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摘 要：本文应用两个混合动力普锐斯汽车加速不良具有典型性的案例，说明混合动力汽车动力系统的一些诊断特点；混合动力汽车具有纯电动车常用的故障，同时混合动力汽车的发动机故障现象与常规发动机差别较大，需要重新观察和了解。期望本文起到抛砖引玉的作用，为新能源汽车的售后技术普及做准备。

关键词：混合动力；加速不良；HV（高压）电池；工况；安全

一、案例

案例1（共有2台车相同故障）：

4S店顾客的车辆，学员开到培训中心希望确认故障部件。

1、顾客投诉：仪表显示主警告灯、发动机灯、ABS警告灯亮，加速变差、发动机频繁起动；2、车辆历史：已行驶6年。

案例2：

1、故障现像：能进入READY（准备行驶）状态，仪表警告灯不亮，车辆能起动发动机，但发动机不能空载加速。2车辆历史：培训实习用车辆，原车功能正常。

二、系统结构说明

丰田混合动力的机械连接机构在混合动力驱动桥（“变速器”）内，机械上比常规车辆变速器要简单，一组行星齿轮把发动机（连接行星架）、起动机/充电机MG1（连接太阳轮）、驱动电机MG2（连接齿圈）连结起来。

三、分析诊断总体思路

混合动力汽车由于其工况、结构与常规单一内燃机车辆有较大的差异，因而有其诊断判断上的特殊性；但是传统的内燃机诊断方法在发动机诊断上还是基本适用。

笔者总结在汽车维修诊断的实用方法上，基本可分为可能原因法和逻辑分析法。

1、可能原因

（1）目的：可能原因是发生故障的所有可能原因，并应了解表里、检查的难易、发生的频率，从而可以从表到里、从易到难、从频到稀的次序进行。

（2）可能原因的归纳方法：一般可从以下三方面进行：

a）系统的结构，如发动机可按燃油系统、进气系统、排气系统、配气机构、电控系统、曲柄连杆机构等结构思路去考虑。

b）工作原理：如发动机工作的三要素－良好的混合气、高的压缩、强的火花。

c）实际经验的总结：曾经发生的案例，把原因进行总结、补充。原因发生频率、是否容易疏忽，也很大程度上依赖实际经验的统计总结。

（3）可能原因与逻辑分析的关系：

a）可能原因归纳总结是逻辑分析的基础和主体。

b）通过对可能原因的分类、分层，一定意义上具有逻辑分析的功能。原因的分层层数，视实际内容和各原因的关系而定。

（4）检查DTC和FFD（定格数据）

a）使用IT2（丰田原厂智能检测仪2代）进行故障码读取，结果如下：

b） 3位细节信息码：混合动力系统在标准的OBD的5位故障码的基础码上，还可能有3位细节信息码，更准确的指示故障范围。例如P3000有如下几个细节信息码：

（5）本车的具体诊断的一些逻辑例子

a）上列的可能原因表，把原因分层，也是一种逻辑分析的表现。如当判断为电动驱动系统问题时，可以暂不考虑发动机的问题，使诊断效率提高。又如不是过浓过稀问题，可考虑排气管堵等原因。

b）动力行驶状况与两种动力失效的关系：笔者通过车辆路试，在MG2或发动机（不能起动，含MG1）失效时，车辆状况如下表：

四、案例的具体诊断

1、案例一

（1）询问顾客症状

顾客投诉：仪表警告灯亮，加速不良

（2）确认故障症状

a）确认车辆能进入READY（准备行驶）状态，主警告灯、发动机故障灯、VSC故障灯、制动警告灯亮。

*注：一般而言，发动机故障灯亮时，VSC故障灯会同时亮＜发动机控制系统故障码＞

b）路试驾驶确认：

车辆能行驶，但当故障灯亮时，加速能力受限制，电池冷却风扇高速运转，发动机运转比正常车频繁和时间长，发动机无负载加速正常。

（3）初步分析方向：

a）故障灯亮，所以DTC和FFD（定格数据）是主要方向。

b）加速能力受限制但还较好，系统元件只是部分损坏。

c）电池冷却风扇高速运转，发动机长期运转；说明电池相关的的故障可能性较大。

（4）检查DTC和FFD（定格数据）

a）使用IT2（丰田原厂智能检测仪2代）进行故障码读取，结果如下：

b） 3位细节信息码：混合动力系统在标准的OBD的5位故障码的基础码上，还可能有3位细节信息码，更准确的指示故障范围。例如P3000有如下几个细节信息码：

我们需要从故障码中的定格数据中可找到5位OBD故障码外的三位细节信息码，从而缩小故障范围。

本案例是从如下所示数据中显示123的信息码：

（5）故障码分析：

①发动机故障灯虽然亮了，但并无故障码；从高压电池和混合动力控制的故障码的故障灯控制方式可知，这是由高压电池和混合动力控制的故障码引起的。

②推测各故障码关系：从以上的高压电池的故障码P0A80、P3015和混合动力控制P3000-123的定义可以推测：P3000-123是由P0A80、P3015引起的。而P3015的指向非常明确，我们可以推测车辆故障的原因是由一组电池不良引起的。

