◆文/河南 劉勤中
一輛2022款奔馳EQB 260純電動汽車,搭載780200型140kW永磁同步電機,VIN碼為LE42436021L02****,行駛里程為13 162km。車主反映,該車在高速上行駛了大約30km時,突然沒有暖風。
車輛到店后,進行功能檢查時發現該車暖風功能正常;查看實際值,未見異常,且儀表臺上未顯示任何故障信息。
連接診斷儀進行快速測試,SAM信號采集及促動控制模組(集成在自動智能氣候控制模塊N10*1中)設置了一個當前狀態的故障碼:B229400-電動制冷劑壓縮機的電機被卡住。刪除故障碼后進行路試,結果行駛了大約30min后,突然沒有暖風,再次進行快速測試,N10*1又設置了故障碼B229400。
查看N10*1的實際值(圖1),在A9/6電動制冷劑壓縮機數據組中,“部件A9/6電動制冷劑壓縮機狀態”的實際值為“部件已停用”,不正常;“電動制冷劑壓縮機的電機被卡住”的實際值為“已激活”,不正常。

圖1 故障車自動智能氣候控制模塊的實際值
根據系統工作原理和實際值、故障碼分析,行駛一段時間后突然暖風中斷基本排除車內暖風加熱管路堵塞的可能,系統內也沒有存儲與正溫度系數(PTC)加熱器(12V)R22/3相關的故障碼,因此,導致該車故障的可能原因有:自動智能氣候控制模塊N10*1軟件問題;A9/6電動制冷劑壓縮機卡滯。
嘗試對自動智能氣候控制模塊N10*1進行軟件升級,結果沒有發現新軟件。嘗試利用診斷儀促動A9/6電動制冷劑壓縮機,結果A9/6的實際轉速始終為0,關閉制冷劑壓縮機的原因顯示為“蒸發器未準備就緒,在使用輔助加熱器的加熱模式時,制冷壓縮機用于循環暖氣風箱和內燃機冷卻液回路中的冷卻液已加熱”,如圖2所示。

圖2 促動故障車電動制冷劑壓縮機A9/6時的實際值
對上述實際值進行分析時發現,該車故障出現在熱泵模式運行時,也就是制冷劑在熱交換器(高壓蓄電池冷卻系統蒸發器CHILLER)中吸收低溫回路2中高壓蓄電池的“廢熱”,和經低溫回路1中轉換閥Y125/4傳遞來的電機廢熱,再經過A9/6電動制冷劑壓縮機的壓縮后,在水冷冷凝器中放熱冷凝,將熱量耦合到車內加熱回路。此時,由于A9/6電動制冷劑壓縮機卡滯,導致熱泵模式無法運行,所以暖風中斷。
嘗試利用診斷儀對電動制冷劑壓縮機A9/6多次執行磨合(具體的菜單路徑是:調校→學習過程→制冷壓縮機開始運轉)后,經過長距離試車,車內加熱暖風功能一直正常,系統不再出現故障碼B229400。交車大約一周后電話回訪,車主反饋暖風系統未再出現異常,該車故障已被徹底排除。
診斷車內加熱暖風系統故障時,不僅要排查冷卻液加熱回路、PTC加熱器,還要通過實際值和故障碼分析A9/6電動制冷劑壓縮機等制冷劑循環回路部件的好壞,因為熱泵的工作原理就是依靠制冷劑循環回路進行熱量的轉移。
一輛2022款奔馳EQA 260純電動汽車,搭載780200型140kW永磁同步電機,VIN碼為LE42437021L02****,行駛里程為15 504km。車主反映,該車空調系統不制熱,暖風功能失靈,出風口只出自然風。
車輛到店進行功能檢查時發現,開啟空調暖風功能,出風口一直都出自然風,不出熱風。連接診斷儀進行快速測試,發現該車信號采集及促動控制模組SAM(集成在自動智能氣候控制單元N10*1中)設置了2個當前狀態的故障碼(圖3):B10A907-右側混合空氣風門伺服馬達存在機械故障;B113600-空氣風門伺服馬達的測量行駛存在故障。

