



摘要:對于新能源電動汽車,如果低壓供電系統出現故障,車輛將無法上高壓電,更不能正常行駛。以2023款比亞迪秦EV車為例,對低壓上電的控制過程進行分析,并對蓄電池供電系統、智能鑰匙系統模塊、BCM/啟動按鈕模塊、BCM/制動開關模塊及各模塊或者單元的低壓上電控制原理及故障案例進行分析,研究結論可為比亞迪秦EV維修技術人員進行檢修時提供參考。
關鍵詞:比亞迪(BYD)秦EV;低壓上電;控制原理;故障案例
中圖分類號:U469 收稿日期:2024-05-22
DOI:1019999/jcnki1004-0226202407028
1 前言
新能源電動車按照電壓分類,可分為12 V直流電壓、220 V交流電壓、高壓直流電壓、三相交流電壓[1]。比亞迪秦EV供電系統分為低壓和高壓。
低壓系統包括12 V鉛蓄電池、智能鑰匙模塊、車身控制模塊、網關控制器、儀表控制模塊、整車控制器、電池管理器、空調控制器、燈光系統、制動系統、換擋系統、轉向系統、胎壓檢測系統、多媒體系統等;高壓系統的主要部件包括動力蓄電池、電機控制器、驅動電機、車載充電器OBC、接觸器、逆變器、高壓電容、充配電總成、電動壓縮機、PTC(加熱器)等[2-3]。
低壓供電系統控制高壓供電系統,低壓不上電,高壓也就不能工作,OK燈不能點亮即車輛不能行駛,因此,本文研究低壓上電的控制過程及故障排查案例。
2 低壓上電控制原理
21 智能鑰匙進入控制過程
a.車外微動開關傳感器→智能鑰匙控制器;車外微動開關傳感器相同觸摸位置的天線→鑰匙→智能鑰匙控制器(啟動子網)→BCM(MOS)→車門電機;BCM(RELAY)→左右后視鏡驅動、警告燈閃爍;儀表上的轉向信號燈閃爍。
b.鑰匙遙控→智能鑰匙系統→BCM車身模塊,BCM(MOS)車門鎖開鎖;BCM(RELAY)→左右后視鏡驅動、警告燈閃爍;儀表上的轉向信號燈閃爍。
22 啟動+制動的上電控制過程
啟動按鈕+制動踏板→BCM車身模塊(啟動子網)→智能鑰匙控制器→室內天線→鑰匙;智能鑰匙控制器(啟動子網)→BCM→(IG3吸合)→整車控制器(CAN線)→CEPS(轉向柱解鎖)。
23 各控制模塊或單元供電正常
智能鑰匙模塊判斷鑰匙身份后通過啟動子網發送上低壓電請求,車身控制模塊BCM同時判斷點火開關信號、剎車信號和鑰匙信號,信息正確后,BCM通過硬線發出控制信號控制IG1、IG3、IG4繼電器的吸合,完成各模塊或單元低壓電供電,比亞迪秦低壓上電結構框圖如圖1所示[4]。
3 故障分析
31 低壓蓄電池虧電故障案例
a.故障現象。
遙控鑰匙均失效,不能正常解鎖,機械鑰匙打開車門,鑰匙指示燈不閃爍;踩下制動踏板,按下點火開關,低壓不上電,鑰匙故障指示燈點亮,儀表提示“低壓電池電量過低請檢查車輛狀態”,鑰匙指示燈不閃爍;應急啟動也失效。
b.故障分析。
儀表提示故障現象說明蓄電池異常,導致車身電器設備無法得到正常的工作電流,故功能不正常。
c.故障檢測及排除。
讀取故障碼:診斷儀接收不到信息,因為低壓蓄電池電壓不足,不能給診斷接口正常供電。將萬用表打到直流電壓檔,測量畜電池電壓,正常為12 V左右,實際為3 V,異常;故障修復,用充電機將輔助蓄電池充至12 V或用另外一輛能啟動的車輛搭電,啟動車輛,運行一段時間,待輔助蓄電池充滿至12 V,恢復正常。
32 智能鑰匙控制系統故障案例
a.檢查故障現象。
拉關車門把手,遙控鑰匙均失效,鑰匙指示燈不閃爍;用機械鑰匙打開車門,踩下制動踏板,按下點火開關,低壓不上電,鑰匙故障指示燈點亮,儀表提示“請檢查鑰匙,將鑰匙靠近點火開關”,鑰匙指示燈不閃爍;應急啟動失效。
b.分析故障現象。
