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混合动力控制系统的诊断,客户服务部技术科技术室,2,3,目录一、混合动力系统的概述二、混合动力系统的结构三、故障诊断分析四、混合动力车辆的注意事项,4,什么是混合动力车辆？,一、混合动力系统的概述,5,减少二氧化碳的排放以防止全球变暖是一个全球性问题。公司一直致力于混合动力车辆的研发并力求解决此问题，以期获得常规车辆两倍的燃油经济性。混合动力车辆结合使用两种能源（如发动机和电动马达），以利用各能源的优势，同时又弥补了其不足。从而实现高效工作。与现存的纯电力车辆不同，混合动力车辆不需要外部充电。因此，也无需专门的设施用于混合动力车辆。,什么是混合动力车辆？,一、混合动力系统的概述,6,什么是混合动力车辆?,混合动力系统的特点4大功能,混合动力系统,怠速停止,制动再生利用,马达辅助,EV行驶,7,凯美瑞混合动力车辆为混联式混合动力系统，具有串联式和并联式系统的双重功能。此系统具有两个马达发电机（MG1和MG2）。MG1利用发动机动力发电。产生的电能用于为HV蓄电池充电，和/或为MG2提供动力。,二、混合动力系统的结构,8,下表介绍了各组件的主要功能。,组件概述,9,10,混合动力传动桥,概要混合动力传动桥主要由下列组件构成,MG2,动力分配行星齿轮,油泵(机械型),MG1,主减速从动齿轮,中间轴齿轮,差速器小齿轮,传动桥减震器,主减速驱动齿轮,马达减速行星齿轮,P410混合动力传动桥,组合齿轮单元,11,混合动力传动桥,MG1电机,行星齿轮机构,MG2电机,12,混合动力传动桥,减速齿轮机构,13,带转换器的变频器总成,变频器(DCAC),带转换器的变频器总成,HV电池(DC244.8V),带马达的压缩机总成,传动桥,电池模块,辅助电池,增压转换器(DC244.8VDC650Vmax.),DC/DC转换器辅助电池(DC244.8VDC14V),forMG2,forMG1,SMR,DC244.8V,MGECU,动力管理控制ECU(HVCPU),14,变频器总成,系统电路,变频器总成,THSECU,15,高电压线束,系统图,HV电池,增压转换器,MG1变频器,带转换器的变频器总成,MG2变频器,辅助电池,带马达的压缩机总成(带变频器),Max.DC650V,DC244.8V,DC14V,混合动力传动桥,AC,AC,DC-DC转换器For辅助电池,DC244.8V,16,HV电池总成,组件,HV电池(电池模块),电池智能单元,服务插销连接器,HV接线盒总成,HV电池冷却风扇(无电刷),17,HV电池总成,HV电池(电池模块)6单元(7.2V)x34模块=DC244.8V,电池模块(6cell=7.2V),单元(1.2V),34电池模块,18,HV电池总成,电池温度传感器,电池温度传感器电池温度传感器安装在HV电池上部3个部位,19,HV蓄电池控制蓄电池(HV)ECU进行1SOC控制、2蓄电池冷却风扇控制、3绝缘异常检测。,HV蓄电池控制,20,HV蓄电池控制,21,HV电池总成,1）HV电池(电池模块)SOC(充电状况)指示HV电池的充电状况,22,SOC*控制HV蓄电池经过反复的充电/放电循环，在加速过程中放电，在减速过程中由再生制动充电。蓄电池(HV)ECU始终根据计算出的充电/放电级进行充电/放电控制，以使SOC保持接近目标水平。（请参见下面的示例。）SOC的控制目标值约为60%。最大值约为80%（通常控制上限约为75%），最小值约为20%（通常控制下限约为30%）。,HV电池总成,23,1SOC计算如下所示，根据HV蓄电池电流、HV蓄电池电压和HV蓄电池温度计算SOC。,HV电池总成,24,2根据蓄电池单元计算SOC蓄电池ECU可根据蓄电池单元（1个单元包含2个模块）计算SOC，并在不同蓄电池单元的SOC之间有差别时设定DTC。各单元的电压和SOC也可通过智能检测仪的ECU数据表查看。,HV电池总成,25,HV电池总成,26,SOC显示在能源监视器上。SOC显示根据车型的不同而不同。SOC值的显示如下示例所示（8格显示）。SOC显示使用时滞以防止因蓄电池充电级别改变导致充电级棒图闪烁。因此，由于时滞影响，SOC在IG切换至OFF前后的显示可能不同。