第5 汽车空调控制系统及配风方式

5.2 电控气动的汽车空调系统
电控气动的汽车空调系统的全称为电子 控制的真空回路操纵系统，是20世纪70年代 开始使用的汽车空调系统； 目前仍然广泛应用在许多中、高级轿车 上，如日本的部分皇冠、世纪、Benz-380, 通用汽车等轿车。
5.2.1 5.2.2
空调控制板 执行器
5.2.3
真空控制系统
5.1 手动调节的汽车空调系统
依靠手动拨动控制面板的各种功 能键实现对温度、通风机构和风向、 风速的控制。 5.1.1 空调控制板
5.1.2
5.1.3
真空系统执行元件
真空控制系统
5.1.1
空调控制板
手动调节：风机开关、空调方式选择开关盒温度选择开关。
图5-1 BJ2021空调控制板结构图 1-风机开关、2-空调方式选择开关、3-温度选择开关
通用汽车公司电控气动汽车空调的真空控制系统示意图 1—真空换能器 2—真空保持器 3—主控制真空驱动器 4—接进 气歧管 5—真空选择器 6—控制杆 7—气源门真空驱动器 8— 下风门真空驱动器 9—中风门真空驱动器 10—上风门真空驱动 器 11—真空罐 12—热水阀真空驱动器
5.2.3 真空控制系统
5.3.1全自动汽车空调的工作原理 5.3.2全自动汽车空调控制系统的工作过程
5.3.1 全自动汽车空调的工作原理
系统中有一套计算比较 电路； 通过对传感器信号和预 调信号的处理、计算、比 较， 输出不同的电信号指令 控制机构的工作
图5-12 全自动汽车空调控制系统示意图 1—气温传感器 2—车内温度传感器 3—风道温度传感器 4—真空传换 能器5—伺服电动机 6—控制板 7—手动温度选择板 8—放大器
1—车外环境温度传感器 2—车内温度传感器 3—温度选择电阻(调温键) 4—真空换能器 5—功能选择键 6—温度控制放大器 7—反馈电位器 8—温度门控制曲柄 9—风机调速线路板 10—真空保持器 11—真空选 择器 12—控制杆 13—主控制真空驱动器
5.2.3 真空控制系统
当设定温度电阻1与车内温度电阻2 相比较，差值较大，则放大器6输人 到换能器4的电流信号就大，换能器 输出真空度就大，真空驱动器13迫使 控制杆伸长，甚至到极限位置。 此时控制杆驱使温度门关闭通向加 热器的风道，使风机处在最高转速的 位置，使真空选择器11切断通向热水 阀的真空气路，从而保证空调器输出 最冷的、风量最大的空气到车内。
室内循环
温度风门
当选择MAX A/C时：
- 内外气选择风门：室内空气循环- 仪表盘罩通风门：打开温度控制风门：最冷除霜通风门：关闭 鼓风机电机：ON 底板通风门：关闭空调压缩机：ON-
A/C模式
当选择A/C时： - 内外气选择风门：室外空气进入- 仪表盘罩通风门：可以选择温度控制风门：可以选择底板通风门：可以选择除霜通风门：可以选择 鼓风机电机：ON
图5-4 单膜片式真空驱动器 a)内部结构图 b)外形图 1—复位弹簧 2—真空接口 3—膜片 4—通气孔 5—连杆
5.1.3源自文库真空控制系统
若A、B两室均无真空作 用，连杆6处于最下端。 采用双膜片式真空驱动 器可以同时控制风门的三 个位置：全开、全闭和半 开， 也可以同时控制两个风 门，一个开一个关，或者 两个同时半开。
5.2.3 真空控制系统 控制过程： 将设定温度的电阻3、车外环境 温度传感器1、车内温度传感器2 提供的信号输送到温度控制放大器 6， 放大器6即产生一个电流信号输 入真空换能器4转换成对应的真空 度信号，输送到真空驱动器13， 使控制杆产生位移12，温度门控 制曲柄8、风机转速9和反馈电位 器7都处在一个相应位置．从而输 送一定温度和风量的空气。 图5-11 电控气动汽车空调工作原理图
底板通风门：打开-
空调压缩机：可以选择-
除霜（上风口）模式
当选择除霜模式时： 内外气选择风门：室外空气进入仪表盘罩通风门：关闭温度控制风门：可以选择除霜通风门：打开 鼓风机电机：ON
底板通风门：关闭-
空调压缩机：ON-
5.1.3 真空控制系统
