雷克薩斯ES300H混合動力車無法起動故障2例

南通文峰雷克薩斯汽車銷售服務有限公司（226001） 陳 杰

雷克薩斯ES300H混合動力車無法起動故障2例

南通文峰雷克薩斯汽車銷售服務有限公司（226001） 陳 杰

案例1

故障現象一輛雷克薩斯ES300H混合動力車，搭載2ARFXE發動機和混合動力系統，累計行駛里程約為9萬km，因車輛無法起動而拖至我廠進行維修。

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后裝復試車，發現組合儀表可以正常點亮，但踩下制動踏板并按下起動按鈕時，READY指示燈不點亮，且中央信息顯示屏顯示“檢查混合動力系統”。用故障檢測儀檢查，在混合動力系統中讀得故障代碼P0A0D，含義為高壓系統互鎖電路高電位，且無法清除。

查看維修資料得知，動力管理控制單元檢測到高壓系統互鎖電路異常時，將禁止混合動力系統運行，從而切斷高壓系統主繼電器（SMR），讓混合動力蓄電池無法供應電壓給帶轉換器的逆變器總成，造成車輛無法起動。該車高壓系統中共有5個互鎖開關（圖1），其中1個在維修塞把手上，另外4個在帶轉換器的逆變器總成上，分別位于發電機/電動機（MG1）導線連接器、發電機/電動機（MG2）導線連接器、電動空調壓縮機導線連接器及帶轉換器的逆變器總成蓋中。

查看故障代碼P0A0D的停幀數據（圖2），發現詳細代碼2（Detail Code 2）為350，含義為車輛停止時操作任何安全裝置，即互鎖開關信號為ON；查看互鎖開關信號（Inter Lock Switch），確實為ON。正常情況下，如果高壓系統的線路連接完整，互鎖開關信號應為OFF，否則在起動車輛時，動力管理控制單元無法控制3個高壓系統主繼電器（SMRP、SMRB及SMRG）工作，混合動力蓄電池無法供應電壓給帶轉換器的逆變器總成。由此確定該車高壓系統互鎖電路確實存在故障。

將電源模式切換至OFF狀態；斷開輔助蓄電池負極接線；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，其他維修人員將其意外重新連接）；至少等待10 min，讓帶轉換器的逆變器總成內的高壓電容充分放電；用萬用表電壓擋（量程要大于750 V）測量帶轉換器的逆變器總成高壓正、負極上的電壓，確定電壓為0 V后再進行診斷作業。檢查5個互鎖開關的連接情況，均正常；根據圖3，脫開帶轉換器的逆變器總成導線連接器A14，將電源模式切換至IG ON狀態，測量端子16上的電壓，為12 V，正常；測量帶轉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，測量帶轉換器的逆變器總成導線連接器A14端子5與搭鐵間的電阻，為∞，說明此段線路存在斷路。進一步檢查發現，帶轉換器的逆變器總成導線連接器A14端子5與維修塞把手導線連接器G2端子1間的導通性正常，且維修塞把手導線連接器G2端子2與搭鐵間的導通性也正常，由此懷疑維修塞把手內的互鎖開關損壞。拆下維修塞把手，仔細檢查發現其互鎖開關內的端子發生移位。

故障排除重新調整維修塞把手內互鎖開關端子后裝復，查看混合動力系統數據流，互鎖開關信號顯示為OFF；起動車輛，車輛能順利起動，故障排除。

案例2

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

故障診斷接車后試車，首先將電源模式切換至IG ON狀態，組合儀表能正常點亮，且多個故障指示燈點亮，同時中央信息顯示屏顯示“檢查混合動力系統”；踩下制動踏板并按下起動按鈕，電源模式直接切換至OFF狀態，而正常情況下此時組合儀表上的READY指示燈應點亮。用故障檢測儀檢查，在混合動力系統中讀得故障代碼P0A94，含義為DC/DC變換器性能，且無法清除。查看故障代碼P0A94的停幀數據（圖4），發現詳細代碼1（Detail Code 1）為127，含義為增壓轉換器過電壓信號檢測（由于系統故障引起的過電壓）。

如圖5所示，增壓轉換器將混合動力蓄電池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換為交流電壓，用于驅動電動機/發電機（MG1和MG2）；當電動機/發電機作為發電機工作時，產生的交流電壓通過逆變器轉換成直流電壓，然后增壓轉換器將該電壓降至244.8 V左右，用于對混合動力蓄電池充電。帶轉換器的逆變器總成使用內置于增壓轉換器中的電壓傳感器（VL）檢測增壓前的電壓，使用內置于逆變器中的電壓傳感器（VH）檢測增壓后的電壓，然后對比增壓前后的電壓，控制增壓轉換器將電壓轉換至目標電壓。

