◆文/浙江 楊廣 李堅 孫祖斌
一輛2019款進口奧迪Q7e-tron(插電式混動)SUV,搭載CVJA型2.0TFSI發(fā)動機與電動機組成的混合動力系統(tǒng),VIN碼為WAUA8C4M9KD****,行駛里程為18 000km。該車因前部發(fā)生碰撞事故,拖至維修廠進行維修,維修竣工后,純電模式下無法行駛,且高壓電系統(tǒng)無法充電,發(fā)動機散熱風扇高速運轉,儀表臺上提示電力系統(tǒng)故障(圖1)。
圖1 儀表顯示電力系統(tǒng)故障
接車后,維修機電技師對車輛外觀和基本裝備進行了檢查,未發(fā)現(xiàn)異常。連接故障診斷儀掃描全車故障信息,發(fā)現(xiàn)了多個故障碼:P0CEA00-低溫回路冷卻液泵功能失效;P10E200-低溫回路冷卻液泵干運行;P0C4A00-用于混合動力高壓電池的冷卻劑泵1存在控制故障。通過故障碼可以發(fā)現(xiàn),該車主要是由于冷卻液相關系統(tǒng)引發(fā)的故障。查閱維修記錄及更換的部件發(fā)現(xiàn),發(fā)生碰撞事故后更換了前部的散熱水箱等部件。維修技師對高壓電系統(tǒng)的散熱水管進行了拆檢,未發(fā)現(xiàn)異常。
在故障診斷之前,有必要先來了解一下故障車型高壓電系統(tǒng)冷卻液回路,圖2為奧迪Q7e-tron冷卻液回路循環(huán)的原理圖。奧迪Q7e-tron quattro有一個高溫回路和一個低溫回路,這可以讓混合動力汽車上所有元件的溫度都能始終保持在正常的工作范圍-30 ~ +110℃內。
圖2 故障車型高壓電冷卻液回路工作原理
發(fā)動機冷卻液回路,主要用于內燃機和變速器的冷卻,同時還可用于調節(jié)車內溫度(暖風)。高電壓系統(tǒng)冷卻液回路控制著混合動力蓄電池單元AX1及高電壓蓄電池充電器1 AX4的溫度。電動傳動系元件、三相交流驅動機構VX54和電驅動功率和控制電子裝置JX1也是通過該回路進行冷卻,通過閥門切換即可根據需要調節(jié)部件的溫度?;旌蟿恿π铍姵丶瓤梢员粍拥赝ㄟ^環(huán)境,也可以主動地通過制冷劑回路進行冷卻。奧迪 Q7e-tron quattro 熱管理系統(tǒng)中集成有一個熱泵,它能有針對性地收集電氣元件的損失熱量。通過制冷劑回路將損失熱流提高到一個較高的溫度水平。接著,熱量通過熱泵運行的熱交換器被輸送到汽車的加熱回路中。
高壓電系統(tǒng)冷卻液回路主要作用是對三相電流驅動、電驅動系統(tǒng)功率和電子控制裝置、混合動力蓄電池單元、高電壓蓄電池充電器等部件進行冷卻。由于這些元件的工作溫度相對較低,所以需要一個獨立的冷卻回路。低溫冷卻器位于主水冷卻器和冷凝器之間,冷卻液轉換閥1(N632)和冷卻液轉換閥4(N635)的開關打開,冷卻液斷流閥2(N645)的開關關閉,就形成了一個獨立的冷卻回路,實現(xiàn)對高壓電系統(tǒng)的冷卻。
根據高壓系統(tǒng)冷卻液回路的工作原理,結合故障碼提供的故障信息,對故障車進行分析和診斷,可能的故障原因有:低溫回路冷卻液泵元件損壞、低溫回路冷卻液泵控制電路故障、高壓系統(tǒng)冷卻液回路中有空氣存在、熱管理系統(tǒng)控制單元故障。
檢查低溫回路冷卻液泵元件和線路的外觀,未發(fā)現(xiàn)異常。連接診斷儀,進行元件功能測試,觸發(fā)低溫回路冷卻液泵工作,正常。因此,可以排除低溫回路冷卻液泵元件、線路和熱管理系統(tǒng)控制單元存在故障的可能。
根據ELSA在線維修資料(圖3),連接診斷儀(圖4)并按照診斷儀上的要求,對故障車高壓系統(tǒng)冷卻液回路進行排氣(圖5),并加注冷卻液。
圖3 ELSA上與高壓電冷卻排氣相關的資料
圖4 利用診斷儀進行冷卻回路排氣
圖5 診斷儀上對冷卻回路排氣的要求
更換和重新加注冷卻液后,利用診斷儀的冷卻液循環(huán)回路排氣功能,徹底將高壓電冷卻系統(tǒng)內的空氣全部排除干凈,并清除故障碼后試車大約20km,車輛功能全部恢復,該車故障被徹底排除。
本案例中,故障比較簡單,但由于機電維修技師對故障車不熟悉,且在不了解需要操作項目的情況下,沒有及時去查閱維修手冊和資料。如果按照標準維修方法進行操作,這個故障就不會發(fā)生??此坪唵蔚陌咐?,卻考察了維修技師兩個方面的能力:一是對故障車型的基本維修能力;另一個是對新能源汽車散熱系統(tǒng)工作原理的掌握程度。
最后,再解釋一下故障車發(fā)動機散熱風扇高速運轉與故障現(xiàn)象之間的關系。該故障車型,如果高壓電冷卻液回路內部的溫度傳感器、執(zhí)行器、控制單元出現(xiàn)故障或管路中存在氣阻,則J623會給J293提供90%的占空比,使得發(fā)動機風扇保持高速運轉狀態(tài)。另外,J293也會讓發(fā)動機風扇保持高速運轉,以避免因冷卻系統(tǒng)內溫度過高,而損壞高壓電系統(tǒng)冷卻液回路系統(tǒng)上部件、驅動電機、蓄電池總成等。