项目五 任务一 认识自动空调的控制系统（课件）-高二《汽车空调系统检修》同步教学（中国铁道出版社）

项目五 汽车自动空调控制系统检修 任务一 认识自动空调的控制系统 学习目标 （1）掌握自动空调的组成和工作过程。 （2）掌握自动空调常用传感器、执行器的结构和工作原理。 （3）会用检测工具检测传感器、执行器等器件。 相关知识 一、自动空调控制系统的组成 自动空调控制系统主要由传感器、控制器和执行器三部分组成，如图5-1所示。 任务一 认识自动空调的控制系统 图5-1 自动空调控制系统基本组成 （一）传感器 传感器的作用是向控制器传送控制所需的信号。其种类主要包括车内温度传感器、车外环境温度传感器、光照传感器、蒸发器温度传感器、水温传感器、A/C压力传感器以及翻板位置传感器等，其中发动机水温信号是经发动机控制器传送给空调控制单元。 传感器信号有4种： （1）驾驶人面板设定的温度信号和功能选择信号。 （2）车室内温度传感器、车外环境温度传感器、阳光辐射温度传感器等各种传感器输入的信号。 （3）进气风门、空气混合风门的位置反馈信号。 （4）保护压缩机（压力传感器、锁止传感器、发动机功率保护装置等）等空调系统装置信号。 任务一 认识自动空调的控制系统 （二）控制器 控制器分为两种类型：一种采用IC（集成电路）控制的自动空调器，称为“放大器控制型自动空调器”；另一种采用微处理器控制的空调器，则称为“微计算机控制型自动空调器”。这些控制器也经常被称为“系统放大器”“自动空调器放大器”或“空调器ECU（电子控制单元）”。 空调ECU与操纵面板制成一体，对输入的各种信号进行计算、分析、比较后发出指令，接通所需的电路并指令伺服电动机转动，按照功能选择键的输入指令，打开所需的出风口风门、调节出风温度；按照输入的预设温度，控制温度风门的位置；按照输入气源门的空气来源，指令气源门电动伺服电动机工作等。 任务一 认识自动空调的控制系统 任务一 认识自动空调的控制系统 （三）执行器 汽车空调自动控制系统的执行器，主要是对风机电动机、压缩机、风门伺服电动机等动作部件进行控制。执行器的作用是执行空调ECU所发出的指令，调节车内温度、空气流速和通风模式等。由于在系统中，这些部件的工况与手动空调完全不同，所以采用了先进的控制理论和控制方法。 1．进风伺服电动机 2．空气混合伺服电动机 3．送风方式控制伺服电动机 4．设置鼓风机转速 5．电磁离合器 二、自动空调控制系统的工作过程 自动空调控制系统由控制面板设置温度，通过AUTO触发。系统首先通过空调ECU计算出需送风温度，并根据各传感器、设定的温度、功能选择来控制空气混合门的位置、鼓风机转速、气流挡板和压缩机工作状态等。执行器主要包括控制伺服电动机、风机及压缩机磁吸等。汽车空调中各种挡风板的位置如图5-2所示。 图5-2 各种挡风板（风门）位置 l—除霜风口挡风板；2—风口挡风板；3—取暖挡风板；4—取暖器芯；5—空气混合挡风板；6—进风挡风板； 7—风机电动机；8—蒸发器；9—最冷控制挡风板；10—中央风口挡风板；l1—后风口挡风板 任务一 认识自动空调的控制系统 （一）温度控制 温度控制的目的是为了使车内空气温度达到车内人员设定温度的要求，并保持稳定。当驾驶人进行温度控制时，空调电控单元首先根据设置的温度及各传感器输送的信号计算出所需的出风温度，并控制空气混合伺服电动机连杆顺时针或逆时针转动，改变空气混合挡风板的开启角度，从而改变冷、暖空气的混合比例，调节风温至与计算值相符。自动空调温度控制系统如图5-3所示。 图5-3 自动空调温度控制系统结构图 任务一 认识自动空调的控制系统 1．空气混合伺服电动机 混合风门安装在进气风道中，可实现鼓风机送进的空气加热或降温，或是按一定比例进行加热和降温，从而控制送风温度。由图5-3可知，混合挡风板开度的调整由控制空气混合伺服电动机连杆顺时针或逆时针转动来实现。空气混合伺服电动机的外形如图5-4（a）所示，内部电路如图5-4（b）所示。空气混合伺服电动机内部电位器的作用是向空调ECU输送空气混合挡风板的位置信号 任务一 认识自动空调的控制系统 图5-4 空气混合伺服电动机 空气混合伺服电动机与空调控制器ECU的连接如图5-5所示。 任务一 认识自动空调的控制系统 图5-5 温度控制系统的运行过程 2．温度控制过程 （l）计算所需送风温度：空调控制器ECU根据驾驶人设定温度及车内温度传感器、车外环境温度传感器、光照传感器传送的数据，按式6-1计算所需的送风温度T0。 T0=aTS+bTR+cTA+dTB+e （6-1） 式中，TS为驾驶人设定的温度（℃）；TR为车内温度（℃）；TA为车外环境温度（℃）；TB为光照传感器输送数据；a、b、c、d、e是系数。 空调ECU根据T0值，向伺服电动机等执行元件发出控制信号，实现各种控制功能。但是当