丰田卡罗拉空调线束导致控制面板失效
1 控制面板原理分析
汽车空调控制系统是在采集控制面板上的按键状态信息后， 通过空调放大器向各执行元件 （模式风门电动机、 混和风门电动机、 内 ／ 外循环风电动机运转角度、 空调压缩机电磁阀以及鼓风机） 发出指令， 实现空调的各种功能状态。
控制面板上的各个功能按键状态信号通过LIN线发送到空调放大器， 空调放大器再通过CAN线向ECM传递， 如图1所示。 这些信号包括电磁离合器请求信号、 加热器怠速提升请求信号、 空调怠速提升请求信号、 车外温度数据信号、 先前空调控制请求信号、 制冷剂气体压力传感器信号、 电动机冷却风扇驱动请求信号、 加速度切断禁止信号以及按键和液晶显示屏背光灯亮度信号等。
各功能实现后， 空调放大器通过LIN线向控制面板传递空调系统模式风门、 混和风门、 内 ／ 外循环风门、 风量大小、 压缩机、 后除霜等工作状态信息， 并通过液晶屏显示。
汽车空调控制系统是在采集控制面板上的按键状态信息后， 通过空调放大器向各执行元件 （模式风门电动机、 混和风门电动机、 内 ／ 外循环风电动机运转角度、 空调压缩机电磁阀以及鼓风机） 发出指令， 实现空调的各种功能状态。
控制面板上的各个功能按键状态信号通过LIN线发送到空调放大器， 空调放大器再通过CAN线向ECM传递， 如图1所示。 这些信号包括电磁离合器请求信号、 加热器怠速提升请求信号、 空调怠速提升请求信号、 车外温度数据信号、 先前空调控制请求信号、 制冷剂气体压力传感器信号、 电动机冷却风扇驱动请求信号、 加速度切断禁止信号以及按键和液晶显示屏背光灯亮度信号等。
各功能实现后， 空调放大器通过LIN线向控制面板传递空调系统模式风门、 混和风门、 内 ／ 外循环风门、 风量大小、 压缩机、 后除霜等工作状态信息， 并通过液晶屏显示。
2 故障现象
一辆由天津一汽丰田汽车有限公司2008年2月生产的丰田卡罗拉轿车， 整车型号TV7163GL， 行驶里程接近7万km时， 空调出现如下故障： 当按下AC开关时， 有冷风吹出， 但控制面板出现 “死机”状态， 按任何功能键都没反应， 而在按下AC开关前， 面板上鼓风机档位和温度调节一切正常。 当出现 “死机” 状态之后， 空调系统也无法通过OFF键关闭， 只有发动机熄火才能关闭空调系统。 为了进一步确认故障点， 启动自动空调自诊断功能， 通过空调自诊断， 没发现故障码。 连接博世V30诊断仪读取故障码， 发现无故障码。
一辆由天津一汽丰田汽车有限公司2008年2月生产的丰田卡罗拉轿车， 整车型号TV7163GL， 行驶里程接近7万km时， 空调出现如下故障： 当按下AC开关时， 有冷风吹出， 但控制面板出现 “死机”状态， 按任何功能键都没反应， 而在按下AC开关前， 面板上鼓风机档位和温度调节一切正常。 当出现 “死机” 状态之后， 空调系统也无法通过OFF键关闭， 只有发动机熄火才能关闭空调系统。 为了进一步确认故障点， 启动自动空调自诊断功能， 通过空调自诊断， 没发现故障码。 连接博世V30诊断仪读取故障码， 发现无故障码。
3 故障分析
查阅卡罗拉维修手册， 查不到空调系统控制面板失效的故障原因列表。 查阅电路图， 结合其工作原理分析， 故障原因可能为以下几点。
1） 控制面板本身问题 。 可能由于控制面板总成内部相关模块出现故障导致该故障。
2） 控制面板电源电路 问题 。 根据故障现象 ，可排除控制面板的电源电路断路可能， 否则控制面板将完全无显示； 如果由于控制面板总成的电源电路接触不良或线路氧化造成供给电压不够， 也有可能产生此现象。
3） IG电源电路问题。 若空调放大器电源不足，一般将会造成两方面通信故障； 一方面是控制单元接收不到LIN线传过来的面板信号， 故对面板信号置之不理， 使面板 “瘫痪” 失效； 另一方面面板也不能准确地给ECM传达信息， 将导致空调放大器无法通过LIN线向控制总成发送工作状态信号， 也会出现面板 “瘫痪” 失效现象。
查阅卡罗拉维修手册， 查不到空调系统控制面板失效的故障原因列表。 查阅电路图， 结合其工作原理分析， 故障原因可能为以下几点。
1） 控制面板本身问题 。 可能由于控制面板总成内部相关模块出现故障导致该故障。
2） 控制面板电源电路 问题 。 根据故障现象 ，可排除控制面板的电源电路断路可能， 否则控制面板将完全无显示； 如果由于控制面板总成的电源电路接触不良或线路氧化造成供给电压不够， 也有可能产生此现象。
3） IG电源电路问题。 若空调放大器电源不足，一般将会造成两方面通信故障； 一方面是控制单元接收不到LIN线传过来的面板信号， 故对面板信号置之不理， 使面板 “瘫痪” 失效； 另一方面面板也不能准确地给ECM传达信息， 将导致空调放大器无法通过LIN线向控制总成发送工作状态信号， 也会出现面板 “瘫痪” 失效现象。
