◆文/河南 劉勤中
一輛2022款奔馳EQB 260純電動(dòng)汽車(chē),搭載780200型140kW永磁同步電機(jī),VIN碼為L(zhǎng)E42436021L02****,行駛里程為13 162km。車(chē)主反映,該車(chē)在高速上行駛了大約30km時(shí),突然沒(méi)有暖風(fēng)。
車(chē)輛到店后,進(jìn)行功能檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)該車(chē)暖風(fēng)功能正常;查看實(shí)際值,未見(jiàn)異常,且儀表臺(tái)上未顯示任何故障信息。
連接診斷儀進(jìn)行快速測(cè)試,SAM信號(hào)采集及促動(dòng)控制模組(集成在自動(dòng)智能氣候控制模塊N10*1中)設(shè)置了一個(gè)當(dāng)前狀態(tài)的故障碼:B229400-電動(dòng)制冷劑壓縮機(jī)的電機(jī)被卡住。刪除故障碼后進(jìn)行路試,結(jié)果行駛了大約30min后,突然沒(méi)有暖風(fēng),再次進(jìn)行快速測(cè)試,N10*1又設(shè)置了故障碼B229400。
查看N10*1的實(shí)際值(圖1),在A9/6電動(dòng)制冷劑壓縮機(jī)數(shù)據(jù)組中,“部件A9/6電動(dòng)制冷劑壓縮機(jī)狀態(tài)”的實(shí)際值為“部件已停用”,不正常;“電動(dòng)制冷劑壓縮機(jī)的電機(jī)被卡住”的實(shí)際值為“已激活”,不正常。
圖1 故障車(chē)自動(dòng)智能氣候控制模塊的實(shí)際值
根據(jù)系統(tǒng)工作原理和實(shí)際值、故障碼分析,行駛一段時(shí)間后突然暖風(fēng)中斷基本排除車(chē)內(nèi)暖風(fēng)加熱管路堵塞的可能,系統(tǒng)內(nèi)也沒(méi)有存儲(chǔ)與正溫度系數(shù)(PTC)加熱器(12V)R22/3相關(guān)的故障碼,因此,導(dǎo)致該車(chē)故障的可能原因有:自動(dòng)智能氣候控制模塊N10*1軟件問(wèn)題;A9/6電動(dòng)制冷劑壓縮機(jī)卡滯。
嘗試對(duì)自動(dòng)智能氣候控制模塊N10*1進(jìn)行軟件升級(jí),結(jié)果沒(méi)有發(fā)現(xiàn)新軟件。嘗試?yán)迷\斷儀促動(dòng)A9/6電動(dòng)制冷劑壓縮機(jī),結(jié)果A9/6的實(shí)際轉(zhuǎn)速始終為0,關(guān)閉制冷劑壓縮機(jī)的原因顯示為“蒸發(fā)器未準(zhǔn)備就緒,在使用輔助加熱器的加熱模式時(shí),制冷壓縮機(jī)用于循環(huán)暖氣風(fēng)箱和內(nèi)燃機(jī)冷卻液回路中的冷卻液已加熱”,如圖2所示。
圖2 促動(dòng)故障車(chē)電動(dòng)制冷劑壓縮機(jī)A9/6時(shí)的實(shí)際值
對(duì)上述實(shí)際值進(jìn)行分析時(shí)發(fā)現(xiàn),該車(chē)故障出現(xiàn)在熱泵模式運(yùn)行時(shí),也就是制冷劑在熱交換器(高壓蓄電池冷卻系統(tǒng)蒸發(fā)器CHILLER)中吸收低溫回路2中高壓蓄電池的“廢熱”,和經(jīng)低溫回路1中轉(zhuǎn)換閥Y125/4傳遞來(lái)的電機(jī)廢熱,再經(jīng)過(guò)A9/6電動(dòng)制冷劑壓縮機(jī)的壓縮后,在水冷冷凝器中放熱冷凝,將熱量耦合到車(chē)內(nèi)加熱回路。此時(shí),由于A9/6電動(dòng)制冷劑壓縮機(jī)卡滯,導(dǎo)致熱泵模式無(wú)法運(yùn)行,所以暖風(fēng)中斷。
