新能源汽車空調檢測與維修第四章新能源汽車空調系統(tǒng)故障診斷與檢修

12電動汽車空調系統(tǒng)故障診斷電動汽車空調系統(tǒng)常見故障檢修模塊四新能源汽車空調系統(tǒng)故障診斷與檢修課題一電動汽車空調系統(tǒng)故障診斷了解電動汽車空調的自診斷系統(tǒng)及其應用。掌握電動汽車空調系統(tǒng)故障診斷思路與排除方法。學習目標一輛比亞迪e5轎車已行駛20000km，客戶反映打開空調后出風口溫度異常，空調不制冷，儀表無故障顯示。經檢查發(fā)現(xiàn)空調壓縮機無法啟動，用故障診斷儀掃描空調系統(tǒng)，得到“U0253，與空調壓縮機失去通信”的故障碼。任務描述若電動汽車空調系統(tǒng)出現(xiàn)不制冷、制冷不足和不制暖等故障，一般需用故障診斷儀來掃描空調系統(tǒng)得到故障碼，用故障診斷儀讀取的數(shù)據(jù)流來判斷故障部位，這就需要維修人員了解電動汽車空調的自診斷系統(tǒng)，掌握空調系統(tǒng)的檢修思路，從而完成汽車空調系統(tǒng)故障診斷與檢修。任務分析一、電動汽車空調系統(tǒng)診斷設備的使用1.壓縮機壓縮機的作用是壓縮和輸送制冷劑，把來自蒸發(fā)器的低溫低壓制冷劑蒸氣吸入氣缸，壓縮形成高溫高壓蒸氣并排入冷凝器，它是整個空調制冷系統(tǒng)的“心臟”。相關理論如下圖所示為道通汽車智能診斷系統(tǒng)MS908，是高度智能化新一代汽車故障診斷系統(tǒng)，可方便、快捷、高效地診斷汽車故障，在汽車維修中應用極為普遍。下面以道通汽車智能診斷系統(tǒng)MS908為例，介紹汽車故障診斷儀使用方法。將OBDⅡ接口與藍牙接收器相互連接，在汽車上找到OBDⅡ診斷座的位置，將OBDⅡ接口與車載診斷座連接，待藍牙接收器上的Power燈點亮為綠色，表示道通汽車智能診斷系統(tǒng)MS908與汽車正常連接，如下圖所示。正常接入后可開啟診斷系統(tǒng)主機，打開主機后需查看主機上的電源提示。若主機電量低，需接上外接電源。打開診斷系統(tǒng)，找到VCI選項，讓主機和藍牙接收器連接，連接成功后BT燈為綠色，如下圖所示。進入診斷系統(tǒng)，開機后進入診斷畫面，選擇所需要的車型，如比亞迪，如下圖所示。選擇車型如下圖所示，在選擇好“比亞迪”車型后，彈出“自動選擇車型”和“手動選擇車型”兩個選項，“自動選擇車型”需要輸入車輛的VIN碼，“手動選擇車型”要根據(jù)車輛的銘牌輸入相關的數(shù)據(jù)。自動選擇車型和手動選擇車型選項輸入車型后進入“診斷”界面，如下圖所示?！霸\斷”界面可選擇動力模塊、底盤模塊、車身模塊、防盜模塊、網關模塊等進行診斷，因這里主要針對空調系統(tǒng)進行診斷，空調系統(tǒng)屬于“車身模塊”，所以進入“車身模塊”，如下圖所示。進入“車身模塊”進入“車身模塊”后有空調控制器、空調壓縮機控制器、空調水加熱器以及空調控制面板等選項，可以根據(jù)診斷需求選擇相關選項進行檢測，如下圖所示?？照{相關診斷選項選擇某選項后，在彈出的界面中可選擇“讀故障碼”，待診斷并排除故障后，可再次進入此界面來清除故障碼，如下圖所示。讀故障碼和清除故障碼二、比亞迪e5空調系統(tǒng)故障診斷流程1.比亞迪e5空調系統(tǒng)故障診斷流程下面以比亞迪e5電動轎車為例，介紹利用診斷儀讀取到的故障碼，查閱汽車維修相關資料，快速找到故障點并排除的流程。