模块五课题一

1.掌握自动空调构造及工作原理。2.熟悉自动空调的控制功能。3.能认知一汽-丰田卡罗拉汽车的自动空调系统。4.能认知自动空调控制器端子。课题一自动空调的构造及原理自动空调的结构组成及控制示意图1-空调控制器2-功率晶体管3-压缩机4-鼓风机电动机5-进气控制伺服电动机6-蒸发器7蒸发器传感器8-空气混合控制伺服电动机9-热交换器10-水温传感器11-出风模式伺服电动机12-阳光传感器13-车内温度传感器14-车外温度传感器观察该图，请思考：自动空调和手动空调的机械部分是否基本是一致呢？自动空调和手动空调的区别是什么呢。自动空调系统的组成是怎样呢？具体又是如何工作呢？一、自动空调的结构组成自动空调系统由制冷、暖风、送风、操纵控制等分系统组成。其中制冷系统中包括压缩机、冷凝器、蒸发器等，和手动空调相似。暖风系统有热交换器、水阀等。送风系统有鼓风机、风道、吸入与吹出风门。自动空调与手动空调的最大结构组成差别是在控制系统，自动空调电子控制系统主要由传感器、执行元件和空调电控单元(ECU)三部分构成。

1.传感器（1）车内及车外温度传感器（2）蒸发器温度传感器（3）水温传感器（4）阳光传感器

2.执行元件

自动空调的执行元件一般包括伺服电动机、鼓风机及压缩机电磁离合器等。有的汽车电控自动空调的执行机构由真空变换电磁阀、动力执行机构以及风量控制机构等组成。（1）进气伺服电动机（2）空气混合伺服电动机（3）出风模式伺服电动机（4）最冷控制伺服电动机3.空调电控单元（ECU）空调电控单元又称空调控制器。控制器总成上的键是控制器的输入装置。控制器首先接收来自车内温度和外界温度传感器的输入信号，然后根据来自传感器和控制器总成上各键的输入，输出用于控制压缩机、电磁离合器、暖风加热器、热水阀等的工作状况，以及模式门位置的信号。二、自动空调的工作原理自动空调利用传感器随时检测车内温度及车外环境温度的变化，并把检测到的信号输送给空调的电控单元(ECU)，ECU则按预先编制的程序对信号进行处理，并通过伺服电动机等执行元件，不断地对鼓风机转速、出风温度、送风模式及压缩机工作情况等进行调节，从而使车内空气温度及流动状况，始终保持在驾驶员设定的水平上。电控自动空调系统还具备自诊断功能，以利于对电控元件及线路故障的检测。三、自动空调的控制功能1.温度控制TAO＝A×TSET-B×TR-C×TAM-D×TS＋E式中TSET——设定温度；

TR——车内温度；

TAM——车外温度；

TS——太阳辐射强度；A、B、C、D、E——常数。

式中：SW、A、B、C-空气混合控制风挡的开度，常数，TE-蒸发器温度传感器信号。温度控制系统图2.鼓风机转速控制鼓风机转速控制的重要装置之一是功率晶体管，其工作原理与三极管类似，控制器通过控制功率晶体管基极的电压来控制其输出的电流的大小，从而改变鼓风机的转速。当风量控制钮置于“AUTO”时，控制器根据TAO值自动控制鼓风机的转速，鼓风机转速与TAO信号值的关系图3.气流方式控制空调控制器根据TAO值按照如图所示的方式进行气流控制。气流控制方式

