第 1 章 混合动力汽车简介.................................................................... 001
1.1 混合动力汽车发展历史 .................................................................... 001
1.1.1 1900 年至 1920 年...................................................................... 001
1.1.2 1966 年至 1980 年...................................................................... 003
1.1.3 1980 年至 1997 年...................................................................... 004
1.1.4 1997 年至今................................................................................ 006
1.2 混合动力汽车的定义和分类 ............................................................ 006
1.2.1 混合动力汽车的定义................................................................. 006
1.2.2 按照串并联分类......................................................................... 006
1.2.3 按照混合度分类......................................................................... 009
1.2.4 按照能否外接电源进行充电..................................................... 010
1.3 两个省油四原则 ................................................................................ 011
1.3.1 汽车省油四原则......................................................................... 011
1.3.2 发动机省油四原则..................................................................... 012
1.4 机械特性 ............................................................................................ 014
1.4.1 电动汽车电机机械特性............................................................. 014
1.4.2 内燃机机械特性......................................................................... 014
1.4.3 油电混动机械特性..................................................................... 014
1.5 微混型混合动力汽车 ........................................................................ 016
1.5.1 ISG 电机 ..................................................................................... 016
1.5.2 皮带式起动机 / 发电机.............................................................. 016
1.5.3 工作过程..................................................................................... 017
1.6 轻混型混合动力汽车 ........................................................................ 017
1.6.1 轻混型混合动力汽车功能......................................................... 017
1.6.2 轻混奔驰组成............................................................................. 018
1.6.3 工作过程..................................................................................... 019
1.7 串联式混合动力结构 ........................................................................ 019
1.7.1 基本结构..................................................................................... 019
1.7.2 Volt 动力系统结构..................................................................... 019
1.7.3 工作模式..................................................................................... 020
1.8 混联型混合动力汽车 ........................................................................ 021
1.8.1 油电混动..................................................................................... 021
1.8.2 结构组成..................................................................................... 022
1.8.3 电力无级变速驱动桥................................................................. 022
1.8.4 工作过程..................................................................................... 023
第 2 章 混合动力汽车使用和维护...................................................... 029
2.1 混合动力汽车使用 ............................................................................ 029
2.1.1 电动汽车驾驶............................................................................. 029
2.1.2 行驶模式..................................................................................... 030
