第8章汽车电控技术

第一节典型汽车自动空调系统分析第二节汽车自动空调系统的检修第一节典型汽车自动空调系统分析一、基本结构原理1．空调系统的控制方法空调系统的控制方法可分为手动控制和电控自动控制两种。2．电控自动空调系统的组成如下图：3.电控自动窑调系统的主要部件的结构与原理(1)传感器1)车内温度传感器车内温度传感器用于检测车内的温度，发送适当的信号给空调ECU。它具有负温度系数的热敏电阻。右图为车内温度传感器的具体类型：2)车外温度传感器3)空调蒸发器出口温度传感器用来检测蒸发器表面的温度变化，发送适当的信号给空调ECU。用于检测环境温度，发送适当的信号给空调ECU。该传感器也是具有负温度系数的热敏电阻。4)冷却液温度传感器用于检测冷却液温度，将产生冷却液温度信号输送给空调ECU。5)日光传感器日光传感器可检测太阳能辐射，将日光照射量的变化转换为电流变化，将信号输入空调ECU，空调ECU根据此信号调整车内空调器吹出风量与温度。6)压缩机锁止传感器。用于检测压缩机的转速，压缩机每转一圈，锁止传感器产生4个脉冲信号输送给空调ECU。7)静电式制冷剂流量传感器在电控自动空调系统中，静电式制冷剂流量传感器用于检测制冷剂流量。右图为日光传感器的结构及特性图：8)烟雾浓度传感器右图为静电式制冷剂流量传感器结构原理图：右图为烟雾浓度传感器的结构原理图：9)湿度传感器湿度传感器主要有热敏电阻式和结露式两种形式。（2）执行元器件1)进风控制伺服电动机其结构与工作原理如下图：2)空气混合伺服电动机其结构与工作原理如下图：3)送风方式控制伺服电动机其结构与工作原理如下图：4)最冷控制伺服电动机其结构与工作原理如下图：5)可变排量压缩机可变排量压缩机是在压缩机移动活塞的旋转斜盘上增加了一个可变排量机构，它可以使全部10个气缸同时工作，也可以使其中的5个气缸工作。可变排量压主要由柱塞、电磁阀、电磁线圈、单向阀和排，出阀等组成，可变排量机构位于压缩机的后部。右图为可变排量压缩机全容量工作的情况：(3)空调ECU空调ECU根据计算值向伺服电动机等执行元件发出控制信号，实现空调的各种控制功能。另外空调ECU还有储存记忆及故障自诊等功能。二、上海别克轿车自动空调系统1．制冷系统（1）制冷系统的组成与工作原理1)制冷系统的组成。如下图：2)制冷系统的工作原理制冷剂经过压缩、冷凝、节流、蒸发而完成了一个制冷循环，如此重复进行。蒸发器周围变冷的空气，由鼓风机送到车内各处，从而达到降温目的。（2）制冷系统的结构1)压缩机压缩机的作用，是把低压的制冷剂气体压缩成高于周围大气温度的高压制冷剂气体。2)冷凝器从压缩机出来的高温高压制冷剂蒸气通过冷凝器时，其热量被迅速地散发到外部，而冷凝成中温高压液态制冷剂。冷凝器的外形，它是由铝管和冷却翅片制成的热交换器。3)蒸发器它也是一个热交换器，不过，其作用与冷凝器刚好相反，它是吸收外部空间的热量，使进入蒸发器的液态制冷剂冷却沸腾汽化。4)储液罐储液罐用来贮存来自蒸发器的制冷剂(包括蒸气和液体)和制冷剂油，并吸收制冷剂中的水分。5)膨胀管膨胀管位于冷凝器出口与蒸发器进口之间，由塑料支架、0形密封圈、多孔塑料进口滤清器等组成。6)空调制冷剂压力传感器空调制冷剂压力传感器能将管路内的压力转变成电压信号，输出给PCM，压力越高，输出的电压也越高。PCM根据此信号连续监视空调系统的压力，实现对空调系统的控制。2．采暖与空气调节配置系统(1)采暖系统采暖系统组成部件有：加热器、进出水软管、水泵、温度控制阀、温度控制器等。加热器是一个热交换器，位于暖风空调系统下部壳体上。(2)空气调节配置系统空气调节配置系统的作用，是对轿车中的暖风、冷风和通风进行控制分配，以获得满意的车内温度环境。空气调节配置系统，包括控制总成、执行机构和空调箱总成等。1)控制总成①风扇控制旋钮它控制鼓风机电动机的电阻器，通过调节其电阻，改变鼓风机电动机的转速，从而控制风扇的风量。②温度控制旋钮它由温度执行器控制温度活门的动作，凄现对空气温度的控制。③模式控制旋钮它可控制气流方向，是通过几个真空执行器来执行气门的动作，从而达到改变气流流向的目的。④后除霜按钮按此按钮，可接通加热栅格电源，对后车窗进行除霜和除雾操作。⑤空调按钮该按钮用以接通空调压缩机，当外界温度不低于4℃时，空调压缩机在该设置中可自行运行。⑥再循环按钮该按钮控制空气入口处的真空执行器，对空气入口气门进行操纵，使车内空气进行再循环。⑦外部空气按钮按动该按钮，可使经过滤清的外部空气进入车内。