背景
车型:2007年国产克莱斯勒300C 3.5L轿车
现象
用户反映该车在最近在使用暖风时出现了异常,即出风口在吹一段时间热风后会逐渐变凉,若将温度调节到最高温度。则出风口温度正常。根据用户反映的情况我们对该车进行试车发现,在调节暖风温度调节开关设定温度后,暖风只能正常几分钟,之后两侧出风口就会自动吹凉风。一旦出风口温度变低,随意调节一下左右暖风温度调节开关,出风口又会出现热风,但之后故障现象又会出现。
方案
在300C轿车上配备的是全自动双区空调系统,该系统使用2个混合风门,提供完全独立的双区域温度控制。温度的调节是通过操纵混合风门执行器实现的,控制单元还会接收环境温度传感器、蒸发器传感器、红外线温度传感器及日光传感器等输入信号进行恒温控制,并根据这些信号来控制混合风门执行器的开度。
一般暖风系统的故障原因主要在于发动机冷却系统和空调控制系统。在发动机冷却系统方面,冷却液的液位和流量、水泵及节温器出现故障均可能导致暖风系统异常。在空调控制系统方面,主要是传感器及其信号方面出现故障。
根据该车的具体故障症状,既然故障出现时随意调节暖风温度调节开关出风口温度都会恢复正常,说明暖风散热器的热量应该是正常的。为保险起见,我们还是先进行了确认。经检查,冷却液液位正常,用红外测温仪测量发动机冷却液温度,节温器两端温差,以及
暖风散热器进、出水管(图1)温差均正常,因此可以确定发动机冷却系统运转正常。
对于暖风控制系统的检查,由于该车装备全自动空调,我们首先连接故障诊断仪对空调控制系统进行了检查。经检测,系统内未存储任何故障码。观察相关数据流发现,数据流中的发动机冷却液温度为98℃,进一部验证了冷却系统正常。在对暖风温度调节开关进行调节时,数据流相应会随着改变。为了观察故障出现时的数据流变化,笔者将暖风温度调节开关调节到22oC。没过多久,故障出现。此时观察相关数据流发现,当故障出现时电位计的设定值没有变化,红外温度值变小,混合风门位置百分比减小,由此可以确定混合风门开度减小造成出风口温度降低。在该车的空调系统中,自动空调控制单元是通过电位计的电阻值来确定混合风门的初始位置的,然后再根据接收到的相应传感器的信号来修正混合风门开度,使车内的温度保持在设定值。
该车电位计设定值在每次调节时,出风口温度都能达到正常值,而在使用一段时间后会逐渐降低。笔者初步确定产生该故障的原因主要包括:输入传感器故障(红外温度、环境温度及蒸发器温度传感器),自动空调系统控制单元故障,以及混合风门执行器故障。根据该车的故障症状,笔者认为左、右混合风门执行器同时损坏的可能性很小,因此怀疑混合风门执行器的位置标定可能存在问题。利用故障诊断仪对自动空调系统进行了系统测试和执行器标定测试,但测试结果显示标定正常。鉴于该车的的出风口温度降低是由混合风门执行器开度减小造成的,可以排除混合风门执行器本身出故障的可能性,因此故障还是在于控制方面。
接下来我们着手对几个传感器进行检查。在克莱斯勒300C轿车的自动空调系统中,红外温度传感器与自动空调系统控制单元是一体的(图2),而且出故障的可能性较小,暂时不作考虑。
因在观察数据流时没有发现环境温度、蒸发器温度的异常变化,前控制单元FCM(图3)中的环境温度与自动空调系统控制单元中的环境温度一致,其他控制单元中也没有故障码,表明这2个传感器也是正常的。
另外,该车也没有新增其他设备,因此也不存在用电器电磁干扰的可能性根据上述检查结果,故障指向了与红外温度传感器集成一体的自动空调控制单元本身。保险起见,我们先对自动空调控制单元进行了替换,并用故障诊断仪清除故障码且重新进行了初始化标定。本以为故障顺利排除,没想到试车结果令人非常失望。自动空调控制单元、混合风门执行器没有故障,传感器也没有发现问题,难道会是笔者的诊断思路出错了吗?经过重新考虑,笔者决定再仔细观察一下数据流中传感器的相关信号,并与其他正常车辆进行对比。经与正常车辆对比发现,正常车辆的环境温度与蒸发器温度差值很小,两车的环境温度基本一致,但蒸发器温度相差较大。难道是蒸发器温度传感器存在故障?这也让笔者有些想不通,该传感器的主要作用是控制空调制冷系统的工作,与暖风有什么
关系呢?为进一步确定故障原因,笔者查阅了相关资料,结果纠正了笔者想当然的判断。在该车的自动空调系统中,当使用暖风时蒸发器温度传感器将会到进风口温度传感器的作用,自动空调系统控制单元会根据它与环境温度传感器(图4)信号对比来确定吸入空气的温度。
由于该车蒸发器温度传感器提供给自动空调控制单元的温度信号高于实际进气温度信号,导致自动空调控制单元在接收到错误信号后,执行了错误的控制。因此,可以确定蒸发器温度传感器损坏。