汽车空调自动控制系统分析.pptx

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1、 汽车空调控制系统按控制功能的不同可分为手动控制空调和自动控制空调。手动控制空调是按照人工设定的温度、鼓风机转速和工作模式运行的，它不能依据车内、外温度的变化对鼓风机转速、压缩机的通与断、各个风门位置作出任何修正动作。手动控制空调的手动调节麻烦，驾驶员的负担大，汽车舒适性差。自动控制空调能根据驾驶员所设定的温度不断检测车内、外温度，太阳辐射等车内、外环境的变化，自动调节鼓风机转速、进气模式、工作模式和压缩机的运行等，保持车内温度和湿度在设定范围内，获得最佳的舒适性。第1页/共138页 自动控制空调按控制精度的不同可以分为半自动控制空调和全自动控制空调两种，按执行元件不同可以分为电控气动空调和微

2、机控制空调。半自动控制空调无自我诊断功能，没有提供故障码存储器，传感器数量少，控制精度差；全自动微机控制空调具有自我诊断功能，监控系统的随机存储器(RAM)存储诊断码，传感器数量多，控制精度高，控制范围广。第2页/共138页 第一第一节 电控气控气动的自的自动空空调系系统 一、电控气动半自动空调系统一、电控气动半自动空调系统 电控气动半自动空调系统的工作原理如图6-1所示，其控制系统主要由真空控制系统和放大器控制系统两部分组成。其基本工作过程是：当人工设定功能选择键和温度后，放大器8根据设定温度、车外温度、车内温度等信号计算并输出一个控制信号，送到真空换能器4，真空换能器将此信号转换为真空度信

3、号，并送到真空伺服驱动器7上。真空伺服驱动器根据真空度信号大小使控制杆14伸长或缩短，带动与其相连接的温度门控制曲柄10、鼓风机调速板11和反馈电位计9达到一对应位置，控制温度门控制曲柄10位置和鼓风机转速，从而输送一定温度和一定流速的空气。第3页/共138页 图6-1 电控气动半自动空调系统的工作原理 1温度选择电阻2车内温度传感器3车外温度传感器4真空换能器5真空保持器6真空选择器7主控真空伺服驱动器8放大器9反馈电位计10温度门控制曲柄11鼓风机调速板12加热器13功能选择键14控制杆第4页/共138页 1.真空控制系统真空控制系统 如图6-1所示，电控气动半自动空调的真空控制系统主要由

4、真空换能器、真空保持器、真空伺服驱动器等组成。半自动空调与手动空调的不同是增加了真空换能器、真空保持器和真空伺服驱动器。真空换能器是一种将电能转换为真空控制信号的装置，其结构如图6-2所示。在换能器的支架上，有一个双通针阀5，其一端控制真空源的通路，另一端控制铁芯7上的大气阀门6。铁芯的下端通大气，外部有一个电磁线圈10，电流大小由空调控制器控制。第5页/共138页 由于橡胶膜片8的密封作用，外面的大气只能通过大气阀门和真空系统相通。其工作原理是：当流过电磁线圈的电流越大，其磁场强度就越强，克服弹簧力使铁芯向下位移量也就越大，针阀和铁芯上的双通针阀口开度随之增大，外部空气泄入量增多，真空伺服驱

5、动器的真空度就减小，收缩量也就越小；反之，当放大器输出信号电流减小，电磁线圈磁场就减弱，弹簧推动铁芯向上，双通针阀口开度减小，直至关闭大气与真空系统的通路，此时，系统的真空度增大，真空伺服驱动器收缩量相应增大。由此可见，换能器将空调控制器的电信号变化转变成了真空伺服驱动器控制杆的收缩量变化。第6页/共138页 图6-2 真空换能器1大气孔2接真空保持器3接真空源4外壳5双通针阀6大气阀门7铁芯8橡胶膜片9、11接放大器10电磁线圈12弹簧第7页/共138页 1去真空伺服驱动器 2来自真空换能器 3来自发动机真空 4去真空选择器图6-3 真空保持器(a)在正常发动机真空下；(b)发动机真空下降时

6、 第8页/共138页 真空保持器的结构如图6-3所示。其工作原理是当发动机进气歧管处真空度下降时，真空保持器能切断发动机的真空源，同时，膜片亦将真空换能器和伺服真空驱动器之间的真空气路切断，保持系统原来的工作状态。真空伺服驱动器可根据真空换能器输出的真空度大小，使连杆位于全伸长和全收缩之间的任何位置。该系统的主控真空伺服驱动器根据真空度信号控制温度门控制曲柄位置和鼓风机转速，自动调节送风温度和送风速度。除此之外还有下风门真空伺服驱动器、上风门真空伺服驱动器、除霜风门真空伺服驱动器和热水开关真空伺服驱动器，根据真空度信号分别控制下风门、上风门、除霜风门和热水开关的位置，自动调节送风模式。第9页/

