熊榮華：混合動(dòng)力汽車及純電動(dòng)汽車故障專題解答

Q熊老師您好！請(qǐng)問(wèn)混合動(dòng)力汽車制動(dòng)系統(tǒng)與傳統(tǒng)汽車制動(dòng)系統(tǒng)的檢修有什么不同，聽說(shuō)傳統(tǒng)汽車真空類型的制動(dòng)助力器不能用于混合動(dòng)力汽車，是這樣嗎？

湖北讀者：徐小明

A比如起亞混合動(dòng)力汽車制動(dòng)系統(tǒng)由踏板行程傳感器、總泵+踏板模擬器、主動(dòng)油壓增壓器(AHB)即油壓動(dòng)力模塊、車身動(dòng)態(tài)穩(wěn)定控制系統(tǒng)ESC(HEV)等組成，實(shí)現(xiàn)的是液壓制動(dòng)+再生制動(dòng)(利用電機(jī))=總制動(dòng)(協(xié)同制動(dòng))。混合動(dòng)力汽車制動(dòng)系統(tǒng)使用油壓助力器，同時(shí)添加制動(dòng)踏板模擬器和制動(dòng)踏板行程傳感器，并為那些已經(jīng)習(xí)慣真空助力器的駕駛員提供制動(dòng)踏板的感覺。在制動(dòng)期間，同時(shí)嚙合液壓制動(dòng)和再生制動(dòng)(利用電機(jī))。起亞混合動(dòng)力汽車上確實(shí)沒(méi)有使用傳統(tǒng)汽車的真空類型制動(dòng)助力器。但是，任何事物都不是絕對(duì)的，比如奧迪Q5混合動(dòng)力制動(dòng)系統(tǒng)，也用上了制動(dòng)真空助力器，見圖1。

圖1 奧迪Q5混合動(dòng)力汽車真空式制動(dòng)助力器

奧迪Q5混合動(dòng)力汽車上的ESP(車身電子穩(wěn)定系統(tǒng))總成，其結(jié)構(gòu)與普通奧迪Q5上的一樣，但是在軟件方面，對(duì)混合動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)牽引力矩調(diào)節(jié)功能做了相應(yīng)的擴(kuò)展。在電力制動(dòng)(能量回收)時(shí)，出于穩(wěn)定考慮不會(huì)令制動(dòng)壓力卸壓，所以發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元在需要時(shí)會(huì)下令去調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)力矩。如果在擋位D時(shí)關(guān)閉ESP或者接通坡路起步輔助系統(tǒng)，那么在車輛行駛過(guò)程中，內(nèi)燃機(jī)一直都在工作著。

制動(dòng)踏板位置傳感器G100連接在發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元上。發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元通過(guò)制動(dòng)踏板位置傳感器G100的信號(hào)操控電力制動(dòng)(能量回收)；ESP總成通過(guò)制動(dòng)踏板位置傳感器G100的信號(hào)來(lái)操控液壓制動(dòng)。制動(dòng)踏板在制動(dòng)助力器上有一個(gè)約9mm的空行程，在這段空行程中，是純電力制動(dòng)的，制動(dòng)時(shí)就可以很好地過(guò)渡到液壓制動(dòng)了。

檢修中更換了制動(dòng)踏板位置傳感器或者更換了發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元時(shí)，必須進(jìn)行制動(dòng)踏板位置傳感器G100與發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元之間的自適應(yīng)學(xué)習(xí)。

Q熊老師您好！混合動(dòng)力汽車上的高壓蓄電池可以自己拆卸維修嗎？有哪些注意事項(xiàng)？

河南讀者：康宏盛

A高壓蓄電池(以起亞混合動(dòng)力汽車為例)一般由鋼制外殼保護(hù)，拆卸鋼制外殼后，高壓蓄電池模塊總成位于中央位置。高電壓蓄電池模塊總成由9個(gè)蓄電池模塊組成。各蓄電池模塊由8塊電池組成。1塊單格電池電壓為3.75V，1個(gè)模塊有8塊電池串行連接，每個(gè)模塊總電壓是30V，9個(gè)30V的模塊串聯(lián)，形成270V高電壓模塊。

正因?yàn)槭歉唠妷合到y(tǒng)，所以檢修時(shí)應(yīng)該按照以下流程進(jìn)行：

1.點(diǎn)火開關(guān)“OFF”。

2.佩戴絕緣手套，先拆卸12V蓄電池負(fù)極端子連接器。

3.拆卸后座椅后部墊。

4.安全塞“OFF”，首先釋放鎖鉤，拉下鎖鉤90°進(jìn)行拆卸。主繼電器位于安全塞內(nèi)。

5.在拆卸安全塞后，操作高電壓系統(tǒng)前，等待至少5min。使用測(cè)試儀測(cè)量直流電壓，確保在開始工作前電壓保持在10V以下。等待的目的是確保逆變器電容器中的充電高電壓放電。

