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摘 要：本文详细调研了插电式混动汽车（PHEV）研发过程中路试验证阶段出现的问题，并按照问题的严重程度及出现的频次进行了分类，重点分析了车辆无法上高压故障的原因及解决措施，为后续插电式混合动力汽车的开发提供参考。
关键词：插电式混动汽车 路试 上高压 故障 解决措施
Failure of High Pressure in Road Test of PHEV Model and its Solution
Zhou Zhe Huang Zupeng Cai Deming Gao Zucheng Chen Renze
Abstract：In this paper， the problems occurred in the road test certificate stage of Plug-in hybrid vehicle （PHEV） in the research and development process were investigated in detail， and the problems were classified according to the severity and frequency of the problems， and the causes and solutions for the failure of the vehicle on the high voltage were mainly analyzed， to provide reference for the subsequent development of PHEV.
Key words：PHEV， road test， high pressure， fault， solution
1 前言
随着近十多年我国对新能源汽车行业的大力支持，近年来我国的新能源汽车产销量逐年攀升，呈现了一幅欣欣向荣的态势。2020年国务院发布了《新能源汽车产业发展规划（2021—2035年）》，明确新能源汽车的定义包括纯电动汽车（BEV）、插电式混合动力汽车（PHEV）和燃料电池汽车（FCV）三类，并提出了到2025年我国新能源汽车的销量要占到全国新车总销量的20%，这更加坚定了我国汽车行业将全面进行电气化变革的决心。目前，国内各大汽车生产企业在大力发展纯电动汽车的同时，也在积极布局插电式混合动力汽车的研发。
2 插电式混动汽车
插电式混动汽车既具有传统燃油发动机，也具有驱动电机，可分别在纯电驱动模式、纯燃油驱动模式及混动模式下运行。按照驱动电机的数量及其在整车上的布置位置不同，插电式混动汽车可以分为P0、P1、P2、P3、P4等多种技术路线，然而，不论何种路线，插电式混动汽车无论是在整车系统架构、整车控制策略还是动力总成的硬件系统上，其复杂程度都远大于燃油车及纯电动汽车。
3 插电式混动汽车路试
由于插电式混动汽车十分复杂，因此模拟用户使用工况的路试验证在插电式混动汽车的开发过程中显得尤其重要。只有对整车及混合动力系统进行充分验证，并将出现的问题彻底解决，才能向客户交付安全、舒适及节能的产品。为此，本文选取了一款P2+P4串并联结构的插电式混动汽车进行深入研究，P2驱动电机（也是发电机）置于K0离合器与变速器之间，与AMT变速器一起组成DHT混动专用变速器，P4驱动电机置于后桥上，该车型为四驱车型（图1）。
该插电式混动汽车从正式工装阶段开始总共进行了三轮路试验证，在路试过程中共产生了443个路试问题。如图2所示，对路试过程成出现的故障问题进行整理后可以分成13类故障，其中，整车无法上高压故障为出现频次最高的故障。由于上高压是实现行车的前提条件，且高压系统还涉及车辆及人员的安全问题，因此本文重点对插电式混动汽车路试过程中无法上高压的故障原因进行分析并提出相应的解决措施。
4 车辆无法上高压原因分析
4.1 软件问题导致车辆无法上高压
路试过程中多次出现因整车控制器软件问题导致上高压失败，分析发现主要是整车控制器软件设计问题导致。例如由于上电时整车控制器控制DC/DC（逆变器）使能请求逻辑不合理，导致车辆预充失败，导致无法上高压。又比如出现整车控制器对后碰故障诊断条件设置不合理导致车辆误报后碰故障，最终导致车辆无法上高压。
4.2 线束问题导致车辆无法上高压
线束故障也是导致无法上高压的重要原因之一，分析故障车辆发现主要存在两类原因;其一为装配不当导致，在前期的样车制造中，由于策略的变化经常导致零件的增减及位置变更，但此时线束样件已经加工完成，因此样车装配时往往会存在飞线情况，飞线的稳定性差可以说是导致故障发生的重灾区。其二就是样车试验过程中各个区域需要不断的采集数据，因此经常在OBD诊断口、线束接插件位置临时接线采集数据，但因各区域工程师对线束进行改制的技能水平参差不齐，导致车辆路试颠簸后出现线束短路从而引发故障。
4.3 零件进水导致车辆无法上高压