2.2 维修基本信息查询 ............................................................................ 031
2.2.1 一般工作流程............................................................................. 031
2.1.2 识别信息..................................................................................... 031
2.3 维修注意事项 .................................................................................... 032
2.4 高压维修注意事项 ............................................................................ 034
2.4.1 下电操作..................................................................................... 034
2.4.2 带电操作..................................................................................... 034
2.4.3 喷漆操作..................................................................................... 035
2.5 车辆撞击损坏后应采取的措施 ........................................................ 036
2.5.1 撞车时的处理............................................................................. 036
2.5.2 氢氧化钾溶液泄漏的处理......................................................... 036
2.5.3 撞车后失火的处理..................................................................... 036
2.5.4 有水且撞车蓄电池损坏的处理................................................. 037
2.5.5 高压零部件和电缆损坏的处理................................................. 037
2.6 移走损坏车辆 .................................................................................... 037
2.6.1 拖车条件.................................................................................... 037
2.6.2 车辆牵引..................................................................................... 037
2.6.3 牵引车辆时的注意事项............................................................ 038
2.7 仪表信息 ............................................................................................ 038
2.7.1 仪表主要指示灯......................................................................... 038
2.7.2 警告灯点亮时应采取的措施..................................................... 038
2.8 处理两种蓄电池的馈电 .................................................................... 039
2.8.1 12 V 蓄电池放电时应采取的措施............................................ 039
2.8.2 混合动力车辆蓄电池放电时..................................................... 040
2.9 两种检查模式操作程序 .................................................................... 040
2.9.1 检查模式的内容......................................................................... 040
2.9.2 激活检查模式的注意事项......................................................... 041
2.9.3 激活保养模式............................................................................. 041
2.9.4 如何激活认证模式..................................................................... 042
2.10 典型工作任务 .................................................................................. 043
2.10.1 模式开关................................................................................... 043
2.10.2 车辆信息录入........................................................................... 044
2.10.3 铅酸蓄电池馈电处理............................................................... 045
2.10.4 手动进入保养模式................................................................... 046
2.10.5 手动进入认证模式................................................................... 048
第 3 章 米勒发动机系统 ........................................................................ 051
3.1 操作前注意事项 ................................................................................ 051
3.1.1 检查注意事项............................................................................. 051
3.1.2 混合动力控制系统激活的注意事项......................................... 053
3.1.3 智能检测仪的使用..................................................................... 053
3.1.4 断开并重新连接辅助蓄电池负极电缆..................................... 053
