廣西通惠汽車銷售服務有限公司 李康林
一輛2018款東風悅達起亞K5 PHEV車(插電式混合動力車型),搭載G4NG發動機,累計行駛里程約為16萬km。該車因發動機氣缸蓋漏冷卻液進廠維修,維修后試車,車輛進入READY狀態后,組合儀表提示“請補充逆變器冷卻液”(圖1)。

圖1 組合儀表上的提示信息
組合儀表上的故障提示指向高壓部件冷卻系統,觀察PHEV儲液罐中的冷卻液,液面處在最高位置。用故障檢測儀(KDS)檢測,無故障代碼存儲;進入驅動電機控制模塊(MCU),驅動PHEV電動冷卻液泵(EWP,圖2),EWP可以正常工作,說明EWP線路是正常的。目測觀察之前拆過的高壓部件冷卻系統冷卻液管,未見泄漏。用故障檢測儀驅動EWP工作5次,每次工作3 min,共15 min,然后試車,故障依舊;接著向PHEV儲液罐中添加冷卻液,松開PHEV散熱器出液管進行排空氣(圖3);最后再用故障檢測儀驅動EWP排空氣后試車,故障仍未能解決。

圖2 EWP動作測試選項(截屏)

圖3 松開PHEV散熱器出液管進行排空氣
查看廠家發布的技術服務公告(TSB),發現有1條通過升級MCU版本,解決組合儀表提示“請補充逆變器冷卻液”,且存儲有故障代碼“P0CEF 混合動力EV電控冷卻溫度傳感器電路性能故障”的技術服務公告。將MCU升級為最新版本后試車,故障依舊。
進一步查看維修資料得知,該車高壓部件冷卻系統(圖4)主要由混合動力控制總成(HPCU)、PHEV儲液罐、EWP、起動機&發電機(HSG)、PHEV散熱器、變速器油泵控制模塊(OPU)及車載充電器(OBC)等部件組成,其中HPCU集成有MCU、低壓直流/直流轉換器(LDC)及逆變器。高壓部件冷卻系統中沒有節溫器,主要是靠EWP執行高壓部件的循環散熱。HPCU、HSG、OPU及OBC均內置有溫度傳感器,用于監控各自的冷卻液溫度。MCU負責向EWP發送控制指令,并負責接收EWP反饋的工作狀態。讀取高壓部件的相關溫度數據,冷機狀態下MCU、LDC、OPU、HSG及OBC的溫度(圖5),均在26 ℃左右,且EWP轉速為0 r/min,正常。

圖4 高壓部件冷卻系統的組成

圖5 冷機狀態下各高壓部件的溫度數據(截屏)
考慮到組合儀表上的提示信息在IG ON狀態下不會出現,在進入READY狀態的瞬間就會出現,懷疑從預充電階段至完全上電的瞬間,高壓部件冷卻系統的某個部件工作不良。通過多次讀取冷機和熱機狀態下的相關數據流(圖6和圖7),發現在MCU內的“換向器DC線路電壓”從11 V上升至358 V的瞬間,EWP會同步自檢工作1 s~2 s,EWP自檢轉速為3 320 r/min~3 520 r/min;冷機狀態下EWP自檢后立即停止工作,熱機狀態下EWP自檢后會繼續工作;EWP工作狀態一直為“Nomal”。難道MCU能夠根據EWP轉速大小來監控EWP和高壓部件冷卻系統的循環工作狀態?

圖6 冷機狀態下的EWP自檢轉速數據(截屏)

圖7 熱機狀態下的EWP自檢轉速數據(截屏)
把EWP進液管與出液管短接(圖8),讓冷卻液不流經EWP;進入READY狀態,發現EWP在無負載狀態下的自檢轉速升高至4 140 r/min(圖9),這說明EWP自檢時的轉速大小與高壓部件冷卻系統中的冷卻液負載量大小有關。該車故障會不會是由EWP自檢轉速過高引起的呢?用一輛正常起亞K5 HEV車(高壓部件冷卻系統與起亞K5 PHEV車相似,少了OBC)測試,發現EWP自檢轉速為2 780 r/min(圖10);短接EWP進液管與出液管,EWP自檢轉速升高至4 140 r/min(圖11),且組合儀表立即提示“請補充逆變器冷卻液”,這說明組合儀表提示“請補充逆變器冷卻液”與EWP自檢轉速過高有關。分析導致EWP自檢轉速過高的原因有:高壓部件冷卻系統中的空氣未排空;EWP損壞。

圖8 短接EWP進液管與出液管

圖9 EWP在無負載狀態下的自檢轉速數據(截屏)

圖10 正常起亞K5 HEV車EWP自檢轉速數據(截屏)

圖11 正常起亞K5 HEV車EWP在無負載狀態下的自檢轉速數據(截屏)
EWP價格昂貴,不可輕易更換,因此先想辦法排空高壓部件冷卻系統中可能存在的空氣。裝復EWP的進液管與出液管,添加冷卻液至PHEV儲液罐的最高位置;安裝打壓工具(圖12),并打壓至0.5 bar(1 bar=100 kPa);用故障檢測儀驅動EWP工作3 min后進行排空氣,然后重新添加冷卻液至PHEV儲液罐標準刻度;進入READY狀態,組合儀表不再提示“請補充逆變器冷卻液”,試車一切正常,故障排除;重新讀取相關數據流,EWP自檢轉速為2 950 r/min左右。

圖12 用打壓工具向高壓部件冷卻系統施加壓力