江淮車系自動空調工作原理及常見故障診斷

周　革，盧　強（.國家汽車零部件產品質量監督檢驗中心，安徽 蕪湖　4000；.江淮汽車乘用車營銷公司，安徽 合肥　3060）

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江淮車系自動空調工作原理及常見故障診斷

周革1，盧強2
（1.國家汽車零部件產品質量監督檢驗中心，安徽 蕪湖241000；2.江淮汽車乘用車營銷公司，安徽 合肥230601）

汽車空調系統是實現對車廂內空氣進行制冷、加熱、換氣和空氣凈化的裝置［1］。自動空調在傳統的手動空調基礎上，加裝檢測車內、車外、太陽輻射和蒸發箱溫度變化的傳感器，感知室外溫度、日照量、蒸發器出風溫度及車內溫度，使空調控制器自動切換出風量、壓縮機開關、空氣吸氣口等動作，并具有自我檢測診斷功能。

自動空調傳感器多，控制邏輯精確，售后維修難度也相應增大，目前江淮乘用車車系 （包括瑞風、瑞鷹、賓悅、和悅、M5、S5、S3等）均配置了自動空調［2］，本文介紹其結構原理與典型故障案例，便于市場技術服務工作。

1　江淮車系自動空調工作原理

五大傳感器把信號輸給空調控制器，控制各執行電機，同時空調請求A／C信號通過三元壓力開關輸給發動機ECU，ECU控制空調壓縮機繼電器與冷凝風扇繼電器，從而執行壓縮機電磁離合器的工作與冷凝風扇工作。系統各部件控制如圖1所示［3］。

1．1自動空調系統各部件功能

1）車內溫度傳感器把車內的溫度信號發送給ECU，使出風溫度和風量滿足設定值，安裝在駕駛員右腳旁。

2）車外溫度傳感器感知外界環境溫度，安裝在車輛前格柵內部。

3）陽光溫度傳感器根據日照量轉換成電流傳給ECU，據此判斷調節室內溫度，安裝在儀表臺上部。

4）蒸發器溫度傳感器感知蒸發器芯體溫度，防止蒸發器結冰，安裝在蒸發箱芯體表面。

5）模式風門電機受ECU模式開關信號的控制，且電機運動時位置信號反饋給ECU。

圖1　江淮乘用車自動空調系統電器部件控制圖

6）溫度風門電機受ECU溫度開關的信號控制，驅動冷熱風門，具有位置反饋功能。

7）新風門電機驅動內外循環風門，無位置反饋。

8）三元壓力開關判斷系統管路中的冷媒壓力，開啟和關閉壓力開關觸點，控制空調面板輸入給發動機ECU的信號，ECU控制風扇轉速。

9）鼓風機調速控制采用大功率三極管，空調ECU輸出信號控制大功率三極管基極的電流，從而控制大功率三極管的集電極電壓，來調節鼓風機的速度，手動調節時有7個擋位。

1．2自動空調系統各部件控制邏輯

1）空調壓縮機控制邏輯：自動空調通過空調控制面板接收車內、車外溫度和太陽輻射信號，根據駕駛員設置的溫度自動調節鼓風機轉速和空氣溫度，從而將車內溫度保持在設定的溫度上。

2）冷凝風扇控制邏輯：點火開關ON擋時，開啟空調AUTO開關，空調控制器 （空調面板）插件A／C端

子輸出高電平12V，通過三元壓力開關輸入至發動機ECU，ECU根據發動機水溫、負荷情況，判斷是否接通空調壓縮機繼電器；ECU同時控制冷凝風扇開始工作，并根據空調管路中冷媒壓力與發動機水溫變化，對冷凝器風扇與散熱器風扇的轉速進行控制 （共有低速和高速兩個擋位）。

3）傳感器、執行元件與空調面板控制邏輯：每個傳感器獨立將信號傳送到空調控制器，控制器根據預先編程識別信號，控制壓縮機開啟，并通過駕駛員設定的溫度、室外溫度、陽光強度自動調整空調鼓風機的風量和吹風模式，使車內的溫度濕度保持在設定的模式。

1．3自動空調系統控制方式特征

1）室溫自動調節車內溫度隨車速、室外溫度、日照量、乘車人員等變化，控制單位溫度設定開關，調節溫度。

2）冷暖風最大功能自動開關AUTO鍵設定溫度按鈕放在最大值 （低或高）時，運行的是最大冷暖風量。這時運行的是最大風量，吸氣口是冷風內氣／暖風口外氣，出風口是冷風口出風／暖風口腳出風，壓縮機冷風口是強制開啟、暖風口強制關閉。

