◆文/廣東 李亞水
一輛2020年生產的北京奔馳C260L,搭載264915型發動機,VIN碼為LE4WG7HBXLL71****,行駛里程為68936km。據車主反映,每次打開AC開關后,空調系統只能制冷10min左右,然后就無冷風,且儀表臺上沒有故障提示信息,空調操作面板正常。
接車后,經過查詢和初步檢查,發現該車無任何加裝或改裝,且無相關維修記錄。連接診斷電腦進行快速測試,全車控制單元列表中發現空調控制單元存有故障碼B112749-空氣質量傳感器存在一個內部電氣故障(圖1)。

圖1 故障車空調系統存儲的故障碼
專家點評

高惠民
雷克薩斯ES300h采用了電動駐車制動系統。根據來自電動駐車制動開關和各ECU的信號,駐車制動器ECU通過控制駐車制動執行器總成內置電動機的旋轉方向和驅動電流來鎖止或解除駐車制動。并且,駐車制動器 ECU通過內置電流傳感器檢測電動機的工作情況。駐車制動系統控制原理如圖5所示。

圖5 故障車型空調系統電路圖

圖5 駐車制動系統控制原理
當按下電動駐車制動開關時,駐車制動器ECU通過來自加速度傳感器的信號計算路面坡度,并控制駐車制動執行器電動機的驅動電流。駐車制動還可以與換檔桿聯動自動運行。在自動運行的情況下,駕驗員將換擋桿從P以外的位置移至P位置時,駐車制動器ECU操作駐車制動執行器總成內的電動機,以鎖止駐車制動。此外,在踩下制動踏板的情況下將換擋桿從P移至P以外的位置時,駐車制動解除。
上述電動駐車功能在本案例文章中沒有說明,特此予以添加,以幫助讀者了解與故障案例相關的駐車制動系統的工作過程。縱觀本案例,導致該車返修的原因有兩點:
第一點是作者在維修小結中提到的“問診”。問診是汽車故障診斷的第一步,像醫生給病人看病一樣,第一步是詢問,醫生不可能不問病人就開藥方。汽車發生故障需要診斷時,維修人員一定要向車輛使用者詢問,內容包括車輛使用年限、修理情況、使用情況、故障現象,以及故障發生后做了哪些檢查和修理,盡可能深入地了解故障,這是一個捷徑。而不是找到故障原因再去了解車輛的使用、改裝或修理情況,這是本末倒置的做法。
第二點是維修人員在檢查過程中沒有使用系統電路圖(圖3),而是使用維修手冊上故障診斷原理電路圖(圖1),導致漏掉了對連接器AG7的檢查。另外,作者對相關可疑線路的檢測也不夠徹底、細致,這是導致返修的直接原因。
根據以往經驗判斷,故障碼B112749與該車空調系統每次只能短時工作相關,對本故障無參考價值。啟動發動機,打開空調執行功能測試,同時在診斷電腦中讀取空調控制系統實際值。怠速運轉一段時間后,發現空調控制系統的實際值存在異常(圖2),此時風門調節為正面吹風。

圖2 故障車空調控制系統實際值
從圖2可以看出,此時空調壓縮機的功率已經達到滿負荷,系統壓力為13.8bar(1bar=100kPa),正常。蒸發器溫度傳感器的溫度值一直顯示33.5℃,對比左右側出風口溫度約為6℃,顯然不正常。提高發動機轉速繼續進行測試,蒸發器溫度傳感器溫度值在33.5℃時僅有極輕微波動,同時觀察空調系統低壓管路,發現其外表已開始出現結霜現象,而空調出風口吹出的冷風漸變成了自然風。
綜合上述檢查以及功能測試結果,初步判斷該車空調系統可能的故障原因有:空調控制單元軟件或硬件故障;蒸發器溫度傳感器故障;空調控制單元至蒸發器溫度傳感器之間的線路出現了異常干擾。
利用診斷儀對空調控制單元軟件進行更新升級,但更新后進行試車發現現象依舊。查詢空調系統部件位置圖可知空調控制單元N22/1(圖3)和蒸發器溫度傳感器B10/6(圖4)的安裝位置。

