分析寶馬3系空調(diào)系統(tǒng)的組成及故障案例

1、分析寶馬3系空調(diào)系統(tǒng)的組成及故障案例寶馬3系車型標配手動恒溫空調(diào)（IHKR），自動恒溫空調(diào)（IHKA）是特種裝備，其運用了總線技術，使得很多車輛維修人員對該系統(tǒng)的結構、原理的學習難度增加，在進行故障診斷時思路不夠全面。針對這一問題，本文對寶馬E90IHKA空調(diào)系統(tǒng)的組成及功能作詳細介紹，并通過案例分析幫助讀者梳理輸入輸出關系和對電路圖的理解。    一、IHKA空調(diào)系統(tǒng)的主要組成    IHKA可以在駕駛員側和前乘客側獨立調(diào)節(jié)，通過LIN總線（局域互聯(lián)網(wǎng)總線）控制冷暖空調(diào)中的風門電動機，主要部件在實車中的位置如圖1所示。 &

2、#160;  1IHKA的操作面板控制單元    IHKA的操作面板和控制單元已合并成一個部件，位于收音機上方的儀表板中部（圖2）。自2009年9月后，在具有“駕駛員和前乘客座椅加熱裝置”的自動恒溫空調(diào)的操作面板中集成有兩個座椅加熱裝置開關。    2主要傳感器    寶馬E90 IHKA空調(diào)系統(tǒng)的主要傳感器類型有以下八種。（1）車內(nèi)溫度傳感器    強制通風的車內(nèi)溫度傳感器帶有車內(nèi)溫度傳感器風扇，安裝在IHKA操作面板中。該車由集成式車內(nèi)溫度傳感器風扇在車廂內(nèi)部吸

3、取空氣溫度，從而進行車內(nèi)溫度的測量。自2009年9月后，在具有“駕駛員和前乘客座椅加熱裝置”的自動恒溫空調(diào)中，取消了車內(nèi)溫度傳感器的強制通風裝置。（2）日照傳感器    日照傳感器由一個光電二極管構成，夾緊在儀表板的中部。日照傳感器根據(jù)陽光照射的相應強度向IHKA控制單元提供模擬信號。（3）自動車內(nèi)空氣循環(huán)控制系統(tǒng)（AUC）傳感器    AUC傳感器安裝在空調(diào)濾清器箱上。AUC傳感器識別汽油的碳氫化合物、一氧化碳、氮氧化物等有害物質(zhì)的排放。接線盒電子裝置（JIBE）為AUC傳感器供電。JIBE對AUC傳感器的數(shù)據(jù)進行評估并通過K-CA

4、N向IHKA控制單元發(fā)送相應數(shù)據(jù)。（4）霧氣傳感器    霧氣傳感器位于擋風玻璃內(nèi)側、鏡腳蓋板之下、雨水光線傳感器的下方。霧氣傳感器必須位于刮水器的刮水區(qū)內(nèi)。從而使得由擋風玻璃外側的冰雪覆蓋層導致的溫度變化不對車輛產(chǎn)生影響。    霧氣傳感器用于測量車廂內(nèi)部擋風玻璃上的空氣相對濕度。霧氣傳感器在擋風玻璃上的霧氣顯現(xiàn)之前便可識別到水霧。霧氣傳感器由車頂功能中心（FZD）供電。FZD對霧氣傳感器的數(shù)據(jù)進行評估并通過K-CAN把相關的數(shù)據(jù)發(fā)送給IHKA控制單元。（5）蒸發(fā)器溫度傳感器    蒸發(fā)器溫度傳感器用于

5、測量蒸發(fā)器上空氣的出風口溫度，以避免結冰。蒸發(fā)器溫度傳感器直接與IHKA控制單元連接。（6）通風溫度傳感器      通風溫度傳感器直接安裝于駕駛員側中部通風風門上，用來測量鼓風溫度。通風溫度傳感器直接與IHKA控制單元連接。（7）腳部空間溫度傳感器      腳部空間溫度傳感器直接在駕駛員側的腳部空間風門上測量鼓風溫度。腳部空間溫度傳感器直接與IHKA控制單元連接。（8）制冷劑壓力傳感器      制冷劑壓力傳感器安裝在冷凝器和蒸發(fā)器之間的高壓

