别克君威组成及其论文.doc

别克组成及其原理目 录1 别克君威自动空调系统11.1 别克君威自动空调系统简介11.2别克君威自动空调控制系统的组成11.2.1元器件的工作原理11.3自动空调系统21.3.1 空气分配系统说明21.3.2 加热器芯说明41.3.3 鼓风机马达说明51.3.4 空调压缩机操作51.3.5 冷凝器说明51.4 操作系统62 空调电路分析与主要部件的工作原理82.1 鼓风机控制82.2 传感器电路112.3 空调机控制电路122.4 温度执行器电路122.5 真空电磁阀控制电路132.6 后窗除霜电路143 别克君威的故障诊断以及检修15常见故障案例：空调压缩机不吸合故障维修15结论18致谢20参考文献211别克君威1.1 别克君威自动空调系统简介空调系统一般具有下列特性：空气干爽、舒适宜人、电动通风挡风玻璃除霜、侧窗除霜等；别克君威作为新一代的汽车，这些自然也是包含其中的。但是，别克君威自动空调系统能够更好的为车内乘客提供舒适的驾驶环境和乘车体验。并且它还具有通过系统执行冷却、干燥、暖风和循环来控制进入乘客室的空气，老保证不论车辆外部天气状况如何都可以给乘客室提供舒适的乘坐环境1.2别克君威自动空调控制系统的组成别克君威轿车的空调系统包括制冷、采暖和空气分配三个子系统，由空调系统控制模块进行调节，以使车辆内部温度、湿度适宜。制冷子系统只要由压缩机、冷凝器、节流管、储液罐、制冷剂、制冷剂管路及电子控制部分组成，采暖子系统只要由暖风加热器（暖风水箱）、暖风水管组成，热源来自发动机冷却液。空气分配子系统只要由鼓风机、空气通道、空气调节阀门、真空及电子控制机构等组成。但是对装备自动空调系统的车辆而言制冷加热器和空气分配系统的大部分特性是很独特的。1.2.1元器件的工作原理自动空调控制系统的传感器一般有车厢内温度传感器、车厢外温度传感器、蒸发器温度传感器、太阳能传感器、水温传感器等。各个传感器将温度信息反馈到ECU，ECU通过“混合风档”的冷暖风比例而控制空气流的温度，例如当温度过低时ECU指令冷气流经加热芯升温，当温度过高时则增大冷气，当车厢内温度达到预定值时，ECU会发出指令停止“混合风档”伺服电动机运转。同时，ECU还通过“方式风档”伺服电动机控制气流流向，确定出风口的吹风角度。 车厢内温度传感器：车内温度传感器吸入车内空气，以确定乘客舱的平均气温。车厢外温度传感器：又叫环境温传感器，车外温度传感器通常密封在一个注树脂壳内，以防止受潮和避免对温度的突然变化作出反应，适度的惰性使其能准确地检测到车外的平均温度。蒸发器温度传感器：蒸发器温度传感器检测通过蒸发器的空气的温度。在采用热敏电阻型除霜设备的空调器中，蒸发器通常安装有两个热敏电阻：一个用于除霜设备，一个用于蒸发器温度传感器。太阳能传感器：一般采用光电二极管，它能检测太阳热辐射的变化，并将太阳辐射能转换为电流的变化，送入微处理器。水温传感器：位于发动机出水口，它将冷却水温度反馈至ECU，当水温过高时ECU能够断开压缩机离合器而保护发动机，同时也使ECU依据水温控制冷却水通往加热芯的阀门。1.3自动空调系统自动空调系统能够执行下列功能：暖风、通风和空调。该空调系统由真空系统和电子电路控制，电子电路和真空电路都可确定进气和排气的位置。电子电路也控制这些功能：模式操作、空调压缩机离合器操作、风扇操作、排气温度。其中，驾驶员还可以从空调控制头选择车内温度、风扇转速和八种不同操作磨蚀中的一种功能。而这八种模式中的一种是全自动模式，在这种全自动模式下。系统确定进气、排气位置、风扇转速和排气温度条件。而系统从由驾驶员或乘客选定的温度以及有系统的网络传感器提供的任何信息中来确定上述状态的执行。1.3.1 空气分配系统说明真空装置调节和控制系统中的气流。控制器上的各种位置，可使模式阀通过风道混合或引入冷风、热风和外部空气。