嘗試?yán)迷\斷儀對(duì)電動(dòng)制冷劑壓縮機(jī)A9/6多次執(zhí)行磨合(具體的菜單路徑是:調(diào)?!鷮W(xué)習(xí)過(guò)程→制冷壓縮機(jī)開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn))后,經(jīng)過(guò)長(zhǎng)距離試車(chē),車(chē)內(nèi)加熱暖風(fēng)功能一直正常,系統(tǒng)不再出現(xiàn)故障碼B229400。交車(chē)大約一周后電話回訪,車(chē)主反饋暖風(fēng)系統(tǒng)未再出現(xiàn)異常,該車(chē)故障已被徹底排除。
診斷車(chē)內(nèi)加熱暖風(fēng)系統(tǒng)故障時(shí),不僅要排查冷卻液加熱回路、PTC加熱器,還要通過(guò)實(shí)際值和故障碼分析A9/6電動(dòng)制冷劑壓縮機(jī)等制冷劑循環(huán)回路部件的好壞,因?yàn)闊岜玫墓ぷ髟砭褪且揽恐评鋭┭h(huán)回路進(jìn)行熱量的轉(zhuǎn)移。
一輛2022款奔馳EQA 260純電動(dòng)汽車(chē),搭載780200型140kW永磁同步電機(jī),VIN碼為L(zhǎng)E42437021L02****,行駛里程為15 504km。車(chē)主反映,該車(chē)空調(diào)系統(tǒng)不制熱,暖風(fēng)功能失靈,出風(fēng)口只出自然風(fēng)。
車(chē)輛到店進(jìn)行功能檢查時(shí)發(fā)現(xiàn),開(kāi)啟空調(diào)暖風(fēng)功能,出風(fēng)口一直都出自然風(fēng),不出熱風(fēng)。連接診斷儀進(jìn)行快速測(cè)試,發(fā)現(xiàn)該車(chē)信號(hào)采集及促動(dòng)控制模組SAM(集成在自動(dòng)智能氣候控制單元N10*1中)設(shè)置了2個(gè)當(dāng)前狀態(tài)的故障碼(圖3):B10A907-右側(cè)混合空氣風(fēng)門(mén)伺服馬達(dá)存在機(jī)械故障;B113600-空氣風(fēng)門(mén)伺服馬達(dá)的測(cè)量行駛存在故障。
圖3 故障車(chē)上存儲(chǔ)的故障碼
智能氣候控制系統(tǒng)負(fù)責(zé)空氣輸送、過(guò)濾和溫控的部件都位于空調(diào)殼體上,空調(diào)殼體位于儀表板和前圍板之間。故障車(chē)型空調(diào)殼體結(jié)構(gòu)示意圖如圖4所示。
圖4 故障車(chē)型2區(qū)前部空調(diào)殼體結(jié)構(gòu)示意圖
新鮮空氣或內(nèi)循環(huán)空氣由鼓風(fēng)機(jī)吸入空調(diào)殼體并經(jīng)過(guò)活性炭細(xì)塵過(guò)濾器。在此過(guò)程中,鼓風(fēng)機(jī)由鼓風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)器控制?;旌峡諝怙L(fēng)門(mén)用于引導(dǎo)新鮮空氣或內(nèi)循環(huán)空氣,實(shí)現(xiàn)冷熱風(fēng)的混合,實(shí)現(xiàn)溫度控制,它通過(guò)混合空氣風(fēng)門(mén)促動(dòng)器電機(jī)促動(dòng)。新鮮空氣/空氣內(nèi)循環(huán)風(fēng)門(mén)促動(dòng)器電機(jī)促動(dòng)新鮮空氣/空氣內(nèi)循環(huán)風(fēng)門(mén)。清潔空氣流經(jīng)蒸發(fā)器并在此被干燥和冷卻,在此過(guò)程中,清潔空氣的溫度由蒸發(fā)器溫度傳感器監(jiān)控。
