【摘" 要】近幾年新能源汽車的銷量逐漸增長(zhǎng)，市場(chǎng)占有率逐年提升，對(duì)新能源汽車后市場(chǎng)的發(fā)展提出了更高的要求。全國(guó)職業(yè)院校技能大賽為培養(yǎng)新能源汽車后市場(chǎng)人才發(fā)揮了重要作用。文章從職業(yè)技能大賽的角度，以案例分析的形式剖析新能源汽車的故障設(shè)置思路、故障診斷思路，期望能夠?yàn)楦叩嚷殬I(yè)教育教學(xué)活動(dòng)的開展提供一定的參考，并在一定程度上促進(jìn)新能源汽車后市場(chǎng)從業(yè)人員的技能提升。

【關(guān)鍵詞】職業(yè)院校;技能大賽;新能源汽車;故障診斷

中圖分類號(hào)：U469.72" " 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B" " 文章編號(hào)：1003-8639（ 2024 ）06-0085-02

Fault Diagnosis of New Energy Vehicle in the View of Vocational Skill Competition*

XIAO Jinlong

（Henan Industry and Trade Vocational College，Zhengzhou 451191，China）

【Abstract】In recent years，the sales of new energy vehicles are increasing gradually，and the market share is increasing year by year. The national technical competition of vocational colleges has played an important role in cultivating new energy automobile market talents. From the angle of professional skill contest，this paper analyzes the ideas of fault setting，fault diagnosis of new energy vehicle through case analysis，which can provide some references for the development of teaching activities in higher vocational education，to a certain extent，the promotion of new energy vehicles after the market to enhance the skills of practitioners.

【Key words】vocational schools;skills contests;new energy vehicles;fault diagnosis

作者簡(jiǎn)介

校金龍（1990—），男，助教，碩士，研究方向?yàn)樾履茉雌嚰夹g(shù)。

全國(guó)職業(yè)院校技能大賽汽車故障檢修賽項(xiàng)包含模塊A和模塊B。模塊A為汽車動(dòng)力及底盤線控系統(tǒng)故障檢修，目前采用的是2019款比亞迪秦純電動(dòng)汽車;模塊B為發(fā)動(dòng)機(jī)及車身電控系統(tǒng)故障檢修，目前采用的是2020款大眾邁騰。每個(gè)模塊的故障數(shù)量一般為9個(gè)，每個(gè)模塊的比賽時(shí)長(zhǎng)一般為120min。技能大賽的評(píng)分包含過(guò)程評(píng)分和結(jié)果評(píng)分，要求參賽選手不僅要把真正的故障原因找到并排除，并且要闡明故障現(xiàn)象、故障分析、排故過(guò)程以及故障機(jī)理。在故障排除過(guò)程當(dāng)中做到思維敏捷、邏輯合理、檢測(cè)迅速、判斷準(zhǔn)確。這里所表述的“找到故障”指的是通過(guò)分析和診斷將故障原因縮小至最小節(jié)點(diǎn)。最小節(jié)點(diǎn)指的是車輛上不能再進(jìn)行拆分的最小單元。文章基于2019款比亞迪秦EV，以故障診斷案例的形式來(lái)解析全國(guó)職業(yè)院校技能大賽視域下汽車故障診斷與檢修賽項(xiàng)設(shè)計(jì)是如何達(dá)到“以賽促教、以賽促學(xué)、以賽促研”的目的。

1" 制動(dòng)燈開關(guān)信號(hào)故障

1.1" 制動(dòng)開關(guān)信號(hào)的作用及電路原理

制動(dòng)燈開關(guān)是檢測(cè)制動(dòng)踏板狀態(tài)的一個(gè)開關(guān)裝置。制動(dòng)燈開關(guān)的作用是給BCM提供點(diǎn)亮制動(dòng)燈的信號(hào)，給整車控制器提供車輛啟動(dòng)使能信號(hào)以及給ESP提供功能介入使能信號(hào)[1]。圖1為比亞迪秦EV制動(dòng)開關(guān)信號(hào)電路原理圖[2]。正常情況下，未踩下制動(dòng)踏板時(shí)，開關(guān)1閉合，開關(guān)2斷開，G2I/24—EG01/1之間導(dǎo)線的電壓應(yīng)均為0V，G28/4—B2F/1之間導(dǎo)線的電壓應(yīng)為12V，G28/3—GK49/15（或B03/30）之間導(dǎo)線的電壓應(yīng)為0V。當(dāng)踩下制動(dòng)踏板時(shí)，開關(guān)1斷開，開關(guān)2閉合，G2I/24—G28/1之間導(dǎo)線的電壓應(yīng)為12V，G28/2—EG01/1之間導(dǎo)線的電壓應(yīng)均為0V;B2F/1—G28/4—G28/3—GK49/15（或B03/30）之間的電壓均為12V。

