吉利帝豪EV450电机控制系统无法连接故障诊断研究

岑立林

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

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。

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，表示上游電路异常，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80Ω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1Ω，如果超过这个数值，表明接触点存在接触不良的情况，应该在更換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]。

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（80Ω），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1Ω，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（9.5±1.5）Ω、（13.5±1.5）Ω、（14.5±1.5）Ω。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，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]黄智，王月雷，刘灵.新能源汽车电控系统功能测试平台开发探究[J].时代汽车，2022，（22）：111-113.

[2]郭璐.新能源汽车电控系统功能测试平台开发的研究[J].新能源科技，2022，（09）：24-26.

[3]梁俊杰，和志勇.汽车发动机电控系统检测与维修[J].农机使用与维修，2022，（09）：106-108.

[4]郭栋，史立伟，岳广照，等.汽车电控系统理实一体教学平台设计及应用[J].中国现代教育装备，2022，（09）：65-67.

[5]林昱帆.浅论汽车发动机电控系统故障检测与维修[J].时代汽车，2022，（08）：171-172.

[6]李缘忠.汽车底盘电控系统常见故障诊断与维修[J].内燃机与配件，2022，（04）：179-181.

[7]曹丹，张宇，蔡书峰.光纤通讯的绝缘臂高空作业车电控系统设计[J].建筑机械化，2021，（12）：32-34.

[8]戎世进.汽车发动机电控系统检测技术及维修应用研究[J].内燃机与配件，2021，（20）：114-115.

[9]张清郁.新能源汽车电控系统电磁干扰故障分析与检修方法[J].现代盐化工，2021，（05）：104-105.

[10]金宜南.发动机电控系统故障模拟实验台开发[D].导师：余强.长安大学，2020.