BJ2021型汽车空调 真空控制系统工作 原理图
真空控制开关22由空调方式选择开关驱动。其中有通向真 空罐23的接口， 接口通向控制除霜风门7、控制地板风门12、控制循环风门 15的控制器；并控制热水阀1开度。 真空控制开关22调整各接口与真空源23之间的联系。
5.2.1 空调控制板
电控气动空调系统属于自动调节的空调系统，空调 器为冷暖一体化，输出温度可自动调节。 其预设温度、功能选择都由人工控制，并由功能选 择键来决定风门真空驱动器的工作状态。
图5-7 电控气动汽车空调的控制板结构图 1—温度选择键 2—空调功能选择键
5.2.2 执行器
1.真空换能器
底板通风门：打开-
空调压缩机：可以选择-
底板（下风口）模式
当选择底板时： 内外气选择风门：室外空气进入仪表盘罩通风门：关闭温度控制风门：可以选择除霜通风门：关闭 鼓风机电机：ON
底板通风门：打开-
空调压缩机：可以选择-
底板/除霜（下风口/上风口）模式
当选择底板/除霜模式时： 内外气选择风门：室外空气进入仪表盘罩通风门：关闭温度控制风门：可以选择除霜通风门：打开 鼓风机电机：ON
5.1.1 空调控制面板
最冷
中冷
微冷
通风
取暖
除霜
5.1.1 空调控制面板
5.1.1 空调控制面板
再循环控制开关
A/C开关
鼓风机开关
温度控制旋钮
模式控制开关
5.1.1 空调控制板 1.风机开关：风机开关设有四个不同的转速挡位，以控制 风机四种不同的转速。 变速原理：通过调整串入风机电路的电阻来实现。 风机调速电阻安装在风机罩的左前方，裸露在风道内， 与它串联的还有一个限温开关，当温度超过某一值时，开 关断开。
第5章 汽车空调控制系统及配风方式
5.1 手动调节的汽车空调系统 5.1.1 空调控制板 5.1.2 真空系统执行元件 5.1.3 真空控制系统 5.2 电控气动的汽车空调系统 5.2.1 空调控制板 5.2.2 执行器 5.2.3 真空控制系统
第5章 汽车空调控制系统及配风方式
5.3 全自动的汽车空调系统 5.3.1 全自动汽车空调的工作原理 5.3.2 全自动汽车空调控制系统的工作过程 5.4 微型计算机控制的汽车空调系统 5.5 汽车空调系统的配风方式 5.5.1 汽车空调配风方式的分类 5.5.2 汽车空调车内典型送风量配送系统的温度调配控制 5.5 汽车空调系统的配风方式
图5-11 电控气动汽车空调工作原理图 1—车外环境温度传感器 2—车内温度传感器 3—温度选择电阻(调温键) 4—真空换能器 5—功能选择键 6—温度控制放大器 7—反馈电位器 8—温度门控制曲柄 9—风机调速线路板 10—真空保持器 11—真空选 择器 12—控制杆 13—主控制真空驱动器
5.3 全自动汽车空调系统
图5-2 风机调速电阻结构图 1-限温开关；2-调速电阻；3-安装板
5.1.1
空调控制板
2.空调方式选择开关
空调方式选择开关用于确定空调系统的 功能，即要求空调是制冷、取暖、通风还是 除霜。
3.温度选择开关
温度选择开关是控制温度门的开关，用钢 丝和温度门连接。
5.1.2 真空系统执行元件
1.真空罐
电控气动汽车空调的真空控制 系统由两个小真空控制系统组 成。 第一个小系统是真空转换器2 到真空驱动器3，用于自动调节 温度。 第二个小系统用于控制上、下、 除霜风门内开关和热水阀开度， 它由功能选择键来决定。
通用汽车公司电控气动汽车空调的真空控制系统示意图 1—真空换能器 2—真空保持器 3—主控制真空驱动器 4—接进 气歧管 5—真空选择器 6—控制杆 7—气源门真空驱动器 8— 下风门真空驱动器 9—中风门真空驱动器 10—上风门真空驱动 器 11—真空罐 12—热水阀真空驱动器
主要作用：向空调的真空执行 系统提供稳定的真空度，其次 是储存真空，使其即使在发动 机停止运行时，仍能保持一定 的真空度。 原理：当发动机的真空度大于 真空罐时，空心膜阀6膨胀开， 膜片8被吸开，气孔2被打开， 真空系统成一开口通路，真空 度提高。
