新能源汽车故障诊断技术 课件 项目5 新能源汽车故障诊断方法与技巧

新能源汽车故障诊断技术目录Contents项目一新能源汽车故障诊断技术基础项目二高低压配电线网项目三车载网络与整车控制策略项目四新能源车各系统控制逻辑与诊断技术项目五新能源汽车故障诊断技巧与检修案例项目五新能源汽车故障诊断方法与技巧任务1驾驶感知信号引发的故障检修项目五新能源汽车故障诊断技巧与检修案例一、启动按钮的检测比亚迪新能源车的启动按钮上都设有LED状态指示灯，当踩下制动踏板时，指示灯会立即变化。启动按钮的指示灯有三种颜色（橙色、绿色、白色），启动按钮接口为G16，其分别与BCM（采集按钮按下后的拉低信号）和KEYLESSECU（智能钥匙电池没电时读取钥匙防盗信号）相连，他们通过G2R插接器统一连接。一、启动按钮的检测二、制动开关的电路和检测三、档位开关和加速踏板位置传感器的检测EPS系统工作原理汽车转向时，扭矩及转角传感器把检测到的扭矩及角度信号的大小、方向经处理后传给EPS电子控制单元，EPS电子控制单元同时接收车速传感器检测到的车速信号，然后根据车速传感器和扭矩及转角传感器的信号决定电机的旋转方向和助力扭矩的大小。同时电流传感器检测电路的电流，对驱动电路实施监控，最后由驱动电路驱动电机工作，实施助力转向。其工作原理如图所示。

四、新能源汽车电动转向助力系统结构原理四、新能源汽车电动转向助力系统结构原理图3-132电动助力转向器带横拉杆总成的结构

EPS系统通常由以下几部分组成：

（a）扭矩及转角传感器（b）车速传感器（c）EPS电子控制单元（d）EPS电机（e）相关机械结构EPS齿条驱动式电动助力转向系统，其主要有同轴式REPS和非同轴式REPS（即齿条平行式）。同轴式REPS；是指电机轴与转向器丝杠轴同轴，电机转子直接与丝杠螺母配合，并将转矩传递给丝杠螺母，丝杠螺母副通过丝杠螺母的旋转运动转变成齿条丝杠

的直线运动。四、新能源汽车电动转向助力系统结构原理非同轴式REPS：是指转向器助力电机与转向器丝杠轴线不同轴（通常采用皮带连接电机转轴和丝杠螺母），同时采用滚珠丝杠副作为减速机构的REPS，该类型转向器多见于欧美车型。主要构成：壳体、电机、滚柱丝杆副、输入轴齿轮轴总成、扭矩传感器、ECU、轴承、支撑套、皮带传动副等。四、新能源汽车电动转向助力系统结构原理

扭矩及转角传感器：扭矩及转角传感器安装在转向器输入轴处。扭矩及转角传感器安装位置扭矩及转角传感器五、新能源汽车电动转向助力系统传感器及电路扭矩传感器扭矩传感器由二个带孔圆环，线圈，线圈盒及电路板组成。它获得方向盘上操作力大小和方向信号，并把它们转换为电信号，传递到EPS控制器。二个带孔圆环一个安装在输出轴上，一个安装在输入轴上。当输入轴相对输出轴转动时，电路板计算出输入轴相对于输出轴的旋转方向和旋转量。当转动方向盘时，扭矩被传递到扭力杆，输入轴和输出轴之间出现角度偏差，电路板检测出角度偏差及方向，通过计算得到扭矩大小和方向并转换为电压信号传递到EPS控制器中。电机安装在转向器上的电机总成由一个蜗杆，一个蜗轮和一个直流电机组成。当蜗杆与安装在转向器输出轴上的蜗轮啮合时，它降低电机速度并把电机输出力矩传递到输出轴。EPS控制器结构EPS控制器结构由壳体，盖，控制电路板，铝基板等组成，如右图所示五、新能源汽车电动转向助力系统传感器及电路扭矩传感器的工作原理：EPS控制器供电（5V）扭矩传感器产生扭矩信号（电压信号）EPS控制器辅路信号主路信号

