雖然電動汽車似乎是未來的方向，但插電式混合動力車輛在實(shí)現(xiàn)最佳兩全之間似乎是當(dāng)下的主流。這類車輛可以純電動駕駛，滿足當(dāng)前城市的低排放規(guī)定，然而，在內(nèi)燃機(jī)的支持下，我們可以無縫地行駛，充分利用無需擔(dān)心續(xù)航的優(yōu)勢。（有什么不喜歡的呢？）兩種動力源各有優(yōu)缺點(diǎn)，但以某種方式將它們結(jié)合起來，你將擁有一款幾乎符合所有要求的強(qiáng)大車輛。以下案例研究著重介紹了混合動力車輛的插拔式高壓充電系統(tǒng)以及在其中遇到的挑戰(zhàn)。

顧客描述

車輛無法從隨車提供的主充電器單元進(jìn)行充電。

注意：這種充電方法被稱為“Mode 2充電”，它通過3針插頭使用家庭交流電源。其典型消耗為約10 A，功率輸出約為2.2 kW。

技術(shù)描述

驗(yàn)證客戶投訴是診斷過程中的一個(gè)重要步驟，但往往是一個(gè)耗時(shí)的任務(wù)，成果不大。在這種情況下，無論是使用車主的充電器單元還是“Mode 3充電”時(shí)，故障都是明顯的。后者是指具有32 A消耗率和7.2 kW功率輸出的交流墻壁安裝式充電點(diǎn)。

當(dāng)我們將Type 2充電插頭連接到車輛時(shí)，我們聽到充電進(jìn)氣口鎖定銷循環(huán)三次，然后紅色警示LED亮起，通知我們充電出錯(cuò)。

看看下面的圖片。請注意，車輛儀表識別出電源充電器的連接，但充電不會開始。

注意：當(dāng)電源充電不起作用時(shí)，可以通過運(yùn)行發(fā)動機(jī)為高壓電池充電，直到電池有足夠的電量在電動模式下駕駛車輛一小段距離。因此，我們可以推測電池可以接受充電并提供足夠的電流來為電驅(qū)動電機(jī)供電。

診斷

在客戶確認(rèn)投訴后，我們確認(rèn)了車輛的ID和規(guī)格。在診斷方面，確認(rèn)車輛規(guī)格是至關(guān)重要的，因?yàn)榭蛻舫３T使他們的車輛加裝流行的配件，這些配件缺乏為車輛設(shè)計(jì)的基本質(zhì)量控制和工程。車輛的簡要評估沒有揭示任何關(guān)于售后配件的問題。然而，我們發(fā)現(xiàn)該車輛是從拍賣處購買的，因此無法找到并詢問原始車主。

接下來是客戶采訪，通過提出針對以下四個(gè)問題的開放性問題，以建立事實(shí)和虛構(gòu)之間的區(qū)別：

1. 問題何時(shí)出現(xiàn)？

該車輛是最近從拍賣中購買的，問題已經(jīng)存在。

2. 何時(shí)首次注意到問題？

在購買后。

3. 車輛最近進(jìn)行了任何維修嗎？

購車時(shí)沒有提供歷史記錄，我們也無法接觸到前任車主。新車主已經(jīng)更換了一個(gè)新的充電進(jìn)氣插座，包括電纜和鎖銷自購買以來。

4. 何時(shí)遇到這個(gè)問題？

嘗試通過充電模式2或3充電HV電池時(shí)。

對所有車載控制單元的車輛掃描顯示以下多個(gè)故障代碼：

根據(jù)上述每個(gè)故障代碼的描述，我突出顯示了與高壓充電相關(guān)的故障代碼：“充電插座 A;充電插頭鎖 P33E8 00 [008] - 機(jī)械故障”。您可以在下面看到有關(guān)此故障代碼的其他數(shù)據(jù)。

總結(jié)上述數(shù)據(jù)：

“AX4”是車載充電器（OBC）的VAG代碼。它報(bào)告了用于將 Type 2 充電器插頭鎖入充電插座的鎖銷存在機(jī)械故障。此外，在故障代碼檢測時(shí)，已存儲了幾個(gè)參數(shù)。那么這些參數(shù)揭示了什么呢？