高压系统涉及电安全问题，因此对线束接插件及关键零件的密封性要求达到IP67级别，并设计了完善的绝缘检测系统。一旦出现绝缘检测失败将导致车辆无法上高压。在路试过程中，因零件进水/液导致无法上高压的故障比例较高，比如雨水通过P2驱动电机上方工艺孔进入到内部导致传感器失效，再如冷却液进入到离合器控制模块接插件导致锈蚀而出现故障，最终导致无法上高压。
5 车辆无法上高压解决措施
5.1 加强软件及系统架构开发能力建设，建设完善的软件开发、测试、验证流程
随着汽车由单纯的出行代步属性向智能化、网联化等多功能的智能移动空间属性转变，汽车功能的越来越强大，控制模块越来越多，软件也越来越复杂。虽然每个模块后面都有供应商资源在支持开发，但作为主机厂拥有强大的软件集成能力及系统架构设计能力必不可少，这样才能充分整合各个供应商优势资源。主机厂只有一开始从顶层就将系统架构设计好，将各个模块功能规范定義清楚，各个子模块供应商才会按照规范有条不紊进行软件开发，后面的验证才会少走弯路。
同时针对路试过程中出现的各类软件问题，在优化软件后必须及时更新软件版本并刷写到所有的路试车辆上进行再次验证，只有这样才能避免出现每辆路试车软件版本不一致问题，确保所有软件得到统一且充分的验证。
5.2 加强试验样车的改制及返修管理
整车线束涉及范围广，几乎每个子系统都与线束存在或多或少关联，路试样车由线束问题引起的故障非常多，浪费了大量资源去解决这些问题。因此需要加强对相应工程师的线束基础知识培训，需要掌握基本的插拔、改制技能;同时，针对路试过程中样车的返修、更换及改制等操作，建议统一由试验机构安排技师执行，尽力避免因人为因素导致线束问题从而最终引起整车故障，浪费资源。
5.3 加强零件密封性检查
针对有密封性要求的零件，首先在设计阶段时针对密封性需要进行专项评审及检查，尽量避免因此导致设计二次变更;其次，在对这些零件进行装配、返修时，需要建立操作规范及有针对性的检查，避免因人为因素破坏其密封性导致液体进入从而引发故障。
6 结语
本文针对插电式混动汽车路试过程中出现的无法上高压故障进行了原因分析并提出改善措施，希望为后续混动车型的开发及路试验证提供参考，规避同样故障重复出现，减少设变频次提高设计准确度，从而提高开发效率。
基金项目：广西创新驱动发展专项资助项目（桂科AA18242039）;柳州市科学研究与技术开发计划资助项目（2018AD10501）
参考文献：
[1]黄康，黄祖朋.新车型路试项目质量管理存在的问题及其优化方法[J].内燃机与配件2020（19）.
[2]刘晓玫，耿继明.路试检验汽车制动性能常见问题与分析.汽车维护与修理 2010（7）.
关键词：插电式混动汽车 路试 上高压 故障 解决措施
Failure of High Pressure in Road Test of PHEV Model and its Solution
Zhou Zhe Huang Zupeng Cai Deming Gao Zucheng Chen Renze
Abstract：In this paper， the problems occurred in the road test certificate stage of Plug-in hybrid vehicle （PHEV） in the research and development process were investigated in detail， and the problems were classified according to the severity and frequency of the problems， and the causes and solutions for the failure of the vehicle on the high voltage were mainly analyzed， to provide reference for the subsequent development of PHEV.
Key words：PHEV， road test， high pressure， fault， solution
1 前言
随着近十多年我国对新能源汽车行业的大力支持，近年来我国的新能源汽车产销量逐年攀升，呈现了一幅欣欣向荣的态势。2020年国务院发布了《新能源汽车产业发展规划（2021—2035年）》，明确新能源汽车的定义包括纯电动汽车（BEV）、插电式混合动力汽车（PHEV）和燃料电池汽车（FCV）三类，并提出了到2025年我国新能源汽车的销量要占到全国新车总销量的20%，这更加坚定了我国汽车行业将全面进行电气化变革的决心。目前，国内各大汽车生产企业在大力发展纯电动汽车的同时，也在积极布局插电式混合动力汽车的研发。
2 插电式混动汽车
