汪学慧:多款比亚迪混合动力车型纯电驱动模式不可用的故障诊断
2020-09-30
主持专家:汪学慧(本刊编委会委员)
汽车维修高级技师,坚持在维修一线工作20余年;
深圳市汽车维修行业特聘专家;
深圳市首届优秀技师;
深圳市消费者委员会特聘汽车专家;
深圳市交通电台“爱车有道”栏目嘉宾;
一汽丰田“爱车空中大讲坛”节目嘉宾;
2000年获得全国丰田技能大赛第三名。
Q
2016 款比亚迪唐混合动力车,行驶里程40 000km。近期要到山区跑业务,出发前对车辆进行了必要的保养。途中有一次车辆在较岖崎的道路上行驶时,突然发动机自动启动,驱动车辆行驶,而不再使用纯电EV驱动模式。当时查看仪表板储电SOC指标,尚有53%的存电,显示屏上出现“EV功能受限”的提示(图1)。当时怀疑是车辆的控制程序软件出了问题,将车辆开到修理厂用专用诊断仪查看车辆控制系统的版本,并没有发现有更新过的记录。请老师指教,这个“EV功能受限”的提示,是什么原因造成的?
湖南读者:李湘云
图1 出现“EV功能受限”提示
A
这款唐D M混合动力车属于四驱越野车,车上有电机和发动机两种动力配置。排量为2L的发动机最大功率为151kW。驱动电机分前后电机,前驱动电机功率为110kW,后驱动电机功率为180kW。动力电池的储电量达20kW·h,车辆可续驶80km,是较受市场欢迎的一款全时四驱车。
此车为什么会出现“E V 功能受限”的提示?当时用检测仪还调出一个“P1A6000”故障码,内容是“高压互锁故障”,高压互锁具体是指什么呢?
图2 比亚迪唐的高压互锁回路
所谓高压互锁装置,是电动车特有的一种安全保护装置。支持电动车行驶的动力电池,其电压一般为数百伏,是危险电压。丰田普锐斯混合动力车,其电压为201.6V;雷克萨斯混合动力车的电压为266V;比亚迪秦、E6等车型的电压在300V以上;比亚迪E5和唐电压高达500V以上。电压越高储电能量越大,续驶里程也越长,这是人们所期望的。但越高的电压就需要越安全的保护措施。当电动车处于振动与冲击的恶劣环境之时,需确保驾修人员和车辆设备的安全。高压互锁亦称危险电压互锁回路,是指用低压电来检查各高压母线相接多种装置连接的完整性。当车辆中回路断开或连接不完整时,就会自动启动报警或断开高压回路,不能使用纯电驱动模式,是确保高压电路安全的一种措施。
高压互锁装置是通过若干个低压连接开关来实现的,低压开关分别装配于动力电池包、驱动电机控制器、DC-DC转换器、高压配电箱及保护盖等位置,是相互串联的。从BMS电池管理器发出5V或12V的电压,经串联的互锁开关后,返回的应仍然是原电压。比亚迪唐的高压互锁回路请参见图2。
按上述互锁电路的走向,从电池管理器的输出端K45B-5到前PTC驱动器的K146-2起,逐个检查器件的互锁开关及线路的连接,最后发现是前驱动电机控制器的B28-2C与B28-4不通,原来是其控制器盖上的互锁开关没有插接良好(图3)。
图3 高压互锁的开盖开关
由于动力电池管理器内部的低压互锁电路,没有检测到返回的低压电路电压,表明回路有断路情况。此时动力电池不能继续供电,车辆无法驱动,这是一种安全措施。该车因此出现“EV功能受限”的提示,即不能再保持电驱动模式行驶,而改由发动机来驱动车辆行驶。
该车在做检修保养时,曾将此电机驱动控制器的上盖拆卸后检查内部电路,后来上盖螺丝没有装紧,造成车辆在颠簸路面行驶时,开盖开关错位,连接不良,造成该故障。重新装复此盖后,该故障再也没有出现过。
Q
一辆比亚迪宋混合动力车,行驶里程14 000km。前几天早上上路行驶不久,发动机突然自行启动来驱动车辆行驶,当时车主反复按“EV”键,却不能使车辆恢复到电驱模式。该车辆前一天晚上已经充满了电,按道理应该优先使用电驱动模式行驶,但为什么不能用电驱动了呢?这可能是什么原因造成的呢?
