第六章_汽車空調(diào)自動(dòng)控制系統(tǒng)

1、學(xué)習(xí)本章的目的學(xué)習(xí)本章的目的理解汽車空調(diào)自動(dòng)控制系統(tǒng)的工作原理理解汽車空調(diào)自動(dòng)控制系統(tǒng)的工作原理掌握自動(dòng)控制系統(tǒng)的各個(gè)傳感器與控制掌握自動(dòng)控制系統(tǒng)的各個(gè)傳感器與控制執(zhí)行器件執(zhí)行器件通過本章的學(xué)習(xí)，能夠讀懂汽車自動(dòng)空通過本章的學(xué)習(xí)，能夠讀懂汽車自動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)電路圖調(diào)系統(tǒng)電路圖第一節(jié)第一節(jié) 汽車空調(diào)自動(dòng)控制系統(tǒng)工作原汽車空調(diào)自動(dòng)控制系統(tǒng)工作原理理一、汽車空調(diào)自動(dòng)控制系統(tǒng)概述 汽車空調(diào)自動(dòng)控制系統(tǒng)可以自動(dòng)監(jiān)測(cè)車內(nèi)溫度和車外溫度、太陽輻射和發(fā)動(dòng)機(jī)工況，自動(dòng)調(diào)節(jié)鼓風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速和所送出的空氣溫度。一、汽車空調(diào)自動(dòng)控制系統(tǒng)概述基本工作模式 傳感器 控制器 執(zhí)行器各種溫度傳感器、太陽輻射和發(fā)動(dòng)機(jī)工況傳感器單片微處理

2、器或車身計(jì)算機(jī)各種可自動(dòng)控制的元件二、放大器控制型自動(dòng)空調(diào)系統(tǒng) 放大器控制型自動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)主要由電橋、運(yùn)算放大器組成。 工作原理如圖6-3。三、微電腦控制自動(dòng)空調(diào)系統(tǒng) 微電腦控制的自動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)，不僅能按照乘員的需要按照乘員的需要送出溫度和濕度最適宜的空氣，而且可以根據(jù)需要自動(dòng)調(diào)節(jié)風(fēng)速、風(fēng)量，還極大地簡(jiǎn)化了乘員的操作工作。三、微電腦控制自動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)微電腦控制的汽車空調(diào)系統(tǒng)的功能1）空調(diào)控制2）節(jié)能控制3）故障、安全報(bào)警4）顯示5）故障診斷儲(chǔ)存三、微電腦控制自動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)微電腦控制的自動(dòng)空調(diào)器的組成電子控制系統(tǒng)：傳感器 控制器 執(zhí)行器配氣系統(tǒng)：車內(nèi)/車外循環(huán)風(fēng)門、調(diào)溫風(fēng)門、模式風(fēng)門及各風(fēng)道面板控制：溫

3、度控制開關(guān)和各功能選擇鍵電子控制系統(tǒng)傳感器信號(hào)的種類駕駛員面板設(shè)定的溫度信號(hào)和功能選擇信號(hào)車內(nèi)氣溫傳感器、車外氣溫傳感器、日照強(qiáng)度傳感器等各種傳感器輸入的信號(hào)1.空氣混合風(fēng)門的位置反饋信號(hào)。電子控制系統(tǒng)執(zhí)行器信號(hào)向驅(qū)動(dòng)各風(fēng)門的伺服電動(dòng)機(jī)或真空驅(qū)動(dòng)器輸送的信號(hào)控制風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的電壓調(diào)節(jié)信號(hào)1.控制壓縮機(jī)的通斷信號(hào)面板控制（東方之子） 1 1、內(nèi)外循環(huán)按鈕、內(nèi)外循環(huán)按鈕切換內(nèi)外循環(huán)。切換內(nèi)外循環(huán)。 轉(zhuǎn)換成內(nèi)氣時(shí)，風(fēng)機(jī)電壓減少轉(zhuǎn)換成內(nèi)氣時(shí)，風(fēng)機(jī)電壓減少1V1V（在（在9 910V10V內(nèi)運(yùn)行）；轉(zhuǎn)換成外氣時(shí)，風(fēng)機(jī)電壓恢復(fù)原狀態(tài)。內(nèi)運(yùn)行）；轉(zhuǎn)換成外氣時(shí)，風(fēng)機(jī)電壓恢復(fù)原狀態(tài)。 此鍵工作不影響此鍵工作不

