Автомобиль / Силовая установка / Гибридная силовая установка / Симптомы - Гибридная силовая установка / Рекуперация работает слабо

Рекуперация работает слабо

Слабая рекуперация - симптом, при котором система рекуперации создает меньший электрический тормозной момент или возвращает в высоковольтную батарею меньше энергии, чем ожидает водитель. English-поле страницы в Генеральной карте TESMA не заполнено, а русское название точно передает содержание, поэтому отдельную англоязычную формулировку не вводим.

Слабая рекуперация не означает автоматически неисправность тягового электродвигателя, инвертора или высоковольтной батареи. Во многих режимах система намеренно уменьшает электрическое торможение из-за высокого уровня заряда батареи, низкой или высокой температуры, ограничения приема зарядной мощности, работы ABS/ESC, низкой скорости или другой штатной стратегии конкретного автомобиля.

Поэтому первая задача диагностики - отличить нормальное системное ограничение от реальной неисправности.

Что водитель может называть слабой рекуперацией

  • автомобиль слабее замедляется после отпускания акселератора;
  • индикатор возврата энергии показывает меньше;
  • после полной зарядки PHEV почти не рекуперирует;
  • рекуперация уменьшается после длинного спуска;
  • в мороз электрическое торможение слабее;
  • после прогрева поведение меняется;
  • автомобиль чаще использует обычные тормоза;
  • на том же маршруте возвращается меньше энергии;
  • рекуперация стала нестабильной;
  • одновременно появилось предупреждение гибридной системы.

Как работает рекуперация

При замедлении тяговый электродвигатель может работать как генератор. Кинетическая энергия превращается в электрическую и при допустимых условиях возвращается в высоковольтную батарею.

На процесс влияют:

  • тяговый электродвигатель;
  • инвертор;
  • высоковольтная батарея;
  • система управления гибридной установкой;
  • ABS/ESC;
  • датчики педали тормоза;
  • обычная тормозная система;
  • температурные ограничения.

Смешанное торможение

Во многих гибридах замедление создается совместно электрическим и фрикционным торможением.

Соотношение меняется в зависимости от:

  • скорости;
  • уровня заряда;
  • температуры батареи;
  • запроса водителя;
  • сцепления колес с дорогой;
  • ABS/ESC;
  • состояния высоковольтной системы.

Высокий уровень заряда

Батарея должна иметь возможность принять энергию рекуперации.

Если она уже находится возле верхней рабочей границы, система может существенно снизить электрическое торможение.

Это особенно заметно:

  • сразу после полной зарядки PHEV;
  • на длинном спуске;
  • после серии рекуперативных замедлений;
  • при высоком уровне заряда.

Почему после полной зарядки PHEV рекуперация слабая

Для приема дополнительной энергии батарее нужен свободный рабочий диапазон.

При его недостатке система:

  • уменьшает рекуперативный момент;
  • больше использует обычные тормоза;
  • может изменить ощущение замедления;
  • восстанавливает рекуперацию после расхода части заряда.

Лимит приема зарядной мощности

Диагностический параметр максимально разрешенной мощности приема энергии может называться Charge Power Limit.

Он уменьшается из-за:

  • высокого уровня заряда;
  • холодной батареи;
  • горячей батареи;
  • деградации;
  • слабой батарейной группы;
  • другого защитного ограничения.

Низкий Charge Power Limit может полностью объяснять слабую рекуперацию при исправных инверторе и электродвигателе.

Холодная батарея

В мороз батарея может принимать меньшую зарядную мощность.

Возможны:

  • слабая рекуперация после стоянки;
  • более активное использование обычных тормозов;
  • изменение замедления;
  • постепенное восстановление после прогрева батареи.

Горячая батарея

Высокая температура также может уменьшать допустимую зарядную мощность.

Если одновременно есть высокая температура, громкая работа вентилятора, снижение тяги и слабая рекуперация, нужно проверить страницу «Батарея гибрида перегревается».

Охлаждение батареи

Плохое охлаждение может косвенно уменьшать рекуперацию.

При перегреве система ограничивает возможность батареи принимать энергию.

Связанные проверки:

Деградация высоковольтной батареи

Деградация высоковольтной батареи может уменьшать доступную зарядную мощность.

