豐田卡羅拉混合動力車絕緣性能的故障排除

廣東省工業高級技工學校 潘永基

故障現象一輛累計行駛里程約為2.5萬km的2016款豐田卡羅拉混合動力車，搭載1.8 L阿特金森循環發動機與電動機組成的混合動力系統和E-CVT無級變速系統，因車輛左前部位發生交通事故（左前保險杠損壞），出現主警告燈點亮，儀表顯示絕緣性能故障的故障現象。

故障診斷接車后首先試車，確認故障現象屬實。連接故障檢測儀讀取混合動力系統的故障代碼，讀取到的故障代碼為“P0AA649-混合動力/EV蓄電池電壓系統絕緣內部電子故障”，記錄并嘗試清除故障代碼，無法清除故障代碼。

高壓電池（HV蓄電池）等高壓部件系統在運行過程中的工作電壓達到200 V～650 V，瞬間的工作電流可達到1 000 A，對于人體能承受的36 V安全電壓而言，碰觸的后果不堪設想，因此在混合動力車的高壓系統會建立“泄漏檢測電路”，將其內置于高壓連接線路中，可持續監測高壓電路和搭鐵間的絕緣電阻，該車的標準絕緣電阻為1 MΩ～100 MΩ，如果絕緣電阻低于規定值，則存儲故障代碼并通過組合儀表提醒駕駛人車輛出現異常情況。

查閱相關資料，該車高壓部件連接系統圖如圖1所示。根據故障現象、故障代碼及高壓部件連接系統圖分析，導致故障發生的可能原因有：傳動橋總成發電機（MG1）/電動機（MG2）及其連接電纜故障、帶轉換器的逆變器總成故障、空調系統及其連接線束故障、HV地板底部線束故障、HV蓄電池內部故障（HV蓄電池接線盒總成、HV蓄電池、蓄電池電壓傳感器）等。

首先斷開輔助電池負極端子，然后拆下高壓維修開關，等待10 min后，檢查帶轉換器的逆變器總成內檢查點的端子電壓，為 0 V，開始進行下一步檢查。

圖1 高壓部件連接系統圖

該車碰撞部位在車輛的左前部，因此首先考慮檢查MG1、MG2及其連接線路。把帶轉換器的逆變器總成的逆變器蓋拆下，并斷開線束連接器k2，拆卸過程檢查是否存在異物，是否有冷卻液泄漏或水的痕跡。移動換檔桿至N擋位并舉升車輛，在相同的方向轉動前輪2圈的同時，使用絕緣電阻測試儀的測量孔E接事故車的搭鐵，測量孔L分別接MG2的“U、V、W”三相，MG2及相關線路的絕緣電阻檢測如圖2所示，測量值是否正常見表1所列。

表1 MG2及相關線路絕緣電阻測量值

用同樣的方法檢查MG1及相關線路的絕緣電阻，測量值是否正常見表2所列。

以上測量結果表明，MG1、MG2及其相關線路的絕緣電阻均正常，降低車輛并按下P位置開關，然后對帶轉換器的逆變器總成進行測量，從帶轉換器的逆變器總成上斷開來自HV蓄電池的HV地板底部線束連接器W1，用絕緣電阻測試儀測量帶轉換器的逆變器總成本體端子W1/1（CBI）與搭鐵間的絕緣電阻，測量值為0.07 MΩ（異常），說明帶轉換器的逆變器總成內部存在絕緣故障。

圖2 MG2及相關線路絕緣電阻檢測

表2 MG1及相關線路絕緣電阻測量值

故障排除更換帶轉換器的逆變器總成后試車，故障排除。

故障總結由于該車的左前部被撞擊，帶轉換器的逆變器總成內部的相關電子器件受到損壞，最終導致該絕緣故障的產生。