4、影響AUTOAUTO模式。模式。 2 2、溫度設(shè)定旋鈕、溫度設(shè)定旋鈕調(diào)整設(shè)定溫度。調(diào)整設(shè)定溫度。 調(diào)節(jié)旋鈕轉(zhuǎn)動(dòng)一格，溫度變化調(diào)節(jié)旋鈕轉(zhuǎn)動(dòng)一格，溫度變化 0.50.5； 按下調(diào)節(jié)旋鈕，顯示外部溫度，持續(xù)按下調(diào)節(jié)旋鈕，顯示外部溫度，持續(xù)3S3S，再次，再次按下后恢復(fù)；按下后恢復(fù)； 設(shè)定溫度范圍在設(shè)定溫度范圍在18183232，低于，低于1818指示指示LOLO，高于高于3232指示指示HIHI； 此鍵工作不影響此鍵工作不影響AUTOAUTO模式。模式。 3 3、自動(dòng)控制按鈕（、自動(dòng)控制按鈕（AUTOAUTO）進(jìn)入自動(dòng)控制進(jìn)入自動(dòng)控制模式。模式。 根據(jù)設(shè)定溫度及外部溫度信號(hào)、車內(nèi)溫度信號(hào)根據(jù)設(shè)定溫度

5、及外部溫度信號(hào)、車內(nèi)溫度信號(hào)的變化量，自動(dòng)調(diào)整鼓風(fēng)機(jī)的吹風(fēng)量、混合風(fēng)門位的變化量，自動(dòng)調(diào)整鼓風(fēng)機(jī)的吹風(fēng)量、混合風(fēng)門位置、置、A/CA/C狀態(tài)及內(nèi)狀態(tài)及內(nèi)/ /外氣開關(guān)工作狀態(tài)；外氣開關(guān)工作狀態(tài)； 吹風(fēng)模式初始狀態(tài)默認(rèn)為吹前吹腳（吹風(fēng)模式初始狀態(tài)默認(rèn)為吹前吹腳（FDFD）模式，）模式，也可通過也可通過MODEMODE鍵改變吹風(fēng)模式；鍵改變吹風(fēng)模式； 除霜按鍵與雨刮信號(hào)相關(guān)聯(lián)，啟動(dòng)雨刮時(shí)，空除霜按鍵與雨刮信號(hào)相關(guān)聯(lián)，啟動(dòng)雨刮時(shí)，空調(diào)自動(dòng)處于除霜模式；調(diào)自動(dòng)處于除霜模式； 壓縮機(jī)工作狀態(tài)由設(shè)定的溫度來確定（設(shè)定溫壓縮機(jī)工作狀態(tài)由設(shè)定的溫度來確定（設(shè)定溫度高于度高于2828，壓縮機(jī)不工作）。，壓縮機(jī)不

