具有故障診斷功能的手動空調系統及其故障診斷方法技術方案

本發明專利技術公開了一種具有故障診斷功能的手動空調系統及其故障診斷方法，所述手動空調系統包括高低壓開關、車外溫度傳感器，與CAN總線連接的空調控制器、發動機控制單元和車身控制單元，與空調控制器連接的蒸發器溫度傳感器、風門執行器、鼓風機和整車蓄電池，與發動機控制單元連接的壓縮機以及與車身控制單元連接的后除霜加熱器；高低壓開關的一端接地，另一端接空調控制器，車外溫度傳感器與空調控制器連接；所述故障診斷方法包括空調管路壓力異常、風門執行器卡滯、開路或者短路，車外、蒸發器溫度傳感器開路/短路以及整車蓄電池電壓異常的診斷方法。其能對壓縮機開啟故障進行快速而準確的判斷，提高故障排查效率。

【技術實現步驟摘要】
具有故障診斷功能的手動空調系統及其故障診斷方法
本專利技術屬于汽車空調領域，具體涉及一種具有故障診斷功能的手動空調系統及其故障診斷方法。
技術介紹
手動空調系統是現代汽車上非常普遍的一種配置，常規的手動空調系統中，空調控制器實現的功能比較簡單，僅僅是對幾個被控對象的驅動。如圖1所示，傳統的手動空調系統，包括空調控制器1，高低壓開關2，與空調控制器1連接的蒸發器溫度傳感器5、風門執行器6、鼓風機12、整車蓄電池13（整車蓄電池用于給手動空調系統的各個部件提供工作電源）、發動機控制單元7和車身控制單元8，與發動機控制單元7連接的壓縮機3以及與車身控制單元8連接的后除霜加熱器11，高低壓開關2的一端連接空調控制器1，另一端連接發動機控制單元7，空調控制器1從蒸發器溫度傳感器處獲取蒸發器溫度信號，空調控制器1控制鼓風機12開啟/關閉，空調控制器1與高低壓開關2、發動機控制單元7串聯，直接通過導線傳遞壓縮機開啟/關閉信號給發動機控制單元7，請求發動機控制單元控制壓縮機開啟/關閉，空調控制器1直接通過導線傳遞后除霜加熱器開啟/關閉請求信號給車身控制單元8，請求車身控制單元控制后除霜加熱器11開啟/關閉。這種手動空調系統存在如下問題：（1）高低壓開關連接在空調控制器的輸出端與發動機控制單元的輸入端之間，空調控制器發送的壓縮機開啟請求信號需要經過高低壓開關傳送給發動機控制單元，若遇到壓縮機無法啟動的故障，原因可能是空調控制器的請求信號未輸出，也可能是高低壓開關出現問題（即空調管路壓力異常），還可能是發動機控制單元未正常接收到請求信號，從而無法對壓縮機開啟故障進行快速而準確的判斷；（2）空調控制器未與CAN總線連接，其不具備CAN總線通信和故障診斷功能，若手動空調系統出現問題，常規的排查方法是針對所有故障都使用萬用表對相關信號的輸入、輸出進行逐一核查，由于空調系統與電噴系統、整車線束、車身控制系統等部件都有一定的相關性，所以故障排查比較麻煩且耗時耗力。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種具有故障診斷功能的手動空調系統及其故障診斷方法，以對壓縮機開啟故障進行快速而準確的判斷，同時對常見故障模式進行自動識別，提高故障排查效率。本專利技術所述的具有故障診斷功能的手動空調系統，包括高低壓開關，車外溫度傳感器，與CAN總線連接的空調控制器、發動機控制單元和車身控制單元，與空調控制器連接的蒸發器溫度傳感器、風門執行器、鼓風機和整車蓄電池（整車蓄電池用于給手動空調系統的各相關部件提供工作電源），與發動機控制單元連接的壓縮機以及與車身控制單元連接的后除霜加熱器；空調控制器從蒸發器溫度傳感器處獲取蒸發器溫度信號，從風門執行器處獲取風門執行器位置信號，空調控制器能夠控制鼓風機開啟/關閉，空調控制器發送壓縮機開啟/關閉請求信號給發動機控制單元，發動機控制單元控制壓縮機開啟/關閉，空調控制器發送后除霜加熱器開啟/關閉請求信號給車身控制單元，請求車身控制單元控制后除霜加熱器開啟/關閉；所述高低壓開關的一端接地，另一端接空調控制器，將空調管路壓力是否出現異常的信號發送給空調控制器判斷；所述車外溫度傳感器與空調控制器連接，將檢測的車外溫度信號發送給空調控制器判斷。