模塊五課題一

1.掌握自動空調構造及工作原理。2.熟悉自動空調的控制功能。3.能認知一汽-豐田卡羅拉汽車的自動空調系統(tǒng)。4.能認知自動空調控制器端子。課題一自動空調的構造及原理自動空調的結構組成及控制示意圖1-空調控制器2-功率晶體管3-壓縮機4-鼓風機電動機5-進氣控制伺服電動機6-蒸發(fā)器7蒸發(fā)器傳感器8-空氣混合控制伺服電動機9-熱交換器10-水溫傳感器11-出風模式伺服電動機12-陽光傳感器13-車內溫度傳感器14-車外溫度傳感器觀察該圖，請思考：自動空調和手動空調的機械部分是否基本是一致呢？自動空調和手動空調的區(qū)別是什么呢。自動空調系統(tǒng)的組成是怎樣呢？具體又是如何工作呢？一、自動空調的結構組成自動空調系統(tǒng)由制冷、暖風、送風、操縱控制等分系統(tǒng)組成。其中制冷系統(tǒng)中包括壓縮機、冷凝器、蒸發(fā)器等，和手動空調相似。暖風系統(tǒng)有熱交換器、水閥等。送風系統(tǒng)有鼓風機、風道、吸入與吹出風門。自動空調與手動空調的最大結構組成差別是在控制系統(tǒng)，自動空調電子控制系統(tǒng)主要由傳感器、執(zhí)行元件和空調電控單元(ECU)三部分構成。

1.傳感器（1）車內及車外溫度傳感器（2）蒸發(fā)器溫度傳感器（3）水溫傳感器（4）陽光傳感器

2.執(zhí)行元件

自動空調的執(zhí)行元件一般包括伺服電動機、鼓風機及壓縮機電磁離合器等。有的汽車電控自動空調的執(zhí)行機構由真空變換電磁閥、動力執(zhí)行機構以及風量控制機構等組成。（1）進氣伺服電動機（2）空氣混合伺服電動機（3）出風模式伺服電動機（4）最冷控制伺服電動機3.空調電控單元（ECU）空調電控單元又稱空調控制器?？刂破骺偝缮系逆I是控制器的輸入裝置?？刂破魇紫冉邮諄碜攒噧葴囟群屯饨鐪囟葌鞲衅鞯妮斎胄盘?，然后根據(jù)來自傳感器和控制器總成上各鍵的輸入，輸出用于控制壓縮機、電磁離合器、暖風加熱器、熱水閥等的工作狀況，以及模式門位置的信號。二、自動空調的工作原理自動空調利用傳感器隨時檢測車內溫度及車外環(huán)境溫度的變化，并把檢測到的信號輸送給空調的電控單元(ECU)，ECU則按預先編制的程序對信號進行處理，并通過伺服電動機等執(zhí)行元件，不斷地對鼓風機轉速、出風溫度、送風模式及壓縮機工作情況等進行調節(jié)，從而使車內空氣溫度及流動狀況，始終保持在駕駛員設定的水平上。電控自動空調系統(tǒng)還具備自診斷功能，以利于對電控元件及線路故障的檢測。三、自動空調的控制功能1.溫度控制TAO＝A×TSET-B×TR-C×TAM-D×TS＋E式中TSET——設定溫度；

TR——車內溫度；

TAM——車外溫度；

TS——太陽輻射強度；A、B、C、D、E——常數(shù)。

式中：SW、A、B、C-空氣混合控制風擋的開度，常數(shù)，TE-蒸發(fā)器溫度傳感器信號。溫度控制系統(tǒng)圖2.鼓風機轉速控制鼓風機轉速控制的重要裝置之一是功率晶體管，其工作原理與三極管類似，控制器通過控制功率晶體管基極的電壓來控制其輸出的電流的大小，從而改變鼓風機的轉速。當風量控制鈕置于“AUTO”時，控制器根據(jù)TAO值自動控制鼓風機的轉速，鼓風機轉速與TAO信號值的關系圖3.氣流方式控制空調控制器根據(jù)TAO值按照如圖所示的方式進行氣流控制。氣流控制方式

4.進氣控制

當用“TEMP”開關設定想要的溫度時，根據(jù)輸入信號(車內溫度傳感器、環(huán)境溫度傳感器和陽光傳感器)和溫度設定，空調ECU決定進氣和至進氣伺服電動機的輸出信號；進氣伺服電動機接到從ECU來的信號時，通過開啟或關閉風門，從而改變進氣。當進氣改變到想要的設定溫度時，由進氣門位置傳感器將信號傳給ECU，然后再由ECU停止該伺服電動機的工作。注意:如方式開關設定在DEF(除霜)，則ECU將強迫進氣方式改變到FRS(引入新鮮空氣)。當“AUTO”開關斷開時，根據(jù)手動開關的位置，ECU調整進氣。四、一汽-豐田卡羅拉汽車自動空調的認知【器材設備準備】一汽-豐田卡羅拉汽車(或其它自動空調系統(tǒng))、常用工具?！咀⒁馐马棥坑行┰枰鹣虏拍芸辞宄?。1.一汽-豐田卡羅拉自動空調電控元件位置一汽－豐田卡羅拉空調電控元件位置圖1一汽－豐田卡羅拉空調電控元件位置圖2一汽－豐田卡羅拉空調電控元件位置圖3一汽-豐田卡羅拉自動空調的系統(tǒng)圖2.一汽-豐田卡羅拉自動空調的系統(tǒng)圖3.自動空調系統(tǒng)概述（1）

