◆文/深圳李明權勞模創新工作室 張杰
一輛2022款本田雅閣混動版全新車,搭載LFA11型發動機,行駛里程才5km,做新車檢查時發現該車無法啟動,且儀表臺上顯示:高壓蓄電池電量為0格、12V充電指示燈亮起、12V充電系統故障請勿駕駛、電力系統故障請勿駕駛等故障信息。
由于該車為全新商品車,按照步驟首先檢查車輛遙器是否正常,結果為正常。按下發動機啟動/停止按鈕,并踩下制動踏板,發現車輛無法進入READY狀態;觀察儀表臺,發現顯示屏上亮起12V充電指示燈,同時顯示12V充電系統故障請勿駕駛、電力系統故障請勿駕駛等故障信息。另外,高壓蓄電池電量表顯示為0格(圖1)。

根據儀表臺上的故障提醒信息,對12V蓄電池進行檢查,發現該蓄電池的電量僅為7%,為確保能順利檢測,先更換了12V蓄電池,然后使用HDS對車輛進行檢測,發現系統存有兩個故障碼(圖2):P06AF-發動機熄火;P1DFD-來自PCM的電源系統指示器照明請求。

查閱電子維修手冊,對于故障碼P06AF的排查方法如圖3所示。根據該故障碼的維修指引,需要對電力系統的故障碼P1DFD進行排查(圖4)。


根據電子維修手冊指引無法確定故障部位。考慮到這是一輛全新商品車,不可隨意做替換測試,只能將該車輛電動傳動系統的數據記錄下來進行原因分析。將故障車電動傳動系統數據進行截屏,同時找到同款正常車的數據進行對比,發現有多處數據異常(圖5)。

借助上述數據對比,再對故障碼P06AF的定格數據進行解析,發現故障車定格數據中的DC-DC、IGBT、VCU、SOC等數值顯示均不正常(圖6)。

從上述數據中可以看出,DC-DC轉換器已停止工作。由于DC-DC轉換器位于電源控制單元(PCU)內部,由內置于PCU內的電機控制單元監控DC-DC轉換器的溫度。如果溫度異常升高,電機控制單元將停止DC-DC轉換器的工作,同時點亮12V充電指示燈。當檢測到輸入電壓或輸出電壓異常時,DC-DC轉換器也會停止工作,同時12V充電指示燈點亮。當DC-DC 轉換器因異常情況停止工作時,12V電源將會出現電量不足,系統將根據12V蓄電池的輸出下降限制電動動力系統的輸出。當蓄電池狀態監視單元監測高壓蓄電池電壓過低和PCU內部數據異常時,就無法發出指令來驅動發電機(圖7)。

根據上述檢測及數據分析,初步判定故障車的高壓蓄電池電壓比正常車偏低,且PCU內部數據異常、12V蓄電池電量僅為7%。于是先更換12V蓄電池,確保整車供電處于正常范圍后,踩下制動踏板按下發動機啟動按鈕,故障車依舊無法進入READY狀態,只聽到發動機有“咔咔”的響聲。拔開與發動機連接的燃油管路發現燃油泵未工作(圖8),檢查所有啟動相關的熔絲和繼電器,均未發現異常。燃油泵繼電器如圖9所示。


查閱故障車型燃油及排放系統電路圖(圖10),并據此檢查噴油器和點火線圈的供電與搭鐵情況,均未發現異常,說明故障車燃油及排放系統控制線路回路正常。

拔開燃油泵繼電器PGM-F1,測量1、3號端子的供電情況,正常;檢查2號端子與燃油泵1號端子的導通情況,正常。另外,需要說明的是:無需拔開油泵插接器,通過測量油泵繼電器PGM-F1的2號端子與搭鐵點之間的電阻,就可確定燃油泵線圈回路是否正常,并以此來判斷燃油泵的好壞。根據燃油泵電路(圖11),筆者做了一個大膽的嘗試,將燃油泵繼電器PGM-F1的1號和2號端子進行短接,然后踩下制動踏板并按下發動機啟動按鈕,發現車輛已啟動。但此時,儀表上的12V蓄電池充電指示燈點亮,同時顯示高壓電池電量過低,車輛不能啟動等故障信息。短接大約2min后,儀表板臺上開始顯示“啟動已準備完畢”,同時車輛已經進入READY狀態、高壓蓄電池電量表逐漸顯示為4格,此時整個儀表板上的故障指示燈及故障信息全部消失。

再未關閉發動機的狀態下,拔開燃油泵繼電器1號和2號端子的短接線,然后插回繼電器直至高壓蓄電池電量表顯示為滿格(圖12)。需要說明的是,根據維修手冊上的操作規范,這種操作涉嫌違規。

