智能配电模块IPDM系统解析及故障诊断
杭州交通违章刘明
【摘 要】简述日产汽车智能配电模块系统的组成及优点;详述系统控制、功能、工作原理以及故障诊断与维修。%The author introduces the composition and advantages of IPDM system on NISSAN, its control, function, working principle and fault diagnosis and maintenance.
二手经典全顺【期刊名称】《汽车电器》
【年(卷),期】2012(000)003
【总页数】4页(P42-45)
【关键词】智能配电模块IPDM;控制;原理;故障;诊断
【作 者】刘明
【作者单位】郑州日产汽车有限公司,河南郑州450016
【正文语种】中 文
【中图分类】U463.85
1 智能配电模块简介
智能配电模块IPDM (Intelligent Power Distribution Module)控制车辆电气设备 (前照灯、刮水电动机、车门锁、转向和危险报警灯、发动机电源和变速器电源)的负载和电源。该模块装载在NISSAN CDV车型上,于2010年6月上市的NV200也装配此模块,如图1所示。图2为IPDM系统图解。
图1 NV200车型上装配的智能配电模块实物照片
智能配电模块IPDM系统由安装在乘员室内的BCM (Body Control Module,车身控制模块)和安装在发动机舱内的IPDM E/R(发动机舱内IPDM)组成。BCM和IPDM E/R通过CAN通信连接,如图3所示。
智能配电模块IPDM系统集成了原来位于发动机舱内的继电器盒和熔断丝盒。内置式继电器摩托网
由IPDM E/R中的控制单元控制,继电器通/断、CAN通信和每个电气部件的激活都由此控制单元控制。
智能配电模块IPDM系统的应用不但降低了成本而且通过电子单元集成减少了零件种类。
图2 IPDM系统图解
汽车点评网图3 IPDM组成示意图
2 智能配电模块IPDM控制
2.1 系统控制
1)车灯控制 智能配电模块IPDM通过CAN通信从BCM接收信号并控制车灯 (如凯普斯达)、前照灯 (远光、近光)、示廓灯、尾灯和前雾灯。
2)刮水电动机控制 通过CAN通信接收BCM信号并控制前刮水电动机。
3)空调压缩机控制 通过CAN通信接收BCM信号并控制空调继电器。
2.2 状态控制
IPDM根据当时的状态切换自身状态,避免损耗电源。IPDM自身状态切换如表1所示。
表1 IPDM自身状态切换CAN通信状态CAN与其它控制单元的通信正常进行当从BCM接收到休眠请求信号时,模式将切换到休眠状态休眠等待状态终止CAN通信的过程被激活CAN通信完成3s后,模式将切换到休眠等待状态休眠状态IPDM工作在低电流消耗模式下CAN通信停止如果检测到CAN通信线中发生变化,模式将切换到CAN通信状态
3 智能配电模块IPDM功能
3.1 失效-安全功能
CAN通信不能进行时,IPDM执行表2所示失效-安全控制。
表2 IPDM失效-安全模式控制件 失效-安全模式 前照灯继电器 近光ON前雾灯 前雾灯继电器OFF尾灯 尾灯继电器OFF前刮水电动机 在点火开关转到 OFF位置前,将执行并维持失效-安全控制之前的状态后雾灯 后雾灯继电器OFF起动继电器 起动继电器ON空调压缩机 空调继电器OFF
3.2 其他功能
1)检测点火继电器故障的功能 当集成点火继电器的触点卡住并且无法关闭时,IPDM E/R将使尾灯继电器接通10 min,以表明IPDM E/R故障。
2)自动主动测试 在自动主动测试模式下,IPDM E/R向后除雾器、前刮水电动机、尾灯、前雾灯、前照灯 (远光、近光)、空调压缩机 (电磁离合器)发送驱动信号,以检查它们是否工作。
3)自动主动测试的步骤 ①关闭发动机罩,并使刮水器臂停止;②断开点火开关;③将点火开关转到ON位置,并且在10 s内将驾驶员侧车门开关按下10次,然后断开点火开关;④将点火开关转到ON;⑤当执行自动激活模式时,机油压力报警指示灯开始闪烁;⑥这一系列操作重复3次后,自动主动测试模式就完成了。
