汽车空调的控制系统.ppt

* 第6章 汽车空调的控制系统 汽车空调自动控制部件汽车空调自动控制部件 6.1 汽车空调系统电路分析汽车空调系统电路分析6.2 自动控制（自动控制（ECUECU）空调系统）空调系统 6.3 1 * 6.1 汽车空调自动控制部件 6.1.1 温度控制器 温度控制器（简称温控器）是汽车空调的温度控制部件 。在离合器控制的制冷系统中，温度控制器有三种形式 ： 热敏电 阻式 双金属 片式 波纹管 式 2 * 波纹管式温控器 电磁离合器定触点 摆动框架 波纹管 毛细管 感温包 动触点 调节凸轮 开关 熔丝 蓄电池 波纹管式温控器 一种热力机械式温 控开关，它是将一 根由毛细管连接的 温度传感器（感温 包）安装在需要测 温的部位，通常是 插在蒸发器中间。 3 * 双金属片式温控器 引线双金属片 动触点 定触点 温控器壳体 双金属片式温控器由两片膨胀系数不同的金属片组成，双金属 片上的触点为动触点，壳体上的触点为定触点。 4 * 热敏电阻式温控器工作原理图 蓄电池 熔丝 点火开关 空调开关 压力开关 电磁线圈 触点 通往调 节器（冷凝器风扇 空调发电机） 热敏电阻 可变电阻 电 磁 离 合 器 调温电阻（点画线为放大器， 为放大器接点） 冷凝器风 扇继电器 空 调 工 况 指 示灯 真空开 关阀 热敏电阻式温 控器装在蒸发 器的出口用以 检测蒸发器的 出口温度，热 敏电阻通过导 线与晶体管电 子线路相连， 由于温度变化 使热敏电阻的 阻值发生变化 ，从而控制电 路的接通或断 开。 5 * 6.1.2 时间-温度延时继电器 6.1 汽车空调自动控制部件 在非独立式空调系统中，当发动机发出最大转矩慢速爬坡 时，发动机的冷却液温度会升得很高，这时由于车速较慢 ，正面冲刷的冷却风量减少，致使散热器中的冷却液温度 超过127 。功能如下： A.切断压缩机离合器的电路，压缩机停止运行，使发动机负 荷减轻，让冷却液温度降低，冷凝器温度亦相应降低，从 而保护了发动机和冷却系统的正常运行。 B.在发动机第一次启动时，延迟空调压缩机启动0.51 min ，以使发动机运转稳定后再驱动空调系统。 6 * 6.1.3 制冷系统压力开关 6.1 汽车空调自动控制部件 低压开关 保护压缩机在制冷 剂泄漏、压力过低 情况下不空转，避 免压缩机因缺乏润 滑油而损坏；同时 也起到低温环境保 护作用，以免增加 不必要功耗。 高压开关 高压开关是防止系 统在异常高压下工 作，保护系统不受 损坏。 三位压力开关 三位压力开关由 隔膜、碟形弹簧 、轴和接点组成 。接点包括低压 接点、高压接点 及用于控制冷凝 器风扇或发动机 冷却风扇的接点 。 7 * 高低压组合开关 弹簧 低压保护定触点 接 线 柱 高压保护动触点 金属 膜片 销子 （和膜片一体） 低压保护动触点 压力引入口 高压保护定触点 低压保护 动触点 压力引入口 高压保护 动触点 8 * 三位压力开关工作过程 弹簧 隔膜 接点 （ON） 3-碟形弹簧 2-接点（OFF） 9 * 6.1.4 过热开关及热力熔断器 接线柱 壳体 膜片总成 感应管 底座孔 膜片底座 动触点 底座孔 一种温度压力感应开关，一般 安装在压缩机缸盖里面。当系 统处在正常情况下，膜片总成 动触点离开接线柱，此开关保 持常开；当系统因泄漏导致制 冷剂不足时，压缩机温度异常 升高，感温管内气体膨胀并推 动膜片，膜片上动触点与接线 柱连接，过热开关闭合使压缩 机停转，直至故障排除为止。 6.1 汽车空调自动控制部件 10 * 热力熔断器工作原理 环境温度开关 温度感应熔丝 绕线式电阻加热器 热力熔断器 过热开关 磁离合器线电圈 热力熔断器是与过热开关热力 配合实现温度控制的。过热开 关由温度感应熔丝和绕线式电 阻加热器组成。当过热开关闭 合时，绕线式电阻加热器通电 ，给控制电磁离合器线圈电路 的温度感应熔丝加热，使感应 熔丝温度升高，直到把熔丝熔 化，这样切断电磁离合器线圈 电路，压缩机停止运转，保护 压缩机不因温度异常而损坏。 