《汽车空调检测与维护》第六章

汽车空调检测与维护第六章汽车空调控制电路

学习目标1．掌握汽车空调电路的基本组成及控制原理；2．了解常见车型空调电路的组成及控制特点；3．掌握分析空调电路的基本方法。知识链接6.1汽车空调基本控制电路控制电流经蓄电池→点火开关（点火开关开）→熔断丝1→空调继电器电磁线圈→风量开关（不能在OFF）→搭铁。1电源控制电路空调继电器电磁线圈通电后，其触点吸合，于是有电源电流经蓄电池→熔断丝2→空调继电器，之后分为两路，一路到鼓风机，一路到压缩机。图6-1汽车空调系统基本控制电路图电流从蓄电池→熔断丝2→空调继电器→鼓风电机，往后因风量开关位置不同，分为以下几种情况：2电源控制电路①OFF挡。由于空调继电器磁化线圈断路，空调继电器断开，无电源电流，鼓风机与压缩机均停转。②L挡。鼓风机→R2→R1→搭铁，电阻最大，风量最小。③M挡。鼓风机→R2→搭铁，电阻居中，风量居中。④H挡。鼓风机→搭铁，电阻最小，风量最大。在点火开关置于点火位置、风量开关开启、空调放大器继电器吸合、压力开关闭合（若电磁离合器控制电路还串有其他控制开关，也应闭合）的情况下，压缩机才能工作，其电路为蓄电池→熔断丝2→空调继电器→空调放大器继电器→压力开关→电磁离合器→搭铁。3电磁离合器控制电路4发动机转速控制电路为了避免发动机低速时接入空调后引起的发动机熄火或发动机过热现象，一般空调系统都设有发动机转速控制电路。其工作原理是发动机转速检测电路将点火线圈传来的点火脉冲信号转变成一个连续变化的电压信号，且发动机转速越低，该电压就越高。当发动机转速低于规定值（如800r/min）时，该电压（即T1的基极电位）便上升到使T1导通，T1导通后，T3截止，空调放大器继电器磁化线圈断电，其触点断开，电磁离合器断电，压缩机便停止工作。当发动机转速上升到高于规定值时，转速检测电压又下降到使T1截止，T3便导通（假设此时T2亦截止），空调放大器继电器磁化线圈通电，其触点吸合，电磁离合器通电，压缩机又开始工作。5温度控制电路空调系统工作时，当蒸发器表面温度下降到一定值时，其表面就会结霜或结冰，这将影响蒸发器的热交换效率，造成制冷能力下降，因此设有温度控制电路。温度控制电路的传感器是一个具有负温度系数的热敏电阻，它安装在蒸发器出口处，检测蒸发器出风口的冷气温度。

工作原理：蒸发器出口冷气温度越低，热敏电阻的阻值就越大，输入到温度电路后，产生的转换电压就越高。当蒸发器出口结霜或结冰时，温度转换电压便升高到使T2导通，于是T3截止，空调放大器继电器磁化线圈断电，其触点断开，电磁离合器断电，压缩机停转。当蒸发器表面温度又回升后，温度转换电压又下降到使T2截止，T3又导通（假设此时T1亦截止），空调继电器磁化线圈又通电，其触点吸合电磁离合器通电，压缩机开始工作。6.2夏利轿车空调电路夏利轿车空调电路主要由电源、点火开关、风扇电机、鼓风机及其开关、空调开关、压力开关、热敏电阻、电磁离合器、空调放大器等组成，如图6-2所示。1电源控制电路电源控制电路的电流为电源正极→熔断器→点火开关（IG）→散热器风扇电机继电器6的磁化线圈→温控开关7→搭铁。其中温控开关由冷却水温度控制。当水温在90℃以下时，温控开关断开；当水温达到90℃以上时，温控开关闭合。