通过空调系统气流的每种模式如下所述：（1）关闭（OFF）所有的出口只有轻微的气流排出（2）最大（MAX）再循环气流通过仪表板出口（3）正常空调系统外部空气通过仪表板出口，如图1-1所示。图1 -1通风（VENT）外部空气通过仪表板出口，压缩机不工作。图1-2混合流动，外部空气通过下列出口：仪表板出口，地板出口。图1-3 加热器大部分空气通过地板出口，少量气流经由除霜风道风道和出风口由风道系统和出风口将空气输送到乘客室。风道和风口中堵塞会使空气输出较差。检查下列气道是否堵塞，例如树叶或脏物： 除霜器风道； 加热器风道； 空调风道； 通风风道；侧面车窗除雾器。图1-4 除霜（DEFOG）（等量空气通过地板出口和除霜出口）图1-5 除霜（DEFOG）（大部分空气通过除霜出口，少量气流经由地板出口）1.3.2 加热器芯说明加热器芯是加热器系统的主要部件。加热器芯位于加热器和蒸发器模块内。每当发动机运转时，发动机冷却液就从发动机被泵入加热器芯。加热器芯将来自发动机冷却液的热量传输给流经加热器芯的空气。加热器芯有特有的入口和出口管。维修加热器芯或加热器软管前，应标注加热器软管的位置。温度控制装置由挠性控制拉线连接至温度控制阀。以逆时针方向将温度控制装置转至最冷位置时，温度控制阀触及进入加热器芯的空气。产生下列作用：（1）来自蒸发器的全部气流旁通至加热器芯。（2）不产生热量传递。将温度控制装置从最冷位置移开时，温度控制阀开始引导空气进入加热器芯。该项作用允许空气流经加热器芯。温度控制装置越向顺时针方向转，就有越多的空气被导向流经加热器芯。当大多数气流以这种方式加热时，排出的空气就较热。因为加热的和未加热的气流在加热器芯外彻底混合，排出的空气较热。当您将温度控制杆逆时针旋转至最HOT(热)位置时，温度阀门将通道堵塞，使空气绕过加热器芯。该操作使所有气流通过加热器芯。1.3.3 鼓风机马达说明鼓风机由下列部件组成：（1）永磁型马达（2）鼠笼式风扇鼓风机在不同转速下运转。转速的变化取决于由鼓风机马达转速控制装置所控制的鼓风机马达电阻。1.3.4 空调压缩机操作不要敲打撞击、跌落或倒置压缩机。如压缩机被弄翻或倒置，用手转动压缩机离合器5-6次，使落入气缸内的油散布开。气缸内有油时，突然转动会造成阀门损坏并影响使用寿命。1.3.5 冷凝器说明从空调压缩机出来的高压、高温制冷剂蒸汽流入冷凝器。冷凝器由允许高压、高温制冷剂蒸汽进行快速热传递的铝管和冷却翅片制成。冷却翅片通过散热把高压、高温制冷剂蒸汽凝结成高压、中温液体。1.4 操作系统别克君威采用C68型全自动空调系统，其控制面板如图1-6所示。图1-6 自动空调控制面板图1-温度控制 2-自动控制 3-关闭 4-空调机 5-内循环控制 6-前部除霜 7-后除霜 8-鼓风机转速 9-出风模式（1）温度控制：每按一次向上的箭头，温度上升0.5，每按一次向下的箭头，温度下降0.5。温度设定范围是16-32。空调自动控制“AUTO”起作用的温度范围是17-31。当温度设置为32时，系统锁定于完全加热，提高风扇转速且吹向地板；当温度设置为16时，系统锁定于完全制冷。提高风扇转速且吹向仪表板出口，处于内循环状态。（2）自动控制：按下“AUTO”键时，系统处于自动控制状态，自动选择最佳风扇转速和气流模式，自动控制空调是否工作；自动控制起作用时选择温度的范围是17-31。当外界温度低于4时，空调机将停止工作。 （3）关闭：按下“OFF”键，自动空调系统关闭，此键上的指示灯点亮。（4）空调机：该键控制空调压缩机的接通与关闭。压缩机接通时，该键上的指示灯点亮。在“AUTO”模式，只要按动此键则系统转为手动模式，在前除霜模式时，只要外界温度高于4，空调机就会自动吸合，此时如果再按下空调按钮，指示灯闪烁2次后仍点亮。（5）内循环控制：用于选择气流的内、外循环方式，在以下模式下此键不起作用。如果在禁止该功能时按下此键，指示灯闪烁3次后关闭。除霜（挡风玻璃、地面模式）：在此模式下，气流一半流向地板；一半流向除霜和侧窗出口，在环境温度低于4时，空调机自动吸合。