应用案例 | 奥迪 A6L 车空调控制器熔丝偶尔熔断故障诊断

故障现象

一辆2009年产奥迪A6L车,搭载BPJ发动机,累计行驶里程约为26.5万km。车主反映,该车空调控制器熔丝偶尔熔断,换上新的熔丝,车辆正常行驶2天左右,熔丝再次熔断,该车已在其他维修厂维修过几次,但均未能将排除故障,于是将车开至我厂进行检修。

故障诊断

接车后,根据车主指引,在仪表板右侧熔丝盒内找到了那个偶尔熔断的熔丝(图1);查看熔丝盒盖上的说明,得知该熔丝为空调控制器(J255)供电,额定电流为10 A。反复测试空调功能,空调工作正常,且熔丝未熔断。查看相关电路(图2)得知,偶尔熔断的熔丝为SC8熔丝,为J255提供30号电源,另外SB5熔丝为J255提供15号电源。

在SC8熔丝处连接电流钳(图3),用示波器测量经过SC8熔丝的电流。在某次接通点火开关时,发现空调控制面板突然黑屏;查看SC8熔丝,熔丝熔断;查看示波器测得的电流波形(图4),发现有一段约20A的电流,持续时间约为344ms,推断这正是导致SC8熔丝熔断的原因。

更换SC8熔丝,反复接通、断开点火开关,熔丝不再熔断。依次操作空调控制面板(图5)上的开关,在旋转右侧温度调节旋钮至最冷位置的过程中,突然发现电流波形存在异常(图6),流经SC8熔丝的电流会突然上升至12.33A,超出了该熔丝的额定电流(10 A),明显异常,但此时熔丝并未熔断。调节右侧温度调节旋钮时哪些执行器要参与工作呢?查阅维修资料得知,此时参与工作的主要执行器有温度调节风门电动机(V197)、冷却液循环泵(V50)、右侧暖风调节阀(N176)和空调压缩机调节阀(N280),由于V197、V50、N280是调节左侧和右侧温度时的共用执行器,而在调节左侧温度调节旋钮时故障不会出现,推断N176存在故障的可能性较大。

再将另一把电流钳连接在N176控制线(黑黄色线)上(图7),然后不停地调节右侧温度调节旋钮,发现当流经SC8熔丝的电流出现异常时,流经N176控制线的电流也出现异常,且电流大小基本一致,由此推断该车故障是由N176 内部偶尔短路引起的。

拆下N176和左侧暖风调节阀(N175),分别测量N175和 N176的电阻(图8),N175的电阻为10.1 Ω,N176的电阻为 6.1 Ω,对比可知,N176内部确实存在短路故障。

故障排除

更换暖风调节阀总成(包括N175、N176和V50)后反复测试,发现流经SC8熔丝的电流不再异常升高(图9),于是交车。1个星期后电话回访车主,车主反映SC8 熔丝未再熔断,车辆使用一切正常,故障彻底排除。

故障扩展

该车配备自动双区空调,左前侧和右前侧的温度可独立调节。如图10所示,冷却液由冷却液循环泵(V50)驱动,经过2个暖风调节阀流向热交换器,然后流回发动机。根据设定的室内温度,J255一方面控制空调压缩机工作,进行制冷;另一方面控制2个暖风调节阀的开启角度,以调节进入热交换器的冷却液流量。

如图11所示,J255数据流第40组数据的第2区为N175的开启角度,第3区为N176的开启角度,第4区为V50的工作状态。暖风调节阀的开启角度在0%~100%变化,当设定室内温度为最低时,显示为0%,表示暖风调节阀关闭;当设定室内温度为最高时,显示为99%,表示暖风调节阀处于最大开启角度;断开点火开关后,2个暖风调节阀均处于最大开启角度;V50的工作状态分为“切断”和“接通”2种。注意:第2区和第3区的数据均表示J255根据设定的室内温度计算的暖风调节阀的开启角度,并不是暖风调节阀的实际开启角度,例如暖风调节阀卡滞在关闭位置,第2区和第3区的数据不会一直显示0%,仍会随着设定室内温度的变化而在 0%~100%变化。

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