仔細分析故障代碼P0A94的停幀數據，可知故障發生時車速（Vehicle Spd）為68 km/h左右，換擋桿位置（Shift Sensor Shift Pos）處于D擋，混合動力蓄電池電壓（Power Resource VB）為280 V左右，預充電主繼電器狀態（SMRP Status）為OFF，混合動力蓄電池正極側主繼電器狀態（SMRB Status）和混合動力蓄電池負極側主繼電器狀態（SMRG Status）均為ON，以上數據均無異常，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與混合動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力蓄電池接線盒、帶轉換器的逆變器總成、維修塞把手、傳動橋、發電機/電動機線束及動力管理控制單元等。

將電源模式切換至OFF狀態；斷開輔助蓄電池負極接線；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，其他維修人員將其意外重新連接）；至少等待10 min，讓帶轉換器的逆變器總成內的高壓電容充分放電；用萬用表電壓擋（量程要大于750 V）測量帶轉換器的逆變器總成高壓正、負極上的電壓，確定電壓為0 V后再進行診斷作業。把電源模式切換至IG ON狀態，查看混合動力系統數據流（圖6），發現SMRG的狀態為ON，異常，正常情況下此時3個高壓系統主繼電器（均安裝在混合動力蓄電池接線盒上）的狀態均應為OFF；根據圖7測量動力管理控制單元端子2上的電壓，為12 V，異常，正常情況下應為0 V；脫開動力管理控制單元導線連接器H1，測量其端子2與搭鐵間的電阻，為∞，異常，正常情況下應該為25 Ω～59 Ω；脫開混合動力蓄電池接線盒導線連接器Q6，測量其端子3與搭鐵間的電阻，為32 Ω，正常。診斷至此，可知動力管理控制單元導線連接器H1端子2與混合動力蓄電池接線盒導線連接器Q6端子3間的線路斷路。進一步檢查發現，導線連接器HQ2端子7與混合動力蓄電池接線盒導線連接器Q6端子3間的線路斷路，分析認為，該導線斷路是由維修人員在加裝迎賓踏板時，為尋找門燈控制開關信號線破線檢測引起的。

故障排除修復斷路的導線后試車，車輛能順利起動，故障排除。

故障總結動力管理控制單元通過檢測SMR控制線路上的電位來判斷其狀態，當電源模式為IG ON狀態時，SMR控制線上為低電位（0 V），此時3個繼電器的狀態均為OFF；當某個SMR控制線路斷路或對電源短路時，SMR控制線上為高電位（12 V），此時相應SMR的狀態為ON；當某個SMR控制線路對搭鐵短路時，在電源模式為IG ON狀態時，SMR的狀態為OFF，看不出異常，而一旦踩下制動踏板并按下起動按鈕，此時動力管理控制單元輸出高電位，檢測到異常后停止供電，并存儲相關故障代碼。

編者按 由于電動汽車具有高壓特性，維修人員只有在取得相關的維修資質后，才能維修電動汽車，且必須要嚴格按照規范的檢修流程進行操作，否則會有觸電危險，嚴重時將致人死亡。本文作者不僅熟悉高壓系統，而且維修思路清晰，檢修操作規范，值得大家學習。下面補充說明一下電動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電動汽車高壓系統的認識。

1 高壓互鎖回路

高壓互鎖回路（HVIL）通過低壓回路來監測高壓系統電器、導線、導線連接器及電器護蓋等的電氣完整性。如圖8所示，高壓蓄電池總成、帶轉換器的逆變器總成、電動空調壓縮機總成及發電機/電動機總成的導線連接器中均安裝有互鎖開關（圖9），動力管理控制單元中的高壓互鎖監測器向高壓互鎖回路提供1個信號電壓（一般為5 V或12 V），然后檢測返回的信號電壓，若檢測不到返回的信號電壓（如脫開高壓部件的導線連接器），則表明高壓互鎖回路斷路，考慮到此時高壓線路也很有可能處于斷路狀態，若繼續供電，會有安全隱患，因此動力管理控制單元會切斷高壓供電。

2 高壓供電控制電路

如圖10所示，電動汽車高壓系統的高壓供電主要由3個主繼電器控制，其中SMRB負責控制高壓供電正極，SMRG負責控制高壓供電負極，SMRP同預充電電阻一起負責給高壓系統預充電。由于供電初期要對帶轉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，會對高壓部件產生很大沖擊，因此需要接入預充電電阻對充電電流進行限制。將電源模式切換至READY ON狀態時，SMRB先接通，SMRP再接通，對高壓系統進行預充電，待預充電結束后，SMRG接通，SMRP斷開，高壓蓄電池直接向帶轉換器的逆變器總成供電；將電源模式切換至READY OFF狀態時，SMRG先斷開，SMGB再斷開，高壓供電切斷。

2015-06-28）