1、任务一任务一 自动调节汽车空调控制系自动调节汽车空调控制系统统学习目标学习目标掌握主要功能部件的作用。掌握主要功能部件的作用。熟悉放大器控制型的构造与原理。熟悉放大器控制型的构造与原理。认识自动控制系统概要。认识自动控制系统概要。熟悉温度控制的原理。熟悉温度控制的原理。【设疑和引入】【设疑和引入】自动空调器检测车内温度和车外温度、太阳自动空调器检测车内温度和车外温度、太阳辐射等，根据驾驶员所设置的温度，空调器辐射等，根据驾驶员所设置的温度，空调器ECU根据预先编制程序的标准，识别这些信号，从而根据预先编制程序的标准，识别这些信号，从而独立地控制一个或多个执行器。独立地控制一个或多个执行器。自动
2、调节鼓风机空气温度和鼓风机转速，从自动调节鼓风机空气温度和鼓风机转速，从而将车内温度保持在设置温度。而将车内温度保持在设置温度。【基础知识】【基础知识】一、自动空调器的主要功能部件一、自动空调器的主要功能部件1传感器传感器 自动空调器中使用下列半导体型传自动空调器中使用下列半导体型传感器。感器。l采用热敏电阻的传感器，将温度变化作采用热敏电阻的传感器，将温度变化作为电阻变化输入至控制器，其电阻和温为电阻变化输入至控制器，其电阻和温度的关系，如图度的关系，如图5-1-2所示。所示。图图5-1-1 自动空调系统简图自动空调系统简图蒸发器蒸发器 暖风芯暖风芯 图图5-1-2 热敏电阻和温度关系图热敏
3、电阻和温度关系图 l车内气温传感器车内气温传感器l车外气温传感器车外气温传感器l蒸发器传感器蒸发器传感器l水温传感器水温传感器 l太阳能传感器太阳能传感器（1）车内气温传感器（车内传感器，室）车内气温传感器（车内传感器，室温传感器）。车内气温传感器吸入车内温传感器）。车内气温传感器吸入车内空气，以确定乘客舱的平均气温。空气，以确定乘客舱的平均气温。采用电动机型车内气温传感器（采采用电动机型车内气温传感器（采用电动机吸入空气），如图用电动机吸入空气），如图5-1-3，现在，现在则普遍采用气流通过暖气装置的吸气器则普遍采用气流通过暖气装置的吸气器型，如图型，如图5-1-4和图和图5-1-5所示。所
4、示。图图5-1-3 电动机型气温传感器电动机型气温传感器 图图5-1-4 吸气器型气温传感器吸气器型气温传感器 图图5-1-5 吸气器型气温传感器吸气器型气温传感器 （2）车外气温传感器（车外空气传感器，车外）车外气温传感器（车外空气传感器，车外温度传感器）。温度传感器）。（3）蒸发器传感器。蒸发器传感器检测通过蒸）蒸发器传感器。蒸发器传感器检测通过蒸发器的空气的温度，如图发器的空气的温度，如图5-1-7（a）所示。）所示。图图5-1-6 车外气温传感器车外气温传感器 图图5-1-7 蒸发器传感器的安装蒸发器传感器的安装 （4）水温传感器。水温传感器检测发动）水温传感器。水温传感器检测发动机冷
5、却液的温度，如图机冷却液的温度，如图5-1-8所示。所示。（5）太阳能传感器。太阳能传感器检测）太阳能传感器。太阳能传感器检测太阳辐射的变化，它采用光电二极管，太阳辐射的变化，它采用光电二极管，将太阳能辐射变化变为电流变化输入至将太阳能辐射变化变为电流变化输入至控制器。控制器。图图5-1-8 水温传感器水温传感器 图图5-1-9 太阳能传感器的安装太阳能传感器的安装 控制器分为两种类型：一种采用集控制器分为两种类型：一种采用集成电路，另一种采用微电脑。成电路，另一种采用微电脑。这些控制器称为这些控制器称为“系统放大器系统放大器”、“自动空调器放大器自动空调器放大器”或或“空调器空调器ECU（电
6、子控制单元）（电子控制单元）”。2.控制器控制器 图图5-1-10 太阳辐射量和产生电量的关系太阳辐射量和产生电量的关系 采用采用IC的放大器控制的自动空调器，的放大器控制的自动空调器，称为称为“放大器控制的自动空调器放大器控制的自动空调器”：而采：而采用微电脑的放大器或空调器用微电脑的放大器或空调器ECU控制的，控制的，则称为则称为“微电脑控制的自动空调器微电脑控制的自动空调器”，如，如图图5-1-11所示。所示。图图5-1-11 微电脑控制的自动空调器微电脑控制的自动空调器 3执行器执行器 执行器包括鼓风机电动机、压缩机执行器包括鼓风机电动机、压缩机和伺服电动机（用于移动风挡），如图和伺服