При старении меняются:

  • доступная энергия;
  • внутреннее сопротивление;
  • температурное поведение;
  • поведение отдельных групп;
  • защитные ограничения.

Но слабая рекуперация сама по себе деградацию не доказывает.

Слабая батарейная группа

Если одна группа раньше остальных достигает своей рабочей границы при зарядке, система может ограничить весь пакет.

Возможны:

  • слабая рекуперация;
  • нестабильный уровень заряда;
  • температурная неравномерность;
  • отклонения напряжений под нагрузкой;
  • DTC.

Универсальной разницы напряжения нет

Нельзя использовать одну допустимую разницу для всех батарей.

Она зависит от конструкции, химии, температуры, уровня заряда, тока и критериев производителя.

Тяговый электродвигатель

Он может быть причиной, но слабая рекуперация сама по себе не доказывает неисправность тягового электродвигателя.

Дополнительные признаки:

  • DTC;
  • аномальный шум;
  • перегрев;
  • проблемы тяги;
  • нестабильная работа;
  • несоответствие заданного и фактического момента;
  • проблемы определения положения ротора.

Заданный и фактический рекуперативный момент

Если автомобиль предоставляет соответствующие параметры, полезно сравнивать Requested Regen Torque и Actual Regen Torque.

Если сам запрос мал - система намеренно ограничивает рекуперацию.

Если запрос значительный, а фактический момент систематически ниже - направление диагностики меняется.

Почему система сама уменьшает запрос

  • высокий уровень заряда;
  • низкий Charge Power Limit;
  • неподходящая температура батареи;
  • низкая скорость;
  • работа ABS/ESC;
  • скользкая дорога;
  • стабилизация автомобиля;
  • защитный режим.

Инвертор

Инвертор участвует в передаче энергии между батареей и электрической машиной.

Его проверяют внимательнее при:

  • DTC;
  • предупреждении гибридной системы;
  • одновременных проблемах тяги и рекуперации;
  • перегреве;
  • ограничении мощности;
  • других электрических отклонениях.

При таком направлении используется диагностика инвертора.

ABS и ESC

Приоритет системы - управляемость и устойчивость автомобиля.

Поэтому при:

  • блокировке колеса;
  • проскальзывании;
  • работе ABS;
  • вмешательстве стабилизации;
  • скользкой дороге;

рекуперативный момент может быть уменьшен или временно заменен обычным торможением.

Низкая скорость

В конце остановки рекуперация обычно уменьшается, а финальную часть торможения выполняют фрикционные механизмы.

Это само по себе не является неисправностью.

Длинный спуск

Рекуперация может постепенно уменьшаться из-за:

  • роста уровня заряда;
  • уменьшения допустимой зарядной мощности;
  • роста температуры батареи;
  • изменения стратегии торможения.

Не вся энергия возвращается в батарею

Часть энергии теряется в электрической машине, инверторе, батарее и механических узлах.

Кроме того, часть тормозного момента создают обычные тормоза.

Режим движения

Поведение после отпускания педали может зависеть от выбранного режима, уровня рекуперации и настроек автомобиля.

Перед диагностикой нужно убедиться, что эти настройки не изменились.

После обновления программного обеспечения

Если изменение появилось сразу после обновления, этот факт нужно учитывать.

На отдельных платформах стратегия управления может изменяться программно.

Обычная тормозная система

Рекуперация не заменяет необходимость исправных фрикционных тормозов.

При ее ограничении безопасное торможение должны обеспечить:

  • тормозные колодки;
  • тормозные диски;
  • суппорты;
  • гидравлическая система;
  • электронное управление тормозами.

Если изменилась педаль, появился шум, вибрация, увод или ухудшилось обычное торможение, тормозную систему диагностируют отдельно.

Слабая рекуперация не означает износ колодок

Состояние колодок нельзя определять по индикатору возврата энергии.

Это отдельная диагностическая задача.

Датчик педали тормоза

На некоторых автомобилях сигнал педали используется для расчета общего требуемого замедления.

Проверка необходима при:

  • нелогичном сигнале;
  • DTC тормозной системы;
  • нестабильном переходе между рекуперацией и обычными тормозами;
  • изменении ощущения педали.