2)执行机构执行机构为真空执行器，主要有下列几种：①加热器/除霜器真空执行器。②模式真空执行器。如下图：③空气入口真空执行器。如下图：三、奥迪A6轿车自动空调系统1．控制和显示单元的组成如右图：(3)空调箱总成空调箱总成是空气调节配置系统的重要部件。④温度执行器。如右图：2．空调系统的组成与特点(I)空调系统组成如右图：(2)空调系统的新特点1)整个空调装置装在座舱和仪表板内。2)新鲜空气/空气再循环翻板与通风翻板是联动的。3)座舱内左、右温度翻板是联动的。4)所有翻板均由电动机驱动。3.空调ECU、传感器及执行元件的组成4．空调系统各部件的工作原理(1)通风翻板和新鲜空气/空气再循环翻板的工作原理1)调整机构如下图：2)新鲜空气运动如右图：3)通风模式如下图：4)空气再循环模式如下图：5)空气分配如下图：(2)温度翻板的工作原理如下图:(3)除霜翻板的工作原理如下图：(4)中央翻板和脚坑翻板的工作原理如右图：(5)阳光强度光敏电阻G107的工作原理如下图：2)按阳光强度调节冷气量(6)辅助加热器Z35的工作原理1)辅助加热位置辅助加热器位于蒸发器和热交换器下面。2)工作过程①发动机起动后，低热量输出继电器工作。②三相交流发电机负荷如低于60％，高热量输出继电器开始工作，低热量输出继电工作。③如果三相交流发电机负荷仍低于60％，低热量输出继电器又开始工作。3)电路5.空调系统功能图四、广州本田雅阁轿车自动空调系统广州本田雅阁轿车的标准装备中包含了自动空调系统，其功能包括：调控温度湿度、控制空气流速、除尘除霜、故障诊断等。具有设计精良、结构紧凑的特点。1．空调系统的构成广州本田雅阁轿车空调系统主要分为制冷系统、加热系统、控制系统、通风系统四个基本组成部分，共同实现对驾驶室内的空气进行调节。2．空调系统的结构和原理(1)制冷系统制冷系统主要布置在发动机舱和驾驶室内仪表台下方。采用蒸气压缩式原理，外平衡膨胀阀离合器循环控制方式工作。1)压缩机压缩机由发动机通过传动带驱动，压缩机的功能就是将低温低压的制冷剂蒸气压缩成高温高压蒸气，将低温热源的热量，遇过压缩机做功，变成高温热源，自发地向外界传递热量。2)冷凝器总成冷凝器的作用是将压缩机排出的气态高温高压制冷剂，通过冷凝器——冷凝风扇的作用强制将其携带的热量传递给环境空气，使之放热并冷凝成为高温高压液体。广州本田雅阁轿车的制冷系统采用平行流式冷凝器、布置位置在前保险杠后。3)储液干燥器总成储液干燥器总成由储液干燥器和压力开关组成，布置在前保险杠后，冷凝器出口附近，起着储藏液体、吸收水分、过滤杂质、观察制冷剂流动的作用。4)蒸发器总成蒸发器总成布置在驾驶室内仪表台右侧，作用是使经过膨胀阀节流降压后的液态制冷剂吸热沸腾蒸发，与蒸发器外的空气进行热交换，产生冷空气。5)管路总成管路总成由四条管路组成，布置于发动机舱内，连接在制冷系统的各总成之间，分为两部分，并设有两个加注阀。(2)加热系统1)加热器总成如右图：加热器总成主要由壳体、加热器心子、风门、伺服电动机等部件构成。(3)通风系统广州本田雅阁轿车的通风系统由进风口、鼓风机、风门、风道、空气滤清器、出风口、出风栅格共同构成，主要分布在仪表台内。其作用是对已经制冷和加热的空气重新进行混合、配送。2)暖水阀总成如右图：暖水阀总成位于发动机舱内加热器总成的前部作用是控制加热系统回路内部发动机冷却液的通断，以达到控制加热器温度的目的。(4)控制系统控制系统是空调系统的重要组成部分，担负着对空调系统进行模式控制、温度控制、送风量控制、加热系统的热水流量控制以及制冷系统中制冷剂的温度控制、压力控制、流量控制等，同时也对空调系统起保护作用。1)控制系统的构造和工作原理广州本田雅阁轿车的控制系统是电气控制系统，包括发动机主机(ECM)、自动空调控制面板总成、传感器组、继电器组、伺服电动机组、压力开关、线束等。3)自诊断功能如右图：自动空调控制面板具有自诊断功能，主要用于在非拆卸状态下进行空调系统的故障判断。2)自动空调控制系统的功能简介如右图：第二节汽车自动空调系统的检修一、故障自诊断功能当空调ECU检测到某些传感器或执行元件控制电路发生故障时，其故障自诊系统将故障以代码的形式存储起来，检修时只要按下操作面板上的指定键，即可读取故障码。以凌志IS400型轿车为例，其故障自诊断功能包括以下三个部分：1．指示灯检查功能按下操作面板上“自动控制”和“车内空气循环”键的同时接通点火开关，即可检查各指示灯。指示灯检查结束后，系统就开始执行故障码检查功能，此时空调ECU存储器内存储的故障码即在显示屏上(温度显示处)