赵 浩，袁光辉，宋金香，赵 佳

（中通客车控股股份有限公司，山东 聊城 252000）

1 故障现象

车辆为插电式混合动力客车，匹配某品牌国五160马力发动机，装配533V/35Ah，18.655kWh锰酸铁锂动力电池系统，整车搭载某品牌混合动力控制系统总成。据现场服务经理市场反馈，车辆在静止状态下，发动机转速表显示发动机转速不稳定，发动机转速在700～1400r/min来回跳动。

2 故障诊断

针对现场服务经理的描述，首先进行以下两点故障原因推测：①发动机转速本身没有问题，是发动机转速表显示问题；②发动机转速确实存在不稳定现象——发动机自身问题。

联系市场服务经理现场采集新能源远程监控车载终端SD卡记录数据，新能源远程监控车载终端符合《GBT32960.2-2016电动汽车远程服务与管理系统技术规范》，利用CAN总线数据分析工具CANalyzer加载整车混合动力系统通信报文EEC1（0xCF00400）数据信号，发现在故障现象发生时，发动机转速信号确实存在700～1400r/min之间来回跳动现象，由于车辆仪表发动机转速表信号来自于采集的发动机控制器ECU发送的EEC1（0xCF00400）报文，因此可以排除仪表发动机转速表显示问题。故障诊断至此基本可以判定发动机转速不稳定现象是由于发动机本身转速不稳定导致。发动机转速波动图如图1所示。

图1 发动机转速波动图（X轴时间标识，Y轴发动机转速）

进一步分析发动机ECU发出的EEC1（0xCF00400）报文，EEC1是电子发动机控制1的英文缩写，该报文由发动机ECU向CAN总线发送，发送周期为20ms。EEC1报文见表1。

表1 EEC1报文

可以发现发动机在转速波动时，控制发动机的源地址（谁在控制发动机）也在不断变化，在发动机1400转时，控制发动机的源地址为03（自动变速器控制器），在发动机700转时，控制发动机的源地址为00（发动机ECU），并且来回切换。简单说就是发动机在转速波动时，一会受变速器控制器系统控制，一会受发动机本身控制。图2为总线数据曲线1。

图2 总线数据曲线1

发动机执行混动系统控制时，分析自动变速器控制器发送的TSC1（0xC000003）报文，可以发现，发动机执行的是转速控制模式，转速值为1400r/min，发动机转速在该控制模式下，执行的转速也为1400r/min，说明发动机执行整车控制系统控制时，系统控制无异常。表2为TCS1（变速器控制）报文，总线数据曲线2如图3所示。

表2 TCS1（变速器控制）报文

图3 总线数据曲线2

在发动机退出混动系统控制，转为内部控制即怠速模式下，转速700转，数据正常。故障诊断至此，又衍生了两个疑问点：①为什么控制发动机的源地址来回切换，也就是说混动系统为什么一会介入控制，一会又退出控制？②整车控制器系统介入与退出的条件又是什么呢？总线数据曲线3如图4所示。

图4 总线数据曲线3

带着这两点疑问，通过咨询技术研究院与混动系统厂家相关设计人员，得到的答复为：发动机进入转速控制模式时，车辆处于驻车发电状态，也就是说发动机在此时正通过带动驱动电机为动力电池充电。总线数据曲线4如图5所示。

图5 总线数据曲线4

结合动力电池相关报文可以发现此时动力电池的电量充足，SOC值在30%以上，按照混动系统厂家对动力电池驻车充电的控制逻辑的程序标定，整车不应在此时进入充电模式，通过更进一步的咨询，原来由于动力电池系统在低温时未提供自身加热功能，同时在整车设计之初未对动力电池提供外部加热措施，但又为了保证车辆在混合动力模式下采用纯电方式起步，动力电池势必要提供足够的放电功率即不能低于60kW，以满足驱动电机在起步状态下所需要的工作电流。根据动力电池技术协议，在动力电池无故障的状态下，温度决定了动力电池放电功率的高低，因此在设计之初加入了驻车充电加热模式，利用发动机怠速来驱动电机对动力电池进行充电用来短时间内提高动力电池温度，进而满足动力电池具备足够的放电功率，用于驱动电机驱动车辆起步。总线数据曲线5如图6所示。

图6 总线数据曲线5

咨询混动系统厂家技术人员回复：驻车充电加热模式为最低温度低于10℃且放电功率低于60kW进入加热模式，最低温度高于15℃或放电功率高于65kW退出加热模式。总线数据曲线6如图7所示。

图7 总线数据曲线6

结合动力电池温度及放电功率曲线，动力电池的最低温度在7～10℃之间来回跳变，动力电池放电功率在54kW至71kW之间来回跳变。至此我们可以发现发动机转速不稳定的原因归根结底在于动力电池温差过大，导致混动系统不断进入又不断退出发电模式，从而造成发动机转速不稳。

3 总结

通过这个故障案例，我们可以发现由于整车控制逻辑的存在，导致车辆两个毫不相关的部件联系在一起，由此可见对于新能源车辆故障诊断及检修来说，掌握整车的控制逻辑至关重要。