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福马智行 | 浅谈新能源客车调试

2021-12-27 20:23:01·  来源：电动学堂  作者：刘坤等  
　
文章来源：1、成都福马智行科技有限公司，2、成都广通新能源汽车产业技术研究有限公司1.引言近年来我国大力发展新能源汽车，随着技术的发展及车辆的优化，新能源
文章来源：1、成都福马智行科技有限公司，2、成都广通新能源汽车产业技术研究有限公司
1.引言
近年来我国大力发展新能源汽车，随着技术的发展及车辆的优化，新能源汽车调试日趋复杂多变，因此新能源纯电动汽车对调试人员的技能水平要求也相对较高。为快速、准确、高效地调试成功，是提升汽车调试下线的重要途径之一。为了达到高效的调试目的，本文为调试人员提供了相关调试思路、流程以及常见问题处理。
2.新能源客车主要调试零部件
新能源纯电动客车首次上下电主要调试零部件组成：电机、MCU、电池、电动气泵、电动助力泵、DCDC、DCAC、PDU（现市面多数为多合一控制器控制高压部件，本文主要以五合一控制器（五合一控制器包含MCU、DCDC、PDU以及两个DCAC）为例）、低压配电盒、仪表模块、VCU、BMS。
3.整车上下电
3.1整车上电操作说明
基于钥匙开关位置设置，进行上电控制，实现整车控制系统初始化、自检判断功能。新能源客车整车各节点控制系统由低压蓄电池供电，其常电由低压总开关进行控制，ACC或ON档唤醒电
由钥匙控制，由司机操作来决定。
3.2整车上电调试流程：
1、低压上电：低压配电盒，仪表模块；
2、高压上电：VCU，BMS，五合一，标定电机，标定电动气泵，标定电动助力泵；
3.3整车上电策略
（本文上电策略为基础上电策略，仅作为学习参考使用）
3.3.1低压上电:
点火钥匙ACC档时仪表需要唤醒并点亮主界面，仪表模块对应ACC档功率口正常输出，低压配电盒ACC档功率口输出；再旋至ON档，仪表模块对应ON功率口正常输出，低压配电盒ON档功率口输出，旋至ST档时低压正常工作同ON档。
3.3.2ACC档高压上电:
1、钥匙由off档至ACC档，若VCU自检无误，则将低压电供给五合一控制器电，各部件进行自检，若VCU未收到MCU与BMS反馈故障，则认为BMS与MCU低压自检成功；不管整车有任何严重故障，VCU进入故障处理模式，禁止进入高压上电流程，ACC档自检若各控制系统无故障，则允许进入高压上电流程。
2、当BMS低压上电自检无严重故障，BMS发送允许上高压指令给VCU，VCU给BMS发送请求闭合主负（或主正）接触器指令，BMS收到指令后，则闭合主负（或主正）接触器，并反馈接触器状态，紧接着VCU再闭合DCAC等其它接触器，ACC档执行逻辑到此。
3.3.3ON档高压上电:
1、VCU检测到ON档信号，在接受到BMS反馈的接触器状态信息后，再读取MCU信息，若收到驱动MCU反馈的允许上高压状态，则可开始执行预充逻辑。
2、VCU通过CAN发送闭合预充接触器指令给五合一控制器。
3、VCU通过CAN报文解析MCU输入母线电压，若MCU母线电压达到动力电池组电压平台，则VCU通过CAN发送闭合主接触器指令给五合一控制器，接收到反馈的主接触器闭合信息后，再断开预充接触器，主预充过程结束，高压上电完成。
3.4整车下电策略
1、钥匙打到ACC档，虽无ON档电，但常电还正常供给；
2、检测不到ON档信号（正常下电），此时VCU将MCU线性降功至0，停止发送转矩或转速指令，发指令断开主接触器，收到MCU接触器断开信号后VCU再请求MCU进行主动放电,MCU反馈主动放电状态；
3、ACC档到OFF档（且车速小于5km/h）,VCU断开DCAC接触器（辅助接触器），再切断五合一控制器低压供电,同时请求断开BMS主负，下电结束；
3.5整车CAN通讯
3.5.1整车CAN网络拓扑
整车上电控制策略通过CAN数据总线传输数据实现，CAN数据总线用以传输数据的数据线，分为CAN高位和低位，CAN高在工作中电压2.5V-3.5V，CAN低电压1.5V-2.5V，静态测量时，CAN高电压为2.6V左右，CAN低电压为2.4V左右，CAN总线为了防止外界电磁波干扰和向外辐射，一般采用双绞线，此外为了防止数据传送终了反射回来，产生的反射波而使数据遭到破坏，影响到CAN网络数据的传输，所以总在CAN总线中安装120欧姆终端电阻。纯电动客车简易CAN网络拓扑图如图一。