7、电动机（用于移动风挡），如图5-1-12和图和图5-1-13所示。所示。图图5-1-12 空气混合控制及气流方式控制伺服电动机空气混合控制及气流方式控制伺服电动机 图图5-1-13 进气控制伺服电动机进气控制伺服电动机 二、放大器控制的自动空调器二、放大器控制的自动空调器 着重讲解用于着重讲解用于MA70系列系列Supra（用（用于美国和加拿大以外的国家）的放大器于美国和加拿大以外的国家）的放大器控制的自动空调器，其组成结构如图控制的自动空调器，其组成结构如图5-1-14所示。所示。图图5-1-14 MA70系列系列Supra放大器控制的自动空调器放大器控制的自动空调器 三、自动控制系统概要三
8、、自动控制系统概要 前述自动空调器，包括下列自动控前述自动空调器，包括下列自动控制系统：制系统：l温度控制温度控制l鼓风机转速控制鼓风机转速控制l气流方式控制（出气控制）气流方式控制（出气控制）这些控制系统由位于暖风装置控制这些控制系统由位于暖风装置控制板上的控制杆和开关操纵。板上的控制杆和开关操纵。（1）温度控制杆。操纵这个控制杆，设）温度控制杆。操纵这个控制杆，设定所想要的车内温度。定所想要的车内温度。（2）鼓风机转速控制杆。这个控制杆位于）鼓风机转速控制杆。这个控制杆位于AUTO（自动）位置时，允许鼓风机自动（自动）位置时，允许鼓风机自动 转换至适于鼓风机空气温度的转速。转换至适于鼓风机
9、空气温度的转速。（3）气流方式自动开关，如图）气流方式自动开关，如图5-1-15所示。所示。图图5-1-15 气动式自动开关气动式自动开关 四、温度控制四、温度控制1配置配置 温度控制条统包括车内气温传感器、温度控制条统包括车内气温传感器、车外气温传感器、太阳能传感器、温度设车外气温传感器、太阳能传感器、温度设定电阻器、系统放大器和空气混合控制伺定电阻器、系统放大器和空气混合控制伺服电动机，如图服电动机，如图5-1-16所示。所示。图图5-1-16 温度控制系统温度控制系统 2温度设定电阻器温度设定电阻器 温度设定电阻器安装在暖风控制板温度设定电阻器安装在暖风控制板内，其结构如图内，其结构如图
10、5-1-17所示，以便与温所示，以便与温 度控制杆连接，设定的温度则作为电阻度控制杆连接，设定的温度则作为电阻变化输入至系统放大器。变化输入至系统放大器。当控制杆设定在温度较低位置时，当控制杆设定在温度较低位置时，电阻就变得较大，设定温度和电阻的关电阻就变得较大，设定温度和电阻的关系如图系如图5-1-18所示。所示。图图5-1-17 温度设定电阻温度设定电阻 图图5-1-18 设定电阻和温度的关系设定电阻和温度的关系 3空气混合控制伺服电动机空气混合控制伺服电动机 空气混合控制伺服电动机安装在暖气空气混合控制伺服电动机安装在暖气装置的底部，如图装置的底部，如图5-1-19所示，经连杆操纵所示，
11、经连杆操纵空气混合控制风挡和鼓风机转速控制开关空气混合控制风挡和鼓风机转速控制开关（有些型号采用拉线操纵水阀）。（有些型号采用拉线操纵水阀）。图图5-1-19 空气混合控制伺服电动机安装位置空气混合控制伺服电动机安装位置 任务二任务二 自动汽车空调系统自动汽车空调系统ECU控控制电路原理制电路原理学习目标学习目标熟悉自动空调的结构。熟悉自动空调的结构。熟悉自动空调的工作原理。熟悉自动空调的工作原理。熟悉自动空调的控制功能。熟悉自动空调的控制功能。【设疑和引入】【设疑和引入】本课题的任务是在学生掌握自动空本课题的任务是在学生掌握自动空调的结构组成、工作原理和控制功能的调的结构组成、工作原理和控制
12、功能的基础上，为自动空调的输入元件和执行基础上，为自动空调的输入元件和执行元件的检修做好准备。元件的检修做好准备。【基础知识】【基础知识】一、全自动空调控制原理一、全自动空调控制原理 如图如图5-2-1所示，全自动汽车空调普所示，全自动汽车空调普遍采用电桥控制原理，其由车外温度传遍采用电桥控制原理，其由车外温度传感器、车内传感器、阳光辐射传感器和感器、车内传感器、阳光辐射传感器和调温键电阻组成，它和比较计算器调温键电阻组成，它和比较计算器OP1、OP2组成一个控制系统。组成一个控制系统。图图5-2-1 全自动汽车空调系统工作原理全自动汽车空调系统工作原理 二、全自动空调温度自动控制电路分二、全
13、自动空调温度自动控制电路分析析 温度自动控制系统电路，如图温度自动控制系统电路，如图5-2-2所示。所示。图图5-2-2 自动空调温度控制电路自动空调温度控制电路三、微机控制空调系统电路分析三、微机控制空调系统电路分析1出风温度（出风温度（TAO）如图如图5-2-3所示，空调器所示，空调器ECU根据这根据这 个个TAO使自动空调器放大器输出驱动信号使自动空调器放大器输出驱动信号至伺服电动机和鼓风机电动机，实现自动至伺服电动机和鼓风机电动机，实现自动控制系统（除压缩机控制外）运行。控制系统（除压缩机控制外）运行。图图5-2-3 出气温度控制示意图出气温度控制示意图蒸发器蒸发器 暖风心暖风心 TA
