《新能源汽车综合故障诊断》电子教案 12 制动开关故障诊断与检测

《新能源汽车综合故障诊断》教案

授课章节项目一低压启动系统故障诊断与排除

名称任务二制动开关故障诊断与检测

企业根据客户反应，吉利EV450在使用过程中，针对于低压启动系统，遇到车辆

需求无法起动。那么接下来我们将通过学习解决低压启动系统部分典型故障。

1、掌握VCU功能原理

学时

知识2、掌握制动开关功能原理

目标3、了解整车数据通讯的检测与诊断

4、掌握电路图的查询方法

学习时间

1、够正确运用万用表、示波器、诊断仪等常见设备

12

技能2、能够准确对线路原理图进行识读和分析

目标3、能够对常见充电故障进行诊断与排除

4、具备新标准、新政策的学习能力

1、能够在工作过程中与小组其他成员合作、交流，养成团队合作意识，锻炼沟

项目素养通能力

描述目标2、养成服务从管理，规范作业的良好工作习惯

3、养成7s的工作习惯

新能源汽车低压系统由点火开关及搭铁、BCM、灯光系统、空调控制系统及其他控制器

等部件组成。理论上来讲，新能源汽车的低压起动系统，尤其指防盗系统，与传统燃油车无

异。下面，来了解一下吉利EV450的动力系统防盗控制。

吉利EV450车辆无钥匙进入和启动功能可以使驾驶人直接拉门把手即可进入车辆，并使

用一键式起动按钿起动车辆。当驾驶人扑,动门杷手时，无钥匙讲人系统检测周1韦1遥控器(FOB)

的有效性，遥控器发出信号回应车辆，并使BCM解锁所有车门。

当驾驶人按下起动开关，BCM检测车辆防盗线圈周围遥控器(UID)的有效性，遥控器发出信

号回应车辆，以解锁转向柱电子锁(ESCL),此时，BCM通过V-CAN网络系统与VCU进行信号

认证，若所有信号有效，动力系统执行高压上电流程。如果信号错误，将导致车辆触发防盗

报警系统，应急警白灯闪烁，喇叭蜂鸣，高压不上电。如图所示为防盗认证控制结构图。

.

_______

2

5H又

*

IVCV

”以;1.

口〜CAN

-上”_P・CA>jP-CAN_

或IUt用制小冠-•MO.

