模塊五自動(dòng)空調(diào)

1、 復(fù)習(xí)回顧1汽車(chē)空調(diào)制冷系統(tǒng)控制電路的組成。2怠速穩(wěn)定放大器由哪些部分組成。 模塊五模塊五 自動(dòng)空調(diào)自動(dòng)空調(diào)課題一課題一 自動(dòng)空調(diào)的構(gòu)造及原理自動(dòng)空調(diào)的構(gòu)造及原理 自動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)在普通（手動(dòng)）空調(diào)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，采用各種傳感器、程序裝置、伺服電機(jī)和（或）控制模塊等帶動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。駕駛員通過(guò)操作控制器總成上的鍵，來(lái)選 擇空調(diào)系統(tǒng)的工作模式和風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速。 n 自動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)通過(guò)程序裝置檢測(cè)空氣溫 度，調(diào)節(jié)氣流混合門(mén)位置來(lái)達(dá)到并保持駕駛員預(yù)先設(shè)置的舒適程序。n自動(dòng)空調(diào)可以分為半自動(dòng)空調(diào)和全自動(dòng)空調(diào)兩種，兩者的主要差別是在于是否有自診斷功能。全自動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)具有監(jiān)控系統(tǒng)，監(jiān)控系統(tǒng)隨機(jī)存儲(chǔ)器（RAM）存儲(chǔ)診斷碼。其

2、次的差別是所用的執(zhí)行機(jī)構(gòu)的形式和傳感器數(shù)量。 圖5-1-1 自動(dòng)空調(diào)的結(jié)構(gòu)組成及控制示意圖1-空調(diào)控制器 2-功率晶體管 3-壓縮機(jī) 4-風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī) 5-進(jìn)氣控制伺服電機(jī) 6-蒸發(fā)箱 7-蒸發(fā)器傳感器 8-空氣混合控制伺服電機(jī) 9-熱交換器 10-水溫傳感器 11-出風(fēng)模式控制伺服電機(jī) 12-陽(yáng)光傳感器 13-車(chē)內(nèi)溫度傳感器 14-車(chē)外溫度傳感器 1.自動(dòng)空調(diào)的結(jié)構(gòu)組成 自動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)由制冷、暖風(fēng)、送風(fēng)、操縱控制等分系統(tǒng)組成。 制冷系統(tǒng)：壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器等，和手動(dòng)空調(diào)相似。 暖風(fēng)系統(tǒng)：熱交換器、水閥等。送風(fēng)系統(tǒng)有風(fēng)機(jī)、風(fēng)道、吸入與吹出風(fēng)門(mén) 電子控制系統(tǒng)：空調(diào)電控單元(ECU)、傳感器、執(zhí)行

3、元件等。(1)傳感器車(chē)內(nèi)及車(chē)外溫度傳感器： 為負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻傳感器，用來(lái)感受車(chē)內(nèi)及車(chē)外溫度。當(dāng)溫度變化時(shí)，阻值改變，向空調(diào)電控單元ECU輸送溫度信號(hào)。蒸發(fā)器溫度傳感器：檢測(cè)通過(guò)蒸發(fā)器的空氣溫度或者蒸發(fā)器表面的溫度變化，控制壓縮機(jī)電磁離合器的結(jié)合或斷開(kāi)。水溫傳感器：安裝在熱交換器底部的水道上檢測(cè)冷卻水溫度，產(chǎn)生信號(hào)輸送給電控單元(ECU)，控制低溫時(shí)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速。陽(yáng)光傳感器：是一個(gè)光敏二極管，利用光電效應(yīng)，把日光照射量轉(zhuǎn)換為電流值信號(hào)并輸送給空調(diào)電控單元，用來(lái)調(diào)整空調(diào)吹出的風(fēng)量與溫度。一汽-豐田花冠空調(diào)電控元件位置圖 1-壓縮機(jī)和電磁離合器 2-發(fā)動(dòng)機(jī)室接線盒 3-壓力開(kāi)關(guān) 4-環(huán)境溫度傳感器