图6-2夏利轿车空调电路1－蓄电池；2－点火开关；3－熔断器；4－小灯开关；5－散热器风扇电机；6－散热器风扇电机继电器；7－温控开关；8－保险丝；9－鼓风机电机；10－鼓风机变速电阻；11－鼓风机变速开关；12－指示灯；13－电磁离合器；14－冷凝器风扇电机；15－冷凝器风扇电机继电器；16－空调放大器；17－热敏电阻；18－压力开关；19－电磁阀；20－空调开关；21－二极管；22－空调指示灯；23－到点火线圈负极2散热器风扇电机电路当电源控制电路形成通路时，散热器风扇电机继电器6的触点闭合，于是风扇电机电流为电源正极→熔断丝→点火开关（IG）→散热器风扇继电器→散热器风扇电机5→搭铁。散热器风扇电机转动。3鼓风机电路鼓风机电路的电流为电源正极→熔断器→点火开关（IG）→保险丝8→鼓风机电机9，随后因鼓风机开关置于不同位置，电路分为以下4种情况：①当鼓风机开关置于0位（即空挡位置）时，鼓风机电路不通，鼓风机不转动。②当鼓风机开关置于1位（一挡）位置时，电流经鼓风机变速电阻10的全部后搭铁。因电流通过全部变速电阻，鼓风机电机以最低转速运转。③当鼓风机开关置于2位（二挡）时，电流只流过变速电阻10的一半后便搭铁，因此转速提高。④当鼓风机开关置于3位（三挡）时，电流不流经变速电阻便直接搭铁，此时转速最高。4空调指示灯电路空调指示灯电路的电流经保险丝8→空调指示灯22→空调开关20→鼓风机变速开关11→搭铁，即当空调运转时指示灯发亮。5空调放大器电路空调放大器电路的电源电流经保险丝8→空调放大器16继电器的磁化线圈→空调放大器16的三极管→二极管21→空调开关20→鼓风机变速开关11→搭铁。6电磁离合器电路正常情况下（即发动机转速不低于规定值和蒸发器表面不结霜时），空调放大器电路接通，空调放大器继电器触点闭合，电流经保险丝8→压力开关18→空调放大器16继电器→电磁离合器13→搭铁，压缩机即正常运转。7冷凝器风扇电路冷凝器风扇电机的控制电流经保险丝8→压力开关18→空调放大器16继电器→冷凝器风扇电机继电器15的磁化线圈→空调开关20→鼓风机变速开关11→搭铁。这时由于冷凝器风扇电机继电器15的磁化线圈通电，其触点闭合。8电磁阀电路电磁阀电路的电流经保险丝8→压力开关18→电磁阀19→空调放大器16的三极管→二极管21→空调开关20→鼓风机变速开关11→搭铁。电磁阀通电，阀门开启，制冷剂正常流动（若电磁阀不通电，则阀门关闭，制冷剂就不能流动，这样便于修理），空调系统正常工作。（1）冷凝器风扇电机控制电路当冷凝器风扇电机继电器15的触点闭合后，冷凝器风扇电机电流为电源正极→熔断器→冷凝风扇电机继电器15→冷凝器风扇电机→搭铁。冷凝风扇便开始工作。（2）冷凝器风扇电机电路6.3桑塔纳轿车空调电路桑塔纳轿车空调电路如图6-3所示。它主要由电源、电磁离合器、新空气及怠速电磁阀、空调开关、温控开关、环境保护开关、高低压保护开关、鼓风电机、冷凝电机及其继电器等组成。图6-3桑塔纳轿车空调电路K46－空调指示灯；N63－新空气电磁阀；N16－怠速电磁阀；N25－电磁离合器；J23－空调继电器；F38－环境温度开关；F33－温控开关；F73－低压保护开关；A/CE30－空调开关；V2－鼓风机；S14，S23，S1－保险丝；E6－鼓风机变速开关；N23－鼓风机电阻；F23－高压调整开关；J26－冷凝器风扇继电器；F18－温控开关；V7－冷凝器风扇电机1．鼓风机电路（1）鼓风机控制电流C路电流→保险丝S14→空调继电器J23，其触头将鼓风机变速开关E6的电路接通。（2）鼓风机电流鼓风机E6的电路接通后，A路电流→保险丝S23→鼓风机变速开关E6，此后因鼓风机变速开关挡位不同而分为以下5种情况：①0位（空挡）。电路不通，鼓风机不转动。②1位（一挡）。