3）風量自動控制AUTO啟動時根據溫度節氣閥的位置變化，連續地線性控制。風量出風口根據出風溫度變化，自動切換到出風、吹臉、吹腳風。

4）壓縮機控制AUTO啟動時根據設定溫度值，為了維持車內溫度，自動控制壓縮機的開關。

5）空氣吸氣口控制AUTO開啟時空氣吸氣口根據外部溫度變化，自動切換到內外循環模式。

6）冷風機動控制夏季車內溫度較高，為了防止暖風短時間內大量排出，把風量強制固定在最低位置，直到蒸發器冷卻。蒸發器冷卻以后風量從最低點增加到自動風量。

7）暖風機動控制冬季車內溫度低時，為了防止冷風短時間內大量排出，把風量強制固定在最低點，水溫上升后風量逐漸從最低點增加到自動風量，風量出風口從除霜轉換到腳出風模式。

8）日照強度控制日照感應器上采用了圖像二極管，AUTO啟動時準確地衡量日照量，對出風量進行調整。

9）除霜風口控制操作除霜開關時空氣吸氣口被固定在外循環模式，使壓縮機強制工作，以便除去前風窗玻璃的霜。

10）關閉開關時記憶模式發動機熄火后，車門都關閉時記住關閉前所有模式，再啟動時自動選擇并啟動記憶中的模式。

11）自行診斷功能根據規定的開關操作進行自行診斷，顯示系統的正常與否。①數據表示方法是隔0.5s點／滅故障代碼，但故障類別或小周期區分區間以1 s間隔點／滅，點／滅故障代碼連續2次。②數值表示方法，故障代碼含義查詢見表1。

表1　JAC乘用車自動空調故障代碼

2　常見故障與診斷排除

2．1自診斷功能

江淮乘用車系配置的自動空調均具有自診斷功能，當空調面板檢測到傳感器或執行元件信號異常，自診斷系統以故障代碼形式存儲起來，只需按下空調面板指定鍵，就可以順利讀取故障代碼。

1）江淮車系轎車類產品的和悅、賓悅自動空調系統自診斷方法如圖2所示。

圖2　JAC轎車自動空調自診斷操作步驟

2）江淮車系MPV類產品的瑞風祥和自動空調系統自診斷方法：在按AUTO鍵的狀態下2 s內連續按除霜鍵4次；瑞風和暢M5自動空調系統自診斷方法：在按AUTO鍵的狀態下2s內連續按REAR鍵4次。

3）江淮車系SUV類產品的S5、S3、瑞鷹的空調系統自診斷方法：在按AUTO鍵的狀態下2s內連續按OFF 鍵4次。

所有上述車型配置的自動空調系統在傳感元件出現故障情況下，會自動默認到系統保護功能，如表2所示。

表2　JAC乘用車自動空調短路或斷路故障保護功能

其中車速傳感器及冷卻水溫傳感器故障時，冷卻風扇默認高速擋運行。冷卻水溫度控制空調壓縮機關閉／開啟的條件：默認為115℃時斷開空調壓縮機、108℃時接通空調壓縮機。

2.2故障案例

2.2.1空調不制冷，蒸發器表面結冰

故障現象一輛江淮和悅轎車，行駛里程5 600 km，型號HFC7150B1F，出廠日期2014年5月?？蛻舴从撑芨咚贂r，空調開啟約2h左右，鼓風機出風量會越來越小，最后完全不制冷了；等一段時間后出風口風量又慢慢變大，約20min后壓縮機又開始工作，空調使用效果斷斷續續，極為不便。

故障排除路試故障重現，發現此時空調低壓管路已結冰，利用萬用表檢測三元壓力開關信號已斷開，所以壓縮機停止工作。什么原因導致低壓管路結冰呢？首先進行自診斷檢查，空調控制面板顯示“00”，說明系統各傳感器及執行元件無斷路或短路等現象；進一步檢測空調冷媒壓力，低壓0.2MPa、高壓1.9MPa，正常。初步判定可能原因與膨脹閥、蒸發箱有關聯，檢查該車空調膨脹閥，發現該車膨脹閥調節螺栓比正常狀態要松，造成膨脹閥開度過大，懷疑是長時間運行后導致空調低壓管過冷結冰。包括和悅在內的JAC乘用車自動空調系統均采用H型膨脹閥，安裝在蒸發器入口處，能大范圍地調節制冷劑循環總量，所以對照新件膨脹閥調節螺栓的深度進行調整，從車身下部往上順時針調整180°（圖3）。處理后試車，空調面板設定在最低溫度，經長時間高速行駛故障又再次出現，至此現場排查陷入困境。

回過頭來仔細分析故障重現環境，當地正是梅雨季節，外部濕度較大，空調在車輛高速行駛連續工作后，蒸發器表面會逐漸結霜，當結霜面積達到一定程度而化霜來不及時，最終導致出風口風量變小。仔細檢查發現該車蒸發器溫度傳感器已從蒸發器翅片中脫落，重現插入固定（圖4），空調工作一切正常，故障排除。

