汽车空调的控制系统

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1、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6.316.1 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

2、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。 56.1.2 时间-温度

3、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。 66.1.3 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

4、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）96.1.4 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

5、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

6、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

7、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。 146.1.7 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

8、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 166.1.8 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176.1.9 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。18KD型压力控制器结构原理图微动开关低压调节盘低压

9、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196.1.10 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 216.1.11 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

10、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

11、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。 266.2 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271.电电磁离合器控制电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

12、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302.鼓风风机控制电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

13、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343冷凝器/散热热器风风扇控制电电路 v A/C开关和水温开关联合控制型 v 制冷剂压力开关与水温开关组合控制型 v 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

14、分析。 35A/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ECU36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396.2.2 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426.3 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 4

15、3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

16、）、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输入信号 v输出信号 v温度控制 v送风量控制 v风门位置控制 v修正控制 49复习思考题1.电子式温度控制器的感温元件是什么电阻？ 2.什么是负温度系数？ 3.日光传感器的安装位置？ 4.车内温度传感器与车外温度传感器采用的是什么温度系数 的热敏电阻？ 5.简述手动调节空调控制系统组成及工作原理。 6.简述半自动空调控制系统组成及工作原理。 7.简述全自动空调控制系统组成及工作原理。 8.真空控制的元件都有什么，电信号和真空控制信号是如何 转换的？ 9.自动空调系统送风控制与手动、半自动空调系统送风控制 有何