VYAN

—*}[YCUUtK

—1WAN

1小1]1eqBK

1

卜VCAN1MN

V<AN

刖一«M<irUNUN“行■■・■A|

般M♦大

LJNLIN|

—*1

JL.牺2I.INUN

■事可—一1一I

防翻1证［潴J结构图

教法讲授法、启发式教学法、提问法

学法讨论法、自主探究法

教学辅助PPT、微视频

主要教学内容及步骤

教学过程

教师活动学生活动设计意图

【任务描述】引出本节课的

吉利EV450电动汽车无法正常行驶，经拖车托运至店知识点，引导

维修，请在约定时间内对车辆进行诊断与维修，并给客户提学生思考并学

导入新课出用车建议。学生听讲，并习制动开关故

同学们，课程开始之前，请大家先思考以下几个问题：思考老师的障诊断与检测

1.制动开关组成的结构是什么？问题的两关知识

2.制动开关组成的原理是什么？

【知识准备】

一、制动开关组成原理

（一）故障描述

某客户在下班回家如常起动车辆时发现，车辆无法正常通过展示相应

知识行驶、制动踏板踩下后,制动灯无法正常点克、车辆低压不学生通过PPT的图片和视频

准备上电等，并立即给1S店维修技师取得了联系，假如你作为及微课了解加深学生印

该维修技师，你认为你应当如何正确的解决该故障。接下来制动开关结象，巩固基础

我们就来认识该类型故障的检测与排除。构与原理知识点

（二）制动开关结构与原理

制动开关的作月是控制制动灯线路导通与截止，以及反

映驾驶人对车辆速度控制的操作意图。制动时会切断巡航控

制、启动ABS、启动MCU对能量进行回收以及对整车高压

上电的控制。如图所示为制动开关安装位置图。

制动开关安装位置图

(1)结构

制动开关主要日开关护壳、开关触点、开关外壳、开关

后盖、开关回位弹簧、开关触点推杆等组成。其结构如图所

/J'*。

①开关护壳

②开关触点

③开关外壳

④开关后盖

⑤开关回位弹簧

⑥开关触点推杆

制动开关结构不意图

(2)工作原理

如图所示为制动开关线路原理图，从中可以看出，制动

开关内部有两组触点，分别是CA44b/l端子和CA44b/2

端子、CA44b/3端子和CA44b/4端子，其中CA44b/3端了

和CA44b/4端子为常闭触点,CA44b/l端子和CA44b/2端

子为常开触点。

1)不踩制动踏板、未打开点火开关时，CA44b；3端子和

CA44b/4端子之间触点接通，CA44b/l端子和CA44b/2端

子之间触点断开，CA44b/l端子电压保持低电平，CA44b/4

端子电压也保持低电平。

2）踩制动踏板、打开点火开关时，CA44b/3端子和

CA44b/4端子之间触点断开，CA44b/l端子和CA44b/2端

子之间触点接通，CA44b/l端子电压切换到高电平，

CA446/4端子电压切换到低电平。

3）接着松开踩制动踏板,CA44/3端子和CA4/4端子之

间触点接通，CA44h/l端子和CAI2端子之间触点断开，

CA4VI端子电压切换到低电平，C444端子电压切换到高

电平。

整

车

控

制

器

V

C

U

IM动开关线路原理图

二、制动信号故障

如上图所示，VCU根据制动信号I判断车辆在上电过

学生通过PPT激发学生学习

程中是否处于静止的安全状态，以及驾驶人对车辆速度控制

及微课了解兴趣，使其更

意图，行驶中根据此信号控制驱动电机输出电流以及能量回

制动信号故加直观地了解

收功能。如果制动信号I出现故障，将导致VCU无法确

障制动信号故

定车辆是否处在静止的安全状态卜.，将禁止高压系统上电。

障，加深印象

制动信号1由两条信号线路发送至VCU,一路是由专

用线束直接输人至VCU,控制单元根据此信号判断车辆状

态（制动踏板踩下车辆已制动、制动踏板没有踩下车辆处于

不安全状态）；另-路信号通过制动开关信号及专用导线输送

给电子稳定控制系统（ESC）,ESC接收到此信号后通过V-

CAN输送给VCU,VCU结合这两个信号判断车辆在上电

过程中的状态。如果有一个信号异常，整车高压系统将不会

起动上电流程。

如果制动信号1对电源短路或开关触点损坏导致常

闭，信号1电压一直处于高电位，这将导致VCU判断车

辆一直处于制动状态，VCU将发送信号至MCU,MCU将

控制电机输出电流且降低功率，甚至不输出电流，导致车辆

无法加速或无法行驶，同时也会导致后部制动灯长亮。

制动信号2为辅助信号，VCU通过对检测到的制动信

号I和2进行比对，来判断车辆当前状态是否符合运行状

态，即制动踏板是否完全松开，制动力是否完全释放。如果

制动信号2出现异常，VCU根据此信号判定制动踏板没有

完全松开，制动力没有完全释放，VCU将发送信号至

MCU,禁止车辆在行驶档位中的行驶功能，驱动电机无电流

输出,整车不能行驮°

如果制动信号2对电源+B短路，信号2电压直处于

高电位，这将导致受IG继电器控制的线路上一直有电，

即在点火开关没有打开时，IG电源上就有电压，同时车辆

仪表长亮，无法关闭。但是在点火开关没有打开时踩制动踏

板，仪表会熄灭。松开制动踏板，仪表上的指示灯反而点痉。

（-）制动开关故障检测验证方案制定

如图所示是制动开关的故障诊断与检测工作流程。

*佚.购土电常壬卖假■

工速•库•・不质沔

不正常

打开火火开关8HA.ft

次,承&英毒.0M痂师24±安・无,

毡充电或清

去%内育压量*。育确作户.WAOY

行至冬宜矣,*1示无内燥,且6换

主检套VCU的VCAN■却也#

・・

连段■仪入及起幼*饺＜E）衲天”