7、共138页 2.放大器控制系统放大器控制系统 放大器控制系统如图6-4所示，该系统主要由传感器、真空换能器3和放大器4等组成。车外温度传感器6、车内温度传感器7、蒸发器温度传感器8都采用负温度系数的热敏电阻。当温度升高时，温度传感器电阻减小，使换能器电磁线圈电流增大；反之，当温度下降时，温度传感器电阻增大，使换能器电磁线圈电流减小。真空换能器根据电磁线圈电流的变化产生不同的真空度，控制真空伺服驱动器产生相应动作，控制送风温度和送气速度，保持温度恒定。第10页/共138页 图6-4 放大器控制系统 1接真空源2接真空保持器3真空换能器4放大器5阳光辐射传感器6车外温度传感器7车内温度传感器8蒸发

8、器温度传感器9设定温度电阻第11页/共138页 二、电控气动全自动空调系统二、电控气动全自动空调系统 电控气动全自动空调系统的工作原理如图6-5所示。该系统用电桥1、比较计算器2和电磁阀8及9取代了电控气动半自动空调系统的放大器和真空换能器。电桥由车外温度传感器7、车内温度传感器5、阳光辐射传感器6和调温键电阻4等组成，它和计算比较器OP1、OP2组成一个控制系统，分别控制升温真空电磁阀8和降温真空电磁阀9，将电信号转变成真空信号，调节真空伺服驱动器13，带动控制杆对温度门开度、鼓风机转速和热水阀开闭进行综合控制，达到控制温度恒定的目的。第12页/共138页 1电桥 2比较计算器 3真空控制器

9、 4调温键电阻 5车内温度传感器 6阳光辐射传感器7车外温度传感器 8升温真空电磁阀 9降温真空电磁阀 10反馈电位器 11控制杆12鼓风机调速开关 13真空伺服驱动器 14接发动机进气歧管 15真空罐16热水阀开关 17温度门 18风道温度传感器图6-5 电控气动全自动空调系统的工作原理 第13页/共138页 当车内温度高于设定温度时，传感器总电阻小于调温键电阻，降温真空电磁阀DVC通电工作，使管路与大气相通；升温真空电磁阀DVH截止，切断管路与真空罐的通路，从而使真空伺服驱动器的真空度减少；膜片在大气压作用下，使控制杆向上移动，控制温度门使经过加热器的空气通道减小，同时使风机转速上升，空调

10、混合气温度下降。车内温度与设定温度相差越大，温度门在控制杆的作用下使经过加热器的空气通道开度越小，风机转速越大，加快车内降温。第14页/共138页 随着车内温度的下降，车内温度传感器电阻增大，传感器总电阻与调温键电阻差值减小，当车内温度等于设定温度时，DVC断电，关闭大气通道，温度门开度不变，鼓风机保持中、低速运行，使车内温度恒定。当车内温度继续下降，车内温度低于设定温度时，传感器总电阻大于调温键电阻，降温真空电磁阀DVC断电，关闭大气通路；升温真空电磁阀DVH通电，打开真空管路，从而使真空伺服驱动器的真空度增大；膜片带动控制杆向下移动，控制温度门使经过加热器的空气通道开大，空调混合气温度上升

11、。直至车内温度等于设定温度时，温度门开度不变。当车外温度、太阳辐射和其他因素变化使车内温度变化时，两个真空电磁阀就不断工作，使真空伺服驱动器不断调节温度门的位置，保证车内温度在设定温度范围内。第15页/共138页 第二第二节 微机控制的自微机控制的自动空空调系系统 一、微机控制自动空调系统的功能 微机控制的自动空调系统能按照乘员的需要自动调节送风温度、送风速度和送风方向等，送出温度和湿度最适宜的空气，不仅提高了汽车的舒适性，还极大地简化了司机的操作，主要用在高级轿车。微机控制空调系统一般具有如下几种功能。(1)空调控制：可进行温度、风量、运转方式等的自动控制，满足车内乘员对空调舒适性的要求。第

12、16页/共138页 (2)节能控制：即通过控制压缩机运转工况实现节能的控制。(3)故障储存：空调系统发生故障，ECU将故障部位用代码的形式存储起来，在需要修理时能指示故障的部位。(4)故障、安全报警：包括制冷剂不足报警、制冷剂压力高压报警和低压报警、离合器打滑报警、各种控制器件的故障报警等。(5)显示：包括显示设定温度、控制方式、运转方式等。第17页/共138页 二、微机控制自动空调系统的组成二、微机控制自动空调系统的组成 如图6-6所示，微机控制自动空调系统由控制面板、配气系统和电子控制系统三部分组成。其中电子控制系统主要由传感器、ECU和执行器三部分组成。ECU接收和计算各种传感器输入的信

