新能源汽車故障診斷及維修技術探討

摘要：在當前汽車產業快速發展的背景下，新能源汽車逐漸成為未來可持續交通的重要組成部分。然而隨著新技術的引入，新的挑戰也隨之出現，故障診斷與維修便是其中之一。為此，探討了新能源汽車啟動信號故障的診斷與維修技術，并以吉利帝豪EV300為案例進行詳細分析。研究結果可為業內工作人員對新能源汽車啟動信號的故障排查與維修提供實際指導。

關鍵詞：新能源汽車；故障診斷；維修技術

中圖分類號：U472" 收稿日期：2023-08-31

DOI：10.19999/j.cnki.1004-0226.2023.12.034

1 前言

隨著環境保護和能源可持續性的日益突出，新能源汽車已經成為當今汽車工業的一股強大力量[1]，其零排放、低能耗的特點不僅有助于減輕環境壓力，還為駕駛者帶來了更經濟、更高效的出行方式。然而，與傳統內燃機汽車相比，新能源汽車的電氣系統更加復雜，涵蓋了各種高科技組件，其中啟動信號系統無疑是至關重要的一部分[2]。本文以吉利帝豪EV300為例，因無法進行啟動，對其進行了故障診斷以及維修的探討。

2 新能源汽車啟動信號工作原理

隨著新能源汽車的不斷普及，其啟動信號系統作為整車電氣系統的核心組成部分，對于確保車輛的可靠啟動和正常運行具有重要作用[3]。新能源汽車啟動信號的工作原理，有以下四個關鍵環節：

a.車輛防盜系統。鑰匙或遙控器與車輛之間的無線通信以及身份驗證構成了車輛防盜系統的基礎[4]。在啟動過程中，駕駛員使用合法的鑰匙或遙控器發送啟動信號，車輛防盜系統對其進行識別，驗證合法性。一旦通過驗證，防盜模塊將向整車控制器發送解鎖信號，允許后續啟動流程進行。

b.車輛高壓系統。在車輛高壓系統中，主繼電器控制著高壓電池與驅動電機之間的電路連接，通過閉合和斷開來實現電能傳遞或切斷[5]。啟動過程中，主繼電器的閉合使高壓電池能夠為電機提供動力，形成閉合回路，實現車輛的啟動。

c.車輛自檢系統。整車控制器在啟動前會對各個子系統進行自檢，以確保系統狀態正常。自檢包括各種傳感器、執行器等檢測，以及系統參數的驗證。如果自檢結果異常，整車控制器將根據預設的策略進行相應處理，確保故障子系統不會影響整體啟動過程。

d.車輛啟動信號模塊及啟動信號線路。啟動信號模塊位于車輛內部，負責接收來自鑰匙或遙控器的無線信號，并將其轉換為電壓信號。這個電壓信號通過啟動信號線路傳遞給整車控制器，從而觸發啟動過程。

本文以吉利帝豪EV300為例，當遇到無法啟動的問題時，需要逐一檢查上述四個環節的狀態和參數。

3 故障現象與原因分析

3.1 故障現象分析

對車輛的電量狀態進行了觀察，發現電量低于20%。為了解決可能由于電池電量不足引發的啟動問題，采取了充電措施，將車輛移至充電工位進行充電。隨后，在第二天進行了車輛的復位操作，按下啟動開關，依次撥至ON擋和ST擋，試圖啟動車輛。然而，觀察儀表后發現，系統故障燈無反應，且READY燈卻未點亮，表明車輛未能成功啟動。故障現象如圖1所示。

3.2 故障原因分析

a.啟動信號的傳輸可能受到線路連接不良、損壞或斷開等問題影響，導致啟動信號無法正常傳遞到車輛的控制模塊，從而造成車輛無法啟動。

b.啟動繼電器在啟動過程中負責將電源供應傳遞至關鍵部件，如果啟動繼電器本身存在損壞、接觸不良等問題，將導致電源無法傳遞給關鍵部件，影響車輛啟動。

c.整車控制器是車輛各系統的控制中樞，若其中某部分功能存在故障，可能導致整車無法正常啟動。

d.新能源汽車通常配備了先進的防盜系統，如無鑰匙進入和啟動系統（PEPS）。若PEPS模塊或其相關部件存在問題，可能導致車輛無法識別合法的啟動信號，進而影響啟動過程。

