新能源汽車核心控制部件：車輛控制器的維修方法

1、車輛控制器系統(tǒng)簡介車輛控制器（VehicleControlUnit，以下簡稱VCU），是整個汽車的核心控制部件，它通過硬線或CAN采集電子油門踏板信號、擋位信號、剎車踏板信號及其他部件信號，并進(jìn)行相應(yīng)判斷后，控制下層的各部件控制器的動作，驅(qū)動汽車正常行駛。整車控制器所連接的系統(tǒng)及部件如下圖所示。

▲

整車控制器連接的系統(tǒng)和部件

▲

整車控制器連接的系統(tǒng)和部件

2、VCU故障分級處理策略故障處理的主要目的是保證車輛行駛的安全性、可靠性、穩(wěn)定性。采用分級式故障處理策略，整體處理策略如下一級故障：需要切斷高壓的故障VCU接收到MCU或BMS上傳的一級故障，或者VCU接收不到CAN網(wǎng)絡(luò)上的全部信號，會報整車一級故障，快速降扭，同時發(fā)出切斷高壓的指令，一級故障必須重新上電才可恢復(fù)。二級故障：禁止車輛行駛的故障VCU接收到MCU或BMS上傳的二級故障，或者VCU與MCU、BMS等控制器出現(xiàn)通信故障，會報整車二級故障。此時電機(jī)無轉(zhuǎn)矩輸出，車輛將不能行駛。二級故障可以實(shí)時恢復(fù)。三級故障：降功率的故障整車控制器接收到MCU、BMS上傳的三級故障，或者VCU與ICU、SRS、AC、MP5等控制器出現(xiàn)通信故障，會報整車三級故障，同時將MCU的輸出轉(zhuǎn)矩限制到目標(biāo)值的一半，從而達(dá)到限制系統(tǒng)功率輸出的目的。三級故障可實(shí)時恢復(fù)。3、VCU端子定義與故障診斷以比亞迪元EV535車型為例，整車控制器（VCU）具備實(shí)時動力計(jì)算和動力分配、實(shí)時信息交互與集中處理，傳感器信號采集，輔助整車上電退電，與車輛驅(qū)動力總成配合完成整車的驅(qū)動控制等功能。VCU硬件結(jié)構(gòu)、低壓端子針腳分布、端子定義如下所示。▲

VCU硬件結(jié)構(gòu)▲

VCU低壓端子針腳分布VCU低壓端子定義

▼因?yàn)橐l(fā)故障的部位很多，這時需要利用VDS讀取故障碼來定位故障。讀取故障碼的步驟如下：①OK擋電下用VDS讀取故障碼并記錄。②VDS執(zhí)行清除故障命令，退電到OFF擋再上OK擋電，讀取故障碼并記錄。③讓故障重現(xiàn)，讀取故障碼并記錄。根據(jù)故障碼及故障的相關(guān)性分為三個等級：相關(guān)等級3：故障重現(xiàn)才能讀取的故障碼；相關(guān)等級2：VDS執(zhí)行清除故障命令清除不了的故障碼或清除后退電再重新上OK擋電又出現(xiàn)的故障碼；相關(guān)等級1：未執(zhí)行VDS清除命令時OK擋電下讀取的故障碼。

根據(jù)VDS診斷情況，按如下思路進(jìn)行故障排查：有相關(guān)等級2或3的故障碼依據(jù)故障碼排查處理；只有相關(guān)等級1的故障碼或無故障碼的情況用萬用表排查驅(qū)動系統(tǒng)相關(guān)線路的連通性。（1）依據(jù)診斷故障碼排查故障下表所列排查方法中涉及信號線路及相關(guān)CAN通信線路排查等，需要做好高壓安全防護(hù)。首先整車退電至OFF擋，等待5min，斷開低壓蓄電池負(fù)極，拔下電池包引出的高壓母線，確保拔下的高壓母線間電壓在安全電壓范圍（小于60VDC）。逐一更換部件后需要重新檢測確認(rèn)故障是否消失，若更換了某個部件后車輛恢復(fù)正常則不需要再更換后續(xù)的部件。依據(jù)故障碼更換部件針對的是相關(guān)等級3（或相關(guān)等級2）的故障碼，相關(guān)等級1的故障碼用來作為排查參考。執(zhí)行更換部件操作前先用VDS檢查高壓系統(tǒng)零部件是否有軟件版本更新，若有更新需更新到最新版本，若仍存在故障再進(jìn)行更換。VCU系統(tǒng)故障碼定義與排查方法

▼

（2）排查相關(guān)線路的連通性用VDS診斷的過程中只有相關(guān)等級1的故障碼或未讀取任何故障碼的情況，需要根據(jù)故障現(xiàn)象去排查相關(guān)線路的連通性。用VDS先檢查是否有高壓零部件有軟件版本更新，若有更新需要更新到最新版本，若仍存在故障，則用萬用表排查相關(guān)線路的連通性。結(jié)合故障現(xiàn)象并參考相關(guān)模塊的端子定義中的線束接法去檢查相應(yīng)線路的連通性。

4、VCU電腦編程更換完成新的整車控制器后，需要使用VDS執(zhí)行傾角標(biāo)定，以比亞迪EV535車型為例，操作步驟如下：①整車上電并停穩(wěn)至水平位置。②選擇“ECU模塊”，執(zhí)行整車ECU模塊掃描操作，待掃描完成后，選