13、号，根据环境的变化输出控制信号，控制各执行器的动作。传感器信号主要有三种：一是驾驶员控制面板设定的温度信号和功能选择信号；二是车内温度传感器、车外环境温度传感器、阳光辐射传感器等各种传感器输入的信号；三是各风门的位置反馈信号。第18页/共138页 执行器信号有三种：一是控制风门位置的各种风门驱动信号；二是控制鼓风机转速的鼓风机转速信号；三是控制压缩机开停的压缩机信号。现代微机控制空调系统的执行器已不再使用真空电磁阀和真空马达操纵各个风门，而是采用伺服电机控制风门的位置。伺服电机比真空阀和真空马达的工作可靠性高，控制机构简单。如图6-7所示，控制面板由温度控制开关和各功能选择键组成，当按下AUT

14、O(自动设置)开关时，微机控制空调系统就根据设定温度自动选择运行方式，以达到所需要的温度。当然，根据汽车使用中的复杂情况，可用手动控制键取代自动调节。第19页/共138页 图6-6 微机控制空调系统 第20页/共138页 图6-7 微机控制空调系统的控制面板 第21页/共138页 三、微机控制自动空调系统的工作原理三、微机控制自动空调系统的工作原理 微机控制自动空调系统的控制功能主要包括送风温度控制、鼓风机转速控制、工作模式控制、进气模式控制、压缩机控制等项目。1.送风温度控制送风温度控制 温度控制的目的是为了使车内空气温度达到车内人员设定温度的要求，并保持稳定。如图6-8所示，微机控制的自动

15、空调系统的温度控制系统的基本组成包括车内温度传感器、车外温度传感器、太阳能传感器、蒸发器温度传感器、水温传感器、设定温度电阻器、自动空调控制ECU和空气混合伺服马达等。第22页/共138页 图6-8 微机控制空调的温度控制系统 第23页/共138页 ECU根据设定温度和车内温度传感器、车外温度传感器和太阳能传感器等信号，自动调节混合门的位置。一般来说，车内温度越高、车外温度越高、阳光越强，混合门就越接近“全冷”位置。ECU根据车内温度和车外温度控制空气混合门的位置，如图6-9所示，若车内温度35，则混合门处于最冷位置；若车内温度25，则混合门处于50%的位置。第24页/共138页 图6-9 温

16、度控制的控制规律 第25页/共138页 温度控制系统的工作过程是：(1)ECU根据传感器(即车内温度传感器、车外温度传感器、太阳能传感器和设定温度)信号按下列公式计算出鼓风机的空气温度TAO值：TAOATSETBTRCTANDTSE 式中，TSET为设定温度，TR为车内温度，TAN为车外温度，TS为太阳辐射强度，A、B、C、D、E为常数。特殊的是，当温度控制开关或控制杆置于MAX COOL(最大冷风)或MAX WARM(最大暖风)位置时，ECU采用某一固定值，不按上述公式计算。第26页/共138页 (2)ECU再将计算所得的TAO值与蒸发器温度信号TE进行比较，通过空气混合风门伺服电机控制空气

17、混合风门位置。当TAO和TE近似相等时，ECU控制断开VT1和VT2。伺服电机断电停止，空气混合风门保持在当时的位置。当TAO小于TE时，ECU控制接通VT1，断开VT2。伺服电机转至COOL侧，带动空气混合风门移至COOL侧，降低鼓风机空气温度。同时空气混合风门伺服电机内的电位计检测空气混合风门实际移动速度和位置，当空气混合风门实际位置达到ECU计算出的理论位置时，ECU关断VT1，伺服电机停转。第27页/共138页 当TAO大于TE时，ECU控制断开VT1，接通VT2。伺服电机转至WARM侧，带动空气混合风门移至WARM侧，提高鼓风机空气温度。同时空气混合风门伺服电机内的电位计检测空气混合

18、风门实际移动速度和位置，当空气混合风门实际位置达到ECU计算出的理论位置时，ECU关断VT2，伺服电机停转。空气混合风门伺服电机的控制电路如图6-10所示。第28页/共138页 图6-10 空气混合门伺服电机的控制电路 第29页/共138页 2.鼓风机转速控制鼓风机转速控制 鼓风机转速控制的目的是为了调节降温或升温速度，稳定车内温度。如图6-11所示，鼓风机转速控制系统主要由水温传感器、蒸发器传感器、鼓风机电阻器、功率晶体管、ECU、鼓风机电动机和控制面板等组成。其中功率晶体管的作用是根据ECU的BLW端子输出的鼓风机驱动信号，改变流至鼓风机电机的电流，从而改变鼓风机的转速。第30页/共138

19、页 图6-11 鼓风机转速控制系统的控制电路第31页/共138页 1)自动控制 当控制面板上AUTO(自动)开关接通时，ECU根据TAO值自动控制鼓风机转速。控制规律如图6-12所示，随冷却液温度的升高，鼓风机工作电压逐渐增大，转速增大，风力增强。鼓风机低速运转时，ECU接通VT1，暖风装置继电器通电闭合，电流方向为蓄电池暖气装置继电器鼓风机电机鼓风机电阻器搭铁，鼓风机低速运转。同时控制面板AUTO(自动)指示灯和LO(低速)指示灯均亮。第32页/共138页 图6-12 鼓风机自动控制的控制规律 第33页/共138页 鼓风机中速运转时，ECU接通VT1，使暖风装置继电器通电闭合，ECU根据计算

