电子诊断技术在新能源车辆限扭故障分析的运用

【摘" 要】结合售后现场反馈车辆限制扭矩品质问题及其故障发生的基本情况，通过已开发的电子诊断技术（诊断仪、国家监控平台法规数据及其云诊断），分析发生故障的零件，深挖根本原因，最终提出解决方案。电子诊断技术为现场服务工程师解决故障提供有力的数据支撑。

【关键词】电子诊断技术；故障检测；国家监控平台

中图分类号：U463.633"""" 文献标识码：A""" 文章编号：1003-8639（2025）01-0043-03

Application of Electronic Diagnostic Technology in New Energy Limit Torque Fault Analysis

CHEN Yanmei

（Nanjing Iveco Automobile Co.，Ltd.，Nanjing 211806，China）

【Abstract】Combined with the after-sales field feedback of the vehicle limit torque quality problems and the basic situation of failure，through the developed electronic diagnosis technology：diagnosis instrument，national monitoring platform regulatory data and cloud diagnosis，analyze the faulty parts and explore the root cause，and finally propose a solution. Electronic diagnostic technology provides field service engineers with powerful data support for troubleshooting.

【Key words】electronic diagnosis；fault detection；national monitoring platform

0" 前言

随着中国经济的持续发展，汽车成为了人们日常生活中不可或缺的交通工具，汽车的普及率在最近十几年里得到大幅提升。伴随着电子信息技术的发展，如今汽车上应用了越来越多的新技术，特别是汽车电子信息类技术占到了新技术的70%以上，使得新环境下汽车维修技术发生了很大变化。为了适应新环境下汽车技术发展，电子诊断技术显得尤为重要[1]。

1" 电子诊断技术概论

电子诊断指的是在汽车维修中利用现代化的电子诊断设备，特殊情况下不拆机也能对汽车进行故障排查，根据电子设备的故障检测数据做出科学故障维修方案的过程。由于汽车结构变得越来越复杂，车身上的智能化单元日益增加，导致汽车维修所需要的技术含量也越来越高，维修设备也需要越来越先进。电子诊断因具有精确、使用方便和检测数据稳定可靠等优点而受到维修师的青睐。诊断过程中，能够通过预先设定好的代码将汽车的故障点反馈出来。通过代码查询，从而确定汽车各个部位的故障[2]。

2" 电子诊断技术的运用

2.1" 售后问题描述

2024年5月23日19时50分，客户反映新能源车辆在高速路上以时速大约100km/h的自动巡航行驶。车辆正常行驶过程中，感觉车辆突然被拖拽，同时仪表上动力受限故障指示灯以及动力系统故障指示灯点亮，自动巡航退出，时速逐步降到60km/h左右。

使用电子诊断技术诊断仪（元征X431）对车辆检查。车辆能正常上高压，仪表动力系统故障灯以及动力受限故障指示灯点亮，在电池管理系统内读取当前故障码U100C96——CAN霍尔故障。整车控制系统内读取当前故障码P1CB500——电池2级故障。检查电池包外观完好，电池包低压线束插件紧固，高压线束无松动。用检测仪清除故障码，U100C96故障码无法清除，断开12V电池大约15min后，再上电检查，故障指示灯仍然点亮，再次读取电池管理系统，仍显示当前故障码U100C96。经过上述检查，初步判断为电池内部故障。

2.2" 电池内部故障分析

对不良件电池高压切断单元内部电流传感器进行原因分析，分别从外观结构、性能测试方面进行分析。

1）外观结构。如图1所示，经过检查，零部件的正反面、侧面均无异常。结构的上盖卡扣及底座螺丝孔完好无损。螺栓、螺母划线完整无错误，无拆卸痕迹。低压插件、线束连接正确，完好无损。电流传感器、继电器、电阻完好无损，无拆卸痕迹。

2）性能测试。对不良件电池高压切断单元内部电流传感器进行导通测试（图2）、耐压测试和精度测试。导通测试结果（表1）为：线束100%导通，各回路100%导通，预充回路电阻60Ω+3Ω。

采用图2定义的测试点（表2），耐压测试要求2500V AC，时间60s，漏电流＜1mA；绝缘测试要求1000V DC，时间60s，阻值≥550MΩ。

对内部2个型号的电流传感器进行进度测试。其中一个型号的电流传感器OA电流采样验证FALL，要求0+0.01A，实测值＞10000A，该型号传感器异常。故障电流传感器更换后，OA电流采样验证、100A、220A正反向加载测试结果OK。更换电流传感器后BDU导通、绝缘耐压和继电器吸合等电性能综合测试结果OK。用P-CAN设备测试该电流传感器，报错：ff ff ff ff 85 ca b5 16，内部故障码0X42，表明磁通门不振荡。拆解故障件电流传感器，测量D1二极管、T3 Mos管、T10 Mos，发现阻值有异常。故障传感器内部电路如图3所示。

