張公平

（益陽(yáng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南 益陽(yáng) 413000）

隨著全球?qū)囕vCO2排放標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高，新能源汽車逐漸成為社會(huì)熱點(diǎn)討論話題[1-2]。自新能源汽車進(jìn)入市場(chǎng)以來(lái)，相關(guān)維修人員長(zhǎng)期供不應(yīng)求，與傳統(tǒng)燃油車維修人員不同，新能源汽車維修人員不但要有傳統(tǒng)燃油車的基礎(chǔ)，還要經(jīng)過(guò)嚴(yán)格專業(yè)培訓(xùn)后才能進(jìn)行新能源汽車維修，否則不但車輛維修不好，甚至還會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的安全事故[3-5]。本文以吉利帝豪EV300 型號(hào)車輛為例，由于某一故障該車不能正常啟動(dòng)，對(duì)其進(jìn)行了純電動(dòng)新能源汽車的故障分析、故障排查。

1 新能源汽車啟動(dòng)信號(hào)工作原理

不僅傳統(tǒng)燃油車有啟動(dòng)信號(hào)，新能源汽車也有，對(duì)于傳統(tǒng)燃油車啟動(dòng)信號(hào)工作原理而言，新能源汽車啟動(dòng)信號(hào)工作原理分為4 個(gè)環(huán)節(jié)：第一環(huán)節(jié)，車輛防盜正常；第二環(huán)節(jié)，車輛高壓系統(tǒng)正常；第三環(huán)節(jié)，車輛自檢正常；第四環(huán)節(jié)，車輛啟動(dòng)信號(hào)模塊及啟動(dòng)信號(hào)線路正常[6-9]。若其中任一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題，車輛均無(wú)法正常啟動(dòng)，本文以吉利帝豪EV300 無(wú)法啟動(dòng)的故障診斷為例進(jìn)行研究。

2 故障現(xiàn)象確認(rèn)與分析

2.1 故障現(xiàn)象確認(rèn)

在檢查車輛剩余電量時(shí)，發(fā)現(xiàn)電量低于20%，將車輛移動(dòng)至充電工位進(jìn)行充電。第二天進(jìn)行車輛復(fù)位時(shí)，發(fā)現(xiàn)車輛啟動(dòng)開(kāi)關(guān)只能到ON 檔，不能到ST檔，儀表顯示無(wú)系統(tǒng)故障燈，無(wú)READY 燈，車輛無(wú)法正常啟動(dòng)。故障現(xiàn)象確認(rèn)如圖1所示。

圖1 故障現(xiàn)象確認(rèn)

2.2 故障分析

1）啟動(dòng)系統(tǒng)相關(guān)線路故障；

2）啟動(dòng)繼電器故障；

3）整車控制器（VCU）局部故障；

4）車輛防盜系統(tǒng)（PEPS）局部故障。

3 吉利帝豪EV300啟動(dòng)電路圖工作原理與診斷方案設(shè)計(jì)分析

3.1 吉利帝豪EV300啟動(dòng)電路圖工作原理

吉利帝豪EV300啟動(dòng)信號(hào)工作原理：當(dāng)踩下制動(dòng)踏板按下SSB，PEPS（無(wú)鑰匙進(jìn)入和無(wú)鑰匙啟動(dòng)系統(tǒng)）插座IP33/23 號(hào)腳發(fā)出12 V 左右的動(dòng)態(tài)電壓至對(duì)插IP90/7 號(hào)腳和CA39/7 號(hào)腳輸入至啟動(dòng)繼電器ER19/2號(hào)腳，經(jīng)過(guò)啟動(dòng)繼電器ER19/1 號(hào)腳與車身搭鐵，當(dāng)PEPS（無(wú)鑰匙進(jìn)入和無(wú)鑰匙啟動(dòng)系統(tǒng)）發(fā)出的動(dòng)態(tài)電壓經(jīng)過(guò)該線路的一瞬間，啟動(dòng)繼電器ER19 觸點(diǎn)端瞬間閉合。此時(shí)，由IG1 繼電器發(fā)出的電壓經(jīng)過(guò)保險(xiǎn)IF25至插座CA20/6號(hào)腳輸入到啟動(dòng)繼電器ER19/5號(hào)腳，再由啟動(dòng)繼電器ER19/3 號(hào)腳將12 V 左右的動(dòng)態(tài)電壓輸出至VCU（整車控制器）插座CA54/10 號(hào)腳進(jìn)入VCU（整車控制器），當(dāng)VCU（整車控制器）接收到此信號(hào)時(shí)，啟動(dòng)車輛[10-11]。吉利帝豪EV300啟動(dòng)電路圖如圖2所示。