20、出的TAO值，从BLW端子输出信号至功率晶体管，电流方向为蓄电池暖气装置继电器鼓风机电机鼓风机电阻器和功率晶体管搭铁，鼓风机中速运转。同时ECU从与功率晶体管相连的VM端子接收反馈信号，检测鼓风机实际转速，依此修正鼓风机驱动信号。此时控制面板AUTO(自动)指示灯亮，LO(低)、M1(中1)、M2(中2)、Hi(高)指示灯根据鼓风机转速高低点亮。鼓风机特高速度运转时，ECU接通VT1和VT2，使暖风装置继电器和鼓风机继电器闭合。电流方向为蓄电池暖风装置继电器鼓风机电机鼓风机风扇继电器搭铁，鼓风机特高速度运转，同时控制面板AUTO(自动)和Hi(高速)指示灯亮。第34页/共138页 图6-13

21、鼓风机预热控制的控制规律 第35页/共138页 2)预热控制 冬天，车辆长时间停放后，若马上打开鼓风机，此时吹出的是冷空气而不是想要的暖风，因此，鼓风机要在水温升高时，才能逐步转向正常工作。鼓风机预热控制的控制规律如图6-13所示。鼓风机预热控制时，控制面板AUTO(自动)开关接通，工作模式设为FOOT或 BILEVEL，ECU根据水温传感器检测发动机冷却液的温度，当冷却液温度低于30时，鼓风机停转；当冷却液温度高于30时，鼓风机正常运转。第36页/共138页 3)时滞控制 夏天，汽车长时间停驻在炎热太阳下，若马上打开鼓风机，此时吹出的是热风而不是想要的冷风，因此鼓风机不能马上工作，而是滞后一

22、段时间，待蒸发器温度降低后才工作。当发动机运转，压缩机已工作，控制面板AUTO(自动)开关接通，工作模式设置在FACE或BILEVEL时，ECU对鼓风机的时滞控制过程如下：(1)当蒸发器温度传感器检测到蒸发器温度高于30时，ECU控制鼓风机电机关断4 s，使冷风装置内的空气冷却降温。此后ECU控制鼓风机低速运转5 s，使冷却的空气送至乘客舱，如图6-14所示。第37页/共138页 图6-14 时滞控制(蒸发器温度高于30)第38页/共138页 (2)当蒸发器传感器检测到蒸发器温度低于30时，ECU控制鼓风机低速运转5s，如图6-15所示。4)鼓风机启动控制 鼓风机在启动时，工作电流会比稳定工作

23、时大很多，为了防止烧坏鼓风机控制模组，不论鼓风机目标转速多少，在鼓风机启动时均应为低速运转，然后才逐步升高，直至目标转速。当鼓风机启动，ECU控制暖风装置继电器闭合时，电流流过鼓风机马达和电阻器，马达低速运转，2 s后ECU通过BLW端子向功率晶体管输出驱动信号，从而防止功率晶体管被启动电流损坏。第39页/共138页 图6-15 时滞控制(蒸发器温度低于30)第40页/共138页 5)车速补偿 车速高时，迎面风冷却强度大，鼓风机的转速可适当降低，使之与低速时具有一样的感觉，如图6-16所示。6)极速控制 有 些 车 型，当 设 定 温 度 处 于 最 低(18)或 最 高(32)时，鼓风机转速

24、会固定为高速运转。7)手动控制 ECU根据控制面板手动开关的操纵信号，将鼓风机驱动信号送至功率晶体管，相应地控制鼓风机的转速。第41页/共138页 图6-16 车速补偿控制规律 第42页/共138页 3.工作模式控制工作模式控制 工作模式控制的目的是调节送风方向，提高舒适性。工作模式控制系统主要由传感器、ECU、工作模式控制伺服电机和控制面板等组成。在手动模式中，模式风门有吹脸、双层、吹脚、吹脚/除雾、除雾五种位置。在自动模式中，模式风门一般有吹脸、吹脚、双层三种位置，ECU根据传感器信号按照“头冷脚热”的原则自动调节模式风门的位置。ECU根据TAO值控制工作模式，其控制规律如图6-17所示，

25、控制电路如图6-18所示。第43页/共138页 图6-17 工作模式控制规律 第44页/共138页 图6-18 工作模式控制电路 第45页/共138页 当TAO已从低变至高时，原来气流方式控制伺服电机内的移动触点位于FACE位置。ECU接通VT1，使驱动电路输入信号端B端通过VT1搭铁为0，A端断路为1。此时驱动电路输出端D端为1，C端为0，电流由D端输出，C端流回，电机旋转，内部触点由FACE位移到FOOT位，电机停转，出气方式由FACE方式转为FOOT方式。同时ECU接通VT2，使控制面板上的FOOT指示灯点亮。第46页/共138页 当TAO已从高变至中时，原来气流方式控制伺服电机内的移动

