卡罗拉双擎混合动力系统故障排除5例

2024年3月8日发(作者：真实汽车改装模拟软件)

技师手记AUTOMOBILEMAINTENANCMAINTENANCEE卡罗拉双擎混合动力系统故障排除5例赵宝平刘静武文娟例1卡罗拉混合动力轿车偶尔无法行驶故障现象：1辆2016款丰田卡罗拉混合动力轿车，因偶尔无法行驶而进店报修，该车搭载8ZR-FE发动机，行驶里程数约为：3.2万km。客户反映：该车辆偶尔出现无法行驶的故障，同时组合仪表上的主警告灯、发动机故障灯等多个故障指示灯点亮，且多功能显示屏提示“混合动力系统故障，换至P挡”。检测诊断：维修技师接车后，首先试车验证故障现象。踩下制动踏板，按下电源开关，组合仪表上的READY指示灯正常点亮，观察组合仪表，无任何故障指示灯点亮。将挡位置于D挡，车辆能够正常行驶。与客户沟通得知，该车半年前发生过一次碰撞事故，事故维修中曾更换了前保险杠和左前翼子板，自从做过事故维修后，车辆经常会出现上述故障现象，且故障具有一定的偶发性。本着科学诊断的原则，连接故障检测仪（GTS）读取故障码，无任何故障码存储。接着使用多种测试方法让故障现象重现，在使用高压水枪对车辆进行淋雨测试时，组合仪表上的多个故障指示灯点亮，并且车辆出现无法行驶的故障。用故障检测仪进行检测，读取的故障码为“P0A3F21电动机‘A’位置传感器信号振幅最小”、“P1CAD49电动机‘A’位置传感器内部电子故障”。经查阅维修手册得知，2个故障码的设置条件及故障可能部位如表1所示。分析表1可知，这2个故障码均与电动机解析器有关。查阅维修资料得知，卡罗拉混合动力车的混合动力驱动桥内安装了2个解析器，分别监测发电机（MG1）、电动机（MG2）转子磁极位置、速度和旋转方向。解析器的定子包括3种线圈：励磁线圈、检测线圈S和检测线圈C。解析器的转子呈椭圆形，与MG1、MG2的永磁转子相连接，同步转动，椭圆形转子外圆曲线代表永磁转子磁极位置。带转换器的逆变器总成（MGECU）将预定频率的交流电流输入励磁线圈，随着椭圆形转子的旋转，转子和定子间的间隙发生变化，就会在检测线圈S和检测线圈C上感应出相位差为90°的正弦、余弦感应电流，MGECU根据检测线圈S和检测线圈C感应电流的波形相位、幅值及脉冲次数，计算出MG1和MG2永磁转子的磁极位置和转速信号，作为表1故障码P0A3F21和故障码P1CAD49的设置条件及故障部位故障码检测条件故障部位P0A3F21电动机解析器电路断路或正弦和余弦相位特征存在偏差；电动机解析器信号超出标准范围（单程检测逻辑）。电动机解析器角度故障；控制解析器角度和估算解析器角度之间的差值超出允许极限（单程检测逻辑）。带转换器的逆变器总成；混合动力车辆传动桥总成；线束或导线连接器。带转换器的逆变器总成；混合动力车辆传动桥总成；线束或导线连接器。P1CAD4926汽车维修2019.3

MG础信号。ECU对MG1、MG2矢量控制的基当转子从特定位置正向旋转180°线圈时，C的输出波形如图励磁线圈、检测线圈1所示。S和检测根据上述解析器的工作原理，结合该车的故障现象分析，当MG2解析器输出信号错误时，MGECU无法识别MG2的具体位置和转速，使得MG2无法转动，车辆出现无法行驶的故障。鉴于车辆之前发生过碰撞事故，且为间歇性故障，综合分析，判断故障可能出在MG2解析器及其相关的线路上。相关电路如图2所示，拆下维修服务插销，等待10min，断开蓄电池负极电缆，断开MGECU导线连接器B27，用万用表测量MGECU导线连接器B27端子5与端子6之间的电阻（即MG2解析器励磁线圈的电阻），阻值为13Ω；测量端子1与端子2（检测线圈S）之间的电阻，阻值为20.5Ω；测量端子4与端子3（检测线圈C）之间的电阻，阻值为20.5Ω，与维修手册的标准值基本相符。依次测量MGECU导线连接器B27子5、端子端子16、端子与车身搭铁之间的电阻，2、端子3、端子4、端阻值均大于1MΩ，正常。将导线连接器B27复位，连接蓄电池负极电缆，插上维修服务插销，按下电源开关，组合仪表上的多个故障指示灯熄灭，车辆能够正常行驶。