在加熱模式下,如有必要,加熱后的加熱器芯子中的空氣會(huì)通過(guò)正溫度系數(shù)(PTC)暖氣增強(qiáng)系統(tǒng)被再次加熱,并輸送到車(chē)內(nèi)出風(fēng)口。這些空氣被直接輸送到車(chē)內(nèi)的出風(fēng)口,或者在制冷模式下先被空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)一步冷卻后再輸送到出風(fēng)口。通過(guò)中央氣流分配促動(dòng)器電機(jī)以及通過(guò)空氣分配風(fēng)門(mén)進(jìn)行車(chē)內(nèi)出風(fēng)口的氣流分配。
SAM信號(hào)捕捉和控制模塊集成在智能氣候控制控制單元N10中,通過(guò)LIN促動(dòng)對(duì)應(yīng)風(fēng)門(mén)的促動(dòng)器電機(jī),從而控制空氣分配風(fēng)門(mén)、新鮮空氣/空氣內(nèi)循環(huán)風(fēng)門(mén)、混合空氣風(fēng)門(mén)(溫度控制)。奔馳EQA車(chē)系右側(cè)混合空氣風(fēng)門(mén)促動(dòng)器電機(jī)M2/7的位置如圖5所示,電路圖如圖6所示。
圖5 故障車(chē)型右側(cè)混合空氣風(fēng)門(mén)促動(dòng)器電機(jī)M2/7的位置
圖6 故障車(chē)型右側(cè)混合空氣風(fēng)門(mén)促動(dòng)器電機(jī)M2/7電路圖
查看實(shí)際值發(fā)現(xiàn),右側(cè)混合空氣風(fēng)門(mén)M2/7已存儲(chǔ)的風(fēng)門(mén)調(diào)節(jié)行程為300,標(biāo)準(zhǔn)值為1 100~1 500,不正常。根據(jù)故障碼、實(shí)際值和系統(tǒng)工作原理分析,導(dǎo)致該車(chē)故障的可能原因有:N10*1軟件故障;右側(cè)混合空氣風(fēng)門(mén)促動(dòng)器電機(jī)M2/7存在機(jī)械故障;相關(guān)線路存在故障。
嘗試對(duì)采集及促動(dòng)控制模組SAM(集成在自動(dòng)智能氣候控制單元N10*1)進(jìn)行軟件升級(jí),故障依舊;利用診斷儀進(jìn)行風(fēng)門(mén)伺服電機(jī)標(biāo)準(zhǔn)化位置學(xué)習(xí),結(jié)果不成功;拆卸右側(cè)混合空氣風(fēng)門(mén)M2/7,利用診斷儀促動(dòng),結(jié)果M2/7可以正常運(yùn)轉(zhuǎn);檢查右側(cè)混合空氣風(fēng)門(mén)M2/7的機(jī)械系統(tǒng),未見(jiàn)異常;重新安裝右側(cè)混合空氣風(fēng)門(mén)M2/7,進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)習(xí),結(jié)果成功。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)距離試車(chē)后,故障不再出現(xiàn),該車(chē)故障被徹底排除。
本案例中,右側(cè)混合空氣風(fēng)門(mén)促動(dòng)器電機(jī)M2/7出現(xiàn)卡滯,導(dǎo)致暖風(fēng)系統(tǒng)不制熱。將電機(jī)M2/7拆下后讓其空轉(zhuǎn)而不再出現(xiàn)卡滯,重新安裝和標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)習(xí)后故障隨即消失。另外,需要特別提醒的是,為了減少電能的消耗,奔馳EQA、EQB和EQC車(chē)系,當(dāng)車(chē)內(nèi)溫度高于26℃時(shí),系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)停止車(chē)內(nèi)暖風(fēng)功能。
