文:初宏偉、張穎
一輛2021 年產(chǎn)一汽-大眾邁騰GTE 混合動力轎車,搭載1.4T發(fā)動機和6 擋濕式雙離合變速器,行駛里程8 200 km。該車因偶發(fā)高壓無法上電,不能起動行駛,儀表板提示“混合動力系統(tǒng)故障”而進店維修。
根據(jù)我國法律,凡帶高壓電車型必須裝備實時監(jiān)控系統(tǒng)(RTM),通過廠家的RTM 后臺應能查出高壓系統(tǒng)工作狀態(tài)。該車報混合動力系統(tǒng)故障,于是維修人員聯(lián)系廠家客戶服務中心,得到的反饋為,該車RTM 后臺提示為3級絕緣報警,并且先后發(fā)出過二級報警和三級報警(圖1)。
圖1 RTM 后臺提示絕緣報警
根據(jù)大眾汽車的生產(chǎn)標準,絕緣阻值小于或等于510.0 kΩ 為二級報警;絕緣阻值小于或等于90.0 kΩ 為三級報警。此車先后觸及過這2 個報警閾值,說明存在嚴重的偶發(fā)絕緣故障,有觸電風險,故車輛控制系統(tǒng)切斷高壓電供給,致使車輛無法起動。
用故障診斷儀VAS6150對車輛檢測,讀取到故障碼“P0AA600——混合動力/高壓蓄電池系統(tǒng)絕緣故障,主動/靜態(tài)”。進入8C-混合蓄電池管理系統(tǒng)讀取高壓系統(tǒng)絕緣電阻值數(shù)據(jù)流,顯示高壓系統(tǒng)正極對殼體(搭鐵)的絕緣電阻為0.0 kΩ(圖2),正常值應該為10 000.0 kΩ,數(shù)據(jù)明顯異常,說明高壓系統(tǒng)存在短路現(xiàn)象。而高壓蓄電池正、負極對搭鐵的絕緣電阻正常,說明問題在高壓接觸器之后??赡苣硞€高壓組件內部擊穿,造成絕緣電阻為0.0 kΩ。
圖2 蓄電池管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)流
根據(jù)數(shù)據(jù)流初步判斷,故障為高壓系統(tǒng)對殼體短路所導致。使用大眾專用工具VAS6150E、VAS6558A、VAS6558A/9-4 以 及VAS6150進行高壓系統(tǒng)電阻測量。連接測量設備后,在VAS6150 界面上依次選擇“診斷——8C-混合動力電池管理——高壓測量模塊VAS6558A——選 擇4-絕緣測量”(圖3)。此時檢測系統(tǒng)要求選擇檢測電壓,選擇“500 V”,然后給VAS6558A 施加500 V 電壓,分別測量高壓蓄電池HV+和HV-對搭鐵的絕緣阻值。經(jīng)測量,高壓蓄電池沒有問題(圖4)。
圖3 高壓系統(tǒng)絕緣電阻測量
圖4 高壓系統(tǒng)絕緣檢測結果
為了快速排查故障點,維修人員決定將功率電子裝置與充電機之間的線束斷開,將整個高壓系統(tǒng)的電路分為兩段(圖5)。其中,高壓蓄電池、功率電子裝置和驅動電機作為一段,將交流充電機、電動空調壓縮機、電動加熱泵(PTC)以及交流充電接口作為另一段。
圖5 高壓系統(tǒng)連接示意圖
斷開充電機至功率電子裝置的線束插接器,連接專用工具VAS6558/9-4,使用A 插頭連接到功率電子裝置上,使用6558A 測量功率電子裝置、高壓蓄電池以及驅動電機的HV+對搭鐵絕緣阻值和HV-對搭鐵絕緣阻值,結果均為8 000.0 kΩ 左右,在正常范圍。
再用6558A/9-4 的C 插頭連接充電機,同樣測量充電機、充電口、PTC及電動空調壓縮機的HV+和HV-對搭鐵絕緣阻值,測量結果分別為1.1 kΩ和1.5 kΩ(圖6),明顯過低,不正常。
圖6 高壓系統(tǒng)充電機段絕緣電阻有問題
逐個斷開充電機連接的電動空調壓縮機、充電接口和PTC,用排除法進行測量,當斷開PTC 后阻值恢復正常,判斷可能為PTC 內部短路或高壓線路故障。用VAS6558A/9-4的A插頭插入PTC 控制單元,單獨測量PTC 控制單元的HV+和HV-對搭鐵絕緣阻值,是否在正常范圍,測量結果分別為0.7 kΩ 和0.9 kΩ(圖7),明顯有問題,確定為PTC 內部絕緣故障導致漏電。
圖7 電動加熱器絕緣電阻遠小于規(guī)定值
更換PTC 后,測量整個高壓系統(tǒng)絕緣電阻值時,HV+和HV-分別對搭鐵絕緣阻值分別為6 950.0 kΩ、6 890.0 kΩ,正常。
該故障是因為PTC 內部絕緣故障,導致車輛不能正常行駛?;诒拒囆透邏壕€路連接特點,交流充電機與電動空調壓縮機、PTC 及充電口內部連接,可靈活運用本案例的診斷方法,逐個斷掉負載,當斷掉哪個負載車輛恢復正常,可判定斷掉部分存在故障。