14、O可由下式计算得出：可由下式计算得出：TAO=A TTEST B TTR C TTAM D TTS+E式中：式中：TTEST设定温度（设定温度（）；）；TTR车内气温（车内气温（）；）；TTAM车外气温（车外气温（）；）；TTS太阳辐射强度的相应温度（太阳辐射强度的相应温度（）；）；A、B、C、D、E常数。常数。2温度控制温度控制 微机控制的自动空调器的温度控制微机控制的自动空调器的温度控制系统的基本组成包括车内温度传感器、系统的基本组成包括车内温度传感器、车外温度传感器、太阳能传感器、蒸发车外温度传感器、太阳能传感器、蒸发器温度传感器、水温传感器、温度设定器温度传感器、水温传感器、温度设定电
15、阻器、自动空调控制电阻器、自动空调控制ECU和空气混合和空气混合控制伺服装置，如图控制伺服装置，如图5-2-4所示。所示。图图5-2-4 温度控制系统的组成温度控制系统的组成 其中太阳能传感器采用光电二极管，其中太阳能传感器采用光电二极管，其余四种温度传感器采用负热变的热敏电其余四种温度传感器采用负热变的热敏电阻。阻。如图如图5-2-5所示，安装在自动空调器放所示，安装在自动空调器放大器内的微机，根据计算所得的大器内的微机，根据计算所得的TAO和来自和来自蒸发器传感器的信号（蒸发器传感器的信号（TE），按下式计算），按下式计算空气混合控制风挡的开度（空气混合控制风挡的开度（Ksw）：）：式中，
16、式中，A、B、C常数。常数。AOTEswTE()100%()TATBKCTB 空调放大器根据空调放大器根据Ksw值确定空气混合值确定空气混合控制伺服电机电流方向，驱动空气混合控控制伺服电机电流方向，驱动空气混合控制伺服电机工作，改变混合门位置。制伺服电机工作，改变混合门位置。从而控制鼓风机送风温度，如图从而控制鼓风机送风温度，如图5-2-5所示。所示。图图5-2-5 出气温度控制示意图出气温度控制示意图 （1）当）当Ksw接近接近0时。当计算所得的时。当计算所得的TAO 和来自蒸发器传感器的温度信号几乎相和来自蒸发器传感器的温度信号几乎相等时，等时，Ksw就接近就接近0。（2）当）当Ksw小于
17、小于0时。当时。当TAO小于小于TE时，时，Ksw0，表明需要提高鼓风机空气温度。，表明需要提高鼓风机空气温度。3鼓风机转速控制鼓风机转速控制 如图如图5-2-6所示，鼓风机转速控制由鼓所示，鼓风机转速控制由鼓风机转速控制开关电路和水温控制开关电风机转速控制开关电路和水温控制开关电路构成。路构成。鼓风机转速控制开关包括：自动空调鼓风机转速控制开关包括：自动空调放大器、鼓风机电阻器和功率三极管。放大器、鼓风机电阻器和功率三极管。图图5-2-6 鼓风机控制电路图鼓风机控制电路图（1）鼓风机转速的自动控制。鼓风机转）鼓风机转速的自动控制。鼓风机转速的自动控制过程与温度控制相似，是速的自动控制过程与温
18、度控制相似，是根据根据TAO值自动控制鼓风机转速。值自动控制鼓风机转速。AUTO（自动）开关位于暖风装置（自动）开关位于暖风装置 控制板上。控制板上。当这个开关接通时，自动空调器放当这个开关接通时，自动空调器放 大器根据大器根据TAO的电流强度控制鼓风机转的电流强度控制鼓风机转 速，如图速，如图5-2-7所示。所示。图图5-2-7 鼓风机转速与鼓风机转速与TAO 信号值的关系信号值的关系 低速运转。如图低速运转。如图5-2-8所示，所示，AUTO开关位于开关位于暖风装置控制板上。当这个开关接通时，安装暖风装置控制板上。当这个开关接通时，安装在自动空调器放大器内的微机接通在自动空调器放大器内的微
19、机接通VT1，启动，启动暖风装置继电器，这时电流从蓄电池流至暖风暖风装置继电器，这时电流从蓄电池流至暖风装置继电器，然后流至鼓风机电动机，再流至装置继电器，然后流至鼓风机电动机，再流至鼓风机电阻器，后接搭铁，这样就使鼓风机电鼓风机电阻器，后接搭铁，这样就使鼓风机电动机低速运转。同时动机低速运转。同时AUTO和和LO（低速）指示（低速）指示灯亮。灯亮。图图5-2-8 低速运转时的电流流向低速运转时的电流流向 中速运转。如图中速运转。如图5-2-9所示，当所示，当AUTO开关接通时，与低速控制时一样，启动开关接通时，与低速控制时一样，启动暖风装置继电器。安装在自动空调器放暖风装置继电器。安装在自动