6、管路內(nèi)。根據(jù)傳感器信號，在制冷劑壓力過高時通過IHKA控制單元調(diào)節(jié)空調(diào)壓縮機。      JIBE為制冷劑壓力傳感器供電。在JBE中對數(shù)據(jù)進行評估，處理過的數(shù)據(jù)通過K-CAN傳送至IHKA控制單元。    3主要執(zhí)行器   （1）風門電動機      通過LIN總線由IHKA控制單元控制8個串聯(lián)的風門電動機。在每個風門電動機中都有一個約10的測量電阻。通過此測量電阻下面的風門電動機與前面的風門電動機相連接。因此故障查詢時要注意，每個風門電動機及其

7、附帶的插頭要以電路圖中正確的順序連接。  （2）風扇與風扇輸出級    風扇產(chǎn)生所需的空氣流量，安裝在冷暖空調(diào)的新鮮空氣空氣內(nèi)循環(huán)風門后（風扇進風式布置）。風扇輸出級直接安裝在風扇電動機殼體上。由IHKA的控制單元將脈沖寬度調(diào)制的信號（PWM信號）經(jīng)過JBE傳輸給風扇輸出級，由風扇輸出級控制風扇電動機的運轉(zhuǎn)并根據(jù)PWM信號調(diào)節(jié)風速的大小。風扇輸出級有診斷功能。  （3）帶電動調(diào)節(jié)閥的空調(diào)壓縮機    空調(diào)壓縮機壓縮由蒸發(fā)器抽入的制冷劑，制冷劑被壓向冷凝器。所用的空調(diào)壓縮機沒有離合器，這意味著空調(diào)壓縮機總是隨著電動機

8、一起運行。通過空調(diào)壓縮機中的斜盤可以實現(xiàn)功率的無級調(diào)節(jié)?？照{(diào)壓縮機上的電動調(diào)節(jié)閥影響斜盤上力的平衡，并因此影響工作容積的調(diào)節(jié)。為了降低負荷，往往只產(chǎn)生正好需要的制冷量。JIBE以脈動的電壓控制調(diào)節(jié)閥。（4）蒸發(fā)器    蒸發(fā)器散熱片被內(nèi)部蒸發(fā)的制冷劑冷卻。風扇所輸送的空氣流量通過冷卻的蒸發(fā)器散熱片傳導。空氣被冷卻和干燥后傳導到車廂內(nèi)部。（5）電動輔助冷卻液泵      電動輔助冷卻液泵用于保證在較低的發(fā)動機轉(zhuǎn)速下向加熱循環(huán)回路提供所需的冷卻液流量。電動輔助冷卻液泵由JIBE供電，通過K-CAN讓IHKA控制單元給出

9、用于打開關閉電動輔助冷卻液泵的信號。（6）水箱風扇      水箱風扇除了對發(fā)動機進行冷卻，也用于干燥瓶的冷卻。通過K-CAN讓IHKA控制單元將信號傳遞給JBE（用作數(shù)據(jù)接口）然后由PT-CAN傳給發(fā)動機控制單元（DME，從而控制水箱風扇。（7）集成式干燥瓶      在冷凝器中，氣態(tài)制冷劑被轉(zhuǎn)換成液態(tài)制冷劑。在集成式串接干燥瓶中吸收制冷劑循環(huán)回路中可能存在水，干燥劑可更換。（8）膨脹閥    膨脹閥調(diào)節(jié)噴入蒸發(fā)器的噴射量，只有能在蒸發(fā)器中無殘留汽化的液態(tài)制冷劑才

