具有故障诊断功能的手动空调系统及其故障诊断方法
【技术领域】
[0001]本发明属于汽车空调领域，具体涉及一种具有故障诊断功能的手动空调系统及其故障诊断方法。
【背景技术】
[0002]手动空调系统是现代汽车上非常普遍的一种配置，常规的手动空调系统中，空调控制器实现的功能比较简单，仅仅是对几个被控对象的驱动。
[0003]如图1所示，传统的手动空调系统，包括空调控制器1，高低压开关2，与空调控制器I连接的蒸发器温度传感器5、风门执行器6、鼓风机12、整车蓄电池13 (整车蓄电池用于给手动空调系统的各个部件提供工作电源)、发动机控制单元7和车身控制单元8，与发动机控制单元7连接的压缩机3以及与车身控制单元8连接的后除霜加热器11，高低压开关2的一端连接空调控制器1，另一端连接发动机控制单元7，空调控制器I从蒸发器温度传感器处获取蒸发器温度信号，空调控制器I控制鼓风机12开启/关闭，空调控制器I与高低压开关2、发动机控制单元7串联，直接通过导线传递压缩机开启/关闭信号给发动机控制单元7，请求发动机控制单元控制压缩机开启/关闭，空调控制器I直接通过导线传递后除霜加热器开启/关闭请求信号给车身控制单元8，请求车身控制单元控制后除霜加热器11开启/关闭。这种手动空调系统存在如下问题:(I)高低压开关连接在空调控制器的输出端与发动机控制单元的输入端之间，空调控制器发送的压缩机开启请求信号需要经过高低压开关传送给发动机控制单元，若遇到压缩机无法启动的故障，原因可能是空调控制器的请求信号未输出，也可能是高低压开关出现问题(即空调管路压力异常)，还可能是发动机控制单元未正常接收到请求信号，从而无法对压缩机开启故障进行快速而准确的判断；(2)空调控制器未与CAN总线连接，其不具备CAN总线通信和故障诊断功能，若手动空调系统出现问题，常规的排查方法是针对所有故障都使用万用表对相关信号的输入、输出进行逐一核查，由于空调系统与电喷系统、整车线束、车身控制系统等部件都有一定的相关性，所以故障排查比较麻烦且耗时耗力。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种具有故障诊断功能的手动空调系统及其故障诊断方法，以对压缩机开启故障进行快速而准确的判断，同时对常见故障模式进行自动识别，提高故障排查效率。
[0005]本发明所述的具有故障诊断功能的手动空调系统，包括高低压开关，车外温度传感器，与CAN总线连接的空调控制器、发动机控制单元和车身控制单元，与空调控制器连接的蒸发器温度传感器、风门执行器、鼓风机和整车蓄电池(整车蓄电池用于给手动空调系统的各相关部件提供工作电源)，与发动机控制单元连接的压缩机以及与车身控制单元连接的后除霜加热器；空调控制器从蒸发器温度传感器处获取蒸发器温度信号，从风门执行器处获取风门执行器位置信号，空调控制器能够控制鼓风机开启/关闭，空调控制器发送压缩机开启/关闭请求信号给发动机控制单元，发动机控制单元控制压缩机开启/关闭，空调控制器发送后除霜加热器开启/关闭请求信号给车身控制单元，请求车身控制单元控制后除霜加热器开启/关闭；所述高低压开关的一端接地，另一端接空调控制器，将空调管路压力是否出现异常的信号发送给空调控制器判断；所述车外温度传感器与空调控制器连接，将检测的车外温度信号发送给空调控制器判断。
[0006]为了快速且方便的获取故障信息和手动空调系统的参数信息，所述手动空调系统还包括手持诊断仪，该手持诊断仪通过OBD-1I车载诊断口与CAN总线连接，从空调控制器内获取空调故障信息和手动空调系统的控制参数信息。
[0007]采用上述手动空调系统进行故障诊断的方法，包括空调管路压力异常导致的压缩机不吸合(即无法开启)故障的诊断方法，风门执行器卡滞、开路或者短路故障的诊断方法，车外温度传感器开路/短路故障的诊断方法，蒸发器温度传感器开路/短路故障的诊断方法以及整车蓄电池电压异常故障的诊断方法。
[0008]所述空调管路压力异常导致的压缩机不吸合故障的诊断方法为:空调控制器从高低压开关处获取空调管路压力信号并进行判断，如果空调控制器获取到的信号为低电平(即高低压开关处于闭合状态)，则表明空调管路压力正常；如果空调控制器获取到的信号为高电平(即高低压开关断开)，则表明空调管路压力过高或者过低，若高电平持续时间大于或者等于5s，则表示出现了空调管路压力异常、压缩机不吸合故障；空调控制器记录并存储对应的故障代码(该故障代码可以用手持诊断仪进行读取)，如果空调控制器连续三次获取到的信号都为低电平信号，则表示空调管路压力异常、压缩机不吸合故障已消除。
[0009]所述风门执行器卡滞、开路或者短路故障的诊断方法为:空调控制器获取风门执行器的位置信息并进行判断，如果风门执行器未到达预期的设置位置，且持续时间大于或者等于12s，则表示风门执行器出现了卡滞故障，空调控制器记录并存储对应的故障代码(该故障代码可以用手持诊断仪进行读取)，如果风门执行器连续三次都到达了预期的设置位置，则表示风门执行器卡滞故障已消除；空调控制器获取风门执行器的反馈电压，如果反馈电压大于风门执行器最大电压设定阈值，且持续时间大于或者等于5s，则表示风门执行器出现了开路故障；如果反馈电压小于风门执行器最小电压设定阈值，且持续时间大于或者等于5s，则表示风门执行器出现了短路故障；空调控制器记录并存储对应的故障代码(该故障代码可以用手持诊断仪进行读取)，如果空调控制器连续三次获取到的反馈电压都在风门执行器最小电压设定阈值与风门执行器最大电压设定阈值之间，则表示风门执行器的开路或者短路故障已消除。
[0010]所述车外温度传感器开路/短路故障的诊断方法为:空调控制器获取车外温度传感器的反馈电压，如果反馈电压大于车外温度传感器最大电压设定阈值，且持续时间大于或者等于5S，则表示车外温度传感器出现了开路故障；如果反馈电压小于车外温度传感器最小电压设定阈值，且持续时间大于或者等于5s，则表示车外温度传感器出现了短路故障；空调控制器记录并存储对应的故障代码(该故障代码可以用手持诊断仪进行读取)，如果空调控制器连续三次获取到的反馈电压都在车外温度传感器最小电压设定阈值与车外温度传感器最大电压设定阈值之间，则表示车外温度传感器的开路/短路故障已消除。
[0011]所述蒸发器温度传感器开路/短路故障的诊断方法为:空调控制器获取蒸发器温度传感器的反馈电压，如果反馈电压大于蒸发器温度传感器最大电压设定阈值，且持续时间大于或者等于5s，则表示蒸发器温度传感器出现了开路故障；如果反馈电压小于蒸发器温度传感器最小电压设定阈值，且持续时间大于或者等于5s，则表示蒸发器温度传感器出现了短路故障；空调控制器记录并存储对应的故障代码(该故障代码可以用手持诊断仪进行读取)，如果空调控制器连续三次获取到的反馈电压都在蒸发器温度传感器最小电压设定阈值与蒸发器温度传感器最大电压设定阈值之间，则表示蒸发器温度传感器的开路/短路故障已消