6.1.4 过热开关及热力熔断器 11 * 阀体 阀 上阀座 阀杆 铁芯 回位弹簧 电磁线圈 配线 防松螺母 下阀座 6.1.5 旁通电磁阀 6.1 汽车空调自动控制部件 旁通电磁阀的作 用是防止蒸发器 压力异常下降， 使车内温度控制 在规定范围内， 防止蒸发器结霜 。 12 * 旁通电磁阀工作原理 压缩机 冷凝器 储液 干燥器 膨胀阀 蒸发器 旁通电磁阀 排气阀 进气阀 电磁线圈通电，产生磁力，吸引阀杆上升，阀开启；电 磁线圈断电，磁力消失，阀杆在回位弹簧力作用下回位 ，阀杆下降，阀关闭。 13 * 阀体密封圈 密封塞 下弹 簧座 弹簧上弹簧座 6.1.6 高压卸压阀 6.1 汽车空调自动控制部件 在正常情况下由于弹簧 压力将密封塞压向弹簧 阀体，与A面凸缘贴紧 ，制冷系统内制冷剂不 能放出。当系统内压力 异常升高时，弹簧被压 缩，阀被打开，制冷剂 被释放出来，系统内压 力下降，当压力降至约 2.8 MPa时，弹簧力大 于制冷剂压力，将阀关 闭。 14 * 6.1.7 环境温度开关、冷却液过热开关及除霜开关 6.1 汽车空调自动控制部件 环境温度开关 感测环境温度， 并根据设定的条 件切断电磁离合 器线圈电流，使 离合器分离，压 缩机停机。 冷却液过热开关 感测发动机冷却 液温度，防止发 动机过热 。 除霜开关 消除蒸发器外表 面的积霜 。 15 * 除霜开关工作原理 膨胀阀 除霜开关 感温管 蒸发器 继电器 电磁离合器空调A/C开关 16 * 6.1.8 电子膨胀阀 6.1 汽车空调自动控制部件 电子膨胀阀采用蒸发器出口的温度、压力信号，经过控制器 ，实现多功能的流量控制和调节。 电子膨胀阀由检测、控制和执行三部分组成。 减速型 直动型 电动式 电磁式 驱动方式 17 * 6.1.9 客车空调系统压力控制器 6.1 汽车空调自动控制部件 当客车空调系统压缩机吸、排气压力超过规定值时，立即切 断控制电路，使压缩机停止运转。 大、中型客车空调中，压力控制器调整值： 高压为2.20-2.45 MPa，低压为0.12-0.15 MPa。 18 * KD型压力控制器结构原理图 微动开关 低压调节盘 低压调节弹簧 传动杆 调节螺钉 低压压差调节盘 碟形弹簧 垫片 传动芯棒 低压波纹管 高压波纹管 传动螺钉 高压压差调节盘 高压调节弹簧 高压调节盘 微动开关 传动杆 碟形弹簧 垫片 19 * 6.1.10 独立式汽车空调发动机控制装置 6.1 汽车空调自动控制部件 油压 控制器 在副发动机的润滑油压力低于某一设 定值时，停止副发动机运行，保护副 发动机免受损坏。 水温 开关 感应发动机水温，防止发动机水温过 高。 转速 传感器 在独立式汽车空调系统中，为了调 节空调系统的制冷量，常常要把副发 动机的转速分三挡调节。 20 * 副发动机转速控制装置 21 * 6.1.11 汽车空调运行工况的控制装置 6.1 汽车空调自动控制部件 怠速控制器 汽车加速断开器 22 * 发动机怠速控制器有两种类型： 一种是自动切断压缩机的离合器电路，使制冷系统 停止工作，减轻发动机负荷，稳定发动机的怠速性 能； 另一种是当发动机怠速并需要使用制冷系统时，发 动机能自动加大节气门开度，使发动机在怠速时转 速提高，既能保证有足够的动力维持制冷系统工作 ，又能保证自身正常运转。 怠速控制器 23 * 怠速继电器 接电源- 接点火线圈 接电磁离合器 接电源+ 怠速继电器是当发动机处于怠速工况时，自动切断电磁离合器 电路，停止发动机驱动压缩机来稳定发动机怠速工况的装置。 24 * 怠速提升控制系统 发动机进气歧管 单向阀 怠速提升控制 电磁阀（VSV） 怠速提升阀 怠速调 整螺钉 化油器节气门 真空 源螺塞 25 * 汽车加速断开器 汽车加速时（从低速到高速）或者汽车超车 加速，需要发动机功率来提供汽车加速所需 动力，此时便应该切断通向压缩机离合器的 电路，停止压缩机运行，汽车加速断开器便 能行使该功能。 26 * 6.2 汽车空调系统电路分析 6.2.1 汽车空调系统基本电路 1.电磁离合器控制电路 2.鼓风机控制电路 3.