豐田混合動力內(nèi)部培訓(xùn)資料.ppt

1、混合動力控制系統(tǒng)的診斷,客戶服務(wù)部 技術(shù)科 技術(shù)室,2,3,目 錄 一、混合動力系統(tǒng)的概述 二、混合動力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 三、故障診斷分析 四、混合動力車輛的注意事項(xiàng),4,什么是混合動力車輛？,一、混合動力系統(tǒng)的概述,5,減少二氧化碳的排放以防止全球變暖是一個(gè)全球性問題。 公司一直致力于混合動力車輛的研發(fā)并力求解決此問題，以期獲得常規(guī)車輛兩倍的燃油經(jīng)濟(jì)性。 混合動力車輛結(jié)合使用兩種能源（如發(fā)動機(jī)和電動馬達(dá)），以利用各能源的優(yōu)勢，同時(shí)又彌補(bǔ)了其不足。從而實(shí)現(xiàn)高效工作。 與現(xiàn)存的純電力車輛不同，混合動力車輛不需要外部充電。因此，也無需專門的設(shè)施用于混合動力車輛。,什么是混合動力車輛？,一、混合動力系統(tǒng)的

2、概述,6,什么是混合動力車輛?,混合動力系統(tǒng)的特點(diǎn) 4大功能,混合動力系統(tǒng),怠速 停止,制動 再生利用,馬達(dá) 輔助,EV 行駛,7,凱美瑞混合動力車輛為混聯(lián)式混合動力系統(tǒng)，具有串聯(lián)式和并聯(lián)式系統(tǒng)的雙重功能。 此系統(tǒng)具有兩個(gè)馬達(dá)發(fā)電機(jī)（MG1 和 MG2）。 MG1 利用發(fā)動機(jī)動力發(fā)電。 產(chǎn)生的電能用于為 HV 蓄電池充電，和/或?yàn)?MG2 提供動力。,二、混合動力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),8,下表介紹了各組件的主要功能。,組件概述,9,10,混合動力傳動橋,概要 混合動力傳動橋主要由下列組件構(gòu)成,MG2,動力分配行星齒輪,油泵 (機(jī)械型),MG1,主減速 從動齒輪,中間軸齒輪,差速器小齒輪,傳動橋 減震器,

3、主減速 驅(qū)動齒輪,馬達(dá)減速行星齒輪,P410 混合動力傳動橋,組合齒輪單元,11,混合動力傳動橋,MG1電機(jī),行星齒輪機(jī)構(gòu),MG2電機(jī),12,混合動力傳動橋,減速齒輪機(jī)構(gòu),13,帶轉(zhuǎn)換器的變頻器總成,變頻器 (DC AC),帶轉(zhuǎn)換器的變頻器總成,HV電池 (DC 244.8 V),帶馬達(dá)的壓縮機(jī)總成,傳動橋,電池模塊,輔助電池,增壓轉(zhuǎn)換器(DC 244.8 V DC 650 V max.),DC/DC 轉(zhuǎn)換器輔助電池(DC 244.8 V DC 14 V),for MG2,for MG1,SMR,DC 244.8 V,MG ECU,動力管理控制ECU(HV CPU),14,變頻器總成,系統(tǒng)電路

4、,變頻器總成,THS ECU,15,高電壓線束,系統(tǒng)圖,HV電池,增壓 轉(zhuǎn)換器,MG1 變頻器,帶轉(zhuǎn)換器的變頻器總成,MG2 變頻器,輔助電池,帶馬達(dá)的壓縮機(jī)總成(帶變頻器),Max. DC 650 V,DC 244.8 V,DC 14 V,混合動力傳動橋,AC,AC,DC-DC 轉(zhuǎn)換器 For 輔助電池,DC 244.8 V,16,HV電池總成,組件,HV電池 (電池模塊),電池智能單元,服務(wù)插銷連接器,HV 接線盒總成,HV電池冷卻風(fēng)扇(無電刷),17,HV電池總成,HV電池 (電池模塊) 6 單元 (7.2 V) x 34 模塊= DC 244.8 V,電池模塊 (6 cell = 7.