4、5-冷凝器 一汽-豐田花冠空調(diào)電控元件位置圖21-儀表板接線盒 2-日光傳感器 3-組合儀表 4-車(chē)內(nèi)溫度傳感器 5-空調(diào)控制總成 6-空調(diào)放大器 7-發(fā)動(dòng)機(jī)（和ECT）ECU (2)執(zhí)行元件 一般包括控制伺服電機(jī)、風(fēng)機(jī)及壓縮機(jī)電磁離合器等。 有的自動(dòng)空調(diào)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)由真空變換電磁閥、動(dòng)力執(zhí)行機(jī)構(gòu)(又稱(chēng)真空膜盒)以及風(fēng)量控制機(jī)構(gòu)等組成。一汽-豐田花冠空調(diào)電控元件位置1-膨脹閥 2-網(wǎng)狀風(fēng)擋伺服電機(jī) 3-蒸發(fā)器 4-蒸發(fā)器溫度傳感器 5-出風(fēng)口風(fēng)擋伺服電機(jī) 6-空氣混合風(fēng)擋控制伺服電機(jī) 7-加熱器散熱器 8-風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)線性控制器 9-風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī) 進(jìn)氣控制伺服電機(jī)：進(jìn)氣控制伺服電機(jī)控制進(jìn)氣方式，電機(jī)

5、的轉(zhuǎn)子經(jīng)連桿與進(jìn)氣風(fēng)擋相連?？諝饣旌纤欧姍C(jī)：由空調(diào)電控單元控制，改變空氣混合風(fēng)擋的開(kāi)啟角度，從而改變冷、暖空氣的混合比例。出風(fēng)模式控制伺服電機(jī)：也叫氣流方式控制伺服電機(jī)。由空調(diào)電控單元控制，將送風(fēng)控制風(fēng)擋轉(zhuǎn)到相應(yīng)位置，打開(kāi)某個(gè)送風(fēng)通道。 當(dāng)按下“自動(dòng)控制”鍵時(shí)，空調(diào)電控單元根據(jù)計(jì)算結(jié)果(送風(fēng)溫度)，在吹臉、吹臉腳和吹腳三者之間自動(dòng)改變送風(fēng)方式。最冷控制伺服電機(jī)：風(fēng)擋有全開(kāi)、中開(kāi)和全閉三個(gè)位置。空調(diào)電控單元控制最冷控制風(fēng)擋位于相應(yīng)的位置上。(3)自動(dòng)空調(diào)控制器 俗稱(chēng)空調(diào)電腦?？刂破骺偝缮系逆I是控制器的輸入裝置，控制器支配空氣流至各風(fēng)道的風(fēng)門(mén)（氣流混合門(mén)除外，它一般由伺服電機(jī)操縱），接收車(chē)內(nèi)溫度

6、和外界溫度傳感器的輸入信號(hào)，根據(jù)來(lái)自傳感器和控制器總成上各鍵的輸入，輸出控制壓縮機(jī)電磁離合器的工作、暖風(fēng)加熱器熱水閥工作、將模式門(mén)放到適當(dāng)位置等信號(hào)。 2.自動(dòng)空調(diào)的工作原理 自動(dòng)空調(diào)利用傳感器隨時(shí)檢測(cè)車(chē)內(nèi)溫度及車(chē)外環(huán)境溫度的變化，并把檢測(cè)到的信號(hào)輸送給空調(diào)的電控制單元（ECU），ECU則按預(yù)先編制的程序?qū)π盘?hào)進(jìn)行處理，并通過(guò)伺服電機(jī)等執(zhí)行元件，不斷地對(duì)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速、出風(fēng)溫度、送風(fēng)模式及壓縮機(jī)工作情況等進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而使車(chē)內(nèi)空氣溫度及流動(dòng)狀況，始終保持在駕駛員設(shè)定的水平上。電控自動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)還具備自診斷功能，以利于對(duì)電控元件及線路故障的檢測(cè)。 3.自動(dòng)空調(diào)的控制功能(1)溫度控制 TAO是車(chē)內(nèi)溫度保持

