故障现象
一辆行驶里程约8.8万km、装配272.974发动机及722.950变速器的2012年奔驰S400混合动力轿车。该车发动机无法启动。
故障诊断
混合动力系统发动机无法启动的可能原因有：
节气门驱动机构机械损坏；缺少发动机转速信号；在点火顺序中有碰撞信号；蓄电池电量不足；燃油压力过低；发动机基本正时错位；启动机及其线路故障；驾驶认可系统3（DAS3）不允许启动；保护开关（A100s1）未施加开启电压。
接车后，尝试启动发动机，经多次启动均没有任何反应；检查低压车载电网电压，约为11.7 V，高压车载电网电压约为127.7 V，这表明高低压蓄电池的SOC电量充足。用燃油压力表检查燃油压力，燃油压力为400 kPa，正常。
连接STAR-DAS进行故障诊断，
（1）在发动机电子设备（ME）控制单元（N3/10）中读到2个故障代码，故障代码U011000的含义是“与电动机A控制单元的通信存在功能故障（当前）”，故障代码U011081的含义是“与电动机A控制单元的通信存在功能故障，接收到错误的数据（当前）”；
（2）在SG-EM功率电子装置控制单元（N129/1）中存储有故障代码P0A1E00，含义是“功率电子装置控制单元（N129/1）部件存在故障（当前）”；
（3）在SG-DDW直流／直流（DC/DC）转换器控制单元（N83/1）中存储有2个故障代码，故障代码P0A0E00的含义是“高压车载电网的联锁回路存在偶发性功能故障（已存储）”，故障代码U010000的含义是“与发动机电子设备（ME）控制单元的通信存在故障（当前）”；
（4）在SG-BMS蓄电池管理系统控制单元（N82/2）中存储有故障代码011000，含义是“与电动机A控制单元的通信存在功能故障（当前）”。
虽然在发动机电子设备（ME）控制单元（N3/10）中没有存储与电子风扇有关的故障代码，但该车的电子风扇却一直常转，可能是接收到错误的数据所致。根据故障引导检查控制单元的通信，检测结果显示“与控制单元HSG的通信是成功的”，说明该车控制单元的通信正常。
由以上初步检查结果分析，该车的故障可能会出现在以下几个方面：相关线路故障（首要排除）；功率电子装置控制单元（N129/1）故障；SG-BMS蓄电池管理系统控制单元（N82/2）故障；发动机电子设备（ME）控制单元（N3/10）故障；混合动力控制器区域网络（CAN）电位分配器连接器（X30/44）损坏。
查阅混合动力系统相关资料，结合以往对此车的了解及经验，先对各控制单元的供电熔丝、搭铁点及各控制单元高低CAN线的电压信号进行测量，均未发现异常；检测混合动力控制器区域网络（CAN）电位分配器连接器X30/44（图1，位于前部带熔丝和继电器模块的SAM模块N10/1之后）端子1与端子2之间的电阻，为59.5 Ω（标准值为55Ω～65Ω），正常。
故障诊断仪引导提示检测控制单元电阻，按照图2所示的电路进行控制单元电阻的检测，实测DC/DC转换器控制单元（N83/1）的电阻约为48.5kΩ，蓄电池管理系统控制单元（N82/2）的电阻约为49 kΩ，发动机电子设备（ME）控制单元（N3/10）的电阻为51 kΩ，电动制冷压缩机（A9/5）的电阻为24 kid -26 k0，功率电子装置控制单元（N129/1）的电阻约为48 k4。
从检测结果数据看，电动制冷压缩机（A9/5）的内部阻值过低，很可能是电动制冷压缩机（A9/5）损坏，但是因为该车空调系统制冷功能是正常的，单凭该数据并不能确定电动制冷压缩机（A9/5）损坏，只能找到相同型号电动制冷压缩机（A9/5）进行互换进行验证。正好车间有一辆在修的奔驰S400轿车，于是测量数据进行对比，测量结果与原车一样，这说明该原车的电动制冷压缩机（A9/5）是正常的。
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考虑到该车CAN通信故障和无法启动故障很有可能是同一个故障原因造成的。于是，就先对故障代码P0A0E00进行引导检测，读取到DC/DC转换器控制单元（N83/1）中高压车载电网电压的实际值为9.2 V，电压却为低压安笙电压，因此怀疑是蓄电池或者蓄电池的连接有问题。
于是决定检查部件A100（高压蓄电池模块）上的导线连接器是否安装到位，拔下A100（高压蓄电池模块）上的导线连接器观察，未发现异常，重新插回A100（高压蓄电池模块）导线连接器（注意：不允许导线连接器歪斜，否则导线连接器无法完全插上，可能导致互锁回路断路）后试车，故障依旧。
接着对故障代码P0A1E00进行引导检测，检查功率电子装置控制单元（N129/1）内的软件（SW）版本，为12.04.00，无需升级。用故障检测仪检测功率电子装置控制单元（N129/1）中记录的“总电容量的初始值”，为1037μF，正常，接着评估功率电子装置控制单元（N129/1）中记录的“总电容量的平均值”，为0μF，小于800μF，则必须更换功率电子装置控制单元（N129/1）。
从以上分析判断，是由于功率电子装置控制单元（N129/1）出现故障导致整个高压车载电网电压都降至低压安全电压。因此需要更换功率电子装置控制单元（N129/1）后再进行后续故障诊断。
更换功率电子装置控制单元（N129/1）后，连接故障检测仪进行在线编程。编程完成后重新读取DC/DC转换器控制单元（N83/1）中高压车载电网的电压，为122 V（正常为48 V～150 V），说明高压车载电网的电压恢复正常。重新读取故障代码，所有控制单元内均无故障代码存储，电子风扇也不再常转。
尝试启动车辆，但发现该车还是无法启动，在启动的过程中，观察到，启动前仪表盘上显示的高压电电量为57%，但在按下启动按键后仪表盘上显示的高压电电量迅速下降至0%。难道是高压蓄电池的电量不足吗？于是外接充电机进行充电，大约充电20 min后试车，故障现象还是和之前一样。
那么会不会是高压蓄电池损坏呢？如果高压蓄电池损坏那又是什么原因造成的呢？电动机的运作会不会受干扰或受阻碍呢？于是用扭力扳手尝试转动曲轴，却发现曲轴无论是顺时针还是逆时针一点都转不动，这充分说明该车发动机的机械部分存在故障，于是决定解体发动机进行检查。
在解体发动机的过程中，发现启动发电机的磁铁绝缘块脱落（图3）后卡在线圈上，将线圈卡死，从而导致发动机无法运转，由于发动机机械卡死，启动阻力过大，瞬间耗尽高压蓄电池电量，从而导致上述故障的产生。
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故障排除
更换启动发电机和功率电子装置控制单元（N129/1）后，连接故障检测仪进行在线编程后，对高压车载电网进行初始化，激活车载高压电系统后试车，发动机启动顺利，故障彻底排除。
发表于 2021-1-18 14:26:30
