職業技能大賽視域下的新能源汽車故障診斷

【摘" 要】近幾年新能源汽車的銷量逐漸增長，市場占有率逐年提升，對新能源汽車后市場的發展提出了更高的要求。全國職業院校技能大賽為培養新能源汽車后市場人才發揮了重要作用。文章從職業技能大賽的角度，以案例分析的形式剖析新能源汽車的故障設置思路、故障診斷思路，期望能夠為高等職業教育教學活動的開展提供一定的參考，并在一定程度上促進新能源汽車后市場從業人員的技能提升。

【關鍵詞】職業院校;技能大賽;新能源汽車;故障診斷

中圖分類號：U469.72" " 文獻標識碼：B" " 文章編號：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

作者簡介

校金龍（1990—），男，助教，碩士，研究方向為新能源汽車技術。

全國職業院校技能大賽汽車故障檢修賽項包含模塊A和模塊B。模塊A為汽車動力及底盤線控系統故障檢修，目前采用的是2019款比亞迪秦純電動汽車;模塊B為發動機及車身電控系統故障檢修，目前采用的是2020款大眾邁騰。每個模塊的故障數量一般為9個，每個模塊的比賽時長一般為120min。技能大賽的評分包含過程評分和結果評分，要求參賽選手不僅要把真正的故障原因找到并排除，并且要闡明故障現象、故障分析、排故過程以及故障機理。在故障排除過程當中做到思維敏捷、邏輯合理、檢測迅速、判斷準確。這里所表述的“找到故障”指的是通過分析和診斷將故障原因縮小至最小節點。最小節點指的是車輛上不能再進行拆分的最小單元。文章基于2019款比亞迪秦EV，以故障診斷案例的形式來解析全國職業院校技能大賽視域下汽車故障診斷與檢修賽項設計是如何達到“以賽促教、以賽促學、以賽促研”的目的。

1" 制動燈開關信號故障

1.1" 制動開關信號的作用及電路原理

制動燈開關是檢測制動踏板狀態的一個開關裝置。制動燈開關的作用是給BCM提供點亮制動燈的信號，給整車控制器提供車輛啟動使能信號以及給ESP提供功能介入使能信號[1]。圖1為比亞迪秦EV制動開關信號電路原理圖[2]。正常情況下，未踩下制動踏板時，開關1閉合，開關2斷開，G2I/24—EG01/1之間導線的電壓應均為0V，G28/4—B2F/1之間導線的電壓應為12V，G28/3—GK49/15（或B03/30）之間導線的電壓應為0V。當踩下制動踏板時，開關1斷開，開關2閉合，G2I/24—G28/1之間導線的電壓應為12V，G28/2—EG01/1之間導線的電壓應均為0V;B2F/1—G28/4—G28/3—GK49/15（或B03/30）之間的電壓均為12V。

1.2" 制動開關信號的故障診斷與排除

1.2.1" 故障現象描述

正常啟動時，儀表不點亮，智能鑰匙閃爍，儀表提示“啟動時，踩下制動踏板，同時按下啟動按鈕”，制動開關信號故障現象如圖2所示;單獨踩下制動踏板時，制動燈不亮，智能鑰匙不閃爍;單獨按下一鍵啟動開關時，儀表不點亮，智能鑰匙閃爍，儀表提示“啟動時，踩下制動踏板，同時按下啟動按鈕”。

1.2.2" 故障分析過程

正常啟動時與單獨按下一鍵啟動開關時儀表提醒內容相同，說明正常啟動時，BCM無法接收到正確的制動開關信號;踩下制動踏板，制動燈不亮，說明BCM無法接收到正確的制動開關信號。可能的故障原因有：制動開關本身故障;制動開關線路故障;BCM本身部分故障。根據由簡單到復雜的原則，先對制動開關電路及本身進行排查。

1.2.3" 故障診斷過程

連接蓄電池，測量BCM模塊G2I/24引腳電壓，不踩制動踏板時電壓為0V，踩下制動踏板時電壓為12V，判斷正常;連接蓄電池，測量BCM模塊G2E/11引腳電壓，不踩制動踏板時電壓為0V，踩下制動踏板時電壓也為0V，判斷異常;檢查熔斷絲F2/4，發現熔斷絲燒斷，注意：因為熔斷絲燒斷的原因未查明，此時不宜上報排查結果。

