2013年 雷诺 Renault Zoe | 警告信息 “停车: 电力故障危险”

汽车诊断

科技正在快速变化，给全世界得技术人员带来了挑战。对于那些没有特定品牌的技术人员诊断各式各样的故障，这些挑战会耗费许多精神。以下的故障研究就是一个案例范本。我想分享当我借着没有任何产品知识的背景下来试图突破诊断这台Renault Zoe所遇到的阻碍。把”全电力传动系统”混在一起你就会知道你在诊断期间问自己为甚么会到达那个点。

客户描述:

客户反映以下这些故障讯息显示在仪表台: “停车:电力故障危险”。

之后这个警告讯息自行消除并且未阻止车辆驾驶。

技术说明:

验证客户抱怨的内容是诊断中必经的步骤但它经常也是一项耗时的工作且不定会验证成功。在这种情况下，有人指出，在车辆停放相当长的时间后，会显示不同的警告讯息。在驾驶门被打开之前使用钥匙解锁时，仪表板显示警告讯息”检查电力系统”。

备注: 现代车辆可以透过钥匙/无钥匙进入系统解锁，并同时启动车辆。请注意，电动车的”启动”是车辆转变到苏醒并激活的状态。

再次与客户交谈后，我们了解到警告消息会自动从仪表板上清除，不需要任何扫瞄仪器来执行。

诊断流程:

我们验证客户的抱怨，并确认车辆的车身号码与规格。

进行诊断时，确认车辆规格是很重要的，因为客户通常会改装一些时尚配件来更改他们的车，但这些配件可能缺乏为该车设计的质量控制和工程设计。我在这边指的是类似停车摄像头、行车纪录器、追踪器、超速感知器等配件。这些部件都有可能会消耗宝贵的12V电力储存，或者更糟糕的是，会中断配件整合到车辆网络中的通讯线路。客户确认没有安装这类配件。

客户访谈过程照着以下４个针对性的开放式问题，来建立故障描述。

1. 问题出现多久了?

定期约6个月会出现

2. 第一次注意到这个问题是甚么时候?

在冬季月时(寒冷的天气)

3. 最近有没有对车辆实施甚么工作?

除了安装新的12V电池的正常保养以外，没有执行其他工作。(更换12V原因是例行测试失败而更换)

4. 什么时候遇到这个问题?

当车辆停放过夜或是过了一个周末。

根据这些访谈，我已经认为是关于寄生漏电流的关系，但我不想做任何假设。

执行基本的检查，确认无流体泄漏，管路、接头、线束无明显破损，也没有事故维修。除了安装新的12V电池，这辆车看起来是全原厂设定。

对所有车载控制单元进行扫描，显示八个故障代码，如下图所示:

这是一个曲折过程，我使用了Bosch诊断工具显示了上方八个故障码。使用LAUNCH诊断工具进行第二次扫描，显示了以下三个故障码:

总结一下车辆扫描，通讯故障码似乎是首要处理的故障。

1. Bosch显示三个关于电机控制单元(MCU)的CAN故障码。

2. LAUNCH 显示三个电力模块(PEB)的CAN故障码。

两种诊断工具对于机盖下的同一单元(组合电机、充电器/逆变器组件)使用不同的描述，雷诺将这个单元称为电力模块(PEB)。

这是使用不同扫描工具时对该车辆代码的组件解释需要克服的典型问题。

在深入探讨之前，重要的是暂缓一步先检查技术公告(召回、活动等)。在我们的案例中，没有相关的技术公告。根据车辆的历史和症状，我们可以继续诊断可能的原因。

可能的故障原因:

1. CAN 网络线路故障

2. CAN 网络组件故障(ECUs)

行动计划:

行动计划主要受到可及性、概率和成本的影响。根据获取的Bosch诊断数据，我们有五个故障代码是关于”CAN 通讯错误”或是”总线故障” (分别为 MCU 4.0 和 EV ECU 4.0)。

因此行动计划专注在CAN部分的诊断:

1. 量测CAN网络的活动状况

2. 对于CAN网络与接头进行摇摆测试

回顾一下:

仪表板上会定期性的出现警告讯息显示:

1. “检查电力系统”或”停车:电力失效危险”

2. 两者故障信息皆不需使用诊断工具会自行消除。

3. 车辆将恢复正常驾驶与性能，不论故障消息有没有显示。

为了能看到那些ECU与连接ECU的CAN线，拆除了大量的饰板和防护盖板。

我们选定高压电压电池上的EV CAN连接器来当作评估CAN线路的测量点。

为什么选择这么远的连接器来捕获EV CAN? 这里我的思路是考虑他在车辆的下方，可能有进水状况。然而，我们没有发现任何进水状况。

执行电动车工作时要注意的一点是: 安全是最重要的，此外还有必备的培训、PPE及电路活线工作认证。

以下，我们经由电动汽车服务设备(EVSV或充电站)已经捕获高压电池端的EV CAN活动数据。

注意高压电池通电时CAN电路上的噪声。这是造成我们沟通错误的原因吗?