如下圖所示為比亞迪e5空調系統(tǒng)故障診斷流程。比亞迪e5空調系統(tǒng)故障診斷流程（1）車輛進入車間。（2）汽車維修技師對客戶描述的故障現(xiàn)象進行分析，并簡單地進行癥狀檢查。（3）檢查低壓蓄電池的電壓，標準電壓應為11～14V，若蓄電池電壓不在規(guī)定范圍內，則應對蓄電池充電或者更換蓄電池。（4）待蓄電池電壓正常后才能利用診斷儀讀取故障碼（DTC）。若診斷儀讀取到故障碼（DTC），則可以根據(jù)維修手冊的故障碼列表，查閱對應故障碼的故障檢修方法，直接進入下面的步驟（8）。（5）若診斷儀未讀取到故障碼（DTC），則可以查看維修手冊上的故障癥狀表來查找故障。（6）若出現(xiàn)的故障并未列于故障癥狀表中，則需要對故障進行總體分析和排除。（7）在找到故障點后，對空調系統(tǒng)相關零部件和線路進行調整、維修或更換。（8）通過測試汽車空調系統(tǒng)功能恢復正常，確認相關故障已經清除。（9）故障診斷流程結束。2.電動空調壓縮機常見故障及故障碼（1）電動空調壓縮機常見故障及排除方法見下表。（2）電動空調壓縮機的常見故障碼見下表。3.PTC水加熱器常見故障及故障碼（1）PTC水加熱器常見故障及排除方法見下表。（2）PTC水加熱器的故障碼見下表。4.空調A/C控制器常見故障及故障碼（1）空調A/C控制器常見故障及排除方法見下表。（2）空調控制器的故障碼見下表。課題二電動汽車空調系統(tǒng)常見故障檢修掌握電動汽車空調系統(tǒng)不制冷的故障排除方法。掌握電動汽車空調系統(tǒng)制冷不足的故障排除方法。掌握電動汽車空調系統(tǒng)不制暖的故障排除方法。學習目標一、比亞迪e5轎車空調系統(tǒng)不制冷故障的檢修1.故障描述一輛比亞迪e5轎車行駛里程約30000km，客戶反映打開空調后，出風口溫度異常，空調系統(tǒng)不制冷，儀表無故障顯示。進入維修廠后檢查發(fā)現(xiàn)，按下車輛電源開關，“OK”燈正常點亮。打開空調，“A/C”燈正常點亮。將空調溫度調至最低溫度，用溫度計測量出風口溫度，實測數(shù)據(jù)為26℃（接近室外溫度）。用故障診斷儀檢測空調系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)空調壓縮機不工作。2.故障原因分析按下車輛的電源開關，儀表正常顯示“OK”燈，可以上“OK”電并能正常掛擋行駛，由此說明動力電池允許對外放電，且高壓預充完成后主接觸器吸合也是正常的。針對上述車輛的高壓供電正常、空調系統(tǒng)運轉不正常的情況，故障原因可能有：（1）空調管路壓力異常引起的故障。（2）空調子網故障。（3）ECU控制模塊故障。（4）PTC水加熱器或電動空調壓縮機故障。3.故障診斷及排除思路（1）打開前機艙蓋，觀察各空調管路情況，發(fā)現(xiàn)均無滲漏異常。（2）按下電源開關，讓車輛上“OK”電，開啟空調并將溫度調至最高（此操作用于證明PTC加熱器是否能夠加熱正常），5min后，出風口依然沒有暖風送出。因此，可以斷定空調制冷與制暖均有故障，初步可以排除空調管路壓力異常引起的不制冷故障。（3）連接診斷儀，對整車進行全車掃描。發(fā)現(xiàn)電動空調壓縮機模塊顯示不存在，可以讀取到PTC模塊有故障碼，故障碼為“U2A02，負載電壓低壓故障”。根據(jù)故障碼查閱維修手冊，因電動空調壓縮機模塊顯示不存在，故不能進入電動空調壓縮機模塊查看數(shù)據(jù)流，只能進入PTC模塊查看數(shù)據(jù)流。如下圖所示為診斷儀操作界面。診斷儀操作界面（4）讀取PTC模塊數(shù)據(jù)流發(fā)現(xiàn)，負載高壓電源顯示無高壓輸入。如下圖所示為PTC模塊數(shù)據(jù)流界面。