7、在設(shè)定溫度的必要風(fēng)機(jī)出風(fēng)口空氣溫度，是空調(diào)控制器根據(jù)輸入信號(hào)和溫度設(shè)定計(jì)算出來(lái)的?？照{(diào)控制器參照這個(gè)TAO值對(duì)執(zhí)行器進(jìn)行控制。 TAO值可由下面公式計(jì)算出：TAO=ATSET-BTR-CTAM-DTS+E其中：TSET設(shè)定溫度, TR車(chē)內(nèi)溫度, TAM車(chē)外溫度, TS 太陽(yáng)輻射強(qiáng)度, A至E常數(shù)。 空調(diào)控制器根據(jù)TAO值和蒸發(fā)器溫度傳 感器信號(hào)，計(jì)算空氣混合控制風(fēng)擋的開(kāi)度（SW）。其中：TE蒸發(fā)器溫度傳感器信號(hào),A至E常數(shù)。 控制器根據(jù)SW值控制三極管TR1和TR2的通斷，來(lái)控制空氣混合伺服電機(jī)帶動(dòng)風(fēng)擋按所需方向運(yùn)動(dòng)，以改變進(jìn)氣溫度。同時(shí)空調(diào)控制器根據(jù)空氣混合伺服電機(jī)內(nèi)的電位計(jì)（位置傳感器）監(jiān)

8、測(cè)風(fēng)擋的移動(dòng)距離，直至所測(cè)得的反饋值與SW值相等時(shí)，停止風(fēng)擋的移動(dòng)，如下圖所示TAO和TE幾乎相等時(shí)，SW接近于0。 空調(diào)控制器關(guān)閉TR1和TR2，使伺服電機(jī)停轉(zhuǎn)，風(fēng)擋停在當(dāng)前位置。SW為負(fù)值，TAO小于TE。 空調(diào)控制器接通TR1，關(guān)閉TR2，電機(jī)向冷風(fēng)側(cè)運(yùn)轉(zhuǎn)，使風(fēng)擋移動(dòng)，提高出風(fēng)口溫度?？照{(diào)控制器通過(guò)伺服電機(jī)的電位計(jì)（位置傳感器），檢測(cè)混合控制風(fēng)擋的實(shí)際移動(dòng)距離，所測(cè)值與SW相等后。控制器使伺服電機(jī)停轉(zhuǎn)。SW為正值時(shí) 控制器關(guān)斷TR1，接通TR2。伺服電機(jī)向熱風(fēng)側(cè)運(yùn)轉(zhuǎn)，使風(fēng)擋移動(dòng)，提高出風(fēng)口溫度。同時(shí)控制器通過(guò)電位計(jì)測(cè)量其移動(dòng)量，所測(cè)距離與SW相等后，控制器使伺服電機(jī)停轉(zhuǎn)。(2)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速控

9、制 基極電壓與電流的輸出成正比變化，當(dāng)基極電壓為12V時(shí)，為自動(dòng)控制狀態(tài)下的最高轉(zhuǎn)速。相鄰兩級(jí)的風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，其基極電壓差大約0.1V。功率晶體管中串聯(lián)著一熔點(diǎn)為114的溫控保險(xiǎn)絲，防止晶體管的過(guò)熱燒毀。 當(dāng)風(fēng)量控制鈕置于AUTO時(shí)，控制器根據(jù)TAO值自動(dòng)控制風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，如圖5-1-3所示。只有將溫度設(shè)置到最低時(shí)，風(fēng)機(jī)以特高轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)。其余狀態(tài)下，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速在控制器的控制下在高和低間自動(dòng)改變。 風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制圖風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制圖 (3)氣流方式控制 空調(diào)控制器根據(jù)TAO值按照?qǐng)D所示方式進(jìn)行氣流控制。(4)進(jìn)氣控制 當(dāng)用TEMP開(kāi)關(guān)設(shè)定想要的溫度時(shí)，根據(jù)輸入信號(hào)和溫度設(shè)定，空調(diào)ECU決定進(jìn)氣和至進(jìn)氣伺服電機(jī)的

