純電動(dòng)汽車(chē)無(wú)法充電問(wèn)題分析及解決

丁聰敏， 徐善鵬

（中國(guó)一汽智能網(wǎng)聯(lián)開(kāi)發(fā)院/新能源開(kāi)發(fā)院， 吉林 長(zhǎng)春 130011）

1 問(wèn)題描述

在試制階段，某純電動(dòng)車(chē)型的交流充電槍插入交流充電口之后，車(chē)身控制器能夠正?？刂瞥潆姌岆娮渔i的解鎖和閉鎖，充電槍鎖電機(jī)的解閉鎖動(dòng)作正常，充電槍電子鎖的機(jī)械鎖狀態(tài)開(kāi)關(guān)正確。但是整車(chē)無(wú)法進(jìn)行交流充電。

2 故障排查及原因分析

該純電動(dòng)車(chē)型的交流充電槍電子鎖由BCM控制。BCM判斷充電槍電子鎖的解閉鎖輸入條件，控制充電槍電子鎖的解鎖和閉鎖，監(jiān)測(cè)充電槍電子鎖狀態(tài)并發(fā)送給VCU。充電槍電子鎖的鎖狀態(tài)為閉鎖狀態(tài)時(shí)，整車(chē)才能進(jìn)行正常的交流充電。

實(shí)車(chē)測(cè)試發(fā)現(xiàn)，整車(chē)滿(mǎn)足充電槍鎖的閉鎖條件，BCM執(zhí)行了閉鎖驅(qū)動(dòng)，且閉鎖完成時(shí)，充電槍無(wú)法拔出。證明充電槍鎖的閉鎖驅(qū)動(dòng)沒(méi)有問(wèn)題，使用萬(wàn)用表測(cè)試充電槍電子鎖的鎖狀態(tài)開(kāi)關(guān)也是正確的，解鎖狀態(tài)：鎖狀態(tài)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)；閉鎖狀態(tài)：鎖狀態(tài)開(kāi)關(guān)閉合。但是不管是解鎖還是閉鎖狀態(tài)，通過(guò)總線監(jiān)控工具監(jiān)控BCM發(fā)給VCU的充電槍鎖狀態(tài)信號(hào)，一直都是解鎖狀態(tài)。這是整車(chē)不進(jìn)行交流充電的根本原因。

進(jìn)一步分析BCM對(duì)充電槍電子鎖的控制原理圖和充電槍電子鎖的電氣原理，BCM內(nèi)部通過(guò)兩個(gè)繼電器控制電子鎖的正反轉(zhuǎn)，并通過(guò)內(nèi)部的上拉電路采集充電槍電子鎖的鎖狀態(tài)開(kāi)關(guān)。充電槍電子鎖控制原理如圖1所示。

由于目前BCM對(duì)電子鎖的驅(qū)動(dòng)是正常的，充電槍電子鎖的開(kāi)關(guān)狀態(tài)也是正確的，那么問(wèn)題就出在BCM對(duì)充電槍電子鎖狀態(tài)開(kāi)關(guān)采集上。解鎖狀態(tài)，萬(wàn)用表測(cè)量鎖狀態(tài)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，PIN2腳的電壓為12V。閉鎖狀態(tài)，萬(wàn)用表測(cè)量鎖狀態(tài)開(kāi)關(guān)閉合，PIN2腳電壓還是12V。充電槍電子鎖電氣原理如圖2所示。

圖1 充電槍電子鎖控制原理圖

圖2 充電槍電子鎖電氣原理

從充電槍電子鎖的原理圖和控制需求可以看出，PIN2腳的電平在鎖狀態(tài)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)只和BCM內(nèi)部的上拉電壓有關(guān)，而在鎖狀態(tài)開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，PIN2腳的電平和PIN1腳的電平相關(guān)，PIN1腳連接的是BCM的解鎖輸出端B1腳，由于解鎖狀態(tài)時(shí)鎖狀態(tài)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，BCM采集的B2腳的鎖狀態(tài)電壓為12V。那么閉鎖時(shí)BCM采集的B2腳的鎖狀態(tài)電壓應(yīng)該為0V，才能和解鎖狀態(tài)區(qū)分開(kāi)來(lái)。BCM內(nèi)部控制原理如圖3所示。

