PHEV車型路試無法上高壓故障及解決措施

周喆　黃祖朋　蔡德明　高祖成　陳仁澤

摘 要：本文詳細調研了插電式混動汽車（PHEV）研發過程中路試驗證階段出現的問題，并按照問題的嚴重程度及出現的頻次進行了分類，重點分析了車輛無法上高壓故障的原因及解決措施，為后續插電式混合動力汽車的開發提供參考。

關鍵詞：插電式混動汽車 路試 上高壓 故障 解決措施

Failure of High Pressure in Road Test of PHEV Model and its Solution

Zhou Zhe Huang Zupeng Cai Deming Gao Zucheng Chen Renze

Abstract：In this paper， the problems occurred in the road test certificate stage of Plug-in hybrid vehicle （PHEV） in the research and development process were investigated in detail， and the problems were classified according to the severity and frequency of the problems， and the causes and solutions for the failure of the vehicle on the high voltage were mainly analyzed， to provide reference for the subsequent development of PHEV.

Key words：PHEV， road test， high pressure， fault， solution

1 前言

隨著近十多年我國對新能源汽車行業的大力支持，近年來我國的新能源汽車產銷量逐年攀升，呈現了一幅欣欣向榮的態勢。2020年國務院發布了《新能源汽車產業發展規劃（2021—2035年）》，明確新能源汽車的定義包括純電動汽車（BEV）、插電式混合動力汽車（PHEV）和燃料電池汽車（FCV）三類，并提出了到2025年我國新能源汽車的銷量要占到全國新車總銷量的20%，這更加堅定了我國汽車行業將全面進行電氣化變革的決心。目前，國內各大汽車生產企業在大力發展純電動汽車的同時，也在積極布局插電式混合動力汽車的研發。

2 插電式混動汽車

插電式混動汽車既具有傳統燃油發動機，也具有驅動電機，可分別在純電驅動模式、純燃油驅動模式及混動模式下運行。按照驅動電機的數量及其在整車上的布置位置不同，插電式混動汽車可以分為P0、P1、P2、P3、P4等多種技術路線，然而，不論何種路線，插電式混動汽車無論是在整車系統架構、整車控制策略還是動力總成的硬件系統上，其復雜程度都遠大于燃油車及純電動汽車。

3 插電式混動汽車路試

由于插電式混動汽車十分復雜，因此模擬用戶使用工況的路試驗證在插電式混動汽車的開發過程中顯得尤其重要。只有對整車及混合動力系統進行充分驗證，并將出現的問題徹底解決，才能向客戶交付安全、舒適及節能的產品。為此，本文選取了一款P2+P4串并聯結構的插電式混動汽車進行深入研究，P2驅動電機（也是發電機）置于K0離合器與變速器之間，與AMT變速器一起組成DHT混動專用變速器，P4驅動電機置于后橋上，該車型為四驅車型（圖1）。

該插電式混動汽車從正式工裝階段開始總共進行了三輪路試驗證，在路試過程中共產生了443個路試問題。如圖2所示，對路試過程成出現的故障問題進行整理后可以分成13類故障，其中，整車無法上高壓故障為出現頻次最高的故障。由于上高壓是實現行車的前提條件，且高壓系統還涉及車輛及人員的安全問題，因此本文重點對插電式混動汽車路試過程中無法上高壓的故障原因進行分析并提出相應的解決措施。

4 車輛無法上高壓原因分析

4.1 軟件問題導致車輛無法上高壓

路試過程中多次出現因整車控制器軟件問題導致上高壓失敗，分析發現主要是整車控制器軟件設計問題導致。例如由于上電時整車控制器控制DC/DC（逆變器）使能請求邏輯不合理，導致車輛預充失敗，導致無法上高壓。又比如出現整車控制器對后碰故障診斷條件設置不合理導致車輛誤報后碰故障，最終導致車輛無法上高壓。

4.2 線束問題導致車輛無法上高壓

線束故障也是導致無法上高壓的重要原因之一，分析故障車輛發現主要存在兩類原因;其一為裝配不當導致，在前期的樣車制造中，由于策略的變化經常導致零件的增減及位置變更，但此時線束樣件已經加工完成，因此樣車裝配時往往會存在飛線情況，飛線的穩定性差可以說是導致故障發生的重災區。其二就是樣車試驗過程中各個區域需要不斷的采集數據，因此經常在OBD診斷口、線束接插件位置臨時接線采集數據，但因各區域工程師對線束進行改制的技能水平參差不齊，導致車輛路試顛簸后出現線束短路從而引發故障。

4.3 零件進水導致車輛無法上高壓

高壓系統涉及電安全問題，因此對線束接插件及關鍵零件的密封性要求達到IP67級別，并設計了完善的絕緣檢測系統。一旦出現絕緣檢測失敗將導致車輛無法上高壓。在路試過程中，因零件進水/液導致無法上高壓的故障比例較高，比如雨水通過P2驅動電機上方工藝孔進入到內部導致傳感器失效，再如冷卻液進入到離合器控制模塊接插件導致銹蝕而出現故障，最終導致無法上高壓。

5 車輛無法上高壓解決措施

5.1 加強軟件及系統架構開發能力建設，建設完善的軟件開發、測試、驗證流程

隨著汽車由單純的出行代步屬性向智能化、網聯化等多功能的智能移動空間屬性轉變，汽車功能的越來越強大，控制模塊越來越多，軟件也越來越復雜。雖然每個模塊后面都有供應商資源在支持開發，但作為主機廠擁有強大的軟件集成能力及系統架構設計能力必不可少，這樣才能充分整合各個供應商優勢資源。主機廠只有一開始從頂層就將系統架構設計好，將各個模塊功能規范定義清楚，各個子模塊供應商才會按照規范有條不紊進行軟件開發，后面的驗證才會少走彎路。

同時針對路試過程中出現的各類軟件問題，在優化軟件后必須及時更新軟件版本并刷寫到所有的路試車輛上進行再次驗證，只有這樣才能避免出現每輛路試車軟件版本不一致問題，確保所有軟件得到統一且充分的驗證。

5.2 加強試驗樣車的改制及返修管理

整車線束涉及范圍廣，幾乎每個子系統都與線束存在或多或少關聯，路試樣車由線束問題引起的故障非常多，浪費了大量資源去解決這些問題。因此需要加強對相應工程師的線束基礎知識培訓，需要掌握基本的插拔、改制技能;同時，針對路試過程中樣車的返修、更換及改制等操作，建議統一由試驗機構安排技師執行，盡力避免因人為因素導致線束問題從而最終引起整車故障，浪費資源。

5.3 加強零件密封性檢查

針對有密封性要求的零件，首先在設計階段時針對密封性需要進行專項評審及檢查，盡量避免因此導致設計二次變更;其次，在對這些零件進行裝配、返修時，需要建立操作規范及有針對性的檢查，避免因人為因素破壞其密封性導致液體進入從而引發故障。

6 結語

本文針對插電式混動汽車路試過程中出現的無法上高壓故障進行了原因分析并提出改善措施，希望為后續混動車型的開發及路試驗證提供參考，規避同樣故障重復出現，減少設變頻次提高設計準確度，從而提高開發效率。

基金項目：廣西創新驅動發展專項資助項目（桂科AA18242039）;柳州市科學研究與技術開發計劃資助項目（2018AD10501）

參考文獻：

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