6、工作）。 空調(diào)系統(tǒng)剛工作、車速在空調(diào)系統(tǒng)剛工作、車速在10Km/h10Km/h持續(xù)時(shí)間超過持續(xù)時(shí)間超過10S10S、車在停止?fàn)顟B(tài)之一時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)切換置內(nèi)循、車在停止?fàn)顟B(tài)之一時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)切換置內(nèi)循環(huán)；環(huán)； 系統(tǒng)自動(dòng)記憶用戶上次設(shè)定的工作模式；系統(tǒng)自動(dòng)記憶用戶上次設(shè)定的工作模式； 4 4、關(guān)閉系統(tǒng)按鍵（、關(guān)閉系統(tǒng)按鍵（OFFOFF）關(guān)閉系統(tǒng)。關(guān)閉系統(tǒng)。 按下關(guān)閉系統(tǒng)按鍵，顯示屏關(guān)閉，同時(shí)所有執(zhí)按下關(guān)閉系統(tǒng)按鍵，顯示屏關(guān)閉，同時(shí)所有執(zhí)行機(jī)構(gòu)均關(guān)閉；行機(jī)構(gòu)均關(guān)閉； 系統(tǒng)在（系統(tǒng)在（OFFOFF）狀態(tài)時(shí)，按）狀態(tài)時(shí)，按AUTOAUTO鍵、鍵、A/CA/C鍵、除鍵、除霜鍵之一時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)開啟工作，系統(tǒng)自動(dòng)

7、啟動(dòng)用霜鍵之一時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)開啟工作，系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)用戶上次設(shè)定的工作模式；戶上次設(shè)定的工作模式； 5 5、模式設(shè)定按鍵（、模式設(shè)定按鍵（MODEMODE）調(diào)整吹風(fēng)模式調(diào)整吹風(fēng)模式。 系統(tǒng)設(shè)置系統(tǒng)設(shè)置6 6個(gè)吹風(fēng)模式：吹前個(gè)吹風(fēng)模式：吹前F F、吹腳、吹腳D D、吹前、吹前吹腳吹腳FDFD、除霜、除霜T T、吹前吹腳除霜、吹前吹腳除霜FDTFDT、吹腳除霜、吹腳除霜DTDT。 按下模式設(shè)定按鍵，其循環(huán)順序依次為：按下模式設(shè)定按鍵，其循環(huán)順序依次為：FFFDTDTTFDDFDTDTTFDD； 6 6、空調(diào)按鍵（、空調(diào)按鍵（A/CA/C）控制壓縮機(jī)工作?？刂茐嚎s機(jī)工作。 在在AUTOAUTO模式下，按

8、下此鍵切換壓縮機(jī)的工作狀模式下，按下此鍵切換壓縮機(jī)的工作狀態(tài)并從態(tài)并從AUTOAUTO模式退出置于手動(dòng)模式；模式退出置于手動(dòng)模式； 在手動(dòng)模式下，若設(shè)定溫度高于在手動(dòng)模式下，若設(shè)定溫度高于2828，壓縮機(jī)，壓縮機(jī)不工作；不工作； 7 7、除霜按鍵、除霜按鍵切換成強(qiáng)制除霜。切換成強(qiáng)制除霜。 初始默認(rèn)狀態(tài)為：吹風(fēng)模式為除霜狀態(tài)、外循初始默認(rèn)狀態(tài)為：吹風(fēng)模式為除霜狀態(tài)、外循環(huán)、風(fēng)量環(huán)、風(fēng)量4 4檔（環(huán)境溫度低于檔（環(huán)境溫度低于1212時(shí)全暖除霜，高時(shí)全暖除霜，高于于1414時(shí)全冷除霜）；時(shí)全冷除霜）； 鼓風(fēng)機(jī)電壓提升鼓風(fēng)機(jī)電壓提升2V2V（在（在9 910V10V內(nèi)運(yùn)行）；內(nèi)運(yùn)行）； 8 8、減風(fēng)量

9、鍵、減風(fēng)量鍵減小風(fēng)量。減小風(fēng)量。 每按一次，風(fēng)量逐級(jí)減一檔直至每按一次，風(fēng)量逐級(jí)減一檔直至1 1檔，最小檔檔，最小檔保持不變；保持不變； 在在AUTOAUTO模式下，風(fēng)量減至到模式下，風(fēng)量減至到1 1檔時(shí)，從檔時(shí)，從AUTOAUTO模模式退出。式退出。 9 9、增風(fēng)量鍵、增風(fēng)量鍵增加風(fēng)量。增加風(fēng)量。 每按一次，風(fēng)量逐級(jí)增一檔直至每按一次，風(fēng)量逐級(jí)增一檔直至6 6檔，最大檔檔，最大檔保持不變；保持不變； 在在AUTOAUTO模式下，風(fēng)量增至到模式下，風(fēng)量增至到6 6檔時(shí)，從檔時(shí)，從AUTOAUTO模模式退出。式退出。 三、微電腦控制自動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)電腦控制 電腦控制是通過溫度平衡方程進(jìn)行的，設(shè)駕駛員