3.5.2整车CAN网络通讯协议
通讯协议就是电子控制单元交互信息的时候所遵守的原则。通俗的说，通讯协议就是各零部件交流的语言。目前商用车CAN总线设计都是基于J1939协议。
4.充电策略
4.1低压充电策略
关闭车辆钥匙，插充电枪充电仪表收到充电桩辅助电源A+（充电唤醒）信号后，仪表需唤醒并点亮主界面，几分钟之后自动进入息屏模式（低功耗）。通过仪表按键可随时激活仪表并保持几分钟；无充电唤醒信号时，仪表停止工作。整个充电过程中仪表可持续收发报文，同时充电过程中，只有“指示标志及低压逻辑”中的复合唤醒功率输出，其它的ACC和ON档功率输出截止。关钥匙充电仪表发送远程监控需要的数据，并保留了复合唤醒信号，其它功率截止，最大限度地保证了车辆的安全。
4.2高压充电策略
充电时,DCDC需要工作,充电桩A+信号会唤醒整车控制器,整车控制器认为处于充电状态,禁止行车，输出高电平给五合一控制器低压供电；
VCU通过CAN读取主负（或主正）接触器粘连状态，若粘连则不请求闭合主负（或主正）接触器，并上报故障；
VCU通过CAN读取插枪信号、充电枪连接状态，插枪信号状态正确后进入下一流程；
以上都满足后，VCU请求BMS闭合主负（或主正）接触器,收到主负（或主正）接触器闭合指令后,再闭合辅助接触器,DCDC低压、高压供电正常后,VCU发送控制指令启动DCDC,然后输出水泵使能,。一旦检测不到充电唤醒信号或接收到BMS发送的充电完成的指令，VCU停止发送DCDC工作指令,并停止输出水泵使能，延时切断五合一控制器低压供电,同时请求断开BMS主负。充电过程中，接触器的粘连状况高压控制板必须检测，也必须通过报文发送出去。
5.调试思路
5.1低压调试
低压调试主要分为两个步骤：1、低压电源分配；2、低压控制策略。
1、低压电源分配：主要就是调试低压配电盒，目前市面低压配电盒分为两种，第一种保险式配电盒，此类配电盒调试较为简单，只需关注内部保险丝大小及继电器的使用，多数问题是保险过小导致上电失败，只需查明负载功率重新匹配对应保险，少部分问题为继电器线圈信号引入不正常，关注线圈信号即可；第二种电子配电盒，此种配电盒靠芯片配电，管脚电流实时监控都为程序控制，关注相关控制信号是否正常以及检查通讯协议是否正确，验证配电盒控制策略是否正确。
2、低压控制策略：此部分主要为检查翘板开关控制信号以及仪表模块电源输出、仪表界面显示是否正常，雨刮、灯具、门的控制是否符合控制策略。
5.2高压调试
高压调试首先需要熟悉上电控制策略以及通讯协议，上电时采集报文，根据控制策略一步一步检查，某一步出现问题时明确该步骤是由哪一零部件执行，如果该零部件未执行，则该零部件程序有问题，需要修改程序，如此反复直至高压上电成功。上电成功后首先标定DCDC，防止调试时间过长，蓄电池馈电，之后标定电机、电动气泵、电动助力泵，标定完成后进行车辆运行调试。
5.3充电调试
充电调试主要为控制策略以及国标充电流程的实现，参照控制策略及国标调整程序即可。
6.常见调试问题及解决办法


7.结束语
新能源客车已成为当前的热点，城市道路中基本已经更换为新能源公交车，所以新车型样车的调试需要更加快速、准确、高效地完成。本文汇总了新能源客车首次上电调试需要的步骤、流程、主要支持文件以及常见的一些问题，为新能源汽车调试人员提供一定的调试方法以及经验。
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