豐田普銳斯HEV無法啟動電池典型故障處理方案

孟憲臣　牟春景

摘 要：近幾年，我國新能源汽車市場發(fā)展迅猛，新能源汽車已進入百姓家庭，其維修保養(yǎng)技術(shù)已是傳統(tǒng)汽車維修技師發(fā)展瓶頸，尚有待普及提升;豐田普銳斯采用了THS-II系統(tǒng)（Toyota Hybrid System），將傳統(tǒng)汽車與電動汽車有機融合，發(fā)揮各自優(yōu)勢達到節(jié)能環(huán)保目的;本文將利用生活案例引導(dǎo)新能源汽車愛好者學(xué)習(xí)新能源汽車全新維修技術(shù)。

關(guān)鍵詞：混合動力;電池;阿特金森;發(fā)動機檢測;維修方案

普銳斯混合動力汽車將阿特金森VVT-i發(fā)動機與2個電動機結(jié)合在一起。主要由、MG1和MG2電機組成的前驅(qū)變速驅(qū)動橋總成、HV蓄電池、高壓變頻器總成、HV-ECU以及阿特金森循環(huán)發(fā)動機等組成;電動機向整車提供動力，發(fā)動機在不同工況下（加速或中高速）切入提供輔助動力，其結(jié)構(gòu)如圖。

驅(qū)動橋總成主要負責啟動發(fā)動機后根據(jù)實際工況以適當?shù)谋壤峙浒l(fā)動機和電動機的驅(qū)動力，直接驅(qū)動車輛;MG1和MG2電機總成提供車輛所需的驅(qū)動力及實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)化;在HV蓄電池能量不足（SOC≤30%）時啟動發(fā)動機利用電機旋轉(zhuǎn)發(fā)電進行充電，并在減速或制動過程中把制動能量轉(zhuǎn)變成電能輸送到HV蓄電池儲存起來，即制動能量回收。HV蓄電池根據(jù)車輛實際工況對外輸出能量或在能量回收時儲存電能。變頻器總成由增壓轉(zhuǎn)換器、DC/DC轉(zhuǎn)換器和空調(diào)變頻器組成。主要將HV蓄電池的高壓DC轉(zhuǎn)換為高壓AC驅(qū)動MG1和MG2工作;并能將DC201.6V的電壓降至DC12V為車身電器組件供電及輔助蓄電池再次充電;還能將HV蓄電池的額定電壓DC201.6V轉(zhuǎn)換為AC201.6V驅(qū)動空調(diào)系統(tǒng)的電動變頻壓縮機工作。HV-ECU接收傳感器及車上其他ECU（發(fā)動機ECU、蓄電池ECU、制動防滑控制ECU和EPS-ECU等）發(fā)送的信息，分析運算所需要的轉(zhuǎn)矩和功率，并將計算結(jié)果發(fā)送給車上其他ECU控制執(zhí)行器工作。

（1）一輛一汽豐田普銳斯（PRIUS）前驅(qū)混合動力汽車。根據(jù)車主反映：疫情期間該車在地下車庫停放20余天未正常使用。進入車輛后按下一鍵啟動電源開關(guān)，READY燈不點亮，屏幕閃爍。

拆下電池高壓維修塞，測低壓電池電壓低于9V，全車控制系統(tǒng)無法正常工作，使用外部12V充電機給低壓輔助電池獨立充電至12V，安裝回復(fù)線路;一切正常！

無低壓自動充電功能，電池容量小，長時間停放，防盜遙控等功能電能消耗，造成低壓輔助電池電壓過低。

（2）豐田油電混合動力車型在更換低壓12V鉛酸蓄電池之后，或者是拆卸蓄電池負極經(jīng)歷一段比較長的時間后再重新連接，有時會出現(xiàn)車輛無法上電的現(xiàn)象，表現(xiàn)為起動車輛的時候組合儀表上綠色的READY燈沒有點亮，但卻沒有故障提示信息出現(xiàn)。

