南通文峰雷克薩斯汽車銷售服務(wù)有限公司（226001） 陳 杰

雷克薩斯ES300H混合動(dòng)力車無法起動(dòng)故障2例

南通文峰雷克薩斯汽車銷售服務(wù)有限公司（226001） 陳 杰

案例1

故障現(xiàn)象一輛雷克薩斯ES300H混合動(dòng)力車，搭載2ARFXE發(fā)動(dòng)機(jī)和混合動(dòng)力系統(tǒng)，累計(jì)行駛里程約為9萬km，因車輛無法起動(dòng)而拖至我廠進(jìn)行維修。

故障診斷因輔助蓄電池虧電，于是將輔助蓄電池拆下充電，慢充電1 h～2 h后裝復(fù)試車，發(fā)現(xiàn)組合儀表可以正常點(diǎn)亮，但踩下制動(dòng)踏板并按下起動(dòng)按鈕時(shí)，READY指示燈不點(diǎn)亮，且中央信息顯示屏顯示“檢查混合動(dòng)力系統(tǒng)”。用故障檢測(cè)儀檢查，在混合動(dòng)力系統(tǒng)中讀得故障代碼P0A0D，含義為高壓系統(tǒng)互鎖電路高電位，且無法清除。

查看維修資料得知，動(dòng)力管理控制單元檢測(cè)到高壓系統(tǒng)互鎖電路異常時(shí)，將禁止混合動(dòng)力系統(tǒng)運(yùn)行，從而切斷高壓系統(tǒng)主繼電器（SMR），讓混合動(dòng)力蓄電池?zé)o法供應(yīng)電壓給帶轉(zhuǎn)換器的逆變器總成，造成車輛無法起動(dòng)。該車高壓系統(tǒng)中共有5個(gè)互鎖開關(guān)（圖1），其中1個(gè)在維修塞把手上，另外4個(gè)在帶轉(zhuǎn)換器的逆變器總成上，分別位于發(fā)電機(jī)/電動(dòng)機(jī)（MG1）導(dǎo)線連接器、發(fā)電機(jī)/電動(dòng)機(jī)（MG2）導(dǎo)線連接器、電動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)導(dǎo)線連接器及帶轉(zhuǎn)換器的逆變器總成蓋中。

查看故障代碼P0A0D的停幀數(shù)據(jù)（圖2），發(fā)現(xiàn)詳細(xì)代碼2（Detail Code 2）為350，含義為車輛停止時(shí)操作任何安全裝置，即互鎖開關(guān)信號(hào)為ON；查看互鎖開關(guān)信號(hào)（Inter Lock Switch），確實(shí)為ON。正常情況下，如果高壓系統(tǒng)的線路連接完整，互鎖開關(guān)信號(hào)應(yīng)為OFF，否則在起動(dòng)車輛時(shí)，動(dòng)力管理控制單元無法控制3個(gè)高壓系統(tǒng)主繼電器（SMRP、SMRB及SMRG）工作，混合動(dòng)力蓄電池?zé)o法供應(yīng)電壓給帶轉(zhuǎn)換器的逆變器總成。由此確定該車高壓系統(tǒng)互鎖電路確實(shí)存在故障。

將電源模式切換至OFF狀態(tài)；斷開輔助蓄電池負(fù)極接線；佩戴絕緣手套，拆下維修塞把手并將其放入自己的口袋（防止在維修時(shí)，其他維修人員將其意外重新連接）；至少等待10 min，讓帶轉(zhuǎn)換器的逆變器總成內(nèi)的高壓電容充分放電；用萬用表電壓擋（量程要大于750 V）測(cè)量帶轉(zhuǎn)換器的逆變器總成高壓正、負(fù)極上的電壓，確定電壓為0 V后再進(jìn)行診斷作業(yè)。檢查5個(gè)互鎖開關(guān)的連接情況，均正常；根據(jù)圖3，脫開帶轉(zhuǎn)換器的逆變器總成導(dǎo)線連接器A14，將電源模式切換至IG ON狀態(tài)，測(cè)量端子16上的電壓，為12 V，正常；測(cè)量帶轉(zhuǎn)換器的逆變器總成端子16與端子5間的電阻，為6.2 Ω（正常情況下小于10 Ω），正常；安裝維修塞把手，測(cè)量帶轉(zhuǎn)換器的逆變器總成導(dǎo)線連接器A14端子5與搭鐵間的電阻，為∞，說明此段線路存在斷路。進(jìn)一步檢查發(fā)現(xiàn)，帶轉(zhuǎn)換器的逆變器總成導(dǎo)線連接器A14端子5與維修塞把手導(dǎo)線連接器G2端子1間的導(dǎo)通性正常，且維修塞把手導(dǎo)線連接器G2端子2與搭鐵間的導(dǎo)通性也正常，由此懷疑維修塞把手內(nèi)的互鎖開關(guān)損壞。拆下維修塞把手，仔細(xì)檢查發(fā)現(xiàn)其互鎖開關(guān)內(nèi)的端子發(fā)生移位。

