吉利帝豪EV450电机控制系统无法连接故障诊断研究_岑立林.pdf

160 AUTO TIMEAUTO AFTERMARKET|汽车后市场1引言近年来，新能源汽车技术变得越发完善，政府部门从节能环保的角度，也在不断加大对于相关产业的政策扶持力度，提供了一系列的优惠政策，在进一步加速新能源汽车发展的同时，也使得其成为了大众出行工具的新选择。现阶段，新能源汽车中使用的多是永磁同步电机，这种电机的结构十分简单、体积较小，在运行中产生的振动和噪声小，而且可以通过电机控制器进行驱动。吉利帝豪EV450将电机控制器设置在前舱位置，搭配CAN通讯实现信号的传输和控制。驱动电机分为定子和转子两部分，其有着不同的功能，定子可以产生旋转磁场，转子的制作使用永磁材料，可以提供励磁，简单的结构可以有效节约生产和装配成本。不过，车辆在使用过程中，容易出现电机控制系统故障，需要做好故障的诊断和维修。2电机控制系统常见故障汽 车 电 机 控 制 系 统 包 含 了 电 子 传 感器、控制单元、执行单元等，能够通过传感器将车辆的实际运行状态数据转化为电子信息，利用电信号将信息传输到汽车内部系统中，通过仪表盘和中控呈现在驾驶员面前，帮助其了解车辆的运行状态。电控系统在实际运行中，存在一些常见故障，具体包括：2.1线路故障汽车电控系统的不同组件需要通过线路和插头连接，如果线路及插头出现接触不良、短路又或者损坏，则信号传输会受到影响，电控系统无法接收到相应的指令，执行元件也会随之出现问题。常见的线路故障主要是车辆在长期行驶过程中，出现了电磁阀断开、线路连接器接头松动等问题，导致了接触不良1。当电控系统出现问题时，应该先做好线路排查工作，看连接线与连接器的接触是否可靠，故障诊断环节，若故障代码失效，则表明车辆存在线路故障。以短路故障为例，其基本原理如图1所示。岑立林广西梧州农业学校广西贺州市542899摘 要：现如今，我国的人均汽车保有量不断增长，对于车辆运行的安全性提出了更加严格的要求。电机控制系统故障在汽车故障维修中占据了较大的比重，想要对故障进行准确诊断和检修，要求技术人员深入了解电机控制系统。本文对电机控制系统的常见故障进行了分析，以吉利帝豪 EV450 为例，针对其电机控制系统无法连接故障进行了诊断和处理。关键词：吉利帝豪 EV450电机控制系统无法连接故障诊断The Fault Diagnosis Study of the Connection Failure of the Motor Control System of Geely Emgrand EV450Cen LilinAbstract：Nowadays,Chinas average car ownership continues to grow,which puts forward more stringent requirements for the safety of vehicle operation.Motor control system faults occupy a large proportion in automobile fault maintenance.And in order to accurately diagnose and repair faults,technicians are required to have an in-depth understanding of the motor control system.This paper analyzes the common faults of the motor control system,and takes the Geely Emgrand EV450 as an example to diagnose and deal with the failure of its motor control system to connect.Key words：Geely Emgrand EV450,motor control system,connection failure,troubleshooting吉利帝豪EV450电机控制系统无法连接故障诊断研究图1线路短路故障蓄电池蓄电池开关短路处短路电器（a）搭铁短路（b）电源短路熔丝熔丝AUTO TIME 161 AUTO AFTERMARKET|汽车后市场 时代汽车2.2器件老化汽车电控系统中使用的很多电子元件对于精密度都有着很高的要求，而这些元器件长期处于高温工作环境下，容易加速老化和损坏，继而影响电控系统的正常运转，降低车辆整体的性能。如果长期没有进行深度清晰，则电机表面会附着有尘土、油泥等，进一步恶化电子元件的运行环境，影响其工作状态，引发电子元件短路的问题，轻则缩短元件的使用寿命，严重时可能会导致电控装置报废2。