趙 佳，王 力，劉清波

（中通客車新能源工程部，山東 聊城 252000）

1 故障現(xiàn)象

接公司售后服務(wù)人員反饋，一批出廠不久的新能源混合動(dòng)力電動(dòng)客車在鑰匙打到ON檔，但沒(méi)有打START檔的時(shí)候經(jīng)常出現(xiàn)自行起動(dòng)的情況，維修人員在接近發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)存在安全隱患，客戶對(duì)此表示十分憂慮，希望盡快查明原因排除故障。售后服務(wù)人員在排查過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了一個(gè)奇怪的現(xiàn)象，拔掉配電盒中起動(dòng)控制電路的熔斷絲后，按常理發(fā)動(dòng)機(jī)不應(yīng)該再起動(dòng)，但實(shí)際發(fā)現(xiàn)仍然會(huì)起動(dòng)。

2 故障分析

設(shè)計(jì)人員不在現(xiàn)場(chǎng)，通過(guò)電話與現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)人員進(jìn)行仔細(xì)溝通，初步做如下分析:①多數(shù)車輛存在自起動(dòng)現(xiàn)象，故障具有普遍性；②之前批次車輛未出現(xiàn)類似問(wèn)題，故障具有批次性，應(yīng)關(guān)注本批次客車與之前批次客車的任何細(xì)微改動(dòng)；③此批車與之前批次車的起動(dòng)電路及配電盒未有任何改動(dòng)，初步排除設(shè)計(jì)原因；④發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)由混合動(dòng)力系統(tǒng)的ISG電機(jī)起動(dòng)，并不是由傳統(tǒng)起動(dòng)機(jī)起動(dòng)，初步斷定不是傳統(tǒng)起動(dòng)電路的故障；⑤配電盒中的起動(dòng)控制電路可能存在串電現(xiàn)象。通過(guò)以上分析，筆者將重點(diǎn)放在混合動(dòng)力系統(tǒng)的起動(dòng)控制電路上面，此批車的起動(dòng)電路原理圖如圖1所示，虛線框內(nèi)的部分為配電盒內(nèi)部電路。

3 起動(dòng)電路工作原理

正常的起動(dòng)過(guò)程為:鑰匙START檔將起動(dòng)信號(hào)送給整車控制器HCM （圖2），整車控制器HCM聯(lián)合AMT控制器TCM共同判斷是否滿足混合動(dòng)力ISG電機(jī)起動(dòng)條件，若滿足，則使用ISG電機(jī)拖動(dòng)；若不滿足，則接通兩個(gè)起動(dòng)使能繼電器，然后驅(qū)動(dòng)應(yīng)急起動(dòng)繼電器，使用傳統(tǒng)起動(dòng)機(jī)拖動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)?；旌蟿?dòng)力客車與傳統(tǒng)客車相比有兩種起動(dòng)模式，正常情況下使用ISG電機(jī)快速起動(dòng)模式，起動(dòng)時(shí)間約為0.2～0.5 s；當(dāng)混合動(dòng)力有故障時(shí)則使用應(yīng)急起動(dòng)模式，即使用傳統(tǒng)起動(dòng)機(jī)起動(dòng)，起動(dòng)時(shí)間約為2～5 s。

4 故障診斷

正常情況下，拔掉9B和7C之間的起動(dòng)熔斷絲F1后，無(wú)論是ISG電機(jī)起動(dòng)還是應(yīng)急起動(dòng)都不會(huì)再起作用，可實(shí)際情況是ISG電機(jī)仍可順利起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。想到這個(gè)奇怪的現(xiàn)象，筆者從倉(cāng)庫(kù)借出一個(gè)相同批次生產(chǎn)的的配電盒，檢查是否有不經(jīng)過(guò)起動(dòng)熔斷絲的其它途徑向7C供電的電路。拆開后發(fā)現(xiàn)熔斷絲F1并聯(lián)著一個(gè)熔斷絲熔斷指示電路，如圖3所示，其中圖3a是帶熔斷絲的電流流向，圖3b是拔掉熔斷絲之后的電流流向。

從圖3中可以看到，帶熔斷絲時(shí)，來(lái)自9B的電流直接通過(guò)熔斷絲F1向7C供電。拔掉熔斷絲后，電流通過(guò)熔斷絲熔斷指示電路繼續(xù)為7C供電，雖然電流很微弱，但依然可觸發(fā)整車控制器的起動(dòng)信號(hào)輸入管腳，只有斷開7C才能徹底斷開起動(dòng)信號(hào)。筆者隨即電話聯(lián)系服務(wù)人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，切斷配電盒處的7C電路后，發(fā)動(dòng)機(jī)果然不會(huì)再起動(dòng)。這樣拔掉起動(dòng)熔斷絲F1后發(fā)動(dòng)機(jī)仍然能起動(dòng)著的現(xiàn)象就解釋通了，同時(shí)也排除了從配電盒到整車控制器之間的線路存在問(wèn)題的可能性。