主路和辅路输出电压之和恒定为5V。当方向盘置于中间位置时，主路和辅路电压各为2.5V，往右打方向时，主路输出电压升高，辅路相应降低，往左打方向则相反；当任意一路电压升高到3.5V（另外一路降到1.5V）时，EPS系统即以最大助力输出，对应曲线图如下。五、新能源汽车电动转向助力系统传感器及电路503号线扭矩传感器主路信号线502号线扭矩传感器辅路信号线扭矩传感器相关电压范围EPS电动助力转向控制器主输入电源电压范围

9～16VEPS扭矩传感器5V电源正常工作电压范围

5.0V±0.25VEPS扭矩传感器输出主路信号的正常电压范围（向左至终点、方向盘无加力静态、向右至终点）2.5V--4.5V2.5V2.5V--0.5VEPS扭矩传感器输出辅路信号的正常电压范围（向左至终点、方向盘无加力静态、向右至终点）2.5V--0.5V2.5V2.5V--4.5V五、新能源汽车电动转向助力系统传感器及电路扭矩及转角传感器信号的标定：更换转向器等零件时，必须（通过诊断仪）进行转角传感器信号的居中标定，否则EPS可能出现自动转向等危险操作。如果扭矩传感器报故障或者明显出现左右转向力不一样，可以将扭矩传感器信号先进行标定。五、新能源汽车电动转向助力系统传感器及电路

秦REPS电子控制单元秦车型REPS控制单元、EPS电机和转向器为一体结构。扭矩信号接插件CAN信号接插件电源接插件六、新能源汽车电动转向助力系统控制器及电路l

秦REPS系统电路原理图：六、新能源汽车电动转向助力系统控制器及电路测试端子配线颜色端子说明测试条件标准值B1-车身W扭矩主信号ON档电PWM占空比：12.5%-87.5%B2-车身G接地ON档电和车身之间阻抗小于1ΩB3-车身B/G接地ON档电和车身之间阻抗小于1ΩB4-车身R电源正ON档电5VB5-车身B/R电源正ON档电5VB6-车身B扭矩辅信号ON档电PWM占空比：12.5%-87.5%B7-车身L转角P信号ON档电PWM占空比：12.5%-87.5%B8-车身W4-车身VR/G转角S信号Ig电源ON档电ON档电PWM占空比：12.5%-87.5%10-16VW6-车身VCAN_LON档电1.5V或3.5VW7-车身PCAN_HON档电2.5V或3.5VW（其余）------预留D1-车身R电源正极始终9-16VD2-车身B接地始终和车身之间阻抗小于1Ω---秦EPS控制单元引脚定义（进线方向视图）：B（扭矩信号接插件

黑色）W（CAN信号接插件白色）D

（电源接插件

黑色）EPS电子控制单元（从进线方向视图）EPS控制单元针脚图片：六、新能源汽车电动转向助力系统控制器插接口六、新能源汽车电动转向助力系统控制器插接口任务2配电系统引发的故障检修项目五新能源汽车故障诊断技巧与检修案例比亚迪E5的7个（4+3）配电盒位置分布驾驶室内的配电盒前机舱内的配电盒一、比亚迪E5主要零部件位置分布低压电器系统-前舱配电盒前舱配电盒（接口定义与速锐车型相同）内部集成不可拆卸继电器四、比亚迪E5车前舱配电盒低压电器系统-前舱继电器盒前舱配电盒ⅡK系列是继电器，K3一般是仪表板配电盒子里面的继电器四、比亚迪E5车前舱配电盒前舱线束外挂继电器K继电器、B前舱线束四、比亚迪E5车前舱配电盒五、比亚迪E5车的仪表板配电盒仪表板配电盒外观低压电器系统-仪表板配电盒主驾驶下方五、比亚迪E5车的仪表板配电盒低压电器系统-仪表板配电盒Ⅱ副驾驶下方一、比亚迪E5车的低压电器布局仪表板外挂继电器五、比亚迪E5车的仪表板配电盒一、秦EV的主要高压电器分布前舱配电盒保险丝与继电器九、秦EV的低压接口电路与插接器任务3线路接口引发的故障检修项目五新能源汽车故障诊断技巧与检修案例

