汽车维修与保养
2016款长安福特锐界空调间歇不制冷
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故障现象
一辆2016款长安福特锐界，配备双区域自动温度控制空调系统，行驶里程25 867km。车辆在使用过程中空调间歇出现不制冷现象，即有时行车过程中使用一段时间后，空调突然出现不制冷的现象，鼓风机吹出的是自然风、其次还间歇性出现，按下 A/C 开关，同时将空调控制面板调到制冷状态后，没有冷气，出自然风。正常情况下空调制冷效果良好，并没有什么问题。
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故障诊断与排除
根据客户描述的故障现象，首先正常情况下空调制冷效果良好，基本排除了空调系统制冷剂不足、压缩机功率不足的可能。 其次，当空调不制冷时出风口的风量没有明显变化也排除了蒸发器结冰的可能。所以从故障现象并结合平时的维修经验分析，基本可以判断此车的故障是由制冷系统( 压缩机) 间歇性不工作导致的间歇不制冷现象。在检测、查找故障点前我们需要先了解一下此车空调系统的工作原理。此车空调系统工作原理如图1所示。
图1 空调系统工作原理
此款车配备有双区域自动温度控制(DATC) 系统，DATC集成到了中控面板控制模块(FCIM) 上，FCIM 还包含了 HVAC( 加热+ 通风+ 空调) 模块的控制功能。FCIM也控制后风挡玻璃除霜和座椅加热功能。同时对于配备了 SYNC系统的车辆，客户可以利用声控和触屏来控制空调系统。利用多功能触摸显示屏 (FDIM) 或声控命令开启空调时， SYNC会通过 HS1-CAN 将此命令发送给网关模块(GWM)。网关模块(GWM) 将此请求信号发送给MS-CAN上的中控面板控制模块(FCIM), 此外网关模块(GWM) 还会通过HS1-CAN 向PCM 发送请求信号。用中控面板控制模块(FCIM) 开启空调时，FCIM 通过网关模块 GWM 将此请求信号发送给HS1-CAN 上的 PCM，PCM 根据各种传感器的输入信号，控制空调压缩机离合器的吸合及断开，同时通过占空比控制压缩机可变排量电磁阀工作从而达到控制压缩机排 量适应制冷需求的目的( 此款空调系统搭载的是变排量压缩机， PCM通过控制压缩机可变排量电磁阀工作来完成压缩机的变排量)。PCM 通过空调压力传感器监测高压管路压力，当压力过高或过低压力时PCM 会断开压缩机。在特定的环境温度中如果压缩机高压管路压力低于或高于参考值，PCM 也会断开压缩机。 当 PCM 收到开启空调的请求信号后，如果同时满足以下所有的条件，PCM 则接合压缩机电磁离合器：1.PCM 未检测到空调压力传感器值过高或过低；2. 环境温度高于 2℃ ；3. 蒸发器温度高 于 2℃、水温低于118℃等条件。同时PCM 会根据以下输入信号向压缩机可变排量调节电磁阀发送 PWM 信号来控制压缩机 的变排量：1. 蒸发箱温度；2. 外温度；3. 发动机转速；4. 车速； 5. 调高压管路压力；6. 进气温度等。
为了验证故障现象真实存在并确认是空调控制系统故障，还是执行系统( 离合器线圈及线路) 故障。首先，启动发动机并开启A/C 开关，同时用IDS 读取空调系统正常工作时的相关信号， 如图2 所示，然后进行反复路试及反复开启、关闭A/C 开关， 经过多次的试车，故障现象终于再次出现，即空调不制冷，此时读取到的数据信息如图3 所示。此时空调系统的压力由原来的1.77MPa(1MPa=106Pa) 左右直接降到0，空调压缩机电磁离合器也从ON 变为OFF。
图2 用IDS读取空调系统正常工作时的相关信号
图3 空调不制冷时读取到的数据
