上海/劉華偉

2006年豐田普銳斯起步抖動(dòng)

上海/劉華偉

圖1 豐田第二代混合動(dòng)力系統(tǒng)

VIN：LFMCFB0E963××××××。

車(chē)型：2006年第二代油電混合版豐田普銳斯，搭載1．5L1NZ-FXE發(fā)動(dòng)機(jī)和P112電動(dòng)無(wú)級(jí)變速器。

行駛里程：62780km。

故障現(xiàn)象：客戶來(lái)店反映，該車(chē)之前行駛20km/h左右時(shí)車(chē)輛會(huì)有明顯的抖動(dòng)，在其他廠維修多日，檢查更換過(guò)變頻器、維修變速器后原先故障非但沒(méi)有改善，反而車(chē)輛起步時(shí)也出現(xiàn)抖動(dòng)現(xiàn)象。

故障診斷：接車(chē)后，全車(chē)控制模塊檢查沒(méi)有故障存儲(chǔ)，隨客戶試車(chē)時(shí)發(fā)現(xiàn)該車(chē)在起步加速時(shí)車(chē)身抖動(dòng)明顯，行駛至20km/h時(shí)，車(chē)身還會(huì)產(chǎn)生一次震動(dòng)且冷車(chē)時(shí)較為嚴(yán)重，其他工況下均表現(xiàn)正常。

該車(chē)采用的是豐田第二代混合動(dòng)力系統(tǒng)THS（如圖1所示），全稱(chēng)Toyota Hybrid System，屬于混聯(lián)式混合動(dòng)力。

該車(chē)搭載的1．5L汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，采用Atiknson循環(huán)熱效率高，膨脹比大。通過(guò)減小燃燒室容積，提高壓縮比。采用VVT-i（智能可變氣門(mén)正時(shí)）裝置，可以根據(jù)工況準(zhǔn)確調(diào)整進(jìn)氣門(mén)開(kāi)啟與關(guān)閉時(shí)刻，始終保持最大充氣效率。發(fā)動(dòng)機(jī)的最高轉(zhuǎn)速在5000r/min。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的提高使發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)更快，提高加速時(shí)的驅(qū)動(dòng)力，改善了燃油效率。

HV蓄電池（如圖2所示）。采用強(qiáng)化的鎳金屬氫化物電池共用28 塊168個(gè)單格，額定電壓為201．6V，更加緊湊且性能更好。

帶換向器的變頻器（如圖3所示）。主要功用是將HV蓄電池的高壓直流電轉(zhuǎn)換為三相交流電來(lái)驅(qū)動(dòng)變速器驅(qū)動(dòng)橋的MG1和MG2。此外，變頻器也可將MG1發(fā)電機(jī)的交流電轉(zhuǎn)換為直流電存儲(chǔ)于HV蓄電池中。另外還能將HV蓄電池的高壓電DC 的12V為車(chē)身電器提供工作電壓，也能將蓄電池的201．6V的直流高壓電轉(zhuǎn)換為201．6V的交流高壓電供空調(diào)壓縮機(jī)使用。

混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)橋?；旌蟿?dòng)力驅(qū)動(dòng)橋由MG1、MG2和行星齒輪組組成，THS控制系統(tǒng)根據(jù)工況靈活的控制發(fā)動(dòng)機(jī)和MG1、MG2，使車(chē)輛平穩(wěn)前行實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速。

THS的核心是用行星齒輪組組成的動(dòng)力組合器（如圖4所示），用于協(xié)調(diào)發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳遞。

MG1 、MG2為三相交流永磁同步電機(jī)，為車(chē)輛提供驅(qū)動(dòng)力。MG2通過(guò)齒輪和鏈條傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與前輪連接，并在車(chē)輛減速時(shí)充當(dāng)發(fā)電機(jī)給電池發(fā)電。MG1與太陽(yáng)輪連接，可為MG2供電并給蓄電池充電，同時(shí)也用作啟動(dòng)機(jī)啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。發(fā)動(dòng)機(jī)直接與行星架連接。

圖2 HV電池總成

圖3 變頻器

圖4 動(dòng)力組合器

車(chē)輛起步時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)并不工作，HV蓄電池直接給MG2供電來(lái)驅(qū)動(dòng)車(chē)輛，如圖5所示。

繼續(xù)行駛時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)由MG1啟動(dòng)，這時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)帶動(dòng)MG1發(fā)電供MG2的電機(jī)使用，也可將剩余電量存儲(chǔ)至HV蓄電池當(dāng)中，如圖6所示。

大負(fù)荷工況下發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)與電動(dòng)機(jī)雙動(dòng)力輸出。MG1和HV蓄電池都將會(huì)給MG2提供電流來(lái)補(bǔ)充發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力，如圖7所示。

減速時(shí)系統(tǒng)將停止供電，而MG2被車(chē)輪驅(qū)動(dòng)作為發(fā)電機(jī)將電能存儲(chǔ)在HV蓄電池當(dāng)中，如圖8所示。

結(jié)合故障現(xiàn)象與系統(tǒng)功能分析，該車(chē)起步抖動(dòng)或與MG2 以及負(fù)責(zé)MG2電能輸出的變頻器有關(guān)，加之這個(gè)故障是由于維修變速箱引起的，所以將故障點(diǎn)鎖定在MG2的驅(qū)動(dòng)電機(jī)上，而20km/h時(shí)的抖動(dòng)正好是發(fā)動(dòng)機(jī)工作的接入點(diǎn)，有可能是發(fā)動(dòng)機(jī)本身的故障或MG1啟動(dòng)電機(jī)以及與控制電機(jī)的變頻器有關(guān)。由于之前的維修已經(jīng)更換過(guò)變頻器，于是將故障鎖定在發(fā)動(dòng)機(jī)與變速器兩個(gè)部件上，發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)節(jié)氣門(mén)、火花塞積炭嚴(yán)重，更換火花塞且清洗節(jié)氣門(mén)后發(fā)現(xiàn)20km/h時(shí)的抖動(dòng)感消失，冷車(chē)試車(chē)正常，這時(shí)只剩起步抖了。征得客戶同意后將變速器拆下檢查，內(nèi)部的機(jī)械部件以及MG2線圈沒(méi)有發(fā)現(xiàn)明顯的異常。 為了驗(yàn)證推斷還是更換了一個(gè)同型號(hào)的舊的線圈組。

故障排除：更換了MG2電機(jī)和更換發(fā)動(dòng)機(jī)火花塞且清洗噴油器及節(jié)氣門(mén)后故障排除。

故障總結(jié)：車(chē)輛保養(yǎng)的不及時(shí)引發(fā)的系列問(wèn)題從小到大，惡性循環(huán)。而如今的汽車(chē)代表了民用的最高科技，技術(shù)日新月異，需不斷的學(xué)習(xí)才能跟得上行業(yè)發(fā)展，只有這樣處理起問(wèn)題來(lái)才能得心應(yīng)手事半功倍，節(jié)約了維修時(shí)間給客戶節(jié)省了維修成本。

圖5 車(chē)輛起步

圖6 行駛中

圖7 大負(fù)荷工況

圖8 減速行駛