故障排除重新調(diào)整維修塞把手內(nèi)互鎖開關(guān)端子后裝復(fù)，查看混合動(dòng)力系統(tǒng)數(shù)據(jù)流，互鎖開關(guān)信號(hào)顯示為OFF；起動(dòng)車輛，車輛能順利起動(dòng)，故障排除。

案例2

故障現(xiàn)象一輛雷克薩斯ES300H混合動(dòng)力車，累計(jì)行駛里程約為3 000 km，客戶反映，該車行駛中突然失去動(dòng)力，且中央信息顯示屏顯示“檢查混合動(dòng)力系統(tǒng)”，重新起動(dòng)車輛，無任何反應(yīng)。

故障診斷接車后試車，首先將電源模式切換至IG ON狀態(tài)，組合儀表能正常點(diǎn)亮，且多個(gè)故障指示燈點(diǎn)亮，同時(shí)中央信息顯示屏顯示“檢查混合動(dòng)力系統(tǒng)”；踩下制動(dòng)踏板并按下起動(dòng)按鈕，電源模式直接切換至OFF狀態(tài)，而正常情況下此時(shí)組合儀表上的READY指示燈應(yīng)點(diǎn)亮。用故障檢測(cè)儀檢查，在混合動(dòng)力系統(tǒng)中讀得故障代碼P0A94，含義為DC/DC變換器性能，且無法清除。查看故障代碼P0A94的停幀數(shù)據(jù)（圖4），發(fā)現(xiàn)詳細(xì)代碼1（Detail Code 1）為127，含義為增壓轉(zhuǎn)換器過電壓信號(hào)檢測(cè)（由于系統(tǒng)故障引起的過電壓）。

如圖5所示，增壓轉(zhuǎn)換器將混合動(dòng)力蓄電池244.8 V的直流電壓增壓（最大值約為650 V），然后逆變器將增壓后的直流電壓轉(zhuǎn)換為交流電壓，用于驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)（MG1和MG2）；當(dāng)電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)作為發(fā)電機(jī)工作時(shí)，產(chǎn)生的交流電壓通過逆變器轉(zhuǎn)換成直流電壓，然后增壓轉(zhuǎn)換器將該電壓降至244.8 V左右，用于對(duì)混合動(dòng)力蓄電池充電。帶轉(zhuǎn)換器的逆變器總成使用內(nèi)置于增壓轉(zhuǎn)換器中的電壓傳感器（VL）檢測(cè)增壓前的電壓，使用內(nèi)置于逆變器中的電壓傳感器（VH）檢測(cè)增壓后的電壓，然后對(duì)比增壓前后的電壓，控制增壓轉(zhuǎn)換器將電壓轉(zhuǎn)換至目標(biāo)電壓。

仔細(xì)分析故障代碼P0A94的停幀數(shù)據(jù)，可知故障發(fā)生時(shí)車速（Vehicle Spd）為68 km/h左右，換擋桿位置（Shift Sensor Shift Pos）處于D擋，混合動(dòng)力蓄電池電壓（Power Resource VB）為280 V左右，預(yù)充電主繼電器狀態(tài)（SMRP Status）為OFF，混合動(dòng)力蓄電池正極側(cè)主繼電器狀態(tài)（SMRB Status）和混合動(dòng)力蓄電池負(fù)極側(cè)主繼電器狀態(tài)（SMRG Status）均為ON，以上數(shù)據(jù)均無異常，但增壓前的電壓（VL-Voltage Before Boosting）由286 V突然升高至440 V，接著又再降低至0 V，異常，正常情況下增壓前的電壓應(yīng)與混合動(dòng)力蓄電池電壓基本相同。查看維修資料，得知可能的故障部位有混合動(dòng)力蓄電池接線盒、帶轉(zhuǎn)換器的逆變器總成、維修塞把手、傳動(dòng)橋、發(fā)電機(jī)/電動(dòng)機(jī)線束及動(dòng)力管理控制單元等。

將電源模式切換至OFF狀態(tài)；斷開輔助蓄電池負(fù)極接線；佩戴絕緣手套，拆下維修塞把手并將其放入自己的口袋（防止在維修時(shí)，其他維修人員將其意外重新連接）；至少等待10 min，讓帶轉(zhuǎn)換器的逆變器總成內(nèi)的高壓電容充分放電；用萬用表電壓擋（量程要大于750 V）測(cè)量帶轉(zhuǎn)換器的逆變器總成高壓正、負(fù)極上的電壓，確定電壓為0 V后再進(jìn)行診斷作業(yè)。把電源模式切換至IG ON狀態(tài)，查看混合動(dòng)力系統(tǒng)數(shù)據(jù)流（圖6），發(fā)現(xiàn)SMRG的狀態(tài)為ON，異常，正常情況下此時(shí)3個(gè)高壓系統(tǒng)主繼電器（均安裝在混合動(dòng)力蓄電池接線盒上）的狀態(tài)均應(yīng)為OFF；根據(jù)圖7測(cè)量動(dòng)力管理控制單元端子2上的電壓，為12 V，異常，正常情況下應(yīng)為0 V；脫開動(dòng)力管理控制單元導(dǎo)線連接器H1，測(cè)量其端子2與搭鐵間的電阻，為∞，異常，正常情況下應(yīng)該為25 Ω～59 Ω；脫開混合動(dòng)力蓄電池接線盒導(dǎo)線連接器Q6，測(cè)量其端子3與搭鐵間的電阻，為32 Ω，正常。診斷至此，可知?jiǎng)恿芾砜刂茊卧獙?dǎo)線連接器H1端子2與混合動(dòng)力蓄電池接線盒導(dǎo)線連接器Q6端子3間的線路斷路。進(jìn)一步檢查發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)線連接器HQ2端子7與混合動(dòng)力蓄電池接線盒導(dǎo)線連接器Q6端子3間的線路斷路，分析認(rèn)為，該導(dǎo)線斷路是由維修人員在加裝迎賓踏板時(shí)，為尋找門燈控制開關(guān)信號(hào)線破線檢測(cè)引起的。