1. 故障狀態(tài) 00000001。

故障已存在。

2. 故障頻率 4。

檢測到了四次故障事件。

3. 高壓充電連接器的鎖定未鎖定。

OBC可以檢測到充電插頭未鎖定。應(yīng)該是“鎖定”的狀態(tài)。

4. 連接識別的狀態(tài)存在。

OBC可以通過近場電路（PP）檢測到充電插頭的存在。

5. 充電連接器的最大電流為 0 A。

由于沒有電流流動，充電未進(jìn)行。

6. 充電傳感器溫度傳感器DC記錄為 -55.0 °C。

由于不適用于DC充電，所以默認(rèn)的充電插座溫度值為DC充電時(shí)不適用。

7. 電流：15.7 A。

來自連接充電器的充電電流（傳遞給OBC）。

8. 頻率：1000 Hz。

控制導(dǎo)引信號（CP）PWM信號的頻率。

9. 控制電壓：9006 mV。

CP線電壓在峰值+9V處，這表明OBC已與主充電器配對，但未進(jìn)行充電（通常在充電時(shí)為峰值+6 V）。

10. 占空比：26.2％。

控制導(dǎo)引信號（CP）PWM信號的正占空比（約26.2％，可提供約16 A的充電電流）。

11. 信號識別：00000001。

OBC可以檢測到充電器插頭的連接，并解釋從充電器傳遞的充電信息（通過CP）。

根據(jù)上述凍結(jié)幀數(shù)據(jù)，我們可以得出結(jié)論，OBC正在檢測充電插頭的存在。PP / CP線電壓似乎被正確解釋，然而充電插銷的位置仍然是“未鎖定”。充電插銷的故障是否可能導(dǎo)致無法充電？

在我們繼續(xù)之前：您可以在 PS7 軟件的引導(dǎo)測試中找到有關(guān) Type 7 控制先導(dǎo) （CP） /接近先導(dǎo) （PP） 線路及其在電源充電中發(fā)揮重要作用的更多信息。

在繼續(xù)深入之前，我想先退后一步，檢查是否有技術(shù)公告（召回和活動等）。但沒有相關(guān)的，因此基于車輛歷史和癥狀，我們可以繼續(xù)考慮可能的原因。

可能的原因

Type 2充電插座和OBC之間的電線束錯(cuò)誤。

1. 充電插座和OBC之間傳遞的信號/數(shù)值不正確。

2. 充電受到其他車載系統(tǒng)的限制（可能通過CAN消息傳遞）。

3. 故障的OBC（AX4）。

行動計(jì)劃

行動計(jì)劃主要受到可訪問性、可能性和成本的影響?；讷@取的故障代碼和故障描述，我們聚焦于充電插座中與Type 2鎖銷相關(guān)的電路。

1. 搖晃測試和對OBC布線及其連接器的視覺檢查。

2. 測量鎖銷驅(qū)動器和位置傳感器。

3. 對OBC上的所有低電壓輸入/輸出進(jìn)行“引腳布線”測試。

回顧

車輛無法從2和3模式充電點(diǎn)進(jìn)行充電。

1. 故障代碼：“充電插座A；充電插頭鎖P33E8 00 [008] - 機(jī)械故障”。

2. 新的充電進(jìn)氣插座已安裝，包括布線和鎖銷驅(qū)動器。

3. 當(dāng)充電插頭連接到充電進(jìn)氣插座時(shí)，充電插銷驅(qū)動器會循環(huán)三次。

4. 運(yùn)行發(fā)動機(jī)會充電HV電池。

5. HV電池充足時(shí)，車輛可以以純電模式行駛。

為了訪問充電進(jìn)氣插座、OBC和相關(guān)布線的后部，我們移除了各種飾板和底盤護(hù)板。

鑒于我們試圖確定Type 2充電插銷和相關(guān)電路的功能，需要一定程度的逆向工程，這就是PicoScope 4823的八個(gè)通道的用武之地。優(yōu)勢在于，我們可以看到我們選擇的每個(gè)電路是如何相互作用的，以評估在試圖為車輛充電時(shí)發(fā)生的事件順序。缺點(diǎn)在于，我們在HV環(huán)境中應(yīng)用了8通道示波器，因此必須遵守適當(dāng)?shù)念A(yù)防措施。

注：在進(jìn)行診斷之前和診斷過程中，必須優(yōu)先考慮必要和相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)評估、培訓(xùn)、個(gè)人防護(hù)裝備、標(biāo)識、測量硬件和最佳實(shí)踐，以確保所有涉及人員的安全。

Type 2充電插座線路的評估：第1天

在下面的屏幕截圖中，您可以看到我們連接到充電進(jìn)氣插座后部的連接器B（THRL），以遠(yuǎn)程獲得CP、PP、鎖銷動作和位置之間的交互概述。請注意，在整個(gè)捕獲過程中，鎖銷“循環(huán)”了三次，然后回到脫離位置。

讓我們將上面的捕獲拆分為有用的數(shù)據(jù)，并參考下面的捕獲：

1. 通道A顯示PP電壓，并在充電插頭插入點(diǎn)的狀態(tài)變化處捕獲狀態(tài)變化。

2. 通道B捕獲了來自主充電器單元到OBC的CP線電壓和PWM信號。注意：CP線的峰值正電壓、頻率和占空比與我們的DTC P33E8 00 [008]提供的凍結(jié)幀數(shù)據(jù)相匹配。