动力电池包低压插接件BK51是一个33pin插接件，其上一共接有19根信号。动力电池包上低压插接器一、秦EV动力电池管理器与插接口动力电池包接触器控制电路二、秦EV动力电池管理器与插接口电路图

电池管理器BK45（A）插接件是一个34pin插接件，其上一共接有21根信号线。三、秦EV动力电池管理器与插接口

电机控制器的作用是控制电机运转，其内部集成有IGBT模块、大容量薄膜电容、主动泄放模块、被动泄放模块。电机控制器上的线路节点四、秦EV的驱动电机结构电路与插接口电机控制器插接件B28是一个14pin低压插接件，其上一共接有9根信号线电机控制器上的低压插接口四、秦EV的驱动电机结构电路与插接口电机控制器控制电路图四、秦EV的驱动电机结构电路与插接口

比亚迪秦EV采用B平台充配电总成，内部集成有车载充电机（OBC）、降压DC-DC模块、高压配电箱。秦EV的高压配电箱—充配电总成五、秦EV的高压配电箱结构电路与插接口充配电总成外部接口五、秦EV的高压配电箱结构电路与插接口五、秦EV的高压配电箱结构电路与插接口充配电总成各个接口列表

充电配总成低压插接件B74是一个33pin插接件，其上一共接有19根信号线。充配电总成上的低压插接器五、秦EV的高压配电箱结构电路与插接口五、秦EV的高压配电箱结构电路与插接口充配电总成低压控制电路图整车控制器安装在中央扶手下方整车控制器VCU安装位置六、秦EV的整车控制器电路与插接口整车控制器插接件BK49是一个64pin插接件，其上一共有接有34根信号线。整车控制器上的插接口六、秦EV的整车控制器电路与插接口整车控制器低压控制电路图六、秦EV的整车控制器电路与插接口动力电池包高压母线：带高压互锁端子、低压接口七、比亚迪E5的动力电池包结构及插接口动力电池包采样线接口定义七、比亚迪E5的动力电池包结构及插接口结构：比亚迪E5分布式电池管理系统，是由1个电池管理控制器（BMC）和13个电池信息采集器（BIC）及1套动力电池采样线组成。

功能：池管理控制器的主要实现充/放电管理、接触器控制、功率控制、电池异常状态报警和保护、SOC/SOH计算、自检以及通讯功能等；电池信息采集器的主要功能有电池电压采样、温度采样、电池均衡、采样线异常检测等；

电池子网的主要功能是连接电池管理控制器和电池信息采集器，实现二者之间的通讯及信息交换。八、比亚迪E5电池管理系统结构及插接口八、比亚迪E5电池管理系统结构及插接口八、比亚迪E5电池管理系统结构及插接口比亚迪E5车的线路节点九、比亚迪E5车VTOG的低压插接口及定义九、比亚迪E5车VTOG的低压插接口及定义九、比亚迪E5车VTOG的低压插接口及定义仪表板配电盒保险丝与继电器九、秦EV的低压接口电路与插接器任务4网络接口引发的故障检修项目五新能源汽车故障诊断技巧与检修案例一、亚迪E5车的诊断座网络检测方法二、比亚迪E5的动力网和诊断座线路