1.2" 制動(dòng)開關(guān)信號(hào)的故障診斷與排除

1.2.1" 故障現(xiàn)象描述

正常啟動(dòng)時(shí)，儀表不點(diǎn)亮，智能鑰匙閃爍，儀表提示“啟動(dòng)時(shí)，踩下制動(dòng)踏板，同時(shí)按下啟動(dòng)按鈕”，制動(dòng)開關(guān)信號(hào)故障現(xiàn)象如圖2所示;單獨(dú)踩下制動(dòng)踏板時(shí)，制動(dòng)燈不亮，智能鑰匙不閃爍;單獨(dú)按下一鍵啟動(dòng)開關(guān)時(shí)，儀表不點(diǎn)亮，智能鑰匙閃爍，儀表提示“啟動(dòng)時(shí)，踩下制動(dòng)踏板，同時(shí)按下啟動(dòng)按鈕”。

1.2.2" 故障分析過(guò)程

正常啟動(dòng)時(shí)與單獨(dú)按下一鍵啟動(dòng)開關(guān)時(shí)儀表提醒內(nèi)容相同，說(shuō)明正常啟動(dòng)時(shí)，BCM無(wú)法接收到正確的制動(dòng)開關(guān)信號(hào);踩下制動(dòng)踏板，制動(dòng)燈不亮，說(shuō)明BCM無(wú)法接收到正確的制動(dòng)開關(guān)信號(hào)。可能的故障原因有：制動(dòng)開關(guān)本身故障;制動(dòng)開關(guān)線路故障;BCM本身部分故障。根據(jù)由簡(jiǎn)單到復(fù)雜的原則，先對(duì)制動(dòng)開關(guān)電路及本身進(jìn)行排查。

1.2.3" 故障診斷過(guò)程

連接蓄電池，測(cè)量BCM模塊G2I/24引腳電壓，不踩制動(dòng)踏板時(shí)電壓為0V，踩下制動(dòng)踏板時(shí)電壓為12V，判斷正常;連接蓄電池，測(cè)量BCM模塊G2E/11引腳電壓，不踩制動(dòng)踏板時(shí)電壓為0V，踩下制動(dòng)踏板時(shí)電壓也為0V，判斷異常;檢查熔斷絲F2/4，發(fā)現(xiàn)熔斷絲燒斷，注意：因?yàn)槿蹟嘟z燒斷的原因未查明，此時(shí)不宜上報(bào)排查結(jié)果。

斷開蓄電池負(fù)極，測(cè)量G28/4引腳的對(duì)車身地電阻，測(cè)量值為+∞，判斷G2E/36—G28/4之間導(dǎo)線正常;測(cè)量G28/3引腳對(duì)車身地的電阻，測(cè)量值為0Ω，判斷制動(dòng)開關(guān)本體或G28/3—GK49/15之間導(dǎo)線對(duì)地短路;拔下G28插接器，再次測(cè)量G28/3引腳對(duì)車身地電阻，測(cè)量值為+∞，說(shuō)明G28/3—GK49/15之間導(dǎo)線正常;壓下制動(dòng)開關(guān)按鈕，測(cè)量3號(hào)腳與其他引腳之間的電阻，測(cè)量結(jié)果為3號(hào)腳與2、4號(hào)腳之間的阻值為0Ω，與1號(hào)腳之間的阻值為+∞，判斷在制動(dòng)開關(guān)內(nèi)部3號(hào)腳與2號(hào)腳短接，制動(dòng)開關(guān)損壞。

1.2.4" 故障機(jī)理分析

由于制動(dòng)開關(guān)的3號(hào)腳與2號(hào)腳短接，所以在踩下制動(dòng)踏板時(shí)，G2E/36—G28/4之間導(dǎo)線接地，致使熔斷絲F2/4燒斷。在故障排除過(guò)程當(dāng)中必須注意制動(dòng)開關(guān)的動(dòng)態(tài)特性，將故障點(diǎn)縮至最小。

2" 動(dòng)力CAN總線故障

2.1" 電池管理器的電路原理

2019款比亞迪秦純電動(dòng)汽車的電池管理器部分電路原理如圖3所示[2]。其供電有2路，一路為常電，為電池管理器控制單元供電;另一路為IG3電，為電池管理器控制的執(zhí)行部件供電[3]。IG3電在電池管理器內(nèi)部分別與負(fù)極接觸器供電引腳、正極/預(yù)充接觸器供電引腳、快充接觸器供電引腳導(dǎo)通。動(dòng)力CAN總線的其中一個(gè)終端電阻通過(guò)電池管理器的引腳連接在電路中[4]。

2.2" 動(dòng)力CAN總線的故障診斷與排除

2.2.1" 故障現(xiàn)象描述

CAN總線故障現(xiàn)象如圖4所示，踩制動(dòng)踏板，按下一鍵啟動(dòng)開關(guān)，儀表點(diǎn)亮，但是高壓無(wú)法上電，OK燈不亮;儀表無(wú)法顯示動(dòng)力電池SOC，且儀表提示“請(qǐng)檢查動(dòng)力系統(tǒng)”、“請(qǐng)檢查擋位系統(tǒng)”等信息。

