混合動力汽車常見故障分析

劉博

摘 要：混合動力汽車在運行過程中，能給向蓄電池組補充電能，還不用花費很長時間進行充電。混合動力汽車具有節能、低排放、低噪音等優點，續航能力也十分高強。本文探討了混合動力汽車的基本內容以及分類，并且對混合動力汽車常見的故障以及維修方式進行了詳細分析。

關鍵詞：混合動力汽車；常見故障

1 引言

混合動力汽車在自動停止發動機的怠速運轉時，能夠減少能量損耗。發動機效率低時，僅適用電動機即可駕駛車輛等多種優點，然而存在的故障原因多而復雜，在故障檢修過程中要具體問題具體分析，才能提高檢修效率。

2 混合動力汽車的基本內容

混合動力汽車就是指使用燃油驅動和電力驅動的兩種驅動方式。混合動力汽車的優點是無論車輛啟動還是停止時，只依靠電動機帶動。只要不超過規定的速度，發動機就不會工作。這樣就能夠保障發動機時刻保持在最佳工作狀態，動力性能良好，排放量也很低。電源的來源也是依靠發動機，只需要加油即可工作。

隨著資源能源面臨枯竭，生態環境的日益破壞，世界各國對于環境保護的要求也越來越嚴格。市場上如今替代燃油發動機汽車的案例也越來越多，如氫能源汽車、燃料電池汽車、混合動力汽車等等。現階段在市場上，混合動力企業的性價比最高，應用最為廣泛。

混合動力汽車的關鍵就是混合動力系統，系統的性能將直接關系到混合動力汽車的整體性能。如今，混合動力企業已經歷經幾十年的發展歷程，混合動力系統已經由傳統的發動機與電動機離散結構轉變為發動機及、電動機和變速箱一體化結構。

一般情況下，混合動力就是指油電混合動力，就是將燃料和電能源的相互結合。混合動力汽車是由電動機作為發動機的輔助動力，進而來驅動汽車。與傳統的汽車相比，混合動力具有存儲、轉化和應用電能的高壓系統，在制動、空調和啟動等也存在著很多的區別。混合動力汽車相比于傳統的動力汽車，更加節省能源，經濟性能也比較高，行駛性能也更加優越。

3 混合動力汽車的分類

根據混合動力驅動模式，可以將混合動力汽車分為串聯式混合動力系統，并聯式混合動力系統，混聯式動力系統。按照電動機的輸出功率在整個系統輸出功率中占的比重可以將其分為微混合動力系統、輕混合動力系統、中混合動力系統和全混合動力系統四種。比如豐田普銳斯就采用了重度混動的方式，在純電模式下可以形勢兩千米，并且可以在日常行駛中切換于汽油機和電動機之間。

4 混合動力汽車常見的故障分析

混合動力汽車常見的故常包括機械故障、電器故障以及電控系統故障。針對混合動力汽車來講，相比于傳統的內燃機汽車增加了一套電力驅動系統，促使混合動力汽車在構造和電控系統都變得極為復雜。汽車本身就屬于比較復雜的機械與電子系統的集成，在運行過程中就會出現各種各樣的故障。如果使用傳統的汽車故障維修方式，只會增加工作難度。因此就需要故障維修人員不斷提高自身的專業技能和專業知識，對混合動力汽車的原理以及整體結構有一個全面充分的認識，并且制定一套全面完整的故障維修方案。

隨著汽車電子控制系統的集成難度越來越高，對于混合動力汽車來講，電力系統的難度只會持續增加，因此在電路方面出現的故障也會越來越高，故障維修難度也會逐漸增高。因此對于故障維修人員也提出了更高的要求，不僅要具有豐富的專業知識和專業技能，還要有扎實的電學基礎，才能準確快速查找故障源和原因，并且形成正確的診斷思路。還要求故障維修人員在日常的工作中，需要不斷分析，不斷總結，積累更多的工作經驗。最后故障維修人員還要對各個品牌的車內部構造都有一個全面清晰的了解，并且將相關知識記錄下來，提高自身的故障維修能力。

5 混合動力汽車故障維修方式

不同混合動力汽車的系統結構和工作原理存在著很大的差異，本文以豐田普銳斯混合動力汽車為例，對其故障以及維修方式進行分析。

5.1 檢修過程中的注意事項

豐田普銳斯的動力系統采用的是高壓電路，動力電池組的額定電壓為201.6V（1.2V×168個單元格）。發電機和電動機的電壓是500V。在電路系統中，高壓電路的線束和連接器顏色均為橙色，蓄電池等高壓零件都貼有高壓的警示標志。蓄電池的質量較輕，屬于鎳金屬氰化物，蓄電池可以為IMA系統提供能量。在故障維修過程中，首先需要注意在高壓系統操作時，維修人員必須先將車輛的電源關閉，然后檢查絕緣手套是否有破損地方，然后穿戴好絕緣手套。其次在高壓系統操作時，要在醒目的地方擺放警示牌，注意他人以及自身的生命安全。最后當拆下檢修塞時，要將其妥善保管，避免丟失。檢修塞拆下之后，不要隨意拆動電源開關，在檢修塞置放10分鐘后，在進行其他操作。HEV是以電動機驅動作為發動機驅動的輔助動力，可以將發動機的動能轉化為電能，儲存到電池組中。