一汽-豐田卡羅拉自動空調系統(tǒng)控制功能神經(jīng)網(wǎng)絡控制該控制可通過人工模擬生物神經(jīng)系統(tǒng)的信息處理方法，進行復雜的控制，以建立類似人腦的復雜輸入或輸出關系。出風溫度控制對應溫度控制開關設置的溫度，神經(jīng)網(wǎng)絡控制根據(jù)來自不同傳感器的輸入信號計算出風溫度。此外，根據(jù)來自蒸發(fā)溫度傳感器和發(fā)動機冷卻液溫度傳感器的信號，添加校正以控制出風溫度。鼓風機控制基于來自各個傳感器的輸入信號，神經(jīng)網(wǎng)絡控制計算出氣流量，控制鼓風機電動機。出氣控制基于來自各個傳感器的輸入信號，神經(jīng)網(wǎng)絡控制計算出風模式比率，自動切換出風口。一汽-豐田卡羅拉自動空調系統(tǒng)控制功能進氣控制根據(jù)神經(jīng)網(wǎng)絡控制計算的風量，自動控制進氣控制風門可變排量壓縮機控制基于來自各個傳感器的信號，控制壓縮機的打開或關閉和排量。環(huán)境溫度指示控制基于來自環(huán)境溫度傳感器的信號，該控制計算環(huán)境溫度，然后在空調放大器中修正并在組合儀表的多功能顯示屏上顯示后窗除霧器控制按下后除霧器按鈕時，打開后除霧器和車外后視鏡加熱器

15分鐘。如果它們運行時按鈕按下，則將其關閉自診斷根據(jù)空調開關的運行情況檢查傳感器，隨后溫度設置顯示一個

DTC（診斷故障碼），以指示是否存在故障（傳感器檢查功能）根據(jù)空調開關的運行情況，通過預定順序驅動執(zhí)行器（執(zhí)行器檢查功能）一汽-豐田卡羅拉自動空調系統(tǒng)控制功能（2）神經(jīng)網(wǎng)絡控制以前的自動空調系統(tǒng)中，空調放大器根據(jù)傳感器信息，按一定的公式計算出要求的出風溫度和鼓風機風量。神經(jīng)網(wǎng)絡控制由輸入層、中間層和輸出層的神經(jīng)元組成。輸入層的神經(jīng)元處理車外溫度的輸入數(shù)據(jù)、日照量和基于開關和傳感器輸出的車內溫度，并將它們輸出到中間層的神經(jīng)元?；谠摂?shù)據(jù)，中間層神經(jīng)元調節(jié)神經(jīng)元中的關聯(lián)強度。輸出層神經(jīng)元就可以計算總體結果，并將該結果以要求的出風口溫度、光照修正量、目標空氣流量和出風模式控制量的形式進行呈現(xiàn)。相應地，根據(jù)由神經(jīng)網(wǎng)絡控制所計算的控制量，空調放大器控制伺服電動機和鼓風機電動機。神經(jīng)網(wǎng)絡控制框圖（3）總線連接器總線連接器用于線束連接，以連接伺服電動機和空調放大器。總線連接器總線連接器有一個內置的通信/驅動集成電路，與各個伺服電動機連接器通信，驅動伺服電動機，并有位置檢測功能。這使得伺服電動機線束能夠進行總線通信，結構更輕而且線束數(shù)量更少。

總線連接器內置的通信/驅動集成電路（4）伺服電機和傳統(tǒng)的根據(jù)電位計電壓來檢測位置的類型不同，脈沖模式伺服電動機根據(jù)2位ON/OFF信號來檢測相對位置。該電動機的正轉和反轉是根據(jù)能輸出四種模式的兩個脈沖A和B來檢測的。空調放大器計算脈沖模式的次數(shù)來確定停止位置。脈沖模式伺服電機五、空調控制器端子1.空調控制器端子一汽-豐田卡羅拉自動空調控制器端子2.空調控制器總成端子端子配線顏色描述檢測條件規(guī)定狀態(tài)E16-2(GND)-車身搭鐵BR-車身搭鐵空調控制總成的搭鐵始終低于1VE16-3(LIN1)-E16-2(GND)