圖3 故障車上存儲的故障碼
智能氣候控制系統負責空氣輸送、過濾和溫控的部件都位于空調殼體上,空調殼體位于儀表板和前圍板之間。故障車型空調殼體結構示意圖如圖4所示。

圖4 故障車型2區前部空調殼體結構示意圖
新鮮空氣或內循環空氣由鼓風機吸入空調殼體并經過活性炭細塵過濾器。在此過程中,鼓風機由鼓風機調節器控制。混合空氣風門用于引導新鮮空氣或內循環空氣,實現冷熱風的混合,實現溫度控制,它通過混合空氣風門促動器電機促動。新鮮空氣/空氣內循環風門促動器電機促動新鮮空氣/空氣內循環風門。清潔空氣流經蒸發器并在此被干燥和冷卻,在此過程中,清潔空氣的溫度由蒸發器溫度傳感器監控。
在加熱模式下,如有必要,加熱后的加熱器芯子中的空氣會通過正溫度系數(PTC)暖氣增強系統被再次加熱,并輸送到車內出風口。這些空氣被直接輸送到車內的出風口,或者在制冷模式下先被空調系統進一步冷卻后再輸送到出風口。通過中央氣流分配促動器電機以及通過空氣分配風門進行車內出風口的氣流分配。
SAM信號捕捉和控制模塊集成在智能氣候控制控制單元N10中,通過LIN促動對應風門的促動器電機,從而控制空氣分配風門、新鮮空氣/空氣內循環風門、混合空氣風門(溫度控制)。奔馳EQA車系右側混合空氣風門促動器電機M2/7的位置如圖5所示,電路圖如圖6所示。

圖5 故障車型右側混合空氣風門促動器電機M2/7的位置

圖6 故障車型右側混合空氣風門促動器電機M2/7電路圖
查看實際值發現,右側混合空氣風門M2/7已存儲的風門調節行程為300,標準值為1 100~1 500,不正常。根據故障碼、實際值和系統工作原理分析,導致該車故障的可能原因有:N10*1軟件故障;右側混合空氣風門促動器電機M2/7存在機械故障;相關線路存在故障。
嘗試對采集及促動控制模組SAM(集成在自動智能氣候控制單元N10*1)進行軟件升級,故障依舊;利用診斷儀進行風門伺服電機標準化位置學習,結果不成功;拆卸右側混合空氣風門M2/7,利用診斷儀促動,結果M2/7可以正常運轉;檢查右側混合空氣風門M2/7的機械系統,未見異常;重新安裝右側混合空氣風門M2/7,進行標準化學習,結果成功。經過長距離試車后,故障不再出現,該車故障被徹底排除。
本案例中,右側混合空氣風門促動器電機M2/7出現卡滯,導致暖風系統不制熱。將電機M2/7拆下后讓其空轉而不再出現卡滯,重新安裝和標準化學習后故障隨即消失。另外,需要特別提醒的是,為了減少電能的消耗,奔馳EQA、EQB和EQC車系,當車內溫度高于26℃時,系統會自動停止車內暖風功能。
一輛2022款奔馳EQC 400 4MATIC純電動汽車,搭載780 998型300kW永磁同步電機,VIN碼為LE42938901L03****,行駛里程為18 048km。該車行駛過程中,儀表臺上出現黃色的水溫報警標志(圖7),同時暖風功能失靈。