冷凝器/散热器风扇控制电路 6.2.2 汽车空调系统典型实例电路 1.桑塔纳汽车空调控制电路 2.夏利轿车空调控制系统电路 27 * 1.电磁离合器控制电路 汽车空调压缩机电磁离合器电路中主要有：A/C开关、制 冷剂高低压开关、制冷剂温度开关、冷却液温度开关、 压缩机过热开关等控制元件。压缩机是否正常工作由其 控制元件及其控制电路决定。 压缩机工作方式分为三种：手动空调压缩机控制、半自 动空调压缩机控制、全自动空调压缩机控制。 28 * 压缩机电磁离合器/鼓风机控制电路 温控器 压缩机 工作指示灯 冷凝器风扇电机 电磁 离合器 冷气 继电器 鼓 风 机 电 机 鼓风机 调速电阻 空调及鼓 风机开关 蓄电池 压力开关 水温 开关 接蓄电 池正极 手动空调压缩机控制 29 * 半自动空调压缩机控制 30 * 2.鼓风机控制电路 要使车内有个舒适的环境，除了控制车室温度，还应控 制送风量，即控制风机转速，以适应环境变化，满足驾驶员 和乘客的不同需求。 鼓风机调速一般通过改变线路中电阻来实现，根据控制 方法不同可分为以下三种形式： （1）手动鼓风机开关和调速电阻控制 （2）电控模块通过大功率晶体管控制 （3）晶体管与调整电阻器组合型 31 * 风机电阻 调速电阻 限温开关 32 * 晶体管与调速电阻组合 33 * 晶体管控制风机电路 点火开关 继电器 控制模块 鼓风机电机 晶体管 熔丝 鼓风机开关 蓄电池 熔丝 34 * 3冷凝器/散热器风扇控制电路 A/C开关和水温开关联合控制型 制冷剂压力开关与水温开关组合控制型 压力开关与电脑组合控制型 冷凝器/散热器风扇控制电路通常由A/C开关、冷却液温度开 关、制冷剂温度开关、制冷剂压力开关、继电器等元件组成 。 车型不同，则配置风扇的数量不同，控制线路设计方面差异 也很大，但其控制方式则大同小异，下面就一些较典型的冷 凝器散热风扇电路进行分析。 35 * A/C开关和水温开关联合控制型电路 低速继电器 高速继电器 冷却风扇电机 水温开关 蒸发器温度传感器 温度控制器 高压开关 低压开关 压缩机电磁离合器 限速电阻 A/C开关 发动机ECU 36 * 丰田 LS 400 冷却 风扇 系统 电路 图 37 * 压力开关与电脑组合控制冷却风扇 38 * 电控液力马达冷却风扇电路 39 * 6.2.2 汽车空调系统典型实例电路 桑塔纳汽车 空调控制电路 夏利轿车 空调控制电路 40 * 桑塔纳汽车空调控制电路 41 * 夏利轿车空调控制系统电路 42 * 6.3 自动控制ECU系统 1自动控制（ECU）空调控制面板 2自动控制（ECU）空调系统功能 3自动控制（ECU）空调组成 4自动控制（ECU）系统工作原理 43 * 自动控制空调控制面板 显示屏停止键 经济 模式 空调开关 除霜开关风门控 制开关 车外温 度显示按钮 鼓风机 开关 模式 转换 车室温 度设定 44 * 自动控制（ECU）空调系统功能 自动控制（ECU）空调系统不仅能按乘员的需要吹出最适宜温 度的风，而且可根据环境温度及行车时工况，自动调节风速、 风量，简化了操作过程，极大提高了舒适性。 自动控制（ECU）空调系统主要功能如下： （1）参数控制 （2）节能功能 （3）故障报警 （4）故障诊断存储 （5）显示主要有设定温度显示、室内温度显示、车外温度显 示、控制模式及工作模式显示等。 45 * 自动控制（ECU）空调组成 自动控制（ECU）空调系统主要由传感器、控制器（ECU） 、执行元件等。 此外还有温度开关、压力保护开关、模式开关等组成。 根据执行器不同可分为真空驱动型和电机驱动型。 46 * 真空驱动型自动空调控制系统（ECU控制） 压缩机 鼓风机 真空马达 进风门 蒸发器 加热器 风门 车内温度 传感器 日光传感器 ECU温度设定按钮冷却液温度传感器 环境温度传感器 47 * 电机驱动型自动空调控制系统 鼓风机蒸发器温度传感器加热器 车内温度传感器 日光传感器 环境温度传感器 ECU功率晶体管 压缩机 48 * 自动控制（ECU）系统工作原理 v