◆文/浙江 許祥金

案例1 2019年華晨寶馬530Le無法進(jìn)行交流充電

故障現(xiàn)象

一輛2019 年生產(chǎn)的華晨寶馬530 Le 插電混動(dòng)車輛，搭載B48 TU 型發(fā)動(dòng)機(jī)和70 kW 單電機(jī)，VIN 碼為L(zhǎng)BVKY9109KSP1＊＊＊＊，行駛里程為107 873km，插上慢充充電槍后不能對(duì)高壓電池進(jìn)行充電，同時(shí)儀表上顯示相應(yīng)的故障信息。

故障診斷與排除

接車后首先驗(yàn)證故障現(xiàn)象。插上慢充充電槍后，充電指示燈一直處于初始化狀態(tài)，黃燈閃爍，直到紅燈閃爍后指示燈熄滅，同時(shí)儀表臺(tái)上提示“電網(wǎng)電力低”(圖1)，故障車無法充電。為了排除充電樁的問題，我們更換了其他充電樁進(jìn)行測(cè)試，故障依舊，因此可以確定該車故障真實(shí)存在問題。

圖1 故障車慢充時(shí)的故障提示

連接寶馬專用診斷電腦ISID進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)故障車存有多個(gè)故障碼(圖2)，其中與充電系統(tǒng)相關(guān)的故障碼有兩個(gè)：030EC8-充電管理功能故障，充電過程開始后充電電子單元上無電壓；030ECD-充電管理功能故障，充電過程中存在故障。根據(jù)上述故障碼和故障現(xiàn)象進(jìn)行分析，導(dǎo)致該車故障的可能原因有：充電接口線路故障；充電模塊KLE自身故障。

圖2 故障車上存儲(chǔ)的故障碼

交流充電設(shè)備通過電纜線與交流充電槍進(jìn)行連接。當(dāng)充電槍插入車輛的充電口后，車載交流充電接口會(huì)接收充電槍提供的電能，并將其傳輸給便捷充電電子裝置KLE，同時(shí)傳輸相關(guān)的充電信號(hào)。KLE作為便捷充電裝置，負(fù)責(zé)接收和處理車輛端的充電信號(hào)，并將外部交流電轉(zhuǎn)換為車載高壓直流電。

當(dāng)充電槍插入充電口后，車輛控制裝置會(huì)輸出一個(gè)5V的電壓信號(hào)。然而，這個(gè)信號(hào)會(huì)被充電槍中的電阻RC拉低。車輛控制裝置可以通過檢測(cè)點(diǎn)3處的電壓降數(shù)值，計(jì)算出電阻RC的大小，從而判斷出車輛外接充電設(shè)備的狀態(tài)。圖3為故障車型交流充電系統(tǒng)電路原理圖。

圖3 故障車型交流充電系統(tǒng)電路原理圖

車輛通過CC信號(hào)感知外部充電設(shè)備的連接，而充電設(shè)備則通過CP信號(hào)確認(rèn)與車輛的連接。此外，CP信號(hào)還可以傳遞更多關(guān)于充電開啟和中斷的指令。

交流充電設(shè)備通過內(nèi)部的“供電控制裝置”輸出一個(gè)12V的電壓信號(hào)。當(dāng)充電設(shè)備與車輛連接后，12V電壓信號(hào)通過CP端口進(jìn)入車內(nèi)，并被KLE內(nèi)部的R3電阻拉低至9V。此時(shí)，供電控制裝置可以通過在檢測(cè)點(diǎn)1處檢測(cè)到的9V電壓來判斷車輛已經(jīng)與充電設(shè)備連接，如圖4所示。

圖4 故障車型與充電設(shè)備CC、CP信號(hào)檢測(cè)

執(zhí)行相關(guān)檢測(cè)計(jì)劃并讀取數(shù)據(jù)流，結(jié)果顯示KLE的輸入端無電壓輸入。KLE一直處于初始化設(shè)置狀態(tài)(圖5)，與在車間進(jìn)行充電測(cè)試的故障現(xiàn)象一致。為了確定故障原因，還需要檢查CC和CP信號(hào)是否正常。

圖5 執(zhí)行相關(guān)檢測(cè)時(shí)的數(shù)據(jù)流

為什么KLE一直處于充電初始化階段？查看CC和CP的數(shù)據(jù)流，未發(fā)現(xiàn)異常；根據(jù)故障車型充電系統(tǒng)CC、CP信號(hào)線路圖(圖6)，在高壓充電接口和充電模塊之間的插頭X418＊1B上連接線束測(cè)量適配器，并用示波器檢測(cè)CC和CP的信號(hào)波形。