20、空调器放大器内的大器内的ECU，将从，将从TAO值计算所得的值计算所得的 鼓风机驱动信号，经鼓风机驱动信号，经BLW端子输出至功端子输出至功率三极管。率三极管。于是，电流从蓄电池流至暖风装置于是，电流从蓄电池流至暖风装置继电器，然后至鼓风机电动机，再流至继电器，然后至鼓风机电动机，再流至功率三极管和鼓风机电阻器后接搭铁。功率三极管和鼓风机电阻器后接搭铁。这样，就使鼓风机电动机以相应于这样，就使鼓风机电动机以相应于鼓风机驱动信号的转速运转。鼓风机驱动信号的转速运转。同时同时AUTO指示灯亮，指示灯亮，LO、M1（中（中速速1）、）、M2（中速（中速2）、）、HI（高速）指示（高速）指示灯也根据情
21、况可能发亮。灯也根据情况可能发亮。电流流向为：蓄电池电流流向为：蓄电池暖风装置继暖风装置继电器电器鼓风机电动机鼓风机电动机功率晶体管和鼓功率晶体管和鼓风机电阻器风机电阻器接地，鼓风机电动机中速接地，鼓风机电动机中速运转。运转。图图5-2-9 中速运转时的电流流向中速运转时的电流流向 高速运转。如图高速运转。如图5-2-10所示，当所示，当AUTO开关接通时，允许安装在自动空调器放开关接通时，允许安装在自动空调器放大器内的大器内的ECU接通接通VT1和和VT2，驱动暖风，驱动暖风装置继电器和鼓风机风扇继电器，于是装置继电器和鼓风机风扇继电器，于是电流从蓄电池流至暖风装置继电器，然电流从蓄电池流至
22、暖风装置继电器，然后至鼓风机电动机，再至鼓风机风扇继后至鼓风机电动机，再至鼓风机风扇继电器后接地搭铁。这样，就使鼓风机电电器后接地搭铁。这样，就使鼓风机电动机以高速运转。同时，动机以高速运转。同时，AUTO和和HI指指示灯亮。示灯亮。图图5-2-10 高速运转时的电流流向高速运转时的电流流向（2）预热控制。在自动空调的鼓风机转）预热控制。在自动空调的鼓风机转速控制中，用水温传感器检测发动机冷速控制中，用水温传感器检测发动机冷却液的温度，实现微机控制自动空调器却液的温度，实现微机控制自动空调器内的预热控制功能。当冷却液的温度不内的预热控制功能。当冷却液的温度不低于低于30或或40（因车型不同而不
23、同）（因车型不同而不同）时，鼓风机电动机首先转动，如图时，鼓风机电动机首先转动，如图5-2-11所示。所示。图图5-2-11 预热控制预热控制 （3）时滞气流控制。汽车如果长时间停）时滞气流控制。汽车如果长时间停驻在炎热阳光下，空调器启动后，往往驻在炎热阳光下，空调器启动后，往往会立即放出热空气，装有时滞控制功能会立即放出热空气，装有时滞控制功能的空调器能防止这类问题发生。的空调器能防止这类问题发生。当以下条件满足而且在发动机启动当以下条件满足而且在发动机启动时，这个控制可根据蒸发器传感器检测时，这个控制可根据蒸发器传感器检测到的冷气装置内的温度运行。到的冷气装置内的温度运行。压缩机启动。压缩
24、机启动。位于暖风装置控制板上的位于暖风装置控制板上的AUTO开关开关接通。接通。当当BI-LEVEL开关按下时，气流方式开关按下时，气流方式设置在设置在FACE，或已设置在，或已设置在BI-LEVEL。工作过程一：当冷风装置内的温度高于工作过程一：当冷风装置内的温度高于30时。在压缩机接通时，时滞控制使时。在压缩机接通时，时滞控制使鼓风机风扇关断并保持鼓风机风扇关断并保持4s，使冷却装置，使冷却装置内的空气冷却。在这以后约内的空气冷却。在这以后约5s，时滞控，时滞控制使鼓风机以低速运转，将已冷却的空制使鼓风机以低速运转，将已冷却的空气送至车厢，如图气送至车厢，如图5-2-12所示。所示。图图5
25、-2-12 时滞气流控制（温度不低于时滞气流控制（温度不低于30时）时）工作过程二：当冷却装置内的温度低于工作过程二：当冷却装置内的温度低于30时。在压缩机接通时，时滞控制使时。在压缩机接通时，时滞控制使鼓风机先以低速运转约鼓风机先以低速运转约5s，如图，如图5-2-13所所示。示。图图5-2-13 时滞气流控制（温度低于时滞气流控制（温度低于30时）时）（4）鼓风机启动控制。如图）鼓风机启动控制。如图5-2-14所示，所示，鼓风机启动控制器使鼓风机驱动信号在鼓鼓风机启动控制器使鼓风机驱动信号在鼓风机开关先接通约风机开关先接通约2s后，才输送到功率三后，才输送到功率三极管，以防止功率三极管被启