4 啟動電路圖工作原理與故障診斷

4.1 啟動電路圖工作原理

在車輛處于OFF擋狀態時，當駕駛員踩下制動踏板并按下SSB（啟動開關），PEPS（無鑰匙進入和啟動系統）插座的IP33/23號腳會產生一個動態電壓信號，其范圍在0.5～4.5V之間。這個電壓信號將被輸送至啟動繼電器ER19/2號腳。通過連接至車身搭鐵，啟動繼電器ER19/2號腳形成一個閉合回路。當動態電壓信號輸入至啟動繼電器ER19/2號腳時，它激活了啟動繼電器的線圈，使得繼電器的觸點ER19/1號腳和ER19/5號腳閉合。閉合的觸點ER19/1號腳和ER19/5號腳導致IG1繼電器的輸出電壓（12V）從保險IF25處流過，經過插座CA20/6號腳輸入至啟動繼電器ER19/5號腳。接著，輸出電壓由啟動繼電器ER19/3號腳傳送至VCU（整車控制器）插座的CA54/10號腳。一旦VCU插座CA54/10號腳接收到啟動信號，VCU將開始對車輛進行自檢，驗證各個系統的狀態。隨后，VCU將向驅動電機發送啟動指令，觸發驅動電機啟動，從而實現車輛的啟動。啟動電路圖如圖2所示。

4.2 故障診斷

4.2.1 啟動信號故障

a.佩戴個人高壓安全防護設備，進行車輛的基本檢查，確保車輛整體狀態正常，沒有明顯的損壞或異常。

b.檢查車輛的高低壓連接線束，確保連接正常，沒有任何松動、斷開或損壞的現象。

c.打開車輛的燈光開關，使用萬用表的直流電壓擋，測量低壓蓄電池電壓。正常情況下，這個電壓應在12 V±1 V的范圍內。

d.判斷啟動信號是否正常發出。可通過電壓測量法來檢測，在車輛啟動開關從OFF擋切換到ST擋瞬間，使用在線背插法測量IP33/23插座的電壓，對地電壓的變化應在0[～]12 V±0[～]1 V的范圍內。如果對地電壓異常，則判斷PEPS模塊發出啟動信號異常。

4.2.2 啟動信號線路故障

在遇到車輛雖然接收到正常的PEPS模塊發出的啟動信號，但仍無法啟動的情況下，需要更深入的探究是否整車控制器成功接收到啟動信號。為了確認并解決此問題，采用電阻測量法，以驗證啟動線路的正常性。以下是詳細步驟：

a.測量啟動開關與IP33/23插座和啟動繼電器ER19/1之間的電阻。將蓄電池斷開，萬用表調至歐姆擋，紅表筆接觸IP33/23插座上的第1針（蓄電池正極），將黑表筆接觸CA54/10插座上的第2針（整車控制器地線）。將啟動開關撥至ON位置，觀察萬用表顯示值。如果顯示值為0或無窮大，則說明該段線路存在斷路或短路故障；如果顯示值為0.5 Ω左右，則說明該段線路正常。將萬用表紅表筆接觸IP33/23插座上的第2針（ER19/1控制端），將黑表筆接觸CA54/10插座上的第2針（整車控制器地線）。將啟動開關撥至ON位置，觀察萬用表顯示值。如果顯示值為0或無窮大，則說明該段線路存在斷路或短路故障；如果顯示值為0.5 Ω左右，則說明該段線路正常。

b.測量啟動繼電器ER19/5對地電壓。將蓄電池連接好，萬用表調至直流電壓擋，紅表筆接觸ER19/5上的第1針（蓄電池正極），將黑表筆接觸車身搭鐵。將啟動開關撥至ON位置，觀察萬用表顯示值。如果顯示值為0或接近0，則說明該段線路存在斷路或短路故障；如果顯示值為12 V左右，則說明該段線路正常。

c.測量啟動繼電器ER19/5與整車控制器插座CA54/10之間的電阻。將蓄電池斷開，萬用表調至歐姆擋，紅表筆接觸ER19/5上的第2針（起動機端），將黑表筆接觸CA54/10插座上的第1針（整車控制器起動機信號）。將啟動開關撥至ON位置，觀察萬用表顯示值。如果顯示值為0或無窮大，則說明該段線路存在斷路或短路故障；如果顯示值為0.5 Ω左右，則說明該段線路正常。

4.2.3 啟動信號線路器件故障

在遇到PEPS模塊發出正常啟動信號，但車輛無法正常啟動的情況下，需進一步考慮可能的啟動信號線路器件故障。關注啟動繼電器ER19，它在啟動信號傳遞中起著重要作用。通過使用電阻測量法，可以判斷啟動繼電器ER19線圈的電阻情況。若啟動繼電器ER19線圈電阻異常，表明啟動繼電器線圈存在故障，需考慮更換該繼電器。然而，如果啟動繼電器ER19線圈電阻正常，可以進行以下步驟來進一步判斷問題：使用短接線將啟動繼電器ER19/1和ER19/2連接起來，以模擬繼電器閉合狀態。使用電阻測量法，測量啟動繼電器ER19/5和ER19/3之間的電阻。若測量值不小于1 Ω，表明啟動繼電器開關端存在故障，需考慮更換該繼電器。若測量值正常，則判斷整車控制器模塊局部故障。