电路中串联N23的全部电阻，转速最低。③2位（二挡）。电路中串联N23三分之二的电阻，转速升高。④3位（三挡）。电路中串联N23三分之一的电阻，转速较高。⑤4位（四挡）。电路中未串联N23电阻，转速最高。2．车内空气循环状态电路空调系统的环境温度传感器装在散热器护圈内，此处温度越高说明发动机负荷越大，当检测到环境温度高于10℃时，环境温度开关F38闭合，进入车内空气循环状态，其电路为C路电流→保险丝S14→空调开关A/CE30→环境温度开关F38（同时空调指示灯K46亮）→新空气电磁阀N63→搭铁，关闭车外空气进口，即进入车内空气循环状态。3．怠速提高电路C路电流→保险丝S14→空调开关A/CE30→温控开关F33闭合→怠速电磁阀N16→搭铁，怠速提高装置工作，提高发动机怠速转速。4．电磁离合器电路C路电流→保险丝S14→空调开关A/CE30→环境温度开关F38（闭合）→温控开关F33→低压保护开关F73→电磁离合器N25→搭铁，压缩机运转，空调系统工作。温控开关F33位于蒸发器出口处，当出口处温度低于0℃时，F33断开，制冷系统不工作。当出口处温度高于2℃时，F33闭合，制冷系统工作。F33的作用是防止蒸发器结霜造成制冷效果降低。低压保护开关F73在高压侧的压力低于200kPa时断开。在制冷系统工作时，空调继电器J23的另一双接头（图中在S23下方）合上，接通鼓风机V2，此时即使鼓风机变速开关E6在空挡，也可使鼓风机以一挡转速工作，同时还使冷凝器风扇工作，以确保热交换顺利进行，同时不至于损坏空调系统部件。2．冷凝器风扇电机电路空调工作时，空调继电器J23接通：A路电流→保险丝S23→冷凝器风扇电机V7的低速端，冷凝器风扇低速运转。当系统压力高于1500kPa时，位于储液罐上的高压调整开关F23闭合：A路电流→S23→F23→J26→冷凝器风扇电机V7高速端，冷凝器风扇高速运转。当发动机冷却水温高于95℃时，温控开关F18的低速开关闭合：A路电流→S1→低速接头→V7，风扇低速运转。当发动机冷却水温高于105℃时，温控开关F18的高速开关闭合：A路电流→S1→高速接头→V7，风扇电机高速运转。6.4丰田汽车单式空调电路丰田汽车（TOYOTA）BJ，HJ系列单式空调电路主要由蓄电池、点火开关、启动开关、加热器继电器、鼓风机及其开关、压力开关、空调开关、热敏电阻、真空转换阀、电磁离合器、空调放大器、怠速温控放大器等组成，如图6-4所示。丰田汽车BJ，HJ系列单式空调电路的工作过程具体从以下几个电路进行分析。图6-4丰田汽车BJ，HJ系列单式空调电路图1．电源控制电路电流由电源正极→熔断器→断路器→触点A，C→2L→空调10A→空调开关→④9→⑦2→空调放大器继电器线圈→T1→⑦6→④8→搭铁。空调放大器继电器的触点F闭合。2．电磁离合器电路空调开关→④9→0.5Y→低压压力开关→0.5YG→⑦3→触点F→⑦7→0.5BW→④2→电磁离合器线圈→搭铁，压缩机即开始运转。3．真空转换阀电路在接通电磁离合器电路的同时，真空转换阀的电磁线圈也被接通，真空转换阀通过操纵杆使化油器的节气门开度增大，从而使怠速转速提高。4．鼓风机电路其电流流向为2L→M→鼓风机开关→鼓风机电阻→搭铁。鼓风机通电转动。5．空调安全保护电路当制冷剂严重缺少，导致高压侧压力下降到某一设定值（如206kPa）时，压力开关触点断开，切断通往电磁离合器线圈的电流，压缩机停止运转。与此同时，通往真空转换阀的电流也被切断，发动机怠速恢复到原来的转速。6．温控电路当热敏电阻温度在3℃以下时，电阻值的信号输送到放大器T1，使其截止，空调放大器继电器的触点F断开，切断通往电磁离合器的电流，压缩机便停止工作；当温度升高到4℃以上时，T1又导通，触点F重新闭合，压缩机又开始工作。6.5丰田佳美（CARMY）轿车空调电路

