雷克萨斯LS600H车辆熄火后无法起动

文：陈杰

雷克萨斯LS600H车辆熄火后无法起动

文：陈杰

逆变器总成、插头

故障现象：一辆雷克萨斯LS600H轿车，搭载2UR-FSE 型号的8缸发动机和混合动力系统，行驶里程为20万km。用户反映该车行驶途中仪表忽然显示“检查混合动力系统”，且主警告灯点亮。将车辆驾驶到目的地后，准备再次起动时，发现车辆无法起动，但是仪表可以正常点亮，尝试踩下制动踏板同时按下起动按钮时，仪表中的READY灯无法正常点亮，要求上门救援。

检查分析：到达车辆地点后，维修人员首先询问用户，用户反映之前并没有出现过这种情况，这是第一次出现。维修人员先查看蓄电池的电压，用万用表测量为12.6 V左右，蓄电池电压良好，将电源模式切换至IG状态，仪表中央显示“检查混合动力系统”（图1）。接着使用故障诊断仪GTS进入混合动力系统，发现存在如图2所示故障码。通过故障码初步分析，该车存在漏电的情况。

图1 仪表板的故障提示

图2 存储的故障码

在进一步分析故障前，有必要先了解一下控制原理。因为混合动力车辆控制单元会监视蓄电池智能单元，蓄电池智能单元内部有泄露检测电路，可持续监测高压电路和车身搭铁之间的绝缘电阻以确保其恒定，如果绝缘电阻低于规定数值，则会存储故障码，并通过组合仪表显示屏告知驾驶员出现异常情况（图3）。

那么，系统如何检测绝缘电阻下降？这主要通过泄露检测电路进行检测，电路允许少量的交流电流入高压电路，并检查交流电是否通过电容器自车身搭铁返回，当绝缘电阻下降越多，自电容器返回的交流电波形的振幅越低，根据交流电波形的振幅即可检测绝缘电阻值（图4）。

接着分析故障码的停帧数据（图5），Detail Code2（详细代码2）为526，Detail Code3（详细代码3）为613。查询维修手册得知，如果同时出现526和613，可以确认故障出现的范围在变速器区域（图6），主要是变速器区域的绝缘电阻变小，可能的故障点包括：混合动力车辆变速器总成、带转换器的逆变器总成、MG2电动机电缆及MG1发电机电缆。

维修人员保存故障码后，尝试删除故障码，发现可以正常删除。删除之后，尝试起动车辆，发现车辆恢复正常，可以正常起动，行驶一段时间后，故障没有再发生，于是决定让用户再使用一段时间观察一下。

过了2天之后，用户致电反映故障再次出现，车辆无法起动。指导用户断电之后，车辆才可以起动，据此判断故障一直存在，并非偶发性问题，于是将车辆开到本4S店进一步检查。

图3 故障码的生成机制

图4 绝缘电阻的检测原理

图5 故障码的停帧数据

车辆到店后，仪表显示一切正常，使用故障诊断仪GTS进入混合动力系统，查看没有任何故障码，于是重点查看数据流。高压线路的绝缘电阻的降幅被转换为电压值，并由控制单元内的数据流“Short Wave Highest Value”（短波最高值）进行反馈，从而可通过蓄电池智能单元的泄漏检测电路进行检测，该反馈电压在0～5 V，对应着绝缘电阻（图7）。如果绝缘电阻下降，则“Short Wave Highest Value”（短波最高值）的反馈电压也会减小。而要满足以下任一条件，则动力管理控制单元（HV CPU）确定存在绝缘异常并存储故障码。

（1）“Short Wave Highest Value”（短波最高值）为2 V 或更低（绝缘电阻在100～200 kΩ）持续10 s达到3 次以上。

（2）“Short Wave Highest Value”（短波最高值）为2 V 或更低（绝缘电阻在100～200 kΩ）持续30 s或更长时间。

接着就重点查看短波最高值。将车辆起动，查看数据流（图8）。反馈电压一直在3.58～4.13 V变化；将加速踏板踩到底，再次观察反馈电压的变化，发现电压并没有多大变化，且大部分时候反馈电压都低于4 V；对车辆进行路试，并观察反馈电压，发现在急加速上坡的情况下，有时候其短波最高值的反馈电压在3.0 V左右。从以上数据来分析，该车确实存在漏电的情况，正常情况下，在车辆起动后，短波最高值的反馈电压在任何状态下应该是4 V以上。

此处需要注意：电源开关置于ON (IG)位置约1 min后执行泄漏检测电路工作检查，短波最高值会降至约 1.5 V；增压时短波最高值可能降至约0 V，因此系统不能确定执行增压时绝缘电阻是否下降。这2种情况下，虽然反馈电压低，但是并不能说明车辆绝缘系统存在故障。

图6 维修手册关于绝缘电阻减小部位的判断指引

图7 反馈电压与绝缘电阻的关系曲线

图8 相关数据流

虽然没有故障再现，但是通过数据流可以判断，该故障肯定还会再次出现，只是时间问题罢了。根据之前出现的故障码信息，维修人员决定使用兆欧表进行检查。将电源开关置于OFF状态，拆下维修塞把手，等待10 min后，让逆变器总成内的高压电容器彻底放电，接着从带转换器的逆变器总成上拆下逆变器的端子盖，重点检查发电机和电动机的高压线束。

将插头全部拆下，重新紧固螺栓，确保无异物进入或插头松动，然后使用设定为500 V的兆欧表（设定高于500 V的兆欧表，会导致检测零件的损坏），测量空调熔丝的状态。测量的数值为1.2 MΩ，无任何异常。接着断开逆变器上电动机的高压插头，同样使用兆欧表进行测量（图9），数值为20 MΩ，而正常数值应为100 MΩ或者更大，说明存在异常。于是将发动机吊下，再次使用兆欧表测量其电动机和发电机的高压线路，发现其高压线路是良好的，最终确认为变速器内部电机故障。

图9 测量逆变器的高压插头

故障排除：更换变速器总成后，故障彻底排除。

陈杰，本刊签约作者，南通文峰雷克萨斯汽车销售服务有限公司技术总监、内训师。从事汽车维修工作10年，2012年开始担任丰田4S店技术总监，2013年开始担任雷克萨斯4S店任技术总监及内训师，期间获得4级丰田等级认证，并在全国技能大赛诊断组比赛中获得优秀奖。精通丰田车系故障诊断技术，并热衷于总结维修诊断经验，与维修技术类期刊读者分享。