一輛2022款奔馳EQC 400 4MATIC純電動(dòng)汽車(chē),搭載780 998型300kW永磁同步電機(jī),VIN碼為L(zhǎng)E42938901L03****,行駛里程為18 048km。該車(chē)行駛過(guò)程中,儀表臺(tái)上出現(xiàn)黃色的水溫報(bào)警標(biāo)志(圖7),同時(shí)暖風(fēng)功能失靈。
圖7 故障車(chē)儀表臺(tái)上的水溫報(bào)警標(biāo)志
該車(chē)被拖車(chē)送到店內(nèi)檢修。接車(chē)后進(jìn)行功能檢查發(fā)現(xiàn),該車(chē)可以正常啟動(dòng),可以正常換擋和行駛,且擋位顯示正常。對(duì)空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行功能檢查發(fā)現(xiàn),出風(fēng)口只有自然風(fēng),系統(tǒng)無(wú)法制冷或制熱。
連接診斷儀進(jìn)行快速測(cè)試,在傳動(dòng)系統(tǒng)控制單元N127中設(shè)置了故障碼P0D1A00-混合動(dòng)力/高電壓蓄電池模塊冷卻液回路中的轉(zhuǎn)換閥促動(dòng)存在電氣故障或斷路。
傳動(dòng)系統(tǒng)控制單元N127負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)空調(diào)系統(tǒng)的低溫冷卻液回路2。N127對(duì)低溫冷卻液回路2溫度傳感器B11/7的數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)估,并在必要時(shí)促動(dòng)低溫回路2冷卻液循環(huán)泵M43/1。根據(jù)車(chē)外溫度,高壓蓄電池的廢熱通過(guò)連接至制冷劑回路的低溫回路2冷卻器或通過(guò)熱交換器(高壓蓄電池冷卻系統(tǒng)蒸發(fā)器CHILLER)發(fā)散。系統(tǒng)通過(guò)促動(dòng)高壓蓄電池冷卻轉(zhuǎn)換閥Y140實(shí)現(xiàn)對(duì)低溫冷卻液回路2的調(diào)節(jié)。故障車(chē)型高壓蓄電池冷卻系統(tǒng)轉(zhuǎn)換閥 Y140的電路圖如圖8所示;高壓蓄電池冷卻系統(tǒng)轉(zhuǎn)換閥 Y140的安裝位置如圖9所示。
圖8 故障車(chē)型高壓蓄電池冷卻系統(tǒng)轉(zhuǎn)換閥Y140電路圖
圖9 故障車(chē)型高壓蓄電池冷卻系統(tǒng)轉(zhuǎn)換閥Y140的安裝位置
根據(jù)故障碼和系統(tǒng)工作原理分析,導(dǎo)致該車(chē)故障的可能原因有:傳動(dòng)系統(tǒng)控制單元N127軟件問(wèn)題;混合動(dòng)力/高電壓蓄電池模塊冷卻液回路中的轉(zhuǎn)換閥 Y140故障;Y140和N127之間的線路故障。
嘗試進(jìn)行傳動(dòng)系統(tǒng)控制單元N127軟件升級(jí),結(jié)果未發(fā)現(xiàn)新軟件。利用診斷儀促動(dòng)部件Y140,結(jié)果未發(fā)現(xiàn)有任何振動(dòng)或聲音,不正常;斷電后拔下混合動(dòng)力/高電壓蓄電池模塊冷卻液回路中的轉(zhuǎn)換閥 Y140電器插頭并進(jìn)行檢查,插頭沒(méi)有松動(dòng)或腐蝕等異常情況。測(cè)量Y140內(nèi)部電阻(PIN1-PIN2),為1.234kΩ,與同款正常車(chē)對(duì)比發(fā)現(xiàn)該電阻的標(biāo)準(zhǔn)值為48Ω,不正常。用診斷儀促動(dòng)Y140,測(cè)量Y140端的插頭1號(hào)和2號(hào)針腳電壓,有短暫的12V電壓,正常;測(cè)量Y140和N127之間的兩根導(dǎo)線,阻值均小于0.5Ω,正常。
