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摘要:本文介绍比亚迪2021款秦ev上电后、车辆报警,散热风扇高速工作,仪表盘显示动力系统故障的诊断与排故过程。最后通过更换整车控制器与驱动电机控制器的CAN线连接线路,使汽车的故障得以排除。
关键词:动力系统、通讯故障、CAN线信号
一、故障现象
一台比亚迪2021款秦ev上电后、车辆报警,散热风扇高速工作,仪表盘显示动力系统故障,EV功能受限。用汽车故障诊断仪读出故障代码:U01A500 整车控制器与前驱动电机控制器(FMCU)通讯故障。如下图:
一、故障原因分析
报通讯故障的原因一般CAN线信号异常。CAN信号异常的可能原因主要有以下几个方面:
1.电源系统电压不正常,低于12V,导致电控模块短暂停止工作,从而使整个汽车多路信息传输系统出现短暂的无法通信。
2.CAN线短路、断路或被干扰。例如CANH、CANL电压不正常,通断不正常。这可能是由于线路接触不实、线路断路以及线路短路所造成的。线路接触不实故障大多出现在CAN总线连接导线的端子处,以及线路连接插件处和线尾端子与金属连接处。另外,各种开关、继电器触点之间的氧化和烧蚀也会造成线路接触不实的故障。短路故障则可能是由电器零件损坏或导线及线束被磨损后造成的。
3.CAN网络控制器或整车CBCU本身故障,导致CAN线电压异常,波动较大。
4.CAN仪表、ABS/ASR控制器、AMT控制器故障等,它们可能会对CAN电压产生干扰,并导致CAN线路不稳定。
查阅维修手册电路图,找出整车控制器电路图及驱动电机控制器(FMCU)电路图。
1.分析驱动电机控制器的各个端子作用与线路。通讯线为动力网CAN-H(9/B30)和CAN-L(14/B30),负责与其他控制单元进行信息交换,CAN线两端并联两个120欧姆的终端电阻。电源信号电压IG3电源1(10/B30)、IG3电源2(11/B30),由低压蓄电池提供电压,负极搭铁端(1/B30、6/B30、1/Fr02)。碰撞信号线(5/B30),碰撞信号地线(8/B30),车辆发生碰撞的时候产生电压信号,发送给整车控制单元。
2. 分析整车控制器与故障代码相关端子作用与线路。通讯线为动力网CAN-H(21/GK49)和CAN-L(22/GK49),负责与其他控制单元进行通讯。电源信号电压IG3电源1(1/GK49)、IG3电源2(3/GK49),由低压蓄电池提供电压,负极搭铁端(5/GK49、7/GK49)。
三、故障诊断
(一)检测驱动电机控制器
1、首先下电用万用表电阻档检测通讯线为动力网CAN-H(9/B30)与CAN-L(14/B30)的终端电阻,其正常值为60欧姆左右。
2、然后上电用万用表电压档检测驱动电机控制器的电源电压是否正常,IG3电源1(10/B30)和IG3电源2(11/B30)分别对负极搭铁(1/B30、6/B30)电压,正常值为低压电源电压。
3、用电压档测量动力网CAN-H(9/B30)与CAN-L(14/B30)对接地端电压。正常值为CAN-H:2.6V左右,CAN-L:2.4V左右,CAN-H与CAN-L的电压的和为5V。所测数值如下表所示
测量端子 | 测量数据 | 诊断结果 |
CAN-H(9/B30)和CAN-L(14/B30)(下电) | 60Ω | 正常 |
CAN-H(9/B30)和1/B30(上电) | 2.6V | 正常 |
CAN-L(14/B30)和1/B30(上电) | 2.4V | 正常 |
10/B30和1/B30(上电) | 13.56V | 正常 |
11/B30和6/B30(上电) | 13.56V | 正常 |
诊断结论 | 驱动控制器正常 |
(二)检测与整车控制器连接通讯线
查看维修手册,通讯线为动力网CAN-H(21/GK49)和CAN-L(22/GK49),分别与CAN-H(9/B30)与CAN-L(14/B30)相通,用电阻档或是导通档应该是导通的;电源信号电压IG3电源1(1/GK49)、IG3电源2(3/GK49)与负极搭铁(5/GK49、7/GK49)电压应该等于低压蓄电源电压。所测数值如下表所示
测量端子 | 测量数据 | 诊断结果 |
CAN-H(9/B30)和CAN-H(21/GK49)(下电) | 电阻值∞ | 异常 |
CAN-L(14/B30)和CAN-L(22/GK49)(下电) | 电阻值∞ | 异常 |
1/GK49和5/GK49(上电) | 13.56V | 正常 |
3/GK49和7/GK49(上电) | 13.56V | 正常 |
诊断结论 | 连接整车控制器和驱动控制器CAN线断路 |
四、故障排除
在驱动控制器和整车控制器供电线路正常的情况下,通过测量CAN线的终端电阻和信号电压来判断,控制单元本身的问题,还是CAN线线路的问题。通过测量数据对比标准值,确定故障点。检测驱动控制器和整车控制器之间的CAN线电阻值为无穷大,说明它们之间存在断路故障,用背插针连接两根代替线后,用故障诊断仪清除故障码,汽车正常启动,故障现象消失,再用汽车故障诊断仪读取故障码,没发现有故障码,故障彻底排除。
五、维修总结
通过故障诊断仪,读取故障代码。查阅维修手册电路图查找到故障代码反映的大概故障部位,通过原理分析,找出相关的故障点,用专门的测量工具,检测故障部位,对比标准值,最后找出具体的故障点,加以修理或更换,把故障排除。
凡是报通讯故障的,必须检查低压电源电压,控制单元工作电压,CAN-H与CAN-L对地电压,甚至波形,CAN-H与CAN-L的终端电阻,通讯线之间的导通情况。
测量电压是通电的时候测量,测量电阻一定要断电5分钟后再测。
参考文献
【1】主编:王章杰.《电动汽车维修训练》.机械工业出版社.2021年.第2版
【2】朱路生; 比亚迪秦EV动力系统通讯网络故障分析. 汽车维修. 2022(04)
【3】韩天宇. 2017款比亚迪秦EV车无法上高压电[J]. 汽车维护与修理. 2022(21)
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