雷克萨斯ES300H行驶时突然失去动力、显示屏显示“检查混合动力系统”
一辆行驶里程约 $3000 \mathrm{~km}$ 的雷克萨斯 ES300H 混合动力轿车。客户反映:该车行驶中突然失去动力,且中央信息显示屏显示“检查混合动力系统”,重新启动车辆,无任何反应。
故障诊断:接车后试车,首先将电源模式切换至IG ON状态,组合仪表能正常点亮,且多个故障指示灯点亮,同时中央信息显示屏显示“检查混合动力系统”;踩下制动踏板并按下启动按钮,电源模式直接切换至OFF状态,而正常情况下此时组合仪表上的READY指示灯应点亮。用故障检测仪检查,在混合动力系统中读得故障代码POA94,含义为DC/DC变换器性能,且无法清除。查看故障代码POA94的停帧数据,发现详细代码I(Detail Code 1)为127,含义为增压转换器过电压信号检测(由于系统故障弓起的过电压)。
增压转换器将混合动力蓄电池 $244.8 \mathrm{~V}$ 的直流电压增压(最大值约为 $650 \mathrm{~V}$ ),然后逆变器将增压后的直流电压转换为交流电压,用于驱动电动机/发电机(MG1 和 MG2);当电动机/发电机作为发电机工作时,产生的交流电压通过逆变器转换成直流电压,然后增压转换器将该电压降至 $244.8 \mathrm{~V}$ 左右,用于对混合动力蓄电池充电。带转换器的逆变器总成使用内置于增压转换器中的电压传感器(VL)检测增压前的电压,使用内置于逆变器中的电压传感器(VH)检测增压后的电压,然后对比增压前后的电压,控制增压转换器将电压转换至目标电压。
仔细分析故障代码 P0A94 的停帧数据,可知故障发生时车速(Vehicle Spd)为 $68 \mathrm{~km} / \mathrm{h}$ 左右,换挡杆位置(ShiftSensor Shift Pos)处于 D 挡,混合动力蓄电池电压
(PowerResourceVB)为280V左右,预充电主继电器状态(SMRPStatus)为OFF,混合动力蓄电池正极侧主继电器状态(SMRB Status)和混合动力蓄电池负极侧主继电器状态(SMRG Status)均为ON,以上数据均无异常,但增压前的电压(VL-Voltage Before Boosting)由286V突然升高至440V,接着又再降低至0V,异常,正常情况下增压前的电压应与混合动力蓄电池电压基本相同。查看维修资料,得知可能的故障部位有混合动力蓄电池接线盒、带转换器的逆变器总成、维修塞把手、传动桥、发电机/电动机线束及动力管理控制单元等。
将电源模式切换至 OFF 状态;断开辅助蓄电池负极接线;佩戴绝缘手套,拆下维修塞把手并将其放入自己的口袋(防止在维修时,其他维修人员将其意外重新连接);至少等待 $10 \mathrm{~min}$ ,让带转换器的逆变器总成内的高压电容充分放电;用万用表电压挡(量程要大于 $750 \mathrm{~V}$ )测量带转换器的逆变器总成高压正、负极上的电压,确定电压为 $0 \mathrm{~V}$ 后再进行诊断作业。把电源模式切换至 IG ON 状态,查看混合动力系统数据流,发现 SMRG 的状态为 ON,异常,正常情况下此时 3 个高压系统主继电器(均安装在混合动力蓄电池接线盒上)的状态均应为 OFF;根据图 4 测量动力管理控制单元端子 2 上的电压,为 $12 \mathrm{~V}$ ,异常,正常情况下应为 $0 \mathrm{~V}$ ;脱开动力管理控制单元导线连接器 H1,测量其端子 2 与搭铁间的电阻,为 $\infty$ ,异常,正常情况下应该为 $25 \Omega \sim 59 \Omega$ ;脱开混合动力蓄电池接线盒导线连接器 Q6,测量其端子 3 与搭铁间的电阻,为 $32 \Omega$ ,正常。诊断至此,可知动力管理控制单元导线连接器 H1 端子 2 与混合动力蓄电池接线盒导线连接器 Q6 端子 3 间的线路断路。进一步检查发现,导线连接器 HQ2 端子 7 与混合动力蓄电池接线盒导线连接器 Q6 端子 3 间的线路断路,分析认为,该导线断路是由维修人员在加装迎宾踏板时,为寻找门灯控制开关信号线破线检测引起的。
故障排除:修复断路的导线后试车,车辆能顺利启动,故障排除。
故障总结:动力管理控制单元通过检测SMR控制线路上的电位来判断其状态,当电源模式为IGON状态时,SMR控制线上为低电位(0V),此时3个继电器的状态均为OFF;当某个SMR控制线路断路或对电源短路时,SMR控制线上为高电位(12V),此时相应
SMR的状态为ON;当某个SMR控制线路对搭铁短路时,在电源模式为IG ON状态时,SMR的状态为OFF,看不出异常,而一旦踩下制动踏板并按下启动按钮,此时动力管理控制单元输出高电位,检测到异常后停止供电,并存储相关故障代码。