5.1.2 真空系统执行元件
2.真空驱动器
作用：根据真空度的变 化进行机械动作，控制 风门和热水阀。 类型：单膜片式和双膜 片式。
4. 拉线控制系统
5.1.3 真空控制系统
真空控制基本上用于冷却液阀和风门模式控制的开、关和 定位，以达到所设定的温度和湿度； 各风道由风门控制； 风门由空调方式选择开关操纵真空开关通过真空驱动器来 控制。
汽车空调风门部件示意图
编号 1 2 3 4 5 6 7
名
称
编号 8 9 10 11 12 13 14
结构：双通针阀一头控制真空
源的通路，一头控制铁心上 的大气阀门。 铁心外部有一个电磁线圈。 线圈的电压是12V，电流大小 由自动空调的恒温放大器来 控制。由于橡胶膜片的密封 作用，外面的大气只能通过 柱塞阀门和真空系统串气。
5.2.2 执行器
1.真空换能器
原理：变电控为真空控制的 装置。 作用过程： 电流信号越强， 利用从电路中检测到的温 所产生的电磁场越强，向下 度变化值转换放大为电流信 推动铁心的位移越大，针阀 号的变化值， 和铁心上的双通针阀口开得 再在电磁线圈内产生不同 越大， 值的磁场，控制铁心的升降， 外部空气渗入量越多，则 来决定针阀的开度。 进入真空伺服电动机的真空 度越小，收缩量就小。
5.1.3 真空控制系统
BJ2021型汽车空调 真空控制系统工作 原理图
温度门9由温度选择开关通过一根钢丝控制。当开关置于温度最低 点时，加热器8被封闭，空气流仅能穿过蒸发器10送到各风门。 随着开关向高温方向拨动，温度门9逐渐打开。通过蒸发器的空气 流部分地通过加热器8加热再送到各风门。 当开关置于温度最高点时，温度门9全开，所有穿过蒸发器10的空 气均通过加热器8加热再送到各风门。
名 除霜通风门（上风门）
称
室内空气循环进气孔 室外空气进气孔 除霜通气孔（上风口） 仪表盘罩通风孔（中风口） 底板通风孔（下风口） 内外气选择风门 温度控制风门
仪表盘罩通风门（中风门） 底板通风门（下风门） 空气滤清器 鼓风机总成 蒸发器芯 加热器芯
MAX A/C模式
除霜风门 室外循环
仪表罩风门
底板风门
5.2.2 执行器
2.真空保持器
作用：当发动机真空度
降低时，真空保持器关闭 发动机的真空源， 同时膜片关闭真空换能器 和伺服真空电动机之间的 真空气路，保持系统的原 来工作状态。
5.2.2 执行器
3.真空选择器
真空选择器的作用是根据空调器控制的需求，选择分 配真空源与各个真空驱动器的连接，控制真空系统的 工作。
空调压缩机：ON-
OFF
当选择OFF时： - 内外气选择风门：室内空气循环- 仪表盘罩通风门：关闭温度控制风门：可以选择除霜通风门：打开 鼓风机电机：OFF
底板通风门：关闭-
空调压缩机：OFF-
仪表盘罩/底板（中风口/下风口）模式
当选择仪表盘罩/底板时： 内外气选择风门：室外空气进入仪表盘罩通风门：打开温度控制风门：可以选择除霜通风门：关闭 鼓风机电机：ON
真空选择器上的橡胶圆盘用来分配真空通道与真空 驱动器之间的连通或切断。
移动功能键的同时带动转盘转动到不同的位置就能连 通、切断某一个或几个真空通道。
5.2 电控气动 的汽车空调 系统
真空换能器 真空选择器 真空保持器
5.2.3 真空控制系统
发动机进气歧管的真空送到真空罐 11，真空保持阀保持罐内的真空度。 真空驱动器所需真空度的大小由真 空换能器1控制。 真空换能器1电流信号由空调线路输 入，电流越大、真空度越小。 无级变化的真空信号输送至主控制真 空驱动器3，其控制杆根据输入的不同 真空度实现变化， 从而自动地控制真空选择器5在选定 的功能键位置上，自动地控制风机的 转速和温度门的位置。
图5-5 双膜片式真空驱动器 a)内部结构图 b)外形图 1—B室真空接口 2—A室膜片 3—A室弹簧 4—A室真空接口 6—连杆 5—通气孔 7—B室膜片 8—B室弹簧
5.1.3 真空控制系统
3.真空驱动的热水阀 在汽车空调系统中也常常用真空膜盒直接作为 阀门的控制动力
5.1.3 真空控制系统