圖3 BCM內(nèi)部控制原理圖

從BCM的內(nèi)部電路圖來(lái)看，充電槍電子鎖解鎖時(shí)，BCM1控制HSD （高邊驅(qū)動(dòng)） 和OPEN LSD （解鎖低邊驅(qū)動(dòng)）工作，實(shí)現(xiàn)B1腳的12V電平輸出 （持續(xù)200ms），B3腳搭鐵。充電電子鎖閉鎖時(shí)，BCM1控制HSD和CLOSE LSD （閉鎖低邊驅(qū)動(dòng)），實(shí)現(xiàn)B3腳的12V電平輸出 （持續(xù)200ms），B1腳搭鐵。BCM對(duì)鎖狀態(tài)開(kāi)關(guān)B2腳的檢測(cè)是在驅(qū)動(dòng)完成之后進(jìn)行的，也就意味著閉鎖驅(qū)動(dòng)完成時(shí)，得保證B1腳是搭鐵的，BCM采集到的鎖狀態(tài)開(kāi)關(guān)B2腳才是0。而實(shí)車(chē)上該管腳的電壓卻為12V，說(shuō)明B1腳在BCM1沒(méi)有輸出時(shí)，不是如原理圖所畫(huà)的搭鐵狀態(tài)。經(jīng)過(guò)多次硬件確認(rèn)，在BCM沒(méi)有驅(qū)動(dòng)時(shí)，B1和B3的輸出管腳都是懸空的，所以在閉鎖完成時(shí)，BCM采集到的鎖狀態(tài)開(kāi)關(guān)B2腳的電壓是自己內(nèi)部的上拉電壓，和解鎖狀態(tài)采集的電壓一致，所以一直發(fā)出的鎖狀態(tài)都是解鎖狀態(tài)，所以根本原因是BCM和電子鎖的硬件接口電路不匹配。

3 問(wèn)題解決

由于這個(gè)BCM是一個(gè)傳統(tǒng)車(chē)的BCM平臺(tái)，硬件無(wú)法更改。通過(guò)對(duì)充電槍電子鎖的動(dòng)作時(shí)序進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)：閉鎖整個(gè)過(guò)程鎖鉤會(huì)旋轉(zhuǎn)80°，而鎖勾轉(zhuǎn)了18°時(shí)，鎖狀態(tài)開(kāi)關(guān)就閉合了，所以BCM可以提前檢測(cè)鎖狀態(tài)開(kāi)關(guān)，而且閉鎖過(guò)程中BCM的B1是一直搭鐵的。BCM在閉鎖過(guò)程中持續(xù)檢測(cè)鎖狀態(tài)，一旦鎖狀態(tài)切換為閉鎖狀態(tài)，則將鎖狀態(tài)的狀態(tài)信號(hào)置為閉鎖，直到下一次解鎖操作完成后，更新鎖狀態(tài)信號(hào)，并將鎖狀態(tài)存在E方中，防止充電過(guò)程中BCM復(fù)位。電子鎖動(dòng)作時(shí)序如圖4所示。

圖4 電子鎖動(dòng)作時(shí)序

4 測(cè)試驗(yàn)證

通過(guò)臺(tái)架的充電槍電子鎖解閉鎖耐久測(cè)試和整車(chē)的適應(yīng)性路試驗(yàn)證，充電槍電子鎖的鎖反饋狀態(tài)正確，整車(chē)交流充電正常，滿(mǎn)足整車(chē)充電要求。

5 結(jié)論

本文通過(guò)分析問(wèn)題、定位原因，找出整車(chē)無(wú)法充電的根本原因。在無(wú)法更改硬件的前提下，通過(guò)分析系統(tǒng)的工作原理修改軟件控制時(shí)序，解決系統(tǒng)間的匹配問(wèn)題。后續(xù)針對(duì)負(fù)載狀態(tài)開(kāi)關(guān)和驅(qū)動(dòng)端有關(guān)聯(lián)的，一定要確認(rèn)控制器無(wú)驅(qū)動(dòng)時(shí)的電平狀態(tài)。不僅要做好嚴(yán)格的系統(tǒng)間的硬件接口匹配確認(rèn)，還需要各系統(tǒng)的硬件原理圖也要和實(shí)際保持一致。