3. 通道C和F分別測量鎖銷驅(qū)動器的兩側(cè)電壓，與車身地接地。注意，這些通道之間的任何差異都會導(dǎo)致電流流動（鎖銷動作），并在通道G上捕獲。

4. 通道D是鎖銷位置傳感器的地線返回。

5. 通道E捕獲鎖銷位置電壓。請注意，電壓在未鎖定狀態(tài)下保持在約3 V左右，而在鎖定狀態(tài)下為約6.5 V。有趣的是，鎖銷然后循環(huán)了三次（請參閱上面的初始視頻），然后停在未鎖定的位置。此時(shí)，充電進(jìn)氣口旁邊的紅色警示LED會亮起，通知車主充電錯(cuò)誤。

從上面的捕獲數(shù)據(jù)來看，所有內(nèi)容都正常。

1. 我們的PP線電壓變化以指示充電插頭插入（這也在凍結(jié)幀數(shù)據(jù)中得到了確認(rèn)）。

2. 我們的CP線電壓在充電插頭插入時(shí)變化（峰值+9 V），并且主充電器/OBC之間的通信從1 kHz的25％正占空比的PWM信號開始（這也在凍結(jié)幀數(shù)據(jù)中得到了確認(rèn)）。

但是，要啟動充電，我們的CP線電壓必須從+9 V... -12 V變?yōu)?6 V... -12 V，這種事件沒有發(fā)生！有關(guān)充電過程中CP線電壓的詳細(xì)解釋，請參閱我們的電動車引導(dǎo)測試 > 充電器-車輛測試 > 充電器-車輛通信（Type 2） > “進(jìn)一步指導(dǎo)”。

我們的鎖銷位置開關(guān)通知OBC已鎖定和解鎖。

注：我們的鎖定銷與充電器插頭在物理上嚙合，因?yàn)楫?dāng)針腳暫時(shí)接合時(shí)，我無法取下插頭。

因此，問題是為什么車輛不充電？現(xiàn)階段，我不知道！

在下面的屏幕截圖中，我們有一個(gè)與上述相同的測試，但時(shí)間范圍更長，以證明癥狀如何沒有改變。即，每次將充電器插頭插入車輛入口后，鎖定銷循環(huán)三次。

基于故障代碼描述“充電插座A;充電插頭鎖 P33E8 00 [008] - 機(jī)械故障“，我看不出這樣的描述如何適用于正常工作并與鎖塞物理接合的鎖銷。為什么 OBC 會報(bào)告鎖定銷正常工作的機(jī)械錯(cuò)誤，更重要的是，它如何知道鎖定銷出現(xiàn)故障？答案必須與鎖銷位置傳感器及其相關(guān)電路有關(guān)。

在搜索了各種SSP和技術(shù)數(shù)據(jù)站點(diǎn)后，我無法找到相關(guān)文獻(xiàn)來進(jìn)一步診斷。事后看來，我應(yīng)該尋找一個(gè)測試計(jì)劃來伴隨故障代碼P33E8 00 [008]。然而，使用來自 Mk7 e-Golf 的背靠背數(shù)據(jù)似乎是建立實(shí)時(shí)鎖銷值的快速途徑。

下面，我們有當(dāng) Type 2 充電器插頭插入充電插座時(shí)來自正常工作的 Mk VII e-Golf 的鎖定銷位置信號。

終于取得了突破，因?yàn)殒i定銷位置電壓在我們的e-Golf和Q7插電式混合動力車之間有所不同。兩輛車在脫離時(shí)返回相當(dāng)?shù)逆i定銷位置電壓：

Q7 鎖銷分離：約 3V （2.93 V） e-Golf 鎖銷分離：約 3 V （3.4 V）

然而，隨著鎖銷的接合，情況就不同了：

Q7 鎖定引腳接合：約6 V （6.23 V） e-Golf 鎖定引腳脫離：約 9 V （9.22 V）

如果我們計(jì)算兩輛車鎖定和解鎖之間的電壓差，我們可以進(jìn)一步分析差異：

Q7 鎖定銷位置差分電壓 = 6.23 V – 2.93 V = 3.3 V（允許變量我們可以將其四舍五入為 3 V） e-Golf 鎖銷位置差分電壓 = 9.22 V – 3.4 V = 5.82 V（允許變量我們可以將其四舍五入為 6 V）

關(guān)于背靠背測試，這里對明智的人說一句話，“當(dāng)它的全部你擁有它時(shí)”，但請記住，我不是在比較同類車輛（即使它們屬于VAG的保護(hù)傘）。

