一汽丰田普锐斯电源系统故障诊断与维修

2024年3月26日发(作者：13万左右的suv推荐有什么车好)

一汽丰田普锐斯电源系统故障诊断与维修

文：常亮

关键词：HV蓄电池

故障现象：一辆2009年产一汽丰田普

锐斯混合动力汽车，行驶里程9万多km。

用户反映该车在行驶不久后发动机会突然

熄火，车辆无法正常行驶，然后组合仪表

混合动力系统主警告灯点亮（图1），同

时，多信息显示屏显示HV蓄电池警告标识

（图2）。

故障排除：维修人员接车后，首先进

行试车，故障现象确如用户所述。故障出

现后，通过一键起动系统关闭混合动力系

统（HV系统），再次启动HV系统，表示

HV系统良好的Ready灯没有点亮

。

此时主

图1 混合动力系统主警告灯点亮

图2 HV蓄电池警告标识

图3 丰田普锐斯BMS控制原理图

警告灯点亮并且显示HV蓄电池警告标识，

车辆无法再次运行。

由于组合仪表混合动力系统主警告灯

点亮，这表明该车的HV系统存在故障，

自检没有通过。同时，多信息显示器显示

HV蓄电池警告标识，这说明混合动力系统

的HV蓄电池也存在故障，自检也没有通

过。这类故障通常有故障码可以读取，通

图4 BMS电压监测实物图

过读取故障码对于诊断丰田普锐斯复杂的

HV系统故障是十分必要的。于是，维修人

员连接故障诊断仪，读取到如下故障码：

P3021、P3022、P3023和P3024。查询

维修手册发现这些代码含义是某块电池有

故障。

丰田普锐斯的电池管理系统（BMS）

图5 发生鼓包的电池模块

对HV蓄电池的充放电电压、充放电电流、

进行电压监测，所以共有14根电压监测线

进气温度、电池组温度、风冷却系统控制

（图4）。

都要进行监测和控制， BMS控制原理如图

由于故障码将HV系统的故障指向HV

3所示。

蓄电池内部的镍氢电池模块，所以只有分

该车HV蓄电池由28个镍氢电池模块

解HV蓄电池才能将故障找到。将HV蓄电

组成，BMS对其采取每两块为一组的方式

池从该车拆下后，维修人员发现电池外

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TROUBLE

CLEARING

故障排除

壳的右侧有鼓包现象。再将外壳拆下，

模块电压不足，蓄电池控制单元检测到电

故障排除：在将7块失效的电池模块

发现28个镍氢电池模块的最后7个模块已

池模块失效后，通过CAN总线告知混合

更换后，重新组装电池组并将其安装好，

经鼓包失效（图5）。这与诊断仪读取的

动力汽车控制单元（HVECU）电池失效

清除系统故障码，然后重新起动车辆，代

P3021、P3022、P3023和P3024这4个故

信息。由于丰田普锐斯的混合动力驱动桥

表HV系统良好的Ready灯点亮，故障警告

障码相吻合，就此基本可以确认是这相邻

采用电机与发动机共同驱动的动力耦合装

灯未点亮，车辆能够正常运行，HV系统运

的7个电池模块失效引起该车故障。

置，蓄电池失效引起电机无法控制，从而

行正常。

镍氢电池由于自身老化或充电电流过

导致动力耦合装置无法工作产生速比，车

大，引起负极板的金属氢化物过热分解膨

辆故而失去动力输出，所以该车会出现行

回顾总结：在针对混合动力汽车的

胀，通过图5可看出7个模块中有2个模块

驶不久后发动机会突然熄火，车辆无法正

维修中，修理人员要在传统汽车经验基础

膨胀得特别厉害，其余的5个模块只是被这

常行驶的现象。HVECU收到电池失效信

上，再掌握汽车电工电子、开关电源、物

两个鼓包的电池给压坏的。因为其余电池

息后，停止混合动力系统的工作，同时点

理化学等方面的综合知识，运用故障诊断

未发生鼓包现象，所以排除充电电流过大

亮组合仪表混合动力系统主警告灯，并在

仪等先进仪器设备，配合维修资料进行诊

因素，电池鼓包是由于电池老化引起。

多信息显示器显示HV蓄电池警告标识。

断。本案例涉及丰田普锐斯HV蓄电池失效

BMS通过蓄电池控制单元对最后的

在没有排除电池失效的故障前，代表HV

引起混合动力系统停止工作，是比较典型

7个模块用4根信号线进行电压监测，由

系统良好的Ready灯不会点亮，车辆无法

的混合动力汽车故障案例，希望对广大汽

于电池过充电引起鼓包失效，鼓包的电池

再次运行。

车维修人员有所帮助。

如，说明废气旁通阀门也没有密封不严或

卡滞的问题。

执行管路

检查废气旁通阀的控制部分，管路和

电磁阀。拆下废气旁通电磁阀后，检查电

磁阀的管路通断情况，发现增压前管路、

执行管路和增压后管路存在密封不严的

情况，处于三通状态（图4）。而正常情

况下，执行管路和增压后的管路是常通状

态，和增压前的管路不通。

增压后的管路

增压前的管路

故障排除：更换废气旁通电磁阀后试

车，故障排除。

图4 存在故障的废气旁通电磁阀

（上接第86页）

不足故障。然后断开废气旁通电磁阀的执

回顾总结：车辆在急加速时，涡轮增

压器的废气阀门应处于关闭位置（动力激

导致不能准确调节废气旁通阀门的开

行管路，不让废气旁通阀参与调节增压压

增模式，短时增压），ECM控制电磁阀执

启或关闭状态，导致增压不足。

力，再次试车，故障排除。说明增压压力

行管路和增压前管路相通，增压后管路不

维修人员对上述3个可能原因进行逐一

不足的原因是由于废气旁通阀控制这方面

相通。但是由于电磁阀处于三通状态，内

排查。首先拆下增压空气旁通阀，增压空

出了问题，于是重点检查废气旁通阀。

部密封不严，增压后的一部分压力作用在

气旁通阀密封件良好，没有损坏的痕迹，

分解增压器和排气管，查看废气旁通

执行管路，导致废气阀门微开，所以造成

说明不是增压空气旁通阀泄压导致的增压

阀门，阀门处没有积炭，阀门轴也转动自

急加速时增压不足的故障。

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