26、动电流冲击极管，以防止功率三极管被启动电流冲击而损坏。在这而损坏。在这2s内，鼓风机启动控制器使内，鼓风机启动控制器使鼓风机低速运转。鼓风机低速运转。图图5-2-14 鼓风机启动控制鼓风机启动控制 （5）手动控制。手动控制根据手动开关手动控制。手动控制根据手动开关的操纵，将鼓风机驱动信号输送至功率的操纵，将鼓风机驱动信号输送至功率三极管。不过，若操纵三极管。不过，若操纵HI开关，这个开开关，这个开关就会接通鼓风机风扇继电器，并使鼓关就会接通鼓风机风扇继电器，并使鼓风机高速运转。风机高速运转。4.送风模式控制（出气控制）送风模式控制（出气控制）如图如图5-2-15所示，微机控制自动空所示，微机控
27、制自动空调器的气流方式与放大器控制自动空调调器的气流方式与放大器控制自动空调器基本一样，都是由自动空调器放大器器基本一样，都是由自动空调器放大器输送信号至伺服电动机，控制伺服电动输送信号至伺服电动机，控制伺服电动机正向或反向转动，然后经连杆使气流机正向或反向转动，然后经连杆使气流方式控制风挡位置改变。方式控制风挡位置改变。图图5-2-15 鼓风机启动控制电路图鼓风机启动控制电路图 5进气控制进气控制 进气控制仅用于某些特定国家的车型。进气控制仅用于某些特定国家的车型。这个控制是根据这个控制是根据TAO值来确定值来确定RECIRC（循环空气）或（循环空气）或FRESH（新鲜空气）是否（新鲜空气）
28、是否作为当时工作方式，并将这个决定输出至进作为当时工作方式，并将这个决定输出至进气控制伺服电动机，从而执行控制。气控制伺服电动机，从而执行控制。如图如图5-2-16所示，当电压施加在端子与所示，当电压施加在端子与 或与上时，电动机启动。或与上时，电动机启动。根据内置于自动空调器放大器中的微机参考根据内置于自动空调器放大器中的微机参考 TAO值，确定何种方式作为当前工作方式，并根值，确定何种方式作为当前工作方式，并根 据这一决定，接通据这一决定，接通FRESH（新鲜空气三极管（新鲜空气三极管VT2。图图5-2-16 进气模式伺服电动机控制电路图进气模式伺服电动机控制电路图 这使触点这使触点B接地
29、，在端子与之接地，在端子与之间产生电压，这一电压使电流从端子间产生电压，这一电压使电流从端子流至电动机，经移动触点至端子，然流至电动机，经移动触点至端子，然后至后至FRS VT2，最后至接地，启动电动，最后至接地，启动电动机。机。从而使移动触点离开从而使移动触点离开RECIRC位置位置至至FRESH位置，这就将移动触点从触点位置，这就将移动触点从触点B拉开，进入拉开，进入FRESH方式。方式。6压缩机控制压缩机控制 （1）压缩机电磁离合器控制。）压缩机电磁离合器控制。如图如图5-2-17所示，空调控制器总成从所示，空调控制器总成从端子端子MGC将电磁离合器将电磁离合器ON（接通）信号（接通）信
30、号输出至发动机和输出至发动机和ECU。发动机。发动机ECU收到该收到该信号后，便会由端子信号后，便会由端子ACMG传送信号，接传送信号，接通空调电磁离合器的继电器，从而接通空通空调电磁离合器的继电器，从而接通空调压缩机电磁离合器。空调控制器总成还调压缩机电磁离合器。空调控制器总成还通过端子通过端子A/C IN监测电压是否输至电磁离监测电压是否输至电磁离合器。合器。图图5-2-17 电磁离合器控制电路图电磁离合器控制电路图 （2）可变排量压缩机的控制。）可变排量压缩机的控制。可变排量压缩机的工作控制模式有三可变排量压缩机的工作控制模式有三种。种。全容量运作模式。如图全容量运作模式。如图5-2-1
31、8所示，在所示，在全容量运作中，电磁线圈断电，在弹力作全容量运作中，电磁线圈断电，在弹力作用下电磁阀打开用下电磁阀打开A孔，关闭孔，关闭B孔。孔。图图5-2-18 全容量运作模式全容量运作模式 半容量运作模式。如图半容量运作模式。如图5-2-19所示，所示，当电磁阀线圈通电流时，电磁阀切断前当电磁阀线圈通电流时，电磁阀切断前面高压气体旁通回路，面高压气体旁通回路，柱塞在弹簧力作柱塞在弹簧力作用下被推回右侧，排出阀与阀盘分离，用下被推回右侧，排出阀与阀盘分离，后部五个气缸不能产生高压，不参加工后部五个气缸不能产生高压，不参加工作。作。图图5-2-19 半容量运作模式半容量运作模式 压缩机停止工作