三、比亚迪E5车的短接器网络检测方法

三、比亚迪E5车的短接器网络检测方法

三、比亚迪E5车的短接器网络检测方法

三、比亚迪E5车的短接器网络检测方法

三、比亚迪E5车的短接器网络检测方法四、比亚迪E5的网络拓扑图四、比亚迪E5的网络拓扑图五、比亚迪E5车的网络电路图六、亚迪E5车的网关网络检测方法七、汽车网络排故方法七、汽车网络排故方法八、比亚迪秦EV的网络拓扑图秦EV的上电相关电路图九、比亚迪秦EV的网络拓扑图十、汽车网络排故方法第一寻找检查系统的嘴巴OBDII(theSecondOn—BoardDiagnostics)，美国汽车工程师协会(SAE，SocietyofAutomotiveEngineers)1988年制定了OBD-II标准。早期用于实时监测汽车尾气排放情况，现在有检测故障码，抬头显示等多种用途。人机接口OBDII十一、汽车网络检测实训实操任务1OBD诊断口的检测实训重点端子号辨识国标定义实训难点判断是否正常退针检查连接牢固检查十一、汽车网络检测实训比亚迪E5诊断口的电路图16451213146十一、汽车网络检测实训第二场景人类的翻译-解码器的认知使用道通解码器的认知实物投屏讲解十一、汽车网络检测实训系统嘴巴解码器主机第二场景人类的翻译-解码器的认知使用十一、汽车网络检测实训故障排除新思路十一、汽车网络检测实训整车测试-问故障诊断仪读取清楚故障码实操任务2解码器整车测试整车测试-获信息整车测试-做互动十一、汽车网络检测实训实训检测任务故障含义故障码数据流正常值1

电池电量SOC

2

电机驱动电压

3

IGBT温度

4

单体电池的最低电压的组号

5

单体电池最高温度的电池组号

十一、汽车网络检测实训标识符ID=0x000007DF的控制单元

发问说：0103000000000000。标识符ID=0x000007E8的控制单元

回答说：0643020304536407。第三场景人机对话-CAN报文解析十六进制DATA0304转为二进制0000001100000100故障码DTCP0304问：答：十一、汽车网络检测实训简单机器语言交流十六进制DATA5346转为二进制0101001101000110故障码DTCB1346举例：标识符ID=0x000007DF的控制单元

发问说：0103000000000000。标识符ID=0x000007E8的控制单元

回答说：0643020304536407。问：答：十一、汽车网络检测实训简单机器语言交流比亚迪秦PLUS混合动力汽车进行故障诊断时，“P0204”、“P0125”，分别代表发动机4号喷油嘴输出驱动器不正确地响应控制信号和发动机有转速信号时5min内没达到10℃

。SAEJ2010规定了一个5位标准故障代码：“P”代表动力系统00（高8位）“B”代表车身01“C”代表底盘10“U”代表未定义的系统。11十一、汽车网络检测实训实操任务3CAN盒读报文CAN交流语言获取实训重点CAN网速计算CANID监听

