Maart 1, 2016

Iedereen weet het ondertussen wel; Hybride voertuigen zijn steeds moeilijker weg te denken van de Nederlandse wegen. Ieder automerk heeft tegenwoordig één of meerdere hybride varianten of een electric drive voertuig in het wagenpark opgenomen. Een recent voorbeeld is de Hyundai Ionic. Dit voertuig is als hybride, plug-in hybride en als elektrisch voertuig verkrijgbaar. Of BMW, die nu de 2-serie, 3-serie, 7-serie en de X5 ook als plug-in hybride voertuig levert. In de praktijk blijkt dat deze voertuigen steeds vaker de weg weten te vinden naar het universele garage bedrijf.

Hybride voertuigen hebben ook problemen. Naast conventionele problemen, zijn er in de praktijk ook problemen met het hoog voltage gedeelte. Denk aan accupakketten, inverters, aircopompen en elektromotoren. Maar mag je daar nou zo maar aan werken aan die hybride techniek? Wat moet je als autobedrijf in huis hebben en waar moet je aan voldoen om te kunnen werken aan hybride voertuigen? GMTO heeft voor u, in de vorm van een technische case, op een rijtje gezet waar het om gaat.

Technische case:

Toyota Prius II met last van klappertanden.

De klacht van de Prius, met het bouwjaar 2006 was als volgt; Tijdens het rijden was in sommige belasting situaties een rammelend geluid hoorbaar uit de transmissie. Het garagebedrijf dat in eerste instantie aan de auto werkte heeft eerst een aantal zaken in de aandrijflijn uitgesloten die het klappen mogelijk konden veroorzaken. Denk hierbij aan; aandrijfassen, wielophanging en stuurinrichting. Al snel werd duidelijk dat het geluid vanuit de versnellingsbak kwam. Om uit te sluiten dat er geen elektronische defecten waren werd de auto uitgelezen op foutcodes, zowel in de hoog voltage ECU, als in de motor controle module. Hierin werden geen bijzonderheden gevonden die te relateren waren aan het probleem. Het garage bedrijf maakte de keuze om de versnellingsbak te laten reviseren. Na de revisie werd de bak weer gemonteerd en werd er een testrit gemaakt. Tijdens deze rit bleek dat het probleem niets verandert was. Reden genoeg om de auto naar GMTO te sturen.

GMTO ging aan de slag met de prius. Omdat veel mechanische zaken al waren uitgesloten, ontstond het vermoeden dat het probleem uit de aandrijfmotoren van de prius kwamen. Nu heeft deze prius 3 aandrijfmotoren. 1 verbrandingsmotor en 2 elektromotoren. De elektromotoren kunnen zowel een aandrijving- als generator functie hebben. De 3 motoren zijn via 1 planetair tandwielstelsel en zonder koppeling aan elkaar verbonden. Best logisch dan, wanneer 1 van de 3 niet helemaal doet wat hij zou moeten doen dat er dan schokken in de transmissie ontstaan. Kortom, alle 3 de motoren moeten gecontroleerd worden. Er wordt begonnen met de verbrandingsmotor. Om deze met draaiende motor te kunnen testen moet de onderhoudsmodus worden ingeschakeld. De motor blijft dan continu draaien. Omdat er geen foutcodes aanwezig zijn en in live data geen bijzonderheden worden gevonden, wordt met de scope de rondloop van de motor gecontroleerd via de krukas sensor. Ook hier zijn geen bijzonderheden. Door naar de elektromotoren. Maar ja, wat kan er mis mee zijn en hoe ga je dat controleren? Live data is erg belangrijk bij het beoordelen van het hoog voltage systeem. Op verschillende plaatsen, zoals in de inverter en de elektromotor, wordt de stroom afname gemeten door sensoren. Deze waarden, samen met de temperatuur waarden kunnen veel aangeven over de staat van de elektromotor. Tijdens het probleem waren in deze waarden echter geen afwijkingen te zien. Dat is tevens ook het lastige van live data. Het is erg traag.

Maar wat kan er nu kapot gaan aan een elektromotor? De meeste problemen komen voor in de isolatie van de windingen. Zo kan er spoel sluiting ontstaan, of er kan energie weglekken naar de behuizing. Het meten van spanning en stroom bij een elektromotor is in de praktijk erg lastig en gevaarlijk! Om de elektromotoren te kunnen meten, moeten ze op weerstand worden gecontroleerd. Omdat de stekker van de elektromotor moet worden losgehaald, zal het voertuig moeten worden veiliggesteld. Veilig stellen houdt in dat het hoogvoltage circuit wordt onderbroken.

