一辆行驶里程约3.2万km、 搭载8ZR-FE雷竞技最新官网苹果的2016年丰田卡罗拉混合动力轿车。该车因偶尔无法行驶而进店报修。用户反映:该车偶尔出现无法行驶的故障,同时组合仪表上的主警告灯、雷竞技最新官网苹果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”(图1)。
维修人员接车后,首先试车验证故障现象。踩下制动踏板,按下电源开关,仪表板上的“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。与用户沟通得知,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冀子板,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,连接诊断仪(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。
用诊断仪进行检测,读取的故障码有:“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(图2),分别监测MG1和MG2的转子磁极位置、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MG ECU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MGECU对MG1、 MG2矢量控制的基础信号。
当转子从特定位置正向旋转180°时,励磁线圈、检测线圈S和检测线圈C的输出波形如图3所示。
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,MG ECU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。根据相关电路图(图4),拆下维修服务插销,等待10min,断开蓄电池负极电缆,断开MGECU线束插接器B27,用万用表测量端子5与端子6之间的电阻(即MG2解析器励磁线圈的电阻),为13.0Ω。测量端子1与端子2(检测线圈S)之间的电阻,为20.5Ω。测量端子4与端子3(检测线圈C)之间的电阻,为20.5Ω,与维修手册的标准值基本相符。
依次测量MG ECU线束插接器B27端子1、端子2、端子3、端子4、端子5、端子6与车身搭铁之间的电阻,均大于1.0×10 6Ω,正常。将插接器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,车辆又能够正常行驶。
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,故障现象再次出现。立即用高压气枪将雷竞技最新官网苹果舱内及底盘部件上的水进行局部吹干,从而划分区域进行排查。当清理MG2解析器线束插接器上的水时,发现插接器内部渗水,仔细检查发现防水密封套已缺失,怀疑与之前的事故维修有关。
推测在下雨天,雨水顺着线束慢慢渗入到MG2解析器的插接器内部,使得解析器信号线出现短路故障,导致车辆无法行驶。仔细检查MG2解析器端子,发现端子已经出现轻微的氧化腐蚀。
使用除锈剂清理MG2解析器端子上的氧化物,并更换MG2解析器插接器。用诊断仪清除故障码,再次使用高压水枪对车辆进行淋雨测试,故障现象不再出现,于是将车辆交还给用户。1个月后对用户进行电话回访,用户反映车辆一切正常,至此,故障彻底排除。