江淮车系自动空调工作原理及常见故障诊断

周　革，卢　强（.国家汽车零部件产品质量监督检验中心，安徽 芜湖　4000；.江淮汽车乘用车营销公司，安徽 合肥　3060）



江淮车系自动空调工作原理及常见故障诊断

周革1，卢强2
（1.国家汽车零部件产品质量监督检验中心，安徽 芜湖241000；2.江淮汽车乘用车营销公司，安徽 合肥230601）

汽车空调系统是实现对车厢内空气进行制冷、加热、换气和空气净化的装置［1］。自动空调在传统的手动空调基础上，加装检测车内、车外、太阳辐射和蒸发箱温度变化的传感器，感知室外温度、日照量、蒸发器出风温度及车内温度，使空调控制器自动切换出风量、压缩机开关、空气吸气口等动作，并具有自我检测诊断功能。

自动空调传感器多，控制逻辑精确，售后维修难度也相应增大，目前江淮乘用车车系 （包括瑞风、瑞鹰、宾悦、和悦、M5、S5、S3等）均配置了自动空调［2］，本文介绍其结构原理与典型故障案例，便于市场技术服务工作。

1　江淮车系自动空调工作原理

五大传感器把信号输给空调控制器，控制各执行电机，同时空调请求A／C信号通过三元压力开关输给发动机ECU，ECU控制空调压缩机继电器与冷凝风扇继电器，从而执行压缩机电磁离合器的工作与冷凝风扇工作。系统各部件控制如图1所示［3］。

1．1自动空调系统各部件功能

1）车内温度传感器把车内的温度信号发送给ECU，使出风温度和风量满足设定值，安装在驾驶员右脚旁。

2）车外温度传感器感知外界环境温度，安装在车辆前格栅内部。

3）阳光温度传感器根据日照量转换成电流传给ECU，据此判断调节室内温度，安装在仪表台上部。

4）蒸发器温度传感器感知蒸发器芯体温度，防止蒸发器结冰，安装在蒸发箱芯体表面。

5）模式风门电机受ECU模式开关信号的控制，且电机运动时位置信号反馈给ECU。

图1　江淮乘用车自动空调系统电器部件控制图

6）温度风门电机受ECU温度开关的信号控制，驱动冷热风门，具有位置反馈功能。

7）新风门电机驱动内外循环风门，无位置反馈。

8）三元压力开关判断系统管路中的冷媒压力，开启和关闭压力开关触点，控制空调面板输入给发动机ECU的信号，ECU控制风扇转速。

9）鼓风机调速控制采用大功率三极管，空调ECU输出信号控制大功率三极管基极的电流，从而控制大功率三极管的集电极电压，来调节鼓风机的速度，手动调节时有7个挡位。

1．2自动空调系统各部件控制逻辑

1）空调压缩机控制逻辑：自动空调通过空调控制面板接收车内、车外温度和太阳辐射信号，根据驾驶员设置的温度自动调节鼓风机转速和空气温度，从而将车内温度保持在设定的温度上。

2）冷凝风扇控制逻辑：点火开关ON挡时，开启空调AUTO开关，空调控制器 （空调面板）插件A／C端

子输出高电平12V，通过三元压力开关输入至发动机ECU，ECU根据发动机水温、负荷情况，判断是否接通空调压缩机继电器；ECU同时控制冷凝风扇开始工作，并根据空调管路中冷媒压力与发动机水温变化，对冷凝器风扇与散热器风扇的转速进行控制 （共有低速和高速两个挡位）。

3）传感器、执行元件与空调面板控制逻辑：每个传感器独立将信号传送到空调控制器，控制器根据预先编程识别信号，控制压缩机开启，并通过驾驶员设定的温度、室外温度、阳光强度自动调整空调鼓风机的风量和吹风模式，使车内的温度湿度保持在设定的模式。

1．3自动空调系统控制方式特征

1）室温自动调节车内温度随车速、室外温度、日照量、乘车人员等变化，控制单位温度设定开关，调节温度。

2）冷暖风最大功能自动开关AUTO键设定温度按钮放在最大值 （低或高）时，运行的是最大冷暖风量。这时运行的是最大风量，吸气口是冷风内气／暖风口外气，出风口是冷风口出风／暖风口脚出风，压缩机冷风口是强制开启、暖风口强制关闭。

