2010款奔驰S400混合动力无法启动

◆文/福建 陈育彬

陈育彬长期专注于高端名车维修和职业教育培训，具有20年维修经验，硕士学历。主要著作有《新款轿车防盗系统检修、遥控器设定与保养灯归零手册》、《新款轿车技术咨询案例汇编》。

故障现象

一辆2010款奔驰S400混合动力车无法启动，拖至公司进行维修。

故障诊断与排除

接车后，使用奔驰专用诊断仪进行检测，在SG-DDW(直流/直流转换器控制单元)和SG-EM控制单元(DC/AC转换器N129/1)中没有发现故障码，但在SG-BMS(蓄电池管理系统控制单元)读取到两个故障码0AA61E和0AA61A。

故障码0AA61E的含义是：高电压车载电网中存在一个绝缘故障，电阻值处于允许范围之外；故障码状态为“已存储”。

故障码0AA61A的含义是：高电压车载电网中存在一个绝缘故障，低于电阻极限值；故障码状态为“当前的和已存储的”。

无论是在混合动力汽车还是在纯电动汽车的高压电气系统中，电气设备(例如高压电池组、DC/AC转换器、DC/DC转换器、高压空调泵等)正、负极接线端子及其连接线束对外壳、其它线路对车身接地线都存在绝缘电阻。如果这些绝缘电阻值过小，则意味着绝缘不良故障。在车辆行驶过程中，BMS高压蓄电池控制单元一直对绝缘电阻进行监测，如果绝缘电阻值异常，车辆将停止高压电输出。

关于绝缘电阻的测量有两种方法：

第一，读取绝缘电阻的数据流，可以使用排除法来判断绝缘电阻值异常的具体位置。这种方法相对比较简单，前提条件是诊断仪器中必须提供绝缘电阻值的数据流，对于这一点，奔驰公司做得比较完善。

第二，通过绝缘表(又称摇表)测量高压线束或高压部件的绝缘电阻值。这种方法的实际操作过程相对繁琐一些。需要注意的是：在测量绝缘电阻之前，必须断开高压电池电源。奔驰S400混合动力系统的绝缘故障判断相对比较简单，因为在BMS系统中可以直接读取绝缘电阻的数值。正常情况下，绝缘电阻数值应该大于1 000kΩ。如果绝缘电阻值小于1 000kΩ，可以通过断开高压蓄电池上的DC/DC转换器高压插头和DC/AC与高压空调泵的公共高压插头进行判断。

连接奔驰诊断仪器，点击进入SG-BMS控制单元，读取数据流如下：BMS数据流中的绝缘电阻值为225kΩ，标准值应该大于1 000kΩ。说明高电压车载电网中的绝缘电阻值过小，因而BMS系统会存储与绝缘相关的故障码。

值得提醒的是，检修混合动力系统的高压部件，必须严格遵守奔驰公司高压安全的相关规则，例如使用诊断仪器进入BMS系统，执行高压系统的断电操作后，从诊断仪器中读取DC/AC、DC/DC、BMS系统的高压车载电网电压，或者从仪表上读取高压车载电网电压的数值降为12V，这些操作是不可或缺的。本文为了叙述的简洁，省略了高压系统断电的相关安全描述，但并不意味着在实际维修过程中高压系统安全操作的步骤可以忽略。

关于绝缘电阻故障的检修方法如下：

1.执行高压断电操作后，可以先拔下BMS上的DC/DC高压插头(图1)，此时观察BMS的数据流，如果绝缘电阻大于1 000kΩ，说明问题出现在DC/DC转换器及其高压线束上，这样就可以缩小检修的范围。如果拔下BMS上的DC/DC转换器插头后，绝缘电阻仍然小于1 000kΩ，或者绝缘电阻值不变，则进行第2步。在实际检测中，拔下DC/DC转换器高压插头，BMS的绝缘电阻数据流仍然为225kΩ(图2)，说明故障点不在DC/DC转换器及其高压线束上。

图1 故障车BMS上的高压插头

图2 故障车BMS上的部分数据流

图3 DC/AC转换器N19/1

2.断开BMS上的DC/AC与高压空调泵的公共高压插头。如果断开该插头后，绝缘电阻值达到5 000kΩ，说明故障点可能在DC/AC转换器(图3)或高压空调泵及其高压线束上。这时，可以连接好BMS上的两个高压插头，接着断开高压空调泵上的高压插头(图4)，观察BMS的绝缘电阻数据，如果绝缘电阻为5 000kΩ，说明绝缘故障出现在高压空调泵上。如果绝缘电阻仍然小于1 000kΩ，说明问题出现在AC/DC转换器和高压线束上。

图4 高压空调泵

DC/AC 转换器(N129/1)，又称电力电子控制单元，或称能量管理模块、电源电子装置。它位于发动机右侧排气歧管的下方，通过隔热板保护其免受热辐射。DC/AC转换器是高电压线束的部件，其中包括高电压熔丝盒 F70和相关的高压导线。也就是说DC/AC转换器与高压线束为一体，不能单独更换。如果线束中的其中一个部件发生故障，则必须将DC/AC转换器与相连接的高压导线一同更换。

图5 跨接互锁电路

对故障车进行测试，断开空调泵上的高压连接插头，BMS的绝缘电阻数值变为5 000kΩ，说明故障点在高压空调泵上。断开空调泵上的高压插头后，用短接线跨接至高压空调泵上的低压线束插头5#和6#接脚(图5)，也就是将高压空调泵上低压线束插头的互锁电路短接(关于互锁电路，本文由于篇幅的原因不作详细的阐述)，这时BMS上的互锁电路数据流显示“无错误”(图6)。此时，BMS控制单元的故障码可以被顺利地删除，车辆可以正常启动。

图6 跨接互锁后BMS上的数据流

熄火后，再次将高压空调泵的高压插头接上，连接好低压插头，再次读取BMS的绝缘电阻数据流为225kΩ，由此可以判断高压空调泵内部的绝缘电阻值过小。如图7所示，电动制冷压缩机包括三个主要部件：第一部分为逆变器(控制单元)，可将高电压车载电气系统的126V直流电压转换为交流电压，并将其输出至三相电动机。第二部分为三相电动机，用于驱动涡旋式压缩机。第三部分为涡旋式压缩机，该压缩机包括两个嵌套式蜗壳，其中一个是固定的，另一个可以在前者内部做圆周运动。在此过程中，蜗壳反复地相互接触，在卷绕中形成数个逐渐变小的腔室。这样，制冷剂被压缩并进入这些腔室中，直至从中心处排出。发动机控制单元通过CAN I总线控制电动制冷压缩机工作。

图7 电动高压空调泵

更换高压空调泵总成后，该车故障被彻底排除。

维修小结

对于混合动力或纯电动汽车故障，由于涉及到高压供电系统，许多汽修同行经常会束手无策，但如果能系统掌握相关系统的工作原理及系统架构，故障检测反而会更简单。具体到本案例，高压空调泵故障看似与车辆无法启动没有直接的因果关系，但如果能顺利读取并正确解读故障码，按照故障码提示的信息进行检测，能避免少走弯路，很快就能找到故障点。

最后，需要特别强调的是，检测与高压供电系统相关的故障时，务必严格遵守安全操作规范，安全第一！