為了快速且方便的獲取故障信息和手動空調系統的參數信息，所述手動空調系統還包括手持診斷儀，該手持診斷儀通過OBD-Ⅱ車載診斷口與CAN總線連接，從空調控制器內獲取空調故障信息和手動空調系統的控制參數信息。采用上述手動空調系統進行故障診斷的方法，包括空調管路壓力異常導致的壓縮機不吸合（即無法開啟）故障的診斷方法，風門執行器卡滯、開路或者短路故障的診斷方法，車外溫度傳感器開路/短路故障的診斷方法，蒸發器溫度傳感器開路/短路故障的診斷方法以及整車蓄電池電壓異常故障的診斷方法。所述空調管路壓力異常導致的壓縮機不吸合故障的診斷方法為：空調控制器從高低壓開關處獲取空調管路壓力信號并進行判斷，如果空調控制器獲取到的信號為低電平（即高低壓開關處于閉合狀態），則表明空調管路壓力正常；如果空調控制器獲取到的信號為高電平（即高低壓開關斷開），則表明空調管路壓力過高或者過低，若高電平持續時間大于或者等于5s，則表示出現了空調管路壓力異常、壓縮機不吸合故障；空調控制器記錄并存儲對應的故障代碼（該故障代碼可以用手持診斷儀進行讀取），如果空調控制器連續三次獲取到的信號都為低電平信號，則表示空調管路壓力異常、壓縮機不吸合故障已消除。所述風門執行器卡滯、開路或者短路故障的診斷方法為：空調控制器獲取風門執行器的位置信息并進行判斷，如果風門執行器未到達預期的設置位置，且持續時間大于或者等于12s，則表示風門執行器出現了卡滯故障，空調控制器記錄并存儲對應的故障代碼（該故障代碼可以用手持診斷儀進行讀取），如果風門執行器連續三次都到達了預期的設置位置，則表示風門執行器卡滯故障已消除；空調控制器獲取風門執行器的反饋電壓，如果反饋電壓大于風門執行器最大電壓設定閾值，且持續時間大于或者等于5s，則表示風門執行器出現了開路故障；如果反饋電壓小于風門執行器最小電壓設定閾值，且持續時間大于或者等于5s，則表示風門執行器出現了短路故障；空調控制器記錄并存儲對應的故障代碼（該故障代碼可以用手持診斷儀進行讀取），如果空調控制器連續三次獲取到的反饋電壓都在風門執行器最小電壓設定閾值與風門執行器最大電壓設定閾值之間，則表示風門執行器的開路或者短路故障已消除。所述車外溫度傳感器開路/短路故障的診斷方法為：空調控制器獲取車外溫度傳感器的反饋電壓，如果反饋電壓大于車外溫度傳感器最大電壓設定閾值，且持續時間大于或者等于5s，則表示車外溫度傳感器出現了開路故障；如果反饋電壓小于車外溫度傳感器最小電壓設定閾值，且持續時間大于或者等于5s，則表示車外溫度傳感器出現了短路故障；空調控制器記錄并存儲對應的故障代碼（該故障代碼可以用手持診斷儀進行讀取），如果空調控制器連續三次獲取到的反饋電壓都在車外溫度傳感器最小電壓設定閾值與車外溫度傳感器最大電壓設定閾值之間，則表示車外溫度傳感器的開路/短路故障已消除。所述蒸發器溫度傳感器開路/短路故障的診斷方法為：空調控制器獲取蒸發器溫度傳感器的反饋電壓，如果反饋電壓大于蒸發器溫度傳感器最大電壓設定閾值，且持續時間大于或者等于5s，則表示蒸發器溫度傳感器出現了開路故障；如果反饋電壓小于蒸發器溫度傳感器最小電壓設定閾值，且持續時間大于或者等于5s，則表示蒸發器溫度傳感器出現了短路故障；空調控制器記錄并存儲對應的故障代碼（該故障代碼可以用手持診斷儀進行讀取），如果空調控制器連續三次獲取到的反饋電壓都在蒸發器溫度傳感器最小電壓設定閾值與蒸發器溫度傳感器最大電壓設定閾值之間，則表示蒸發器溫度傳感器的開路/短路故障已消除。由于空調控制器、鼓風機、風門執行器均會受整車蓄電池電壓過高或過低影響，所以汽車上的電源管理系統做了如下完善：當VBAT＜6.5V或者VBAT＞18.0V時，空調控制器會停止發送CAN網絡管理和常規報文；當7V＜VBAT＜17.5V時，則恢復；當VBAT＜8.0V或者VBAT＞17.0V時，鼓風機被（斷電）強制關閉；當9.0V＜VBAT＜16.0V時，則恢復由空調控制器邏輯程序控制鼓風機狀態。