32、模式。压缩机不工作压缩机停止工作模式。压缩机不工作时，高低压力平衡，在弹簧力作用下，时，高低压力平衡，在弹簧力作用下，柱塞被推回右侧。柱塞被推回右侧。任务三任务三 自动汽车空调系统的故障自动汽车空调系统的故障诊断诊断学习目标学习目标掌握初步检查自动空调的顺序和步骤。掌握初步检查自动空调的顺序和步骤。熟悉故障码与空调熟悉故障码与空调ECU端子电压。端子电压。熟悉故障征兆诊断。熟悉故障征兆诊断。熟悉电路检查。熟悉电路检查。【设疑和引入】【设疑和引入】汽车自动空调系统与传统汽车空调汽车自动空调系统与传统汽车空调系统在故障检测有什么最大区别？系统在故障检测有什么最大区别？自动空调系统常见的故障有传感器
33、自动空调系统常见的故障有传感器配线短路、断路、传感器失效等。配线短路、断路、传感器失效等。本课题以丰田凯美瑞汽车空调为例，本课题以丰田凯美瑞汽车空调为例，详细介绍自动空调的输入元件的结构与详细介绍自动空调的输入元件的结构与工作原理及其检修方法。工作原理及其检修方法。【基础知识】【基础知识】一、初步检查一、初步检查1空调压缩机闭锁的警告空调压缩机闭锁的警告 如果在空调压缩机工作期间发生压缩如果在空调压缩机工作期间发生压缩机闭锁停转现象，空调控制总成（控制面机闭锁停转现象，空调控制总成（控制面板）左下角的板）左下角的A/C开关（见图开关（见图5-3-1）指示）指示灯就开始闪烁（每秒闪一次），以便向
34、驾灯就开始闪烁（每秒闪一次），以便向驾驶员报警。驶员报警。图图5-3-1 空调控制总成（控制面板）空调控制总成（控制面板）2指示灯的检查指示灯的检查（1）接通点火开关，并同时按下空调控制）接通点火开关，并同时按下空调控制总成的总成的AUTO开关。开关。（2）检查指示灯是否点亮并闪烁）检查指示灯是否点亮并闪烁4次，指次，指示灯闪烁形式如图示灯闪烁形式如图5-3-2所示。所示。图图5-3-2 空调指示灯闪烁形式空调指示灯闪烁形式3故障码检查（传感器检查）故障码检查（传感器检查）（1）进行指示灯检查，方法同前。）进行指示灯检查，方法同前。（2）在控制面板的温度显示器（见图）在控制面板的温度显示器（见
35、图5-3-1）上读出故障码。）上读出故障码。（3）如果希望显示慢一些，应按下前除）如果希望显示慢一些，应按下前除霜（霜（DEF）开关（位于空调控制总成的）开关（位于空调控制总成的左上角，见图左上角，见图5-3-1）。每按下一次前除）。每按下一次前除霜开关，显示器就变化一步。霜开关，显示器就变化一步。4故障码的清除故障码的清除 （1）将发动机室接线盒上的）将发动机室接线盒上的ECU-B熔断器熔断器拔出来，停拔出来，停10s或更长的时间后再插上，这或更长的时间后再插上，这样就清除了故障码记忆。样就清除了故障码记忆。（2）插上熔断器后，应检查是否输出正常）插上熔断器后，应检查是否输出正常故障码。故障
36、码。图图5-3-3 发动机室熔断器盒发动机室熔断器盒5执行器的检查执行器的检查（1）在进入故障码检查模式（传感器检）在进入故障码检查模式（传感器检查模式）后，按下查模式）后，按下R/F开关（内循环开关（内循环/新新鲜空气选择开关）。鲜空气选择开关）。（2）由于每个风门、电动机和继电器能）由于每个风门、电动机和继电器能以以1s间隔自动操作，按照顺序显示在温间隔自动操作，按照顺序显示在温度显示器上。度显示器上。步骤步骤序号序号显示显示编码编码状状 态态风机风机电动机电动机出风出风口风门口风门进风口风进风口风门门电磁离合器电磁离合器空气混合风门空气混合风门10OFFFACEFRESHOFF冷风侧（冷
37、风侧（0开度）开度）211FACEFRESHOFF冷风侧（冷风侧（0开度）开度）323FACEFRESHON冷风侧（冷风侧（0开度）开度）433FACEFRS/RECON冷风侧（冷风侧（0开度）开度）543FACEFRCIRCON冷风冷风/热风侧热风侧（50开度）开度）653BI-LEVELRECIRCON冷风冷风/热风侧热风侧（50开度）开度）表表5-3-1 执行器检查表执行器检查表步骤步骤序号序号显示显示编码编码状状 态态风机风机电动机电动机出风出风口风门口风门进风口进风口风门风门电磁离合器电磁离合器空气混合风门空气混合风门763FOOTRECIRCON热风侧（热风侧（100开度）开度）8
38、73FOOTRECIRCON热风侧（热风侧（100开度）开度）983FOOT/DEFRECIRCON热风侧（热风侧（100开度）开度）1095DEFRECIRCON热风侧（热风侧（100开度）开度）续表续表二、故障码与空调二、故障码与空调ECU端子电压端子电压 故障码是故障码检查（传感器检查）故障码是故障码检查（传感器检查）期间空调控制总成上显示的故障编码。期间空调控制总成上显示的故障编码。根据这个编码检查相应的电路，可迅根据这个编码检查相应的电路，可迅速地找到故障部位。速地找到故障部位。空调系统故障码及其含义如表空调系统故障码及其含义如表5-3-2所所示。示。故故障码障码故障系统故障系统检检
