2014款雷克萨斯ES300h动力丢失

◆文/广东 汪学森 汪学慧

故障现象

一辆2014款雷克萨斯ES300h混合电动车，行驶里程为110 000km。据车主反映，该车行驶状态一直比较稳定，但一个月前跑长途过程中，突然出现动力丢失而已无法继续行驶的情况，故障发生时仪表台上的三角警告灯闪烁，并出现“检查混合动力系统”的提示信息(图1)。停车大约10min后，车主分别尝试使用EV模式或纯油模式，车辆均无法起步，被迫停在路旁。电话联系汽修人员，让车主拆装低压蓄电池负极的办法试试。拆装低压蓄电池负极后，仪表台上的故障提示信息消失，且车辆又能正常行驶。当时，车主以为该车只是偶发性故障，没太在意。最近一个月以来，同样的故障重复出现了多次，到4S店对动力电池、供电电路，以及发动机等进行了检查，未能找到故障根源。

故障诊断与排除

在检修过程中，曾用丰田GTS专用检测仪读取故障信息，发现系统存有故障码P0AA6-混合动力蓄电池电压系统隔离故障(图2)，维修手册对该故障码的解释是动力电池有绝缘漏电方面的问题。借助4S店的便利条件，更换一套性能良好的动力电池，经数次较长距离的试车检验，同样的故障再次出现。看来动力电池不是造成“电压系统隔离故障”的真正原因。

实际上在丰田电动车系中，故障码P0AA6原意是指“动力管理控制ECU监视蓄电池智能单元，并检测高压系统的绝缘故障”。蓄电池智能单元包含有漏电检测电路，置于动力电池ECU的内部。故障码P0AA6还包含有5个INF码(526、611、612、613和614)，可理解为INF子故障码。这5个INF子码，分别代表不同的故障部位。其中，“526”是指整车的高压电气绝缘电阻过低，“611”指电动空调绝缘下降，“612”指高压动力电池包存在漏电，“613”表示车辆MG2驱动电机和发电的MG1电机有绝缘不良的故障，“614”指升压转换器及高压配电箱可能存在漏电。另外，故障车型的升压转换器能将电池包的电压升到650V的高压直流电。

综上分析，故障车可能出现故障的部位有：带升压转换器的逆变器总成、HV动力电池包、HV电池的ECU控制器、混合动力传动总成、线束组、发动机4号线束、混合动力电池配电盒总成、空调系统等(图3)。由于故障范围很广，涉及全车很多部件，单凭故障码提供的信息很难找到故障根源，而应借助丰田GTS专用智能检测仪，读取整车混电系统的数据流，并从中找到INF码。当然，即使找到了具体的INF码，仍需进行手动检测，才有可能找到真正的故障根源。

前面已提到，曾经用过性能良好的动力电池包进行了试换，行驶中依然有停驶现象和出现“检查混合动力系统”提示，故障码P0AA6仍存在，说明动力电池不是造成“隔离”故障的原因。根据“清除故障码后车辆仍然可行驶”来看，该车混电或纯电模式均可驱动，说明发动机、驱动变频器总成、车辆驱动装置、线束、高压电池配电箱等均基本正常。此时怀疑该车故障可能与电动空调系统运行有关，但开启空调后发现该车空调系统能正常制冷，说明空调系统也基本正常。检修工作陷入困境，维修人员不知如何下手。

再次与车主进行沟通，详细了解该车故障发生过程。据车主介绍，该车冷车及行驶时间不长时一切正常，但如果连续行驶较长时间时，故障就会出现。另外，由于近期气温较高，行车过程中一直开启空调冷风，如果遇到天凉不开空调时，故障很少发生。也就是说，该车故障似乎与用空调系统存在某种关联，但开空调却又能正常吹出冷风，空调系统未见任何异常。车主反映的这些情况立即引起了我们的重视，综合分析认为，该车可能存在与“温度升高”有关的“软故障”。虽然车上对温度敏感的部件较多，如相关的发动机点火或供油装置、驱动电机及电脑控制装置等，但对温度最敏感的部件当属电动空调系统。

该车使用的是电动空调，压缩机由电机驱动。空调压缩总成(图4)包括：压缩机、驱动电机及变频器。压缩机采用涡旋式结构，驱动电机为三相交流永磁电机，变频器是将动力电池的直流电逆变为三相交流电并给驱动电机供电。在压缩机总成外部有输入高压直流母线的插头，用兆欧表检测该插头的绝缘电阻，为8.6MΩ，正常。

为进一步查找漏电部位，决定带上兆欧表随车跟踪检测。打开空调冷风上路行驶一段时间后，仪表显示屏上的故障灯开始闪烁，并出现“检查混合动力系统”的提示信息，车辆再次发生失去动力的故障现象，此时检测空调压缩机线端绝缘电阻，仅为0.03MΩ(图5)，远远低于规定值。由此推断，该车空调压缩机上的绝缘电阻过低，存在严重的漏电故障，为了保证安全，车上的电控ECU中断了动力电池的输出，从而使得故障车出现动力丢失的故障现象。

更换压缩机总成后，再经反复试车检验，该车已恢复正常(图6)，且可在EV或HEV之间正常切换驱动模式。长时间开空调上路行驶，未再出现动力丢失的现象。交车后，多次电话回访，车主反映该车未再出现同样的故障，该车故障已被彻底排除。

维修小结

本案例中，故障车动力丢失是由压缩机总成的绝缘电阻严重下降而引起的。压缩机总成的绝缘电阻会随温度的变化而变化，冷态时绝缘电阻大，符合规定的要求，热态时绝缘电阻变小，低于规定值。造成空调压缩机绝缘电阻下降的可能原因有两个：一是逆变器中生成三相交流电的IGBT组件损坏，出现漏电故障；二是压缩机驱动电机的定子线圈由于要承受接近400V的峰值电压，导致其出现绝缘电阻过低的故障。