10、輸入設(shè)定溫度的電阻為R，車室內(nèi)溫度的電阻為A，車外空氣溫度的電阻為B，吹出口溫度電阻為C，陽光照射、環(huán)境、節(jié)能修正量的溫度電阻為D，則溫度平衡方程為：R=A+B+C+D電腦控制（1）送風(fēng)量的控制 電腦根據(jù)車內(nèi)溫度與設(shè)定的溫度之間偏差，對(duì)送風(fēng)量進(jìn)行連續(xù)、無級(jí)的調(diào)節(jié)。（2）車外新鮮空氣與車內(nèi)循環(huán)空氣的自動(dòng)切換控制（3）壓縮機(jī)和加熱器工作的控制 室外溫度低到10以下時(shí)，電腦自動(dòng)切斷壓縮機(jī)工作；當(dāng)夏季室外溫度高于30時(shí)，電腦會(huì)關(guān)閉熱水閥，讓風(fēng)機(jī)高速運(yùn)行，增加送風(fēng)量；當(dāng)室外溫度高于35，切斷車外空氣，定期換外氣。（4）空氣混合風(fēng)門的控制 對(duì)于使用變?nèi)萘繅嚎s機(jī)的制冷系統(tǒng)，當(dāng)壓縮機(jī)節(jié)能輸出會(huì)引起蒸發(fā)器溫度上

11、升時(shí)，電腦會(huì)自動(dòng)調(diào)節(jié)空氣很和風(fēng)門的位置，保持輸出空氣溫度不變。第二節(jié) 汽車空調(diào)傳感器和控制執(zhí)行器件一、基本組成微電腦溫度控制系統(tǒng)的基本組成包括傳感器、自動(dòng)空調(diào)控制ECU和執(zhí)行器。1、傳感器（1）溫度傳感器 車內(nèi)/車外和蒸發(fā)器溫度傳感器采用具有負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻。1、傳感器（2）陽光輻射傳感器 采用光電二極管，它能檢測(cè)太陽熱輻射的變化，將太陽輻射能轉(zhuǎn)換為電流的變化，送入微處理器。（3）溫度設(shè)定電阻器 溫度設(shè)定電阻器一般安裝在控制面板內(nèi)，與溫度控制桿相連接。當(dāng)控制桿設(shè)定在較低溫度位置時(shí)，電阻值變大，變化的電阻信號(hào)輸入至ECU。（4）其他傳感器一、基本組成2、控制器分為兩種類型：一種采用IC（集成

12、電路）控制的自動(dòng)空調(diào)器，稱為“放大器控制型自動(dòng)空調(diào)器”。采用微處理控制的空調(diào)器，稱為“微電腦控制型自動(dòng)空調(diào)器”。2、控制器通常按以下四步進(jìn)行工作：輸入：處理：存儲(chǔ)：輸出：一、基本組成3、執(zhí)行器（1）風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)對(duì)轉(zhuǎn)速的控制，通常有以下三種方式：晶體管與調(diào)速電阻組合型 風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速大小由晶體管導(dǎo)通電流大小決定。工作原理如圖6-12所示。（1）風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)晶體管減負(fù)荷工作型 風(fēng)機(jī)是根據(jù)傳感器送入?yún)?shù)，微處理器分析、計(jì)算后，按照相應(yīng)工作方式去工作的，有以下四種狀態(tài)：低速高速自動(dòng)時(shí)滯氣流控制（1）風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)脈沖控制全調(diào)速型 這種風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)是由微處理器根據(jù)系統(tǒng)送風(fēng)量的要求，控制內(nèi)部脈沖發(fā)生器，提供不同占