鑰匙指示燈不閃爍現象說明鑰匙未發出或者智能鑰匙沒有收到詢問信號,BCM均未檢測到鑰匙信號。可能故障原因:①keyless-ECU自身故障或者相關線路故障;②鑰匙本身故障或沒電。
c.故障檢測及排除。
讀取故障碼:BCM車身控制器模塊中,U021487與智能鑰匙失去通信;拆開汽車鑰匙,電池電壓15 V,正常;查詢只keyless-ECU電路圖,排查keyless-ECU相關線路故障,診斷與維修拆解智能鑰匙系統(在后尾箱左側)找尋相關的線路進行排查,測KG25(A)/1對地電壓,正常為+B,實測始終為零,異常;測G2E/1的對地電壓,正常為+B,實測始終為零,異常;儀配電盒檢測F2/46測輸入和輸出的對地電壓,正常+B,實測F2/46的輸入端為+B,F2/46的輸出端對地電壓為0 V,異常;拔下保險測電阻,發現無窮大。故障點確定:智能鑰匙系統供電異常,保險損壞;故障修復,更換F2/46。
智能鑰匙系統供電正極和接地正常,車輛依然顯示此故障現象和故障碼,進入車輛,交替性按下一鍵啟動開關和遙控器的開鎖閉鎖,測車身控制模塊BCM,G2K/2、G2K/3分別對地波形,測量啟動子網CAN-H斷路波形如圖2所示,異常,斷負極,連接線束,測量G2K/3-KG25(B)12的電阻,測量值為0 Ω,可以判定啟動子網CAN-H斷路;修復故障,檢查發現G2K/3-KG25(B)12線短路,故障修復,更換G2K/3-KG25(B)12線束或把斷線接好,修復后波形如圖3所示。
33 啟動按鈕控制系統故障案例
331 故障案列一
a.故障現象。
進入駕駛室(無異常),儀表文本顯示車門狀態,啟動按鈕背景燈不亮,打開點火開關,方向盤解鎖,儀表點亮。
b.故障分析。
由于方向盤解鎖,說明防盜解除,儀表顯示正常,但啟動按鈕背景燈不亮,故障可能為:①BCM車身模塊局部故障;②啟動按鈕局部故障;③BCM與啟動按鈕線路故障。
c.故障檢測及排除。
讀取故障碼:無故障碼。根據故障現象,按下啟動按鈕背景燈,不亮,根據維修手冊電路圖BCM/啟動按鈕電路控制圖,如圖4所示。測量電路圖對應線束(BCM)啟動按鈕字體背光燈驅動G2K/19對地電壓,正常+B,測量始終為+B,正常;測量(啟動按鈕)G16/3對地電壓,正常為+B,實測0 V,異常;斷掉低壓蓄電池負極,連接線束,測量G2K/19-G16/3電阻,無窮大,可以判定G2E/19-G16/3斷路;修復故障,檢查發現G2K/19-G16/3線斷路,故障修復,更換G2K/19-G16/3線束或把斷線接好,啟動車輛,啟動按鈕背景燈亮,恢復正常。
332 故障案列二
a.故障現象。
進入駕駛室(無異常),儀表文本顯示車門狀態,啟動按鈕背景燈亮,打開點火開關,無法啟動(儀表無任何顯示),把鑰匙放在杯槽里,打開點火開關進行應急啟動還是無法啟動。
b.分析故障現象。
由于方向盤未解鎖,說明防盜未解除,儀表顯示車門狀態正常,但無法打開啟動按鈕,無法上電,應急也失效,故障可能為:①BCM車身模塊局部故障;②啟動按鈕局部故障;③BCM與啟動按鈕線路故障。
c.故障檢測及排除。
讀取故障碼:無故障碼。根據故障現象及分析原因,優先考慮BCM與啟動按鈕線路故障,查詢維修手冊電路圖BCM/啟動按鈕,檢查啟動信號采集1號和2號,首先找到BCM模塊端和啟動按鈕模塊端,檢測(BCM)G2I/22或者G2I/21對地電壓,正常值為38 V,實測值為38 V,判定正常;交替性按下一鍵啟動開關,并測G16/4或者G16/2對地電壓,正常由38 V逐漸變為0 V,實測0 V,初步判定異常;斷掉12 V蓄電池負極,測量G2I/22-G16/4、測量G2I/21-G16/2電阻,無窮大,則判定BCM模塊與啟動按鈕線路斷路;修復故障,更換BCM模塊與啟動按鈕線路信號采集線路或把斷線接好,啟動車輛,車輛恢復正常。