26、触点位于FOOT位置。ECU接通VT3，使驱动电路输入信号端A端通过VT3搭铁为0，B端断路为1。此时驱动电路输出端C端为1，D端为0，电流由C端输出，D端流回，电机旋转，内部触点由FOOT位移到BILEVEL位，电机停转，出气方式由FOOT方式转为BILEVEL方式。同时ECU控制控制面板上的BILEVEL指示灯点亮。第47页/共138页 当TAO已从中变至低时，原来气流方式控制伺服电机内的移动触点位于BILEVEL位置。ECU接通VT4，使驱动电路输入信号端A端通过VT4搭铁为0，B端断路为1。此时驱动电路输出端C端为1，D端为0，电流由C端输出，D端流回，电机旋转，内部触点由BILEVE

27、L位移到FACE位，电机停转，出气方式由BILEVEL方式转为FACE方式。同时ECU控制控制面板上的FACE指示灯点亮。第48页/共138页 4.进气模式控制进气模式控制 进气模式控制的目的是调节进入车内的新鲜空气量，使车内空气温度和质量达到最佳。在手动模式中，进气门只有内循环和外循环两种位置。在自动模式中，进气门一般有内循环、20%新鲜空气和外循环三种位置。ECU根据传感器信号自动调节进气门的位置，其控制规律如图6-19所示：若车内温度为35，进气门处于内循环位置，以快速降温；若车内温度为30，进气门处于20%新鲜空气位置，引进部分新鲜空气以改善空气质量；若车内温度为25，进气门处于外循环

28、位置。第49页/共138页 图6-19 进气模式控制的控制规律 第50页/共138页 进气模式控制的控制电路如图6-20所示。当ECU根据TAO值接通FRS晶体管时，触点B搭铁，电流方向为：蓄 电 池 点 火 开 关 端 子 马 达 触 点B端 子FRS晶体管搭铁，马达旋转，带动风门由RECIRC(车内循环)位移至FRESH(车外新鲜空气)位。该控制系统还有一种新鲜空气强制进气控制功能，当手动按下DEF开关时，将进气方式强制转变为FRESH方式，以清除挡风玻璃上的雾气。除此之外，进气模式控制还可改变新鲜空气与循环空气的混合比例。第51页/共138页 图6-20 进气模式控制电路 第52页/共1

29、38页 5.压缩机控制压缩机控制 1)基本控制 ECU根据车内温度、车外温度、蒸发器温度和设定温度等参数，自动控制压缩机的通断，调节蒸发器表面温度，并防止蒸发器表面结冰。2)低温保护 当车外环境温度低于某值(3或8)时，压缩机停止工作，防止压缩机的损耗。3)高速控制 当发动机转速超过某转速时，压缩机停止工作，防止因压缩机转速过高而造成损坏。第53页/共138页 4)加速切断 当发动机处于急加速工况时，为了保证发动机足够的动力，压缩机暂时停止工作。5)高温控制 当发动机水温超过某值(109)时，压缩机停止工作，防止发动机水温进一步上升。6)打滑保护 当压缩机卡死导致皮带打滑时，压缩机停止工作，防

30、止皮带负荷过大而断裂，进而影响水泵、发电机等的工作。第54页/共138页 7)低速控制 当发动机转速低于某转速(600 r/min)时，压缩机停止工作，防止发动机失速。8)低压保护 当制冷系统压力低于某值(500 kPa)时，压缩机停止工作，防止压缩机在系统制冷剂不足条件下工作，造成压缩机损坏，9)高压保护 当系统压力超过某值(2800 kPa)时，压缩机停止工作，防止空调系统瘫痪。第55页/共138页 10)可变排量压缩机的控制 可 变 排 量 压 缩 机 有 全 容 量(100%)运 转、半 容 量(50%)运转和压缩机停止三种工作模式。ECU根据空调系统冷气负荷的大小，控制压缩机的排量变

31、化，以减少能量的浪费。可变排量压缩机的控制系统主要有两种类型：一种是根据冷却液温度进行控制；一种是根据蒸发器表面温度进行控制。第56页/共138页 根据冷却液温度进行控制的方法是：当发动机冷却液温度过高时，ECU根据冷却液温度传感器信号，控制压缩机按半容量模式运转，防止发动机过热；反之，当发动机冷却液低于某一值时，ECU控制压缩机按全容量模式运转，满足制冷需要。根据蒸发器表面温度进行控制的方法是：当蒸发器温度大于某一值(40)时，ECU控制压缩机按全容量模式运转，降低蒸发器温度；当蒸发器表面温度低于某一值(40)时，ECU控制压缩机按半容量模式运转，以降低能耗；当蒸发器温度低于3时，ECU控制