5、2 V),單元 (1.2 V),34 電池模塊,18,HV電池總成,電池溫度傳感器,電池溫度傳感器 電池溫度傳感器安裝在HV電池上部3個(gè)部位,19,HV 蓄電池控制 蓄電池 (HV) ECU 進(jìn)行 1 SOC 控制、2 蓄電池冷卻風(fēng)扇控制、3 絕緣異常檢測。,HV 蓄電池控制,20,HV 蓄電池控制,21,HV電池總成,1）HV電池 (電池模塊) SOC (充電狀況) 指示HV電池的充電狀況,22,SOC* 控制 HV 蓄電池經(jīng)過反復(fù)的充電/放電循環(huán)，在加速過程中放電，在減速過程中由再生制動充電。 蓄電池 (HV) ECU 始終根據(jù)計(jì)算出的充電/放電級進(jìn)行充電/放電控制，以使 SOC 保持接近

6、目標(biāo)水平。 （請參見下面的示例。） SOC 的控制目標(biāo)值約為 60%。 最大值約為 80%（通?？刂粕舷藜s為 75%），最小值約為 20%（通常控制下限約為 30%）。,HV電池總成,23,1 SOC 計(jì)算 如下所示，根據(jù) HV 蓄電池電流、HV蓄電池電壓和 HV 蓄電池溫度計(jì)算 SOC。,HV電池總成,24,2 根據(jù)蓄電池單元計(jì)算 SOC 蓄電池 ECU 可 根據(jù)蓄電池單元（1 個(gè)單元包含 2 個(gè)模塊）計(jì)算 SOC，并在不同蓄電池單元的 SOC 之間有差別時(shí)設(shè)定 DTC。 各單元的電壓和 SOC 也可通過智能檢測儀的 ECU 數(shù)據(jù)表查看。,HV電池總成,25,HV電池總成,26, SOC 顯

7、示在能源監(jiān)視器上。 SOC 顯示根據(jù)車型的不同而不同。 SOC 值的顯示如下示例所示（8 格顯示）。 SOC 顯示使用時(shí)滯以防止因蓄電池充電級別改變導(dǎo)致充電級棒圖閃爍。 因此，由于時(shí)滯影響，SOC 在 IG 切換至 OFF 前后的顯示可能不同。 （例如 SOC 級別為 56 %時(shí)：IG 切換至 OFF 前顯示 6 格 IG 再次切換至 ON 后顯示 5 格）,3 SOC 顯示（ 能源監(jiān)視器）,27, 蓄電池 ECU 通過檢查 HV 蓄電池溫度并在溫度升高時(shí)適當(dāng)控制冷卻風(fēng)扇，將 HV 蓄電池溫度控制在適當(dāng)水平。 HV 蓄電池安裝在車內(nèi)，因此車輛靜止時(shí)使冷卻風(fēng)扇高速運(yùn)轉(zhuǎn)將產(chǎn)生很大噪音。 因此，蓄電

8、池 ECU 控制冷卻風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速，將噪音降低至最低級別。 1 冷卻風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制 蓄電池 ECU 適當(dāng)控制冷卻風(fēng)扇轉(zhuǎn)速。 控制方式根據(jù)車型的不同而不同。, HV 蓄電池冷卻風(fēng)扇控制,28, 檢測絕緣電阻變小, 為安全起見，混合動力車輛高壓電路與車身搭鐵絕緣。 內(nèi)置于蓄電池 ECU （蓄電池智能單元）的“漏電檢測電路”持續(xù)監(jiān)視高壓電路和車身搭鐵之間的絕緣電阻保持不變。 如果絕緣電阻降至低于規(guī)定級別，則存儲一個(gè) DTC （高壓絕緣異常），且利用組合儀表顯示（警告燈，如主警告燈亮起）將異常告知駕駛員。,29,以下是混合動力車輛絕緣電阻和絕緣電阻減小的閥值。,1 絕緣電阻,*：檢測到電阻減小達(dá) 30 秒時(shí)

9、，設(shè)定 DTC。（在單次檢測中，將持續(xù) 10 秒的電阻減小計(jì)數(shù)為 1，因此計(jì)數(shù)為 3 時(shí)，設(shè)定 DTC。 ）,30, 漏電檢測電路有交流電源，允許少量交流電流至高壓電路（正極和負(fù)極）。 如下所示，交流電流經(jīng)檢測電阻器、電容器，車身搭鐵。 車輛絕緣電阻越小，檢測電阻器的電壓就越低，交流波也越低。 根據(jù)交流波的波幅，檢測絕緣電阻值。 絕緣電阻減小轉(zhuǎn)換為 ECU 數(shù)據(jù)“Short Wave Highest Val”，由 HV ECU 內(nèi)的漏電檢測電路進(jìn)行檢測。 該值在 0 和 5 V 之間，表示絕緣電阻。 可通過智能檢測儀的 ECU 數(shù)據(jù)表查看。,2如何檢測絕緣電阻減小,31, 以下是“Short

