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(xì)調(diào)研了插電式混動汽車（PHEV）研發(fā)過程中路試驗(yàn)證階段出現(xiàn)的問題，并按照問題的嚴(yán)重程度及出現(xiàn)的頻次進(jìn)行了分類，重點(diǎn)分析了車輛無法上高壓故障的原因及解決措施，為后續(xù)插電式混合動力汽車的開發(fā)提供參考。

關(guān)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(yè)的大力支持，近年來我國的新能源汽車產(chǎn)銷量逐年攀升，呈現(xiàn)了一幅欣欣向榮的態(tài)勢。2020年國務(wù)院發(fā)布了《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)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(jiān)定了我國汽車行業(yè)將全面進(jìn)行電氣化變革的決心。目前，國內(nèi)各大汽車生產(chǎn)企業(yè)在大力發(fā)展純電動汽車的同時(shí)，也在積極布局插電式混合動力汽車的研發(fā)。

2 插電式混動汽車

插電式混動汽車既具有傳統(tǒng)燃油發(fā)動機(jī)，也具有驅(qū)動電機(jī)，可分別在純電驅(qū)動模式、純?nèi)加万?qū)動模式及混動模式下運(yùn)行。按照驅(qū)動電機(jī)的數(shù)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(shù)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(tǒng)架構(gòu)、整車控制策略還是動力總成的硬件系統(tǒng)上，其復(fù)雜程度都遠(yuǎn)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(fù)雜，因此模擬用戶使用工況的路試驗(yàn)證在插電式混動汽車的開發(fā)過程中顯得尤其重要。只有對整車及混合動力系統(tǒng)進(jìn)行充分驗(yàn)證，并將出現(xiàn)的問題徹底解決，才能向客戶交付安全、舒適及節(jié)能的產(chǎn)品。為此，本文選取了一款P2+P4串并聯(lián)結(jié)構(gòu)的插電式混動汽車進(jìn)行深入研究，P2驅(qū)動電機(jī)（也是發(fā)電機(jī)）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(qū)動電機(jī)置于后橋上，該車型為四驅(qū)車型（圖1）。

該插電式混動汽車從正式工裝階段開始總共進(jìn)行了三輪路試驗(yàn)證，在路試過程中共產(chǎn)生了443個路試問題。如圖2所示，對路試過程成出現(xiàn)的故障問題進(jìn)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(xiàn)頻次最高的故障。由于上高壓是實(shí)現(xiàn)行車的前提條件，且高壓系統(tǒng)還涉及車輛及人員的安全問題，因此本文重點(diǎn)對插電式混動汽車路試過程中無法上高壓的故障原因進(jìn)行分析并提出相應(yīng)的解決措施。

4 車輛無法上高壓原因分析

4.1 軟件問題導(dǎo)致車輛無法上高壓

路試過程中多次出現(xiàn)因整車控制器軟件問題導(dǎo)致上高壓失敗，分析發(fā)現(xiàn)主要是整車控制器軟件設(shè)計(jì)問題導(dǎo)致。例如由于上電時(shí)整車控制器控制DC/DC（逆變器）使能請求邏輯不合理，導(dǎo)致車輛預(yù)充失敗，導(dǎo)致無法上高壓。又比如出現(xiàn)整車控制器對后碰故障診斷條件設(shè)置不合理導(dǎo)致車輛誤報(bào)后碰故障，最終導(dǎo)致車輛無法上高壓。

4.2 線束問題導(dǎo)致車輛無法上高壓

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

4.3 零件進(jìn)水導(dǎo)致車輛無法上高壓

高壓系統(tǒng)涉及電安全問題，因此對線束接插件及關(guān)鍵零件的密封性要求達(dá)到IP67級別，并設(shè)計(jì)了完善的絕緣檢測系統(tǒng)。一旦出現(xiàn)絕緣檢測失敗將導(dǎo)致車輛無法上高壓。在路試過程中，因零件進(jìn)水/液導(dǎo)致無法上高壓的故障比例較高，比如雨水通過P2驅(qū)動電機(jī)上方工藝孔進(jìn)入到內(nèi)部導(dǎo)致傳感器失效，再如冷卻液進(jìn)入到離合器控制模塊接插件導(dǎo)致銹蝕而出現(xiàn)故障，最終導(dǎo)致無法上高壓。

5 車輛無法上高壓解決措施

5.1 加強(qiáng)軟件及系統(tǒng)架構(gòu)開發(fā)能力建設(shè)，建設(shè)完善的軟件開發(fā)、測試、驗(yàn)證流程

隨著汽車由單純的出行代步屬性向智能化、網(wǎng)聯(lián)化等多功能的智能移動空間屬性轉(zhuǎn)變，汽車功能的越來越強(qiáng)大，控制模塊越來越多，軟件也越來越復(fù)雜。雖然每個模塊后面都有供應(yīng)商資源在支持開發(fā)，但作為主機(jī)廠擁有強(qiáng)大的軟件集成能力及系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)能力必不可少，這樣才能充分整合各個供應(yīng)商優(yōu)勢資源。主機(jī)廠只有一開始從頂層就將系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)好，將各個模塊功能規(guī)范定義清楚，各個子模塊供應(yīng)商才會按照規(guī)范有條不紊進(jìn)行軟件開發(fā)，后面的驗(yàn)證才會少走彎路。

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

5.2 加強(qiáng)試驗(yàn)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(tǒng)都與線束存在或多或少關(guān)聯(lián)，路試樣車由線束問題引起的故障非常多，浪費(fèi)了大量資源去解決這些問題。因此需要加強(qiáng)對相應(yīng)工程師的線束基礎(chǔ)知識培訓(xùn)，需要掌握基本的插拔、改制技能;同時(shí)，針對路試過程中樣車的返修、更換及改制等操作，建議統(tǒng)一由試驗(yàn)機(jī)構(gòu)安排技師執(zhí)行，盡力避免因人為因素導(dǎo)致線束問題從而最終引起整車故障，浪費(fèi)資源。

5.3 加強(qiáng)零件密封性檢查

針對有密封性要求的零件，首先在設(shè)計(jì)階段時(shí)針對密封性需要進(jìn)行專項(xiàng)評審及檢查，盡量避免因此導(dǎo)致設(shè)計(jì)二次變更;其次，在對這些零件進(jìn)行裝配、返修時(shí)，需要建立操作規(guī)范及有針對性的檢查，避免因人為因素破壞其密封性導(dǎo)致液體進(jìn)入從而引發(fā)故障。

6 結(jié)語

本文針對插電式混動汽車路試過程中出現(xiàn)的無法上高壓故障進(jìn)行了原因分析并提出改善措施，希望為后續(xù)混動車型的開發(fā)及路試驗(yàn)證提供參考，規(guī)避同樣故障重復(fù)出現(xiàn)，減少設(shè)變頻次提高設(shè)計(jì)準(zhǔn)確度，從而提高開發(fā)效率。

基金項(xiàng)目：廣西創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展專項(xiàng)資助項(xiàng)目（桂科AA18242039）;柳州市科學(xué)研究與技術(shù)開發(fā)計(jì)劃資助項(xiàng)目（2018AD10501）

參考文獻(xiàn)：

[1]黃康，黃祖朋.新車型路試項(xiàng)目質(zhì)量管理存在的問題及其優(yōu)化方法[J].內(nèi)燃機(jī)與配件2020（19）.

[2]劉曉玫，耿繼明.路試檢驗(yàn)汽車制動性能常見問題與分析.汽車維護(hù)與修理 2010（7）.