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1、第第6章章 汽车空调的控制系统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（自动控制（自动控制（ECUECU）空调系统）空调系统）空调系统）空调系统6.31汽车空调的控制系统6.1 汽车空调自动控制部件汽车空调自动控制部件 6.1.1 6.1.1 温度控制器温度控制器 温度控制器（简称温控器）是汽车空调的温度控制部件。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：在离合器控制的
2、制冷系统中，温度控制器有三种形式：热敏电热敏电阻式阻式双金属双金属片式片式波纹管波纹管式式2汽车空调的控制系统波纹管式温控器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波纹管式温控器一种热力机械式温一种热力机械式温控开关，它是将一控开关，它是将一根由毛细管连接的根由毛细管连接的温度传感器（感温温度传感器（感温包）安装在需要测包）安装在需要测温的部位，通常是温的部位，通常是插在蒸发器中间插在蒸发器中间。 3汽车空调的控制系统双金属片式温控器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
3、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。片上的触点为动触点，壳体上的触点为定触点。4汽车空调的控制系统热敏电阻式温控器工作原理图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热敏电阻式温控器装在蒸发控器装在蒸发器的出口用以器的出口用以检测蒸发器的检测蒸发器的出口温度，热出口温度，热敏电阻通过导敏电阻通过导线与晶体管电线与晶体管电子线路相连，子线路相连，由于温度
4、变化由于温度变化使热敏电阻的使热敏电阻的阻值发生变化，阻值发生变化，从而控制电路从而控制电路的接通或断开。的接通或断开。 5汽车空调的控制系统6.1.2 6.1.2 时间时间- -温度延时继电器温度延时继电器 6.1 汽车空调自动控制部件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，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过127 127 。功能如下：。功
5、能如下：A.A.切断压缩机离合器的电路，压缩机停止运行，使发动机负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。而保护了发动机和冷却系统的正常运行。B.B.在发动机第一次启动时，延迟空调压缩机启动在发动机第一次启动时，延迟空调压缩机启动0.50.51 min1 min，以使发动机运转稳定后再驱动空调系统。，以使发动机运转稳定后再驱动空调系统。 6汽车空调的控制系统6.1.3 6.1.3 制冷系统压力开关制冷系统压力开关 6.1 汽车空调自动控制部件汽车空调
6、自动控制部件 低压开关低压开关 保护压缩机在制冷保护压缩机在制冷剂泄漏、压力过低剂泄漏、压力过低情况下不空转，避情况下不空转，避免压缩机因缺乏润免压缩机因缺乏润滑油而损坏；同时滑油而损坏；同时也起到低温环境保也起到低温环境保护作用，以免增加护作用，以免增加不必要功耗。不必要功耗。高压开关高压开关高压开关是防止系高压开关是防止系统在异常高压下工统在异常高压下工作，保护系统不受作，保护系统不受损坏。损坏。三位压力开关三位压力开关 三位压力开关由三位压力开关由隔膜、碟形弹簧、隔膜、碟形弹簧、轴和接点组成。轴和接点组成。接点包括低压接接点包括低压接点、高压接点及点、高压接点及用于控制冷凝器用于控制冷凝
7、器风扇或发动机冷风扇或发动机冷却风扇的接点却风扇的接点。 7汽车空调的控制系统高低压组合开关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汽车空调的控制系统三位压力开关工作过程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汽车空调的控制系统6.1.4 6.1.4 过热开关及热力熔断器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，一般一种温度压力感应开关，一般安装在压缩机缸盖里面。当系安装在压缩机缸盖里面。当
8、系统处在正常情况下，膜片总成统处在正常情况下，膜片总成动触点离开接线柱，此开关保动触点离开接线柱，此开关保持常开；当系统因泄漏导致制持常开；当系统因泄漏导致制冷剂不足时，压缩机温度异常冷剂不足时，压缩机温度异常升高，感温管内气体膨胀并推升高，感温管内气体膨胀并推动膜片，膜片上动触点与接线动膜片，膜片上动触点与接线柱连接，过热开关闭合使压缩柱连接，过热开关闭合使压缩机停转，直至故障排除为止。机停转，直至故障排除为止。 6.1 汽车空调自动控制部件汽车空调自动控制部件 10汽车空调的控制系统热力熔断器工作原理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
9、热力熔断器是与过热开关热力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。当过热开关闭阻加热器组成。当过热开关闭合时，绕线式电阻加热器通电，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，使感应熔温度感应熔丝加热，使感应熔丝温度升高，直到把熔丝熔化，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，这样切断电磁离合器线圈电路，压缩机停止运转，保护压缩机压缩机停止运转，保护压缩机不因温度异常而损坏。不因温度异常而损坏。 6.1.4 6.1.4 过
10、热开关及热力熔断器过热开关及热力熔断器 11汽车空调的控制系统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 6.1.5 旁通电磁阀旁通电磁阀6.1 汽车空调自动控制部件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汽车空调的控制系统旁通电磁阀工作原理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，磁线圈断电，磁力消失，阀杆在回位弹簧力作用下