4 故障检查与排除
根据故障可能的原因， 逐步进行排除。 拆下该车的空调控制面板总成， 换到另一辆同款卡罗拉轿车的空调系统上， 发现该控制总成能正常控制空调系统的各项功能， 证明该车的空调控制面板总成无问题。
查阅卡罗拉维修手册， 找到控制面板电源电路的电路图 （图2）。 将发动机熄火， 拔下空调控制总成连接器接头， 检查相关线路接头是否有接触不良。 检测仪连接E16-5 （IG+） 与车身搭铁， 然后将点火开关打到ON档， 用万用表与测量线测量其电压为12.87V， 正常； 点火开关打到OFF档， 测量其电压为0.56 V， 正常。 说明其电源电路都符合标准要求。 再检查其搭铁线路， 断开点火开关， 检测仪连接E16-2 （GND） 与车身搭铁， 检测值为0.32 Ω，正常。 测量结果说明搭铁线也没问题， 所以排除控制总成线路故障。
在排除为控制总成线路故障后， 检查空调放大器IG电源电路 （图3）。 在检查空调放大器时， 发现其接头线束已氧化。 点火开关打到ON档， 用万用表与背插针测量其电压， 测量值为10.23V， 低于标准值（11~14 V）， 不正常。
接着， 再断掉蓄电池负极， 测量E30-14 （GND）与车身搭铁时， 电阻为0.59 Ω正常， 故空调放大器IG电源线路有故障； 检查蓄电池到熔断丝HTR-IG的电压， 测得为12.9 V正常。 根据以上的检测结果加以分析， 把故障缩小到熔断丝HTR-IG到空调放大器E30-1 （IG+） 这段线束上。 进一步检查测量熔断丝HTR-IG到E30-1 （IG+） 的线路电阻为18 Ω，测量结果为电阻过大不正常。 图4为故障点位置图。清除氧化物， 再测量熔断丝HTR-IG到E30-1 （IG+）的线路电阻， 发现电阻减小 到8 Ω， 再 接 上 线 束 ，空调系统能正常工作。
为 避免故障再次出现 ， 更换空调放大器线束， 重新安装好空调放大器， 对故障进行复检， 故障不复存在， 故障排除。车辆交付车主后， 经过后期的跟踪咨询， 故障不再发生。
5 故障小结
在本故障案例中， 造成该故障的主要原因为空调放大器电源电路线束氧化， 导致线路电阻过大而分压， 进一步导致提供给空调放大器的电压不足而引起LIN线通信失常所致。
根据故障可能的原因， 逐步进行排除。 拆下该车的空调控制面板总成， 换到另一辆同款卡罗拉轿车的空调系统上， 发现该控制总成能正常控制空调系统的各项功能， 证明该车的空调控制面板总成无问题。
查阅卡罗拉维修手册， 找到控制面板电源电路的电路图 （图2）。 将发动机熄火， 拔下空调控制总成连接器接头， 检查相关线路接头是否有接触不良。 检测仪连接E16-5 （IG+） 与车身搭铁， 然后将点火开关打到ON档， 用万用表与测量线测量其电压为12.87V， 正常； 点火开关打到OFF档， 测量其电压为0.56 V， 正常。 说明其电源电路都符合标准要求。 再检查其搭铁线路， 断开点火开关， 检测仪连接E16-2 （GND） 与车身搭铁， 检测值为0.32 Ω，正常。 测量结果说明搭铁线也没问题， 所以排除控制总成线路故障。
在排除为控制总成线路故障后， 检查空调放大器IG电源电路 （图3）。 在检查空调放大器时， 发现其接头线束已氧化。 点火开关打到ON档， 用万用表与背插针测量其电压， 测量值为10.23V， 低于标准值（11~14 V）， 不正常。
接着， 再断掉蓄电池负极， 测量E30-14 （GND）与车身搭铁时， 电阻为0.59 Ω正常， 故空调放大器IG电源线路有故障； 检查蓄电池到熔断丝HTR-IG的电压， 测得为12.9 V正常。 根据以上的检测结果加以分析， 把故障缩小到熔断丝HTR-IG到空调放大器E30-1 （IG+） 这段线束上。 进一步检查测量熔断丝HTR-IG到E30-1 （IG+） 的线路电阻为18 Ω，测量结果为电阻过大不正常。 图4为故障点位置图。清除氧化物， 再测量熔断丝HTR-IG到E30-1 （IG+）的线路电阻， 发现电阻减小 到8 Ω， 再 接 上 线 束 ，空调系统能正常工作。
为 避免故障再次出现 ， 更换空调放大器线束， 重新安装好空调放大器， 对故障进行复检， 故障不复存在， 故障排除。车辆交付车主后， 经过后期的跟踪咨询， 故障不再发生。
5 故障小结
在本故障案例中， 造成该故障的主要原因为空调放大器电源电路线束氧化， 导致线路电阻过大而分压， 进一步导致提供给空调放大器的电压不足而引起LIN线通信失常所致。