故障現(xiàn)象

故障診斷

總結(jié)

當(dāng)談到電動(dòng)汽車時(shí)，我們總會(huì)不可避免地提及車上各式各樣的系統(tǒng)。如：大型動(dòng)力電池，三相電機(jī)，充電系統(tǒng)等。我們不能忽視，我們?nèi)加蛙囀褂玫南到y(tǒng)也存在于BEV（純電動(dòng)汽車）上。

其中現(xiàn)在更重要的是暖通空調(diào)系統(tǒng)。它不再以使我們保持舒適的溫度或使擋風(fēng)玻璃除霧作為加熱或冷卻機(jī)艙的唯一目的。高壓電池的熱管理對(duì)于確保其在所有溫度下實(shí)現(xiàn)最大效率至關(guān)重要。而將電池保持在合適的溫度也意味著我們能以更快的速度充電，因此確保它以最佳狀態(tài)工作非常重要。

這個(gè)特殊的Zoe出現(xiàn)了一種現(xiàn)象，在由于車輛無(wú)法充電而維修后，空調(diào)壓縮機(jī)在運(yùn)行時(shí)將運(yùn)行到最大速度，然后彈出泵上的安全泄壓閥，將氣體排放到大氣中。這對(duì)于環(huán)境和您的錢包都沒有什么好處，特別是 R1234yf 制冷劑的價(jià)格方面！當(dāng)然，這兩者之間怎么可能相關(guān)，答案是它們不可能，但我們都曾聽過客戶說(shuō)——"自從你......"這種言論。最初的問題實(shí)際上是空調(diào)泵的絕緣故障，該故障已經(jīng)得到糾正。一旦更換了泵，系統(tǒng)重新通電，并對(duì)車輛進(jìn)行檢查以確認(rèn)維修，故障就出現(xiàn)了！

與往常一樣，充分了解系統(tǒng)的工作原理是正確診斷的關(guān)鍵，而 Zoe 系統(tǒng)并不是很容易理解的，因?yàn)樗部梢杂米鳠岜谩?/p>

故障現(xiàn)象

故障診斷

總結(jié)

雷諾Zoe面市已經(jīng)有一段時(shí)間了，由于其受歡迎的程度也涌現(xiàn)出了很多信息。但當(dāng)談到電動(dòng)汽車，你可不能錯(cuò)過HEVRA提供的信息。通過訂閱，他們提供了越來(lái)越多的BEV的概況介紹，包括各種不同系統(tǒng)的詳細(xì)信息--包括Zoe的HVAC系統(tǒng)。HEVRA提供了該系統(tǒng)在加熱和冷卻模式下使用的圖像，供本案例研究使用。

在這里，你可以看到系統(tǒng)處于冷卻模式時(shí)的概況。

如你所見，有一些額外的裝置可能不存在于傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車中。首先是內(nèi)部冷凝器，它被安裝在車輛內(nèi)部靠近加熱器箱底部的地方。接著，會(huì)有一個(gè)固定的孔管，然后才是傳統(tǒng)上在車輛前端的冷凝器。你還會(huì)注意到FOT旁邊的2311。這是一個(gè)旁通電磁閥，在冷卻模式下被設(shè)置為打開，從而使熱的、高壓氣體輕松地流向前冷凝器，在那里被冷卻成為高壓、高溫的液體。然后我們看到一個(gè)三通分流閥，在冷卻模式下將制冷劑引向內(nèi)部蒸發(fā)器，也引向電池中的蒸發(fā)器，在那里通過另一個(gè)固定的孔管，壓力下降將制冷劑變回低壓、低溫液體，然后再變回氣體。你會(huì)看到兩個(gè)蒸發(fā)器的旁通閥，這將使車輛能夠選擇需要更多冷卻的閥門。例如，在充電過程，如果需要冷卻電池溫度，HVAC可以只冷卻電池而不冷卻機(jī)艙。然后，這一切都通過接收干燥器返回，以確保在壓縮機(jī)再次啟動(dòng)該過程之前，它絕對(duì)是一種氣體。

在加熱模式下，主要區(qū)別在于旁通閥2311現(xiàn)在被關(guān)閉，迫使高溫高壓氣體通過固定孔管，現(xiàn)在使用前冷凝器作為蒸發(fā)器。這意味著從氣體到液體的變化發(fā)生在內(nèi)部冷凝器上，因?yàn)檩^冷的空氣被引導(dǎo)到它上面，所以使機(jī)艙變暖。由于制冷劑以低溫低壓的液體形式離開前冷凝器，因此沒有理由讓它通過電池或內(nèi)部冷凝器。這意味著三通閥將制冷劑引向接收干燥器，重新開始這一過程。

