奔驰R500空调系统的故障分析排除

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故障现象：一辆2007年产奔驰W251R500多功能车，行驶里程3.87万km。据用户反映，该车在一次正常的高速行驶中，空调设定在制冷状态，温度设定为20℃，风量为弱风，行驶中空调出风口温度突然变得很高，而且鼓风机的运转声音也变得非常大，声音与风量开到最大时一样大，但出风口的风量却没有大起来，和故障出现之前差不多。故障出现时，操纵空调控制面板上的按钮和旋钮调节风量和温度均无反应，用户只好将车停下熄火，过一会再起动车辆，空调系统又恢复正常了。

    检查分析：维修人员接车后，起动发动机，测试空调控制面板上各按键的功能均正常，制冷效果也良好。在进行故障检修之前，我们有必要先简要了解奔驰R级车的空调控制面板。该车的空调系统控制单元与空调控制面板安装在一起。

    对于空调控制面板上的大部分按钮功能，大家都比较熟悉，这里要特别说明的是按钮9、14以及20。

    （1）按下按钮7时，利用右侧的温度调节旋钮可以控制后排空调面板的温度。

    （2）在空调正常工作时，按下按钮14将关闭空调压缩机，而在发动机熄火时，按下按钮14即可起动余温利用功能（REST功能），此时鼓风机以一个设定在空调控制单元中的固定转速运转，而风门以自动模式控制。鼓风机最多工作30min，当系统电压过低时，该功能自动关闭。

    （3）按下按钮20（MONO按钮）时，乘客侧的所有设置（包括出风口、温度）变成与驾驶侧的设置一致，同时可利用驾驶侧的温度旋钮等旋钮控制乘客侧的温度等参数。

    清楚了空调控制面板上各按钮的作用，接下来进行故障检修。连接故障诊断仪DAS，发现空调系统控制单元中存储了多个LINBUS通信错误的故障码：9401-M2/6（左混合空气风门电机）LINBUS通信错误、9402-M2/7（右混合空气风门电机）LINBUS通信错误等多个故障码。从故障码来看，该车确实出现过用户所述的故障现象，根据故障码的提示需要检测LINBUS，但当前没有故障存在，所以即使检测LINBUS通信也肯定是正常的！引起LINBUS不能正常通信的可能原因有多种，例如主控单元自身故障、LIN线存在断路/短路或LIN线上的某个部件损坏，但如果LIN线存在断路/短路或LIN线上的某个部件损坏，故障就会一直出现而不会像该车这样出现故障后熄火一会就好了，所以主控单元出故障的可能性比较大。就像我们知道的，车辆出现故障后，例如电动车窗开关不能升降玻璃，对车辆断一会电，再次接上电源后就好了，其实断电是对控制单元进行了复位。此时维修人员又想起奔驰的W164和W251车型的空调系统控制单元曾经有一个通病，因为空调控制单元的软件故障而导致转动空调面板的驾驶员侧和乘客侧的温度调节旋钮时，旋钮上的指示灯不能随着旋钮的转动移动，只要利用DAS对空调控制单元的软件做一下升级就解决了！但记得该故障不会影响鼓风机的转速和出风量，会不会驾驶员对故障现象的描述有误？抱着试试看的想法，接上网线用DAS在线检查空调控制单元有没有更新的软件，发现果然有更新的软件。接着对空调控制单元进行升级，清除故障码后外出试车，故障果然没有再出现。此时以为维修到此已经结束，故障已经成功排除，但像这种偶发性的故障感觉还是应该多试一段时间，但用户因为有事急着要用车，所以车辆离厂。

    过了两天，用户来电话说同样的故障再次发生，而且反映故障出现得比以前更频繁了，两天之内就出现了四五次，但每次只要熄火一会儿再起动就好了。针对这种电气偶发性故障，只有故障出现时才好判断究竟是哪个部件的问题。又询问用户故障都是什么情况下出现的，是早上起动的时候容易出现还是中午出现多一些，用户说感觉空调用的时间长一些就容易出现问题，至此用户已经给我们提供了重要的参考信息。

    使用DAS读取了空调系统故障码，与上次一样存储了很多关于LINBUS通讯错误的故障码。起动发动机后打开空调，测试空调面板上所有按钮的功能均正常，根据维修经验，这时我们还是怀疑空调控制单元出故障的可能性大一点，但是，如果是空调控制单元有问题，等到故障出现了，我们怎么去检测，怎么去确定？因为一旦给控制单元断电后再连接上，空调系统又恢复正常了，我们还是不能肯定是控制单元的问题！正好车间有一辆同类型的车，所以首先将两辆车的空调控制单元拆下来对调，然后用DAS清除故障记忆，两辆车同时起动后开空调进行测试。如果另一辆车也出现了同样的问题，则能确定是空调控制单元的问题，如果仍然是这辆车出现问题，我们就可以排除空调控制单元的可能性了。

    维修人员此时查看了WIS上W251车型的空调系统电路图，以便指导故障出现时的检修方向。从电路图中我们可以看出，所有的伺服电机（M2/5新鲜空气混合伺服电机、M2/6左混合空气风门电机、M2/7右混合空气风门电机等）都是共用1根LIN线的电源和搭铁，LIN线将所有伺服电机串在一起，而鼓风机调节器A32/n1和后空调控制面板N33/2虽然和其他伺服电机也共用1个LIN线的电源和搭铁，但它们的LIN信号线是并联在一起的。对调了两车的空调控制单元后，试车很长时间，故障终于又出现了，但还是出现在同一辆车上。这时维修人员使用HMS连接到故障车上测试了LIN线的信号波形，从波形图（上方信号为故障车的LIN信号，下方为标准波形）中我们可以看出，LIN线的载波电压为12V，方波为LIN线上的信号，而故障车的载波电压只有约0.5V左右，基本上可以断定LIN线在某个部位搭铁了！

    从前面我们对空调系统电路图的分析可以看出，鼓风机调节器A32/n1和后空调控制面板N33/2与其他伺服电机是并联在一起的，所以发生短路的地方基本上可以划分为3个部分，即鼓风机调节器、后空调控制面板、伺服电机部分。首先我们断开后空调控制面板的线束插头，发现LIN信号波形基本没变化，插上后空调控制面板的插头，接着又断开鼓风机调节器的LIN线插头，LIN线信号波形马上恢复正常。

    至此我们终于找到了故障点，我们也可以分析出为什么空调工作时间长了会出现该车的故障。空调工作的时间越长，鼓风机调节器的温度越高，导致鼓风机调节器内部发生短路，从而导致整个空调系统LIN线的通讯中断。而一旦熄火一段时间，鼓风机调节器内部的温度也降了下来，所以再次起动后空调工作又恢复正常。

    故障排除：我们知道在其他车上，鼓风机调节器与鼓风机基本上都是分开的，但在奔驰R级车上，鼓风机调节器与鼓风机是做在一起的，所以只能更换鼓风机总成。更换鼓风机总成后，试车一切正常。

    回顾总结：随着车载电器的科技化、网络化，出现的故障现象也越来越难以捉摸。所以我们不但要学习新的控制系统的工作原理，还要学会利用不同的诊断设备。