10、Wave Highest Val”的特性。 注意： 車輛置于 READY-ON 狀態(tài)一段時(shí)間后，進(jìn)行漏電檢測電路工作情況檢查。 “Short Wave Highest Val”降至約 1.5 V。 “Short Wave Highest Val”在增壓時(shí)可能降至約 0 V，所以在未進(jìn)行增壓時(shí)作出絕緣電阻減小的判斷。,絕緣電阻 (k),3 “ Short Wave Highest Val”的特性,32,電池電流傳感器,電池電流傳感器 電池電流傳感器探測流進(jìn)電池的電流強(qiáng)度,HV電池,33,電池處理,HV電池 防止HV電池放電,每23個(gè)月需要自充電,自充電流程 連接輔助電池的負(fù)極. 在沒有施加電氣負(fù)

11、荷的情況下使得電源處于IG ON保持此狀態(tài)3分鐘. 注意:此操作的目的在于使ECU檢測到正確的SOC. 進(jìn)入READY-ON狀態(tài). 在發(fā)動機(jī)起動后,使其在P檔空轉(zhuǎn)直到發(fā)動機(jī)停機(jī) (自充電已經(jīng)結(jié)束).,34,THS 充電器,電池處理,THS 充電器,HV電池 當(dāng) HV電池放電后的操作 使用THS充電器向HV電池充電,35,三、混合動力系統(tǒng)診斷,36,正確了解故障或癥狀 詢問客戶診斷性問題以確認(rèn)是什么故障或癥狀,判斷車輛是否存在故障,檢查并存儲 DTC、定格數(shù)據(jù)和詳細(xì)信息,存儲 DTC （診斷故障碼）,未存儲 DTC,這種車輛表現(xiàn)是否是混合動力車輛獨(dú)有的？,使用操作歷史數(shù)據(jù),使用定格數(shù)據(jù)和詳細(xì)信息

12、,如何進(jìn)行故障排除,如果指出 HV 系統(tǒng)存在故障,使用 ECU 數(shù)據(jù)表檢查癥狀并進(jìn)行診斷,根據(jù)修理手冊中故障排除章節(jié)的說明執(zhí)行檢查,存儲多個(gè) DTC 時(shí) 需采取的措施,將其存儲至智能檢測儀。,三、混合動力系統(tǒng)診斷,37,正確了解故障或癥狀 診斷的第一步是正確了解客戶指出的癥狀的詳細(xì)信息。 混合動力系統(tǒng)提供了多種 DTC 和診斷功能（如定格數(shù)據(jù)和操作歷史數(shù)據(jù)），但是從客戶處獲得未受任何成見干擾的有價(jià)值的信息仍十分重要。,三、混合動力系統(tǒng)診斷,38, 向客戶詢問診斷性問題時(shí)的注意事項(xiàng) 1 詢問診斷性問題的提示 以下有一個(gè)問卷，該問卷包含詢問客戶的各種診斷性問題。 嘗試從客戶處獲得故障出現(xiàn)時(shí)及故障出

13、現(xiàn)前、后的狀況的基本信息（問卷中的A 區(qū)）。 使用勾選框以確保問卷上沒有遺漏（問卷中的 B 區(qū)）。 詢問診斷,三、混合動力系統(tǒng)診斷,39,診斷問卷,三、混合動力系統(tǒng)診斷,40, 下面介紹混合動力系統(tǒng) DTC 的組成。 混合動力系統(tǒng) DTC 與其他系統(tǒng)（如發(fā)動機(jī)系統(tǒng)）使用的 5 位數(shù)代碼不同。,*：通信系統(tǒng) DTC (U) 和停機(jī)系統(tǒng) DTC (B) 也具有詳細(xì)信息（INF 代碼）。,沒有詳細(xì)信息（INF 代碼）就無法進(jìn)行故障排除,混合動力系統(tǒng) DTC,三、混合動力系統(tǒng)診斷,41,例：,42, 下面介紹混合動力系統(tǒng) DTC 的組成。 混合動力系統(tǒng) DTC 與其他系統(tǒng)（如發(fā)動機(jī)系統(tǒng)）使用的 5 位

14、數(shù)代碼不同。,混合動力系統(tǒng) DTC,三、混合動力系統(tǒng)診斷,43,詳細(xì)信息代碼: 612（HV 蓄電池、蓄電池智能單元、HV 繼電器總成） 詳細(xì)信息代碼: 613（混合動力車輛傳動橋、逆變器） 詳細(xì)信息代碼: 614（直流高壓部位）,絕緣異常故障部位,三、混合動力系統(tǒng)診斷,44,多重DTC 怎樣進(jìn)行故障排除?,三、混合動力系統(tǒng)診斷,45,多重DTC 一個(gè)控制是通過兩個(gè)或多個(gè)ECU的共同協(xié)作計(jì)算出來的 當(dāng)其它相關(guān)ECU (系統(tǒng))發(fā)生故障，系統(tǒng)進(jìn)入失效保護(hù)模式,混合系統(tǒng)正常,混合系統(tǒng)進(jìn)入失效保護(hù)模式,有故障,HV系統(tǒng),發(fā)動機(jī) 系統(tǒng),制動 系統(tǒng),正常,正常,DTC 失效保護(hù),DTC 失效保護(hù),DTC