我找不到任何數(shù)據(jù)來支持鎖銷位置電壓的預(yù)期值，因此，我們唯一的選擇是對許多類似車輛進(jìn)行比較測試（我想您可以將這種方法稱為“發(fā)現(xiàn)差異”）。

有了上面的信息，我渴望回到車輛并進(jìn)一步評估鎖銷電路。但是，客戶已決定安裝二手 OBC！雖然這是一場賭博和“信仰的飛躍”，但好消息是故障清除，車輛現(xiàn)在充電！這不會每天都發(fā)生！

板載充電器單元 -OBC （VAG I.D AX4）。

結(jié)果

第二天

可以說，我渴望重新測量這輛車，并理解我們的值如何改變，這絕不是個(gè)夸大之詞！我回到了車輛上，并重復(fù)了我們最初的測量。這次，我們只關(guān)注鎖銷位置電壓。在下面的屏幕截圖中，您可以看到鎖銷位置值現(xiàn)在與e-Golf捐贈車輛更接近，脫離時(shí)為3.3 V，接合時(shí)為9.4 V（差異為6.1 V）。

上述CP電壓已切換到+6V... -12 V，確認(rèn)我們的OBC響應(yīng)了正確的鎖銷位置，并允許充電開始。D通道（鎖銷位置信號地線參考）的噪聲水平增加，這要?dú)w功于充電的開始。

另請注意，鎖銷不再循環(huán)。充電插頭連接到充電進(jìn)氣插座時(shí)，鎖銷被接合，而此狀態(tài)不會改變，直到在約31.77秒處按下遙控鍵的“解鎖”按鈕，鎖銷脫離，充電被停止。

正占空比（時(shí)間標(biāo)尺之間）的測量值為28.57%，表明可用充電電流約為16 A。

維修確認(rèn)

正如他們所說，證據(jù)就在布丁中。更換OBC導(dǎo)致不同的鎖銷位置電壓，刪除故障代碼P33E8 00 [008]并且車輛最終再次充電，這一事實(shí)證實(shí)了我們的故障組件確實(shí)是OBC的事實(shí)。

列出所有安裝的零件

車載充電器 OBC （VAG I.D. AX4）

總結(jié)

回顧這個(gè)案例研究，你會認(rèn)為范圍在OBC的診斷中沒有發(fā)揮作用是可以原諒的。間接地說，這是正確的，但讓我們看一下更大的圖景以及我們作為范圍應(yīng)用的直接結(jié)果所學(xué)到的東西。

示波器揭示了PP，CP和鎖銷位置相對于“時(shí)間”的相互作用。

鎖定銷不僅是一種理想的安全功能，而且是啟動和終止充電過程所需的基本輸入。

在 OBC 收到正確的鎖定引腳位置電壓（確認(rèn)引腳接合）之前，不會開始充電。在測試的VAG車型中，分離和接合之間的鎖定銷差分電壓被證明約為6 V（請注意，這可能不是所有車輛都相同）。

下面我們揭示了及時(shí)發(fā)生的事件的順序，從充電插頭插入到遠(yuǎn)程鑰匙激活解鎖命令時(shí)的充電結(jié)束。

充電系統(tǒng)對充電器連接的響應(yīng)：

1. 激活遙控鑰匙解鎖按鈕

2. 充電器插頭插入

3. PP線電壓從脈沖信號變?yōu)楣潭ㄖ?，具體取決于充電插頭

4. 額定電流CP線電壓從0 V變化至+9 V峰值

5. 鎖定銷位置指示為完全嚙合

6. CP線電壓變?yōu)?6V峰值，可以開始充電

充電系統(tǒng)對充電器斷開的響應(yīng)：

1. 激活遙控鑰匙解鎖按鈕

2. 鎖銷執(zhí)行器被激活

3. CP線電壓同時(shí)變?yōu)? 9 V峰值（充電停止）

4. 鎖定銷位置指示為未接合

5. 取下充電器插頭

6. CP 線路電壓恢復(fù)至 0 V

我現(xiàn)在指的是充電器插頭鎖定銷，因?yàn)槲液芟胫梨i定機(jī)構(gòu)是如何工作的，更重要的是，鎖定銷位置是如何從鎖銷執(zhí)行器中繼到 OBC 的。

由于安裝了新的 2 型充電入口插座，因此拆除原始裝置（配有鎖銷執(zhí)行器）的誘惑太大了，無法抗拒。

在下面，您可以看到鎖定銷執(zhí)行器直接安裝在 2 型充電入口插座上方。

在鎖銷執(zhí)行器內(nèi)部，我們有一個(gè)驅(qū)動電機(jī)、一個(gè)齒輪組件和一個(gè)連接到鎖銷的微動開關(guān)。還要注意兩個(gè)電阻及其與微動開關(guān)的關(guān)系（旁路）。

審核編輯 黃宇