汽车空调构造与维修模块五 自动空调

模块五自动空调课题一自动空调的构造及原理课题二自动空调的输入元件课题三自动空调的执行元件任务目标课题一自动空调的构造及原理1.熟悉自动空调的结构组成2.熟悉自动空调的工作原理4.能够认知自动空调的电控元件3.熟悉自动空调的控制功能5.能够认识空调控制器各端子自动空调和手动空调的机械部分基本是一致的，它们的区别是在空调的控制系统。在掌握自动空调的结构组成、工作原理和控制功能等基础上，认知汽车自动空调系统的电控元件和空调控制器端子，为自动空调的输入元件和执行元件的检修作好准备工作。自动空调的结构组成及控制示意图任务分析要为自动空调的输入元件和执行元件的检修作好准备工作，需以下几个步骤：1熟悉自动空调的结构组成2熟悉自动空调的工作原理3熟悉自动空调的控制功能45自动空调的电控元件的认知空调控制器端子的认识一、自动空调的结构组成自动空调与手动空调的最大结构组成差别是在控制系统。自动空调电子控制系统主要由空调电控单元(ECU)、传感器和执行元件等三部分构成。1.传感器（1）车内及车外温度传感器它们都是负温度系数热敏电阻传感器，分别用来感受车内及车外温度。当温度发生变化时，热敏电阻的阻值改变，从而向空调电控单元ECU输送温度信号。（2）蒸发器温度传感器这种传感器用来检测通过蒸发器的空气温度或者蒸发器表面的温度变化，并依此来控制压缩机电磁离合器的结合或断开。（3）水温传感器水温传感器直接安装在热交换器底部的水道上，用来检测冷却水温度，产生的水温信号输送给电控单元(ECU)，控制低温时风机转速。（4）阳光传感器阳光传感器是一个光敏二极管，利用光电效应，把日光照射量变化转换为电流值变化的信号并输送给空调电控单元，用来调整空调吹出的风量与温度。一、自动空调的结构组成2.执行元件自动空调的执行元件一般包括控制伺服电动机、风机及压缩机电磁离合器等。有的汽车电控自动空调的执行机构由真空变换电磁阀、动力执行机构(又称真空膜盒)以及风量控制机构等组成。（1）进气控制伺服电动机。（2）空气混合伺服电动机。（3）出风模式控制伺服电动机。（4）最冷控制伺服电动机。一、自动空调的结构组成3.空调电控单元（ECU）空调控制器俗称空调电脑。控制器总成上的键是控制器的输入装置，控制器支配空气流至各风道的风门（气流混合门除外，它一般由伺服电动机操纵），控制器还接收来自车内温度和外界温度传感器的输入信号，根据来自传感器和控制器总成上各键的输入，输出控制压缩机电磁离合器的工作、暖风加热器热水阀工作、将模式门放到适当位置等信号。二、自动空调的工作原理自动空调利用传感器随时检测车内温度及车外环境温度的变化，并把检测到的信号输送给空调的电控制单元（ECU），ECU则按预先编制的程序对信号进行处理，并通过伺服电动机等执行元件，不断地对风机转速、出风温度、送风模式及压缩机工作情况等进行调节，从而使车内空气温度及流动状况，始终保持在驾驶员设定的水平上。电控自动空调系统还具备自诊断功能，以利于对电控元件及线路故障的检测。三、自动空调的控制功能1.温度控制TAO是车内温度保持在设定温度的必要风机出风口空气温度，是空调控制器根据输入信号（车内温度传感器、车外温度传感器、阳光传感器）和温度设定计算出来的。空调控制器参照这个TAO值对执行器进行控制。TAO值可由下面公式计算出：TAO=A×TSET-B×TR-C×TAM-D×TS+E式中：TSET—设定温度,TR—车内温度,TAM—车外温度,TS—太阳辐射强度,A至E—常数。然后空调控制器根据TAO值和蒸发器温度传感器信号，计算空气混合控制风挡的开度（SW）。式中：A、B、C—常数，TE—蒸发器温度传感器信号三、自动空调的控制功能1.温度控制（1）TAO和TE几乎相等时，SW接近于0。（2）SW为负值，TAO小于TE。（3）SW为正值时，TAO大于TE。温度控制系统图三、自动空调的控制功能2.鼓风机转速控制鼓风机转速与TAO信号值的关系3.气流方式控制气流控制方式三、自动空调的控制功能4.