（6）定格数据分析：

通过检测获得的数据很多，从诊断效率和获得的信息依据来看，不可能每一个数据都去分析了解。我们要不断总结，哪些数据对我们分析有利。以下是其中HV电池系统的定格数据：

根据以上的故障码，着重分析了电池相关的数据：

HV电池电压：从数据可以看出，第5级电池的电压明显比其余的电压高。

疑问：为什么电量变弱而电压反而高了？从电池变坏的的检测原理，我们知道当一个电池变坏时，其内阻就会增大。而普锐斯的HV电池是由28个电池串联起来的，所以当其中1个电池变坏、内阻加大时，在充电时其分压就会加大。

（7）故障修复与确认

由于电池只损坏1组，按安全规范作业，更换改组电池，以低成本维修成功。对电池组进行均衡，检查在规范内，再装车。

2、案例二

（1）询问顾客症状

顾客投诉：培训用车辆，仪表警告灯不亮，发动机机不能加速

（2）确认故障症状

a）确认车辆能进入READY（准备行驶）状态，没有警告灯亮。

b）P档时，踩下加速踏板，发动机能启动，但转速没有感觉到上升到2000－3000RPM的程度。

c）当车辆行驶时，踩下加速踏板，发动机能启动，但HV电池电量不但不增，反而下降，车辆加速性能较正常明显下降约四分之一。行驶一小段距离后，HV电池容量显示降到一格，车辆停驶，出现主警告灯、发动机故障灯、VSC故障灯、制动警告灯亮。

（3）检查DTC和FFD（定格数据）

a）使用丰田专用检测软件GTS和OTC的硬件模块，进行读取得到以下故障码（P3190发动机功率不足）：

（4）分析FFD（定格数据）

①如下一段定格数据，发动机转速1253RPM，说明NE信号是正常的。从进气量、MAF（空气流量计）、计算负荷、大气压值（电脑计算得出，非直接测量）、水温、进气温的值可以推测进气系统、水温传感器是在正常范围内。

②从缺火率为零，可以推测仅单个缸工作不良的可能性较低。

③从燃油修正值和修正后的空燃比传感器数据，可以看出系统非常稀，并且是不能修正。

说明：短期燃油修正值达到20%，系统已达修正极限；AFS（空燃比传感器）电压值为接近5伏，说明系统稀到超过传感器的检测范围）。

（6）初步结论：推测系统非常稀。

（6） 具体测试和元件检查

由于感觉发动机能着车，加速不良；此车为培训用车，原来功能正常；进行了燃油泵电路的检查。拆下后排座椅，拆下燃油泵维修盖，发现燃油泵线束已拨下。

（7） 疑问与答案：

疑问：正常情况下的电喷发动机，燃油泵停止工作后，发动机仅能工作数秒，为何此发动机能多次工作，每次8秒左右？

答案：我们观察一台故障车的发动机转速，启动时发动机转速可达到800rpm以上.我们在故障车上感觉到的“着车”，实际只是发动机的启动过程。

为验证此想法，把发动机转速传感器距离信号转子的间隙加大到接收不到信号，甚至拆下发动机转速传感器，发动机都能产生类似普通汽油发动机着车的效果8秒左右。说明可以认为混合动力发动机只工作在理想工况下，没有传统发动机完全一样的起动加浓、怠速、大负荷加浓、急加速等工况。

六、参考文献

1、《Engine control system Diagnosis Manual》……………丰田汽车公司

2、《Prius REPAIR MANUAL （RM1076E） 》………………………丰田汽车公司

作者简介：陈国宏（1971.11-），男，广东佛山人，学士，高级工程师，高级技师，研究方向：汽车技术与服务。

基金项目：1、2021 年广东工贸职业技术学院“陈国宏汽车诊断维修技能大师工作室”（2021-DS-04）

2、2021年广东省普通高校创新团队项目《汽车行驶安全性能智能监控新技术创新团队》（2021KCXT076）

3、2022年德育特色案例培育项目“弘扬劳模精神，创新培养人才”