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1、重庆超力高科技实业公司 1 汽车自动空调系统 11 汽车自动空调系统构成 汽车自动空调系统构成 汽车空调系统是由 HVAC 总成、 空调压缩机总成、 冷凝器-干燥储液瓶总成、 蒸发器-压缩机管路总成、压缩机-冷凝器管路总成、干燥器-蒸发器管路总成、 进风滤清器总成、空调控制面板总成。 重庆超力高科技实业公司 2 汽车空调系统的自动控制装置是由室内温度传感器、 室外温度传感器、 水 温传感器、阳光传感器、车速传感器、雨水传感器、温度调节执行器、内外循 环调节执行器、风向调节执行器、风机调速的功率模块、风机高速继电器、VFD 显示、控制面板组成。 22 自动控制系统原理自动控制系统原理 工作原理：
2、 工作原理： 重庆超力高科技实业公司 3 综 合 控 制 器 各种按键 混风电压反馈 风量电压反馈 水温传感器 阳光传感器 室外温度传感器 室内温度传感器 显示(控制面板屏显) 混风门(温度调节执行器) 模式(风向调节执行器) 内外气(内外循环执行器) 鼓风电机 各个传感器感知到外界的变化，并转换成电信号，输入给中央控制器，经 过中央控制器中微处理器的综合计算后输出指令，指挥执行器的输出运动，调 节各个出风口风门的开度和风向，调节冷、热量的混合比例，达到调节车内空 气温度的目的。VFD 真空显示屏，显示微处理器输出各种指令的图案让驾乘人 员了解空调系统工作状况，车内空气温度。 3 自动控制系统
3、主要零部件自动控制系统主要零部件 控制面板： 控制面板： 重庆超力高科技实业公司 4 内外循环钮 温度设定钮 室外温度测量 自动控制钮 关按钮 模式设定钮 手动空调钮 除霜钮 风量加钮 风量减钮 温度显示 自动示意风向示意 内/外气示意 风量大小示意 室外温度示意 室内温度传感器： 室内温度传感器： 安装在驾驶员前侧下端的室内温度传感器，由 NTC 热敏电阻构成，通过传 感器输入口，吸入车内空气温度。温度变化转化成电阻电压的变化，输入给中 央控制器，通过计算转换成温度变化显示在 VFD 的显示屏上。 室外温度传感器： 室外温度传感器： 安装在车体前部的室外温度传感器，由 NTC 热敏电阻构成，
4、感知车外的空 气温度变化，将温度变化转化成电阻电压的变化，输入给中央控制器，通过计 算转换成温度变化可显示在 VFD 的显示屏上。 重庆超力高科技实业公司 5 水温传感器： 水温传感器： 安装在 HVAC 暖水箱上的水温传感器，由 NTC 热敏电阻构成，感知水箱里 水温变化，将温度变化转化成电阻电压的变化，输入给中央控制器，进行综合 计算统一处理。 以上三种传感器的电器原理如下：以上三种传感器的电器原理如下： 重庆超力高科技实业公司 6 CPU 5V R1 A Rt 温度传感器(实为热电阻),属负温度系数特性，范围（0.94.4V） 传感器适用温度范围:-3550 VA= Rt Rt+R1 X
5、5V 阳光传感器： 阳光传感器： 安装在仪表板中央的阳光传感器，由光敏二极管组成，阳光通过前窗玻璃 射入，光敏二极管检测出射入的日照强度，转换成电流信号，输入给中央控制 器，进行综合计算统一处理。 重庆超力高科技实业公司 7 其电器原理图为： 其电器原理图为： A R传感器 CPU 无光时，电压VA极低，光 电压VA . R传感器:光 时R . 功率模块： 功率模块： 安装在 HVAC 鼓风电机总成旁的功率模块，控制鼓风电机的转速，从中央 控制器接受到风量调节信号，在功率模块原输入电压基础上在加变化电压，使 鼓风电机的转速跟随无级变化。 重庆超力高科技实业公司 8 与鼓风电机和继电器的配合工作