圖3　H型膨脹閥調整方法

圖4　蒸發箱溫度傳感器檢查

故障總結自動空調蒸發器除霜溫度點一般為1～ 4℃。外界濕度較大情況下，長時間使用空調，蒸發器芯體表面會結霜，嚴重情況下會發展成結冰，導致出風口風量逐漸變小，出風口溫度上升，有時產生一種焦糊味，過一會消失。檢查此現象時，在發現發動機艙空調低壓管路上結霜后［4］，一般以為空調膨脹閥或冷媒問題，而忽略HVAC中蒸發器溫度傳感器的檢查。針對蒸發箱溫度傳感器可能發生的脫落隱患與蒸發器結冰現象，廠家已下發技術通報案例，從貼片式固定方式整改為插入翅片3cm方式，并對空調控制器內部程序進行優化，保障自動空調工作可靠性［5］。

2.2.2空調不制冷，控制面板顯示室外溫度在-5℃

故障現象一輛瑞鷹SUV，行駛里程35 000 km，型號HFC7200EF，出廠日期2013年8月。客戶反映節假日出行回來后，發現空調使用不正常了。開啟A／C后，不制冷，空調面板顯示的室外溫度總是在-5℃。

故障排除車輛試車故障現象屬實，進行自診斷檢查，空調控制面板顯示 “12”故障代碼，說明車外溫度傳感器存在問題，仔細檢查車外溫度傳感器及插件，發現該傳感器插接件里面有水跡。故障點為車外溫度傳感器插接件進水。吹干插件重新緊固 （圖5），并利用蛇膠加固密封，重新測量電壓為2.1V，與實際溫度相符。試車，故障排除。

故障總結車外溫度傳感器斷路情況下，自動空調會默認車外溫度為25℃，但不強制中斷A／C信號輸出。由于該插件進水處于 “似通非通”狀態，空調控制器仍按照傳感器線路反饋回來的電壓值進行判定輸出，根據車外傳感器規格表，電壓值4.5～4.9V時，對應溫度為-20～-30℃，此時空調系統就會強制中斷A／C信號輸出。

圖5　車外溫度傳感器檢查

2.2.3空調不制冷，熱車工況下無法開啟壓縮機

故障現象 一輛江淮瑞風商務車行駛里程86 000 km，型號HFC6500A3C7V，出廠日期2015年3月。客戶反饋冷車開空調能正常工作，但當水溫上升到91～95℃左右，空調壓縮機不工作，無冷風；只要水溫降到80℃左右，壓縮機又可以恢復工作，冷風又正常了。

故障排除首先檢查水溫傳感器及線路，正常；再檢查冷凝風扇與散熱器風扇高低速，運行正常；進一步通過自診斷功能檢查，空調面板顯示 “00”，說明無故障代碼。

利用X-431診斷儀進入發動機ECU，查看數據流，發現空調壓縮機請求信號和壓縮機離合器接通信號均顯示 “否”，說明ECU未接收到A／C請求信號，故障點在A／C信號輸出線路中；進一步測量空調面板A／C信號，輸出針腳電壓為12V，說明空調面板已發出壓縮機工作指令；再測量三元壓力開關，空調面板到壓力開關線路導通，但電壓為10.2 V，疑是線路電壓存在衰減。臨時短接空調面板A／C信號輸出針腳至ECU，試車，水溫上升至95℃后，空調仍能正常工作，檢測此時ECU端信號電壓為12V，正?！，F空調壓縮機請求信號和壓縮機離合器接通信號均顯示 “否”，所以判斷為發動機線束接觸不良。更換控制線束后，試車故障排除。

參考文獻：

［1］張增霞.現代汽車空調系統的基本組成類型及常見問題分析［J］.黑龍江科技信息，2012（12）：54.

［2］江淮汽車公司.2014和悅維修手冊增補版［Z］.2014.

［3］江淮汽車公司.乘用車技術培訓教材［Z］.2013.

［4］韓亞芹，魏垂浩.北京現代悅動全自動空調故障診斷1例［J］.汽車電器，2015（6）：49，54.

［5］江淮汽車公司.和悅轎車空調蒸發器結冰技術通報案例［Z］.2014.

（編輯文珍）

中圖分類號：U463.851

文獻標識碼：B

文章編號：1003－8639（2016）05－0073－04

收稿日期：2015-10-14；修回日期：2015-11-02

作者簡介：周革 （1983-），男，碩士，工程師，主要從事汽車零部件產品的設計開發及檢測技術研究；盧強 （1971-），男，碩士，工程師，主要從事車輛維修技術與檢測研究。