3VZ-FE型发动机按钮式控制开关空调系统电路如图6-5所示，1MZ-FE和5S-FE发动机按钮式控制开关空调系统电路如图6-6所示。图6-5按钮式控制开关空调系统电路图（3VZ-FE型发动机）1．按钮式控制开关空调电路系统电路分析1－接电源系统；2－加热器熔断器（40A）；3－加热器继电器；4－仪表熔断器（10A）；5－空调熔断器（10A）；6－接自“TAIL”熔断器（美国）、接自日间行车信号灯继电器（主继电器）（加拿大）；7－控制电路；8－空调电磁离合器继电器；9－接散热器风扇3号继电器；10－接自发动机电脑（发动机和电子控制变速器电脑）（自动变速器）或发动机电脑（手动变速器）；11－空调控制面板；12－点火器；A2－空调高低压开关；A3－空调电磁离合器和锁定传感器；A10－空调控制器；A11－空调蒸发器温度传感器；Al6－进气控制伺服电机；A17－通风模式控制伺服电机；B4－鼓风机电机；B5－鼓风机电阻器；B6－鼓风机开关；H8－换热器控制开关；J1－插接接头图6-6按钮式开关空调系统电路图（1MA-FE和5S-FE型发动机）1．按钮式控制开关空调电路系统电路分析（C14－冷却风扇ECM，其他图注与图6-5相同）*1:1MZ-FE发动机；*2:5S-FE发动机（1）进气控制伺服电机工作原理点火开关接通，电流从仪表组熔断器流至伺服电机的端子1。当开关位置从FRESH转至RECIRC时，RECIRC开关接通，电流从伺服电机→端子3→加热器控制开关的端子5→端子1→搭铁，此时电机转动，风门移至RECIRC侧；当风门在RECIRC位置时，伺服电机电路切断，风门停在RECIRC位置。指示灯电路：电流从仪表组熔断器加热器→控制开关的端子12→指示灯→端子1→搭铁，当RECIRC开关接通时，指示灯继续点亮。开关位置从RECIRC转至FRESH。点火开关接通，且开关接通时，电流从伺服电机的端子2→加热器控制开关端子6→端子1→搭铁，电机转动，风门移至FRESH开关侧；当风门在FRESH位置时，伺服电机中的电路切断，风门停在FRESH位置。（2）通风模式控制伺服电机点火开关接通时，电流从仪表组熔断器流至加热器控制开关的端子12和通风模式控制伺服电机的端子6。当风口在FACE位置，且加热器控制开关的B/L位接通时，电流从加热器控制开关的端子3→通风模式控制伺服电机的端子4，搭铁电路接通的信号输入通风模式控制伺服电机的控制电路的端子“B”。同时，搭铁电路未接通的信号输入通风模式控制伺服电机内控制电路的端子“A”，这两个信号使控制电路接通，电流从仪表组熔断器流至伺服电机，伺服电机工作，风门移至B/L位置。当风门到达B/L，搭铁切断信号输入控制电路的端子“B”，控制电路工作，伺服电机停转，风门停在B/L。当转至另一模式位置时，搭铁电路接通或未接通（如上所述）的信号输入控制电路的端子“A”和“B”，控制电路工作，伺服电机移至指定位置。（3）空调工作原理点火开关接通时，电流从仪表组熔断器流向加热器控制开关的端子12，通风模式控制伺服电机的端子6。鼓风机开关接通时，电流从仪表组熔断器→加热器继电器线圈→鼓风机开关的端子7→端子5→搭铁，加热器继电器接通。