3.2 系统原理图和故障症状表 ................................................................ 053
3.2.1 发动机系统元件......................................................................... 053
3.2.2 系统原理图................................................................................. 056
3.2.3 故障症状表................................................................................. 060
3.2.4 基本检查..................................................................................... 062
3.2.5 如何检查间歇性故障................................................................. 062
3.3 米勒发动机系统诊断与维修 ............................................................ 062
3.3.1 质量空气流量计......................................................................... 062
3.3.2 歧管绝对压力传感器................................................................. 063
3.3.3 进气温度传感器......................................................................... 064
3.3.4 冷却液温度传感器..................................................................... 065
3.3.5 节气门位置传感器..................................................................... 066
3.3.6 空燃比氧 (A/F) 传感器........................................................... 067
3.3.7 三元催化器效率监测氧传感器................................................. 068
3.3.8 爆燃控制传感器......................................................................... 069
3.3.9 曲轴位置传感器......................................................................... 070
3.3.10 凸轮轴位置传感器................................................................... 070
3.3.11 点火线圈初级 / 次级电路........................................................ 071
3.3.12 催化系统效率低于阈值 (B1) .............................................. 073
3.3.13 燃油蒸汽排放控制系统清污控制阀....................................... 073
3.3.14 系统电压................................................................................... 074
3.3.15 ECM 处理器 ............................................................................. 075
3.3.16 发动机冷却液泵超速............................................................... 075
3.3.17 节气门执行器控制电动机....................................................... 076
3.3.18 节气门执行器控制电动机电流范围性能............................... 076
3.3.19 宽带型氧传感器 (A/F) ......................................................... 078
3.3.20 ECM 内部发动机关闭计时器性能 ......................................... 078
3.3.21 发动机冷却液泵....................................................................... 080
3.3.22 可变配气正时系统诊断........................................................... 080
3.3.23 发动机动力不足、发动机不启动、燃油耗尽....................... 082
3.3.24 与 HV ECU 失去通信.............................................................. 082
3.3.25 ECM 电源电路 ......................................................................... 082
3.3.26 VC 输出电路 ............................................................................ 083
3.3.27 燃油泵控制电路....................................................................... 084
3.3.28 喷油器电路............................................................................... 086
3.3.29 MIL 电路 .................................................................................. 087
3.3.30 点火系统................................................................................... 088
3.3.31 集成继电器控制....................................................................... 089
第 4 章 电池管理系统............................................................................. 091
4.1 电池管理零部件 ................................................................................ 091
4.1.1 电池管理零部件位置................................................................. 091
4.1.2 系统电路图................................................................................. 094