PTC模塊數(shù)據(jù)流界面（5）通過上述情況可以斷定，電動空調壓縮機和PTC加熱器均沒有高壓電輸入。從下圖所示電動空調壓縮機和PTC加熱器模塊電路圖可以看出：①電動空調壓縮機、PTC加熱器共用32A熔絲，如果該熔絲燒損，則電動空調壓縮機、PTC加熱器均無法接收到高壓電；②高壓電控總成中沒有專門給空調和PTC加熱器單獨供電的接觸器，那么只要主接觸器或交流充電接觸器吸合，高壓電將會輸出至電動空調壓縮機和PTC加熱器。電動空調壓縮機和PTC加熱器模塊電路圖（6）確認高壓空調32A熔絲的位置，用萬用表測量該熔絲導通情況，發(fā)現(xiàn)該熔絲不導通。高壓空調32A熔絲的位置如下圖所示，電動空調壓縮機和PTC加熱器電源接口位置如下圖所示。高壓空調32A熔絲的位置電動空調壓縮機和PTC加熱器電源接口位置（7）測量電動壓縮機和PTC模塊高壓正負極之間的電阻情況，發(fā)現(xiàn)電動空調壓縮機的高壓正負極為導通，確認電動空調壓縮機內部短路引起32A高壓空調熔絲燒蝕。電動空調壓縮機實物如下圖所示。電動空調壓縮機實物（8）確認故障點后，更換電動空調壓縮機總成和高壓空調32A熔絲，抽真空加注R410A制冷劑430g后，通電試驗，發(fā)現(xiàn)空調功能恢復正常。4.維修總結本案例維修中，由于不能進入電動空調壓縮機模塊，只能通過查看PTC模塊的數(shù)據(jù)流來確定有無高壓電輸入；且根據(jù)整車高壓結構，車輛能夠正常行駛，說明主接觸器及電池包內部接觸器都是正常吸合的，此時電動空調壓縮機及PTC也應該有高壓輸入，結果卻無高壓輸入，通過檢查高壓空調32A熔絲，發(fā)現(xiàn)電動空調壓縮機內部短路，高壓空調32A熔絲燒毀，再確定相關用電設備是否短路。二、比亞迪e5轎車空調系統(tǒng)制冷不足故障的檢修1.故障描述一輛比亞迪e5轎車已行駛里程約35000km，客戶反映打開空調后有冷風出來，但是過一小段時間后，車內溫度開始升高，空調吹出來的風是熱風，儀表無故障顯示。車輛進入維修廠后檢查發(fā)現(xiàn)，按下電源開關，“OK”燈正常點亮。打開空調，“A/C”燈正常點亮。將空調調至最低溫度，用溫度計測量出風口溫度，實測溫度為8℃。過了一段時間后，車內溫度升至20℃。用故障診斷儀掃描空調系統(tǒng)，提示故障碼為“B2AB4，內部電流過大故障”。2.故障原因分析按下電源開關，儀表正常顯示“OK”燈，可以上“OK”電并能正常掛擋行駛，說明動力電池允許對外放電，且高壓預充完成后主接觸器吸合也是正常的。按下空調“A/C”按鈕，空調一開始能制冷，但隨后出風口溫度升高，制冷量不足，則空調制冷不足的原因可能有：（1）空調管路壓力異常引起的故障。（2）空調系統(tǒng)零部件（膨脹閥、冷凝器、蒸發(fā)器、儲液干燥器等）故障。（3）溫度信號異常，如蒸發(fā)器溫度過低導致停機或壓縮機溫度過高保護等。（4）電動空調壓縮機內部故障。（5）空調控制信號故障。（6）電動空調壓縮機高壓供電故障。3.故障診斷及排除思路（1）上“OK”電后用故障診斷儀掃描空調系統(tǒng)，讀取到空調壓縮機系統(tǒng)中的故障碼為“B2AB4，內部電流過大”?？