圖6 故障車型充電系統(tǒng)CC、CP信號(hào)線路圖

檢測(cè)CC信號(hào)波形時(shí)，未發(fā)現(xiàn)異常。檢測(cè)CP波形并與標(biāo)準(zhǔn)波形進(jìn)行對(duì)比(圖7)后發(fā)現(xiàn)，故障車的CP信號(hào)明顯異常。檢查CP信號(hào)線路充電接口到KLE充電模塊線路無斷路和短路，因此，可以判定該車便捷充電模塊KLE內(nèi)部存在故障。更換KLE便捷充電模塊并編程后進(jìn)行測(cè)試，可以正常充電，且儀表臺(tái)上不再顯示故障信息，該車故障被徹底排除。

圖7 故障車CP信號(hào)異常波形與正常波形對(duì)比

維修小結(jié)

遇到充電系統(tǒng)故障時(shí)，我們應(yīng)該著重檢查CC和CP兩個(gè)信號(hào)，以便快速確認(rèn)故障是發(fā)生在充電接口還是充電模塊或線路中。一般，通過檢測(cè)信號(hào)波形并與標(biāo)準(zhǔn)波形進(jìn)行對(duì)比，基本就可以判定故障所在的位置。圖8是針對(duì)交流充電系統(tǒng)故障的診斷思路和流程，供大家參考。

圖8 交流充電系統(tǒng)故障診斷思路和流程

案例2 2021年華晨寶馬325右后車窗無法升降

故障現(xiàn)象

一輛2021年生產(chǎn)的華晨寶馬325，搭載寶馬B48型2.0T發(fā)動(dòng)機(jī)，VIN碼為L(zhǎng)BV6P4103MMY3＊＊＊＊，行駛里程為13 809km，該車右后車窗不能升降，其他功能無異常，故障當(dāng)前存在。

故障診斷與排除

接到車后首先驗(yàn)證故障現(xiàn)象。啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)后，無論是操作右后門上的玻璃升降器開關(guān)，還是操作主駕駛側(cè)車門上的組合開關(guān)，均無法對(duì)右后車窗進(jìn)行升降，使用遙控器也控制右后車窗升降。但其他功能未見異常。

用寶馬專用診斷電腦ISID對(duì)故障車進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)故障車內(nèi)存有多個(gè)故障碼(圖9)：O301B5-前乘客側(cè)后部車窗升降機(jī)LIN副控制單元缺失；8040D2-PWF狀態(tài)，駐車狀態(tài)激活，車載網(wǎng)絡(luò)不正常；D90C2F-LIN主控單元BFTH_LIN無通信；800ABFKAFAS攝像頭視野范圍暫時(shí)受干擾。對(duì)故障碼執(zhí)行檢測(cè)計(jì)劃，結(jié)果提示檢查其LIN線波形和線路是否正常。

圖9 故障車內(nèi)存儲(chǔ)的故障碼

查閱故障車型車窗升降控制系統(tǒng)原理圖(圖10)發(fā)現(xiàn)，該車前乘客側(cè)車門和后車門內(nèi)分別裝有一個(gè)專用的車窗升降機(jī)開關(guān)。前乘客側(cè)車門車窗升降機(jī)開關(guān)和后車門車窗升降機(jī)開關(guān)直接將信號(hào)發(fā)送到車窗控制單元。車窗控制單元集成在車窗升降機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置內(nèi)，車窗升降機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置通過LIN總線連接到車身域控制器(BDC)。該車采用拉線式車窗升降機(jī)，每個(gè)車窗升降電機(jī)上各有2個(gè)霍爾爾傳感器，以監(jiān)測(cè)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向、速度和位置。結(jié)合故障碼和故障現(xiàn)象分析，導(dǎo)致該車故障的可能原因有：LIN線路故障；升降機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置故障。

圖10 故障車型車窗升降控制系統(tǒng)工作原理

查詢故障車型車窗升降系統(tǒng)電路圖(圖11)發(fā)現(xiàn)，4個(gè)車窗升降電機(jī)均由BDC LIN線控制。進(jìn)一步查詢LIN總線概覽發(fā)現(xiàn)，該車右前和右后車窗共用一根LIN線，分別由BDC主域模塊端插頭A258＊9B的44號(hào)和46號(hào)針腳控制。

圖11 故障車型車窗升降系統(tǒng)電路圖

把BDC端插頭A258＊9B的44號(hào)和46號(hào)針腳引出，檢測(cè)LIN線波形，未見明顯異常，但電壓略低于正常值。分別測(cè)量插頭A258＊9B的44號(hào)和46號(hào)針腳與接地之間的電阻，發(fā)現(xiàn)右前門LIN線的對(duì)地電阻為2MΩ，右后門LIN線的對(duì)地電阻為無窮大，初步判斷右后車窗升降器的LIN線路存在斷路的情況。