CAN报文数据解析十一、汽车网络检测实训实操任务3CAN盒读报文CAN交流语言获取十一、汽车网络检测实训CAN总线的故障类型及波形项目三CAN总线系统的原理与检修ISOCAN-HighCAN-Low1断路2断路3对V蓄电池短路4对地短路5对地短路6对V蓄电池短路7对CAN-Low短路对CAN-High短路8缺少Rterm缺少Rterm十一、汽车网络检测实训项目三CAN总线系统的原理与检修CAN波形变化范围很大且杂乱无章（可能有其他控制单元的信号窜入），发生CAN导线断路故障时，驱动CAN总线无法正常工作。十一、汽车网络检测实训CAN-High和CAN-Low短路CAN-H与CAN-L之间短路时，CAN-H与CAN-L的电压置于隐性电压，均为2.5V左右项目三CAN总线系统的原理与检修十一、汽车网络检测实训如果因断路、短路或与蓄电池电压相连而导致两条CAN导线中的一条不工作了，那么就会切换到单线工作模式。在单线工作模式下，只使用完好的CAN导线中的信号，这样就使得舒适CAN数据总线仍可工作，如图所示。项目三CAN总线系统的原理与检修单线工作模式下的舒适CAN数据总线十一、汽车网络检测实训VCU向EPS-ECU发送CAN报文协议字节定义格式Byte0bit01-工作；0-停止bit0=1，ECU进入工作模式；bit0=0，ECU进入停止模式bit1预留bit1=0（默认）bit21-设置当前位置为“中位”；0-该命令失效bit2=1，ECU标定当前位置为角度中点，即0角度（bit2生效的时候bit0=0，即Byte0=0x04）bit3预留bit3=0（默认）bit4-bit7预留bit4~bit7=0（默认）Byte1低字节角度控制角度旋转到当前数值对应的角度（-720°~+720°），逆时针旋转为正，顺时针旋转为负，0°为对应中点位置Byte2高字节Byte3~Byte7预留\十二、线控转向的CAN报文调试实训VCU向EPS-ECU发送CAN报文协议Byte0：设置EPS-ECU的状态bit0：设置ECU的工作与停止，当bit0=1，ECU进入工作模式，当bit0=0时，ECU进入停止模式bit2：设置方向盘的中点位置，当bit2=1时，ECU标定当前位置为角度中点，即0角度（该命令生效的前提是bit0=0），当bit2=0时，该命令失效其余6位：预留位，默认都为0十二、线控转向的CAN报文调试实训VCU向EPS-ECU发送CAN报文协议Byte1~Byte2：设置方向盘旋转的角度，方向盘旋转角度范围为-720°~+720°，逆时针旋转为正，顺时针选择为负，其中0°为对应中点位置案例1：方向盘逆时针旋转80°数值80换算成两字节16进制数为0x0050，由于Byte1为低字节，Byte2高字节，则Byte1=0x50，Byte2=0x00，因此Byte1~Byte2=0x5000案例2：方向盘顺时针旋转80°先将数值80进行转换，即164-80=65456，数值65456换算成两字节16进制数，为0xFFB0，同理根据Byte1和Byte2的字节高低情况，得Byte1~Byte2=0xB0FFByte3~Byte7：预留字节，默认都为0x00当在调试时，只需调试EPS的部分数据时，CAN报文中未涉及字节默认为0x00、未涉及位默认为0即可十二、线控转向的CAN报文调试实训EPS-ECU向VCU发送CAN报文协议字节定义格式Byte0bit01-工作；0-停止bit0=1，ECU当前为工作模式；bit0=0，ECU当前为停止模式bit1驱动部分状态bit1=1，ECU驱动部分烧毁；bit1=0，ECU驱动部分正常bit2故障检测状态bit2=1，ECU检测到故障；bit2=0，ECU未检测到故障bit3ECU温度状态bit3=1，ECU检测到ECU过温（≥90℃）；bit3=0，ECU未检测到ECU过温bit4-bit7预留\Byte1低字节角度角度旋转到当前数值对应的角度（-720°~+720°），0°为对应中点位置，偏移量为0Byte2高字节Byte3低字节电机电流有效范围为-60A~+60A，偏移量为0，精度为0.001AByte4高字节Byte5预留0x00（默认）Byte6ECU温度0到120℃，偏移量为0，精度为1℃Byte7预留0x00（默认）十二、线控转向的CAN报文调试实训EPS-ECU向VCU发送CAN报文协议Byte0：反馈EPS-ECU状态bit0：显示ECU的工作与停止状态，当bit0=1时，ECU当前为工作模式，当bit0=0时，ECU当前为停止模式bit1：显示ECU驱动部分的状态，当bit1=1时，ECU驱动部分烧毁，当bit1=0时，ECU驱动部分正常bit2：显示ECU是否检测到故障，当bit2=1时，ECU检测到故障，当bit2=0时，ECU未检测到故障bit3：显示是否检测到ECU过温，当bit3=1时，ECU检测到ECU过温（ECU温度≥90℃时，为过温），当bit3=0时，ECU未检测到ECU过温其余4位：预留位，默认都为0十二、线控转向的CAN报文调试实训EPS-ECU向VCU发送CAN报文协议Byte1~Byte2：反馈方向盘旋转的角度，方向盘旋转角度范围为-720°~+720°，逆时针旋转为正，顺时针选择为负，其中0°为对应中点位置案例1：当前EPS向VCU反馈的报文中Byte1~Byte2=0x50000x5000进行高低