斷開蓄電池負極，測量G28/4引腳的對車身地電阻，測量值為+∞，判斷G2E/36—G28/4之間導線正常;測量G28/3引腳對車身地的電阻，測量值為0Ω，判斷制動開關本體或G28/3—GK49/15之間導線對地短路;拔下G28插接器，再次測量G28/3引腳對車身地電阻，測量值為+∞，說明G28/3—GK49/15之間導線正常;壓下制動開關按鈕，測量3號腳與其他引腳之間的電阻，測量結果為3號腳與2、4號腳之間的阻值為0Ω，與1號腳之間的阻值為+∞，判斷在制動開關內部3號腳與2號腳短接，制動開關損壞。

1.2.4" 故障機理分析

由于制動開關的3號腳與2號腳短接，所以在踩下制動踏板時，G2E/36—G28/4之間導線接地，致使熔斷絲F2/4燒斷。在故障排除過程當中必須注意制動開關的動態特性，將故障點縮至最小。

2" 動力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行部件供電[3]。IG3電在電池管理器內部分別與負極接觸器供電引腳、正極/預充接觸器供電引腳、快充接觸器供電引腳導通。動力CAN總線的其中一個終端電阻通過電池管理器的引腳連接在電路中[4]。

2.2" 動力CAN總線的故障診斷與排除

2.2.1" 故障現象描述

CAN總線故障現象如圖4所示，踩制動踏板，按下一鍵啟動開關，儀表點亮，但是高壓無法上電，OK燈不亮;儀表無法顯示動力電池SOC，且儀表提示“請檢查動力系統”、“請檢查擋位系統”等信息。

2.2.2" 故障分析過程

儀表無法接收到BMS上報的動力電池包電量，同時儀表顯示“請檢查動力系統”、“請檢查擋位系統”等，說明CAN總線無法傳輸信息，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" 故障診斷過程

連接解碼器，讀取BMS的故障碼，解碼器顯示“測試設備與汽車電腦不能通信”，如圖5所示，說明CAN總線異常;用示波器同時測量動力CANH和動力CANL的波形，測量結果如圖6所示，隱性電壓過高，可能與某一高電壓導線發生短路。

下電，斷開蓄電池負極，測量BK45B/17引腳與BK45B/1號引腳的電阻，顯示為+∞，判斷正常;測量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;測量BK45B/16引腳與BK45B/8引腳的電阻，顯示為0Ω，判斷異常，說明某一電源與BK45B/16引腳互短。

拔下BMS模塊，再次測量BK45B/16引腳與BK45B/8號引腳的電阻，顯示為+∞，判斷正常，說明故障根本原因不在此處;拔下BMS模塊，測量線束端BK45B/14引腳與BK45B/8號引腳的電阻，顯示為+∞，判斷正常，說明故障根本原因不在此處;拔下BMS模塊，測量線束端BK45B/14引腳與BK45A/16號引腳的電阻，顯示為0Ω，判斷異常，但是還未將故障縮小至最小節點。

拔下電池包低壓插接器BK51，再次測量BK45B/14引腳與BK45A/16號引腳的電阻，顯示為0Ω，判斷BK45B/14—BK45B/9導線與BK45A/16—BK51/6導線之間出現短路故障。

2.2.4" 故障機理分析

BK45B/14—BK45B/9導線與BK45A/16—BK51/6導線之間出現短路故障，CANH與CANL總線的電壓均被拉高，無法實現各動力模塊控制單元之間的信息交互[1]，導致儀表控制單元無法收到BMS發送的SOC，無法收到擋位傳感器上報的擋位信息等。

3" 結束語

依據故障現象分析可能的故障原因，考察學生對整車控制邏輯的理解情況。依據分析的故障原因對整車電路進行檢測，考察學生對整車電路原理的理解情況;在2h的時間里，需要排查出9個故障點，考察了學生對工具使用的熟練程度以及排故技巧。可以看出，高等職業院校技能大賽汽車故障檢修賽項對學生的考察是多維度的。對參賽選手的考察也是對指導教師的能力水平的考察。通過技能大賽可以敦促教師不斷深入研究，達到“以賽促教、以賽促學、以賽促研”的目的，在一定程度上提升新能源汽車后市場服務人員的素質和水平。

參考文獻：

[1] 李昕. 基于流程圖的新能源汽車制動開關故障診斷[J]. 內燃機與配件，2023（8）：46-48.

[2] 比亞迪汽車公司. 全新秦EV電器原理圖冊[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動力系統通訊網絡故障分析[J]. 汽車維修，2022（4）：25-27.

（編輯" 凌" 波）

收稿日期：2023-11-30

*基金項目：2022年度河南省高等學校重點科研項目（23A410004）;2022年度河南省高等學校重點科研項目（23B460022）;2023年度河南省高等學校重點科研項目（24B460007）。