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比亚迪秦EV低压上电控制原理及故障案例分析

2024-07-22李杰郑彦博王红霞杨金广

专用汽车 2024年7期

摘要:对于新能源电动汽车,如果低压供电系统出现故障,车辆将无法上高压电,更不能正常行驶。以2023款比亚迪秦EV车为例,对低压上电的控制过程进行分析,并对蓄电池供电系统、智能钥匙系统模块、BCM/启动按钮模块、BCM/制动开关模块及各模块或者单元的低压上电控制原理及故障案例进行分析,研究结论可为比亚迪秦EV维修技术人员进行检修时提供参考。

关键词:比亚迪(BYD)秦EV;低压上电;控制原理;故障案例

中图分类号:U469 收稿日期:2024-05-22

DOI:1019999/jcnki1004-0226202407028

1 前言

新能源电动车按照电压分类,可分为12 V直流电压、220 V交流电压、高压直流电压、三相交流电压[1]。比亚迪秦EV供电系统分为低压和高压。

低压系统包括12 V铅蓄电池、智能钥匙模块、车身控制模块、网关控制器、仪表控制模块、整车控制器、电池管理器、空调控制器、灯光系统、制动系统、换挡系统、转向系统、胎压检测系统、多媒体系统等;高压系统的主要部件包括动力蓄电池、电机控制器、驱动电机、车载充电器OBC、接触器、逆变器、高压电容、充配电总成、电动压缩机、PTC(加热器)等[2-3]。

低压供电系统控制高压供电系统,低压不上电,高压也就不能工作,OK灯不能点亮即车辆不能行驶,因此,本文研究低压上电的控制过程及故障排查案例。

2 低压上电控制原理

21 智能钥匙进入控制过程

a.车外微动开关传感器→智能钥匙控制器;车外微动开关传感器相同触摸位置的天线→钥匙→智能钥匙控制器(启动子网)→BCM(MOS)→车门电机;BCM(RELAY)→左右后视镜驱动、警告灯闪烁;仪表上的转向信号灯闪烁。

b.钥匙遥控→智能钥匙系统→BCM车身模块,BCM(MOS)车门锁开锁;BCM(RELAY)→左右后视镜驱动、警告灯闪烁;仪表上的转向信号灯闪烁。

22 启动+制动的上电控制过程

启动按钮+制动踏板→BCM车身模块(启动子网)→智能钥匙控制器→室内天线→钥匙;智能钥匙控制器(启动子网)→BCM→(IG3吸合)→整车控制器(CAN线)→CEPS(转向柱解锁)。

23 各控制模块或单元供电正常

智能钥匙模块判断钥匙身份后通过启动子网发送上低压电请求,车身控制模块BCM同时判断点火开关信号、刹车信号和钥匙信号,信息正确后,BCM通过硬线发出控制信号控制IG1、IG3、IG4继电器的吸合,完成各模块或单元低压电供电,比亚迪秦低压上电结构框图如图1所示[4]。

3 故障分析

31 低压蓄电池亏电故障案例

a.故障现象。

遥控钥匙均失效,不能正常解锁,机械钥匙打开车门,钥匙指示灯不闪烁;踩下制动踏板,按下点火开关,低压不上电,钥匙故障指示灯点亮,仪表提示“低压电池电量过低请检查车辆状态”,钥匙指示灯不闪烁;应急启动也失效。

b.故障分析。

仪表提示故障现象说明蓄电池异常,导致车身电器设备无法得到正常的工作电流,故功能不正常。

c.故障检测及排除。

读取故障码:诊断仪接收不到信息,因为低压蓄电池电压不足,不能给诊断接口正常供电。将万用表打到直流电压档,测量畜电池电压,正常为12 V左右,实际为3 V,异常;故障修复,用充电机将辅助蓄电池充至12 V或用另外一辆能启动的车辆搭电,启动车辆,运行一段时间,待辅助蓄电池充满至12 V,恢复正常。

