背景
车型:2004款宝马530Li E60,行驶里程:30000KM。
现象
用户反映车辆的空调系统制冷效果很差,空调出风口风量很小,并且无法调节。通过控制面板上的调节开关设置,出风量没有任何的变化。
方案
接车后启动车辆并打开空调系统,空调操作面板上显示屏显示为二格,表示为2挡,调节风速显示没有变化,出风口风量也无增大。进行空调系统的基本检查,使用制冷剂加注机在发动机2000r/min时测试空调系统的压力,低压160~190kPa,高压1700kPa左右,都在正常范围。启动车辆后,启动空调系统,观察压缩机电磁离合器有吸合,车内左右温度调节旋钮有效,与信息显示器的温度显示数值变化对应一起变化,就是空调出风口的风量固定不变。通过ISID进行诊断检测,读取故障内容为:93FCSGM-SIM低电压;9C7C-IHKA冷却剂压缩机-单向阀;9FED-SZM转向柱模块,位置数据以初始化设置;9 3 1 A-KOMBI油箱传感器2;9319-KOMBI油箱传感器1;9C69-I H K A 后座区空气分区调节器;29A9-蓄电池电源管理;29A8-DME车载网络电源管理;9D2A-CDC转换匣机械机构,拉开;CE93-AL信息;6140-AL上部驾驶员转向角的冗余比较。与空调系统有关系的只有“9C69-IHKA后座区空气分区调节器和9C7C-IHKA冷却剂压缩机-单向阀”,但这两个故障好像与空调出风口出风量没有太大的关系。选择这两个故障内容执行检测计划,结果也没有分析出和故障现象相关的内容。
调用IHKA 控制模块功能进行诊断查询和部件测试(空调系统数据流读取和空调系统的部件驱动),通过ISID 对鼓风机进行试运行,从低速到高速、高速到低速,控制均正常。由此可以判定,IHKA 到风扇输出级的LIN 总线连接正常。风扇输出级(控制鼓风机转速的大功率三极管)和鼓风机的功能及电源接地均正常,通过ISID 读取风扇转速轮的实际值,各个挡位均能够正常读取。可见风扇转速轮功能正常,说明鼓风机和风扇输出级没有问题。接着对IHKA 进行编程设码,故障现象没有改善,与其他相同型号的车辆对调IHKA 控制模块后试车,故障依旧。看来故障也不在IHKA 上。调出空调鼓风机控制的电路图(如图所示),测量风扇输出级的供电、接地均正常,IHKA 对风扇输出级的控制有12V 左右的电压,故障诊断陷入僵局。
从控制原理上进行分析,该车装备高级自动恒温空调,称为IHKA。鼓风机安装在蒸发器后面暖风空调器内并配备2 个风扇叶轮和鼓风机风扇输出级(即我们通常所说的鼓风机电阻),风扇输出级直接安装在鼓风机电机壳体上,风扇输出级具有自检功能。风扇输出级受IHKA 控制模块控制(通过LIN 总线),风扇输出级用一个按脉宽调制的信号(PWM 信号)控制鼓风机电机。鼓风机风量调节与下列设置和控制过程有关:手动风扇设置,风扇设置可通过自动恒温空调操作面板上的风扇选速轮选择;自动
风扇和风门设置,按动AUTO 按钮打开自动风扇和风门系统;风扇转速自动提高,在手动设置风门和风门自动装置上可以使用风扇转速自动提高功能,为了在极端车内温度能够快速降低或提高车内温度,标准调节范围被扩大;速滞压力补偿,没有速滞压力补偿时,新鲜空气格栅上的风量会随着行驶速度的提高而超过正比地提高。当车速提高时减小新鲜空气风门的张开角度可以平衡这个效应(行驶速度从组合仪表通过车身CAN 传输到自动恒温空调控制模块上。张开角度是根据一条经验确定的特性线进行调节的);风扇控制,需要时优先等级从风扇功率减小到供电模块的用电器(通过总线);总线端KL.50 的影响,在车辆启动过程中( 总线端KL.50 接通),为了减轻车辆蓄电池的负荷,风扇被切换到关闭状态。
这两点为车辆的电源管理控制,每个能量管理系统的主要组成部分都是DME 内的电源管理系统软件。该电源管理系统控制车内的能量流。电源管理系统与其他组件一起构成车辆的能量管理系统。能量管理系统负责监督和控制车辆停止和行驶期间的能量平衡。主要包括以下几个功能:发电机充电电压调节;提高怠速转速;降低最大负荷;关闭用电器。回过头来再分析诊断仪读取的另外两个故障内容:29A9- 蓄电池电源管理;29A8-DME 车载网络电源管理。这两个故障内容都是关于车辆的电源管理方面的,这样一来诊断仪读取的故障内容就和故障现象联系到一起去了。
接下来通过万用表测量鼓风机驱动电压MOT+ 和MOT-, 只有2.50 ~ 6.05V,测量其他正常车辆为2.05 ~ 10.50V。这就说明电源管理系统限制了风扇输入电压。测量蓄电池测量启动前电池电压12.8V,启动后电压14.5V, 正常。选择“29A9- 蓄电池电源管理;29A8-DME 车载网络电源管理”,执行检测计划,分析结果为IBS 故障,是IBS 出现故障后信号错误引起的故障。
IBS 为智能型蓄电池传感器,它是电源管理系统的一个组成部分,是
一种机电式部件,如图所示。
装有 IBS 时可准确测定蓄电池的充电状态(SoC) 和健康状态(SoH),IBS直接安装在蓄电池的负极接线柱上,因此可以用于多种宝马车型。IBS 及其微控制器连续测量下列数值:蓄电池接线柱电压;蓄电池充电/ 放电电流;蓄电池酸液温度。IBS 内的软件负责控制相关流程和与 DME 控制模块的通信。IBS 通过位串行数据接口(BSD)将数据传送至DME,IBS 内集成有下列功能: 持续测量各种车辆运行状态下的蓄电池电流、电压和温度;车辆处于驻车运行模式时,每隔4s 查询一次测量值,以便节省能量。IBS 的测量时间约为 50ms。测量值记录在 IBS 内的休眠电流直方图中。如果已提高怠速转速,但蓄电池电量始终不足此时就会降低车内的最大负荷和关闭用电器。关闭用电器包括:舒适用电器,例如车窗玻璃加热装置、座椅加热装置、转向盘加热装置;法律规定的驻车用电器,例如停车示警灯、危险报警灯,必须在发动机“关闭”后运行一定时间。驻车用电器,例如驻车暖风、驻车通风、中央信息显示屏、电话、远程通信服务等。
更换智能型蓄电池传感器IBS,删除故障码,故障排除。