為了防止制冷劑無(wú)意中流失到大氣中，系統(tǒng)中的氣體會(huì)被移除。最原始的檢查方法不可避免地涉及到一種掃描工具，這是一種侵入性最小的診斷方法。在檢查故障代碼時(shí)，發(fā)現(xiàn)了一些歷史性的故障，但沒有發(fā)現(xiàn)永久性的故障，其中之一高壓故障。在檢查實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)時(shí)，我們發(fā)現(xiàn)了一些不正常的現(xiàn)象。制冷劑進(jìn)口和出口溫度傳感器的讀數(shù)分別為482℃和472℃。還需要注意的是，壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速參考報(bào)告為65,535rpm?？紤]到空調(diào)已經(jīng)被關(guān)閉，這顯然是錯(cuò)誤的。

我們首先檢查的是確定溫度傳感器是否有問題。如果它們報(bào)告的是這種類型的溫度，那么HVAC系統(tǒng)的故障安全就會(huì)使壓縮機(jī)全速運(yùn)轉(zhuǎn)以達(dá)到最大冷卻效果。從邏輯上講，這似乎說(shuō)不通，因此，保險(xiǎn)杠被卸下來(lái)了。

但當(dāng)我們回到掃描工具，發(fā)現(xiàn)讀數(shù)現(xiàn)在已經(jīng)變成了更為預(yù)期的值。我們檢查一下接線問題？查看接線圖，兩個(gè)溫度傳感器共享電源。將Pico示波器連接到共享電源上，我們可以利用PS7中的掩碼和動(dòng)作功能來(lái)確定可能的開路。包括交流泵上的LIN通信，我們可以監(jiān)測(cè)信號(hào)中任何可能的變化，同時(shí)操縱線束以檢查任何可能的接線問題。

在花了很長(zhǎng)時(shí)間檢查線束后，我們也無(wú)法讓故障發(fā)生。與任何事情一樣，當(dāng)發(fā)現(xiàn)您認(rèn)為錯(cuò)誤的東西時(shí)，首先檢查您的測(cè)量結(jié)果。連接掃描工具后，我們?cè)谠L問HVAC系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)時(shí)注意到了一些奇怪的現(xiàn)象。事實(shí)證明，你無(wú)需打開點(diǎn)火裝置就可以與某些ECU通信。然而，如果不點(diǎn)火，所有的傳感器都不會(huì)通電。我們認(rèn)為目前發(fā)生的情況是，與其他車輛一樣，許多ECU僅僅通過解鎖車門就能喚醒。當(dāng)連接掃描工具時(shí)，我們可以訪問HVAC ECU，因此我們可能沒有打開點(diǎn)火裝置，而且在檢查實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)之前沒有懷疑其他情況。當(dāng)我們開始拆卸保險(xiǎn)杠以準(zhǔn)備進(jìn)行測(cè)試時(shí)，車輛最終自行關(guān)閉，失去了與掃描工具的通信。由于所有的車門都已經(jīng)解鎖并打開了，我們本能地重新打開了點(diǎn)火裝置，以恢復(fù)與掃描工具的通信，結(jié)果發(fā)現(xiàn)此時(shí)的數(shù)值是正確的。在診斷時(shí)，要不然總能學(xué)到一些東西，要不然就把你給絆倒!

由于無(wú)法使車輛出現(xiàn)故障，也無(wú)法確定這個(gè)問題，接下來(lái)唯一的事情就是在系統(tǒng)中重新注入一些氣體。首先進(jìn)行真空測(cè)試，在確保沒有泄漏后，就將一半的制冷劑放入系統(tǒng)中。這的確意味著壓力水平比正常情況下略低，但應(yīng)該足以讓泵運(yùn)行起來(lái)，以便我們確定發(fā)生了什么故障。

在機(jī)器仍然連接的情況下，我們運(yùn)行了HVAC系統(tǒng)，開始時(shí)它處于加熱模式，內(nèi)部冷凝器被用來(lái)加熱機(jī)艙。考慮到加熱回路的運(yùn)行方式，使用儀表是沒有用的，因?yàn)楦邏憾丝谖挥贔OT之后，這意味著它在測(cè)量壓力的錯(cuò)誤一側(cè)。這意味著使用掃描工具從壓力傳感器可以獲得實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。當(dāng)泵繼續(xù)工作時(shí)，一切都似乎正常，然后突然安全閥打開，壓力傳感器顯示為11bar。這應(yīng)該是在壓縮機(jī)的工作極限范圍之內(nèi)，不應(yīng)該導(dǎo)致安全閥打開。

切換到冷卻模式，高壓表的讀數(shù)與壓力傳感器的讀數(shù)相同，正如預(yù)期那樣，因?yàn)榕酝ㄩy2311的任何堵塞都意味著這些讀數(shù)會(huì)有所不同。整體壓力低于正常水平，但鑒于氣體數(shù)量較少，這也是在預(yù)期之內(nèi)的，我們沒有想到的是安全閥在5bar的時(shí)候打開了！造成這種情況的唯一可能原因是壓縮機(jī)和壓力傳感器之間出現(xiàn)了堵塞。我們?cè)鯓硬拍茏C明事實(shí)就是如此呢？

