一輛2009款本田Insight混動車,客戶反饋啟動引擎時聽起來比平常慢一些,并且儀表臺上有IMA警告燈異常點亮,在點火時會顯示12V蓄電池圖標(biāo)。
接車后試車,點火開關(guān)一開啟,警告燈隨即點亮。啟動發(fā)動機時,啟動聲音非常類似于傳統(tǒng)的汽油發(fā)動機。本田這一款汽車的設(shè)計與傳統(tǒng)混合動力車型不同,它配備了 12V 啟動馬達(dá)。正常情況下,電動發(fā)電機會啟動發(fā)動機,這個過程應(yīng)該會瞬間完成啟動。
讀取故障代碼。發(fā)現(xiàn)發(fā)動機運行時,蓄電池電壓是11.9V,正常應(yīng)為14V。需要注意,這是一臺混合動力車型,沒有傳統(tǒng)的交流發(fā)電機,而是通過一臺直流-直流轉(zhuǎn)換器(DC/DC converter)將高壓蓄電池的電壓降至14伏左右,為12伏蓄電池充電。這部分信息將會對后面的故障診斷提供一定的幫助。
檢測到的故障代碼為:
P1448 - 智能動力單元 (IPU)模塊風(fēng)扇問題
進(jìn)一步診斷
如圖,根據(jù)技術(shù)資料及故障碼的流程圖可知:若同時存在故障碼 P1634和P1448,則需優(yōu)先排除 P1634 故障。

圖1 相關(guān)故障碼診斷流程圖
通讀故障碼對應(yīng)的流程圖及可能涉及的所有步驟,對 IPU 風(fēng)扇進(jìn)行驅(qū)動測試。但屏幕顯示超出量程,測試未能完成。根據(jù)流程圖的指示,找到位于儀表板下保險盒中的 53(10A)保險絲,發(fā)現(xiàn)此保險絲已經(jīng)熔斷。
按照流程建議,需要修復(fù) IPU 風(fēng)扇模塊或 MPI 模塊與53(10A)保險絲之間的導(dǎo)線短路問題。
無論對錯,這里決定不按流程圖的建議,而是選擇使用一個可復(fù)位的 5A 保險絲替代已經(jīng)燒斷的保險絲。如果其中任何一條線路存在短路,較低額定值的保險絲就會立即跳閘。
當(dāng)保險絲安裝完畢、點火開關(guān)開啟時,保險絲保持良好,并未跳閘。并且發(fā)動機啟動時,車輛使用電動發(fā)電機啟動而非 12V 起動機啟動,并且可以看到電池電壓為 14V,表明DC/DC 轉(zhuǎn)換器正在正常工作,MPI模塊是正常的。
若這一步按照流程圖進(jìn)行診斷,流程圖將會引導(dǎo)你走向一個雖然不算錯誤,但效率較低的方向。
接下來再次進(jìn)行IPU風(fēng)扇模塊驅(qū)動測試,此時保險絲熔斷導(dǎo)致測試失敗。保險絲熔斷觸發(fā)儀表盤警告燈亮起,并記錄故障碼。這些跡象指向IPU風(fēng)扇本身問題,佐證了P1448故障碼。
接下來,我們使用虹科Pico汽車示波器來定位故障。
拆除風(fēng)扇后蓋,使用通用引線將4個端子全部引出,接入Pico示波器,觀測各端子信號。
找到Pin4,發(fā)現(xiàn)它和53號保險絲是同一條線,使用電流鉗搭配保險絲延長線測量53號保險絲的電流信號。

圖2 示波器的連接
觀察波形可以發(fā)現(xiàn),風(fēng)扇啟動時存在明顯異常。
首先,藍(lán)色A通道所示的電源電壓被間歇性拉低。與此同時,黃色D通道顯示,風(fēng)扇啟動電流的峰值高達(dá)33A。該電流值已遠(yuǎn)超10A保險絲的熔斷限值,但由于電流呈脈沖形態(tài),保險絲并未立即熔斷。而當(dāng)電流持續(xù)維持在高位時,藍(lán)色A通道上的電源電壓出現(xiàn)下降,同時黃色D通道電流降至0A,表明保險絲最終熔斷。
結(jié)果可以表明:IPU風(fēng)扇故障導(dǎo)致該回路的10A保險絲熔斷,又導(dǎo)致MPI模塊斷電,進(jìn)而關(guān)閉DC/DC轉(zhuǎn)換器和高壓系統(tǒng),引發(fā)警告燈和啟動問題。

圖3 風(fēng)扇啟動時的相關(guān)波形
三相電機繞組測試
下一步是更換一個新的IPU冷卻風(fēng)扇。
但在新風(fēng)扇到貨之前,我們決定現(xiàn)拆開原來的IPU風(fēng)扇模塊,查看原來的風(fēng)扇模塊問題出在哪里。打開風(fēng)扇蓋板,可以看到里面的無刷三相電機,于是使用MT03A 毫歐表和電機測試儀檢查是否存在相間短路問題。
可以看到,所有相位的阻值都在80毫歐左右。如果有某個相位被短路,我們相位之間應(yīng)該會出現(xiàn)不平衡,但是并沒有。因此原本的IPU風(fēng)扇模塊的問題出在電路板的某一個部分,可能是其中一個 MOSFET 發(fā)生了故障,導(dǎo)致短路。

圖4 使用毫歐與電機測試儀檢查三相電機
在拿到新的風(fēng)扇后,我們也對繞組進(jìn)行了快速測試,以確保一切正常。如圖,所有相位的阻抗均為80毫歐,可以正常安裝了。

圖5 對新風(fēng)扇進(jìn)行三相電機檢測
更換新的IPU風(fēng)扇模塊后,再次進(jìn)行驅(qū)動測試。
采取相同的設(shè)置,接上可重置保險絲,并使用診斷儀執(zhí)行驅(qū)動動作測試。這次的測試可以順利完成,不再出現(xiàn)33A的電流峰值。電流在高速測試期間,也僅達(dá)到約3A。

圖6 更換新風(fēng)扇后進(jìn)行驅(qū)動測試
當(dāng)然,診斷儀實際上以低速、中速和高速三個不同的速度運行驅(qū)動動作測試。調(diào)整時間基準(zhǔn)后,我可以在一個屏幕上同時看到這三個速度。通過在紅色B通道(風(fēng)扇速度輸出)添加頻率數(shù)學(xué)通道,我們可以觀察到速度的不同變化。

圖7 調(diào)整時基觀察低、中、高三個速度
清除故障碼后,安裝好正確的10A保險絲,車輛的12V蓄電池以14V的電壓正確充電,車輛一切正常,故障排除!
Hongke Pico
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