注意:如果在操作过程中要强制取消自动主动测试模式,请将点火开关转到OFF位置。
4 智能配电模块IPDM工作原理及实例分析
4.1 工作原理
IPDM系统工作原理示意如图4所示。以前照灯为例,前照灯开关接通时,其信号就传输到BCM中。BCM通过CAN BUS通知IPDM前照灯开关已经接通,IPDM使前照灯继电器接通并使前照灯变亮。对于其他开关的操作是相同的。变速箱工作原理
BCM读取组合开关的状态,并基于此结果控制每个电气部件。它能读取5个输入端口 (INPUT1~5)和5个输出端口 (OUTPUT1~5)组合的20种开关信息和5种诊断信息。BCM不断地输出来自输入端口的电源电压,输出端口按照顺序控制晶体管并向电路提供电流,如果此时开关接通,CPU就检测到电流流向相应的输入端口,因此ECM(Engine Control Module,发动机控制模块)能判断开关接通。
图4 IPDM系统工作原理示意图
4.2 实例分析 (仅当雾灯开关接通时)
IPDM系统控制雾灯工作实例如图5所示。
1)当雾灯开关接通时,组合开关中的相应触点也接通,此时如果OUTPUT4晶体管激活,则BCM检测到电流INPUT5。
2)当BCM在OUTPUT4晶体管接通时检测到电流INPUT5,它就判断雾灯开关接通,并将雾灯开关接通的信号通过CAN通信发送到IPDM E/R。
3)如果BCM在OUTPUT4晶体管激活时再次检测到电流INPUT5,它就判断雾灯开关的接通状态正在持续。
图5 IPDM系统控制雾灯工作实例
espaceBCM控制着各种电气单元部件。BCM从CAN通信接收到有用的信号,这些信号是各种开关和传感器发出的。此外,BCM还有组合开关读取功能,这个功能能读取组合开关(照明开关、转向信号开关、刮水和喷水电动机开关)的状态。另外,BCM还具有信号传递功能和功率消耗控制功能。功率消耗控制功能就是当点火开关置于OFF位置时,能减少功率消耗。
5 智能配电模块IPDM故障诊断和维修实例
5.1 故障诊断
继电器和熔断丝的控制单元集成到了IPDM中,IPDM通过BCM和CAN之间的通信工作,因此在进行故障诊断时,开关、BCM、IPDM和负载之间的范围必须要检查。
因为可以更换集成的熔断丝,但是不能更换继电器,因此如果检测到模块化的内部单元有任何故障,则必须更换总成。由于减少了触点数量,因此发生故障的次数也大大减少了。
智能配电模块IPDM和旧系统差别较大,如图6所示,故障检测方法及流程也就发生了变化。下面以车辆前照灯不亮为例,详述该系统的诊断流程,如图7、图8所示。
5.2 维修实例
一辆2010年8月27日由郑州日产汽车有限公司生产的凯普斯达,其发动机为日产ZD30DDTI,已行驶里程5100 km。客户于2010年11月17日反映车辆早上不能起动,防盗指示灯亮,且前一天晚上正 常。初步怀疑防盗系统或电路出现问题。
图6 IPDM系统与传统系统的区别
图7 传统系统诊断流程
图8 IPDM系统诊断流程
连接CONSULT-III电脑解码仪进行检测,发现ECM系统中有一个故障码:U1001(CAN通信线路有故障)。同时在防盗系统中也有一个故障码:P1614(点火钥匙与IMMU-KE链故障)。点击删除,却删除不了故障码,而且防盗指示灯一直亮。起动机可以转动但不能起动车辆,拿来另外一把钥匙尝试,故障依旧。考虑到检测CAN系统工作量较大,尝试从防盗系统故障码入手。
初始化防盗系统,用CONSULT-III解码仪调出BCM的序列号,查询防盗密码,完成初始化。完成初始化并匹配钥匙后,防盗指示灯在防盗模式时开始正常闪烁,用钥匙发动车子,车子能够发动着车。
图9 起动继电器电路图
关掉点火钥匙时,车子却无法熄火。拔掉点火开关的插头,车子也无法熄火。只能断掉蓄电池线,车辆才熄火。
怀疑由于点火继电器常闭,持续工作才导致了车辆不能熄火。读取点火继电器信息为OFF。
检查相关电路,发现驾驶室内线束上都是水,询问客户后得知,车子昨天回厂后,驾驶员洗车时将驾驶室用水冲洗过,初步判定是由于洗车导致的电路故障。查相关点火继电器的电路图,该车的点火继电器和IPDM集成在一起,如图9所示。