10、輸出信號(hào)； 進(jìn)氣伺服電機(jī)接到從ECU來(lái)的信號(hào)時(shí)，它開(kāi)啟或關(guān)閉風(fēng)門(mén)，從而改變進(jìn)氣。 當(dāng)進(jìn)氣改變到想要的設(shè)定溫度時(shí)，由進(jìn)氣門(mén)位置傳感器檢測(cè)到，并且ECU停止該伺服電機(jī)工作。課題二課題二 自動(dòng)空調(diào)的輸入元件自動(dòng)空調(diào)的輸入元件 1.車(chē)內(nèi)溫度傳感器 也稱(chēng)室內(nèi)溫度傳感器、車(chē)內(nèi)氣溫傳感器。(1)作用 車(chē)內(nèi)溫度傳感器會(huì)影響出風(fēng)口空氣的溫度、出風(fēng)口風(fēng)量、模式門(mén)的位置、進(jìn)氣門(mén)的位置。通常安裝在儀表臺(tái)后面的吸氣裝置內(nèi) 。確定混合門(mén)的位置確定風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速確定進(jìn)氣門(mén)的位置確定模式門(mén)的位置。n車(chē)內(nèi)溫度傳感器的安裝位置n1-溫度傳感器柵格 2-空調(diào)控制面板 3-音響控制面板 車(chē)內(nèi)溫度傳感器的安裝位置1-溫度傳感器柵格 2-空

11、調(diào)控制面板 3-音響控制面板 (2)結(jié)構(gòu) 按強(qiáng)制導(dǎo)向車(chē)內(nèi)溫度傳感器的氣流方式不同，車(chē)內(nèi)溫度傳感器可分為吸氣器型和電機(jī)型兩種。吸氣型車(chē)內(nèi)溫度傳感器的結(jié)構(gòu)1-吸氣器 2-暖風(fēng)裝置控制板 3-傳感器 4-吸氣器 5-熱敏電阻 電機(jī)型車(chē)內(nèi)溫度傳感器的結(jié)構(gòu)1-熱敏電阻 2-風(fēng)扇 3-電機(jī) (3)工作原理 吸氣器型車(chē)內(nèi)溫度傳感器，有一根抽風(fēng)管連接車(chē)內(nèi)溫度傳感器與空調(diào)的管道，與空調(diào)管道連接處有文杜利效應(yīng)裝置，風(fēng)機(jī)工作，空氣快速流過(guò)就會(huì)產(chǎn)生負(fù)壓。這樣就有少量空氣流過(guò)車(chē)內(nèi)溫度傳感器 吸氣型車(chē)內(nèi)溫度傳感器的工作原理1-入口 2-車(chē)內(nèi)空氣 3-儀表板 4-車(chē)內(nèi)溫度傳感器 5-吸氣管 6-喉管 7-出口 8-主氣流

12、2.車(chē)外溫度傳感器 也稱(chēng)環(huán)境溫度傳感器、外界空氣溫度傳感器、大氣溫度傳感器。(1)作用 車(chē)外溫度傳感器能影響出風(fēng)口空氣的溫度、出風(fēng)口風(fēng)量、模式門(mén)的位置、進(jìn)氣門(mén)的位置。確定混合門(mén)的位置確定風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速確定進(jìn)氣門(mén)的位置確定模式門(mén)的位置控制壓縮機(jī)(2)結(jié)構(gòu) 車(chē)外溫度傳感器一般都安裝在前保險(xiǎn)杠內(nèi)或水箱之前 車(chē)外溫度傳感器的結(jié)構(gòu)1-車(chē)外溫度傳感器 2-冷凝器 3-熱敏電阻 4-樹(shù)脂殼 (3)工作原理 車(chē)外溫度傳感器的工作原理與車(chē)內(nèi)溫度傳感器相同。 車(chē)外傳感器一般都是安裝在前保險(xiǎn)杠內(nèi)或散熱器之前，易受到環(huán)境影響，所以包在一個(gè)注塑樹(shù)脂殼內(nèi)，以免對(duì)溫度的突然變化作出反應(yīng)。這將使其能準(zhǔn)確地檢測(cè)到車(chē)外的平均氣溫。除

