初宏偉 張穎
關鍵詞:無法起動、高壓電系統(tǒng)、先導線、短路
故障現(xiàn)象:一輛2020 年產(chǎn)一汽- 大眾探岳GTE 混合動力運動型多功能車,行駛里程8 012 km。用戶反映開車去外地,一路行駛正常,到目的地的第二天早晨車輛無法起動。當?shù)胤照緦嵤┚仍?,服務人員發(fā)現(xiàn)組合儀表上顯示:混合動力系統(tǒng)故障,請立即停車并參閱使用說明書,同時儀表板中央紅色高壓系統(tǒng)故障指示燈點亮(圖1)。
檢查分析:維修人員接車后,確認故障現(xiàn)象與用戶描述一致。紅色高壓系統(tǒng)故障指示燈點亮,說明高壓系統(tǒng)出現(xiàn)不能行駛故障,初步判定不能起動的原因應在高壓電控制系統(tǒng)。用故障診斷儀檢測, 發(fā)現(xiàn)多個故障記錄:01- 發(fā)動機控制系統(tǒng)存在偶發(fā)故障碼“P26B100——冷卻液旁通閥1,卡在關閉位置”以及“P190D00——增壓壓力冷卻器的冷卻液泵,機械故障”;08- 空調控制系統(tǒng)存在故障碼“B10F000——功能受限因為通過發(fā)動機的壓縮機關閉”;C6- 高壓蓄電池充電裝置存在故障碼“U111100——由于丟失信息而功能受限”;8C- 混合蓄電池管理系統(tǒng)存在故障碼“P0A0A00——高電壓系統(tǒng)的先導線路,斷路”。
根據(jù)故障現(xiàn)象和檢測到的故障碼分析,故障原因可能有:一是先導線路問題、高壓斷電熔絲斷路或者維修斷電插接器故障;二是功率電子裝置、蓄電池、充電機或發(fā)動機控制單元故障。
斷開高壓系統(tǒng)保養(yǎng)插接器TW, 檢查發(fā)動機艙線束、高壓線及底盤高壓線無松動、無破損;所有熔絲無斷路或缺失。有些位置不便于直接觀察,檢查中是借助內(nèi)窺鏡進行的。根據(jù)檢測計劃引導,需要對高壓系統(tǒng)斷電,但是高壓系統(tǒng)本身無法上電,無法再實施常規(guī)的斷電操作, 只能手動斷開高壓維修插接器。上述故障記錄無法清除, 嘗試為高壓蓄電池充電,結果無法進行。
按系統(tǒng)化故障診斷思維進行分析:故障碼P26P100 和P190D00 顯示為發(fā)生在6 220 km 時,這是過去遺留下的一個故障;而故障碼B10F000 應為發(fā)動機故障的次生故障;故障碼P0A0A00為先導線路斷路,這會引起高壓電系統(tǒng)停止對外輸出而斷電,與儀表故障提示直接相關;故障碼U111100 是由于丟失信息而功能受限故障,這可能是高壓蓄電池故障引起。于是,維修人員決定先展開對先導線路斷路故障的排查。
根據(jù)先導線工作原理圖得知(圖2),先導線的工作原理如下:從高壓蓄電池AX2 的控制單元J840 加載低壓監(jiān)控電信號, 通過T6——AX2 的T14w/11 端子——高壓加熱器Z115(經(jīng)T8d/5 端子輸入以及高壓線插接器內(nèi)部短路連接后,由T8d/7 端子輸出)——電機VX54(經(jīng)2r/1 和T2r/2 端子輸入和輸出)——功率電子裝置JX1(T28/80 端子輸入,經(jīng)串聯(lián)的75.0 Ω 電阻以及高壓線插接器T5g 內(nèi)部橋接后, 由T28/77 端子輸出)——高壓充電機AX4(由T60c/13端子輸入, 經(jīng)過JX1 的高壓線插接器T5h、Z115 高壓線插接器T5c、高壓空調壓縮機V470 高壓線插接器T5f 和T5e后,回到AX4 通過T60c/15 端子離開)——高壓系統(tǒng)保養(yǎng)插接器(通過T4gt/3 和T4gt/4 端子輸入和輸出)——AX2(T14W/4端子輸入),從而形成電壓逐級升高到約5 V 的閉合回路。
根據(jù)先導線的工作原理,首先用萬用表二極管擋檢測高壓系統(tǒng)先導線的通斷。檢測前必須斷開高壓電,正常狀態(tài)下所有高壓線里面的先導線是導通的。經(jīng)檢測,先導線導通正常。再檢查TW 的T4gt/3 端子到AX4 的T60c/15 端子間的線路也正常。