2.3零件失效电子元件在遭遇发动机长期高负荷运转、电压过大以及电压不稳定等情况时，都可能出现损坏，如电子元件被击穿，如果是一些比较重要的元件出现损坏，如三极管、电容等，则会引发短路问题，瞬时电流的增大会烧毁整个电控装置，影响车辆的正常启动和运作。因此，在对车辆进行日常维护保养时，必须保障电子元件电压的稳定性，尽可能避免电子长时间高负荷运行的情况，确保电子元件不会出现故障，如果发现零部件出现了异常，则应该及时进行检修或者更换。2.4其他故障一是传感器故障，例如，当车辆中温度传感器、湿度传感器、压力传感器出现电阻老化、弹片弹簧失效等问题时，车辆控制单元无法及时获取相应的控制信号，容易导致车辆控制系统控制紊乱的问题，影响车辆的正常启动3。二是电磁阀故障，电磁阀故障通常是由于电磁线圈脉冲控制阀门启动或者关闭失效，影响电磁喷油阀的正常工作，从而对车辆的启动和怠速产生不良影响。三是计算机系统故障，其通常是在车辆行驶150000km左右时出现，一般都是电容器故障、接头松动或者集成损坏引发电子控制系统失效。3吉利帝豪 EV450 电机控制系统无法连接故障诊断3.1上电失败故障对吉利帝豪EV450电机上电失败故障的现象进行分析，主要分为两种，一是低压上电失败，在按下车辆启动按钮后，低压系统无电，车辆整体无法正常启动，仪表盘也没有亮起，低压模块无法进行有效连接。二是高压上电失败，按下车辆启动按钮后，低压上电正常，但是转换到启动挡时，高压系统无法获得电力供应，其具体表现为仪表盘上READY不亮，车辆故障指示灯常亮，同时伴随其他故障灯，车辆无法起动。这里结合具体案例进行具体分析4。3.1.1低压上电失败某2019款吉利帝豪EV450车辆行驶里程为35000km，车主反映按下一键启动开关后，仪表盘没有认识显示，无法起动。结合故障现象初步判断可能是低压供电系统出现了故障。使用专用的诊断仪对故障码进行读取，仪器显示车辆控制器（VCU）模块、电子稳定控制系统（ESC）模块、电子助力转向系统（EPS）模块全部无法正常连接，车身控制模块（BCM）虽然可以连接，但是存在有故障码：B128329（IG1继电器控制输出无效）。为了保障故障诊断结果的准确性，手动清除故障码后，再次对故障码进行读取，依然显示该故障码，见图2。依照图1分析，车辆低压系统上电逻辑是由蓄电池通过熔断丝AM02，将12V低压电传输到各个系统中，BCM端利用12V电通过端子IP23/15为继电器IG1线圈供电。IG1触点吸合，蓄电池将12V电经熔断丝SF01，传输到端子CA13/2分两路分别进入BCM和VCU，将VCU唤醒。可以看出，IG1继电器主要是由BCM控制，IG1吸合后仪表点亮，结合故障码分析，应该对IG1控制电路、BCM相关电路进行重点检查5。（1）使用万用表针对BCM端子IP22A/3的搭铁电压进行测量，通常会呈现出两种不同的测量结果：第一种是测量结果为12V，这种情况表示IP22A/3上游电路正常，BCM正常，可以判定故障发生在下游电路。第二种是测量结果为0V，这种情况与前一种情况相反，表示上游电路异常，必须做好上游熔断丝及相关线路的检查工作，等到检查完毕之后，尝试启动车辆，如果无法启动再去考虑是否为其他故障。检测结果表明，端子存在12V电压。（2）将IG1继电器拔下后点火，使用万用表对IG1 85端搭铁电压进行测量，如果电压显示为12V，表明BCM内部正常，如果电压显示为0V，表明BCM内部异常，可以在对其进行更换后，尝试启动车辆，如果无法启动再去考虑是否为其他故障。测量结果表明，IG 85搭铁端存在有12V电压，将点火开关断开后，进一步开展后续检测。（3）使用万用表对IR02继电器两个85和86两个端子之间的电阻进行测量，正常数值应该为80左右，如果超过这个值，表明在线圈内存在有断路或者电子串联的情况，需要对继电器进行更换。如果数值处于正常范围，表明线圈状态良好，需要进一步确认继电器触点30和87的接触情况。故障诊断过程中，可以在IR02的85和86端，施加12V电压，然后利用万用表，针对30和87端子之间的电阻进行测量，正常情况下数值不能超过1，如果超过这个数值，表明接触点存在接触不良的情况，应该在更换继电器后尝试启动车辆。检测结果表明，车辆IG1继电器正常，继续下一步检测6。（4）排除其他位置的故障后，认定故障发生在IP20A/8或者上游电路区域。因此，插好继电器同时点火，测量IP20A/8搭图2IG1继电器电路图（部分）BCMB+AM02SF12SF01IR028687G2430CA13/1CA13/285IP22A/3IP20A/8CA66/50IP23/15IF01IF28IF26EF19VCU162 AUTO TIMEAUTO AFTERMARKET|汽车后市场铁电压，结果正常。