起亚混动K5空调不制冷故障诊断排除

杨雪茹

起亚混动K5空调不制冷故障诊断排除

杨雪茹

（江苏省交通技师学院，江苏 镇江 212028）

新能源汽车空调系统和传统燃油汽车空调系统有较大区别，在制冷剂、压缩机工作模式及系统控制逻辑等方面都有所不同。文章以东风悦达起亚K5混合动力轿车空调系统不制冷为实例，从故障现象入手，通过查找空调系统组成、工作原理等资料，借助新能源汽车诊断仪器调整故障查找方向，综合运用维修电路图、读取故障码数据流等技术手段，分析故障出现的原因，确定故障性质和部位，从根本上发现问题并解决问题，为新能源汽车维修提供了思路和方法。

混合动力汽车；空调不制冷；故障检测；故障排除

1 现象描述

一辆2018款东风悦达起亚K5混合动力轿车，动力系统由2.0L阿特金森循环自然吸气发动机、6挡手自一体变速器、驱动电机、动力电池组[1]等组成，累计行驶里程45 271公里。车主反映车辆空调系统频繁出现不制冷现象。

2 故障确认

维修人员检查后，确认该车空调制冷效果不佳，出现间断性制冷。空调使用时间较长时，会多次出现空调不制冷现象。维修时维修人员看法不一，有的认为是压缩机故障或制冷剂量不足，有的认为是空调控制面板故障[2]。经加注制冷剂后，空调制冷正常，但车辆使用一段时间后，故障现象再次出现，故障没有彻底解除。

接到未维修好的车辆后，再次查看确认故障现象。打开空调制冷，按动空调控制面板各按键，按键动作正常，空调面板显示正常。在空调控制面板上设置最低温度、最大挡风速，测试制冷效果，驾驶室无冷风，确认空调系统不制冷故障。

3 资料分析

打开发动机舱盖，观察压缩机是否工作。压缩机为电动、非机械驱动式，目测无法判定压缩机是否工作。该车空调系统所涉及的传感器、执行器及控制单元较多，安装位置较为隐蔽，拆解检查困难，针对这种情况，暂时没有具体诊断思路。笔者决定先查阅该车空调系统技术资料，理清空调系统控制机理的逻辑关系。

1.空调系统组成及控制方式

东风悦达起亚K5混合动力轿车空调系统最大的特征是，应用高电压的电动压缩机和电动水泵代替传统燃油车辆上的机械驱动空调压缩机和水泵。该车辆通过使用高电压驱动的电动空调压缩机，减少了发动机动力消耗，降低了油耗。另外，在发动机怠速时、发动机停止以电动模式驱动时，为保持最佳的暖风性能，使用了发动机电动水泵（Engine Electric Water Pump, EEWP）发动机电动水泵驱动冷却水循环供暖[3]。

东风悦达起亚K5混合动力轿车空调系统的控制中心是空调温度控制系统（Fully Automatic Temperature Control, FATC），该系统由电动压缩机、发动机管理系统发动机管理系统（Engine Management System, EMS）、混合动力控制总成（Hybrid Power Control Unit, HPCU）、鼓风机电机和各种传感器及执行器等组成，其信息交换有控制器局域网络（Controller Area Network, CAN）通信和硬导线输入输出两种方式，如图1所示。空调温度控制系统FATC与系统其他构成部件交换相关信息，控制并保持最佳的空调性能。

图1 东风悦达起亚K5混合动力轿车空调温度控制系统

1）CAN通信。空调温度控制系统FATC与发动机管理系统EMS、混合动力控制总成HPCU交换空调工作所需的车速、允许电能、冷却水温度等信息；与空调压缩机控制模块交换驱动所需的压缩机转速、消耗电能、允许电能等相关信息；与发动机管理系统EMS交换EEWP的驱动请求目标转速、驱动状态、电机转速等信息。

2）硬导线输入输出。空调温度控制系统FATC与传感器及执行器进行信号传输，包括温度信息、光照信息和执行器工作信息，并进行鼓风机电机占空比（Pulse Width Modulation, PWM）调速控制。