10、能進入蒸發(fā)器中，朱汽化的液滴會在空調(diào)壓縮機中造成損壞。膨脹閥直接安裝在發(fā)動機隔板上。    4空氣分區(qū)調(diào)節(jié)器    所選的電位計設置被轉(zhuǎn)換成相應的風門電動機的風門位置（前部和后座區(qū)分區(qū)風門電動機以及后座區(qū)通風風門電動機）。    5LIN總線    一根數(shù)據(jù)導線向所有LIN總線上的部件提供所需的控制信息。部件的狀態(tài)信息也通過數(shù)據(jù)導線傳回IHKA控制單元，然后通過LIN總線控制風門電動機。    6其他相關控制單元（1）中央控制臺開關中心（SZM）

11、    SZM通過14芯的插頭與IHKA控制單元連接。IHKA控制單元用作SZM和K-CAN之間的接口。通過操作SZM、IHKA控制單元能夠?qū)崿F(xiàn)讀取通過按動按鈕進行的設置、對功能照明的LED指示燈進行控制、功能和查尋照明的LED指示燈進行亮度調(diào)節(jié)、轉(zhuǎn)發(fā)相應的CAN信息。（2）接線盒電子裝置（TBE）    JIBE是K-CAN和PT-CAN之間的數(shù)據(jù)接口。JBE接收來自幾個傳感器以及控制單元（例如車內(nèi)空氣循環(huán)控制自動傳感器、發(fā)動機控制單元、IHKA控制單元）的輸入信號。（3）便捷進入及啟動系統(tǒng)（CAS）  

12、0;   CAS在對車輛解鎖時會識別到上一次存儲在IHKA控制單元中相應的個性化設置（如風門的出風位置）。并對所存儲的設置進行調(diào)用和應用。在延續(xù)時間中當前的設置會被存儲在遙控鑰匙中二、IHKA空調(diào)系統(tǒng)的功能    1溫度控制    溫度調(diào)節(jié)以設置的標準值和計算的實際值為基礎。標準值通過兩個IHKA操作面板上的溫度控制撥輪調(diào)整（左右分離）。實際值由車內(nèi)溫度傳感器、通風溫度傳感器和腳部空間溫度傳感器上的溫度測量計算得到    2.蒸發(fā)器調(diào)節(jié)    蒸發(fā)器溫度借

13、助蒸發(fā)器溫度傳感器和膨脹閥進行調(diào)節(jié)。蒸發(fā)器溫度被調(diào)整為規(guī)定的標準值（2）。由于有結冰危險，無法將溫度設置得更低。    3空氣分配    乘客可以通過AUTO按鈕來規(guī)定空氣分配。也可以由手動選擇（除霜、通風、腳部空間）進行個性化的個人空氣分配。帶有中央信息顯示器（CID）裝備的車輛可通過下拉菜單中“空氣分配”選項來實現(xiàn)精調(diào)。相對于手動選擇，精調(diào)提供了進一步對空氣分配進行個性化調(diào)節(jié)的可能。    4空氣量調(diào)節(jié)    空氣量調(diào)節(jié)與設置和調(diào)節(jié)過程有關?？墒謩语L扇設置也可通過操作AU

14、TO按鈕接通自動風扇和風門系統(tǒng)。    隨著行駛速度的提高，空氣進氣格柵上的風量會提高過度，這一效應會得到相應的平衡，原因是隨著車速的提高，新鮮空氣風門的開啟角度會減?。ㄋ贉毫ρa償）。    5.MAX冷卻    利用MAX按鈕，用戶只需按下一個按鈕就可以調(diào)節(jié)IHKA操作面板上的最大冷卻功率。當按下MAX按鈕后，所有功能，包括除霜功能都會被關閉。    6.剩余熱量（ALL按鈕）    余熱功能使在發(fā)動機不運行時能夠利用發(fā)動機熱量對車廂內(nèi)部進行