根據(jù)上述檢查及測(cè)量結(jié)果進(jìn)行綜合分析,該車(chē)高壓蓄電池冷卻系統(tǒng)轉(zhuǎn)換閥 Y140內(nèi)部存在電氣故障。更換混合動(dòng)力/高電壓蓄電池模塊冷卻液回路中的轉(zhuǎn)換閥 Y140后試車(chē),該車(chē)各項(xiàng)功能恢復(fù)正常,故障被徹底排除。
對(duì)于純電動(dòng)汽車(chē)普遍采用的熱泵空調(diào)系統(tǒng),不論是加熱回路還是制冷劑回路的重要部件,如果自診斷出現(xiàn)故障,都會(huì)導(dǎo)致熱泵無(wú)法運(yùn)行,暖風(fēng)功能失靈。
一輛2020款奔馳EQC 400 4MATIC純電動(dòng)汽車(chē),搭載780 998型300kW永磁同步電機(jī),VIN碼為L(zhǎng)E42938901L02****,行駛里程為13 780km。車(chē)主反映該車(chē)空調(diào)系統(tǒng)無(wú)法制熱也無(wú)法制冷,出風(fēng)口只出自然風(fēng)。
接車(chē)后進(jìn)行功能檢查發(fā)現(xiàn),該車(chē)儀表臺(tái)上沒(méi)有任何故障燈或故障提示信息;打開(kāi)空調(diào)系統(tǒng),出風(fēng)口既不會(huì)吹熱風(fēng)也不會(huì)吹冷風(fēng),而只有自然風(fēng),且故障現(xiàn)象持續(xù)存在。
連接診斷儀進(jìn)行快速測(cè)試,結(jié)果在智能氣候控制控制單元N22/1中發(fā)現(xiàn)了3個(gè)故障碼:B112749-空氣質(zhì)量傳感器存在內(nèi)部電氣故障;B1A7087-微塵傳感器存在功能故障,信息缺失;U016B00-與電動(dòng)制冷劑壓縮機(jī)控制單元之間的通信存在功能故障。
智能氣候控制控制單元N22/1的主要作用是:根據(jù)駕乘人員的設(shè)置以及不同傳感器所記錄的多個(gè)變量調(diào)節(jié)車(chē)內(nèi)溫度和氣流分配。通過(guò)智能氣候控制器可實(shí)現(xiàn):空氣溫度的調(diào)節(jié)(加熱或冷卻)、空氣濕度的調(diào)節(jié)(加濕或除濕)、空氣成分調(diào)節(jié)(過(guò)濾或交換)、空氣速度的調(diào)節(jié)(鼓風(fēng)機(jī)控制)。N22/1位于儀表臺(tái)手套箱的后面。
根據(jù)故障碼和系統(tǒng)工作原理分析,空氣質(zhì)量傳感器和微塵傳感器不會(huì)導(dǎo)致車(chē)內(nèi)溫度控制失靈,因此將故障碼U016B00-與電動(dòng)制冷劑壓縮機(jī)控制單元之間的通信存在功能故障)作為突破口進(jìn)行重點(diǎn)排查。
查詢故障車(chē)型空調(diào)控制系統(tǒng)電路圖(圖10)得知,智能氣候控制控制單元N22/1通過(guò)LIN線控制電動(dòng)制冷劑壓縮機(jī)A9/6、高壓電正溫度系數(shù)PTC加熱器N33/4和電子鼓風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)器N29。
圖10 故障車(chē)型空調(diào)控制系統(tǒng)電路圖
根據(jù)故障碼和系統(tǒng)工作原理分析,導(dǎo)致該車(chē)故障的可能原因有:智能氣候控制控制單元N22/1軟件問(wèn)題;智能氣候控制控制單元N22/1電氣故障;智能氣候控制控制單元N22/1與電動(dòng)制冷劑壓縮機(jī)A9/6間LIN線線路故障;電動(dòng)制冷劑壓縮機(jī)A9/6電氣故障。