连tl诊魅仪，武❸故阵打

怆Kvcui*■及相关相关筑备ettvcu电费及相关珏JK

不正常

更黄vcu匕修vcu■讯及相关口

制动开关故障3效赳K启动不正常检黄。诊断工件渔利

（二）制动开关的故障诊断与检测方案制定

1.故障现象

通过观看PPT、

吉利帝豪EV450,其故障现象为：高压不能上电，踩下

学生通过PPT视频和现场参

刹车后制动灯不亮，仪表无故障指示灯，故障现象图如图所

及图片了解考.引导学生

制动开关的制动开关的故

故障诊断与障诊断与检

检测方案制测。

定微视频介入课

仪表显示异常踩下制动踏板制动灯不亮

堂.提高学生

2.模块通讯状态及故障码检

学习兴趣。

（1）故障码文字描述

现场参考能让

无相关故隙码。

学生参观故学生真切地看

（2）故障诊断仪显示故障如图所示。

障现场，体验到制动开关的

制动开关的故障诊断的工

故障诊断的作过程，对所

工作过程学知识的理解

更加深入

故障渗断仪显小图

（3）相关数据流文字描述

无相关数据流。

（4）相关数据流故障诊断仪显示

无。

制动开关的故障诊断与排除

一、安全操作规章

1.在进行故障检测前判断周围环境是否干燥、有无灭火器材等。

2.检测前，做好安全防护准备工作，例如绝缘手套、护目镜、绝缘鞋等的检查与穿戴。

3.在进行制动开关的故障诊断与检测操作时，做好车辆的检查工作。

4.使用绝缘电阻测试仪、万用表等，必须提前校对仪器的准确性。

5对检测所获得的数据，必须认真记录，准确计算，仔细分析。保证检测的准确性、快

捷。

二、制动开关的故障诊断与检测工具准备

制动开关的故障诊断与检测工具准备清单

名称规格图示应用

防护工绝缘手套绝缘

具

任务实施

绝缘1

安全相绝缘

Kra

检测工诊断仪X431

具国

万用表优利普1

示波耦优和・

尤欧表FLUKE1i

拆装工工具车绝缘

具4

三、制动开关的故障诊断与检测

根据故障范围分步骤进行线路流程检测O

(1)检测步骤

通过动作测试发现，动作执行指令下达后，刹车灯正常点痉(如图所示)，说明制动开关之前

的执行线路工作正常、刹车灯的灯泡元件正常，随后将检测目标确定为制动灯开关、相关线

路和保险。

(2)检测电路图

需要检测的电路图如图所示。

(3)具体检测过程

故障诊断与排除准各工作完毕之后，具体诊断过程如下。

1诊断过程

整个的诊断过程如图所示。

上电后背插IPO5/3到搭铁之间的电压值(0V)

未踩下制动踏板时，IP05B+电压正常值图1-29踩下制动踏板后,1P05B+电压正常值

车辆下电.断开低压电源负极

断开高压连接邮件,静置5mln

测量1PO5/O3到B+之间电阻值

测量1F20保险输入端到B+输出端电阻值

测量1F20保险输出端到1P05/03电吼值

测量IF20保险元件

②若IP05/04线断路

该故障现象同IP05/03线断路一致。IP05/03线新路时，故障原因为刹车灯开关电源处

断路，导致无法供电；断开IP05/04线时，故障原因为开关输出、PEPS、刹车灯元件，无法

接受供电信号。若西独断开IP08/02及CA38/02插接器时，因为CA38/02下端连接线路

为常开状态，所以无故障现象，车辆一切正常。

③若单独1P01/03线与IP05/02断路或IP05/01与CA54/22断路，这条线路在任何一处

断开时都会导致车辆无法行驶，因为该线路为常闭状态，一旦断开，相当于人为踩下制动踏

板的状态。

一、展示学习成果

一、根据评分标准团队内部和团队间交互完成质量检查

制动开关的故障诊断与排除质量评价表

检测记录

项目检查点评价标准配分得分

自检互检

对制动开

关2个信

分析不准确不得分5

号进行分

任务评价析

桧测分

析

查阅电路

图准确找

操作不准确不得分5

到相关位

置

上电后背

括IP05/3

到搭铁之测■不准确不得分10

间的电压

值

未吞下制

动景板

W.IP05操作不准确不得分10

B+电压正

总值

踩下制动

桧涌过

鬲板

程

后,IP05操作不准满不得分10

B♦电压正

常值

车辆下电.