34 制動系統控制系統故障案例
a.故障現象。
踩下制動踏板,按下點火開關,儀表顯示:“啟動時踩下制動踏板,同時按下點火開關,待OK燈點亮后可掛擋行駛”。車輛低壓系統無法上電。
b.故障分析。
根據儀表顯示內容說明制動開關信號異常。可能故障原因:①制動開關本身故障;②制動開關相關線路故障;③BCM局部故障。
c.故障檢測及排除。
解碼儀讀取故障碼:無故障碼。根據儀表提示,初步判定是制動踏板問題,找到對應維修手冊電路圖,測量制動開關外接的四條線路,經過測量發現制動開關的常開關在踩下制動踏板開關1閉合時,測量G28/3電壓為輔助電瓶電壓+B,開關2為常閉開關,不踩剎車時,則BCM會收到常閉開關搭鐵電壓0 V。斷開電池負極,測量剎車開關電阻,不踩剎車時,G28/4-G28/3電阻無窮大,G28/1-G28/2電阻小于1 Ω,正常。找到車身模塊BCM,測量G2E/11對地電壓,當踩下制動踏板時,正常為0~+B,測量值為零,異常,初步判定線路故障;再測G28/3對地電壓,當踩下制動踏板時,正常為0~+B,測量值為0~+B,正常;斷掉低壓蓄電池負極和車身控制模塊G2E接插件,測量G2E/11-G28/3電阻,發現電阻無窮大,判定發現G2E/11-G28/3斷路;修復故障,更換BCM模塊與制動開關信號線路G2E/11-G28/3或把斷線接好,啟動車輛,車輛儀表無異常顯示,車輛恢復正常。
35 控制模塊或單元供電異常故障
a.故障現象。
踩下制動踏板,打開點火開關:①OK燈不亮,高壓不上電,SOC正常,主告警燈點亮;②動力系統故障指示燈點亮,文字提示:請檢查動力系統,EV功能受限;③ESP故障燈點亮,提示請檢查ESP系統;④電子駐車系統故障指示燈點亮,提示:請檢查電子駐車系統。
b.故障分析。
根據BMS、驅動電機控制器、整車控制器、電控冷卻風扇、無極風扇的運行及相關代碼,故障可能發生在以上系統的公共部分;IG3繼電器相關線路可能存在故障。
c.故障檢測及排除。
解碼儀讀取故障碼:電機控制器、車載充電機、整車控制器均丟失;電子穩定系統中讀到U059504與電機控制器CAN信號超時;儀表系統中讀到U011087與電機控制器失去通信。首先考慮故障可能發生在以上系統的公共部分,查看維修手冊電路圖IG3繼電器相關線路及元件,如圖5所示。啟動ON,測F1/34、F1/11或F1/12對地電壓,正常為+B,實測為0 V,對應查詢上端電源。啟動ON,測IG3的開關輸出對地電壓,正常為+B,實測為0 V;啟動ON,測IG3的繼電器控制電源端、繼電器控制搭鐵端、繼電器開關供電端對地電壓,正常分別為+B、0、+B,實測+B、0、+B;檢測結果說明線束電壓正常,測量IG3繼電器是否損壞,拆下IG3繼電器,使用萬用表電阻擋測量電阻,常開端子30、87之間正常電阻為無窮大,常閉端子85、86正常為70~100 Ω之間,實測端子30、87阻為無窮大,實測85、86之間正常電阻為無窮大,異常;故障修復,更換IG3繼電器,啟動車輛,車輛正常。
4 結語
本文以2023款比亞迪秦EV車為例,分析了低壓上電的控制過程,并分別通過案例的形式對蓄電池供電系統、智能鑰匙系統控制器模塊、BCM/啟動按鈕模塊、BCM/制動開關模塊及各模塊供電相關保險繼電器進行了研究。結果表明,需要保證蓄電池供電系統、BCM/啟動按鈕、BCM/制動開關、智能鑰匙系統控制器都正常,以及各模塊保險繼電器正常,則能保證低壓上電控制過程正常。本文的研究結論可為新能源電動汽車的維修技術人員提供幫助。
參考文獻:
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作者簡介:
李杰,男,1990年生,講師,研究方向為機械工程。