Q熊老師您好！我朋友開的混合動(dòng)力汽車，標(biāo)定油耗百公里4.5L，實(shí)際使用中油耗只有2.5L，請(qǐng)問(wèn)這是怎么回事，如何提高混合動(dòng)力汽車的燃油效率？

湖北讀者：易建設(shè)

A混合動(dòng)力系統(tǒng)通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩和轉(zhuǎn)速控制使發(fā)動(dòng)機(jī)處于省油狀態(tài)。利用啟停系統(tǒng)也可以提高燃油效率，即當(dāng)車輛停車時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)“OFF”(怠速停止)?；旌蟿?dòng)力系統(tǒng)采用直流轉(zhuǎn)換器(LDC)，刪減了發(fā)電機(jī)，減少了動(dòng)力損失；應(yīng)用阿特金森循環(huán)，減少了發(fā)動(dòng)機(jī)泵送損失；制動(dòng)損失轉(zhuǎn)換為電能，可用來(lái)給高電壓蓄電池充電；刪減了自動(dòng)變速器系統(tǒng)的液力變矩器，減少了動(dòng)力損失；通過(guò)設(shè)計(jì)進(jìn)一步減小車輛空氣阻力，改善燃油效率。并且城市路況低速行駛，使用電力驅(qū)動(dòng)多，燃燒汽油少。

Q熊老師您好！我接修的一輛起亞混合動(dòng)力轎車，平時(shí)起步都是純電模式，最近發(fā)現(xiàn)冷車起步正常，行駛途中有時(shí)不能起步，過(guò)幾分鐘后又可以正常起步了。請(qǐng)問(wèn)這可能是什么故障，應(yīng)該如何檢修？

山東讀者：付惠林

A起亞混合動(dòng)力車分半程與全程式，區(qū)別主要體現(xiàn)在起步與滑行工況方面，其加速、上坡、減速與停止工況均相同。半程式起步是發(fā)動(dòng)機(jī)+電動(dòng)機(jī)，滑行是發(fā)動(dòng)機(jī)。全程式起步與滑行均是電動(dòng)機(jī)。兩者加速與上坡均是發(fā)動(dòng)機(jī)+電動(dòng)機(jī)；減速均是慣性能量給蓄電池充電；停止均是發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)停止。根據(jù)你的描述，你接修的是一輛全程式混合動(dòng)力車，起步是電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)不工作，而且是行駛途中有時(shí)不能起步，分析可能是發(fā)生了高壓電斷電現(xiàn)象，高壓電池組電壓差過(guò)大，在行駛途中因電池包發(fā)熱保護(hù)而停止工作，幾分鐘后溫度降低又能起步。請(qǐng)重點(diǎn)檢查高壓蓄電池，亦可使用專用檢測(cè)設(shè)備讀取數(shù)據(jù)流，以幫助快速找到故障原因。

起亞高壓蓄電池總成集成有4個(gè)主要部件。一是依托高分子鋰電池技術(shù)開發(fā)的270V蓄電池總成。為提高安全性，總成使用蓄電池電流檢查電路，即在過(guò)充電時(shí)切斷電流。二是冷卻系統(tǒng)，配備冷卻風(fēng)扇，增加空氣流量，維持適當(dāng)溫度。三是蓄電池管理模塊(BMS)。該模塊內(nèi)置在蓄電池殼體內(nèi)，保持高壓蓄電池的最佳性能。BMS測(cè)量蓄電池電流、電壓和溫度，評(píng)估蓄電池的充電狀態(tài)，并控制冷卻風(fēng)扇以維持最佳蓄電池工作溫度，執(zhí)行電池平衡控制，使充電或放電期間各電池的電壓偏差最小化。此外，如果系統(tǒng)發(fā)生故障，BMS控制高壓蓄電池“OFF”，以保護(hù)混合動(dòng)力系統(tǒng)免受高電壓影響。四是電源繼電器總成和熔絲，用于提高安全性、可靠性和耐久性。

溫度管理對(duì)于確保高電壓的最佳性能來(lái)說(shuō)非常重要，尤其是高溫下長(zhǎng)時(shí)間使用，會(huì)導(dǎo)致安裝在混合動(dòng)力汽車內(nèi)的鋰高分子蓄電池失去全部輸出。因此，冷卻系統(tǒng)根據(jù)工作情況，不斷冷卻高電壓蓄電池。當(dāng)然，蓄電池在低溫下也會(huì)失去充電效率，使電壓值迅速下降，導(dǎo)致性能變?nèi)?。因此，在低溫時(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出減少。在正常情況下，高電壓蓄電池溫度由冷卻風(fēng)扇維持在平均30℃。

