Информация о ремонте инвертора гибридных
LEXUS RX400h
Расскажу подробнее о своей версии происходящих отказов инверторов гибридных LEXUS, так сказать с точки зрения электронщика.
В качестве силовых ключей в инверторах используются модули транзисторов IGBT. Каждый модуль содержит на своей подложке по два (для генератора) или по три (тяговый двигатель) кристалла (транзистора), которые для увеличения нагрузочной способности соединены параллельно. 
Работу каскада управления модулем IGBT приведу для модуля из трёх транзисторов. Заключается она в следующем. Сигнал управления ключами поступает на вход драйвера (1) (на плате это микросхемки ВМ122). Далее сигнал через усилитель мощности (2) поступает на входы управляющих затворов самих транзисторов. В схеме предусмотрено ограничение пиковых токов, проходящих через каждый транзистор. Данная функция возложена на схемы токовой защиты (3), которые предусмотрены для каждого транзистора индивидуально. Информация о токе с каждого транзистора поступает на вход соответствующей ему схеме токовой защиты, и в случае появления бросков тока схема должна «прикрывать» соответствующий ключ, т.е. она работает как регулятор. Правда, на картинке я указал выключатели. Кроме того, в случае возникновения подобной ситуации со средним транзистором, то тут происходит полное отключение всего модуля.
На рисунке №1 это тоже показано.
Такая идея лежит в основе схемы управления ключами инверторов LEXUS и PRIUS. Одним из отличий инверторов LEXUS и PRIUS заключается в реализации самой схемы токовой защиты (те которые под цифрой 3). В инверторах приуса транзистры работают в линейном режиме, т.е. как регулятор. В случае возникновения перегрузки по току, схема «прикрывает» соответствующий транзистор. Правда, на практике этот режим IGBT весьма не предсказуем. Результатом может стать перегрев транзистора. В этом случае должна сработать схема контроля температуры кристалла и отключить инвертор.
Что же в Лексусе. Там токовая защита тоже есть, но она неработоспособна в принципе. Дело в том, что эту схему можно настроить по-разному: или как выключатель (на картинке), или как регулятор (вариант с Приусом), или ей на всё по фиг (вариант с лексусом). Сохранена только цепь отключения модуля в случае перегрузки среднего кристалла. При этом ничто не может ограничить ток через них.
Хочу сказать по поводу ограничения максимального тока путём перепрошивки. Это, действительно, имеет успех. Но надо понимать, что в этом случае ограничивается ток всего модуля. А через какой из трёх транзисторов этот ток будет протекать, программа определить и повлиять не в состоянии. В принципе, ток между транзисторами должен распределиться за счёт их положительного температурного коэффициента напряжения насыщения (ТК). К тем годам (2004г) уже использовались такие IGBT. Предыдущие же поколения этих транзисторов обладали отрицательным ТК, что затрудняло их параллельную работу. По результату эксперимента с модулем, признаков наличия у них положительного ТК обнаружить не удалось. Поэтому можно предположить, что используемые транзисторы по структуре относятся к так называемым PT IGBT, у которых ТК становится положительным при значениях токов ближе к максимальным (ближе к сотни ампер), что позволяет с успехом организовать их параллельную работу без перекоса токов и без возникновения при этом дополнительных потерь. Но вот к резким броскам тока эти транзисторы приспособлены слабо. К этому добавлю, что в этом случае любая программная защита по быстродействию не идёт ни в какое сравнение с правильно рассчитанной и построенной электронной защитой.
Еще про Лексус. Есть элементарные правила включения транзисторов IGBT. Например, рекомендуются использовать внешнюю защиту управляющих затворов, ограничивающую выбросы напряжения, которые могут возникнуть на них при переходе ключей из одного состояния в другое. В результате действия таких импульсов транзисторы могут самопроизвольно открыться. Здесь же никаких элементов, принадлежащих к данному виду защиты обнаружить не удастся. В отличие от Приуса. Смотрим на фото инвертора Лексус справа, рис №2:
Правый нижний транзистор с чёрной точкой. Так и выглядит пробитый затвор. Транзистор слева вверху с таким же дефектом. Затворы пробиваются, остаётся по два транзистора, которых наверняка хватает ненадолго. В подтверждение версии приведу фото ключей Эстимы.
Первый слева транзистор, внизу, та же точка. Иногда авто при этом даже работает. Плохо, но работает. А потом происходит то, что видим справа. И всё дело в том, что в инверторах Эстимы так же нет защиты затворов. При этом токовая защита реализована правильно.
