故障現象

故障診斷

總結

當談到電動汽車時，我們總會不可避免地提及車上各式各樣的系統。如：大型動力電池，三相電機，充電系統等。我們不能忽視，我們燃油車使用的系統也存在于BEV（純電動汽車）上。

其中現在更重要的是暖通空調系統。它不再以使我們保持舒適的溫度或使擋風玻璃除霧作為加熱或冷卻機艙的唯一目的。高壓電池的熱管理對于確保其在所有溫度下實現最大效率至關重要。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工作非常重要。

這個特殊的Zoe出現了一種現象，在由于車輛無法充電而維修后，空調壓縮機在運行時將運行到最大速度，然后彈出泵上的安全泄壓閥，將氣體排放到大氣中。這對于環境和您的錢包都沒有什么好處，特別是 R1234yf 制冷劑的價格方面！當然，這兩者之間怎么可能相關，答案是它們不可能，但我們都曾聽過客戶說——"自從你......"這種言論。最初的問題實際上是空調泵的絕緣故障，該故障已經得到糾正。一旦更換了泵，系統重新通電，并對車輛進行檢查以確認維修，故障就出現了！

與往常一樣，充分了解系統的工作原理是正確診斷的關鍵，而 Zoe 系統并不是很容易理解的，因為它也可以用作熱泵。

故障現象

故障診斷

總結

雷諾Zoe面市已經有一段時間了，由于其受歡迎的程度也涌現出了很多信息。但當談到電動汽車，你可不能錯過HEVRA提供的信息。通過訂閱，他們提供了越來越多的BEV的概況介紹，包括各種不同系統的詳細信息--包括Zoe的HVAC系統。HEVRA提供了該系統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，你可以看到系統處于冷卻模式時的概況。

如你所見，有一些額外的裝置可能不存在于傳統內燃機汽車中。首先是內部冷凝器，它被安裝在車輛內部靠近加熱器箱底部的地方。接著，會有一個固定的孔管，然后才是傳統上在車輛前端的冷凝器。你還會注意到FOT旁邊的2311。這是一個旁通電磁閥，在冷卻模式下被設置為打開，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。然后我們看到一個三通分流閥，在冷卻模式下將制冷劑引向內部蒸發器，也引向電池中的蒸發器，在那里通過另一個固定的孔管，壓力下降將制冷劑變回低壓、低溫液體，然后再變回氣體。你會看到兩個蒸發器的旁通閥，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艙。然后，這一切都通過接收干燥器返回，以確保在壓縮機再次啟動該過程之前，它絕對是一種氣體。

在加熱模式下，主要區別在于旁通閥2311現在被關閉，迫使高溫高壓氣體通過固定孔管，現在使用前冷凝器作為蒸發器。這意味著從氣體到液體的變化發生在內部冷凝器上，因為較冷的空氣被引導到它上面，所以使機艙變暖。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。

為了防止制冷劑無意中流失到大氣中，系統中的氣體會被移除。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，發現了一些歷史性的故障，但沒有發現永久性的故障，其中之一高壓故障。在檢查實時數據時，我們發現了一些不正常的現象。制冷劑進口和出口溫度傳感器的讀數分別為482℃和472℃。還需要注意的是，壓縮機的轉速參考報告為65,535rpm。考慮到空調已經被關閉，這顯然是錯誤的。

我們首先檢查的是確定溫度傳感器是否有問題。如果它們報告的是這種類型的溫度，那么HVAC系統的故障安全就會使壓縮機全速運轉以達到最大冷卻效果。從邏輯上講，這似乎說不通，因此，保險杠被卸下來了。

但當我們回到掃描工具，發現讀數現在已經變成了更為預期的值。我們檢查一下接線問題？查看接線圖，兩個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中的掩碼和動作功能來確定可能的開路。包括交流泵上的LIN通信，我們可以監測信號中任何可能的變化，同時操縱線束以檢查任何可能的接線問題。