故障排除修復(fù)斷路的導(dǎo)線后試車，車輛能順利起動(dòng)，故障排除。

故障總結(jié)動(dòng)力管理控制單元通過檢測(cè)SMR控制線路上的電位來判斷其狀態(tài)，當(dāng)電源模式為IG ON狀態(tài)時(shí)，SMR控制線上為低電位（0 V），此時(shí)3個(gè)繼電器的狀態(tài)均為OFF；當(dāng)某個(gè)SMR控制線路斷路或?qū)﹄娫炊搪窌r(shí)，SMR控制線上為高電位（12 V），此時(shí)相應(yīng)SMR的狀態(tài)為ON；當(dāng)某個(gè)SMR控制線路對(duì)搭鐵短路時(shí)，在電源模式為IG ON狀態(tài)時(shí)，SMR的狀態(tài)為OFF，看不出異常，而一旦踩下制動(dòng)踏板并按下起動(dòng)按鈕，此時(shí)動(dòng)力管理控制單元輸出高電位，檢測(cè)到異常后停止供電，并存儲(chǔ)相關(guān)故障代碼。

編者按 由于電動(dòng)汽車具有高壓特性，維修人員只有在取得相關(guān)的維修資質(zhì)后，才能維修電動(dòng)汽車，且必須要嚴(yán)格按照規(guī)范的檢修流程進(jìn)行操作，否則會(huì)有觸電危險(xiǎn)，嚴(yán)重時(shí)將致人死亡。本文作者不僅熟悉高壓系統(tǒng)，而且維修思路清晰，檢修操作規(guī)范，值得大家學(xué)習(xí)。下面補(bǔ)充說明一下電動(dòng)汽車的高壓互鎖回路及高壓供電控制電路，希望能夠加深大家對(duì)電動(dòng)汽車高壓系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)。

1 高壓互鎖回路

高壓互鎖回路（HVIL）通過低壓回路來監(jiān)測(cè)高壓系統(tǒng)電器、導(dǎo)線、導(dǎo)線連接器及電器護(hù)蓋等的電氣完整性。如圖8所示，高壓蓄電池總成、帶轉(zhuǎn)換器的逆變器總成、電動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)總成及發(fā)電機(jī)/電動(dòng)機(jī)總成的導(dǎo)線連接器中均安裝有互鎖開關(guān)（圖9），動(dòng)力管理控制單元中的高壓互鎖監(jiān)測(cè)器向高壓互鎖回路提供1個(gè)信號(hào)電壓（一般為5 V或12 V），然后檢測(cè)返回的信號(hào)電壓，若檢測(cè)不到返回的信號(hào)電壓（如脫開高壓部件的導(dǎo)線連接器），則表明高壓互鎖回路斷路，考慮到此時(shí)高壓線路也很有可能處于斷路狀態(tài)，若繼續(xù)供電，會(huì)有安全隱患，因此動(dòng)力管理控制單元會(huì)切斷高壓供電。

2 高壓供電控制電路

如圖10所示，電動(dòng)汽車高壓系統(tǒng)的高壓供電主要由3個(gè)主繼電器控制，其中SMRB負(fù)責(zé)控制高壓供電正極，SMRG負(fù)責(zé)控制高壓供電負(fù)極，SMRP同預(yù)充電電阻一起負(fù)責(zé)給高壓系統(tǒng)預(yù)充電。由于供電初期要對(duì)帶轉(zhuǎn)換器的逆變器總成中的電容充電，如果不加以限制，充電電流過大，會(huì)對(duì)高壓部件產(chǎn)生很大沖擊，因此需要接入預(yù)充電電阻對(duì)充電電流進(jìn)行限制。將電源模式切換至READY ON狀態(tài)時(shí)，SMRB先接通，SMRP再接通，對(duì)高壓系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)充電，待預(yù)充電結(jié)束后，SMRG接通，SMRP斷開，高壓蓄電池直接向帶轉(zhuǎn)換器的逆變器總成供電；將電源模式切換至READY OFF狀態(tài)時(shí)，SMRG先斷開，SMGB再斷開，高壓供電切斷。

2015-06-28）