故障征象
一辆2009 年生产的一汽丰田普锐斯(PRIUS) 稠浊动力汽车，行驶里程为117 203km。根据车主的描述，该车在地下车库停放20余天未正常利用。进入车辆后按下一键启动电源开关，READY灯不点亮，稠浊动力系统故障灯点亮，挡位指示灯连续闪烁，车辆无法启动。
故障诊断与打消
丰田普锐斯采取了THS-II 系统(Toyota Hybrid System)，将 VVT-i 发动机与2 个电动机结合在一起。紧张由变速驱动桥总成、MG1 和MG2 电机总成、HV 蓄电池、变频器总成、 HV-ECU以及阿特金森循环发动机等组成。电动机向整车供应动力，发动机在不同工况下( 加速或中高速) 切入供应赞助动力，其构造如图1 所示。
图1 THS-II系统
驱动桥总成紧张卖力启动发动机后根据实际工况以适当的比例分配发动机和电动机的驱动力，直接驱动车辆；MG1 和MG2 电机总成供应车辆所需的驱动力及实现能量转化；在HV 蓄电池能量不敷( ≤ 30%) 时启动发动机利用电机旋转发电进行充电，并在减速或制动过程中把制动能量转变成电能运送到HV蓄电池储存起来，即制动能量回收。HV 蓄电池根据车辆实际工况对外输出能量或在能量回收时储存电能。变频器总成由增压转换器、DC/DC转换器和空调变频器组成。紧张将HV 蓄电池的高压DC 转换为高压AC 驱动MG1 和MG2 事情；并能将DC201.6V 的电压降至DC12V为车身电器组件供电及赞助蓄电池再次充电；还能将HV 蓄电池的额定电压DC201.6V 转换为AC201.6V 驱动空调系统的电动变频压缩机事情。HV-ECU吸收传感器及车上其他ECU( 发动机 ECU、蓄电池ECU、制动防滑掌握ECU 和EPS-ECU 等)发送的信息，剖析运算所须要的转矩和功率，并将打算结果发送给车上其他ECU 掌握实行器事情。
根据车主反响的情形，笔者决定先对车辆进行启动，创造无法启动车辆；考试测验利用丰田Intelligent Tester II故障诊断仪连接诊断接口，创造故障诊断仪无法进入系统读取故障信息。
首先，排查诊断仪无法进入系统的缘故原由。1. 用汽车专用数字万用表的正极表笔丈量DLC3诊断口的+B 端电压为 12.64V，正常；2. 丈量TC 真个电压为11.84V，正常；3.SIL 端电压为12.23V，正常；4.CANH端电压为1.8V，不正常( 正常值为2.5V ～2.6V) ；5.CANL 端电压为1.7V，不正常( 正常值为2.3V～2.4V)。从以上检测结果剖析，车载网络旗子暗记也存在故障。打消由诊断口引起的故障缘故原由。
其次，根据检测到车载网络旗子暗记不正常，结合挡位指示灯连续闪烁的故障征象，笔者剖析可能是自动变速器掌握单元(ECU) 存在故障，发送缺点旗子暗记致使车载网络电压不正常，引起混动系统掌握单元(HV-ECU)无法正常事情，导致车辆无法启动。为了验证这一故障设想，遵照由简到繁的排故原则，先断开自动变速器掌握单元的线束接头，分别对其针脚进行电压丈量，以判断故障点存在于ECU的硬件还是线路中。当丈量自动变速器掌握单元的+B 端线时，电压为0.83V( 正常值为12V旁边)，由此可以得出自动变速器掌握单元没有电源电压输入无法正常事情，导致换挡掌握实行器不事情。查阅普锐斯维修手册，自动变速器掌握单元的+B 端是由1 个20A的 HEV 熔丝供电的；断开蓄电池的负极，从发动机舱的保险盒取下HEV 的熔丝，用万用表检测其电阻值，为∞。由此断定 HEV的熔丝已熔断，改换一个同等规格的熔丝，接上蓄电池的负极。重新按下一键启动开关，READY灯不点亮，稠浊动力系统故障灯仍旧点亮，车辆还是无法启动。但挡位指示灯不再闪烁，再次检测DLC3 诊断口的CANH 端电压为2.5V，正常；CANL 端电压为2.4V，正常；由此剖断笔者的设想是精确的。
末了，把丰田Intelligent Tester II 故障诊断仪连接上诊断接口，诊断仪能正常进入系统读取车辆信息。分别对车辆各系统进行故障码的读取：
1.发动机掌握系统(Engine and ECT)，无端障码，正常;
2. 蓄电池掌握系统(HV Battery)，无端障码，正常;
3.稠浊动力掌握系统(Hybrid Control)， 有P0AA1 和 P0AA4两个故障码，读取故障码的定格数据流，如图2、3所示。
图2 故障码
图3 定格数据流
查阅普锐斯维修手册，故障码的含义如表1 所示。
表1 普锐斯维修手册中所列故障码含义
断开高压蓄电池维修开关和赞助蓄电池的负极，等待 10min后，带上安全绝缘手套，穿上绝缘保护靴，从高压蓄电池包体内拆下故障继电器，创造继电器的铜片触点有烧蚀熔块，发生卡滞后打仗不良( 图4)。
图4 故障继电器
改换同型号的继电器后，安装好高压线束，装上维修开关，接上赞助蓄电池的负极，利用Intelligent Tester II故障诊断仪打消故障码后，重新启动诊断仪和车辆，并将点火开关打到IG-ON档读取车辆各系统的信息，系统没有故障码。再次启动车辆，仍旧无法启动，但稠浊动力系统故障灯不亮， READY 灯闪一下即熄灭且SMRP继电器断开。