11、回位，阀杆下降，阀关闭。阀杆下降，阀关闭。 13汽车空调的控制系统阀体密封圈密封塞下弹簧座弹簧上弹簧座6.1.6 6.1.6 高压卸压阀高压卸压阀6.1 汽车空调自动控制部件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汽车空调的控制系统6.1.7 6.1.7 环境温度开关、冷却液过热开关及除霜开关环境温度开关、冷却液过热开关及除霜开关6.1 汽车空调自动控制部件汽车空调自动控制部件
12、环境温度开关环境温度开关 感测环境温度，感测环境温度，并根据设定的条并根据设定的条件切断电磁离合件切断电磁离合器线圈电流，使器线圈电流，使离合器分离，压离合器分离，压缩机停机。缩机停机。冷却液过热开关冷却液过热开关感测发动机冷却感测发动机冷却液温度，防止发液温度，防止发动机过热动机过热 。除霜开关除霜开关消除蒸发器外表消除蒸发器外表面的积霜面的积霜 。 15汽车空调的控制系统除霜开关工作原理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汽车空调的控制系统6.1.8 6.1.8 电子膨胀阀电子膨胀阀 6.1 汽车空调自动控制部件汽车空调自动控制部件 电子膨胀阀采用
13、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、控制和执行检测、控制和执行三部分组成。减速型减速型直动型直动型电动式电动式电磁式电磁式驱动方式驱动方式17汽车空调的控制系统6.1.9 6.1.9 客车空调系统压力控制器客车空调系统压力控制器 6.1 汽车空调自动控制部件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。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：大、中型客车空调中，压力控制器调整值：高压为高压为2.20-2.4
14、5 MPa2.20-2.45 MPa，低压为，低压为0.12-0.15 MPa0.12-0.15 MPa。18汽车空调的控制系统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汽车空调的控制系统6.1.10 6.1.10 独立式汽车空调发动机控制装置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汽车空调自动控制部件 油压油压油压油压控制器控制器控制器控制器在副发动机的润滑油压力低于某一设在副发动机的润滑油压力低于某一设定值时，停止副发
15、动机运行，保护副定值时，停止副发动机运行，保护副发动机免受损坏。发动机免受损坏。 水温水温水温水温开关开关开关开关感应发动机水温，防止发动机水温过感应发动机水温，防止发动机水温过高。高。 转速转速转速转速传感器传感器传感器传感器 在独立式汽车空调系统中，为了调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。动机的转速分三挡调节。 20汽车空调的控制系统副发动机转速控制装置副发动机转速控制装置 21汽车空调的控制系统6.1.11 6.1.11 汽车空调运行工况的控制装置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汽车
16、空调自动控制部件 怠速控制器怠速控制器 汽车加速断开器汽车加速断开器 22汽车空调的控制系统发动机怠速控制器有两种类型：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停止工作，减轻发动机负荷，稳定发动机的怠速性能；能；另一种是当发动机怠速并需要使用制冷系统时，发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，速提高，既能保证有足够的动力维持制冷系统工作，
17、又能保证自身正常运转。又能保证自身正常运转。 怠速控制器怠速控制器 23汽车空调的控制系统怠速继电器怠速继电器接电源-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。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汽车空调的控制系统怠速提升控制系统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汽车空调的控制系统汽车加速断开器汽车加速断开器 汽车加速时（从低速到高速）或者汽车
18、超车汽车加速时（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，汽车加速断开器便电路，停止压缩机运行，汽车加速断开器便能行使该功能。能行使该功能。 26汽车空调的控制系统6.2 汽车空调系统电路分析汽车空调系统电路分析 6.2.1 6.2.1 汽车空调系统基本电路汽车空调系统基本电路 1. 1.电磁离合器控制电路电磁离合器控制电路 2. 2.鼓风机控制电路鼓风机控制电路 3. 3.冷凝器冷凝器/ /散热器风扇控制电路散热器风扇控制电路6.2.2
19、 6.2.2 汽车空调系统典型实例电路汽车空调系统典型实例电路 1. 1.桑塔纳汽车空调控制电路桑塔纳汽车空调控制电路 2. 2.夏利轿车空调控制系统电路夏利轿车空调控制系统电路27汽车空调的控制系统1.电磁离合器控制磁离合器控制电路路汽车空调压缩机电磁离合器电路中主要有：汽车空调压缩机电磁离合器电路中主要有：A/CA/C开关、制开关、制冷剂高低压开关、制冷剂温度开关、冷却液温度开关、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过热开关等控制元件。压缩机是否正常工作由其。压缩机是否正常工作由其控制元件及其控制电路决定。控制元件及其控制电路决定。压缩机工作方式分
20、为三种：压缩机工作方式分为三种：手动空调压缩机控制、半自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动空调压缩机控制、全自动空调压缩机控制。 28汽车空调的控制系统压缩机电磁离合器压缩机电磁离合器/ /鼓风机控制电路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手动空调压缩机控制29汽车空调的控制系统半自动空调压缩机控制半自动空调压缩机控制30汽车空调的控制系统2.鼓鼓风机控制机控制电路路 要使车内有个舒适的环境，除了控制车室温度，还应控要使车内有个舒适的环境