3）风量自动控制AUTO启动时根据温度节气阀的位置变化，连续地线性控制。风量出风口根据出风温度变化，自动切换到出风、吹脸、吹脚风。

4）压缩机控制AUTO启动时根据设定温度值，为了维持车内温度，自动控制压缩机的开关。

5）空气吸气口控制AUTO开启时空气吸气口根据外部温度变化，自动切换到内外循环模式。

6）冷风机动控制夏季车内温度较高，为了防止暖风短时间内大量排出，把风量强制固定在最低位置，直到蒸发器冷却。蒸发器冷却以后风量从最低点增加到自动风量。

7）暖风机动控制冬季车内温度低时，为了防止冷风短时间内大量排出，把风量强制固定在最低点，水温上升后风量逐渐从最低点增加到自动风量，风量出风口从除霜转换到脚出风模式。

8）日照强度控制日照感应器上采用了图像二极管，AUTO启动时准确地衡量日照量，对出风量进行调整。

9）除霜风口控制操作除霜开关时空气吸气口被固定在外循环模式，使压缩机强制工作，以便除去前风窗玻璃的霜。

10）关闭开关时记忆模式发动机熄火后，车门都关闭时记住关闭前所有模式，再启动时自动选择并启动记忆中的模式。

11）自行诊断功能根据规定的开关操作进行自行诊断，显示系统的正常与否。①数据表示方法是隔0.5s点／灭故障代码，但故障类别或小周期区分区间以1 s间隔点／灭，点／灭故障代码连续2次。②数值表示方法，故障代码含义查询见表1。

表1　JAC乘用车自动空调故障代码

2　常见故障与诊断排除

2．1自诊断功能

江淮乘用车系配置的自动空调均具有自诊断功能，当空调面板检测到传感器或执行元件信号异常，自诊断系统以故障代码形式存储起来，只需按下空调面板指定键，就可以顺利读取故障代码。

1）江淮车系轿车类产品的和悦、宾悦自动空调系统自诊断方法如图2所示。

图2　JAC轿车自动空调自诊断操作步骤

2）江淮车系MPV类产品的瑞风祥和自动空调系统自诊断方法：在按AUTO键的状态下2 s内连续按除霜键4次；瑞风和畅M5自动空调系统自诊断方法：在按AUTO键的状态下2s内连续按REAR键4次。

3）江淮车系SUV类产品的S5、S3、瑞鹰的空调系统自诊断方法：在按AUTO键的状态下2s内连续按OFF 键4次。

所有上述车型配置的自动空调系统在传感元件出现故障情况下，会自动默认到系统保护功能，如表2所示。

表2　JAC乘用车自动空调短路或断路故障保护功能

其中车速传感器及冷却水温传感器故障时，冷却风扇默认高速挡运行。冷却水温度控制空调压缩机关闭／开启的条件：默认为115℃时断开空调压缩机、108℃时接通空调压缩机。

2.2故障案例

2.2.1空调不制冷，蒸发器表面结冰

故障现象一辆江淮和悦轿车，行驶里程5 600 km，型号HFC7150B1F，出厂日期2014年5月。客户反映跑高速时，空调开启约2h左右，鼓风机出风量会越来越小，最后完全不制冷了；等一段时间后出风口风量又慢慢变大，约20min后压缩机又开始工作，空调使用效果断断续续，极为不便。

故障排除路试故障重现，发现此时空调低压管路已结冰，利用万用表检测三元压力开关信号已断开，所以压缩机停止工作。什么原因导致低压管路结冰呢？首先进行自诊断检查，空调控制面板显示“00”，说明系统各传感器及执行元件无断路或短路等现象；进一步检测空调冷媒压力，低压0.2MPa、高压1.9MPa，正常。初步判定可能原因与膨胀阀、蒸发箱有关联，检查该车空调膨胀阀，发现该车膨胀阀调节螺栓比正常状态要松，造成膨胀阀开度过大，怀疑是长时间运行后导致空调低压管过冷结冰。包括和悦在内的JAC乘用车自动空调系统均采用H型膨胀阀，安装在蒸发器入口处，能大范围地调节制冷剂循环总量，所以对照新件膨胀阀调节螺栓的深度进行调整，从车身下部往上顺时针调整180°（图3）。处理后试车，空调面板设定在最低温度，经长时间高速行驶故障又再次出现，至此现场排查陷入困境。

回过头来仔细分析故障重现环境，当地正是梅雨季节，外部湿度较大，空调在车辆高速行驶连续工作后，蒸发器表面会逐渐结霜，当结霜面积达到一定程度而化霜来不及时，最终导致出风口风量变小。仔细检查发现该车蒸发器温度传感器已从蒸发器翅片中脱落，重现插入固定（图4），空调工作一切正常，故障排除。

