理论教育 排除英菲尼迪FX35半导体温控座椅故障的6个步骤

排除英菲尼迪FX35半导体温控座椅故障的6个步骤

时间:2023-09-21 理论教育 版权反馈
【摘要】:座椅靠背热电装置或座椅坐垫热电装置实质上是一个调温的换热器,内部有一个TED单元,其作用是加热或冷却来自温控座椅鼓风机吹来的气流。针对此温控座椅不能吹出冷风的故障,检测热电装置内的半导体TED和温度传感器,该温度传感器是用于检测风道内气流温度的,检查热电装置插头33和插头34的电阻为893Ω,也属于正常状况。图6-15 检测热电装置内的半导体TED和温度传感器图6-16 出风口胶套已密封,冷气无法吹出

排除英菲尼迪FX35半导体温控座椅故障的6个步骤

一辆排量为3.5L的英菲尼迪FX35轿车,行驶里程为1.4万km,驾驶人反映驾驶过程中使用温控座椅的制冷模式时,开始座椅能正常制冷,吹出较凉爽的风,但随后驾驶人侧座椅的温控指示灯熄灭,座椅无法制冷,风机也不运转。休息一段时间后重新起动发动机,座椅制冷功能恢复正常,但行驶一段路程后此现象又重复出现。

试车检修时发现,温控座椅在制冷模式时能正常制冷并吹出凉爽的风。但交车后该驾驶人却反映依旧出现上述故障,于是跟车检测,确认存在该故障。用该车的专用检测仪CON-SULT-Ⅲ进行检测,但进入CONSULT-Ⅲ后,无法检测出这个系统的故障。

该车使用的半导体温控座椅控制系统结构如图6-10所示。温控座椅由温控座椅控制单元控制,由温度旋钮调节制热或制冷信号。温控座椅的控制面板上,主、副温控开关下方各有一个圆形的温度旋钮(图6-11):带C字母的蓝色部分调节冷度,越向左旋,调节温度越低;带H字母的红色部分调节暖度,越向右旋,调节温度越高。温控座椅的加热源或冷却源对鼓风机流出的气流进行冷、热调节,最后吹向座椅的靠背和坐垫,达到调节座椅温度的目的。

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图6-10 半导体温控座椅控制系统结构图

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图6-11 主、副温控座椅的温度旋钮

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图6-12 控制温控座椅的温度调节系统实物

图6-12所示为控制温控座椅的温度调节系统实物,包括温控座椅控制单元、座椅靠背热电装置(TED)、座椅坐垫热电装置(TED)、鼓风机、连接风管和线束等。座椅靠背热电装置或座椅坐垫热电装置实质上是一个调温的换热器(图6-13),内部有一个TED单元,其作用是加热或冷却来自温控座椅鼓风机吹来的气流。该热电装置具有调冷及调热的双气候功能,属于一种半导体制冷及制热的装置,由许多N型和P型半导体材料互相排列而成。而N型和P型间用铜或铝导体相连接,形成一个完整的线路,最后用两片陶瓷片像夹心饼干一样夹起来,陶瓷片必须绝缘且导热良好。

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图6-13 安装在座椅靠背上的热电装置

座椅的半导体调温装置用直流电供电,通过温控开关即可改变电流的方向,在同一装置上实现制冷或加热。它允许调温装置的一侧产生高温,而另一侧会同时产生低温。一块N型半导体材料和一块P型材料串联成电偶时,当电路中接通直流电后,就能产生能量的转移。电流由N元件流向P元件的接头吸收热量成为冷端;而由P元件流向N元件的接头释放热量成为热端。制冷和放热的大小则是通过电流的大小以及半导体N和P的元件对数来决定的。(www.daowen.com)

如图6-14所示,半导体的工作端置于风道中,热电装置的制冷源或制热源经风机吹出形成冷风或热风。而半导体另一端的热量被装置本身逐渐吸收。这种热电装置的优点是冷、热操作极简便,虽然制冷或制热的容量较小,但完全可满足座椅的调温要求。这里要说明的是冷端和热端之间的温差不能过大,一般限制在30℃之内,如果半导体调温装置冷、热端之间的温差超过30℃时,则温控座椅控制单元会自动切断供向P、N元件间的电流,使系统停止工作进而加以保护,并使风机以最大的转速旋转,从而使温差迅速达到平衡。

针对此温控座椅不能吹出冷风的故障,检测热电装置内的半导体TED和温度传感器(图6-15),该温度传感器是用于检测风道内气流温度的,检查热电装置插头33和插头34的电阻为893Ω(正常值为900~1000Ω),也属于正常状况。

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图6-14 半导体制热及制冷电路原理

将点火开关置于ON位置,温控座椅处于打开状态,检查温控座椅控制单元线束插头的端子34,即温度传感器与搭铁之间的电压,测量值为2.44V(正常电压为1~5V),也属于正常的电压。拆下鼓风机检查温控座椅鼓风机过滤器,没有发现污垢和堵塞现象。

根据前面的试车情况,为什么进行试车检修时温控座椅能正常制冷并吹出凉爽的风,而该驾驶人行驶时却不能制冷呢?考虑到该驾驶人体形较为魁梧,猜想是由于驾驶人体重较大,对座椅热电单元工作有影响。

维修手册“对有温控座椅控制项的检测”有一项关于“安全-失效”的保护模式条件,具体内容是:①当座椅靠背热电装置或座椅坐垫热电装置冷、热源间的温差在4s内达到30℃以上时,系统自动停止对热电装置供电,此时控制鼓风电动机以最高转速运转30s,以便将系统内的过冷空气或过热空气吹出;②如果30s后冷、热源间的温差仍在30℃以上,则温控单元自动停止对整个系统供电,鼓风电动机也停止工作,系统进入关闭保护状态。根据控制单元安全-失效模式,初步判断座椅靠背热电装置可能存在过大的温差。

试车时,发现驾驶座椅的温控指示灯熄灭且座椅无法制冷,于是立即拆下靠背热电装置进行检查。在拆卸过程中发现塑料胶套出风口已经很冷并结霜,可是为什么此时结霜却不能吹出冷风呢?再检查发现塑料胶套风口被驾驶人魁梧的身材紧紧地压在座椅海绵表面,甚至还压出了痕迹(图6-16),已经形成了一个密封区,所以此时冷气无法吹出。已结霜的过冷空气与半导体的热区温差加大,当温差高于30℃时,温控系统就进入了失效保护模式,停止对温控座椅的温空调节工作。

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图6-15 检测热电装置内的半导体TED和温度传感器

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图6-16 出风口胶套已密封,冷气无法吹出

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