32、压缩机停止运转，防止损坏压缩机。第57页/共138页 第三第三节 汽汽车空空调自自动控制系控制系统的的输入元件入元件 一、车内温度传感器一、车内温度传感器 1.车内温度传感器的结构和工作原理车内温度传感器的结构和工作原理 车内温度传感器一般安装在仪表板后面，安装位置如图6-21所示，其作用是检测车内空气温度，ECU根据此信号控制出风口空气温度、鼓风机转速、气流方式、进气模式等。空调制冷时，车内温度越高，混合门就越朝“冷”的方向移动，出风口的温度就越低；鼓风机的转速就越高，以快速降温；进气门就处于内循环位置，以加快降温。第58页/共138页 图6-21 车内温度传感器的安装位置 第59页/共13

33、8页 图6-22 吸气器型车内温度传感器 第60页/共138页 图6-23 电机型车内温度传感器 第61页/共138页 由于车内温度传感器安装位置较封闭，为了准确及时地测量车内平均温度，必须采用强制通风装置将车内空气强制导向车内温度传感器。按强制导向气流方式不同，车内温度传感器可分为吸气器型车内温度传感器和电机型车内温度传感器。两种传感器的结构如图6-22和图6-23所示。电机型车内温度传感器的强制通风装置是由电机带动一个小风扇，风扇旋转产生吸力，使车内空气流过传感器。电机一般由空调电脑来控制，在空调系统工作或点火开关打开时，电机就运转。第62页/共138页 吸气器型车内温度传感器是用一根抽风

34、管连接车内温度传感器与空调管道，连接处空调管道上有一喉管。鼓风机工作时，空气快速流过喉管，产生负压，将车内空气吸入，流过车内温度传感器，其工作原理如图6-24所示。2.车内温度传感器的检测车内温度传感器的检测 车内温度传感器的控制电路如图6-25所示，一般可以使用万用表或利用自诊断系统进行检测。第63页/共138页 图6-24 吸气器型车内温度传感器的工作原理第64页/共138页 图6-25 车内温度传感器的控制电路 第65页/共138页 1)万用表检测 检查电源线：拆下车内温度传感器的连接器，测量线束侧2脚与搭铁之间应有5 V的直流电压；否则说明线束或ECU有故障。检查搭铁线：拆下车内温度传

35、感器的连接器，测量线束侧1脚与搭铁之间的电阻，应为0；否则说明线束或ECU有故障。检查传感器：拆下车内温度传感器的连接器，测量传感器侧1脚与2脚之间的电阻，其电阻值应随温度的升高而减小，并与规定相符；否则说明传感器有故障。检查传感器信号电压：插好车内温度传感器的连接器，测量1脚与2脚之间的信号电压，电压值应随温度的升高而减小，并与规定相符；否则说明传感器或控制电路有故障。第66页/共138页 2)自诊断检测 空调ECU具有自诊系统，用故障诊断仪和通过空调控制面板读取车内温度传感器测量的温度值，与实际的车内温度比较。如果测量温度值与实际温度值不同，则说明车内温度传感器或控制电路有故障。详情请查阅

36、各车型的维修手册。车内温度传感器有故障时，ECU自诊断系统能够存储相应的故障码，用故障诊断仪读取故障码可以快速判断故障部位。有些车型在车内温度传感器有故障时，空调ECU会采用默认值代替，以使空调继续工作。不同车型的替代值不同，如上海别克的替代值为53。第67页/共138页 3)车内温度传感器强制通风装置的检测 使鼓风机高速运转，如图6-26所示，将一小片纸(5 cm5 cm)靠近车内温度传感器，若纸片被吸住，说明车内温度传感器强制通风装置良好；若没有被吸住，说明强制通风装置有故障。对于吸气器型车内温度传感器，应检测抽风管道密封是否良好；对于电机型车内温度传感器，应检测电机及其控制线路。第68页

37、/共138页 图6-26 车内温度传感器强制通风装置的检测 第69页/共138页 二、车外温度传感器二、车外温度传感器 车外温度传感器一般安装在前保险杠内或水箱之前，如图6-27所示。其作用是检测车外环境温度，ECU根据此信号控制出风口空气温度、鼓风机转速、气流方式、进气模式等。空调制冷时，车外温度越高，混合门就越朝“冷”的方向移动，出风口温度降低；鼓风机的转速就越高，以加快降温；进气门就处于内循环位置，加快降温。第70页/共138页 图6-27 车外温度传感器的安装位置 第71页/共138页 车外温度传感器极容易受到环境(水箱温度，前面车辆的排气等)影响，可用两种方法消除这种环境影响，一种是