从故障再现时读取到的空调系统数据信息可知，导致空调间歇不制冷的原因是由于空调系统压力信号在运行过程中突然丢失 (1.77MPa 左右直接降到0，此款车正常情况下就算空调压缩机不工作，空调管路内也有700kPa 左右的压力，信号电压在1.2V 左右)，PCM 误以为管路内没有制冷剂，为了保护压缩机从而控制压缩机电磁离合器断开所致。导致空调系统压力信号丢失的可能原因有：1. 空调系统压力传感器本身间歇故障；2. 传感器线路间 歇性开路；3. 发动机控制模块PCM 内部电子故障( 处理信号出错)。
将车开回厂内，首先怀疑传感器本身问题，依据空调控制系统线路图如图4 所示，检测空调系统压力传感器插头C1260-3 号脚有5V 左右的参考电压，正常，C1260 的1 号接地良好，插起插头测量C1260-2 号脚传感器的信号电压，在C1260-2 号脚检测到的信号电压为1.27V，基本正常, 从检测的结果可知传感器本身没有问题。
图4 空调控制系统线路图
其次，检测传感器信号线路( 从C1260-2 到C1551B-52 之间的线路)，检查发现C1260-2 到C1551B-52 之间的电阻 为408Ω，电阻偏大。因为从传感器到PCM 的线路中间经过插头C1148, 因此决定先断开C1148 插接器，分段检查他们之间的线路，分段后发现C1260-2 到C1148-7 之间的电阻以及 C1148-7 到C1551B-52 的电阻都为0.01Ω，基本正常。从以上的检查可知，C1148 存在接触不良的问题，最后拆解C1148 插接器，发现C1148-7 号针脚“阴插孔”存在退缩现象，检查发现是由于插接器内部定位线束的卡子断裂所致，如图5所示。
图5 插头内部定位线束的卡子断裂
最后，对插头C1148 进行处理，同时为避免再次出现压力信号线路断路，使用一根跨接线跨接插头C1148 两端的7 号线，处理后来回摇晃及拉扯此线束总成，通过数据流查看，不再出现信号丢失现象，装复车子交车给客户使用观察，经过近2 个多月的使用，故障现象不再出现， 最终确认故障排除。
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维修小结
此车故障是空调制冷系统中压缩机间歇性断开所导致的一种故障现象，故障原因是由于空调系统压力信号线路因插头C1148-7 号针脚退缩导致信号线路出现间歇性开路，当线路出现断路时， PCM 接收的压力信号为0，此时发动机 PCM 出于安全考虑，依据空调系统的控制策略：当压缩机高压管路压力低于或高于参考值时发动机控制模块PCM 即刻发出指令切断压缩机的电磁离合器，从而保护空调系统安全。其次对于排除此种间歇性故障必须尽量使故障现象得以重现， 同时用检测工具IDS 读取故障再现时故障系统的数据信息便于对故障进行分析， 通过对所读取到的数据流进行分析判断， 分析故障原因是由于空调压缩机执行系统故障还是控制系统( 信号输入及控制系统) 故障导致，判断出相应的系统故障后再结合一些基本的检查手段即可确认故障部件及具体的故障点，最终排除故障。
专家点评
王锦俞
当代汽车空调技术的进步，主要是体现在控制系统上。的确如作者所说，要排除这一故障，首先要搞清空调控制系统的工作原理。作者对这一空调控制系统的工作原理分析的很清楚，所以故障也就迎刃而解了。 汽车控制系统的故障点，通常是三点：(1) 传感器和执行器； (2)连接线路和插接器；(3)控制单元本身。
关于传感器故障，最简单、最直接的方法是读取它们的输出信号电压。一般来说，输出信号电压正常，说明传感器是好的。对于连接线路和插接器，用万用表分段测量电阻来判断，本车故障是插接器问题，此车行驶里程较少，使用时间不长，可能是出厂时留下的“祸根”。控制单元本身出故障，会把输入的正常信号电压，当作错误信号电压，再输出错误的控制信号，但在正常使用情况下，它的故障是很少的。这一空调间歇不制冷故障，故障点是空调系统压力传感器信号线路间歇断路故障。
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《汽车维修与保养》2018年第5期
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