重新整理之前的维修思路，决定再次使用高压水枪对车辆进行淋雨测试，不出所料，故障现象再次出现，立即使用气枪对发动机室部件、底盘部件上的水进行局部吹干，从而进行划分区域排查。当在清理MG2解析器导线连接器上的水珠时，发现MG2解析器导线连接器内部渗水。仔细检查MG2解析器导线连接器，发现MG2解析器导线连接器防水胶塞已技师手记AUTOMOBILEMAINTENANCMAINTENANCEE转子励磁线圈励磁线圈线圈SS线圈CC+S-S+S-S+C-C+C-CECU形成一个虚拟波形将峰值相连，图1解析器内励磁线圈、检测线圈S和检测线圈C布局图及其输出波形缺失，怀疑跟曾经事故维修有关。故障码为：U029A。经查阅维修手推测在下雨天，雨水顺着线束慢册，其故障原因为与混合动力电池组慢渗入到MG2解析器导线连接器内传感器失去通信。部，使得解析器信号线出现短路故据初步判断造成上述故障的可障，导致车辆无法行驶。仔细检查能原因与以下几点有关：MG2（1）线束或连接器断了；轻微的氧化腐蚀。解析器端子，发现端子已经出现（2）混合动力车辆控制ECU出现故障排除：使用除锈剂精心清理问题；MG2（3）蓄电池智能单元不响应。MG2解析器端子上的氧化物，按照以上分析可能原因逐个检仪清除故障码，解析器导线连接器，并更换再次使用高压水枪对用故障检测查排除，首先将蓄电池断电15min，把车辆进行淋雨测试，故障现象不再出蓄电池边上的座椅靠背拆掉，然后拆现，于是将车辆交还给客户。1个月掉电源线保护壳，最后把线束保护壳后对客户进行电话回访，客户反映车拆除就能看见蓄电池了。辆一切正常，至此，故障彻底排除。断开蓄电池智能单元连接器，打例2卡罗拉混合动力车仪表盘开点火开关，测量蓄电池电压无异内的“R”灯报警、车辆无法行驶常；检测线束电阻，经检测，所有线束故障现象：客户描述车辆突然无和连接器均正常，排除线束或连接器法向前或向后行驶，车上HV仪表盘断了的可能。因为线束端测量时有内的“R”灯报警。电流流过，所以确认混合动力车辆控检测诊断：维修技师接车后，根制单元无问题。利用示波器检查蓄据客户提供的故障描述，起动后挂入电池智能单元的波形，发现波形异L常，多次检验后确认是蓄电池智能单挡也无法移动。仪表盘内挡踩加速踏板，无任何反应，“R”灯一直挂入R元内部不良引发了故障。报警。故障排除：更换新的蓄电池智能本着科学诊断，快速排故的原单元后，对该车进行验证，上述故障则，连接GTS检测仪读取故障码，其现象消失，至此故障排除。汽车维修2019.327

技师手记AUTOMOBILEMAINTENANCMAINTENANCEE励磁线圈MRFMRFGMSN361561MRFMRFGMSNMSNGMCSMCSGDRN3振荡电路MSNGMCSMCSGB5电动机解析器混合动力车辆传动桥总成4252437B27带转换器的逆变器总成（MGECU）图2MG2解析器相关电路例3丰田卡罗拉混合动力车起步行驶发闯故障现象：汽车起步行驶发闯，无法行驶。混合动力监视系统报警，仪表盘打滑指示灯闪烁，VSCOFF指示灯亮。检测诊断：维修技师接车后，对故障现象进行验证。挂前进挡，行驶闯动，挂倒挡时，闯动加剧。向前行驶200m后，打滑指示灯闪烁，VSCOFF指示灯点亮，混合动力监视系统报警。连接诊断仪，读取故障码，有3个故障码，分别为：P3190，P0A0F，C1310；经查询维修手册，其故障分别为发动机功率不良、发动机起动失败、HV系统故障。首先检查发动机，发现火花塞锈蚀，更换新的火花塞，重新起动，故障依旧，说明故障原因不在点火系统。起动混合动力检查模式，发现发动机根本没有转，但是有听见电流的声音，而且MG1、MG2以及发动机转速几乎无转速差，所以判断问题应该在驱动桥。拆下驱动桥，发现驱动桥中有大量金属磨屑，并且没有机油，内部行星齿轮结构已卡死，如图3所示。故障排除：更换驱动桥，加注机油。重新起动车辆，对车辆进行路试，没有再发生之前的故障状况，至此故障彻底排除。