丰田汽车凌志LS400自动空调系统.doc

论丰田汽车凌志LS400自动空调系统故障的诊断排除摘要本文针对一台丰田汽车自动空调系统出现的故障，结合该车自动空调系统的结构和原理，对这一故障进行比较深入的分析和探究、通过对其原理的分析，从源头查起，并一一加以排除，最终诊断出是压缩机同步传感器线路故障。关键词：自动空调 压缩机同步传感器 传感器信号线前言 随着人民生活水平的提高，对使用汽车的舒适性要求也越来越高，所以当代汽车里自动空调成了必不可少的一种装置，自动空调系统根据空调电脑对环境温度、阳光温度等传感器信号识别接收计算后与温度调节信号作比较，进一步控制相关执行元件动作，使车内温度、湿度、风量等自动地维持在设定温度，达到节能减少操作强度的目的。一、 正文（一） 一个难以解析的故障现象一辆丰田凌志LEXUS LS400小轿车的维修任务，接车时，该车在打开点火开关，按下A/C按键后，空调控制器上的“A/C”开关指示灯闪烁，然后按下AOTO键，分别设置几种不同的温度与进风模式，感觉出风口吹出来的风一陈冷一陈热，而且是断断续续吹出，打开引擎盖检查，发现压缩机时有工作时不工作，停车一段时间，再重复试验，开始也吹冷风，偶然又会出现上述现象。（二） 丰田汽车自动空调系统的结构和工作原理1.自动空调系统的工作原理（如图 1）自动空调通过空调ECU检测车内外温度和太阳辐射等等，根据驾驶员所设置的温度，自动地调节鼓风机转速和空气温度，从而将车内温度保持在设定的温度。图1 微电脑控制自动空调系统图在自动空调中，每个传感器独立地将信号传送到空调器ECU，空调器ECU根据预先编制程序的标准，识别这些信号，从而独立地控制一个或多个执行器。使车内的温度，湿度，风速保持在设定的模式，从而营造一个舒适的乘驾环境。2.LEXUS LS400自动空调的基本结构自动空调是在传统的手动控制控制器的基础上，加装了一系列检测车内、车外和导风管空气温度变化以及太阳辐射的传感器，并且具有自我检测诊断功能。LESUS LS400自动空调的结构如下：（1） 系统零件位置图（ 图 2 ）（a）( b)图2 LS400自动空调零件位置图3自动空调电子控制系统电子控制空调系统根据从各种传感器采集来的信号给空调控制ECU,然后空调ECU通过预定程序进行识别、计算、自动地控制各种执行器工作。自动空调电子控制系统由以下三部分组成：元件功能传感器提供一个信号给空调ECUECU采集各个传感器信号计算比较后控制执行器执行器接受ECU信号产生相应的动作电子控制系统的工作过程：（传感器空调ECU-执行器）（1）传感器提供信号给空调ECU 驾驶员面板设定的温度信号和功能选择信号；车室内温度传感器、车外环境温度传感器、阳光辐射温度传感器等各种传感器输入信号；空气混合门的位置反馈信号；压缩机同步传感器转速信号。（2）空调ECU接收各种信号，并根据温度平衡方程式K=A+B+C+D分析比较后，传送控制信号给空调执行器 （K:驾驶员输入设定的调温键电阻值 A:车室内温度电阻值 B:车外空气温度电阻值 C:吹风出口温度电阻值 D:阳光照射、环境、节能修正量的温度电阻值）送风量控制信号：电脑根据车内温度与设定的温度之间偏差，对送风量进行连续、无级的调节。车外新鲜空气与车内循环空气的自动切换控制信号。压缩机各加热器工作的控制信号。空气混合风门的控制信号。（3）执行器接受空调ECU指令工作。向驱动各种风门的伺服电机或真空驱动器输送的信号。控制风机电机转速的电压调节信号。控制压缩机开停信号。4压缩机同步传感器汽车空调压缩机同步传感器安装在压缩机端部，用于检测压缩机的转速，压缩机每转一圈，同步传感器产生4个脉冲信号输送给空调ECU，空调ECU比较压缩机转速与发动机转速，使空调ECU准确判断压缩机是否打滑或皮带断裂，并及时控制压缩机的停转，同步传感器为电磁式结构，当压缩机工作时，安装在压缩机电磁离合器上的主轴随之转动，传感器与主轴之间的磁阻随齿圈的转动，磁感线圈就产生感应电动势，输出给空调ECU.5自诊断功能当空调ECU检测到某些传感器或执行元件控制电路发生故障时，其故障自诊断系统将故障以故障码的形式存储起来，在检修时只要按下操作面板上的指定键，就可以读取故障码。丰田汽车自诊断码的读取方法：(1) 同时按下控制面板上的“自动空调”与“车内空气循环”键。