李爱军

（中山市中等专业学校，广东中山 528400）

0 引言

近年来，出于对环保低碳的迫切性，世界各国在传统燃油车禁售方面有了共识，大部分国家已经公布了禁售燃油车的时间。中国提出有望在2050年以前实现传统燃油车的全面退出[1]。预计到2030年，我国新能源汽车销量将达到1 500万辆，对应的新能源汽车维修人才需求将达到60万人，行业高速发展与维修人员紧缺的矛盾日益突出[2]。本文以某款凯美瑞双擎混合动力不能驱动故障为例，提出采用兆欧表“分段”检修的方法，该方法为维修新能源汽车的人员提供了新的诊断技术和方案，成效显著，有利于培养出满足社会所需的高技能人才。

1 故障现象

2019 年暑假笔者参加青年教师企业实践，来到某4S 店学习新能源汽车油电混合动力技术。期间一辆某款凯美瑞双擎混动2.4 排量，搭载3AZ 发动机，电动动力系统净功率105 km，直流标称电压650 V，行驶了8万多km。顾客反映该车行驶过程中，仪表盘主警告灯突然点亮，显示“检查混合动力系统”提示字样。行驶一段路程后，车辆再无法继续行驶，但仪表显示电池电量和燃油充足[3]。

2 凯美瑞双擎混合动力工作原理

该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2 个马达电机MG1和MG2[4]。MGl起到发电和起动发动机作用。由发动机驱动的MG1 产生高压电，为HV 蓄电池充电。而且，它还可作为起动机来启动发动机。MG2主要由HV蓄电池的电力驱动车辆。在制动过程中，或未踩下加速踏板时，它将产生电力对HV 蓄电池再充电。当汽车起步时，HV 蓄电池输出电压经过HV 继电器总成SMR（包括SMRB 和SMRG 2 个继电器）和蓄电池智能单元后，再由DC/DC转换器将244.8 V的电压转换成650 V的电压，同时逆变器将来自增压转换器的直流电转换为三相交流电给MG2 驱动车轮行驶。当HV 蓄电池电力不足时，MG1启动发动机，发动机驱动车轮，同时也提供MG1动力为HV 蓄电池充电，当HV 蓄电池电量充足时，MG2又继续驱动车轮，此时发动机熄火，就这样循环工作，大大降低油耗[5]。HV 继电器总成作用是根据来自HV ECU 的信号连接或切断高压电源电路，从而保护高压电路。凯美瑞混合动力工作原理如图1所示[6]。由于这款车不同于传统燃油汽车，是新能源混合动力车型，需要检查高电压系统，属于高压电操作[7]。所以在维修前，要严格按照高压电安全操作步骤。

图1 凯美瑞混动工作原理

3 检查高压电前的准备操作

（1）使用“警告：高电压，不要触摸”指示牌放在车辆工位周围，提示他人远离此区域。

（2）将电源开关转到OFF，并将钥匙带离内部检测区域。

（3）打开后尾箱断开辅助电池的负极。

（4）检查绝缘手套密封性。其检查方法为：拉直开口，将其边卷3次左右，折叠开口以密闭手套，确认没有漏气。整个操作过程中必须戴绝缘手套。

（5）拆卸服务插销，并将插销放在工作服口袋里。在拆卸服务插销后等待10 min 以使在带转换器的变频器总成内的高压电容器放电完全。再检查发动机舱内的变频器端子电压应该为0 V。

（6）拆下高压连接器后用绝缘胶布缠绕连接器以防其触碰异物。

4 故障分析与排除

根据车主反映情况后，遵守“由易及难”维修原则，看看有没有故障码。首先通过某款专用“Techstream”诊断进入混合动力控制系统读取DTC（丰田诊断故障码）。系统显示故障码为“P0AA6-526”，表示混合动力HV 蓄电池电压系统有绝缘故障，再缩小故障范围读取“P0AA6-526”的子代码为“INF612”。通过查阅电子维修手册得知“INF612”表示HV蓄电池、混合动力车辆转换器DC/DC、蓄电池智能单元、HV继电器总成这4个零部件可能出了问题导致绝缘电阻减小，存在电路短路故障。INF代码526 和子代码612 车辆绝缘电阻减小部位如图2所示[6]。所以需要对以上这些零部件一一排查，找出故障。根据维修手册，使用设定为500 V 的兆欧表，利用“分段”检查法测试各零部件绝缘电阻情况[8]。

