2008 款別克君越混合動力汽車不能正常發電故障診斷與排除

陳社會

（無錫汽車工程高等職業技術學校， 江蘇 無錫 214153）

1 故障現象

一輛2008款別克君越混合動力汽車，行駛里程26萬公里。出現故障后，初步檢查發現，起動車輛，剛開始正常，1min后，蓄電池 （12V輔助蓄電池） 充電故障警告燈亮，發電機不能正常發電。斷開點火開關后，過一段時間，重新起動車輛，故障依舊。

圖1 別克君越混合動力電動汽車的基本結構［1］

2 結構與工作原理分析

別克君越是上汽通用公司量產的混合動力電動汽車，該款車使用的混合動力系統為BAS Hybrid （Belt Alternator Starter，驅動皮帶-發電機-起動機） 系統。該款汽車的基本結構如圖1所示，混合動力系統組成如圖2所示。

該車的發動機提供給車輛的是主要動力，電動機/發電機提供給汽車的是輔助動力，同時電動機/發電機也取代了傳統汽車的起動機和發電機。電動機/發電機總成簡稱MGU（Motor/Generator Unit），它既可以作為發電機也可以作為電動機。在車輛等待紅燈期間，發動機停止工作，如果要起動發動機，MGU將起到起動機的作用，將發動機起動；另外，MGU在發動機負載較高時提供電動助力；MGU作為發電機時，將發動機的機械動力轉換成三相交流電，供給SGCM。MGU上帶有屏蔽的三相電纜，該三相電纜外觀顏色是藍色，一般來說，通用公司用藍色電纜來傳送中間級別電壓（36V）。別克君越混合動力電動汽車使用的是鎳氫電池組（Ni-MH），由3個12V模組串聯連接組成。電動機/發電機控制模塊簡稱SGCM （Starter/Generator Control Module）。SGCM可以作為逆變器，當MGU作為起動機時，SGCM要將動力電池組36V的直流電轉換成三相的交流電，以驅動MGU；SGCM也可以作為整流器和電壓轉換器，當MGU作為發電機使用時，SGCM會將發電機產生的交流電轉換成36V的直流電，同時SGCM再將直流電分配到12V系統和36V的系統中去。

圖2 別克君越混合動力系統的組成［1］

3 電路分析

MGU和SGCM控制電路如圖3所示。

圖3中，ESCM是混合動力電池組分離控制模塊，也稱為能量存儲控制模塊。電池組分離控制模塊通過LAN與車輛其他系統進行通信，其主要作用是控制混合動力電池組電源的供給或切斷，同時也監測電池組的工作狀態。J2-9是發電機MGU低電平參考電壓（信號），用來控制發電機的發電電壓，在發電機正常工作的時候，發電機低電平參考電壓信號應為4.3～5.5V；J2-12是發電機接通信號，是搭鐵線。

4 故障診斷與排除

4.1 讀取故障碼

使用診斷儀，讀取故障代碼，故障碼都是當前的，不是歷史碼，分別是POA82、POAA2、P1A26、P0AFB。

圖3 MGU和SGCM控制電路［2］

4.2 故障原因分析

故障碼POA82表示混合動力蓄電池組冷卻風扇卡在斷開位置。蓄電池能量控制模塊監測與檢測冷卻風扇是否啟用、卡在斷開位置或卡在接通狀態。如果檢測到故障，將設置相應的故障診斷碼。故障碼P0AA2表示混合動力蓄電池正極接觸器電路卡在打開位置，正極接觸器由發動機控制模塊進行監測，當蓄電池能量控制模塊沒有對發動機控制模塊的斷開正極接觸器指令做出反應時，就會出現此故障碼。故障碼P1A26表示混合動力蓄電池1電壓過低。發動機控制模塊監測混合動力蓄電池組電壓，當電壓低于22V時，要將接觸器斷開。故障碼P0AFB表示混合動力蓄電池系統電壓過高。發動機控制模塊也監測與檢測動力蓄電池是否有電壓過高情況，并保護MOSFET，防止超載。

冷卻風扇卡在斷開位置的故障不能直接導致發電機不能發電，而本案例動力蓄電池電壓既有過高也有過低的故障，初步懷疑是動力蓄電池的故障。

4.3 故障檢測

穿好絕緣鞋，戴好絕緣手套和護目鏡，用萬用表連接好動力充電池正負極之后，起動車輛，觀察萬用表低壓讀數，發現動力蓄電池電壓在29.7V左右，1min后動力蓄電池電壓突然上升到51.6V，然后又降到0V，這說明動力蓄電池性能損壞。

然后斷開點火開關，重新起動車輛，用萬用表檢測圖3中J2-9發電機MGU低電平參考電壓信號，發現電壓在7～13.1V之間波動，1min后突然變為0V，這與標準值電壓信號應為4.3～5.5V不符，因此發電機不能發電。這是因為動力蓄電池性能異常，發電機發的電無法由SGCM正常充入動力蓄電池，發電機處于“拋載”狀態，然后控制系統為了保護發電機，讓發電機停止工作。

接著檢測冷卻風扇及其電路。將點火開關置于ON位置，指令混合動力蓄電池組冷卻風扇打開。但是冷卻風扇不能打開，接著，將點火開關置于OFF位置，斷開冷卻風扇線束連接器，斷開蓄電池能量控制模塊線束連接器。測試蓄電池能量控制模塊連接器端子至冷卻風扇線束連接器端子之間的電阻，均正常。這說明是冷卻風扇本體損壞。

4.4 故障排除

按照維修手冊標準程序更換動力蓄電池和冷卻風扇。然后起動車輛，清除故障碼并重新讀取，發現無故障碼。發電機也正常發電，儀表也顯示正常，故障已排除。

5 小結

從本案例可以看出，由于冷卻風扇卡在斷開位置，動力蓄電池長時間得不到冷卻，導致動力性能損壞，不能正常充電，也導致發電機不能正常發電。混合動力汽車故障的原因相對復雜，需要綜合考慮各子系統。一些部件的損壞可會直接導致車輛性能不正常，但是這可能不是導致故障的初始原因，要特別注意連環故障，這就需要從源頭上找原因，只有這樣才能將故障真正排除。