13、此之外，有些車(chē)型在空調(diào)電腦內(nèi)部有防假輸入電路 上海別克汽車(chē)空調(diào)的防假輸入如下： 若外界溫度增加，所顯示的溫度只有在如下條件下才能隨之增高。 a.車(chē)輛以高于32km/h的速度行駛約2min。 b.車(chē)輛以高于72km/h的速度行駛約1min。 這些限制有助于防止錯(cuò)誤讀數(shù)。若所顯示的溫度下降，外界溫度顯示將立即更新。如果車(chē)輛熄火超過(guò)3個(gè)小時(shí)，車(chē)輛再起動(dòng)時(shí)，將顯示當(dāng)前外界溫度。如果車(chē)輛熄火不足3小時(shí)，車(chē)輛再起動(dòng)時(shí)，將恢復(fù)車(chē)輛上次操作時(shí)的溫度。3.蒸發(fā)器溫度傳感器(1)作用 一汽-豐田花冠汽車(chē)自動(dòng)空調(diào)裝有蒸發(fā)器溫度傳感器，有些自動(dòng)空調(diào)沒(méi)有裝。蒸發(fā)器溫度傳感器用來(lái)測(cè)量蒸發(fā)器表面溫度，修正混合門(mén)位置，控制壓

14、縮機(jī)，在蒸發(fā)器表面溫度低于一定值時(shí)，使壓縮機(jī)不工作，防止蒸發(fā)器表面結(jié)霜。 注意：有些車(chē)型有兩個(gè)蒸發(fā)器溫度傳感器，其中一個(gè)是用修正混合門(mén)位置，一個(gè)用來(lái)防止蒸發(fā)器結(jié)霜(2)結(jié)構(gòu) 蒸發(fā)器的熱敏電阻一般安裝在蒸發(fā)器傳熱片上，其結(jié)構(gòu)如圖5-2-6所示。有的安裝在蒸發(fā)器出風(fēng)口位置，用來(lái)測(cè)量蒸發(fā)器出來(lái)的空氣溫度。蒸發(fā)器溫度傳感器1-冷氣裝置 2-蒸發(fā)器 3-蒸發(fā)器傳感器 4.水溫傳感器(1)作用測(cè)量熱交換器芯溫度，修正混合門(mén)的位置。有些車(chē)型采用發(fā)動(dòng)機(jī)水溫傳感器代替。保護(hù)功能，防止發(fā)動(dòng)機(jī)在高溫下壓縮機(jī)工作。有些車(chē)型采用發(fā)動(dòng)機(jī)水溫傳感器代替，有些車(chē)型采用水溫開(kāi)關(guān)代替?？刂骑L(fēng)機(jī)。在水溫過(guò)低，系統(tǒng)會(huì)啟動(dòng)風(fēng)機(jī)的預(yù)熱控

15、制。也就是在水溫過(guò)低，且在取暖工況，為了防止吹出的風(fēng)是冷風(fēng)，在水溫低于系統(tǒng)設(shè)定溫度，風(fēng)機(jī)會(huì)低速工作或不工作。有些車(chē)型采用發(fā)動(dòng)機(jī)水溫傳感器代替，也有些車(chē)型采用水溫開(kāi)關(guān)代替。(2) 結(jié)構(gòu)汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)的水溫傳感器一般安裝在暖風(fēng)裝置里面 水溫度傳感器1-水溫傳感器 2-暖風(fēng)芯 3-暖風(fēng)裝置 5.陽(yáng)光傳感器作用 陽(yáng)光傳感器也叫日光傳感器、日照傳感器等，用來(lái)檢測(cè)照在傳感器上的太陽(yáng)光照強(qiáng)度，將光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷夯螂娏髦邓徒o空調(diào)控制器，用來(lái)修正混合門(mén)的位置與風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。 (2)結(jié)構(gòu) 它一般安裝在儀表臺(tái)的上面，靠近前擋風(fēng)玻璃的底部 陽(yáng)光傳感器1-光電二極管2-陽(yáng)光傳感器 陽(yáng)光傳感器中的電二極管可檢測(cè)出光輻射變化，并將其變?yōu)殡娏餍盘?hào)傳至空調(diào)控制器。 6.空氣質(zhì)量傳感器(1)作用 空氣質(zhì)量傳感器也稱(chēng)多功能傳感器。其主要是測(cè)量空氣中的水分、環(huán)境溫度、外界空氣污染程度（通過(guò)測(cè)量空氣中的CO、CO2、N0X等含量），空調(diào)電腦采用以上的測(cè)量結(jié)果，去控制壓縮機(jī)的工作與進(jìn)氣門(mén)的位置。(2)結(jié)構(gòu) 空氣質(zhì)量傳感器測(cè)量元件是一個(gè)混