(2) 打开点火开关到“ON”位置。(3) 此时，A/C指示灯及温度显示屏上的指示灯以1秒的时间间隔连续闪烁，同时蜂鸣器叫40ms。(4) 从温度显示屏上读出故障码。(5) 查出故障码的含义。(6) 故障排除后，按下控制面板上的OFF键退出诊断状态，并拔下保险丝盒中的“DOME”保险丝10秒以上，即可削除故障码。故障的诊断过程：由于该车的故障比较特殊，为了准确地找出空调系统的故障部位，按照以下步骤进行检查和诊断。1、先检查会引起故障的几大因素（1）制冷系统制冷剂充足，系统没有泄漏点。（2）压缩机传动皮带没有松动和磨损。（3）蒸发器温度传感电压在15时1-1.8V在0时量得电压为2.0-2.4之间，为正常值。（4）阳光传感器电压在有光照时为4 V，没有光照时为4-4.5 V之间，为正常值。（5）水温传感器的电压，当蒸发器温度在0时为2.8-3.2 V，40时为1.82.2 V之间，为正常值。（6）压缩机同步传感器的电阻在正常情况下25时530-650K，100时为670890 K。为正常值。（7）膨胀阀工作正常。（8）空调ECU电源及接地正常。经检查，该车空调系统的以上部件都正常。2.自动空调系统的检查（1）读取故障码。最先使用元征汽车电脑检测仪ADC2000进行检测，测出来的故障码为22，查阅故障码表得知是压缩机同步传感器电路开路或短路故障。为了慎重起见，我拔下DOME保险丝10秒后重新装上，用人工方式读取故障码，从温度显示屏上读取的故障码也为22。（2）检查压缩机同步传感器。根据故障码的指示，故障部位应为压缩机位置， 检查压缩机同步传感器：拆开同步传感器连接插头，用万用表的欧姆档测得传感器的阻值为612.（25），说明传感器正常。由于传感器安装在压缩机内部固定不动的，输出的导线和接头表面也看不到有明显的破损。到此为止，故障部位仍然没有发现，令我十分失望和疑惑。但是当我再次用万用表测量同步传感器时，稍用力拉电线，万用表指针就摆动，后来发现表面看起来完好的传感器信号线上有一并不起眼的口子，里面依稀看见有几根细小的铜线连着。我顿时醒悟，问题是否就在这里！（3）排除故障。用一根新的导线替换原来传感器的导线，并且用绑带固定好线束同时紧固周围机件螺丝，消除空调ECU原先的故障记忆码。试车后，AOTO A/C指示灯不再亮起。再读取故障码，空调系统显示为正常码。（三） 排除故障后的试验将汽车停放在阴凉地方关闭车所有的门窗，起动发动机保持转速在2000r/min左右，在冷疑器前面放一辅助风扇15分钟后在空调出风口处正中央放置根温度计，随后在空调控制面板上选择多种温度下的调温设置。当按下AOTO A/C键后并设置温度在20时，从温度计上读取的也为20，证明空调系统已能按驾驶员所设置的不同自动的调节车内的温度、湿度、风量等。之后又用歧管压力表检查管路压力，读表显示高压为1.45MPa低压在0.18MPa，系统压力正常。将车交付使用后，再也没出现类似的故障。（四） 分析造成故障的原因由于压缩机同步传感器转接导线的接触不良，随着汽车在行驶途中的震动，信号线也时而导通时而断开，使得同步传感器传送给空调ECU的同步信号时断时通，当没有信号送到空调ECU时，空调ECU就停止向压缩机电磁离合器提供电源，使压缩机不运转，形成此车的故障。但是同步传感器的连接信号线并没有完全断开，还有些铜线能偶尔接触着。因而就出现制冷时冷气时有时无的奇特故障现象。二、 结论通过维修这辆LEXUS LS400轿车，使我较深入地了解该车AOTO A/C的结构、原理、和检修方法。当压缩机同步传感器因信号线断路或接触不良后，空调ECU就不能很好接收到信号。使得空调ECU误认为压缩机出现故障，有信号来时接通压缩机，没有信号时就切断压缩机工作电源，从而形成发生故障时断断续续的吹出冷风这种不寻常现象。由于压缩机安装在发动机仓，随着车子的行走而产生震动，这很容易造成各种机件的连接导线松脱或损坏。因此是自动空调系统一种比较容易产生而又独特的故障。三 参考资料1. 刘汉军编著 丰田汽车新技术结构、原理与维修 深圳大兴汽车服务有限公司 广东科技出版社 2002年8月2. 郑霞君 孙镜明编著 凌志LS400轿车电子控制系统原理与维修 辽宁科学技术出版社1998年7月3. 珠海市