Niet iedereen mag dit zomaar doen. Volgens de NEN 9140 die in 2013 is uitgekomen moet degene die dat doet, daarvoor opgeleid zijn. Je moet goed weten waar je mee bezig bent en dus weten hoe je dit moet doen. Als je aan het hoog voltage systeem wil werken zoals het diagnose doen aan een elektromotor, of het vervangen van een aircopomp moet je dus op de hoogte zijn van wat er in de NEN 9140 staat. Ook moet je een training gevolgd hebben en als laatste is er ook equipment nodig zoals bijvoorbeeld elektrisch isolerende handschoenen, afzetting materiaal en een goed beveiligde multimeter. GMTO kreeg ook al regelmatig de vraag van garage bedrijven; “waar moet ik nu aan voldoen wanneer ik aan hybriden wil werken?” GMTO geeft antwoord op deze vraag middels het GMTO hybride concept.
GMTO wil voor het garage bedrijf een compleet pakket bieden waarmee door training, gereedschap en kennis van wetgeving, op een veilige en efficiënte manier gewerkt kan worden aan alle voorkomende onderhoudshandelingen, reparaties en storingen aan hybride voertuigen. GMTO heeft daarvoor een aantal pakketten samengesteld zodat het garagebedrijf in één keer klaar is. Het belangrijkste is het basispakket. Hier in zitten alle benodigdheden die minimaal nodig zijn om aan alle hybride en ev voertuigen te kunnen werken. De andere pakketten zijn een diagnose pakket en een schade pakket. Deze zijn nog in ontwikkeling.

Basis pakket:

• NEN-normering document.
• Personeel aanstelling document
• Training Hybride 1 techniek, veiligheid en regelgeving (voldoende onderricht persoon) + BKS toets (1persoon)
• Training Hybride 2 diagnose, veiligheid en regelgeving (vakbekwaam persoon/werkverantwoordelijke) + BKS toets (1persoon)
• Hybride Multimeter
• Isolerende handschoenen
• Afzetting; palen met ketting
• Opbergkoffer
• Certificaten met vermelding dat in de gevolgde training ook de NEN9140 is uitgelegd.
• BKS certificaten
• Vermelding Hybride en EV specialist d.m.v. GMTO muurschild.

Terug naar de Prius
Het voertuig is veiliggesteld en de stekker van de elektromotor kan losgenomen worden op de inverter. De twee eerder besproken metingen kunnen nu worden verricht. GMTO begint met het meten van de spoelen op sluiting. Hiervoor wordt een speciale milli-ohm meter gebruikt. De weerstand van een dergelijke elektromotor is zo laag (rond de 50 milli ohm per fase) dat deze niet nauwkeurig kan worden gemeten met een normale multimeter. GMTO heeft zelf een milli-ohm meter ontwikkelt. Mooi moment om deze op de proef te stellen. Omdat de 3 fasen via een sterpunt aan elkaar verbonden zijn meet je met de multimeter altijd twee fasen tegelijkertijd. In de afbeelding is te zien wat er wordt bedoeld.

Uit de meting kwamen de volgende waarden;

L1+L2:   110 milliohm

L2+L3:   100 milliohm

L1+L3:   100 milliohm

Bij een sluiting in een spoel zal de weerstandwaarde altijd lager worden. Bij twee metingen is de weerstand waarde lager. Omdat er telkens twee fasen tegelijk gemeten worden moet er worden gekeken naar welke fase in beide metingen voorkomt. In dit geval is dat fase L3. Fase L3 is in dus de boosdoener. Door het betreffende bedrijf werd besloten om de bak te vervangen. Het was dus ook niet meer nodig om de tweede meting te doen, die bepaald of er een lekverlies van de spoelen naar buiten is. De totale diagnose is al met al best snel gedaan. Na het veilig stellen van het voertuig en het losnemen van de stekker op de inverter, is het een kwestie van de meting uitvoeren en klaar.

Veel bedrijven geven aan al te maken te hebben met hybride voertuigen in de praktijk en willen overal klaar voor zijn. Om deze reden hebben zij zich ingeschreven voor het totaal concept bij GMTO. Na het doorlopen van de trainingen en het aanschaffen van het benodigde equipment door de bedrijven heeft GMTO de eerste allround Hybride & EV specialisten al afgeleverd.