15、失效保護(hù),HV系統(tǒng),發(fā)動機(jī) 系統(tǒng),制動 系統(tǒng),正常,正常,正常,三、混合動力系統(tǒng)診斷,46,HV 系統(tǒng) P0A7A-309.3 (變極器線路不正常) P0A60-5011 (V相電流感應(yīng)器故障) P0A75-5162 (W相電流感應(yīng)器故障) A/C 系統(tǒng) B1424 (陽光感應(yīng)線路不正常) ECB 系統(tǒng) C1259 (HV系統(tǒng)再生故障) C1310 (HV系統(tǒng)故障) EPS 系統(tǒng) C1546 (HV系統(tǒng)故障) AFS 系統(tǒng) B2421 (轉(zhuǎn)向中央位置自動校正不完全),多重DTC 怎樣進(jìn)行故障診斷,Information Code,Occurrence Order,詢問客戶診斷性的問題以及正確檢

16、查汽車的初態(tài) 以避免沒有故障的汽車進(jìn)廠 檢查和記錄所有系統(tǒng)的DTC 如果HV系統(tǒng)有DTC存在，確認(rèn) 信息碼和優(yōu)先順序 檢查和記錄FFD (每個(gè)系統(tǒng)) 工作歷史數(shù)據(jù),全部DTC,三、混合動力系統(tǒng)診斷,47,HV 系統(tǒng) P0A7A-309.3 (變極器線路不正常) P0A60-5011 (V相電流感應(yīng)器故障) P0A75-5162 (W相電流感應(yīng)器故障) A/C 系統(tǒng) B1424 (陽光感應(yīng)線路不正常) ECB 系統(tǒng) C1259 (HV 系統(tǒng)再生故障) C1310 (HV 系統(tǒng)故障) EPS 系統(tǒng) C1546 (HV系統(tǒng)有故障) AFS 系統(tǒng) B2421 (方向盤中性點(diǎn)自動校正沒有完成),分開和故

17、障不關(guān)聯(lián)的DTC (例如A/C, AFS等),不關(guān)聯(lián)的故障,在日光照射不了的條件下，這個(gè)代碼有時(shí)會輸出,HV系統(tǒng)有故障時(shí)再生制動器不起作用 ECB ECU 從HV ECU接受故障信號并輸出故障代碼 C1310,EPS ECU接收到HV ECU發(fā)出的故障信號并輸出 C1546,當(dāng)電池端子斷開，輸出B2421,ALL DTCs,三、混合動力系統(tǒng)診斷,48,HV 系統(tǒng) P0A7A-309.3 (變極器線路不正常) P0A60-5011 (V相電流感應(yīng)器故障) P0A75-5162 (W相電流感應(yīng)器故障) A/C 系統(tǒng) B1424 (陽光感應(yīng)線路不正常) ECB 系統(tǒng) C1259 (HV 系統(tǒng)再生故障

18、) C1310 (HV 系統(tǒng)故障) EPS 系統(tǒng) C1546 (HV系統(tǒng)有故障) AFS 系統(tǒng) B2421 (方向盤中性點(diǎn)自動校正沒有完成),NOTE:,主要因素 按照出現(xiàn)順序，進(jìn)行 P0A06-501檢查,Occurrence Order,ALL DTCs,推測故障 清除DTC 然后故障是否被復(fù)制？,FFD 及操作歷史數(shù)據(jù)同樣被清除 如果從HV系統(tǒng)檢測到多重DTC, 則按照故障出現(xiàn)的順序進(jìn)行檢測,三、混合動力系統(tǒng)診斷,49,例：,檢查詳細(xì)信息的出現(xiàn)順序,INF 代碼,50,例：,發(fā)動機(jī)倉接線盒,51,如何使用定格數(shù)據(jù)和詳細(xì)信息,檢查 DTC 和詳細(xì)信息的出現(xiàn)順序,估算存儲 DTC的時(shí)間,檢查車輛是否處于 READYON狀態(tài),檢查駕駛員操作歷史數(shù)據(jù),檢查車輛工作狀態(tài),52,如何使用定格數(shù)據(jù)和詳細(xì)信息,三、混合動力系統(tǒng)診斷,53,DTC不代表有不正常的輸出 DTC的輸出取決于一定的駕駛/運(yùn)作情況，即使系統(tǒng)功能正常,三、混合動力系統(tǒng)診斷,54,四