在花了很長時間檢查線束后，我們也無法讓故障發生。與任何事情一樣，當發現您認為錯誤的東西時，首先檢查您的測量結果。連接掃描工具后，我們在訪問HVAC系統的實時數據時注意到了一些奇怪的現象。事實證明，你無需打開點火裝置就可以與某些ECU通信。然而，如果不點火，所有的傳感器都不會通電。我們認為目前發生的情況是，與其他車輛一樣，許多ECU僅僅通過解鎖車門就能喚醒。當連接掃描工具時，我們可以訪問HVAC ECU，因此我們可能沒有打開點火裝置，而且在檢查實時數據之前沒有懷疑其他情況。當我們開始拆卸保險杠以準備進行測試時，車輛最終自行關閉，失去了與掃描工具的通信。由于所有的車門都已經解鎖并打開了，我們本能地重新打開了點火裝置，以恢復與掃描工具的通信，結果發現此時的數值是正確的。在診斷時，要不然總能學到一些東西，要不然就把你給絆倒!

由于無法使車輛出現故障，也無法確定這個問題，接下來唯一的事情就是在系統中重新注入一些氣體。首先進行真空測試，在確保沒有泄漏后，就將一半的制冷劑放入系統中。這的確意味著壓力水平比正常情況下略低，但應該足以讓泵運行起來，以便我們確定發生了什么故障。

在機器仍然連接的情況下，我們運行了HVAC系統，開始時它處于加熱模式，內部冷凝器被用來加熱機艙。考慮到加熱回路的運行方式，使用儀表是沒有用的，因為高壓端口位于FOT之后，這意味著它在測量壓力的錯誤一側。這意味著使用掃描工具從壓力傳感器可以獲得實時數據。當泵繼續工作時，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。這應該是在壓縮機的工作極限范圍之內，不應該導致安全閥打開。

切換到冷卻模式，高壓表的讀數與壓力傳感器的讀數相同，正如預期那樣，因為旁通閥2311的任何堵塞都意味著這些讀數會有所不同。整體壓力低于正常水平，但鑒于氣體數量較少，這也是在預期之內的，我們沒有想到的是安全閥在5bar的時候打開了！造成這種情況的唯一可能原因是壓縮機和壓力傳感器之間出現了堵塞。我們怎樣才能證明事實就是如此呢？

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

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

你可能已經注意到，在這段痕跡上有一個壓力測量。稍后會詳細介紹，但重要的是要注意壓力，以確保我們沒有達到安全閥打開的程度。雖然這個讀數并不是泵的實際壓力，但根據電路中的位置，我們之前已經看到安全閥在5bar時打開。確保壓力不超過5bar意味著不會排出和損失任何氣體。

在冷卻模式下運行HVAC系統，這個管道的最高溫度為50℃。有了這里的壓力峰值，我們就可以把它作為一個參考點，拿出時間標尺來測量這一點之前的1分鐘，并在標尺之間進行測量。為了幫助對捕獲物進行比較，我們可以在這些標尺之間增加一個額外的溫度上升率的測量。在這里，我們看到軟件顯示的上升率為321.8℃/ks!

將溫度傳感器移動到離隔板最遠的管道上。

在這里，我們看到，當壓力增加到4.5bar時，兩個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。

為了證實這些懷疑，我們在一輛已知性能良好的車輛上進行了同樣的測試。

從上述測量結果中，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，上升速率遠沒有達到328℃/ks的水平。有趣的是，離隔板最遠的管道實際上更熱，而故障車輛則相反。

這足以提示客戶需要拆下內部冷凝器進行檢查。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，以防它是一個堵塞的管道。

原理知識

驗證測試

故障排除

如前所述，我們確實有一個制冷劑壓力的讀數。這是用一根定制的空調加注軟管和一個福斯特接頭采集的。新型BNC+壓力傳感器由于其不銹鋼結構，已被確認適用于R134A。鑒于R1234yf和R134A是相似的，我想我能看到讀數！此外，我要補充的是，這純粹是實驗性質的，Pico并不允許使用其他不適配的配件。這只是為了更方便，因為壓力傳感器本來是一個更安全的選擇，但由于它被埋在電池托盤下和內輪拱后面，這似乎是一個嘗試其他方法的好借口。從上面的結果可以看出，它還不算太糟糕，唯一的問題是最大壓力，對于這個傳感器來說，最大壓力是200psi（13.7Bar）。鑒于空調系統的高壓可能會超過這個數值，因此不建議使用。這就是說，很可能有一種應用程序能夠繪制通過充注口的實際制冷劑壓力。

希望這篇文章對你有幫助！