【奔驰s400hybrid】奔驰S400混合动力无法启动

症状：2010年，一辆奔驰S400混合动力轿车无法启动，被带到公司维修。

故障诊断：使用奔驰诊断仪器检测，在SG-BMS（蓄电池管理系统控制单元）中存储以下故障码（如图1所示）：

图1 故障码

0AA61E：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（已存储的）

0AA61A：高电压车载电网中存在一个绝缘故障，低于电阻极限值（当前的和已存储的）

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）中没有故障码。

无论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、电气其他线路，对车身接地线分别存在绝缘电阻。如果这些绝缘电阻过小，则意味着绝缘不良故障。车辆在行驶过程中，BMS高压蓄电池控制单元一直对绝缘电阻进行检测，如果绝缘电阻异常，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故障的具体位置。这种方法相对比较简单，前提条件是诊断仪中必须提供绝缘电阻的数据流，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烦琐一些，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，正常数值应该大于1000kΩ。如果绝缘电阻值小于1000kΩ，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，点击进入SG-BMS控制单元，读取数据流：BMS数据流中的绝缘电阻值为225kΩ，标准值应该大于1000kΩ。说明高电压车载电网中的绝缘电阻值过小，因而BMS系统会出现绝缘故障码。

值得提醒的是，检修混合动力系统的高压部件，必须严格遵守奔驰高压安全的相关规则，例如使用诊断仪进入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（如图2所示），此时观察BMS的数据流，如果绝缘电阻大于1000kΩ，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1000kΩ，或者绝缘电阻值不变，则进行第2步。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（如图3所示），说明问题不是出现在DC/DC转换器及其高压线束。

图3 BMS的部分数据流

（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5000kΩ，说明问题出现在DC/AC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（如图4所示），观察BMS的绝缘电阻数据，如果绝缘电阻为5000kΩ，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1000kΩ，说明问题出现在AC/DC转换器和高压线束上。

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，如图5所示。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，其中包括高电压保险丝盒 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 DC/AC转换器N19/1

实际测试中，断开空调泵上的高压连接插头，BMS的绝缘电阻数值变为5000kΩ，说明问题出现在高压空调泵上。断开空调泵上的高压插头后，用短接线跨接连接至高压空调泵上的低压线束插头5号与6号接脚（如图6所示），即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”（如图7所示）。这里BMS控制单元的故障码可以顺利删除，车辆可以正常启动。

图6 跨接互锁电路

图7 BMS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8所示，电动制冷压缩机包括3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，并将其供至三相电动机；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，制冷剂得到压缩并进入这些腔室中，直至达到中心处排出。发动机控制单元通过CAN I总线控制电动制冷压缩机工作。

最后，更换高压空调泵后，故障排除。