圖3 空調控制單元安裝位置

圖4 蒸發器溫度傳感器安裝位置
拆檢空調控制單元和蒸發器溫度傳感器,未見線插有松動或腐蝕等導常現象。查詢空調系統電路圖(圖5)以便進行進一步檢測。
通過圖5可以看出,蒸發器溫度傳感器(B10/6)的2號針腳(信號線)與空調控制單元(N22/1)A插的6號針腳線相連,B10/6的1號針腳(搭鐵線)通過共用結點回到N22/1的A插的5號針腳內部接地。拔開B10/6和N22/1的A插兩頭,測量信號線對地的電壓為0,正常,說明線束上沒有外界相互短路的干擾電壓;測量搭鐵線,沒發現斷路的情況。為驗證N22/1自身是否能正常識別傳感器,先插上N22/1的A插頭,然后測量N22/1的6號針腳的信號電壓為5V,接著通過適配線插上B10/6,信號電壓變為0.92V,此時B10/6顯示的實際值33.5℃。通過以上測量的數據變化可知,N22/1可以正常識別溫度傳感器信號。為作進一步測試B10/6,用一個帶密封蓋的水杯裝滿熱水,測量水杯表面溫度為70℃時,在該表面貼上溫度傳感器B10/6,同時觀察診斷電腦上B10/6的實際值,依舊無變化。
通過上述檢測可知,溫度傳感器B10/6無法感知環境溫度的變化,已損壞。更換蒸發器溫度傳感器B10/6后反復試車,故障消失,該車故障已被徹底排除。
本案例中,由于蒸發器溫度傳感器故障,開啟空調系統制冷時,控制單元N22/1會認為當前的蒸發器溫度過高(33.5℃),從而讓空調壓縮機持續滿負荷工作,導致內部結冰而停止制冷。
蒸發器溫度傳感器B10/6出現故障時,為什么空調控制單元N22/1卻沒有存儲與溫度傳感器相關的故障碼?要回答這個問題,只需回頭看圖2所示的溫度傳感器實際值后面的溫度范圍“-50.0~90.0℃”就很容易理解了。因為33.5℃是正常溫度范圍內的一個數值,所以N22/1并不會報B10/6故障。
在實際診斷過程中,遇到無相關故障碼的故障現象時,我們應多從實際值或工作條件去分析研究,總會有所發現,并找到故障診斷的突破口。
最后,再附上故障車型空調系統正常的實際值(圖6),供廣大同行參考。換上工作正常的蒸發器溫度傳感器B10/6后,3.1℃時B10/6的信號電壓約為2.20V。

圖6 故障車型空調系統正常的實際值
專家點評

焦建剛
該案例雖然是由于蒸發器溫度傳感器性能不良導致空調控制模塊接收到的蒸發器數據失準所致,但從原理上來看并不復雜。如果不看數據,單看故障現象,通過空調出風口的溫度變化,以及高低壓管路溫度的感覺,也應該能夠得出蒸發器結冰的結論了。造成蒸發器結冰的原因有多種。從事汽車維修時間比較久的老技師們以前都遇到過這種問題,包括我們家用的電冰箱以前也出現過制冷過度、嚴重結冰的情況。
以往,在空調控制邏輯比較簡單的年代,經常會遇到過度制冷導致結冰的故障,其中比較典型的車型就是別克的老GL8。當風量調整為最大、制冷調整到MAX時,不超過15min,蒸發器就會被完全凍住。有經驗的司機會關閉空調制冷開關,只開風機,大約10min左右,空調就又可以使用。當時的GL8也有蒸發器溫度傳感器,但在最大制冷狀態下,依然會出現結冰問題,這也是當時這款車比較明顯的BUG。
作者通過讀取空調數據,發現蒸發器溫度傳感器數據異常后,其實故障原因已經找到了。最簡單的處理方式,就是斷開蒸發器溫度傳感器插頭,看其開路狀態下的溫度顯示數據,將傳感器兩端互短,再看短路狀態下的數據顯示,其實就已經可以判斷出來了。這也是最簡單、最直接的辦法。
現代車輛的維修,大部分系統的電氣元件,基本上都可以通過數據流或者動作測試對其工作情況進行基本判斷,關鍵是大家一定要掌握其中數據之間的邏輯性關系,這也是現代維修技術人員要練好的基本功之一。