Что получается. В Приусе схемотехнически предусмотренно ограничение максимального тока через ключи и установлена защита их затворов. И можно только догадываться, что задумывали инженеры в варианте с Лексусом, но от идеи реализовать такую же защиту там — они отказались. Непонятно, правда, зачем тогда схему на плату городить, раз всё равно она не работает.
По идее, восстановление работы схем токовой защиты и защиты затворов заключается в изменении номиналов резисторов в одних местах, и навешиванию недостающие элементов – в других. Для некоторых из них даже места свободные оставлены. Правда, габаритные размеры этих мест не всегда соответствуют размеру необходимого элемента.
Источник
Инвертор (проблемы,решения,обсуждение)
Модераторы: snow1975, VSV, slava699
Вкратце история вопроса и основные моменты для ленивых почитать:
[b]
1. Неожиданно выяснилось, что у гибридов могут выходить из строя инверторы (все начинается с ошибки P0A78 ).
2. Когда это приняло значительные масштабы, была заведена эта ветка, грешили на охлаждение — зря.
3. Toyota признала свой косяк и объявила кампанию по замене инверторов.
4. Не все инверторы подпадают под замену, нужно смотреть на сайтах Лексус.
5. Меняется не весь инвертор, а только плата инвертора.
6. Чаще всего по этой же кампании меняется лючок около педали газа и рулевая рейка.
7. Бедолаги, у которых сгорел инвертор и нет возможности замены — интересная тема с ремонтом и восстановлением инвертора из двух б/у
8. Доехать на одном бензиновом двигателе в случае поломки инвертора нельзя.
9. Инверторы модификации 48031 не все попадают под замену.
10. Часто за выход из строя инвертора с соответствующей гирляндой на приборке принимают несрабатывание противоугонки (метки и т.п.)
11. Стартовала и «вторая» кампания по замене инверторов у более поздних модификаций гибридов.
[b]PS. Если у Вас сгорела плата инвертора и её замена не подпадает под сервисные компании, то не торопитесь бежать в магазин или тем более к дилеру. Задайте вопрос в этой теме и вам предложат массу вариантов.
Источник
Инвертор (проблемы,решения,обсуждение)
Модераторы: snow1975, VSV, slava699
Вкратце история вопроса и основные моменты для ленивых почитать:
[b]
1. Неожиданно выяснилось, что у гибридов могут выходить из строя инверторы (все начинается с ошибки P0A78 ).
2. Когда это приняло значительные масштабы, была заведена эта ветка, грешили на охлаждение — зря.
3. Toyota признала свой косяк и объявила кампанию по замене инверторов.
4. Не все инверторы подпадают под замену, нужно смотреть на сайтах Лексус.
5. Меняется не весь инвертор, а только плата инвертора.
6. Чаще всего по этой же кампании меняется лючок около педали газа и рулевая рейка.
7. Бедолаги, у которых сгорел инвертор и нет возможности замены — интересная тема с ремонтом и восстановлением инвертора из двух б/у
8. Доехать на одном бензиновом двигателе в случае поломки инвертора нельзя.
9. Инверторы модификации 48031 не все попадают под замену.
10. Часто за выход из строя инвертора с соответствующей гирляндой на приборке принимают несрабатывание противоугонки (метки и т.п.)
11. Стартовала и «вторая» кампания по замене инверторов у более поздних модификаций гибридов.
[b]PS. Если у Вас сгорела плата инвертора и её замена не подпадает под сервисные компании, то не торопитесь бежать в магазин или тем более к дилеру. Задайте вопрос в этой теме и вам предложат массу вариантов.
Источник
КАК ПРАВИЛЬНО заменить сгоревший силовой модуль на Lexus RX400H
Очень много вопросов поступает по поводу ремонта инвертора на Лексусе RX400H.Владельцев интересует, как правильно заменить сгоревший силовой модуль.
Давайте рассмотрим эту процедуру на примере Лексуса, который нам привезли на ремонт из Челябинской области.
Во-первых, как проявляется «физически» эта неисправность?
Данный конкретный Лексус просто заглох во время движения. Причем, эта неисправность еще совпала с тем, что в это время машина проезжала через «лежачего полицейского».
Диагностика показала ошибки: P0AA6 с 526 подкодом. Эта ошибка по утечке тока или короткому замыканию стандартная, которая блокирует запуск ДВС.
Обратите внимания, что ошибок по неисправности силового модуля инвертора даже нет!
И многие начинающие диагносты «покупаются» на это. И начинают искать утечки высокого напряжения на корпус автомобиля. А на самом деле эта утечка произошла при пробое транзистора в силовом модуле. 50/50 при этом, что есть сразу две ошибки в гибридке, а иногда, как в этом случае бывает и по одной.