15、加熱（例如在鐵路柵欄前停車時）。    7除霜功能    如果已接通除霜功能，則除霜風門（內(nèi)部，在擋風玻璃前）完全打開。新鮮空氣空氣內(nèi)循環(huán)風門道到“新鮮空氣”位置，其他所有風門關閉，風扇提高到最大功率。    8.AUTO功能    通過點擊AUTO按鈕可將IHKA的所有功能切換成自動功能。當對一個或多個自動控制的功能進行手動調(diào)節(jié)時，相關功能的自動控制被取消。所有其他功能繼續(xù)接受自動控制。    9后窗加熱裝置   

16、 后窗加熱裝置通過按下IHKA操作面板中的按鈕打開，功能照明燈也被打開。后窗玻璃加熱裝置可通過再次按壓按鈕關閉或在加熱時間結束后自動關閉。    10自動空氣循環(huán)控制系統(tǒng)    當AUC傳感器測量到環(huán)境中的有害物質(zhì)排放上升時，IHKA控制單元自動切換到空氣內(nèi)循環(huán)運行模式。在發(fā)動機啟動并且已接通AUC功能時，將在40s后切換到新鮮空氣模式。    11避免車窗霧氣    IHKA控制單元對霧氣傳感器的信號進行評估（空氣相對濕度）。當擋風玻璃有蒙霧趨勢時，會按繼續(xù)打開除霜風門。從

17、空氣內(nèi)循環(huán)運行模式AUC自動空氣內(nèi)循環(huán)運行模式切換到部分新鮮空氣模式。部分新鮮空氣模式切換到新鮮空氣模式。通過風扇提高風量。減少對腳部空間的風量。提高標準溫度值的順序采用措施以防止霧氣。三、案例分析    故障現(xiàn)象    一輛2009年生產(chǎn)的發(fā)動機型號為N52、排量為2.5L的寶馬325i轎車，配備IHKA，已行駛118375km?？蛻舴从吃谑褂每照{(diào)時發(fā)現(xiàn)各個出風口均不出風，故進廠檢修。    故障診斷與排除    根據(jù)客戶描述現(xiàn)象打開空調(diào)控制面板，調(diào)節(jié)風扇轉(zhuǎn)速時檢查，除了空

18、調(diào)出風口不出風，其余功能操作均能正常顯示。連接車間診斷系統(tǒng)（ISID）進行車輛測試，無故障碼。    根據(jù)故障現(xiàn)象并結合前面所分析的E90車輛舊KA的輸入輸出控制原理初步判斷可能的故障范圍包括：空調(diào)控制單元、風扇輸出級、空調(diào)控制單元與風扇輸出級信號線路、風扇電動機、風扇輸出級到風扇電動機控制線路、風扇輸出級電源搭鐵線路、風門電動機LIN總線、接線盒電子裝置（JBE）。    根據(jù)涉及到的電路圖逐一進行測量。利用電壓法檢查F88熔絲及插腳連接狀態(tài)，正常；斷開輸出級插頭X18722，測量供電線（2號針腳）供電電壓，正常；測量搭鐵線（1-2

19、號針腳），有電壓，搭鐵線正常；斷開JBE插頭X14271，利用適配器630410測量X14271的23號針腳與輸出級X18722的4號針腳，發(fā)現(xiàn)不通；進一步利用適配器630410測量JBE插頭X14272的18號針腳與空調(diào)控制單元插頭X01198的5號針腳也不通。根據(jù)以往的經(jīng)驗懷疑電路圖和實車不符，測量X14272的23號針腳與輸出級X18722的4號針腳以及X14271的18號針腳與空調(diào)控制單元插頭X608的5號腳，導通；斷開輸出級端風扇電動機插頭，測量風扇電動機電阻為0.10.3，正常；直接給M OT和MOT-供電，出風口能出風，風扇電動機功能正常。將風扇輸出級端風扇電動機插頭、輸出級插頭X1 8722復位，從X18722的4號針腳后面引出一根線