（例如SOC级别为56%时：IG切换至OFF前显示6格IG再次切换至ON后显示5格）,3SOC显示（能源监视器）,27,蓄电池ECU通过检查HV蓄电池温度并在温度升高时适当控制冷却风扇，将HV蓄电池温度控制在适当水平。HV蓄电池安装在车内，因此车辆静止时使冷却风扇高速运转将产生很大噪音。因此，蓄电池ECU控制冷却风扇的转速，将噪音降低至最低级别。1冷却风扇转速控制蓄电池ECU适当控制冷却风扇转速。控制方式根据车型的不同而不同。,HV蓄电池冷却风扇控制,28,检测绝缘电阻变小,为安全起见，混合动力车辆高压电路与车身搭铁绝缘。内置于蓄电池ECU（蓄电池智能单元）的“漏电检测电路”持续监视高压电路和车身搭铁之间的绝缘电阻保持不变。如果绝缘电阻降至低于规定级别，则存储一个DTC（高压绝缘异常），且利用组合仪表显示（警告灯，如主警告灯亮起）将异常告知驾驶员。,29,以下是混合动力车辆绝缘电阻和绝缘电阻减小的阀值。,1绝缘电阻,*：检测到电阻减小达30秒时，设定DTC。（在单次检测中，将持续10秒的电阻减小计数为1，因此计数为3时，设定DTC。）,30,漏电检测电路有交流电源，允许少量交流电流至高压电路（正极和负极）。如下所示，交流电流经检测电阻器、电容器，车身搭铁。车辆绝缘电阻越小，检测电阻器的电压就越低，交流波也越低。根据交流波的波幅，检测绝缘电阻值。绝缘电阻减小转换为ECU数据“ShortWaveHighestVal”，由HVECU内的漏电检测电路进行检测。该值在0和5V之间，表示绝缘电阻。可通过智能检测仪的ECU数据表查看。,2如何检测绝缘电阻减小,31,以下是“ShortWaveHighestVal”的特性。注意：车辆置于READY-ON状态一段时间后，进行漏电检测电路工作情况检查。“ShortWaveHighestVal”降至约1.5V。“ShortWaveHighestVal”在增压时可能降至约0V，所以在未进行增压时作出绝缘电阻减小的判断。,绝缘电阻(k),3“ShortWaveHighestVal”的特性,32,电池电流传感器,电池电流传感器电池电流传感器探测流进电池的电流强度,HV电池,33,电池处理,HV电池防止HV电池放电,每23个月需要自充电,自充电流程连接辅助电池的负极.在没有施加电气负荷的情况下使得电源处于IGON保持此状态3分钟.注意:此操作的目的在于使ECU检测到正确的SOC.进入READY-ON状态.在发动机起动后,使其在P档空转直到发动机停机(自充电已经结束).,34,THS充电器,电池处理,THS充电器,HV电池当HV电池放电后的操作使用THS充电器向HV电池充电,35,三、混合动力系统诊断,36,正确了解故障或症状询问客户诊断性问题以确认是什么故障或症状,判断车辆是否存在故障,检查并存储DTC、定格数据和详细信息,存储DTC（诊断故障码）,未存储DTC,这种车辆表现是否是混合动力车辆独有的？,使用操作历史数据,使用定格数据和详细信息,如何进行故障排除,如果指出HV系统存在故障,使用ECU数据表检查症状并进行诊断,根据修理手册中故障排除章节的说明执行检查,存储多个DTC时需采取的措施,将其存储至智能检测仪。,三、混合动力系统诊断,37,正确了解故障或症状诊断的第一步是正确了解客户指出的症状的详细信息。混合动力系统提供了多种DTC和诊断功能（如定格数据和操作历史数据），但是从客户处获得未受任何成见干扰的有价值的信息仍十分重要。,三、混合动力系统诊断,38,向客户询问诊断性问题时的注意事项1询问诊断性问题的提示以下有一个问卷，该问卷包含询问客户的各种诊断性问题。尝试从客户处获得故障出现时及故障出现前、后的状况的基本信息（问卷中的A区）。使用勾选框以确保问卷上没有遗漏（问卷中的B区）。询问诊断,三、混合动力系统诊断,39,诊断问卷,三、混合动力系统诊断,40,下面介绍混合动力系统DTC的组成。混合动力系统DTC与其他系统（如发动机系统）使用的5位数代码不同。,*：通信系统DTC(U)和停机系统DTC(B)也具有详细信息（INF代码）。,没有详细信息（INF代码）就无法进行故障排除,混合动力系统DTC,三、混合动力系统诊断,41,例：,42,下面介绍混合动力系统DTC的组成。