32 智能钥匙控制系统故障案例

a.检查故障现象。

拉关车门把手,遥控钥匙均失效,钥匙指示灯不闪烁;用机械钥匙打开车门,踩下制动踏板,按下点火开关,低压不上电,钥匙故障指示灯点亮,仪表提示“请检查钥匙,将钥匙靠近点火开关”,钥匙指示灯不闪烁;应急启动失效。

b.分析故障现象。

钥匙指示灯不闪烁现象说明钥匙未发出或者智能钥匙没有收到询问信号,BCM均未检测到钥匙信号。可能故障原因:①keyless-ECU自身故障或者相关线路故障;②钥匙本身故障或没电。

c.故障检测及排除。

读取故障码:BCM车身控制器模块中,U021487与智能钥匙失去通信;拆开汽车钥匙,电池电压15 V,正常;查询只keyless-ECU电路图,排查keyless-ECU相关线路故障,诊断与维修拆解智能钥匙系统(在后尾箱左侧)找寻相关的线路进行排查,测KG25(A)/1对地电压,正常为+B,实测始终为零,异常;测G2E/1的对地电压,正常为+B,实测始终为零,异常;仪配电盒检测F2/46测输入和输出的对地电压,正常+B,实测F2/46的输入端为+B,F2/46的输出端对地电压为0 V,异常;拔下保险测电阻,发现无穷大。故障点确定:智能钥匙系统供电异常,保险损坏;故障修复,更换F2/46。

智能钥匙系统供电正极和接地正常,车辆依然显示此故障现象和故障码,进入车辆,交替性按下一键启动开关和遥控器的开锁闭锁,测车身控制模块BCM,G2K/2、G2K/3分别对地波形,测量启动子网CAN-H断路波形如图2所示,异常,断负极,连接线束,测量G2K/3-KG25(B)12的电阻,测量值为0 Ω,可以判定启动子网CAN-H断路;修复故障,检查发现G2K/3-KG25(B)12线短路,故障修复,更换G2K/3-KG25(B)12线束或把断线接好,修复后波形如图3所示。

33 启动按钮控制系统故障案例

331 故障案列一

a.故障现象。

进入驾驶室(无异常),仪表文本显示车门状态,启动按钮背景灯不亮,打开点火开关,方向盘解锁,仪表点亮。

b.故障分析。

由于方向盘解锁,说明防盗解除,仪表显示正常,但启动按钮背景灯不亮,故障可能为:①BCM车身模块局部故障;②启动按钮局部故障;③BCM与启动按钮线路故障。

c.故障检测及排除。

读取故障码:无故障码。根据故障现象,按下启动按钮背景灯,不亮,根据维修手册电路图BCM/启动按钮电路控制图,如图4所示。测量电路图对应线束(BCM)启动按钮字体背光灯驱动G2K/19对地电压,正常+B,测量始终为+B,正常;测量(启动按钮)G16/3对地电压,正常为+B,实测0 V,异常;断掉低压蓄电池负极,连接线束,测量G2K/19-G16/3电阻,无穷大,可以判定G2E/19-G16/3断路;修复故障,检查发现G2K/19-G16/3线断路,故障修复,更换G2K/19-G16/3线束或把断线接好,启动车辆,启动按钮背景灯亮,恢复正常。

332 故障案列二

a.故障现象。

进入驾驶室(无异常),仪表文本显示车门状态,启动按钮背景灯亮,打开点火开关,无法启动(仪表无任何显示),把钥匙放在杯槽里,打开点火开关进行应急启动还是无法启动。

b.分析故障现象。

由于方向盘未解锁,说明防盗未解除,仪表显示车门状态正常,但无法打开启动按钮,无法上电,应急也失效,故障可能为:①BCM车身模块局部故障;②启动按钮局部故障;③BCM与启动按钮线路故障。

c.故障检测及排除。

读取故障码:无故障码。根据故障现象及分析原因,优先考虑BCM与启动按钮线路故障,查询维修手册电路图BCM/启动按钮,检查启动信号采集1号和2号,首先找到BCM模块端和启动按钮模块端,检测(BCM)G2I/22或者G2I/21对地电压,正常值为38 V,实测值为38 V,判定正常;交替性按下一键启动开关,并测G16/4或者G16/2对地电压,正常由38 V逐渐变为0 V,实测0 V,初步判定异常;断掉12 V蓄电池负极,测量G2I/22-G16/4、测量G2I/21-G16/2电阻,无穷大,则判定BCM模块与启动按钮线路断路;修复故障,更换BCM模块与启动按钮线路信号采集线路或把断线接好,启动车辆,车辆恢复正常。

