2006年丰田普锐斯起步抖动

上海/刘华伟

2006年丰田普锐斯起步抖动

上海/刘华伟

图1 丰田第二代混合动力系统

VIN：LFMCFB0E963××××××。

车型：2006年第二代油电混合版丰田普锐斯，搭载1．5L1NZ-FXE发动机和P112电动无级变速器。

行驶里程：62780km。

故障现象：客户来店反映，该车之前行驶20km/h左右时车辆会有明显的抖动，在其他厂维修多日，检查更换过变频器、维修变速器后原先故障非但没有改善，反而车辆起步时也出现抖动现象。

故障诊断：接车后，全车控制模块检查没有故障存储，随客户试车时发现该车在起步加速时车身抖动明显，行驶至20km/h时，车身还会产生一次震动且冷车时较为严重，其他工况下均表现正常。

该车采用的是丰田第二代混合动力系统THS（如图1所示），全称Toyota Hybrid System，属于混联式混合动力。

该车搭载的1．5L汽油发动机，采用Atiknson循环热效率高，膨胀比大。通过减小燃烧室容积，提高压缩比。采用VVT-i（智能可变气门正时）装置，可以根据工况准确调整进气门开启与关闭时刻，始终保持最大充气效率。发动机的最高转速在5000r/min。发动机转速的提高使发电机旋转更快，提高加速时的驱动力，改善了燃油效率。

HV蓄电池（如图2所示）。采用强化的镍金属氢化物电池共用28 块168个单格，额定电压为201．6V，更加紧凑且性能更好。

带换向器的变频器（如图3所示）。主要功用是将HV蓄电池的高压直流电转换为三相交流电来驱动变速器驱动桥的MG1和MG2。此外，变频器也可将MG1发电机的交流电转换为直流电存储于HV蓄电池中。另外还能将HV蓄电池的高压电DC 的12V为车身电器提供工作电压，也能将蓄电池的201．6V的直流高压电转换为201．6V的交流高压电供空调压缩机使用。

混合动力驱动桥。混合动力驱动桥由MG1、MG2和行星齿轮组组成，THS控制系统根据工况灵活的控制发动机和MG1、MG2，使车辆平稳前行实现无级变速。

THS的核心是用行星齿轮组组成的动力组合器（如图4所示），用于协调发动机和电动机的运动和动力传递。

MG1 、MG2为三相交流永磁同步电机，为车辆提供驱动力。MG2通过齿轮和链条传动机构与前轮连接，并在车辆减速时充当发电机给电池发电。MG1与太阳轮连接，可为MG2供电并给蓄电池充电，同时也用作启动机启动发动机。发动机直接与行星架连接。

图2 HV电池总成

图3 变频器

图4 动力组合器

车辆起步时发动机并不工作，HV蓄电池直接给MG2供电来驱动车辆，如图5所示。

继续行驶时发动机由MG1启动，这时发动机会带动MG1发电供MG2的电机使用，也可将剩余电量存储至HV蓄电池当中，如图6所示。

大负荷工况下发动机会与电动机双动力输出。MG1和HV蓄电池都将会给MG2提供电流来补充发动机动力，如图7所示。

减速时系统将停止供电，而MG2被车轮驱动作为发电机将电能存储在HV蓄电池当中，如图8所示。

结合故障现象与系统功能分析，该车起步抖动或与MG2 以及负责MG2电能输出的变频器有关，加之这个故障是由于维修变速箱引起的，所以将故障点锁定在MG2的驱动电机上，而20km/h时的抖动正好是发动机工作的接入点，有可能是发动机本身的故障或MG1启动电机以及与控制电机的变频器有关。由于之前的维修已经更换过变频器，于是将故障锁定在发动机与变速器两个部件上，发动机进行检查时发现节气门、火花塞积炭严重，更换火花塞且清洗节气门后发现20km/h时的抖动感消失，冷车试车正常，这时只剩起步抖了。征得客户同意后将变速器拆下检查，内部的机械部件以及MG2线圈没有发现明显的异常。 为了验证推断还是更换了一个同型号的旧的线圈组。

故障排除：更换了MG2电机和更换发动机火花塞且清洗喷油器及节气门后故障排除。

故障总结：车辆保养的不及时引发的系列问题从小到大，恶性循环。而如今的汽车代表了民用的最高科技，技术日新月异，需不断的学习才能跟得上行业发展，只有这样处理起问题来才能得心应手事半功倍，节约了维修时间给客户节省了维修成本。

图5 车辆起步

图6 行驶中

图7 大负荷工况

图8 减速行驶