前面提到，低壓12V蓄電池是整車控制系統(tǒng)的電源基礎(chǔ)，斷開蓄電池后，各級控制單元ECU失電，暫時存儲的一些數(shù)據(jù)也隨之丟失，在現(xiàn)代汽車復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下，重新建立相互的連接和相互確認需要一段時間。這時候，我們可以先把點火開關(guān)完全關(guān)閉后重新啟動，再一次激活系統(tǒng)，如果整車控制系統(tǒng)沒有存在其他影響啟動的因素，采用這個方法多次開閉點火開關(guān)后，再次啟動往往能順利激活系統(tǒng)并恢復(fù)正常狀態(tài)，但要注意，每個操作過程中間最好停頓間隔3-5s，不要連續(xù)操作。

（3）儀表顯示正常，踩剎車同時按下一鍵啟動電源開關(guān)，READY燈熄滅，測試12V低壓電正常。

把豐田IT-II（Intelligent Tester II）故障診斷儀連接上診斷接口，診斷儀能正常進入系統(tǒng)讀取車輛信息。分別對車輛各系統(tǒng)進行故障碼的讀?。?/p>

嘗試強制啟動：在60s內(nèi)，keyon-P檔踩兩腳油門-N檔兩腳油門-P檔兩腳油門-踩制動同時按下一鍵啟動電源開關(guān)，啟動成功。

（4）一臺普銳斯，行駛中發(fā)動機熄火。車主沒注意到，直接將動力電池跑到?jīng)]電。在附近修理店放停放數(shù)日沒修好，再次維修時測試12V小電池電壓正常，動力電池

201V標稱電壓只有150V左右，嚴重虧電;發(fā)動機無法啟動。

來時動力電池201V標稱電壓只有150V左右，嚴重虧電。發(fā)動機無發(fā)啟動。發(fā)動機不轉(zhuǎn)動是難以檢查發(fā)動機故障的。發(fā)動機啟動是共用的電機（MG1），用的是高壓動力電池供電啟動。首先是想辦法給高壓電池充電。

此車使用的是鎳氫電池，不同鋰電充電要求那么不高，想辦法充到啟動機能正常運轉(zhuǎn)就可以。由于高壓的電池是多個模組串聯(lián)而成，決定分開單組充，利用手頭上的普通充電機就可以了。

動力電池結(jié)構(gòu)，共28塊電池，每塊7.2V。每兩塊電池驅(qū)動電池取一個電壓信號，因此維修電腦上只顯示14組電池，每組也就是14V！正常充電時電壓應(yīng)該在16V左右。這樣每4塊電池在30V。

把電腦線拔掉，每4塊電池拆卸一個串聯(lián)銅片;這樣就得到7組30V的電池，然后每組正極接一起，負極接一起（確保每組電池壓差在合理范圍）。接到普通的充電機上，用24V檔充電（這種便宜貨實際電壓要高的多）。此時要高度注意，選擇空曠安全場合，并配備有效滅火裝置;因為電池組失去了保護，為了安全串上電流表，實際電流3A左右（0.5C），還要隨時檢測電池組的電壓（單體電池在7.4-7.8V時停止充電）和電池組的溫度;1.5小時后，測得各模塊電壓在7.3V，停止充電，注意各模塊電影盡量相近，誤差在0.1V以內(nèi)，如果某個模塊電壓略高，可用12V遠光燈泡單獨對其放電，同時電壓表檢測電壓。（這種方法在維修站是不提倡的，但是可行）

電瓶極樁恢復(fù)裝車Key on，儀表顯示有一格電。踩制動啟動車，帶動發(fā)動機能正常運轉(zhuǎn)，但發(fā)動機無著火跡象。

經(jīng)全面檢查是點火線圈損壞，更換新件后發(fā)動機啟動成功，充電正常。怠速工作15分鐘后，電池充到了4格，高壓啟動發(fā)電正常！測量1號端子和6號端子之間的工作電壓為218.2V，符合正常電壓范圍。利用診斷儀IT II重新讀取故障碼，沒有任何故障碼顯示，故障徹底排除。隨著混合動力車輛的逐漸增多，豐田混合動力系統(tǒng)已在一汽豐田的卡羅拉、廣汽豐田的雷凌上批量國產(chǎn)化。由此給行業(yè)在混合動力車輛修理上帶來了新的技術(shù)挑戰(zhàn);高壓安全要求經(jīng)過專業(yè)高壓培訓(xùn)且有低壓電工操作證才能從事這項工作，在整個維修過程中還有注意必要的安全防護。