嘗試對(duì)智能氣候控制控制單元N22/1進(jìn)行軟件升級(jí),但是升級(jí)后故障依舊。根據(jù)故障碼U016B00引導(dǎo)進(jìn)行測(cè)量,拔下電動(dòng)制冷劑壓縮機(jī)A9/6低壓(1號(hào))插頭并進(jìn)行檢查,未發(fā)現(xiàn)進(jìn)水、腐蝕、插針?biāo)蓜?dòng)等異?,F(xiàn)象;測(cè)量1號(hào)插頭PIN3(搭鐵)和PIN1(電源)針腳間的供電電壓,為12.5V,正常;測(cè)量1號(hào)插頭PIN3(搭鐵)與PIN2(LIN)針腳之間的電壓,為7.5V,不正常,標(biāo)準(zhǔn)值為9~11V。斷電后測(cè)量空調(diào)控制單元N22/1的B插頭PIN13針腳至電動(dòng)制冷劑壓縮機(jī)A9/6低壓(1號(hào))插頭的PIN1之間的LIN信號(hào)線的電阻,為420MΩ,不正常,正常情況下該電阻應(yīng)小于0.5Ω。
根據(jù)電路圖分析,從N22/1到A9/6的LIN信號(hào)線中間有接頭X18/35X2和X238/4X1。我們首先檢查接頭X18/35X2,其安裝位置如圖11所示。當(dāng)掀開(kāi)左前座椅下方地毯時(shí)發(fā)現(xiàn),左前腳坑有不明液體;拆下左前座椅下的地毯進(jìn)一步檢查發(fā)現(xiàn),后擋風(fēng)玻璃清洗軟管破裂,清洗液泄漏,導(dǎo)致附近的多個(gè)電氣插頭進(jìn)水腐蝕。
圖11 故障車(chē)X18/35X2接頭的安裝位置
處理相關(guān)插針后裝復(fù),發(fā)現(xiàn)該車(chē)故障現(xiàn)象仍存在,且故障碼無(wú)法刪除。測(cè)量N22/1的B插頭PIN13針腳至接頭X18/35X2的PIN1針腳之間的LIN信號(hào)線電阻,為0.2Ω,正常;測(cè)量X18/35X2的PIN1針腳至 A9/6低壓(1號(hào))插頭的PIN1針腳之間LIN信號(hào)線電阻,結(jié)果仍為420MΩ,不正常。檢查插頭X238/4X1,未發(fā)現(xiàn)進(jìn)水、腐蝕、接觸不良等異?,F(xiàn)象。測(cè)量插頭X238/4X1的PIN11針腳與插頭X18/35X2的PIN1針腳之間的LIN信號(hào)線電阻,仍為420MΩ,不正常。測(cè)量插頭X238/4X1的PIN11針腳至A9/6低壓(1號(hào))插頭的PIN1針腳之間的LIN信號(hào)線電阻,為0.2Ω,正常。檢查插頭X238/4X1與插頭X18/35X2之間LIN信號(hào)線發(fā)現(xiàn),中間的Z節(jié)點(diǎn)Z68/24Z1也已被玻璃清洗液腐蝕并脫焊。
修復(fù)節(jié)點(diǎn) Z68/24Z1后試車(chē),空調(diào)系統(tǒng)的制冷和制熱功能均恢復(fù)正常;故障碼B1A7087與U016B00可被刪除,但故障碼B112749仍無(wú)法刪除。
根據(jù)電路圖測(cè)量插頭X18/35X2的PIN24針腳至微塵傳感器 B31/4之間的LIN信號(hào)線電阻,為450MΩ,不正常。進(jìn)一步檢查發(fā)現(xiàn),LIN線Z節(jié)點(diǎn)Z68/62Z1(圖12)也被玻璃清洗液腐蝕開(kāi)焊了。修復(fù)節(jié)點(diǎn) Z68/62Z1后,故障碼B112749可以被刪除,長(zhǎng)距離試車(chē),一切正常,該車(chē)故障已被徹底排除。
圖12 故障車(chē)型LIN線上Z68/62Z1節(jié)點(diǎn)的位置
本案例中,故障車(chē)暖風(fēng)功能失靈的根本原因是后擋風(fēng)玻璃清洗軟管破損、泄漏,導(dǎo)致附件線路上的插頭和節(jié)點(diǎn)被腐蝕,使得電動(dòng)制冷劑壓縮機(jī)A9/6的LIN無(wú)法通信,而電動(dòng)制冷劑壓縮機(jī)A9/6是熱泵空調(diào)系統(tǒng)的核心部件,直接影響空調(diào)系統(tǒng)的制冷和制熱功能。修復(fù)后擋風(fēng)玻璃清洗系統(tǒng)軟管,并處理被玻璃清洗液腐蝕的插頭及LIN節(jié)點(diǎn)后該車(chē)故障消失。