故障現象
一輛行駛裡程約8.8萬km、裝配272.974發動機及722.950變速器的2012年奔馳S400混合動力轎車。該車發動機無法啟動。
故障診斷
混合動力系統發動機無法啟動的可能原因有:
節氣門驅動機構機械損壞;缺少發動機轉速信号;在點火順序中有碰撞信号;蓄電池電量不足;燃油壓力過低;發動機基本正時錯位;啟動機及其線路故障;駕駛認可系統3(DAS3)不允許啟動;保護開關(A100s1)未施加開啟電壓。
接車後,嘗試啟動發動機,經多次啟動均沒有任何反應;檢查低壓車載電網電壓,約為11.7 V,高壓車載電網電壓約為127.7 V,這表明高低壓蓄電池的SOC電量充足。用燃油壓力表檢查燃油壓力,燃油壓力為400 kPa,正常。
連接STAR-DAS進行故障診斷,
(1)在發動機電子設備(ME)控制單元(N3/10)中讀到2個故障代碼,故障代碼U011000的含義是“與電動機A控制單元的通信存在功能故障(當前)”,故障代碼U011081的含義是“與電動機A控制單元的通信存在功能故障,接收到錯誤的數據(當前)”;
考慮到該車CAN通信故障和無法啟動故障很有可能是同一個故障原因造成的。于是,就先對故障代碼P0A0E00進行引導檢測,讀取到DC/DC轉換器控制單元(N83/1)中高壓車載電網電壓的實際值為9.2 V,電壓卻為低壓安笙電壓,因此懷疑是蓄電池或者蓄電池的連接有問題。
于是決定檢查部件A100(高壓蓄電池模塊)上的導線連接器是否安裝到位,拔下A100(高壓蓄電池模塊)上的導線連接器觀察,未發現異常,重新插回A100(高壓蓄電池模塊)導線連接器(注意:不允許導線連接器歪斜,否則導線連接器無法完全插上,可能導緻互鎖回路斷路)後試車,故障依舊。
接着對故障代碼P0A1E00進行引導檢測,檢查功率電子裝置控制單元(N129/1)内的軟件(SW)版本,為12.04.00,無需升級。用故障檢測儀檢測功率電子裝置控制單元(N129/1)中記錄的“總電容量的初始值”,為1037μF,正常,接着評估功率電子裝置控制單元(N129/1)中記錄的“總電容量的平均值”,為0μF,小于800μF,則必須更換功率電子裝置控制單元(N129/1)。
從以上分析判斷,是由于功率電子裝置控制單元(N129/1)出現故障導緻整個高壓車載電網電壓都降至低壓安全電壓。因此需要更換功率電子裝置控制單元(N129/1)後再進行後續故障診斷。
更換功率電子裝置控制單元(N129/1)後,連接故障檢測儀進行在線編程。編程完成後重新讀取DC/DC轉換器控制單元(N83/1)中高壓車載電網的電壓,為122 V(正常為48 V~150 V),說明高壓車載電網的電壓恢複正常。重新讀取故障代碼,所有控制單元内均無故障代碼存儲,電子風扇也不再常轉。
嘗試啟動車輛,但發現該車還是無法啟動,在啟動的過程中,觀察到,啟動前儀表盤上顯示的高壓電電量為57%,但在按下啟動按鍵後儀表盤上顯示的高壓電電量迅速下降至0%。難道是高壓蓄電池的電量不足嗎?于是外接充電機進行充電,大約充電20 min後試車,故障現象還是和之前一樣。
那麼會不會是高壓蓄電池損壞呢?如果高壓蓄電池損壞那又是什麼原因造成的呢?電動機的運作會不會受幹擾或受阻礙呢?于是用扭力扳手嘗試轉動曲軸,卻發現曲軸無論是順時針還是逆時針一點都轉不動,這充分說明該車發動機的機械部分存在故障,于是決定解體發動機進行檢查。
在解體發動機的過程中,發現啟動發電機的磁鐵絕緣塊脫落(圖3)後卡在線圈上,将線圈卡死,從而導緻發動機無法運轉,由于發動機機械卡死,啟動阻力過大,瞬間耗盡高壓蓄電池電量,從而導緻上述故障的産生。
故障排除
更換啟動發電機和功率電子裝置控制單元(N129/1)後,連接故障檢測儀進行在線編程後,對高壓車載電網進行初始化,激活車載高壓電系統後試車,發動機啟動順利,故障徹底排除。
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