菏澤天泓雷克薩斯汽車銷售服務有限公司 仵宗次,牛青山
故障現象一輛2020款雷克薩斯NX300h車,搭載2AR-FXE發動機和電動控制無級傳動橋,累計行駛里程約為1萬km。車主反映,車輛在行駛過程中組合儀表上多個故障燈點亮且提示“需要檢查發動機 請前往經銷店”“混合動力系統故障 請到經銷店檢查”,踩下加速踏板,車輛加速無力。該故障現象之前也出現過一次。
故障診斷接車后首先試車,接通點火開關,車輛可以進入READY-ON模式,發動機可以正常起動,組合儀表上發動機故障燈點亮、主警告燈點亮,且出現“需要檢查發動機 請前往經銷店”“混合動力系統故障 請到經銷店檢查”的提示(圖1),進行路試,起步時沒有明顯加速遲滯的感覺,隨著車速提升,加速遲滯現象越來越明顯;當車速達到70 km/h~80 km/h時,踩下加速踏板,車輛不再提速。使用故障檢測儀檢測,混合動力控制ECU中存儲有故障代碼“P0A94-127 DC/DC 變換器性能”。查看維修手冊,故障代碼P0A94-127的檢測條件及可能的故障原因見表1所列。

表1 故障代碼P0A94-127的檢測條件及可能的故障原因
由圖2可知,增壓轉換器內置于逆變器總成,MG1、MG2作為電動機工作時,增壓轉換器將HV蓄電池244.8 V的直流電增壓至最大值約為650 V的直流電,再由逆變器轉換為用于驅動電動機的交流電。MG1、MG2作為發電機工作時,產生的交流電通過逆變器轉換為直流電,增壓轉換器再將直流電降壓至244.8 V給HV蓄電池充電。如果增壓轉換器發生故障,MG ECU對其進行檢測并將該信息傳送至混合動力控制ECU。MG ECU通過電壓傳感器(VL和VH)檢測增壓前和增壓后的電壓并據此控制增壓轉換器的工作,將電壓增至目標電壓。
查看故障代碼P0A94-127的停幀數據(圖3、圖4、圖5),發現故障出現時“VL-Voltage before Boosting(增壓前的電壓)”突然從268 V上升至437 V(第3幀到第4幀),遠大于HV蓄電池電壓(244.8 V),與此同時“MG1 Inverter Shutdown(MG1逆變器切斷)”“MG2 Inverter Shutdown(MG2逆變器切斷)”“Conv Shutdown(增壓轉換器切斷)”從“OFF”狀態切換為“ON”狀態,即檢測到過電壓現象后,車輛進入保護狀態,逆變器停止工作;“Motor(MG2) Revolution(MG2轉速)”在2 300 r/min左右,“Motor(MG1) Rev(MG1轉速)”在2 100 r/min左右,并沒有太大的數據變化,由此判斷MG1、MG2運行良好;MG1轉速為正值,轉矩為負值,說明此時MG1作為發電機工作,逆變器反向為HV蓄電池充電。
依次排查表1所列的可能故障原因。首先檢查混合動力控制ECU與逆變器總成之間的低壓線路,相關連接器均連接正常。由于故障出現時MG1和MG2的轉速變化無異常,暫時排除MG1和MG2存在故障的可能。接著重點檢查HV蓄電池與逆變器總成之間的高壓電路(圖6)。檢查維修塞把手,安裝良好,無松動;取下維修塞把手,測量端子間的電阻,小于1 Ω,正常。檢查HV蓄電池與逆變器總成之間的高壓線束,安裝良好;使用兆歐表對高壓線束進行絕緣測試,測試值為3 238 Ω/V(正常值應大于1 000 Ω/V),絕緣良好。檢查HV蓄電池接線盒的各個端子的連接狀態,發現端子T6-1(CEI)的固定螺母松動,并沒有壓實。拆卸固定螺母,發現固定位置有輕微燒蝕的痕跡(圖7),說明該連接處產生了“電弧”效應。
故障排除 雖然是輕微燒蝕,但HV蓄電池接線盒不可再次使用。更換HV蓄電池接線盒,按照標準力矩緊固各個連接處后反復試車,故障未再出現。交車1個星期后進行電話回訪,車主反映車輛使用一切正常,故障排除。
故障總結由于高壓主供電線路存在虛接故障,在電阻抗放電的過程中,電流發生突然變化,為了穩定電流,釋放電壓會突然升高,電壓傳感器VL檢測到該電壓后,增壓轉換器停止工作,車輛功率輸出受到限制。