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分析宝马3系空调系统的组成及故障案例
来源:汽车维修与保养  作者:佚名  2014-05-10 08:00:30



    宝马3系车型标配手动恒温空调(IHKR),自动恒温空调(IHKA)是特种装备,其运用了总线技术,使得很多车辆维修人员对该系统的结构、原理的学习难度增加,在进行故障诊断时思路不够全面。针对这一问题,本文对宝马E90IHKA空调系统的组成及功能作详细介绍,并通过案例分析帮助读者梳理输入/输出关系和对电路图的理解。

    一、IHKA空调系统的主要组成
    IHKA可以在驾驶员侧和前乘客侧独立调节,通过LIN总线(局域互联网总线)控制冷暖空调中的风门电动机,主要部件在实车中的位置如图1所示。

    1.IHKA的操作面板/控制单元
    IHKA的操作面板和控制单元已合并成一个部件,位于收音机上方的仪表板中部(图2)。自2009年9月后,在具有“驾驶员和前乘客座椅加热装置”的自动恒温空调的操作面板中集成有两个座椅加热装置开关。

    2.主要传感器
    宝马E90 IHKA空调系统的主要传感器类型有以下八种。
(1)车内温度传感器
    强制通风的车内温度传感器带有车内温度传感器风扇,安装在IHKA操作面板中。该车由集成式车内温度传感器风扇在车厢内部吸取空气温度,从而进行车内温度的测量。自2009年9月后,在具有“驾驶员和前乘客座椅加热装置”的自动恒温空调中,取消了车内温度传感器的强制通风装置。
(2)日照传感器
    日照传感器由一个光电二极管构成,夹紧在仪表板的中部。日照传感器根据阳光照射的相应强度向IHKA控制单元提供模拟信号。
(3)自动车内空气循环控制系统(AUC)传感器
    AUC传感器安装在空调滤清器箱上。AUC传感器识别汽油的碳氢化合物、一氧化碳、氮氧化物等有害物质的排放。接线盒电子装置(JIBE)为AUC传感器供电。JIBE对AUC传感器的数据进行评估并通过K-CAN向IHKA控制单元发送相应数据。
(4)雾气传感器
    雾气传感器位于挡风玻璃内侧、镜脚盖板之下、雨水/光线传感器的下方。雾气传感器必须位于刮水器的刮水区内。从而使得由挡风玻璃外侧的冰雪覆盖层导致的温度变化不对车辆产生影响。
    雾气传感器用于测量车厢内部挡风玻璃上的空气相对湿度。雾气传感器在挡风玻璃上的雾气显现之前便可识别到水雾。雾气传感器由车顶功能中心(FZD)供电。FZD对雾气传感器的数据进行评估并通过K-CAN把相关的数据发送给IHKA控制单元。
(5)蒸发器温度传感器
    蒸发器温度传感器用于测量蒸发器上空气的出风口温度,以避免结冰。蒸发器温度传感器直接与IHKA控制单元连接。
(6)通风温度传感器
      通风温度传感器直接安装于驾驶员侧中部通风风门上,用来测量鼓风温度。通风温度传感器直接与IHKA控制单元连接。
(7)脚部空间温度传感器
      脚部空间温度传感器直接在驾驶员侧的脚部空间风门上测量鼓风温度。脚部空间温度传感器直接与IHKA控制单元连接。
(8)制冷剂压力传感器
      制冷剂压力传感器安装在冷凝器和蒸发器之间的高压管路内。根据传感器信号,在制冷剂压力过高时通过IHKA控制单元调节空调压缩机。
      JIBE为制冷剂压力传感器供电。在JBE中对数据进行评估,处理过的数据通过K-CAN传送至IHKA控制单元。
    3.主要执行器
   (1)风门电动机
      通过LIN总线由IHKA控制单元控制8个串联的风门电动机。在每个风门电动机中都有一个约10的测量电阻。通过此测量电阻下面的风门电动机与前面的风门电动机相连接。因此故障查询时要注意,每个风门电动机及其附带的插头要以电路图中正确的顺序连接。
  (2)风扇与风扇输出级
    风扇产生所需的空气流量,安装在冷暖空调的新鲜空气/空气内循环风门后(风扇进风式布置)。风扇输出级直接安装在风扇电动机壳体上。由IHKA的控制单元将脉冲宽度调制的信号(PWM信号)经过JBE传输给风扇输出级,由风扇输出级控制风扇电动机的运转并根据PWM信号调节风速的大小。风扇输出级有诊断功能。
  (3)带电动调节阀的空调压缩机
    空调压缩机压缩由蒸发器抽入的制冷剂,制冷剂被压向冷凝器。所用的空调压缩机没有离合器,这意味着空调压缩机总是随着电动机一起运行。通过空调压缩机中的斜盘可以实现功率的无级调节。空调压缩机上的电动调节阀影响斜盘上力的平衡,并因此影响工作容积的调节。为了降低负荷,往往只产生正好需要的制冷量。JIBE以脉动的电压控制调节阀。
(4)蒸发器
    蒸发器散热片被内部蒸发的制冷剂冷却。风扇所输送的空气流量通过冷却的蒸发器散热片传导。空气被冷却和干燥后传导到车厢内部。
(5)电动辅助冷却液泵
      电动辅助冷却液泵用于保证在较低的发动机转速下向加热循环回路提供所需的冷却液流量。电动辅助冷却液泵由JIBE供电,通过K-CAN让IHKA控制单元给出用于打开/关闭电动辅助冷却液泵的信号。
(6)水箱风扇
      水箱风扇除了对发动机进行冷却,也用于干燥瓶的冷却。通过K-CAN让IHKA控制单元将信号传递给JBE(用作数据接口)然后由PT-CAN传给发动机控制单元(DME,从而控制水箱风扇。
(7)集成式干燥瓶
      在冷凝器中,气态制冷剂被转换成液态制冷剂。在集成式串接干燥瓶中吸收制冷剂循环回路中可能存在水,干燥剂可更换。
(8)膨胀阀
    膨胀阀调节喷入蒸发器的喷射量,只有能在蒸发器中无残留汽化的液态制冷剂才能进入蒸发器中,朱汽化的液滴会在空调压缩机中造成损坏。膨胀阀直接安装在发动机隔板上。
    4.空气分区调节器
    所选的电位计设置被转换成相应的风门电动机的风门位置(前部和后座区分区风门电动机以及后座区通风风门电动机)。
    5.LIN总线
    一根数据导线向所有LIN总线上的部件提供所需的控制信息。部件的状态信息也通过数据导线传回IHKA控制单元,然后通过LIN总线控制风门电动机。
    6.其他相关控制单元
(1)中央控制台开关中心(SZM)
    SZM通过14芯的插头与IHKA控制单元连接。IHKA控制单元用作SZM和K-CAN之间的接口。通过操作SZM、IHKA控制单元能够实现读取通过按动按钮进行的设置、对功能照明的LED指示灯进行控制、功能和查寻照明的LED指示灯进行亮度调节、转发相应的CAN信息。
(2)接线盒电子装置(TBE)
    JIBE是K-CAN和PT-CAN之间的数据接口。JBE接收来自几个传感器以及控制单元(例如车内空气循环控制自动传感器、发动机控制单元、IHKA控制单元)的输入信号。
(3)便捷进入及启动系统(CAS)
      CAS在对车辆解锁时会识别到上一次存储在IHKA控制单元中相应的个性化设置(如风门的出风位置)。并对所存储的设置进行调用和应用。在延续时间中当前的设置会被存储在遥控钥匙中

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