前部除霜：这种模式下系统自动处于循环（6）前部除霜：在此模式下，气流大部分从除霜器风口吹出，一部分空气也从地板和侧车窗风口吹出，在外界温度高于4时，空调机自动工作（7）后除霜：按下此键时：后挡风玻璃加热隔膜开始工作，15分钟后会断开；如果再次按下此键，它会接通8分钟，如果在此时间内再按一下则断开。（8）鼓风机转速：用于调节鼓风机风扇的转速（9）出风模式选择：用于选择不同的气流方向。另外，在别克君威轿车的后座前部还有一个鼓风机开关，它用于控制鼓风机的转速，如图1-7。图1-7 鼓风机开关2 空调电路分析与主要部件的工作原理2.1 鼓风机控制鼓风机控制电路如图2-1所示，图中有关部件的作用是：图2-1 鼓风机控制电路（1）鼓风机电机控制模块如图2-2所示，它位于鼓风机壳体上。外部连接线：A为接地端；B为12V供电端；C为鼓风机转速控制信号输入端。鼓风机连线中：A端为转速控制端，其转速有HAVC控制器C11端决定；B端为12V供电端。该调速器为电子调速，HVAC控制器C11端输出不同占空比的脉宽调制信号（PWM），控制模块根据收到的不同脉宽的PWM信号来控制鼓风机两端的压差，从而调节鼓风机的转速。在鼓风机不同转速档位下，测量HVAC的C11脚PWM和平均电压，如表1所示。图2-2鼓风机电机控制模块 表1档位PWM（%）电压1164.32343.63482.94622.35751.7（2）HVAC控制器如图2-3所示，接收控制指令，并根据各传感器信号，经计算分析后，控制各执行部件的动作，完成全自动空调的控制。图2-3 HVAC控制器（3）串行数据线如图2-4所示，C68空调通过串行数据线与动力系统控制模块（PCM）和数据诊断插头（DLC）通讯。PCM将发动机温度、节气门位置、发动机转速、车速、空调压力等信号通过数据总线传至HVAC控制器，同时HVAC将空调请求等信号通过数据线传至PCM。图2-4串行数据线2.2 传感器电路（1）内部空气温度传感器如图2-5所示，在转向柱右边仪表上有一些孔洞，在里面装有车内温度传感器，它是一个负温度系数（NTC）热敏电阻，用以感知车内温度。不要盖住这些孔洞，否则系统将不能正常工作。图2-5内部空气温度传感器（2）外部环境空气温度传感器如图2-6所示，位于前保险杆下面的前格栅处，它是负温度系数（NTC）热敏电阻，用以感知车外环境温度。图2-6 外部环境空气温度传感器（3）阳光载荷传感器位于仪表台中间部位的顶部、前挡风玻璃下面。它是一个光敏二极管，可以测量阳光照射到车辆所产生的热量，并把信号传给HVAC控制器。不要用物品将它盖住，否则传感器不能提供准确的阳光载荷参数。2.3 空调机控制电路空调机控制电路,HVAC控制器将操作信息通过二级数据总线传至动力系统控制模块PCM的58/C1脚，PCM经分析如果认为需接通空调机，则其39/C2脚接地，空调继电器工作，触电闭合，空调机电磁离合器吸合，空调机工作。2.4 温度执行器电路温度执行器电路如图2-7所示。图2-7温度执行器电路温度执行器实际上是一个带有位置反馈的电机，外部有5根连线，内部可分为两部分：一是电机，其5脚为12V供电端，7脚接地，6脚是电机转动控制信号端：二是位置传感器；10脚是5V供电端，7脚接地，9脚是位置信号端。下面分析HVAC对电动执行器的控制过程：C7脚：电机转动控制端，输出电压为5V时，电机向热方向旋转；输出电压为0V时，电机向冷方向旋转；输出2.5V时电机停止旋转。C8脚：电机位置信号反馈端，最热位置状态时约3.86V；最冷位置状态时约0.23V；因电机可以停止在任何位置，所以停止时信号电压可在两者之间不确定。由以上分析可知，如果C10的5V输出端断开，则反馈信号恒为0V，即为冷状态，则HVAC将向热方向调节电机，这时空调恒出热风。同理，如果C8脚断开，将会出现与C10脚断开相同的结果。如果C7脚断开，则电机收到一个0V控制信号，将向冷状态旋转，这时系统恒出冷风。