混合动力系统DTC与其他系统（如发动机系统）使用的5位数代码不同。,混合动力系统DTC,三、混合动力系统诊断,43,详细信息代码:612（HV蓄电池、蓄电池智能单元、HV继电器总成）详细信息代码:613（混合动力车辆传动桥、逆变器）详细信息代码:614（直流高压部位）,绝缘异常故障部位,三、混合动力系统诊断,44,多重DTC怎样进行故障排除?,三、混合动力系统诊断,45,多重DTC一个控制是通过两个或多个ECU的共同协作计算出来的当其它相关ECU(系统)发生故障，系统进入失效保护模式,混合系统正常,混合系统进入失效保护模式,有故障,HV系统,发动机系统,制动系统,正常,正常,DTC失效保护,DTC失效保护,DTC失效保护,HV系统,发动机系统,制动系统,正常,正常,正常,三、混合动力系统诊断,46,HV系统P0A7A-309.3(变极器线路不正常)P0A60-5011(V相电流感应器故障)P0A75-5162(W相电流感应器故障)A/C系统B1424(阳光感应线路不正常)ECB系统C1259(HV系统再生故障)C1310(HV系统故障)EPS系统C1546(HV系统故障)AFS系统B2421(转向中央位置自动校正不完全),多重DTC怎样进行故障诊断,InformationCode,OccurrenceOrder,询问客户诊断性的问题以及正确检查汽车的初态以避免没有故障的汽车进厂检查和记录所有系统的DTC如果HV系统有DTC存在，确认信息码和优先顺序检查和记录FFD(每个系统)工作历史数据,全部DTC,三、混合动力系统诊断,47,HV系统P0A7A-309.3(变极器线路不正常)P0A60-5011(V相电流感应器故障)P0A75-5162(W相电流感应器故障)A/C系统B1424(阳光感应线路不正常)ECB系统C1259(HV系统再生故障)C1310(HV系统故障)EPS系统C1546(HV系统有故障)AFS系统B2421(方向盘中性点自动校正没有完成),分开和故障不关联的DTC(例如A/C,AFS等),不关联的故障,在日光照射不了的条件下，这个代码有时会输出,HV系统有故障时再生制动器不起作用ECBECU从HVECU接受故障信号并输出故障代码C1310,EPSECU接收到HVECU发出的故障信号并输出C1546,当电池端子断开，输出B2421,ALLDTCs,三、混合动力系统诊断,48,HV系统P0A7A-309.3(变极器线路不正常)P0A60-5011(V相电流感应器故障)P0A75-5162(W相电流感应器故障)A/C系统B1424(阳光感应线路不正常)ECB系统C1259(HV系统再生故障)C1310(HV系统故障)EPS系统C1546(HV系统有故障)AFS系统B2421(方向盘中性点自动校正没有完成),NOTE:,主要因素按照出现顺序，进行P0A06-501检查,OccurrenceOrder,ALLDTCs,推测故障清除DTC然后故障是否被复制？,FFD及操作历史数据同样被清除如果从HV系统检测到多重DTC,则按照故障出现的顺序进行检测,三、混合动力系统诊断,49,例：,检查详细信息的出现顺序,INF代码,50,例：,发动机仓接线盒,51,如何使用定格数据和详细信息,检查DTC和详细信息的出现顺序,估算存储DTC的时间,检查车辆是否处于READYON状态,检查驾驶员操作历史数据,检查车辆工作状态,52,如何使用定格数据和详细信息,三、混合动力系统诊断,53,DTC不代表有不正常的输出DTC的输出取决于一定的驾驶/运作情况，即使系统功能正常,三、混合动力系统诊断,54,四、混合动力车辆的注意事项,55,EV行驶模式期间的可连续行驶里程根据HV蓄电池的SOC和行驶条件（如路面和山坡）的不同而不同。但是，通常在数百米（数百码）和约2km（1.2英里）之间。,提示：,四、混合动力车辆的注意事项,56,检查模式,检查模式激活检查模式(不使用测试仪),提示：,57,注意事项：,如果辅助蓄电池电量耗尽,以下描述的情况可能表示辅助蓄电池电量已耗尽。用蓄电池充电器或借助另一车辆对辅助蓄电池进行再充电。以与常规车辆相似的方式进行跨接起动。注意：辅助蓄电池密封在车厢内。请勿对此类型蓄电池进行快速充电。如果使用万能充电器对密封辅助蓄电池充电，则充电电流为3.5A或更低