39、 测测 项项 目目故故 障障 部部 位位存储器存储器记忆时间记忆时间11车内温度车内温度传感器电路传感器电路车内温度传感器电路断路车内温度传感器电路断路或短路或短路1车内温度传感器车内温度传感器2A/C控制总成控制总成3车内温度传感器与车内温度传感器与A/C控制总成之间的控制总成之间的线束或插接器线束或插接器8.5min或更长或更长12环境温度环境温度传感器电路传感器电路环境温度传感器电路断路环境温度传感器电路断路或短路或短路1环境温度传感器环境温度传感器2环境温度传感器与环境温度传感器与A/C控制总成之间的控制总成之间的线束或插接器线束或插接器3A/C控制总成控制总成8.5min或更长或更长
40、13蒸发器温蒸发器温度传感器电度传感器电路路蒸发器温度传感器电路断蒸发器温度传感器电路断路或短路路或短路1蒸发器温度传感器蒸发器温度传感器2蒸发器温度传感器与蒸发器温度传感器与A/C控制总成之间控制总成之间的线束或插接器的线束或插接器3A/C控制总成控制总成8.5min或更长或更长14水温传感水温传感器电路器电路水温传感器电路断路或短水温传感器电路断路或短路路1水温传感器水温传感器2水温传感器与水温传感器与A/C控制总成之间的线束控制总成之间的线束或插接器或插接器3发动机发动机ECU与与A/C控制总成之间的线束控制总成之间的线束或插接器或插接器4A/C控制总成控制总成表表5-3-2 空调系统故
41、障码空调系统故障码故障码故障码故障系统故障系统检检 测测 项项 目目故故 障障 部部 位位存储器存储器记忆时间记忆时间21阳光传感阳光传感器电路（短路）器电路（短路）阳光传感器电路断路或短路（注意：阳光传感器电路断路或短路（注意：此传感器在没有接受到阳光照射时，此传感器在没有接受到阳光照射时，显示故障码显示故障码21并非有故障并非有故障）1阳光传感器阳光传感器2阳光传感器与阳光传感器与A/C控制总成之间的线束或插接控制总成之间的线束或插接器器3A/C控制总成控制总成8.5min或更长或更长阳光传感阳光传感器电路（断路器电路（断路）22压缩机闭压缩机闭锁传感器锁传感器电路电路探测到下列情况持续达
42、探测到下列情况持续达3s或或3s以上：以上：1 发 动 机 转 速 为 发 动 机 转 速 为 4 5 0 r/m i n 或或450r/min以上以上2发动机与压缩机转速的比值与正发动机与压缩机转速的比值与正常工作相比偏离常工作相比偏离20或更大或更大1压缩机传动带压缩机传动带2压缩机闭锁传感器压缩机闭锁传感器3压缩机压缩机4压缩机与压缩机与A/C控制总成、压缩机闭锁传感控制总成、压缩机闭锁传感器之间的线束或插接器器之间的线束或插接器5A/C控制总成控制总成23压力传感压力传感器电路器电路1压力传感器电路断路压力传感器电路断路2制冷剂压力不正确（低于制冷剂压力不正确（低于196 kPa，或高
43、于或高于3 140kPa）1压力开关压力开关2压力开关与压力开关与A/C控制总成之间的线束和插接器控制总成之间的线束和插接器3制冷管路制冷管路4A/C控制总成控制总成31空气混合空气混合风门位置传感风门位置传感器电路器电路空气混合风门位置传感空气混合风门位置传感器电路有搭铁或搭至电器电路有搭铁或搭至电源电路源电路1空气混合风门位置传感器空气混合风门位置传感器2A/C控制总成控制总成3空气混合风门位置传感器与空气混合风门位置传感器与A/C控制总控制总成之间成之间的线束和插接器的线束和插接器1min或或更长更长41空气混合空气混合控制控制伺服电动伺服电动机机即使即使A/C控制总成操作空气混合控制控
44、制总成操作空气混合控制伺服电动机动作，空气混合风门位置伺服电动机动作，空气混合风门位置传感器的值仍不变传感器的值仍不变1空气混合控制伺服电动机空气混合控制伺服电动机2空气混合风门位置传感器空气混合风门位置传感器3空气混合风门伺服电动机与空气混合风门伺服电动机与A/C控制总控制总成之间成之间的线束或插接器的线束或插接器4A/C控制总成控制总成15 s说明：说明：1）如果车内温度约为如果车内温度约为18.6或更低时，即使系统正常，也会输出故障码或更低时，即使系统正常，也会输出故障码11。2）如果车内温度约为如果车内温度约为52.9或更低时，即使系统正常，也会输出故障码或更低时，即使系统正常，也会输