38、将车外温度传感器包在一个注塑料树脂壳内，避免环境温度突然变化的影响，使其能准确地检测到车外的平均气温；另一种是在空调ECU内部设置防假输入电路，不同车型的防假输入电路是不同的。车外温度传感器的控制电路如图6-28所示，检测方法与车内温度传感器的检测方法相同。第72页/共138页 图6-28 车外温度传感器的控制电路 第73页/共138页 1.阳光传感器的结构和工作原理阳光传感器的结构和工作原理 阳光传感器安装在仪表台上面，靠近前挡风玻璃的底部，如图6-29所示。其作用是检测阳光强弱，修正混合门的位置与鼓风机的转速。当阳光增强时，混合门移向“冷”侧，鼓风机转速提高；反之，当阳光减弱时，混合门移向

39、“热”侧，鼓风机转速降低。2.阳光传感器的检测阳光传感器的检测 阳光传感器的控制电路如图6-30所示。一般可以使用万用表或利用自诊断系统进行检测。第74页/共138页 图6-29 阳光传感器的安装位置 第75页/共138页 图6-30 阳光传感器的控制电路 第76页/共138页 1)万用表检测 检查传感器电阻：拆下阳光传感器的连接器，测量传感器侧1脚与2脚之间的电阻，当强光照射时应为4 k；遮住光线时应为无穷大。否则说明传感器有故障。检测方法如图6-31所示。检查传感器信号电压：插好阳光传感器的连接器，测量1脚与2脚之间的信号电压，当强光照射时应小于1 V；遮住光线时应大于4 V。否则说明传感

40、器或控制电路有故障。第77页/共138页 图6-31 阳光传感器的检测第78页/共138页 2)自诊断检测 车内温度传感器有故障时，ECU自诊断系统能够存储相应的故障码，用故障诊断仪读取故障码可以快速判断故障部位。注意：在阳光不足的地方(如车间内)，也会存储阳光传感器的故障码。此时，可用60 W的灯源距阳光传感器25 cm照射，来模拟阳光，这时阳光传感器的故障码应消失。第79页/共138页 四、蒸发器温度传感器四、蒸发器温度传感器 如图6-32所示，蒸发器温度传感器安装在蒸发器的表面，其作用一是检测蒸发器表面的温度，修正混合门位置，调节车内温度；二是控制压缩机，防止蒸发器表面结冰。有些车型有两

41、个蒸发器温度传感器，一个用来修正混合门位置，一个用来防止蒸发器表面结冰。蒸发器温度传感器的控制电路如图6-33所示，检测方法与车内温度传感器的检测方法相同。第80页/共138页 图6-32 蒸发器温度传感器的安装位置 第81页/共138页 图6-33 蒸发器温度传感器的控制电路第82页/共138页 五、水温传感器五、水温传感器 如图6-34所示，水温传感器安装在暖风装置里面，其作用是检测暖风装置加热芯的温度，修正混合门位置，控制压缩机和鼓风机。有些车型采用发动机冷却液温度传感器代替。水温传感器的控制电路如图6-35所示，检测方法如图6-36所示，与车内温度传感器的检测方法相同。第83页/共13

42、8页 图6-34 水温传感器的安装位置 第84页/共138页 图6-35 水温传感器的控制电路第85页/共138页 图6-36 水温传感器的检测 第86页/共138页 六、空调压缩机转速传感器六、空调压缩机转速传感器 空调压缩机转速传感器安装在压缩机壳体上，如图6-37所示。其作用是检测压缩机的转速，送到空调电脑或空调控制器，再与发动机转速进行比较，判断压缩机皮带是否打滑或断裂。当压缩机皮带打滑或断裂时，空调电脑或空调控制器控制压缩机停转，防止损坏压缩机。第87页/共138页 空调压缩机转速传感器一般为磁电式，其电阻一般为1001000，压缩机运转时，其输出交流信号电压，一般不低于5 V。除以

43、上几种传感器外，还有一些输入信号，包括发动机冷却液温度、发动机转速、车速以及空调系统压力等，是先送到发动机控制模块(PCM)，再由PCM模块经数据线传送到空调电脑。第88页/共138页 图6-37 空调压缩机转速传感器 第89页/共138页 第四第四节 汽汽车空空调自自动控制系控制系统的的执行元件行元件 一、混合门伺服电机一、混合门伺服电机 混合门安装在进气风道中，如图6-38所示为上海别克汽车的风道平面图。混合门的开度决定了进入车内的冷气和热气的比例，从而决定送风温度，调节车内空气温度。混合门的位置差一点，车内空气温度就相差很多。混合门按驱动方式不同可分四种：直流电机驱动型、步进电机驱动型、

44、内含微芯片的伺服电机驱动型和真空伺服电机驱动型。第90页/共138页 图6-38 上海别克汽车的风道平面图 第91页/共138页 1.直流电机驱动型直流电机驱动型 本型号主要用在早期的福特、丰田、三菱、日产等车型上。其控制电路如图6-39所示，其中混合门位置传感器位于直流电机内部。ECU控制电机动作，电机带动混合门移动，同时也带动位置传感器的触点移动。传感器将混合门位置信号反馈给ECU，ECU确定混合门位置，调整电机的运转。检测混合门位置传感器：改变设定温度，从最低(16)调至最高(32)，混合门和混合门电机从冷气侧移到暖气侧，混合门位置传感器的TP与SG之间的信号电压应从4 V均匀下降至1