图3　H型膨胀阀调整方法

图4　蒸发箱温度传感器检查

故障总结自动空调蒸发器除霜温度点一般为1～ 4℃。外界湿度较大情况下，长时间使用空调，蒸发器芯体表面会结霜，严重情况下会发展成结冰，导致出风口风量逐渐变小，出风口温度上升，有时产生一种焦糊味，过一会消失。检查此现象时，在发现发动机舱空调低压管路上结霜后［4］，一般以为空调膨胀阀或冷媒问题，而忽略HVAC中蒸发器温度传感器的检查。针对蒸发箱温度传感器可能发生的脱落隐患与蒸发器结冰现象，厂家已下发技术通报案例，从贴片式固定方式整改为插入翅片3cm方式，并对空调控制器内部程序进行优化，保障自动空调工作可靠性［5］。

2.2.2空调不制冷，控制面板显示室外温度在-5℃

故障现象一辆瑞鹰SUV，行驶里程35 000 km，型号HFC7200EF，出厂日期2013年8月。客户反映节假日出行回来后，发现空调使用不正常了。开启A／C后，不制冷，空调面板显示的室外温度总是在-5℃。

故障排除车辆试车故障现象属实，进行自诊断检查，空调控制面板显示 “12”故障代码，说明车外温度传感器存在问题，仔细检查车外温度传感器及插件，发现该传感器插接件里面有水迹。故障点为车外温度传感器插接件进水。吹干插件重新紧固 （图5），并利用蛇胶加固密封，重新测量电压为2.1V，与实际温度相符。试车，故障排除。

故障总结车外温度传感器断路情况下，自动空调会默认车外温度为25℃，但不强制中断A／C信号输出。由于该插件进水处于 “似通非通”状态，空调控制器仍按照传感器线路反馈回来的电压值进行判定输出，根据车外传感器规格表，电压值4.5～4.9V时，对应温度为-20～-30℃，此时空调系统就会强制中断A／C信号输出。

图5　车外温度传感器检查

2.2.3空调不制冷，热车工况下无法开启压缩机

故障现象 一辆江淮瑞风商务车行驶里程86 000 km，型号HFC6500A3C7V，出厂日期2015年3月。客户反馈冷车开空调能正常工作，但当水温上升到91～95℃左右，空调压缩机不工作，无冷风；只要水温降到80℃左右，压缩机又可以恢复工作，冷风又正常了。

故障排除首先检查水温传感器及线路，正常；再检查冷凝风扇与散热器风扇高低速，运行正常；进一步通过自诊断功能检查，空调面板显示 “00”，说明无故障代码。

利用X-431诊断仪进入发动机ECU，查看数据流，发现空调压缩机请求信号和压缩机离合器接通信号均显示 “否”，说明ECU未接收到A／C请求信号，故障点在A／C信号输出线路中；进一步测量空调面板A／C信号，输出针脚电压为12V，说明空调面板已发出压缩机工作指令；再测量三元压力开关，空调面板到压力开关线路导通，但电压为10.2 V，疑是线路电压存在衰减。临时短接空调面板A／C信号输出针脚至ECU，试车，水温上升至95℃后，空调仍能正常工作，检测此时ECU端信号电压为12V，正常。现空调压缩机请求信号和压缩机离合器接通信号均显示 “否”，所以判断为发动机线束接触不良。更换控制线束后，试车故障排除。

参考文献：

［1］张增霞.现代汽车空调系统的基本组成类型及常见问题分析［J］.黑龙江科技信息，2012（12）：54.

［2］江淮汽车公司.2014和悦维修手册增补版［Z］.2014.

［3］江淮汽车公司.乘用车技术培训教材［Z］.2013.

［4］韩亚芹，魏垂浩.北京现代悦动全自动空调故障诊断1例［J］.汽车电器，2015（6）：49，54.

［5］江淮汽车公司.和悦轿车空调蒸发器结冰技术通报案例［Z］.2014.

（编辑文珍）

中图分类号：U463.851

文献标识码：B

文章编号：1003－8639（2016）05－0073－04

收稿日期：2015-10-14；修回日期：2015-11-02

作者简介：周革 （1983-），男，硕士，工程师，主要从事汽车零部件产品的设计开发及检测技术研究；卢强 （1971-），男，硕士，工程师，主要从事车辆维修技术与检测研究。