此時,使用HDS再次進行檢測,所有系統均未存儲故障碼、各項數據均恢復正常。試車檢查車輛的EV驅動模式、HV驅動模式、發動機驅動模式,均正常。電力傳動系統所有參數也都恢復正常。至此,該車故障被徹底排除。
本案例中的故障車為全新待售商品車。事后了解到,該車因燃油耗盡,儀表臺上的燃油報警燈曾經點亮過,之后銷售人員添加了大約10L燃油,燃油報警燈自動熄滅。據此推測,該車的故障原因是燃油耗盡時銷售員未及時添加,導致電機控制單元PCU一直處于工作狀態,另外,蓄電池狀態監視器單元監測到高壓蓄電池電壓過低和PCU內部數據異常時,就無法發出指令來驅動發電機工作,但由于燃油耗盡發動機無法啟動,發電機無法工作。最終導致電力傳動系統數據紊亂。
對于故障車型,從圖13可以看出,PCU的29號針腳輸出發電機轉速信號,PCM的E插接器的66號針腳檢測發電機轉子旋轉脈沖信號。當高壓蓄電池電壓過低、發電機轉速過低時,產生的脈沖信號不足以激活PCU內部的三極管工作,此時,控制系統就會出現紊亂,使車輛無法進入READY狀態,PCM的A插接器的11號針腳與燃油泵繼電器4號針腳出現信號中斷,燃油泵無法工作,發動機無法啟動。

最后,需要特別注意以下三點:
1.一定要告知銷售人員和車主,千萬不可讓燃油耗盡,尤其是混動車型;
2.對于商品車,當故障出現后不可隨意拆卸零部件來進行互換,而要結合故障現象、故障碼、維修手冊、數據流等,盡快鎖定故障部位,同時對相關聯的線路進行測試、確認,千萬不要大范圍拆卸,另外,維修完畢后需對拆卸過的地方進行全面檢查后方可交銷售員;
3.當借助故障碼和維修手冊無法找到故障根源時,一定要拓寬思路,在全面掌握系統架構、控制邏輯的基礎上,找到新的突破點。

看到這篇維修記錄后,感覺稍微有點亂,為此先進行一下梳理,以便大家更容易理解。
首先,導致故障車發動機不能正常啟動、12V蓄電池及高壓蓄電池無法充電的主要原因是:商品車燃油被耗盡。由于缺少燃油,12V蓄電池在后續開啟儀表、進行新車檢查的過程中,電量損耗但又無法通過發電機進行充電,使得只能通過高壓蓄電池向12V蓄電池充電。由于該車是全新商品車,高壓蓄電池本身的電量也不是全滿,此時,就會啟動發動機進行補充充電。
正常情況下,發電機6通過發電機軸5驅動發電機軸齒輪4,再與輸入軸齒輪3嚙合,驅動輸入軸1轉動,此時發動機曲軸轉動,由PCM控制點火、噴油,使發動機啟動并處于運轉狀態。但是,由于故障車油箱內的燃油耗盡,此時發動機無法啟動,導致高壓蓄電池電量被白白消耗。可以想象,只要油箱內沒有燃油,打開點火開關后就會一直出現此過程,直至高壓蓄電池電量降低到系統設定的閾值。與此同時,由于12V蓄電池得不到有效的電力補充,其電量也會降低到無法保證各控制模塊正常工作的程度,此時,就會設置相應的故障碼。
當更換12V蓄電池后,發電機驅動發動機曲軸轉動,但是由于此時的高壓蓄電池電量已經比較低了,只有15%左右,電壓也由正常值276V降低到253V左右。正常車輛,高壓蓄電池電量不會降到這么低。此時,發電機和發動機的轉速都比較低,導致PCM無法正常啟動燃油泵繼電器控制。燃油泵不工作,即使此時有高壓火花,發動機也不能啟動。比較幸運的是故障車高壓蓄電池電量還有15%左右,如果,此時沒有使用短接燃油泵繼電器使燃油泵工作的話,最嚴重的后果,就是高壓蓄電池電量被徹底耗盡。那么,面臨的結果就只有更換高壓蓄電池一條路了。如果是插電式的車輛,還有挽救機會,充電就行了。但是,實際維修中,已經出現了需要更換高壓蓄電池的案例。
雖然作者在維修作業中,出現了一些違規操作的情況,但情有可原,至少及時找到了故障原因,并且避免了更大的損失。
通過本案例,對廣大汽修人員及車主普及了相關的知識,一定要避免人為消耗高壓蓄電池的電量,尤其是高壓蓄電池容量不高的車輛。一般FHEV混動車型配備的高壓蓄電池容量較小,且沒有預留充電口,故障排查時應盡量減少啟動次數,如果頻繁啟動容易造成高壓蓄電池過度虧電而無法充電,從而必須更換高壓蓄電池。同樣,作為車主,如果燃油消耗完畢,發動機無法啟動時,也會導致高壓蓄電池電量過度消耗。另外,需要注意的是:雅閣切換到運動模式,即可越過READY模式,直接啟動發動機,還可以進入檢修模式。
從維護消費者利益的角度出發,廠家也應該提供專用的高壓蓄電池充電服務,盡量減少車主的損失。畢竟,由于非正常狀態導致高壓蓄電池虧電,車輛不能正常工作,并不代表高壓蓄電池已經不能使用了,不能用更換高壓蓄電池的方式來增加消費者的負擔。
部分地區的維修人員,采用了一些土辦法,拆開高壓蓄電池,進行單格充電方法來充電,此做法,不規范,也容易導致一些危險事故發生,這里也不建議大家采用。