4.进气控制

当用“TEMP”开关设定想要的温度时，根据输入信号(车内温度传感器、环境温度传感器和阳光传感器)和温度设定，空调ECU决定进气和至进气伺服电动机的输出信号；进气伺服电动机接到从ECU来的信号时，通过开启或关闭风门，从而改变进气。当进气改变到想要的设定温度时，由进气门位置传感器将信号传给ECU，然后再由ECU停止该伺服电动机的工作。注意:如方式开关设定在DEF(除霜)，则ECU将强迫进气方式改变到FRS(引入新鲜空气)。当“AUTO”开关断开时，根据手动开关的位置，ECU调整进气。四、一汽-丰田卡罗拉汽车自动空调的认知【器材设备准备】一汽-丰田卡罗拉汽车(或其它自动空调系统)、常用工具。【注意事项】有些元件需要拆下才能看清楚。1.一汽-丰田卡罗拉自动空调电控元件位置一汽－丰田卡罗拉空调电控元件位置图1一汽－丰田卡罗拉空调电控元件位置图2一汽－丰田卡罗拉空调电控元件位置图3一汽-丰田卡罗拉自动空调的系统图2.一汽-丰田卡罗拉自动空调的系统图3.自动空调系统概述（1）

一汽-丰田卡罗拉自动空调系统控制功能神经网络控制该控制可通过人工模拟生物神经系统的信息处理方法，进行复杂的控制，以建立类似人脑的复杂输入或输出关系。出风温度控制对应温度控制开关设置的温度，神经网络控制根据来自不同传感器的输入信号计算出风温度。此外，根据来自蒸发温度传感器和发动机冷却液温度传感器的信号，添加校正以控制出风温度。鼓风机控制基于来自各个传感器的输入信号，神经网络控制计算出气流量，控制鼓风机电动机。出气控制基于来自各个传感器的输入信号，神经网络控制计算出风模式比率，自动切换出风口。一汽-丰田卡罗拉自动空调系统控制功能进气控制根据神经网络控制计算的风量，自动控制进气控制风门可变排量压缩机控制基于来自各个传感器的信号，控制压缩机的打开或关闭和排量。环境温度指示控制基于来自环境温度传感器的信号，该控制计算环境温度，然后在空调放大器中修正并在组合仪表的多功能显示屏上显示后窗除雾器控制按下后除雾器按钮时，打开后除雾器和车外后视镜加热器

15分钟。如果它们运行时按钮按下，则将其关闭自诊断根据空调开关的运行情况检查传感器，随后温度设置显示一个

DTC（诊断故障码），以指示是否存在故障（传感器检查功能）根据空调开关的运行情况，通过预定顺序驱动执行器（执行器检查功能）一汽-丰田卡罗拉自动空调系统控制功能（2）神经网络控制以前的自动空调系统中，空调放大器根据传感器信息，按一定的公式计算出要求的出风温度和鼓风机风量。神经网络控制由输入层、中间层和输出层的神经元组成。输入层的神经元处理车外温度的输入数据、日照量和基于开关和传感器输出的车内温度，并将它们输出到中间层的神经元。基于该数据，中间层神经元调节神经元中的关联强度。输出层神经元就可以计算总体结果，并将该结果以要求的出风口温度、光照修正量、目标空气流量和出风模式控制量的形式进行呈现。相应地，根据由神经网络控制所计算的控制量，空调放大器控制伺服电动机和鼓风机电动机。神经网络控制框图（3）总线连接器总线连接器用于线束连接，以连接伺服电动机和空调放大器。总线连接器总线连接器有一个内置的通信/驱动集成电路，与各个伺服电动机连接器通信，驱动伺服电动机，并有位置检测功能。这使得伺服电动机线束能够进行总线通信，结构更轻而且线束数量更少。

总线连接器内置的通信/驱动集成电路（4）伺服电机和传统的根据电位计电压来检测位置的类型不同，脉冲模式伺服电动机根据2位ON/OFF信号来检测相对位置。该电动机的正转和反转是根据能输出四种模式的两个脉冲A和B来检测的。空调放大器计算脉冲模式的次数来确定停止位置。脉冲模式伺服电机五、空调控制器端子1.空调控制器端子一汽-丰田卡罗拉自动空调控制器端子2.空调控制器总成端子端子配线颜色描述检测条件规定状态E16-2(GND)-车身搭铁BR-车身搭铁空调控制总成的搭铁始终低于1VE16-3(LIN1)-E16-2(GND)