林清炎

（廣州市交通運(yùn)輸職業(yè)學(xué)校，廣東 廣州510440）

1 故障現(xiàn)象

一輛2018款帝豪EV450純電動汽車行駛5萬公里。車主反映，踩下制動踏板，按下START上高壓電時，出現(xiàn)斷續(xù)上下高壓電，同時儀表“充電連接指示燈”斷續(xù)出現(xiàn)，過一會又正常，踩下制動準(zhǔn)備掛擋時，又出現(xiàn)斷續(xù)上下高壓電，掛上擋過一會現(xiàn)象消失，又能正常行駛。行駛過程中，也時常出現(xiàn)斷續(xù)上下高壓電而導(dǎo)致車輛無法行駛。

2 高壓上電原理分析

帝豪EV450高壓上電需經(jīng)過低壓上電，即在上高壓電的過程中，要確保低壓上電正常。低壓上電原理如圖1所示，邏輯控制過程為：車輛中央集控器BCM需檢測到智能鑰匙的射頻，然后按下啟動按鈕（ACC、ON），中央集控器BCM接收到上低壓電的請求，通過高壓動力通信V-CAN通知電子轉(zhuǎn)向柱鎖ESCL對轉(zhuǎn)向進(jìn)行解鎖，解鎖成功后，反饋一個信號到中央集控器BCM，中央集控器BCM再接通ACC、IG1、IG2繼電器，繼電器一旦接通，所有電腦進(jìn)入工作待命狀態(tài)，同時儀表亮起。

圖1 低壓上電原理

圖2 高壓上電原理

在低壓上電正常的前提下，高壓上電的原理如圖2所示。其邏輯控制過程為：按下啟動按鈕SATRT→中央集控器BCM收到上高壓電請求信號，將發(fā)送啟動信號至整車控制器VCU→VCU確認(rèn)踩制動信號正常；接著VCU通過低速通信VCAN與BCM認(rèn)證ID碼，同時VCU檢查互鎖信號（包括功能互鎖與結(jié)構(gòu)互鎖）、碰撞信號正?！J(rèn)證成功后，VCU通過動力通信P-CAN向BMS請求上電→BMS檢測確保動力電池內(nèi)的溫度、電壓采樣、漏電傳感器信號以及絕緣等正常，從而接通動力電池的預(yù)充接觸器和負(fù)極接觸器→PEU檢測預(yù)充完成，并通過動力通信P-CAN告知BMS→BMS接通正極接觸器→PEU檢測上電完成，并通過動力通信P-CAN告知VCU上電完成→VCU通過低速通信V-CAN告知組合儀表上電完成→儀表上READY燈點(diǎn)亮。

3 高壓無法上電的原因分析

3.1 控制器的輸入與輸出

從圖2可以看出，每一個控制器都涉及到電源輸入、通信聯(lián)接輸入、傳感器等信號輸入以及最終控制動力電池內(nèi)接觸器的輸出（表1）。表1中各個信號的輸入與輸出正常與否，都影響高壓上電。

表1 控制器輸入與輸出

3.2 高壓電氣系統(tǒng)

高壓電氣系統(tǒng)包括各個高壓模塊（動力電池、OBC、PEU、高壓分線盒、PTC、壓縮機(jī)、三相電機(jī)）、各個高壓模塊連接線束、高壓熔斷絲以及高壓電氣間的互鎖。高壓模塊故障、高壓熔斷絲損壞、高壓連接線束斷路、短路都會導(dǎo)致高壓無法上電。

4 故障診斷與排除

4.1 讀取故障碼和數(shù)據(jù)流

接車后進(jìn)行檢查，低壓電能正常上電，儀表有充電連接指示燈，踩下制動踏板，按下點(diǎn)火開關(guān)，出現(xiàn)斷續(xù)上下高壓電，同時儀表充電連接指示燈斷續(xù)出現(xiàn)，過10s左右又正常，熄火再次高壓電，現(xiàn)象重現(xiàn)。踩下制動掛檔，出現(xiàn)斷續(xù)上下高壓電情況，儀表同樣斷續(xù)出現(xiàn)充電連接指示燈，持續(xù)約5s后正常。行駛過程中，也偶爾出現(xiàn)斷續(xù)上下高壓電而導(dǎo)致車輛無法行駛，每次持續(xù)時間大約5s左右，情況與車主反映一致。

