中涉及信号线路及相关CAN通信线路排查等，需要做好高压安全防护。首先整车退电至OFF挡，等待5min，断开低压蓄电池负极，拔下电池包引出的高压母线，确保拔下的高压母线间电压在安全电压范围（小于60VDC）。逐一更换部件后需要重新检测确认故障是否消失，若更换了某个部件后车辆恢复正常则不需要再更换后续的部件。依据故障码更换部件针对的是相关等级3（或相关等级2）的故障码，相关等级1的故障码用来作为排查参考。执行更换部件操作前先用VDS检查高压系统零部件是否有软件版本更新，若有更新需更新到最新版本，若仍存在故障再进行更换。VCU系统故障码定义与排查方法

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（2）排查相关线路的连通性用VDS诊断的过程中只有相关等级1的故障码或未读取任何故障码的情况，需要根据故障现象去排查相关线路的连通性。用VDS先检查是否有高压零部件有软件版本更新，若有更新需要更新到最新版本，若仍存在故障，则用万用表排查相关线路的连通性。结合故障现象并参考相关模块的端子定义中的线束接法去检查相应线路的连通性。

4、VCU电脑编程更换完成新的整车控制器后，需要使用VDS执行倾角标定，以比亚迪EV535车型为例，操作步骤如下：①整车上电并停稳至水平位置。②选择“ECU模块”，执行整车ECU模块扫描操作，待扫描完成后，选