查阅普锐斯维修电路图手册，SMR( 系统主继电器) 是根据来自动力管理掌握单元(HV-ECU) 的指令闭合或断开高压动力系统的继电器( 包括3个SMR 和1 个预充电电阻器)，如图5 所示。车辆启动是由动力管理掌握单元(HV-ECU) 吸收启动旗子暗记后首先闭合SMRP和SMRG，通过系统主电阻器对车辆变频器总成充电，以连接高压动力系统，然后闭合 SMRB 后断开SMRP。
图5 SMR继电器掌握电路图
根据启动电路掌握事理，车辆在没有故障码的情形下无法启动，结合继电器触点有烧蚀征象，剖析可能缘故原由是高压电路发生断路故障无法供给高压电。利用万用表DC750V的电压档，负极表笔搭在5 号端子。正极表笔分别丈量SMRG 的12 号端子和6 号端子,SMRB 的9 号端子和1 号端子,SMRP 的 9 号端子和10号端子，测得的电压对应为14.6V 和0.16V， 204.9V 和0.15V，204.9V 和0.16V。正极表笔分别丈量 HV-ECU 的2 号、3 号及4号端子，测得的电压对应为0.2V、 0.3V 及0.3V。
参考维修手册对HV蓄电池接线盒电压值的规定，以上丈量的数据均符合技能哀求，不存在电压不敷的故障。再次重新启动车辆，创造SMRP 继电器闭合后断开，SMRB继电器不闭合，由此可判断出故障点该当在10 号端子至1 号端子之间。丈量SMRP 继电器9 号端子和10 号端子的阻值为∞，正常；丈量SMRP 电组器10号端子和11 号端子的阻值为∞，而正常值为28.5 ～ 36.5Ω 旁边，考虑发生打仗不良故障。仔细检讨预充电电阻两端，创造11号端子接线处表面堆积一团白色固体发生严重盐化( 高压电池包采取镍氢材料，电解液为强碱性的氢氧化钾溶液，长期充放电会挥发出堕落性的气体)导致打仗不良。清洁干净白色固体后重新焊接11 号端接头，重新丈量10 号端子和11号端子的阻值为32.3Ω，符合技能哀求阻值范围。
踩下制动踏板，重新按下一键启动开关，READY 灯点亮，车辆能正常启动，丈量1 号端子和6号端子之间的事情电压为 218.2V, 符合正常电压范围。利用诊断仪重新读取故障码，没有任何故障码显示，故障彻底打消。
普锐斯是丰田公司自行研发具有产品注册专利的一款混联式稠浊动力汽车。车辆稠浊动力系统可靠性好，故障率低。本文作者能把碰着的这个案例写出来，而且针对故障征象，结合普锐斯稠浊动力系统的布局特点和事情事理进行了故障缘故原由的剖析与推理，检讨过程详细，丈量数据完全，是一篇难得的稠浊动力车辆故障修理的好文章。随着稠浊动力车辆的逐渐增多，丰田第二代稠浊动力系统(THS-II)已在一汽丰田的卡罗拉、广汽丰田的雷凌上批量国产化。由此给行业在稠浊动力车辆修理上带来了新的技能寻衅，所以为了让读者对本案例所涉及的一些系统和元件功能以及故障码诊断信息有更深入的理解，特作以下几点补充。
1.普锐斯驱动桥是一台电动变速器EVT(Electrical Variable Transmission)，其构造和事情事理文章开始作者已作了先容。文中提到的自动变速器掌握单元，它的功能不是掌握变速器升降档之用，而是根据HV ECU和电源ECU的指令，激活换挡掌握实行器总成，将挡位锁在P挡或解除的浸染。换挡实行器总成由驻车锁止电机(磁阻式电机)、摆线减速器和电机旋转角度传感器组成，驻车掌握系统事理图如图6所示。
图6 普锐斯电子换挡系统图
2.关于SMR(稠浊动力系统主继电器)掌握，SMR是在收到 HV ECU发出的指令后，接通或断开高压电路电源的继电器。共有三个继电器，负极侧有1个，正极侧有2个，一起来确保系统事情正常。电路接通时SMRP和SMRG事情,然后SMRB事情，而SMRP关闭。这样通过与SMRP触点串联的预充电电阻器的限流浸染，电路中的触点受到保护，避免强电流冲击造成危害。电路断开时，SMRB和SMRG相继关闭，然后HVECU确认各个继电器是否已经关闭，有无卡住征象。如果SMR触点卡住，继电器不能断开，HV ECU会进入失落效保护程序，主警告灯点亮，车辆不能启动(图7)。
图7 SMR高压电源继电器事情顺序图
3.丰田稠浊动力系统的故障码有别于其他电控系统，它是由5 位DTC(故障主代码)和3位INF代码(信息代码)组成，INF代码能够在DTC定格数据中找到(图8)。
图8 丰田稠浊动力系统故障码组成
DTC指示了故障系统，而INF代码指示问题或故障部位，没有INF代码，不能进行故障打消。在DTC定格数据中检讨所有的DTC，应从顺序数字最小的DTC开始检讨(图9)。
图9 丰田稠浊动力系统故障码涌现顺序
DTC定格数据中还记录DTC储存时的详细信息(图10)，能帮助剖析稠浊动力系统故障发生的韶光、里程和运行状态信息。
图10 丰田稠浊动力系统故障码的详细信息