45、出故障码12。3）如果在黑暗处进行检查，可能会显示故障码如果在黑暗处进行检查，可能会显示故障码21（阳光传感器电路异常）。（阳光传感器电路异常）。4）压缩机闭锁故障码压缩机闭锁故障码X仅表示一种当前发生的故障。为了确认故障码仅表示一种当前发生的故障。为了确认故障码22，应完成下列操作步骤：，应完成下列操作步骤：在发动机运转的情况下，进入故障码检查模式。在发动机运转的情况下，进入故障码检查模式。按下按下F/R开关，进入执行器检查模式，并调在第三步检查操作。开关，进入执行器检查模式，并调在第三步检查操作。按下按下Al/TO开关，恢复故障码检查模式。开关，恢复故障码检查模式。约约3s后显示此故障码。
46、后显示此故障码。A/C控制总成能记忆故障码，记忆时间注在控制总成能记忆故障码，记忆时间注在“存储器记忆时间存储器记忆时间”一栏内一栏内续表续表 空调控制空调控制ECU各端子的位置及标准各端子的位置及标准电压和电阻值分别如图电压和电阻值分别如图5-3-4、表、表5-3-3所所示。示。图图5-3-4 空调控制空调控制ECU各端子的位置各端子的位置端子代号（编号）端子代号（编号）导线颜色代号导线颜色代号检检 查查 条条 件件标准电压或电标准电压或电阻阻SG车身（车身（A13-1车身搭铁）车身搭铁）W-R车身搭铁车身搭铁1 ILLGND（A13-2A13-14）GW-B将车灯控制开关转至尾灯（将车灯控
47、制开关转至尾灯（TAIL）位置）位置104VLOCKSG（A13-3A13-1）W-LW-R在在20（68 F）时，关闭点火开关）时，关闭点火开关65125 FACEGND（A13-4A13-14）L-WW-B点火开关在点火开关在ON位置，空调送风模式为位置，空调送风模式为FACE1VAIFAIR（A13-6A13-7）L-YR点火开关在点火开关在ON位置位置无电压无电压AMCAMH（A13-8A13-9）PG-R点火开关在点火开关在ON位置位置1319 HRGND（A13-10A13-14）L-WW-B点火开关在点火开关在ON位置，风机工作位置，风机工作1V点火开关在点火开关在ON位置，风机
48、不工作位置，风机不工作1014VS5SG（A13-11A13-1）LW-R点火开关在点火开关在ON位置位置46VS5TS（A13-11A14-5）LW点火开关在点火开关在ON位置，传感器受到电灯光的位置，传感器受到电灯光的照射照射4V点火开关在点火开关在ON位置，用布盖住传感器位置，用布盖住传感器44.5VILL+GND（A13-12A13-14）GW-B将车灯控制开关转至尾灯（将车灯控制开关转至尾灯（TAIL）位置）位置1014VB+GND（A13-13A13-14）W-RW-B点火开关关闭点火开关关闭1014VGND车身搭铁（车身搭铁（A13-14车身搭铁）车身搭铁）W-B车身搭铁车身搭铁
49、1 IGNGND（A13-16A13-14）B-OW-B启动发动机启动发动机1014V表表5-3-3 空调控制空调控制ECU各个端子标准电压和电阻各个端子标准电压和电阻三、故障征兆诊断三、故障征兆诊断 在根据故障现象判断空调系统故障在根据故障现象判断空调系统故障时，可参照表时，可参照表5-3-4所示进行操作。所示进行操作。故故 障障 现现 象象可能有故障的部件或系统可能有故障的部件或系统空调（空调（A/C）系统的所有功能都）系统的所有功能都不工作不工作1IC电源电路电源电路2ECU（A/C控制总成）控制总成）气流控制：风机不工作气流控制：风机不工作1暖风主继电器电路暖风主继电器电路2风机电动机
50、电路风机电动机电路3水温传感器电路水温传感器电路4IG电源电路电源电路5ECU（空调控制总成）（空调控制总成）表表5-3-4 故障征兆诊断表故障征兆诊断表故故 障障 现现 象象可能有故障的部件或系统可能有故障的部件或系统气流控制：无风机控制气流控制：无风机控制1风机电动机电路风机电动机电路2IC电源电路电源电路3暖风主继电器电路暖风主继电器电路气流控制：气流不足气流控制：气流不足风机电动机电路风机电动机电路温度控制：无冷气温度控制：无冷气1制冷剂量制冷剂量2传动带松紧度传动带松紧度3用歧管压力计检查制冷系统用歧管压力计检查制冷系统4压缩机闭锁传感器电路压缩机闭锁传感器电路5压缩机电路压缩机电路
