◆文/廣東 汪學(xué)森 汪學(xué)慧

故障現(xiàn)象

一輛2014款雷克薩斯ES300h混合電動(dòng)車，行駛里程為110 000km。據(jù)車主反映，該車行駛狀態(tài)一直比較穩(wěn)定，但一個(gè)月前跑長(zhǎng)途過(guò)程中，突然出現(xiàn)動(dòng)力丟失而已無(wú)法繼續(xù)行駛的情況，故障發(fā)生時(shí)儀表臺(tái)上的三角警告燈閃爍，并出現(xiàn)“檢查混合動(dòng)力系統(tǒng)”的提示信息(圖1)。停車大約10min后，車主分別嘗試使用EV模式或純油模式，車輛均無(wú)法起步，被迫停在路旁。電話聯(lián)系汽修人員，讓車主拆裝低壓蓄電池負(fù)極的辦法試試。拆裝低壓蓄電池負(fù)極后，儀表臺(tái)上的故障提示信息消失，且車輛又能正常行駛。當(dāng)時(shí)，車主以為該車只是偶發(fā)性故障，沒(méi)太在意。最近一個(gè)月以來(lái)，同樣的故障重復(fù)出現(xiàn)了多次，到4S店對(duì)動(dòng)力電池、供電電路，以及發(fā)動(dòng)機(jī)等進(jìn)行了檢查，未能找到故障根源。

故障診斷與排除

在檢修過(guò)程中，曾用豐田GTS專用檢測(cè)儀讀取故障信息，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)存有故障碼P0AA6-混合動(dòng)力蓄電池電壓系統(tǒng)隔離故障(圖2)，維修手冊(cè)對(duì)該故障碼的解釋是動(dòng)力電池有絕緣漏電方面的問(wèn)題。借助4S店的便利條件，更換一套性能良好的動(dòng)力電池，經(jīng)數(shù)次較長(zhǎng)距離的試車檢驗(yàn)，同樣的故障再次出現(xiàn)?？磥?lái)動(dòng)力電池不是造成“電壓系統(tǒng)隔離故障”的真正原因。

實(shí)際上在豐田電動(dòng)車系中，故障碼P0AA6原意是指“動(dòng)力管理控制ECU監(jiān)視蓄電池智能單元，并檢測(cè)高壓系統(tǒng)的絕緣故障”。蓄電池智能單元包含有漏電檢測(cè)電路，置于動(dòng)力電池ECU的內(nèi)部。故障碼P0AA6還包含有5個(gè)INF碼(526、611、612、613和614)，可理解為INF子故障碼。這5個(gè)INF子碼，分別代表不同的故障部位。其中，“526”是指整車的高壓電氣絕緣電阻過(guò)低，“611”指電動(dòng)空調(diào)絕緣下降，“612”指高壓動(dòng)力電池包存在漏電，“613”表示車輛MG2驅(qū)動(dòng)電機(jī)和發(fā)電的MG1電機(jī)有絕緣不良的故障，“614”指升壓轉(zhuǎn)換器及高壓配電箱可能存在漏電。另外，故障車型的升壓轉(zhuǎn)換器能將電池包的電壓升到650V的高壓直流電。

綜上分析，故障車可能出現(xiàn)故障的部位有：帶升壓轉(zhuǎn)換器的逆變器總成、HV動(dòng)力電池包、HV電池的ECU控制器、混合動(dòng)力傳動(dòng)總成、線束組、發(fā)動(dòng)機(jī)4號(hào)線束、混合動(dòng)力電池配電盒總成、空調(diào)系統(tǒng)等(圖3)。由于故障范圍很廣，涉及全車很多部件，單憑故障碼提供的信息很難找到故障根源，而應(yīng)借助豐田GTS專用智能檢測(cè)儀，讀取整車混電系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流，并從中找到INF碼。當(dāng)然，即使找到了具體的INF碼，仍需進(jìn)行手動(dòng)檢測(cè)，才有可能找到真正的故障根源。

前面已提到，曾經(jīng)用過(guò)性能良好的動(dòng)力電池包進(jìn)行了試換，行駛中依然有停駛現(xiàn)象和出現(xiàn)“檢查混合動(dòng)力系統(tǒng)”提示，故障碼P0AA6仍存在，說(shuō)明動(dòng)力電池不是造成“隔離”故障的原因。根據(jù)“清除故障碼后車輛仍然可行駛”來(lái)看，該車混電或純電模式均可驅(qū)動(dòng)，說(shuō)明發(fā)動(dòng)機(jī)、驅(qū)動(dòng)變頻器總成、車輛驅(qū)動(dòng)裝置、線束、高壓電池配電箱等均基本正常。此時(shí)懷疑該車故障可能與電動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行有關(guān)，但開啟空調(diào)后發(fā)現(xiàn)該車空調(diào)系統(tǒng)能正常制冷，說(shuō)明空調(diào)系統(tǒng)也基本正常。檢修工作陷入困境，維修人員不知如何下手。