插电式混动汽车既具有传统燃油发动机，也具有驱动电机，可分别在纯电驱动模式、纯燃油驱动模式及混动模式下运行。按照驱动电机的数量及其在整车上的布置位置不同，插电式混动汽车可以分为P0、P1、P2、P3、P4等多种技术路线，然而，不论何种路线，插电式混动汽车无论是在整车系统架构、整车控制策略还是动力总成的硬件系统上，其复杂程度都远大于燃油车及纯电动汽车。
3 插电式混动汽车路试
由于插电式混动汽车十分复杂，因此模拟用户使用工况的路试验证在插电式混动汽车的开发过程中显得尤其重要。只有对整车及混合动力系统进行充分验证，并将出现的问题彻底解决，才能向客户交付安全、舒适及节能的产品。为此，本文选取了一款P2+P4串并联结构的插电式混动汽车进行深入研究，P2驱动电机（也是发电机）置于K0离合器与变速器之间，与AMT变速器一起组成DHT混动专用变速器，P4驱动电机置于后桥上，该车型为四驱车型（图1）。
该插电式混动汽车从正式工装阶段开始总共进行了三轮路试验证，在路试过程中共产生了443个路试问题。如图2所示，对路试过程成出现的故障问题进行整理后可以分成13类故障，其中，整车无法上高压故障为出现频次最高的故障。由于上高压是实现行车的前提条件，且高压系统还涉及车辆及人员的安全问题，因此本文重点对插电式混动汽车路试过程中无法上高压的故障原因进行分析并提出相应的解决措施。
4 车辆无法上高压原因分析
4.1 软件问题导致车辆无法上高压
路试过程中多次出现因整车控制器软件问题导致上高压失败，分析发现主要是整车控制器软件设计问题导致。例如由于上电时整车控制器控制DC/DC（逆变器）使能请求逻辑不合理，导致车辆预充失败，导致无法上高压。又比如出现整车控制器对后碰故障诊断条件设置不合理导致车辆误报后碰故障，最终导致车辆无法上高压。
4.2 线束问题导致车辆无法上高压
线束故障也是导致无法上高压的重要原因之一，分析故障车辆发现主要存在两类原因;其一为装配不当导致，在前期的样车制造中，由于策略的变化经常导致零件的增减及位置变更，但此时线束样件已经加工完成，因此样车装配时往往会存在飞线情况，飞线的稳定性差可以说是导致故障发生的重灾区。其二就是样车试验过程中各个区域需要不断的采集数据，因此经常在OBD诊断口、线束接插件位置临时接线采集数据，但因各区域工程师对线束进行改制的技能水平参差不齐，导致车辆路试颠簸后出现线束短路从而引发故障。
4.3 零件进水导致车辆无法上高压
高压系统涉及电安全问题，因此对线束接插件及关键零件的密封性要求达到IP67级别，并设计了完善的绝缘检测系统。一旦出现绝缘检测失败将导致车辆无法上高压。在路试过程中，因零件进水/液导致无法上高压的故障比例较高，比如雨水通过P2驱动电机上方工艺孔进入到内部导致传感器失效，再如冷却液进入到离合器控制模块接插件导致锈蚀而出现故障，最终导致无法上高压。
5 车辆无法上高压解决措施
5.1 加强软件及系统架构开发能力建设，建设完善的软件开发、测试、验证流程
随着汽车由单纯的出行代步属性向智能化、网联化等多功能的智能移动空间属性转变，汽车功能的越来越强大，控制模块越来越多，软件也越来越复杂。虽然每个模块后面都有供应商资源在支持开发，但作为主机厂拥有强大的软件集成能力及系统架构设计能力必不可少，这样才能充分整合各个供应商优势资源。主机厂只有一开始从顶层就将系统架构设计好，将各个模块功能规范定義清楚，各个子模块供应商才会按照规范有条不紊进行软件开发，后面的验证才会少走弯路。
同时针对路试过程中出现的各类软件问题，在优化软件后必须及时更新软件版本并刷写到所有的路试车辆上进行再次验证，只有这样才能避免出现每辆路试车软件版本不一致问题，确保所有软件得到统一且充分的验证。
5.2 加强试验样车的改制及返修管理
整车线束涉及范围广，几乎每个子系统都与线束存在或多或少关联，路试样车由线束问题引起的故障非常多，浪费了大量资源去解决这些问题。因此需要加强对相应工程师的线束基础知识培训，需要掌握基本的插拔、改制技能;同时，针对路试过程中样车的返修、更换及改制等操作，建议统一由试验机构安排技师执行，尽力避免因人为因素导致线束问题从而最终引起整车故障，浪费资源。
5.3 加强零件密封性检查
针对有密封性要求的零件，首先在设计阶段时针对密封性需要进行专项评审及检查，尽量避免因此导致设计二次变更;其次，在对这些零件进行装配、返修时，需要建立操作规范及有针对性的检查，避免因人为因素破坏其密封性导致液体进入从而引发故障。
6 结语
本文针对插电式混动汽车路试过程中出现的无法上高压故障进行了原因分析并提出改善措施，希望为后续混动车型的开发及路试验证提供参考，规避同样故障重复出现，减少设变频次提高设计准确度，从而提高开发效率。
基金项目：广西创新驱动发展专项资助项目（桂科AA18242039）;柳州市科学研究与技术开发计划资助项目（2018AD10501）
参考文献：
[1]黄康，黄祖朋.新车型路试项目质量管理存在的问题及其优化方法[J].内燃机与配件2020（19）.
[2]刘晓玫，耿继明.路试检验汽车制动性能常见问题与分析.汽车维护与修理 2010（7）.