При этом часто бывает, что к ним добавляется ошибка по кан-шине U0110. При чем подкоды к этой ошибке бывают разные. В данном случае мы имеем 657 подкод.
И владельцы машины (или механики) начинают борьбу с ней – проверяют кан-шину, делают тесты по проверке, снимают осциллограммы и т.д., но починить машину и устранить эту ошибку не могут. А с этой ошибкой на самом деле и бороться не нужно – она пропадет сама после замены силового модуля в инверторе.
С помощью сканера мы удаляем имеющиеся ошибки из блоков управления. После этого делаем попытку запуска автомобиля и получаем на сканере уже другие ошибки: P0A08 с 264 подкодом.
Вот это уже ошибка с которой мы будем конкретно и плотно работать.
Однако, даже конкретный подкод к этой ошибке нам дает не так уж много информации. Мы по ней можем точно сказать, что есть проблема в инверторе. Не больше. А проблем может быть несколько.
Непонятно, что точно вышло из строя в инверторе: транзистор силового модуля, транзистор управления, плата питания, плата управления и т.д. И самое главное – по какой причине все это вышло из строя…
Основные причины в этом случае :
— помпа охлаждения гибридной системы
— забитые радиаторы ДВС и кондиционера
— забитый или грязный радиатор масляного охлаждения
— засохшая термопаста под силовым модулем
— короткое замыкание в обмотках одного из трех мотор-генераторов и т.д.
Для того, чтобы это узнать – надо разобрать инвертор и найти причину неисправности и причину ее вызвавшую.
Ставить подменный исправный силовой модуль в этом случае, не проведя комплекс проверок ни в коем случае нельзя. Почему?
Потому что мы еще не нашли причину, почему сгорел предыдущий. И установив новый модуль, мы можем сразу вывести его из строя, если к примеру, у нас есть замыкание обмоток одного из мотор-генераторов на массу.
Поэтому мы начинаем проводить целый комплекс проверок.
Первое, что делаем – это осматриваем, не забиты ли пухом или грязью радиаторы охлаждения. Тут надо отметить, что смотреть на радиаторы нужно не снаружи, а между радиаторами, где и собирается пыль, пух и грязь. На данном автомобиле радиаторы чистые.
Далее проверяем исправность насоса (помпы) охлаждения гибридной системы. Проверить ее можно быстро и легко: при включенном зажигании, если мы потрогаем рукой помпу, то почувствуем, что она вибрирует. Если вибрации нет – значит помпа на замену. На данном автомобиле помпа оказалась исправной.
Следующее, что мы делаем (должны сделать обязательно), это проверить обмотки мотор-генераторов на возможность пробития обмоток на корпус автомобиля.
Источник
Ремонт инвертора lexus rx400h
Очень много вопросов поступает по поводу ремонта инвертора на Лексусе RX400H.
Владельцев интересует, как правильно заменить сгоревший силовой модуль.
Давайте рассмотрим эту процедуру на примере Лексуса, который нам привезли на ремонт из Челябинской области.
Во-первых, как проявляется «физически» эта неисправность?
Данный конкретный Лексус просто заглох во время движения. При чем эта неисправность еще совпала с тем, что в это время машина проезжала через «лежачего полицейского».
Диагностика показала ошибки: P0AA6 с 526 подкодом. Эта ошибка по утечке тока или короткому замыканию стандартная, которая блокирует запуск ДВС.
Обратите внимания, что ошибок по неисправности силового модуля инвертора даже нет!
И многие начинающие диагносты «покупаются» на это. И начинают искать утечки высокого напряжения на корпус автомобиля. А на самом деле эта утечка произошла при пробое транзистора в силовом модуле. 50/50 при этом, что есть сразу две ошибки в гибридке, а иногда, как в этом случае бывает и по одной.
При этом часто бывает, что к ним добавляется ошибка по кан-шине U0110. При чем подкоды к этой ошибке бывают разные. В данном случае мы имеем 657 подкод.
И владельцы машины (или механики) начинают борьбу с ней – проверяют кан-шину, делают тесты по проверке, снимают осциллограммы и т.д., но починить машину и устранить эту ошибку не могут. А с этой ошибкой на самом деле и бороться и не нужно – она пропадет сама после замены силового модуля в инверторе.
С помощью сканера мы удаляем имеющиеся ошибки из блоков управления. После этого делаем попытку запуска автомобиля и получаем на сканере уже другие ошибки: P0A08 с 264 подкодом.
Вот это уже ошибка с которой мы будем конкретно и плотно работать.