6、原理： 与鼓风电机和继电器的配合工作原理： 风量15档 时使用：放 大电流，满 足风机的工 作需要。 仅在第6档时 使用，此时 功率模块不 工作，因其 电流特别大。 可以有效地 保护功率模 块。 风机 继电器 功率模块 功率模块的作用：放大电流， 满足风机的工作需要。 重庆超力高科技实业公司 9 内/外循环调节执行器： 内/外循环调节执行器： 601 1201 b a c ABC 安装在 HVAC 入风口处，根据中央控制器的温度调节操作指令，调节内/外 气风门，获得新风或回风，进而控制车内温度。驾乘人员也可根据自己需求， 给出指令，得到上述结果。 温度调节调节执行器： 温度调节调节执行器： a
7、 b 20 85 安装在 HVAC 中央，根据中央控制器自动温度调节操作指令，调节蒸发器、 暖水箱之间的温度调节门开度大小，适当调节冷、热风量混合比例，达到温度 调节目的。 风向调节执行器： 风向调节执行器： 安装在 HVAC 出风口，根据中央控制器自动温度调节操作指令，调节出风 口风门的开向，得到吹面、吹面加吹脚、吹脚、吹脚加吹窗、吹窗的风向。驾 重庆超力高科技实业公司 10 乘人员也可根据自己需求，给出手动指令，得到上述结果。 吹面 E BA- CD 48 31 30 30 40 吹面+吹脚 吹脚 吹脚+吹窗 吹窗 44 系统操作系统操作 控制温度： 控制温度： 按下控制面板上的“AUTO
8、”键时，温度可按自动控制过程进行，也可按手 动控制进行。 （1）自动调节按下控制面板上的“AUTO”键，空调系统进入自动控制 工作状态, 中央控制器接收到室内温度传感器、外气温度传感器、水温传感器、 阳光传感器的信号，同由外气温度 TOUT，内气温度 TIN 和设定温度 TS，组 成的综合温度曲线 TD 计算比较（见下图） ，输出相应的风量、风向、内/外气 风门、冷热风门开度、制冷、制热、除霜等信号，从而实现车室内空气温度自 动调节。冷、暖空气的风向设定为热吹头，冷吹脚的模式。 风向 24C 28C 重庆超力高科技实业公司 11 （2）手动调节调节设定温度 TS，按下控制面板上的“A/C” 键
9、, 风量 键, 从而实现车室内空气温度手动调节。 控制风量： 控制风量： 按下控制面板上的“AUTO”键时，风量可按自动控制过程进行，也可按手 动控制进行。 （1）手动控制按下风量加、减键，鼓风电机随之运转，按一次按键， 增加或减少一档，增加到六挡，再按不再增加；减少到一档，再按不再减少。 档次 鼓风电机电压 0 0V 1 4.8V 2 5.2V 3 6.2V 4 8.2V 5 10V 6 12V （2）自动控制时，根据 TD 值自动向目标电压逼近。 （注：TD 值是为了自 动控制自动温度调节器的基本值， 根据内气温度和外气温度的变化计算出的变 化量，调节设定温度。 ） 0 2 4 6 8 1
10、0 12 -20-15-10-50510152025 TD V 重庆超力高科技实业公司 12 （3）日照量：根据日照量大小自动调节风量。 启动状态：启动状态： （1）冬天发动机冷却水温低于 15时，车辆启动时，自动进入起动程序， 把风量固定在一档， 往前窗方向吹出冷空气， 水温度上升至 35前， 风量维持。 水温度上升的同时，风量随 TD 曲线上升。40S 后恢复正常。 （2）夏天通风管道内的热空气高于 40，车辆启动时，自动进入起动程 序，把风量固定在一档，往前窗方向吹出热空气， 5 秒后解除。 除霜控制：除霜控制： 风机在“AUTO”状态下乘客设定除霜控制时鼓风电机电压经过约 3 秒， 电
11、压自动上升 2V，并限制在 10V 以内，往前窗方向吹风。解除除霜，电压恢 复原值。 控制内/外气：控制内/外气： （1）手动操作时： 按内/外气键时，内/外循环调节执行器操作风门，从外气转换到内气状态 时为减少风量和噪声，风机电压自动减少 1V，在 4.9V10V 内运转。内气转 换到外气状态时，电压恢复原值。 （2）自动操作时： 基本操作：初期起动时外气有优先权 重庆超力高科技实业公司 13 TD 风向 根据车速操作：在“AUTO”状态下如果车速以 10 /h 的速度维持 10s 或 车在停止状态下会转换为内气循环。 转换为内循环后，10min 后自动分解成 按“除霜”键，则会选择到除霜状