通過新的4425A，我們已經(jīng)能夠用一個(gè)溫度探頭TA395，因?yàn)?425A可以為探頭供電。如果有堵塞，最可能的地方是在內(nèi)部冷凝器中。鑒于我們有來(lái)自壓縮機(jī)的高壓、高溫液體，如果它遇到限制，壓力就會(huì)下降，這意味著堵塞物的一側(cè)會(huì)很熱，而另一側(cè)會(huì)比較冷。如果液體或氣體可以不受限制地自由移動(dòng)，那么冷凝器上的溫度應(yīng)最小。由于熱量會(huì)從冷凝器的表面散去，所以會(huì)有一些溫度變化，但不會(huì)有太大差異。

不幸的是，我只有一個(gè)溫度傳感器，這意味著必須進(jìn)行兩次測(cè)量。但是，將所有捕獲的數(shù)據(jù)保存在Pico中意味著我們可以在捕獲后進(jìn)行分析。第一次測(cè)量是在最靠近隔板的管道上進(jìn)行的，使用一個(gè)電池夾將溫度傳感器主體固定在管道上。

你可能已經(jīng)注意到，在這段痕跡上有一個(gè)壓力測(cè)量。稍后會(huì)詳細(xì)介紹，但重要的是要注意壓力，以確保我們沒有達(dá)到安全閥打開的程度。雖然這個(gè)讀數(shù)并不是泵的實(shí)際壓力，但根據(jù)電路中的位置，我們之前已經(jīng)看到安全閥在5bar時(shí)打開。確保壓力不超過5bar意味著不會(huì)排出和損失任何氣體。

在冷卻模式下運(yùn)行HVAC系統(tǒng)，這個(gè)管道的最高溫度為50℃。有了這里的壓力峰值，我們就可以把它作為一個(gè)參考點(diǎn)，拿出時(shí)間標(biāo)尺來(lái)測(cè)量這一點(diǎn)之前的1分鐘，并在標(biāo)尺之間進(jìn)行測(cè)量。為了幫助對(duì)捕獲物進(jìn)行比較，我們可以在這些標(biāo)尺之間增加一個(gè)額外的溫度上升率的測(cè)量。在這里，我們看到軟件顯示的上升率為321.8℃/ks!

將溫度傳感器移動(dòng)到離隔板最遠(yuǎn)的管道上。

在這里，我們看到，當(dāng)壓力增加到4.5bar時(shí)，兩個(gè)管道的溫度相差很大，看一下這里的上升率，有69℃/ks。相比之下，另一根管道的溫度上升率為321.8℃/ks。

為了證實(shí)這些懷疑，我們?cè)谝惠v已知性能良好的車輛上進(jìn)行了同樣的測(cè)試。

從上述測(cè)量結(jié)果中，我們可以看到，兩者之間的差異要小得多，最高溫度相差4℃左右，上升速率遠(yuǎn)沒有達(dá)到328℃/ks的水平。有趣的是，離隔板最遠(yuǎn)的管道實(shí)際上更熱，而故障車輛則相反。

這足以提示客戶需要拆下內(nèi)部冷凝器進(jìn)行檢查。這是最可能的原因，但考慮到它的檢查難度，得先把它拉出來(lái)，以防它是一個(gè)堵塞的管道。

原理知識(shí)

驗(yàn)證測(cè)試

故障排除

如前所述，我們確實(shí)有一個(gè)制冷劑壓力的讀數(shù)。這是用一根定制的空調(diào)加注軟管和一個(gè)福斯特接頭采集的。新型BNC+壓力傳感器由于其不銹鋼結(jié)構(gòu)，已被確認(rèn)適用于R134A。鑒于R1234yf和R134A是相似的，我想我能看到讀數(shù)！此外，我要補(bǔ)充的是，這純粹是實(shí)驗(yàn)性質(zhì)的，Pico并不允許使用其他不適配的配件。這只是為了更方便，因?yàn)閴毫鞲衅鞅緛?lái)是一個(gè)更安全的選擇，但由于它被埋在電池托盤下和內(nèi)輪拱后面，這似乎是一個(gè)嘗試其他方法的好借口。從上面的結(jié)果可以看出，它還不算太糟糕，唯一的問題是最大壓力，對(duì)于這個(gè)傳感器來(lái)說(shuō)，最大壓力是200psi（13.7Bar）。鑒于空調(diào)系統(tǒng)的高壓可能會(huì)超過這個(gè)數(shù)值，因此不建議使用。這就是說(shuō)，很可能有一種應(yīng)用程序能夠繪制通過充注口的實(shí)際制冷劑壓力。

希望這篇文章對(duì)你有幫助！