Однако даже конкретный подкод к этой ошибке нам дает не так уж много информации. Мы по ней можем точно сказать, что есть проблема в инверторе. Не больше. А проблем может быть несколько.
Не понятно, что точно вышло из строя в инверторе: транзистор силового модуля, транзистор управления, плата питания, плата управления и т.д. И самое главное – по какой причине все это вышло из строя…
Основные причины в этом случае: помпа охлаждения гибридной системы, забитые радиаторы ДВС и кондиционера, забитый или грязный радиатор масляного охлаждения, засохшая термопаста под силовым модулем, короткое замыкание в обмотках одного из трех мотор-генераторов и т.д.
Для того, чтобы это узнать – надо разобрать инвертор и найти причину неисправности и причину ее вызвавшую.
Ставить подменный исправный силовой модуль в этом случае, не проведя комплекс проверок ни в коем случае нельзя. Почему?
Потому что мы еще не нашли причину, почему сгорел предыдущий. И установив новый модуль, мы можем сразу вывести его из строя, если к примеру, у нас есть замыкание обмоток одного из мотор-генераторов на массу.
Поэтому мы начинаем проводить целый комплекс проверок.
Первое, что делаем – это осматриваем, не забиты ли пухом или грязью радиаторы охлаждения. Тут надо отметить, что смотреть на радиаторы нужно не с наружи, а между радиаторами, где и собирается пыль, пух и грязь. На данном автомобиле радиаторы чистые.
Далее проверяем исправность насоса (помпы) охлаждения гибридной системы. Проверить ее можно быстро и легко: при включенном зажигании, если мы потрогаем рукой помпу, то почувствуем, что она вибрирует. Если вибрации нет – значит помпа на замену. На данном автомобиле помпа оказалась исправной.
Следующее, что мы делаем (должны сделать обязательно)- это проверить обмотки мотор-генераторов на возможность пробития обмоток на корпус автомобиля.
В этом случае без без такого прибора, как мегомметр, нам не обойтись. Сразу хочу предостеречь начинающих механиков от попыток провести эту процедуру с помощью различных мультитестеров, так называемых «цешек». Ими мы в 99% случаев не увидим пробоя обмотки. Обязательно нужен мегомметр, так как сопротивление изоляции должно быть более 40 мОм. На данном автомобиле мы видим, что сопротивление изоляции больше 535 мОм. На другой фазе больше 534 мОм. Так проверяем каждую фазу каждого мотор-генератора.
Проверив все три мотор генератора на пробой обмотки на корпус, мы должны выполнить еще одну процедуру: проверить мотор-генераторы на межвитковое замыкание между фазами.
В этом случае нам понадобится другой прибор: микромиллиомметр. Без него такие малые значения сопротивления мы не сможем измерить. Все три мотор-генератора имеют свое сопротивление между обмотками. Так у МГ1 сопротивление между обмотками составляет около 50 мОм, у МГ2- около 37 мОм, а у МГР (заднего мотор-генератора)-около 39 мОм.
На фото представлено по одному измерению, но измерить нужно на каждом МГ три раза: между фазами U и V, фазами U и W, и фазами V и W.
На данной машине все эти показания в норме.
Только после этого мы переходим к снятию с автомобиля силового модуля. Сам инвертор при этом с автомобиля снимать не нужно.
И сняв на данном автомобиле силовой модуль мы сразу увидели и причину выхода его из строя.
Термопаста под силовым модулем оказалась плохая. Часть ее уже засохла и превратилась в мел – изолятор тепла. Т.е. вместо того, чтобы отводить тепло от силового модуля засохшая термопаста теплоизолировала его. На фото это хорошо видно – она превратилась практически в мел.
После этого сняли и проверили сам силовой модуль – два транзистора в модуле сгорели. Это хорошо видно на фото.
Но не распаяв модуль, а просто сняв его с автомобиля вы это увидеть не сможете, так как в сборе он выглядит так:
Как проверить силовой модуль, не распаивая его (так как это очень трудоемко) мы рассмотрим в следующей статье.
Устанавливаем новый силовой модуль в инвертор. Только с исправным модулем мы можем проверить исправность управляющей и питающей плат. Включаем зажигание – ошибок ни каких не появилось – автомобиль готов к запуску. Поворачиваем ключ «на старт» и Лексус спокойно заводится! Значит владельцу повезло и сгоревший модуль не «потянул» за собой плату управления. (что бывает достаточно часто).
Только выполнив все эти процедуры, мы можем выдать машину клиенту и дать на работы и запчасти гарантию, уверенные в том, что новый силовой модуль не сгорит в этот же день снова, а будет радовать владельца долгие годы.
Удачи на дорогах!
Источник