12、态。 5 故障自动诊断故障自动诊断 （1）开机自检：）开机自检： 驾驶员打开点火开关，即将空调控制器打开，微处理器将对室外温度传感 器、进风温度传感器、水温传感器、阳光传感器等进行自动检测。如有故障数 字符号会出现闪烁。 （2）强制自检：）强制自检： 温度设定旋钮调温度显示为 29.5， 3 秒内同时按 “AUTO” 键和 “MODE” 键 3 次，微处理器对室外温度传感器、进风温度传感器、水温传感器、阳光传 感器、温度调节执行器、功率模块、高速继电器进行自诊断扫描。如有故障则 会出现显示相应代码 重庆超力高科技实业公司 14 自动温度调节装置在错误时把点火开关调到“ON”位置，ATC 控制器
13、的 真空荧光显示屏（VFD）的温度显示部分消失，让驾驶员知道有故障发生。 故障代码与内容：故障代码与内容： 故障 内容 0 正常 1 内气温度传感器错误 2 外气温度传感器错误 3 水温传感器错误 4 温度调节执行器错误 5 阳光传感器错误 6 功率模块错误 7 高速继电器错误 故障结束条件：故障结束条件： （1） 车辆再起动时 （2） 故障诊断显示后，按“OFF”键时 （3） 故障诊断显示后经过 14 秒时 传感器发生故障， 微处理器为了决定正确的操作数值， 采用错误补偿方式， 进行自动控制。 （1） 内气温度传感器缺陷时，以 25为基准操作。 （2） 外气温度传感器缺陷时，以 25为基准操
14、作。 （3） 水温传感器错误时，以传感器“ON” 为基准操作。 （4） 阳光传感器错误时，以日光照射量为“0” 操作。 6 故障分析方法故障分析方法 重庆超力高科技实业公司 15 A B A1.电源接地 A13.电源接地 B9 .水温传感器 A2.温度调节执行器() A14.电池电源 B10.阳光传感器 A3.面板照明灯(+) A15.1/3 外气 B11.电源接地 A4.面板照明灯(-) A16.内气温度传感器 B12.风机传感器 A5.点火开关 B1.风机控制 B13.外气模式 A6.不使用 B2.速度传感器 B14.内气模式 A7.不使用 B3.内部通信 B15.不使用 A8.温度调节执
15、行器() B4.温度调节执行器参考 B16.除霜模式 A9.内部通信 B5.温度调节执行器信号 B17.脚底与除霜模式 A10.风机高速继电器 B6.温度调节执行器信号 B18.脚底模式 A11.A/C 开关 B7.雨刮器信号 B19.正面与脚底模式 A12. 不使用 B8.外气温度传感器 B20.正面模式 一般事项： 自动温度调节装置： ATC 控制器根据微处理器自动诊断调节装置的故障。 使驾乘人员知道车上发生的错误内容。 重庆超力高科技实业公司 16 温度显示 自动温度调节装置发生故障时。每启动初期，ATC 控制器闪烁 5 次一连串 的数字。 一般故障发生时的诊断及处理方法： 空调电路图
16、冷气效果不良 点火开关 ON 时，ATC 控制器操作不良 点火开关 ON 时，ATC 控制器照明灯不良 室内暖气不良 室内冷气不良 风扇电机操作不良 模式电机操作不良 内/外气转换不良 错误 1-室内温度传感器错误 错误 2-外气温度传感器错误 错误 3-水温传感器错误 错误 4-温度调节器错误 重庆超力高科技实业公司 17 错误 5-阳光传感器错误 错误 6-功率晶体管错误 错误 7-高速继电器错误 冷气效果不良冷气效果不良 3 现象及状态 原因分析 解决措施 1. 系统内混入了空气。 重新抽真空，重新充注制冷剂。 2. 制冷剂充注量过多。 排出多余的制冷剂。 3. 润滑油量过多。 排检修或