2.5 真空电磁阀控制电路真空电磁阀控制电路如图2-8所示。图2-8真空电磁阀控制电路 电磁阀是否工作受HVAC控制，HVAC根据接收到的操作信号控制电磁阀工作。电磁阀工作时，电磁阀工作时，接通相应的真空管路，真空作用于作动器，作动器拉动风门转动，从而控制了相应的空气流动。2.6 后窗除霜电路后窗除霜控制电路如图2-9所示当按一次后窗除霜开关时，HVAC的D15脚接地15分钟，后窗除霜继电器工作，后窗除霜电加热丝通电工作。图2-9 后窗除霜电路3 别克君威的故障诊断以及检修常见故障案例：空调压缩机不吸合故障维修（1）故障现象一辆2002年款别克GS轿车，空调系统控制方式为CJ2，行驶里程8.1万km。打开空调时，空调压缩机离合器不吸合。 （2）故障检修首先进行基本检查。检查空调系统熔丝，没有熔断且安装可靠。用TECH2检查动力系统控制单元PCM和空调控制模块HVAC，没有故障码存储。用TECH2控制空调压缩机，压缩机离合器能够立即吸合，工作一段时间后，空调出风口的温度也基本正常。从以上检查可以看出，空调系统的制冷功能没有问题，于是将重点放在了空调压缩机离合器无法吸合的检查上。空调压缩机离合器吸合需要满足以下条件：节气门开度90%，发动机转速4700r/min，发动机水温124，285kPa空调压力(ACP)4。空调控制模块HVAC通过 Class2数据线发送空调请求信号给动力系统控制单元PCM，如果连接在Class2上的控制单元出现故障，PCM中均会存储相应的故障码。因为该车的 PCM中没有存储故障码，所以应该先重点检查空调压力传感器和车外温度传感器。在不起动发动机的情况下，用TECH2观察数据流中的空调压力为 510kPa，空调压力传感器信号电压为1V，连接空调歧管压力表，压力表显示的数值与TECH2中显示的压力值一致，压力值符合压缩机离合器吸合的条件。用TECH2观察数据流中的车外温度数值，显示为-38，观察空调面板显示屏上显示的车外温度也是-38，这是不正常的。找到车外温度传感器电路图，测量车外温度传感器在510时的电阻值为12k，符合标准，测量传感器线束插头的A脚和B脚，电压为5V，这些数据均正常。完成上面的检查后，导致车外温度数值异常的可能性只剩下与车外温度传感器相关的线路以及空调控制模块和相关线路。正常情况下，当车外温度传感器出现短路或断路故障时，将设置故障码，空调控制单元使用9作为车外温度的替代值，允许空调继续工作。当车内温度传感器出现短路或者断路时，空调控制单元使用24做为车外温度的替代值，允许空调继续工作。当空调控制面板显示车外温度为-38时，说明车外温度传感器的线路并没有断路，而是阻值过大。断开车外温度传感器的线束插头，按动空调开关，压缩机离合器仍然不吸合。用TECH2观察数据流中的室外温度数值，仍然显示 -38，这说明室外温度传感器插头之前的线路有问题。从车外温度传感器的电路图上可以看出，传感器的线路上带有1个线束插头C120，该插头位于蓄电池的旁边。拆下蓄电池后，发现插头C120已经被从蓄电池流出的电解液腐蚀得“面目全非”，看来问题就在于此。插头C120损坏后，导致车外温度传感器的线路阻值增大，这相当于车外温度降低，于是PCM误认为车外温度过低，禁止空调压缩机工作。（3）故障排除更换插头C120后，打开空调开关时空调压缩机离合器能够正常吸合和断开，但是空调面板显示屏上显示的车外温度仍然是-38。从维修手册中可知，只有在以下条件出现时，空调面板显示屏上显示的温度才会发生变化。(1)车辆以32km/h的速度行驶约0.5分钟后，显示值刷新一次。 (2)车辆以72km/h的速度行驶约1分钟后，显示值刷新一次。(3)如果室外温度下降，则空调面板显示屏上的显示值会即时更新。(4)如果车辆使用超过3h，当车辆起动后，空调面板显示屏上将显示当前环境温度。(5)如果车辆使用少于3h，当车辆起动后，空调面板显示屏