因此，电流从加热器熔断器流至加热器继电器触点→空调熔断器→加热器控制开关（空调开关）的端子7。如果加热器控制开关（空调开关）此时接通，此信号输入空调放大器，空调放大器和空调电磁离合器接通，电流将从仪表组熔断器流至空调电磁离合器继电器触点，促使压缩机工作。与此同时，电气式真空控制阀（空调怠速提升电磁阀）接通，以防止因空调工作而导致发动机转速下降。2．拨杆式控制开关空调系统电路分析3VZ-FE型发动机拨杆式控制开关空调系统电路如图6-7所示，1MZ-FE和5S-FE型发动机拨杆式控制开关空调系统电路如图6-8所示。电流由加热器熔断器流到加热器继电器的端子5。当点火开关接通时，电流从仪表组熔断器流到通风模式控制伺服电机的端子6和空调电磁离合器继电器线圈→空调放大器的端子12、空调高低压开关的端子1→端子4→空调放大器的端子2、加热器继电器线圈→鼓风机开关的端子3。（1）通风模式伺服电机的工作原理当风门在FACE位置，且通风模式控制开关的B/L位置接通时，电流从通风模式控制开关的端子7→通风模式控制伺服电机的端子4，搭铁电路接通的信号输入通风模式控制伺服电机控制电路的端子“B”，同时，搭铁电路未接通的信号输入通风模式控制伺服电机内，控制电路的端子“A”，这两个信号使控制电路接通。这样，电流从仪表组熔断器流到伺服电机，促使伺服电机工作，风门移到B/L位置。当风门到达B/L位置时，搭铁切断信号输入到控制电路的端子“B”，控制电路工作，伺服电机停转，风门停在B/L位置。当转至另一模式位置时，搭铁电路接通或未接通（如上所述）的信号输入到控制电路的端子“A”和“B”，使控制电路接通，伺服电机移至指定位置。1－接电源系统；2－加热器熔断器（40A）；3－仪表熔断器（10A）；4－加热器继电器；5－控制电路；6－空调烙断器（10A）；7－空调电磁离合器继电器；8－接散热器风扇3号继电器；9－接发动机电脑（发动机和电子控制变速器电脑）（自动变速器）或发动机电脑（发动机电脑）（手动变速器）；10－接空调开关A12；12－点火器；13－接A11；14－接A3；A2－空调高低压开关；A3－空调电磁离合器和锁定传感器；A10－空调放大器；A11－空调蒸发器温度传感器；A12－空调开关；A17－通风模式控制伺服电机；B4－鼓风机电机；B5－鼓风机电阻器；B6－鼓风机开关；H8－通风模式控制开关；J1－插接接头图6-7拨杆式控制开关空调系统电路图（3VE-FE型发动机）（2）空调的工作原理当鼓风机开关接通时，电流从仪表熔断器→加热器继电器线圈→鼓风机开关的端子3→端子1→搭铁，加热器继电器接通。因此，电流从加热器熔断器流至加热器继电器触电→空调熔断器→空调开关的端子2。如果此时空调开关接通，信号即输入空调放大器，使空调放大器接通，且空调电磁离合器继电器接通，电流将从仪表组熔断器流至空调电磁离合器继电器触点→空调电磁离合器，促使压缩机工作。与此同时，电气式真空控制阀（空调怠速提升电磁阀）接通，以防止因空调工作而导致发动机转速下降。（C14－冷却风扇ECM，其他图注与图6-7相同）*1:1MZ-FE发动机；*2:5S-FE发动机图6-8拨杆式控制开关空调系统电路图（1MA-FE和5S-FE型发动机）6.6丰田海狮（HIACE）旅行车空调系统电路为了使汽车空调在各种情况下都能自动控制温度，空调启动运行时能相应提高发动机的怠速，前、后空调循环系统能各自控制，丰田海狮旅行车的空调控制电路比较复杂，其电路如图6-9所示。它的工作过程从以下几个方面来分析。