故障件电流传感器应用鱼骨图进行原因分析[3]，所有可能导致诊断仪失效故障的原因分析如图4所示。经过分析和查验可追溯记录，原因可能是元件本身异常或使用环境出现异常。又因该元件已经投产7年之久，品质一直稳定，所以故障件传感器的D1和T10烧蚀损坏、T3受热表面熔损是车辆行驶过程中产生大电流所导致，需分析故障发生时的整车工况是否有异常导致电流传感器失效。

2.3" 电子诊断技术运用

通过诊断仪的分析并未找到车辆故障的真正原因。车辆运行中，现场不具备录报文的条件，要查找具体的原因就得借助先进的电子诊断技术。该车型为新能源车型，国家法规要求数据需要上传，国家监控平台数据如图5所示。由图5可知，故障发生时间报了两个故障，十进制转化为十六进制，分别为1CB5 002F、1CC6 002E。经查询，该车具有电池二级故障和电机三级故障。

通过云诊断平台下载当日数据（图6），发现VCU云诊断触发了N次，5个故障代码，其中报有电池二级故障和电机三级故障。ESC云诊断触发了N次，1个故障代码。FVCM云诊断触发了16次，2个故障代码。FICM云诊断触发了8次，1个故障代码。EPMCU云诊断触发了8次，4个故障代码。根据故障代码分析，初步分析为电机三级故障容易产生异常电流。

如图7所示，结合云诊断的CAN报文进行分析，车辆在进行高速行驶时（n=4480r/min，T=47N·m），控制器外发的所有报文周期发生异常（报文周期为120ms左右），报文周期异常后ErrorCode上报故障码为3（上桥臂IGBT故障）和60（时间监控故障），报文周期异常持续900ms后系统发生复位。由于DTC码上报的周期为1s，系统900ms后发生复位，所以总线上报的只有上桥臂的故障码。异常点：①报文周期异常持续900ms；②MCU报IGBT上桥臂故障；③MCU报时间监控故障；④复位；⑤UDS中未有故障信息。

依据复位故障分析图（图8）对复位故障原因进行分析。复位时间和报文中时间一致；PGA411、GD3100、SBC35584等的SPI通信中断无法执行，导致SPI通信超时，触发时间监控故障，同时报文周期被拉长；core0主循环卡滞，UDS无法执行，所以故障信息无法存储。因而复位原因是core0卡死，core0看门狗复位。

依据Core0卡滞故障分析图（图9）对core0卡滞原因进行分析。core0、core1、core2中均有调用Delay函数任务，假设该位置时TIM0.U=0XFFFFFFFF，CAP.U=0；其他内核由于SPI总线仲裁，再次读取TIM0.U，由于TIM0.U还在累加，读取的TIM0.U会变为0，并且更新CAP，读取的TIM0锁定CAP的机制失效，因为高32位被中断插入导致读取错误，错误的结果导致STM计数器比期望值大232，错误加长的时间为：232/（100×106）≈42.95s，最终导致软件卡滞在该位置（42.95s）。

故障注入总线情况如图10所示。模拟中断函数Task_Int_PwM_CPU0（Void）中Delay_us（2）卡滞进行测试。电流变化斜率为12.3A/us。通过总线报文可以发现，PWM卡滞，相当于施加直流电压给交流电机，电机在运行过程中反电动势和直流电压叠加时，电压增大，电流增大，触发IGBT过流。故障现象一致，且第7次注入故障时电流传感器损坏。

因为高32位被中断插入导致读取错误，导致读取TIM0值错误，即时间多了42.95s。所以，修改函数，取消高32位的读取。通过测试验证，该修改措施确实有效。

3" 结论

基于现代科学技术，依托于互联网，电子诊断技术在汽车检测维修中起到了至关重要的作用，深受维修人员以及驾驶人员的喜欢。电子诊断技术通过判断汽车检测的信号数据可以精准判断出故障点，减少了检测判断的时间，提高了维修效率。通过案例描述也可以看出电子诊断技术在新能源车型的运用非常重要，能够帮助技术人员找到真正的原因，以免故障扩大出现更严重的后果，并制定出正确的措施。

参考文献

[1] 王旭东.基于新环境下汽车维修发展浅谈[J].汽车实用技术，2020（23）：255-256.

[2] 黄烈然，田青云. 电子诊断技术在汽车售后服务中的运用[J].内燃机与配件，2022（1）：178-180.

[3] 王邵龙，姜帆. 某车型售后诊断仪失效故障问题排查[J].汽车电器，2019（10）：76-77.

（编辑" 杨凯麟）