4.1.3 系统框图..................................................................................... 097
4.2 电池管理系统诊断与检修 ................................................................ 097
4.2.1 混合动力蓄电池组传感器模块................................................. 097
4.2.2 动力管理控制 ECU 和蓄电池智能单元通信线....................... 098
4.2.3 混合动力蓄电池组的分组电压................................................. 098
4.2.4 混合动力蓄电池组控制电路 099
4.2.5 高压保险丝 101
4.2.6 混合动力蓄电池温度传感器 102
4.2.7 混合动力蓄电池组空气温度传感器 103
4.2.8 混合动力蓄电池组电流传感器 104
4.2.9 蓄电池智能单元和动力管理控制 ECU 的通信 105
4.2.10 动力管理控制 ECU 与电池智能单元有关的输入 / 输出 105
4.3 典型工作任务：电池管理系统诊断数据 106
4.3.1 第二代丰田普锐斯电池数据 106
4.3.2 第三代丰田普锐斯电池数据 108
第 5 章 高压配电箱诊断与检修 110
5.1 绝缘检测 110
5.1.1 绝缘检测数据 110
5.1.2 绝缘检测部位 111
5.2 高压继电器触点电路 111
5.2.1 混合动力蓄电池正极触点电路卡在关闭位置 111
5.2.2 混合动力蓄电池预充电触点控制电路低电位 114
5.3 典型工作任务：高压数据读取 115
5.3.1 高压绝缘数据读取 115
5.3.2 高压继电器触点电路 115
第 6 章 电机系统诊断与检修 117
6.1 逆变器 117
6.1.1 逆变器的作用与故障描述 117
6.1.2 驱动电机 119
6.1.3 发动机无法启动 119
6.2 电机传感器诊断与检修 120
6.2.1 电机解角传感器 120
6.2.2 驱动电机温度传感器 122
6.2.3 发电机温度传感器 123
6.3 电机 / 逆变器冷却系统诊断与维修 124
6.3.1 逆变器冷却系统 124
6.3.2 驱动电机逆变器温度传感器 125
6.3.3 发电机逆变器温度传感器 125
6.4 典型工作任务：变频器数据读取分析 125
6.4.1 变频器数据界面 125
6.4.2 变频器数据分析 126
第 7 章 混合动力控制系统 127
7.1 检查的注意事项 127
7.1.1 检查混合动力控制系统的注意事项 127
7.1.2 高压系统互锁电路的注意事项 129
7.1.3 混合动力控制系统激活的注意事项 129
7.1.4 断开 AMD 端子的注意事项 129
7.2 混合动力汽车主要部件 130
7.2.1 驾驶室主要部件 130
7.2.2 整车主要部件 132
7.2.3 逆变器 (变频器) 133
7.2.4 电力无级变速驱动桥 133
7.2.5 电池箱及主继电器组模块接线盒 134
7.3 系统原理图 135
7.3.1 动力管理系统原理图 135
7.3.2 带有 DC/DC 的逆变器系统原理图 139
7.4 系统描述 140
7.4.1 基本操作 140
7.4.2 系统图功能 141
7.4.3 故障症状表功能 141
7.5 典型工作任务：数据列表分析 146
第 8 章 DC/DC 转换器诊断与检修 149
8.1 增压 DC/DC 转换器诊断与检修 149
8.1.1 增压 DC/DC 转换器作用 149
8.1.2 增压 DC/DC 转换器原理 149
8.2 降压 DC/DC 转换器诊断与检修 150
8.2.1 降压 DC/DC 转换器状态电路 NODD 150
8.2.2 降压 DC/DC 转换器状态电路 VLO 151
8.2.3 降压 DC/DC 转换器状态电路 IDH 152
8.3 降压 DC/DC 转换器诊断实训 152
8.3.1 故障码和故障部位 152
8.3.2 检查备用蓄电池端子的电缆连接情况 153
8.3.3 线路测量 153
8.3.4 带负荷能力测试 153
8.4 典型工作任务： DC/DC 数据读取分析 153
8.4.1 通用 DC/DC 转换器检查方法 153
8.4.2 检查 DC/DC 转换器数据 154
第 9 章 线控换挡模块 157
9.1 选挡和换挡控制 157
9.1.1 换挡传感器 157
9.1.2 线控换挡信号 159
9.2 驻车制动控制 161
9.2.1 电子驻车挡 161
9.2.2 换挡控制模块 161
9.3 典型工作任务：换挡数据分析 162
9.3.1 换挡数据界面 162
9.3.2 换挡数据分析要求 163
第 10 章 奥迪 Q5 混合动力汽车技术应用 164
10.1 奥迪 Q5 混合动力汽车简介 164
10.1.1 奥迪混合动力汽车发展过程 164
10.1.2 能量流 165
10.2 混动奥迪 Q5 发动机 166
10.2.1 油电混动机械特性 166
10.2.2 发动机改进 168
10.3 奥迪 Q5 混合动力转向和制动系统 171
10.3.1 电动转向系统 171
10.3.2 电动真空泵 172
10.3.3 ESP 总成 172
10.4 奥迪 Q5 混合动力电气系统 172
10.4.1 混合动力蓄电池单元 AX1 172
10.4.2 蓄电池管理控制单元 174
10.4.3 高压安全设计 176
10.4.4 蓄电池冷却 178
10.4.5 电驱动装置的功率和控制电子系统 JX1 179
10.5 奥迪 Q5 混合动力电机 181
10.5.1 电驱动电机 181
10.5.2 永磁同步电机 182
10.6 奥迪 Q5 混合动力汽车空调 183
10.6.1 电动汽车空调 183
10.6.2 空调压缩机控制单元 184
10.7 奥迪 Q5 混合动力汽车高压系统 186
10.7.1 高压系统简介 186
10.7.2 高压插头简介 187
10.7.3 功率电子装置的连接 188
10.7.4 12 V 车载供电网 189
10.7.5 下车识别和自动驻车功能 193
10.7.6 驾驶员缺席识别 193
10.7.7 行驶程序 193
10.8 奥迪 Q5 混合动力汽车显示和操纵单元 194
10.8.1 显示和操纵单元简介 194
10.8.2 功率表上的显示 194
10.8.3 显示屏显示内容 195
10.8.4 操纵面板 198
10.9 售后服务和车间设备 199
10.9.1 售后服务专用工具 199
10.9.2 车间设备 200
参考文献 204
混合动力汽车构造、原理与检修学习评价手册 205

赵振宁 ，1998年～2001年：吉林交通职业技术学院汽车检测与维修专业学生；2001年～2004年：长春华阳汽贸有限公司机电修理工；2004年～2008年：吉林大学博文汽车培训中心，汽车机电高级讲师；2009年～2010年09月：吉林省高新电动汽车有限公司试制部部长；2010年09月～2013年05月：哈尔滨理工大学车辆工程专业全日制研究生；2013年05月至今：长春汽车工业高等专科学校新能源汽车技术专业教研室主任。2014年赴德学习新能源汽车、2016年赴日学习新能源汽车。

新能源汽车技术专业国家标准主要起草人之一，国家大赛裁判。汽车维修一级高级技师，长春市总工会“长春工匠”称号；中德“大众机电师资”项目“TTT”级培训师(汽车技术培训师的培训师）；中德SGAVE大纲评审专家，2018年全国第一届新能源汽车“国家大赛”一等奖指导教师；多次组织中职、高职国家培训；中国一汽研究院以及红旗工厂等新能源汽车技术培训项目。2019年吉林省新能源汽车汽车诊断大赛第一名。共编著教材23部，其中《新能源汽车技术》、《混合动力汽车构造原理与检修》、《纯电动汽车构造原理与检修》为全国第一版规划教材。2017年编著新能源汽车体系化教材8本为全国第一版体系化规划教材；2019年编著《混合动力汽车构造原理与检修》《汽车电工电子和电子电子基础》，专著《电动汽车原理与故障诊断》；《汽车电力电子技术基础》，《汽车电池及电池管理系统原理与检修》、《汽车电机及电机控制系统原理与检修》、《整车控制系统原理与检修》，其中《整车控制系统原理与检修》获批为十三五国家规划教材。