汽車(chē)HVAC在線檢測(cè)風(fēng)量分配故障分析

谷中昌，石 林，高衛(wèi)杰

（豫新汽車(chē)熱管理科技有限公司，河南 新鄉(xiāng) 453003）

1 引言

隨著科技不斷的發(fā)展，人們對(duì)汽車(chē)的舒適性要求越來(lái)越高，空調(diào)性能好壞是影響舒適性關(guān)鍵因素，因此在空調(diào)設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)每個(gè)模式和出風(fēng)口的風(fēng)量分配都有明確定義，如果風(fēng)門(mén)關(guān)閉不嚴(yán)、漏風(fēng)或者風(fēng)量不符合要求，都會(huì)影響到乘客的舒適性。因此，空調(diào)出風(fēng)口風(fēng)量在線檢測(cè)也是必不可少的檢測(cè)項(xiàng)目，目前多數(shù)檢測(cè)設(shè)備采用的是風(fēng)速傳感器對(duì)出風(fēng)口風(fēng)速進(jìn)行采集，成本低、性能好。

本文從現(xiàn)場(chǎng)空調(diào)風(fēng)量故障現(xiàn)象進(jìn)行分析，找出原因，確保產(chǎn)品品質(zhì)，提升下線合格率及生產(chǎn)效率，對(duì)實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用具有指導(dǎo)意義。

2 風(fēng)量不達(dá)標(biāo)故障現(xiàn)象及原因分析

2.1 故障現(xiàn)象

汽車(chē)空調(diào)生產(chǎn)線每天生產(chǎn)空調(diào)260套，每天都有約5套左右在性能檢測(cè)房工位，提示某個(gè)出風(fēng)口風(fēng)速不達(dá)標(biāo)，要求不低于2.6m／s，實(shí)測(cè)值在1.9～2.4m／s；再次對(duì)故障件進(jìn)行測(cè)試，有一部分檢測(cè)合格，仍有一部分檢測(cè)不合格，更換不同空調(diào)箱體和風(fēng)門(mén)驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)，此現(xiàn)象仍存在，未完全消除。

2.2 原因分析

首先對(duì)生產(chǎn)線的各個(gè)零部件進(jìn)行排查，例如風(fēng)速傳感器等，無(wú)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，排除了生產(chǎn)線的硬件問(wèn)題。根據(jù)故障現(xiàn)象，可以初步判斷部分空調(diào)箱負(fù)載過(guò)大或者步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)力矩過(guò)小，導(dǎo)致風(fēng)門(mén)步進(jìn)電機(jī)丟步，造成風(fēng)門(mén)不能完全打開(kāi)到相應(yīng)的位置，造成風(fēng)量過(guò)小。

對(duì)故障空調(diào)箱負(fù)載進(jìn)行了兩次測(cè)試，結(jié)果如圖1～圖4所示，我們發(fā)現(xiàn)正轉(zhuǎn)第1次負(fù)載最大值為58N·cm，第2次負(fù)載最大值為64N·cm，反轉(zhuǎn)第1次負(fù)載最大值為65N·cm，第2次負(fù)載最大值為55N·cm，測(cè)試結(jié)果反饋空調(diào)箱負(fù)載偏大，但是在公差范圍之內(nèi)。因此可以初步排除空調(diào)箱負(fù)載過(guò)大引起的原因。

對(duì)故障件步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行性能測(cè)試，具體參數(shù)如表1所示，測(cè)試結(jié)果顯示所有性能參數(shù)都正常，因此可以排除步進(jìn)電機(jī)的問(wèn)題。

圖1 第1次正轉(zhuǎn)負(fù)載曲線

圖2 第2次正轉(zhuǎn)負(fù)載曲線

圖3 第1次反轉(zhuǎn)負(fù)載曲線

圖4 第2次反轉(zhuǎn)負(fù)載曲線

在生產(chǎn)線上對(duì)整個(gè)產(chǎn)品進(jìn)行性能檢測(cè)時(shí)，測(cè)試電機(jī)的最大力矩，發(fā)現(xiàn)最大力矩只有60N·cm，電機(jī)的性能參數(shù)滿足不了需求。

表1 步進(jìn)電機(jī)性能參數(shù)

3 結(jié)果分析

通過(guò)對(duì)生產(chǎn)線的電機(jī)驅(qū)動(dòng)方式進(jìn)行排查，發(fā)現(xiàn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)方式有所不同，技術(shù)要求采用的是5線驅(qū)動(dòng)方式，如圖5所示，而生產(chǎn)線采用的是4線驅(qū)動(dòng)方式，如圖6所示，采用4線驅(qū)動(dòng)方式導(dǎo)致電機(jī)輸出力矩偏低，在運(yùn)行過(guò)程電機(jī)失步，導(dǎo)致風(fēng)門(mén)不能開(kāi)合到正確位置，風(fēng)量偏小。改成5線驅(qū)動(dòng)方式，實(shí)測(cè)最大力矩110N·cm，且故障現(xiàn)象消除。

圖5 步進(jìn)電機(jī)5線驅(qū)動(dòng)方式

圖6 步進(jìn)電機(jī)4線驅(qū)動(dòng)方式

4 結(jié)論

通過(guò)這次故障現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品的負(fù)載因素是一方面，但是引起問(wèn)題的主要原因并不是產(chǎn)品本身所導(dǎo)致的，而是檢測(cè)設(shè)備自身造成的，導(dǎo)致電機(jī)輸出最大的力矩處于產(chǎn)品最大負(fù)載的臨界點(diǎn)，容易造成一種假現(xiàn)象，誤判斷產(chǎn)品有問(wèn)題，因此導(dǎo)致分析問(wèn)題有一定的難度。本文的分析方法對(duì)實(shí)際生產(chǎn)起到了很好的指導(dǎo)作用，不僅提高了生產(chǎn)效率，而且還保證了產(chǎn)品的合格率。