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1、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

2、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,

3、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 (DC AC),带转换器的变频器总成,HV电池 (DC 244.8 V),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(DC 244.8 V DC 650 V max.),DC/DC 转换器辅助电池(DC 244.8 V DC 14 V),for MG2,for MG1,SMR,DC 244.8 V,MG ECU,动力管理控制ECU(HV CPU),14,变频器总成,系统电路

4、,变频器总成,THS ECU,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. DC 650 V,DC 244.8 V,DC 14 V,混合动力传动桥,AC,AC,DC-DC 转换器 For 辅助电池,DC 244.8 V,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 (7.2 V) x 34 模块= DC 244.8 V,电池模块 (6 cell = 7.

5、2 V),单元 (1.2 V),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 1 SOC 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

6、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,23,1 SOC 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

7、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）,3 SOC 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

8、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

9、，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“Short Wave Highest Val”，由 HV ECU 内的漏电检测电路进行检测。 该值在 0 和 5 V 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“Short

10、Wave Highest Val”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。 “Short Wave Highest Val”降至约 1.5 V。 “Short Wave Highest Val”在增压时可能降至约 0 V，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 “ Short Wave Highest Val”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

11、荷的情况下使得电源处于IG ON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

12、,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

13、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

14、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

15、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,Information Code,Occurrence Order,询问客户诊断性的问题以及正确检

16、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

17、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 ECB ECU 从HV ECU接受故障信号并输出故障代码 C1310,EPS ECU接收到HV ECU发出的故障信号并输出 C1546,当电池端子断开，输出B2421,ALL DTCs,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

18、) 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,Occurrence Order,ALL DTCs,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