34 制动系统控制系统故障案例

a.故障现象。

踩下制动踏板,按下点火开关,仪表显示:“启动时踩下制动踏板,同时按下点火开关,待OK灯点亮后可挂挡行驶”。车辆低压系统无法上电。

b.故障分析。

根据仪表显示内容说明制动开关信号异常。可能故障原因:①制动开关本身故障;②制动开关相关线路故障;③BCM局部故障。

c.故障检测及排除。

解码仪读取故障码:无故障码。根据仪表提示,初步判定是制动踏板问题,找到对应维修手册电路图,测量制动开关外接的四条线路,经过测量发现制动开关的常开关在踩下制动踏板开关1闭合时,测量G28/3电压为辅助电瓶电压+B,开关2为常闭开关,不踩刹车时,则BCM会收到常闭开关搭铁电压0 V。断开电池负极,测量刹车开关电阻,不踩刹车时,G28/4-G28/3电阻无穷大,G28/1-G28/2电阻小于1 Ω,正常。找到车身模块BCM,测量G2E/11对地电压,当踩下制动踏板时,正常为0~+B,测量值为零,异常,初步判定线路故障;再测G28/3对地电压,当踩下制动踏板时,正常为0~+B,测量值为0~+B,正常;断掉低压蓄电池负极和车身控制模块G2E接插件,测量G2E/11-G28/3电阻,发现电阻无穷大,判定发现G2E/11-G28/3断路;修复故障,更换BCM模块与制动开关信号线路G2E/11-G28/3或把断线接好,启动车辆,车辆仪表无异常显示,车辆恢复正常。

35 控制模块或单元供电异常故障

a.故障现象。

踩下制动踏板,打开点火开关:①OK灯不亮,高压不上电,SOC正常,主告警灯点亮;②动力系统故障指示灯点亮,文字提示:请检查动力系统,EV功能受限;③ESP故障灯点亮,提示请检查ESP系统;④电子驻车系统故障指示灯点亮,提示:请检查电子驻车系统。

b.故障分析。

根据BMS、驱动电机控制器、整车控制器、电控冷却风扇、无极风扇的运行及相关代码,故障可能发生在以上系统的公共部分;IG3继电器相关线路可能存在故障。

c.故障检测及排除。

解码仪读取故障码:电机控制器、车载充电机、整车控制器均丢失;电子稳定系统中读到U059504与电机控制器CAN信号超时;仪表系统中读到U011087与电机控制器失去通信。首先考虑故障可能发生在以上系统的公共部分,查看维修手册电路图IG3继电器相关线路及元件,如图5所示。启动ON,测F1/34、F1/11或F1/12对地电压,正常为+B,实测为0 V,对应查询上端电源。启动ON,测IG3的开关输出对地电压,正常为+B,实测为0 V;启动ON,测IG3的继电器控制电源端、继电器控制搭铁端、继电器开关供电端对地电压,正常分别为+B、0、+B,实测+B、0、+B;检测结果说明线束电压正常,测量IG3继电器是否损坏,拆下IG3继电器,使用万用表电阻挡测量电阻,常开端子30、87之间正常电阻为无穷大,常闭端子85、86正常为70~100 Ω之间,实测端子30、87阻为无穷大,实测85、86之间正常电阻为无穷大,异常;故障修复,更换IG3继电器,启动车辆,车辆正常。

4 结语

本文以2023款比亚迪秦EV车为例,分析了低压上电的控制过程,并分别通过案例的形式对蓄电池供电系统、智能钥匙系统控制器模块、BCM/启动按钮模块、BCM/制动开关模块及各模块供电相关保险继电器进行了研究。结果表明,需要保证蓄电池供电系统、BCM/启动按钮、BCM/制动开关、智能钥匙系统控制器都正常,以及各模块保险继电器正常,则能保证低压上电控制过程正常。本文的研究结论可为新能源电动汽车的维修技术人员提供帮助。

参考文献:

[1]马福胜,吕宪强比亚迪秦EV车高压系统控制原理及故障分析 [J]内燃机与配件,2024(8):88-90

[2]王培,张晓玉汽车防盗系统原理及故障分析[J]汽车维护与修理,2024(6):69-71

[3]袁新新能源汽车故障问题分析及高效维修[J]汽车维修技师, 2024(4):96

[4]陈支,蒋瑞斌,蒋欲刚,等比亚迪秦无法充电故障分析与排除[J]内燃机与配件,2023(21):72-74

作者简介:

李杰,男,1990年生,讲师,研究方向为机械工程。