謝興景

摘 要：比亞迪秦是混合動(dòng)力的典型代表。該車裝配了雙壓縮機(jī)空調(diào)制冷系統(tǒng)，該系統(tǒng)也是高壓電池組冷卻系統(tǒng)的重要組成部分。由于增加了電動(dòng)壓縮機(jī)、電磁膨脹閥、單向閥、高壓電池組冷卻管路和裝置，因此，該車的空調(diào)系統(tǒng)制冷異常的故障的概率也會(huì)增加，有典型代表性。本文通過分析企業(yè)維修案例，結(jié)合比亞迪秦雙擎轎車的技術(shù)特點(diǎn)分析混合動(dòng)力轎車空調(diào)系統(tǒng)制冷異常的故障，對(duì)混合動(dòng)力汽車和純電動(dòng)汽車的空調(diào)系統(tǒng)的研究具有一定的價(jià)值。

關(guān)鍵詞：HV混合動(dòng)力 電動(dòng)變頻縮機(jī) 電磁膨脹閥 HV變頻器總成 BMS-電磁管理系統(tǒng)

BYD Qin Shuangqing Air Conditioning System Refrigeration Abnormal Failure

Xie Xingjing

Abstract：BYD Qin is a typical representative of hybrid power. The car is equipped with a dual-compressor air-conditioning refrigeration system， which is also an important part of the high-pressure battery pack cooling system. Due to the addition of electric compressors， electromagnetic expansion valves， one-way valves， high-pressure battery pack cooling pipelines and devices， the probability of abnormal refrigeration failures in the car's air-conditioning system will also increase， which is typical. This article analyzes enterprise maintenance cases， combined with the technical characteristics of BYD Qin Shuangqing car to analyze the abnormal refrigeration failure of the hybrid car air-conditioning system， which has a certain value for the research of the air-conditioning system of hybrid electric vehicles and pure electric vehicles.

Key words：HV hybrid power， electric frequency conversion compressor， electromagnetic expansion valve， HV frequency converter assembly， BMS-electromagnetic management system

1 比亞迪秦雙擎進(jìn)廠修復(fù)后產(chǎn)生空調(diào)故障

故障車輛冷凝器龍門架行駛過程中剮蹭向后潰退擠壓了空調(diào)壓縮機(jī)的高壓管接頭。剮蹭久了，冷凝器與空調(diào)高壓管最后被磨蹭穿，制冷劑泄露，冷凝水箱也漏水了。

維修技師更換了冷凝水箱的龍門架，更換了冷凝水箱，更換了破損的制冷管路，并給空調(diào)制冷系統(tǒng)補(bǔ)充雪種，對(duì)空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行抽真空準(zhǔn)備加注制冷劑。抽完真空后，加注制冷劑時(shí)空調(diào)系統(tǒng)就出現(xiàn)了一連串的故障現(xiàn)象。最后該車輛故障排除經(jīng)歷了兩個(gè)階段才把空調(diào)系統(tǒng)修復(fù)。

2 雙壓縮機(jī)空調(diào)系統(tǒng)的故障診斷排除過程

2.1 維修第一階段：診斷排除空調(diào)機(jī)械壓縮機(jī)不工作故障

（1）故障現(xiàn)象

更換高低壓制冷管和冷凝水箱。抽真空加注制冷劑，真空吸入一瓶350g的制冷劑后，起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)空調(diào)，從低壓側(cè)進(jìn)行加注，發(fā)現(xiàn)無(wú)法加注，鼓風(fēng)機(jī)工作，空調(diào)無(wú)冷風(fēng)。

（2）故障原因

1）制冷系統(tǒng)壓力不足造成離合器不吸合

2）電磁離合控制電路故障造成離合器不吸合

3）電磁離合器自身故障造成不吸合

（3）故障檢測(cè)過程

1）制冷系統(tǒng)壓力檢測(cè)分析

制冷劑通過抽真空后從高壓端加入350g制冷劑。制冷系統(tǒng)高低壓壓力顯示在0.5-0.6Mpa。這個(gè)壓力是達(dá)到AC ECU所設(shè)置的制冷系統(tǒng)工作壓力范圍（高壓側(cè)壓力0.2 Mpa≤P≤3.2 Mpa，電磁離合器會(huì)被控制吸合，正常工作壓力1.5-1.6 Mpa）。

2）電磁離合控制電路檢測(cè)分析

動(dòng)機(jī)ECU通過控制壓縮機(jī)離合器繼電器的86端子搭鐵回路控制繼電器吸合;蓄電池電源經(jīng)過壓縮機(jī)離合器保險(xiǎn)絲供電給壓縮機(jī)離合器繼電器30端子，繼電器吸合87端子則提供電源給電磁離合器吸合。我們通過測(cè)量電磁離合器電路的保險(xiǎn)絲發(fā)現(xiàn)保險(xiǎn)存在燒損的情況，更換保險(xiǎn)并起動(dòng)空調(diào)保險(xiǎn)絲再次燒損。電磁離合存在短路現(xiàn)象。