圖2 吉利帝豪EV300 啟動(dòng)電路圖

3.2 診斷方案設(shè)計(jì)分析

由圖1 可知，儀表顯示車輛狀態(tài)所處環(huán)節(jié)為自檢正常，但無(wú)法正常啟動(dòng)，可以判斷車輛狀態(tài)在第四環(huán)節(jié)前所有啟動(dòng)條件均正常，由此可劃分該故障范圍為無(wú)啟動(dòng)信號(hào)或啟動(dòng)信號(hào)線路及其器件故障。下面針對(duì)啟動(dòng)信號(hào)故障、啟動(dòng)信號(hào)線路故障、啟動(dòng)信號(hào)線路器件故障進(jìn)行診斷與排除，具體如下[12]。

3.2.1 啟動(dòng)信號(hào)故障

1）做好個(gè)人高壓安全防護(hù)后，進(jìn)行車輛基本檢查，確保車輛高低壓連接線束連接正常。

2）打開(kāi)車輛燈光開(kāi)關(guān)，使用萬(wàn)用表直流電壓檔測(cè)量低壓蓄電池電壓，正常值為12 V±1 V，測(cè)量完畢后關(guān)閉燈光開(kāi)關(guān)。對(duì)于啟動(dòng)信號(hào)故障，采用電壓測(cè)量法，判斷啟動(dòng)信號(hào)是否正常發(fā)出。首先，將車輛啟動(dòng)開(kāi)關(guān)打至OFF 檔，使用萬(wàn)用表與探針相結(jié)合的在線背插法，測(cè)量IP33/23 在車輛啟動(dòng)開(kāi)關(guān)OFF 檔-ST 檔瞬間對(duì)地電壓，正常值為0～12 V±0～1 V。若異常，則判斷PEPS模塊發(fā)出啟動(dòng)信號(hào)異常。

3.2.2 啟動(dòng)信號(hào)線路故障

1）若PEPS 模塊發(fā)出正常啟動(dòng)信號(hào)后，車輛還是不能啟動(dòng)，則判斷為整車控制器未接收到啟動(dòng)信號(hào)，那么啟動(dòng)信號(hào)線路故障則是導(dǎo)致整車控制器無(wú)法收到啟動(dòng)信號(hào)的原因。對(duì)于啟動(dòng)信號(hào)線路故障，采用電阻測(cè)量法判斷啟動(dòng)線路是否正常[13]。首先，將測(cè)量啟動(dòng)開(kāi)關(guān)打至OFF 檔，拔下蓄電池負(fù)極，并做好絕緣保護(hù)，使用萬(wàn)用表電阻檔測(cè)量IP33/23 與啟動(dòng)繼電器ER19/1 之間的電阻，正常值為小于1 Ω。若測(cè)量值不為1 Ω 以下，則該線路判斷異常，分段檢測(cè)直至找到故障點(diǎn)。若測(cè)量結(jié)果正常，則繼續(xù)使用萬(wàn)用表電阻檔測(cè)量啟動(dòng)繼電器ER19/2 與車身搭鐵之間的電阻，正常值為小于1 Ω。若測(cè)量值不為1 Ω 以下，則該線路判斷異常，維修該線束。若測(cè)量結(jié)果正常，則進(jìn)行下一步測(cè)量。

2）啟動(dòng)開(kāi)關(guān)打至ON 檔，用萬(wàn)用表直流電壓檔測(cè)量啟動(dòng)繼電器ER19/5對(duì)地電壓，正常值為12 V±1 V。若測(cè)量結(jié)果異常，則使用萬(wàn)用表電阻檔分段檢測(cè)熔斷絲IF20輸入端與啟動(dòng)繼電器ER19/5之間線束，直至找到故障點(diǎn)。當(dāng)測(cè)量結(jié)果正常時(shí)，則進(jìn)行下一步測(cè)量。

3）啟動(dòng)開(kāi)關(guān)打至OFF 檔，使用萬(wàn)用表電阻檔測(cè)量啟動(dòng)繼電器ER19/5 與整車控制器插座CA54/10 之間電阻，正常值為小于1 Ω。若測(cè)量值不為1 Ω 以下，則該線路判斷異常，維修該線束。當(dāng)測(cè)量結(jié)果正常時(shí)，則進(jìn)行下一步測(cè)量。