依照从简到繁的原则，将点火开关断开，检查SF01和IF28熔断丝，发现其完好，车身搭铁点G24正常，检查SF下游端子及线路电阻，结果显示IF28到端子IP20A/8的电阻无穷大，查看线路，发现其出现了断裂，接线后启动车辆，可以正常上电，故障代码消除。3.1.2高压上电失败某2019款吉利帝豪EV450汽车在按下一键启动开关，仪表盘可以点亮，但是READY灯不亮，车辆整车故障灯和动力电池故障灯常亮，无法实现高压上电。连接诊断仪对故障代码进行读取，显示车辆VCU模块存在故障码：P1C0852（主继电器故障）。从避免诊断错误的角度，将故障码清除后再次读取，依然显示该故障码。依照主继电器电路图（见图3）分析，VCU被IG1经熔断丝IF26和EF19唤醒，经端子CA66/51向主继电器ER05的86端子搭铁，端子线圈通电控制30和87端触点吸合，低压蓄电池将12V电传输到30和87端，经熔断丝EF10抵达VCU，主继电器工作7。图3主继电器电路图（部分）VCUB+ER05EF10EF19IF26IG1CA66/51CA66/39CA66/52CA66/25CA66/5086858730可以明确，主继电器由VCU控制，会影响车辆高压上电。结合故障码分析，认定应该对继电器控制电路、工作电路以及VCU相关电路进行检查。（1）将主继电器拔下，使用万用表测量85和86端子间的电阻，如果超过正常值（80），表明线圈内存在短路或者电阻串联，需要进行更换。如果数值处于正常范围，表明线圈状态良好，继续检测继电器触点30和87的接触情况。可以在IR02的85和86端，施加12V电压，然后利用万用表，针对30和87端子之间的电阻进行测量，正常情况下数值不能超过1，如果超过这个数值，表明接触点存在接触不良的情况，应该在更换继电器后尝试启动车辆。经过检测，发现ER05完好8。（2）点火开关接通。使用万用表测量CA66/50搭铁电压，原理同低压上电失败的情况，测量结果显示，端子搭铁电压为12V，继续下一步检测。（3）使用万用表测量ER05 86端搭铁电压，数值显示为12V，表明VCU内和端子CA66/51到ER08 86端的线路都不存在问题。继续测量85和30端搭铁电压，数值为12V，表明蓄电池到主继电器的电源线路没有故障。将点火开关断开，ER05继电器插回。（4）对照P1C0852故障码，认定故障应该存在于ER05 87端到VCU的线路中。点火后，使用万用表分测量三个端子的搭铁电压，均为0V。将点火开关断开，检查熔断丝，发现EF熔断丝熔断，对其进行更新后起动车辆，上电成功，故障修复9。3.2无法行驶故障某吉利帝豪EV450行驶里程为80000km，发生碰撞事故后，使用拖车拖到4S店，对车辆进行修复后，发现READY灯不亮，仪表上系统故障灯与辅助电池故障灯点亮。连接故障仪，对车辆故障信息进行读取，从电机控制系统中，读取到相应的故障代码：P171100（信号适配错误）、P0C5200（余弦/正弦输入信号低于电压阀值）、P171400（锁相错误）、P130C00（旋转变压器初始化错误）。对故障进行诊断，旋转变压器与电机控制器的连接线有6根，均为低压线束，其中2根为激励信号，另外4个为旋变输出正弦和余弦信号，励磁信号、正弦信号以及余弦信号的正常值范围依次为（9.51.5）、（13.51.5）、（14.51.5）。检测结果显示，其中一根余弦线束信号的数值存在异常，对其进行检查，发现线束出现了部分断裂的情况。通常来讲，车辆线束存在短路故障，表明在事故发生时，线束受到了损伤，对于此类故障的维修是直接对线束进行更换。更换线束后，故障现象消失，试车发现可以正常启动和行驶10。4结语总而言之，汽车是当前人们日常出行必备的交通工具之一，而汽车本身在使用过程中，难免出现各种各样的故障和问题。对于纯电动汽车而言，其结构相比较燃油汽车更加简单，故障一般发生在电机控制系统中，作者简介岑立林：（1988.12），男，汉族，广西贺州人，教师，讲师，大学本科学士学位。研究方向：新能源汽车、汽车底盘、汽车发动机。而一旦电机控制系统发生异常，车辆的正常行驶会受到直接影响，甚至可能引发相应的安全隐患。文章以吉利帝豪EV450电动汽车为例，对其电机控制系统无法连接的故障进行了研究，对照具体的故障现象，探讨了故障诊断和故障排除的流程及策略。对于维修人员而言，在对车辆故障进行诊断的过程中，不仅需要关注其基本的工作原理，还必须关注功能的安全设计，全面深入分析故障，对故障进行快速定位和排除。参考文献：1 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