常州外汽豐田汽車銷售服務有限公司 高惠民
故障現象一輛2004款豐田普銳斯車(搭載豐田THS-Ⅱ系統),車主反映,該車在移入自家車庫時,復式顯示器中的充放電畫面經常由藍色變為紅色,發動機頻繁起動。
故障診斷用故障檢測儀檢測,無故障代碼存儲。根據車主描述的故障現象進行試車確認:掛入R 擋,踩住制動踏板的同時踩加速踏板,讓HV蓄電池單純進行放電(R擋強制放電);當HV蓄電池放電至39%SOC時,發動機起動,HV蓄電池開始轉入充電狀態。通過上述試驗,確認從放電開始至充電開始的時間為5 min(從60% SOC 降低到40% SOC的時間),正常,這說明該車的HV蓄電池充放電正常。
與車主交流得知,她本人駕駛時并未出現過HV蓄電池頻繁充放電的現象,故障多在其丈夫倒車入庫時發生。其丈夫剛考到駕照,倒車入庫時間較長,且來回移動車輛次數較多。由于普銳斯車倒車驅動力的特殊性,維修人員根據車主家車庫地理位置分析判斷,HV蓄電池頻繁充放電是由于長時間使用R擋,導致HV蓄電池處于放電狀態,復式顯示屏變化,致使車主誤認為HV蓄電池損壞。而根據HV蓄電池充放電時間及HV蓄電池的SOC控制數據分析,推斷該車的HV蓄電池及其控制均正常。
故障處理結合現場確認的結果,向車主反復解釋了HV蓄電池當時的工作狀態與原理,車主表示接受。
故障總結豐田普銳斯車THS-Ⅱ系統的動力分配器采用混聯式行星齒輪結構,由齒圈、傳動鏈輪、太陽輪、行星輪及行星架組成。動力分配器將發動機的動力分為2個部分(圖1),通過機械途徑與電氣途徑分別傳輸出。動力分配器輸出軸的一側與電機MG2、車輪相連,另一側與電機MG1相連。行星架的旋轉軸與發動機相連,并通過行星輪將動力傳遞到外側的齒圈與內側的太陽輪,齒圈的旋轉軸與電機MG2直接相連,由此將電機MG2驅動力傳遞到車輪。此外,太陽輪的旋轉軸與電機MG1相連。車輛正常倒車時動力分配器的工作狀態如圖2所示,這時只是單純利用電機MG2的驅動力來倒車,而在HV蓄電池SOC較低時,如圖3所示,電機MG1驅動發動機起動,發動機運轉后,再帶動電機MG1發電,利用電機MG1所發出的電力作為MG2的驅動電力,由此可見倒車工況的動力流分配是串聯模式,如果倒車時間過長或次數較多,便會造成HV蓄電池耗電過多,從而導致發動機頻繁起動給HV蓄電池充電的現象。

圖1 豐田普銳斯車THS-Ⅱ系統動力分配器齒輪系

圖2 正常倒車工況傳動示意

圖3 HV蓄電池SOC低時倒車工況傳動示意