遵循從簡單到復雜的邏輯,使用萬用表電阻擋,從鏈路上逐步測量先導線路的完整性。結果AX4 的T60c/15 端子——TW 的T4gt/3 端子——前排乘客側車門線束T17/10 端子——TW 的T4gt/4 端子,先導線路的電阻值均低于0.5 Ω,未見異常。其他位置不便測量。
檢查TW 的T4gt/4 到AX2 的T14w/4端子間線路不通,對正極短路。通過電路圖得知,TW 的T4gt/4 端子通過前排乘客側右下方的轉接插接器17F/10,連接到燃油泵上面的T14/4 轉接插接器,再連接到AX2 的低壓插接器T14w/4,線束就此進入駕駛室內(nèi)。根據(jù)電路圖,此線束在燃油泵蓋上方有一個插接器。
檢查燃油泵線束及保護套,有被老鼠啃過的痕跡(圖3),先導線絕緣及銅質線芯部分斷裂,同時燃油泵電源線絕緣皮損壞(圖4)。2 根裸露的線束搭在一起,造成對正極短路。焊接修復斷裂線束,用膠布進行絕緣保護。迅速恢復線束,檢測發(fā)現(xiàn)C6- 高壓蓄電池充電裝置存儲的故障碼U111100 已經(jīng)可以刪除,只剩下8C- 混合蓄電池管理系統(tǒng)中存儲的高電壓系統(tǒng)的先導線路斷路故障。而08- 空調控制系統(tǒng)的故障碼也應該是受先導線故障影響。經(jīng)修復后外部線路正常,問題還是出現(xiàn)在先導線方面。
重新整理思路,尋找先導線另一個故障點。考慮到C6- 高壓蓄電池充電裝置存儲的故障碼U111100,懷疑是高溫燒壞了充電機而影響到內(nèi)部先導線路導通性, 于是決定檢查充電機。用試駕車的充電機替換到故障車上后, 故障依舊, 嘗試替換高壓線束, 故障依然存在。功率電子控制單元涉及到防盜匹配,替換比較復雜,因此采用萬用表二極管擋正方向測量電壓,測量所有IGBT 均正常。
由于高壓蓄電池的T14w/4 端子跟AX2 里面的J840 線路連接, 懷疑是J840 里面的熔絲或控制單元本身燒壞。經(jīng)車主同意,替換試駕車的高壓蓄電池后,系統(tǒng)還是報先導線斷路故障。高壓蓄電池控制單元沒問題,低壓線路和高壓線路里面的先導線都是導通的,那么故障點到底在哪里呢?
再次查看先導線的電路圖,有一根先導線從AX2 到JX1(圖5),但在實際線路中,AX2 出來的兩條高壓線到JX1沒有先導線的針腳, 只有JX1 里面有,應該是JX1 里面的先導線直接控制。對于GTE 車型來說,只要先導線出現(xiàn)問題,系統(tǒng)都會報故障碼,但不會指向具體哪個控制單元故障。所以懷疑是JX1 里面的先導線控制器燒壞。
用萬用表二極管擋測量故障車的U、V、W 三相電極到高壓蓄電池正極之間,正向都有電壓391 mV(圖6),反向截止,可以確定JX1 的IGBT 內(nèi)二極管工作正常??邕^熔絲后,用萬用表二級管擋測量高壓蓄電池正極與U、V、W 任意一相之間都是斷路??邕^熔絲另一端, 用萬用表二級管擋測量高壓蓄電池正極與U、V、W 任意一相之間也都是斷路。測量熔絲兩端到高壓蓄電池的正極是導通的(圖7)。
根據(jù)上述檢測的結果不同,而且熔絲兩端到高壓蓄電池的正極導通,故可判定功率電子裝置JX1 內(nèi)出現(xiàn)斷路。測量試駕車先導線控制器的正極(熔絲前后)到U、V、W 三相的電壓數(shù)值,以及高壓蓄電池正極到U、V、W 三相的電壓數(shù)值, 都是390 mV 左右, 這也進一步確認上述判斷正確(圖8)。
經(jīng)分析,T14w4/4 號端子是先導線的連接線, 由于被破壞后跟正極短路,導致JX1 里面的先導線控制器燒壞。
故障修復:更換JX1 功率電子裝置及相關轉接線束后,先導線故障記錄可清除,其他高電壓系統(tǒng)正常;空調系統(tǒng)故障碼自動刪除;發(fā)動機控制單元故障碼可清除。但功率電子裝置報故障碼“P157000——發(fā)動機控制單元停用”,這個故障是防盜功能被激活。由于功率電子裝置屬于防盜組件,故需要重新在線進行防盜匹配。防盜匹配完成后故障徹底排除。