丰田凯美瑞混合动力汽车变频器冷却系统故障诊断与维修

2023年11月28日发(作者：东风雪铁龙所有车型图片及报价)

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内燃机与配件

丰田凯美瑞混合动力汽车变频器冷却系统故障

诊断与维修

罗浩

（广东省惠州市技师学院，惠州516003）

摘要院本文主要介绍了一辆丰田凯美瑞混合动力汽车系统故障灯点亮，使用智能诊断仪检测DTC输出故障码为“P0A93-高压电

源变频器冷却系统故障”，经维修技师分析和诊断得出是变频器冷却系统出现故障所致。通过简单剖析变频器的结构和工作原理，查

阅凯美瑞混合动力汽车维修手册，检查高压电源变频器冷却系统即排除故障。

关键词院混合动力；变频器；冷却系统；故障

0引言

丰田凯美瑞混合动力汽车变频器将增压转换器输送电转换为驱动电机MG2的最大650V交流电。

来的高压直流电转换为驱动电机MG2的最大650V交流

电，逆向降低发电机MG1和驱动电机MG2发出的电压，

同时逆向为车辆HV动力电池充电。变频器可以由小电流

提供大的电力供应，发挥高输出电动机的性能，提高混合

动力系统整体的效率。MG电子控制单元使用内置于变频

器的电压传感器检测增压控制所需的高压。电压传感器输

出的电压在0-5V之间变化，高压越高，输出电压越高；高

压越低，输出电压越低。变频器包括两个三相桥接电路，该

电路包括十二个功率晶体管，晶体管都与发电机MG1和

驱动电机MG2相连，桥接电路将直流电转换为三相交流

电。在转换过程中变频器会产生热量，热量在冷却系统故

障时会损坏变频器导致车辆无法工作。变频器通过由电动

水泵、冷却风扇和散热器组成的专用冷却系统进行冷却散

热。变频器冷却系统独立于发动机冷却系统，混合动力车

辆控制ECU监视电动水泵、冷却风扇和冷却系统并检测

故障。

1故障现象

一辆2011年丰田凯美瑞混合动力轿车，行驶里程约

8万km搭载3AZ发动机，用户反映该车混合动力系统故

障灯亮，功能显示屏显示“检查混合动力系统”。经维修技

师检测动力系统控制单元，读取故障码发现“P0A93—高

压电源变频器冷却系统故障”，使用故障诊断仪无法清除

故障码。

2故障检测与剖析

丰田凯美瑞混合动力汽车变频器是整个电驱动系统

的核心部分，将直流动力源转变为交流电输出驱动三相电

机。它控制性能的好坏直接关系到驱动电机能否可靠、高

效的运行。变频器有两个三相桥接电路，该电路包括十二

要要要要要要要要要要要要要要要要要要要要要要要

作者简介院罗浩（1988-），男，湖南常德人，汽车维修助理讲师，本

科，研究方向为汽车技术/汽车维修。

个功率晶体管（如图1示），将增压转换器输送的高压直流

图1丰田混合动力汽车变频器结构原理图

丰田凯美瑞混合动力车辆的电源转化装置由增压转

换器、变频器、DC/DC转换器（直流转换器）、空调变频器组

成。变频器将来自HV蓄电池的增压高压直流电转换为

MG2和MG1的交流电,给电动机MG2供电，反之将MG1

发电机和MG2的产生的交流电转换成直流电给HV动力

电池充电。变频器的冷却系统采用电动水泵，并且有专用

的散热器（如图2示）。MGECU控制功率晶体管的执行，

变频器向MG电子控制单元传送进行控制所必需的信息。

3故障诊断与排除

维修技师检查混合动力汽车高压系统或断开带转换

器的变频器总成低压连接器前，佩戴绝缘手套并拆下维修

塞把手以防电击。拆下维修塞把手后放到安全位置，防止

在进行高压系统作业时将其意外重新连接。断开维修塞把

手后，在接触任何高压连接器或端子前，等待至少10分

[1]黄丽文.制药设备的润滑问题研究[J].中国科技信息，2015

（21）：125.

医药工程设计，2012（01）：5-7.

参考文献院

工作人员要了解到常见的制药机械润滑故障，找出相应的

应对措施。相关人员应该充分重视机械的润滑管理与保养

工作，不断完善并严格执行润滑管理制度，企业组织相关

的培训工作，健全规章制度，保证设备的安全运行，降低运

行成本，维持制药企业的正常运行。

[2]董春亮.从制药设备的使用情况引发对设备润滑的讨论[J].