Нарушение изоляции

Генеральная карта TESMA рекомендует прямую связь этой страницы с «Нарушением изоляции высоковольтной системы».

Этот вариант особенно важен при:

  • соответствующем DTC;
  • предупреждении гибридной системы;
  • ограничении высоковольтных функций;
  • проблеме после дождя или мойки;
  • ДТП или затоплении.

Слабая рекуперация сама по себе нарушение изоляции не доказывает.

После дождя или мойки

Если одновременно появляются высоковольтные DTC, используется проверка изоляции высоковольтной системы.

DTC

До удаления сохраняются:

  • полный DTC;
  • OEM-подкод;
  • стоп-кадр;
  • уровень заряда;
  • температура батареи;
  • ток батареи;
  • разрешенная зарядная мощность;
  • данные инвертора;
  • данные электродвигателя;
  • коды ABS/ESC.

Полезные текущие данные

  • уровень заряда высоковольтной батареи;
  • ток батареи;
  • температуры батареи;
  • Charge Power Limit;
  • заданный рекуперативный момент;
  • фактический рекуперативный момент;
  • заданный и фактический момент тягового электродвигателя;
  • температура инвертора;
  • температура тягового электродвигателя;
  • скорость электродвигателя;
  • состояние ABS/ESC;
  • сигнал педали тормоза.

Как проверить симптом

  1. Выбрать безопасный знакомый маршрут.
  2. Зафиксировать уровень заряда.
  3. Зафиксировать температуру батареи.
  4. Использовать одинаковый режим движения.
  5. Сравнивать похожие условия замедления.
  6. Не провоцировать ABS.
  7. Записать заданный и фактический момент, если параметры доступны.
  8. Сравнить высокий и средний уровень заряда.
  9. Сравнить холодную и прогретую батарею.
  10. Повторно проверить DTC.

30 шагов диагностики

  1. Уточнить жалобу.
  2. Проверить режим рекуперации.
  3. Определить HEV или PHEV.
  4. Зафиксировать уровень заряда.
  5. Уточнить связь с полной зарядкой.
  6. Уточнить связь с длинным спуском.
  7. Зафиксировать температуру батареи.
  8. Зафиксировать наружную температуру.
  9. Проверить изменение после прогрева.
  10. Уточнить наличие предупреждения.
  11. Просканировать все необходимые блоки.
  12. Не удалять DTC.
  13. Сохранить OEM-подкоды и стоп-кадры.
  14. Проверить Charge Power Limit.
  15. Проверить ток батареи при рекуперации.
  16. Проверить температуры батареи.
  17. Оценить признаки деградации.
  18. Проверить охлаждение.
  19. Сравнить заданный и фактический рекуперативный момент.
  20. Проверить момент тягового электродвигателя.
  21. Проверить температуру инвертора.
  22. Проверить температуру тягового электродвигателя.
  23. Проверить DTC инвертора.
  24. Проверить DTC тягового электродвигателя.
  25. Проверить ABS/ESC.
  26. Проверить сигнал педали тормоза при соответствующем направлении.
  27. Проверить обычную тормозную систему.
  28. При кодах изоляции проверить высоковольтную систему.
  29. Повторить тест в сопоставимых безопасных условиях.
  30. Ремонтировать только подтвержденную неисправность.

Пять сервисных случаев

Случай 1 - слабая рекуперация после полной зарядки

PHEV почти не тормозил электрически сразу после зарядки.

DTC отсутствовали, батарея была исправна, но Charge Power Limit был низким.

После расхода части заряда нормальная рекуперация вернулась.

Случай 2 - рекуперация слабая в мороз

После холодной стоянки электрическое торможение было ограничено и постепенно восстанавливалось при прогреве.

Причиной была температурная стратегия батареи.

Случай 3 - перегрев батареи

В жару после длительного движения температура батареи росла, а разрешенная зарядная мощность уменьшалась.

Проверка обнаружила проблему охлаждения.

Случай 4 - одновременно ухудшились тяга и рекуперация

Появились DTC и ограничение мощности.

Диагностика была расширена на инвертор и тяговый электродвигатель.

Случай 5 - изменение при работе ABS

На скользкой дороге рекуперация временно уменьшалась, а затем возвращалась.