梢允謩忧宄收洗a，但是故障依舊存在，空調制冷量依然不足。（2）讀取空調控制器數(shù)據(jù)流，檢查系統(tǒng)管路的靜態(tài)壓力是否正常：高低壓側壓力均為1.47MPa左右，屬于正常情況。高低壓管路數(shù)據(jù)流界面如下圖所示。高低壓管路數(shù)據(jù)流界面（壓力正常）（3）打開鼓風機和A/C開關，空調開始制冷。通過觀察A/C控制器數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，壓縮機啟動后，高壓側壓力值很快就達到4.95MPa。由于電動空調壓縮機壓力過高，進入過壓保護狀態(tài)，停止制冷。高低壓管路數(shù)據(jù)流界面如下圖所示。高低壓管路數(shù)據(jù)流界面（壓力過高）（4）查看空調系統(tǒng)其他數(shù)據(jù)流，發(fā)現(xiàn)電子膨脹閥開度僅為9%，比其他正常車輛同等環(huán)境溫度、設置溫度下的電子膨脹閥開度要小得多。故障和正常狀態(tài)下電子膨脹閥開度如下圖所示。（5）根據(jù)上述情況分析，有可能是電子膨脹閥開度影響了制冷效果。為驗證這一假設，通過故障診斷儀進入A/C空調控制器系統(tǒng)/主動控制模式/電子膨脹閥控制選項，發(fā)現(xiàn)電子膨脹閥開度無法進行手動調節(jié)。（6）查閱維修手冊，通過如下圖所示電子膨脹閥控制電路，檢測電子膨脹閥線路情況，未發(fā)現(xiàn)異常。（7）確認為電子膨脹閥故障，更換電子膨脹閥并抽真空加注制冷劑后，試車故障排除。電子膨脹閥控制電路4.維修總結在此次故障檢修過程中，借助故障診斷儀讀取電子膨脹閥的開度大小，與正常車輛的電子膨脹閥開度進行對比而發(fā)現(xiàn)故障點。在電動汽車空調系統(tǒng)中，電子膨脹閥和變頻壓縮機一起有效工作，利用電子膨脹閥精確控制流量的功能，整體提升空調系統(tǒng)的工作效率，可實時調節(jié)電子膨脹閥速度、開度，比熱力膨脹閥更靈活、可控。其工作過程如下：（1）根據(jù)控制器的脈沖電壓信號，線圈驅動步進轉子旋轉。（2）通過精密絲桿傳動，轉子將旋轉運動轉化為閥芯的軸向直線移動。（3）閥芯在控制器的控制下調節(jié)閥體通道大小，實現(xiàn)制冷劑的設計流量。三、比亞迪e5轎車空調系統(tǒng)不制暖故障的檢修1.故障描述一輛比亞迪e5轎車已行駛里程約45000km，客戶反映打開空調暖風系統(tǒng)后，空調系統(tǒng)不制暖，動力系統(tǒng)故障燈點亮，儀表顯示“請檢查動力系統(tǒng)”。進入維修廠后檢查發(fā)現(xiàn)，按下車輛電源開關，“OK”燈正常點亮。用故障診斷儀掃描空調系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)空調系統(tǒng)并無異常。2.故障原因分析按下車輛電源開關，儀表正常顯示“OK”燈，可以上“OK”電說明動力電池允許對外放電，且高壓預充完成后主接觸器吸合也是正常的，那么動力系統(tǒng)故障的原因可能有：（1）系統(tǒng)檢測到一般漏電，一般漏電時是允許上“OK”電的。（2）系統(tǒng)其他故障導致，可直接通過故障診斷儀顯示的故障碼來確定范圍。3.故障診斷及排除思路（1）按下電源開關，上“OK”電后用故障診