广东读者:王璋贡
A
这位车主的警觉性很高,一发现车辆不优先用电,而用燃油的现象,觉得不正常就立即送修,说明车主对车辆很爱惜。混合动力车辆有两种驱动模式:电驱动和发动机驱动。通常在车辆充满电的情况下,车辆的控制系统会发出优先电驱动的命令,只有在电池包储存电能基本用完以后,才会自动改由启动汽油机来驱动车辆行驶。
远程指导该车维修的过程如下。检修时,在车辆充电过程中,仔细听诊,听到后边的高压配电箱中,有接触器反复吸合的声音,但仪表板上“OK”指示灯却不显示充电,还出现“EV功能受限”的提示。而后用VDS检测仪检查,读出了提示“高压电路系统有严重漏电”的故障码。
高压系统的漏电故障是由漏电传感器检测到的。造成漏电的故障原因可能有:动力电池包本身、车载充电器、BMS电池管理器、高压配电箱、高压线束绝缘不良等,或是各高压用电模块,如驱动电机变频器、电动空调变频器等绝缘不良。从听到高压配电箱内有接触器不断吸合的现象分析,其蓄电池和低压控制系统应该是良好的,否则接触器不可能频繁动作。
从外观检查,以上高压部件及线束等均完整良好无异常。为查找漏电的具体部位,利用绝缘表对相关器件和电路进行绝缘性能检测。在高压配电箱的高压输出端,测量绝缘电阻仅为数欧姆,表示高压电路确实存在漏电现象。再逐个断开与高压有关连的部件连线,检测其高压线束对车身的绝缘电阻值,均在22.9ΜΩ以上,基本属于正常状态(图4)。
图4 高压线束的绝缘电阻值在22.9ΜΩ以上
检测到车载充电器时,发现其直流高压母线对车壳间的绝缘电阻为0(图5),说明车载充电器直流输出端确实存在严重的漏电故障。尝试更换此车载充电器后再进行绝缘检测,其绝缘电阻均超过数十兆欧以上,电路的绝缘性能恢复正常。路试检验车辆,该车电驱动模式受限的故障终被排除说明原车的车载充电器有漏电故障。
图5 车载充电器高压绝缘电阻为0
Q
一辆东风起亚福瑞迪,车龄超过三年。最近该车在高速公路上快速行驶时,突遇前车减速,当时立即踩制动踏板却感到制动踏板“发软”,险些与前车发生追尾事故。检修试车时,发现该车“制动不灵”的情况属于偶发,请教老师,该车发生此故障现象的原因是什么?应如何进行检修?
湖南读者:柯旭东
A
我们处理过多辆东风起亚福瑞迪的制动问题,从偶发有发软和失效故障的经验来看,多数车辆是已行驶二三年的,而且多数是由制动总泵偶发性故障引起的。
远程指导该车维修的过程如下。经拆检制动总泵发现,总泵内有异物卡在第二活塞的密封皮碗部位,造成皮碗局部变形,不能形成密封的压力油腔。在车辆需要减速踩制动踏板时,第二活塞虽被推动,但因皮碗变形不密封造成泄漏,车轮分泵得不到有效的制动液压,故造成车辆刹车发软、甚至失效,参见图6。
图6 有红色碎块在活塞皮碗沉积
福瑞迪轿车的制动总泵为串联交叉双管路式,总泵内有前后两个活塞,称为第一活塞和第二活塞。制动时第一活塞在真空助力器,即行话“刹车大力鼓”推杆的作用下而移动。由于两活塞是串联的,在总泵内部形成两个彼此独立的工作油缸,与两条独立的刹车油液管道相连,分别向左前、右后、右前、左后四个车轮的分泵输出制动液压。而总泵内前后两个活塞采取液压和弹簧的联动方式,即第二活塞受第一活塞产生的液压和弹簧作用而移动。其结构见图7所示。
图7 制动总泵内两活塞的解剖图
卡滞在活塞皮碗上的红色沉积异物是会游动的,它是从哪来的呢?经仔细比对分析,发现异物为总泵上部制动油壶滤网的脱落物。根据维修经验得知,这种滤网使用2年多以后,往往会脱落成碎块,容易游走或沉积在活塞的皮碗处,从而造成压力油缸偶而出现密封不良的现象。
强调一下,车辆制动液涉及行车安全,应引起足够重视。在更换制动液时,应检查制动油壶的滤网,尽量选用质量好的金属网,避免滤网破损产生碎片卡在活塞的皮碗处。要及时更换掉已混浊、含有杂质的制动液,并且不同型号的制动液绝对禁止混用。