可是發(fā)動(dòng)機(jī)自起動(dòng)的故障還是沒(méi)有解決，筆者將焦點(diǎn)鎖定在9B線路上，9B并不是由鑰匙起動(dòng)開關(guān)直接控制，而是經(jīng)過(guò)儀表前控模塊輸出，如圖4所示。

之所以這樣設(shè)計(jì)，是因?yàn)榍翱啬K加入了發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、后艙門接近開關(guān)、空檔檢測(cè)的邏輯控制功能，只有當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)停止、后艙門關(guān)閉且變速器處在空檔檔位時(shí)才允許9B往外輸出電流。但是9B管腳具有自我檢測(cè)的功能，只要模塊一上電，管腳便每隔100 s輸出一個(gè)微弱的檢測(cè)電流，用來(lái)檢測(cè)負(fù)載線路是否斷路。筆者大膽猜想，整車控制器HCM是不是將這個(gè)微弱的檢測(cè)電流誤認(rèn)為是起動(dòng)信號(hào)，從而導(dǎo)致在沒(méi)有打鑰匙START檔的情況下自行命令混合動(dòng)力ISG電機(jī)起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)呢？帶著這個(gè)假設(shè)，筆者隨即對(duì)整車控制器的7C管腳電路（圖5）進(jìn)行分析。 從圖5中可以看出，管腳內(nèi)部接有一只濾除高頻噪聲干擾的旁路電容CRF，當(dāng)模塊輸出檢測(cè)電流時(shí)會(huì)給旁路電容充電，隨著時(shí)間的累積，當(dāng)CRF兩端電壓達(dá)到設(shè)定閾值時(shí)，就會(huì)觸發(fā)整車控制器發(fā)出起動(dòng)信號(hào)。

為了驗(yàn)證這個(gè)猜想，筆者設(shè)計(jì)了一套臨時(shí)測(cè)試電路，在配電盒7C管腳輸出端增加一個(gè)2 kΩ左右的搭鐵電阻，用來(lái)吸收檢測(cè)電流，如圖6所示。測(cè)試方案確定后立即通知服務(wù)人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，結(jié)果驗(yàn)證了筆者的猜想，加上搭鐵電阻后發(fā)動(dòng)機(jī)沒(méi)有再自起動(dòng)，接通鑰匙起動(dòng)檔開關(guān)，發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)正常。

5 電路改進(jìn)及故障排除

故障原因找到后，筆者對(duì)起動(dòng)電路進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)，見(jiàn)圖7。更改后的起動(dòng)電路增加了一個(gè)起動(dòng)控制繼電器，將前控模塊起動(dòng)輸出管腳的檢測(cè)電流與整車控制器接收的起動(dòng)信號(hào)進(jìn)行有效隔離，既保留了前控模塊自身的起動(dòng)邏輯和負(fù)載檢測(cè)功能，又消除了整車控制器錯(cuò)誤識(shí)別起動(dòng)信號(hào)的隱患。方案確定后，立即通知服務(wù)人員利用配電盒內(nèi)的備用繼電器更改起動(dòng)線路。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，自起動(dòng)現(xiàn)象消失，發(fā)動(dòng)機(jī)可正常起動(dòng)。

6 故障總結(jié)

經(jīng)過(guò)3天努力故障雖然解決了，卻留給筆者一個(gè)疑問(wèn)，同樣的起動(dòng)電路，為什么之前幾批車輛未出現(xiàn)自起動(dòng)的故障呢？筆者認(rèn)為有兩個(gè)原因:一是此批車的整車控制器可能修改了接收起動(dòng)信號(hào)的閾值，反應(yīng)過(guò)于靈敏，導(dǎo)致誤將微弱的檢測(cè)電流當(dāng)作起動(dòng)信號(hào)；二是此批車的前控模塊可能增大了檢測(cè)電流值，以致觸發(fā)了整車控制器的起動(dòng)命令。為避免再次出現(xiàn)類似故障，后續(xù)車輛的起動(dòng)電路全部按照?qǐng)D7所示的原理進(jìn)行設(shè)計(jì)，市場(chǎng)反饋良好，未出現(xiàn)自起動(dòng)現(xiàn)象。

混合動(dòng)力客車的起動(dòng)電路比傳統(tǒng)客車的起動(dòng)電路更加復(fù)雜，很難一下子就找出問(wèn)題的根源。解決此類故障應(yīng)充分掌握控制模塊的輸出控制邏輯和整車控制器的工作原理，認(rèn)真分析每一個(gè)可能引起故障的細(xì)節(jié)，理清思路循序漸進(jìn)逐個(gè)排除，故障便會(huì)迎刃而解。