豐田普瑞斯混合動力車無法行駛

深圳技師學院 李清明

故障現象 一輛2006款豐田普瑞斯混合動力車，搭載豐田THS-Ⅱ混合動力系統和1NZ-FXE發動機。車主反映，前段時間，該車組合儀表上的READY指示燈有時無法點亮，車輛無法行駛；有時可以點亮，但混合動力系統故障燈點亮，車輛只能低速行駛；最近情況嚴重了，READY指示燈徹底無法點亮，車輛無法行駛了。

故障診斷 用故障檢測儀檢測，發現混合動力控制系統中存儲故障代“P3000 蓄電池控制系統”，混合動力蓄電池系統中存儲故障代碼“P3012 蓄電池塊2電量變弱”，ABS系統中存儲故障代碼“C1259 HV系統再生故障”“C1310 HV系統故障”。查看故障代碼P3012的停幀數據（圖1），可知故障發生時，蓄電池塊1電壓（Battery Block Vol-V01）為17.03 V，蓄電池塊2電壓（Battery Block Vol-V02）為17.09 V，其他蓄電池塊的電壓均在16.80 V左右，雖然蓄電池塊1和蓄電池塊2的電壓偏高，但并沒有超出正常范圍，系統并沒有明顯異常；接著查看故障代碼P3000的停幀數據，也未見異常。

清除故障代碼，重新起動車輛，READY指示燈能點亮，接著混合動力系統故障燈也點亮；熄火后重新起動車輛，READY指示燈再也無法點亮。此時再次讀取混合動力蓄電池系統中的故障代碼，顯示為“P0AC0 混合型電池組電流傳感器電路”“P0AFA 混合型蓄電池系統電壓低”。查看故障代碼P0AFA的停幀數據（圖2），發現蓄電池塊1電壓為8.50 V，蓄電池塊2電壓為-8.26 V，蓄電池塊3電壓為25.11 V，蓄電池塊4電壓為-15.15 V，蓄電池塊5電壓為24.91 V，蓄電池塊6電壓為-17.21 V，蓄電池塊7電壓為-1.80 V，這7個蓄電池塊的電壓明顯不正常；其他蓄電池塊的電壓均約15.20 V，正常。用故障檢測儀快照功能攝下數據流（圖3），然后在電腦上用豐田“Intelligent Viewer”軟件回放，發現蓄電池塊1～蓄電池塊7的電壓在不斷變化，且變化數值很大。

分析混合動力蓄電池電壓采樣部分的相關電路（圖4），可知混合動力蓄電池ECU通過電壓采樣線監測14組蓄電池塊的電壓，數據流上顯示的蓄電池塊1電壓為導線連接器B12端子11和端子22間的電壓，蓄電池塊2電壓為導線連接器B12端子21和端子11間的電壓……依次類推，蓄電池塊14電壓為導線連接器B12端子15和端子5間的電壓。實際上，數據流顯示的蓄電池塊電壓是2個電池模塊串聯后的電壓，而每個電池模塊的額定電壓為7.2 V（每個電池模塊由6個單格鎳氫電池串聯而成），視充電量不同，一般在7.5 V左右，因此數據流中顯示的蓄電池塊電壓一般在15 V左右，發電機MG1發電期間會高些。

診斷至此，懷疑混合動力蓄電池電壓采樣電路存在故障。由于混合動力蓄電池電壓采樣電路位于混合動力蓄電池總成內，決定拆下混合動力蓄電池總成進行檢查。關閉電源開關，斷開低壓輔助蓄電池負極，拔下檢修塞，等待5 min～10 min，然后拆下混合動力蓄電池總成（圖5）。如圖6所示，找到混合動力蓄電池ECU；脫開混合動力蓄電池ECU導線連接器B12，發現有3個端子已腐蝕（圖7），且混合動力蓄電池ECU側的端子已斷在導線連接器B12內部。查看導線連接器B12的端視圖（圖8），可知腐蝕的3個端子分別為端子19、端子20和端子21；在結合圖4可知，腐蝕的3個端子分別對應蓄電池塊2、蓄電池塊4和蓄電池塊6的電壓采樣線。

圖5 混合動力蓄電池總成

圖6 高壓蓄電池ECU及高壓配電盒部件位置

拆檢混合動力蓄電池ECU，在腐蝕端子連接的PCB板位置可見腐蝕物（圖9），這會導致短路，從而可能導致電池模塊異常放電。想到此，決定測量各個電池模塊的電壓。經測量發現，第2塊、第3塊、第4塊電池模塊的電壓基本為0 V，其他電池模塊的電壓為7.5 V左右。拆下這3塊電池模塊，再次確認電池模塊的電壓，仍為0 V（圖10），說明電池模塊過度放電。

圖7 導線連接器B12腐蝕

圖8 導線連接器B12端視圖

圖9 混合動力蓄電池ECU端子在PCB板位置堆積有腐蝕物

圖10 拆下電池模塊測量電壓

故障排除 用酒精清潔導線連接器B12和混合動力蓄電池ECU上腐蝕的端子，并用壓縮空氣吹干；由于混合動力蓄電池ECU端子19、端子20和端子21已完全腐蝕，從PCB板貼片電阻處分別焊接導線，并與導線連接器B12上對應的導線連接，對此處線路進行絕緣處理后裝復。為保證各個電池模塊的電壓一致（均在7.6 V±0.1 V），使用可調直流電源對單個電池模塊進行充電（圖11），對電壓過低的，剛開始充電時使用低電壓、低電流進行充電，然后逐漸提高充電電壓至7.9 V；對電壓偏低的，以7.9 V進行充電，直到充電電流接近0 A。

圖11 使用可調直流電源對單個電池模塊進行充電

將充好電的單個電池模塊重新裝到混合動力蓄電池上，然后將混合動力蓄電池總成裝回車上。安裝檢修塞，連接輔助電池負極，起動車輛，READY指示燈正常點亮。用故障檢測儀檢測，無故障代碼存儲；再次用故障檢測儀快照功能攝下數據流（圖12），并在電腦上用豐田“Intelligent Viewer”軟件回放，發現各個蓄電池塊的電壓均為16.50 V左右（電機MG1工作），正常，故障排除。

圖12 故障排除后各蓄電池塊的電壓數據（截屏）