基于以上的電源管理功能，設計的所述整本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種具有故障診斷功能的手動空調系統，包括高低壓開關（2），車外溫度傳感器（4），與CAN總線連接的空調控制器（1）、發動機控制單元（7）和車身控制單元（8），與空調控制器（1）連接的蒸發器溫度傳感器（5）、風門執行器（6）、鼓風機（12）和整車蓄電池（13），與發動機控制單元（7）連接的壓縮機（3）以及與車身控制單元（8）連接的后除霜加熱器（11）；其特征在于：所述高低壓開關（2）的一端接地，另一端接空調控制器（1），將空調管路壓力是否出現異常的信號發送給空調控制器；所述車外溫度傳感器（4）與空調控制器（1）連接，將檢測的車外溫度信號發送給空調控制器。

【技術特征摘要】
1.一種具有故障診斷功能的手動空調系統的故障診斷方法，該手動空調系統包括高低壓開關（2），車外溫度傳感器（4），與CAN總線連接的空調控制器（1）、發動機控制單元（7）和車身控制單元（8），與空調控制器（1）連接的蒸發器溫度傳感器（5）、風門執行器（6）、鼓風機（12）和整車蓄電池（13），與發動機控制單元（7）連接的壓縮機（3）以及與車身控制單元（8）連接的后除霜加熱器（11）；所述高低壓開關（2）的一端接地，另一端接空調控制器（1），將空調管路壓力是否出現異常的信號發送給空調控制器；所述車外溫度傳感器（4）與空調控制器（1）連接，將檢測的車外溫度信號發送給空調控制器；其特征在于：該故障診斷方法包括空調管路壓力異常導致的壓縮機不吸合故障的診斷方法，風門執行器卡滯、開路或者短路故障的診斷方法，車外溫度傳感器開路/短路故障的診斷方法，蒸發器溫度傳感器開路/短路故障的診斷方法以及整車蓄電池電壓異常故障的診斷方法；所述空調管路壓力異常導致的壓縮機不吸合故障的診斷方法為：空調控制器（1）從高低壓開關（2）處獲取空調管路壓力信號并進行判斷，如果空調控制器獲取到的信號為低電平，則表明空調管路壓力正常；如果空調控制器獲取到的信號為高電平，則表明空調管路壓力過高或者過低，若高電平持續時間大于或者等于5s，則表示出現了空調管路壓力異常、壓縮機不吸合故障；空調控制器記錄并存儲對應的故障代碼，如果空調控制器連續三次獲取到的信號都為低電平信號，則表示空調管路壓力異常、壓縮機不吸合故障已消除；所述風門執行器卡滯、開路或者短路故障的診斷方法為：空調控制器（1）獲取風門執行器的位置信息并進行判斷，如果風門執行器未到達預期的設置位置，且持續時間大于或者等于12s，則表示風門執行器出現了卡滯故障，空調控制器記錄并存儲對應的故障代碼，如果風門執行器連續三次都到達了預期的設置位置，則表示風門執行器卡滯故障已消除；空調控制器（1）獲取風門執行器的反饋電壓，如果反饋電壓大于風門執行器最大電壓設定閾值，且持續時間大于或者等于5s，則表示風門執行器出現了開路故障；如果反饋電壓小于風門執行器最小電壓設定閾值，且持續時間大于或者等于5s，則表示風門執行器出現了短路故障；空調控制器記錄并存儲對應的故障代碼，如果空調控制器連續三次獲取到的反饋電壓都在風門執行器最小電壓設定閾值與風門執行器最大電壓設定閾值之間，則表示風門執行器的開路或者短路故障已消除；所述車外溫度傳感器開路/短路故障的診斷方法為：空調控制器（1）獲取車外溫度傳感器的反饋電壓，如果反饋電壓大于車外溫度傳感器最大電壓設定閾值，且持續時間大于或者等于5s，則表示車外溫度傳感器出現了開路故障；如果反饋電壓小于車外溫度傳感器最小電壓設定閾值，且持續時間大于或者等于5s，則表示車外溫度傳感器出現了短路故障；空調控制...

【專利技術屬性】
技術研發人員：杜明成，薛小波，姚崇濤，夏永豐，游典，
申請(專利權)人：重慶長安汽車股份有限公司，
類型：發明
國別省市：重慶;85