3）電磁離合檢測(cè)分析

①檢查電磁離合電阻值

該車的電磁離合電阻值為零。為了保證判斷的準(zhǔn)確性，通過電磁離合器的吸合動(dòng)作實(shí)驗(yàn)來(lái)判斷離合器是否正常。

②檢查電磁離合器的吸合動(dòng)作

a）拆開電磁離合器接頭;

b）將蓄電池的（+）正極接到電磁離合器的接頭上和將（-）負(fù)極與車身連接;

檢測(cè)現(xiàn)象：在給電磁離合通電，導(dǎo)電線與電池接線柱在觸碰瞬間產(chǎn)生強(qiáng)烈火花，判斷電磁離合存在短路。

（4）故障排除

更換機(jī)械壓縮機(jī)電磁離合器。故障排除，制冷劑能正常加注。制冷劑加注到合理壓力，空調(diào)風(fēng)口冷風(fēng)正常。

（5）新故障現(xiàn)象

空調(diào)系統(tǒng)在正常運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間后，出風(fēng)口冷風(fēng)變暖，冷凝器風(fēng)扇停止運(yùn)轉(zhuǎn)，經(jīng)檢查空調(diào)制冷系統(tǒng)壓力異常高的故障現(xiàn)象。

2.2 維修第二階段：診斷排除冷凝器風(fēng)扇停止運(yùn)轉(zhuǎn)和空調(diào)制冷系統(tǒng)壓力異常高的故障

（1）故障原因

1）冷凝器風(fēng)扇停止運(yùn)轉(zhuǎn)故障原因

①冷凝風(fēng)扇控制電路故障，②冷凝風(fēng)扇自身?yè)p壞，③空調(diào)AC控制器故障。

2）空調(diào)制冷系統(tǒng)壓力異常高故障原因

①冷凝器散熱不良，②制冷系統(tǒng)管路堵塞。

（2）比亞迪秦制冷系統(tǒng)與控制系統(tǒng)原理分析

1）制冷系統(tǒng)與電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)制冷原理，如圖1所示。

2）雙壓縮機(jī)制冷系統(tǒng)控制邏輯分析

比亞迪秦15/17款雙壓縮機(jī)空調(diào)系統(tǒng)控制原理邏輯如圖2-a所示，電動(dòng)壓縮機(jī)是否允許開啟由電磁管理系統(tǒng)（BMS）根據(jù)整車動(dòng)力電池電量情況判斷并由空調(diào)控制器判斷是否需要開啟電動(dòng)壓縮機(jī)共同控制的，當(dāng)整車動(dòng)力電池電量足夠時(shí)，開啟空調(diào)時(shí)，電動(dòng)壓縮機(jī)工作。當(dāng)電動(dòng)壓縮機(jī)工作后就通過CAN線反饋工作信號(hào)給空調(diào)控制器。

3）電動(dòng)壓縮機(jī)供電控制電路分析

比亞迪DM轎車電動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)供電控制電路圖如圖2-b所示。高壓電池組內(nèi)的高壓配電箱（PDU）配送直流高壓電→到空調(diào)分線盒中（HV），空調(diào)分線盒把高壓直流電分配→到電動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)空調(diào)逆變器中，逆變器HV將蓄電池的額定電壓直流（DC）201.6V經(jīng)過逆變轉(zhuǎn)化成三相交流電（AC）201.6V→提供三相電源給電動(dòng)壓縮工作。

4）壓縮機(jī)集成控制變頻逆變器結(jié)構(gòu)與原理分析

電動(dòng)壓縮機(jī)的變頻控制原理如圖2-C所示，電動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)的逆變器集成在變頻器總成中所示，比亞迪轎車的空調(diào)電動(dòng)壓縮機(jī)采用直流電源輸送，通過集成在電動(dòng)壓縮機(jī)上的逆變器實(shí)現(xiàn)直流電逆變?yōu)槿嘟涣麟妬?lái)驅(qū)動(dòng)壓縮電機(jī)。

（3）故障檢測(cè)分析與排除

1）冷凝風(fēng)扇及其控制電路檢測(cè)分析

發(fā)動(dòng)機(jī)ECU發(fā)送控制信號(hào)到無(wú)極風(fēng)扇控制模塊，通過占空比信號(hào)大小控制冷凝器散熱風(fēng)扇轉(zhuǎn)速。檢測(cè)冷凝風(fēng)扇和散熱風(fēng)扇電機(jī)線阻阻值正常，采用替換法檢測(cè)控制信號(hào)，故障依舊。無(wú)極風(fēng)扇控制控制模良好。