Это было штатной реакцией системы стабилизации.

Типичные ошибки

1. Считать слабую рекуперацию неисправностью электродвигателя

Причин намного больше.

2. Менять инвертор по одному симптому

Нужны подтверждения.

3. Игнорировать уровень заряда

Высокий заряд может нормально ограничивать рекуперацию.

4. Проверять PHEV только после полной зарядки

Условия могут быть неподходящими для максимальной рекуперации.

5. Игнорировать температуру батареи

Холод и перегрев влияют на прием энергии.

6. Считать низкий Charge Power Limit неисправностью инвертора

Это не тот же параметр.

7. Считать симптом доказательством деградации

Нужна диагностика.

8. Делать вывод по одной поездке

Нужна повторяемость.

9. Сравнивать холодную и теплую батарею

Условия разные.

10. Сравнивать разные уровни заряда

Доступная рекуперация отличается.

11. Игнорировать ABS/ESC

Система может намеренно изменить тормозной момент.

12. Считать слабую рекуперацию на низкой скорости неисправностью

Это может быть штатно.

13. Считать сильное замедление доказательством возврата всей энергии

Часть работы выполняют обычные тормоза.

14. Игнорировать выбранный режим движения

Настройки влияют на поведение.

15. Путать рекуперацию с другими видами торможения

Источник момента нужно определять по данным системы.

16. Не проверять тормозную систему

Она должна оставаться исправной всегда.

17. Считать слабую рекуперацию износом колодок

Это разные проблемы.

18. Игнорировать DTC ABS/ESC

Они могут быть важны.

19. Удалять DTC до стоп-кадра

Теряется контекст.

20. Читать только один ECU

Причина может находиться в другом блоке.

21. Не сравнивать заданный и фактический момент

Это важный способ локализации.

22. Игнорировать охлаждение

Перегрев ограничивает прием энергии.

23. Использовать универсальную разницу напряжений групп

Такой нормы нет.

24. Использовать универсальное внутреннее сопротивление

Такой нормы нет.

25. Менять модуль только из-за слабой рекуперации

Нужна подтвержденная локальная неисправность.

26. Игнорировать Isolation DTC

При наличии их нужно диагностировать.

27. Считать проблему после дождя доказательством Battery Fault

Нужно локализовать высоковольтную ветвь.

28. Проводить опасные тесты

Диагностика должна быть безопасной.

29. Подставлять дорогие HV-компоненты

Сначала подтверждается физическая причина.

30. Объяснять изменение педали только рекуперацией

Нужно исключить неисправность обычных тормозов.

Когда нужна быстрая диагностика

  • предупреждение гибридной системы;
  • DTC;
  • резкое снижение тяги;
  • перегрев батареи;
  • перегрев инвертора;
  • нестабильное торможение;
  • изменение педали;
  • предупреждение ABS/ESC;
  • активное нарушение изоляции;
  • дым или запах перегрева;
  • ДТП или затопление.

Безопасность

Слабая рекуперация не является основанием самостоятельно открывать высоковольтную батарею, инвертор или тяговый электропривод.

Первичная диагностика выполняется сканером и безопасным дорожным тестом.

При переходе к высоковольтным работам необходимы квалифицированный персонал, процедура производителя по отключению высокого напряжения, средства защиты, блокировка повторного включения, установленное производителем время ожидания и подтверждение отсутствия опасного напряжения.

Товарные группы TESMA

Отдельной подтвержденной категории компонентов рекуперации, тяговых высоковольтных батарей или инверторов в каталоге TESMA нет. Поэтому сам симптом не определяет запчасть.

Если диагностика выявила проблему обычных тормозов, доступны сумежные категории:

Связанные страницы базы знаний TESMA

Что еще почитать на эту тему

FAQ - рекуперация работает слабо

Слабая рекуперация всегда означает неисправность?

Нет.

Почему она слабая после полной зарядки?

Батарея может иметь ограниченную возможность принимать дополнительную энергию.

После расхода заряда рекуперация может вернуться?

Да.

Что такое Charge Power Limit?

Charge Power Limit - максимально разрешенная батареей мощность приема энергии в текущих условиях.

Низкий Charge Power Limit означает неисправность батареи?

Не обязательно.

Холодная батарея влияет?