5.2 故障檢查

（1）變頻器的檢查，變頻器的故障檢查為查看故障碼，然后清除故障碼。在操作過程中檢修人員需要穿戴好絕緣手套，關閉汽車電源。拆下檢修塞之后，將變頻器蓋拆下來。將電源開關撥到ON位置，這時互鎖開關系統的故障碼就會出現。在檢修結束之后，要用電壓表進行電壓電阻的測量。

（2）轉換器的檢查，首先檢修人員需要穿戴好絕緣手套，當發現汽車的系統警告燈、主警告燈和充電警告燈同時亮時，就需要對故障碼進行故障檢修。

（3）速度傳感器的檢查，首先檢修人員需要穿戴好絕緣手套，然后用歐姆表測量端子之間的電阻和電壓。當電阻和電壓值與規定標準值有差異時，就應當對變速驅動橋總稱進行及時更換。

（4）溫度傳感器的檢查，首先檢修人員需要穿戴好絕緣手套，然后用歐姆表測量端子之間的電阻和電壓。當電阻和電壓值與規定標準值有差異時，就應當對變速驅動橋總稱進行及時更換。

（5）加速踏板位置信號的檢查，首先檢修人員需要穿戴好絕緣手套，然后將電源開關撥動到ON位置。然后用歐姆表測量車輛控制ECU連接器B中的相應端子的電阻和電壓。當電阻和電壓值與規定標準值有差異時，就應當對變速驅動橋總稱進行及時更換。

5.3 維修方式

動力電池組：采用的是鎳金屬氰化物電池組，該電池組由28個電池模塊串聯形成，每個模塊由6 12個電節電池串聯而成。

鋰電子電池控制器：安裝在鋰電子電池內，LBC是蓄電池控制的核心，用于檢測鋰離子電池的電壓和電流、鋰離子電池內的溫度以及各分電池的電壓以確定充電狀態。此外還用于計算允許的輸入或者輸出值和發送計算數據到混合動力控制模塊。LBC使用其內部的絕緣電阻壓檢測電路測量各高壓零件的絕緣電阻，并通過CAN通信將測量結果發送到HPCM中，HPCM根據從LBC接收到的絕緣電阻值判斷各高壓零件的絕緣電阻是否出現故障。

電池冷卻系統：在反復的充電和放電循環過程中，HV蓄電池會產生熱量，為了確保其性能正常，就要用到冷卻系統。冷卻系統是由進風管、蓄電池冷卻鼓風機總成、HV蓄電池、排風管組成。冷卻系統采用緊湊、高效的蓄電池冷卻鼓風機總成，鼓風機電動機采用大功率無刷型電動機，并且優化了鼓風機殼的內部性質，降低了鼓風機噪音。鼓風機電動機內置有電動機控制器，并且由動力管理控制ECU的占空比信號進行可變控制。

檢修塞：檢修塞安裝在鋰離子電池上，用于檢查和維修高壓部件時安全切斷高壓電路。維修塞把手上設有互鎖開關，把手部分解鎖時，互鎖開關關閉且動力管理控制ECU切斷系統主繼電器。為了確保安全，拆下維修塞時，需要將動力汽車電源撥到OFF位置。采用手段切斷高壓電路，就可以確保整個維修過程的安全。

系統主繼電器：系統主繼電器安裝在正極和負極兩側，用于為高壓部件提供電源。電動機再生和充電時也可以為鋰離子電池提供直流電。發生系統故障時，系統主繼電器根據混合動力控制模塊的命令立即關閉，并切斷鋰離子電池，以確保其安全性。SMRB用于蓄電池正極側，SMRG用于蓄電池負極側，SMRP用于預充電。

輔助蓄電池：普銳斯采用的輔助蓄電池是由12V免維護電池組成，與傳統的汽車蓄電池類似，可以直接從車上拆下來，然后采用豐田專用充電機進行充電。

6 結語

綜上所述，混合動力汽車雖然沒有實現零排放，但是其動力性、經濟性和排放等綜合指標能夠滿足現階段的各種要求，可以緩解汽車需求與環境污染以及石油短缺的矛盾。與傳統的汽車相比，在故障維修過程中難度也相對增加，因此就需要檢修人員具有豐富專業的知識和技能，不斷提高自身的故障維修能力和經驗，能夠快速準確查找出混合動力汽車存在的故障問題，提高混合動力汽車的運行效率。

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