3.2.3 啟動(dòng)信號(hào)線路器件故障

1）若PEPS 發(fā)出正常啟動(dòng)信號(hào)，且啟動(dòng)信號(hào)線路均正常，車輛還是不能正常啟動(dòng)，那么啟動(dòng)信號(hào)線路器件故障則是導(dǎo)致整車控制器無(wú)法收到啟動(dòng)信號(hào)的原因。對(duì)于啟動(dòng)信號(hào)線路器件故障，采用電壓測(cè)量法與電阻測(cè)量法判斷啟動(dòng)線路器件是否正常[14]。首先，將測(cè)量啟動(dòng)開(kāi)關(guān)打至OFF 檔，拔下蓄電池負(fù)極，并做好絕緣保護(hù)，拔下啟動(dòng)繼電器ER19，使用萬(wàn)用表電阻檔測(cè)量ER19/1 與ER19/2 之間的線圈電阻，正常值為80 Ω±5 Ω。若測(cè)量結(jié)果異常時(shí)，判斷啟動(dòng)繼電器ER19 線圈端故障，更換該繼電器。當(dāng)測(cè)量結(jié)果正常時(shí)，使用兩根短接線分別連接啟動(dòng)繼電器ER19/1 與ER19/2，同時(shí)將連接ER19/1 端的短接線連接低壓蓄電池正級(jí)，將連接ER19/2 端的短接線連接低壓蓄電池負(fù)級(jí)，使用萬(wàn)用表電阻檔測(cè)量啟動(dòng)繼電器ER19/5與ER19/3之間電阻，正常值為小于1 Ω。若測(cè)量值不為1 Ω 以下，判斷啟動(dòng)繼電器開(kāi)關(guān)端故障，更換該繼電器。當(dāng)測(cè)量結(jié)果正常時(shí)，判斷整車控制器模塊局部故障[15]。

2）根據(jù)故障現(xiàn)象、診斷方案設(shè)計(jì)分析繪制出診斷流程圖，如圖3所示。

圖3 診斷流程圖

4 診斷過(guò)程

根據(jù)上文故障原因分析與車輛啟動(dòng)原理分析，對(duì)該車的故障原因依次診斷排除。查閱該車型的維修電路圖與維修手冊(cè)，并按照診斷流程對(duì)其進(jìn)行檢修，具體診斷檢修過(guò)程如下。

1）啟動(dòng)開(kāi)關(guān)打至OFF 檔，做好個(gè)人高壓防護(hù)，拔下蓄電池負(fù)極，并做好絕緣防護(hù)，靜止5 min 后拔下動(dòng)力母線，做好絕緣防護(hù)后鋪設(shè)車內(nèi)外四件套，如圖4所示。

圖4 鋪設(shè)車內(nèi)外四件套

2）打開(kāi)車輛機(jī)艙蓋，打開(kāi)車輛大燈，萬(wàn)用表調(diào)至電壓檔測(cè)量低壓蓄電池電壓，測(cè)量值為11.8 V，如圖5所示，判斷車輛可以正常啟動(dòng)。

圖5 測(cè)量低壓蓄電池電壓

3）連接診斷儀（百通科信），選擇吉利帝豪EV300 車型，進(jìn)入整車控制器（VCU）系統(tǒng)讀取故障碼，并未發(fā)現(xiàn)故障碼，再進(jìn)入整車控制器（VCU）讀取數(shù)據(jù)流，讀取到車輛起動(dòng)機(jī)狀態(tài)——未激活，判斷啟動(dòng)信號(hào)異常，如圖6所示。

圖6 讀取數(shù)據(jù)流

4）啟動(dòng)開(kāi)關(guān)打至ST 檔，用萬(wàn)用表與探針相結(jié)合的在線背插法測(cè)量IP33/23 至車身搭鐵電壓，結(jié)果顯示0～12 V～0 動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，如圖7 所示，判斷正常，進(jìn)行下一步測(cè)量。

圖7 IP33/23至車身搭鐵電壓

5）啟動(dòng)開(kāi)關(guān)打至ST 檔，用萬(wàn)用表與探針相結(jié)合的在線背插法測(cè)量CA39/7 至車身搭鐵電壓，結(jié)果顯示0～12.1 V～0 動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，如圖8 所示，判斷正常，進(jìn)行下一步測(cè)量。

圖8 CA39/7 至車身搭鐵電壓

6）啟動(dòng)開(kāi)關(guān)打至ST 檔，用萬(wàn)用表與連接線、轉(zhuǎn)接頭相結(jié)合的在線測(cè)量法測(cè)量ER19/1 至車身搭鐵電壓，結(jié)果顯示0～11.7 V～0 動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，如圖9 所示，判斷正常，進(jìn)行下一步測(cè)量。