2.2.2" 故障分析過(guò)程

儀表無(wú)法接收到BMS上報(bào)的動(dòng)力電池包電量，同時(shí)儀表顯示“請(qǐng)檢查動(dòng)力系統(tǒng)”、“請(qǐng)檢查擋位系統(tǒng)”等，說(shuō)明CAN總線無(wú)法傳輸信息，可能的故障原因有：CAN總線短路、CAN總線開路、CAN總線虛接等。

2.2.3" 故障診斷過(guò)程

連接解碼器，讀取BMS的故障碼，解碼器顯示“測(cè)試設(shè)備與汽車電腦不能通信”，如圖5所示，說(shuō)明CAN總線異常;用示波器同時(shí)測(cè)量動(dòng)力CANH和動(dòng)力CANL的波形，測(cè)量結(jié)果如圖6所示，隱性電壓過(guò)高，可能與某一高電壓導(dǎo)線發(fā)生短路。

下電，斷開蓄電池負(fù)極，測(cè)量BK45B/17引腳與BK45B/1號(hào)引腳的電阻，顯示為+∞，判斷正常;測(cè)量BK45B/17引腳與BK45B/8引腳的電阻，顯示為60Ω，判斷異常，推斷可能是CANH總線與BK45B/8引腳互短;測(cè)量BK45B/16引腳與BK45B/8引腳的電阻，顯示為0Ω，判斷異常，說(shuō)明某一電源與BK45B/16引腳互短。

拔下BMS模塊，再次測(cè)量BK45B/16引腳與BK45B/8號(hào)引腳的電阻，顯示為+∞，判斷正常，說(shuō)明故障根本原因不在此處;拔下BMS模塊，測(cè)量線束端BK45B/14引腳與BK45B/8號(hào)引腳的電阻，顯示為+∞，判斷正常，說(shuō)明故障根本原因不在此處;拔下BMS模塊，測(cè)量線束端BK45B/14引腳與BK45A/16號(hào)引腳的電阻，顯示為0Ω，判斷異常，但是還未將故障縮小至最小節(jié)點(diǎn)。

拔下電池包低壓插接器BK51，再次測(cè)量BK45B/14引腳與BK45A/16號(hào)引腳的電阻，顯示為0Ω，判斷BK45B/14—BK45B/9導(dǎo)線與BK45A/16—BK51/6導(dǎo)線之間出現(xiàn)短路故障。

2.2.4" 故障機(jī)理分析

BK45B/14—BK45B/9導(dǎo)線與BK45A/16—BK51/6導(dǎo)線之間出現(xiàn)短路故障，CANH與CANL總線的電壓均被拉高，無(wú)法實(shí)現(xiàn)各動(dòng)力模塊控制單元之間的信息交互[1]，導(dǎo)致儀表控制單元無(wú)法收到BMS發(fā)送的SOC，無(wú)法收到擋位傳感器上報(bào)的擋位信息等。

3" 結(jié)束語(yǔ)

依據(jù)故障現(xiàn)象分析可能的故障原因，考察學(xué)生對(duì)整車控制邏輯的理解情況。依據(jù)分析的故障原因?qū)φ囯娐愤M(jìn)行檢測(cè)，考察學(xué)生對(duì)整車電路原理的理解情況;在2h的時(shí)間里，需要排查出9個(gè)故障點(diǎn)，考察了學(xué)生對(duì)工具使用的熟練程度以及排故技巧?？梢钥闯?，高等職業(yè)院校技能大賽汽車故障檢修賽項(xiàng)對(duì)學(xué)生的考察是多維度的。對(duì)參賽選手的考察也是對(duì)指導(dǎo)教師的能力水平的考察。通過(guò)技能大賽可以敦促教師不斷深入研究，達(dá)到“以賽促教、以賽促學(xué)、以賽促研”的目的，在一定程度上提升新能源汽車后市場(chǎng)服務(wù)人員的素質(zhì)和水平。

參考文獻(xiàn)：

[1] 李昕. 基于流程圖的新能源汽車制動(dòng)開關(guān)故障診斷[J]. 內(nèi)燃機(jī)與配件，2023（8）：46-48.

[2] 比亞迪汽車公司. 全新秦EV電器原理圖冊(cè)[Z]. 2019.

[3] 校金龍. 比亞迪秦EV CAN總線故障診斷[J]. 汽車電器，2023（10）：98-100，103.

[4] 朱路生，閆凱，倪克大. 比亞迪秦EV動(dòng)力系統(tǒng)通訊網(wǎng)絡(luò)故障分析[J]. 汽車維修，2022（4）：25-27.

（編輯" 凌" 波）

收稿日期：2023-11-30

*基金項(xiàng)目：2022年度河南省高等學(xué)校重點(diǎn)科研項(xiàng)目（23A410004）;2022年度河南省高等學(xué)校重點(diǎn)科研項(xiàng)目（23B460022）;2023年度河南省高等學(xué)校重點(diǎn)科研項(xiàng)目（24B460007）。