圖7 故障車儀表臺上的水溫報警標志
該車被拖車送到店內檢修。接車后進行功能檢查發現,該車可以正常啟動,可以正常換擋和行駛,且擋位顯示正常。對空調系統進行功能檢查發現,出風口只有自然風,系統無法制冷或制熱。
連接診斷儀進行快速測試,在傳動系統控制單元N127中設置了故障碼P0D1A00-混合動力/高電壓蓄電池模塊冷卻液回路中的轉換閥促動存在電氣故障或斷路。
傳動系統控制單元N127負責調節空調系統的低溫冷卻液回路2。N127對低溫冷卻液回路2溫度傳感器B11/7的數據進行評估,并在必要時促動低溫回路2冷卻液循環泵M43/1。根據車外溫度,高壓蓄電池的廢熱通過連接至制冷劑回路的低溫回路2冷卻器或通過熱交換器(高壓蓄電池冷卻系統蒸發器CHILLER)發散。系統通過促動高壓蓄電池冷卻轉換閥Y140實現對低溫冷卻液回路2的調節。故障車型高壓蓄電池冷卻系統轉換閥 Y140的電路圖如圖8所示;高壓蓄電池冷卻系統轉換閥 Y140的安裝位置如圖9所示。

圖8 故障車型高壓蓄電池冷卻系統轉換閥Y140電路圖

圖9 故障車型高壓蓄電池冷卻系統轉換閥Y140的安裝位置
根據故障碼和系統工作原理分析,導致該車故障的可能原因有:傳動系統控制單元N127軟件問題;混合動力/高電壓蓄電池模塊冷卻液回路中的轉換閥 Y140故障;Y140和N127之間的線路故障。
嘗試進行傳動系統控制單元N127軟件升級,結果未發現新軟件。利用診斷儀促動部件Y140,結果未發現有任何振動或聲音,不正常;斷電后拔下混合動力/高電壓蓄電池模塊冷卻液回路中的轉換閥 Y140電器插頭并進行檢查,插頭沒有松動或腐蝕等異常情況。測量Y140內部電阻(PIN1-PIN2),為1.234kΩ,與同款正常車對比發現該電阻的標準值為48Ω,不正常。用診斷儀促動Y140,測量Y140端的插頭1號和2號針腳電壓,有短暫的12V電壓,正常;測量Y140和N127之間的兩根導線,阻值均小于0.5Ω,正常。
根據上述檢查及測量結果進行綜合分析,該車高壓蓄電池冷卻系統轉換閥 Y140內部存在電氣故障。更換混合動力/高電壓蓄電池模塊冷卻液回路中的轉換閥 Y140后試車,該車各項功能恢復正常,故障被徹底排除。
對于純電動汽車普遍采用的熱泵空調系統,不論是加熱回路還是制冷劑回路的重要部件,如果自診斷出現故障,都會導致熱泵無法運行,暖風功能失靈。
一輛2020款奔馳EQC 400 4MATIC純電動汽車,搭載780 998型300kW永磁同步電機,VIN碼為LE42938901L02****,行駛里程為13 780km。車主反映該車空調系統無法制熱也無法制冷,出風口只出自然風。
接車后進行功能檢查發現,該車儀表臺上沒有任何故障燈或故障提示信息;打開空調系統,出風口既不會吹熱風也不會吹冷風,而只有自然風,且故障現象持續存在。
連接診斷儀進行快速測試,結果在智能氣候控制控制單元N22/1中發現了3個故障碼:B112749-空氣質量傳感器存在內部電氣故障;B1A7087-微塵傳感器存在功能故障,信息缺失;U016B00-與電動制冷劑壓縮機控制單元之間的通信存在功能故障。
智能氣候控制控制單元N22/1的主要作用是:根據駕乘人員的設置以及不同傳感器所記錄的多個變量調節車內溫度和氣流分配。通過智能氣候控制器可實現:空氣溫度的調節(加熱或冷卻)、空氣濕度的調節(加濕或除濕)、空氣成分調節(過濾或交換)、空氣速度的調節(鼓風機控制)。N22/1位于儀表臺手套箱的后面。
根據故障碼和系統工作原理分析,空氣質量傳感器和微塵傳感器不會導致車內溫度控制失靈,因此將故障碼U016B00-與電動制冷劑壓縮機控制單元之間的通信存在功能故障)作為突破口進行重點排查。
查詢故障車型空調控制系統電路圖(圖10)得知,智能氣候控制控制單元N22/1通過LIN線控制電動制冷劑壓縮機A9/6、高壓電正溫度系數PTC加熱器N33/4和電子鼓風機調節器N29。