拆開右后門飾板，測(cè)量BDC端到右后門車窗升降電機(jī)端LIN線的電阻，為無窮大，由此判定該段LIN線路存在斷路情況。為防止出現(xiàn)其他關(guān)聯(lián)問題，我們直接在BDC和右后車窗升降電機(jī)之間直接跨接了一根LIN線后試車，右后車窗升降功能恢復(fù)正常。

拆下右后車窗升降器，取出線束，去除線束外面的黑色保護(hù)膠帶，發(fā)現(xiàn)了線束斷裂的痕跡，LIN線內(nèi)部的銅線已腐蝕成粉末狀(圖12)。修復(fù)該處線束后測(cè)試，該車故障被徹底排除。

圖12 故障車上破損的LIN線

維修小結(jié)

本案例中，故障車的故障源于一根LIN線斷路。在進(jìn)行診斷時(shí)，首先需要全面理解整個(gè)系統(tǒng)的工作原理和控制邏輯，這將極大地提高維修效率。盡管對(duì)于這個(gè)故障本身來說，其修復(fù)并不困難，但我們?nèi)孕枋煜せ镜木€路測(cè)量和LIN信號(hào)的檢測(cè)方法，以確保維修過程的順利進(jìn)行。在此過程中，我們應(yīng)遵循先易后難的順序，逐步排查問題，最終完成修復(fù)。

專家點(diǎn)評(píng)

焦建剛

第一個(gè)案例是關(guān)于混動(dòng)車輛充電系統(tǒng)故障的，這種故障在以往也有出現(xiàn)。主要通過觀察儀表顯示充電槍連接是否正常，以及讀取相關(guān)故障碼、數(shù)據(jù)流，并通過CC、CP電壓信號(hào)來進(jìn)行系統(tǒng)線路檢測(cè)，從而確定故障范圍。由于充電連接是國(guó)標(biāo)規(guī)定，各車型充電裝置控制方式基本一致，具體故障檢測(cè)方法作者已詳細(xì)敘述，這里不再贅述。

接下來，我們主要探討第二個(gè)案例中存在的幾個(gè)疑問。

首先，故障碼提示“O301B5-前乘客側(cè)后部車窗升降機(jī)LIN副控制單元缺失”，造成控制模塊無法通信的原因可能有幾種：模塊供電故障、模塊搭鐵不良故障、LIN線通信故障以及模塊本身故障。通過波形測(cè)試，可以排除LIN線對(duì)地短路故障。作者提到LIN線電壓略低于標(biāo)準(zhǔn)值，但在實(shí)際維修中，LIN線電壓是在一個(gè)范圍內(nèi)變化的，不能因?yàn)槁缘陀跇?biāo)準(zhǔn)值就確定異常。

另外，作者沒有提及對(duì)右后車門的供電熔絲進(jìn)行檢測(cè)是否正常，而是直接測(cè)量了相關(guān)LIN線波形，以及分別測(cè)量插頭A2589B的44號(hào)和46號(hào)針腳與接地之間的電阻。通過數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)存在斷路情況。然而，這里存在一個(gè)疑問：既然該車右前和右后車窗共用一根LIN線，由BDC主域模塊端插頭A2589B的44號(hào)和46號(hào)針腳控制，那么我們?nèi)绾沃榔涔灿霉?jié)點(diǎn)在哪里？又是如何斷開進(jìn)行對(duì)地電阻測(cè)量的呢？這確實(shí)讓人感到疑惑。雖然故障點(diǎn)確實(shí)是LIN線存在斷路故障，但實(shí)際測(cè)量應(yīng)該是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)測(cè)量來進(jìn)行。或者通過斷開右后車窗控制開關(guān)插頭，測(cè)量其LIN線電壓是否在10V以上來進(jìn)行初步判斷其是否正常。如果無電壓或電壓過低，再進(jìn)一步執(zhí)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的電阻測(cè)量，就可以完全確定存在斷路故障。

在描述中有些信息不夠明確和存在一些疑問，這可能會(huì)影響讀者對(duì)故障排查過程的理解。因此，建議對(duì)于這類技術(shù)性的文案，應(yīng)該盡可能詳細(xì)地描述每個(gè)步驟和細(xì)節(jié)，避免出現(xiàn)模糊和矛盾的情況，使讀者能夠更準(zhǔn)確地理解故障排查的過程和結(jié)果。