进气控制当用TEMP开关设定想要的温度时，根据输入信号（车内温度传感器、环境温度传感器和阳光传感器）和温度设定，空调ECU决定进气和至进气伺服电动机的输出信号；进气伺服电动机接到从ECU来的信号时，它开启或关闭风门，从而改变进气。当进气改变到想要的设定温度时，由进气门位置传感器检测到，并且ECU停止该伺服电动机工作。注意：如方式开关设定在DEF（除霜），则ECU迫使进气改变到FRS（引入新鲜空气）。当AUTO开关断开时：根据手动开关的位置，ECU调整进气。一、在实车上认知自动空调电控元件1.一汽-丰田花冠空调电控元件位置图11-压缩机和电磁离合器2-发动机室接线盒3-压力开关4-环境温度传感器5-冷凝器一、在实车上认知自动空调电控元件2.一汽-丰田花冠空调电控元件位置图21-仪表板接线盒2-日光传感器3-组合仪表4-车内温度传感器5-空调控制总成6-空调放大器7-发动机（和ECT）ECU一、在实车上认知自动空调电控元件3.一汽-丰田花冠空调电控元件位置图31-膨胀阀2-网状风挡伺服电动机3-蒸发器4-蒸发器温度传感器5-出风口风挡伺服电动机6-空气混合风挡控制伺服电动机7-加热器散热器8-风机电动机线性控制器9-风机电动机二、认知空调控制器端子一汽－丰田华冠自动空调控制器端子一、填空题1.自动空调和手动空调的部分基本是一致的，它们的区别是在空调的系统。2.自动空调电子控制系统主要由、和等三部分构成。二、名词解释TAO三、问答题1.自动空调的工作原理是什么？2.自动空调有哪些控制功能？任务目标1．熟悉自动空调输入元件的构造与工作原理2．掌握自动空调输入元件的检修方法课题二自动空调的输入元件自动空调系统的输入元件主要有车外温度传感器、车内温度传感器、蒸发器温度传感器、阳光传感器、水温传感器、空气质量传感器、烟雾传感器以及发动机电脑输入信号等。其常见的故障有传感器配线短路、断路、传感器失效等，出现故障后，该如何进行检修呢？任务分析要对自动空调输入元件进行检修，需以下几个步骤：1熟悉自动空调输入元件的构造与工作原理2根据故障现象对可疑输入元件进行检修一、车内温度传感器车内温度传感器的安装位置1-温度传感器栅格2-空调控制面板3-音响控制面板1.作用（1）确定混合门的位置，从而决定出风口的空气温度。（2）确定鼓风机的转速，从而决定车内的空气温度。（3）确定进气门的位置，从而影响车内空气的温度与新鲜度。（4）确定模式门的位置。一、车内温度传感器2.结构电动机型车内温度传感器的结构1-热敏电阻2-风扇3-电动机吸气型车内温度传感器的结构1-吸气器2-暖风装置控制板3-传感器4-吸气器5-热敏电阻一、车内温度传感器3.工作原理吸气器型车内温度传感器，有一根抽风管连接车内温度传感器与空调的管道，与空调管道连接处有文杜利效应装置，风机工作，空气快速流过就会产生负压。这样就有少量空气流过车内温度传感器。吸气型车内温度传感器的工作原理1-入口2-车内空气3-仪表板4-车内温度传感器5-吸气管6-喉管7-出口8-主气流电动机型车内温度传感器是电动机带动一个小风扇，风扇工作产生吸力，使车内空气流过传感器。自动空调系统所采用的车内温度传感器都采用负温度系数的热敏电阻，也就是热敏电阻随着温度的升高，电阻会减小；随着温度的降低，电阻会增大。二、车外温度传感器1.作用（1）确定混合门的位置。（2）确定鼓风机的转速，从而决定出风口的风量。（3）确定进气门的位置，从而影响车内空气的温度与新鲜度。（4）确定模式门的位置。（5）控制压缩机。2.结构车外温度传感器一般都安装在前保险杠内或水箱之前。车外温度传感器的结构1-车外温度传感器2-冷凝器3-热敏电阻4-树脂壳3.工作原理车外温度传感器的工作原理与车内温度传感器相同。三、蒸发器温度传感器1.作用一汽-丰田花冠汽车自动空调装有蒸发器温度传感器，有些自动空调没有装。蒸发器温度传感器用来测量蒸发器表面温度，修正混合门位置，控制压缩机，在蒸发器表面温度低于一定值时，使压缩机不工作，防止蒸发器表面结霜。