例42017款丰田混动卡罗拉车动力不足故障现象：有1辆2017年生产的1.8L丰田混动版卡罗拉车，VIN代码为：LFMA180C4G001****，发动机型号为8ZR-FXE，行驶里程数为：3.06万km。客户反映：车辆需要2次操作才能起动发动机，且加速不良，发动机故障灯常亮。车主自行驾车送到店里保修。检测诊断：维修技师接车后，首先用诊断仪读取故障码，显示U016487、U110787、B1244、B124B、U0120、U0164、P3190等多个故障码。清除发动机故障码，再次对车辆进行检查，并路试后再次读取出P3190发动机动力不足的故障码。根据维修手册，优先检查汽油品质及油压，均正常；检查进气系统，未见漏气及老化现象；检查空气流量计，静态数值0.35，起动发动机后数据正常，在故障未再现时，短期燃油修正为5%，长期燃油修正为3%，均在正常值范围之内。清除故障码后，故障灯熄灭，试车正常，没有故障表现。与车主沟通发现，故障灯亮时，此车燃油量偏少，由此判断该车故障是燃油量偏少所致。清除故障灯后，车主就取走了车辆。原以为该车故障被排除了，但一周后客户再次送修，故障灯再次点亮，且燃油液位正常，看来该车故障与燃油量没有直接关系。接车后，再次用诊断仪读取故障码，与上次一样，故障信息没有任何变化。为了保险起见，维修技师对该车28汽车维修2019.3

进行了以下系统检查：现，再次起动车辆后，1.在试车过程中，故障又消失。故障偶尔会再流量计，2.用“倒件”并检查各缸点火、的方式，替换了空气缸压、火花塞，均显示正常。门积碳，3.拆下喷油嘴，未见异常，在故障重现时多用内窥镜检查气次打马达，气门背部未见燃油痕迹。喷油嘴线路或喷油嘴异常，4.由于油压正常，维修技师怀疑于是测量发动机ECUB26插头的10、20、30和40正常，号端子与喷油头之间的线束，没有虚接，且供电正常，未发现一切任何异常。路进行路试，5.连接好汽油压力表后，但在车间移动的过程中准备上偶然发现故障再现，此时燃油压力为0。通过上述检查，维修技师初步判断故障点应该在燃油泵相关电路上，于是开始重点检查燃油泵线路，最终发现燃油泵搭铁点LF存在虚接现象。紧固该搭铁点后，重新起动发动机，发动机着车后，燃油压力正常，上路试车，故障没有再次出现，至此故障彻底排除。维修小结：该故障车为混合动力车型，进店维修量相对较少，故障原因在于搭铁螺栓未紧固到位，造成车辆行驶过程中燃油泵供电有时断路，从而引发故障。这种故障具有很强的偶发性，如果不进行细心的检查，很难找到故障根源。另外，由于该车还处在保修期内，由于车主担心车厂不给保修，故意隐瞒了该车曾出现过追尾交通事故，并在其他地方进行维修的情况，这也给故障诊断增加了一定的难度。相关知识衔接：检侧P3190故障码，应满足下列所有条件时（单程检测逻辑）:1.发动机转速为750r/min或更高技师手记AUTOMOBILEMAINTENANCMAINTENANCEE（根据发动机冷却液温度变化）；熄火，且车辆无法正常行驶故障现象：车辆行驶中突然熄的发动机转矩超出一定水平；2.混合动力车辆控制ECU所需火，且车辆无法正常行驶，组合仪表混合动力系统主警告灯亮，显示屏显发动机已起动；3.混合动力车辆控制ECU判断示HV蓄电池警告。4.燃油箱不为空；检测诊断：维修技师接车后，对故障现象进行了验证，故障现象恰如ECM5.之间的通信正常；混合动力车辆控制ECU和客户所述。行驶中途熄火，然后无论前进或后退都无法移动，混合动力系矩低于所需发动机转矩的6.在上述条件下，实际发动机转20%，并持统和蓄电池警告灯亮。由于混合动续6s及以上，或直至曲轴转动100次力系统和蓄电池警告灯亮，判断HV（需要更长时间，根据发动机冷却液系统和蓄电池都存在故障。温度的不同而不同）。遵循科学诊断、用脑修车、快速修车的服务理念，维修技师连接诊断部位有：P3190进气系统、故障码可能涉及的系统和节气门体总成、燃仪，读取故障码，有4个故障码，分别油系统、质量空气流量计、燃油耗尽、为：P3021，P3022，P3023和P3024。