图2 INF代码526和子代码612车辆绝缘电阻减小部位图

4.1 检测混合动力车辆转换器DC/DC

根据凯美瑞车辆维修手册检测顺序[6]，首先检查混合动力车辆转换器DC/DC，从HV继电器总成上断开混合动力车辆转换器DC/DC 的连接器W1、V1、V3，HV继电器总成与转换器的连接器W1、V1、V3 结构如图3所示。使用设定为500 V的 兆 欧 表 ， 测 量 W1、V1、V3 线束侧上的绝缘电阻，然后将3 个线束侧上的端子实际测量值对照标准绝缘电阻，如表1 所示，发现均符合要求，最后表明车辆转换器DC/DC 没有问题。接下来准备检测HV继电器总成。

图3 HV 继电器总成与转换器的连接器W1、V1、V3结构图

表1 HV继电器总成与转换器的连接器标准绝缘电阻值

4.2 检测HV继电器总成

HV 继电器总成包含SMRB 和SMRG 两个继电器。从HV继电器总成上断开蓄电池高压连接器，s1是蓄电池连接HV继电器SMRB 的输入端高压正极，h4 为输出端高压正极。t1 是蓄电池连接HV继电器SMRG的输入端的高压负极，h3为输出端高压负极。HV继电器总成结构以及与蓄电池连接图如图4所示[6]。

图4 HV继电器总成结构以及与蓄电池连接图

通过兆欧表测量HV继电器总成的各个绝缘电阻值对照标准绝缘电阻，如表2所示，得知HV继电器总成的输入端高压负极t1 的电阻正常；HV 继电器总成的输出端的高压h4、h3正常；则继电器SMRG没有问题，也就是说HV继电器总成的输出端的绝缘电阻没有问题。但当测量输入端s1 高压正极时，兆欧表显示0 MΩ，红色警报灯亮起说明此处有短路，继电器SMRB没有绝缘电阻。发现这故障后，再检查下HV蓄电池的绝缘电阻状况。

表2 HV继电器总成（SMRB，SMRG）标准绝缘电阻

4.3 检测HV蓄电池部位

使用兆欧表检测从HV继电器总成上断开蓄电池高压2个连接器t1和s1线束侧上的端子的电阻，如图4所示，t1线束-车身搭铁测得为2 000 MΩ，s1 线束-车身搭铁测得为30 MΩ，电阻值都大于标准值10 MΩ均符合规定值，说明HV蓄电池绝缘电阻正常。

4.4 故障排除

既然HV继电器总成左右部件都没有问题，内部只有继电器SMRB没有绝缘电阻出了问题，基本可以判断HV继电器总成出了故障。根据维修手册的建议更换继电器SMRB 后，汽车能正常驱动行驶，自然蓄电池智能单元是没有问题的，则故障排除。和车主进一步交流得知，该车平时行驶的路况差，家里也没有车库，经常处于露天暴晒状态。HV 继电器SMRB可能由于高温氧化严重使绝缘体失效，没有了绝缘电阻造成短路，HV 蓄电池无法向电机MG1 和MG2 供电，导致汽车不能驱动。

5 结束语

本文借助于某专用“Techstream”诊断控制系统读取DTC故障码，通过分析混合动力工作原理，提出采用兆欧表“分段”检修的方法，解决了新能源汽车因零部件绝缘电阻减小造成短路的故障。在维修新能源汽车时始终要遵守“由易及难”的维修原则，结合维修手册，充分使用诊断工具进行相关检测，将故障找出并排除。该方法为维修新能源汽车的人员提供了新的诊断技术和方案，有利于培养新能源汽车维修技能人才。