13、空比的導(dǎo)通信號(hào)，通過大功率晶體管驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，完成對(duì)轉(zhuǎn)速的無級(jí)調(diào)整工作。3、執(zhí)行器（2 2）壓縮機(jī)）壓縮機(jī) 自動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)一般都采用了可變排量壓縮機(jī)的控制技術(shù)，它能依據(jù)空調(diào)系統(tǒng)的制冷負(fù)荷或發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷狀況，來控制壓縮機(jī)的排量變化，以達(dá)到節(jié)能的目的。（2）壓縮機(jī)工作模式1）全容量（100%）運(yùn)作模式2）半容量（50%）運(yùn)作模式3）壓縮機(jī)關(guān)斷時(shí)的運(yùn)作模式（2）壓縮機(jī)控制方式1）根據(jù)冷卻液溫度進(jìn)行控制 壓縮機(jī)容量百分比（%）溫度（2）壓縮機(jī)控制方式2）由蒸發(fā)器內(nèi)的熱敏電阻控制 壓縮機(jī)容量（%） 壓縮機(jī)容量（%）熱敏電阻溫度/() 蒸發(fā)器熱敏電阻控制特性a）正常制冷控制b）經(jīng)濟(jì)制冷控制 熱敏電阻溫度/(

14、 )3、執(zhí)行器（3）氣流方式控制（配氣控制） 作用：根據(jù)空氣調(diào)節(jié)的目標(biāo)值自動(dòng)地控制送氣方式。需要送風(fēng)的溫度3、執(zhí)行器（4）進(jìn)氣模式控制 控制的方法：根據(jù)目標(biāo)值確定當(dāng)時(shí)的工作方式，并將這個(gè)決定輸出至進(jìn)氣控制伺服電動(dòng)機(jī)，從而執(zhí)行控制。第三節(jié) 自動(dòng)空調(diào)典型電路分析一、凌志LS400空調(diào)電路1、傳感器（6）壓縮機(jī)鎖止傳感器目的：用來監(jiān)測(cè)壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速。一、凌志LS400空調(diào)電路2、空調(diào)控制器（ECU）具有的功能：（1）計(jì)算所需送風(fēng)溫度 其中，TS為駕駛員設(shè)定的溫度；TA為車外環(huán)境溫度；TB為光照傳感器輸送數(shù)據(jù)；a、b、c、d、e是系數(shù)。edTcTbTaTTBARS0空調(diào)ECU具有的功能（2）車內(nèi)溫度控制 ECU根據(jù)下列公式計(jì)算出空氣混合擋風(fēng)板開度值：其中，TE為蒸發(fā)器溫度；f、g、h是系數(shù)。%100)()(0gThgTfTSEE控制電路示意圖空調(diào)ECU具有的功能（3）風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制（4）進(jìn)風(fēng)方式控制（5）送風(fēng)方式控制（6）壓縮機(jī)工作控制一、凌志LS400空調(diào)電路3、執(zhí)行器（1）進(jìn)風(fēng)控制伺服電動(dòng)機(jī)（2）空氣混合伺服電動(dòng)機(jī)（3）送風(fēng)方式控制伺服電動(dòng)機(jī)（4）最冷控制伺服電動(dòng)機(jī)二、克萊斯勒公司BCM系統(tǒng)自動(dòng)空調(diào)電路BCM系統(tǒng)將車身電器的工作統(tǒng)一采用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行控制。特點(diǎn)：電路復(fù)雜，但功能更加完善，操作性與舒適性有很大的提高，且系統(tǒng)資源共享，效率更高。二、克萊斯勒公司BCM系統(tǒng)自動(dòng)空調(diào)電路輸入