圖9 ER19/1 至車身搭鐵電壓

7）啟動(dòng)開(kāi)關(guān)打至OFF 檔，斷開(kāi)低壓蓄電池負(fù)極，拔下啟動(dòng)繼電器ER19，使用萬(wàn)用表電阻檔測(cè)量ER19/2 至車身搭鐵電阻，結(jié)果顯示0.9 Ω，如圖10 所示，判斷正常，進(jìn)行下一步測(cè)量。

圖10 ER19/2至車身搭鐵電阻

8）啟動(dòng)開(kāi)關(guān)打至ST 檔，用萬(wàn)用表與連接線、轉(zhuǎn)接頭相結(jié)合的在線測(cè)量法測(cè)量ER19/5 至車身搭鐵電壓，結(jié)果顯示為11.8 V，如圖11 所示，判斷正常，進(jìn)行下一步測(cè)量。

圖11 ER19/5至車身搭鐵電壓

9）啟動(dòng)開(kāi)關(guān)打至ST 檔，用萬(wàn)用表與連接線、轉(zhuǎn)接頭相結(jié)合的在線測(cè)量法測(cè)量ER19/3 至車身搭鐵電壓，結(jié)果顯示動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)為0 V，如圖12 所示，判斷ER19繼電器開(kāi)關(guān)端未工作，進(jìn)行下一步測(cè)量。

圖12 ER19/3至車身搭鐵電壓

10）啟動(dòng)開(kāi)關(guān)打至OFF 檔，斷開(kāi)低壓蓄電池負(fù)極，拔下啟動(dòng)繼電器ER19，使用萬(wàn)用表電阻檔測(cè)量ER19/2 至ER19/1 電阻，結(jié)果顯示為無(wú)窮大，如圖13所示，判斷異常，進(jìn)行下一步測(cè)量。

圖13 ER19/2至ER19/1電阻

11）啟動(dòng)開(kāi)關(guān)打至OFF 檔，斷開(kāi)低壓蓄電池負(fù)極，拔下啟動(dòng)繼電器ER19，使用萬(wàn)用表電阻檔測(cè)量車輛低壓蓄電池正極至啟動(dòng)繼電器ER19/1 插座電阻，結(jié)果顯示為無(wú)窮大，如圖14 所示。由此判斷啟動(dòng)繼電器ER19/1 插座至IP33/23 之間線路未與低壓蓄電池正極互短，判斷故障點(diǎn)為啟動(dòng)繼電器ER19 線圈端異常熔斷。

圖14 低壓蓄電池正極至啟動(dòng)繼電器ER19/1插座電阻

12）更換ER19 繼電器后，啟動(dòng)開(kāi)關(guān)打至ST 檔，車輛儀表顯示READY 燈，車輛正常啟動(dòng)，如圖15所示。

圖15 車輛正常啟動(dòng)

5 結(jié)束語(yǔ)

本文為解決新能源汽車無(wú)法啟動(dòng)故障，分析出故障診斷方案，用實(shí)例真實(shí)有效地展現(xiàn)出了同一類故障診斷排除的思路，同時(shí)講解了新能源汽車啟動(dòng)的4 個(gè)環(huán)節(jié)以及相關(guān)條件，通過(guò)觀察車輛故障現(xiàn)象與文中的分析大致判斷故障范圍，然后圍繞故障范圍進(jìn)行分段檢測(cè)，直至檢查出故障點(diǎn)位置，在節(jié)省時(shí)間以及維修成本的同時(shí)，可以更快地診斷出新能源汽車不能正常啟動(dòng)這一類故障。

由于設(shè)備條件和自身存在的原因，本文的故障診斷方案分析與實(shí)際案例排查過(guò)程中都存在許多不足之處。1）為了更好地對(duì)新能源汽車啟動(dòng)類故障進(jìn)行診斷維修，應(yīng)考慮車輛的使用環(huán)境對(duì)車輛本身的影響。2）由于檢修設(shè)備條件的限制，車輛啟動(dòng)信號(hào)檢測(cè)時(shí)沒(méi)有選用示波器，未能實(shí)時(shí)檢測(cè)車輛啟動(dòng)信號(hào)狀態(tài)。若該故障診斷分析用于長(zhǎng)期工作在惡劣環(huán)境下的新能源汽車時(shí)，所用的診斷設(shè)備不能滿足在惡劣條件下的數(shù)據(jù)檢測(cè)要求，可根據(jù)需求再引入示波器測(cè)量。