45、V，TP与SG之间的电阻应在3.765.76 k间无间断地逐渐下降至0.941.44 k。检测方法如图6-40所示。第92页/共138页 图6-39 直流电机驱动型混合门的控制电路第93页/共138页 图6-40 混合门位置传感器的检测 第94页/共138页 图6-41 混合门直流电机的检测 第95页/共138页 检测直流电机：将蓄电池正、负极加于混合门驱动电机，混合门应能平稳移动；改变蓄电池极性，混合门应向相反方向移动。检测方法如图6-41所示。第96页/共138页 2.步进电机驱动型步进电机驱动型 本型号主要用在宝马、凌志等车型上。其控制电路如图6-42所示，由于步进电机具有自定位的功能，

46、因此无混合门位置传感器。其检测方法是：如图6-43所示，测量步进电机电阻，应与规定相符。凌志400步进电机的电阻为1618。3.内含微芯片的伺服电机驱动型内含微芯片的伺服电机驱动型 内含微芯片的伺服电机与空调电脑连接方式有两种：(1)伺服电机通过数据线与空调电脑相连，其控制电路如图6-44所示。本型号普遍用在新款车型上，如风度、新款奔驰等。第97页/共138页 图6-42 步进电机驱动型混合门的控制电路 第98页/共138页 图6-43 混合门步进电机的检测 第99页/共138页 其检测方法是：检测数据线供电电路和通信电路的电压，风度车型的分别为12 V和5.5 V。拆下接在同一数据线上的模式

47、门电机，若此时空气混合门正常，说明模式门电机有故障；拆下接在同一数据线上的空气混合门电机，若此时模式门正常，说明空气混合门电机有故障。否则说明空调电脑有故障。第100页/共138页 (2)伺服电机不通过数据线与空调电脑通信，其控制电路如图6-45所示。本型号主要用在通用车型上。其检测方法是：当混合门电机6脚的控制信号电压为2.5 V时，混合门应不动；当此控制信号电压为5 V时，混合门应朝“冷”侧移动；当控制信号电压为0 V时，混合门应朝“热”侧移动。当混合门从冷侧移到热侧时，混合门电机9脚的混合门位置传感器信号电压应从4 V(最冷)无间断地逐渐下降至1 V(最热)。第101页/共138页 图6

48、-44 内含微芯片的伺服电机驱动型(伺服电机通过数据线与空调电脑相连)控制电路 第102页/共138页 图6-45 内含微芯片的伺服电机驱动型(伺服电机不通过数据线与空调电脑相连)控制电路 第103页/共138页 二、模式门伺服电机二、模式门伺服电机 模式门的作用是调节出风口出风方式。模式门有吹脸、双层、吹脚三种，可以组成吹脸、双层、吹脚、吹脚/除雾、除雾五种出风类型。在手动挡时可控制实现五种出风类型，在自动挡时电脑控制模式门实现吹脸、双层、吹脚三种类型。按控制方式不同，模式门伺服电机可分为以下五种类型。1.内置模式门位置传感器的直流电机驱动型内置模式门位置传感器的直流电机驱动型 本型号应用于

49、JEEP、三菱等车型，控制电路如图6-46所示。第104页/共138页 2.内置位置开关的直流电机驱动型内置位置开关的直流电机驱动型 本型号应用于本田、马自达以及日产等车型，控制电路如图6-47所示。检测模式门处于不同位置时位置开关的动作应如表6-1所示。3.内含微芯片的伺服电机驱动型内含微芯片的伺服电机驱动型 本型号在现在新款车型上普遍采用，如风度、新款奔驰等。其控制电路如图6-44所示，伺服电机通过数据线与空调电脑通信。4.真空伺服电机驱动型真空伺服电机驱动型 本型号结构简单，控制系统如图6-48所示。第105页/共138页 图6-46 内置模式门位置传感器的直流电机驱动型控制电路第106

50、页/共138页 图6-47 内置位置开关的直流电机驱动型控制电路 第107页/共138页表表6-1 位置开关的检测位置开关的检测 第108页/共138页 图6-48 真空伺服电机驱动型 第109页/共138页 5.丰田专用的模式门伺服电机丰田专用的模式门伺服电机 丰田专用的模式门伺服电机结构示意图如图6-49所示，伺服电机外观如图6-50所示，伺服电机的检测方法如图6-51所示。将伺服电机7脚接蓄电池负极，6脚接蓄电池正极，若1脚搭铁，伺服电机应运行到除雾位置；若2脚搭铁，伺服电机应运行到脚部位置；若4脚搭铁，伺服电机应运行到双层位置；若5脚搭铁，伺服电机应运行到吹脸位置。第110页/共138