当使用数学信道计算A-B，我们可以看到噪声被清除且再次证明CAN在这种电噪声环境中的容错能力。

藉由使用下面的PicoScope CAN串型译码，我们可以更进一步确定数据在噪声奇观的正确译码，并且由于采样率设置导致错误极小。

因此，CAN的噪声讯号并不是我们故障的原因。

接着进行CAN接线和连接的摆动测试，这里我们结合使用数学信道A+B与屏蔽功能。

有关于捕获到间歇性的CAN错误的更多信息，可以查看此论坛贴文，其中包含影片教学。下面我们可以看到噪声为什么只在断开高压电池CAN插头时会进入屏蔽，这是可以被预期的。在断开接头的前后，数学信道A+B保持在允许的”白色”图形区块内，不论接线和连接器的操作如何。

因此我们得出结论，我们的CAN通讯代码与现阶段的接线或插头故障无关。

在检查整个车辆的线束时，我们在仪表板后面发现一个类似追踪器或远程通讯的设备，其中他包含连接到EV CAN以外的CAN网络。

当没有直接连接到这个网络时，是不是有可能追踪器会影响或中断EV CAN上的消息传递。这个问题我无法直接回答，但面对这样的变量，最简单的选择就是移除设备并继续测试。我们也通知了不知道已经安装这个配件的客户。

在进一步测试之前，我们清除了所有故障码且这里我发现通用型诊断工具的另一个问题。Bosch的诊断工具扫描到的故障码(U1000, U1001 & U1002)无法清除，这表示故障仍当前存在!然而，他使用LAUNCH诊断工具就可以清除故障码，因此在关系到与所有车辆在各个层面进行通信的能力时，突显了对诊断工具意识的需求(这种情况可能会让人瞎忙很久)。这几个礼拜内对车辆进一步测试和使用车辆证明了不可避免的情况，警告讯息再次出现，并使用Bosch诊断工具得到以下故障码:

我在第二次扫描的故障码增添了颜色，来辨识从一开始扫描以来发生的变化:

黄色: CAN BUS故障

红色: 特定描述性故障码

绿色: 系统故障码

白色: 无关联故障

同时使用LAUNCH诊断工具确认故障码:

EVC: 五个故障码

Df018: CC/SL 的多路复用信号一致，提供给巡航控制或限速器的数据不正确

Df126: 电池健康状态，内部电子错误

Df125: 电池健康状态OK

Df125: 电池状态确认

Df113: 脉冲盒讯号不正确

BMS: 一个故障码

Df010: CAN通讯无进一步描述

注意: 已经没有初始扫描中在Bosch诊断工具看到的通讯故障(U1000, U1001 and U1002)，以及在LAUNCH诊断工具的PEB (Df020, Df021 and Df022)。

虽然CAN/Bus的故障仍存在(使用Bosch)，但之前的摆动测试和EV CAN译码已经确认网络的完整性，我们将重点转移到特定描述性的故障码上。

使用多个扫描工具(如上)肯定以制造商开发此类工程师给出的DTC和组件名称的”翻译”与”解释”来介绍变量。例如，MCU电机控制单元(Bosch)和PEB 电力模块(LAUNCH)是同一个组件! 这些描述可能让你找不到那些组件。

总结一下:

Bosch提供对DTC的修改描述，但将他们分配到可能被误解为通用OBD-II中的”P”代码(动力系统)

例如，P0510被描述为高压电池充电”内部控制单元故障”，但P0510 OBD-II代码是氧传感器故障。

LAUNCH提供独特的DTCs，但描述很少。

那我们应该使用哪个工具以及哪些代码是相关的? 不得不说，现阶段，我也不知道。建立故障代码的发生顺序很难被提供并且可能会像我们在本案例中所做的那样使用车辆制造商诊断工具。

建立故障发生顺序通常是找到原始故障根本的关键，可以让你抛弃大量不相关出现的DTC。再一次的，产品知识和对汽车的熟悉度是有帮助的，但我没有，所以我需要执行逆向工程。

我使用Bosch的诊断工具并开始依序地拔除数个EV ECUs来确定他们列在汽车诊断报告的标题。虽然很耗时，但我们发现了三个关键信息:

1. 我们知道列在车辆诊断报告中的ECU位置

2. 我们藉由诊断工具制造商得知ECU相关的标题

3. 我们发现负责向诊断工具报告故障码的ECU

例如，从高压电池断开低压多个插头会显示“HV Batt. 4.0 Master” ，这是一个位于高压电池组件内的ECU(因为它不再显示在车辆扫描列表中)，从诊断的角度来看，“System Name: HV Batt. 4.0 Master (Bus Fault)”这样感觉会更清楚。

有了这些关于ECU标题、位置和故障码的新知识，我们的下一步就是研究。

当你对诊断过程毫无头绪时，可别忘了还有google诊断。经过数小时的研究，Bosch列出这些OBD-II代码与车辆制造商的代码似乎存在些微的关联性。

这个连结带领我挖掘以下发现。

P0510转换成雷诺故障代码0510/接着是一个测试编号

例如:

