7.1.5汽车空调控制系统(课件）-高二《汽车电气设备与维修》同步教学（北京理工大学出版社）

项目7 汽车空调系统 五、汽车空调控制系统 为了保证空调系统正常工作，车内能维持所需的舒适性条件，空调系统中设有一系列控制元件和执行机构，即空调控制系统。通过控制压缩机的工作实现温度控制与系统的保护，通过对鼓风机的转速控制调节制冷负荷。 （一）蒸发器温度控制 蒸发器温度控制的目的是防止蒸发器结霜。如果蒸发器的温度低于0℃，凝结在蒸发器表面的水分就会结霜或结冰，严重时将会堵塞蒸发器的空气通路，导致系统制冷效果大大降低。为了避免这种情况的发生，就必须控制蒸发器的温度在0℃以上。通过控制蒸发器的压力和控制压缩机的运转来实现。 1 项目7 汽车空调系统 1．蒸发压力调节器 根据制冷剂特性，只要制冷剂的压力高于某一数值，其温度就不会低于0℃（R134a制冷剂的压力为0.18MPa），因此只要将蒸发器出口的压力控制在一定的数值，就可以防止蒸发器表面结霜或结冰。蒸发器压力调节器可以根据制冷负荷的大小调节蒸发器出口处的压力，确保蒸发器出口的压力使制冷剂不低于0℃。蒸发器压力调节器安装在蒸发器出口至压缩机的入口管中，如图7-40所示。 1 项目7 汽车空调系统 1 项目7 汽车空调系统 蒸发器压力调节器主要由金属波纹管、活塞、弹簧等组成。在管路中形成了一个可调节制冷剂流量的阀门。当制冷负荷减小时，蒸发器出口处制冷剂的压力就会降低，作用在活塞上向左的力减小，此力小于金属波纹管内弹簧向右的力，使活塞向左移动，阀门开度减小，制冷剂的流量也随之减小，并使蒸发器出口处的压力升高。反之，负荷增大时，活塞可向右移动，阀门开度增在，增加制冷剂的流量，以适应制冷负荷的需要。 1 项目7 汽车空调系统 2．热敏电阻 热敏电阻安装在蒸发器的表面，当蒸发器表面的温度低于某一设定值时，热敏电阻的阻值变化，向空调ECU输送低温信号，空调ECU控制继电器切断压缩机电磁离合器电路，使压缩机停转，控制蒸发器温度不低于0℃。如图7-41所示为用热敏电阻控制的蒸发器温度控制电路。 1 项目7 汽车空调系统 1 项目7 汽车空调系统 （二）散热风扇控制 1．空调模块控制式 如图7-42所示为典型的大众车系散热风扇控制电路。散热风扇分为左右两个，散热风扇内部附加一个电阻，因而具有高低挡供选择，风扇与电阻串联时为低速挡，电流直接通过风扇电动机则为高速挡。 1 项目7 汽车空调系统 2．发动机ECU控制式 如图7-43所示，采用发动机ECU接通不同继电器的方式控制散热风扇运转。当发动机冷却液温度达到95℃或开启空调系统（发动机ECU收到空调请求信号）时，发动机ECU给３号风扇继电器通电，电流经保险丝→3号风扇继电器触点→冷凝器风扇→2号风扇继电器触点3→2号风扇继电器触点4→散热器风扇→搭铁，此时冷凝器风扇与散热器风扇串联，以低速散热；当发动机冷却液温度达到105℃或制冷管路上的中压开关闭合（如制冷剂压力为1700kPa，达到预设的制冷剂压力）时，发动机ECU使所有风扇继电器工作，冷凝器风扇与散热器风扇并联，各自独立通电，风扇高速运转。 1 项目7 汽车空调系统 1 项目7 汽车空调系统 3．制冷循环压力控制 空调系统中如果出现压力异常，将造成系统的损坏。如果压力过低，说明制冷剂量过少。若系统在继续运行，将造成润滑油不能随制冷剂一起循环，压缩机会缺油而损坏。如果由于制冷剂量大或冷凝器冷却不良造成系统压力过高，有可能造成系统部件损坏。因此，在空调制冷系统工作时，必须对系统压力进行监测，防止出现上述两种情况。为此，在系统的高压管路中安装压力开关，即低压开关、高压开关和组合压力开关，当压力开关检测到系统压力异常时，向系统ECU输送信号，ECU控制电磁离合器继电器断电，压缩机停止工作。压力开关的控制电路如图7-44所示。 1 项目7 汽车空调系统 图7-44 压力开关控制电路 1-蒸发器；2-膨胀阀；3-压力开关；4-储液干燥器；5-冷凝器；6-压缩机；7-电磁离合器继电器；8-空调ECU 1 项目7 汽车空调系统 4．发动机怠速控制 发动机在怠速运转时将影响空调系统的正常工作。一方面压缩机转速过低，造成制冷量严重不足；另一方面对于小排量发动机来说，怠速时发动机功率较小，不足以带动制冷压缩机。同时，由于发动机转速过低，冷却风扇的风压和风量均不充足，使得发动机和冷凝器散热受到影响。冷凝器温度和冷凝压力异常升高后，压缩机功耗迅速增大。这样，一是增加了发动机在怠速时的负荷，导致工作不稳定，甚至熄火；二是会引起电磁离合器打滑或传动皮带损坏。因此，在空调系统中设置有发动机怠速控制装置。怠速控制装置有被动式控制和主动式控制两种类型，目前的主流方式是主动式控制。 1 项目7 汽车空调系统 主动式控制在发动机怠速运转时，加大油门，以增加发动机的输出功率，并使发动机转速稍有提高，达到带负荷的低速稳定运转的目的。如