再次與車主進(jìn)行溝通，詳細(xì)了解該車故障發(fā)生過(guò)程。據(jù)車主介紹，該車?yán)滠嚰靶旭倳r(shí)間不長(zhǎng)時(shí)一切正常，但如果連續(xù)行駛較長(zhǎng)時(shí)間時(shí)，故障就會(huì)出現(xiàn)。另外，由于近期氣溫較高，行車過(guò)程中一直開啟空調(diào)冷風(fēng)，如果遇到天涼不開空調(diào)時(shí)，故障很少發(fā)生。也就是說(shuō)，該車故障似乎與用空調(diào)系統(tǒng)存在某種關(guān)聯(lián)，但開空調(diào)卻又能正常吹出冷風(fēng)，空調(diào)系統(tǒng)未見(jiàn)任何異常。車主反映的這些情況立即引起了我們的重視，綜合分析認(rèn)為，該車可能存在與“溫度升高”有關(guān)的“軟故障”。雖然車上對(duì)溫度敏感的部件較多，如相關(guān)的發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火或供油裝置、驅(qū)動(dòng)電機(jī)及電腦控制裝置等，但對(duì)溫度最敏感的部件當(dāng)屬電動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)。

該車使用的是電動(dòng)空調(diào)，壓縮機(jī)由電機(jī)驅(qū)動(dòng)?？照{(diào)壓縮總成(圖4)包括：壓縮機(jī)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)及變頻器。壓縮機(jī)采用渦旋式結(jié)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)為三相交流永磁電機(jī)，變頻器是將動(dòng)力電池的直流電逆變?yōu)槿嘟涣麟姴⒔o驅(qū)動(dòng)電機(jī)供電。在壓縮機(jī)總成外部有輸入高壓直流母線的插頭，用兆歐表檢測(cè)該插頭的絕緣電阻，為8.6MΩ，正常。

為進(jìn)一步查找漏電部位，決定帶上兆歐表隨車跟蹤檢測(cè)。打開空調(diào)冷風(fēng)上路行駛一段時(shí)間后，儀表顯示屏上的故障燈開始閃爍，并出現(xiàn)“檢查混合動(dòng)力系統(tǒng)”的提示信息，車輛再次發(fā)生失去動(dòng)力的故障現(xiàn)象，此時(shí)檢測(cè)空調(diào)壓縮機(jī)線端絕緣電阻，僅為0.03MΩ(圖5)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于規(guī)定值。由此推斷，該車空調(diào)壓縮機(jī)上的絕緣電阻過(guò)低，存在嚴(yán)重的漏電故障，為了保證安全，車上的電控ECU中斷了動(dòng)力電池的輸出，從而使得故障車出現(xiàn)動(dòng)力丟失的故障現(xiàn)象。

更換壓縮機(jī)總成后，再經(jīng)反復(fù)試車檢驗(yàn)，該車已恢復(fù)正常(圖6)，且可在EV或HEV之間正常切換驅(qū)動(dòng)模式。長(zhǎng)時(shí)間開空調(diào)上路行駛，未再出現(xiàn)動(dòng)力丟失的現(xiàn)象。交車后，多次電話回訪，車主反映該車未再出現(xiàn)同樣的故障，該車故障已被徹底排除。

維修小結(jié)

本案例中，故障車動(dòng)力丟失是由壓縮機(jī)總成的絕緣電阻嚴(yán)重下降而引起的。壓縮機(jī)總成的絕緣電阻會(huì)隨溫度的變化而變化，冷態(tài)時(shí)絕緣電阻大，符合規(guī)定的要求，熱態(tài)時(shí)絕緣電阻變小，低于規(guī)定值。造成空調(diào)壓縮機(jī)絕緣電阻下降的可能原因有兩個(gè)：一是逆變器中生成三相交流電的IGBT組件損壞，出現(xiàn)漏電故障；二是壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的定子線圈由于要承受接近400V的峰值電壓，導(dǎo)致其出現(xiàn)絕緣電阻過(guò)低的故障。