雷诺代码0510/F1 = 12V电池: 测试计划F1

Bosch代表的P0510 = EV ECU 4.0 内部控制单位故障，总线故障和未知故障。

P0512转变为雷诺代码 0512/67 12V电池充电控制: 测试计划67

Bosch代表的P0512 = 高压系统讯号无效

上述这些信息被证明为诊断重点且强化了制造商培训（产品知识）的需求，同时通过 VM 门户访问技术信息。

由于雷诺允许以具有成本效益的方式访问他们的技术信息网站，我发现在处理多个DTC时，你必须优先考虑DTC 0512。这与其说是发生顺序，不如说他是”优先级”。

回顾一下:

1. P0512是被Bosch诊断工具捕获；

2. DTC 0512: “脉冲盒测试67” 在上面的SPEAK EV论坛连结中进行描述；

3. 脉冲盒从LAUNCH诊断工具中被回报“Df113 脉冲盒信号不正确”；

4. 雷诺技术网站请求优先考虑DTC 0512，并表示脉冲盒在2013年9月30日后的生产车辆已改进。

所以，什么是脉冲盒且我们该怎么诊断它?

结论:

遵循雷诺测试程序，必须先测试12V电池然后才能测试或更换脉冲盒(有趣的进一步发现，雷诺DTC 0510 96= 12V”电池健康状况”)。

以上，我们有了电导测试的结果，对于100%的SOC，显示了SOH为”低”，此外，很明显地这个电池没有符合这台车的规格。

1. 不符合的电池规格 40 Ah EN 330 CCA

2. 建议的电池规格 54 Ah 500 CCA

3. 因此，故障电池比推荐的容量低了26%。

我们无法使用PicoDiagnostics中的电池检测程序，因为它要求12V电池在启动机的负载下才能确定电池的特性。你可以在这里找到更多信息。

这是一辆纯电动车所以没有传统的启动机来当电池的负载。为了比较新旧12V电池的性能，我们将PicoScope与传统12V电池负载测试器结合使用。

我们绘制了两个电池的电压降和电流(在负载状态下)，当中显示容量的差异。

请注意新旧的12V电池如何在接近的开路电压下进行负载测试，旧电池随着负载加载持续下降然而新电池的电压稳定并且在加载后恢复到12.62V。

定位脉冲盒(确认是2013年9月30日后生产)的位置在左侧大灯后方，负责客户切换到就绪模式之前对12V电池进行负载测试。可以将此视为你驾驶车辆之前对12V电池进行的负载测试(类似启动机摇转引擎)。这是通过脉冲盒内的一个大电阻将电池正极接地来实现(经由Maxi保险司保护)，同时监控电池的电压和电流(参阅下图的设置) 。

脉冲盒的作用是在定期的寄生漏电流测试(更换12V之后)期间被发现的，当车辆处于睡眠模式时使用遥控器解锁车辆(参阅下方的通道D)

回归到客户对于故障的技术描述，使用遥控钥匙解锁车辆时，仪表板会显示警告讯息”检查电力系统”，在驾驶员打开车门之前! 现在知道我们从上面捕获的信息所知道的是，在解锁车辆不久，12V电池进行了约200ms的负载测试，如果确定失败，仪表板会甚至在进入车辆之前警告驾驶者! 与我们发现的症状完全符合。

维修确认:

鉴于间歇性的故障与上面发现的证据，最好的作法是将车辆修复交还给客户并恢复正常的服务与职责。在五个月后，上述这些故障没有再出现，仪表板也没有警告讯息。客户确认使用车辆的模式是相同的。

列出所有安装的零件:

12V 电池

补充信息:

我们不能低估12V电池系统对于电动车运行的重要作用。有一种观念认为，因为电动车具有大容量电池，因此可以不需要12V系统，因为他不再需要启动机，所以使用”任何旧电池都可以”!

如同上面的故障可以看出，选定错误的劣质12V电池产生的问题。(这一切都是为了一颗12V电池)

转到通用型诊断工具，正如我们所知道的，没有一种诊动工具可以适用所有的型号，并且在一辆车使用2种扫描工具会产生不同结果。不幸的是，他们都有自己的优点和缺点，对于这辆车，有必要使用LAUNCH工具来清除Bosch工具发现的CAN故障码。这个案例研究不是对于通用型诊断工具制造商刻意攻击(绝非如此)，因为没有他们，许多维修中心就无法提供诊断服务。然而，我希望他能重视诊断中的障碍与变数，这些障碍跟变量是由于DTC和组件不连贯的翻译和解释，以及诸如读取和清除故障码等功能的些微差异。一个简单的例子就是”电池系统故障”在电动车上DTC的描述，如果我们读取到”低压电池系统故障”或是”12V电池系统错误”，这将可以朝向正确方向迈出一大步。

后见之明是一件很棒的事，我可以看到我在案例研究中是如何偏离轨道的!在一个完美的世界中，产品知识、产品培训、进入专用的车辆系统诊断工具，相关技术门户网站应该是正确的做法，虽然现实世界远非完美，当然，它可以减少阻碍。非常感谢 Autocare 的 Steve Winn 和 HEVRA 的 Pete Melville 的宝贵支持和技术投入。再次感谢你抽出时间阅读和查看这项研究，我真诚地希望它有所帮助。