Да.

Горячая батарея влияет?

Да.

Неисправное охлаждение влияет?

Может.

Деградация батареи может быть причиной?

Да, но одного симптома недостаточно.

Слабый модуль может ограничить пакет?

Может.

Какая допустимая разница напряжений?

Универсальной нормы нет.

Слабая рекуперация означает неисправный электродвигатель?

Нет.

Когда его проверяют?

При DTC, перегреве, шуме, проблемах тяги и других подтверждающих признаках.

Инвертор может быть причиной?

Может.

Когда его проверяют?

При соответствующих DTC и системных отклонениях.

Что такое Requested Regen Torque?

Requested Regen Torque - заданный контроллером рекуперативный момент.

Что такое Actual Regen Torque?

Actual Regen Torque - фактически реализованный момент.

Зачем сравнивать их?

Чтобы отличить намеренное ограничение системы от невыполнения команды.

ABS может уменьшать рекуперацию?

Да.

ESC тоже?

Да.

На скользкой дороге это нормально?

Может быть нормальной защитной стратегией.

Почему рекуперация уменьшается перед остановкой?

На низкой скорости большую часть работы могут выполнять фрикционные тормоза.

Почему она уменьшается на длинном спуске?

Из-за роста заряда, температуры или снижения разрешенной зарядной мощности.

Вся энергия торможения возвращается в батарею?

Нет.

Сильное замедление всегда означает сильную рекуперацию?

Нет.

Режим движения влияет?

Да.

После обновления программного обеспечения поведение может измениться?

На некоторых автомобилях - да.

Слабая рекуперация означает изношенные колодки?

Нет.

Обычные тормоза все равно нужно проверять?

Да, если есть соответствующие признаки.

Датчик педали тормоза может влиять?

На некоторых системах - да.

Нарушение изоляции может ограничивать рекуперацию?

При защитной реакции высоковольтной системы - может.

Слабая рекуперация доказывает нарушение изоляции?

Нет.

Проблема после дождя важна?

Да, особенно при соответствующих DTC.

DTC можно сразу стереть?

Сначала нужно сохранить код, OEM-подкод и стоп-кадр.

Какие параметры смотреть?

Уровень заряда, температуру батареи, ток, Charge Power Limit, заданный и фактический рекуперативный момент, данные инвертора, электродвигателя и тормозной системы.

Как правильно сравнить рекуперацию?

В одинаковых условиях заряда, температуры, скорости и режима движения.

Можно резко тормозить для проверки?

Не следует проводить опасные дорожные эксперименты.

Когда нужна диагностика батареи?

Когда штатные ограничения не объясняют симптом или присутствуют батарейные отклонения.

Когда нужна диагностика инвертора?

Когда DTC и данные указывают на него.

Когда проверять изоляцию?

При соответствующих DTC.

Можно менять батарейный модуль по одному симптому?

Нет.

Можно менять инвертор для проверки?

Без подтвержденной причины не следует.

Какой правильный порядок?

Уровень заряда - температура батареи - Charge Power Limit - DTC и стоп-кадр - заданный и фактический рекуперативный момент - батарея - охлаждение - инвертор - тяговый электродвигатель - ABS/ESC - тормозная система - подтверждение физической причины.

Вывод

Если рекуперация работает слабо, начинать нужно с условий, при которых высоковольтная батарея способна принимать энергию, а не с замены тягового электродвигателя или инвертора.

В первую очередь проверяют уровень заряда, температуру батареи и Charge Power Limit. Высокий заряд, холодная или перегретая батарея могут штатно ограничивать рекуперацию. Ее также могут уменьшать ABS/ESC, низкая скорость и стратегия смешанного торможения.

Если нормальные ограничения не объясняют симптом, анализируют DTC, стоп-кадры, заданный и фактический рекуперативный момент, высоковольтную батарею, охлаждение, инвертор, тяговый электродвигатель и тормозную систему. При соответствующих кодах учитывается и канонически связанное TESMA нарушение изоляции высоковольтной системы.

Главное сервисное правило TESMA: слабая рекуперация - симптом всей системы управления энергией, а не диагноз конкретной детали. Сначала определяется, ограничила ли рекуперацию сама система, и только после этого ищется физическая неисправность.