断开低压测■不准确不得分5

电源负极

断开高压

连接部件，涮量不准翦不得分5

静置5min

利・

P05/03到

涮量不准满不得分10

B♦之间电

因值

MIF20

保险箱入

端到B+,演1■不准鹤不得分10

出炭电阻

值

WIF20

保险给出测量不准确不得分10

掂到

PO5/O3电

阻值

MIF20

操作不准确不得分10

保险元件

故障点确

操作不准确不得分5

认.并维修

违反安全规章1项扣2分（扣完为止）,严壬

安全操作5

违章不得分

三、学习感想交流

在博世长期垄断国内线控制动市场的背景下，比亚迪、伯特利等国产厂商，历经数年耕

耘，突破国外层层技术封锁，量产出了媲美博世IPB和大陆MKC1的线控制动系统。线控

制动要比线控转向和线控油门的技术难度更高，更是新能源汽车实现L4级以上自动驾驶的

关键核心技术，彻底颠覆掉了传统的真空助力器，让制动系统从此摆脱对真空度的依赖，堪

称是真空助力刹车系统的送葬者。

而比亚迪的幸运就在于王传福至始至终都保持着独立自研的决心，当比亚迪开发出国产

ESP的时候，博世立马找上门谈判，最终以成本价供应比亚迪ESP,但是比亚迪这时候并没

有放弃面向新能源左ESP技术的研发。从2014年开始研发BSC1.0版本，2018年研发

成功，紧接着2019年开始研发BSC2.0版本，最终在2021年6月正式量产，这期间比

亚迪突破国外技术的层层封锁，历经十年耕耘，三次技术迭代，终修成正果。

将你的感想和老师同学进行交流吧！

四、学习过程交流

（一）展示和讲述步骤I、2的学习过程与学习成果.

（二）交流学习，发现、分析和解决制动开关的故障诊断与检测学习过程中出现的问题。

五、学习效能评价

团队内部完成学习效能评价的自评与互评（线下完成）

制动开关的故隙诊断与排除学习效能评价表

序号刖II内容W虎不能衲M

1制动开关的功能原建口陡口不能

2制ii开关的电路垩汉读□ft口不能

知识

3□»口不能

学XM⑥弁关的故・分析方总

4制动开关的故・捧除流程柒制□ft口不能

5制动开关故停掉航的安全规范口能□不能

6制◎弁关检修的工具设备的速界□«口不法

7□ft□不倦

技能耦诂开关的故Httil与缥作

学习

8制动开关的故修建除与线作口能口不能

9制装弁关的检修项■控制与判定□ft口不能

1(1制⑶弁关故■的诊断与排除口nt口不使

经^枳事与何壮新决

何也”决

平价*■从

1.学生停价委员会直见：

年月日定

2指导我钵意见：

年月日

六、综合能力评价（课后线上完成）

1.团队内部完成综合能的自评与互评

2.团队间交互完成学习效能的互评（线下完成）

制动开关的故障诊断与排除任务综合能力评价表

学习任务名弊学习时向

学习团队

特价指球评价情及否定培果原因自讦互W

1学习由度□«弄口艮好□-«DS

2知汉学习EKt□»口中口差

3技能学习□tt口口口中□«

4流程温制EKtft口合理口一般口不合通

5程序口M口优化口合理口一般口不合理

6完成泞间口堤防口准时□£€口来完成

7口合格口不RDMA

8成果裒示口清步W口需夏补充口不就流畅

9镇作方法□JEM0的分正・口不正・

10安全说走CH*口好口或好口不好

11内□WH口好口找好口不毋

12分工办作CH*口好口或好口不好

13刈1攵设□WH□好g好口不好

14问题*决口及对口较及时口不及时

15O-M口不足

16规划，控CH*□»D8M口不好

学习任务九成亮点

自评总结

缺点

（BM：

团队团队

口优口良口中口差口忧口良口中口差

自W互将

\«a

学

12345678910111213141516

姓名\