21、，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。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：方法不同可分为以下三种形式：（1 1）手动鼓风机开关和调速电阻控制）手动鼓风机开关和调速电阻控制 （2 2）电控模块通过大功率晶体管控制）电控模块通过大功率晶体管控制 （3 3）晶体管与调整电阻器组合型）晶体管与调整电阻器组合型 31汽车空调的控制系统风机电阻调速电阻限温开关32汽车空调的控制系统晶体管与调
22、速电阻组合33汽车空调的控制系统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汽车空调的控制系统3冷凝器冷凝器/散散热器器风扇控制扇控制电路路 vA/CA/C开关和水温开关联合控制型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压力开关与电脑组合控制型 冷凝器冷凝器/ /散热器风扇控制电路通常由散热器风扇控制电路通常由A/CA/C开关、冷却液温度开开关、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。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，
23、则配置风扇的数量不同，控制线路设计方面差异车型不同，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。凝器散热风扇电路进行分析。 35汽车空调的控制系统A/C开关和水温开关联合控制型电路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汽车空调的控制系统丰丰田田LS400冷冷却却风风扇扇系系统统电电路路图图37汽车空调的控制系统压力开关与电脑组合控制冷却风扇压力开关
24、与电脑组合控制冷却风扇38汽车空调的控制系统电控液力马达冷却风扇电路电控液力马达冷却风扇电路39汽车空调的控制系统6.2.2 汽车空调系统典型实例电路汽车空调系统典型实例电路桑塔纳汽车桑塔纳汽车空调控制电路空调控制电路夏利轿车夏利轿车空调控制电路空调控制电路40汽车空调的控制系统桑塔纳汽车空调控制电路桑塔纳汽车空调控制电路41汽车空调的控制系统夏利轿车空调控制系统电路夏利轿车空调控制系统电路42汽车空调的控制系统6.3 自动控制自动控制ECU系统系统1 1自动控制（自动控制（ECUECU）空调控制面板）空调控制面板2 2自动控制（自动控制（ECUECU）空调系统功能）空调系统功能 3 3自动控
25、制（自动控制（ECUECU）空调组成）空调组成 4 4自动控制（自动控制（ECUECU）系统工作原理）系统工作原理 43汽车空调的控制系统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汽车空调的控制系统自动控制（自动控制（ECU）空调系统功能）空调系统功能自动控制（自动控制（ECU）空调系统不仅能按乘员的需要吹出最适宜温）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、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。风量，简化了
26、操作过程，极大提高了舒适性。自动控制（自动控制（ECU）空调系统主要功能如下：）空调系统主要功能如下：（1）参数控制）参数控制 （2）节能功能）节能功能（3）故障报警）故障报警（4）故障诊断存储）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）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。示、控制模式及工作模式显示等。 45汽车空调的控制系统自动控制（自动控制（ECU）空调组成）空调组成自动控制（自动控制（ECUECU）空调系统主要由传感器、控制器（）空调系统主要由传感器、控制器（ECUECU）、）、执行元件等。执行元件等。此外还有温度开关、
27、压力保护开关、模式开关等组成。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。根据执行器不同可分为真空驱动型和电机驱动型。 46汽车空调的控制系统真空驱动型自动空调控制系统（真空驱动型自动空调控制系统（ECU控制）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汽车空调的控制系统电机驱动型自动空调控制系统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汽车空调的控制系统自动控制（自动控制（ECU）系统工作
28、原理）系统工作原理v输入信号输入信号 v输出信号输出信号 v温度控制温度控制 v送风量控制送风量控制 v风门位置控制风门位置控制 v修正控制修正控制 49汽车空调的控制系统复习思考题复习思考题1.1.电子式温度控制器的感温元件是什么电阻？电子式温度控制器的感温元件是什么电阻？2.2.什么是负温度系数？什么是负温度系数？3.3.日光传感器的安装位置？日光传感器的安装位置？4.4.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？的热敏电阻？5.5.简述手动调节空调控制系统组成及工作原理。简述手动调节空调控制系统组成及工作原理。6.6.
29、简述半自动空调控制系统组成及工作原理。简述半自动空调控制系统组成及工作原理。7.7.简述全自动空调控制系统组成及工作原理。简述全自动空调控制系统组成及工作原理。8.8.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？转换的？9.9.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不同？有何不同？ 50汽车空调的控制系统新世纪新世纪高职高专高职高专高职高专高职高专汽车运用与维修类课程规划教材汽车运用与维修类课程规划教材汽车运用与维修类课程规划教材汽车运用与维修类课程规划教材大连理工大学出版社大连理工大学出版社大连理工大学出版社大连理工大学出版社51汽车空调的控制系统