注意：有些车型有两个蒸发器温度传感器，其中一个是用修正混合门位置，一个用来防止蒸发器结霜。2.结构蒸发器的热敏电阻一般安装在蒸发器传热片上，其结构如图所示。有的安装在蒸发器出风口位置，用来测量蒸发器出来的空气温度。3.工作原理蒸发器温度传感器中的热敏电阻工作原理与车内、车外温度传感器相同。蒸发器温度传感器1-冷气装置2-蒸发器3-蒸发器传感器四、水温传感器1.作用（1）测量热交换器芯温度，修正混合门的位置。（2）保护功能，防止发动机在高温状态时压缩机工作。（3）控制鼓风机，在水温低时，启动鼓风机的预热控制。2.结构汽车空调系统的水温传感器一般安装在暖风装置里面。3.工作原理自动空调系统采用的水温传感器都采用负温度系数的热敏电阻，也就是热敏电阻随着温度的升高，电阻会减小；随着温度的降低，电阻会增大。水温度传感器1-水温传感器2-暖风芯3-暖风装置五、阳光传感器1.作用阳光传感器也叫日光传感器、日照传感器等，用来检测照在传感器上的太阳光照强度，将光信号转变为电压或电流值送给空调控制器，用来修正混合门的位置与鼓风机的转速。2.结构它一般安装在仪表台的上面，靠近前挡风玻璃的底部，如图所示。3.工作原理阳光传感器中的光电二极管可检测出日光辐射变化，并将其变为电流信号传至空调控制器。它的特性如图所示。阳光传感器1-光电二极管2-阳光传感器阳光传感器的特性六、空气质量传感器1.作用空气质量传感器也称多功能传感器。其主要是测量空气中的水分、环境温度、外界空气污染程度（通过测量空气中的CO、CO2、N0X等含量），空调电脑采用以上的测量结果，去控制压缩机的工作与进气门的位置。2.结构其测量元件是一个混合氧传感器，它使用半导体技术（氧化锡SnO2）。空气质量传感器的精度因催化添加物铂铑的数量而增加。3.工作原理该传感器的工作原理类似于Lambda传感器，传感器的工作温度为350℃，其耗电大约为0.5W。空气质量传感器七、烟雾传感器1.作用控制鼓风机转速。2.工作原理烟雾传感器设置在后置空调装置内，当接通点火开关且空调处于AUTO方式，烟雾传感器开始检测烟雾，并将信号送给空调控制器，使后送风机电动机按低速运转。一、车内温度传感器的检修车内温度传感器与空调控制器连接电路图检查控制器端子1.检查空调控制器总成车内温度传感器连接器端子2.检查车内温度传感器热敏电阻3.检查车内温度传感器与控制器之间的配线连接器二、车外温度传感器的检修车外温度传感器电路图检查控制器端子1.检查空调控制器总成2.检查车外温度传感器热敏电阻车外温度传感器连接器端子3.检查车外温度传感器与控制器之间的配线连接器三、蒸发器温度传感器的检修蒸发器温度传感器与控制器连接电路图检查控制器端子1.检查空调控制器总成2.检查蒸发器温度传感器1号热敏电阻蒸发器温度传感器连接器端子3.检查蒸发器温度传感器与控制器之间的配线连接器蒸发器温度传感器特性四、水温传感器的检修1.检查诊断故障代码检查DTCP0115应不输出。如果不正常，则要检查发动机控制系统；如果正常，则进行下一步的检查。2.检查配线连接器拆下水温传感器的接头以及与空调控制器和发动机电控单元的连接插头，检测配线连接器是否断路或短路，如果断路或短路，修理或更换配线连接器；如果正常则检查并更换空调控制器。水温传感器与发动机控制单元及空调控制器的连接电路五、阳光传感器的检修1.检查空调控制器总成检查控制器端子阳光传感器与空调控制器的连接电路2.检查阳光传感器热敏电阻器阳光传感器连接器端子3.检查阳光传感器与控制器之间的配线连接器六、空气质量传感器的检修凌志LS400空气质量传感器与控制器线路连接图1.电压测试点火开关处于ON位置30秒后，VD3s=0.1-4.5V(10-35℃)。2.电阻测试拆下空气质量传感器接头，把传感器4号脚接蓄电池正极，1号脚搭铁，30s后测量传感器2号与3号脚，电阻应在5kΩ－1OOkΩ(10－35℃)。七、烟雾传感器的检修凌志LS400