Q熊老師您好！現(xiàn)在維修的車輛中已經(jīng)出現(xiàn)一些混合動(dòng)力汽車及純電動(dòng)汽車，請(qǐng)問(wèn)維修電驅(qū)動(dòng)的汽車，其安全電壓和電流分別是多少？如何避免危險(xiǎn)？

湖北讀者：許柯

A25V以上的交流電和60V以上的

直流電就會(huì)對(duì)人體構(gòu)成威脅，所以高過(guò)這個(gè)電壓就應(yīng)該引起重視。高壓蓄電池在車輛上的高壓可達(dá)300V以上。通過(guò)人體的電流越大，人體的生理反應(yīng)就越明顯，感受越強(qiáng)烈，引起心室顫動(dòng)所需時(shí)間就越短，危害就越致命。按照通過(guò)人體的電流大小可以劃分為：

1.觸電電流：指引起人發(fā)麻刺痛的最小電流(5mA)；

2.擺脫電流：指人體觸電后能自主擺脫電源的電流(10mA)；

3.危險(xiǎn)電流：指在較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)危及生命的電流(30～50mA)；

4.死亡閾值：指在瞬時(shí)流過(guò)人體的電流(80mA)。

人體觸電所引發(fā)的后果取決于，觸電電壓的強(qiáng)度、觸電電流的強(qiáng)度、電流的持續(xù)時(shí)間、電流的路徑(最糟的情況是通過(guò)心臟)、電流的頻率(直流電或交流電)。要避免貫穿電流。

當(dāng)一個(gè)人跨接在兩個(gè)不同的電位之間，電流會(huì)流過(guò)其身體，電流強(qiáng)度的大小受不同因素的影響，可能會(huì)導(dǎo)致昏迷、呼吸及心跳中斷以至于死亡。

所以，維修混合動(dòng)力汽車或純電動(dòng)汽車，操作前要準(zhǔn)備安全服、絕緣手套、護(hù)目鏡、安全靴、滅火器。汽車維修保養(yǎng)中，所有檢修人員檢修前必須接受過(guò)檢測(cè)和維修培訓(xùn)；車輛上所有使用高電壓系統(tǒng)的部件，都應(yīng)貼有高電壓標(biāo)簽；技術(shù)人員在進(jìn)行高電壓系統(tǒng)操作時(shí)應(yīng)佩戴絕緣手套；要確保車輛的高電壓開關(guān)在“OFF”位置；技術(shù)人員在進(jìn)行高電壓系統(tǒng)操作時(shí)，要除去身上所有金屬物品，比如手表、戒指、金屬筆等；技術(shù)人員在進(jìn)行高電壓線束金屬部件的操作時(shí)，要經(jīng)常檢查電壓表，確保電壓在0.1V以下；在連接高電壓端子時(shí)要按照規(guī)定的扭矩?cái)Q緊。

Q熊老師您好！新能源汽車中提到的大三電、小三電、三充三附件是指的什么？另外，混合動(dòng)力或純電動(dòng)汽車的制動(dòng)系統(tǒng)有哪些相同點(diǎn)與不同點(diǎn)？

河北讀者：余杰

A大三電：驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)、動(dòng)力電池系統(tǒng)、整車控制器，簡(jiǎn)稱為電機(jī)、電池、電控。

小三電：電動(dòng)空調(diào)、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向、電動(dòng)(助力)制動(dòng)系統(tǒng)。

三充：充電機(jī)、充電樁、充電站。

三附件：DC/DC轉(zhuǎn)換器、PTC(直流加熱器)、高壓配電盒。

混合動(dòng)力汽車或純電動(dòng)汽車的制動(dòng)系統(tǒng)，相同點(diǎn)是都可以能量回收、反拖發(fā)電、制動(dòng)發(fā)電。車輛制動(dòng)或減速時(shí)，電機(jī)產(chǎn)生反向轉(zhuǎn)矩，作用于車軸，實(shí)現(xiàn)車輛制動(dòng)，可減少制動(dòng)片磨損。制動(dòng)或減速時(shí)電機(jī)工作處于發(fā)電狀態(tài)，發(fā)出的電能充入動(dòng)力電池，實(shí)現(xiàn)能量回收、液壓制動(dòng)力和電機(jī)制動(dòng)力的合理分配、提高制動(dòng)能量回收的效率及制動(dòng)舒適性?；旌蟿?dòng)力汽車和純電動(dòng)汽車的制動(dòng)系統(tǒng)不同點(diǎn)是，制動(dòng)助力因車型不同有傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的真空助力、液壓助力和電動(dòng)助力。