图6-9丰田海狮（HIACE）旅行车空调控制电路图1，8－熔断器；2－蓄电池；3－点火开关；4－热敏电阻；5－点火线圈；6－电容器；7－分电器；9－空调切断继电器；10－鼓风机继电器；11－鼓风机电机；12－鼓风机调速电阻；13－鼓风机调速开关；14－空调开关；15－低压切断开关；16，25－怠速真空通道阀；17，26－空调放大器；18，27，30－热敏电阻；19－电磁离合器继电器；20－电磁离合器；21－冷凝气风扇继电器；22－风扇电机；23－电容器；24－电磁阀（前）；28－电磁阀（后）；29－气温调温电阻；31－空调继电器（后）；32－空调开关（后）；33，34－加热器鼓风机电机；35－加热器鼓风机电机变速电阻；36－加热器鼓风机电机变速开关；37－加热器鼓风机电机开关（后）；38－加热器鼓风机电机变速开关（前）；39－后加热器继电器；40，41－后加热器鼓风机电机；42－后加热器鼓风机开关鼓风机吹出的风通过风门来改变冷气或暖气的流向。电源经20A热偶熔断器到继电器触点一端，触点另一端经鼓风机电机到控制开关搭铁，利用调速电阻阻值大小变化进行变速。继电器控制线圈在15A熔断器取得电源，另一头接到控制开关，如拨动开关而搭铁，继电器动作，电机转动。后蒸发器鼓风机电机电源经15A熔断器到继电器触点而得到，再通往控制开关，而线圈一端到电源熔断器，线圈的另一端通往后空调开关。从图6-9中可看出，只有打开后控制开关，继电器动作后，再拨动变速控制开关，鼓风机才能动作。（1）前冷、暖风鼓风机控制电磁离合器线圈电源由电磁离合器继电器供给，并同时供给辅助冷凝器散热风扇继电器。电磁离合器继电器线圈一端搭铁，另一端由空调放大器控制离合器工作。而空调放大器、低压开关、真空怠速控制线圈、离合器继电器等的电源都接在空调切断继电器9上。发动机启动时，电源通入空调切断继电器线圈内，使触点断开，空调各部分停止工作，这样可以有效地防止启动发动机时带动制冷压缩机导致的启动困难。（2）电磁离合器控制发动机在怠速低于一定转速时，如果压缩机运转而不提高转速，则容易熄火。因此，在点火线圈到分电器的接柱上引一条线到空调放大器，接收发动机转速信号。如发动机转速低于700～750r/min时，空调放大器的继电器处于截止状态，电磁离合器不工作；当转速达到规定值时，转速信号使空调放大器导通，继电器动作，电磁离合器工作。与此同时，空调放大器输出电源到怠速真空控制阀上，真空力使阀门推动油门推杆移动，使发动机转速提高。（3）怠速控制在控制开关盘上有一个可变电阻和前、后蒸发器上的两个热敏电阻配合工作，进行温度控制。当蒸发器上的温度低于规定值时，热敏电阻上所产生的信号就会使空调放大器的输出截止，电磁离合器停止工作；当车内温度回升到一定值时，热敏电阻的信号又会使空调放大器导通，电磁离合器吸合，制冷系统又重新开始工作。（4）温度控制在空调制冷系统中，从储液干燥器出来的高压制冷剂，通过三通接头分别进入前、后蒸发器独立工作。在输入蒸发器循环管道中都装有电磁阀，开前空调时，前电磁阀导通；开后空调时，后电磁阀导通。在使用空调时，可根据需要随意选择。（5）电磁阀控制改变串接在鼓风机电机电路中的电阻值，就能使前、后鼓风机电机变速。将电阻调到最大值，鼓风机电机转速就慢；反之，电阻值越小，鼓风机电机的转速就快。（6）前、后吹风控制6.7丰田凌志LS400轿车空调电路图6-10所示为丰田凌志LS400轿车的电控空调电路，它主要由传感器、空调ECU和执行器三大部分组成。图6-10丰田凌志LS400轿车电控空调电路1．鼓风机控制电路图6-11所示