連接故障診斷儀，打到ON擋，讀取整車各個單元故障碼，發(fā)現(xiàn)動力電池管理系統(tǒng)BMS有歷史故障碼：P159E01——充電故障，車載充電機(jī)故障，清碼后再讀，故障碼消失。車載充電機(jī)OBC中有當(dāng)前故障碼：P1A881C——充電連接故障，清碼后再讀，故障碼依舊存在。讀取OBC數(shù)據(jù)流，停在OBC數(shù)據(jù)流界面，再次按START上高壓電，在高壓電斷續(xù)上下過程中，其中數(shù)據(jù)流“充電槍連接檢測”值出現(xiàn)：“充電槍連接”和“充電槍未連接”交替變化。當(dāng)顯示“充電槍連接”時，儀表“充電槍連接指示燈”點(diǎn)亮，同時高壓下電，當(dāng)顯示“充電槍未連接”時，高壓上電正常。

4.2 故障原因分析

查閱相關(guān)資料，儀表上充電連接信號顯示條件為：①車載充電器（OBC）已檢測到充電連接CC的信號；②將此信號通過P-CAN輸送入整車控制器VCU，整車控制器VCU再通過V-CAN告訴儀表顯示充電連接信號。

車輛高壓安全功能設(shè)計時應(yīng)考慮到如下：當(dāng)充電槍正常充電過程中，不允許系統(tǒng)中出現(xiàn)高壓電路接觸器閉合的情況。當(dāng)上高壓電后，VCU檢測到充電相關(guān)信號時，會通過PCAN讓動力電池強(qiáng)制下電，以確保充電時高壓電路接觸器不能閉合，即不能上高壓電。

4.3 故障檢測

查閱維修手冊，找到故障碼：P1A881C——充電連接故障檢測內(nèi)容，手冊上該碼顯示的是車載充電機(jī)的電源、搭鐵、通信的電路圖，因為系統(tǒng)能正常讀碼讀數(shù)據(jù)流，暫排除故障在此線路與相關(guān)元件上。

圖3 交流充電電路圖

因故障碼指向充電連接故障，即CC信號故障，查電路圖，找到交流充電電路圖（圖3）進(jìn)行測量。接通點(diǎn)火開關(guān)，用萬用表電壓擋測量交流充電插座口CC與PE的電壓，顯示為OV異常。斷開點(diǎn)火開關(guān)，用萬用表電阻擋測量CC與PE電阻，顯示為3.3Ω異常。斷開12V蓄電池負(fù)極，分別拔下OBC低壓接頭BV10，拔下中間連接器BV01與CA58測量CC與PE電阻，顯示均為3.3Ω異常。拆下左前輪護(hù)板并拔下中間連接器CA62與BV25，測量CC與PE電阻，顯示為無窮大，正常。測量CA62/8對搭鐵電阻顯示為無窮大，正常。接回BV10插頭、BV01與CA58連接器，再次測量CA62/8對搭鐵電阻顯示也為無窮大，正常。懷疑故障在BV25/8至交流充電插座口CC之間線路同某根搭鐵線短路。

檢查充電連接線束，發(fā)現(xiàn)線束棕色線（CC信號線）與黑色線（充電口燈光控制器搭鐵線）有破損，且2根線連接在一起，測量BV25/8與BV25/6之間電阻為0Ω，異常。分開2根線，測量BV25/8與BV25/6之間電阻為無窮大，正常。

4.4 故障排除

對棕色線（CC信號線）與黑色線（充電口燈光顯示搭鐵線）用電工膠布進(jìn)行分開包扎，然后檢查車輛，按下START時，車輛高壓上電正常，充電連接指示燈不再顯示，斷續(xù)上下高壓電故障現(xiàn)象消失。連接診斷儀，清碼，讀取OBC故障碼，無故障碼；查看OBC數(shù)據(jù)流“充電槍連接檢測”值始終顯示：“充電槍未連接”，正常。外出試車，行駛中沒出現(xiàn)斷續(xù)上下高壓電現(xiàn)象，故障排除。

5 結(jié)束語

本文中的故障是CC信號線與充電口燈光顯示搭鐵線間短路，促發(fā)了充電與上高壓電的功能互鎖，但當(dāng)下高壓后，系統(tǒng)由于存在上高壓請求，同時又檢測不到充電連接等信號，又上高壓電。上完高壓電后，有時又檢測到有CC信號故障，又下高壓電，從而出現(xiàn)斷續(xù)上下高壓電的故障現(xiàn)象。在純電動汽車故障日常檢測中，除了要了解其工作原理，還要注意其功能安全設(shè)計，才能做到全面分析故障，快速鎖定故障。