2.制冷系统主要技术

传动燃油车辆利用发动机动力驱动压缩机，空调控制模块控制电动压缩机（Electric Compres- sor of Vehicle, ECV）调整空调制冷性能。东风悦达起亚K5混合动力轿车为了降低油耗，空调控制器与发动机管理系统EMS、混合动力控制总成HPCU之间通过CAN通信发送和接收信息，以此控制电动压缩机的转速，进而调节空调制冷性能。

空调制冷系统控制顺序为用户设置制冷模式→空调温度控制系统FATC请求允许压缩机的电能消耗→混合动力控制总成HPCU批准请求→空调温度控制系统FATC控制压缩机转速→压缩机反馈转速能量消耗，如图2所示。

图2 空调制冷系统控制顺序

4 故障诊断

在理清控制机理逻辑关系基础上，可以通过读取空调系统故障码和数据流进行分析。试用了不同品牌的故障解码仪后发现，传统动力汽车解码仪不能读取新能源汽车的故障码。通过查阅维修资料[4]，发现东风悦达起亚K5混合动力轿车空调系统可以通过空调控制板进行故障自诊断，如图3所示手动读取空调系统故障码。参照手动读取故障码操作步骤，成功读取到故障码，空调控制板显示故障码为75。

图3 空调控制板故障自诊断操作步骤

读取到故障码，说明空调系统确实存在故障，但是由于空调控制板未能显示故障码含义，不能确定故障范围。为了尽快缩小故障查找范围，明确故障查找方向，笔者借来新能源汽车专用故障解码仪，读取空调系统故障码和数据流，显示空调系统无故障码，但是压缩机状态为关闭，如表1所示。通过空调系统控制机理分析数据流，空调系统的光照传感器、水温传感器、出风口温度传感器基本正常，风门电机、模式电机等未见异常，只是压缩机处于关闭、非工作状态。

表1 读取空调系统故障码和数据流

序号数据流数值 1助手席光照传感器/V0.00 2助手席温度门电位计/%6.27 3助手席通风模式电位计/%6.67 4入口电位计/%6.27 5管路传感器-驾驶席中风口/℃25.50 6管路传感器-驾驶席下风口/℃26.00 7速度传感器/(km/h)0 8发动机冷却水温度传感器/℃60.75 9压缩机操作状态关闭

手动读取空调系统故障码显示空调系统存在故障，解码仪读取故障码时空调系统没有故障码显示，但是数据流显示压缩机不能正常工作，故障检查一时陷入困境。再次查阅东风悦达起亚K5混合动力轿车空调系统电路图，找到压缩机控制电路图，如图4所示。空调压缩机控制模块上有压缩机高压电源、模块电源电压，并通过CAN线与空调控制器连接。电路图显示有单独的空调压力传感器，空调压力传感器通过硬件导线与发动机控制单元（Power Control Module, PCM）连接，发动机控制单元与空调控制器通过P-CAN连接进行信息交换。

图4 压缩机控制电路

通过控制机理和电路图综合分析，空调压力传感器将信号发送给发动机控制单元，发动机控制单元与空调控制器进行信息交换，从而控制空调压缩机工作。通过解码仪再次读取发动机控制模块故障码，如表2所示，故障码显示为P053200空调冷却剂压力传感器‘A’电路输入低。数据流显示空调压力电压为0 V，A/C压力为0 kPa，如表3所示。检查到此处，故障指向显示明晰，是由于空调系统压力故障导致压缩机不能正常工作。

表2 读取发动机控制模块故障码

故障码描述码库类型维修建议 P053200助手席温度门电位计 查看详情

表3 读取发动机控制模块数据流

序号数据流数值 65计算油温/℃45 66适应大气压力/kPa100.98 67冷却风扇-PWM/%89.70 68空调压力电压/V0.00 69A/C压力/kPa0 70动力转向压力传感器电压（选配）/V1.36 71动力转向压力/MPa0.00 72ECWP转速/(r/min)0 73ECWP的保护标识正常