17、更换新的出多余的润滑油。 4. 冷凝器散热效果差。 清洗冷凝器表面的灰垢或更换新冷 凝器。 高压高，低压也 高 5. 冷凝器与水箱共用的冷却风扇不 正常。 检修或更换新的冷却风扇。 1. 制冷剂充注量不足。 补充制冷剂充注量。 2. 制冷剂有泄漏。 检漏，更换泄漏零部件。 高压低，低压也 低 3. O型圈（环）受损。 更换O型圈（环） 。 1. 膨胀阀的开启度过大或受损。 调整膨胀阀的开度或更换新的膨胀 阀。 2. 制冷剂充注量过多。 排出多余的制冷剂。 高压正常，低压 高 3. 压缩机有问题。 更换压缩机。 1. 制冷剂充注量不足。 补充制冷剂充注量。 2. 膨胀阀冰堵。 更换新的储液干燥瓶
18、。 高压正常，低压 低 3. 蒸发器表面有灰垢或内部有堵塞 现象。 清洗蒸发器表面或更换新的蒸发器。 1. 压缩机效率降低。 检修或更换新的压缩机。 高压低，低压高 2. 膨胀阀的开启度过大。 调整膨胀阀的开度或更换新的膨胀 阀。 1. 停机后低压迅速上升系统冰 堵。 更换新的储液干燥瓶。 高压低，低压为 负压 2. 停机后低压缓慢上升系统堵 塞。 清洗系统。 1. 进风滤清器堵塞。 更换新的进风滤清器芯子。 2. 风道堵塞。 清理风道。 3. 蒸发器表面积灰垢。 清洗蒸发器表面。 电压 正常 4. 鼓风电机工作滞涩。 检修或更换新的鼓风电机。 1. 整车电源电压不稳。 风量不 足 电压 不足
19、 2. 电源接地有故障。 检修。 高压只能达到一 定值 1. 离合器或皮带打滑。 检修或更换离合器或皮带。 重庆超力高科技实业公司 18 进风滤清器：进风滤清器： 空气过滤器 结构： 根据贵公司提供的数模进行进一 步的详细设计； 过滤网形式分两种： a. 天然纤维或合成纤维； b. 含活性炭催化剂天然纤 维或合成纤维； a状态：状态：具有过滤灰尘和花粉的作用； b状态：状态： 过滤网为颗粒较小的活性炭作 吸附剂，天然纤维或合成纤维作骨架， 特种化学材料作粘合剂精制而成。其 不仅具有a状态的功能， 而且还具有除 菌、除异味和有害气体的功能。 内外循环的控制特点内外循环的控制特点 序号 车速km/
20、h 内外循环的控制特点 备注 1 10 内外循环均有（内外循环的时间比例可根据需要进行调整） 2 20 全为外循环（即全为新风） 1020（增速） 内外循环均有（内外循环的时间比例可根据需要进行调整） 3 2010（减速） 全为外循环（即全为新风） 重庆超力高科技实业公司 19 B11空调系统技术参数表 ： 型号 Type DCW-17D 排量 Discharge Volume(cc/r) 0170 压缩机 Compressor 允许工作转速 Permitted Rotation Rate (r/min) 8500 结构 Configuration 平行流式 Parallel Flow Typ
21、e 冷凝器芯 Condenser Core 规格 Specification (mm) 65238220 换热量 Heat Capacity (W) 12000 风量 Air Volume (m3/h) 4035 冷凝器总成 Condenser Assembly 额定电压 Rated Voltage (V) 12 结构 Configuration 层叠式 Laminated Type 蒸发器芯 Evaporator Core 规格 Specification (mm) 28023585 制冷量 Cooling capacity (W) 5600 结构 Configuration 层叠式 Laminated Type 散热器芯 Radiator Core 规格 Specification (mm) 19924626 换热量 Heat Capacity (W) 6500 风量调节 Air Regulation 6级 HVAC总成 HVAC Assembly 最大风量 Maximum Air Volume (m3/h) 600 型号 Type R134a 制冷剂 Refrigerant 制冷剂量 Refrigerant Capacity (Kg) 0.80.05