发动机冷却液温度传感器、曲轴位置经查询维修手册，发现故障原因传感器、凸轮轴位置传感器、ECM、发为蓄电池有故障。读取蓄电池的电动机机械部件造成动力不足。流，电压，温度等数据，发现电流与电通过上述P3190故障码产生条件压数据很低，判断蓄电池内部问题。和故障范围的分析，不难看出此例发拆开电池模块，发现右侧有鼓包，检动机动力不足故障没有得到一次性测后发现7个模块鼓包失效，所以确修复的原因了，因此，对故障码诊断认故障原因就是因为电池模块鼓包时必须考虑所涉及的系统和部位都失效。应进行全面认真的检查。初步判断是由于电池自身老化例5丰田卡罗拉车行驶中突然产生的鼓包。由于鼓包导致电池组图3驱动桥卡死汽车维修2019.329

技师手记AUTOMOBILEMAINTENANCMAINTENANCEE奥迪Q5轿车混合动力系统故障灯点亮的分析张东燕一、故障现象有1辆2013年款德国奥迪生产的AudiQ5hybridquattro（奥迪Q5混合动力四驱）车型，搭载了CHJA2.0T涡轮增压发动机和8挡自动变速器，行驶里程约为13万km，客户反映，混合动力系统故障灯点亮。二、故障诊断接车后，试车验证故障现象。接通点火开关，发现混合动力系统故障灯点亮，故障现象确实存在。连接V.“HV系统绝缘故障”的故障码。接着按照引导性故障查询一步一步进行排查，提示要做好对高压部件检查前的断电、松开保养插头以及安全插A.S6150D诊断仪读取故障码，显示头，然后需要借助专用工具6558/1A对电驱动装置的功率和控制电子系统JX1、电动空调压缩机V470等部件进行绝缘电阻的检测。在接手车辆时，由于对混动车辆不熟悉导致排故的思路不清晰，所以先根据Q5混合动力四驱车型的自学手册及维修手册，查找所有的高电压系统部件及其故障机理。奥迪Q5混合动力四驱车是奥迪公司第1款高级SUV级的完全混合动力车，采用高效并联式混合动力技术，使用155kW（211PS）的2.0L-TFSI发动机与40kW（54PS）的电机配合工作，发动机和电机之间采用离合器K0来切换动力模式，可以以纯电动方式来驱动车辆行驶，可以利用电机辅助内燃机工作，还可以运行能量回收模式用以给高压蓄电池充电。Q5混合动力四驱车型由于采用了混合动力驱动系统，所以在整车的电气系统方面增加了高电压系统，其最重要的组件有电驱动模式的行驶电动机V141、混合动力蓄电池单元AX1（带高压蓄电池A38）、混合动力蓄电池高压线束PX1、电驱动装置的功率和控制电子系统JX1（带电驱动控制单元J841）以及电动空调压缩机V470（带空调压缩机控制单元J842）。由于Q5混合动力四驱车型采用了高电压系统，其在安全保护方面主要包括以下几个方面：一是当高电压电压不足，HVECU接收到电池失效信息，从而起动机无法控制，失去动力输出，才会出现行驶中熄火，无法行驶的状况。故障排除：更换失效电池，清除故障码，重新起动车辆，能正常行驶，且无任何警告，至此故障排除。维修结论：根据以上几个故障案例可以看出混合动力车辆出现主要的问题就是车辆无法行驶，蓄电池警告灯亮，由此可见最容易出问题的就是蓄电池单元，还有交通事故导致的线路虚接。故混合动力车主应多注意对车辆蓄电池的保养，蓄电池对于混合动力车辆来说，作用非常之大，一但蓄电池出了故障，那么车辆就无法起动与正常行驶，特别在高速时也无法提供更大的动力支持。其次，就是驱动桥总成，驱动桥总成用来传递动力，其中有许多齿轮机构，一旦齿轮卡住或损坏，车辆也无法正常行驶。另外，线路虚接将会导致信号失真以及相关电控元件不能正常工作。总而言之，混合动力车辆相比汽油车辆更省油更环保，但是还没有汽油车那么完善，肯定还有许多问题需要我们去发现并进行技术改进，才能推动混合动力汽车的发展。（作者单位：南京交通职业技术学院）参考文献：车偶尔无法行驶[J].汽车维护与修理,2018（08A）.[2]李少飞.2017年丰田混动卡罗[1]潘永基.丰田卡罗拉混合动力拉动力不足[J].汽车维修与保养，2018（05）.30汽车维修2019.3