利用压力表检查空调系统制冷剂压力，空调系统高压管路压力1.1 MPa，低压管路0.7 MPa，未见明显异常。

拔下空调压力传感器插头，用万用表直流电压挡检查压力传感器线束，测得其电源线、信号线和搭铁线电压依次分别为5.01 V、0.003 V和0.003 V，信号线电压有异常，又与搭铁电压相同。用万用表欧姆挡检查空调压力传感器信号线与搭铁线之间的电阻，阻值为0.5 Ω，说明信号线和搭铁线之间存在短路。

在查找信号线与搭铁线之间短路点过程中，发现空调压力传感器插头端线束上有绝缘胶带包裹，如图5所示。拆开绝缘胶带，发现空调压力传感器线束中信号线、搭铁线绝缘皮破损，两导线中铜线裸露导致搭铁。重新将信号线、搭铁线用绝缘胶带分别包裹好，连接线束插头，重新测试空调制冷系统，制冷系统工作恢复正常。

图5 空调压力传感器插头端线束损坏

5 排故总结

在空调系统的使用过程中，空调压力传感器插头线束短路的现象较少见，因此，笔者针对线束用绝缘胶带包裹的问题询问车主。车主反映车辆在前期一次保养过程中，由于维修人员使用工具操作不当，导致该线束表皮破损，维修人员当时用绝缘胶带进行包裹处理，车主在使用中未发现异常，因此未再处理。

对车主叙述和对整个检查过程进行回顾，该车的故障是线束破损处理不当导致。当时线束破损不严重，维修人员进行简单处理后车辆正常使用。但线束未分开包裹，在车辆后期使用过程中，由于路面颠簸、车体振动，导致空调压力传感器插头线束中信号线、搭铁线相互摩擦，致使破损加大，信号线、搭铁线在振动中短路时有发生，出现间断性制冷，随着车辆使用时间加长，空调多次出现不制冷现象。

通过对此次东风悦达起亚K5混合动力轿车空调系统故障的检查分析，具体的故障原因并不复杂，但整个故障检查过程比较曲折。总结原因，还是因为新能源汽车空调系统和传统燃油汽车空调系统有较大区别，冷却水泵、压缩机及空调控制逻辑存在不同，此外维修资料的缺失和缺少新能源汽车故障诊断设备也增加了故障检查的难度。所以，在新能源汽车的检查维修中，还需要进一步搜集车辆技术资料、更新诊断检测设备，了解控制机理，分析电路，积累经验，提高故障分析诊断能力，才能跟上新能源汽车维修技术发展的要求。

[1] 李康林.2018款东风悦达起亚K5 PHEV车组合仪表提示“请补充逆变器冷却液”[J].汽车维护与修理, 2022(9):34-37.

[2] 易小彪.2016款奔驰C350el插电混动车空调不制冷[J].汽车维护与修理,2022(19):39-41.

[3] 王玉凤.东风悦达起亚K3空调不制冷故障诊断[J].汽车与驾驶维修(维修版),2018(5):111.

[4] 东风悦达起亚汽车有限公司.东风悦达起亚维修手册[Z].东风悦达起亚汽车有限公司.2019.

Diagnosis and Elimination of No Refrigeration of Kia Hybrid K5 Air Conditioner

YANG Xueru

( Jiangsu Jiaotong College, Zhenjiang 212028, China )

The air conditioning system of new energy vehicles is quite different from that of traditional fuel vehicles in terms of refrigerant, compressor working mode and air conditioning system control logic. Taking the no refrigeration of the air conditioning system of a Dongfeng Yueda Kia K5 hybrid electric car as an example, starting from the fault phenomenon, by searching for information such as the composition and working principle of the air conditioning system, adjusting the directionof fault finding with the help of new energy vehicle diagnostic instruments, compreh- ensively using technical means such as maintenance circuit diagram, reading fault code data flow, etc., analyze the cause of the fault, determine the nature and location of the fault, fundamentally find and solve the problem, and provide ideas and methods for new energy vehicle maintenance.

Hybrid electric vehicle; No refrigeration of air conditioner; Fault detection;Fault exclude

U472

B

1671-7988(2023)12-154-05

杨雪茹（1974－），女，高级讲师，研究方向为汽车电控技术、汽车检测技术、新能源汽车，E-mail:371913385 @qq.com。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2023.012.029