5 實際故障診斷維修過程

5.1 故障診斷

在面對車輛無法正常啟動的情況下，需要進行詳細的故障排查和維修過程，以確保問題得以解決。以下幾點是實際故障診斷維修過程：

a.個人高壓防護和準備工作。首先關閉啟動開關，采取個人高壓防護措施，拔下蓄電池負極，并進行絕緣防護措施。為了確保人員和車輛的安全，避免高壓電流造成任何傷害或損壞。

b.測量低壓蓄電池電壓。打開車輛機艙蓋，開啟車輛大燈，使用萬用表測量低壓蓄電池電壓。測量值為11.8 V，排除低壓蓄電池電量不足的可能性。

c.檢查IP33/23至車身搭鐵電壓。使用萬用表和探針相結合的在線背插法，測量IP33/23至車身搭鐵的電壓。結果顯示為0[～]12 V[～]0的動態數據，這表示電壓正常，可以進行下一步的測量。

d.測量CA39/7至車身搭鐵的電壓。結果顯示為0[～]12.1 V[～]0的動態數據，如圖3所示，確認電壓正常，可以進行下一步的測量。

e.檢查ER19/1至車身搭鐵電壓。繼續使用萬用表和探針相結合的在線背插法，測量ER19/1至車身搭鐵的電壓。結果顯示為0[～]11.7 V[～]0的動態數據，電壓正常，可以繼續下一步的測量。此步驟主要檢查啟動繼電器的輸入端是否正常。

f.檢查ER19/2至車身搭鐵電阻。使用萬用表和探針相結合的在線背插法，測量ER19/2至車身搭鐵的電阻。結果顯示為0.9Ω，電阻值在正常范圍內，可以繼續下一步的測量。

g.測量ER19/5至車身搭鐵的電壓。結果顯示為11.8 V，電壓正常，可以繼續下一步的測量。此步驟主要檢查啟動繼電器的輸出端是否正常。

h.測量ER19/3至車身搭鐵的電壓。結果顯示為0 V，電壓異常，表示存在問題，需要進一步分析。

i.測量ER19/2至ER19/1的電阻。結果顯示為無窮大，電阻值異常，需要進一步分析。此步驟主要檢查啟動繼電器的線圈端是否有通路。

j.檢查低壓蓄電池正極至啟動繼電器ER19/1插座電阻。測量低壓蓄電池正極至啟動繼電器ER19/1插座的電阻，結果顯示為無窮大，電阻值異常。

5.2 故障分析

基于上述詳細測量結果，可以得出結論，故障點位于啟動繼電器的輸入端，即低壓蓄電池正極至啟動繼電器ER19/1插座的線路上。由于該線路上存在一個熔斷器，可能熔斷器已經燒斷，導致線路斷開，進而造成啟動繼電器無法接收輸入信號，從而無法輸出信號給起動機，導致車輛無法啟動。

5.3 故障維修

拔下啟動繼電器ER19/1，并檢查其外觀和內部結構，發現啟動繼電器本身沒有損壞，只是熔斷器燒斷了。更換新的熔斷器，并重新安裝啟動繼電器ER19/1，注意熔斷器的規格和位置要正確對齊，恢復車輛原始狀態，并重新連接蓄電池負極和動力母線。打開車輛大燈，用萬用表測量低壓蓄電池電壓，測量值為11.8 V，判斷車輛可以正常啟動。按下啟動開關，觀察儀表顯示，發現READY燈亮起，判斷車輛進入READY狀態，如圖4所示。試駕車輛，檢查車輛的其他功能是否正常，沒有發現異常。

6 結語

本文通過詳細的故障現象確認、分析以及實際故障診斷維修過程，系統地解釋了吉利帝豪EV300啟動信號故障的排查與解決方法。通過對車輛啟動信號的工作原理和相關線路進行分析，能夠更好地理解可能的故障原因和解決方案。故障診斷是一項復雜的工作，需要仔細的思考、準確的測量和分析，以及嚴謹的步驟來找出問題的根本原因。本文所介紹的方法和步驟，可以為故障排查提供一定的指導，幫助技術人員更高效地解決類似問題。

參考文獻：

[1]王一寧.新能源汽車技術的發展及其社會影響研究[D].哈爾濱：哈爾濱師范大學，2018.

[2]胡凱.新能源汽車電氣系統故障診斷[J].時代汽車，2022（8）：115-116.

[3]趙占勇.面向新能源汽車整車電氣測試系統的研究[D].天津：河北工業大學，2019.

[4]姚可霞，史賽賽.淺談汽車鑰匙芯片的防盜原理[J].汽車維護與修理，2017（6）：83-84.

[5]丁更新，鄔學建，潘福中，等.高壓回路控制電路及電動汽車：中國，CN201820817593.4[P].2018-02-08.

作者簡介：

田闖，男，1991年生，助理講師，研究方向為新能源汽車故障診斷。