丰田普瑞斯混合动力车无法行驶

深圳技师学院 李清明

故障现象 一辆2006款丰田普瑞斯混合动力车，搭载丰田THS-Ⅱ混合动力系统和1NZ-FXE发动机。车主反映，前段时间，该车组合仪表上的READY指示灯有时无法点亮，车辆无法行驶；有时可以点亮，但混合动力系统故障灯点亮，车辆只能低速行驶；最近情况严重了，READY指示灯彻底无法点亮，车辆无法行驶了。

故障诊断 用故障检测仪检测，发现混合动力控制系统中存储故障代“P3000 蓄电池控制系统”，混合动力蓄电池系统中存储故障代码“P3012 蓄电池块2电量变弱”，ABS系统中存储故障代码“C1259 HV系统再生故障”“C1310 HV系统故障”。查看故障代码P3012的停帧数据（图1），可知故障发生时，蓄电池块1电压（Battery Block Vol-V01）为17.03 V，蓄电池块2电压（Battery Block Vol-V02）为17.09 V，其他蓄电池块的电压均在16.80 V左右，虽然蓄电池块1和蓄电池块2的电压偏高，但并没有超出正常范围，系统并没有明显异常；接着查看故障代码P3000的停帧数据，也未见异常。

清除故障代码，重新起动车辆，READY指示灯能点亮，接着混合动力系统故障灯也点亮；熄火后重新起动车辆，READY指示灯再也无法点亮。此时再次读取混合动力蓄电池系统中的故障代码，显示为“P0AC0 混合型电池组电流传感器电路”“P0AFA 混合型蓄电池系统电压低”。查看故障代码P0AFA的停帧数据（图2），发现蓄电池块1电压为8.50 V，蓄电池块2电压为-8.26 V，蓄电池块3电压为25.11 V，蓄电池块4电压为-15.15 V，蓄电池块5电压为24.91 V，蓄电池块6电压为-17.21 V，蓄电池块7电压为-1.80 V，这7个蓄电池块的电压明显不正常；其他蓄电池块的电压均约15.20 V，正常。用故障检测仪快照功能摄下数据流（图3），然后在电脑上用丰田“Intelligent Viewer”软件回放，发现蓄电池块1～蓄电池块7的电压在不断变化，且变化数值很大。

分析混合动力蓄电池电压采样部分的相关电路（图4），可知混合动力蓄电池ECU通过电压采样线监测14组蓄电池块的电压，数据流上显示的蓄电池块1电压为导线连接器B12端子11和端子22间的电压，蓄电池块2电压为导线连接器B12端子21和端子11间的电压……依次类推，蓄电池块14电压为导线连接器B12端子15和端子5间的电压。实际上，数据流显示的蓄电池块电压是2个电池模块串联后的电压，而每个电池模块的额定电压为7.2 V（每个电池模块由6个单格镍氢电池串联而成），视充电量不同，一般在7.5 V左右，因此数据流中显示的蓄电池块电压一般在15 V左右，发电机MG1发电期间会高些。

诊断至此，怀疑混合动力蓄电池电压采样电路存在故障。由于混合动力蓄电池电压采样电路位于混合动力蓄电池总成内，决定拆下混合动力蓄电池总成进行检查。关闭电源开关，断开低压辅助蓄电池负极，拔下检修塞，等待5 min～10 min，然后拆下混合动力蓄电池总成（图5）。如图6所示，找到混合动力蓄电池ECU；脱开混合动力蓄电池ECU导线连接器B12，发现有3个端子已腐蚀（图7），且混合动力蓄电池ECU侧的端子已断在导线连接器B12内部。查看导线连接器B12的端视图（图8），可知腐蚀的3个端子分别为端子19、端子20和端子21；在结合图4可知，腐蚀的3个端子分别对应蓄电池块2、蓄电池块4和蓄电池块6的电压采样线。

图5 混合动力蓄电池总成

图6 高压蓄电池ECU及高压配电盒部件位置

拆检混合动力蓄电池ECU，在腐蚀端子连接的PCB板位置可见腐蚀物（图9），这会导致短路，从而可能导致电池模块异常放电。想到此，决定测量各个电池模块的电压。经测量发现，第2块、第3块、第4块电池模块的电压基本为0 V，其他电池模块的电压为7.5 V左右。拆下这3块电池模块，再次确认电池模块的电压，仍为0 V（图10），说明电池模块过度放电。

图7 导线连接器B12腐蚀

图8 导线连接器B12端视图

图9 混合动力蓄电池ECU端子在PCB板位置堆积有腐蚀物

图10 拆下电池模块测量电压

故障排除 用酒精清洁导线连接器B12和混合动力蓄电池ECU上腐蚀的端子，并用压缩空气吹干；由于混合动力蓄电池ECU端子19、端子20和端子21已完全腐蚀，从PCB板贴片电阻处分别焊接导线，并与导线连接器B12上对应的导线连接，对此处线路进行绝缘处理后装复。为保证各个电池模块的电压一致（均在7.6 V±0.1 V），使用可调直流电源对单个电池模块进行充电（图11），对电压过低的，刚开始充电时使用低电压、低电流进行充电，然后逐渐提高充电电压至7.9 V；对电压偏低的，以7.9 V进行充电，直到充电电流接近0 A。

图11 使用可调直流电源对单个电池模块进行充电

将充好电的单个电池模块重新装到混合动力蓄电池上，然后将混合动力蓄电池总成装回车上。安装检修塞，连接辅助电池负极，起动车辆，READY指示灯正常点亮。用故障检测仪检测，无故障代码存储；再次用故障检测仪快照功能摄下数据流（图12），并在电脑上用丰田“Intelligent Viewer”软件回放，发现各个蓄电池块的电压均为16.50 V左右（电机MG1工作），正常，故障排除。

图12 故障排除后各蓄电池块的电压数据（截屏）