圖10 故障車型空調控制系統電路圖
根據故障碼和系統工作原理分析,導致該車故障的可能原因有:智能氣候控制控制單元N22/1軟件問題;智能氣候控制控制單元N22/1電氣故障;智能氣候控制控制單元N22/1與電動制冷劑壓縮機A9/6間LIN線線路故障;電動制冷劑壓縮機A9/6電氣故障。
嘗試對智能氣候控制控制單元N22/1進行軟件升級,但是升級后故障依舊。根據故障碼U016B00引導進行測量,拔下電動制冷劑壓縮機A9/6低壓(1號)插頭并進行檢查,未發現進水、腐蝕、插針松動等異常現象;測量1號插頭PIN3(搭鐵)和PIN1(電源)針腳間的供電電壓,為12.5V,正常;測量1號插頭PIN3(搭鐵)與PIN2(LIN)針腳之間的電壓,為7.5V,不正常,標準值為9~11V。斷電后測量空調控制單元N22/1的B插頭PIN13針腳至電動制冷劑壓縮機A9/6低壓(1號)插頭的PIN1之間的LIN信號線的電阻,為420MΩ,不正常,正常情況下該電阻應小于0.5Ω。
根據電路圖分析,從N22/1到A9/6的LIN信號線中間有接頭X18/35X2和X238/4X1。我們首先檢查接頭X18/35X2,其安裝位置如圖11所示。當掀開左前座椅下方地毯時發現,左前腳坑有不明液體;拆下左前座椅下的地毯進一步檢查發現,后擋風玻璃清洗軟管破裂,清洗液泄漏,導致附近的多個電氣插頭進水腐蝕。

圖11 故障車X18/35X2接頭的安裝位置
處理相關插針后裝復,發現該車故障現象仍存在,且故障碼無法刪除。測量N22/1的B插頭PIN13針腳至接頭X18/35X2的PIN1針腳之間的LIN信號線電阻,為0.2Ω,正常;測量X18/35X2的PIN1針腳至 A9/6低壓(1號)插頭的PIN1針腳之間LIN信號線電阻,結果仍為420MΩ,不正常。檢查插頭X238/4X1,未發現進水、腐蝕、接觸不良等異常現象。測量插頭X238/4X1的PIN11針腳與插頭X18/35X2的PIN1針腳之間的LIN信號線電阻,仍為420MΩ,不正常。測量插頭X238/4X1的PIN11針腳至A9/6低壓(1號)插頭的PIN1針腳之間的LIN信號線電阻,為0.2Ω,正常。檢查插頭X238/4X1與插頭X18/35X2之間LIN信號線發現,中間的Z節點Z68/24Z1也已被玻璃清洗液腐蝕并脫焊。
修復節點 Z68/24Z1后試車,空調系統的制冷和制熱功能均恢復正常;故障碼B1A7087與U016B00可被刪除,但故障碼B112749仍無法刪除。
根據電路圖測量插頭X18/35X2的PIN24針腳至微塵傳感器 B31/4之間的LIN信號線電阻,為450MΩ,不正常。進一步檢查發現,LIN線Z節點Z68/62Z1(圖12)也被玻璃清洗液腐蝕開焊了。修復節點 Z68/62Z1后,故障碼B112749可以被刪除,長距離試車,一切正常,該車故障已被徹底排除。

圖12 故障車型LIN線上Z68/62Z1節點的位置
本案例中,故障車暖風功能失靈的根本原因是后擋風玻璃清洗軟管破損、泄漏,導致附件線路上的插頭和節點被腐蝕,使得電動制冷劑壓縮機A9/6的LIN無法通信,而電動制冷劑壓縮機A9/6是熱泵空調系統的核心部件,直接影響空調系統的制冷和制熱功能。修復后擋風玻璃清洗系統軟管,并處理被玻璃清洗液腐蝕的插頭及LIN節點后該車故障消失。