InternalCombustionEngine&Parts

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却液波动1分钟，水泵运行正常。

虞使用智能检测仪执行当前测试—控制电动冷却风

扇。1）将智能检测仪连接到DLC3。2）将电源开关置于ON

位置。3）选择以下菜单项:Powertrain/EngineandECT/

ActiveTest/ControltheElectricCoolingFan。4）执行

“ControltheElectricCoolingFan”当前测试，测试冷却风扇

图2丰田混合动力汽车变频器冷却系统原理图

钟。等待10分钟后，检查带转换器的变频器总成检查点端

子处的电压。开始工作前的电压应为0V。使带转换器的变

频器总成内的高压电容器放电至少需要10分钟。针对

P0A93—高压电源变频器冷却系统故障”具体检查和维“

修步骤如下：

接到DLC3。2）将电源开关置于ON位置。3）选择以下菜单

淤检查DTC（故障码）输出（HV）。1）将智能检测仪连

项：Powertrain/HybridControl/TroubleCodes。4）检查是否

输出DTC。变频器冷却液温度电路在拆下维修塞把手后和

变频器盖的情况下将电源开关置于ON位置，将导致输出

互锁开关系统DTCP0A0D-350。由于引起上述DTC输出

的故障，可能输出P0A93，对输出DTC进行故障排除。然

后执行再现测试，检查并确认未输出DTC。

总成连接器,确认连接良好。2）检查HV冷却液量、检查冷

于检查连接器的连接情况。1）检查带转换器的变频器

却液是否泄漏、检查储液罐总成中的冷却液是否高于低液

位，确认均良好。3）检查冷却液软管，检查冷却系统的软管

是否扭曲或阻塞，确认软管无扭曲和堵塞。4）检查连接器

的连接情况（冷却风扇马达连接器）连接器牢固连接且无

接触故障。

至少1小时。2）将智能检测仪连接到DLC3。3）将电源开关

盂使用智能检测仪读取值。1）停止发动机并静置车辆

置于ON（IG）位置。4）选择以下菜单项：Powertrain/Hybrid

Control/DataList/InverterCoolantWaterTemperature/

InverterTemp-（MG2）；ConverterTemperature/Inverter

Temp-（MG1）。5）读取数据列表。显示的InverterCoolant

WaterTemperature（逆变器冷却液水温）值比InverterTemp

MG2）（变频器温度（MG2）、ConverterTemperature（转换器（

温度和inverterTemp-（MG1）（变频器温度-（MG1），检查

测试数据处于正常范围内。

将智能检测仪连接到DLC3。2）将电源开关置于ON（IG）

榆使用智能检测仪执行当前测试—激活水泵测试。1）

位置。3）选择以下菜单项：Powertrain/HybridControl/Active

Test/ActivatetheWaterPump。4）执行“ActivatetheWater

Pump”当前测试。5）“ActivatetheWaterPump”当前测试过

程中，打开储液罐盖，检查并确认冷却液中有波动。当前测

试应至少持续1分钟。测试结果显示，储液罐总成中的冷

旋转正常。

愚检查INVW/P保险丝和IGCT继电器。

图3示）。2）根据测量的电阻，INVW/P保险丝端子小于

1）从发动机室继电器盒上拆下INVW/P保险丝（如

1赘处于正常范围。3）从发动机室继电器盒上拆下IGCT

继电器。4）INVW/P保险丝1-IGCT继电器（如图3示），大

于1赘，属于数据异常范围，更换IGCT继电器后检查DTC

故障码），发现故障码消失，维修技师进行试车，发现车辆（

故障现象消失即排除故障。

图3INVW/P保险丝和IGCT继电器

4维修小结

混合动力汽车变频器由可控整流器和电压型逆变器

组成，用晶闸管整流器调压，逆变器调频，电源电流经过整

流器整流为直流电，使得中间直流电源近似恒压源和低阻

抗。变频器在工作过程中会产生热量，其热量由冷却系统

散热，冷却系统的正常运转关系到整车的正常工作。本文

通过排除变频器冷却系统故障，分析了变频器的结构及工

作原理，根据丰田凯美瑞混合动力汽车维修手册制定维修

方案即可排除故障。混合动力变频器属于高压电源系统，

维修人员在修理工程中必须严格遵守电工操作规程，谨防

安全事故发生。

参考文献院

[R].广州，2010.

[1]丰田汽车公司.丰田凯美瑞混合动力系统原厂维修手册

[2]谭本忠.丰田凯美瑞维修手册[M].化学工业出版社,2013，03.

[3]姚科业.汽车混合动力系统[M].机械工业出版社，2016，1.

2017，8.

[4]瑞佩尔.混合动力汽车结构原理[M].化学工业出版社，