2）空調(diào)制冷系統(tǒng)壓力異常高故障疑難分析

空調(diào)制冷系統(tǒng)壓力異常高故障的兩個(gè)原因：①冷凝器散熱不良，冷凝器散熱不良與此故障無(wú)關(guān)，因?yàn)槔淠鞅砻媲鍧?②制冷系統(tǒng)管路堵塞，結(jié)合前面故障現(xiàn)象來(lái)分析，空調(diào)在剛啟動(dòng)時(shí)冷凝風(fēng)扇正常運(yùn)轉(zhuǎn)，能正常制冷，系統(tǒng)壓力正常。這說(shuō)明制冷系統(tǒng)管理不存在堵塞，否則一開始就不能制冷了。

3）未定義故障代碼B2ABF00分析

解碼儀檢測(cè)車輛空調(diào)系統(tǒng)故障代碼，故障代碼為：B2ABF00 未定義。說(shuō)明該故障只與空調(diào)電路故障有關(guān)，而且是隱形故障;廠家都沒有在維修參考資料中注明該碼。說(shuō)明這個(gè)一個(gè)電路故障的并不是電路斷路、短路等常規(guī)原因，可能是空調(diào)控制器或是電動(dòng)壓縮機(jī)逆變控制器內(nèi)部集成電子元件產(chǎn)生了故障。因?yàn)槭莾?nèi)部故障，所以系統(tǒng)容易造成控制失效情況。

（4）故障排除

維修師傅根據(jù)未定義故障碼，用了替換法和排除法，先是更換了空調(diào)控制器的故障并沒有消失，然后更換了電動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)總成故障排除了，空調(diào)系統(tǒng)正常了。

3 電動(dòng)壓縮機(jī)總成故障分析總結(jié)

3.1 電動(dòng)壓縮機(jī)逆變器信號(hào)模塊與AC控制器通訊異常

根據(jù)圖2-a比亞迪秦15/17款雙壓縮機(jī)空調(diào)系統(tǒng)控制原理邏輯圖所示，分析推測(cè)故障：當(dāng)整車動(dòng)力電池電量足夠時(shí)，開啟空調(diào)制冷，電動(dòng)壓縮機(jī)即可工作。當(dāng)電動(dòng)壓縮機(jī)工作后就通過CAN線反饋工作信號(hào)給空調(diào)控制器。如果當(dāng)電動(dòng)壓縮機(jī)并沒有通過CAN線反饋工作信號(hào)給空調(diào)控制器時(shí)，空調(diào)控制器仍然繼續(xù)發(fā)送空調(diào)工作信號(hào)給BMS，BMS仍然發(fā)送工作指令信號(hào)給高壓配電箱，高壓配電箱就仍然提供高壓直流電給空調(diào)配電盒（又叫空調(diào)分線盒）;空調(diào)配電盒，因此還在不停提供電源，這為電動(dòng)壓縮失控并提供持續(xù)工作電源成為故障前提。

3.2 空調(diào)從HEV模式轉(zhuǎn)到HV模式，空調(diào)制冷系統(tǒng)壓力監(jiān)測(cè)的閉環(huán)控制漏洞

當(dāng)空調(diào)系統(tǒng)從機(jī)械壓縮機(jī)工作（HEV模式）切換到電動(dòng)壓縮機(jī)工作時(shí)（HV模式），AC空調(diào)控制器會(huì)優(yōu)先監(jiān)測(cè)電動(dòng)壓縮機(jī)工作的反饋信號(hào)，而不是把空調(diào)制冷系統(tǒng)壓力認(rèn)為是并行監(jiān)測(cè)條件（邏輯與信號(hào)）。只要電動(dòng)壓縮機(jī)沒反饋工作信息號(hào)，空調(diào)控制器就不去對(duì)制冷系統(tǒng)壓力進(jìn)行監(jiān)測(cè)，因此，就看到了冷凝風(fēng)扇停止運(yùn)轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，因?yàn)榭照{(diào)控制器認(rèn)為空調(diào)制冷系統(tǒng)沒有工作了，空調(diào)控制發(fā)送空調(diào)系統(tǒng)沒有工作的指令給發(fā)動(dòng)機(jī)ECU，發(fā)動(dòng)機(jī)ECU則控制冷凝風(fēng)扇停止運(yùn)轉(zhuǎn);最后造成電動(dòng)壓縮機(jī)不斷在工作壓縮，冷凝風(fēng)扇停止運(yùn)轉(zhuǎn)，制冷系統(tǒng)壓力異常高的故障現(xiàn)象了。

參考文獻(xiàn)：

[1]瑞佩爾 主編《圖解混合動(dòng)力汽車結(jié)構(gòu)原理與維修》化學(xué)工業(yè)出版社 2018年02月重印.

[2]寧德發(fā) 主編《混合動(dòng)力汽車結(jié)構(gòu)原理檢測(cè)維修》化學(xué)工業(yè)出版社 2018年01月.

[3]比亞迪秦DM汽車電器修手冊(cè).