导读:在整车研发的设计验证阶段, 样车电器工作异常。 本文就在改型车中常出现的空调压缩机离合器不吸合作为范例, 结合设计验证阶段样车的实际特点, 讲解线路检测思路和方法, 如何快速找出问题源头, 给新入门的设计人员以参考和启发。
主机厂研发新车型过程中, 各零部件开发设计完成后, 要装配工程样车进行实车的设计验证, 因为各部件为首次匹配, 故经常会出现电器工作异常乃至失效等。 如何找到问题源头, 排查电器整个工作回路中哪个部件 (线束、 开关、 控制器、 执行器)出现问题, 成为设计验证阶段问题整改的突破点。
思路决定出路。 本文以在改型车中常出现的空调压缩机离合器不吸合作为范例, 讲解线路检测思路和方法, 抛砖引玉, 给新入门的设计人员以参考和启发。
1 准备工作
在进行任何线路排查前都需要对相应电器系统的基本组成、 工作原理、 工作回路、 电源类型加以了解, 方可整理出省时省力高效的排查思路和顺序。
1.1 空调系统原理简介
空调系统由蒸发器、 压缩机、 冷凝器和节流阀组成制冷循环回路。 制冷依靠冷媒介质在循环回路中气液相态变化、 能量吸收和释放来做热能的转移交换, 汽化吸热来实现降温。 压缩机作为空调制冷系统的心脏, 担当着制冷系统冷媒的压缩和驱动运输的重任, 压缩机不工作空调就无法实现制冷。压缩机压缩的动力来源于发动机, 压缩机离合器是发动机和压缩机间的动力传递装置。 压缩机离合器吸合将发动机皮带轮的扭矩传递给压缩机, 用于压缩冷媒实现空调制冷。 在工程样车阶段, 压缩机离合器不结合空调不制冷发生频率很高。
1.2 压缩机离合器工作电气原理
以某车型为例, 压缩机离合器工作电气原理如图1所示。
压缩机离合器工作电气原理由空调面板A/C开关、 三态开关、 ECU、 空调继电器和压缩机离合器几部分组成。 按下空调控制面板A/C开关, 经三态开关向ECU发出请求信号, ECU根据整车状态进行判断分析, 当满足设定条件则输出低电平, 空调继电器控制回路接通, 线圈通电继电器工作回路开关吸合, 离合器动作吸合。
其中空调面板上A/C开关输出为高有效; 空调继电器工作回路电为蓄电池电, 离合器控制回路电来自主继电器 (即发动机起动后主继电器才会接通, 接于主继电器后的电器方有电)。
1.3 线束布置走向
因为是实车检测, 仅了解纯理论的工作原理是不够的, 相应回路对应的线束实车布置走向也需掌握, 这样查找相关回路才能更得心应手, 这也是设计人员对产品状态必须要掌握的。 以某车型为例,线束布置走向如图2所示。
2 线路检测
2.1 确认故障
到达故障现场, 先不要急于开始排查, 首先确认故障现象, 才能对症下药。 而且在实际项目工作中, 问题经过试装人员、 项目经理、 部门接口人辗转传至设计人员, 经过诸多次的转述经常会出现问题描述失真。 非专业人员对系统工作原理理解不全或有误, 可能会出现描述不准甚至是误判。
在故障确认时要保证基本条件具备, 例如点火钥匙接通给电、 闭合相应的控制开关等。 对于此故障为: 蓄电池搭铁; 起动发动机, 因为压缩机离合器工作电源来自主继电器, 需发动机起动后才有电; 按下A/C开关, 压缩机在制冷模式下才工作。在保证基本条件具备后再检查电器功能正常否, 确认故障现象。
对于新入门设计人员无论是否具备对车辆实际应用知识, 只要根据原理循序渐进地操作即可, 保持自信的心理状态很重要。
2.2 粗查定主角
故障排查是循序渐进的过程, 由大到小, 由粗到细逐层深入。 先将复杂问题简单化, 锁定范围后再细化。
1) 首先是确认基本的完整性: 检查该回路下对应的线束各部分插件是否都已对插上; 该回路的搭铁点是否松脱; 熔断丝是否断路。 因以上3点导致的回路断路出现电器件功能障碍是比较常见的,出现概率较高。
2) 然后简化问题, 初步锁定范围。 通过线路短接, 缩短整个回路所经过的导线和用电器, 简化回路排除干扰是线路检测的核心方法。 对于简单电路, 直接给用电器电或直接搭铁, 或是测量电器插件电源脚位的电压和搭铁线脚位是否与搭铁接通,来确认是用电器故障还是线路故障。 对于有继电器控制的, 短接继电器工作回路的两脚, 排除控制回路的干扰, 确认是工作回路故障还是控制回路故障。
3) 在本实例中的应用为: 检查涉及的回路插件是否对插可靠, 搭铁点是否搭接牢固, 熔断丝是否完好。 确认无误后短接空调继电器, 若压缩机离合器依旧不吸合, 说明工作回路不正常, 下步检测目标锁定在工作回路; 若短接继电器后压缩机离合器吸合, 说明工作回路正常, 问题出在控制回路,下步检测目标锁定在控制回路。 在实际项目工作中问题多出在控制回路, 工作回路故障频率相对较低。
2.3 细查定故障根源
经过粗查阶段的初步筛选, 针对粗查结果在细查阶段通过分段方式逐段排查。